11 WJ100102 WCDMA无线网络容量规划 ISSUE1[1].0

华为机密，未经许可不得扩散WJ100102WCDMA无线网络容量规划ISSUE1.0内部资料注意保密2WCDMA系统的容量特点WCDMA是一个自干扰系统WCDMA系统的容量与覆盖息息相关WCDMA网络的容量具有软容量特性(空口容量)WCDMA网络的容量规划是在一定话务模型下的规划内部资料注意保密3目标学习完此课程，您将会：掌握3G话务模型的参数了解限制WCDMA网络容量的因素了解多业务容量估算的方法和流程理解网络容量增强的关键技术内部资料注意保密4第一章话务模型第二章上行容量分析第三章下行容量分析第四章多业务容量估算第五章网络估算流程第六章容量增强技术内部资料注意保密5第一章话务模型第一节话务模型概述第二节CS话务模型第三节PS业务模型内部资料注意保密6业务概述WCDMA系统支持多种业务可变速率业务（AMR语音）混合业务（CS和PS业务）高速数据分组业务（384K的高速分组业务）不对称业务；（流媒体）大容量和灵活的业务承载（由网络侧控制，同一业务，不同的时期，不同的承载）内部资料注意保密7业务QoS类型实时类会话类须保持流中信息实体间的时间关系。较小的延迟容限、要求数据速率的对称。语音业务、可视电话、视频游戏流类须保持流中信息实体间的时间关系。通常为单向性业务、对误差容限有较高的要求、对速率有较高的要求。流式多媒体非实时类交互类请求－响应模式，须保持数据的完整性。对误差容限有较高的要求、对延迟容限的要求相对低一些。网页游览、网络游戏后台类信息接收目的端并不在某一时间内期待数据的到达，保持数据的完整性。有较小的延迟约束、要求实现无差错传送。Email的后台下载.内部资料注意保密8话务模型建立目的为了确定系统配置，首先要确定空中接口的呼叫容量。在数据应用中，不同的传输模型将产生不同的系统容量。我们需要建立一个满足客户的期望数据传输模型，才能对网络作出正确的规划。为了建立正确的模型，需要运营商提供一些统计参数作为参考。内部资料注意保密9话务模型话务模型包括业务模型和用户行为。业务模型研究主要是从数据传输的角度，每种业务具有怎样的容量特性、用户使用某业务时期望怎样的服务质量。在数据应用中，用户行为研究主要是研究预测3G可以提供哪些种类的业务、每种业务的有多少人使用、某业务的使用者使用该业务的频繁程度、用户在不同区域的分布等。内部资料注意保密10系统配置用户行为业务模型话务模型结果话务模型研究内容内部资料注意保密11典型业务特征描述典型业务主要包括如下特征参数：用户类型(室内，室外，车载用户)业务承载用户的平均移动速度(TU3,TU50,HT120)上下行业务速率业务的信号时延要求业务的QoS质量要求内部资料注意保密12第一章话务模型第一节话务模型概述第二节CS话务模型第三节PS业务模型内部资料注意保密13CS话务模型CS业务的代表业务是话音业务，话音用户到达是服从Poisson分布的，其时间间隔服从负指数分布。模型关键参数：渗透率BHCA平均忙时呼叫次数平均呼叫持续时间(s)激活因子业务平均速率（kbps）内部资料注意保密14CS话务模型参数平均每用户忙时话务量（Erlang）＝BHCA×平均呼叫持续时间/3600平均每用户忙时吞吐量（kbit）（G）＝BHCA×平均呼叫持续时间×激活因子×平均速率平均每用户忙时吞吐率（bps）（H）＝平均每用户忙时吞吐量×1000/3600内部资料注意保密15第一章话务模型第一节话务模型概述第二节CS话务模型第三节PS业务模型内部资料注意保密16PS业务模型图最常用的模型是ETSIUMTS30.03中描述的包业务会话过程模型内部资料注意保密17PS业务示意图PacketCallPacketCall网页下载下一网页下载ActiveDormantPacketCallPacketCall数据呼叫(Session)--数据呼叫(Session)—E-Mail用户的一次数据业务使用用户的另一次数据业务使用网页下载网页点击点击下一页点击下一网页E-Mail下载收发E-MailPacketCallPacketCallPacketCallPacketCallActiveActiveDormant数据呼叫(Session)--数据呼叫(Session)—E-Mail网页下载网页下载网页下载E-Mail下载PacketCallPacketCallPacketCallPacketCallActiveDormantActiveDataBurstDataBurstDataBurstDataBurst内部资料注意保密18业务模型PS业务模型参数PacketCallNum/SessionPacketNum/PacketCallPacketSize(bytes)ReadingTime(sec)TypicalBearRate(kbps)BLER内部资料注意保密19参数确定业务模型基本参数的确定：通过从仿真及实际运行网络中获取大量的基本参数样本数据对样本数据进行处理，得到各参数的概率分布与标准的分布函数相比较，取最接近的标准概率分布为相应的参数分布内部资料注意保密20PS业务模型参数TypicalBearRate(kbps)BLER：PS域业务，在计算数据传输时间时需要考虑误块造成的重传，假设业务源的数据量为N，空中接口误块率为BLER，则在空中接口上总共需要传输的数据量为：内部资料注意保密21用户行为PS用户行为参数PenetratingRateBHSAUserDistribution(High,Medium,Lowend)内部资料注意保密22PS用户行为参数PenetratingRate：渗透率所有网内注册用户中开通该业务用户的比例。BHSA：该业务的单用户忙时Session次数UserDistribution(High,Medium,Lowend)将用户按其ARPU的高低分为高端、中端、低端用户，不同运营商、不同应用场合会有不同的用户分布。内部资料注意保密23PS业务模型衍生参数Session业务量（Byte）：业务的单次Session平均业务量数据传输时间（s）：业务单次Session中用于传输数据的时间HoldingTime（s）：业务单次Session平均持续时间典型承载速率业务量数据传输时间1000/8**11SessionBLER数据传输时间adingTimeSessionCallNumPaceHoldingTimRe*)1/ker()/(*)/(*)(SessionNumPacketCallPacketCallPacketNumPacketSizeSession业务量＝内部资料注意保密24eHoldingTim数据传输时间激活因子1000/8**/业务量SessionBHSAuserroughputBusyHourThPS话务模型衍生参数激活因子：业务满速率发送的时间在单次Session持续时间内所占的比重。每用户忙时吞吐量（Kb）：数据业务等效Erlang公式（Erlang）：)3600(_该业务激活因子承载速率时吞吐量典型应用环境下用户忙渗透率级用户比例典型应用环境下不同等ErlangData内部资料注意保密25本章小结本章主要讲述了话务模型主要研究内容CS业务话务模型的主要表现参数PS业务模型的结构和主要参数，及对应的衍生参数数据业务等效Erlang的计算方法。内部资料注意保密26第一章话务模型第二章上行容量分析第三章下行容量分析第四章多业务容量估算第五章网络估算流程第六章容量增强技术内部资料注意保密27基本原理在WCDMA系统中，所有小区可共用相同频谱，这一点对提高WCDMA系统容量非常有利。但也正是同频复用的原因，系统存在多用户间的干扰，这种多址干扰则又限制系统的容量。无线系统容量是由上、下行链路共同决定的，规划容量时，必须从上行链路和下行链路两个方面进行分析。内部资料注意保密28NotherownTOTPIII上行干扰分析--上行干扰构成Iown：来自本小区用户的干扰Iother：来自邻近小区用户的干扰PN：接收机底噪声内部资料注意保密29上行干扰分析--上行干扰构成接收机底噪K：波尔兹曼常数，T：开氏温度，常温为290KW：信号带宽，WCDMA信号带宽3.84MHzNF：接收机噪声系数10lg(KTW)=-108dBm/3.84MHzNF=3dB（宏蜂窝基站典型值）=10lg(KTW)+NF=-105dBm/3.84MHzNFWTKPN)log(10NPNP内部资料注意保密30上行干扰分析--上行干扰构成本小区用户干扰（即本小区用户造成的噪声上升）每一个用户必须克服的干扰：为基站端用户j的接收功率假设功控理想，有：由此，求得：本小区用户干扰为所有用户到达接收机功率的和：jjjTOTjjvRWPIPNoEb1/jjjTOTjvRWNoEbIP1/11NjownPI1ownIjPjPjtotalPI内部资料注意保密31上行干扰分析--上行干扰构成邻区用户干扰（邻区造成的本小区噪声的上升）邻区用户干扰难以进行理论分析，与用户分布、小区布局方式、天线方向图等相关定义邻区干扰因子当用户均匀分布时对于全向小区，邻区干扰因子典型值0.55对于3扇区定向小区，邻区干扰因子典型值0.65ownotherIIiotherI内部资料注意保密32NNjjjTOTNotherownTOTPvRWNoEbIiPIII11/111定义jjjjvRWNoEbL1/111有NNjTOTTOTPLiII11上行干扰分析内部资料注意保密33求得NjNTOTLiPI1111上行干扰分析假设所有用户为12.2kbps话音用户，解调门限Eb/No=5dB话音激活因子vj=0.67邻区干扰因子i=0.55内部资料注意保密34上行干扰分析--上行负载因子定义上行负载因子负载因子等于1时，达到无穷大，此时对应的容量称为极限容量。通过计算，我们得出上行极限容量为96。NjjjNjULvRWEbvsNoiLi11111111totalI内部资料注意保密35上行干扰分析--负载因子与干扰根据前述关系，噪声上升：111111TOTNNULjINoiseRisePiL50%负载—3dB60%负载—4dB75%负载—6dB内部资料注意保密36上行干扰分析--当前方法的局限前述理论分析显式或隐式地使用了以下简化没有考虑软切换的影响处于软切换状态的用户，产生的干扰略小于普通用户没有考虑AMRC和混合业务的影响AMRC降低部分用户的话音业务速率，使它们产生的干扰降低，增加了系统支持的用户数。（代价是这些用户的通话质量有所降低）不同的业务具有不同的数据速率和解调门限，虽然原则上仍可利用上述方法进行分析，但会使计算过程复杂化由于移动传播环境的时变特性，即使是同一业务，解调门限也是时变的内部资料注意保密37上行干扰分析--当前方法的局限理想功控假设实际系统的功控命令有一定误码，使得功控过程非理想，降低系统容量假设用户分布均匀，邻区干扰恒定要考虑以上各种因素的影响，系统仿真是更为精确的方法：静态仿真：Monte_Carlo方法动态仿真内部资料注意保密38第一章话务模型第二章上行容量分析第三章下行容量分析第四章多业务容量估算第五章网络估算流程第六章容量增强技术内部资料注意保密39NotherownTOTPIII下行干扰分析--下行干扰构成：由于多径导致本小区其他用户带来的干扰：来自邻近小区的干扰：接收机底噪声ownIotherINP内部资料注意保密40下行干扰分析–下行干扰构成接收机底噪K：波尔兹曼常数，T：开氏温度，常温为2