1、无线网络规划设计要点说明 无线工程规划设计无线网络规划要点 作者： 云 翔 审核： 文 明杰赛通信规划2004年7月05日一. 概述 1二. 无线网络规划 21. 数据收集 22. 基础数据分析 53. 业务预测 54. 网络数据分析 64.1. 现网基站信息 64.2. 现有网络运维数据（OMC-R） 64.3. 网络投诉报告 94.4. 现有网络模拟数据 104.5. 现网拨测数据（CQT） 154.6. 现有网络路测数据（DT） 165. 建设目标确定 186. 建设方案确定 186.1. 确定方案 196.2. 资源预估 297. 效果验证 30一.概述根据移动通信工程建设及移动通信无
2、线网络设计的特点，可以将无线网络设计及优化过程划分为数据收集及明确设计目标、工程预设计、工程设计、工程实施、测试联调优化及开通、后续优化六个阶段。作为通信规划，我们介入了前四个阶段。我们的主要工作是：1调研2编制建设项目可行性研究3现场查勘现场查勘完成之后应编写工程勘察报告，作为进行初步设计的依据。4编制技术规书、技术谈判和签订设备合同5编制初步设计初步设计是工程设计的一个主要阶段。它的主要任务是提出工程建设的技术方案和投资概算，供上级主管部门审查确定建设方案和规模。6施工图设计施工图设计是工程设计的最后一个阶段。在初步设计文件批准后就可以根据批准的初步设计编制施工图设计文件。公用移动通信网工
3、程中的大中型项目，一般采用两阶段设计，即初步设计和施工图设计。小型项目则采用一阶段设计。本文重点讨论编制建设项目可行性研究报告这个阶段的工作中，有关无线网络规划设计的容：数据收集及明确设计目标、工程预设计。“可行性研究是在投资项目决策前，为了避免决策失误和保证投资的经济效益，对建设方案实施的可行性及潜在的效果进行的分析、论证和评价。在可行性研究中要使用预测、统计分析和技术经济分析等方法。做好可行性研究，是实现投资决策科学化的重要手段，是使项目顺利实施和充分发挥经济效益的重要保证。”可见，这阶段的工作，目的是使用科学的预测、分析方法，提出可行的建设方案，保证投资的经济效益。就无线专业来说，就是准
4、确预测用户（市场目标）对比现状提出建设目标提出建设方案技术分析。二.无线网络规划可研中的无线网络规划重点是“需要通过哪种可行的方式，达到什么样的合理目标”；围绕主要的设计网元基站和直放站，在本阶段主要回答一个问题：“为什么要设站？”。我们从数据收集基础数据分析业务预测网络数据分析建设目标确定建设方案确定效果验证这几个方面进行说明。1.数据收集该阶段工作是贯穿整个工程始终的，基础数据和网络数据可以放在不同的阶段，视工程的进度而分阶段进行。这里说明一下需要收集数据的格式及资料来源。该阶段需要准备的工具及收集的数据包括以下容：（1）基础工具三维数字地图：市区20米，郊区50米；二维数字地图（Mapi
5、nfo）：市区1：10000，郊区1：100000；无线网络模型校正、规划预测软件、设备无线网络路测、分析软件、设备（2）基础数据行政区划自然地理状况人口分布（户数、人口、土地面积和人口密度，年度增长）国民经济指标地市重要旅游景点、度假会所主要交通路段市区重要场所和大型建筑移动用户发展情况具体格式参见表一、表二，包含容如下：地区土地面积年末总人口人口密度非农业人口国生产总值(当年价格） 人均国生产总值单位平方公里万人(人/平方公里)万人万元元合计824113091.09375660.88151999184917 万州区3457167.2848439.626492273893区2946110.7
6、537625.86932486277渝中区2258.232658957.88110686318976大渡口区9420.28214914.2438864819145江北区21446.04215635.8150453511021地区街道办事处镇乡全市总计92685809万州区143245基础信息部分容的来源是：当地年鉴、当地收集的资料（旅游景点、交通干线、重点场所等）； 移动用户发展情况则通过分公司计划部或财务部台帐、移动部月报可以得到详细的信息。如果有需要，对关键的数据、资料需要通过现场调研来获得。（3）网络数据现网基站信息现有网络运维数据（OMC-R）网络投诉报告现有网络模拟预测现网拨测数据（
7、CQT）现有网络路测数据（DT）网络数据的收集主要有以下几个来源（格式参见文件夹3网络数据收集）：现网基站信息通过移动部的基站表格，对于不确定的则通过现场巡检收集资料；现有网络运维数据（OMC-R）这个资料需要收集移动部的日报表和关键指标的OMC统计报告；网络投诉报告分公司移动部运维中心投诉工单处理汇总表现有网络模拟预测通过收集的基站数据，运用模拟软件预测网络覆盖，主要用于郊区（参见CW测试和模型校正流程/模型校正和疑难站点CW测试报告/现有网络覆盖模拟三篇文章）现网拨测数据（CQT）参见CQT评估报告/CQT专题分析报告现有网络路测数据（DT）路测数据的来源比较多，有分公司移动部自己测试的数
8、据，有厂家的测试数据，也可以由对关心区域的关心指标以自己的测试方式进行测试获得。收集容及格式要求如下表：名称容要求收集格式收集来源表格图形基础数据行政区划包括行政区，土地面积XX年鉴自然地理状况X年鉴人口分布以乡镇、区为单位，列举户数、人口、土地面积和人口密度，年度增长XX年鉴国民经济指标X年鉴地市重要旅游景点、度假会所列举名称、地点、面积、海拔、旅游旺季、旺季平均人流量XX年鉴、调查主要交通路段路段名称、起点、终点、公里数XX年鉴、调查市区重要场所和大型建筑列举名称、性质、人流密度、室活动面积XX调查移动用户发展情况逐年发展用户数，ARPU值等X调查网络数据现网基站信息站名、编码，坐标、挂高
9、、地区类别、配置、环境照XX移动部现有网络运维数据（OMC-R）各类指标X移动部网络投诉报告收集近期投诉，注明投诉地点，问题，人次。X移动部现有网络模拟预测分区县（郊县）对现有网络进行覆盖模拟X收集、制作现网拨测数据（CQT）市区点测X收集、调查现有网络路测数据（DT）市区路测X收集、调查2.基础数据分析基础数据的分析主要是资料整理工作，将收集的数据表格化、图形化。其中，充分的利用mapinfo工具，可以有效的提高工作效率，直观反映工作结果，便于后阶段工作应用。比如，行政区划、人口分布、经济优劣、交通路段、旅游景点、重要场所、用户分布都可以通过Mapinfo，在电子地图上显示出来。参见1基础数
10、据收集分析分析图形化。3.业务预测业务量是设计移动网的基础数据。网路设计、设备配置、建设规模及分期扩建方案都取决于业务量预测结果。实际上工程建设的可行性也是由用户预测所决定的。所以作好业务量预测是做好工程设计的前提。业务预测需要收集相关的统计数据（例如移动用户与话机总数及人均国民生产总值的比例关系，用户分类及其所占比例，移动用户的年增长率及用户忙时话务量等)，这些数据是进行科学预测所必不可少的。在数据收集和应用过程中，需要对数据进行分析和筛选，确定合理有效的数据作为预测计算的基础。在目前条件下，应采用多种方法同时进行预测，然后对预测结果进行分析对比，结合政策分析、市场定位等宏观可变因素的预测，
11、再分析取定预测值。业务量预测的容应包括用户数预测和话务量估算。用户预测应分别按用户总数、分类用户数统计并作出用户密度分布及进出局的漫游用户数预测。用户分类统计主要用于计算话务量和确定各种移动台的配置数量，而用户密度分布的预测则主要用于计算基站应配置的信道数。需要注意的，业务预测是通过数学方法和市场分析相结合，对未来的事情进行估计的。一方面强调基础数据的可靠和预测方法的逻辑合理性；另一方面需要进行市场分析，对数学的结果的可信度、成立条件、修正围等方面进行论证；可以结合有效数据对预测结果进行先验，也可以对结果不确定性大的制定高低多种方案。通过分析基础数据，采用回归预测法、人口普及率法和趋势预测法进
12、行组合预测后（具体过程可参见可研文件中业务预测部分），得到全省的移动用户数预测结果，例如：项目2003年2004年2005年2006年全市总用户数(万户)569 722 898 1077 移动普及率18.2%23.0%28.4%33.9%联通市场占有率34.9%36.0%36.8%37.3%联通用户数(万户)199 260 330 402 联通G网用户数(万户)162 180 187 187 联通C网用户数(万户)37 80 143 214 而无线设计人员本阶段工作的主要任务是将总的预测用户发展数，通过多种手段，合理的分解到各个区县、乡镇上，以分析各个区县、乡镇的用户发展情况，和需要的网络支持
13、情况（市场目标细化）。这里的多种手段包括：分析分公司发展计划、人口渗透率法、现有移动用户比例法等，其中，主要参考分公司总体发展计划及现有网络移动用户分布比例将发展用户数分配到各个地区。在明确了各区的市场目标之后，则应根据情况，将各个地区分为市场的热点、重点、一般、暂时放弃四个区域，并导入Mapinfo，标明各个区域的性质。参见2业务预测分配中的表格。4.网络数据分析在确认了市场目标之后，我们需要通过对现有网络在覆盖、容量、质量三个方面的分析，来明确本期工程的建设目标。大量的网络数据需要在短时间分析、整理出来，这就要求我们有序的开展以下的这些工作：4.1.现网基站信息通过现有基站数据收集、现场巡
14、站等手段，完善现有网络基站参数表，格式同文件附表一、附表六，并将站点信息导入Mapinfo。此阶段的另一项工作，是根据基站环境照片，确定区域划分。根据覆盖环境的不同，可将其分为以下五种类型：热点，密集城区，城区/县城，郊区/乡镇/旅游景点，交通干线/开阔地，并根据具体情况提出各种环境类型的覆盖要求及预测话务密度。4.2.现有网络运维数据（OMC-R）该部分是无线规划设计的一个重点，是分析现网的关键任务。这是跟以往规划设计的最重要的不同之处。目前要求网优人员与规划设计人员共同分析完成。制定合理的分析门限，对OMC-R数据进行统计分析，找出现网可能的缺陷，并对缺陷定位，结合站点图，照片，基站参数及
15、天线参数（可从OMC-R数据中提取），初步分析筛选和判别原因。对于难以确定的原因，通过路测及现场勘察工作，得出最后的分析报告。在这个阶段的工作中，我们主要是通过OMC-R数据分析，找到网络的覆盖和容量问题。4.2.1.OMC-R覆盖分析覆盖问题的分析，我们主要关注掉话率的统计。在网络运行中，掉话是用户投诉的热点，也是无线网络质量直接反映。造成掉话的原因，从全局角度来讲有三种：无线链路超时（发生在通信过程中，消息无常接收）切换超时（发生在切换过程中，即MS无法占用目标小区信道，也无法返回原信道）系统故障（设备故障等各种可能发生的故障）。在这三种掉话原因中，主要的掉话形式是无线链路故障。当移动台在
16、通信过程中话音质量恶化到不可接收，且无法通过射频功率控制或切换来改善时，移动台认为无线链路故障，强行拆除链路，造成掉话。1. 原因分析(1) 不连续覆盖（盲区）由孤站引起的掉话，由于在孤站边缘，信号强度弱质量差，无法切换到其它小区而掉话。由于基站所覆盖的区域地形复杂（如山区公路）、地势起伏，无线传播环境复杂，信号受阻挡，覆盖不连续造成掉话。(2) 室覆盖差因为一些建筑物密集，信号传输衰耗大，加上建筑物墙体厚，穿透损耗大，室电平低，使得在通话过程中掉话。(3) 孤岛服务小区由于各种原因（如功率过大,地理环境）形成孤岛，以至于移动台超出了它所定义的邻小区B的覆盖围之外到达了小区C后还占用着原服务小
17、区A的信号，而小区A又未定义邻小区C，此时移动台再根据原服务小区A提供的邻小区B进行切换时，就会因找不到合适的小区而导致掉话，如下图所示。覆盖过大导致的掉话(4) 覆盖过小覆盖过小也有可能是由于某个小区的硬件设备出了问题，如天线受到阻挡等。2. 分析判断依据用户的投诉，了解覆盖不足的地区，再进行较大围的路测，观察信号电平大小，切换是否正常，是否存在掉话等，还可借助OMC话务统计查看小区掉话率，找出掉话率大的小区，及其它相关的话务统计，来辅助分析和判断。(1) 从OMC测量统计，判断是否平均上下行信号强度过低；(2) 在小区间切换性能测量统计中，发起切换时电平等级过低，平均接收电平过低；以上是目
18、前常用的部分分析方法，该方面的容很多，在工作中需要针对具体情况进行综合分析，加强经验积累。4.2.2.OMC-R容量分析容量问题的分析，我们主要关注拥塞率的统计。就GSM网来说，无线拥塞指的是SDCCH和TCH的拥塞，即SDCCH BR和TCH BR。SDCCH BR（BlockingRate）指的是信令信道拥塞率。重点关注那些超过0.5%扇区。引起信令信道拥塞的原因主要有：一、硬件故障。由于Trx的损坏或不稳定使得可用的信令信道时隙数减少，造成SDCCH拥塞，解决的主要方法就是排除硬件故障； 二、LAC区的原因。由于LAC区的规划不够合理，使得位置更新次数频繁，造成SDCCH拥塞，解决的主要
19、方法是对LAC区重新割接，使得LAC区的划分趋于合理；或者是调整相关小区的CRH（小区重选滞后）和CRO（小区重选偏置），从而减少位置更新次数和降低该小区的接入优先级，从而降低信令信道拥塞几率；三、容量的原因。由于某些扇区话务量偏大，载波配置不够合理，造成SDCCH 拥塞，解决的主要方法是扩容，增加SDCCH时隙，如果TCH也出现了拥塞则需要考虑增加Trx。TCH BR（BlockingRate）指的是话务信道拥塞率。重点关注那些超过1%扇区。引起话务信道拥塞的原因主要有：一、硬件故障。由于Trx的损坏或不稳定使得可用的TCH信道时隙数减少，造成TCH拥塞；或者是共站的900M、1800M频段
20、基站的某些扇区的天馈系统的驻波比等出现问题，导致该扇区吸收的话务量明显降低，使得其他小区的话务量增高很多，出现拥塞。解决的主要方法就是排除硬件故障；二、容量的原因。由于话务量较大，TCH配置不足，造成TCH拥塞，解决的主要方法是扩容，增加Trx，若仅有900M或1800M频段的基站，则可以考虑在原站址上或旁边新建另一频段的基站来分担话务量；或者是通过调整Accessmin、CRO、Homargin、T3103、Intracell、切换门限等参数，减小其覆盖围，降低接入优先级，以及由周围的其他小区分担其话务量，从而达到降低TCH拥塞率的目的；三、个别扇区覆盖围过大。由于扇区覆盖围太大，因此话务量
21、很高，造成TCH拥塞，解决的主要方法是上站勘察，对天线的下倾进行调整，控制其覆盖围，如果还不能达到目的，则再进行参数调整或者增加Trx。对于CDMA网，除了要分析业务信道的负荷情况外，还需要分析软切换形成的业务负荷占用；另外，对Walsh码、功率等资源的使用情况也要进行分析。当然，OMC-R分析中关注的指标还有呼叫建立成功率、切换成功率、利用率、超闲小区、超忙小区等，但对于设计，最主要的还是掉话率、拥塞率的分析。OMC-R分析步骤手段可以参见网优OMC-R培训。OMC-R分析的结果标明在Mapinfo的电子地图上，并分覆盖、容量问题说明。4.3.网络投诉报告收集分公司运维中心投诉工单处理汇总表
22、，处理后，可以标明在Mapinfo的电子地图上，并分室室外情况说明。网络投诉的情况可以分为以下几种情况说明：网络覆盖；通话质量；漫游；计费；互联互通；服务质量；短信业务；IP业务；我们主要关注的是其中的网络覆盖问题，及通话质量中的话务拥塞问题，这些可能是OMC-R数据分析中有所遗漏的问题。工程对投诉的分析，除了明确问题区域外，通过投诉的频繁程度、投诉者的重要性等，也可以对投诉反映的问题进行优先顺序排列。4.4.现有网络模拟数据使用软件对现有网络进行模拟的目的是通过预测，对网络的整体覆盖情况做一个了解，以避免进行大规模的网络路测。在进行模拟预测前，必需进行无线传播模型的校正。无线传播模型是移动通
23、信网小区规划的基础，传播模型的准确与否关系到小区规划是否合理，将会直接影响规划建设方案的投资与收效。由于各地的无线传播环境千差万别，相应的传播模型也会存在较大差异。如果仅仅根据经验而不考虑各地实际地形、地貌、建筑物、植被等的影响，将大大减低预测结果的准确性，难以指导移动通信网规划。准确的模拟所需的必要条件：1）可靠的基站数据和参数由于工程建设和网络优化维护的需要，现有基站的参数时常发生变化，进行模拟的基站数据必须可靠、准确，才能保证模拟的结果与实际情况一致。本此规划所用的基站数据由分公司提供，在进行路测和分析过程中对其中的少量错误进行了更正，基本保证了结果的可靠性。在以后的设计中，会根据需要进
24、一步进行基站数据库的核实与更新。2）准确的三维数字地图设计所用数字化地图精度在市区为20米；郊区为50米或100米。3）准确的预测模型市区、郊区不同地貌下分别采用校正后的LEE模型和General(标准)模型。4）完善的软件模型校正及覆盖预测可选用两套规划软件，分别是Agilent公司的Wizard规划软件（单机版）和原MSI公司的Planet（工作站版）。Wizard是目前国外较多采用的规划软件之一，由美国Agilent公司生产，目前占据美国同类产品40%以上市场。其优点是跨越多种技术，可进行2G(GSM、IS95)至3G(WCDMA、cdma2000)在的各种技术的模拟，适合于本项目。本次
25、使用的版本可以工作在手提电脑（高性能）上。对于cdma 1X可进行前反向数据业务的覆盖模拟仿真。Planet是最早用于移动通信规划的软件之一，在欧美均具有较大市场。在1999年前后引入我国设计行业，目前是国应用最大的预测软件。但由于该软件不支持cdma 1X数据业务仿真，因此，目前主要用于2G业务的模拟。相比于Wizard软件，由于可以微调数据库而不需要重新进行运算，同时工作于工作站UNIX环境，具有速度快、易调整检验结果的优势。规划中为提高规划模拟的准确性，可以分别采用两个规划软件进行模拟，相互比较验证，以路测实际数据作为基础，确定最准确的模拟结果进行应用。总部对于网络覆盖的要求：中国联通C
26、DMA数字移动通信网无线网络性能评估方法1）用主导频的Ec/Io和前向接收功率作为定义系统前向覆盖围的尺度。用手机的发射功率来衡量反向覆盖围。2）如果被测点的主导频Ec/Io-12dB，并且满足下表条件，则认为该点满足覆盖要求。信号方向反向手机发射功率（dBm）前向手机接收功率（dBm）地区类型特大城市大型城市中等城市特大城市大型城市中等城市密集城区055-75-80-80城区51010-80-85-85郊区101515-85-90-90公路（车）20-95铁路(车)20-95中国联通GSM数字移动通信网无线网络性能评估方法）通过测试手机处于空闲状态时的Rxlev，然后将Rxlev与某一固定值
27、（对于城市该值取-85dBm，对于城市间的公路、高速路和铁路该值为-95dBm）相比较。如果大于固定值，则认为该点满足覆盖。否则，认为该点不满足覆盖。对于CDMA 1X系统，WIZARD软件可输出以下结果：1）话务密度分布图话务密度分布可以是实际的话务密度，也可以是预测的话务密度。实际话务密度一般根据OMC话务统计形成，预测的话务密度根据话务分布分布预测形成。一方面，利用该图可直观了解话务分布，进行话务的分析；另一方面，对于CDMA系统，网络覆盖、网络质量均是基于特定负荷下的，对其他指标的预测需要在话务分布的基础上，以蒙特卡罗算法，实现实际环境的仿真。2）反向移动台所需EIRP图通过反向链路所
28、需的发射功率，可反映反向链路的覆盖情况。CDMA系统中，移动台的最大发射功率为23dBm（200mW），为达到一定的通信可通率，应保证一定的衰落余量，对不同的覆盖要求，发射功率应有足够余量以克服车体、建筑物穿透损耗等。不同情况下的参考指标见下表。可覆盖地区反向链路所需最小发射功率（dBm）密集市区室覆盖-10一般市区室覆盖-5近郊区室覆盖0农村室覆盖5郊区公路覆盖9野外覆盖153）前向导频Ec/Io图通过导频的Ec/Io指标可反映系统导频前向覆盖的性能，Ec/Io在-12dB以上则认为满足系统要求。4）前向接收电平图前向接收电平可作为前向链路覆盖的参考，由于该值间接反映前向可用信号的强度，与网
29、络的覆盖紧密相关。5）软切换区域图反映不同类型软切换的围。软切换的大小，影响网络基站信道资源的开销比例，因此，软切换区域应合理，市区一般控制在35%以下。6）导频污染分布预测图如果覆盖区满足导频污染门限值以上的导频数量大于3个，则认为该区域为导频污染区。7）不同数据速率业务下，反向发射功率图利用该图可了解小区边缘的最低业务速率。8）前向FER图FER可以直接反映网络质量情况。具体统计表格可以参见下例：行政区属地域归属面积（Km2）MTxMTxMTx-12dB覆盖率覆盖率东城区中心商住区25.5425.5425.5425.47100.00%100.00%西城区中心商住区31.731.731.731.59100.00%100.00%崇文区中心商住区16.2416.2416.2416.2100.00%100.00%宣武区中心商住区18.9118.9118.9118.88100.00%100.00%城区小计92.39
