banner.jpg)
相關(guān)專題：
隨著時間的推移，3G移動通信技術(shù)日漸成熟，有關(guān)3G網(wǎng)絡(luò)的部署、設(shè)計也逐步提上日程。從設(shè)計的理念來說，3G與2G及2.5G的網(wǎng)絡(luò)有著顯著不同，這種不同，除了表現(xiàn)在無線接入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計上外，還表現(xiàn)在核心網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計、支撐系統(tǒng)的規(guī)劃、業(yè)務(wù)平臺的開發(fā)等諸多方面。3G網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計是比較復雜的，本文僅就一些大的原則提出3G無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的基本思想，并提出與現(xiàn)有系統(tǒng)共容的策略。
一、網(wǎng)絡(luò)組織架構(gòu)和規(guī)劃總則
無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工作是隨著小區(qū)制蜂窩移動通信系統(tǒng)的出現(xiàn)而提出的。在蜂窩移動通信階段，網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和容量不但與設(shè)備性能有關(guān)，還與每個小區(qū)基站的站點選擇、參數(shù)選擇、小區(qū)間干擾、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，在綜合這些因素的過程中，逐步形成了系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)。一個無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要包括無線接入部分、傳輸部分和交換部分，因此相應(yīng)的無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃也分為無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、傳輸中繼規(guī)劃和交換網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃三個部分，具體的3G網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖1所示。該圖展示了3G網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)有網(wǎng)之間的關(guān)系、網(wǎng)絡(luò)組織及采用的主要技術(shù)路線。
圖13G網(wǎng)絡(luò)拓撲圖
無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)的特性以及網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的要求，設(shè)定相應(yīng)的工程參數(shù)和無線資源參數(shù)，并在滿足一定信號覆蓋、系統(tǒng)容量和業(yè)務(wù)質(zhì)量要求的前提下，使網(wǎng)絡(luò)的工程成本最低。要規(guī)劃好無線網(wǎng)絡(luò)，需做好四個方面的工作。
1.要了解無線網(wǎng)絡(luò)的特點，不同的無線網(wǎng)絡(luò)特點決定了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的重點和難點。例如，GSM網(wǎng)絡(luò)的頻率復用帶來頻率規(guī)劃的問題，CDMA網(wǎng)絡(luò)使用擾碼相位區(qū)分則帶來了擾碼相位規(guī)劃的問題等。
2.要了解網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的需求，其中包括運營商的網(wǎng)絡(luò)運行環(huán)境要求、無線業(yè)務(wù)需求等。運營商的要求對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃有指導意義，網(wǎng)絡(luò)運行環(huán)境不同時，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的策略也要做相應(yīng)的改變；網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的無線業(yè)務(wù)需求決定了網(wǎng)絡(luò)需要達到的性能指標。
3.進行具體的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工作。規(guī)劃的最終目標是滿足一定的信號覆蓋、系統(tǒng)容量和業(yè)務(wù)質(zhì)量指標。達到目標的手段是合理設(shè)置系統(tǒng)的工程參數(shù)和無線資源參數(shù)。
4.考慮經(jīng)濟效益，在滿足規(guī)劃目標的情況下，盡可能保證工程造價最低。
二、無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃總體原則和主要性能指標
1.無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計總體原則
第三代移動通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計應(yīng)遵循以下四個主要原則。
（1）無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋與業(yè)務(wù)規(guī)劃相結(jié)合。
�。�2）室外與室內(nèi)覆蓋并重。
（3）網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計要具有良好的向前擴展性，即系統(tǒng)容量能滿足用戶增長需要。
�。�4）要規(guī)劃好無線支撐系統(tǒng)的建設(shè)，能提供不同用戶的QoS等級服務(wù)。
�。�5）考慮網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃規(guī)模、技術(shù)手段的未來發(fā)展和演進方向。
2.網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的主要技術(shù)指標
無線網(wǎng)絡(luò)初始布局是基于運營商對多方面的考慮，包括對可能的配置和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量的估計，主要包括以下三個方面。
�。�1）覆蓋：覆蓋區(qū)、區(qū)域類型信息、傳播條件。
�。�2）容量：可用頻譜、用戶增長預測、業(yè)務(wù)密度信息。
�。�3）服務(wù)質(zhì)量：區(qū)域定位概率（覆蓋率）、阻塞率、終端用戶吞吐量。
初始布局包括無線鏈路預測、覆蓋分析、容量估計和最后對站點、基站硬件、RNC、不同接口設(shè)備和核心網(wǎng)絡(luò)元素（電路域和分組交換域的核心網(wǎng)）等數(shù)量的估計。上述指標中，最關(guān)鍵的是對無線鏈路的預測、覆蓋效率的規(guī)劃及負載因子和頻譜效率的計算。
三、無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方法
1.單一3G網(wǎng)絡(luò)的情況
用戶的分布、用戶的移動速度以及用戶業(yè)務(wù)模型都直接影響到無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋、容量和網(wǎng)絡(luò)性能。而傳統(tǒng)的鏈路運算、容量推算等方法都無法準確地反映未來網(wǎng)絡(luò)實際情況，只有采用上面流程中專用的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和仿真工具，并建立準確的地理環(huán)境模型、用戶業(yè)務(wù)和行為模型，才能仿真出實際網(wǎng)絡(luò)的運行效果。我們可以從無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋和業(yè)務(wù)兩個方面對基站的規(guī)劃設(shè)計進行預測。
�。�1）以無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋為依據(jù)的基站預測設(shè)計方法。在這種設(shè)計方法中，首先要列出基站覆蓋的參考業(yè)務(wù)，主要關(guān)鍵點是業(yè)務(wù)類型、傳播模型、對傳播模型的校正、模型有效標準、基本覆蓋等。在確定以上因素的情況下進行基站預算：基站預算＝總覆蓋面積/參考業(yè)務(wù)覆蓋范圍。
�。�2）以業(yè)務(wù)為依據(jù)的基站預測設(shè)計方法。在這種預算中，首先要確定業(yè)務(wù)的類型，包括分組業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù)；第二，要確定總業(yè)務(wù)量的預測分布；第三，以坎貝爾模型算出基站預算；最后核算CS域剩余信道容量是否滿足PS承載，如不滿足，則根據(jù)數(shù)據(jù)承載需要增加基站預算。
2.3G與2G并存的情況
在單一3G網(wǎng)絡(luò)存在的情況下，我們構(gòu)架了3G無線網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)。但是，對于傳統(tǒng)的2G、2.5G（后面我們統(tǒng)稱為2G）網(wǎng)絡(luò)運營商來說，覆蓋廣泛的網(wǎng)絡(luò)、龐大的用戶群對于3G網(wǎng)絡(luò)來說既是優(yōu)勢也是限制因素。2G運營商既要保持其網(wǎng)絡(luò)覆蓋及用戶優(yōu)勢，又要引入3G技術(shù)，這必然會產(chǎn)生兩種系統(tǒng)的相互影響。如何通過網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃將兩者之間的影響降到最低，使兩者能夠?qū)崿F(xiàn)共容是亟待解決的問題。3G/2G網(wǎng)絡(luò)的相互影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
�。�1）無線接入網(wǎng)絡(luò)：主要是要考慮到2G/3G網(wǎng)絡(luò)間的漫游、切換，基礎(chǔ)設(shè)施公用（共站址、共享室內(nèi)分布系統(tǒng)、共機房等）等方面。
（2）核心網(wǎng)：主要考慮到2G網(wǎng)絡(luò)中的信令網(wǎng)、承載網(wǎng)、BOSS系統(tǒng)，以及如何進行2G/3G之間“號碼攜帶NMP”等。
�。�3）業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)：智能網(wǎng)、業(yè)務(wù)平臺、業(yè)務(wù)管理平臺等。
為了使3G/2G做到很好地共容，在無線接入網(wǎng)部分需要注意以下幾個問題。
1.漫游
3GPP對于2G/3G之間的漫游、小區(qū)重選、系統(tǒng)設(shè)備、終端都指定了詳細的規(guī)范。并要求原有的BSS進行協(xié)議升級，以支持3G鄰近小區(qū)的廣播、系統(tǒng)間切換等特性。另外，為了支持系統(tǒng)間切換，MSC設(shè)備也需要進行相應(yīng)的軟件升級。
2G/3G雙重覆蓋時，我們傾向于3G用戶優(yōu)先接入3G網(wǎng)絡(luò)，并保持在3G網(wǎng)絡(luò)中。這一方面可以給用戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，另一方面還可以分擔2G網(wǎng)絡(luò)的負荷。當3G用戶離開3G覆蓋區(qū)時，才進行3G到2G的重選過程。一旦用戶重新進入3G覆蓋區(qū)，馬上再進行2G到3G的重選。此時，2G的BSC必須軟件升級，否則無法自動漫游回3G；而對于漫游而言，2GMSC可以不升級，3GMSC也不用進行任何適配處理。
2.切換
現(xiàn)階段，在2G/2.5G和3G之間的切換還存在很多問題。3GPP只制定了R99版本的3G/2G之間的切換，因此，只有對原有的2G網(wǎng)絡(luò)升級到R99，才能夠支持系統(tǒng)間的切換。而升級原有的網(wǎng)絡(luò)，對于移動運營商是個巨大的風險。為解決以上問題，可以采取3GMSC兼容2GMSC的做法。根據(jù)目前中興通訊3G網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)驗，除按協(xié)議3GMSC應(yīng)作的適配外，由于在具體組網(wǎng)中存在3GMSC下掛RNC、R99/R98BSC和2G MSC(V3和V2版本)下掛R99/R98 BSC等不同情況，需要對3G MSC提出更多具體的特殊要求。
3.基礎(chǔ)設(shè)施共用
（1）共站址及機房
在3G無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中，和2G共站址不僅是可行的而且是必須的。調(diào)研結(jié)果顯示，80%的2G站址是可以用作3G站址的。在3G站址的選擇過程中，特別要考慮到諸如電源、傳輸（高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)尤為突出）、機房空間以及原有2G站址的合理性等因素。
共用機房非常重要。其中機房屋頂情況比較復雜，民用建筑設(shè)計承重不能滿足3G機房條件，必須靈活進行基站建設(shè)。當空間、承重等條件滿足的前提下，可充分利用2G機房。
�。�2）共享室內(nèi)分布系統(tǒng)
在3G建網(wǎng)初期，就需要考慮對一些室內(nèi)的熱點地區(qū)引入專門的3G室內(nèi)分布系統(tǒng)，如果已有2G室內(nèi)分布系統(tǒng)，應(yīng)優(yōu)先考慮2G/3G之間共用室內(nèi)分布系統(tǒng)。對3G室內(nèi)分布系統(tǒng)來講，與GSM共用是簡單、有效而且經(jīng)濟、快速的建設(shè)方案，這里最主要的工作是需要保證在基站設(shè)備接入端采用能夠滿足系統(tǒng)間隔離度要求的雙工器。
（3）共天饋系統(tǒng)
3G與2G系統(tǒng)間共享天饋資源也非常重要。其中可以通過采用共用抱桿、鐵塔等基礎(chǔ)設(shè)施來實現(xiàn)。也可以通過使用特定的多頻合路器，在2G、3G覆蓋區(qū)域一致的情況下，2G與3G共用天饋系統(tǒng)。
除此之外，我們在規(guī)劃3G無線網(wǎng)絡(luò)的時候，還需要考慮到2G和3G之間的干擾情況。在2G/3G共址的情況下，兩個系統(tǒng)之間存在如雜散干擾、阻塞干擾、互調(diào)干擾等，這些干擾在兩個系統(tǒng)頻帶相鄰的情況下尤其嚴重，如TD-SCDMA與GSM1800系統(tǒng)，CDMA1900與WCDMA等。除此之外，在2G/3G共址的情況下，頻帶相鄰的兩個系統(tǒng)還存在鄰頻干擾的情況。這些干擾因素也都會影響系統(tǒng)的技術(shù)指標，必須予以重視。
四、結(jié)論
3G無線網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃是一個復雜浩大的工程，由于3G業(yè)務(wù)的多樣性和3G本身的許多特點，使得它的設(shè)計復雜度遠遠大于第二代移動通信系統(tǒng)的規(guī)劃。在我們構(gòu)架出基本3G框架的基礎(chǔ)上還需要考慮3G/2G的共容，使系統(tǒng)間能夠方便的進行通信，并充分地利用已有的系統(tǒng)克服因站址選擇的局限性而導致不同系統(tǒng)共站址、共機房等造成的系統(tǒng)間的干擾問題。
----《通信世界》
