第五章移動通信網規劃1第五章移動通信網規劃1移動通信的概念移動通信就是通信雙方至少有一方在運動中進行信息的交換。其中包括：移動體之間的通信；移動體與固定點之間的通信。2移動通信的概念移動通信就是通信雙方至少有一方在運動中進行信息移動通信的特點與固定通信相比，移動通信具有下列主要特點：移動通信必須使用無線通信技術；無線電波傳播特性復雜，易受干擾；組網方式靈活多樣；對終端要求較高；存在頻率資源的限制；存在切換、漫游的問題。3移動通信的特點與固定通信相比，移動通信具有下列主要特點：3移動通信系統的組成移動通信系統一般由以下四部分組成：移動臺(MS)；基地站(BS)；移動業務交換中心(MSC)；傳輸線路（包括交換中心與基站之間、交換中心之間以及與固定網之間的連接線路）4移動通信系統的組成移動通信系統一般由以下四部分組成：4市話局移動交換中心（MSC）基站（BS）BSBS市話用戶移動網（PLMN）市話網（PSTN）中繼線移動臺（MS）MSMSMS移動臺可分為手持機和車載臺等。它包括收發信機、監控單元等?；卣驹O有收、發信機和天饋線等設備。移動業務交換中心主要用來處理信息的交換和整個系統的集中控制管理。5市話局移動交換中心（MSC）基站（BS）BSBS市話用戶移動我國蜂窩移動通信發展戰略未來五年間，我國的蜂窩移動通信網將形成以GSM網為主，CDMA網為輔，互為補充、協調發展的格局。發達沿海省份的服務范圍將覆蓋90%~98%的人口，滿足所有城市和大部分地區農村的需求。全網將無縫覆蓋所有市縣城、主要鄉鎮、全部高速公路、國道等基干公路及交通干線；省內公路、省會至發達縣的公路基本實現連續覆蓋，各主要鐵路沿線、航運碼頭、候車室、侯機室等全部實現完全覆蓋。6我國蜂窩移動通信發展戰略未來五年間，我國的蜂窩移動通信網將形我國蜂窩移動通信的發展戰略數字移動網將實現與絕大多數相同制式國家和地區的國際漫游。提供優良的通話質量和無線數據聯網通信服務，實現全球自動漫游。提供移動網上的智能業務，包括有預付費業務、移動虛擬網業務、個人電話號碼業務等。還開放因特網移動接入業務和較高速率的數據通信業務。在運營方面，完善符合國際規范的實時話單傳遞系統和處理制度，全面實現對所有移動電話用戶的實時計費、及有效的用戶信用管理。7我國蜂窩移動通信的發展戰略數字移動網將實現與絕大多數相同制式我國“十五”期間的發展戰略我國“十五”期間的發展可以劃分為前期和后期的戰略?！笆濉鼻捌冢?001~2002）的發展戰略是：TACS網絡于2001年全面結束，退出頻率給GSM，利用各種新技術手段增加GSM網絡容量和挖掘網絡潛力。在高用戶密度的城市建設DCS1800系統，推出雙模終端，提高GSM網服務質量，根據市場的需求，適度發展CDMA網絡?！笆濉焙笃冢?003~2005）的發展戰略是：GSM網絡容量在2003年達到高峰后，應重點轉向優化網絡，提供服務質量。加大發展CDMA系統的力度，提供話音等服務，滿足不斷增長的用戶需要，積極跟蹤試驗3G的發展，根據市場的需求及時推出商用系統。8我國“十五”期間的發展戰略我國“十五”期間的發展可以劃分為前移動通信網規劃的主要內容移動通信網規劃業務預測網絡規劃經濟分析固定網規劃（移動通信局所規劃）頻率規劃無線網規劃（基站、信道規劃）9移動通信網規劃的主要內容移動通信網業務預測網絡規劃經濟分析固無線網規劃無線網規劃的內容應包括確定蜂窩網絡的結構和各種參數：基站的數量和位置，無線小區的服務半徑，信道數和容量，天線的制式、高度和有效輻射功率等。首先要確定網絡的標稱布局，包括蜂窩無線小區結構和最小頻道分組數的確定，蜂窩無線網主要參數的確定等。如果規劃涉及的是由若干個移動本地網連成一片的移動網，則稱之為移動電話區域網，區域網規劃除以上問題之外，還存在地理相鄰的兩個移動交換區的邊界上的無線網規劃和頻率規劃。10無線網規劃無線網規劃的內容應包括確定蜂窩網絡的結構和各種參數頻率規劃頻率規劃的中心內容是在無線網規劃的基礎上給每個基站區或扇區分配頻率，使它們相互間頻率干擾最小，又能保證與遠期的頻率分配相一致，不會因發展而輕易變動造成建設投資上的浪費。頻率規劃一般涉及人工頻率預分配和干擾分析（包括同頻干擾和鄰頻干擾分析）優化兩部分，兩部分串聯反復進行。11頻率規劃頻率規劃的中心內容是在無線網規劃的基礎上給每個基站區頻率資源的管理與有效利用頻率的管理頻率的有效利用頻率域的頻率有效利用時間域的頻率有效利用空間域的頻率有效利用多信道共用12頻率資源的管理與有效利用頻率的管理12頻率的管理頻率的分配和使用需要在全球范圍內制定統一的規則。國際上，由國際電信聯盟(ITU)召開世界無線電行政大會，制定無線電規則，它包括各種無線電系統的定義、國際頻率分配表和使用頻率的原則、頻率的分配和登記、抗干擾的措施、移動業務的以及無線電業務的分類等。目前大容量陸地移動通信系統一般使用900MHz（1800MHz）和800MHz頻段。13頻率的管理頻率的分配和使用需要在全球范圍內制定統一的規則。1頻率域的頻率有效利用信道窄帶化相鄰信道之間必須有足夠的頻率間隔，應用窄帶化技術減小信道間隔，可在有限的頻段內設置更多的信道，從而提高頻率的利用率。寬帶多址技術為進一步提高頻率利用率，可采用同頻共用技術，關鍵是采用合適的多址方式。可采用的多址方式有FDMA、TDMA、CDMA以及它們的組合。14頻率域的頻率有效利用信道窄帶化14頻率域的頻率有效利用頻分多址（FDMA）：不同的移動臺占用不同的無線頻率，基站必須同時發射和接收多個不同頻率的信號，頻率利用率較低，而且容易形成干擾。時分多址（TDMA）：把時間分成周期性的幀，每一幀再分成若干個時隙，然后根據一定的時隙分配原則，多個移動臺可占用同一個無線頻率，各移動臺的信號都按順序安排在預定的時隙中傳播。碼分多址（CDMA）：不同用戶傳輸信息所用的信號用各自不同的編碼序列來區分。15頻率域的頻率有效利用頻分多址（FDMA）：不同的移動臺占用不蜂窩系統無線容量的計算一個無線系統的容量被定義為一定頻段內能提供的信道數、用戶的最大數目或系統輸入話務總量。通常用無線容量m來表示。蜂窩系統每個小區無線信道數可定義為：m：無線容量；Bt：分配給系統的總頻譜；Bc：信道帶寬；N：頻率重用的小區數。16蜂窩系統無線容量的計算一個無線系統的容量被定義為一定頻段內能不同制式系統無線容量的計算I模擬TACS系統（FDMA）例：假設Bt=1.25MHz，信道帶寬Bc=25kHz，頻率重用的小區數N=7，則系統容量17不同制式系統無線容量的計算I模擬TACS系統（FDMA）17不同制式系統無線容量的計算II數字GSM系統（TDMA）例：假設Bt=1.25MHz，載頻間隔200kHz，每載頻時隙數為8，頻率重用的小區數N=4時，則系統容量18不同制式系統無線容量的計算II數字GSM系統（TDMA）18不同制式系統無線容量的計算III數字CDMA系統CDMA系統容量計算較為復雜，按照理論公式計算，在總頻帶寬度為1.25MHz時，CDMA系統容量計算結果為115（信道/小區），是模擬FDMA系統的16倍，是GSM系統的9倍左右。但實際上CDMA系統的容量比理論值會有所下降，下降的多少將隨著其功率控制精度的高低而變化。比較普遍的看法是CDMA系統的容量是模擬FDMA系統的8~10倍，是GSM系統的3~5倍。19不同制式系統無線容量的計算III數字CDMA系統19空間域的頻率有效利用在某一地區（空間）使用了某一頻率之后，只要能控制電波輻射的方向和功率，在相隔一定距離的另一地區可以重復使用這一頻率，這就是所謂頻率“再用”，蜂窩移動通信網就是根據這一概念組成的。20空間域的頻率有效利用在某一地區（空間）使用了某一頻率之后，只時間域的頻率有效利用在某一地區，若某一用戶固定占用了某一信道，事實上它不可能占用全部的時間。在該用戶空閑的時間內，任何其它用戶都無法再使用這個信道，只有讓它閑置著，這是很大的浪費。假如一個信道供若干用戶所共用，那么頻率資源的利用就可以提高。若多個信道供大量用戶所共用，頻率資源的利用率還可以進一步提高，但這時會存在呼損。21時間域的頻率有效利用在某一地區，若某一用戶固定占用了某一信道多信道共用多信道共用是指在網內大量用戶共用享有若干無線信道，這種占用信道的方式相對于獨立信道方式來說，可以顯著地提高信道利用率。每個信道能容納的用戶數（m）的計算：C：每用戶每天平均呼叫次數（次）；T：每次呼叫平均占用信道的時間（秒）；K：忙時集中系數；A：總呼叫話務量；n：信道數。22多信道共用多信道共用是指在網內大量用戶共用享有若干無線信道，固定網規劃I移動通信網的固定網規劃部分主要應包括局所規劃、網絡組織結構規劃、中繼網規劃和移動網與其他業務網的互通等。局所規劃：確定移動電話局的數量、交換機數量、局所性質和位置等；23固定網規劃I移動通信網的固定網規劃部分主要應包括局所規劃、網固定網規劃II我國GSM網采用三級結構：一級移動業務匯接局（TMSC1）、二級移動業務匯接局（TMSC2）和本地移動交換局（MSC）。全國共設8個TMSC1，之間用網狀相連，每省設1~2個TMSC2，與相應的TMSC1相連，以下劃分為若干個移動本地網，每個網設1~n個MSC，每個MSC與相應的TMSC2相連。移動本地網中，移動局MSC與所在地固定電話網的匯接局TM和長途局TS通過中繼電路相連，為了提高可靠性，移動交換局一般與兩個或多個TM相連。24固定網規劃II我國GSM網采用三級結構：一級移動業務匯接局（固定網規劃III中繼網規劃應包括移動交換局MSC與基站之間的中繼電路配置、MSC與PSTN的TS、TM或LS之間的中繼電路配置和移動局三級結構之間的中繼電路配置等內容。25固定網規劃III中繼網規劃應包括移動交換局MSC與基站之間的固定網規劃IV在區域網內，通話電路的設置原則是：相鄰交換區之間無線覆蓋已相連，為實現越局切換，應設置專用通話電路，若不相鄰，為實現自動漫游，應設置專用信令鏈路，通話電路則應盡量利用長途電路。移動匯接局間，移動匯接局至移動端局間在設置專用通話電路條件下，如果無線覆蓋區已經相連，為實現自動漫游及越局頻道切換，應設置專用低呼損電路群，端局間如無線覆蓋區已經相連，則視需要經主管部門批準，可設置高效直達電路群。26固定網規劃IV在區域網內，通話電路的設置原則是：26移動電話網

與固定電話網之間的互聯移動電話網與固定電話網之間的互通業務量很大，為此建議當移動端局數量達到4個左右（容量約47萬）的移動本地網，應建立獨立的網關局（GMSC），其余移動本地網至少有兩個移動端局具有網關局功能，與固定網的互聯采用來去話匯接方式。GMSC應成對設置，移動端局與GMSC對的連接采用平均負荷分擔的工作方式。27移動電話網

與固定電話網之間的互聯移動電話網與固定電話網之間廣州B1廣州G1廣州G4廣州G2廣州G3廣州B2廣州G5廣州G6廣州G7廣州G8廣州G9廣州G10廣州G11廣州G12廣州G13廣州G14廣州G15番禺G1番禺G2番禺G3增城G1廣州GW1廣州GW2廣州GW3廣州MTM1廣州MTM2廣州A1廣州A2本地PSTN網國際出口局TACS網聯通GW廣州G16廣州G17從化G11860廣州VMS廣州SMP廣州SSP1廣州SSP2廣州SCP3廣州SCP2廣州SCP1廣州GW428廣州B1廣州G1廣州G4廣州G2廣州G3廣州B2廣州G5廣州移動電話網參數取值和計算I平均忙時話務量按照《移動通信技術體制》中規定，平均忙時話務量參考值為0.01~0.03Erl/戶。應根據規劃地區經濟發展水平與業務需求，以及實際測量數據做適當調整。29移動電話網參數取值和計算I平均忙時話務量29移動電話網參數取值和計算II移動交換局BHCA取值由于移動交換機除了象固定交換機處理正常通話的BHCA外，還應包括移動交換系統內部處理的額外BHCA需求，另外又按照原郵電部對程控交換機統一規定要有20%的話務量過荷和50%的呼叫次數過荷能力。因此，移動網的BHCA可按照下列公式進行測算。其中余量因子可以根據歷史數據和未來預測由經驗取值，如五歷史數據參考也可粗略取為1.5。30移動電話網參數取值和計算II移動交換局BHCA取值30移動電話網參數取值和計算III話務流量流向參數對于蜂窩移動電話網的流量流向參數，是指移動交換局之間，移動局與固定本地電話網、與固定長途網之間，和本移動局內用戶之間的比例。移動電話網流量流向參數的總的趨勢是隨著移動網絡的發展，移動用戶的業務從最初的大部分流向固定網，逐漸會在移動用戶之間增大業務量，并且移動用戶與本地用戶之間和與長途用戶之間的話務量比例逐漸趨于平衡。31移動電話網參數取值和計算III話務流量流向參數31移動電話網參數取值和計算IV移動端局或移動匯接局MSC與長途局TS之間話務量aTS的計算，根據MSC服務的用戶數、平均忙時話務量和固定長途網流量比，即可求得MSC到固定長途網的總話務流量。32移動電話網參數取值和計算IV移動端局或移動匯接局MSC與長途移動電話網參數取值和計算V移動局MSC與固定本地匯接局TM之間話務量aTM的計算，根據MSC服務的用戶數、平均忙時話務量和固定網本地流量比，即可求得MSC到固定本地網的總話務流量。33移動電話網參數取值和計算V移動局MSC與固定本地匯接局TM之移動電話網參數取值和計算VI如果固定本地網有多個匯接局，應根據實際測量的流量流向統計數據計算出各自的吸引系數，將計算出的總話務流量分攤到各個TM上。如果沒有實際統計數據，則可以采用與距離無關（k=0）的簡化重力法，即以每個匯接局負責的匯接區的用戶比例，粗略地作為移動局到各個固定匯接局的流量比例。34移動電話網參數取值和計算VI如果固定本地網有多個匯接局，應根移動電話網參數取值和計算VII單個移動本地網中MSC與TS之間的中繼電路數：按照呼損值取0.5%和計算得到的長途業務量，由全利用度愛爾蘭公式求得電路數。中繼電路的平均忙時話務量應不大于0.7Erl，且對來去話的中繼電路應分別進行計算。35移動電話網參數取值和計算VII單個移動本地網中MSC與TS之移動電話網參數取值和計算VIII單個移動本地網中MSC與TM或LS之間的中繼電路數：按照低呼損電路的呼損值取1.0%和計算得到的固定本地網業務量，由愛爾蘭全利用度公式求得電路數，平均忙時話務量應不大于0.7，當然也應對來去話的中繼電路分別進行計算。36移動電話網參數取值和計算VIII單個移動本地網中MSC與TM移動電話網參數取值和計算IX對于移動區域網而言，其固定網部分對中繼電路的需求除移動局到長途局、移動局到固定網匯接局和移動局到