無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃對(duì)于運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)具有指導(dǎo)性的意義。好的規(guī)劃能成功地在網(wǎng)絡(luò)覆蓋、容量、質(zhì)量及建網(wǎng)成本間取得良好的平衡，輔助運(yùn)營(yíng)商在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和升級(jí)擴(kuò)容的各階段采取最佳的實(shí)施方案，實(shí)現(xiàn)其建網(wǎng)效益的最大化。規(guī)劃仿真是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程的重要組成部分。通過(guò)仿真，我們可獲得所規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)的部分重要性能參數(shù)，如導(dǎo)頻覆蓋、最佳小區(qū)、系統(tǒng)負(fù)載、切換區(qū)域等，對(duì)實(shí)際組網(wǎng)有重要的指導(dǎo)和借鑒作用。

　　但是如何評(píng)估仿真的準(zhǔn)確度呢?中興通訊在國(guó)內(nèi)和海外的多個(gè)WCDMA試驗(yàn)網(wǎng)當(dāng)中，將網(wǎng)絡(luò)仿真的結(jié)果和試驗(yàn)網(wǎng)的路測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了反復(fù)的對(duì)比分析。結(jié)果表明，在正確選擇仿真參數(shù)，按照規(guī)范化的仿真流程進(jìn)行操作的前提下，網(wǎng)絡(luò)仿真的結(jié)果，和路測(cè)結(jié)果的誤差，保持在可以接受的范圍之內(nèi)。從而證明，可以利用網(wǎng)絡(luò)仿真工具指導(dǎo)WCDMA的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化工作。

1、WCDMA網(wǎng)絡(luò)仿真概述

　　WCDMA系統(tǒng)，由于引入了多種類型的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，整網(wǎng)業(yè)務(wù)特性的復(fù)雜程度大大超越了以語(yǔ)音業(yè)務(wù)為主，輔助以少量低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳統(tǒng)2G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。不同的業(yè)務(wù)在相同條件下的覆蓋范圍不同；在不同的業(yè)務(wù)和業(yè)務(wù)構(gòu)成比例下，所需的系統(tǒng)容量也有較大差別。另一方面，WCDMA系統(tǒng)具有軟容量的特性，系統(tǒng)容量在本質(zhì)上是與功率相關(guān)聯(lián)的，受到功率限制，且功率變化同用戶數(shù)和數(shù)據(jù)吞吐量的變化關(guān)系是非線性的和可變的。軟容量的存在給WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃帶來(lái)了困難，難以通過(guò)簡(jiǎn)單的公式計(jì)算，來(lái)確定如何才能提供足夠的系統(tǒng)容量。因此在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃當(dāng)中，往往需要特定的WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具對(duì)規(guī)劃結(jié)果進(jìn)行評(píng)估。采用仿真工具，能夠通過(guò)模擬系統(tǒng)工作過(guò)程，得到更加精確的系統(tǒng)容量覆蓋分析結(jié)果，從而合理估計(jì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和投資規(guī)模，在容量、覆蓋、不同服務(wù)質(zhì)量三者間尋求最佳平衡點(diǎn)。

　　作為必要的輸入條件，在仿真當(dāng)中，通常需要獲取被規(guī)劃區(qū)域的地理環(huán)境、地物地貌、人文、經(jīng)濟(jì)水平等信息，其中以無(wú)線傳播模型、業(yè)務(wù)分布及增長(zhǎng)特性、業(yè)務(wù)模型及話務(wù)模型的建立尤為關(guān)鍵。這些輸入參數(shù)越精確，對(duì)提高規(guī)劃結(jié)果的可信度越有利。但是，需要明確的是，不論是通過(guò)理論方法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)模估算，還是通過(guò)現(xiàn)網(wǎng)的測(cè)試對(duì)話務(wù)模型進(jìn)行采集統(tǒng)計(jì)，在操作過(guò)程中都不可避免地會(huì)進(jìn)行模型的簡(jiǎn)化分析，并涉及諸多參數(shù)的取值問(wèn)題。在很多工程參數(shù)的取值上，往往無(wú)法給出精確取值，通常使用的是業(yè)界經(jīng)驗(yàn)值或文獻(xiàn)推薦值。這些因素都會(huì)導(dǎo)致仿真結(jié)果在一定程度上與真實(shí)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)測(cè)參數(shù)值有所差異。為了評(píng)估這種差異的大小，即驗(yàn)證仿真工具輸出結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要進(jìn)行仿真與實(shí)測(cè)的對(duì)比工作。反之，在規(guī)劃初期，通過(guò)對(duì)比，也可驗(yàn)證在仿真當(dāng)中某些重要無(wú)線參數(shù)的設(shè)置正確與否，通過(guò)調(diào)整參數(shù)提高仿真精度。

2、仿真實(shí)測(cè)對(duì)比

　　首先了解一下數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的格式，如果仿真所采用的電子地圖精度為20m，地圖上每一個(gè)20x20平方米的地理區(qū)域被稱為一個(gè)bin，即一個(gè)格點(diǎn)。現(xiàn)網(wǎng)路測(cè)數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)都是以bin為單位存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的，仿真實(shí)測(cè)對(duì)比需要做的，就在于將兩個(gè)數(shù)據(jù)放在一起比較，看看其擬和的程度。

圖1　仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比示意圖

　　中興通訊自主開發(fā)了進(jìn)行仿真和實(shí)測(cè)對(duì)比的工具，一般可完成所規(guī)劃區(qū)域的整體誤差均值、標(biāo)準(zhǔn)差、概率分布函數(shù)pdf和累積分布函數(shù)cdf、置信區(qū)間等統(tǒng)計(jì)分析，并直觀地將該網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的比對(duì)誤差結(jié)果可視化地顯示在mapinfo地圖中。這些信息足以讓我們對(duì)仿真的結(jié)果作出客觀的評(píng)價(jià)。

　　從網(wǎng)絡(luò)性能KPI指標(biāo)的分析來(lái)看，通常需要進(jìn)行對(duì)比的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)包括導(dǎo)頻強(qiáng)度和導(dǎo)頻Ec/Io。

3、試驗(yàn)網(wǎng)對(duì)比案例分析

　　目前中興通訊在各地建設(shè)的試驗(yàn)網(wǎng)中，都廣泛應(yīng)用了仿真來(lái)指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。不僅在網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃階段，而且在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化階段，起到了很大的作用。

　　同時(shí)在實(shí)踐工作中，中興通訊不斷改進(jìn)仿真的精度，優(yōu)化仿真流程，獲得了很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)。仿真與實(shí)測(cè)對(duì)比不僅僅是為了驗(yàn)證仿真的指導(dǎo)作用，更重要的是總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，吸取教訓(xùn)，在反復(fù)實(shí)踐中提高仿真的精度。中興通訊在各地試驗(yàn)網(wǎng)的建設(shè)提供了最佳的實(shí)踐平臺(tái)，在不斷地提高我們仿真水平的同時(shí)，也在不斷地驗(yàn)證著仿真的重要性。

　　目前業(yè)界通用的仿真軟件包括Aircom、Planet、Atoll等。中興通訊在試驗(yàn)網(wǎng)當(dāng)中，主要采用Aircom軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)仿真，與路測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。以下結(jié)合試驗(yàn)網(wǎng)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，以Ec為例，給出仿真與實(shí)測(cè)的定量比對(duì)結(jié)果。示例中的仿真數(shù)據(jù)由Aircom的*.3ga文件獲得，而路測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)自于Agilent路測(cè)儀導(dǎo)出的SD5文件。

　　例如，中興通訊某試驗(yàn)網(wǎng)仿真所用傳播模型為以下通用模型表達(dá)式：

　　Path_Loss=K1+K2log(d)+K3(Hms)+K4log(Hms)+K5log(Heff)+K6log(Heff)log(d)+K7(Diffraction Loss)+Clutter_Loss

　　其中K1～K7的取值分別為：153.23，40.23，-2.88，0，-13.82，-6.55，0.8。

　　試驗(yàn)網(wǎng)的基站分布如下：

圖2　試驗(yàn)網(wǎng)站點(diǎn)分布圖

　　通過(guò)網(wǎng)絡(luò)仿真，可獲得導(dǎo)頻強(qiáng)度Ec的覆蓋效果圖如下：

圖3　試驗(yàn)網(wǎng)導(dǎo)頻強(qiáng)度仿真效果圖

　　實(shí)際路測(cè)結(jié)果如下：

圖4　試驗(yàn)網(wǎng)路測(cè)結(jié)果

　　通過(guò)對(duì)測(cè)試路線上的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行總體分析，總共包含8324個(gè)有效誤差樣本，誤差的均值和標(biāo)準(zhǔn)差可計(jì)算得出，分別為-3.45dB和9.47dB，由對(duì)比結(jié)果數(shù)據(jù)可見(jiàn)，在所用傳播模型和仿真條件下，Ec的誤差均值在合理范圍內(nèi)分布，Ec誤差的標(biāo)準(zhǔn)差約為9dB左右。由Ec誤差的均值可見(jiàn)，總體來(lái)說(shuō)Ec的預(yù)測(cè)結(jié)果比路測(cè)結(jié)果略小。這說(shuō)明仿真結(jié)果是比較接近真實(shí)網(wǎng)絡(luò)狀況的。

　　由于仿真參數(shù)模型化的結(jié)果，難免會(huì)出現(xiàn)部分地域預(yù)測(cè)與實(shí)測(cè)符合較好，而部分地域符合稍差的情形。在條件允許的情況下，可考慮對(duì)規(guī)劃區(qū)域采用多個(gè)傳播模型，使得模型的適用范圍更細(xì)化。同時(shí)，通過(guò)采用規(guī)范的傳播模型測(cè)試與校正方法，可以使模型盡可能真實(shí)地反應(yīng)規(guī)劃區(qū)的傳播特性，從而提高仿真精度。另一方面，在比對(duì)工具的輔助下，可以比較直觀地看出各路段的誤差分布情況，進(jìn)而調(diào)整仿真參數(shù)，使仿真與實(shí)測(cè)的誤差降低到盡可能小的水平，從而使仿真能更好地指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與優(yōu)化。

4、小結(jié)

　　從各地的試驗(yàn)網(wǎng)的數(shù)據(jù)來(lái)看，誤差的結(jié)果是可以接受的。而且，中興通訊在每次仿真后都會(huì)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，如果此次仿真結(jié)果較差，則將此次的仿真過(guò)程與以前的成功的仿真進(jìn)行比較，找出其差別并進(jìn)行調(diào)整，并將新的仿真結(jié)果再次與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，反復(fù)的調(diào)整，反復(fù)的對(duì)比，從此過(guò)程當(dāng)中，找出仿真參數(shù)影響結(jié)果的規(guī)律，并總結(jié)出適合當(dāng)?shù)厍闆r的成熟參數(shù)設(shè)置。為以后的仿真工作留下可以借鑒的東西，使得我們的仿真的精度穩(wěn)步的提升。

　　同時(shí)，仿真與實(shí)測(cè)對(duì)比還被應(yīng)用在了網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方面。為了讓仿真在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中起到更大的作用，我們利用最新的路測(cè)數(shù)據(jù)。與仿真結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，然后根據(jù)結(jié)果，精細(xì)化的調(diào)整仿真參數(shù)，以使仿真盡可能地與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)接近，因而總結(jié)出當(dāng)?shù)氐臒o(wú)線參數(shù)設(shè)置原則。那么，在網(wǎng)絡(luò)參數(shù)調(diào)整前，就可以通過(guò)仿真模擬，觀察調(diào)整的效果，分析調(diào)整后的網(wǎng)絡(luò)性能，為網(wǎng)優(yōu)工作提供可借鑒的數(shù)據(jù)。

　　仿真與實(shí)測(cè)對(duì)比，使仿真不再是一次性的工作，而是根據(jù)路測(cè)數(shù)據(jù)，不斷迭代，不斷改進(jìn)，不斷接近實(shí)際情況的仿真，從而與網(wǎng)優(yōu)工作互為補(bǔ)充，大大提高了網(wǎng)優(yōu)的效率。