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隨著時間的推移，3G移動通信技術日漸成熟，有關3G網絡的部署、設計也逐步提上日程。從設計的理念來說，3G與2G及2.5G的網絡有著顯著不同，這種不同，除了表現(xiàn)在無線接入網絡的設計上外，還表現(xiàn)在核心網絡的設計、支撐系統(tǒng)的規(guī)劃、業(yè)務平臺的開發(fā)等諸多方面。3G網絡的設計是比較復雜的，本文僅就一些大的原則提出3G無線網絡設計的基本思想，并提出與現(xiàn)有系統(tǒng)共容的策略。
一、網絡組織架構和規(guī)劃總則
無線通信系統(tǒng)網絡規(guī)劃工作是隨著小區(qū)制蜂窩移動通信系統(tǒng)的出現(xiàn)而提出的。在蜂窩移動通信階段，網絡的覆蓋和容量不但與設備性能有關，還與每個小區(qū)基站的站點選擇、參數(shù)選擇、小區(qū)間干擾、網絡結構等因素有關，在綜合這些因素的過程中，逐步形成了系統(tǒng)的網絡規(guī)劃技術。一個無線網絡系統(tǒng)主要包括無線接入部分、傳輸部分和交換部分，因此相應的無線通信系統(tǒng)的網絡規(guī)劃也分為無線網絡規(guī)劃、傳輸中繼規(guī)劃和交換網絡規(guī)劃三個部分，具體的3G網絡拓撲圖如圖1所示。該圖展示了3G網絡和現(xiàn)有網之間的關系、網絡組織及采用的主要技術路線。
圖13G網絡拓撲圖
無線網絡規(guī)劃是根據(jù)無線網絡的特性以及網絡規(guī)劃的要求，設定相應的工程參數(shù)和無線資源參數(shù)，并在滿足一定信號覆蓋、系統(tǒng)容量和業(yè)務質量要求的前提下，使網絡的工程成本最低。要規(guī)劃好無線網絡，需做好四個方面的工作。
1.要了解無線網絡的特點，不同的無線網絡特點決定了網絡規(guī)劃中的重點和難點。例如，GSM網絡的頻率復用帶來頻率規(guī)劃的問題，CDMA網絡使用擾碼相位區(qū)分則帶來了擾碼相位規(guī)劃的問題等。
2.要了解網絡規(guī)劃的需求，其中包括運營商的網絡運行環(huán)境要求、無線業(yè)務需求等。運營商的要求對網絡規(guī)劃有指導意義，網絡運行環(huán)境不同時，網絡建設的策略也要做相應的改變；網絡覆蓋區(qū)域的無線業(yè)務需求決定了網絡需要達到的性能指標。
3.進行具體的網絡規(guī)劃工作。規(guī)劃的最終目標是滿足一定的信號覆蓋、系統(tǒng)容量和業(yè)務質量指標。達到目標的手段是合理設置系統(tǒng)的工程參數(shù)和無線資源參數(shù)。
4.考慮經濟效益，在滿足規(guī)劃目標的情況下，盡可能保證工程造價最低。
二、無線網絡規(guī)劃總體原則和主要性能指標
1.無線網絡設計總體原則
第三代移動通信網絡設計應遵循以下四個主要原則。
（1）無線網絡覆蓋與業(yè)務規(guī)劃相結合。
（2）室外與室內覆蓋并重。
（3）網絡的設計要具有良好的向前擴展性，即系統(tǒng)容量能滿足用戶增長需要。
�。�4）要規(guī)劃好無線支撐系統(tǒng)的建設，能提供不同用戶的QoS等級服務。
�。�5）考慮網絡規(guī)劃規(guī)模、技術手段的未來發(fā)展和演進方向。
2.網絡規(guī)劃的主要技術指標
無線網絡初始布局是基于運營商對多方面的考慮，包括對可能的配置和網絡設備數(shù)量的估計，主要包括以下三個方面。
�。�1）覆蓋：覆蓋區(qū)、區(qū)域類型信息、傳播條件。
（2）容量：可用頻譜、用戶增長預測、業(yè)務密度信息。
�。�3）服務質量：區(qū)域定位概率（覆蓋率）、阻塞率、終端用戶吞吐量。
初始布局包括無線鏈路預測、覆蓋分析、容量估計和最后對站點、基站硬件、RNC、不同接口設備和核心網絡元素（電路域和分組交換域的核心網）等數(shù)量的估計。上述指標中，最關鍵的是對無線鏈路的預測、覆蓋效率的規(guī)劃及負載因子和頻譜效率的計算。
三、無線網絡設計方法
1.單一3G網絡的情況
用戶的分布、用戶的移動速度以及用戶業(yè)務模型都直接影響到無線網絡的覆蓋、容量和網絡性能。而傳統(tǒng)的鏈路運算、容量推算等方法都無法準確地反映未來網絡實際情況，只有采用上面流程中專用的網絡規(guī)劃和仿真工具，并建立準確的地理環(huán)境模型、用戶業(yè)務和行為模型，才能仿真出實際網絡的運行效果。我們可以從無線網絡覆蓋和業(yè)務兩個方面對基站的規(guī)劃設計進行預測。
�。�1）以無線網絡覆蓋為依據(jù)的基站預測設計方法。在這種設計方法中，首先要列出基站覆蓋的參考業(yè)務，主要關鍵點是業(yè)務類型、傳播模型、對傳播模型的校正、模型有效標準、基本覆蓋等。在確定以上因素的情況下進行基站預算：基站預算＝總覆蓋面積/參考業(yè)務覆蓋范圍。
�。�2）以業(yè)務為依據(jù)的基站預測設計方法。在這種預算中，首先要確定業(yè)務的類型，包括分組業(yè)務和語音業(yè)務；第二，要確定總業(yè)務量的預測分布；第三，以坎貝爾模型算出基站預算；最后核算CS域剩余信道容量是否滿足PS承載，如不滿足，則根據(jù)數(shù)據(jù)承載需要增加基站預算。
2.3G與2G并存的情況
在單一3G網絡存在的情況下，我們構架了3G無線網絡的基本結構。但是，對于傳統(tǒng)的2G、2.5G（后面我們統(tǒng)稱為2G）網絡運營商來說，覆蓋廣泛的網絡、龐大的用戶群對于3G網絡來說既是優(yōu)勢也是限制因素。2G運營商既要保持其網絡覆蓋及用戶優(yōu)勢，又要引入3G技術，這必然會產生兩種系統(tǒng)的相互影響。如何通過網絡規(guī)劃將兩者之間的影響降到最低，使兩者能夠實現(xiàn)共容是亟待解決的問題。3G/2G網絡的相互影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
�。�1）無線接入網絡：主要是要考慮到2G/3G網絡間的漫游、切換，基礎設施公用（共站址、共享室內分布系統(tǒng)、共機房等）等方面。
（2）核心網：主要考慮到2G網絡中的信令網、承載網、BOSS系統(tǒng)，以及如何進行2G/3G之間“號碼攜帶NMP”等。
�。�3）業(yè)務網絡：智能網、業(yè)務平臺、業(yè)務管理平臺等。
為了使3G/2G做到很好地共容，在無線接入網部分需要注意以下幾個問題。
1.漫游
3GPP對于2G/3G之間的漫游、小區(qū)重選、系統(tǒng)設備、終端都指定了詳細的規(guī)范。并要求原有的BSS進行協(xié)議升級，以支持3G鄰近小區(qū)的廣播、系統(tǒng)間切換等特性。另外，為了支持系統(tǒng)間切換，MSC設備也需要進行相應的軟件升級。
2G/3G雙重覆蓋時，我們傾向于3G用戶優(yōu)先接入3G網絡，并保持在3G網絡中。這一方面可以給用戶提供更優(yōu)質的服務，另一方面還可以分擔2G網絡的負荷。當3G用戶離開3G覆蓋區(qū)時，才進行3G到2G的重選過程。一旦用戶重新進入3G覆蓋區(qū)，馬上再進行2G到3G的重選。此時，2G的BSC必須軟件升級，否則無法自動漫游回3G；而對于漫游而言，2GMSC可以不升級，3GMSC也不用進行任何適配處理。
2.切換
現(xiàn)階段，在2G/2.5G和3G之間的切換還存在很多問題。3GPP只制定了R99版本的3G/2G之間的切換，因此，只有對原有的2G網絡升級到R99，才能夠支持系統(tǒng)間的切換。而升級原有的網絡，對于移動運營商是個巨大的風險。為解決以上問題，可以采取3GMSC兼容2GMSC的做法。根據(jù)目前中興通訊3G網絡的經驗，除按協(xié)議3GMSC應作的適配外，由于在具體組網中存在3GMSC下掛RNC、R99/R98BSC和2G MSC(V3和V2版本)下掛R99/R98 BSC等不同情況，需要對3G MSC提出更多具體的特殊要求。
3.基礎設施共用
�。�1）共站址及機房
在3G無線網絡的建設中，和2G共站址不僅是可行的而且是必須的。調研結果顯示，80%的2G站址是可以用作3G站址的。在3G站址的選擇過程中，特別要考慮到諸如電源、傳輸（高速數(shù)據(jù)業(yè)務尤為突出）、機房空間以及原有2G站址的合理性等因素。
共用機房非常重要。其中機房屋頂情況比較復雜，民用建筑設計承重不能滿足3G機房條件，必須靈活進行基站建設。當空間、承重等條件滿足的前提下，可充分利用2G機房。
�。�2）共享室內分布系統(tǒng)
在3G建網初期，就需要考慮對一些室內的熱點地區(qū)引入專門的3G室內分布系統(tǒng)，如果已有2G室內分布系統(tǒng)，應優(yōu)先考慮2G/3G之間共用室內分布系統(tǒng)。對3G室內分布系統(tǒng)來講，與GSM共用是簡單、有效而且經濟、快速的建設方案，這里最主要的工作是需要保證在基站設備接入端采用能夠滿足系統(tǒng)間隔離度要求的雙工器。
（3）共天饋系統(tǒng)
3G與2G系統(tǒng)間共享天饋資源也非常重要。其中可以通過采用共用抱桿、鐵塔等基礎設施來實現(xiàn)。也可以通過使用特定的多頻合路器，在2G、3G覆蓋區(qū)域一致的情況下，2G與3G共用天饋系統(tǒng)。
除此之外，我們在規(guī)劃3G無線網絡的時候，還需要考慮到2G和3G之間的干擾情況。在2G/3G共址的情況下，兩個系統(tǒng)之間存在如雜散干擾、阻塞干擾、互調干擾等，這些干擾在兩個系統(tǒng)頻帶相鄰的情況下尤其嚴重，如TD-SCDMA與GSM1800系統(tǒng)，CDMA1900與WCDMA等。除此之外，在2G/3G共址的情況下，頻帶相鄰的兩個系統(tǒng)還存在鄰頻干擾的情況。這些干擾因素也都會影響系統(tǒng)的技術指標，必須予以重視。
四、結論
3G無線網絡的規(guī)劃是一個復雜浩大的工程，由于3G業(yè)務的多樣性和3G本身的許多特點，使得它的設計復雜度遠遠大于第二代移動通信系統(tǒng)的規(guī)劃。在我們構架出基本3G框架的基礎上還需要考慮3G/2G的共容，使系統(tǒng)間能夠方便的進行通信，并充分地利用已有的系統(tǒng)克服因站址選擇的局限性而導致不同系統(tǒng)共站址、共機房等造成的系統(tǒng)間的干擾問題。
----《通信世界》
