CN1845631B - 无线通信系统网络规划的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线通信系统网络规划的实现方法。本发明的主要特点是充分利用了已有的2G网络的路测数据，获取了每个站点的个性化数据，从而将针对3G网络的规划建立在针对2G网络的路测区域真实传播路径损耗的基础上，因此，可以准确的预测3G网络服务小区/邻小区导频信道接收信号电平Ec_pilot和信干比Eclo_pilot，进而进行3G网络的覆盖预测和分析，有效提高了规划的精度。而且，本发明对于已有2G网络的运营商来说，通过3G网络和2G网络共站址、共天线，能够很大程度上节省他们建3G网络的成本，并且规划方法简单，易行，规划结果容易被接受。

Description

无线通信系统网络规划的实现方法

技术领域

本发明涉及无线网络通信技术领域，尤其涉及一种无线通信系统网络规划的实现方法。

背景技术

由于3G网络规划和优化比2G的GSM网络复杂得多，面对即将到来的3G网络大规模建设，寻找一种高效的规划和优化方法是诸多通讯设备生产厂商关心的问题。为此，涌现了一批公司从事3G网络规划方法和智能优化方面的研究。

目前，在3G网络规划方面，比较常用的方法是借助3G网络规划仿真工具进行网络规划，具体还是集中在基于一定传播模型基础上的仿真，比如Forsk公司的Atoll网络规划软件，AirCom公司的Enterprise网络规划软件，两软件均提供了和传播模型的接口。

3G网络规划仿真的流程如图1所示，具体的实现方法为：通过输入3G规划网络信息，以及仿真的传播模型，可以计算3G网络规划区域的小区导频信道接收信号Ec(码片信号功率)和Eclo(信干比)，然后根据目标业务的覆盖门限要求，进行规划区域目标业务的覆盖预测，并提供最终的3G网络规划解决方案，所述的3G规划信息包括：站点的位置信息，天线信息，馈线信息，cell(小区)信息，sector(扇区)信息，设备和业务信息，负载大小信息，等等。

在现有的借助3G网络规划仿真工具进行覆盖预测分析时，均需要选取相应的传播模型，常见的传播模型有标准宏蜂窝模型和射线跟踪传播模型。仿真网络规划方法的准确度很大程度上依赖于传播模型的准确度。

所述的标准宏蜂窝模型基于cost-hata传播模型，尽管可以通过CW(连续波)测试进行模型校正，但是由于没有利用地物信息，使得计算的传播路径损耗准确度比较差，仿真规划的准确度不高，因此对城区的显著阴影衰落变化是无法模拟的。

所述的射线跟踪传播模型则可以比较好的模拟城区传播环境，相对标准的宏蜂窝模型，在传播路径损耗的计算准确度上要高得多，但是对数字地图的矢量信息要求比较高。因此，射线跟踪模型需要有效利用地物信息，包括：地物类型、地物高度、建筑物高度等参数信息。这样，为了提高传播模型的准确度，需要通过CW测试，并利用测试结果对射线跟踪模型的相关参数进行修正，这就使得网络规划的代价和工作量都比较高，大大地增加了网络规划的成本。而且，修正后的射线跟踪模型虽然可以提高规划仿真的准确度，但是由于地物分类，模糊了不同小区传播特性的差异，使得射线跟踪模型的规划仿真精度也有限。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种无线通信系统网络规划的实现方法，以提高针对3G网络规划和优化的准确性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种无线通信系统网络规划的实现方法，包括：

A、获取现有无线通信系统网络的路测数据信息；

B、根据所述路测数据信息计算获取需要进行规划的无线通信系统网络中的网络参数信息，并根据计算获得的网络参数信息对所述需要进行规划的无线通信系统网络进行规划；

C、计算规划后的无线通信系统网络中小区的信干比值，根据所述信干比值对已经布置的基站及扇区进行调整。

所述的步骤A还包括：

获取路测辅助信息，所述的路测辅助信息包括现有无线通信系统网络和需要进行规划的无线通信系统网络从机顶口到天线的天馈系统配置信息。

所述的网络参数信息包括：

接收信号的码片信号功率和信干比。

所述的步骤A包括：

获取2G网络的路测数据，以及2G和3G网络的路测辅助信息。

而且，所述的步骤B包括：

B1、根据所述的2G网络的路测数据，计算2G网络中的小区天线到采样测试点之间的路径损耗；

B2、根据所述的2G网络中的路径损耗计算获得3G网络中的相应的小区天线到所述采样测试点的路径损耗；

B3、根据所述3G网络中的路径损耗计算3G网络中采样测试点的接收信号电平值；

B4、根据所述的接收信号电平值，以及3G网络中期望的接收信号电平值进行3G网络规划。

所述的步骤B1包括：

在2G网络中，确定采样测试点接收信号电平值R_i与小区天线到采样测试点间的路径损耗值PL_2G，i间的关系表达式为：

R_i＝P_BCCH，i-L_Misc-2G，i+G_Ant-2G，i-PL_2G，i，

其中：

P_BCCH，i为2G网络中基站机顶口的发射功率；

L_Misc-2G，i为2G网络发射端天馈损耗；

G_Ant-2G，i为2G网络天线增益；

根据所述关系表达式计算2G网络中的PL_2G，i。

所述的步骤B2包括：

将2G网络中的路径损耗值，基于其工作频段以及3G网络的工作频段进行修正，获得3G网络中相应的小区天线到所述采样测试点间的路径损耗。

所述的步骤B2具体包括：

基于2G网络和3G网络的网络传播模型分别计算获得2G网络和3G网络中的理论路径损耗值；

计算2G网络和3G网络中的路径损耗值间的理论差值；

根据所述2G网络中的实际测量计算的路径损耗值和所述的理论差值计算3G网络中的相应的小区天线到所述采样测试点间的理论路径损耗值。

所述的步骤B2还包括：

根据3G网络所处的区域对修正后获得的3G网络中小区天线到所述采样测试点间的路径损耗进行进一步修正。

所述的步骤B3包括：

在3G网络中，根据小区天线到采样测试点间的路径损耗值PL_3G，i计算确定采样测试点接收信号电平值Ec_pilot，i值为：

Ec_pilot，i＝P_Pilot，i-L_Misc-3G，i+G_Ant-3G，i-PL_3G，i，

其中：

P_Pilot，i为3G网络基站机顶口小区导频信道的发射功率；

L_Misc-3G，i为3G网络发射端天馈损耗；

G_Ant-3G，i为3G网络天线增益。

所述的步骤B4包括：

判断计算获得的3G网络的接收信号电平值是否符合3G网络中期望的接收信号电平值，如果符合，则无需对已经布置的基站及扇区进行调整，否则，根据计算获得的3G网络的接收信号电平值的大小对已经布置的基站及扇区进行增加或减少调整。

所述的无线通信系统网络规划的实现方法还包括：

若所述规划后的无线通信系统网络为3G网络，则所述的步骤C具体包括：

计算3G网络中在采样测试点接收到的服务小区的信号功率值；

计算3G网络中采样测试点接收到的所述服务小区的所有相邻小区的信号功率值之和；

利用所述的服务小区的信号功率值、所有相邻小区的信号功率值之和，以及背景底噪声值计算采样测试点的信干比。

所述的无线通信系统网络规划的实现方法还包括：

获取基于各个采样测试点规划获得的整个3G网络性能，并根据针对整个3G网络的预期规划结果对获得的整个3G网络中布置的基站和扇区进行调整。

所述的无线通信系统网络规划的实现方法还包括：

获取基于各个采样测试点规划获得的整个3G网络的路测数据；

基于所述路测数据计算该3G网络中的采样测试点的接收信号电平值；

如果所述接收信号电平值不符合3G网络中期望的接收信号电平值，则根据所述接收信号电平值的大小对已经布置的基站及扇区进行调整。

所述的无线通信系统网络规划的实现方法还包括：

基于所述3G网络的路测数据计算3G网络中的小区信干比；

如果所述信干比不符合3G网络中期望的信干比值，则根据所述信干比值对已经布置的基站及扇区进行调整。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的方法避免了对网络规划传播模型的依赖，而是立足于路测区域小区天线和路测点之间真实的路径损耗，进行3G网络规划优化区域目标业务的接收信号Ec和信干比Eclo覆盖预测。因此，本发明大大提高了网络规划的准确度。而且，本发明所述的方法实施起来简单、易行，并且运供商对规划的准确性也更容易接受。

而且，在运营商已有2G网络的情况下，如果采用本发明的方法，按照3G网络和2G网络共站址、共天线的建网原则进行规划，可以最大化的利用已有的站点和天线，有效的降低运营商建网的成本。

附图说明

图1为现有技术中3G网络规划仿真流程图；

图2为本发明提供的3G网络规划方法流程图；

图3为本发明提供的3G网络优化方法流程图。

具体实施方式

本发明的核心是通过对路测区域和相关小区天线之间的路径损耗计算，获取3G网络小区导频信道接收信号电平Ec_pilot和信干比Eclo_pilot，通过服务小区导频信道接收信号电平Ec_pilot和信干比Eclo_pilot，进行3G网络规划或者优化，从而提供3G网络的规划或者优化的解决方案。

本发明实现的前提是在规划3G网络时，以2G网络为基准实现，也就是说，假设3G网络中的基站及天线的规划与2G网络基本相同，即3G网络采用与2G网络共基站址、共天线的建网原则，然后，再在此基础之上进行基站站点及天线的调整，以获得满意的规划方案。在实际的3G网络的规则过程中，通常为便于站点的选择，及减少建网成本，如果可能的话，运营商均希望基于现有的基站站点进行布置规划。

为对本发明有进一步了解，下面将分别对本发明实现的3G网络规划和优化的处理过程进行说明。

下面首先对基于路测数据的3G网络规划的处理过程结合附图进行说明，如图2所示，具体的实现过程如下：

步骤21：输入路测数据信息。在3G网络规划阶段，所述的路测数据为2G网络的测试信号；

所述的路测数据包括：采样测试点(即路测样点)接收信号的电平值，具体包括服务小区广播信道接收信号的电平值和相邻小区广播信道接收信号的电平值；

步骤22：输入路测网络辅助信息；

所述的路测网络辅助信息包括：2G网络和3G网络从机顶口到天线的天馈系统配置信息，比如：馈线类型，馈线长度，跳线，功分器，耦合器，天线类型等；

借助所述路测网络辅助信息，可以获取2G网络和3G网络共享天线位置时，每根天线从机顶口到天线之间的天馈系统增益差，用于后续3G网络中路测点小区导频信道接收信号Ec_pilot的计算。

步骤23：利用路测数据和路测网络的辅助信息，计算3G网络中路测区域服务小区和相邻小区的导频信道接收信号Ec_pilot；

首先，通过下行链路预算，可以分别获得路测点2G网络和3G网络小区i导频信道的接收信号电平，通常2G网络测试终端接收天线增益为0dB，根据2G下行链路预算，在路测采样点获取小区i的BCCH(广播控制信道)接收信号电平值R_i的计算可以采用如下公式：

R_i＝P_BCCH，i-L_misc-2G，i+G_ant-2G，i-PL_2G，i；

其中：

R_i——路测采样点2G测试终端接收服务小区BCCH信道的测试电平(dBm)，该值可以在2G网络中测得，即为2G网络中的路测数据；

P_BCCH，i——2G BTS基站机顶口BCCH信道的发射功率(dBm)，为2G网络中的已知参数；

L_Misc-2G，i——2G发射端天馈损耗，包括馈线损耗，连接器损耗，跳线损耗等(dB)，为2G网络中的已知参数；

G_Ant-2G，i——2G天线增益(dB)，为2G网络中的已知参数；

PL_2G，i——从2G小区i的天线到路测采样点之间的路径损耗(dB)，需要通过上述各参数值及公式求取的参数；

其次，通常3G网络测试终端接收天线增益也为0dB，因此，根据3G下行链路预算，在路测采样点获取小区i的导频信道接收电平Ec_pilot，i可以描述如下：

Ec_pilot，i＝P_Pilot，i-L_misc-3G，i+G_ant-3G，i-PL_3G，i；

其中：

P_Pilot，i——3G基站机顶口小区导频信道的发射功率(dBm)，为3G网络中的已知参数；

L_Misc-3G，i——3G发射端天馈损耗，包括馈线损耗，连接器损耗，跳线损耗等(dB)，为3G网络中的已知参数；

G_Ant-3G，i——3G天线增益(dB)，为3G网络中的已知参数；

PL_3G，i——从3G小区i的天线到路测采样点之间的路径损耗(dB)，需要根据PL_2G，i值获得；

通过上述描述可以确定：根据2G网络的链路预算公式，可以计算2G网络路测点和小区i之间的路径损耗PL_2G，i；另外，由于相同路测采样点的3G网络路径损耗PL_3G，i和2G网络路径损耗PL_2G，i之间，可以通过分析2G和3G网络间的频差带来的路径损耗差异PL_Δf，加以修正，从而可以获得3G网络中相应的路径损耗PL_3G，i，即：

PL_3G，i＝PL_2G，i+PL_Δf；

其中所述PL_Δf的计算可以根据2G网络和3G网络相应的工作频段适用的传播模型进行仿真，以计算各自的基于仿真环境的理论的路径损耗值，并进一步计算获得理论的路径损耗差异值，即为PL_Δf；

因此，可以利用2G网络路测数据获得3G网络无线系统小区i的导频信道在路测点的接收信号电平Ec_pilot，j，即：

Ec_pilot，j＝R_i+(P_Pilot，i-P_BCCH，i)-(L_misc-3G，i-L_misc-2G，i)+(G_ant-3G，i-G_ant-2G，i)-PL_Δf；

按照上述方法，可以获取3G网络中各个采样测试点所有小区导频信道接收信号电平Ec_pilot。

步骤24：根据3G网络规划对Ec_pilot的要求，进行路测区域涉及的小区导频信道接收信号Ec_pilot的信号修正；

当然，如果是初次规划处理，则无需对路测区域相关小区导频信道Ec_pilot进行修正，但是，如果是处于规划优化方案有效性验证阶段，则需要修正路测区域相关小区Ec_pilot的接收信号，如增加一个小区或关闭一个小区等；

如果规划优化的方案是在2G网络的基础上增加一个小区，则需要在路测数据中，把仿真模拟的小区信号加入到路测数据点的小区信号表中；

如果规划优化的方案是在2G网络的基础上关闭一个小区，则需要把路测点涉及的该小区信号从小区信号列表中删除；

如果规划优化的方案是2G网络的基础上调整某天线的工程参数，则通过仿真模拟小区导频接收信号变化值ΔEc_pilot后，需要把涉及该小区路测点的数据修正为：Ec_pilot+ΔEc_pilot；

因此，在该步骤中就是根据规划优化的方案，对基于2G网络路测参数计算出的Ec_pilot进行调整，以获得规划调整后3G网络中各小区导频信号的Ec_pilot值。

步骤25：计算3G网络中路测区域服务小区/邻小区导频信道接收信干比Eclo_pilot；小区i导频信道接收信干比的计算如下：

${\mathrm{EcIo}}_{\mathrm{pilot},i}=\frac{{\mathrm{Ec}}_{\mathrm{pilot},i}}{I_i+\mathrm{\Σ}{I}_j+\mathrm{No}}$

其中：

I_i——在路测采样点接收到的本小区(即服务小区)信号的接收功率值(单位为W，瓦)；

I_j——在路测采样点接收到的服务小区的相邻小区j所有信号的接收功率值的和(单位为W，瓦)；

No——背景底噪声(单位为W，瓦)；

假设将参数P_Cell，i，P_pilot，i，Ec_pilot，i，P_Cell，j，P_pilot，j，Ec_pilot，j计量单位已转换成瓦W的计量单位，从而路测采样点本小区接收信号I_i可以通过服务小区i总的发射功率P_Cell，i和路径损耗PathLoss_i来计算：

$I_i=\frac{P_{\mathrm{cell},i}}{{\mathrm{Pathloss}}_i}\frac{P_{\mathrm{cell},i}}{\frac{P_{\mathrm{pilot},i}}{{\mathrm{Ec}}_{\mathrm{pilot},i}}}=\frac{{\mathrm{Ec}}_{\mathrm{pilot},i}\×P_{\mathrm{cell},i}}{P_{\mathrm{pilot},i}};$

同样，路测采样点邻小区j接收信号I_j可以通过服务小区的相邻小区总的发射功率P_Cell，j和路径损耗PathLoss_j来计算：

$I_j=\frac{P_{\mathrm{cell},j}}{{\mathrm{Pathloss}}_j}=\frac{P_{\mathrm{cell},j}}{\frac{P_{\mathrm{pilot},j}}{{\mathrm{Ec}}_{\mathrm{pilot},j}}}=\frac{{\mathrm{Ec}}_{\mathrm{pilot},j}\×P_{\mathrm{cell},j}}{P_{\mathrm{pilot},j}};$

这样路测采样点小区i接收信号信干比Eclo_pilot，i可以重新按下面的式子来表示：

${\mathrm{EcIo}}_{\mathrm{pilot},i}=\frac{{\mathrm{Ec}}_{\mathrm{pilot},i}}{I_i+\mathrm{\Σ}{I}_j+\mathrm{No}}=\frac{{\mathrm{Ec}}_{\mathrm{pilot},i}}{\frac{{\mathrm{Ec}}_{\mathrm{pilot},i}\×P_{\mathrm{cell},i}}{P_{\mathrm{pilot},i}}+\mathrm{\Σ}\frac{{\mathrm{Ec}}_{\mathrm{pilot},j}\×P_{\mathrm{cell},j}}{P_{\mathrm{pilot},j}}+\mathrm{No}};$

步骤26：基于计算获得的Ec_pilot/Eclo_pilot值进行目标业务覆盖预测，即根据目标业务的门限要求，进行目标业务覆盖预测分析；

以便于在后续的处理过程中，可以在所述的Ec_pilot/Eclo_pilot值不符合目标业务的门限要求时，则调整规划优化方案，即调整基站或天线，以使所述的Ec_pilot/Eclo_pilot值符合预定的目标业务的门限要求。

步骤27：对规划获得的整个3G网络进行相应的网络性能统计，以分析网络的最佳服务小区覆盖、导频污染、软切换区域等网络性能；

以便于在后续的处理过程中，可以在服务小区覆盖、导频污染、软切换区域等网络性能不符合预定的要求时，仍然可以通过对规划的3G网络中的基站和天线进行调整，以获得最佳的网络性能。

步骤28：根据步骤26完成的目标业务覆盖预测及步骤27完成的网络性能统计，判定目标业务覆盖存在有问题的区域；

具体为根据Ec_pilot/Eclo_pilot的目标业务覆盖预测和网络性能统计分析，可以确定规划的3G网络中存在问题的区域。

步骤29：针对存在问题的区域提供相应的规划优化的解决方案；

具体为：对于不能满足目标业务的问题区域，比如Ec_pilot问题区域，可以增加扇区或者新增站点来解决覆盖问题；对于Eclo_pilot问题区域，可以对原有扇区天线工程参数bearing，down tilt进行调整。

步骤210：仿真模拟规划优化方案涉及小区的路测数据在天线工程参数改变或者新增天线后的调整量；

为了验证增加扇区或者新增站点后的目标业务覆盖效果，通过仿真模拟路测区域和覆盖区域半径内新增小区的接收信号Ec_pilot，并通过插值合并到原路测数据中，经过对原路测数据修正后，重新计算路测区域的Ec_pilot，Eclo_pilot性能，验证是否对应的问题区域已经解决，确定方案的可行性；

为了验证扇区天线工程参数调整后的目标业务覆盖效果，通过仿真模拟天线工程参数bearing(主瓣方向)，down tilt(下倾角)调整后，对应路测区域小区样点的信号变化值，并对涉及该扇区的原有路测数据进行修正，重新计算路测区域的Ec_pilot，Eclo_pilot性能，验证是否对应的问题区域已经解决，确定方案的可行性。

为对本发明有进一步了解，下面将对上述的步骤23中涉及的PL_Δf的计算方式进行详细说明，具体如下：

2G蜂窝无线系统工作频段分为900MHz和1800MHz，3G蜂窝无线系统工作频段在2GHz附近，2G路测样点的路径损耗折算为3G相同路测点的路径损耗时，需要根据频差进行修正。

对于工作在1800MHz的2G频段和3G的工作频段相近，因此在无线电波的传播及损耗特性上比较相似，传播特性可以用Cost-Hata模型来描述，假设2G系统工作频段为f_{2G_1800}(MHz)，3G系统工作频段为f_3G(MHz)，以urban(市区)为例，采样测试点的2G网络的理论路径损耗PL_2Gi可以计算如下：

PL_2Gi＝46.3+33.9×log(f_{2G_1800})-13.82×log(Hb)-a(f_{2G_1800}，Hm)+[44.9-6.55×log(Hb)]×log(d)+Cm；

3G网络的理论路径损耗PL_3Gi可以计算如下：

PL_3Gi＝46.3+33.9×log(f_3G)-13.82×log(Hb)-a(f_3G，Hm)+[44.9-6.55×log(Hb)]×log(d)+Cm；

其中：

Hm——移动台的高度；

Hb——基站天线的高度；

d——基站天线到路测采样点之间的视距；

Cm——中等城市和中等密度树林的郊区为0dB，大城市为3dB；

a(f，Hm)__a(f，Hm)＝[1.1×log(f)-0.7]×Hm-[1.56×log(f)-0.8]。

根据上面的两个计算公式，可以获取城区路测样点(即采样测试点)的2G网络的理论路径损耗PL_2Gi和3G网络的理论路径损耗PL_3Gi之间由于频差导致相同路测样点的路径损耗差异PL_Δf：

PL_Δf＝PL_3Gi-PL_2Gi

＝33.9*log10(f_3G/f_{2G_1800})-[a(f_3G，Hm)-a(f_{2G_1800}，Hm)]；

假定f_3G＝2000MHz，f_{2G_1800}＝1800MHz，Hm＝1.5m，实际路测数据路径损耗的计算需要根据运营商所在的下行频段具体计算，根据不同传播环境的场景来分析1800MHz和2GHz频差带来的路径损耗差异PL_Δf：

(1)对于城区，由于1800MHz和2GHz频差带来的3G路径损耗减去2G路径损耗的差异值为PL_Δf＝1.551-(0.075-0.071)＝1.549dB，和a(f_3G，Hm)函数相关的频差带来的影响很小，基本上可以忽略不计。

(2)对于城市郊区，需要在城区的路径损耗公式基础上进行修正，2G路径损耗计算公式修正为PL_2Gi＝PL_2Gi+C_suburban，3G路径损耗公式修正为PL_3Gi＝PL_3Gi+C_suburban，修正参数C_suburban为：

C_suburban＝-2*[log(f/28)]²-5.4，由于1800MHz和2GHz频差带来的3G修正参数减去2G修正参数的值为-0.34dB，城市郊区1800MHz和2GHz频差导致的3G路径损耗减去2G路径损耗差异值PL_Δf为PL_Δf＝1.55-0.34＝1.21dB，和城区的路径损耗差异PL_Δf基本上相近。

(3)对于准平坦的农村(有一定的地物起伏)，需要在城区的路径损耗公式基础上进行修正，其中：

2G路径损耗计算公式修正为：PL_2Gi＝PL_2Gi+C_{Rural_Quasi_Open}；

3G路径损耗公式修正为：PL_3Gi＝PL_3Gi+C_{Rural_Quasi_Open}；

修正参数C_{Rural_Quasi_Open}为：

C_{Rural_Quasi_Open}＝-4.78*[log(f)]²+18.33*log(f)-35.94；

由于1800MHz和2GHz频差带来的3G修正参数减去2G修正参数的值为-0.60dB，因此准平坦农村1800MHz和2GHz频差导致的3G路径损耗减去2G路径损耗差异值PL_Δf＝1.55-0.60＝0.95dB。

(4)对于平坦的农村，需要在城区的路径损耗公式基础上进行修正，2G路径损耗计算公式修正为PL_2Gi＝PL_2Gi+C_{Rural_Open}，3G路径损耗公式修正为PL_3Gi＝PL_3Gi+C_{Rural_Open}，修正参数C_{Rural_Open}为：

C_{Rural_Open}＝-4.78*[log(f)]²+18.33*log(f)-40.94。

由于1800MHz和2GHz频差带来的3G修正参数减去2G修正参数的值为-0.60dB，因此平坦农村1800MHz和2GHz频差导致的3G路径损耗减去2G路径损耗差异值PL_Δf＝1.55-0.60＝0.95dB。

从上面的计算结果可以看出，对于2G 1800工作频段的路测数据，在计算3G路径损耗的时候，由于二者工作频段相距比较近，使得频差在不同传播场景下的影响很小，除了很平坦并且开阔的农村地带，基本上可以忽略城区、郊区场景不同带来的差异。

对于工作在900MHz的2G无线系统，其工作频段和3G工作频段2GHz相距甚远，在传播过程中反射的损耗和衍射等特性上，差异比较大，二者无法共用同一个传播模型。cost-hata模型适用频段为1500MHz～2000MHz，Okumura-Hata模型适用频段为150～1000MHz，所以900MHz的2G无线蜂窝网络系统适用Okumura-Hata模型。通过分析900MHz的2G无线系统和3G无线系统传播模型差异，我们同样可以获取频差带来的路径损耗差异值PL_Δf。根据Okumura-Hata模型，城区900MHz 2G无线系统路测样点和小区i之间路径损耗PL_2Gi计算如下：

PL_2Gi＝69.55+26.16×log(f_{2G_900})-13.82×log(Hb)-a(f_{2G_900}，Hm)+[44.9-6.55×log(Hb)]×log(d)；

其中：

Hm——移动台的高度；

Hb——基站天线的高度；

d——基站天线到路测采样点之间的视距；

a(f，Hm)-中等大小城市a(f，Hm)＝[1.1×log(f)-0.7]×Hm-[1.56×log(f)-0.8]；大城市中工作频段f＜＝200MHz时，a(Hm)＝8.29×[log(1.54×Hm)]²-1.1；大城市中工作频段f＞＝400MHz时，a(Hm)＝3.2×[log(11.75×Hm)]²-4.97。

根据cost-hata模型，城区3G无线系统路测样点和小区i之间路径损耗PL_3Gi计算如下：

PL_3Gi＝46.3+33.9×log(f_3G)-13.82×log(Hb)-a(f_3G，Hm)+[44.9-6.55×log(Hb)]×log(d)+Cm；

利用3G路径损耗PL_3Gi和2G路径损耗PL_2Gi，可以计算由于频差带来的路径损耗差异PL_Δf：

PL_Δf＝PL_3Gi-PL_2Gi

＝(46.3-69.55)+[33.9*log10(f_3G)-26.16*log10(f_{2G_900})]-[a(f_3G，Hm)-a(f_{2G_900}，Hm)]+Cm

＝-23.25+[33.9*log10(f_3G)-26.16*log10(f_{2G_900})]-[a(f_3G，Hm)-a(f_{2G_900}，Hm)]+Cm；

假定f_3G＝2000MHz，f_{2G_900}＝900MHz，Hm＝1.5m，实际路测数据路径损耗的计算需要根据运营商所在的下行频段具体计算，则路径损耗差异PL_Δf计算公式可以进一步简化：

PL_Δf＝-23.25+[33.9*log10(2000)-26.16*log10(900)]-[a(f_3G，Hm)-a(f_{2G_900}，Hm)]+Cm

＝11.38-[a(f_3G，Hm)-a(f_{2G_900}，Hm)]+Cm；

下面根据不同传播环境的场景来分析900MHz和2GHz频差带来的路径损耗差异PL_Δf：

(1)对于中等大小城市，由于900MHz和2GHz频差带来的3G路径损耗减去2G路径损耗的差异值为：

PL_Δf＝11.38-(1.1*Hm-1.56)*log(f_3G/f_{2G_900})+Cm＝11.35dB；

和a(f_3G，Hm)函数相关的频差带来的影响很小，基本上可以忽略不计。

(2)对于大城市，由于900MHz和2GHz频差带来的3G路径损耗减去2G路径损耗的差异值为PL_Δf＝11.38+Cm＝14.38dB。

(3)对于城市郊区，需要在城区的路径损耗公式基础上进行修正，2G路径损耗计算公式修正为PL_2Gi＝PL_2Gi+C_suburban，3G路径损耗公式修正为PL_3Gi＝PL_3Gi+C_suburban，修正参数C_suburban为：

C_suburban＝-2*[log(f/28)]²-5.4；

由于900MHz和2GHz频差带来的3G修正参数减去2G修正参数的值为-2.33dB。在3G郊区的传播模型中，我们不考虑和城市大小相关的修正参数Cm，因此城市郊区900MHz和2GHz频差导致的3G路径损耗减去2G路径损耗差异值PL_Δf为PL_Δf＝11.35-2.33＝9.02dB。

(4)对于准平坦的农村(有一定的地物起伏)，需要在城区的路径损耗公式基础上进行修正，其中：

2G路径损耗计算公式修正为PL_2Gi＝PL_2Gi+C_{Rural_Quasi_Open}；

3G路径损耗公式修正为PL_3Gi＝PL_3Gi+C_{Rural_Quasi_Open}；

修正参数C_{Rural_Quasi_Open}为：

C_{Rural_Quasi_Open}＝-4.78*[log(f)]²+18.33*log(f)-35.94；

由于900MHz和2GHz频差带来的3G修正参数减去2G修正参数的值为-4.01dB，在3G农村的传播模型中，我们不考虑和城市大小相关的修正参数Cm，因此准平坦农村900MHz和2GHz频差导致的3G路径损耗减去2G路径损耗差异值PL_Δf＝11.35-4.01＝7.34dB。

(5)对于平坦的农村，需要在城区的路径损耗公式基础上进行修正，2G路径损耗计算公式修正为PL_2Gi＝PL_2Gi+C_{Rural_Open}，3G路径损耗公式修正为PL_3Gi＝PL_3Gi+C_{Rural_Open}，修正参数C_{Rural_Open}为：

C_{Rural_Open}＝-4.78*[log(f)]²+18.33*log(f)-40.94

由于900MHz和2GHz频差带来的3G修正参数减去2G修正参数的值为-4.01dB，在3G农村的传播模型中，我们不考虑和城市大小相关的修正参数Cm，因此平坦农村900MHz和2GHz频差导致的3G路径损耗减去2G路径损耗差异值PL_Δf＝11.35-4.01＝7.34dB。

从上面的计算结果可以看出，对于2G 900工作频段的路测数据，在计算3G路径损耗的时候，由于二者工作频段相距很远，使得频差在不同传播场景下给路径损耗差PL_Δf带来的影响很大，在利用900MHz 2G路测数据计算3G的路径损耗时，需要针对不同的传播环境进行相应的修正。

因此，在2G网络中的路径损耗与3G网络中路径损耗间的路径损耗差异PLΔf可以通过仿真计算获得，且为一个常数。这样，本发明中，便可以很方便地根据2G网络中的路径损耗计算出3G网络中的路径损耗值。

本发明还提供了一种针对上述规划出来的3G网络的一种优化处理方案，具体实现方式如图3所示，包括：

步骤31：获取基于各个采样测试点获得的规划后的整个3G网络的路测数据，并基于所述路测数据进行路测区域小区导频信道接收信号Ec_pilot和信干比Eclo_pilot的计算；

也就是说，在3G网络优化阶段，3G网路优化阶段的路测数据中可以直接采样获取3G网络路测区域小区导频信道接收信号Ec_pilot和信干比Eclo_pilot，然后，基于获得的值进行3G网络的优化处理；

获得上述值后，具体的优化处理过程与前面所述规划处理过程中的步骤24到步骤210过程完全相同，在此不再详述。

综上所述，本发明所述方法在进行网络规划时不再依赖相应的传播模型实现，而是立足于路测区域小区天线和路测点之间真实的路径损耗，进行3G网络规划优化区域目标业务的接收信号Ec和信干比Eclo覆盖预测，因此，可以大大提高网络规划的准确度。本发明尤其适用于运营商已有2G网络，并按照3G网络和2G网络共站址、共天线的建网原则进行规划的情况。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种无线通信系统网络规划的实现方法，其特征在于，包括：

A、获取现有无线通信系统网络的路测数据信息；

B、根据所述路测数据信息计算获取需要进行规划的无线通信系统网络中的网络参数信息，并根据计算获得的网络参数信息对所述需要进行规划的无线通信系统网络进行规划；

C、计算规划后的无线通信系统网络中小区的信干比值，根据所述信干比值对已经布置的基站及扇区进行调整；

所述现有无线通信系统网络为2G网络，所述需要进行规划的无线通信系统网络为3G网络。

2.根据权利要求1所述的无线通信系统网络规划的实现方法，其特征在于，所述的步骤A还包括：

获取路测辅助信息，所述的路测辅助信息包括现有无线通信系统网络和需要进行规划的无线通信系统网络从机顶口到天线的天馈系统配置信息。

3.根据权利要求1所述的无线通信系统网络规划的实现方法，其特征在于，所述的网络参数信息包括：

接收信号的码片信号功率和信干比。

4.根据权利要求1、2或3所述的无线通信系统网络规划的实现方法，其特征在于，所述的步骤A包括：

获取2G网络的路测数据，以及2G和3G网络的路测辅助信息；

而且，所述的步骤B包括：

B1、根据所述的2G网络的路测数据，计算2G网络中的小区天线到采样测试点之间的路径损耗；

B2、根据所述的2G网络中的路径损耗计算获得3G网络中的相应的小区天线到所述采样测试点的路径损耗；

B3、根据所述3G网络中的路径损耗计算3G网络中采样测试点的接收信号电平值；

B4、根据所述的接收信号电平值，以及3G网络中期望的接收信号电平值进行3G网络规划。

5.根据权利要求4所述的无线通信系统网络规划的实现方法，其特征在于，所述的步骤B1包括：

在2G网络中，确定采样测试点接收信号电平值R_i与小区天线到采样测试点间的路径损耗值PL_2G，i间的关系表达式为：

R_i＝P_BCCH，i-L_Misc-2G，i+G_Ant-2G，i-PL_2G，i，

其中：

P_BCCH，i为2G网络中基站机顶口的发射功率；

L_Misc-2G，i为2G网络发射端天馈损耗；

G_Ant-2G，i为2G网络天线增益；

根据所述关系表达式计算2G网络中的PL_2G，i。

6.根据权利要求5所述的无线通信系统网络规划的实现方法，其特征在于，所述的步骤B2包括：

将2G网络中的路径损耗值，基于其工作频段以及3G网络的工作频段进行修正，获得3G网络中相应的小区天线到所述采样测试点间的路径损耗。

7.根据权利要求6所述的无线通信系统网络规划的实现方法，其特征在于，所述的步骤B2具体包括：

基于2G网络和3G网络的网络传播模型分别计算获得2G网络和3G网络中的理论路径损耗值；

计算2G网络和3G网络中的路径损耗值间的理论差值；

根据所述2G网络中的实际测量计算的路径损耗值和所述的理论差值计算3G网络中的相应的小区天线到所述采样测试点间的理论路径损耗值。

8.根据权利要求6所述的无线通信系统网络规划的实现方法，其特征在于，所述的步骤B2还包括：

根据3G网络所处的区域对修正后获得的3G网络中小区天线到所述采样测试点间的路径损耗进行进一步修正。

9.根据权利要求4所述的无线通信系统网络规划的实现方法，其特征在于，所述的步骤B3包括：

在3G网络中，根据小区天线到采样测试点间的路径损耗值PL_3G，i计算确定采样测试点接收信号电平值Ec_pilot，i值为：

Ec_pilot，i＝P_Pilot，i-L_Misc-3G，i+G _Ant-3G，i-PL_3G，i，

其中：

P_Pilot，i为3G网络基站机顶口小区导频信道的发射功率；

L_Misc-3G，i为3G网络发射端天馈损耗；

G_Ant-3G，i为3G网络天线增益。

10.根据权利要求4所述的无线通信系统网络规划的实现方法，其特征在于，所述的步骤B4包括：

判断计算获得的3G网络的接收信号电平值是否符合3G网络中期望的接收信号电平值，如果符合，则无需对已经布置的基站及扇区进行调整，否则，根据计算获得的3G网络的接收信号电平值的大小对已经布置的基站及扇区进行增加或减少调整。

11.根据权利要求1所述的无线通信系统网络规划的实现方法，其特征在于，若所述规划后的无线通信系统网络为3G网络，则所述的步骤C具体包括：

计算3G网络中在采样测试点接收到的服务小区的信号功率值；

计算3G网络中采样测试点接收到的所述服务小区的所有相邻小区的信号功率值之和；

利用所述的服务小区的信号功率值、所有相邻小区的信号功率值之和，以及背景底噪声值计算采样测试点的信干比。

12.根据权利要求4所述的无线通信系统网络规划的实现方法，其特征在于，该方法还包括：

获取基于各个采样测试点规划获得的整个3G网络性能，并根据针对整个3G网络的预期规划结果对获得的整个3G网络中布置的基站和扇区进行调整。

13.根据权利要求4所述的无线通信系统网络规划的实现方法，其特征在于，该方法还包括：

获取基于各个采样测试点规划获得的整个3G网络的路测数据；

基于所述路测数据计算该3G网络中的采样测试点的接收信号电平值；

如果所述接收信号电平值不符合3G网络中期望的接收信号电平值，则根据所述接收信号电平值的大小对已经布置的基站及扇区进行调整。

14.根据权利要求13所述的无线通信系统网络规划的实现方法，其特征在于，该方法还包括：

基于所述3G网络的路测数据计算3G网络中的小区信干比；

如果所述信干比不符合3G网络中期望的信干比值，则根据所述信干比值对已经布置的基站及扇区进行调整。

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