学术交流

首页>学术交流

关于4G移动通信网络规划的研究

发布时间:2014-10-21 来源: 作者:

关于4G移动通信网络规划的研究 

张丽芳

(中国电信股份有限公司黑龙江分公司)

摘 要:目前全球已有超过160家运营商完成了4G网络部署。随着工信部为中国三大移动通信运营商发放4G牌照,中国电信产业已经正式进入了4G时代。首先介绍了4G的技术标准(LTE)、应用特性和行业现状,其次阐述了移动网络规划的特点及对4G网络发展和建设的重要意义,最后给出了4G移动网络规划的一般方法和步骤。

关键词:4G;LTE;无线通信技术;网络规划

1 概述

4G指的是第四代移动通信技术,该技术主要包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式(LTE尽管被宣传为4G无线标准,但它其实并未被3GPP认可为国际电信联盟所描述的下一代无线通讯标准IMT-Advanced,因此在严格意义上其还未达到4G的标准。只有升级版的LTE Advanced才满足国际电信联盟对4G的要求)。4G是集3G与WLAN于一体,并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等。4G能够以100Mbps以上的速率下载,比目前家用宽带ADSL(4兆)快20倍,并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。可见,4G有着无可比拟的优越性。

2013年12月4日,工业和信息化部向中国移动、中国电信、中国联通正式发放了第四代移动通信业务牌照(即4G牌照),中国移动、中国电信、中国联通三家均获得TD-LTE牌照,此举标志着中国电信产业正式进入了4G时代。

一、    2 移动网络规划的特点和重要意义

2.1 移动网络规划的特点

移动网络规划,顾名思义就是为移动网络制定的比较全面长远的发展计划,是对未来移动网络发展整体性、长期性、基本性问题的思考和考量,设计未来整套行动的方案。

移动网络规划具有综合性、系统性、时间性、强制性等特点。移动网络规划要根据所要规划的内容,整理出当前有效、准确及详实的信息和数据。并以其为基础进行定性与定量的预测,而后依据结果制定目标及行动方案。所制定的方案应符合相关技术及标准,更应充分考虑实际情况及预期能动力。

移动网络规划是实际网络建设的指导,因此目标必须具备确定性、专一性、合理性、有效性及可行性。其作为实际网络建设的基础,更应充分考虑实际网络建设中的可能情况,以及对未知的可能情况做具体的预防措施,以降低规划存在的漏洞或实际网络建设中的可能情况的发生所产生的不可挽回的后果或影响。

移动网络规划的制定从时间上需要分阶段,由此可以使行动目标更加清晰,使行动方案更具可行性,使数据更具精确性,使经济运作更具可控性以及收支合理性。中国电信行业的移动网络规划一般以三年为周期进行滚动规划。

2.2 移动网络规划的重要意义

我国电信行业正处于4G网络建设的初期,在各大运营商启动大规模的网络建设,投入巨量的资金之前,未雨绸缪,对4G网络进行全面和系统的规划尤为重要,这不仅关系到未来4G网络的建设和发展方向,也决定了运营商的投资效益和成本回收,更关系到国有资产的有效管理和利用。因此,移动网络规划对于4G的网络建设和发展具有极其重要的意义。

二、    3 4G移动网络规划的方法

4G移动网络规划应遵循移动网络规划的基本要求,立足于指导4G网络建设,为4G移动网络发展提供纲领性文件,总的来说,可分为以下步骤。

3.1 分析移动网络现状

移动网络规划的第一步是要理清当前移动网络的现状,这既包括移动网络的规模、覆盖、容量、质量以及承载的业务量信息,也包括移动网络所处的地理、人文环境和竞争环境。只有通过对大量的现状数据进行科学和严谨的分析,发现目前存在的问题,才能在后续的工作中有针对性的去发展和完善。因此,现状的调研与数据的获取和分析是网络规划的第一步,也是至关重要的一步,它是后续的预测和决策的首要依据,决定了整个网络规划的方向。在实际的工作中,准确、详实的网络现状数据的获取,往往需要运营商各部门间的密切配合,以及强有力的统一指挥协调。而对于数据的分析,要采用定性和定量分析相结合的方法,依据统计学理论,充分利用图表和折线等直观醒目的方式,从数量上看趋势,从表象上看本质,进而发现网络中存在的问题。

3.2 预测用户的发展和市场需求

满足市场的发展与用户的需求是发展和建设移动网络的出发点和落脚点。因此,对市场需求的分析和用户发展的预测,将直接决定4G网络建设的大方向。

4G是面向下一代移动互联网,主要针对的是数据业务。因此,对于市场需求的分析,要着重分析不同业务对于4G网络的速率需求。要从网络实测数据和理论分析两方面入手,制定有依据,切实可信的不同业务模型。

用户的发展预测要以市场部提供的现网用户数为依据,主要是采用联合预测法,即趋势外推法和普及率预测法的联合运用,以减少预测误差,提高预测的效果。在预测的业务模型和用户数的基础上,可以得到4G移动网络的业务量需求,业务量需求将可以决定未来4G网络资源的投入方向和数量。

3.3 制定总体发展思路与策略

在完成4G网络现状分析和业务量预测的基础上,可以明确目前网络存在的问题和未来网络需求的方向,据此,可以制定4G网络发展的总体思路和策略。总体思路和策略将解决4G网络建设的一些基本问题,如采用哪种制式组网,使用的频段,覆盖的区域以及覆盖区域的推进策略,为4G网络的建设指明方向。

在使用的频段上,工信部已完成了TD-LTE频段的划分:

中国移动获得130MHz频谱资源,分别为1880 -1900 MHz、2320-2370 MHz、2575-2635 MHz;中国联通获得40MHz,分别为2300-2320 MHz、2555-2575 MHz;中国电信获得40MHz,分别为2370-2390 MHz、2635-2655 MHz。运营商总体组网策略和发展思路应考虑所拥有的频率资源。

在覆盖区域和推进策略上,运营商都将优先保证省会级等一线城市的4G覆盖,然后将基本遵循密集市区->一般市区->县城->乡镇农村的覆盖优先策略。

3.4 明确网络规划的目标

在总体思路和策略的指导下,将针对网络规划的周期制定网络规划的目标,进一步回答在规划期内将建成什么样的网络的问题,规划目标主要包括网络的覆盖目标、容量目标和质量目标等。

网络规划目标的制定要从实际出发,以前期的调研数据和市场预测为基础,以总体思路和策略为指导,确保制定的目标具有系统性、合理性和可行性。同时,网络目标的制定也应按规划周期分为近期目标和长期目标,要尊重事物发展的自然规律,切勿好高骛远,也要根据网络建设的侧重点,对目标区分轻重缓急,对最重要的目标要投入更多的精力,组织相关人员和专家,认真的研究分析,确保在规划期内有最大的实现可能。

3.5 制定具体的规划方案

在明确了网络规划目标的基础上,要进一步研究分析,为实现目标制定切实可行的规划方案,还要对网络建设中可能存在的情况和问题进行分析,并针对不同的情况和问题制定相应的预案,给出指导意见。网络规划具体方案,是一般网络规划中所占篇幅最大的部分,它是网络建设所要采取的具体措施。规划方案中新增网络资源应考虑现有资源合理利旧以及基础设施共建共享,尽量节省建设投资。

对于4G网络规划来说,具体的规划方案一般包括:核心网规划方案,基站的建设规模,基站主设备选型和配置方案,电源及配套的规划方案,传输方案,以及在不同的场景下的规划指导方案。

核心网规划方案应根据集团总部统一部署网络架构进行组网,网络容量等资源配置依据各省用户发展情况及预测、业务模型分析及预测确定,还应全面考虑与相关网元的接口、传输资源配置等情况。

确定基站的建设规模和主设备的选型和配置方案要以现网数据为依据,结合目标覆盖区域的环境特点(用户分布和无线传播特性等),运用专业的通信仿真软件,对目标区域进行仿真分析。仿真分析是一个循环往复的过程,为达到预期的网络指标,需要进行多次仿真,并根据每一次仿真的结果,对仿真的网络参数进行调整,最后得到最优的网络配置,根据该配置确定最终的基站的建设规模和主设备的选型配置方案。

电源及配套的规划方案可在基站的建设规模和主设备的选型配置方案确定的基础上,根据无线基站电源和基础配套建设的相关要求,结合目标区域的实际环境情况、现网资源情况和运行维护需要,更要考虑节能减排的要求,制定合理可行的方案。

确定传输网的规划方案也要以基站的建设规模和主设备的选型配置方案为依据,结合目标区域的传输资源现状和组网方式,在保证网络传输可靠性的基础上,要兼顾传输资源的高效与合理利用。

不同的场景下的规划指导方案即是针对在网络建设中出现的一些典型情况和具体问题,在吸收现网2G/3G建设经验的基础上,结合其他建设方案和策略,统筹分析,对这些问题提出的更有针对性和指导性的解决意见。例如不同场景室内深度覆盖指导方案,密集市区、一般市区不同场景室外覆盖等指导方案。

3.6 进行投资及经济性分析

在网络规划的具体方案确定之后,需要对规划期所需要的投资进行估算,并运用建设工程经济学知识,进行经济性分析,通过财务内部收益率和静态投资回收期等相关经济性指标,衡量所制定的方案在经济上是否是合理可行的。

如果制定的方案无法满足经济性指标的要求,则需要对具体方案进行调整,重新进行投资估算,经济性分析,这也是一个循环往复的过程。直到具体方案可以满足经济性指标要求为止。

4 结束语

随着我国电信产业正式步入4G时代,4G的网络建设将进入一个大发展时期。为更好的指导4G网络建设,做好4G网络规划工作尤为重要,同时,在经济与科技迅猛发展的今天,投资的效益问题将摆在更加显要的位置。因此做好4G的网络规划工作不仅可以更好的指导4G网络建设,同时也能更好的保证投资效益,杜绝国有资产的浪费。这些对于我们的实际工作都具有极其重要的意义。 

作者简介:张丽芳,1967年生,毕业于北京邮电大学,工学学士,高级工程师,现任职于黑龙江省电信分公司网络发展部,主要从事网络规划管理工作。