CDMA网络规划、设计实施与优化.ppt
- 文档编号:7574306
- 上传时间:2023-05-11
- 格式:PPT
- 页数:45
- 大小:266.50KB
CDMA网络规划、设计实施与优化.ppt
《CDMA网络规划、设计实施与优化.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《CDMA网络规划、设计实施与优化.ppt(45页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
1,CDMA网络规划、设计实施与优化(以IS-95为例),1网络的规划与系统的设计2初始的系统调测3现场试验数据与分析4对系统性能的优化,提纲,2,移动通信网工程建设的流程图,设计前的准备工作,初步设计,待选基站站址的现场勘察、软件仿真和设计优化,修正网络规划,最终设计,完成工程设计、建网,系统调测和网络优化,优化结果或网络扩容要求,网络规划和系统设计阶段,网络实施阶段,网络优化和监测阶段,3,一、网络规划,目标:
是在满足覆盖要求、容量要求和服务质量要求的前提下经济的设计网络。
设计技术:
无线通信、交换、信令、同步、网管等多种通信技术,是一个十分复杂的系统工程。
结论:
科学的网络规划将为随后的运营、维护和管理打下坚实的基础。
4,步骤
(1),第一步:
定义系统的要求和建立所需要的数据库(准备阶段)市场预测覆盖的要求语音和数据的业务量需求数字地形数据库的建立业务量分布的统计数据,5,步骤
(2),第二步:
初步设计确定场强预测模型建立链路预算选择合适站址规划话务量的分配干扰分析第三步:
待选基站站址的现场勘察、软件仿真和设计优化根据结果提出基站站址和话务分配的修改意见,6,步骤(3),第四步:
修正网络规划根据修改意见返回第二步第五步:
最终设计兼顾性能与实现,将最终设计结果(容量、覆盖、干扰切换等)以彩图及报告的形式产生,用于指导建网和优化。
7,流程:
8,1.准备阶段,设计前需与用户协商对建网目标达成共识,这包括:
容量指标即按区域给出所要达到的设计容量。
容量要求为根据已有话音/数据业务和当语音与数据业务相混合时业务增长预测决定建网初期和终期的容量,并统计出业务量分布,9,1.准备阶段(续),覆盖指标覆盖要求就是指必须要覆盖的区域。
根据地形地貌,覆盖区域可划分为高密度城区、一般城区、郊区、乡村和高速公路等。
同时提出要求重点覆盖的旅游景点、机场和繁华商业区等。
服务质量要求服务质量要求包括误帧率、无线信道呼损、切换率、小区边缘可靠性和小区区域可靠性等。
此外,还需获得覆盖区地貌状况、站址信息、网络扩容计划和实施策略等信息。
10,2.从满足覆盖要求估算基站数量
(1),使用链路预算和适当的传播模型估算基站的半径,即可估算给定的区域内所需的基站数量。
它在规划程序上是一个很必要的步骤链路预算判定的是最大可容许的路径损耗它是输入网络规划工具软件中的一个关键数据链路预算还能在现场实验数据中被验证小区的呼吸特征的考虑是指随着一个小区业务量的增加,小区的覆盖范围减小,链路预算分析,11,2.从满足覆盖要求估算基站数量
(2),链路预算的另一个意义在于小业务量的开阔地区覆盖半径的粗略计算。
因在建筑物密集,受大业务量限制,小区半径小,容量要求才是小区半径的限制因素。
12,典型的链路预算表,13,传播模型选用HATA模型时,城区传播损耗见下式:
PL(城区)69.5526.16log(f)-13.82log(hb)-a(hm)+(44.9-6.55log(hb)logRPL为路径损耗(dB)f为频率(MHz)hb为基站天线高度(m)hm为移动台天线高度(m)R为基站到移动台的距离(km)A(hm)为移动台天线高度修正因子,14,对小到中等城市,a(hm)=(1.1log(f)-0.7)hm-(1.56log(f)-0.8)对大城市,a(hm)=3.2(log(11.775hm)2-4.97对郊区,传播损耗校正公式为:
PL(郊区)PL(城区)2(log(f/28)25.4对乡村,传播损耗校正公式为:
PL(乡村)PL(城区)4.78(logf)218.33logf-40.94,15,3.从满足容量要求估算话务配置、基站数量,16,4.站址的选择和天线的模式、配置,天线制造商所产生的所有天线的模式数据都表明了天线的相对增益、倾角(机械的和电子的),有两类标准的基站类型:
全向站和定向站(二者的用处和限制),可更改的天线参数:
天线的生产厂家、天线的模式、机械倾角、电子倾角、方位角等,建筑物上(市区内的最好选择),选择现存的铁塔(TV、FMRadio、Microwave),其它选择(大烟囱、水塔、新建铁塔),天线模式和配置,站址的选择,17,5.用网络规划软件仿真网络,18,6.PN-offset(导频偏移量)的规划
(1),a)相关概念的介绍PN码即伪随机二进制序列,PN码的各个移位序列间有很小的相关值。
只要位移超过一个chip的时间,相关值都很小;在IS-95CDMA系统中,短PN码的时间偏置用来区分不同扇区/小区的前向信道。
长PN码的时间偏置用来区分反向链路的不同信道;导频序列的时间偏置常用导频偏移量来区别,导频偏移量是指相对于0偏置导频序列的偏置值,取值范围0511;,19,6.PN-offset(导频偏移量)的规划
(2),a)相关概念的介绍(续)如果两个相位上非相关的信道都落在同一有效导频搜索窗口中,移动台就会解扩并合并非相关的前向业务信道信号,发生有效导频集PN-Offset干扰如果一个远端业务信道落入相邻导频集,且它满足切换条件(Eb/I0T-add)移动台就会切换到错误的导频上,并解扩错误的信号,发生相邻导频集PN-Offset干扰;,20,b)导频偏移量的规划原则相邻基站的导频偏移量应有足够的间隔;使用相邻导频偏移量的基站间距D应满足干扰要求DW/2+2R(W为搜索窗口尺寸、R为小区半径);应预备备用导频偏移量,供特殊基站(如超高站)使用;导频偏移量的增量(PilotINC)应综合考虑CDMA系统建设的规模、每个基站所要覆盖的范围、有效导频集搜索窗口的大小来确定,通常取值410,对应的可用于分配的导频偏移量数为12851。
6.PN-offset(导频偏移量)的规划(3),21,6.PN-offset(导频偏移量)的规划(4),c)导频偏移量规划时的注意事项由于系统频率复用系数均为1,故它不需要进行频率规划。
尽管所有基站都使用不同的PN-Offset,但在移动台端看来,由于传播时延(相邻导频集PN-offset干扰),会使非相关导频看起来一样,造成强干扰和掉话。
故规划时应注意:
1.为避免相邻导频集PN-offset干扰使相邻PN-offset干扰的间隔比传播时延所造成的不同要大的多增大相邻小区PN码的相位偏差2.为避免有效导频集PN-offset干扰使传播时延所造成的不同大于导频搜索窗口尺寸W的一半;PN复用距离的最小值D应满足:
DW/2+2R,22,7.网络规划中的注意事项,1.清频:
CDMA系统所用的频段及保护带不可被其它无线频带占用。
系统安装前必须进行现场测试,对可能的干扰源进行分析并清除;2.容量保证:
系统容量设计完成后,其提供的信道应该在实际运行36个月内大于实际所需的信道数;3.扩容:
用总的负载评估对每个小区扇区的设计,如负载超过设计容量,适情况或增加每小区的信道数,或增加一个小区的扇区,或增加基站;扩容或建网时要尽量避免新建铁塔(在郊区);扩容过程中当小区增加时天线高度应该被降低,以减小干扰。
4.覆盖区设计:
对于高业务密度区(如商业区)应以最大容量为设计目标,对于低业务密度地区(如郊区),应以最大范围为设计目标。
23,二、初始的系统调测
(1),这一阶段是从在根据网络规划得出的方案的基础上基础网络开始建设到建成但没有正式投入使用这段时间的系统调试。
这一阶段主要进行以下工作:
1.车载测试路线的选择2.通过车载测试获得测试数据3.车载测试数据的分析4.提出网络参数调整方案,并进行调整5.完成工程设计,网络正式投入使用,24,二、初始的系统调测
(2),对车载测量结果的评估应对每个小区回答以下问题:
1.在这样的传播模型预测下,基站能满足服务设计的指标吗?
2.在这样的天线设置下,基站产生了不可容忍的过覆盖(导频污染)或欠覆盖(出现盲区)吗?
3.这个结构适合安装所需的天线数吗?
后一章将介绍车载测试数据的有关内容,25,三、现场实验数据,1.怎样、以及为什么要收集大量的现场实验数据2.所要获得的总结性图表、对其的分析和得出的结论3.实施调整方案,26,a)为什么收集:
用于初始系统调测用于网络优化把收集的数据或其分析结果与要求进行对比,对超出容忍限度的情况,经过分析做出调整或优化方案,用于调整或优化网络。
怎样、以及为什么要收集大量的现场实验数据
(1),27,b)怎样收集所用的终端(测试手机)和基础设施都被设计来搜集数据;有实时定位的功能或装置(如GPS);有用于实时采集、存储和分析手机接收数据的应用软件支持;为了快速的评估,在软件中数据都以真实的时间为自变量来表示,有的还同时辅以由定位系统提供的以经纬度标出的平面地图;数据是以日志文件的形式存储,并可在快速分析时重新调出(可随地图文件同时回放)典型的数据是以时间采样的方式被获得的,一般一秒一次,如果需要可20ms(即一帧)一次;,怎样、以及为什么要收集大量的现场实验数据
(2),28,2.所要获得的总结性图表,及其分析,29,四、系统性能的优化(网络优化),1.性能优化的前提、优化时所要测试的内容和所要遵循的标准2.前向和反向链路的容量及其估测3.网络优化的过程4.优化过程中可能遇到的射频问题及其解决方案5.对一个导频搜索的速度及影响因素6.优化过程中的几个说明7.对建成后无线网络的随时监测8.系统的扩容9.IS-95A的性能指标和典型的初始值10.对软切换的统计及对软切换参数改变的评估11.对功率测量、系统参数和邻小区列表的说明,30,1.性能优化的前提、所要测试的内容和所要遵循的标准
(1),执行优化所需要的前提条件有一个稳定的CDMA系统有对系统性能合理的期望值相关人员对CDMA系统有很好的理解相关人员有很强的数据测试与分析能力,31,优化时所要测试的内容(主要的)基本覆盖容量(包括前向和反向链路)接入失败率掉话率话音质量,1.性能优化的前提、所要测试的内容和所要遵循的标准
(2),32,所要遵循的标准一个区域的性能改善不能以其他区域的性能恶化为代价射频的覆盖(尽量不出现覆盖盲区和导频污染,保持适当大小的邻小区列表,不要出现因为邻小区列表过大而导致干扰限制容量的现象)软切换的速度,0.5s是一个相当好的标准(IS-95的标准),但还是越快越好对反向链路的Eb/I0进行控制(对每个用户越小的Eb/I0意味着越大的前向链路容量)激活集大小,越多不一定越好(这可能是决定前向链路容量的最大因素),1.性能优化的前提、所要测试的内容和所要遵循的标准(3),33,a)CDMA系统的特征CDMA的特性使它能适应不同的使用条件是一个基于功率的系统,同时又有快速、准确的功率控制由于系统频率复用指数约为1,从而使频率规划不再成为问题,但存在导频偏移量(PN-Offset)的规划(如前述);在小区/扇区边界支持软切换;接收机的分集和对多径衰落的补偿;对各种数据速率发射信号自适应的干扰缩减;CDMA要求对射频信号的功率进行规划和测试首要的问题就是功率随时间(/距离)的改变速度(导致掉话等事件的发生),1.性能优化的前提、所要测试的内容和所要遵循的标准(4),34,b)信道特性平均传播损耗慢衰落(阴影效应)快衰落(多径衰落)阻塞率天线的布局(可能毁了一个好的规划)有进行网络规划和车载测试的必要性,1.性能优化的前提、所要测试的内容和所要遵循的标准(5),35,2.前向和反向链路的容量及其估测,W/R为处理增益,Eb/I0为比特能量与干扰功率谱密度之比,VAF为话音激活因子,f为其它扇区和小区对当前小区的干扰因子,极限容量Nmax=W/R11,Eb/I0,VAF,1+f,极限容量为移动台与基站塔距离为0时的容量,实际容量应考虑扇区负载,扇区负载的典型值为4075,反向链路容量极限容量扇区负载,典型地,当VAF取0.4,Eb/I0取7dB(对应的FER为1),f取0.85(对三扇区)时,极限容量约为36users/sector,36,37,3.网络优化的过程,实地测试数据的获取:
确认测量路线,通过必要的后勤协同,用合格的测试设备和软件进行车载的测试,并存储测量结果;测试完毕,运行程序,对存储的结果进行分析,评估系统的性能。
系统状况:
把预期的性能与测量或监测所得性能进行对比,检查是否达到了网络性能的指标;如没有达到,提出调整方案。
系统或局部设备参数的设置和调整参考制造商和实际情况,进行参数的设置;测试后根据调整方案进行调整。
定期或根据紧急情况重复以上步骤,进行网络的监测和优化。
38,4.优化过程中可能遇到的射频问题及其解决方案,盲点(可以靠增加小区来解决)覆盖重叠,或称“导频污染”(移动小区/扇区,调方位角/倾角,更换天线)在很远处的一个小区基站在测量中出现(移动小区/扇区,下压天线倾角或降低天线高度)快速功率控制的等级(期望的情况,以及还可以被容忍的情况)邻小区列表不完全或错误(这不是射频问题,但它确实和射频的覆盖范围相互影响)所有这些问题对任何一个CDMA系统都有不同程度的发生,39,5.对一个导频搜索的速度及影响因素,在IS-95B中有一个要求,是导频必须在一个指定的时间内获得。
这个要求是基于TIA于1993年12月提供的测试数据。
在这个测试中已知9个邻小区,用60chips的搜索窗口,结果大约在0.5秒内找到了那个强度位于12dBm的导频,搜索速率大约是4000chips/s,现在的速度提高了,但各公司还不统一。
在设置时要注意保持搜索窗口不太大和保持邻小区数(导频数)不太多是很重要的。
40,6.优化过程中的几个说明,网络规划不能预测所有阻塞发生的区域,车载的实地测试是很必要的;天线安装时应注意到,局部的天线结构将影响到整体的天线模式的原理;信道分配信息和切换指示信息的传送应尽可能的快;用导频搜索与测量信息(PSMM)的报告过程改善和优化已建立的网络。
41,7.对建成后无线网络的随时监测,在网络建成,并稳定运行之后,由操作维护中心(OMC)对每扇区每小时的信道利用率和容量等进行评估;收集长期的统计结果,这包括接入失败率、扇区忙时负载、扇区容量极限、PSMM报告(用于邻小区列表的调谐);当检测到容量将要达到极限时,就要考虑新的规划,进行扩容。
42,8.系统的扩容,要增加系统的容量,可用以下的方法:
用你可以做到的任何方式减少干扰;减少用户的活动性(这一点很难办到);增加载波(这意味着将有硬切换HHOhardhandover,在城市中尽量避免移动台辅以硬切换,因为HHO很难管理,但HHO在网络内的使用对负载平衡效果很好);增加扇区;增加小区;,43,9.IS-95A的性能目标和典型的初始值,掉话:
目标(20users/sector);测量10users/sector),下面几条是对网络优化中的一些重点概念的说明,44,10.对软切换的统计,及对软切换参数改变的评估,a)对CDMA系统中软切换的统计显示:
需要开销更多的资源(如:
信道单元,walsh码等),统计得确切的开销大约是33%;开销更多的下行功率,据统计在软切换时,确切的功率开销大约是90;此外,通过统计可得,在软切换中移动台的平均发射功率下降4dB;b)在评估一个软切换参数改变的影响,可在测试手机中改变相应的设置(手动键入邻小区列表的信息,同时设置成忽略系统的一些参数消息,然后强制电话接入一个特殊的射频信道,最后在软切换模式下进行通话测试,反复进行,直至调到满意为止),这比在网络上反复改变更简单、快捷。
45,11.对功率测量、系统参数和邻小区列表的说明,对功率的测量要注意看覆盖是否合乎标准:
如果在满载小区,所有信号电平都超过-95dBm,一般认为覆盖和通话质量是可以接受的;如果有电平低于-100dBm的情况,可考虑增加基站的PA功率,增加天线的增益,增高天线的高度,增加小区(或加中继器);对系统参数的说明:
这包括寻呼信道的增益、接入探测的初始功率、搜索窗口的尺寸、前向业务信道的增益范围;对邻小区列表的说明:
邻小区列表的错误(表中少一个邻小区,在表中多一个远处的小区),将导致初始接入的失败;,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- CDMA 网络 规划 设计 实施 优化