移动通信课程设计报告.doc

井冈山大学

移动通信课程设计报告

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井冈山大学电信学院

【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，涉及覆盖功率、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，在学习中运用理论知识，以便实现配置最优化。
【关键字】网络规划 基站配置 最优化

【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 achieve GSM900 network planning, the use of theoretical knowledge in learning to achieve the optimal configuration.
【Keywords】base station configurations to optimize network planning

目录
1、 课程设计规定 3
2、 设计原理 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、设计环节 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
红色字体是基本框架，这个规定大家都要这么写

1 课程设计规定
请在下列的规划区域范围内进行GSM900基站规划布点，并运用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规定：
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％。
设计规定：
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登记表格。
2）设计评估：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社区基站，基站最大发射功率为20W。
5）相应区域的基站用相应环境的传播模型，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
Inland
Water
Wet
land
Park
In
Urban
Rang
land
High
Building
Common
Building
Low
Building
Village
普通市区
0
-1
-1.5
2
6
4
2

郊区乡镇
-2
-1
0
2
0
4
2
0
农村开阔地
-2
-1
0
0
0
0
2
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
2 设计原理
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可以支持各种类型的项目应用，既使用单击配置，亦合用基于公司服务器的网络配置，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
² 为RF规划应用而优化的GIS系统（并非基于商用GIS）
² 多种分辨率/多个图层
² 支持所有主流的栅格和矢量格式
2）数据库管理
² 连接/断开模式
² 提供数据库管理工具（分区或2级数据库）
3）传播模型
² 可编辑的和可校正的传播模型库
² 支持外部模型
² 双精度途径损耗矩阵
4）报告
² 灵活的报告生成
² 基于人口和区域的记录Statistics on population, areas.
² 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
² HCS, DTX, Codecs (AMR, FR, HR), SFH, 同心圆社区, 分布式天线, 直放站
3）覆盖预测
² 信号强度，最佳服务社区，干扰，GPRS/EDGE等等
² 生成干扰矩阵
4）工具
² 自动邻区分派
² 自动频率规划 (可选模块)
5）话务管理
² 导入现网话务和市场预测话务 (电路和分组)
² 网络容量估算（计算所需的TRX数量）
² 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，所以不做具体介绍。
3、设计环节
3.1、项目建立
1）先建GSM项目
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，拟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。
GSM 900 Urban的设立如图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的设立
在设计规定中，规定了基站最大发射功率为20W。把20W通过换算后，得到43dBm（），设立方法如图3.3所示。同样GSM 900 Suburban也需要先设立相同的项目，数值稍有不同，设立结果如图3.4所示。

图 3.3 基站功率设立

图 3.4 GSM 900 Suburban基站设立
（2）Cell Type
Transmitters右键——Network Settings——Cell Types，打开Cell Types设立。如图3.5。

图 3.5 Cell Type
选择在之前Station Template所用到的Cell Types类型，设立项目规定相应的信道类型。如图3.6。.

图 3.6 基站信道配置
根据规定，基站包含两种类型信道，BCCH和TCH，分别设立不同的频率域。
再进入Transmitters右键——Network Settings——Frequencies——Domains，如图3.7，打开频率域设立，相应设立Cell Types里面用到的频率域。按规定设为BCCH频点范围为1-24，TCH为25-95。

图 3.7 信道设立
（3）Propagation Model
规定中，传播模型参照默认的Standard Propagation Model。郊区城乡使用默认的SPM再添加不同地形的修正因子；普通市区在郊区城乡的Pathloss上添加4db的损耗；农村开阔地，是在郊区城乡的基础上减少4db，但本次规划设计中，并没有相应地形，故忽略。城乡和郊区的设立如图3.8、3.9、3.10所示。

图 3.9 郊区城乡修正值

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
一方面两种基站各放一个，了解大约的覆盖范围。如图3.11。

图 3.11 基站放置
由于本次规划区域是广州市天河区，根据地形地貌，大体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，由于默认规定最少分派一个BCCH信道。修改6，表达每个基站都包含1个BCCH和5个TCH信道。如图3.12。

图 3.12 基站信道设立
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，进行自动频率分派（图3.13）。

图 3.13 自动频率分派
自动计算，选择最优方案后，完毕频率分派。提交后，打开Transmitter表，可以看到分派后的信息（图3.14）。

图 3.14 频率分派结果
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
本次课程设计规定的指标，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。

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，可看到信号覆盖的登记表，如图4.2所示。

图 4.8覆盖登记表
从覆盖登记表中，可以看到大于-90dbm的占100%，大于-80dbm的占99%，达成大于-90dbm的占99.9%，大于-80dbm的占99%的设计规定。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。
4.2 干扰强度
进行频率分派好以后，就可以观测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
同样右键Coverage by C/I Level打开Histogram，观测干扰记录图（图4.4）。

图 4.10干扰登记表
从干扰登记表中，可以看到C/I大于等于9db的面积达成100%，大于等于12db的面积也达成100%，达成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％的设计规定。
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，一步步完毕我们的设计，加深了对理论的知识的理解，也对实践使用有了一定的结识。
在规划的过程中，由于是一个新的东西的学习，我们碰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。但是作为初学者，最后的结果虽然基本满足规定，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规定，作为初学者，我们对自己的成果也存在很多的不拟定性。

课程设计的编排格式：

1．摘要、关键词题头分别用中括弧括住，顶格排列，字体：宋体；字号：5号，字形：加粗；摘要内容：字体：宋体；字号：5号；关键词：各词条间用分号“；”隔开，字体：宋体；字号：5号。
2．正文：宋体；字号：小4号；
3．外文题目、摘要与关键词：外文题目字体：Times New Roman，字号：3号，字形：加粗，实词首字母大写，居中排列； 英文摘要、关键词题头分别用中括弧括住，顶格排列，字体：Times New Roman，字号：5号，字形：加粗，英文摘要内容文字字体：Times New Roman，字号：5号；关键词各词条间用分号“；”隔开，字体：Times New Roman；字号：5号。
4.字数：不得少于13页。