2024年5月4日发(作者:稽思真)
移动通信课程设计报告
姓 名: 黄燕萍 邹杰男 林培达
班 级: 07通信1
学 号: 2,33,
2
指导老师: 胡洁
日期: 2010.12.20~2010.12.31
华南农业大学工程学院
0
摘要
随着无线网络的迅速发展,网络的覆盖最优化问题也亟需解决。本次实践课
程就是通过软件模拟,对一个特定的区域进行网络规划,在满足一定条件的情况
下,包括覆盖功率、载干比以及传播损耗的考虑,进行基站的配置。实践学习中,
采用Atoll软件,实现GSM900的网络规划,在学习中利用理论知识,以便实现
配置最优化。
关键字:网络规划
基站配置 最优化
1
目录
1 课程要求.................................................................................................................. 3
2 软件平台介绍——Atoll ........................................................................................... 4
2.1 软件特性.......................................................................................................... 4
2.2 Atoll的功能介绍 .......................................................................................... 4
2.2.1 通用功能................................................................................................ 4
2.2.2 GSM功能 ............................................................................................ 5
2.2.3 其它功能................................................................................................ 5
3、设计步骤.................................................................................................................. 5
3.1、项目建立........................................................................................................ 5
3.2 参数配置.......................................................................................................... 6
3.3 基站放置........................................................................................................ 10
3.4 生成图表...................................................................................................... 12
4、结果分析................................................................................................................ 12
4.1 信号覆盖........................................................................................................ 12
4.2 干扰强度...................................................................................................... 14
5、心得体会................................................................................................................ 15
2
1 课程要求
请在下列的规划区域范围内进行GSM900基站规划布点,并利用Atoll软件
进行自动频率规划(每基站按6载波配置:1BCCH+5TCH,BCCH频点范围
为1-24,TCH为25-95)以及覆盖仿真,使得在该范围内满足以下指标要求:
Best severing cell:覆盖电平大于-90dbm的覆盖面积大于99.9%,大于
-80dbm电平覆盖面积大于99%;
Worst interference:C/I大于等于9db的面积必须大于99%, C/I大于等于
12db的面积必须大于97%。
设计要求:
1)设计输出:覆盖预测图、干扰预测图、Atoll自动生成的覆盖和干扰统计
表格。
2)设计评定:在满足覆盖预测和干扰预测指标的前提下所使用基站的数量。
3)规划区域 经度:113d18m40s~113d22m30s;纬度:
23d6m50s~23d10m30s
4)标准基站为3小区基站,基站最大发射功率为20W。
5)相应区域的基站用对应环境的传播模型,其中郊区用系统的默认标准模
型,市区的K1损耗在郊区的基础上加4dB,农村的模型在郊区的基础上K1减
4dB,其它地形的修正值如表1所示,表中没有规定的使用默认值。
表1
900MHz
传播模型
普通市区
郊区乡镇
Park
In
Urban
-1.5
0
0
Common
Low
Village
0
2
Inland Wet
Water land
0
-2
-1
-1
-1
Rang High
land
2
2
0
Building Building Building
6
0
0
4
4
0
2
2
2 农村开阔地 -2
6)天线
定向天线用:KATHREIN739622 或65deg 17dBi 0Tilt 900MHz
全向天线用:KATHREIN 741790 或Omni 11dBi 0Tilt 900MHz
3
2 软件平台介绍——Atoll
2.1 软件特性
Atoll是一个可升级的、灵活的且支持多种技术的网络设计平台,它在整个
网络生命周期中支持移动运营商的无线网络环境,为移动运营商提供从网络的初
始化设计至网络密集化,到网络优化的服务。
Atoll也是一个开放式的技术信息系统,易于与其它IT系统集成,提高生
产力,并具有高级开发工具和开放式接口,可以介入客户化的或标准的商业购买
的互补模块。
Atoll能够支持各种类型的项目应用,既使用单击配置,亦适用基于企业服
务器的网络配置,并使用分布式和并行算法。
2.2 Atoll的功能介绍
2.2.1 通用功能
1)GIS
为RF规划应用而优化的GIS系统(并非基于商用GIS)
多种分辨率/多个图层
支持所有主流的栅格和矢量格式
2)数据库管理
连接/断开模式
提供数据库管理工具(分区或2级数据库)
3)传播模型
可编辑的和可校正的传播模型库
支持外部模型
双精度路径损耗矩阵
4)报告
灵活的报告生成
4
基于人口和区域的统计Statistics on population, areas.
导出为Mapinfo/Arcview格式
2.2.2 GSM功能
1)GSM模块支持GSM900/1800/1900, GPRS/EDGE
2)支持先进的2G技术
HCS, DTX, Codecs (AMR, FR, HR), SFH, 同心圆小区, 分布式天线,
直放站
3)覆盖预测
信号强度,最佳服务小区,干扰,GPRS/EDGE等等
生成干扰矩阵
4)工具
自动邻区分配
自动频率规划 (可选模块)
5)话务管理
导入现网话务和市场预测话务 (电路和分组)
网络容量估算(计算所需的TRX数量)
KPI计算
2.2.3 其它功能
Atoll还具有UMTS功能、CDMA功能、TD-SCDMA功能、微波功能、
Wimax功能、共网规划功能等功能,由于在本次设计中没有用到,所以不做详
细介绍。
3、设计步骤
3.1、项目建立
1)先建GSM项目
5
2)导入地图数据,包含三种类型的地图数据,分别是
clutter的数据导入Clutter Classes;heights的数据导入Altitudes;vector
导入Vectors。
3)选用适合的坐标系,本次工程projection选取Beijing 1954 /
Gauss-Kruger 19N,display选取Beijing 1954。
4)在地图上,画出计算区域,区域经纬度范围为
经度:113d18m40s~113d22m30s;纬度:23d6m50s~23d10m30s;面积
大小约为44.15 km。
最后结果如图3.1所示:
图 3.1 计算区域
3.2 参数配置
(1)Station Template
参照规定区域的地形和建筑,确定是为大部分的市区和小部分的郊区,选用
两种基站模型,分别是GSM 900 Urban和GSM 900 Suburban。
6
GSM 900 Urban的设置如图3.2所示,使用了定向天线65deg 17dBi 0Tilt
900MHz,由3个扇区组成。Cell Type是默认的Macro Cell 900。传播模型选
择了修改后的普通市区模型。
图 3.2 GSM 900 Urban的设置
在设计要求中,规定了基站最大发射功率为20W。把20W经过换算后,得
到43dBm(
10lg20*10
3
=43dBm
),设置方法如图3.3所示。同样GSM 900
Suburban也需要先设置相同的项目,数值稍有不同,设置结果如图3.4所示。
图 3.3 基站功率设置
7
图 3.4 GSM 900 Suburban基站设置
(2)Cell Type
Transmitters右键——Network Settings——Cell Types,打开Cell Types
设置。如图3.5。
图 3.5 Cell Type
8
选择在之前Station Template所用到的Cell Types类型,设置项目要求相应
的信道类型。如图3.6。.
图 3.6 基站信道配置
根据要求,基站包含两种类型信道,BCCH和TCH,分别设置不同的频率
域。
再进入Transmitters右键——Network Settings——Frequencies——
Domains,如图3.7,打开频率域设置,对应设置Cell Types里面用到的频率域。
按要求设为BCCH频点范围为1-24,TCH为25-95。
图 3.7 信道设置
(3)Propagation Model
要求中,传播模型参照默认的Standard Propagation Model。郊区城镇使用
默认的SPM再添加不同地形的修正因子;普通市区在郊区城镇的Pathloss上添
9
加4db的损耗;农村开阔地,是在郊区城镇的基础上减少4db,但本次规划设计
中,并没有相应地形,故忽略。城镇和郊区的设置如图3.8、3.9、3.10所示。
图 3.9 郊区城镇修正值
图 3.10普通市区修正值
图 3.8 Standard Propagation Model
3.3 基站放置
(1)基站覆盖范围
首先两种基站各放一个,了解大概的覆盖范围。如图3.11。
图 3.11 基站放置
10
因为本次规划区域是广州市天河区,根据地形地貌,大致分为城区和郊区两
大部分。先从相对密集的城区开始摆设基站。
(2)自动频率规划
Transmitters右键——Open Table,打开Transmitter表,如图。
找到其中项Required TRXs,值为1,因为默认要求最少分配一个BCCH信道。
修改6,表示每个基站都包含1个BCCH和5个TCH信道。如图3.12。
图 3.12 基站信道设置
之后按Transmitters右键——Interference Matrix——Calculate,计算
干扰矩阵,完毕后,Transmitters右键——Frequency Plan——Automatic
Allocation,进行自动频率分配(图3.13)。
图 3.13 自动频率分配
11
自动计算,选择最优方案后,完成频率分配。提交后,打开Transmitter表,
可以看到分配后的信息(图3.14)。
图 3.14 频率分配结果
3.4 生成图表
Predictions右键——New,打开窗口,可以选择新建预测图表的类型(图
3.15)。
图 3.15
本次课程设计要求的指标,在Coverage by Signal Level和Coverage by C/I Level两
个。
4、结果分析
4.1 信号覆盖
基站放置好以后,右键打开Predictions中Coverage by Signal Level的
calculate,进行信号覆盖的计算,最后结果如图4.1所示。
12
图 4.7覆盖预测图
计算好以后,还是右键点击Coverage by Signal Level,打开Histogram,
可看到信号覆盖的统计表,如图4.2所示。
图 4.8覆盖统计表
从覆盖统计表中,可以看到大于-90dbm的占100%,大于-80dbm的占
99%,达到大于-90dbm的占99.9%,大于-80dbm的占99%的设计要求。从覆
盖预测图上,可以看到山地对信号的阻隔比较严重,该类型的信号覆盖相对较差。
13
4.2 干扰强度
进行频率分配好以后,就可以观察计算区域的载干比了,右键点击Coverage
by C/I Level中的calculate,计算完以后,选中Coverage by C/I Level,即可看
到载干比的分布图(图4.3)。
图 4.9干扰预测图
4.4)。
同样右键Coverage by C/I Level打开Histogram,观察干扰统计图(图
图 4.10干扰统计表
从干扰统计表中,可以看到C/I大于等于9db的面积达到100%,大于等于
12db的面积也达到100%,达到C/I大于等于9db的面积必须大于99%, C/I大
于等于12db的面积必须大于97%的设计要求。
14
5、心得体会
在本次课程实践学习中,我们从探索、提问开始,慢慢熟悉软件的使用
和课本知识的应用,一步步完成我们的设计,加深了对理论的知识的理解,也对
实践使用有了一定的认识。
在规划的过程中,由于是一个新的东西的学习,我们遇到了很多不懂的
地方和困难,但通过老师给的和自己找到的资料的学习,以及向老师提问,对
Atoll终于有了一定的了解。不过作为初学者,最后的结果虽然基本满足要求,
但仍然存在一些问题。
这次的学习,老师提供的几乎是实践中不断更新方案的方法。这让我们
有了更多地自主发挥和实现的途径,但也由于缺少更明确的要求,作为初学者,
我们对自己的成果也存在很多的不确定性。
Abstract
With the rapid development of wireless networks, network coverage optimization
problem should be solved. This practical course is through software simulation, a
specific area of network planning, in the case of certain conditions, including
coverage of power, carrier to interference ratio and transmission loss considerations,
the base station configuration. Learning in practice, we use the Atoll software, to
15
achieve GSM900 network planning, the use of theoretical knowledge in learning to
achieve the optimal configuration.
Keywords: base station configurations to optimize network planning
16
2024年5月4日发(作者:稽思真)
移动通信课程设计报告
姓 名: 黄燕萍 邹杰男 林培达
班 级: 07通信1
学 号: 2,33,
2
指导老师: 胡洁
日期: 2010.12.20~2010.12.31
华南农业大学工程学院
0
摘要
随着无线网络的迅速发展,网络的覆盖最优化问题也亟需解决。本次实践课
程就是通过软件模拟,对一个特定的区域进行网络规划,在满足一定条件的情况
下,包括覆盖功率、载干比以及传播损耗的考虑,进行基站的配置。实践学习中,
采用Atoll软件,实现GSM900的网络规划,在学习中利用理论知识,以便实现
配置最优化。
关键字:网络规划
基站配置 最优化
1
目录
1 课程要求.................................................................................................................. 3
2 软件平台介绍——Atoll ........................................................................................... 4
2.1 软件特性.......................................................................................................... 4
2.2 Atoll的功能介绍 .......................................................................................... 4
2.2.1 通用功能................................................................................................ 4
2.2.2 GSM功能 ............................................................................................ 5
2.2.3 其它功能................................................................................................ 5
3、设计步骤.................................................................................................................. 5
3.1、项目建立........................................................................................................ 5
3.2 参数配置.......................................................................................................... 6
3.3 基站放置........................................................................................................ 10
3.4 生成图表...................................................................................................... 12
4、结果分析................................................................................................................ 12
4.1 信号覆盖........................................................................................................ 12
4.2 干扰强度...................................................................................................... 14
5、心得体会................................................................................................................ 15
2
1 课程要求
请在下列的规划区域范围内进行GSM900基站规划布点,并利用Atoll软件
进行自动频率规划(每基站按6载波配置:1BCCH+5TCH,BCCH频点范围
为1-24,TCH为25-95)以及覆盖仿真,使得在该范围内满足以下指标要求:
Best severing cell:覆盖电平大于-90dbm的覆盖面积大于99.9%,大于
-80dbm电平覆盖面积大于99%;
Worst interference:C/I大于等于9db的面积必须大于99%, C/I大于等于
12db的面积必须大于97%。
设计要求:
1)设计输出:覆盖预测图、干扰预测图、Atoll自动生成的覆盖和干扰统计
表格。
2)设计评定:在满足覆盖预测和干扰预测指标的前提下所使用基站的数量。
3)规划区域 经度:113d18m40s~113d22m30s;纬度:
23d6m50s~23d10m30s
4)标准基站为3小区基站,基站最大发射功率为20W。
5)相应区域的基站用对应环境的传播模型,其中郊区用系统的默认标准模
型,市区的K1损耗在郊区的基础上加4dB,农村的模型在郊区的基础上K1减
4dB,其它地形的修正值如表1所示,表中没有规定的使用默认值。
表1
900MHz
传播模型
普通市区
郊区乡镇
Park
In
Urban
-1.5
0
0
Common
Low
Village
0
2
Inland Wet
Water land
0
-2
-1
-1
-1
Rang High
land
2
2
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Building Building Building
6
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0
4
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2
2
2 农村开阔地 -2
6)天线
定向天线用:KATHREIN739622 或65deg 17dBi 0Tilt 900MHz
全向天线用:KATHREIN 741790 或Omni 11dBi 0Tilt 900MHz
3
2 软件平台介绍——Atoll
2.1 软件特性
Atoll是一个可升级的、灵活的且支持多种技术的网络设计平台,它在整个
网络生命周期中支持移动运营商的无线网络环境,为移动运营商提供从网络的初
始化设计至网络密集化,到网络优化的服务。
Atoll也是一个开放式的技术信息系统,易于与其它IT系统集成,提高生
产力,并具有高级开发工具和开放式接口,可以介入客户化的或标准的商业购买
的互补模块。
Atoll能够支持各种类型的项目应用,既使用单击配置,亦适用基于企业服
务器的网络配置,并使用分布式和并行算法。
2.2 Atoll的功能介绍
2.2.1 通用功能
1)GIS
为RF规划应用而优化的GIS系统(并非基于商用GIS)
多种分辨率/多个图层
支持所有主流的栅格和矢量格式
2)数据库管理
连接/断开模式
提供数据库管理工具(分区或2级数据库)
3)传播模型
可编辑的和可校正的传播模型库
支持外部模型
双精度路径损耗矩阵
4)报告
灵活的报告生成
4
基于人口和区域的统计Statistics on population, areas.
导出为Mapinfo/Arcview格式
2.2.2 GSM功能
1)GSM模块支持GSM900/1800/1900, GPRS/EDGE
2)支持先进的2G技术
HCS, DTX, Codecs (AMR, FR, HR), SFH, 同心圆小区, 分布式天线,
直放站
3)覆盖预测
信号强度,最佳服务小区,干扰,GPRS/EDGE等等
生成干扰矩阵
4)工具
自动邻区分配
自动频率规划 (可选模块)
5)话务管理
导入现网话务和市场预测话务 (电路和分组)
网络容量估算(计算所需的TRX数量)
KPI计算
2.2.3 其它功能
Atoll还具有UMTS功能、CDMA功能、TD-SCDMA功能、微波功能、
Wimax功能、共网规划功能等功能,由于在本次设计中没有用到,所以不做详
细介绍。
3、设计步骤
3.1、项目建立
1)先建GSM项目
5
2)导入地图数据,包含三种类型的地图数据,分别是
clutter的数据导入Clutter Classes;heights的数据导入Altitudes;vector
导入Vectors。
3)选用适合的坐标系,本次工程projection选取Beijing 1954 /
Gauss-Kruger 19N,display选取Beijing 1954。
4)在地图上,画出计算区域,区域经纬度范围为
经度:113d18m40s~113d22m30s;纬度:23d6m50s~23d10m30s;面积
大小约为44.15 km。
最后结果如图3.1所示:
图 3.1 计算区域
3.2 参数配置
(1)Station Template
参照规定区域的地形和建筑,确定是为大部分的市区和小部分的郊区,选用
两种基站模型,分别是GSM 900 Urban和GSM 900 Suburban。
6
GSM 900 Urban的设置如图3.2所示,使用了定向天线65deg 17dBi 0Tilt
900MHz,由3个扇区组成。Cell Type是默认的Macro Cell 900。传播模型选
择了修改后的普通市区模型。
图 3.2 GSM 900 Urban的设置
在设计要求中,规定了基站最大发射功率为20W。把20W经过换算后,得
到43dBm(
10lg20*10
3
=43dBm
),设置方法如图3.3所示。同样GSM 900
Suburban也需要先设置相同的项目,数值稍有不同,设置结果如图3.4所示。
图 3.3 基站功率设置
7
图 3.4 GSM 900 Suburban基站设置
(2)Cell Type
Transmitters右键——Network Settings——Cell Types,打开Cell Types
设置。如图3.5。
图 3.5 Cell Type
8
选择在之前Station Template所用到的Cell Types类型,设置项目要求相应
的信道类型。如图3.6。.
图 3.6 基站信道配置
根据要求,基站包含两种类型信道,BCCH和TCH,分别设置不同的频率
域。
再进入Transmitters右键——Network Settings——Frequencies——
Domains,如图3.7,打开频率域设置,对应设置Cell Types里面用到的频率域。
按要求设为BCCH频点范围为1-24,TCH为25-95。
图 3.7 信道设置
(3)Propagation Model
要求中,传播模型参照默认的Standard Propagation Model。郊区城镇使用
默认的SPM再添加不同地形的修正因子;普通市区在郊区城镇的Pathloss上添
9
加4db的损耗;农村开阔地,是在郊区城镇的基础上减少4db,但本次规划设计
中,并没有相应地形,故忽略。城镇和郊区的设置如图3.8、3.9、3.10所示。
图 3.9 郊区城镇修正值
图 3.10普通市区修正值
图 3.8 Standard Propagation Model
3.3 基站放置
(1)基站覆盖范围
首先两种基站各放一个,了解大概的覆盖范围。如图3.11。
图 3.11 基站放置
10
因为本次规划区域是广州市天河区,根据地形地貌,大致分为城区和郊区两
大部分。先从相对密集的城区开始摆设基站。
(2)自动频率规划
Transmitters右键——Open Table,打开Transmitter表,如图。
找到其中项Required TRXs,值为1,因为默认要求最少分配一个BCCH信道。
修改6,表示每个基站都包含1个BCCH和5个TCH信道。如图3.12。
图 3.12 基站信道设置
之后按Transmitters右键——Interference Matrix——Calculate,计算
干扰矩阵,完毕后,Transmitters右键——Frequency Plan——Automatic
Allocation,进行自动频率分配(图3.13)。
图 3.13 自动频率分配
11
自动计算,选择最优方案后,完成频率分配。提交后,打开Transmitter表,
可以看到分配后的信息(图3.14)。
图 3.14 频率分配结果
3.4 生成图表
Predictions右键——New,打开窗口,可以选择新建预测图表的类型(图
3.15)。
图 3.15
本次课程设计要求的指标,在Coverage by Signal Level和Coverage by C/I Level两
个。
4、结果分析
4.1 信号覆盖
基站放置好以后,右键打开Predictions中Coverage by Signal Level的
calculate,进行信号覆盖的计算,最后结果如图4.1所示。
12
图 4.7覆盖预测图
计算好以后,还是右键点击Coverage by Signal Level,打开Histogram,
可看到信号覆盖的统计表,如图4.2所示。
图 4.8覆盖统计表
从覆盖统计表中,可以看到大于-90dbm的占100%,大于-80dbm的占
99%,达到大于-90dbm的占99.9%,大于-80dbm的占99%的设计要求。从覆
盖预测图上,可以看到山地对信号的阻隔比较严重,该类型的信号覆盖相对较差。
13
4.2 干扰强度
进行频率分配好以后,就可以观察计算区域的载干比了,右键点击Coverage
by C/I Level中的calculate,计算完以后,选中Coverage by C/I Level,即可看
到载干比的分布图(图4.3)。
图 4.9干扰预测图
4.4)。
同样右键Coverage by C/I Level打开Histogram,观察干扰统计图(图
图 4.10干扰统计表
从干扰统计表中,可以看到C/I大于等于9db的面积达到100%,大于等于
12db的面积也达到100%,达到C/I大于等于9db的面积必须大于99%, C/I大
于等于12db的面积必须大于97%的设计要求。
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5、心得体会
在本次课程实践学习中,我们从探索、提问开始,慢慢熟悉软件的使用
和课本知识的应用,一步步完成我们的设计,加深了对理论的知识的理解,也对
实践使用有了一定的认识。
在规划的过程中,由于是一个新的东西的学习,我们遇到了很多不懂的
地方和困难,但通过老师给的和自己找到的资料的学习,以及向老师提问,对
Atoll终于有了一定的了解。不过作为初学者,最后的结果虽然基本满足要求,
但仍然存在一些问题。
这次的学习,老师提供的几乎是实践中不断更新方案的方法。这让我们
有了更多地自主发挥和实现的途径,但也由于缺少更明确的要求,作为初学者,
我们对自己的成果也存在很多的不确定性。
Abstract
With the rapid development of wireless networks, network coverage optimization
problem should be solved. This practical course is through software simulation, a
specific area of network planning, in the case of certain conditions, including
coverage of power, carrier to interference ratio and transmission loss considerations,
the base station configuration. Learning in practice, we use the Atoll software, to
15
achieve GSM900 network planning, the use of theoretical knowledge in learning to
achieve the optimal configuration.
Keywords: base station configurations to optimize network planning
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