有没有网络规划设计的论文？
摘要:本文首先介绍了CDMA网络参考模型。然后介绍了交换网的规划方法，包括交换网组织、信令网组织、信令方式、编号方案和同步要求。最后介绍了无线网络的规划方法，包括频率配置和网络规划步骤。
1概述
目前，基于CDMA(码分多址)技术的数字蜂窝系统以其容量大、音质好、升级潜力大等优点，经过两年多的商用，在世界范围内(特别是美国、香港和韩国)取得了显著的成就。在国内，原邮电部和总参通信部决定在1995联合开发800MHz CDMA数字蜂窝移动通信，称为中国电信长城网。从1996开始，在北京、上海、广州和Xi安建设了试点网络。目前这四个实验网已经开通，漫游测试已经完成。北京的实验网已经开始免进网费。中国联通有限公司也从1996开始在广州、天津、上海建设试验网，预计很快开始组网测试。中国电信和中国联通都出台了相关的技术制度和规范。相信在不久的将来，作为PLMN标准的CDMA将在中国移动通信领域崛起。
2网络参考模型
CDMA网络参考模型定义了网络中的功能实体和接口，CDMA网络参考模型类似于GSM网络。
MSC移动交换中心HLR归属位置寄存器
VLR参观位置寄存器AC认证中心
MC短信中心SME短信实体
公共交换电话网移动台
EIR设备识别注册基站系统
OMC运维中心的IWF互联功能
3交换网络规划
3.1交换网络组织
CDMA网络采用三级结构，具体为:在区域中心(如北京、上海、广州、沈阳、武汉等)设立一级移动业务汇接中心。)并连接成网状；在省会或大城市建立二级移动业务汇接中心，并与相应的一级汇接中心连接；在移动业务本地网络中设置一个或多个移动端局MSC，根据业务量一个MSC也可以覆盖多个移动业务本地网络。原则上，移动业务本地网在固定电话网长途编号区分为2位和3位区域。
3.2信令网络组织
目前，中国电信和中国联通的移动通信网络的信令网络是专门设置的，因为不仅要传输电话用户的t up消息，还要传输移动应用的MAP消息。
CDMA网络的信令网与其交换网结构相对应，也分为三级:高层信令转接点HSTP、低层信令转接点LSTP和信令点SP。
HSTP负责在该区域内以及该区域和其他大区域之间传送信令服务。HSTP可以起到LSTP的作用。LSTP负责将本服务区的信令业务转移到其上级HSTP。SP是信令消息的来源和目的地。
信令转接点STP可以是独立的设备，也可以与移动汇接中心结合。
信令网中网络节点之间采用中国七号信令。
3.3信号模式
《800MHz CDMA数字蜂窝移动通信网空中接口技术规范》规定了Um接口(也称空中接口)的无线信令流程。中国电信和中国联通都出台了这个规范。本规范基于TIA/EIA/IS-95A-宽带双模扩频蜂窝系统的移动站-基站兼容性标准。
接口A的信令流程在《800MHz CDMA数字蜂窝移动通信网移动业务交换中心与基站子系统接口信令技术规范》中有规定。中国电信和中国联通都出台了这个规范。中国联通发布的A接口信令规范基本兼容EIA/TIA/IS-634的信令规范，是它的子集。
接口B、C、D、E、N和P的信令流程在800MHz CDMA数字蜂窝移动通信网移动应用技术规范中有规定。中国电信和中国联通都出台了这个规范。本规范基于TIA/EIA/IS-41C-蜂窝无线通信系统互操作性标准。中国联通发布的地图是IS-41C的子集。第一阶段使用IS-41C中51操作中的19，主要用于鉴权、切换、注册、路由请求和短消息传输。
800MHz CDMA数字蜂窝移动通信网与PSTN网接口技术规范规定了Ai接口的信令流程。中国电信和中国联通都出台了这个规范。这个信令过程也称为MTUP。中国联通发布的MTUP是兼容《中国国内电话网七号信令方式技术规范》规定的信令规程的子集，即MTUP不使用NNC、SSB、ANU、CHG、FOT、RAN消息；此外，只有四个消息被接收但没有被发送:后续地址消息SAM、带有后续地址消息信号的SAO、主叫用户挂断信号CCL和用户本地忙信号SLB。
3.4编号计划
(1)移动用户电话号码DN
为移动用户拨打被叫电话时，主叫用户需要拨打该号码。DN由国家代码、移动接入代码、HLR识别码和移动用户号码***12位数组成。中国的国家代码是86，在中国拨号时可以省略。移动接入码采用网号方案，长城网133，联通132。CDMA网络和GSM网络DN的区别在于移动接入码的不同。
(2)国际移动用户身份IMSI和移动站身份MIN
IMSI是CDMA网络中唯一标识移动用户的号码，由三部分组成:移动国家代码、移动网络代码和移动用户识别码***15位数字。中国的移动国家代码是460，长城网络和中国联通的移动网络代码是03。
最小码由AMPS标准定义，以确保CDMA/AMPS双模操作。长城网和联通对MIN的定义不同。长城网定义为3H1H2H3××××年×月×日×月×日×月×日×月×日×月×日×月×日×月×日×月×日×月×日×月×日×月×日×月×日×月×日×月×日×月×日×月×日×月×日×月×日×月×日
(3)电子序列号ESN
ESN是唯一标识移动台设备的32位数字，并且每个双模移动台被分配一个唯一的电子序列号，该电子序列号由制造商号和设备序列号组成。空中接口、A接口和MAP的信令消息都使用ESN。
(4)系统识别码SID和网络识别码NID
SID是CDMA网络中标识移动服务本地网络的唯一号码。SID按省分配。NID是在移动业务本地网络中识别网络的唯一号码，可用于区分不同的MSC。移动台可以根据SID和NID来判断其漫游状态。
3.5同步要求
(1)无线同步要求
CDMA系统对无线定时有严格的要求。IS-95中规定，导频PN序列和同一前向CDMA信道的所有Walsh序列之间的时间误差应小于50ns；同一基站不同CDMA信道的传输时间必须在1 μ s以内；所有基站的导频PN序列的传输时间必须在10μ s以内，所以每个基站都需要使用GPS作为时间参考源。
(2)网络同步要求
网络同步的目的是使网络节点之间的数字信息流的帧同步，保证语音、信令和网管数据的正常传输。
长城网和联通CDMA网的技术系统都规定CDMA网中使用GPS系统作为时钟基准，使用公用数字同步网的同步基准作为备份时钟基准。
一级移动业务汇接中心和二级移动业务汇接中心的同步基准来自二级A类比特。MSC、VLR、HLR和AC的同步标准来自B类比特。BSC从来自MSC的数据流中提取时钟。BTS从来自BSC的数据流中提取时钟。
4无线网络规划
4.1频率配置
中国联通CDMA网络工作频段为835 MHz ~ 839 MHz(基站接收)和880 MHz ~ 884MHz(基站发射)，即4MHz可用频率，上下行频率间隔为45MHz。基本CDMA信道是AMPS信道384 (836.52MHz)，第二个CDMA信道是425 (837.75MHz)。
长城网工作频段为825MHz~835MHz(基站接收)和870MHz~880MHz(基站发射)，即10MHz可用频率，上下行频率间隔为45MHz。基本CDMA信道是AMPS信道283 (833.49MHz)，第二个CDMA信道是信道242 (832.26MHz)。扩展的CDMA信道为201 (831.03MHz)、160 (829.80MHz)、119 (828.57MHz)、78 (827.34MHz)和37 (827.34 MHz)长城网* * *有7个可用的CDMA信道。
4.2无线网络规划步骤
无线网络规划的目标是在满足覆盖、容量和服务质量要求的前提下，经济地设计网络。实际上是在计划一个复杂的过程。下面是一个简化的规划过程。
(1)定义覆盖需求、容量需求和服务质量需求。
覆盖要求包括要覆盖的区域。根据地形，覆盖区域可分为高密度城区、一般城区、郊区、乡村、高速公路。同时，要提出需要覆盖的旅游景点、机场、繁华商业区。
服务质量要求包括误帧率FER、无线信道呼损、切换率、小区边缘可靠性、小区区域可靠性等。可以根据现有的话务分布数据(如GSM)和增长预测数据提出容量需求。
(2)估计满足容量要求的基站数量。
一个扇区的极限容量可按以下简化公式计算(1)。
其中:NMAX为极限容量；W/r是处理增益；Eb/io是比特能量与干扰功率密度的比值；VAF是声音激活因子；f是其他扇区对当前扇区的干扰因子。
通常，当VAF为0.4时，EB/IO为7dB(对应于1%的FER)，F为0.85(对于三个扇区)，NMAX约为36。
公式(1)中的极限容量是当移动站和基站塔之间的距离为0时的容量。实际容量应考虑扇区负载。扇区负载的典型值为40% ~ 75%。
根据极限容量和扇区负载，可以计算三扇区或全向基站满容量配置时的最大业务信道数。然后，根据无线信道的呼损和每个用户的忙业务量，可以估计出满足给定容量所需的基站数量。
(3)估计满足覆盖要求的基站数量。
使用链路预算和适当的传播模型来估计基站的覆盖半径，可以估计给定覆盖区域所需的基站数量。表1显示了典型的链路预算。
表1联系预算表项目单位高密度城区一般城区城郊村
(a)移动站的最大发射功率
(b)移动站天线增益
(c)人员损失
移动台的有效辐射功率EIRP。
(e)基站接收天线增益
(f)基站接收馈线损耗
(g)基站接收机的噪声系数
(h)基站接收机的噪声密度
(一)信息率(10log9.6k)
(j)Eb/Io
(k)基站的接收灵敏度
(l)干扰容限(对应于60%的小区负载)
(m)软开关增益
(n)基站分集增益
衰落余量
(p)建筑物渗透损失
最大路径损耗(d-k+e-f-l+m+n-o-p)
dBm
分贝
分贝
dBm
dBi
分贝
分贝
dBm/Hz
dBHz
分贝
dBm
分贝
分贝
分贝
分贝
分贝
分贝
23
三
20
15.5
三
五
-174
39.82
七
-122.2
3.98
3.5
5.5
28
120.7
23
三
20
15.5
三
五
-174
39.82
七
-122.2
3.98
3.5
5.5
20
128.7
23
三
20
15.5
三
五
-174
39.82
七
-122.2
3.98
3.5
5.5
15
133.7
23
三
20
15.5
三
五
-174
39.82
七
-122.2
3.98
3.5
5.5
10
138.7
当选择HATA模型作为传播模型时，城市传播损耗如公式(2)所示。
PL市区= 69.55+26.16×log(F)-13.82×log(HB)-A(HM)+(44.9-6.55×log(HB))×logr(2)。
其中，PL是路径损耗(dB)
f是频率(MHz)
Hb是基站的天线高度(m)
Hm是移动站的天线高度(m)
r是从基站到移动站的距离(km)
A(hm)是移动站的天线高度校正因子。
对于中小城市，a(hm)=(1.1×log(f)-0.7)×hm-(1.56×log(f)-0.8)。
对于大城市，a(hm)= 3.2×(log(11.775×hm))2-4.97。
对于郊区，传播损耗的修正公式为PL郊区=PL市区-2× (log (f/28)) 2-5.4。
对于农村地区，传播损耗的修正公式为PL农村地区=PL城市地区-4.78×(logf)2-18.33×logf-40.94。
(4)步骤(2)和(3)可以在设计初期快速估算基站数量。选取两者中的最大值，初步确定基站的选址。
(5)使用仿真工具对每个基站进行仿真设计。
选址确定后，使用模拟工具(如摩托罗拉的NetPlan、朗讯的CE4、北电的PlaNet)开始模拟。
模拟工具的输入是:
。系统参数。例如码片速率、寻呼速率等。；
。移动站参数。例如噪声系数、所需的EB/IO等。
。小区/扇区参数。例如导频功率、同步和寻呼信道、导频PN偏置指数、导频检测阈值T-add/T-drop、导频搜索窗口等。
模拟工具使用数字地图，模拟后的常见输出有:
导频信号强度图。该图是传播损耗的导频信号强度分析图；
最强飞行员EC/IO图。这个图可以分析前向链路的覆盖效果；
移动站发射功率图。移动站可以分析反向链路覆盖效果，以便满足目标EB/IO所需的最小传输功率图。
。软切换区域图。移动站可以执行软切换区域映射，并同时分析导频污染的程度。
根据输出结果，可以判断设计是否满足覆盖、容量和性能的要求，从而可以从以下几个方面进行调整:
增加或减少基站；
更改基站的地址；
调整基站天线的方位角和倾斜度；
调整基站的发射功率；
调整小区/扇区参数。
5结束语
数字蜂窝移动通信网络的网络规划涉及无线通信、交换、信令、同步、计费、网络管理等多种通信技术，是一项系统工程。科学的网络规划将为后续的运行、维护和管理打下坚实的基础。
本文简要介绍了CDMA网络工程设计的几个重要方面，为今后的工程设计积累技术。