1、网络仿真概述
1.1网络仿真意义
3G网络采用码分多址技术，是一个自干扰系统，覆盖和容量相互影响，系统容量表现为软容量，因此相对2G网络，我们需借助于网络规划工具来进行网络性能的仿真，以指导3G网络建设。
通常网络仿真结果的正确性有两个重要的条件，其中之一是跟覆盖相关的，也就是覆盖预测的正确性，而这依赖于传播模型的正确性；另外一个跟容量相关的，即话务模型的正确性，它依赖于用户输入数据的正确性和建模方法的可靠性。
1.2网络仿真的特点
网络仿真是建立在链路级仿真之上；可以进行大规模的商用规划；结合实际的地形地貌；进行精确的系统容量覆盖分析。
对于TD-SCDMA系统来说，它的时分特性和智能天线带来的空分特性，使得干扰源与有用信号从时间和空间两个层面上错开，干扰显得并不太重要，更重要的是对有用信号的预测。因此，从这方面来看TD-SCDMA系统对仿真的依赖程度相对较低。
但是，从可采取的增强覆盖手段看，由于TD-SCDMA系统不像WCDMA一样能采取塔放、接收分集天线等方式，因此，TD-SCDMA后期网优手段相对较少，使得前期网络规划对仿真的依赖程度相对较高。
1.3网络仿真的一般流程
网络的仿真是一个循环验证的过程。仿真时，需要导入电子地图、传播模型、3G业务模型、话务分布、环境相关参数等，并将查勘得到的备选站址工程参数输入仿真工具，并设置仿真参数，包括UE类、基站类和天线类等参数。
首先开始进行信号强度和主服务小区预测，根据预测结果调整新增站址位置和基站小区参数，如方向角、下倾角和天线挂高等，并反复进行优化，待优化结果各基站的目标覆盖区基本比较均匀，边界清晰之后，再进入仿真环节。
仿真结果不能满足规划目标，可能需重选查勘备选基站或者新建基站。若仿真结果已满足规划目标则输出基站工程参数，以及仿真得到的网络性能结果。
图1为仿真总体流程示意图。
图1仿真总体流程
综上所述，网络仿真是一个局部调整、仿真验证、再调整、再仿真验证……逐步逼近规划要求的过程。
2、传播预测
2.1地理信息数据及格式转换
2.1.1地理信息数据
网络仿真离不开电子地图作为基础。首先需确认地图数据的坐标系，否则就会造成基站坐标系和地图坐标系不匹配导致较大影响。其次需要选用地图精度。工程设计中涉及到的电子地图精度通常有100m、50m、20m和5m等。5m精度的地图虽然精确，然而在做室外宏蜂窝覆盖预测时，要求地图必须能够真实反映覆盖区域的现状，由于很多城市发展速度非常快，所以即使采用精确的数字地图和实际传播环境，仍然会有一定误差。
网络规划仿真中通常市区采用5m或20m，郊区或农村采用20m或50m，交通干线等采用50m或100m精度的数字地图。
2.1.2数字地图格式
移动通信数字地图需要包含数字高程模型（DEM）、地面覆盖模型（DOM）、建筑群分布模型（BDM）、线状地物模型（LDM）等4层，且数字地图中DOM、DEM层是场强预测所必须的数据，BDM层一般只用于微蜂窝的预测。
目前，国内多数规划仿真工具中地理信息数据一般采用Planet格式地图，以便精确计算。Planet格式地图主要包含Clutter（地面覆盖模型）、Heights（数字高程模型）、Vectors（线状地物模型）以及Building（建筑物分布模型）4部分。因此，需首先进行格式转换。
2.2传播模型以及模型校正
2.2.1传播模型
无线网络规划中，无线传播损耗是一个非常关键的参数，直接影响覆盖效果，它决定着网络规划结果的正确性、可信性。由于实际应用中的无线传播环境是非常复杂的，需要通过理论研究与实际测试的方法归纳出无线传播损耗与频率、距离、天线高度等参量的数学关系式。
无线电波的传播方式主要包括反射、直射、绕射和衍射。
无线电波的衰落有大尺度传播、中尺度传播、小尺度传播3种，由于实际的网络仿真是静态仿真，因此，仅考虑大尺度传播和中尺度传播。
以通用传播模型为例：
Lmodel=K1+K2·lg(d)+K3·lg（HTxeff）+K4·DiffractionLoss+K5·lg(d)·lg（HTxeff）+K6·HRxeff+Kcluffer·f（clutter）
K1：参考点损耗常量；K2：地物坡度修正因子；K3：有效天线高度增益；K4：绕射修正因子；K5：澳村哈塔乘性修正因子；K6：移动台天线高度修正因子；Kcluter：移动台所处的地物损耗地物衰耗因子。
2.2.2模型校正
传播模型的校准是提高预测准确度的另一个重要手段。由于每个地方的传播环境千差万别，仅仅根据经验而无视各地不同地形、地貌、建筑物、植被等参数的影响，必然会导致网络的性能低下，因此需要针对各地不同的地理环境进行测试，通过分析和计算等手段对现有的传播模型进行修正，最终得出最能反映当地无线传播环境的传播模型，从而提高覆盖预测的准确性。
一般来说，模型的准确性和适用范围是一对矛盾，模型越准确，其适用范围就越小。若应用的传播环境不匹配，就会带来很大的误差。然而，在实际工程中，每对一个地区进行规划，就需要进行大量的CW测试和分析，不仅大幅度提高了规划成本，还会影响工程进度。在工程中，通常在某些地方进行校准，得到1～2个传播模型，然后应用于相关的地区和基站。这样的规划模式仍然给规划带来了一定误差。
