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3G移动通信技术3G移动通信发展综述主要内容移动通信的发展历程3G系统的目标要求3G系统的演进策略3G频谱情况移动通信及3G发展情况移动通信的发展历程移动通信是一种快速、便捷、可靠、不受时空限制的随时随地进行联络的通信手段。1897年，马可尼在固定站和一艘拖船之间进行的无线通信实验，就标志着移动通信的诞生，直到二十世纪七十年代中期以后，移动通信才得到长足发展。时至今日，移动通信经过了两代成熟的发展，并且进入了第三代移动通信的研制、试验和建设阶段。移动通信的发展历程AMPSTACS NMT模拟技术GSMIS-95DAMPS数字技术 WCDMACDMA2000TD-SCDMA语音业务多媒体业务技术驱动业务驱动第一代模拟蜂窝移动通信系统，80年代第二代数字蜂窝移动通信系统，90年代第三代第三代移动通信系统，二一世纪缺点：频谱利用率低，业务种类受限、通话容易被窃听等业务主要是语言和低速数据以宽带多媒体通信为目标对3G RTT的要求高速率传输以支持多媒体业务例如室内静止环境：2Mbps;室内外步行环境：384Kbps；室外快速移动环境：144Kbps；传输速率能够按需分配上下行连路能适应不对称要求一条连接中，能提供不同QoS要求的多种业务例如语音、视频和分组数据高频谱利用率3G技术多样化出现多种3G技术的主要原因：第二代核心网的不同；无线接口的兼容性问题；频谱分配作用；知识产权问题；竞争也是一个主要因素。ITU的目标：建立IMT2000系统家族，求同存异，实现不同3G系统的全球漫游3GPP23GPP3G主流制式划分 WCDMAWCDMA核心网络：基于核心网络：基于MAP和和GPRS无线传输技术：无线传输技术：WCDMAFDD/TDD cdma2000 cdma2000核心网络：基于核心网络：基于ANSI 41和和MIP无线传输技术：无线传输技术：cdma20003G制式延续了制式延续了2G格局的划分格局的划分 GSM-WCDMA CDMA-cdma2000TD-SCDMATD-SCDMAHCR TDDHCR TDDGSM演进路线图WCDMAWCDMAGPRSGPRSEDGEEDGEGSMGSMTSM*TSM*TD-SCDMATD-SCDMA*HSDPA*HSDPA*HSDPA:*HSDPA:高速下行分组接入（高速下行分组接入（UMTS Release 5UMTS Release 5）*TD-SCDMA*TD-SCDMA：即：即3GPP TDD LCR3GPP TDD LCR（低码片率）选项（低码片率）选项 *TSM*TSM：TD-SCDMA System for GSMTD-SCDMA System for GSMWCDMA的标准化进展TD-SCDMA的标准化进展IS-95演进路线图CDMA1xEV-DV*CDMA1xEV-DV*CDMA1X CDMA1X*CDMA1xEV-DO*CDMA1xEV-DO*IS-95IS-95*1x(1.25 MHz)Radio Transmit Technology(RTT)*1xRTT Evolution Data Optimized*1xRTT Evolution Data and Voice cdma2000的标准化进展全球3G的频谱划分我国的3G频率规划方案主要工作频段频分双工(FDD)方式：1920-1980 MHz/2110-2170 MHz；时分双工(TDD)方式：1880-1920MHz、2010-2025 MHz。补充工作频段频分双工(FDD)方式：1755-1785 MHz/1850-1880 MHz；时分双工(TDD)方式：2300-2400MHz；卫星移动通信工作频段1980-2010 MHz/2170-2200 MHz 3G的扩展频段825-835 MHz/870-880 MHz、885-915 MHz/930-960 MHz和1710-1755 MHz/1805-1850 MHz频段DCS1800 Rx1710 1785DCS1800 Tx1805 1880825-835835-839870-880880-884890-903903-909929-935935-948948-954954-960839-845884-890909-915ReservedTACS-C(Rx)AMPS-A(Rx)825-835AMPS-B(Rx)835-845TACS-A(Rx)890-897.5TACS-B(Rx)897.5-905GSM(Rx)905-915TACS-A(Tx)935-942.5TACS-B(Tx)942.5-950GSM(Tx)950-960TACS-C(Tx)924-935联通CDMACT2(空)中移动GSM联通GSMETACS中移动GSM联通GSMAMPS-A(Tx)870-880AMPS-B(Tx)880-890ETACS联通CDMA保留保留中移动联通信产部信产部 尚未发放尚未发放美国标准美国标准中国电信中国电信ITU标准标准TDD频谱频谱CMCCDCS1800TDDTD-SCDMADCS 1800未发放联通DCS1800DCS 1800未发放联通DCS1800中移动DCS1800SCDMA中国电信CDMAWLLPCS1900 Rx1850-1910PCS1900 Tx1930-1990中移动DCS1800ITU MSS1980-2010PHS1805-18201900-19101850-18651865-18801880-19001945-19601960-19801710-17251745-17551840-18501755-17851785-18052010-20251980-20101910-1920CDMAPCSITU IMT-2000 Rx1920-1980中国电信CDMAWLL2110-21702300-2400ITU IMT-2000 Tx2110-2170FDD 补充频段补充频段 TDDTDD主要主要FDD 补充频段补充频段 FDD 主要频段主要频段 FDD 主要频段主要频段 TDD 主要频段主要频段 TDDTDD补充补充信产部信产部 3G规划规划中国2G/3G频谱划分及应用情况中国2G/3G频谱划分及应用情况空闲频段主要工作频段1800 MHz还有未分配及未规划频率2x50MHz 预计我国将首先启用IMT2000核心频段作为3G频段 移动通信及3G发展情况移动通信市场发展趋势3G研发现状3G商用情况全球2G移动市场(2002年底)PDC 59.8m/5.5%US-TDMA 107.5m/9.9%CDMA 138.7m/12.8%World Digital Wireless Market-Source:EMC World Cellular Database:End of Nov 2002GSM 777.8m/71.8%全球移动用户预测全球移动用户ARPU预测中国移动通信发展现状现状用户数：已超过9亿户,东部地区移动用户已经超过了固定用户无线网络覆盖：98%以上的县(市)实现覆盖、重要公路、铁路、机场、码头及旅游景点、星级宾馆也实现了覆盖业务能力：话音、增值服务、短信、智能网、数据业务收入：2002年底移动业务收入达到1951亿元，占电信业务收入的47。中国移动的用户市场份额为67.69，中国联通为20.07，中国电信为12.24（2012）中国移动电话用户预测中国移动电话用户ARPU预测3G3G研发现状研发现状WCDMAWCDMA WCDMA的设备供应商已能提供商用系统设备。软件版本基于R99 2001年6月版本，并支持后续版本中重要的CR（主要涉及GSM和WCDMA的切换）。各厂家均可推出基于3GPP R4版本的产品。各厂家系统之间已经进行了多次互操作性测试(IOT)，目前正在进行终端的IOT。3G3G研发现状研发现状cdma2000cdma2000qcdma2000的设备供应商都能提供cdma2000 1X的非核心频段的产品。qCDG联合爱立信、LG、朗讯、摩托罗拉、北电、高通、三星、中兴8家无线通信厂商签署协议，根据市场需求提供2.1GHz的终端、基础设施和相关技术。q目前给联通CDMA1X供货的有朗讯、爱立信、摩托罗拉、北电、上海贝尔、中兴、东信等厂家。3G3G研发现状研发现状TD-SCDMATD-SCDMAq基于TD-SCDMA TSM标准的商用基站产品，大唐/西门子预计2003年底提供,TSM商用终端2004年第二季度提供。q基于TD-SCDMA LCR标准的商用基站产品。q目前从事系统产品开发的只有大唐和西门子两家。参加TD-SCDMA产业联盟的其它厂家还没有进行产品开发。3G3G商用现状商用现状从世界范围来看，全球已发放113个WCDMA执照，21个cdma2000执照，共有73个运营商已经签订商务协议合同。目前全球WCDMA商用的网络有3个：NTT DoCoMo、J-phone、Hutchison的意大利H3G网络。目前有11种商用终端。H3G初期提供3种终端。目前全球有50个商用的cdma2000 1X网络，5个cdma2000 1xEV-DO的商用网络。目前，cdma2000 1x有350种终端。v中国的移动通信市场仍然有一定的发展空间；v第三代移动通信的发展已经起步；vcdma2000 1X和WCDMA已经大规模商用；vWCDMA的远期规模效应明显，商业前景更好。几点结论3G的基础知识和关键技术CDMA扩频通信原理无线接入关键技术CDMA 概念Walsh CodeSpreadingEncoding&InterleavingDecode&De-InterleavingBasebandDataBasebandDataBackground NoiseExternal InterferenceOther Cell InterferenceOther User Noise9.6 kbps19.2 kbps1228.8 kcps19.2 kbps9.6 kbpsCDMA TransmitterCDMA Receiver1.23 MHz BW fc1.23 MHz BW fc10 kHz BW010 kHz BW01.23 MHz BW fc1.23 MHz BW fcfc-113 dBm/1.23 MHz fcSpurious Signals Walsh CodeCorrelator1228.8 kcps正交性的定义Orthogonality）Cross CorrelationN agreements-NdisagreementsN total_number_of_digits=W=0 0 0 00 1 0 10 0 1 10 1 1 040 0 0 00 0 1 1Y Y N N3G无线接入基本关键技术无线传输技术无线传输技术(RTT)n宽带扩频技术宽带扩频技术nRAKE接收机接收机n信道编解码信道编解码n发射分集技术发射分集技术n智能天线智能天线n多用户检测（多用户检测（MUD）无线资源管理无线资源管理(RRM)n功率控制功率控制n负载控制负载控制nAMR控制控制n小区切换小区切换n信道分配信道分配宽带扩频技术窄带系统大衰落大衰落发射信号发射信号接收到的衰落信号接收到的衰落信号频率频率频率频率强度强度强度大衰落发射信号接收到的衰落信号频率频率强度强度宽带系统最大优点：抗衰落性能RAKE接收机RAKE 接收技术有效地克服多径干扰，提高接收性能接收机单径接收电路单径接收电路单径接收电路搜索器计算信号强度与时延合 并合并后的信号tts(t)s(t)信道编码无纠错编码：BER10-1 10-2不能满足通信需要卷积编码：BER10-3满足语音通信需要Turbo 码：BERSIR目标目标SIRSIR，降低移动台发射功率降低移动台发射功率v若测定若测定SIRSIR目标目标SIRSIR，增加移动台发射功率增加移动台发射功率vWCDMAWCDMA闭环功率控制频率为闭环功率控制频率为1500Hz1500Hz，反向功率控制动态范围是反向功率控制动态范围是80dB80dB。外环：测量误帧率（误块率），调整目标信噪比外环：测量误帧率（误块率），调整目标信噪比功率控制功率控制效果功率控制的目标：所有的信号到达基站的功率功率控制的目标：所有的信号到达基站的功率相同（上行）；减少对其他基站的干扰（下行）相同（上行）；减少对其他基站的干扰（下行）。下行链路功率控制目的，节约基站的功率资源下行链路功率控制目的，节约基站的功率资源上行链路功率控制目的，克服远近效应上行链路功率控制目的，克服远近效应决定了决定了DSDSCDMACDMA系统的容量系统的容量功率控制可以补偿衰落功率控制可以补偿衰落根据不同的区域根据不同的区域/时效时效/用户，提供不同用户，提供不同QoS服务服务负载重的情况下，减轻负载，增加系统容量负载重的情况下，减轻负载，增加系统容量负载轻的情况下，尽量提高负载轻的情况下，尽量提高QoS，增加满意度增加满意度采用采用4.75Kbps时相对时相对12.2Kbps容量提高约容量提高约40%自适应多速率语音控制自适应多速率语音控制自适应多速率语音控制自适应多速率语音控制AMRCAMRC最大限度提高运营收益最大限度提高运营收益最大限度提高运营收益最大限度提高运营收益AMR控制切换技术n 不同基站NodeB间切换n 不同RNC间切换 软切换：软切换：n 同基站不同小区间切换 更软切换：更软切换：n 异频切换n 不同系统间切换 硬切换：硬切换：WCDMA系统支持多种切换技术软切换/更软切换ABCABCABCABCABCABC上行软切换在上行软切换在RNCRNC中进行多径合并；中进行多径合并；上行更软切换在上行更软切换在NodeBNodeB中进行多径合并；中进行多径合并；下行的软切换都在下行的软切换都在UEUE中合并中合并切换过程和效果当邻近小区的强度超过本小区信号强度一个给定的当邻近小区的强度超过本小区信号强度一个给定的门限时，移动台执行切换，硬切换（门限时，移动台执行切换，硬切换（FDMAFDMA、TDMATDMA）CDMACDMA系统小区的频率一致，软切换时，移动台同时系统小区的频率一致，软切换时，移动台同时与多个基站相连接与多个基站相连接当邻近小区的信号强度超过一个门限，但仍然低于当邻近小区的信号强度超过一个门限，但仍然低于当前小区基站的强度时，则进入软切换状态当前小区基站的强度时，则进入软切换状态在上行链路，二个或多个基站可以接收同样的信号，在上行链路，二个或多个基站可以接收同样的信号，在下行链路移动台可以相干地合并来自不同基站的在下行链路移动台可以相干地合并来自不同基站的信号，即宏分集信号，即宏分集由于新基站发射额外的信号给移动台，由于由于新基站发射额外的信号给移动台，由于RAKERAKE的的FingerFinger数目有限，若移动台不能合并所有的能量。数目有限，若移动台不能合并所有的能量。在下行链路，在下行链路，软切换增加了对系统的干扰软切换增加了对系统的干扰3G的技术演进WCDMA的版本演进CDMA2000的版本演进HCR TDDHCR TDDGSM演进路线图WCDMAWCDMAGPRSGPRSEDGEEDGEGSMGSMTSM*TSM*TD-SCDMATD-SCDMA*HSDPA*HSDPA*HSDPA:*HSDPA:高速下行分组接入（高速下行分组接入（UMTS Release 5UMTS Release 5）*TD-SCDMA*TD-SCDMA：即：即3GPP TDD LCR3GPP TDD LCR（低码片率）选项（低码片率）选项 *TSM*TSM：TD-SCDMA System for GSMTD-SCDMA System for GSMWCDMA的标准化进展HTTP:/www.3gpp.org3GPP R99 版本特性3GPP Release 99版本号：V3.*.*98年末99年初开始制定,第一个WCDMA可用版本 功能冻结：2000/03一个全新的无线接入网络-UTRAN提高了频谱利用率提高了数据传送能力数据速率在广域为384kbit/s；小范围慢速移动时为2Mbit/s 支持AMR语音编解码技术，可提高话音质量和系统容量接入网分组化传输：Iub,Iur和Iu接口基于ATM技术，Iub开放核心网分为电路域和 分组域核心网CS域（MSC之间）基于 TDM 传输，与GSM网络保持一致核心网PS域基于IP 传输，用于非实时的数据业务3GPP R5 版本特性3GPP Release 5版本号V5.*.*2000年8月开始研究，实现3GPP最初提出的ALL IP网络功能冻结：2002/03，部分2002/06接入网的可选择使用ATM或IP传输核心网在PS基础上增加了IP多媒体域（IMS，IMS主要功能在控制层面，承载通过PS域目前的R5尚未实现IMS和IP，PSTN的互通，主要用于实现IP多媒体业务和SIP端到端的互通核心网仍保留CS域用于语音和电路型数据业务，R5 CS域网络结构和R4保持一致智能业务上支持CAMEL4安全性方面使用IPv63G和NGN网的系统架构比较骨干骨干IP路由路由SoftswitchSoftswitchSIP/H.323 PhoneIP话务台GGSN3G终端2G终端PSTNPSTNPOTSMGWAGIADTGSGMRSApp ServerPolicy ServerOSSIN边缘边缘IP/ATM接入接入本地本地IP交换交换本地本地IP交换交换2G PLMN2G PLMNATM/IP接入接入NodeBRNCSCPHSSSTPMSC serverMSC serverSGSNApp ServerComputerComputerIP PBX固定固定NGN3GPP全全IP网网IMSOSSSG公司分部公司分部公司总部公司总部V/GMSC serverSS7PSTN大楼大楼/企业企业/学校小学校小区区/IP超市等超市等MGW3G RANIP CoreMGW移动SCPApp ServerHLR/HSSHLR/HSSSG移动NGN与固网NGN的融合网络3G网管STP/TMSC serverSoftswitchNGN网管固网SCPIMSSGSNGGSNIS-95演进路线图CDMA1xEV-DV*CDMA1xEV-DV*CDMA1X CDMA1X*CDMA1xEV-DO*CDMA1xEV-DO*IS-95IS-95*1x(1.25 MHz)Radio Transmit Technology(RTT)*1xRTT Evolution Data Optimized*1xRTT Evolution Data and Voice cdma2000的标准化进展HTTP:/www.3gpp2.org3GPP2 CDMA2000 1Xcdma2000-1X（第一阶段）采用扩频速率为（第一阶段）采用扩频速率为SR1，即指前向信道和反向信道均用码片，即指前向信道和反向信道均用码片速率速率1.2288Mbit/s的单载波直接序列扩频方式。由于的单载波直接序列扩频方式。由于cdma2000-1X采用了反向相干解采用了反向相干解调、快速前向功控、发送分集、调、快速前向功控、发送分集、Turbo编码等新技术，其容量比编码等新技术，其容量比IS-95大为提高。在相大为提高。在相同条件下，对普通话音业务而言，容量大致为同条件下，对普通话音业务而言，容量大致为IS-95系统的两倍。系统的两倍。3GPP2 CDMA2000 3Xcdma2000-3X 就是采用扩频速率SR3(记为3X)的cdma2000系统。其技术特点是前向信道有3个载波的多载波调制方式，每个载波均采用1.2288Mbit/s直接序列扩频，其反向信道则采用码片速率为3.6864Mbit/s的直接扩频，因此cdma2000-3X的信道带宽为3.75MHz，最大用户比特率为1.0368Mbit/s。如前所述，因为它占用频带过宽，因此许多开发商目前更对HDR感兴趣。3GPP2 CDMA2000 1XEVDO/DV高速数据率HDR(cdma2000-1XEV)这是一种依托在cdma2000-1X基础上的增强型3G系统。除基站信号处理部分及用户手持终端不同外，它能与cdma2000-1X共享原有的系统资源。它可以在1.25MHz带宽内，前向链路达到2.4Mbit/s（甚至高于cdma2000-3X），反向链路上也可提供153.6kbit/s的数据业务，很好地支持高速分组业务，适于移动IP。两种主流FDD技术的比较WCDMA的版本演进CDMA2000的版本演进介绍内容共同点：都采用共同点：都采用DS-CDMADS-CDMA技术和其它技术和其它新技术，具有频谱利用率高、容量大的新技术，具有频谱利用率高、容量大的特点。特点。不同点：不同点：协议栈；协议栈；无线资源控制状态；无线资源控制状态；空中接口；空中接口；核心网架构；核心网架构；产业链；产业链；3G3G运营商；运营商；WCDMA的协议栈cdma2000的协议栈无线资源控制状态WCDMA CDMA2000空中接口比较关键技术分析关键技术分析关键技术分析3GPP UMTS R99 RAN Iu-CS Iu-CS Iu-CS Iu-CS Iu-PS Iu-PS Iu-PS Iu-PS“call”TDMCS-Domain“session”IP BackbonePS-DomainIntranet/InternetPSTNHLRSCPSGSNGGSNMSCGMSCGiGiGiGiGnGnGnGnUMTS=CDMA+GSM MAP+Packet CoreBSCBSCBSCBSCIS-41 NetworkIS-41 NetworkMSC MSC VLRVLRHLRHLRLocalLocalLocalLocalAAAAAAAAAAAAHomeHomeHomeHomeAAAAAAAAAAAAPacket NetworkHAHAPDSN/FAPDSN/FAPDSN/FAPDSN/FAcdma2000 网络结构cdma2000=CDMA+IS-41 Circuit+Mobile IP核心网络架构比较WCDMA采用GSM核心网络结构基于TDM/ATM/IP技术，并考虑向全IP方向演进分为CS和PS域MAP和GRPS隧道技术是其移动性管理机制的核心CDMA2000采用IS-41核心网络结构分为CS和PS域，CS域基于IS-41，PS域基于Mobile IP以WIN为基础架构的业务平台TD-SCDMA基于GSM的核心网络架构接口开放性分析WCDMA规范制定严谨，组织严密规范制定严谨，组织严密3GPP规范规定，WCDMA所有接口都是开放的所有接口都是开放的日本的DoCoMo的试验网证明了Iub接口开放的可行cdma2000标准的严谨性有待加强标准的严谨性有待加强Abis接口不开放，不同厂商的BTS和BSC不能互通全球前20名运营商3G制式选择情况China MobileChina Mobile（中国）：中国）：TD-SCDMATD-SCDMANTT NTT DoCoMoDoCoMo（日本）：日本）：WCDMAWCDMAVerizonVerizon（美国）：已并入美国）：已并入VodafoneVodafone集团，受其影响可能采用集团，受其影响可能采用WCDMAWCDMA cdma2000cdma2000Italia MobileItalia Mobile（意大利）：意大利）：WCDMA WCDMA CingularCingular（美国）：美国）：WCDMAWCDMAD2 VodafoneD2 Vodafone（德国）：德国）：WCDMAWCDMAT-MobilT-Mobil（德国）：德国）：WCDMAWCDMAChina UnicomChina Unicom（中国）：中国）：WCDMAWCDMAAT&TAT&T（美国）：美国）：WCDMAWCDMAOmnitelOmnitel Vodafone Vodafone（意大利）：意大利）：WCDMAWCDMAKDDIKDDI（日本）：日本）：cdma2000cdma2000France Telecom MobilesFrance Telecom Mobiles（法国）：法国）：WCDMAWCDMATelefnicaTelefnica MovilesMoviles（西班牙）：西班牙）：WCDMAWCDMAVodafoneVodafone（英国）：英国）：WCDMAWCDMASK TelecomSK Telecom（韩国）：韩国）：WCDMA/WCDMA/cdma2000cdma2000AmricaAmrica MvilMvil（墨西哥）：墨西哥）：待定待定BT BT CellnetCellnet（英国）：英国）：WCDMAWCDMASFRSFR（法国）：法国）：WCDMAWCDMASprintSprint（美国）：美国）：cdma2000cdma2000OrangeOrange（英国）：英国）：WCDMAWCDMA产业链优势比较3G网络规划WCDMA网络规划网络规划理念网络规划理念追求综合建网成本最小满足盈利业务的最佳覆盖利用有限资源达到最大容量核心业务质量最佳3G网络规划范围3G无线网络规划（无线网络规划（NodeB/RNC)3G传输网络规划传输网络规划(Iu/Iur/Iub)核心网核心网(CS/PS域）网络规划域）网络规划业务支撑系统规划业务支撑系统规划SGSNSGSNWAP WAP ServerServerInternetInternet应用服务器应用服务器GGSNGGSNCGCGRNCRNCHLRHLRPSTNPSTNMSC/VLRMSC/VLRDNS/RadiuDNS/Radius Server s Server 3G核心网核心网CS/PS域规划域规划3G无线网络规划无线网络规划3G传输网规划传输网规划WCDMA无线网络规划的新问题(1)WCDMA自干扰系统自干扰系统覆盖容量质量相互关联覆盖容量质量相互关联干扰干扰干扰干扰上行干扰与用户数小区半径与负荷下行干扰与用户数WCDMA无线网络规划的新问题（2）WCDMAWCDMA提供多种业务环境提供多种业务环境业务种类不同；业务种类不同；实时业务、非实时业务；承载速率不同；承载速率不同；语音支持AMR，从3.84到12.2kbps;数据从64kbps、144kbps、384kbps、2mbps要求的质量不同；要求的质量不同；各种业务要求不同的延迟及BLER系统间切换不同系统间切换不同低速语音低速语音12.2kbps高速语音高速语音384K144K64K无线网规划覆盖覆盖覆盖覆盖质量质量质量质量成本成本成本成本容量容量容量容量通过网络规划实现各方面良好的通过网络规划实现各方面良好的平衡平衡无线网络规划流程 无线网络估算无线网络估算无线网络估算无线网络估算 无线网络预规划无线网络预规划无线网络预规划无线网络预规划 站址选择站址选择站址选择站址选择/勘测勘测勘测勘测 小区参数配置小区参数配置小区参数配置小区参数配置 网络优化网络优化网络优化网络优化 基础数据输入基础数据输入基础数据输入基础数据输入网络覆盖网络覆盖覆盖范围划定覆盖范围划定网络容量网络容量设计负载设计负载用户预测用户预测话务量和吞吐量要求话务量和吞吐量要求网络质量网络质量覆盖概率要求覆盖概率要求阻塞率要求阻塞率要求 网络规划数据准备区域 小区负载密集城区和普通城区 30%郊区 20%2004年3G用户数(万户)16.43G用户数城区(万户)3.768业务类型 话务量（Erl/User）语音12.2Kbit/s）0.02 可视电话64Kbit/s）0.001 吞吐量（KByte/User）下行128上行 32覆盖概率 语音12.2K PS64K 密集城区 98%98%普通城区 98%98%覆盖概率 语音12.2K S64KPS64KPS其他业务 密集城区 2%2%2%2%普通城区 2%2%2%2%市场目标策略分析通信市场环境用户预测话务模型话务分布区域分类建网目标覆盖策略 。区域分类区域分类-按无线传播环境分类按无线传播环境分类此外，还有一些特殊地形如山地、林区、湖泊、此外，还有一些特殊地形如山地、林区、湖泊、海面、岛屿等海面、岛屿等区域分类区域分类-按业务分类按业务分类区域类型的确定区域类型区域类型无线传播环境类无线传播环境类型型业务分布类业务分布类型型密集市区密集市区A密集市区密集市区A密集市区密集市区B密集市区密集市区B密集市区密集市区C密集市区密集市区C市区市区B市区市区B市区市区C市区市区C郊区郊区C郊区（乡镇）郊区（乡镇）C农村农村D农村（开阔地）农村（开阔地）D网络建设目标覆盖目标容量目标质量目标成本目标覆盖目标点覆盖目标线覆盖目标面覆盖目标 从市场竞争的角度，由于中国电信在移动市场属于后进从市场竞争的角度，由于中国电信在移动市场属于后进者，可考虑初期的建设目标以其它运营商的网络覆盖情况作者，可考虑初期的建设目标以其它运营商的网络覆盖情况作为目标，如可以联通为目标，如可以联通G G网、网、C C网或者移动的网或者移动的G G网作为目标。网作为目标。q明确划分有效覆盖区和无效覆盖区q在有效覆盖区中根据服务区域划分定义不同的覆盖策略和要求 面覆盖目标区域类型区域类型业务连续覆盖要业务连续覆盖要求求室外覆盖室外覆盖率率室内覆盖室内覆盖率率密集市区密集市区APS128kpbs99%88%密集市区密集市区BPS64kbps98%85%密集市区密集市区C12.2kbps95%85%市区市区BPS64kbps95%85%市区市区CAMR12.295%85%郊区郊区CAMR12.290%75%农村农村DAMR12.275%不作要求不作要求线覆盖目标点覆盖目标室内环境：高档写字楼、大型商场、地下停车场、会展中心等等室外场所：政府机关要地、旅游景点、机场、码头及话务热点等等容量目标首先必须满足语音业务需要，数据覆盖区域基于用户和业务预测配置预留一定余量以满足下期网络扩容完成前用户和业务增长需要 业务类型业务类型区域类型区域类型服务等级服务等级语音业务语音业务A类和类和B类区域类区域拥塞率：拥塞率：2%语音业务语音业务C类和类和D类区域类区域拥塞率：拥塞率：5%CS数据业务数据业务A类和类和B类区域类区域拥塞率：拥塞率：2%PS数据业务数据业务A类和类和B类区域类区域90%，时延，时延10s质量目标影响规划结果的指标呼损率软切换比例误块率.Q:质量质量C:覆盖覆盖C:容量容量$成本目标成本目标 预规划方案在保证满足覆盖和容量、质量目标的基础上，从节约建设成本的角度考虑多种手段和方法，努力将建设成本控制在合理的水平上。控制成本目标的主要方法有(1)在设备供应满足要求的条件下，根据覆盖目标合理采用宏蜂窝基站、射频拉远、射频及光纤直放站等多种覆盖手段；(2)在站址及天线挂高满足网络设计要求的前提下，充分利用福建电信已有的站点和传输资源，减少传输、电源、配套资源；(3)工程建设分阶段进行，根据市场需求及需覆盖区域的重要性来安排工程的实施阶段。成本目标方案一：方案一：初初始始阶阶段段：规规划划较较少少的的站站点点数数目目，迅迅速速建建网网，通通过过使使用用塔塔放放、天线收分集和直放站等覆盖延伸技术来解决覆盖问题天线收分集和直放站等覆盖延伸技术来解决覆盖问题 扩容阶段：以增加站点为主，并结合增加载频和扇区化的方式扩容阶段：以增加站点为主，并结合增加载频和扇区化的方式方案二：方案二：初初始始阶阶段段：按按照照未未来来网网络络的的发发展展规规划划较较多多的的站站点点数数目目，载载波波数数目较少目较少 扩容阶段：站点数目增加较少，以增加载频和扇区化为主扩容阶段：站点数目增加较少，以增加载频和扇区化为主不同建网原则，不同网络的发展预测，不同的建网方案前瞻性和经济性的有效结合前瞻性和经济性的有效结合覆盖策略覆盖策略无线网络规模估算示意图覆盖估算三步骤：链路预算小区覆盖半径计算小区覆盖面积计算链路预算必须注意前反向链路的平衡问题1、上行链路预算公式Okumura Okumura-HataCOST-231 Hata model 射线跟踪射线跟踪 model校正模型校正模型2 2、传播模型、传播模型模型校正CW测试3、小区覆盖面积计算小区覆盖面积大小主要与选用的天线类型有关链路损耗对覆盖影响很大容量估算3G移动通信系统的容量主要取决于系统能够承载的干扰水平的上升程度。在3G系统里，每增加一个激活用户，就会对本服务小区和相邻小区的其它用户产生干扰，从而会造成整个系统的干扰水平提高。这里我们主要从理论分析角度给出容量计算的公式以及容量负荷因子对系统造成的干扰情况。上行链路容量分析干扰有三部分：热噪声干扰、本小区用户干扰、邻小区用户干扰负载因子等于 1 时，ITOT 达到无穷大，此时对应的容量称为极限容量。在前述假设下，极限容量约为 96 个用户 负荷对干扰上升的影响当负载因子是50%时，噪声电平升高3dB；当负载因子是70%时，噪声电平升高6dB；公式推导的前提假设没有考虑软切换的影响 没有考虑 AMRC 和混合业务的影响没有考虑解调门限的时变性公式推导基于理想功控假设 假设用户分布均匀，邻区干扰恒定 覆盖和容量的相互作用对小区负荷、小区覆盖范围及网络干扰提升进行多次叠代计算，直到满足要求。覆盖分析覆盖分析链路预算和链路预算和 小区覆盖范围小区覆盖范围计算计算容量分析容量分析载波数载波数./话务量话务量 计算计算设备需求设备需求NodeB所需硬件资源所需硬件资源 计算计算负荷因子负荷因子计算计算覆盖区域内容量是否过低？覆盖区域内容量是否过低？干扰余量干扰余量最大话务量最大话务量/载波载波是否满足运营商建网目标？是否满足运营商建网目标？站型选择站型选择基站数目基站数目载频数目载频数目站间距站间距预规划结果预规划结果预规划中的注意事项传播模型的选取及校正影响覆盖的一些参数值的确定提供的业务数据速率室内覆盖概率阴影衰落余量基站覆盖能力举例大大提高覆盖范围，节省初期网络建设投资大大提高覆盖范围，节省初期网络建设投资降低对解调所需降低对解调所需 Eb/No 的要求的要求无功控条件下增益为无功控条件下增益为 5.0dB在有功控条件下增益在在有功控条件下增益在 2.53.0dB 之间之间射频通道射频通道1射频通道射频通道2射频通道射频通道3射频通道射频通道4四天线接收四天线接收分集技术分集技术四天线接收分集隔离用户上行链路之间的干扰，提高覆盖范围，减少功放隔离用户上行链路之间的干扰，提高覆盖范围，减少功放同载频通过分路器在三扇区同时发送同载频通过分路器在三扇区同时发送分扇区接收，每扇区两个接收天线技术分扇区接收，每扇区两个接收天线技术非平衡发射非平衡发射和接收技术和接收技术分路器分路器非平衡发射和接收技术网络预规划 网络预规划在网络估算的基础上，进一步确定基站的初始网络预规划在网络估算的基础上，进一步确定基站的初始布局，完成基站的位置选择和天线的架设（高度）及网络布局，完成基站的位置选择和天线的架设（高度）及网络层次结构、发射功率、天线类型、挂高、方向、下倾角等层次结构、发射功率、天线类型、挂高、方向、下倾角等一系列工程参数和公共信道、业务信道发射功率、正交化一系列工程参数和公共信道、业务信道发射功率、正交化因子，小区扰码等部分小区参数的取值确定。因子，小区扰码等部分小区参数的取值确定。空载覆盖范围空载覆盖范围轻载覆盖范围轻载覆盖范围重载覆盖范围重载覆盖范围基站基站预规划流程Input DataAssume anuplink loadingCalculate uplinkcoverageCalculate uplink capacityEstimate sitecountfor coverageEstimate sitecountfor capacityBalanced?Check that downlinkcapacity/coverage issufficientBalanced?Adjust the number of sitesFinished!YesYesNoNo数字地图 网络预规划系统仿真 通过