网络规划工程师培训 无线网络规划工程 华为无线产品培训部 2 5

内容提要 2.1 电波传播 1. GSM网络基础知识 2. 无线传播链路 1.2 GSM 频率资源 1.3 GSM900/1800 异同比较 1.4 空中接口逻辑信道 2. 无线传播链路 2.1 电波传播 2.2 传播模型 2.3 天线系统 2.4 GSM系统分集技术 2.5 干扰 2.6 抗干扰措施 2.7 无线链路平衡

内容提要 3. 网络规划基本内容 3.1 网络规划原则 3.2 网络拓扑结构 3.3 容量分析 3.4 覆盖规划 3.5 频率计划 3.1 网络规划原则 3.2 网络拓扑结构 3.3 容量分析 3.4 覆盖规划 3.5 频率计划 3.6 站址选择 3.7 信号测量 4. 网络规划扩展内容 4.1 网络演进 4.2 室内覆盖解决方案 4.3 参数设置 4.4 无线网络优化

GSM基础知识 2.1 电波传播 1. GSM网络基础知识 2. 无线传播链路 1.2 GSM 频率资源 1.4 空中接口逻辑信道 2. 无线传播链路 2.1 电波传播 2.2 传播模型 2.3 天线系统 2.4 GSM系统分集技术 2.5 干扰 2.6 抗干扰措施 2.7 无线链路平衡 课程进度

GSM系统结构 VLR HLR 其他 MSC EIR AuC OMC other BTS´s

GSM系统频率资源 GSM 900 : GSM 1800 : 信道间隔： 200kHz 890 915 935 960 双工距离 : 45 MHz 1710 1785 1805 1880 双工距离 : 95 MHz 暂未分配 运营商 A 运营商 B A B

GSM900/1800 异同比较 GSM 900 and GSM 1800 就像一对孪生兄弟 频率带宽 890...960 MHz 1710...1880 MHz 信道数 124 372 信道间隔 200 kHz 200 kHz 接入技术 TDMA TDMA 手机功率 0,8 / 2 / 5 W 0,25 / 1 W GSM900 和 GSM1800没有很大区别，通信机制完全一样

空中接口逻辑信道 GSM900 and GSM1800 的逻辑信道划分是一样的 逻辑信道 广播控制信道 (BCCH) 控制信道 通用控制信道 (CCCH) 话音信道 (TCH) FCH SCH BCCH (系统消息) TCH/F AGCH RACH SDCCH FACCH SACCH TCH/H TCH/9.6F TCH/ 4.8F, H TCH/ 2.4F, H PCH 通用信道 (CCH) 专用信道 (DCH) 逻辑信道

系统下行信道结构 通用 信道 专用 信道 FCCH SCH BCCH PCH AGCH BCCH CCCH SDCCH SACCH FACCH TCH/F TCH/H 专用 信道 DCCH TCH

系统上行信道结构 通用 信道 RACH CCCH SDCCH SACCH FACCH TCH/F TCH/H DCCH 专用 信道 TCH

各逻辑信道作用示意 搜寻同步脉冲 解读系统消息 侦听寻呼消息 发送接入脉冲 信令信道分配 呼叫建立 话音信道分配 通话 呼叫释放 FCCH 关机状态 搜寻频率校正脉冲 搜寻同步脉冲 解读系统消息 侦听寻呼消息 发送接入脉冲 信令信道分配 呼叫建立 话音信道分配 通话 呼叫释放 FCCH SCH BCCH PCH RACH AGCH SDCCH FACCH TCH 空闲状态 专用模式 空闲状态

物理信道同逻辑信道映射关系 逻辑信道到物理信道的映射关系 “组合 BCCH” 情况 信令信道 : 51 个帧序列 信令信道 : 51 个帧序列 物理信道 : 26 个帧序列 “组合 BCCH” 情况 CCCH 分为 PCH 和 AGCH 其他帧可以配为 SDCCH R F S B C - 51 TDMA 帧 ~ 235,4 ms BCCH + CCCH (上行) BCCH + CCCH (下行)

无线链路传播 2.1 电波传播 2.2 传播模型 2.3 天线系统 2.4 GSM系统分集技术 2.5 干扰 2.6 抗干扰措施 课程进度 2.1 电波传播 2.2 传播模型 2.3 天线系统 2.4 GSM系统分集技术 2.5 干扰 2.6 抗干扰措施 2.7 无线链路平衡

无线电波传播理论 电波传播理论是一门严谨的科学

移动通信环境 问题：移动通信比较固定通信有那些特殊性呢 ? 多径无线传播 手机发射功率有限 频率资源有限 用户行为的不确定性 无线路径是一个很复杂的传播媒介 手机发射功率有限 手机的发射功率客观限制了蜂窝小区的服务范围 手机电池寿命和对人体危害决定了发射功率大小 频率资源有限 带宽一定 信道编码等占用额外频率资源 频率需要被重复利用 ==> 产生同频干扰 用户行为的不确定性

无线信道特点 多径传播 阴影效应 地形、地貌 反射 信号的相互干扰

反射 强烈的信号反射会带来无法容忍的信号时延 反射信号落在接收机均衡器时间窗口内，可以容忍 否则，就会产生信号交叠自干扰 直射信号弱， 反射信号强 均衡器时间窗口 16 s 信号强度 延迟时间 长距离反射，反射信号落在均衡器窗口外: ==> 干扰效应

信号衰落 慢衰落(正态衰落) 快衰落 (瑞利衰落) 传播路径上大的阻挡物引起的 阴影效应 几路信号破坏性的叠加 “衰落谷点”, “信号黑洞” +10 -10 -20 -30 1 2 3 4 5 m 电平 (dB) 920 MHz v = 20 km/h

信号衰落 time power 2 sec 4 sec 6 sec +20 dB mean value - 20 dB 正态衰落 瑞利衰落

信号变化的几种情况

电波传播 自由空间信号传播 反射 镜面反射 漫反射 镜面反射 漫反射 信号强度随距离指数倍衰减 D 反射 镜面反射 信号强度: A --> *A ( < 1) 相位 :  --> -  材料的偏振性决定相位的变化 漫反射 信号强度: A --> *A ( << 1) 相位 :  --> 随机相位 偏振性影响 : 随机 镜面反射 漫反射

电波传播 吸收效应 深度信号衰减 相位变化因材料而异 去偏极 A - 5..30 dB A 衍射 锲型模型 刀刃模型 多刀刃模型

无线传播链路 2.1 电波传播 2.2 传播模型 2.3 天线系统 2.4 GSM系统分集技术 2.5 干扰 2.6 抗干扰措施 2.1 电波传播 2.2 传播模型 2.3 天线系统 2.4 GSM系统分集技术 2.5 干扰 2.6 抗干扰措施 2.7 无线链路平衡 课程进度

传播预测模型 1,早期用于电台、电视台的CCIR- Model 2,Okumura- Hata（奥村模型） 不是很准确，但误差也不是很大 2,Okumura- Hata（奥村模型） 经验公式 适用于大范围的传播预测（5-20Km） 一般不用于小范围传播预测（ < 1km） 3,Walfish- Ikegami Model 适用于小范围传播预测（ < 1km） 4,ASSET 专用模型 使用范围较广（微蜂窝、宏蜂窝）

奥村模型 适用于GSM900系统 其中 f 频率，单位为 MHz h 基站天线高度 [米] a(h) 手机天线高度的函数 不同地貌的衰减因子 d 手机和基站之间的距离 [公里] A= 69.55, B = 26.16 (150 .. 1000 MHz) A= 46.3 , B = 33.9 (1000 ..2000MHz) 不同地貌的衰减因子

地物地貌类型 市区 小区半径小,信号衰减很大 森林 信号被强烈阻挡或吸收影响随季节不同而变化 开阔田地 信号传播容易，接近自由传播 市区 小区半径小,信号衰减很大 森林 信号被强烈阻挡或吸收影响随季节不同而变化 开阔田地 信号传播容易，接近自由传播 水面 信号传播非常容易，应特别注意信号的水面反射 ! 大山体 信号被反射 冰川 信号被强烈反射，容易引起严重干扰 山丘 可以有效用于小区分界，降低干扰

Walfish- Ikegami模型 适用于市区复杂情况下微蜂窝传播预测 假设市区建筑规则分布 总的信号传播损耗包括3大部分： d h w 直线传播损耗 LLOS 屋顶到街道信号损耗 LRTS 手机周为环境损耗 LMS d h w b

无线传播链路 2.1 电波传播 2.2 传播模型 2.3 天线系统 2.4 GSM系统分集技术 2.5 干扰 2.6 抗干扰措施 2.1 电波传播 2.2 传播模型 2.3 天线系统 2.4 GSM系统分集技术 2.5 干扰 2.6 抗干扰措施 2.7 无线链路平衡 课程进度

天线主要指标 波瓣 主波瓣 旁瓣和后波瓣 前后波瓣比 半功率角 (3 dB) 天线下倾角 极化方式 工作频率范围 天线尺寸 风荷

天线间的耦合 水平间距 垂直间距 最小耦合度指标 30dB 主瓣 与天线辐射模型有关 距离太近引起天线间信 号交叠干扰 间距一般为 5-10 用于天线间去耦合 与天线辐射模型有关 距离太近引起天线间信 号交叠干扰 垂直间距 距离一般为1 就足够 最小耦合度指标 30dB 5 .. 10

天线的安装 推荐的耦合度： 水平去耦合 天线增益 全向天线 利用垂直去藕放置天线，去耦合效果最好 TX - TX: ~20dB TX - RX: ~40dB 水平去耦合 天线增益 水平辐射模型 全向天线 RX + TX：垂直去藕 RX, RX div. , TX 垂直去藕 （向一把叉子） 0,2m 全向天线: 5 .. 10m 定向 : 2 ... 6m 利用垂直去藕放置天线，去耦合效果最好

天线的安装 定向天线 定向小区 天线下倾 控制覆盖范围 减少干扰 3..10 度

天线馈线 常用天线馈线的典型指标 要尽量使馈线尽可能短 型号 直径 900MHz 1800MHz (mm) dB/100m dB/100m 3/8” 10 14 10 5/8” 17 9 6 7/8” 25 6 4 1 5/8” 47 3 2 要尽量使馈线尽可能短

分布式天线 泄漏电缆 光纤分布天线 ==> “分布式天线” 隧道覆盖或特殊建筑室内覆盖 价格非常昂贵 沿信号传播方向，单位距离信号衰减很大，每间隔一定距离开个槽 ==> “分布式天线” 隧道覆盖或特殊建筑室内覆盖 价格非常昂贵 光纤分布天线 利用光纤将信号传输到不同位置远端，通过末断天线辐射信号 50 Ohm 典型衰耗: 4 ... 40 dB/100m coupling loss: ~ 60 dB (at 1m dist.)

直放站 转放信号覆盖目标区域:： 山后 山谷 室内 需要有信号源小区 信道选择性直放站和宽带直放站 耦合隔离度：40dB

无线传播链路 2.1 电波传播 2.2 传播模型 2.3 天线系统 2.4 GSM系统分集技术 2.5 干扰 2.6 抗干扰措施 2.1 电波传播 2.2 传播模型 2.3 天线系统 2.4 GSM系统分集技术 2.5 干扰 2.6 抗干扰措施 2.7 无线链路平衡 课程进度

GSM系统的分集技术 t 时间分集 频率分集 空间分集 极化分集 多径分集 编码, 交织 跳频 多单极化天线 双极化天线 均衡器 f

分集带来的好处 分集增益取决于环境 分集增益能增加覆盖吗? 覆盖面积扩大70% 以上估算基于传播环境平坦而言 可以获得3-5dB信号增益 天线分集 可以获得3-5dB信号增益 相当于可以容忍更大的路径损耗 获得更大的有效覆盖范围 R R(div) ~ 1,3 R A 1.7 A 覆盖面积扩大70% 以上估算基于传播环境平坦而言

无线传播链路 2.1 电波传播 2.2 传播模型 2.3 天线系统 2.4 GSM系统分集技术 2.5 干扰 2.6 抗干扰措施 2.1 电波传播 2.2 传播模型 2.3 天线系统 2.4 GSM系统分集技术 2.5 干扰 2.6 抗干扰措施 2.7 无线链路平衡 课程进度

干扰 = 信号 = 所有有用信号 carrier 所有无用信号 interference 环境噪声 其他信号 GSM 标准: C / I >= 9 dB ，工程上， C / I >= 12dB

干扰的影响 信号质量下降 比特误码 系统干扰模型 可修复: 信道编码, 纠错 不可修复 : 相位失真 非平衡 上行 干扰 =/= 下行干扰 可修复: 信道编码, 纠错 不可修复 : 相位失真 系统干扰模型 非平衡 上行 干扰 =/= 下行干扰 非对称 手机和基站干扰情况不同

GSM系统信号质量 接收质量 （RXQUAL parameter） 接收质量等级 （0 ... 7） 解码和纠错前的误码率 RXQUAL Mean BER BER range class (%) from... to 0 0,14 < 0,2% 1 0,28 0,2 ... 0,4 % 2 0,57 0,4 ... 0,8 % 3 1,13 0,8 ... 1,6 % 4 2,26 1,6 ... 3,2 % 5 4,53 3,2 ... 6,4 % 6 9,05 6,4 ... 12,8 % 7 18,1 > 12,8 % 好 较好 可以接受 不可容忍

干扰源 多径信号 (回声效应) 频率复用的同邻频干扰 外部干扰 网络质量的提高更要注意网络干扰的有效控制 尽可能降低网络的干扰

降低干扰的方法 科学的频率分配方案 合理的站点布局 天线下倾和方位角合理调整 合理的天线型号 非法干扰源的排除 bad location good location

降低干扰的方法 FH（跳频） DPC（自动功率控制） DTX（不连续发射） Adaptive antennas（自适应天线） 一种分集技术, “副作用”就是降低了网络干扰 效果 ==> 更少的衰落谷点 解码增益 干扰分集 DPC（自动功率控制） 原理：评估信号电平和质量 DTX（不连续发射） 语音间隙关闭发射机 Adaptive antennas（自适应天线） 自动跟踪用户 自动集中方向性辐射 Adaptive channel allocation（自适应信道分配） 在呼叫请求时分配干扰最好的信道给用户

跳频 一种分集技术 基带跳频 射频跳频 频率分集本来是针对静止用户抗快 衰落的，由此却产生了抗干扰效果 对抗快衰落 对静止和慢速移动用户效果明显 基带跳频 min. =3 TRX 射频跳频 分周期和随即跳频 宽带合路器支持 第一个 TRX除外（BCCH） 频率分集本来是针对静止用户抗快 衰落的，由此却产生了抗干扰效果

功率控制 延长电池寿命 降低网络干扰 GSM 协议: 15步 ，每步2 dB 包括上行功控和下行功控 BCCH载频不参加 功率控制 电平和质量驱动 BSC是总判决者 信号 电平 目标电平值： e.g. -85 dm BCCH载频不参加 功率控制 时间

不连续发射 DTX: 不连续发射 VAD: 语音激活检测 延长电池寿命 降低干扰 在语音间歇期关闭发射 仅发射SID frames 接收端码变换器产生舒适燥声 VAD: 语音激活检测 码变换器实现 延长电池寿命 降低干扰

无线传播链路 2.1 电波传播 2.2 传播模型 2.3 天线系统 2.4 GSM系统分集技术 2.5 干扰 2.6 抗干扰措施 2.1 电波传播 2.2 传播模型 2.3 天线系统 2.4 GSM系统分集技术 2.5 干扰 2.6 抗干扰措施 2.7 无线链路平衡 课程进度

传播链路平衡 什么是链路平衡? 双向通信系统中需要考虑链路平衡 原则上下行传播损耗相同 : downlink = uplink 不同于电台或电视台等单向通信系统 原则上下行传播损耗相同 : downlink = uplink 上下行链路必须平衡

在系统上下行平衡的情况下，最大允许路径损耗 链路平衡的计算 在系统上下行平衡的情况下，最大允许路径损耗 反映了设备的最大覆盖能力 无线链路功率预算 手机类型: 类型1 具体分析数字 频率 (MHz): 1800 系统: GSM1800 接收端: BTS MS 接收灵敏度 dBm -108,00 -100,00 A 快衰落保护余量 dB 3,00 3,00 B 馈线和接头损耗 dB 4,00 0,00 C 接收天线增益 dBi 18,00 0,00 D 分集增益 dB 4,00 0,00 E 接收最小信号电平 dBm -123,00 -97,00 F=A+B+C-D-E 发射端: MS BTS 发射功率 W 1,00 40,00 dBm 30,00 46,00 K CDU dB 0,00 5,00 L CDU出口功率 dBm 30,00 41,00 M=K-L 馈线和接头损耗 dB 0,00 3,00 N 发射天线增益 dBi 0,00 18,00 O (EIRP = ERP + 2dB) dBm 30,00 56,00 P=M-N+O 路径损耗(l链路预算值) dB 153,00 153,00 Q=P-F 非常具有竞争力的覆盖预算 正常值: ~ 140..150 dB

链路平衡情况下，所允许的最大路径损耗值决定了小区最大覆盖能力 链路平衡的计算 +50 发射功率 分集增益 +40 CDU 天线增益 接头损耗 +30 馈线损耗 最大允许预算值： ~ 145 .. 153 dB +20 链路平衡情况下，所允许的最大路径损耗值决定了小区最大覆盖能力 -80 -90 覆盖边缘余量 -100 接头、馈线损耗 快衰落余量 接收灵敏度 -110

网络规划 3.1 网络规划原理和过程 3.2 网络拓扑规划 3.3 网络容量规划 3.4 覆盖计划 3.5 频率计划 3.6 站址选择 课程进度 3.1 网络规划原理和过程 3.2 网络拓扑规划 3.3 网络容量规划 3.4 覆盖计划 3.5 频率计划 3.6 站址选择 3.7 网络测量

小区规划原理 初步网络 容量规划 市场因素 商业计划 传输规划 覆盖计划 参数确定 需求分析 站点计划、 频率计划 最终网络 结构

网络规划过程 网络规划组 外部数据 用户需求 网络规划 网络性能 地物地貌信息（确定传播模型） 用户数预测 人口信息 对覆盖的要求 可用频率资源 频率协调问题 用户需求 用户数预测 对覆盖的要求 服务质量要求 初步确定的站址数据 网络规划组 相关数据的收集 站址堪查与确定 路测数据分析 规划软件规划结果分析 网络规划 BTS数量及站型配置 天线系统要求 BSS 拓扑结构 频率计划 网络持续发展的策略（网络优化） 网络性能 服务质量 成本计算 网络干扰水平（干扰概率） 路测验证

地理信息 地图 主要的城市 交通干线 山区位置和范围 居民区 海岸线 城市信息 城市轮廓范围 主体建筑结构 城市结构 当地习俗

人口信息 大城市、中小城市、乡镇、旅游区、公路 人口数量分布和密度分布 热点区域 人口分布迁移方向 话务量（话务模型） 250 000 pop. 400 000 pop. 300 000 pop.

初步网络规模信息 BTS数量初步预测 覆盖范围初步预测 网络带宽 频率复用度 结合话务预测得到初步BTS规模 覆盖范围初步预测 =f (地理拓扑, 服务等级, 信号电平, 环境, ...) 根据覆盖范围得到初步BTS规模 如果 BTS（覆盖） >> BTS（话务） ==> 会同商业利益冲突 =每小区TRX数量 Finances Marketing Planning

网络规划 3.1 网络规划原理和过程 3.2 网络拓扑规划 3.3 网络容量规划 3.4 覆盖计划 3.5 频率计划 3.6 站址选择 3.1 网络规划原理和过程 3.2 网络拓扑规划 3.3 网络容量规划 3.4 覆盖计划 3.5 频率计划 3.6 站址选择 3.7 网络测量 课程进度

网络拓扑结构 伞状蜂窝/宏蜂窝 微蜂窝 微微蜂窝 卫星小区

宏蜂窝网络 节省投资 实现大面积覆盖 小区范围2-20Km (取决于实际环境!) 适用于低话务阶段或区域 公路覆盖用全向天线或 大功率发射 高挂高天线 小区范围2-20Km (取决于实际环境!) 适用于低话务阶段或区域 网络建设初期 农村 交通干线覆盖 公路覆盖用全向天线或 两扇区定向天线 2..20 km 使整体覆盖情况最佳

微蜂窝网络 容量导向型网络 适用于热点区域 通常是扇型小区 典型应用 典型覆盖范围: 0,5 .. 2km 使网络容量吸收最佳 加强宏蜂窝覆盖，同时增加网络容量 适用于热点区域 通常是扇型小区 解决热点话务吸收的有效投资途径 典型应用 市区 郊区热点 典型覆盖范围: 0,5 .. 2km 0,5 .. 2km 使网络容量吸收最佳

城市网络 高度重视网络性能和服务质量 分层网络结构 存在很多不规则分布的话务热点 建筑结构复杂，室内覆盖解决方案突出

小区覆盖范围 小区实际覆盖范围取决于如下方面： 系统工作频段(450, 900, 1800 MHz) 小区周围环境 链路预算指标 天线类型 天线方向 覆盖要求

规则正六边形和实际小区形状 3个规则正六边形 一个站点的三个实际小区

网络规划 3.1 网络规划原理和过程 3.2 网络拓扑规划 3.3 网络容量规划 3.4 覆盖计划 3.5 频率计划 3.6 站址选择 3.1 网络规划原理和过程 3.2 网络拓扑规划 3.3 网络容量规划 3.4 覆盖计划 3.5 频率计划 3.6 站址选择 3.7 网络测量 课程进度

容量规划关键内容 容量规划关键内容: 满足覆盖要求所需要的BTS数量 满足网络的容量要求所需要的BTS数量 盲区比例 频率复用技术（复用度） 可用带宽

话务量预测 一定时间内用户预测数 期望的用户话务模型 对特殊用户手机使用习惯的研究 忙时定义 长期预测 从市场人员那里得到相关数据 不同的用户话务模型不一样 期望的统计平均值 对特殊用户手机使用习惯的研究 热点区域 上下班主干道 忙时 忙时定义

容量规划 模型 规划区域用户数 每用户话务量 覆盖区域大小 ==> 话务量/km ==> 话务量/cell ==> TRX数量/cell 要考虑漫游用户和忙时情况

话务模型 每一天、每一天的不同时间，话务量分布都是不一样的 网络容量必须能够满足网络高峰话务吸收 忙时话务通常是平均每时话务的两倍 100 % 90 peak time off-peak 80 70 60 50 40 30 20 10 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 hr

网络规划 3.1 网络规划原理和过程 3.2 网络拓扑规划 3.3 网络容量规划 3.4 覆盖计划 3.5 频率计划 3.6 站址选择 3.1 网络规划原理和过程 3.2 网络拓扑规划 3.3 网络容量规划 3.4 覆盖计划 3.5 频率计划 3.6 站址选择 3.7 网络测量 课程进度

覆盖预测过程

覆盖预测结果示意 某地GSM1800网络覆盖预测

覆盖需求分析 工期计划和工程进度表 覆盖要求 盲区比例 室内覆盖水平区域 网络终端手机类型 主力站型 室外覆盖最低电平要求 一期 农村区域全向站为主? 市区三扇区定向站为主? 公路两扇区定向站为主？ 一期 三期 二期

使用电子地图一定要选择适当精度的电子地图 电子地图是现实环境的模拟数据库 地形 山丘 乡村平原 河流、湖泊 高山 城市 高程信息 地物、地貌 水面 空旷地 市区 郊区 树林 稻田 使用电子地图一定要选择适当精度的电子地图

电子地图示意

百分之百的覆盖率是不可能的，正常值为90%到95%之间。 覆盖率计算 盲区 没有信号 Pno_cov 信号被干扰 PIf 小区覆盖率: (1- Pno_cov) * (1- PIf) 百分之百的覆盖率是不可能的，正常值为90%到95%之间。 (在时间和位置上的一种概率分布)

小区覆盖模型 主覆盖区 服务区 覆盖区 6dB 余量 覆盖边界 小区覆盖区 小区服务区 小区主覆盖区 信号强度 distance

网络规划 3.1 网络规划原理和过程 3.2 网络拓扑规划 3.3 网络容量规划 3.4 覆盖计划 3.5 频率计划 3.6 站址选择 3.1 网络规划原理和过程 3.2 网络拓扑规划 3.3 网络容量规划 3.4 覆盖计划 3.5 频率计划 3.6 站址选择 3.7 网络测量 课程进度

频率计划 为什么要进行频率的重复使用? 频率资源有限 ==> 尽可能多的进行频率复用 8 MHz = 40 chs * 8 ts = 320 ==> max. 320 个用户同时通话!!! 频率资源有限 ==> 尽可能多的进行频率复用 频率复用带来不可避免的同邻频干扰 ==> 合理频率计划使网络干扰最小 频率规划软件自动频率分配依据就是使网络整体干扰量最小 频率自动分配要依据覆盖预测的支持

频率规划 目标: 最终频率分配方案使网络整体干扰最小 传统方法 最好不用这种古老 的频率分配方式 正六边形小区模型 规则网格分布 小区簇 复用距离 D = R *sqrt(3*K) D R 最好不用这种古老 的频率分配方式

频率规划 频率计划要考虑最坏的情况 用平均复用度衡量频率计划: 实际情况更恶劣 功率控制, 实际的话务分布使情况有所改善 复用度紧密 宽松复用 10 20 干扰小，但 不经济

频率计划基础-带宽 可用频率带宽决定可用载频数 频率复用度决定了小区载频数 带宽一般是连续的

频率计划基础-Trunking 效应 网络容量随频率资源的增加，非比例增加

要使网络整体干扰最小，最严重干 扰满足协议要求，或可以通过其 他手段躲避 频率规划注意事项 使频率尽可能频繁的复用 增加网络容量 但要同由此带来的网络干扰折衷考虑 注意不要使用规则复用模型 要使网络整体干扰最小，最严重干 扰满足协议要求，或可以通过其 他手段躲避 R D f2 f6 f3 f3 f5 f5 f4 f4 f7 f2 f7 f7 f2 f6 f2 f6 f3 f3 f3 f5 f5 f4 f5 f4 f4 f2 f7 f2 f6 f6 f3 f3 f5 f4 f5 f4

多重频率复用 平均频率复用度 与覆盖规划相结合 多重紧密复用可以有效提高频率使用效率 频率使用效率的一个度量 折衷: 高效率 干扰 1 3 折衷: 高效率 干扰 与覆盖规划相结合 多重紧密复用可以有效提高频率使用效率 1 3 6 9 12 15 18 21 宽松复用 (BCCH 层) 常规复用 (TCH 主力层) 紧密复用 （TCH紧密层） 所有小区频率相同

多重紧密复用优势 容量随多重复用度增加而增加: 常规4*3复用: =12 多重复用: 假设有 300个小区 带宽 : 8 MHz (40 频率) 常规4*3复用: =12 ==> 网络容量 = 40/12 * 300 = 1000 TRX 多重复用: BCCH 层: re-use =14, (14 frq.) 常规TCH层: re-use =10, (20 frq.) 紧密 TCH层 : re-use = 6, (6 frq.) ==> 网络容量 = (1 +2 +1)* 300 = 1200 TRX

频率协调 交界频率的使用必须经过双方协商 A C B

网络规划 3.1 网络规划原理和过程 3.2 网络拓扑规划 3.3 网络容量规划 3.4 覆盖计划 3.5 频率计划 3.6 站址选择 3.1 网络规划原理和过程 3.2 网络拓扑规划 3.3 网络容量规划 3.4 覆盖计划 3.5 频率计划 3.6 站址选择 3.7 网络测量 课程进度

站址 站点位置决定了小区覆盖有效性 站点是很昂贵的投资 站点是一种不动产 寻找合适的站点是一项费时的工作 一项工程通常有成百上千的基站量 基站站点是运营者长期的昂贵资产

不适当的站点位置 如无其他原因尽量避免在山顶建站 信号不好控制，容易引起干扰 交叉覆盖严重 切换紊乱 但对于使用微波链路的网络来说，比较有利 假定的边界 不易控制的信号 交叠覆盖区: 本小区信号弱，邻区强l

适当的站点位置 避免建在山上 利用山丘阻挡分割小区，避免干扰 覆盖区域连续覆盖 基站稍微高些就可以降低铁塔高度 理想的小区边界

站址选取原则 无线方面准则 非无线方面准则 主瓣方向场景开阔 周围无对覆盖区形成阻挡的高 大物体 传输 电源 地形可见性好 交通方便 足够的天线安装空间 使用微波传输有视距线 馈线尽可能短 非无线方面准则 设备安装空间 传输 电源 交通方便 房东 租赁费用和期限

站点获取过程 勘测工程师 规划工程师 站点主人 运营商 测量工程师 传输工程师 建筑师

站点勘测数据 勘测记录表 记录详细的站点信息和数据 经纬度, 海拔高度, 详细地址 站点主人 建筑类型 建筑材料(照片) 天线挂高 周围360 度全景照片 相邻基站信息和周围环境 屋顶平面图 天线安装条件 交通情况 机房位置，馈线走线和长度

网络规划 3.1 网络规划原理和过程 3.2 网络拓扑规划 3.3 网络容量规划 3.4 覆盖计划 3.5 频率计划 3.6 站址选择 3.1 网络规划原理和过程 3.2 网络拓扑规划 3.3 网络容量规划 3.4 覆盖计划 3.5 频率计划 3.6 站址选择 3.7 网络测量 课程进度

测量种类和目的 传播测量 功能测量 性能测量 规划阶段 试运行阶段 正式运行阶段 目的: 了解基站覆盖范围, 传播模型校正 站点评估 模拟发射机, 天线支杆 模拟信号源, 接收机, 数据分析仪 功能测量 网络初验 覆盖检查 参数校正（切换、功控 ...) 性能测量 路测 网络终验后 从用户角度发现问题 规划阶段 试运行阶段 正式运行阶段

测量路线选择 传播测量 功能测量 性能测量 在一个小区覆盖范围内 模型校正 : 划分不同区域分别进行 尽可能通过所有小区 检查出入小区的切换 每次定义一个随机路线 多次测量 (比较结果 !)

网络规划扩展内容 4.1 网络演进 4.2 室内覆盖解决方案 4.3 参数设置 4.4 无线网络优化 课程进度

蜂窝演进 大区制 小区制 微小区制 微微小区制 宏区制 分层网络 5 - 5 k m 1 - 5 k m 1 m - 1 k m 1 - 1 k m 1 - 5 k m 1 m - 1 k m 1 - 1 m 宏区制 分层网络

蜂窝演进带来的问题 工程规划实施复杂 网络结构复杂，对BSC要求提高

分层网络结构 Micro cell 宏蜂窝 微蜂窝 微蜂窝l 微微蜂窝

网络容量演进 衡量网络频谱效率: 如下变量的函数 Erl/ (MHz * sq.km) 带宽 频率复用技术 复用度 小区大小 直接重试 衡量网络频谱效率: Erl/ (MHz * sq.km) 如下变量的函数 带宽 频率复用技术 复用度 小区大小 Trunking 效益 非正常切换 功率控制 半速率编码 DTX 多重小区覆盖 负荷分担 跳频

网络规划扩展内容 4.1 网络演进 4.2 室内覆盖解决方案 4.3 参数设置 4.4 无线网络优化 课程进度

为什么室内要进行特殊覆盖 高大的现代化建筑越来越多 在室内有移动通信需求的用户越来越多 室外宏小区不能提供良好和连续的室内覆盖 声音很清晰! 室内解决方案 声音很清晰!

带来得好处 形成室内外良好的连续覆盖 降低发射功率，减少环境污染 (BTS/MS) 办公设备 用户 减少干扰 连续覆盖 质量好 安全 省电 对建筑建筑结构进行细 致的研究，找出最佳方案 办公设备 用户 减少干扰 连续覆盖 质量好 安全 省电

建筑穿透损耗 室内信号电平的预测通常是室外电平减去一个穿透损耗值 不同的建筑、不同的房间穿透损耗不同(10 ..15 dB) Pindoor = -3 ...-15 dB 建筑内部 : -18 ...-30 dB Pindoor = -7 ...-18 dB Pref = 0 dB -15 ...-25 dB no coverage

室内穿透 各种材料的穿透损耗: GSM900 和 GSM1800有所区别但不很大 整个建筑损耗 =穿透损耗中值+偏差+慢衰落余量 中值 偏差 中值 偏差 钢筋混凝土墙+窗户 17 dB 9 混凝土墙, 没有窗户 30 dB 9 建筑物内部混凝土墙 10 dB 7 普通砖墙 9 dB 6 落地玻璃 8 dB 6 木墙或石灰墙 6 dB 6 普通窗玻璃 2 dB 6 GSM900 和 GSM1800有所区别但不很大 整个建筑损耗 =穿透损耗中值+偏差+慢衰落余量

入射角与穿透损耗关系 穿透损耗与信号入射角有关 下图为一个普通办公大楼的实测值 dB deg 30 25 20 15 10 5 15 30 deg 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180

室内传播损耗 室内条件下，简单的路径损耗模型 Lout Lwall Lin 室外传播损耗: Okumura 模型 Lout = 42,6 + 20 log( f ) + 26 .. 35 log( d ) 墙壁穿透损耗: Lwall = f(material; angle) 室内传播损耗: 线形模型 Lin = L0 +  d Lout Lwall 建筑类型 损耗 应用 老房子 0,7 dB/m (市区老居民住宅) 商业建筑 0,5 dB/m (现代化建筑) 宽敞房间 0,2 dB/m (教堂, 厂房、侯机厅) Lin

室内覆盖解决方案 微蜂窝基站 直放站 有源, 无源 光纤直放站 天线 分布式天线 泄漏电缆 信号分配单元 功分器 光纤滤波器 注意室内美观

室内覆盖解决方案举例 单小区 多小区 例 1.2 MHz 带宽, 一个小区，6个TRX 50 mErl/用户, 2% 阻塞率 没有频率复用 f1..f6 t f5 f6 f1 f2 f3 f4 例 1.2 MHz 带宽, 一个小区，6个TRX 50 mErl/用户, 2% 阻塞率 没有频率复用 a) 3层楼 36 Erlangs => 720 用户 b) 10层楼 例 1.2 MHz 带宽 50 mErl/带宽 , 2% 阻塞率 每两层复用, 每层三小区，间隔分配 a) 3层楼 27 Erl => 540 用户 b) 10层楼 90 Erl => 1800 用户

室内覆盖解决方案举例 使用直放站 室内微蜂窝+分布式天线 将室外信号放大转发到室内 需要有施主小区; 扩大覆盖, 不增加容量 功分器和电缆、光缆 室外天线 增益: 18 dBi 室内天线 增益: 9dBi 面向需要覆盖的建筑室内 7/8‘’ 电缆 损耗: 3dB / 50m 电缆长 : 25m -50 dBm 4 层 3 层 1 层 地下层 2 层 1:1 50m 1:1:1 4 层 3 层 2 层 1 层 地下层

室内覆盖解决方案举例 无源直放站 有源直放站 放大转发所有接收到的信号 宽带、窄带 应用举例 需要很强的外界信号源 馈线短 很少使用 有源直放站 放大转发所有接收到的信号 宽带、窄带 应用举例 需要覆盖而话务量小的地方 旅游山谷 隧道 地下覆盖（停车场、商场） 隔离度

室内覆盖灯泡原则 ... 好于... 几个小的小区比一个单一大小区会提供更好、更多的室内覆盖

在室内，哪里读报纸比较困难，哪里就要增加人工照明 室内覆盖报纸原则 读报纸原则 在室内，哪里读报纸比较困难，哪里就要增加人工照明 哪里需要? 如 酒店大厅 电梯 走廊 哪里不需要? 比如 有窗户的房屋 靠近窗户 中庭式建筑

网络规划扩展内容 4.1 网络演进 4.2 室内覆盖解决方案 4.3 参数设置 4.4 无线网络优化 课程进度

BSS系统参数 和网络规划相关的BSS参数 频率分配计划 空中接口信道配置 发射功率 邻小区定义 位置区定义 切换参数 功率控制参数 小区选择参数 无线链路超时 BSS网络拓扑结构

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网络优化周期 网络优化 网络在不断的变化 需要定期和不定期的优化 网络质量目标 监测质量 观察效果 网络整体性能 实施 网络规划数据 分析性能 指标 网络实际 配置数据 改进计划 发现问题

网络性能数据来源 网络不定因素很多 ==> 要及早发现和解决问题或问题征兆 OMC 路测 等到用户申诉时， 一切都迟了！ 客户申诉

网络优化过程 市场 规划 参数调整 异常行为 话统 话音质量 分布图 OMC 用户申诉 测量系统 性能测试 没有客户申诉 网络

谢谢大家