中国电信产品维护经理认证体系教材doc 57页.docx
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中国电信产品维护经理认证体系教材doc57页
产品维护经理认证体系教材
--无线通信技术
中国电信维护岗位认证教材编写小组编制
第一章CDMA规划概述
1.1CDMA1X网络规划基本流程
1.2CDMA1X网络规划原则
具体说明：
1.小区命名与编号原则
包括小区号、扇区号、LAC、Reg_zong、SID/NID、BSC模块序列号等
2.PN规划和邻区规划
3.覆盖容量分析
综合考察项目方案，针对覆盖和容量提出规划优化的关注点、预警点。
比如重点覆盖区域的覆盖增强方案；话务热点地区的话务均衡考虑等。
4.参数规划分析
综合考察项目方案，针对项目的特点和需求做出《网规参数设计表》，重点为功率规划、接入参数规划、功控参数规划、切换参数规划等。
5.验收标准与验收方法
结合对项目方案的分析和客户的要求，确定验收的标准和方法；如果客户没有明确要求，华为给出建议。
输出《网优验收标准与方法》，通常分为路测和话统两部分，坚持宜松不宜紧的原则。
6.具体规划限定条件（仅针对G网）
7.具体规划
在《网络规划原则》的指导下，进行具体的频率计划（PN规划）、邻区规划等。
1.3CDMA与GSM网络规划的区别
1.4覆盖规划
1）链路预算模型
2）链路预算中各参数概念
1.基站发射功率
基站最大发射功率机顶天线口最大功率
每业务信道最大发射功率防止单个用户消耗过多的基站功率
2.移动台最大发射功率
通常为200mW，23dBm
3.移动台天线增益
通常认为移动台天线增益与连接损耗为0dB
4.基站天线增益
基站使用天线具有一定的增益
定向天线与全向天线相比具有更高的增益
典型值：
全向天线11dBi、13dBi；定向天线15－18dBi
5.解调门限
基站接收机解调门限
6.噪声系数
信号通过接收机时，接收机将对信号增加噪声
噪声系数是设备的属性，不同设备噪声系数不同
华为基站噪声系数3.2dB
移动台噪声系数一般为6－8dB
7.基站接收机灵敏度
接收机端为保证一定的呼叫质量，业务信道所需最低接收电平
－10lg（W/Rb）
基站接收机解调门限。
信息速率
热噪声功率谱密度，常温下等于－174dBm/Hz
扩谱带宽
接收机噪声系数
灵敏度还受到干扰的影响，干扰上升会导致灵敏度的恶化
8.基站馈线及连接器损耗
机顶到天线间馈缆损耗不可忽略
馈线损耗与信号频率有关且不同型号馈线损耗指标不同
接头损耗约0.2dB
9.阴影衰落余量
由于传播路径上存在阴影衰落等影响，距离发射天线一定距离的接收信号强度随时间的变化服从对数正态分布。
由于阴影效应引起的信号衰落称为阴影衰落或慢衰落
链路预算得到的路径损耗值为中值。
由于阴影衰落，实际的路径损耗在此值上下波动。
为了保证一定的边缘覆盖概率（一般>75%），需要留出一定的功率余量，即阴影衰落余量
根据阴影衰落标准差和边缘覆盖概率要求（运营商确定），可以得到所需的阴影衰落余量：
阴影衰落标准差.阴影衰落的标准差随本地环境的不同而不同，在平坦地形中标准差较小。
在城市环境中，阴影衰落标准差大约是8－10dB。
边缘覆盖概率：
在覆盖区边缘上，接收信号强度大于接收门限的时间百分比。
区域覆盖概率：
在覆盖区域内，接收信号强度大于接收门限的位置占总区域面积的百分比。
10.地物损耗
接收信号点处的地物对信号传输影响很大
主要考虑建筑物的穿透损耗及车体损耗
穿透损耗与建筑物及车辆类型有关。
通常，对于密集城区，建筑物穿透损耗取20－25dB；对于一般的城区，取15－20dB；对于郊区和乡村，取5－15dB；车体损耗通常取6－10dB。
11.人体损耗
移动台离人体很近造成的信号吸收引起的损耗
链路预算中人体损耗通常取3dB
进行数据业务时，移动终端通常不紧贴人体，人体损耗可以不考虑
12.软切换增益
链路预算计算前反向链路的最大路径损耗。
此时，移动台位于小区边界，应考虑软切换带来的增益
软切换时，由于独立传播路径的存在使得满足一定覆盖概率要求的阴影衰落余量减小。
在链路预算中称为软切换增益
软切换增益一般取值为3dB
13.干扰余量（MI）
系统为自干扰系统，其覆盖与容量密切相关，随着负荷的上升，系统内其它用户的干扰增加，使接收机灵敏度降低。
链路预算中用干扰余量体现。
对于反向链路，不同的负载水平对应不同的干扰上升。
例如，3dB的干扰上升对应50％的负载，4dB的干扰上升对应60%的负载
对于前向链路，负载与干扰的关系同样存在，但难以进行理论计算，需要通过仿真确定
在链路预算中干扰余量的取值由系统的设计容量要求决定
14.反向链路预算
反向链路的传播损耗
PL_BL=Pout_MS＋Ga_BS＋Ga_MS－Lf_BS－Mf－MI－Lp－Lb－S_BS－Mpc
PL_BL反向链路最大传播损耗
Pout_MS移动台业务信道最大发射功率
Lf_BS馈线损耗
Ga_BS基站天线增益
Ga_MS移动台天线增益
Mf阴影衰落余量（与传播环境相关）
Mpc功控余量
MI干扰余量（与系统设计容量相关）
Lp地物损耗
Lb人体损耗
S_BS基站接收机的灵敏度（与业务、多径条件等因素相关）
15.传播模型
采用Okumura-Hata模型。
该模型以市区传播损耗为标准，其它地区在此基础上进行修正。
市区的路径损耗中值标准公式为：
Lp：
从基站到移动台的路径损耗（dB）；
f：
载波频率（MHz），范围从150MHZ到1500MHZ；
hb：
基站有效天线高度（m），范围从30m到200m；
hm：
移动台有效天线高度（m），范围从1m到10m；
d：
基站到移动台之间的距离（km）；
Ahm：
为有效移动天线修正因子（dB），其值取决于环境。
16.链路预算反向分析
3）链路平衡
小区覆盖由前向覆盖和反向覆盖共同决定，有效覆盖区域是指前反向链路都可靠的区域
系统的覆盖和容量密切相关。
反向覆盖中体现为干扰的上升，前向信道共享基站功率，容量对其覆盖的影响更加明显
通过计算在一定容量情况下前向链路及反向链路的覆盖距离，判断在特定容量下是前向受限还是反向受限，据此规划网络
1.反向覆盖
、RC2反向覆盖：
受限于手机最大发射功率
无线配置以上反向覆盖：
反向特点：
反向相干解调
可能同时存在信道：
R-PICH、R-FCH、R-SCH
合理配置不同信道的功率，以达到最大覆盖
2.前向覆盖
前向各信道功率不同，每种信道的覆盖相对独立
在覆盖处手机需要能同时准确解调导频、同步、寻呼和业务信道，缺一不可，否则手机不是掉网就是掉话
对于所有前向链路信道，损耗和增益都是一致的，因此各种前向信道的覆盖区域有可能完全重叠
合理分配功率，达到各信道覆盖的一致性，充分利用基站功率
3.前向功率分配
在一定的覆盖范围内（链路损耗一定），随着用户数的增加，对前向功率的要求变大
基站总功率一定，随着用户数的增加，小区有效覆盖范围缩小。
即大容量，小覆盖；小容量，大覆盖
1.5容量规划
CDMA是一个自干扰系统
CDMA系统的容量与覆盖息息相关
CDMA网络的容量具有软容量特性
CDMA网络的容量规划是在一定话务模型下的规划
1）受限模型
1.干扰受限模型
Iown来自本扇区的干扰
Iother来自邻近扇区的干扰
PN接收机底噪
T外界干扰
2.功率受限模型
Ppil导频信道功率
Psync同步信道功率
Ppag寻呼信道功率
Ptraf业务信道功率
Pother其他信道功率
2）反向极限容量模型
根据反向业务的干扰模型，可以得到CDMA1x语音业务的极限容量模型
Nmax－在极限情况下（即接收信号功率相对于小区基站噪声是无界
的），小区所能接入的用户总数；
G－为扩频增益，G＝W/R，W为1.2288MHz，R为业务速率，语音
业务为9.6kbps；
α－语音激活因子，缺省值为0.4；β－小区干扰因子，缺省值为0.55；
d－所需信噪比，即要求的解调门限。
从该模型可以看到，CDMA1x的语音业务的极限容量与平均解调门限密切相关。
一般来说，在RC3的配置下，单扇区可以接入的语音业务用户数的极限值在75左右，但是由于Walsh码资源的限制，单扇区只能接入60个用户。
在给定小区负荷X的情况下，可以计算得到小区此时运行接入的用户数N
＝Nmax×X
3）前向容量
1.由于前向容量与用户的分别相关，计算起来比较复杂，可以不必掌握其计算公式。
2.前向容量与反向容量特性比较
反向容量
取决于受干扰程度，所以与扇区负载、基站的解调门限、用户行为等息息相关。
其次，不同的软阻塞要求，也有不同的反向容量。
前向容量
取决于用户分布、基站总发射功率，与基站发射功率在各类信道上的分配有关，同时也与用户行为、手机的解调门限等有关。
前向容量与基站总的发射功率、用户分布息息相关
反向容量受制于所受干扰，所以与扇区负载密切相关
4）容量规划思路
对需要规划地区按话务分布和地物地貌特点进行区域划分，如密集区、一般城区、郊区、农村等；
对各目标区域进行话务模型分析
根据不同目标区域的话务模型，确定各目标区域的单载频规划容量；
确定满足容量要求的目标区域的基站数和载频数；
比较根据容量和覆盖要求分别确定的基站数和载频数，选择数量更多的基站数和载频数，保证同时满足容量和覆盖的要求；
对BTS进行CE（信道资源）配置；
配置，包括FMR、PM、TC板的信道配置。
5）采用吞吐量描述的系统容量
对于语音业务而言，业务采用固定速率信道，直接采用Erl描述设备业务处理能力；引入数据业务后，业务不同，用户的平均速率也不同，很难用Erl来描述。
华为公司采用吞吐量来描述设备业务处理能力
吞吐量=业务量强度*数据速率*激活因子
S=Av*9600*α
Av是忙时话务量，α是话音激活因子，一般取0.4.
6）语音业务模型
语音业务中，用户行为，业务种类，以及资源占用情况，2G和3G没有很大的区别，2G语音业务模型业界已经有统一的标准，直接引用模型的分析结果。
语音业务模型
业务阻塞率2%
基本信道速率（kbps）9.6
语音激活因子0.4
话务强度（Erl）0.02
软切换比例30%
数据业务话务模型比较复杂，感兴趣的自己去研究一下
1.6功率规划
1）功率规划原则
导频信道功率：
10－20%总功率
寻呼信道功率：
导频－4.5dB（寻呼信道速率4800）
导频－1.5dB（寻呼信道速率9600）
同步信道功率：
导频－10dB
业务信道功率：
剩余功率
2）前向功率分配参数
1.扇区载频增益（PILOT）
TX_GAIN（射频增益）
根据实际输出功率需求而定。
最大设置值建议不要超过20dB（射频增益和功率险幅处理单元输出的衰减量，总的衰减量为24dB，设为20以下，保证留4dB给功率限幅处理单元使用），为得到更小的前向输出功率，建议外挂衰减器。
SECTOR_GAIN（基带增益）
根据实际输出功率需求而定。
设定值与实际发射功率之间的关系为：
P=20*log（SECTOR_GAIN/3000）+43-TX_GAIN（dBm）。
根据该方程可以算出下表。
目前不建议通过修改基站增益来改变前向输出功率，建议使用TX_GAIN与外挂衰减器方式。
2.导频，同步，寻呼的信号增益配比关系表：
X取值范围0~255，Y范围0~100%，对应关系为：
－（255－X）×0.25＝10LogY
其中，X代表前向信道增益，Y代表此信道功率占整个扇区功率的比例。
2）导频功率设置原则
•建立合适的小区范围
•
能够增加小区到切换激活集
•保证覆盖区内前向业务信道对功放资源的需求
•
以上设置是一种静态设置，而小区呼吸是一种动态的导频信道功率分配调整，来适应动态的覆盖和容量变化。
1.7切换规划
1）切换规划的目标
减少掉话率，保证满足要求的服务质量
降低干扰，增加网络容量
均衡网络话务负荷分布，减轻热点拥塞
2）切换规划的关键点
选取合理的切换带位置，尽量避免切换带在密集话务区
规划合理的切换带宽度，保证合理的软切换比例
对不同组网选取合适的切换策略
确定合理的切换参数和邻区关系
1.8CDMA1X中位置区规划
1）概述
与GSM不同，CDMA的位置区分为寻呼时的LAC与登记时的REG_ZONE，而GSM中的位置区单指LAC。
本文在提到位置区时将包括LAC及REG_ZONE两个部分，请注意。
在CDMA中位置区包含LAC和REG_ZONE两个部分，从前向来看，系统可通过LAC进行寻呼，从反向来看，手机可通过REG_ZONE进行登记
LAC是LocationAreaCode的缩写，是CDMA中的重要概念，整个网络按位置区被划分为不同的业务区域，如果MSC在下发的PagingRequest中带了LAC，则在整个LAC下的所有小区下寻呼手机。
在一个LAC中，可包含一个或多个小区，但是所包含的小区的最大个数不能太多，因为所包含的小区数越多，则下发的寻呼消息及其它在公用信道上的消息就越多，超过一定的小区数就会造成寻呼信道拥塞，因此在进行网络规划时需要对一个LAC区域的大小进行仔细规划。
手机通过登记消息在HLR上更新它的位置信息，登记有许多种类型，其中由于移动使得位置发生变化而引起的登记为REG_ZONE登记。
一个REG_ZONE也可包含一个或多个小区，当系统的保留的注册区域数目为1时，手机在移动到一个新的REG_ZONE后，发现接收到的REG_ZONE与自身保存的REG_ZONE不同了，于是就发起登记，更新自己的位置信息。
CDMA协议里没有说明REG_ZONE与LAC的关系，但是如果移动台从一个位置区移动到另一个位置区时没有登记，则由于寻呼消息在原位置区下下发，不在新的位置区下下发，这样就会发生移动台在服务区内而寻呼不到的现象，这是不允许的。
所以位置区改变时，REG_ZONE也应该改变。
这就使得REG_ZONE成为位置区（LAC）的子集，由于REG_ZONE设置得太小会引起频繁的登记，影响反向容量，所以REG_ZONE应该设计得越大越好。
由于REG_ZONE越大越好，同时又不能大于一个LAC，所以在没有特殊说明的情况下，REG_ZONE应该与LAC的范围一致。
2）位置区设计原则
为了方便地寻呼到移动台，CDMA的覆盖区都被划分成许多位置区（包括LAC与REG_ZONE）。
位置区的大小在系统中是一个非常关键的因素。
在做网络规划时，位置区的划分相当重要。
在划分位置区过程中，应该使寻呼信道的负荷尽量少，这样会提高系统的前向容量及能很好地寻呼到移动台；同时，如果位置区划分得过小，则会引起频繁的登记，这只会降低系统的反向容量与接入速度及成功率等指标，而不能给运营商带来任何好处。
所以，位置区的大小是一个矛盾，寻呼负荷确定了位置区中LAC的最大范围，而边缘小区的位置更新负荷决定了位置区的最小范围。
位置区中LAC的划分不能过大，LAC的最大值由寻呼信道容量决定。
位置区中LAC覆盖范围过大，则网络寻呼移动台的同一寻呼消息会在许多小区中发送，会导致寻呼信道负荷过重，同时增加Abis接口上的信令流量。
位置区的计算跟不同厂家的寻呼策略相关.一般地，位置区的划分应不超过100个载频扇区
位置区中REG_ZONE的划分也不能过小，REG_ZONE的最小值由接入信道容量决定。
与GSM不同，CDMA的位置区（LAC）概念只是在寻呼时用到，而在登记时的一个相对应的区域为登记区（REG_ZONE），协议里没有说明两者的关系，但是为了很好地寻呼到移动台，登记区应该为位置区的子集，如没有特殊说明，登记区应该与位置区的大小一致。
在登记区与位置区的大小一致的情况下，位置区就不能设计得太小了。
否则会引起频繁的登记，这对寻呼没有增加多少好处，但是却引起更多的消息处理，提高了接入信道的负荷与整个系统的负荷，严重时对系统的接入速度及成功率都有很大的影响，所以在设计时应使得一个REG_ZONE在寻呼信道负荷允许的情况下设计的尽量大（即LAC尽量大）。
尽量利用移动用户的地理分布和行为进行位置区的划分，达到在位置区边缘位置更新较少的目的。
一个位置区不能跨多个MSC，也不要跨多个BSC。
多载频情况下，同一个扇区下的载频要规划在同一个位置区下。
3）TOTAL_ZONEs以及ZONE_TIMER的概念
TOTAL_ZONES（保留的登记区域数目）
说明：
在基于ZONE的登记中，手机可保留的登记区域个数。
基于区域码的登记，在商用网中，是一种基本的登记方法，使得手机从一个REG_ZONE移动到另一个REG_ZONE时，及时发起位置更新，使网络侧能及时知道手机新位置。
ZONE_TIMER（区域定时器长度）
说明：
手机将SPM消息中的REG_ZONE保存到ZONE列表中。
如果超过该参数规定的时间内没有收到包括该REG_ZONE的消息，手机删除该REG_ZONE。
使用基于ZONE的注
第二章中国电信CDMA2000网络
2.1网络结构
cdma2000移动网络系统功能结构如图2-1所示。
图2-1cdma2000移动网络系统功能结构
cdma2000移动网络由移动终端（MS/AT）、无线接入网（AN）和核心网（CN）三个部分构成。
（1）移动终端（MS/AT）
（2）
移动终端是用户接入移动网络的设备。
（3）无线接入网
（4）
无线接入网实现移动终端接入到移动网络，主要逻辑实体包括1X基站（1XBTS）、1X基站控制器（1XBSC）、HRPD基站（HRPDBTS）、HRPD基站控制器（HRPDBSC）、接入网鉴权、授权、计费服务器（AN-AAA）和分组控制功能（PCF）。
1）1X基站：
采用cdma20001XRev.0版本的空中接口技术，提供无线收发信息功能。
2）
3）1X基站控制器：
管理多个1X基站，提供语音、数据业务的资源管理、会话管理、路由转发、移动性管理等功能。
4）
5）HRPD基站：
采用cdma2000HRPDRev.A版本的空中接口技术，提供无线收发信息功能。
6）
7）HRPD基站控制器：
管理多个HRPD基站，提供语音、数据业务的资源管理、会话管理、路由转发、移动性管理等功能。
8）
9）接入网鉴权、授权、计费服务器：
提供接入网级的接入认证功能。
10）
11）分组控制功能：
与1X基站控制器或HRPD基站控制器配合，提供与分组数据有关的无线信道控制功能。
12）
（5）核心网
（6）
核心网负责移动性管理、会话管理、认证鉴权、基本的电路和分组业务的提供、管理和维护等功能，包括核心网电路域和核心网分组域两个部分。
Ø核心网电路域
Ø
核心网电路域分为两种，即TDM电路域和软交换电路域。
TDM电路域采用ANSI41标准，主要逻辑实体包括移动交换中心（MSC）、拜访位置寄存器（VLR）、归属位置寄存器（HLR）和鉴权中心（AC）等。
1）移动交换中心：
提供对所管辖区域的移动终端进行呼叫控制、移动性管理、电路交换等功能。
2）
3）拜访位置寄存器：
存储与呼叫处理有关数据的数据库，用于完成呼叫接续。
4）
5）归属位置寄存器：
管理移动用户信息的数据库，包括用户识别信息、签约业务信息以及用户的当前位置信息。
6）
7）鉴权中心：
产生鉴权参数并对用户进行认证鉴权。
8）
软交换电路域采用了控制与承载相分离的网络架构，控制平面提供呼叫控制、承载控制和路由解析等信令功能，承载平面提供语音和媒体流的传递和转换功能，主要网元包括移动软交换（MSCe）和媒体网关（MGW）。
1）移动软交换：
提供呼叫控制和承载控制功能。
2）
3）媒体网关：
提供媒体控制功能。
4）
Ø核心网分组域
Ø
核心网分组域主要逻辑实体包括、分组数据服务节点（PDSN）、认证授权和计费服务器（AAA）、归属代理（HA）、拜访代理（FA）。
1）分组数据服务节点：
为用户提供分组数据业务，具体功能包括管理用户通信状态和转发用户数据。
2）
3）鉴权、授权、计费服务器：
提供管理用户的权限、开通的业务、认证信息、计费信息等功能。
4）
5）归属代理：
提供移动IP地址分配、路由选择和数据加密等功能。
6）
7）拜访代理：
提供移动IP注册、反向隧道协商以及数据分组转发等功能。
8）
2.1.2无线接入网网络结构
本地网B
AN-AAA
BTS
BTS
BSC/PCF
BSC/PCF
BTS
BTS
AN-AAA
BTS
本地网A
MSC/SSP
MGW
MSCe/SSP
PDSN/FA
图2-2cdma2000无线接入网网络架构
中国电信cdma2000无线接入网主要网元包括BTS、BSC（PCF）和AN-AAA。
BTS负责无线收发信息，包括1XBTS和HRPDBTS逻辑功能，BSC（PCF）负责资源管理、会话管理、路由转发、移动性管理等，包括1XBSC、HRPDBSC和PCF逻辑功能，AN-AAA负责接入级的接入认证。
BSC（PCF）与BTS之间可采用点对点、星型、树型、链型、环型等连接方式。
BTS使用链型、树型组网方式时，最大级联级数不大于3级。
2.1.3话路网网络结构
中国电信cdma2000话路网包括软交换话路和TDM话路两种形式，具体网络结构如图2-3所示。
BSC
BSC
MGW
BSC
MGW
BSC
TMGW
MSC
TMSC2
TMGW
MSCe
MSCe
MSC
TMSC2
A省
B省
DC1SS平面
省层面
骨干层
本地网
图2-3cdma2000话路网网络架构
（1）软交换话路
（2）
cdma2000软交换话路采用呼叫控制和业务承载分离的网络架构，包括控制平面和承载平面。
其中，控制平面提供呼叫控制、承载控制和路由解析等信令功能，承载平面提供语音和媒体流的传递和转换功能。
软交换话路控制平面采用两级架构，主要网元包括SS和MSCe，SS负责
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