[案例分析] 3G无线网络规划与设计策略分析
3G无线网络覆盖和容量规划设计
3G无线网络覆盖和容量的规划设计【摘要】在3g 无线网络的规划设计中，估算无线信号的覆盖水平是首先需要考虑的问题，准确的覆盖预测可以为3g 网络建设提供有力的依据，而网络规划的好坏又影响着网络的性能及建设成本，后续需要完成的宏蜂窝组网、基站站址选择等设计环节都要以覆盖预测为基础，可见无线覆盖半径估算的重要。
本文将围绕3g 无线网络覆盖和容量的规划设计进行讨论。
【关键字】3g无线网络覆盖容量规划设计中图分类号： tn711文献标识码：a 文章编号：一、覆盖和容量的关系3g 系统无线网络规划中有很多十分关键的核心，包括小区呼吸效应（小区大小随着其用户数n、用户数据速率rb、激活因子v 的变化而不断发生变化）和小区覆盖与容量是相互依赖的关系。
3g 系统是一个干扰受限的系统，小区呼吸效应使得其在进行网络规划的时候，容量和覆盖的规划需要联合起来分析，这其中的关键在于小区的负荷会对小区允许的最大传播损耗产生影响，与此同时小区负荷又是小区容量决定因素。
当小区负荷增加时，假如干扰增加，那么不论是上行还是下行链路，小区所允许的最大路径损耗都会减少，那也就是说小区的覆盖缩小。
当小区负荷比较低时，小区的上行覆盖半径小于下行覆盖半径，此时系统的覆盖和容量均受限于上行链路。
随着负荷的增加，干扰增加，在上行方向覆盖降低；在下行方向，由于功率共享的原因其覆盖降低更快，从而导致负荷达到一定程度后，小区的上行覆盖半径大于下行覆盖半径，到那时系统的覆盖和容量均受限于下行链路。
所以，在网络规划时，覆盖和容量的规划对于上、下行链路是不同的。
当负荷较低时，覆盖明显受限于上行链路，而容量受限于下行链路。
故在进行网络规划时，对覆盖进行规划时集中于上行链路，而对容量进行规划时则重点针对下行链路，容量受限通常是由于规划区域用户的业务特征所确定的系统负荷因子大于系统实际允许的最大负荷因子所导致。
尤其是3g 系统提供多媒体业务，每种业务的服务质量（qos）不同，因此能否准确地规划覆盖和容量就显得尤为重要。
3G无线网络规划研究
3G无线网络规划研究3G无线网络规划研究引言：随着无线通信技术的快速发展，人们对于无线网络的需求也越来越高，特别是在移动通信的领域。
3G无线网络作为一种高速、高可靠性的移动通信技术，已经广泛应用于各个行业，并取得了显著的成就。
本文将对3G无线网络规划进行深入研究，探讨其在网络覆盖、频谱管理、容量规划等方面的关键问题。
一、3G无线网络规划概述3G无线网络规划是指基站的部署及其间的连接、频谱资源分配、覆盖范围以及容量规划等方面的设计。
其目的是为了实现高速、高可靠性的数据传输，满足用户多样化的需求。
在规划过程中，需要考虑到网络的容量、覆盖范围、性能指标以及成本等因素。
二、网络覆盖规划网络覆盖是3G无线网络中最为重要的规划任务之一。
在进行网络覆盖规划时，需要借助地理信息系统(GIS)等工具，对现有的建筑物、自然地形、道路网络等信息进行分析，确定基站的布局及其辐射范围。
基站的布局应该能够在整个覆盖区域内提供均衡的信号覆盖，同时也要考虑到成本的控制。
三、频谱管理规划合理的频谱管理是3G无线网络规划中的另一个关键问题。
频谱资源是有限的，需要合理分配和利用，以满足用户的通信需求。
在频谱管理规划中，需要考虑到频段的选择、频带的划分以及邻频干扰的控制等因素。
频谱管理规划的关键是在保证网络性能的同时，提高频谱的利用效率，确保用户获取稳定的信号质量。
四、容量规划3G无线网络规划中的另一个核心问题是容量规划。
容量规划是指确定基站的数量及其各个部分的参数设置，以满足用户的通信需求。
容量规划需要考虑到用户的数量、数据传输速率、业务质量要求等因素。
合理的容量规划可以提高网络的承载能力，减少信号拥塞和延迟，提升用户体验。
五、规划工具和技术在3G无线网络规划中，有多种工具和技术可以辅助规划过程。
地理信息系统(GIS)可以用于网络覆盖和基站布局的空间分析。
无线网络仿真工具则可以模拟网络的性能指标，帮助优化网络规划方案。
此外，还可以借助调研数据、用户的反馈以及现场测试来辅助规划工作。
3G无线网络规划方法
3G无线网络规划方法尽量提高频谱效率，充分利用无线网络设施，向尽量多的用户提供高性能的接入服务，是运营商最为关心的一个问题。
除了设备和技术水平的因素外，无线网络规划也是其中非常重要的一环，因为它将直接影响到网络性能和建设成本。
CDMA无线网规划具有如下特点：首先，CDMA是一个自干扰系统，每个用户都对其他用户构成干扰，每个小区都对其它小区构成干扰，链路性能和系统容量取决于干扰功率的控制结果。
因此，干扰分析、功率配置和软切换规划等工作显得尤为重要。
但是由于各种因素相互制约，往往牵一发而动全身。
以软切换为例，它虽然能够改善（上行链路的容量）网络运行质量，但却影响了下行链路容量，因此需要将软切换区域控制在一个合理的范围。
CDMA系统的覆盖、容量和通信质量相互关联。
在乡村、公路沿线等低话务密度地区，覆盖是主要问题，由于移动台的发射功率有限，网络覆盖范围受限于上行链路（基站需有功率足够大的功放），而上行链路的小区边界又受上行负载因子的影响；在市区等高话务密度地区，系统容量取决于下行链路的可分配功率，通过分配不同的导频功率，可以控制下行链路的覆盖范围。
小区大小依赖于所承载的业务量，而小区所承担的业务量又由小区面积决定，彼此循环制约。
如果能找到较为理想的平衡点，不仅能满足业务需求，而且可以降低网络成本。
另外，在CDMA网络中容易出现导频污染、无主服务小区等共性问题。
站址布局不合理或受地形地物的影响，会造成过多的无线信号能量投射到相邻小区，从而产生导频污染。
当在同一区域有过多强度接近的信号时，容易发生掉话。
只有在设计阶段就努力克服上述问题，才便于以后的网络优化工作。
与第二代CDMA无线网络相比，3G网络设计更为复杂。
这主要是因为3G 系统将不局限于提供话音业务和低速电路型数据业务，而且支持包括高速分组数据业务在内的多种业务接入。
各种业务对质量要求（QoS）的不同将直接影响信噪比参数的设定和最终网络设计结果。
在3G网络规划中，除了话音业务仍采用Erlang或BHCA度量外，其它主要的数据业务，如www、FTP、E－mail等，需建立相应的呼叫模型。
3G无线网络规划(第二章)
规划前准备
传播模型 覆盖目标 业务目标 容量目标 用户行为
• 传播模型：需要校正
不同城市，参数不同；不同区域，参数不同 为网络规划提供有力的依据，使预规划结果更符合实际情况。
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规划前准备
传播模型 覆盖目标 业务目标 容量目标 用户行为
• 传播模型
– 典型模型 典型模型(Cost231-Hata)
3G无线网络规划与优化任务5 HSDPA问题优化
中接口采用RB建立、RB重配置等消息，如图1-134。
图3-137
无线链路参数更新
2.
HSDPA相关流程
4）HSDPA的数据传输
① HSDPA 的数传和流控
2.
HSDPA相关流程
② Iub接口的数据传输
图3-140
Iub接口数据帧结构
2.
5）HSDPA的Iub流控
HSDPA相关流程
① 流控over Iub
课程目标
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 任务2 任务3 任务4 任务5
WCDMA网络覆盖问题优化 WCDMA网络接入问题优化 WCDMA网络切换问题优化 WCDMA网络掉话问题优化 HSDPA问题优化
制端口，从CRNC发出到NodeB。如图3-132。
图3-132
物理共享信道重配置
图3-136
用户HS-DSCH信道的映射
2.
HSDPA相关流程
3）无线链路参数更新
该过程由NodeB触发，当NodeB认为HS-DSCH相关的无线链路参数需
要更新时，NodeB向CRNC发送Radio Link Parameter Update Indication 消
3-146。
图3-146
动态HSDPA功率分配
1.
HSDPA的功率和码资源分配
3）HSDPA的静态信道码分配
RNC分配一定的码资源给HS-SCCH信道和HS-PDSCH信道。HS-SCCH：
扩频因子SF=128，和公共信道一起分配。HS-PDSCH：扩频因子SF=16，
3G室内覆盖规划建设的考虑（五篇范例）
3G室内覆盖规划建设的考虑（五篇范例）第一篇：3G室内覆盖规划建设的考虑3G室内覆盖规划建设的考虑一、3G室内覆盖的建设需求由NTT DoCoMo发展FOMA业务的经验，可以看到良好的网络覆盖特别是室内覆盖是3G获得成功的关键。
NTTDoCoMo的统计数据表明，3G室内业务量占到网络总业务量的69.7%，主要原因在于视频电话、游戏等高速数据业务都发生在舒适的室内环境下。
丰富多彩的数据业务和多媒体业务将是3G业务的增长点，根据用户的生活习惯和数据业务的行为分析，绝大多数的数据和多媒体业务将会发生在室内。
根据GSM网络的运营经验，室内用户分布一般大于室外两倍以上，高价值的商务客户主要集中在室内。
对于GSM网络，绝大部分室内区域都有了良好的覆盖，用户对网络有着较好的感知。
3G商用后，用户对3G室内网络会有同样的覆盖要求，如果没有足够良好的室内覆盖，将影响用户对3G的感知，不利于3G用户群的形成。
室外宏基站是解决室内覆盖的基本手段，但在室内、隧道及地铁内，仅靠室外基站天线覆盖，由于信号受障碍物的阻挡，室内无法保证良好的通信质量。
中国移动的实验表明，如果采用室外基站进行室内覆盖，能够满足需求的信号场强只有20%，此外室内软切换比例可能会高达60%。
这既无法满足想要达到的覆盖范围，又浪费系统资源，不利于节约运营成本。
因此，建立良好的3G室内覆盖是十分重要和有利的，在3G网络建设初期就应加以考虑。
同时，对运营商而言，通过建设3G室内分布，可以争夺室内话务量，开拓新的话务量。
据NTTDoCoMo的统计，在实施了室内分布的建筑物内话务量增大了1.43倍。
室内分布还可以分散过密地区的话务量，从而减轻室外基站的压力，降低室外基站的数目和配置。
从网络容量来看，室内分布系统也降低了室外系统的负荷，由于3G自干扰的特性，也就降低了室外网络整体干扰水平，从而提高整个系统的容量。
二、3G室内覆盖规划问题考虑和策略由于3G系统的技术特点，3G室内覆盖规划需对覆盖、容量、质量进行统一规划。
3G网络规划
3G网络的策划和规划随着3G时代的来临，“随时随地无线上网”的梦想正逐渐照进现实。
目前，中国电信的3G+WLAN战略正在快速推进，3G网络已经覆盖了全国所有县级以上城市，WLAN网络也正在覆盖越来越多的热点区域。
校园作为典型的热点区域，具备高密集人群，具有高上网需求，是电信3G+WLAN网络建设的重点。
以高校密集的上海为代表，从2009年6月至9月，上海电信聚焦高校市场，在短短3个月内就完成了上海近60所大专院校的WLAN无线热点覆盖，使上海60万名在校师生能够畅享移动互联网带来的新体验。
定制“无线校园”解决方案在互联网时代，上网已经成为师生的一种刚性需求，而随着3G时代的来临，这种需求正在呈现出移动化的趋势，师生对于随时随地上网，以及融合的固移业务有了更高的需求。
无线校园正是在这种背景下应运而生，而电信的参与则为它的发展注入了强劲的动力。
对校方来说，选择电信提供的无线宽带网络与服务，不但可以节省校园网络的投资，也符合高校后勤社会化的趋势；日益完善的校园信息系统在提升教学水平的同时，还能帮助校方获得稳定的运营收益。
针对学校，中国电信为其度身定制了“无线校园”解决方案。
“定制”主要体现在两个方面：一方面，学校有其特有的信息化需求，无线校园的建设思路、建设步骤、应用设计均综合考虑了学校的特有属性；另一方面，每个学校有其自身的特殊性，如不同的信息化程度和要求，无线校园与原有信息化系统的融合等，电信与学校的合作需具体分析、量体裁衣。
学校信息化主要的特性包括教务管理、教学系统、校园一卡通、公共人员服务系统等教育信息化系统，同时，学生客户群也具有鲜明的特点，要求应用丰富、便利、新颖，资费低廉。
因此，要建好“无线校园”，需要充分了解并适应学校的信息化需求和特点。
电信选择了同样在教育行业信息化领域有着深厚积累的杭州华三通信技术有限公司（H3C）作为合作伙伴。
H3C作为国内运营商市场WLAN份额第一的厂商，能够提供校园网整体解决方案，其产品线齐全，技术领先，综合拥有成本（TCO）低，并且有着丰富的无线校园建设经验。
3G无线网络规划与优化课件任务7多载波优化2
2. 载波间的硬切换优化
在上面反映“脱网”现象的区域，还有在通话中经常掉话的现象。 经实地测试，发现从双载波区载的BTS407的1小区PN51切换到单载波 区域的BTS438的3小区PN369掉话率较高，统计BTS438的话单（CDL） 发现CFC29（硬切换超时失败）占到硬切换次数的70%。
2. 载波间的硬切换优化
1. 改善不同载波交界区域的手机“脱网”问题
在某市开通双载波后，在双载波和单载波交界的区域经常有用户反 映手机经常会出现瞬间无信号的现象，也就是“脱网现象”，而且经常 出现起呼时间较久的问题。
经过对这个投诉区域进行了现场测试分析，在这个区域可以收到 BTS407的1扇区的信号和BTS438的3扇区的信号。407-1（PN51）为双载 波基站，438-3扇区(PN369))为装有201载波的Pilot Beacon，它的201载波 没有overhead channel。
2. 载波间的切换算法
由于伪导频触发的硬切换对无线网络规划及小区参数设置简单，对 任何版本的移动终端都适用，切换成功率高，并且不会影响边界小区的 容量，所以目前应用较广范，不过它需要在所有边界单载波小区增加伪 导频设备,网络设备投资额较高。
1．多载波问题分类及优化方法 2．多载波问题案例分析 3.多载波问题分析
图2-67 邻区设置错的信令
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[案例分析] 3G无线网络规划与设计策略分析网络, 无线, 规划, 设计随着技术的不断成熟，3G网络的全面商用部署将进入实施阶段，3G无线网络的规划工作，即合理、经济地建设一个3G网络已成为业界亟需重视的问题之一，因此，本文将重点讨论3G网络规划的目标、流程和若干重点问题。
一、从容量覆盖与业务角度出发的流程针对3G网络的无线网络规划流程，其主要依据有2条：（1）无线网络覆盖和容量；（2）业务模型。
结合3G实际规划工作，两个出发点应融入到统一的规划流程，在此提供一套3G无线网络规划的一般流程：1．数据准备数据准备是整个网络规划工作的前提条件，主要指客户需求分析、电子地图数据的准备以及可提供站点勘察，关键点是获取当地无线环境的相关信息。
由于3G业务丰富，3G网络规划在需求分析中，需要把各项业务的具体指标确定下来，以保证后续仿真的准确性。
2．链路预算分析3G网络规划中链路预算的主要目的是在对当前系统模型参数合理取值基础上，分析小区的最大允许路径损耗，从而得出各种情况下的覆盖半径。
显然，这与2G规划中的链路预算分析存在差异——由于多媒体业务的介入而导致对建网成本的权衡。
在3G网络规划中，由于上下行链路的数据传输量的非对称性，导致网络规划如果仅仅考虑“保证通信质量要求最高”的小区半径，将大大提高建网成本，而仅仅考虑“保证通信质量要求最低”的小区半径又将导致网络规划的目标（KPI）无法实现。
所以必须结合对热点和冷点区域的覆盖，合理、经济地进行“权衡”建网，这是3G网络规划中的重要一环，也为下一步网络拓扑结构设计奠定基础。
3．以覆盖为依据的网络拓扑结构设计在权衡建网的基础上，已经得到不同小区半径，此时可以通过一些专业软件工具在计算机上进行网络拓扑结构设计，并结合第一步流程中的可提供站点信息，尽量控制规划结果的建网成本。
在这一步流程里，表面看来是以覆盖为依据，而实质上，对业务的考虑已经充分体现在“链路预算分析”中了。
这一步还需要完成所有规划站点的网规勘察。
4．网络容量计算以上步骤重点考虑了覆盖和业务，3G网络规划还需要对其容量进行计算与评估。
与2G网络不同，3G网络扩容更侧重于载波以及其他手段的扩容，而非增加站点数目，3G自干扰系统的特点大大约束了网络规划工程师无限制增加站点数目以扩容的余地。
需要特别说明的是，3G规划往往分为规划覆盖和规划容量两方面工作，这意味着容量规划必须首先满足覆盖需求，于是在网络容量规划中，工作重点在于“Dimensioning”，并且对分组域（PCF）、传输域（PacketPipe）、基站容量（CE）进行充分而适当的规划调整。
当然，3G容量规划还应包括传输分集、波束组成、附加卷积编码等相关技术手段。
在这一步中，需要完成对网络的仿真工作，输出仿真条件下的KPI，以保证目标实现。
5．规划结果交付通过以上各步骤的实施，提交网络规划结果。
二、从KPI角度出发的目标网络规划是在建网前，对站点地理分布、天馈设计、参数设置、3G业务规划等一系列建网参数设计工作的总称。
3G网络规划的目标，就是保证网络运营期间良好的网络运行指标。
所以我们可以从网络KPI出发设定网络规划的目标。
网络KPI可以分为MSC和无线两大体系。
针对EV-DO网络，无线KPI应包含：·3G Data Established Call Rate(数据呼叫建立成功率)·3G Data Call Drop Rate(数据呼叫掉话率)·3G Data Burst Rate Forward(前向突发速率)·3G Data Burst Rate Reverse(反向突发速率)·PPP Connection Success ful Rate(PPP连接成功率)对于WCDMA网络，KPI应包含：·RRC建立和接入成功率·RAB建立和接入成功率·平均RACH吞吐量·平均FACH吞吐量·平均PCH吞吐量与此同时，3G容量规划也是网络规划的主要目标之一，即容量评估包含的分组域（PCF）、传输域（PacketPipe）、基站容量（CE）以及无线容量（RFPower）。
综上所述，3G网络规划的目标，可以从3G网络的KPI（运行评估关键指标和容量评估关键指标）入手，只有规划的网络通过网络仿真等技术手段后能够达到KPI要求，才可以说实现了3G网络规划目标。
三、规划重点在上述的规划流程中，有以下几个规划重点需要特别阐述。
1．业务模型3G数据业务的丰富性带来了地域分布的不均衡性和用户需求的变化特性，所以在3G 网络规划中，必须考虑各种数据业务所具有的特定资源占用模型。
3G网络中，无论是用户所使用的业务类型、用户行为、移动性、终端，还是话务分布等，都与传统2G语音业务模型有本质区别。
比如，在2G网络规划中有传播模型的校正，在3G规划阶段，就需增加业务模型的校正。
目前的困难在于一些参数的准确界定，而这套思路和流程应当说“既见树木，又见森林”，从本质上保证了规划方案的合理性。
结合上述规划流程中的“链路预算分析”，我们可以细化一些参数，如整理得到3G （以EV-DO为例）与2G链路预算差异，见表1。
解调门限的设置，本身更是与业务模型密切相关，不同的业务类型对于解调门限的要求完全不同。
如反向链路预算中，系统未带负载时要求的解调信噪比值（Eb/No），在实际3G系统中，影响因素包含频段、编码方式、业务速率、FER等。
2．室内规划数据业务发生的区域往往在室内，根据NTTDoCoMo统计，在日本，移动电话业务发生在室内的比例为69.7%。
3G网络的话务热点，往往在酒店、大型超市、办公楼和公寓，甚至地铁等，这对室内覆盖规划提出了优质覆盖的要求。
根据2003年Lucent在国内的统计，国内密集城区的CDMA基站平均间距在0.45~0.8km，城区的基站间距平均在0.75~1.26km，这说明核心城区通过增加宏基站改善室内覆盖的空间已经不大，需要加大3G室内覆盖规划的研究。
目前来看，室内分布系统是解决3G网络室内覆盖，尤其是高层楼宇室内覆盖优化的较为出色的解决方案，同时HSDPA技术对于室内覆盖也有着较好的解决方法。
通过室内分布系统，可大大提高室内射频性能，在室内任何地点实现3G的高速率传输。
室内分布系统在3G的应用场合，基本可以分为以下三种类型：·室内盲区·话务量高的大型室内场所·发生频繁切换的室内场所室内分布系统的原理是利用室内天线分布系统将基站信号均匀分布在室内每个角落，从而保证理想的覆盖。
3G网络室内分布系统的规划与建设，可以全面改善建筑物内的通话质量，提高3G网络多媒体服务质量，开辟出高质量的室内移动通信区域。
3．成本原则根据中国联通CDMA网络建设的经验，覆盖全国的网络至少需要5000万线容量，以2000元/线计算，设备投资高达1000亿元（不包括软件、基建等成本）。
所以3G无线网络规划必须考虑成本原则，第一点是多媒体业务的介入导致的建网成本的权衡，第二点是以平滑升级降低建网成本。
事实上，3G标准中的CDMA2000EV-DO基站可以很好地融合（共站点）到现有CDMA1x网络中，即以下成本可以降低甚至节省：·共享部分射频模块和天馈系统；·享时钟系统；·共享机房、电源、传输等配套资源；·简化网络管理，降低运维成本。
（1）CDMA20001xEV-DO升级原则平滑升级总的原则是：充分利用现有的1x网络和现有站点，根据数据业务的需求，点、线、面结合，分阶段、分热点区域地进行平滑升级。
·数据业务需求少的区域，用1x系统的数据业务能力来满足用户需求；·数据业务热点区域首先进行网络升级，在站址选择中尽量遵循与原1x站点共站的原则；·终端移动性弱，面积和用户很少的数据业务热点区域，选用1xEV-DO点组网方式；·对于需要连续覆盖的道路以及道路两边的区域，选用1xEV-DO线组网方式；·终端移动性强，需要连续覆盖的成片数据业务热点区域，选用1xEV-DO面组网方式。
（2）3G升级1xEV-DO和1x天馈共用方法中兴通讯的1x业务区进行共站同频段的EV-DO升级，不需要增加或更换天馈，也不需要外置合路器和功分器即可平滑升级。
如果在其他设备提供商的1x业务区，中兴通讯EV-DO设备也可以与原有1x设备共站和共用天馈系统，1xEV-DO和1x信号通过外置合路器送到天馈。
如果EV-DO频段和原1x的频段不同，则需要增加天馈，也可以更换为双频段天线，但需要增加馈线。
（3）1xEV-DO和1x室内分布系统共用实现方法如果是在1x系统上增加EV-DO系统，现有的室内分布系统可继续使用，根据不同的情况采取如下措施：·如果信号源是基站，可以通过合路器将EV-DO和1x合路后送到现有的室内分布系统；·如果信号源是直放站，则与直放站信号有关，根据原直放站设计的不同情况，可以不做任何改动，或更换窄带双工器、更换为选频直放站等。
四、小结综上所述，3G无线网络规划既有与2G相同的地方，又有自身的技术特点，一套准确而全面的3G无线网络规划策略及流程可以帮助运营商、通信设计院以及设备提供商提高网络规划工作效率，从而建设一个符合规划KPI要求、优质运营的3G网络。