移动通信网规划课程设计

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课程设计

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综合课程设计报告

电子与信息工程学院

信息与通信工程系

2 移动通信网规划

摘要：电信运营商在移动通信网络建设和运营中进行有效网络规划和优化的重要性。根据2G和3G网络的不同特点，对2G和3G的网络规划和优化进行了详细分析，并提出了相应的规划和优化对策。

关键字：GSM、网络规划、通信网、移动通信

1. 引言

21世纪的今天，移动通信得到了迅猛发展，通信市场也日趋成熟，人们在这方面的消费观念也日渐成熟、更具理性，如果没有良好的移动网络很难长时间维系用户。快速增长的移动通信网络容量需求与有限的频率资源之间的矛盾正严重困扰着移动通信运营商，网络规划和网络优化日益受到重视。网络规划是移动通信网络建设中的重要环节，它对于网络的建设成本和运行质量都存在着很重要的影响。在市场经济条件下，网络规划的不好，可能导致通信质量差，浪费资源，运营效率低下，其直接后果是大量用户离网、运营商所得到的利润将大幅下降面对入世后的挑战。在国外，大多数GSM网络营运商对网络建设都非常重视，在网络规划与优化上投入了大量的人力、物力和财力。目前，国内各省移动通信公司和联通公司在其移动通信设备招标过程中也把设备供应商的网络规划与优化技术作为一项重要的考核指标对象，由此可看出网络规划与优化在移动通信网络建设中的重要意义。

2. 移动通信概况

2.1 移动通信的概念

移动通信就是通信双方至少有一方在运动中进行信息的交换。其中包括：移动体之间的通信；移动体与固定点之间的通信。

与固定通信相比，移动通信具有下列主要特点：

移动通信必须使用无线通信技术；

无线电波传播特性复杂，易受干扰；

组网方式灵活多样；

对终端要求较高；

存在频率资源的限制；

存在切换、漫游的问题。

移动通信系统一般由以下四部分组成：

3 移动台(MS)；

基地站(BS)；

移动业务交换中心(MSC)；

传输线路（包括交换中心与基站之间、交换中心之间以及与固定网之间的连接线路）

Figure 1-1mobile communication network structure diagram

2.2 我国蜂窝移动通信发展战略

据我国有关专家分析：目前全球移动通信发展正以年均40%的速度递增，我国到2005年一季度实际统计已经超过3亿用户，预测到未来两年，将有80%的城镇出现移动电话高于市内电话用户；到2010年可能会全面超过固定电话用户。可见移动服务市场很大，做好移动通信网规划的重要性显而易见。

经过几年的建设与发展，我国的蜂窝移动通信网将形成以GSM网为主，CDMA网为辅，互为补充、协调发展的格局。未来3-5年，发达沿海省份的服务范围将覆盖90%-98%的人口，满足所有城市和大部分地区农村的需求。全网将无缝覆盖所有市县城、主要乡镇、全部高速公路、国道等基干公路及交通干线；省内公路、省会至发达县的公路基本实现连续覆盖，各主要铁路沿线、航运码头、候车室、侯机室等全部实现完全覆盖。

数字移动网将实现与绝大多数相同制式国家和地区的国际漫游。提供优良的通话质量和无线数据联网通信服务，实现全球自动漫游。提供移动网上的智能业务，包括有预付费业务、移动虚拟网业务、个人电话号码业务等。还开放因特网移动接入业务和较高速率的图1-1移动通信网结构图

4 数据通信业务。

在运营方面，完善符合国际规范的实时话单传递系统和处理制度，全面实现对所有移动电话用户的实时计费、及有效的用户信用管理。

我国“十一五”期间的发展战略

2.3 我国“十一五”期间的发展可战略

“十一五”期间的一个目标是要培养一批优势企业。在最近几年，鼓励企业创新一直是相关主管部门积极推动的。而在未来几年，鼓励创新依旧会是重点，特别是建立以企业为主的创新体制。出来全行业的引进消化吸收再创新之外，继承创新能力、原创新能力、业务创新能力都需要进一步提高。

“十一五”期间还将继续推动国际发展，特别要鼓励制造业和营运也“走出去”。在这方面信息产业部将可能出台相关的鼓励政策。未来海景提出要发展一批重点的工程领域（如核心基础领域、产业调整、普遍服务、人才兴业）的目标。

3. 移动网现状分析

移动通信是二十世纪以来发展速度最快的通信门类之一。近十年来， 由于微电子技术和计算机技术的突飞猛进，移动通信已从过去简单的无线对讲或通播方式， 发展成为有线和无线传输结合、控制与交换融为一体、任意固定用户与移动用户相互连通的地区、全国、甚至全世界规模的通信网。当前我国移动通信发展的主流是移动无线自动拨号网，

它将逐步取代那种简单对讲或通拨的传统无线通信方式。移动通信网由于用途不同， 推出各种不同的制式系列， 如蜂房移动通信网、集群移动通信网、无中心多信道选址通信网、专用调度移动通信网、公安移动通信网等。

3.1国内2G/2.5G网络运营现状

近几年，随着中国移动和中国联通两大移动运营商竞争的家具，国内移动网络不断走向完善。中国联通在完成CDMA三期工程第一阶段网络建设目标后，这里打造“CDMA精品网”，全网80%的覆盖区域建成CDMA1X网络。而中国移动也在不断地进行网络优化，实现“自我超越”。同时，积极抓紧技术的跟踪，在广州、深圳开始EDG网络的商用试验，启动全球最大的软交换网络建设，为将来3G平滑演进做好准备。

3.2 国内3G试验情况

2005年4月，备受关注的3G第三阶段测试如期进行，这是运营商商用前的最后一次

5 测试工作。本次测试主要一TD-SCDMA的测试和基于R4版本的测试为重点，同时对其他的两个标准也进行了补充内容的测试。因此，TD-SCDMA在本次试验总最受关注。其中包括TD-SCDMA终端的成熟性、专用芯片的进展以及与其他3G标准的兼容性等问题。

3.3 国内3G标准制定工作

从1999年开始，中国通信标准化协会就组织了我国科研院所、运营商和制造商，研究包括TD-SCDMA/WCDMA/cdma2000三大主流技术的标准工作，并结合我国的实际需求，在2004年年初，全面启动了3G系列标准的起草和审定。目前正在起草的包括三大主技术的TD-SCDMA/WCDMA/cdma2000和业务应用共四个子体系的近百项标准，为我国3G的商用化工作作好准备 。

3.4 国内3G频率规划

3G频率规划通常要经过频率划分、分配、指配等三个阶段。它们分别代表对业务、部门、设备的频率使用方案其中第一阶段已于2002年10月完成。信息产业部当时发放信息产业部[20021479号文件，公布了3G频率的划分，并预留了TD-SCDMA的频率。第二阶

段工作由国家无线电监测中心承担研究课题并2004年通过了由信息产业部科技司组织的专家评审。最后一个阶段，即3G使用前的频率指配正加紧进行。

3.5 国内3G牌照的发放

从国内外场测试和全球商用情况等综合来看WCDMA~ cdma2000 1X EV-DO已初步具

备在国内大规模商用的能力。然而，与国外3G发放牌照不同的是，中国3G牌照包含了TD—SCDMA国际化、深化电信改革甚至国家政治经济利益等远比商用本身复杂的问题。

因此，技术和市场成熟只是3G牌照决策的前提，包括国际商业利益、民族知识产权与产业发展、国有资产保值、电信改革等一系列问题在内的3G政策出台将是影响未来3G牌照决策的核心所在。根据目前的一些迹象判断，我国发放3G牌照的时机趋向成熟，预计将可能在2005年发放3G牌照。

4. 移动网业务预测

移动系统的演进革新都是由业务需求演进的趋势出发的。业务发展趋势给无线通信系统带来了四大发展趋势：

第一是激增的移动用户数。目前移动用户数已经达到了46亿，预计2014年可以达到58亿的用户，每一百个居民就有67个人会使用手机。

6 第二个趋势是个人化的多媒体业务。除了语音之外，希望在移动终端上享受到邮件、视频、游戏等互联网上相同的服务。同时，特有的GPS业务也是将来要承载到无线上的私有化业务。

第三个趋势是在移动业务中，数据业务占有越来越重要的位置。最近几年，语音业务、数据业务带来的税收和效益基本上达到持平，预测11到2015年，数据业务量可以增长一百倍。

第四个趋势就是移动通信系统无处不在。未来的移动通信要做到在全网覆盖情况下，无论是室内还是室外，低速还是高速，都能达到私密性的个人化的多媒体业务。

这四个发展趋势对下一代的无线网络提出的挑战首先是高带宽，一级高频谱效率，然后是低时延;而它对移动通信网要求第一是低功耗，第二要容易布网。在所有业务需求和节能环保需求的情况下无线通信网络需要怎样来应对挑战，首先网络架构要进一步演进，其次在空口方面需要提供演进的解决方案。从网络架构来看，首先运营商需要拥有更宽的带宽，利用新的频谱效率，为了增加频谱效率不能避开多天线的解决方案。其次，在覆盖比较差的死角地区需要安装一些中继站，在相同发射功率情况下提高谱效率小区边缘谱效率，在全网性能情况下降低整个发射功率。

5. 移动通信网规划设计

5.1 无线网规划

无线网规划的内容应包括确定蜂窝网络的结构和各种参数：基站的数量和位置，无线小区的服务半径，信道数和容量，天线的制式、高度和有效辐射功率等。

首先要确定网络的标称布局，包括蜂窝无线小区结构和最小频道分组数的确定，蜂窝无线网主要参数的确定等。

如果规划涉及的是由若干个移动本地网连成一片的移动网，则称之为移动电话区域网，区域网规划除以上问题之外，还存在地理相邻的两个移动交换区的边界上的无线网规划和频率规划。

5.2 频率规划

频率规划的中心内容是在无线网规划的基础上给每个基站区或扇区分配频率，使它们相互间频率干扰最小，又能保证与远期的频率分配相一致，不会因发展而轻易变动造成建设投资上的浪费。

频率规划一般涉及人工频率预分配和干扰分析（包括同频干扰和邻频干扰分析）优化

7 两部分，两部分串联反复进行。

频率资源的管理与频率域的频率有效利用、时间域的频率有效利用、空间域的频率有效利用、多信道共用

频率的分配和使用需要在全球范围内制定统一的规则。国际上，由国际电信联盟(ITU)召开世界无线电行政大会，制定无线电规则，它包括各种无线电系统的定义、国际频率分配表和使用频率的原则、频率的分配和登记、抗干扰的措施、移动业务的以及无线电业务的分类等。目前大容量陆地移动通信系统一般使用900MHz（1800MHz）和800MHz频段。

信道窄带化：相邻信道之间必须有足够的频率间隔，应用窄带化技术减小信道间隔，可在有限的频段内设置更多的信道，从而提高频率的利用率。

宽带多址技术：为进一步提高频率利用率，可采用同频共用技术，关键是采用合适的多址方式。可采用的多址方式有FDMA、TDMA、CDMA以及它们的组合。

频分多址（FDMA）：不同的移动台占用不同的无线频率，基站必须同时发射和接收多个不同频率的信号，频率利用率较低，而且容易形成干扰。 时分多址（TDMA）：把时间分成周期性的帧，每一帧再分成若干个时隙，然后根据一定的时隙分配原则，多个移动台可占用同一个无线频率，各移动台的信号都按顺序安排在预定的时隙中传播。码分多址（CDMA）：不同用户传输信息所用的信号用各自不同的编码序列来区分。