TD-SCDMA系统网络规划方案设计 毕业设计及论文.doc
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1、XXXXXXXXXXX毕业论文 毕业设计(论文)设计(论文)题目TD-SCDMA系统网络规划方案设计 学 院 教 学 系 班 级 姓 名 指导教师 年月TD-SCDMA系统网络规划方案设计 摘要 随着移动通信的飞速发展,传统的以话音和低速数据业务为主的第二代移动通信系统逐渐不能满足人们的要求,而新兴的数据和多媒体业务,如Email、视频传输、文件下载等将成为移动通信中不可或缺的业务组成。3G牌照的发放标志着我国已经进入3G时代,网络规划是3G时代运营商在激烈的竞争中能否立于不败之地的关键。TD-SCDMA是我国具有自主知识产权的标准,由于采用时分双工,上行和下行信道特性基本一致,因此,基站根据
2、接收信号估计上行和下行信道特性比较容易。此外,TD-SCDMA使用智能天线技术有先天的优势,而智能天线技术的使用又引入了SDMA的优点,可以减少用户间干扰,从而提高频谱利用率,再加上联合检测、接力切换、动态信道分配等一系列新型关键技术和无线资源管理算法,给其无线规划带来不同的内容和新的特点。我国的通信行业是个特殊的行业,目前正处于发展中,对于TD-SCDMA网络而言,目前只有中国采用该标准,因此针对TD-SCDMA网络自身特点进行有效科学的网络规划才能在今后的竞争中立于不败之地。关键词 :3G TD-SCDMA系统 网络规划 目录1绪论12 TD-SCDMA相关介绍22.1TD-SCDMA的现
3、状22.2项目背景22.3论文内容33 TD-SCDMA规划方法流程43.1无线网络规划目标43.2无线网络规划原则43.3无线网络规划内容43.3.1基站规划43.3.2传输规划53.3.3 RNC规划53.4无线网络规划的基本流程53.5需求分析53.5.1覆盖目标53.5.2质量目标63.5.3容量目标74业务模型分析84.1业务分类84.2话务模型84.2.1 CS域话务模型84.2.2 PS域话务模型84.3总话务量与信道容量规划95规模估算105.1覆盖估算105.2容量估算115.3站点容量规划115.4站址选择125.5网络规模估算结果136站点勘测报告146.1站点勘测知识基
4、础146.2站点勘测内容与流程146.3站点勘测计划146.4站点勘测报告157无线网络规划性能仿真197.1无线网络仿真的方法197.2无线网络仿真198总结22谢辞23参考文献241绪论2000年5月5日,国际电信联盟(ITU)正式公布了第三代移动通信标准,其中,由信息产业部电信科学技术研究院(简称CATT)于1998年6月代表我国信息产业部向ITU提交的TD-SCDMA标准,正式成为ITU第三代(3G)移动通信标准LMT2000建议的一个组成部分,标志着我国终于拥有了具有自主知识产权的3G国际标准。西门子公司与CATT的合作始于1998年。当时欧洲对第三代移动通信标准作了选择,即在频分双
5、工(FDD)模式的基础上采用W-CDMA技术。在时分双工(TDD)模式上采用由西门子开发的TD-SCDMA技术。西门子对TD-SCDMA技术的研究始于90年代初期,通过与著名高等院校、科研机构和各大公司的合作,使该技术不断成熟,并由欧共体作为第三代技术立项研究。与此同时,90年代中期,CATT提出了基于TDD模式的SCDMA方案,主要应用于无线本地环路(WLL)。该方案在逐渐商用后得到了进一步发展,并在CDMA基础上加入了CDMA概念,形成了TD-SCDMA技术。 1998年中期,西门子与CATT进行了首次接触。双方发现,欧洲的TD-SCDMA与中国的TD-SCDMA不仅有许多相似之处,而且在
6、技术上存在诸多互补方面,于是双方提出合作设想,并多次在欧洲和中国两地进行技术探讨,最终达成共识,将两种技术相互补充,使之融合为一种技术,命名为TD-SCDMA。随即于1998年秋,双方开始进行了大量TD-SCDMA标准化工作,包括技术制造、仿真验证、起草标准文稿等。通过一年多的艰苦努力,TD-SCDMA技术终于得到了国际上的认同,并被国际电联(ITU)采纳,成为第三代移动通信的标准之一。基于双方在标准上的成功合作,西门子与CATT于1999年夏达成另一协议,即TD-SCDMA的产品开发协议。自此,双方开始了产品的开发的合作,同时,中国也开始了国内的TD-SCDMA网络建设。2 TD-SCDMA
7、相关介绍2.1TD-SCDMA的现状在3GPP的体系框架下,经融合完善后,由于双工方式的差别,TD-SCDMA的所有技术特点和优势得以在空中接口的物理层体现。物理层技术的差别是TD-SCDMA与WCDMA最主要的差别所在;但在核心网方面,TD-SCDMA与WCDMA采用完全相同的标准规范,包括核心网与无线接入网之间采用相同的Iu接口;在空中接口高层协议栈上,TD-SCDMA与WCDMA二者也完全相同。这些共同之处保证了两个系统之间的无缝漫游、切换、业务支持的一致性、QoS的保证等,也保证了TD-SCDMA和WCDMA在标准技术的后续发展上保持相当的一致性。 在3G技术和系统蓬勃发展之际,不论是
8、各个设备制造商、运营商,还是各个研究机构、政府、ITU,都已经开始对3G以后的技术发展方向展开研究。在ITU认定的几个技术发展方向中,包含了智能天线技术和TDD时分双工技术,认为这两种技术都是以后技术发展的趋势,而智能天线和TDD时分双工这两项技术,在目前的TD-SCDMA标准体系中已经得到了很好的体现和应用,从这一点中,也能够看到TD-SCDMA标准的技术有相当的发展前途。 另外,在R4之后的3GPP版本发布中,TD-SCDMA标准也不同程度地引入了新的技术特性,用以进一步提高系统的性能,其中主要包括:通过空中接口实现基站之间的同步,作为基站同步的另一个备用方案,尤其适用于紧急情况下对于通信
9、网可靠性的保证;终端定位功能,可以通过智能天线,利用信号到达角对终端用户位置定位,以便更好地提供基于位置的服务;高速下行分组接入,采用混合自动重传、自适应调制编码,实现高速率下行分组业务支持;多天线输入输出技术(MIMO),采用基站和终端多天线技术和信号处理,提高无线系统性能;上行增强技术,采用自适应调制和编码、混合ARQ技术、对专用/共享资源的快速分配以及相应的物理层和高层信令支持的机制,增强上行信道和业务能力。 2.2项目背景在政府和运营商的全力支持下,TD-SCDMA产业联盟和产业链已基本建立起来,产品的开发也得到进一步的推动,越来越多的设备制造商纷纷投入到TD-SCDMA产品的开发阵营
10、中来。随着设备开发、现场试验的大规模开展,TD-SCDMA标准也必将得到进一步的验证和加强。在计算机和互联网飞速发展的今天,图像、语音和数据相结合的多媒体业务和高速率数据业务将成为必不可少的服务内容,它们的业务量将有可能远远超过传统的语音业务的业务量。而主要针对传统语音和低速率数据业务的第一代、第二代移动通信系统不仅远远不能满足未来用户的业务需求,而且随着用户数的迅猛增加,现在的系统也远远不能满足用户容量的发展需要。再有,第二代系统中的几个主流技术相互之间并不兼容,无法实现全球漫游。因此,新一代的移动通信系统(即第三代移动通信)的研究与发展成为了电信领域的一个新热点。而网络规划是运营商首先要做
11、的。2.3论文内容本论文由如下内容组成:第二章详细给出了本项目TD-SCDMA无线网络的规划目标、原则、方法流程及需求分析。第三章详细分析了本项目中采用的话务模型。第四章简要给出了TD-SCDMA无线网络规模估算的过程,重点考察链路预算的结果,得到小区覆盖半径。第五章详细站点勘测,得出勘测报告。第六章仿真验证方案。3 TD-SCDMA规划方法流程3.1无线网络规划目标成本质量容量覆盖 图1无线网络规划要素图由图1 可以看出我们的无线网络规划目标有四点,其中成本由覆盖、质量、容量决定,所以对于运营商要使盈利业务的覆盖(Coverage)是最佳的;核心业务的质量(Quality)最优;有限资源的容
12、量(Capacity)最大;而综合建网的成本(Cost)最小,这是网络规划的最终目标。3.2无线网络规划原则网络规划目标必须要达到服务区内最大程度的时间、地点的无线覆盖,最大程度减少干扰,达到所要求的服务质量,最优化设置无线参数,最大发挥系统服务质量,在满足容量和服务质量前提下,尽量减少系统设备单元,降低成本。网络规划是覆盖(Coverage)、服务(Service)和成本(Cost)三要素(简称CSC)的一个整合过程,如何做到这三要素的和谐统一,是我们网络规划必须面对的问题。一个出色的组网方案应该是在网络建设的各个时期以最低代价来满足运营要求。这就需要统一规划、分步实施既要保证现阶段覆盖、容
13、量和质量,又要考虑后期维护、扩容和升级而且在密集区域考虑以容量为主,其他区域考虑以覆盖为主在初期考虑大范围的连续覆盖为主 ,后期考虑容量和质量。这就是规划的原则。3.3无线网络规划内容3.3.1基站规划基站的规划包括以下几个方面,首先是站址规划,先确定规划区域内基站数量和各站点的地理位置;然后对基站设备配置,根据规划方案确定扇区、载波和信道单元的数量;接着配置无线参数,根据勘测报告设置工程参数(天线类型、天线挂高、方向角、下倾角)和小区参数(频率、扰码、位置区等)最后对无线网络性能预测分析,通过系统仿真预测主要无线网络的性能指标。3.3.2传输规划计算各站点Iub接口传输需求以及Iu和Iur接
14、口的传输需求。3.3.3 RNC规划根据RNC容量和基站规划结果,确定RNC的数量和设备配置,完成RNC控制范围的划分。3.4无线网络规划的基本流程本次规划设计严格遵循用户要求,从而保证最终设计结果尽可能贴近网络的实际需求。调查分析勘察网络规划需求分析无线网规站点勘测无线网络详细设计传播模型测试传播模型校正输出规划报告网络规划站点筛选网络规模估算网络预规划设计仿真验证验证系统符合客户要求仿真调查分析勘察网络规划需求分析无线网规站点勘测无线网络详细设计传播模型测试传播模型校正输出规划报告网络规划站点筛选网络规模估算网络预规划设计仿真验证验证系统符合客户要求仿真 图2无线网络规划流程图3.5需求分
15、析3.5.1覆盖目标TD-SCDMA无线网络初期规划保证达到良好覆盖是网络规划的重点目标之一。在规划区域的有效覆盖区内,保证典型区域的网络覆盖应达到表给出的要求:表 1覆盖目标区域类型连续覆盖的业务要求区域覆盖率密集城区CS64 kbps98%一般城区CS64 kbps95%郊区PS64 kbps90%对于本方案规划地区为将台路地区,主要针对北京电子科技职业学院、北京信息职业技术学院、将台路小学三个地点为核心及周边居民区做覆盖,根据实际地理覆盖面积和人口分布可知该区域为一般城区,所以覆盖目标必须达到一般城区标准。实际需要覆盖区域如图: 图3实际覆盖区域三维图3.5.2质量目标在对实际人群调查中
16、,学生人口较多,通信网络中数据业务占得比重较大,故本规划方案中,无线网络质量的服务等级应达到以下要求: 表 2服务等级目标BLER target业务类型目标值语音1%CS64 kbps0.1%PS数据PS 64kbps5%PS 128kbpsPS 384kbpsDelay10s3.5.3容量目标由于没有具体的容量要求,同时考虑到TD-SCDMA网络在容量上可以很轻易地通过增加载波的方式来提升网络的容量(不考虑实际容量超过单扇区6载波的情况)。4业务模型分析4.1业务分类3G网络提供语音和数据两大类业务,具体的业务分类见下表。表 3移动业务种类预测表业务种类承载速率语音业务CS12.2/12.2
17、可视电话CS64/64MMS业务PS64/64电子邮件PS64/64信息服务PS64/64WAP浏览PS64/128WWW浏览PS64/128图铃下载PS64/128音频流PS64/384视频流PS64/3844.2话务模型根据对北京市业务的调查及预测,为各种业务建立相关模型,具体见下:4.2.1 CS域话务模型CS域的业务主要有纯语音电话和可视电话两种。其中,纯语音电话是承载在CS域的12.2k的语音业务,可视电话是承载在CS域的64k数据业务,这两种业务的上下行速率是对称的,其业务特征参数如下表所示:表 4规划区CS业务单用户模型业务类型单用户平均话务量(Erl)语音0.01725 可视电
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