通信人家园

标题: 无线网络规划心法（2.12更新 覆盖问题，损有余而补不足）  [查看完整版帖子] [打印本页]
时间:  2010-2-24 18:00
作者: 瑞士军刀     标题: 无线网络规划心法（2.12更新 覆盖问题，损有余而补不足）

本贴已经编书出版，《大话移动通信网络规划》，书店、网店均有销售，请各位多买多读，谢谢
关于无线网络规划有一堆书本和一堆资料，可用汗牛充栋比喻。
但是
但是我发现这些都是“术”，这让人有种空虚感，低头跑路，结果发现方向错了。
学了半天“摧心掌”“九阴白骨爪”，但却不知道心法“九阴真经”何在。

新年开新帖，不才想试试谈谈心法——无线网络规划心法。技术也可以写的很有趣。

（内容只是多年感悟所得，不见得正确，往各位海涵斧正则个）
（版权归本人，如需转载，请附本人ID和出处）

更新目录：

抛开网络谈规划：规划为哪般 1楼

从历史上著名的规划谈起 7楼

Division Multiple Access（分多址）——移动通信系统变革之源 26楼

别羡慕蜂窝，蜂窝只是个传说 47楼

网元，移动网络的“五脏六腑” 94楼

无线网络规划的魂魄之容量 127楼

无线网络规划魂魄之覆盖 157楼

无线网络规划魂魄之质量 176楼

网络规划是项目管理 185楼

重要的开局：调研 202楼

现场调研 221楼

“一定要有签字或盖章，这意味着承诺和证明”——调研后处理237楼

变更了怎么办259楼

一份方案的核心要素 302楼

要素组合：怎么我组成变形金刚，你组成多啦A梦
319楼

解决方案：我们的想法VS客户的想法 342楼


脱颖而出的机会：现场方案演示

玩转答辩和技术交流 431楼

需求、问题和满意

会议的七大误区 531楼

规划方法原理：建模 538楼

扯扯通信概率分布的淡 541楼

如何用统计讲故事 569楼

规划要测试吗 584楼

衡量通信业务的那些属性 600楼

业务预测：半仙和股评家 606楼


并发用户数 611楼

八一八爱尔兰算法 634楼


提升容量 把饼变厚 652楼



1. 抛开网络谈规划：规划为哪般

　　谈到规划，很多名言谚语就浮现出来：“凡事预则立，不预则废。”强调规划设计的重要性；“不谋全局者不足以谋一隅；不谋万世者不足以谋一时”强调规划设计的全面性和长远性；然则，也有些俗语对规划设计颇有讥讽色彩，“计划赶不上变化”、“规划鬼话，纸上画画，墙上挂挂。”人们的所有言辞反映了人们对“规划”重视与无奈的矛盾心理。

　　规划是对未来的发展计划。抛开通信网络不谈，几乎所有人所参与的事情都需要规划，国家战略规划、市政规划、产品规划设计、人生规划、职业规划……。反观这所有的规划，我们是否发现一个特点，即规划必须要跟未来挂钩。当设计师们今天辛苦草就的规划却要为明天的现实负责，难免会受到诟病和非议了。

　　移动通信网络为什么要规划？更广层面问：人类做的这么多事为什么要规划呢？
   
　　原因之一是人类本能使然。规划的古意是规而划之，及按某种规律对事物进行归类划分。生养过小孩的人会发现小孩在2岁左右有一段时间的“秩序敏感期”，他们将所有的东西都划出归属来，比如哪个椅子是谁专门坐的，哪些书是爸爸的，哪些书是妈妈的……一旦大人们没按他们心中的秩序来执行时——比如他认为某个凳子是妈妈坐的，结果爸爸坐在上边了，那么他就会十分焦虑，甚至发怒抓狂。这是本能，最好的办法是尊重他的“规划”，不评价也不强化。过半年这个敏感期自然过去。如果在这时不尊重他的秩序感，那么有可能在未来他成人后总会有些什么事情是一团乱麻。
   
　　原因之二在于反熵过程。人类社会发展这几十万年的过程是反熵过程的典型案例。而规划设计则是反熵过程的前奏，通过规划设计，将本混乱的世界变得井然有序，社会由此逐步演化；通信网络规划设计一样如此，不经过规划设计的网络定会服从熵增规律而越发混乱，而规划设计则是对网络反熵的一次次努力，这样，通信网络在规划、设计、优化的长期过程中保持稳定、可控和和谐，满足了各价值环节获取收益的需求，最终满足了广大用户通话的需求。

　　原因之三在于对未来不确定性的恐慌。必须承认，未来从来都是不确定的。随着生活节奏的变快，未来的不确定性更是与日俱增。不确定常常是我们恐慌的根源。电梯大家都坐过吧，设想一下，如果电梯里没有所在楼层的显示，那将是一种什么景象？不知道你到了哪一层，不知道下一层在何方，也不知道什么时候到达目的楼层，你的安全感一点点消失，很恐怖吧？（这是很多恐怖小说的经典情景再现）再提一个问题：我们会对你所关心的未来某事——比如明年的薪水——提供三个选择：知道好消息、知道坏消息、不想知道任何消息。相信大家都会选择好消息。但是如果只有两个选择：知道坏消息和不想知道任何消息呢？你会选择告诉我坏消息还是选择什么也别告诉我呢？心理学家对此进行过实验，结果很有趣，大多数人选择“告诉坏消息”。很多人对不确定事件比坏消息更感到紧张。“知道的魔鬼要比不知道的魔鬼好”。规划设计则是在告诉人们未来是什么样的，降低未来的不确定性，以平息人们对不确定性的恐惧，就是在“控制心中的不确定”。这么看的话，占星术、相术、风水学等也都属于规划设计中的一类了。
   
　　众所周知，通信网络的规划、无线通信网络的规划必须依赖于移动通信系统的技术体系、技术特点和设备特点，如：针对GSM的网络规划设计就需要熟悉GSM网络架构、GSM信道、频率对网络容量的影响，要掌握GSM网络C/I的计算，要了解GSM的复用方式；而针对基于CDMA的3G系统规划设计则需要掌握3G系统网络架构，熟悉码分多址的特点，软切换、导频、网络参数、网络自干扰的特点，对于TD-SCDMA还要掌握智能天线、DCA、联合检测等关键技术对网络的影响。同时，还要了解网元设备、天馈系统、直放站、分布系统等不同类型的设备特点。

　　问题又来了，光掌握这些内容是否就真能完成一出网络规划，是否就能达到网络建设运营的目的，是否就能让客户、用户及其他干系人满意呢？

　　做了多年的无线网络规划，我逐步发现，无线网络规划，与其说是一门科学，不如说是一门艺术，是结合通信技术、通信设备、项目管理、消费行为、用户心理乃至经济学等很多学科领域于其中的艺术。用辩证法的说法：科学和艺术是对立统一。说起科学就总会与逻辑、计算、可量化、可统计这些“硬”概念扯到一起，而论起艺术则会想到感受、情绪、冲动、灵性等“软”感受。移动网络规划设计本来是一个以通信技术为核心的工作，不同的是，“规划设计”本身就代表了个性化、创造性、人性的特点，而做过多年规划设计的我们有没有发现，我们真正服务的，不是网络，不是技术，而是一个个活生生的人。再者，移动通信网络技术本身也不单单是科学，网络技术本身也是服务于人的。科学是一种哲学的存在。

[ 本帖最后由 瑞士军刀 于 2012-8-16 11:52 编辑 ]
时间:  2010-2-24 18:31
作者: 家园管理员

楼主出品，必属精品！

附：瑞士军刀——(原创连载)通信职场十年感悟
时间:  2010-2-24 19:03
作者: fm737

看来要搬凳子了 向技术同事推荐一下 :)
时间:  2010-2-24 20:14
作者: sxtyhbf

总结：
科学和艺术是对立统一
时间:  2010-2-24 21:16
作者: cdma1xdj

规划无处不在
优化必不可缺
二者不可分立
融合讨论为上
时间:  2010-2-24 21:32
作者: eeeagle

感觉年轻的时候就应该去搞这个
时间:  2010-2-24 21:57
作者: 瑞士军刀

看来要树立个人品牌了。“瑞士军刀之作必加精”，呵呵，别让内行大家们笑话
继续谈心法。


2. 从历史上著名的规划谈起

　　历史上比较有名的规划，当属“隆中对”，抛开“隆中对”战略上正确与否，让我们来做一次牵强的解读，看看这里边“规划”的个中奥妙。

　　隆中对是诸葛亮跟刘备首次见面的谈话内容。看《三国志》里所写，言简意赅，属于教科书级别的规划，想必诸葛先生已经对此打了很多年的腹稿了。首先，是刘备诚恳的请诸葛亮发表看法：“汉室倾颓，奸臣窃命，主上蒙尘。孤不度德量力，欲信大义于天下；而智术浅短，遂用猖蹶，至于今日。然志犹未已，君谓计将安出？”很多人可能对“隆中对”诸葛亮所言很有心得，但是，刘备这段话却十分重要。这段话实际是“客户需求”。这里看出一个优秀客户的精神，刘备可以说是直接摊开来把需求告诉了诸葛亮，而不像很多“主公”那样先卖关子、打哑谜，这说明了客户的诚恳。当然，刘备这么诚恳，也是诸葛之前做了大量的工作，按《三国志》的说法是，徐庶先见到先主，先主器之，然后小徐狂贬低了自己一通并把诸葛吹上了天，什么自比萤火虫，诸葛如皎皎之明月之类令人肉麻的语句。还说要主公亲自去请。之后刘备“凡三往”，才有了这次伟大的握手。这种先吊客户胃口的手段，省却了对客户需求进行深层分析和描述，猜客户心中所想的过程，这便是规划中“需求分析”的一种手段，相当艺术。在后边一节里，我们还会讲到。

　　之后便是诸葛著名的对策了。

　　“自董卓已来，豪杰并起，跨州连郡者不可胜数。曹操比于袁绍，则名微而众寡。然操遂能克绍，以弱为强者，非惟天时，抑亦人谋也。”

　　这段话主要描述了整体形势，类似每个规划开头的“背景”，如果我们做“移动网络规划”。开始要将当前的整体形势说一下，比如：当前通信技术体系的发展，国家对电信发展的政策、国际通信技术发展的状况，云云。

　　“今操已拥百万之众，挟天子而令诸侯，此诚不可与争锋。孙权据有江东，已历三世，国险而民附，贤能为之用，此可以为援而不可图也。荆州北据汉、沔，利尽南海，东连吴会，西通巴蜀，此用武之国，而其主不能守，此殆天所以资将军，将军岂有意乎？益州险塞，沃野千里，天府之土，高祖因之以成帝业。刘璋暗弱，张鲁在北，民殷国富而不知存恤，智能之士思得明君。”

　　这是典型的现状分析，如果从移动网络规划的角度来描述就类似“通信技术体系分析”，如果是针对全网进行规划，上述文字则可以转化为：对当前几种移动通信制式（GERAN、UMTS、TD、WIMAX……）的技术特点、标准编制情况、商业网发展情况以及对网络的总体影响进行分析，并提出网络的发展目标和路线图。

　　“将军既帝室之胄，信义著于四海，总揽英雄，思贤如渴，若跨有荆、益”这是目标和定位，强调某个网络的特点和关键技术，并提出如“一步规划、分布实施”“先满足重点区域的需求，之后进行扩张，先满足话音和CS64k需求，之后通过某手段扩展覆盖”等等目标。

　　“保其岩阻，西和诸戎，南抚夷越，外结好孙权，内修政理；天下有变，则命一上将将荆州之军以向宛、洛，将军身率益州之众出于秦川，，百姓孰敢不箪食壶浆，以迎将军者乎？诚如是，则霸业可成，汉室可兴矣。”。其实，整个“隆中对”最要命的内容就在这句话，这句话是具体的“解决方案分解”。其中的每个分句都能再形成更细节的解决方案，这些“解决方案”决定了能否满足需求。容量分析、覆盖分析、干扰分析、邻区分析、电磁辐射分析……就是这句话的“保其岩阻，西和诸戎，南抚夷越，外结好孙权，内修政理；天下有变，则命一上将将荆州之军以向宛、洛……”。事实上，刘皇叔三分天下的成功在于对本句话之前说的那些话的实践，而最终的失败也在于这最后一句话没照着做。要论我说，诸葛亮说的前边那一堆话的份量不足这句话的十分之一，前边说的都是务虚的话，这句话才最终落地。但是，这最关键的一句话就一说而过，也似乎太不求甚解了。如果一个网络规划，背景、网络现状分析、技术分析，目标和定位都研究了一大套，最后的具体“解决方案”却写的很简单，估计没哪个客户会像刘皇叔那样“如鱼得水”。

　　这么分析，我们大约能总结出移动网络规划的骨架了。需求、背景、现状、技术体系和特点、目标、定位、解决方案。
时间:  2010-2-25 08:43
作者: nnyun

原帖由 eeeagle 于 2010-2-24 21:32 发表
感觉年轻的时候就应该去搞这个


年轻如何定义？
时间:  2010-2-25 08:45
作者: sangyongli

向技术同事推荐一下
时间:  2010-2-25 09:27
作者: sblin5

好文章！
时间:  2010-2-25 09:28
作者: 国米摸拉帝

上来支持一个
时间:  2010-2-25 09:45
作者: techmaster

赶上直播了，期待
时间:  2010-2-25 10:28
作者: 忧郁小王子

瑞士军刀的见解甚是独到
时间:  2010-2-25 11:37
作者: lykshiep

说得不错，搞的挺好的，一篇经典的规划文章诞生
时间:  2010-2-25 11:53
作者: lffirst

搂住说得理论上非常对，本人非常赞同。但是实际执行中大多数时候很难做到－－不是技术上的原因，是管理上的问题。
时间:  2010-2-25 12:07
作者: drach

等出齐全了再看，不然吊一半难受
时间:  2010-2-25 12:33
作者: samham

果然精品！
时间:  2010-2-25 13:51
作者: yyy9999

看不出该如何规划网络
时间:  2010-2-25 13:54
作者: tjtxkj001

上来支持一下，果然是高人！！
时间:  2010-2-25 14:48
作者: zchengbiao

收藏起来，等后期多了再慢慢看下去！
时间:  2010-2-25 15:46
作者: 火柴合理的秘密

进来学习了。。
时间:  2010-2-25 15:59
作者: 酷酷的鱼

占个位置，等着更新。。
时间:  2010-2-25 16:29
作者: tomtuo

拜读中
时间:  2010-2-25 16:34
作者: 无风落叶

有趣
时间:  2010-2-25 17:04
作者: jiamingong

还在持续更新？那就先收了，慢慢看吧
时间:  2010-2-25 17:18
作者: 瑞士军刀

继续。

在脱离技术扯了一段规划之后，还得拉回技术。

我们需要清楚一点，那就是做无线网络规划的一个核心是要知道移动网络的特点。如果你很懂通信原理和移动通信，那我下边写这些就当甜点调剂一下。当然，很多大话都已经说了一些了。

我想用另一种方法打通移动网络任督二脉。


3. Division Multiple Access（分多址）——移动通信系统变革之源

　　移动通信系统被人为的分成了1G、2G、3G、……。如果更仔细的观察不同移动通信系统的关键特点（有的就在名称中体现），我们会发现一些共有的东西。

　　FDMA
　　TDMA
　　CDMA
　　SCDMA
　　SDMA
　　WCDMA
　　TD-SCDMA

　　共有什么呢？三个字母“DMA”，如果把这些缩略语解释出来，这三个字母就是“Division Multiplex Access”，中文叫“分多址”，频分多址、时分多址、空分多址、码分多址、正交频分多址、……。几乎所有的移动通信系统都是拿“分多址”的方式来做区分的。

　　大道至简。

　　其实，解析“Division Multiplex Access”，还是要先把这三个词拆开，Division是分隔，Multiplex是复用，Access是接入——也就是“址”。接入是目的，分隔是手段，而复用充当了连接目的和手段的桥梁。

　　复用是将多个同时发生的通信信息合并到一个电路或频段，“复用接入”就是通信信息合并到一个电路或频段，但同时又能区分出不同终端的通信信息。如果只是霸王硬上弓，直接复用之后接入就会搞砸，因为直接的复用结果就是干扰，在通信的通道里，这些个干扰再加上其他乱七八糟的噪音，哪个终端也择不出来，多个通信合到一起就是谁也通信不了。把一堆人放一个房间里，然后各说各话，声音很大，通话双方距离都是随机的，结果就是大家听到的声音类似于一群犀牛在跑，谁也听不明白。但如果所有通信和信息传输不复用，任何两两通信都是独立的，那对线路资源的浪费就是平方级别，这对于规模化的大生产就是灾难。于是人们理所当然的想出了很多招数，既实现复用接入，又能把每个通信择出来，是为“分多址”。

　　如果是固定通信，那就是天生的空分多址，多个固定终端用电话线被分隔开，最后复用到一个接线盒中，接线盒就是个复用器，将多路电话复用到一根电缆或光缆中，再通到交换机，实现程控交换。

　　移动通信的特点是媒介很特别，不是封闭的线，而是开放的空气。移动通信如何实现分多址呢？

Ø 时分多址（TDMA）

　　通信空间是四维空间，人们想到了把时间切成片，同时分给多个终端。但是我们通话都是连续的，就是多个正弦波的跌加，把这个波切碎了分开了，再掺上别人的波，这还能择开嘛？奈奎斯特抽样准则救了时分多址：不需要抽样无穷而只需要以带宽2倍以上的速率抽样即可恢复信号。当抽头是离散时，就出现了缝隙（这个缝隙还很大），之后就可以利用这个空隙来抽样其他的信号，用《庄子》的话讲叫“以无厚入有间”。这样在整个时间段内就可以把其分成N多时间缝隙（简称时隙），然后每个时隙为某终端传一路信息，依旧能确保无损恢复。

Ø 频分多址（FDMA）

　　频分多址的概念很简单。时间都能切成时隙分了，那通过调制这种高招，也可以把每个终端的通信调制到不同的频率上，让不同地址的用户占用不同的频率（也叫载波），就不会出现干扰。在更高的射频波频段可是从几十MHz到几十GHz，通过把低频的话音、图像、数据调制到射频波频段，再把它分成成千上万路载波。

Ø 空分多址（SDMA）

　　电磁波在空中传递，人们又看上了空间，能不能利用空间就把终端给分开？智能天线，给通话的人专门提供一个很窄的天线波束，设想一下，如果这个波束窄到像跟线一样，就有点像固定通话的电话线了。这样通过空分降低干扰，反过来说就是为了网络容量提供了增益。所以说，移动通信的空分多址跟天线很相关，天线技术没有突破，空分就是空谈。

Ø 码分多址（CDMA）

　　这是个神奇的发明，即不切时间、也不切频率、还不切空间。让每个终端的通信信息用相互正交的码来区分。这让我想起了一个事：我夫人是江苏人，她说当地话我根本听不懂，设想在这样一个环境里我对张三说 “我没说他拿了你的钱”，我说普通话、她在旁边说另外一句江苏话，张三只能听懂普通话，那么张三能听懂我说的，江苏话的干扰就跟外边马路上汽车跑的噪音一样，不影响理解。但如果她说了另外一句普通话，声音还都挺大，那张三估计就听不清谁说啥了。普通话跟江苏话就是正交的扩频码，这就是码分多址。

　　估计高通公司发明码分多址团队的每个人都是地方口音很重的人，要不怎么能迸发出这种匪夷所思的火花来。

　　当然，真正的码分多址是拿一个相互正交的扩频码跟信息相乘，把信息扩频，按香农公式的推导，扩频以后就产生了增益。这个原理在很多书都讲了N遍了，不多说了。

　　移动通信网络技术几乎都是以“分多址”技术为核心，原因在于分多址技术的任何一次变革和创新，都能够在数量级上提升频谱效率（或称频谱利用率），在有限的频谱资源内能够大幅度提升容量。而反过来，移动通信网络的辈份划分的一个主要依据就是频谱效率（或称频谱利用率）。

　　（频谱利用率：指每单位的频谱能够支持多少数据能力， bps/Hz，但是且慢，移动通信的特点是频谱可以在多个空间重复使用，把移动网络分成小区、蜂窝就是以此为目的的，因此移动通信的频谱利用率不同于卫星、广播，必须将其确定为单位面积内的频谱效率才有意义，因此一般单位取为 bps/Hz/cell）

　　为什么在上边讲了那么些个“分多址”的招数，这跟网络规划设计有什么关系呢？

　　规划设计的一个最主要的目标就是容量，这个容量不仅指用户通信的速率和整个网络所能提供的速率，容量的关键是频谱效率。而“分多址”的这些招数所要解决的就是怎么才能在有限的资源下尽可能多的提升并发信息的容量，因此只有了解了这些“分多址”的原理，才能在其中寻找到容量提升的密码，才能尽可能合理的采用某种方法配置网络资源，也才能估算出有限资源前提下移动网络的能力。

　　拿个例子说说：TD-SCDMA是个最综合的“分多址”系统，这个名字看上去就很好很强大，包含了TDMA、SDMA和CDMA，实际由于一个载波的带宽为1.6MHz，一个频带可以放不少载波，因此还隐含了FDMA，能想到的都用上了。一个规划工程师必须了解关于TD时隙的原理，才能配置好上下行时隙；必须了解智能天线的工作原理，才能计算其赋形增益；必须了解其多频点的特性，才能进行频率规划；……甚至可以这么说，几乎所有移动网络的技术都在围绕“分多址”做文章，从中挖掘任何哪怕能提升一点点容量的技术就会彪炳青史。不了解这些原理，以后做规划设计里写方案无从下手。
时间:  2010-2-25 18:37
作者: 设计院新丁

楼主，准备出书吧。
我一定买一本……
时间:  2010-2-25 20:46
作者: xyy1231

支持下
时间:  2010-2-26 00:00
作者: liuqx

写得深入浅出，不错。
时间:  2010-2-26 10:29
作者: fengyun726

顶
时间:  2010-2-26 12:53
作者: cqdcxz     标题: 顶!

很　很，您很。
时间:  2010-2-26 13:15
作者: techmaster

继续期待关于无线规划的精彩内容
时间:  2010-2-26 13:25
作者: kaixinboy

学习学习！
时间:  2010-2-26 16:07
作者: 高潮到痉挛

定一下，过几年再看
时间:  2010-2-26 16:58
作者: yzl624358

写的真好，支持下！
时间:  2010-2-26 17:23
作者: zhaoxin_xt

楼主厉害啊，写得不错，继续啊！
时间:  2010-2-26 20:26
作者: luzhiwenppx

就凭这文章 我注册了一个帐号
时间:  2010-2-26 21:11
作者: phony

出书吧 强烈期待
时间:  2010-2-26 23:50
作者: losthw

支持楼主，先做个标记，慢慢拜读
时间:  2010-2-27 10:58
作者: zhaoyang9550

欲其精，必其道！不变的法则:)
时间:  2010-2-27 14:02
作者: 熊猫JJ

占位学习
时间:  2010-2-27 16:41
作者: radiocom

收藏，高人啊
时间:  2010-2-27 23:32
作者: Apro

不错不错
时间:  2010-2-28 10:29
作者: runriver

三国说的不错
时间:  2010-2-28 10:33
作者: tfein

未完待续啊楼主！
期待中
时间:  2010-2-28 10:38
作者: yuanzhaoyin

科学是一种哲学的存在。
时间:  2010-2-28 11:23
作者: 瑞士军刀

4. 别羡慕蜂窝，蜂窝只是个传说

　　懂点英语的人都知道手机的英文叫什么？CELL PHONE 或者 CELLULAR PHONE，翻译过来叫蜂窝电话。几年前，“手机”这个词没流行时，技术文章里就是把终端叫“蜂窝电话”的。另外，对于移动通信网络，技术人员们又称其为“蜂窝网络”。毋庸置疑，蜂窝结构是移动通信网络的根本。因此，移动接入网络规划设计里很关键的原则就是——遵循蜂窝结构的原则进行网络规划和站址选择。

　　当年贝尔实验室的工程师们提出了蜂窝结构的移动通信网是出于频率资源的困扰，本来用大区覆盖很靠谱，一个大区覆盖几十平方公里的范围，但是用户容量蓬勃发展了，就必须要拥有更多的频率才能满足业务量。可频谱资源太宝贵了，贝尔实验室的热脸贴到了美国政府这个冷屁股上。

　　政府不给频率了。

　　老天爷饿不死瞎家雀，没得频率用，那可不可以把大区覆盖变小一点，然后多建几个小区呢，贝尔的工程师提出了“分裂”的概念。可分裂所增加的成本就是多建小区花的钱，那就得算算经济账了，怎样才能最有效的花这个成本呢？于是乎我们就可以编出这样一个类似“苹果砸到牛顿”的故事：一天早上，一个工程师在喝蜂蜜时想到了蜜蜂，由此又联想到了蜂窝，于是被雷劈了一样地提出了蜂窝小区的结构。

　　这是一个很科普的猜想：正六边形被认为是使用最少个结点可以覆盖最大面积的图形。因此当移动网络采用蜂窝结构，则效率最高，即用最少的站点覆盖最大的面积。

　　这个猜想如此令人信服，以至于自打蜂窝结构提出之后，从规划到优化、从设备到天线几乎都无法回避蜂窝，小区扩容要遵循蜂窝来分裂；频率复用、码字复用要根据蜂窝分簇，天线的方向图也是按照蜂窝的方式设计；说蜂窝渗透到了移动网络规划设计师的骨头里并不为过。如果哪个人敢在2G网络、3G网络里边不遵循蜂窝结构规划的原则，那是要被人耻笑滴。

　　（图：蜂窝结构图 频率复用图，天线波瓣图）

　　这个神奇的规划方式风靡世界三十余年，但是，现在的网络到底还是不是蜂窝的呢？答案恐怕有点尴尬。

　　这个世界并不平，老人讲要人要接地气，可是那些在大城市忙碌的人们没几个人两支脚是接地的：上班在24层的办公楼里，回家又到了16层的居民楼。蜂窝结构的网络是怎么考虑垂直空间的呢？

　　基站就像公共厕所，谁都离不了它，谁也都不愿意它离自己太近，即便我们用蜂窝的理想方式选择了站点，但到了现场就会发现在这个理想点规划很困难。实际的情况往往是，哪个楼允许建设就选哪个楼。“遵循蜂窝原则？不好意思，我打酱油路过。”

　　蜂窝结构的效率最高，站点性价比最高，这个论点很正确。但经济学里的边际成本理论告诉我们：建1000个站的成本并不比建1050个站的成本低多少。那么蜂窝结构所勾勒出的站址数量到底能节约多少比例的站点呢？

　　至于未来移动网络的发展，微微小区、家庭基站、智能天线、自组织网络，这些林林总总都对蜂窝结构的原则提出了疑问：我们在进行移动网络规划设计时还要不要蜂窝原则？

　　……

　　但是我还要说，蜂窝是移动网络规划所必须遵循的原则。原因何在？原因跟地理地图有关。任何一个移动网络规划（或者说，无线网络规划）的一个核心工作就是对地图进行布点，而只有三角形、正方形和六边形才能自我复制的无重叠覆盖整个地图，而站点覆盖的一个重要原则是各向同性，那么只有圆才能保证各向同性。好了，在无重叠覆盖中最接近圆的就是六边形，即蜂窝。因此，蜂窝是初期布局所能遵循的最好原则，尽管存在上述所提的种种制约蜂窝的因素，在遵循蜂窝原则的同时就上述因素进行调整，之后再对天线方向按蜂窝原则进行调整，如下图（图略）。这是避免网络质量出现雪崩效应的最好方法。有道是“上工治未病”。

　　有趣的是，在城市规划理论中也找到了六边形蜂窝原则的注脚。即“中心地理论”，在理想的地表之上，要满足商人赢利、生存与消费者为购买商品所出行距离之间的平衡，中心地向周围提供服务的范围就会趋近于正六形状，其原因在于六边形分布可以使消费者都能选择距离自己最近的中心地来获得服务。以北京为例，在城市的最中心——天 安 门的周围，围绕着鼓楼、东四、东单（王府井）、天桥、西单、西四等6个繁华的商业中心。从略小比例尺的地图来看，丰台、大兴、通州、顺义、昌平、门头沟6 个区分别位列北京城区的6个方向，把它们用线段在地图上连接起来，就会出现一个围绕京城的六边形，这些城区为市中心提供多方面的服务。在其他城市中也能找到这样的现象。通信网络的规划同城市规划的基本要素都是地图，根本需求也都是为地图上的人群服务，所以两者规划所遵循的蜂窝原则相似也就不奇怪了。
时间:  2010-2-28 12:16
作者: thtelecom

时间:  2010-3-1 10:25
作者: for3000

温故而知新 听听楼主的深入浅出
时间:  2010-3-1 10:34
作者: yanghu0329

楼主肯定不是清华就是北大的博士生导师吧,这课上的太生动了.真有才
时间:  2010-3-1 10:49
作者: HL112

专家！！
时间:  2010-3-1 11:18
作者: techmaster

　（图：蜂窝结构图 频率复用图，天线波瓣图）
没看到啊！！！！！！！！！！！！！！！！！！

期待无线规划的具体内容，一定会很精彩。
时间:  2010-3-1 11:28
作者: a546093764

来学习的  很好狠强大
时间:  2010-3-1 11:36
作者: zigelar

高人啊
期待下文
时间:  2010-3-1 12:27
作者: lihong_24123

好贴~~
时间:  2010-3-1 13:20
作者: zhaocong

通信教材就应该像LZ这样写，很生动很好懂很强大很~~~
时间:  2010-3-1 14:12
作者: haojie_zhao

精辟。求续。
时间:  2010-3-1 15:01
作者: zjdenny

再好的理论也要向现实低头。
时间:  2010-3-1 15:17
作者: linzhiguo

讲的太好了，看不到图呀
时间:  2010-3-1 15:48
作者: 瑞士军刀

1，图？图就先不上传了，以后会有很多很多图的，我打算专门找时间画。
2，记得霍金说过，“如果多增加一个公式，就会减少一半读者。”写本贴其实是不想多写哪怕一个公式的。但是估计到一些实际的技术规划，涉及电波传播、概率统计、业务模型、排队论、参数配置，可能必须得写一些公式，希望尽量能让大家看懂。更多的，我还是先说说如何从咨询和管理的角度来做无线网络规划，这块就很有的讲，反而却是很多人没理清楚的。
3，至于出书，写到一定程度再说吧，（没画图的原因：图可能在以后的书里呢，嘿嘿）
4，如何能做到既通俗，但又不为了通俗而通俗，这才是最难的。
时间:  2010-3-1 15:56
作者: fm737

强悍的楼主！
时间:  2010-3-1 16:23
作者: yltc33

支持楼主，很通俗易懂，受益了:)
时间:  2010-3-1 16:30
作者: 中信证券丁奇

MARK一个，好文章
时间:  2010-3-1 16:57
作者: 山中人

学习了
时间:  2010-3-1 18:58
作者: mmll78

太精彩了，学习了:)
时间:  2010-3-1 19:21
作者: ghosthsy

我一直以为 cell phone 里的cell 是 电池 的意思。。。
时间:  2010-3-1 20:07
作者: HappyWii

现在的网络到底还是不是蜂窝的呢？

我也好想知道。
时间:  2010-3-1 20:11
作者: HappyWii

弱弱的问一下:CDMA还需要蜂窝吗？
时间:  2010-3-1 20:33
作者: motherland118     标题: 学习学习

学习学习
时间:  2010-3-1 22:37
作者: luzhiwenppx

请教楼主如何规划好WIFI的网络？推荐看那个资料和网站好呀？ 貌似现在只有华数做了，对吗？能介绍一下情况吗？
时间:  2010-3-2 00:08
作者: nnyun

学习了
时间:  2010-3-2 03:15
作者: post927

搬凳子看
时间:  2010-3-2 08:35
作者: liun

别羡慕蜂窝，蜂窝只是个传说
时间:  2010-3-2 09:38
作者: fengyun726

顶
时间:  2010-3-2 09:47
作者: fengling981825

文章写的很好。内容还待补充。:)
收藏起来，等后期多了再慢慢看下去！
时间:  2010-3-2 10:45
作者: zclei88

学习受教颇多！
时间:  2010-3-2 10:53
作者: 艾弗森艾弗森

看不下去，不太懂！！！！
时间:  2010-3-2 11:25
作者: tomtuo

楼主需要资料配合的发个话
时间:  2010-3-2 11:49
作者: nssca     标题: 回复 47# 的帖子

好帖，支持
时间:  2010-3-2 12:33
作者: houliang7b208

灯塔阿
时间:  2010-3-2 13:07
作者: 白天才痴

请问楼主基站在实际工作时有效地功率范围是不是六边形啊，我觉得不可能是啊，那么小区应该是圆形的啊。
时间:  2010-3-2 17:09
作者: qingshanlvshui

支持，规划总是自己的一片憧憬之情啊
时间:  2010-3-2 19:01
作者: 水上的木头

好
时间:  2010-3-3 00:05
作者: cocokeke

楼主能够站在道的角度来看无线网络规划,真的很不简单. 现在很多现场的工程师就是看看google earth点几个站点, 然后弄个信号仿真图就是无线网规啦. 与这些人相比, 楼主立意真的很好.后面期待更精彩的呈现.
时间:  2010-3-3 01:16
作者: milodky

如果一个小区里有relay，那它还会不会成蜂窝状呢？
时间:  2010-3-3 09:40
作者: yj411511168

楼主强人，顶了
时间:  2010-3-3 11:02
作者: moonzhl

赞楼主
期待继续
时间:  2010-3-3 16:02
作者: wl1982ss     标题: 牛人，期待下文

:)
时间:  2010-3-3 16:11
作者: DONGKAKA

时间:  2010-3-3 17:15
作者: colinhuu

讲得很生动啊
时间:  2010-3-3 17:39
作者: tongxinxuezi

生动!有趣！
时间:  2010-3-4 00:44
作者: 瑞士军刀

5.网元：移动网络的“五脏六腑”

　　通信网络规划设计的基本功之一是画一张网络结构图，图论里讲图是由节点和连线组成，让我们先看一个基本的网络结构图：

　　（图：GSM网络结构图，从略）

　　这张图上，有很多节点，BTS/BSC/MSC/HLR/GGSN，用行话把这些节点归纳一下：“网元”。记得以前做网络规划方案时，一个老工程师强调BSC的作用，跟客户是这么说的：“BSC是一个网元。”一脸的郑重其事，可见网元在网络中的地位。

　　网元是什么？从不同的角度有不同的说法，网元是网络单元，从网络管理的角度讲，网络可管理的所有物理硬件都叫网络单元。但有人就会问，基站上边的跳线算不算网元？基站里边的空调算不算网元？交换机房的配线架算不算网元？……我比较认同另外一种说法：网元是能够独立对网络信息进行处理的设备。网元一定要“独立”进行“信息处理”，如：存储、转换、汇聚、复用……。

　　这很像我们身体里的“五脏六腑”，“四肢五官”，当然大脑也可以包含进来，它们都是可以独立的处理人体内的“信息”，比如肺处理空气、心脏处理血液、大脑处理神经脉冲、肾脏处理废弃物……。元，从中国文化中讲是万物之本的意思。那网元就是网络之本了。看来，网元是有灵性的设备。

　　那么，网元和之间的接口、连线构成网络结构图。我们可以看看移动网络的网络结构图是如何演变的。

　　对于GSM而言，网元分成了核心网域、接入网域、终端域。如下图：

　　（同GSM图，从略）

　　之后，变化到了3G R99版本，这个版本在核心网域里增加了处理数据业务的网元GGSN、SGSN（实际在GPRS结构里已经存在）。R99的特点是接入网域已经3G化，而核心网域还是基本传承了GPRS架构。个人认为，R99是特殊年代的特殊版本，在IP蓬勃发展时，电信领域的专家为了守住自己的一亩三分地对IP说不，固守自己的TDM传输方式而采用了电信系自有的ATM技术。网元架构如下图：

　　（R99图，从略）

　　之后3G的版本再升级到R4，R99的架构迅速终结。IP技术横扫架构体系无法拦住，核心网发生巨大变革，MSC这个“州牧”被生生的分成了“布政使”——MSC Server和“按察使”——MGW。如下图：

　　（R4图，从略）

　　再之后到了R5，IP已经深入到整个网络的底层接入网，同时业务导向的理念逐渐战胜了技术导向。为此，核心网层增加了一个新的域“IMS”及由之带来的CSCF\HSS\MGCF等多个网元，用来将电路域和分组域和在一起，并生成众多多媒体共享业务，由此，话音和数据被一视同仁，再也无电路域和分组域之分。R5版本是业务应用的巨大变革。如下图：

　　（R5图，从略）

　　再之后到了R6，此时网络已经快进入4G了。业务导向更为明显，网络及网元的设计多基于业务需求，如对IMS架构的深加工。同时，为了让信息延迟更小，终端和基站单元（ENode-B）功能壮大，导致了RNC的逐渐消失。网络发展也跟社会发展一样，村级行政体系的增强，导致了乡镇架构的分解。。这样，基站的角色更像以前的RNC。但是，随着分布式结构、MIMO天线的出现，由射频单元和天线组成的远端节点很有可能演变成“网元”，因为MIMO的天线和射频单元也在独立的处理信息了。如下图：

　　（R6图，从略）

　　至于R7\R8版本，业务增加了许多，调制技术实现了64QAM，复用方式也变成了OFDM，但是网元结构却再无巨大变化，先进的电信专家所能想到的网元架构至此算是告一段落。


　　(不好意思，图都从略了，感兴趣可以看3GPP，里边都有)
时间:  2010-3-4 09:58
作者: 见素抱朴     标题: 回复 94# 的帖子

学习中:)
时间:  2010-3-4 10:52
作者: 火柴合理的秘密

膜拜前辈。。
时间:  2010-3-4 11:48
作者: xieyizhan

推荐出书了~
时间:  2010-3-4 11:54
作者: bro_l

LZ真牜 受教了
时间:  2010-3-4 12:02
作者: lihong_24123

复杂啊
时间:  2010-3-4 12:27
作者: fallleaf

初学者可看看
时间:  2010-3-4 12:54
作者: yousufu2009

太精辟了！很值得一读的文章！
时间:  2010-3-4 15:08
作者: qfmenghao

出书！！！！！！



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