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某地区市区WCDMA无线网络规划

中国移动与中国联通在移动通信市场的竞争日趋激烈，竞争领域从原先的话音业务发展到增值业务。伴随着移动增值业务的不断发展，迈向3G(3rdGeneration，第三代移动通信)则是两大移动运营商的必然选择。与前两代系统相比，第三代移动通信系统的主要特征是可提供丰富多彩的移动多媒体业务，其传输速率在高速移动环境中支持144kb/s，步行慢速移动环境中支持384kb/s，静止状态下支持2Mb/s。其设计目标是为了提供比第二代系统更大的系统容量、更好的通信质量，而且要能在全球范围内更好地实现无缝漫游及为用户提供包括话音、数据及多媒体等在内的多种业务，同时也要考虑与己有第二代系统的良好兼容性。

本论文是以某省某市区“WCDMA无线网络规划”作为研究课题。本课题的学术和实用意义主要体现在：

WCDMA网络规划方法在3G以前，传统的用于TDMA方式的GSM/EDGE网络规划方法，它是根据覆盖目标的要求采用迭代法来实现的。

首先，通过使用地理地图、人口分布图和传播分析等数据获得一个初始的网络规划结果，然后通过迭代改变网络参数方法对初始规划结果进行优化。这种方法只适用于需要评估的网络参数不多的情形。经典的网络规划技术由于二代GSM/EDGE网络和三代CDMA网络存在根本差别，CDMA网络的设计也必须采用一种不同于TDMA的方法。

传统的规划方法是在基于固定QoS质量要求和固定同信道干扰基础上进行的。这种基于固定QoS的规划方法是不可能用于支持可变QoS的CDMA的；再次，CDMA中分组数据业务的突发、延迟和重传都会导致网络负载的改变，这点也是不同于基于电路交换的第二代系统；第三，根据上面的分析，CDMA网络设计不但需要将功控、切换、业务负载分布、网络结构和链路层技术以及环境传播参数等大量对网络性能有重要影响的关键参数考虑进去，而且还要考虑这些参数间的相互影响。

当CDMA系统设计人员在规划网络时，他需要能够迅速确定由于系统设计的改变而带来的影响。比如，网络规划部门规划的一个理想站址由于各种现实和客观原因在实际中并不能实现，这时就需要在原来设计站址附近设置一个替代它的新站址。这时网络规划人员需要迅速重新综合评估替代站址对整个网络容量和性能的影响。如果采用经典的迭代规划方法或只靠单独的基于移动测试(DriveTest)试验的方法对3G网络进行规划，评估各种参数变化和参数间的相互影响，将变得十分低效和麻烦而且网络规划的时间也会长得令人难以忍受，根本无法满足实际网络规划、调整和运维的需要，无法实现3G网络所固有的更大容量和更好服务质量的特点。

考虑到CDMA网络规划设计的复杂性和精确性的要求，以及传统的规划设计方法不适用CDMA网络的情况，为了有效地规划和优化CDMA网络，人们一般采用基于系统级仿真技术方法来规划和优化CDMA网络。

通过系统仿真方法，规划人员可以迅速地获取预期的各种系统容量，同时也能评估系统容量和性能对各种参数变化的敏感程度。一般地，在设计WCDMA系统仿真平台时，为了准确地模拟实际情况，需要将对系统性能有重要影响的参数和用户的行为特征以及不同业务分布等情况进行精确建模，将它们都尽可能地包括在仿真平台中。

首先，根据地理地图、人口分布图和传播分析等数据获得用户的业务特征和业务特征的地理分布以及各基站位置和相互间配置等信息后，产生一定数量的移动台用户，将这些用户随机地撒在服务区中；然后，根据传播模型确定每个移动台的归属小区，计算出所有移动台到归属小区基站以及相邻基站的路径损耗，除了根据传播模型计算移动台和基站之间的路径损耗外，也可以用实际测量数据对模型进行修正.；得到移动台与各个基站路径损耗后，紧接着的工作就是确定移动台的初始激活集(也就是与移动台通信的小区)。在获得移动台的激活小区后，下一步任务是初始化每条通信链路的上下行发射功率，确定处于软切换的移动台在有关的初始化工作结束以后，下一步就是功控循环。在这过程中，根据每个移动台所需目标的要求，对移动台的上下行链路进行功控，调整移动台和基站的发射功率。与此同时，还要确定处于软切换的移动台，更新移动台的激活集。

由于上下行功率控制分别更新了仿真区域中对移动台的下行干扰和对基站的上行干扰值，因此，在功率控制过程中还需要进行以下检查以便标识各个移动台的服务质量状态：(1)移动台的发射功率是否超过其容许的最大发射功率；(2)基站总发射功率是否超过其最大容许的发射功率；(3)下行业务信道功率是否超过下行最大业务信道功率；(4)基站噪声电平是否超过其可容许范围；(5)评估每个移动台的C/I值。当功率控制结束后，需要从服务小区中统计以下数据，以便对网络性能进行评估：(1)每条链路的上下行值；(2)小区负载；(3)覆盖面积；(4)切换区域；(5)激活集大小；(6)移动台发射功率；(7)不同服务质量移动台位置分布；(g)基站干扰噪声电平。

上述过程可以针对不同用户分布、不同基站布局和各种参数设置的规划方案，不断重复进行，比较不同方案下的各种性能。本论文以某省某市区为例，探讨WCDMA网络中纯语音业务、语音及数据混合业务的网络覆盖规划方法及流程，做一些初步的容量、覆盖及质量规划并根据规划需求和网络特性，设定工程参数和无线资源参数，并在满足一定信号覆盖、系统容量和业务质量要求的前提下，用最合理的方法使网络的工程成本最低。

UMTS(通用移动通信系统)是采用WCDMA空中接口的第三代移动通信系统，通常将UMTS系统称为WCDMA通信系统。UMTS系统运用了与第二代移动通信系统一样的结构，它包括一些逻辑网络单元。不同的网络单元可以从功能上、也可以从其所归属的不同的子网上进行分组。从功能上，网络单元可以分为无线接入网(RAN)和核心网(CN)其中无线接入网处理所有与无线有关的功能，而核心网则处理UMTS系统内所有的话音呼叫和数据连接与外部网络的交换和路由。上述两个设备和UE(用户单元)一起构成了整个UMTS系统。其系统结构如图所示：


UMTS系统网络单元构成

从图中可以看出，UMTS系统网络单元包括以下部分：

UE(UserEquipment)

UE是用户终端设备，它主要包括射频处理单元、基带处理单元、协议栈模块以及应用层软件模块等。

UE包括两部分：

ME(theMobileEquipment)提供应用和服务；

US1M(theUMTSSubscriberModule)提供用户身份识别。

UTRAN(UMTS陆地无线接入网)

UTRAN分为NodeB(基站)和RNC(无线网络控制器)两部分。NodeB包括无线收发信机和基带处理部件。通过标准的Iub接口与RNC互连，主要完成Uu接口物理层协议的处理。

RNC(RadioNetworkController)

RNC是无线网络控制器，主要完成连接建立和断开、切换、宏分集合并和无线资源管理等功能。

CN(CoreNetwork，核心网)

CN负责与其他网络的连接和对UE的通信和管理。

The external networks(外部网络)

外部网络可以分为两类：

电路交换网络(CSnetwork)：提供电路交换的连接；

分组交换网络(PSnetwork)：提供数据包的连接服务。

 

在FDD系统中上、下行链路使用不同的频率，依靠双工方式分隔；而在TDD系统中上下行链路使用相同的频率。目前，在中国可用于第三代公众移动通信系统的工作频段为：

主要工作频段：

频分双工(FDD)方式：1920-1980MHz/2110-2170MHz；

时分双工(TDD)方式：1880-1920MHz,2010-2025MHz；

补充的工作频率：

频分双工(FDD)方式：1755-1785MHz/1850-1880MHz；

时分双工(TDD)方式：2300-2400MHz,2010-2025MHz，与无线电定位业务共用，共用标准另行制定。

卫星移动通信系统工作频段：1980-201OMHz/2170-2200MHz。

 

WCDMA无线网络规划中的核心问题

小区内和小区间的干扰对CDMA网络的覆盖和容量都产生影响。在GSM系统的网络中，由信号强度决定该小区的覆盖范围，在CDMA系统设计中，进行网络的覆盖和容量设计主要从以下情况出发：

(l)链路预算只能提供粗略的路径损耗值，在实际的工程设计中，只能作为参考值，而不能用来指导工程建设。根据我们的实际工程经验，要得到精确的可以用来指导网络建设的路径损耗情况，必须采用合适的传播模型，并且在不同的地形条件中进行模型参数的修正，得到反映各不同地区实际无线环境对无线电信号影响情况的模型修正系数。这样才能够比较准确地预测出小区的覆盖范围，进行进一步的链路级仿真计算，控制导频污染等问题。

(2)CDMA系统的QOS及容量极大地受干扰影响，干扰使得覆盖和容量都同时发生变化。也就是说，在设计的初期就需要确定网络的负荷极限以避免因承载话务量的增大而导致的严重干扰。

(3)影响3G网络容量的主要有以下方面：

NodeB端发射功率影响网络覆盖范围及网络容量、每用户的话务量影响整个网络容量；

影响网络容量的另一个因素是软切换及其所需的额外开销(基站需增加额外的CE单元；Abis接口需增加额外的传输链路；移动台需增加额外的RAKE解调器；基站内不同扇区间需增加额外的链路等)；因此，更多地考虑用户行为及用户终端服务特性的多变性，对多种混合业务进行合乎实际的业务容量估算，是网络设计中具有挑战性的工作。

(4)不连续的(或间断突发性的)数据业务需求给网络的无线接口端带来的动态性的话务负荷，同时，在多业务混合的网络中，给各种实时业务提供符合严格时延要求的服务也相对困难。这种动态速率选择需要针对不同的业务需求信道的不同分配相应的无线链路资源。这也是在WCDMA网络设计中使容量和覆盖取得平衡必须要考虑的话务因素。

(6)由于CDMA网络对干扰的敏感度较高，用户通话时在上行链路产生的干扰表现为整个小区的噪声被抬高，当用户距离NodeB比较远时，此时，为了保持一定的通话质量，NodeB会提高发射功率，这样就造成了对其他小区的干扰。这也就是CDMA中的“远近效应问题”。同时，在WCDMA网络中，在高话务量、高数据业务地区，NodeB的数目将远远多于2G网络中基站的数目，合理选择站址就显得更加重要。因此，在建网中，将NodeB站址选择在靠近用户多的地方将会降低网络的干扰，反之，则会增加网络干扰。因此，在选择站址时，设计人员一般需要遵循以下原则：NodeB位置尽量定在热点话务地区；切换或软切换的区域话务较低。

(6)配套及其他辅助性投资约占建网成本的近50%，为了节约投资、加快建设速度，如何尽量充分利用现有网络设施也是我们网络设计中需要考虑的重要内容。WCDMA的NodeB与现有的GSM基站共站可以节约大量的配套及辅助性资金，但考虑选择共站需要从总体出发。共站的前提首先是需要有足够的空间放置设备及天线并要满足一定的隔离度要求，其次还要考虑到总体网络的上述干扰、容量等因素选择性地加以利用。

WCDMA无线网络规划中的问题剖析

1.软切换问题

软切换的主要优点是前向和反向业务信道的路径分集。因为在前向和反向链路上只需要较小的功率就可以获得分集增益，这意味着总的系统干扰减少了。结果提高了系统的平均容量。同时移动台发射功率的减少而延长了电池的使用时间，也就是延长了通话时间。虽然软切换给系统带来了无可比拟的优点，但在CDMA下行链路中，因为基站为移动台发送附加的信号，所以软切换对系统也产生了更多的干扰。因为接收机的RAKE指针数量的限制，移动台有可能不能收集所有的基站发射的能量，所以下行信道的增益取决于宏分集增益和由此而带来的干扰造成的性能损耗。同时，软切换占有多个信道资源而增加了设备投资和系统备板的复杂性，主要表现在：基站需增加额外的CE单元；Abis接口需增加额外的传输链路；移动台需增加额外的RAKE解调器；基站内不同扇区间需增加额外的链路等等。因此，软切换区域过多对网络会带来很多负面的影响，根据经验，软切换比例控制在35%比较合适。再加上在建网初期，用户的增长需要一定的时间，当用户数远低于网络的设计负荷时，小区覆盖能力超出设计覆盖范围，导致的小区重叠区域过多，从而产生了过高的软切换比例。为了克服软切换区域过多给网络带来的负面影响，在工程设计阶段就需要采取相应的方法控制过多的软切换区。主要可以采用以下几种方法：

(1)按照网络设计的要求选择站址。在考虑共站址的NodeB基站时，对原GSM基站位置不理想，高度不适宜(过高或过低)，天线安装位置受限，周围建筑物阻挡等这些情况的站址尽量避免使用，虽然前期节约了工程投资，但如果系统软切换的范围控制不当，无形中浪费了系统后期的CE资源；

(2)合理设置邻居列表。邻居列表设置应加以定期调整，初期系统承载用户量不多时，为提高系统的服务质量，邻居列表应设置多一些，随着网上用户数量的增加，基站覆盖区域缩小，邻居列表应相应缩短，一方面缩短了系统搜索时间，另一方面也减小了系统软切换的区域；

(3)合理调整软切换参数。

2.导频污染问题

导频污染是指在同一区域有过多(数目超过Rake接收机的指峰数，即相干接收机的数目)强度接近的信号。有时由于站址布局不合理或受地形地貌的影响，有过多无线信号越区覆盖到相邻小区，从而产生了导频污染，在市区或郊区都很容易发生这种现象。导频污染的直接影响就是容易产生掉话。并且一旦出现导频污染问题就很难消除。因此只有在设计阶段努力克服导频污染问题，才便于以后的网络优化。在网络设计阶段控制导频污染，可以从以下方面着手：

1)采用可靠的软件仿真设计，进行模型修正以准确地确定小区援盖，控制越区覆盖范围；

2)选择合适的站址；

3)选择合适的NodeB发射功率。

3.干扰问题

在CDMA网络中决定手机能否接入网络的指标不是RSSI(接收端电平)而是Ec/Io。也就是说，当某区域的干扰信号强度比较强时，虽然手机的接收电平很高，而手机却无法正常接入网络。分析原因，找

到通常引起干扰的原因有：来自带内其他小区的干扰、由直放站及室内分布系统等引入的干扰、其他系统的干扰。为了避免这些干扰的产生，在设计规划阶段需要控制以下方面：

1)合理规划站址、天线、发射功率等，控制越区覆盖区域；

2)在低话务地区为解决覆盖，利用直放·站延伸网络信号时，要进行严格的设计前查勘、合理设计、严格施工及审核。避免草率施工而产生的后期难以解决的对网络质量的冲击；

3)室内覆盖主要是为了吸收话务量、解决室内信号盲区，并且室内话务量是整个网络话务的主要来源，因此，在解决室内覆盖时，首先要考虑的问题是优先利用现有的室内覆盖系统、同时采取合适的手段以降低可能带来的干扰。

WCDMA无线网络规划的流程和主要内容

综合以上各点，我们认为在进行WCDMA无线网络规划时，可以按照以下流程开展：

1：进行业务预测，通过对确定地区经济和用户行为等的分析，确定规划目标：包括对不同区域(密集市区、一般市区、郊区和农村等)覆盖、容量和服务的要求(数据业务速率和QoS等)；

2：覆盖分析：通过链路预算进行初步、粗略的覆盖分析；进一步利用规划软件帮助进行比较精确的覆盖分析，其中需要进行传播模型参数校正，来获得更加准确性和可靠的覆盖预测；

3：容量分析：分析CDMA系统软容量的特性，从容量的角度分析小区范围；

4：将以上2,3步结果在规划软件上进行综合分析调整，从而在CDMA系统的覆盖和容量之间获得平衡，达到良好的设计效果；

5：基站选择及站址勘察：根据规划结果进行基站选择及站址勘察，实地查勘考核与GSM基站共站的可能性；

6：将查勘后取得的基站数据(可能与原设计有所改变)导入规划软件，再次进行分析，考核其合理性，并取得系统参数设计值(如下行信道功率分配、多载波频率规划、扰码规划和切换算法参数设置等)。

 

某地区市区WCDMA无线网络规划

  • 规划目标

n    确定覆盖区域

本人根据某市移动公司的发展情况，第一步按照满足2006年业务需求进行，实现某市区连续覆盖，第二步按照满足2007年业务需求进行，对本地市重点县城进行覆盖，第三步按照满足2008年业务需求进行，实现国家4A级旅游景点和高速公路50%的覆盖。本规划为第一步，确定了某市区的覆盖区域。

n        确定业务需求

本课题中的某市是二类城市，按照规划，要求在一般市区实现CS64业务连续覆盖，其他区域提供PS64业务连续覆盖。

某市移动3G用户规模预测

某省幅员辽阔，人口众多，由于受到地理条件、经济发展、人口等因素的影响，省内各地区的发展呈现出很大差异性。根据各地市人均GDP,GDP总量、人口规模、地理面积、移动公司用户数、移动公司高价值用户数、移动公司收入、移动公司GPRS收入、竞争对手用户规模、移动公司GPRS流量及密度、忙时话务量及密度、无线利用率、市区话务密度、市区GPRS流量密度等指标，

某市属于第二类地区。第二类地区符合如下条件：

1：用户基础较好，用户占某省移动的约35%，高价值用户占某省移动的约31%；

2：对某省移动收入贡献较大，业务收入占某省移动的约34%；

3：竞争对手建设专注之地，联通用户占某省联通的约44%，小灵通占某省电信的约42%；

4：GPRS流量、收入占某省移动的约28%；

5：经济较发达，GDP占某省的约38%。

6：人口占某省的约47%；

7：面积占某省的约20%；

相应的3G用户规模如下所示：

参考3G覆盖范围，某市移动3G用户迁移比例如下所示：

3G用户迁移比例

2006年

2007年

2008年

高方案

4%

10.50%

22%

中方案

1.70%

7%

15%

低方案

0%

5%

11%

 

确定某市移动3G服务质量

1，无线覆盖区内接通率要求：

要求移动台无线覆盖区内90%位置，99%时间内可接入网络。

2，电路呼损：

电路呼损要求如下表所示：

无线信道呼损

2%（城市）

 

5%（城郊）

3，BLER：

各种业务的BLER目标设置值

业务

BLER目标值

话音

1%

可视电话

0.50%

PS域数据业务

5%

4，网络负荷及干扰储备：

本次规划所使用的不同覆盖区网络负荷值的参数见下表：

区域

负荷

一般市区

<50%

其它

<30%

负载因子与噪声增加量(干扰储备)的对应关系为：

 

n        无线网络规划流程

WCDMA无线网络规划的第一步是分析建网目标，明确网络建设的覆盖、通信质量和容量要求。而后对当地通信市场的用户数量、分布、用户话务模型进行量化，参考链路预算结果，初设基站站址，通过仿真分析其所达到的网络性能指标，进而进行优化。简单的无线网络规划流程图如下：

 

下面将按照上述流程，对网络的覆盖区域划分、用户密度、业务模型、无线环境、基站和移动台参数分别进行设置。

  1. 覆盖区域划分

在网络设计开始前，我们对所需覆盖区域进行地形地貌的划分，其后的网络基准的设置，传播模型的选择等都是基于不同的地形而制定的。正确的划分直接影响网络设计的准确性和投资的成本。下表列出覆盖区域的划分依据：

地形定义

描述

密集市区

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，高楼云集，话务量集中

市区

城市内具有建筑物平均高度和平均密度的区域；或经济较发达、有较多建筑物的城镇。

郊区

城市边缘地区，建筑物较稀疏，以低层建筑为主；或经济普通、有一定建筑物的小镇。

其他

重点县城、重点乡镇、交通干线、主要景点

根据划分出的密集市区、一般市区、郊区，统计不同覆盖区域现网实际话务量占某市区现网全部话务量的比例。然后按照这个比例将预测用户数分到这三种不同的覆盖区域。根据业务规划中用户预测，某3G总用户数为3.70万。对上述用户，仿真区分室内和室外用户，设置不同的速度和穿透损耗。假定在一般市区，室内、室外用户各占50%。按照上述原则分析，得到的具体用户密度见下表。

环境类型

用户密度(user/km2)

U Outdoor User  TU50

149

U Outdoor User  TU3

595

U Indoor User TU3

744
  1. 确定业务模型

本次仿真假定所有用户均使用话音、可视电话和PS数据业务，不同区域用户业务量相同，但使用的承载不完全相同。无线网络规划中应用经验的传播模型来预测路径损耗中值，如Hata模型、CCIR模型和Lee模型等。在这些模型中，影响电波传播的一些主要因素的，如收发天线距离、天线高度和地物类型等，都以变量函数在路径损耗公式中反映出来。但是，在不同的地区，地形起伏、建筑物高度和密度以及气候等因素对传播影响的程度不尽相同，所以，这些传播模型在具体环境下应用时，对应的变量函数式应该各不相同，需要找到合理的函数形式。这个函数式可以通过多种方式得到，常用的方法是通过车载测试，得到本地的路径损耗测试数据，然后用这些数据对原始传播模型公式的各个系数项和地物因子进行校正，使得校正以后公式的预测值和实测数据误差最小，这样，经过校正以后的传播模型路径损耗预测的准确性将大大提高，能够比较好的反映本地无线传播环境的特点。

我们可采用A9155V6中的标准传播模型(SPM模型)作为无线网络规划工具的传播模型进行了无线传播模型的校正，该规划工具建立在COST231-Hata经验模型的基础上，适用于150～2000MHz频段的无线电波传播损耗预测。

SPM模型的数学表达形式是：

 

SPM模型系数如下表所示：

 

SPM模型参数表如下表所示：

 

建筑物穿透损耗一般市区13dB、县城11dB。通常车内损耗为5dB，因此上述设置可以满足各类覆盖区的车内覆盖。

  1. 基站功率配比

本方案中，基站最大发射功率统一设为43dBm，公共信道功率分配见下表：

信道类型

分配功率(dBm )

导频信道

33

同步信道

21

其他公共信道

35

由上表可知，公共信道总功率约为5W，即37dBm。

业务信道功率分配见下表：

业务类型

最大分配功率(dBm )

AMR12.2

34

CS64

36

PS64

34

PS128

35

PS384

36

本方案中，不考虑实际基站的性能差异，噪声系数统一取5dB。

  1. 移动台设置

本方案中，移动台区分为手机和PDA。

ü        移动台功率设置

手机最大发射功率21dBm，最小发射功率一50dBm。PDA最大发射功率24dBm，最小发射功率一50dBm。

ü        移动台噪声系数

不考虑实际终端的性能差异，仿真中，手机、PDA噪声系数统一取7dB。

ü        人体损耗

话音业务的人体损耗取3dB，数据业务取OdB。

ü        各种业务下行的接收机灵敏度Eb/NO

各种业务的下行接收机灵敏度与终端性能密切相关。由于各种3G终端的实际性能差别很大，因此对移动台接收机灵敏度的设置比设备灵敏度困难。下表是本方案将要使用的数值。

ü        其他参数或假定

本次仿真中不使用TMA。步行用户要求的导频Ec/IO值为一15dB,50km/h用户Ec/IO值为-14dB,Ec/IO值低于此值用户无法接入网络。本规划中，移动台最大激活集数目设置为3；加入和退出激活集的门限相对值设为3dB。所有业务均支持软切换。话音优先级最高，CS64次之，PS数据优先级最低。因此，当网络发生阻塞时，PS数据用户首先被拒绝。

建网思路

本次规划主要基于以下思路：

(1)3G网络的建设尽可能利用现有的2G网络资源，利用WCDMA宏蜂窝对室外实现连续覆盖。

(2)网络建设初期重点在数据热点及话务热点区域提供WCDMA无线覆盖，同时对于高话务地区需兼顾容量需求；

(3)在无WCDMA网络覆盖区域依托GSM/GPRS网络提供网络覆盖和语音、低速数据接入。

(4)网络规划满足业务发展需求的同时，力争做到重点覆盖区域的站点布局一步到位，在较长时期内保持稳定。

(5)对重点场所实现深度室内覆盖，室内分布系统主要采用系统改造的方式。

(6)1-2年建设一张覆盖全省的3G网络，2G/3G一张网，相互补充，提供全网的完善覆盖。

本规划在某市区共采用3G基站20个，全部为一般市区站点；其中1个新建站，2个共址不共机房站，其他NodeB均与2G基站共址。从仿真预测的结果来看，规划出的站址分布是合理的，基本可以满足容量、覆盖和质量要求。在极少数区域因为地形原因存在部分覆盖问题，但由于这些区域面积小、3G用户少，所以对整体网络的性能不会造成大的影响。当前网络在1.16万用户规模下仍能保证通信的性能，并且还可以承受进一步的用户增长。

l        室外宏蜂窝基站布局方案

  1. 布局原则

某市移动3G无线接入网建设的目标是依据近期和中远期业务发展需要，以合理的投资收益比，逐步建成一个覆盖完善、服务质量水平较高的宽带无线接入网络，因此在基站设置的原则上应充分利用各种有效的覆盖手段，采用以宏蜂窝基站为主，辅以微蜂窝基站、射频拉远模块和直放站混合组网的方式，并因地制宜地借助塔放，OTSR基站、超大功率站等多种技术，以较低投资成本取得较高水平的广覆盖。

3G无线网络的站址选择，除了遵循一般基站选择的要求以外，考虑到CDMA技术自身的特点，还应遵循以下原则：

(1)参照G网的话务分布，对需覆盖区域进行话务量分布预测，将基站设置在真正有话务需求的地点；

(2)由于WCDMA为自干扰系统，为避免导频污染，天线高度在覆盖范围内基本保持一致。市区站天线高度应略高于建筑物的平均高度，一般为30米左右；郊县公路站天线高度宜在40米以上；

(3)基站站址在目标覆盖区内依照链路预算覆盖半径，应尽可能平均分布，以减轻干扰；在选择初期建设的市区基站站址时，应充分兼顾远期基站布局要求，以有把握建的基站为依托点，首先确定核心骨干站点，然后按照相邻基站站间距的要求在地图上确定其余站点的位置；

(4)在话务密度较高的区域设置基站时，应在满足覆盖指标的前提下，根据系统可用无线带宽及未来2-3年话务增长趋势，使得在2-3年内，只需增加基站载频数量，而不对基站站址做较大调整就可满足容量需求；

(5)应考虑其他系统千扰因素，保证必要的空间隔离。选定地址前应测试覆盖效果或测试目标位置周围其他运营商的信号覆盖情况以作参考；与GSM基站共址时要满足系统间隔离度要求，2G天线与3G天线空间隔离要求为：垂直大于0.5米，水平大于2米，与旧版1800M基站共站时1800M主设备还需要加装衰减器；

  1. 3G站址与2G共站址的考虑：

在上述的站址选择中需要对2G现网资源进行充分利用，包括共站址、共室内分布系统和共传输等几个方面。

  • 3G与2G共站址的前提应该是满足3G网络的覆盖质量和容量目标要求，有益于网络发展规划。对于不能满足要求的2G站点应予以放弃，并改选新站址，避免盲目共站；而对于具备建设条件的2G站址，应充分考虑建设3G站点的必要性与可行性，避免盲目跟随建设追求共站率。
  • 在3G基站无法与2G基站共站而产生WCDMA覆盖漏洞，但又不能够增加新站时，可以对无法共站的基站做必要的改造处理，使3G和2G能够共站：

(1)如果不能共站的原因是屋顶没有足够的空间放置WCDMA天线，可以考虑采用天线挂墙的方式，或更换抱杆实现共用的方式；

(2)如果不能共站的原因是机房没有足够的空间放置WCDMA NodeB，可以考虑采用小型基站，将基站直接挂在墙上，或考虑室外型基站；

(3)如果不能共站的原因是机房没有足够的空间放置WCDMA NodeB，且无法采用小型基站室外站时，可以考虑采用RRU，即将远处的基站用光纤与本地的天线连接起来。

l        天馈线设置原则

天线的选择涉及方向性、增益、半功率角等多项性能指标的确定应根据不同的基站类型、覆盖目标与站址设置条件合理选择。本期网络建设天馈线的选择应充分遵循下述的基本原则，对于个别的特例站点也应给予特殊考虑。

(1)方向性与极化方式

在市区和县城区尽量采用定向天线。为了节省天线安装空间，建议市区使用双极化定向天线；郊县可采用空间分集天线。为了更好的进行下行覆盖，同时为了节省将来容量上升时更换天线的投资，部分全向基站建议使用功分定向天线。

(2)增益与半功率角

密集市区、一般市区和县城区的单站覆盖范围较小，且传播环境较复杂，天线宜选择高增益、半功率角小(3扇区一般为65度)的定向天线；高速公路和旅游景点在天线选型时更多的需要考虑网络覆盖的要求，因此高速公路和旅游景点建议使用高增益、90度半功率角的天线，少量地形特殊的基站可根据覆盖需求选用更大半功率角的天线(如120度)。

(3)天线下倾角

机械下倾角天线是使用机械调整下倾角度的天线。在调整过程中虽然天线主瓣方向的覆盖距离明显变化，但天线垂直分量和水平分量的幅值不变，所以天线方向图容易变形，但其价格比较便宜，适合在下倾角调整不大的郊区或农村使用。固定电下倾角天线内固定一定角度的下倾角，适用于下倾角较大但调整很少的地区。电调下倾角天线是通过电信号调整天线的相位来实现天线波瓣图下倾，使天线辐射信号在空间的各个方向同时向下收缩，克服了机械调下倾产生的方向图畸变，又可使所需覆盖区域的信号相对较均匀，并在各个下倾角信号保持天线的正常覆盖图形。电调下倾角天线分近端电调下倾角天线和远端电调下倾角天线。近端电调下倾角天线适用于下倾角调整不频繁的地区；远端调节电子下倾天线采用集中控制方式在远端调整天线下倾角，适用于下倾角调整较频繁的密集市区。

l        站型选择

  1. 宏基站

宏基站包括两种室内型和室外型两种类型。

  • 室内型基站为目前普遍采用的方式，基站设备放置在机房内。

室外型基站主要应用于机房面积不足的情况下，但由于其集成度较高，需考虑放置该基站位置的承重。

根据使用的功率放大器和天线，宏蜂窝也可分为全向基站、定向基站、功分基站。

(1)全向基站

全向型基站设备节省、单位造价相对较低，对初期话务密度适应性好，但每基站可容纳用户数低，信号覆盖针对性不强，覆盖范围较小。适用于覆盖区域相对孤立、用户相对集中的旅游景点、乡镇等。

(2)定向基站

定向型基站每基站可容纳的用户数高，信号覆盖针对性强，覆盖范围较大，覆盖区调整方便，扩容工程量小，但对初期话务密度适应性较差，设备价格高，投资较大。适用于用户成长较快的城市地区。

(3)功分基站

功分基站是针对一些特殊的环境，融合上述两种基站的优点以更好地满足覆盖和话务分布的需求，可以采用单扇区二方向、单扇区三方向等不同方式。单扇区二方向功分基站适用于话务量不太高，覆盖面需控制的线形区域(如覆盖公路、铁路)及半圆形区域(如在漫游交界边缘处)；单扇区三方向基站可以通过调整下倾角，较方便地控制各个方向上的覆盖距离，适用于话务较低，但需控制覆盖面的地方。基于WCDMA的自干扰特点，本次网络规划中宏基站选型为定向站，有利于自干扰干扰的控制。

l        规划建设方案

第一期规划建设方案

某市一期工程在市区新增3G基站20个，全部为一般市区站点；其中1个新建站，2个共址不共机房站，其他NodeB均与2G基站共址。目前的17个完全共址基站中有1个站(3G22)为微波传输，考虑基站所在位置，及光缆建设的可行性，本期拟改造3G22为SDH光传输，以支链方式接入接入环1-5中的3621基站(在建)；其他光传输站点的设备条件均满足本期工程需求。一期新建室外不共址NodeB1个；共站址不共机房2个，其中1个站不具备传输条件。

新建站室外站点中：

(1)36018：原基站的机房不符合共站条件，本期在其附近新找一个站点，考虑新建光缆由36018原2G基站布放至36018，新增一套5320STM-1光传输设备以支链方式接入36018原2G基站。

(2)36016：为共站址不共机房站点，考虑到新机房离原机房较远，因此传输按新建来考虑一考虑新建光缆由36018原2G基站机房布放至360163G基站机房，新增一套5320STM-1光传输设备以支链方式接入36018原2G基站。

posted on 2010-10-25 18:11  LeeWeisun  阅读(209)  评论(0)    收藏  举报