移动网络建设工程设计方案(ppt 40页).doc
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1、长沙通信职业技术学院长沙通信职业技术学院 毕毕 业业 设设 计计(论文)(论文) 论文题目 长沙移动长沙移动 TDTD- -SCDMASCDMA 网络建设二期工程设计网络建设二期工程设计 专 业 光纤通信 班 级 指导教师 学生姓名 学 号 提交日期 2010-5-10 湖南.长沙 论文提要论文提要 本文对第三代移动通信(3G)标准的基本情况做了一番概述, 介绍了 3G 的进程及现 状、 业务及技术特点和发展趋势。 本文所讨论的 TD-SCDMA 是一项由我国自主研究 的 3G技术, 与其它 3G 标准相比有许多优点和特点, 这些优点和特点使得 TD-SCDMA 在组网方面有一定的优势。从 T
2、D-SCDMA 的技术特点、无线网络规划流程、覆盖和 容量规划、组网方案和小区规划出发,系统地讨论了 TD-SCDMA 的信道编码技术、 速率匹配方案、扩频调制技术、智能天线技术、多用户检测技术、动态信道分配 问题等关键技术,重点对 TD-SCDMA 系统组网实现的关键问题等进行了研究和分 析。 分析了 2009 年湖南长沙 TD-SCDMA 网络二期工程建设规划采用的传播模型, 详细讨论了 TD-SCDMA 网络规划的流程和有关主要问题和参数。 在对长沙市的移动 用户和移动业务进行分析和预测的基础上, 应用 TD-SCDMA 网络规划原理, 设计和 规划了长沙市的 TD-SCDMA 网络二期
3、建设。 本文为长沙移动的 TD-SCDMA 无线网络二期工程的规划和建设提供了理论依 据, 并对已建成网络部分作了较为详细的测试分析, 为长沙移动的 TD-SCDMA 网络 优化提供数据基础,对该地区后续 TD-CDMA 网络的规划和建设起到积极的参考作 用。 关键词:移动通信;TDSCDMA;网络规划;网络优化 目录目录 第一章 3G 和 TD-SCDMA 简介 4 1.1. 3G 的概述 4 1.1.1. 3G 的发展历程 4 1.1.2. 3G 现状 5 1.1.3. 3G 的基本特点 5 1.1.4. 3G 的基本业务 5 1.1.5. 中国移动 3G 网络演进的原则 . 6 1.2.
4、 TD-SCDMA 的简介 6 1.2.1. TD-SCDMA 标准化进程 6 1.2.2. TD-SCDMA 网络的特点 7 1.2.3. TD-SCDMA 系统关键技术 8 第二章 TD-CDMA 传播模型 11 2.1. 无线传播模型基础 . 11 2.2. TD-SCDMA 传播模型的建立 11 2.2.1. 传播模型选择 . 11 2.2.2.传播模型的校准 . 12 第三章 TD-SCDMA 无线网络的规划方法 13 3.1. TD-SCDMA 无线网络规划思路 13 3.2. 基于 GSM 的 TD-SCDMA 网络规划 . 13 3.3. TD-SCDMA 无线网络规划流程 1
5、4 3.4. TD-SCDMA 网络规划设计的重点 14 3.5. 室内覆盖系统的设计思路与目标 . 15 3.6. TD-SCDMA 与 GSM 系统规划上的差异 16 3.7. 无线环境参数 . 17 3.7.1. TD-SCDMA 的工作频率 17 3.7.2. TD-SCDMA 系统覆盖能力 17 3.7.3. 业务模型 . 18 3.7.4无线网建设目标 . 18 3.8. RNC 设置原则 22 3.9. 基站设置原则 . 23 3.9.1. 一般宏基站设置原则 . 23 3.9.2. 天馈线系统设置原则 . 24 3.9.3. 直放站设置原则 . 24 3.9.4. 微蜂窝设置原
6、则 . 25 3.9.5. 射频拉远设置原则 . 25 3.9.6.室内分布系统设置原则 . 25 3.10. 功率规划 . 25 第四章 长沙 TD-SCDMA 网络设计与规划 27 4.1. 项目概述 . 27 4.2. 长沙 TD-SCDMA 网络建设二期完成验证评估 . 29 4.2.1. 测试预期理论分析 . 29 4.2.2. 质量达标要求 . 29 4.2.3. 测试目的 . 29 4.2.4. 场景要求 . 29 4.2.5. 测试参数 . 30 4.2.6. 测试场景选择 . 30 4.2.7. 测试方案选择 . 32 4.2.8. 测试完成情况 . 33 4.2.9. 测试
7、数据分析 . 33 4.3 长沙 TD-SCDMA 网络设计规划二期工程项目总结 . 37 第五章 结束语 . 38 参考文献 . 39 第一章第一章 3G 和和 TD- -SCDMA 简介简介 1 1. .1 1. 3G. 3G的概述的概述 第三代移动通信系统简称3G, 是一种能提供多种类型、 高质量的多媒体业务, 能实现全球无缝覆盖,具有全球漫游能力,与因特网相兼容,并以小型便携式终 端在任何时候、任何地点进行不同种类的,可支持速率从8kbps到2Mbps的语音、 互联网等业务和较高服务质量(QoS)的移动通信系统。 1.1.1. 1.1.1. 3G3G的发展历程的发展历程 国际电联ITU
8、最早于1985年提出第三代移动通信系统概念, 当时称为未来公众 陆地移动通信系统,即FPLMTS(Future Public Land Mobile Telecommunication System),1996年起称为国际移动通信IMT 2000(International Mobile Telecommnunication-2000),意指系统工作在2000MHz频段,最高业务速率可达 2000Kbps,预期在2000年左右得到商用。IMT-2000是第三代无线通信系统的全球 标准。1992年世界无线电行政大会(WARC92)大会分配了230MHz的频率给FPLMTS, 1999年确定了IM
9、T-2000无线传输技术(RTT)的关键参数,1999年11月5日,国际电 联ITURTG8/l第18次会议通过了“IMT-2000无线接口技术规范“建议,其中我国 提出的时分同步码分多址技术(TD-SCDMA)技术写在了第三代无线接口规范建议的 IMT-2000 CDMA TDD部分中,这项工作表明第三代移动通信系统无线接口技术规范 方面的工作已经基本形成,第三代移动通信系统开发和应用已进入实质阶段。 1998年1月, 欧洲标准化组织欧洲通信标准协会特别移动部(ETSI SMG)采纳 了一项关于第三代移动通信系统的空中接口提案,这一提案被命名为全球移动通 信系统,即人们现在常说的UMTS。U
10、MTS陆地无线接入(UTRA)包括了两种模式,频 分双工模式(FDD)和时分双工模式(TDD)。前者采用的技术为宽带码分多工存取 (WCDMA-Wideband CDMA),后者采用的技术为时分的码分多址(TD-CDMA)。 在欧洲开发UMTS标准的时候,日本也对第三代移动通信系统进行了广泛的研 究。 日本的标准化组织无线工业贸易协会(ARIB)同样选择WCDMA技术, 即日本和 欧洲对FDD模式的提案几乎是一致的。 北美的T1标准化组织也在开发极其相似的概 念。与此同时,中国信息产业部电信科学技术研究院(CATT)、西门子公司和中国 无线电信标准委员会(CWTS)也在加紧进行TDD模式的TD
11、-SCDMA技术的开发。 为了建立一个真正的全球第三代移动通信标准,1998年12月,第三代协作项 目组织(3GPP, http:/www.39pp.org)成立。 该组织由各个国家和地区的电信标准 化组织组成,包括欧洲的ETSI、美国的T1、日本的ARIB、韩国的TTA、中国的CWTS 等。3GPP协调了来自各地不同的标准化组织提出的建议,并为建立一个统一的第 三代移动通信标准而努力。对于这个标准,我们现在仍称之为UTRA。UTRA是基于 GSM核心网,并且包含FDD和TDD模式的第三代移动通信标准。 与此相对应, 第三代协作项目2组织(3GPP2, http:/www.39pp.org)则
12、开发 一个被称为cdma2000的第三代移动无线标准。 这一标准是基于IS-95 CDMA网络的。 第三代移动通信的发展离不开运营商的支持。1999年6月,运营商协调组织(0HG) 中的主要国际运营商提出了一个统一的全球第三代移动通信(G3G)概念, 这个概念 已经被3GPP和3GPP2所接受。经协调的G3G概念是一个单一的标准并带有下列三种 运行模式: 直序扩频CDMA(CDMA-DS):基于3GPP规范的UTRA FDD模式; 多载波CDMA(CDMA-MC):基于3GPP2规范的FDD模式的cdma2000; TDD(CDMA TDD):基于3GPP规范的UTRA TDD模式。 通过同生
13、产厂商团体合作,运营商协调组织将尽可能地使无线参数一致并定 义通用的 协议栈,从而达到所有基于CDMA建议的融合。这将使多模终端的实现得以简化并 能接入现存的GSM MAP以及ANSI一41核心网。OHG的建议已被考虑进3GPP规范1999 年的第一版标准里,此标准已于1999年底完成。 1 1. .1 1. .2 2. . 3G3G现状现状 2000年5月,在土耳其伊斯坦布尔举行的WARC会议上,正式确立了FDD WCDMA、 cdma2000和TD-SCDMA为国际公认的第三代移动通信(3G)三大主流标准,从而进入 3G的高速发展阶段。 2007年中国移动在北京、上海、天津、沈阳、秦皇岛、
14、广州、深圳、厦门这8 个城市建设TD试验网,在运营商、设备提供厂商以及业务提供商共同的推动下, 中国的移动通信3G时代开始到来。 2009年1月,我过工信部正式对中国移动、中国联通、中国电信分别发放3G 牌照,我国的3G通信迅速的发展起来。 1 1. .1 1. .3 3. . 3G3G的基本特点的基本特点 (1)第三代移动通信是第二代移动通信的演进和发展, 不是重新建设一个新移 动通信网。 (2)是全球无缝覆盖、 全球漫游的, 可提供前两代系统所不能提供的各种宽带 信息业务,速率达2Mb/s,带宽在5MHz以上。 (3)具有多媒体功能,不仅能接受和发送话音、数据信息,而且还能接受和发 送静态
15、、动态图像及其他数据业务。 (4)克服技术难题,包括多径衰落、时延扩展、多址干扰、远近效应和体制问 题等。 (5)实现数据业务, 主要是internet所需的不对称的、 基于包交换(IP)的业务。 (6)具有高频谱利用率,解决全世界存在的系统容量问题。 (7)系统设备低价位,业务服务高质量低价位,满足个人通信化的要求。 1 1. .1 1. .4 4. . 3G3G的基本业务的基本业务 3G的基本业务主要有: (1)基本语音电话业务; (2)基本视频电话业务(VideoPhone),包括双方可视电话以及多方视频会议; (3)移动互联网业务。主要包括网页浏览,文件下载(包括普通数据、音频/ 视频
16、文件等),电子邮件,文字消息,音频/视频流(在线电影,VOD); (4)移动虚拟专用网(M-VPN); (5)个性化电话服务, 包括个人综合业务控制中心以及特殊场合的个性化通信 模式。 (6)交互式游戏。 主要包括双方直接连线游戏以及基于游戏中心的多方交互式 游戏(如棋、牌、战斗、谋略类游戏等): (7)交互式远程教育; (8)多媒体消息业务。如特定人群的消息广播,即时消息、电子贺卡等; (9)位置业务。主要指交通拥塞指示、交互式交通与路由信息、紧急位置服务 以及特定目标指示(如指示附近的餐馆、剧院、酒店等); (10)移动电子商务。 包括银行/证券交易、 个性化购物以及多媒体客户服务等。 根
17、据ITU对于第三代多种业务普及率的预测, 并根据作为发展中国家在建设第三代 网络的初期等因素,可以取定各类业务的普及程度如下表所示: 3G网络的优势在于支持移动多媒体数据业务, 接入速率高于144Kbps的移动数 据业务只能由3G承载。对25G和3G网络应采取不同的业务定位总体考虑来发展, 2.5G应定位于提供语音和低速移动分组业务的网络,3G应定位于提供高速多媒体 数据的网络。 1 1. .1 1. .5 5. . 中国移动中国移动3G3G网络演进的原则网络演进的原则 中国移动通信集团公司的第二代移动向第三代移动的平滑演进是建立在已有 GSM MAP和正在发展的GSM通用无线分组业务(GPR
18、S)网的基础上的, GSM-GPRS-TD-SCDMA, 核心网可以依托GSM核心网, 也可以适应新运营商组建全新 的TD-SCDMA网络。在第二代向第三代网络演进过程中,应遵循的原则有: (1)网络的安全性; (2)对现有网络资源的利用率; (3)网络的可持续发展性; (4)避免对现有网络结构进行大的改动。 1 1. .2 2. . T TD D- -SCDSCDMAMA的简介的简介 TD-SCDMA的中文含义为时分同步码分多址接入,TD-SCDMA是由我国独自制定 的3G标准,1998年6月30日,经信息产业部批准,电信科学技术研究院(大唐电信 科技产业集团)代表中国向国际电联提交了第三代
19、移动通信传输技术TDSCDMA标准 提案;1999年11月初,在芬兰赫尔辛基举行的国际电联(ITU-R)会议上,我国的 TD-SCDMA的标准提案被写入第三代移动通信无线接口技术规范的建议中。目前这 一技术已经被国际电联(ITU)正式采纳成为第三代移动通信国际标准IMT-2000 家族的一员,并且被公认为能够全面支持第三代业务的技术。2001年3月16日,在 美国加州结束的3GPP TSG RAN第11次全会上,最终,中国的TD-SCDMA三代移动通 信标准正式被3GPP接纳, 包含在3GPP版本4中。 它标志着TD-SCDMA技术规范在被ITU 正式确定为第三代移动通信技术标准后,又被广大的
20、设备运营商和设备制造厂商 所接受,如今已有德国西门子、中兴、华为、普天等厂商支持,并已于2002年10 月得到国家三个部委的强力支持,组成TD-SCDMA产业联盟,现已有21名成员。 1.2.1. 1.2.1. TDTD- -SCDMASCDMA标准化进程标准化进程 我国提交的TD-SCDMA技术, 与欧洲的UTRA TDD方式, 即TD-CDMA技术比较相似, 新的协调工作已在3GPP里开始。 作为第一步, 根据码片速率的差异, 分别将TD-CDMA 和TD-SCDMA称为384 Maps TDD和128 Maps TDD,最终3GPP接受了TD-SCDMA 128 Maps作为TDD码片速
21、率的一个选项, 并接受了TD-SCDMA所涉及的新技术。 这些工作 3GPP技术规范小组中的许多工作组里进行。包括: 业务级别 速率要求 业务模式 承载策略 普及程度 会话类 12.2kb/s AMR基本话音业务 电路域 100 数据流类 64kb/s 可视电话业务 电路域 10左右 交互类 64kb/s 简单WEB浏览等业务 分组域 10一20 交互类 144kb/s 多媒体WEB浏览等业务 分组域 lO一15 后台类 384kb/s 后台类数据业务 分组域 1030 WGl (物理层) WG2(协议层,MAS和RLC) WG3(接口,IuB和IuR) WG4(RF要求和测试规范) 这项标准
22、化工作的目标是要将TD-SCDMA吸收作为UTRA第四版标准(Release 2000)和ITU的IMT-2000建议的一部分。2006年1月20日,中国信息产业部宣布 TD-SCDMA成为中国。3G行业标准。 1.2.2.1.2.2. TDTD- -SCDMASCDMA网络的特点网络的特点 TD-SCDMA的提出比其他标准较晚,这给其产品成熟性带来一定的挑战,但在 另一方面,TD-SCDMA吸纳了九十年代以来移动通信领域最先进的技术,在一定程 度上代表了技术的发展方向, 具有前瞻性和强大的后发优势。 与其它3G标准相比, TD-SCDMA系统及其技术有着如下突出优势: (1)频谱效率高 TD
23、-SCDMA系统综合采用了联合检测、智能天线和上行同步等先进技术,系统 内的多址和多径干扰得到了极大缓解,上行、下行的不对称性可以很好地提高了 频率的利用率从而有效地提高了频谱利用率,进而提高了整个系统的容量。 具体来讲,联合检测和上行同步可极大降低小区内的干扰,智能天线则可以 有效抑制小区间及小区内的干扰。另外,联合检测和智能天线对于缓解2G频段上 更加明显的多径干扰也有极大作用。所以,TD-SCDMA系统的这一特点决定了它将 非常适合于在3G网络建设初期提供大容量的网络解决方案。 (2)支持多载频 对TD-SCDMA系统来说,其容量主要受限于码资源。TD-SCDMA支持多载波,载 频之间切
24、换很容易实现。因为TD-SCDMA是时分系统,手机可在控制信道时扫描其 它频率,无需任何硬件轻松实现载波间切换,并能保证很高的成功率。另外通过 多载波可以消除导频污染以及突发导频,从而降低掉话率。因为TD系统可以将邻 小区的导频安排在不同的载波上, 从而降低导频污染。 大家都知道导频污染是CDMA 系统最头疼的地方。TD在这方面有独特优势。另外TD在室内覆盖方面也有很大优 势。 (3)不存在呼吸效应及软切换 用户数的增加使覆盖半径收缩的现象称之为呼吸效应。CDMA系统是一个自干 扰系统,当用户数显著增加时,用户产生的自干扰呈指数级增加,因此呼吸效应 是一般CDMA系统的天生缺陷。 呼吸效应的另
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