郑州3G无线网覆盖预测研究

论文摘要

目前,移动电话已经是人们日常生活中不可缺少的物品之一。自1987年中国开办移动电话业务以来,我国的移动用户一直保持着迅速上升趋势。近年来移动通信市场的高速膨胀,有力地推动了移动通信事业的发展。截至2007年底,全球移动用户已接近30亿。经过6～7年的发展,3G技术已进入成熟商用期,WCDMA用户达到1.84亿,CDMA用户超过4.3亿,EV-DO用户突破6000万,年增长率接近20%。CDMA新增用户中,EV-DO新增用户占38.4%,超过80%分布在亚太（49%）、北美（32%）。亚太成为CDMA发展最快,最活跃的区域。移动对固定的替代作用已日趋明显,目前全球有100多个国家的移动用户已超过固定电话用户。我国移动通信一直保持高速增加的势头,在2001年7月,我国移动用户数超过了美国成为第一大移动通信市场。截止到2003年10月,我国移动用户总数已突破2.57亿,首次超过了固定用户总数（2.55亿）。2004年6月,移动终端用户总数突破3亿,达到3.00559亿户。我国移动通信目前的普及率达到了40%以上,现仍保持7000万每年左右的高速增长。一方面,在激烈的市场竞争形势下,中国的移动通信系统的容量呈现飞速发展,系统向着大容量、广覆盖及高质量方面发展;另一方面,系统也在向着数据化、智能化及多媒体化的方向发展,随着第三代移动通信技术的实现和移动通信与互联网的融合,未来无线数据的传输速率将达到2Mb/s。为了满足更高的传输速率或流媒体类型的业务,WCDMA在3GPP标准R5版本中引入了高速下行分组接入HSDPA技术,使之可以支持平均8～10Mbit/s的数据下载传输速率;CDMA2000 1x EV-DO Rev.A也已经在1.25M的带宽内,实现了3.1M的下行速率和1.8M的上行速率;4G时代LTE将提供50M以上的数据传输速率。人类社会正朝着移动信息时代迈进!第三代移动通信系统是一种能提供多种高质量业务类型的,能实现全球无缝覆盖的通信系统。该系统具有能进行全球漫游,能以小型便携式终端在任何时候、任何地点进行任何种类通信的特点,是移动通信系统由模拟到数字后再进一步发展的方向。本文对比分析了第三代移动通信3种主要无线技术的特点,以郑州的地理环境和行政规划为基础,虚拟了某运营商网络的发展现状和网络的演进策略,以码分多址技术（CDMA）作为网络发展目标和本文的研究对象。本文基于对郑州市区典型环境进行的路测工作,通过对路测数据的分析处理,对覆盖传播模型进行了修正;接着,采用纯理论计算的方法,对CDMA技术的无线网络部分进行了具体的容量估算、覆盖范围确定、站址数量计算等一系列工作。在得出理论计算结果后,又运用华为公司（HuaweiTechnologies Co.,Ltd.）的网络规划软件U-Net对该结果进行了计算机模拟研究,考察了设计系统在地理信息系统上的覆盖情况及导频干扰情况,对理论计算的结果进行了一定程度上的仿真研究。本文的理论计算结论为通过链路预算计算在城区212.4平方公里的范围内,满足数据业务前向速率307.2kbps要求的CDMA2000 1x EVDO Rev.A基站数量为190个;通过郑州城区,本次对目前的1X 170个站点进行DORA计算机模拟仿真,可以发现基本能够满足前向307.2kbps连续覆盖。本文提出未来无线网络发展的初步构想,为进一步的工程建设决策提供了依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 移动通信的发展历史
• 1.1.1 中国移动通信历史简述
• 1.1.2 移动通信主要技术演进
• 1.2 郑州移动通信网发展概述
• 1.3 第三代移动通信标准进展状况
• 1.3.1 国际标准化工作状况
• 1.3.2 国内标准化情况
• 1.4 课题研究的目的及方法
• 1.4.1 课题研究的目的
• 1.4.2 课题研究的方法
• 1.5 本文结构
• 1.6 郑州CDMA无线网概况
• 1.6.1 郑州CDMA网络概况
• 1.6.2 郑州无线网络设备状况
• 1.7 覆盖预测区域的确定
• 1.8 3G传输技术的比较
• 1.8.1 TDD和FDD工作模式的比较
• 1.8.2 核心技术的比较
• 1.9 郑州3G网络建设方案
• 1.10 本章小结
• 第二章 郑州3G无线网络的覆盖预测研究
• 2.1 无线传播模型的选定
• 2.1.1 无线信号传播的基本特点
• 2.1.2 无线电波传播基本公式
• 2.1.3 覆盖预测模型的选定
• 2.1.4 模型选定需考虑的因素
• 2.2 覆盖预测区传播环境的分类
• 2.3 CW测试
• 2.3.1 测试原理
• 2.3.2 测试目的
• 2.3.3 测试基本原则
• 2.3.4 测试流程
• 2.4 选站
• 2.4.1 选站原则
• 2.4.2 选站标准
• 2.5 平台搭建（组网）
• 2.6 路测
• 2.7 测试数据处理
• 2.7.1 工作流程
• 2.7.2 数据筛选
• 2.7.3 数据离散
• 2.7.4 地理平均
• 2.7.5 格式转换
• 2.8 覆盖半径的计算
• 2.8.1 链路预算参数选择
• 2.8.2 传播模型选择与校正
• 2.8.3 基站建设数量
• 2.9 用户容量的计算
• 2.9.1 扇区载频能力分析
• 2.9.2 网络容量分析
• 2.10 本章小结
• 第三章 无线网络规划结果仿真及分析
• 3.1 无线网络规划要求
• 3.1.1 覆盖面积和要求
• 3.1.2 话务模型
• 3.2 CDMA2000 1x EV-DO Rev.A基站规划
• 3.2.1 站址规划
• 3.2.2 天线的考虑及电调天线的使用
• 3.2.3 网络干扰的考虑
• 3.2.4 EV-DO RA频点规划
• 3.3 无线网络规划仿真及分析
• 3.3.1 仿真工具介绍
• 3.4 仿真输入数据介绍
• 3.4.1 站点分布模拟分析
• 3.5 仿真结果
• 3.5.1 主覆盖小区分析
• 3.5.2 前向接收功率覆盖分析
• 3.5.3 前向Ec/Io覆盖分析
• 3.5.4 反向发射功率覆盖分析
• 3.5.5 切换性能分析
• 3.5.6 城区A DORA前向数据速率覆盖分析
• 3.6 计算机模拟结果分析
• 3.6.1 站点分布模拟分析
• 3.7 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文