無線網(wǎng)絡規(guī)劃流程及方法

無線網(wǎng)絡規(guī)劃流程培訓安徽聯(lián)通運行維護部2016年8月網(wǎng)絡規(guī)劃目標需求分析網(wǎng)絡規(guī)劃工程建設網(wǎng)絡優(yōu)化網(wǎng)絡規(guī)劃目標是在一定的成本下，在滿足網(wǎng)絡服務質(zhì)量的前提下，建設一個容量和覆蓋范圍都盡可能大的無線網(wǎng)絡，并能適應未來網(wǎng)絡發(fā)展和擴容的要求。質(zhì)量成本覆蓋容量可擴展性各方需求調(diào)研及分析無線環(huán)境分析及傳播模型調(diào)校網(wǎng)絡規(guī)模估算站點選擇及調(diào)研方案調(diào)整仿真分析方案調(diào)整規(guī)劃結(jié)果輸出商業(yè)計劃市場因素政策因素網(wǎng)絡規(guī)劃是一個逐步精確化的過程，從開始規(guī)?？锼愕阶詈蠡菊局芳芭渲么_定。受政策環(huán)境、市場因素等多方面影響.網(wǎng)絡規(guī)劃過程無線網(wǎng)絡規(guī)劃流程:制式不同，流程基本相同理論作業(yè)—>實際作業(yè)規(guī)劃重點覆蓋規(guī)劃容量規(guī)劃站址規(guī)劃參數(shù)規(guī)劃仿真驗證預規(guī)劃詳細規(guī)劃不同制式網(wǎng)絡規(guī)劃的差異(舉例)規(guī)劃項目決定因素GSMTD-SCDMAR4TD-SCDMAHSDPATD-LTE覆蓋規(guī)劃干擾同鄰頻干擾同頻內(nèi)碼間干擾、MAI干擾、交錯時隙干擾同頻內(nèi)碼間干擾、MAI干擾、交錯時隙干擾子載波間干擾、鄰小區(qū)干擾、異系統(tǒng)干擾影響因素與容量無關(guān)與干擾、容量存在一定關(guān)系與干擾、容量存在一定關(guān)系與邊緣目標速率、干擾消除技術(shù)、資源分配、天線配置、特殊時隙配置等有關(guān)業(yè)務速率固定業(yè)務速率已知各種典型業(yè)務信道速率需確定覆蓋邊緣目標速率需確定覆蓋邊緣目標速率天線類型傳統(tǒng)單/雙計劃天線智能天線智能天線多種天線技術(shù)，需確定天線配置信道配置固定配置確定的信道資源配置信道配置不確定需確定用戶頻率帶寬資源業(yè)務解調(diào)門限固定門限確定的目標SINR需根據(jù)信道質(zhì)量，確定調(diào)制編碼方式，得到目標SINR需根據(jù)信道質(zhì)量，確定調(diào)制編碼方式，得到目標SINR容量規(guī)劃影響因素硬容量，載波配置決定通常為硬容量，類似GSM載波配置用戶分布情況、調(diào)度算法等用戶分布情況，頻率配置、時隙配置、調(diào)度算法、干擾抑制技術(shù)等承載方式固定固定隨信道質(zhì)量可變隨信道質(zhì)量可變天線技術(shù)傳統(tǒng)單/雙計劃天線智能天線智能天線MIMO或BF等多種傳輸方式資源分配固定信道固定RU數(shù)固定RU數(shù)可變RB數(shù)功率控制不支持上、下行都支持僅上行支持，下行發(fā)射功率固定僅上行支持，下行發(fā)射功率固定AMC算法無不支持支持支持調(diào)度算法

無不支持支持支持干擾抑制技術(shù)支持支持支持支持頻率帶寬固定固定固定支持多種帶寬參數(shù)規(guī)劃碼資源規(guī)劃無擾碼資源較多，但有嚴格分組要求擾碼資源較多，但有嚴格分組要求PCI數(shù)量較為充足，但存在模3干擾，規(guī)劃工作量較大頻率規(guī)劃頻點較多，頻點復用優(yōu)化工作較為復雜當前9個頻點，需優(yōu)化，需與碼規(guī)劃、時隙比例規(guī)劃結(jié)合當前9個頻點，需優(yōu)化，需與碼規(guī)劃、時隙比例規(guī)劃結(jié)合同頻組網(wǎng)，頻率規(guī)劃難度降低

在需求分析階段，應該首先明確建網(wǎng)策略，提出相應的建網(wǎng)指標，并搜集到準確而豐富的現(xiàn)網(wǎng)基站數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)、業(yè)務需求數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)都是LTE無線網(wǎng)絡規(guī)劃的重要輸入。

網(wǎng)絡規(guī)模估算主要是通過覆蓋和容量估算來確定網(wǎng)絡建設的基本規(guī)模。綜合了覆蓋和容量估算的結(jié)果，就可以確定目標覆蓋區(qū)域需要的網(wǎng)絡規(guī)模。在站址規(guī)劃階段，主要工作是依據(jù)鏈路預算的建議值，結(jié)合目前網(wǎng)絡站址資源情況，進行站址布局工作，并在確定站點初步布局后，結(jié)合現(xiàn)有資料或現(xiàn)場勘測來進行站點可用性分析，確定目前覆蓋區(qū)域可用的共址站點和需新建的站點。得到初步的站址規(guī)劃結(jié)果后，需要將站址規(guī)劃方案輸入到LTE規(guī)劃仿真軟件中進行覆蓋及容量仿真分析，通過仿真分析輸出結(jié)果，可以進一步評估目前規(guī)劃方案是否可以滿足覆蓋及容量目標，如存在部分區(qū)域不能滿足要求，則需要對規(guī)劃方案進行調(diào)整修改，使得規(guī)劃方案最終滿足規(guī)劃目標。在利用規(guī)劃軟件進行詳細規(guī)劃評估之后，可以輸出詳細的無線參數(shù)，這些參數(shù)最終將做為規(guī)劃方案輸出參數(shù)提交給后續(xù)的工程設計及優(yōu)化使用。LTE無線網(wǎng)絡規(guī)劃流程網(wǎng)絡規(guī)劃關(guān)鍵指標——以LTE為例公共參考信號接收功率（RSRP）反映信號場強情況，綜合考慮終端接收機靈敏度、穿透損耗、人體損耗、干擾余量等因素；公共參考信號信干噪比（RS-SINR）反映了用戶信道環(huán)境，和用戶速率存在一定相關(guān)性，RS-SINR值越高，傳輸效率就越高，規(guī)劃時應保證RS-SINR達到基本接入要求，并盡量提高該指標；LTE規(guī)劃指標體系主要包括覆蓋和容量兩大類指標：覆蓋指標除關(guān)注場強指標RSRP外還應重點關(guān)注信干噪比RS-SINR指標容量指標應重點關(guān)注邊緣用戶速率以及小區(qū)平均吞吐量指標。規(guī)劃指標體系RSRPRS-SINR邊緣用戶速率小區(qū)平均吞吐量邊緣用戶速率指標主要關(guān)注用戶在信道環(huán)境差時的感受是否能夠滿足業(yè)務需求，目前通常定義為95%用戶可達到的速率。小區(qū)平均吞吐量反映了一定網(wǎng)絡負荷和用戶分布情況下的基站承載效率，是網(wǎng)絡規(guī)劃重要的容量評價指標。LTE網(wǎng)絡規(guī)劃關(guān)鍵指標RSRP邊緣用戶速率小區(qū)平均吞吐量覆蓋規(guī)劃場強值要求和每個系統(tǒng)的技術(shù)特點如接收機靈敏度、人體損耗、干擾余量、環(huán)境噪聲余量、穿透損耗等因素有關(guān)，同時也和運營商對網(wǎng)絡承載業(yè)務目標也相關(guān)。LTE按照高速數(shù)據(jù)業(yè)務需求進行規(guī)劃，宏蜂窩基站覆蓋室內(nèi)場景主要滿足一般建筑物墻體的穿透覆蓋需求。在覆蓋區(qū)域的邊緣，要求用戶的數(shù)據(jù)業(yè)務滿足某一特定速率的要求，只要不超過LTE系統(tǒng)的實際峰值速率，LTE系統(tǒng)通過系統(tǒng)資源分配滿足不同業(yè)務下的邊緣速率要求。SINR和系統(tǒng)吞吐量之間有著緊密關(guān)系，且LTE網(wǎng)絡和2G/3G相比對信號質(zhì)量更為敏感，規(guī)劃應從傳統(tǒng)注重場強的思路向更注重信號質(zhì)量轉(zhuǎn)變。測試表明，50%加載情況下的SINR值和空載相比有明顯下降，在規(guī)劃時應該按照“以終為始”的原則，初期就應考慮到今后負荷達到50%的網(wǎng)絡質(zhì)量指標仍能滿足要求。規(guī)模試驗網(wǎng)外場測試結(jié)果：TD-LTE下行小區(qū)平均吞吐量加擾時可達26.8Mbps；上行小區(qū)平均吞吐量加擾時可達15.2Mbps。LTEFDD下行小區(qū)平均吞吐量加擾時可達33Mbps；上行小區(qū)平均吞吐量加擾時可達14Mbps。SINR覆蓋規(guī)劃容量規(guī)劃站址規(guī)劃參數(shù)規(guī)劃仿真驗證業(yè)務定位用戶預測LTE速率需求分析覆蓋場景RB及MCS選擇SINR需求傳播模型頻率規(guī)劃、干擾協(xié)調(diào)、天線方式鏈路預算規(guī)劃站間距滿足覆蓋需求的站點數(shù)鏈路預算是覆蓋規(guī)劃中最關(guān)鍵的一環(huán)！覆蓋規(guī)劃流程鏈路預算方法系統(tǒng)參數(shù)及指標確定路徑損耗計算小區(qū)半徑平衡各項增益設定各項余量設定計算DL小區(qū)半徑計算UL小區(qū)半徑DL與UL覆蓋半徑的最小值！上行鏈路下行鏈路移動臺基站饋線損耗天線增益路徑損耗天線增益饋線損耗余量建筑余量：衰落

+穿透損耗+...覆蓋規(guī)劃容量規(guī)劃站址規(guī)劃參數(shù)規(guī)劃仿真驗證覆蓋規(guī)劃容量規(guī)劃站址規(guī)劃參數(shù)規(guī)劃仿真驗證鏈路預算方法-以LTE為例LTE鏈路預算關(guān)鍵因素頻段帶寬和功率干擾和負荷MCS和RB數(shù)邊緣速率其他不同頻段傳播模型存在差異,不同頻段路徑損耗不同當下行總功率相同時，帶寬越大，總RB數(shù)越多，單個RB分配的功率越小，覆蓋半徑越??；當下行總功率相同時，帶寬越大，下行吞吐量越高，相同覆蓋距離，可以達到的下行邊緣速率越大LTE本小區(qū)各個用戶分配的RB不同，LTE基本不考慮本小區(qū)干擾，僅考慮鄰區(qū)干擾本小區(qū)負荷越低，已占用的RB數(shù)越少，可分配的RB數(shù)越多，能達到的覆蓋越遠；而鄰區(qū)負荷越高，干擾越大，覆蓋半徑越小網(wǎng)絡負荷中期取50%RB數(shù)：RB表征其無線資源，采用越大的帶寬，意味著更多的RB數(shù)和更高的速率。MCS：調(diào)制編碼方案，LTE配置了0-28階MCS，根據(jù)SINR的變化配置不同的MCS，提高頻譜利用率。上行邊緣速率是單用戶邊緣能達到的最大速率，但是在邊緣可同時支持多個用戶達到該速率下行邊緣速率是指所有RB分配給一個邊緣用戶所能達到的最大速率，考慮多個用戶時，邊緣用戶不能占用所有的RB資源，此時將不能達到該邊緣速率要求噪聲系數(shù)、天線增益、陰影衰落余量、饋線損耗、穿透損耗覆蓋規(guī)劃容量規(guī)劃站址規(guī)劃參數(shù)規(guī)劃仿真驗證鏈路預算方法-以LTE為例LTEFDD鏈路預算表(2.1GHz/15MHz/256kbpsUL/4MbpsDL/2X2MIMO)序號系統(tǒng)參數(shù)密集市區(qū)一般市區(qū)

備注1鏈路方向上行下行下行上行下行下行

2小區(qū)邊緣用戶速率(kbps)2561024409625610244096A

3使用帶寬(KHz)7201800432072018004320D

4RB數(shù)4102441024E

5

基站和終端參數(shù)

6最大發(fā)射功率(dBm)234646234646F基站：46dBm，2x2，每路43dBm7發(fā)射天線增益(dBi)0181801818G

8噪聲系數(shù)（dB）2.3772.377J

9接收基底噪聲(dBm)-113.0-104.3-100.5-113.0-104.3-100.5KK10SINR(dB)-0.4-0.66.8-0.4-0.66.8L含MIMO增益、TTI綁定增益、IRC增益11接收機靈敏度(dBm)-113.4-104.9-93.74-113.4-104.9-93.74MM=K+L12增益

13接收天線增益18001800N

14損耗

15饋線和接頭損耗2.32.32.32.32.32.3Q

16穿透損耗202020181818R

17余量

18面積覆蓋率95.%95.%95%95.%95.%95.%

19陰影衰落標準差（dB）888888U

20陰影衰落余量（dB）8.38.38.38.38.38.3V

21干擾余量(dB)1.5331.533W

22最大路徑損耗(dB)122.32135.34124.14124.32

137.34126.14

YY=H+P-M-T-X覆蓋半徑、站間距及小區(qū)面積關(guān)系小區(qū)覆蓋半徑R，站間距D=1.5R，單站覆蓋面積S=1.949R2小區(qū)覆蓋半徑R，站間距D=1.732R，單站覆蓋面積S=2.598R2三扇區(qū)定向站全向站覆蓋規(guī)劃容量規(guī)劃站址規(guī)劃參數(shù)規(guī)劃仿真驗證仿真案例覆蓋規(guī)劃容量規(guī)劃站址規(guī)劃參數(shù)規(guī)劃仿真驗證不同頻段仿真情況

700MHz1900MHz2600MHz仿真區(qū)域面積（km2）63仿真站點數(shù)62230302小區(qū)半徑（m）722375327平均站距（m）1083562491RSRP>-110dBm比例99.8%94.7%94.6%站點比例基準3.74.9700MHz仿真站點分布圖1900MHz仿真站點分布圖2600MHz仿真站點分布圖通過仿真分析，同一片覆蓋區(qū)域，1900MHz頻段需要230個站點達到95%的覆蓋率水平，2600MHz頻段則需要302個站點，而700MHz頻段只需要62個站點就可以達到99.8%的覆蓋率，在站點需求方面遠少于其他兩個頻段，且覆蓋水平更高。頻率差異，將導致建設方案存在巨大差異，并直接影響建設投資700MHz仿真站點分布圖1900MHz仿真站點分布圖2600MHz仿真站點分布圖容量規(guī)劃流程通過業(yè)務模型及用戶行為分析，可以計算忙時單用戶的平均上下行吞吐量將網(wǎng)絡預測用戶數(shù)乘以忙時單用戶的平均上下行吞吐量，可以得到整網(wǎng)需求容量根據(jù)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)配置分析，可計算出單基站可提供的容量用整網(wǎng)需求容量除以單站容量，可以得到容量規(guī)劃站點數(shù)業(yè)務模型及需求分析每用戶吞吐量整網(wǎng)需求容量組網(wǎng)結(jié)構(gòu)及配置分析每基站容量容量規(guī)劃站點數(shù)覆蓋規(guī)劃容量規(guī)劃站址規(guī)劃參數(shù)規(guī)劃仿真驗證覆蓋規(guī)劃容量規(guī)劃站址規(guī)劃參數(shù)規(guī)劃仿真驗證影響LTE網(wǎng)絡容量的主要因素網(wǎng)絡容量業(yè)務模型系統(tǒng)帶寬幀結(jié)構(gòu)配置MIMO技術(shù)干擾消除技術(shù)調(diào)度算法業(yè)務模型指在通信過程中，各種業(yè)務在數(shù)據(jù)傳輸角度所表現(xiàn)出來的特征，包括忙時業(yè)務的次數(shù)、業(yè)務的滲透率、業(yè)務的前反向吞吐量、業(yè)務的市場等。系統(tǒng)帶寬LTE支持支持1.4M,3M,5M,10M,15M和20M帶寬。系統(tǒng)帶寬與峰值速率成正比，由于調(diào)度增益的因素，用戶吞吐量與接入用戶數(shù)與系統(tǒng)與帶寬的關(guān)系比正比再高些。幀結(jié)構(gòu)配置上下行時隙配置直接與上下行吞吐量相關(guān)；由于特殊子幀的DwPTS也可以傳輸數(shù)據(jù)，因此特殊子幀配置也影響的系統(tǒng)容量。覆蓋規(guī)劃容量規(guī)劃站址規(guī)劃參數(shù)規(guī)劃仿真驗證站址規(guī)劃流程及主要問題新建站址網(wǎng)絡覆蓋需求現(xiàn)網(wǎng)站址的拓撲結(jié)構(gòu)站址的可用性利舊站址系統(tǒng)間干擾隔離保證天面資源的可用性機房資源的可用性配套資源的可用性覆蓋規(guī)劃容量規(guī)劃站址規(guī)劃參數(shù)規(guī)劃仿真驗證LTE網(wǎng)絡的部署基于現(xiàn)網(wǎng)，現(xiàn)網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)已經(jīng)固定，在此情況下，LTE站點的規(guī)模需求和站址不僅僅取決于LTE本身的技術(shù)特征，更取決于現(xiàn)網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)。以某城市密集城區(qū)為例，該區(qū)域現(xiàn)網(wǎng)平均站間距為506m。其中部分站間距較大，站間距較大的兩個站間只需新建一個站即可超指標完成相應弱信號區(qū)域的覆蓋。LTE可能的承載頻率基本位于高頻段（2GHz），覆蓋差距不是很大，而且LTE覆蓋距離對站址的影響不明顯，因此，可以按照中間值法或最小值法，結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)建設做好站址規(guī)劃和儲備?，F(xiàn)網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)對LTE站址規(guī)劃的影響參數(shù)規(guī)劃頻率規(guī)劃頻率規(guī)劃的核心思想是頻率復用，復用距離以內(nèi)的小區(qū)使用不同頻點，復用距離以外的小區(qū)可使用同頻點。鄰區(qū)規(guī)劃保證在小區(qū)服務邊界的終端能及時切換到信號最佳的鄰小區(qū)，以保證通信質(zhì)量和整個網(wǎng)絡性能。使用規(guī)劃軟件進行鄰區(qū)初步規(guī)劃（需要數(shù)字地圖文件和詳細工程參數(shù)）。根據(jù)初步規(guī)劃結(jié)果，結(jié)合各個基站的實際情況增刪鄰區(qū)和調(diào)整鄰區(qū)優(yōu)先級別。碼資源規(guī)劃LTE的碼資源規(guī)劃指PCI的規(guī)劃。PCI規(guī)劃有利于干擾隨機化，優(yōu)化信道時頻位置，改善干擾狀況。PCI規(guī)劃要結(jié)合頻率、RS位置、小區(qū)關(guān)系統(tǒng)一考慮跟蹤區(qū)規(guī)劃TA是UE漫游的最小單位。TA劃分應利用用戶的地理分布和行為無線網(wǎng)絡規(guī)劃階段，對無線參數(shù)進行初步的規(guī)劃，主要包括頻率規(guī)劃、鄰區(qū)規(guī)劃、碼資源規(guī)劃和跟蹤區(qū)規(guī)劃。.覆蓋規(guī)劃容量規(guī)劃站址規(guī)劃參數(shù)規(guī)劃仿真驗證中國聯(lián)通網(wǎng)絡規(guī)劃思路網(wǎng)絡定位及總體策略網(wǎng)絡和市場聯(lián)動，推進2G/3G用戶向4G轉(zhuǎn)網(wǎng)，2G用戶向3G轉(zhuǎn)網(wǎng)。3G網(wǎng)絡加快農(nóng)村廣覆蓋建設，建成完備的主力承載網(wǎng)；4G網(wǎng)絡快速擴大覆蓋廣度，有重點的快速規(guī)?；l(fā)展；2G網(wǎng)絡逐步作薄，擇機退網(wǎng)。LTE網(wǎng)絡發(fā)展思路在主城區(qū)、重點場景（校園、4A以上景點、高流量交通線等）基本實現(xiàn)連續(xù)覆蓋，所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)至少點覆蓋，單站流量達到2GB以上的區(qū)域熱點覆蓋，在規(guī)劃期內(nèi)實現(xiàn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)以上區(qū)域的連續(xù)覆蓋以及行政村的熱點覆蓋。LTEFDD作為4G主力，覆蓋保持一定的連續(xù)性；TD-LTE用于數(shù)據(jù)熱點容量分流或?qū)拵I(yè)務的補充，覆蓋區(qū)域應局部連續(xù)。WCDMA網(wǎng)絡發(fā)展思路停止城區(qū)室外覆蓋的規(guī)模投資，繼續(xù)完善商務樓宇（A、B類建筑物）的深度覆蓋，采用U900等廣覆蓋技術(shù)完成農(nóng)村規(guī)模建設，基本實現(xiàn)3G目標網(wǎng)。原則上停止3G網(wǎng)絡擴容（對于FDD覆蓋區(qū)域，優(yōu)先通過市場手段引導3G用戶向LTE遷移；對于無FDD覆蓋的3G擴容需求區(qū)域，優(yōu)先通過建設LTE來解決）。有條件的城市，利用現(xiàn)有GSM1800M網(wǎng)絡，騰退900M頻段，在城市深度弱覆蓋區(qū)域部署U900。GSM網(wǎng)絡發(fā)展思路：積極創(chuàng)造條件，作薄網(wǎng)絡，擇機安排退網(wǎng)運營商頻率資源分配情況未來運營商網(wǎng)絡發(fā)展趨勢通過上述各運營商的無線網(wǎng)絡發(fā)展思路來看，在未來3-5年內(nèi)無線網(wǎng)絡的發(fā)展將可能有以下趨勢：網(wǎng)絡制式逐漸趨同，4G均為兩種制式，2G/3G網(wǎng)絡作為互操作的過渡階段將逐漸退網(wǎng)；高頻段、新技術(shù)主要用于城市密集區(qū)域，提升網(wǎng)絡容量；低頻段主要用于底層網(wǎng)絡，完善網(wǎng)絡覆蓋；TD2.6G/FDD2.1G/FDD1.8GUMTS900/LTE8