《3G无线网络规划与优化 中国通信学会普及与教育工作委员会推荐教材 教学课件 ppt 作者 张敏 蒋招金 编著 任务2 覆盖规划》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3G无线网络规划与优化 中国通信学会普及与教育工作委员会推荐教材 教学课件 ppt 作者 张敏 蒋招金 编著 任务2 覆盖规划（56页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课程目录,项目1 3G无线网络规划 项目2 CDMA2000无线网络优化 项目3 WCDMA无线网络优化 项目4 TD-SCDMA无线网络优化 项目5 DT与CQT测试,任务1 3G无线网规总体流程,任务2 覆盖规划,任务3 容量规划,任务4 站点布局和查勘,任务5 规划仿真,项目1 3G无线网络规划,任务6 参数规划,任务7 3G业务平台和业务支撑系统,4,工作任务内容： 1. 掌握地理环境分类； 2. 掌握不同环境下的站型选择； 3. 掌握 3种3G系统的物理信道、链路预算参数和链路预算； 4. 会根据密集城区单站链路预算计算出所需站点个数。,【知识链接1】地理环境分类,无线传播特性主要受
2、地物地貌、建筑物材料和分布、植被、车流、人流、自然和人为电磁噪声等多个因素影响。移动通信网络的大部分服务区域的无线传播环境可以分为密集城区、一般城区、郊区和 农村。 1. 密集城区 密集城区仅存于大中城市的中心，区域内建筑物平均高度或平均密度明显高于城市内周围建筑物，地形相对平坦，中高层建筑较多。密集城区主要包含密集的高层建筑群、密集商住楼构成的商业中心。一般此类区域主要为商务区、商业中心区和高层住宅区。此外还有一种特殊场景，即由大量自建住宅构成的城中村。 城中村位于市区内，无线传播环境恶劣，村中建筑以59层砖混结构的自建民宅为主，建筑物极为密集，楼间距仅为13米左右。村中除了24米宽的街巷外
3、，缺少市政道路。,【知识链接1】地理环境分类,2.一般城区 一般城区为城市内具有建筑物平均高度和平均密度的区域，或经济发达、有较多建筑物的县城和卫星城市。该区域主要由市政道路分割的多个街区组成。此类区域一般以住宅小区、机关、企事业单位、学校等为主，典型建筑物高度为79层，当中夹杂少量的1020层高楼。楼间距一般在1530米左右。 。,【知识链接1】地理环境分类,3. 郊区 此类区域一般为城市边缘的城乡结合部、工业区以及远离中心城市的乡镇，区域内建筑物稀疏，基本上无高层建筑。市郊工业园区域内主要建筑物为厂房和仓库，厂区间距较大。周围有较大面积的绿地。城乡结合部的建筑物明显比市区稀疏，无明显街区，
4、建筑物以7层以下楼宇和自建民房为主，周围有较大面积的开阔地。,【知识链接1】地理环境分类,4. 农村 此类区域一般为孤立村庄或管理区，区内建筑物较少，周围有成片的农田和开阔地；此类区域常位于城区外的交通干线。 综上所述，无线传播地理环境分类的具体描述见表1-2。由于我国幅员辽阔，各省、市的无线传播环境千差万别，除了有上述四类基本的区域类型外，还包括山地、沙漠、草原、林区、湖泊、海面、岛屿等广阔的人烟稀少的地区，在实际规划中应根据当地的实际情况对分类进行适当调整。,【知识链接2】 基站设备类型和扇区配置,1. 基站设备类型 1）基本概念 扇区：是物理概念，表示一根天线波瓣的覆盖范围。 载波：当没
5、有调制信号(即没有能够用来调制的其他电波循环脉冲串或者直流)的情况下由发射机产生的无线电波； 载频：未调制的无线电、雷达、载波通信或其他发射机产生的频率,或者对称信号调制的发射波的平均频率。,【知识链接2】 基站设备类型和扇区配置,2）基站设备类型 基站类型分为宏基站、基带拉远站（BBU+RRU）、微基站和直放站。 宏基站 宏基站（分室内/外型）主要应用于大面积覆盖，作为目前主力站型，可以满足大规模连续覆盖和容量要求，具有集成度高、功耗低、容量大等特点。其应用于高业务量区域的覆盖和话务吸收、郊区/农村的低成本覆盖。,【知识链接2】 基站设备类型和扇区配置, BBU+RRU或RRU 基带拉远站（
6、BBU+RRU）利用光纤远端拉远的方式，彻底解决了3G基站馈线损耗大的问题。BBU+RRU共享基带资源，组网灵活，可以替代传统基站进行组网，是未来技术发展的方向。 BBU+RRU支持本地拉远和远端拉远覆盖，有助于解决机房短缺问题，解决密集城区、普通城区、郊区、乡村、公路沿线等室外广覆盖，解决城市热点地区、盲点地区的拉远覆盖，也可以作为室内分布信号源。 按照设备功率输出方式，RRU可以分为单通道和多通道设备，多通道设备可以实现广覆盖，单通道设备主要用于局部补盲或室分信源。,【知识链接2】 基站设备类型和扇区配置, 微基站 微基站是3G无线网络覆盖的一种重要补充方式，具有集成传输电源、安装方便灵活
7、等特点。在覆盖补盲时，能起到跟RRU同样的作用。另外，微基站也可作为室内分布系统的信号源，用来解决具有一定话务量楼宇内的覆盖和容量问题。与RRU相比，微基站支持各种方式的传输接入，不必采用裸光纤。,【知识链接2】 基站设备类型和扇区配置, 直放站 直放站作为一种有效的网络补充覆盖产品，更多地用来转发信号，以解决局部复杂地形阻挡区域的覆盖问题，如地下室、偏远村庄、道路等。另外，在室内分布系统中更多地用作信号源。其最大优点是价格便宜、成本低廉，但同时会给施主基站引入干扰，影响网络的性能指标，且其网管功能和设备检测功能较弱。,【知识链接2】3G无线网络总体规划流程,3）基站类型选择原则 在市区、郊区
8、和农村等广覆盖区域，以宏基站和BBU+RRU为基础实现大面积覆盖。 根据安装条件、设备成熟度和价格，选定BBU+RRU或宏基站设备。BBU+RRU可用在本地拉远与远端拉远两种不同的场景。宏基站馈线拉运距离有限，当馈线长度超过75m时，优选BBU+RRU。 在站址选择或工程安装存在困难但光纤资源丰富的站点，优先采用BBU+RRU设备。 在热点地区（如机场、车站、购物中心和闹市区的街道）和宏蜂窝覆盖盲区，以微基站或RRU作为补充覆盖。,【知识链接2】 基站设备类型和扇区配置,【知识链接2】 基站设备类型和扇区配置,2）常用基站扇区配置,【知识链接2】 基站设备类型和扇区配置,3. 其他设备类型 1
9、）直放站 从控制投资的角度，应有选择地使用直放站作为辅助覆盖手段，实现低成本覆盖。直放站主要应用于以下情况。 室内、地下室、隧道等无线覆盖盲区。 郊区、农村以及主要交通公路、铁路等低话务地区。 考虑到直放站不可避免地对施主基站接收灵敏度、接入、切换等无线性能造成影响，其时延还影响多用户检测效果，引起掉话现象，因而3G直放站使用受到较大限制。直放站主要用于郊区、农村，在市区的使用范围主要限于解决室内覆盖问题，并且尽可能使用光纤直放站，以避免导频污染。,【知识链接2】 基站设备类型和扇区配置,2）室内信号覆盖的解决方案。 借用室外小区信号 对于应用场所的室内纵深比较小，楼宇高度不高于周围楼群的平均
10、高度的情况，可以考虑让室外小区信号直接覆盖室内。若室外小区信号较强，则经过建筑物的穿透损耗后还能完成对室内的覆盖。依靠室外小区的信号穿透，解决了大量的建筑物内部的信号覆盖。 这种方法是最经济、最便利的覆盖方式，也是在建设室外网络时需要考虑的因素。 建设室内分布系统 对于室内纵深比较大的场所、高度比周围楼群的平均高度高5层左右的楼宇，或者像地下室之类的室外信号很难覆盖的地方，应建设独立的室内分布系统。,【知识链接3】 3种3G系统的链路预算,1）1. WCDMA系统的链路预算 链路预算的目的 覆盖估算过程是根据规划场景、网络设计容量以及设备性能等元素进行链路预算，得出允许的最大路径损耗，根据规划
11、区域的无线传播模型，得到最大小区半径，从而计算得到站点的覆盖面积，进而可计算出规划区域所需的站点个数。当然此站点个数仅仅为理想蜂窝状态下的站点个数，在具体地形环境下布站时站点数目会有一定的增加。,【知识链接3】 3种3G系统的链路预算,【知识链接3】 3种3G系统的链路预算,所需站点数规划面积/站点覆盖面积 链路预算的目的是通过对系统中前反向信号传播途径中各种影响因素进行考察，对系统的覆盖能力进行估计。 这是链路分析的模型。如果已知或估计出发射信号功率，发射端和接收端的增益与损耗，干扰功率，接收信号的质量门限等参数，就可以计算出为保证接收质量而最大允许的路径损耗，用传播模型反推可得到最大允许的
12、覆盖半径。比较规划区的面积和单小区覆盖的面积就可估算出需要的基站和小区数目。,【知识链接3】 3种3G系统的链路预算,【知识链接3】 3种3G系统的链路预算,WCDMA上行链路（反向） PL_UL=Pout_UE +Ga_BS+Ga_UELf_BS+Ga_SHOMpcMfMILpLbS_BS 根据发射端到接收端的信号传播路径，上行链路预算中基本包含以下元素：Pout_UE 基站业务信道最大发射功率、Lf_BS 馈线损耗、Ga_BS 基站天线增益、Ga_UE 移动台天线增益、Ga_SHO 软切换增益、Mpc 快速功控余量、Mf 阴影衰落余量（与传播环境相关）、MI 干扰余量（与系统设计容量相关）
13、、Lp 建筑物穿透损耗（要求室内覆盖时使用）、Lb 人体损耗、S_BS 基站接收机灵敏度（与业务、多径条件等因素相关）。,【知识链接3】 3种3G系统的链路预算, 2) WCDMA 上行链路预算要素 TCH 最大发射功率Max Power of TCH (dBm) 对于 UE 来说，它的每业务信道最大发射功率一般就是其额定总发射功率商用网络中，UE 种类繁多，链路预算中应根据市场上主流商用手机规格，参考运营商意见，合理设置此参数。,表1-4 UE功率等级,【知识链接3】 3种3G系统的链路预算,人体损耗 Body Loss (dB) 话音业务人体损耗取值 3dB；数据业务由于以阅读观看为主，U
14、E 距人体较远，人体损耗取值 0dB。 UE 天线增益 Gain of UE Tx Antenna (dBi) 通常假设，UE 的天线增益为 0dBi （收发相同）。 等效各向同性发射功率 EIRP (dBm) EIRP是指在最大辐射方向上的每个业务信道的发射功率输出、发射系统损耗和发射机天线增益的总和。 UE EIRP (dBm) = UE Tx Power (dBm) - Body Loss (dB)+ Gain of UE Tx Antenna (dBi),【知识链接3】 3种3G系统的链路预算,基站接收天线增益 Gain of BS Rx Antenna (dBi),【知识链接3】 3
15、种3G系统的链路预算,天线增益：是指在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的场强的平方之比，即功率之比，即主发射方向上的增益。增益一般与天线方向图有关，方向图主瓣越窄，后瓣、副瓣越小，增益越高。发射方向越集中，天线增益越高。全向性天线，在所有方向上的增益相同。 前后比：最大主方向增益与反方向增益之比。 波束宽度：天线发射的主方向与发射功率下降3dB点的一个夹角，并把这个区域称为天线的波瓣。,【知识链接3】 3种3G系统的链路预算,下倾：单指定向平板天线的下倾角度，主要用于控制干扰及增强覆盖。 极化：最大辐射方向上的电场矢量方向，双极化天线可在单天线上实现分集，可节
16、约一根天线。 在方向图中通常都有两个瓣或多个瓣，其中最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称为副瓣。主瓣两半功率点间的夹角定义为天线方向图的波瓣宽度。称为半功率（角）瓣宽。主瓣瓣宽越窄，则方向性越好，抗干扰能力越强。,【知识链接3】 3种3G系统的链路预算,馈缆损耗 Cable Loss (dB) 基站到天线的连接中必定要用到馈线，在计算馈线的损耗中，还需要考虑馈线两头的连接器等器件的损耗。在3G中，使用的馈线跟2G的基本相同，但是损耗跟信号频率相关，因此3G馈线的单位损耗会比2G的略大一点。 包括从机顶到天线接头之间所有馈线、连接器的损耗，底跳线、连接器、馈缆、顶跳线Etc。除馈缆以外的损耗相对固定，可假设约为 0.8dB馈缆损耗 2GHz，7/8 英寸馈缆 6.1dB/100m、5/4 英寸馈缆 4.5dB/100m。,【知识链接3】 3种3G系统的链路预算,基站噪声系数 Noise Figure (dB) 噪声系数：评价放大器噪声性能好坏的一个指标，用 NF 表示，定义为放大器的输入信噪比与输出
