WCDMA——確定功率配比關(guān)系下導(dǎo)頻接收強(qiáng)度要求分析指導(dǎo)書.

1、產(chǎn)品名稱Product name 密級(jí) Confidentiality level 產(chǎn)品版本 Product version Total 16pages 共 16 頁 WCDMA RNP 專題技術(shù)研究確定功率配比關(guān) 系下導(dǎo)頻接收強(qiáng)度要求分析 （僅供內(nèi)部使用） For internal use only 擬制： Prepared by WCDMA RNP 日期： Date 審核： 日期： yyyy-mm-dd Reviewed by Date 審核： 日期： yyyy-mm-dd Reviewed by Date 批準(zhǔn)： 日期： yyyy-mm-dd Gran ted by Date HUAWE

2、I 華為技術(shù)有限公司 Huawei Technologies Co., Ltd. 版權(quán)所有侵權(quán)必究 All rights reserved 1 目的與范圍 7 1.1 目的7 1.2 范圍7 2 分析過程 7 2.1 導(dǎo)頻 Ec/lo 要求7 2.1.1 TCH DL 解調(diào)信噪比需求 8 2.1.2 DL TCH 正確解調(diào)對應(yīng)的 TCH RSCP/RSSI 要求8 2.1.3 DL TCH 正確解調(diào)對應(yīng)的導(dǎo)頻 Ec/lo要求 8 2.2 導(dǎo)頻 RSCP 要求9 2.2.1 預(yù)設(shè)上行負(fù)荷條件下上行最大耦合損耗 9 2.2.2 對應(yīng)下行最大耦合損耗 9 2.2.3 保證上行鏈路質(zhì)量所需的導(dǎo)頻RSC

3、P10 3 通過導(dǎo)頻調(diào)查確定網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量的方法 10 3.1 路測條件與實(shí)際用戶條件差異 10 3.1.1 底噪差異10 3.1.2 接收天線增益差異 10 3.1.3 穿透損耗差異10 3.2 對路測導(dǎo)頻 Ec/Io的要求分析11 3.3 對路測導(dǎo)頻 RSCP 的要求分析11 4 實(shí)例分析12 4.1 靜態(tài)信道12 4.1.1 AMR12.2kbps BLER = 1%12 4.1.2 CS64kbps BLER = 0.1%12 4.1.3 PS144kbpsBLER =6% 12 4.1.4 PS384kbpsBLER =6% 12 4.2 TU3 信道12 4.2.1 AMR12.2k

4、bpsBLER = 1%12 4.2.2 CS64kbpsBLER = 0.1%13 4.2.3 PS144kbpsBLER =6% 13 4.2.4 PS384kbpsBLER =6% 13 5 結(jié)論13 6 附錄13 6.1 分析中使用的鏈路預(yù)算表 13 錯(cuò)誤！未定義書簽。 錯(cuò)誤！未定義書簽。 錯(cuò)誤！未定義書簽。 錯(cuò)誤！未定義書簽。 表目錄 表1 參數(shù)標(biāo)識(shí)列表 表2導(dǎo)頻接收強(qiáng)度要求計(jì)算 表3 CS64kbps 業(yè)務(wù)連續(xù)覆蓋對應(yīng)導(dǎo)頻RSCP要求（密集城區(qū)環(huán)境） 表4 AMR12.2kbps 業(yè)務(wù)連續(xù)覆蓋對應(yīng)導(dǎo)頻RSCP要求（密集城區(qū)環(huán)境）. 圖目錄 圖1導(dǎo)頻Ec/lo要求分析過程 8 圖2導(dǎo)

5、頻 RSCP 分析過程 9 WCDMA專題技術(shù)研究確定功率配比關(guān)系下導(dǎo)頻接收強(qiáng) 度要求分析 關(guān)鍵詞： P-CPICH、Ec/lo、RSCP、功率配比、路測 摘要： 本文分析在一定的功率配比關(guān)系下，一定覆蓋質(zhì)量要求所對應(yīng)的導(dǎo)頻強(qiáng)度要求。 縮略語清單： Abbreviatio ns Full spelli ng Chin ese expla nati on P-CPICH Primary CPICH 主導(dǎo)頻信道 TCH Traffic Channel 業(yè)務(wù)信道 EbvsNo EbvsNo 解調(diào)bit級(jí)信噪比要求 Rb Rb 業(yè)務(wù)信道信息比特率 W W WCDMA碼片速率，等于 3.84M RSCP

6、 Received Signal Code Power 接收信號(hào)碼域功率 RSSI Received Signal Stre ngth In dicator 接收信號(hào)強(qiáng)度指示（總接收功率） a a 下行非正交化因子 1目的與范圍 在WCDMA 系統(tǒng)中，導(dǎo)頻信道 P-CPICH 是重要的指示信道，UE利用導(dǎo)頻信道的強(qiáng)度測量 結(jié)果進(jìn)行小區(qū)選擇重選、切換等過程。對導(dǎo)頻信道強(qiáng)度要求進(jìn)行分析，有利于我們在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化 中明確網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求。 1.1 目的 本文分析在一定的功率配比關(guān)系下，一定覆蓋質(zhì)量要求所對應(yīng)的導(dǎo)頻強(qiáng)度要求。 1.2 范圍 本文在確定的功率配比關(guān)系前提下進(jìn)行分析，并假設(shè)該功率配比關(guān)系能夠保

7、證導(dǎo)頻與其他公共 信道的同覆蓋。本文不涉及導(dǎo)頻與其它公共信道、專用信道的功率配比關(guān)系。 導(dǎo)頻除了作為網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的指示信道外，還用于下行解調(diào)中的信道估計(jì)。本文不涉及這部分的分 析，即不考慮導(dǎo)頻強(qiáng)度變化可能帶來的對解調(diào)性能的影響。 本文不考慮測量誤差的影響。 2 分析過程分析中使用的各參數(shù)標(biāo)識(shí)及對應(yīng)解釋參見縮略語表格 2.1 導(dǎo)頻Ec/Io要求 對于特定傳播條件下特定的業(yè)務(wù)，其解調(diào)信噪比要求是確定的。從這個(gè)解調(diào)信噪比要求出發(fā)， 結(jié)合以導(dǎo)頻信道與該業(yè)務(wù)專用信道功率配比關(guān)系，就可以得到在任一接收點(diǎn)，為了保證該業(yè)務(wù)的連 接質(zhì)量，對導(dǎo)頻接收強(qiáng)度的要求。 分析過程可以分為三個(gè)步驟，流程圖如下： 圖1導(dǎo)頻Ec/

8、lo要求分析過程 2.1.1 TCH DL解調(diào)信噪比需求 在已知業(yè)務(wù)信道解調(diào) EbvsNo要求的條件下，要計(jì)算得到相應(yīng)的解調(diào)信噪比要求是很簡單的: SNRtch : =EbvsNo 色 W 2.1.2 DL TCH 正確解調(diào)對應(yīng)的 TCH RSCP/RSSI 要求 UE接收到的總干擾 RSSI由以下幾部分構(gòu)成： 1. lor :本小區(qū)干擾 2. loc :鄰區(qū)干擾 3. No : UE接收機(jī)底噪 4. I_env :外界干擾 除了本小區(qū)干擾lor夕卜，其它三種干擾均為非正交化干擾。 假定已知某點(diǎn)的非正交化因子a,則該點(diǎn)業(yè)務(wù)信道信噪比： Snr =RSCRch=RSCRch CH = a?Ior

9、 + Ioc + N + Ienv = RSSI-（1- a）?lor 所以，要得到正確解調(diào)所需的rscp/rssi要求，還需要知道該點(diǎn)接收到來自本小區(qū)的信號(hào)功 率。出于分析簡便，下面的分析假設(shè)本小區(qū)干擾也是完全的非正交化干擾。這樣的假設(shè)是偏嚴(yán)格的， 不過在本文所研究的是小區(qū)邊界處導(dǎo)頻強(qiáng)度要求，這樣的假設(shè)帶來的誤差并不大。 在此假設(shè)下，對業(yè)務(wù)信道 RSCP/RSSI的要求就等于正確解調(diào)所需業(yè)務(wù)信道信噪比（SNRtch ） 的要求。 2.1.3 DL TCH 正確解調(diào)對應(yīng)的導(dǎo)頻Ec/lo要求 已知業(yè)務(wù)信道 rscp/rssi的要求之后，根據(jù)導(dǎo)頻信道與業(yè)務(wù)信道發(fā)射功率之差就可以推斷某 點(diǎn)一定的導(dǎo)頻

10、 Ec/lo條件下下行鏈路是否能夠正確解調(diào)。 但是，由于業(yè)務(wù)信道受到快速功控，同樣的平均發(fā)射功率下，在接收端，業(yè)務(wù)信道的 RSCP要 比無功控的導(dǎo)頻低一些。這個(gè)差異大小與 多徑信道快衰落特性相關(guān) ，我們稱之為 power rise，其詳 細(xì)的說明可以參考3中9.2.1.2。（反之，如果要保證接收端的電平也就是質(zhì)量要求，在進(jìn)行快速 功控時(shí)會(huì)導(dǎo)致發(fā)射端功率的額外上升，這部分就是TxPowernc ,也就是發(fā)射端EbNo與接收端的差 異所在。xdy） 所以，下行鏈路業(yè)務(wù)信道能夠正確解調(diào)所對應(yīng)的導(dǎo)頻Ec/lo要求： Ec / IoP 一cpich = SNRtch ?Pp CPICH ?PowerRi

11、se Ftch 2.2 導(dǎo)頻RSCP要求 上節(jié)所分析的導(dǎo)頻 Ec/lo要求僅能保證下行業(yè)務(wù)信道的正確解調(diào)，在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中，還必須考慮 上行鏈路質(zhì)量和其它公共信道的質(zhì)量。 業(yè)務(wù)信道與公共信道的覆蓋平衡在公共信道的功率配比確定過程中考慮，不在本文的討論范圍 內(nèi)。 業(yè)務(wù)信道上下行的平衡分析實(shí)質(zhì)上就是上下行的鏈路預(yù)算過程，在2 中有詳細(xì)的描述，這里只 是引用其分析結(jié)論，以得到對應(yīng)的導(dǎo)頻RSCP要求。 導(dǎo)頻RSCP要求的分析過程可以以如下的流程圖說明： 圖2導(dǎo)頻RSCP分析過程 2.2.1 預(yù)設(shè)上行負(fù)荷條件下上行最大耦合損耗 導(dǎo)頻發(fā)射功率和業(yè)務(wù)信道發(fā)射功率定義在基站機(jī)頂口，導(dǎo)頻RSCP、Ec/lo定義在U

12、E接收機(jī)， 所以下面統(tǒng)一使用 定義在這兩個(gè)參考點(diǎn)之間的（下行）耦合損耗進(jìn)行分析，這樣可以使公式表達(dá)簡 化。 上行鏈路的最大允許耦合損耗等于UE的最大發(fā)射功率減去最小接收信號(hào)功率要求，對應(yīng)到鏈 路預(yù)算工具中，就是上行鏈路的Max Power of TCH （ of ue） - Minimum Signal Strength Required （of nodeb ） - Gain of Antenna （of nodeb ） + （ all） Cable Loss （of nodeb，需要考慮如塔放的 接頭損耗）。 2.2.2 對應(yīng)下行最大耦合損耗 如果沒有配置塔放，則下行最大允許耦合損耗等于上行

13、最大允許耦合損耗加上由于上下行頻率 差導(dǎo)致的路徑損耗差異（核心頻段典型值1.4dB，參見2節(jié)3.11.2 ）。 如果配置塔放，則還需要增加大約0.7dB的額外下行鏈路插損（參見2節(jié)3.3 ）。 223保證上行鏈路質(zhì)量所需的導(dǎo)頻RSCP 得到了保證上行鏈路質(zhì)量對應(yīng)的最大下行耦合損耗，就可以從導(dǎo)頻發(fā)射功率設(shè)定值出發(fā)，計(jì)算 得到導(dǎo)頻的 RSCP要求。 雖然導(dǎo)頻RSCP要求的分析只考慮了上行業(yè)務(wù)信道解調(diào)的要求，但當(dāng)與導(dǎo)頻Ec/lo指標(biāo)一起 使用時(shí)，就能同時(shí)保證上下行連接的質(zhì)量。 問題：下行覆蓋受限情況下，這種計(jì)算方式就有問題了（不能通過上行耦合損耗來計(jì)算下行耦 合損耗）？ xdy 3 通過導(dǎo)頻調(diào)查確定

14、網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量的方法 以上分析假設(shè)導(dǎo)頻測量與業(yè)務(wù)信道解調(diào)使用同一接收機(jī)，并以同一地點(diǎn)的測量結(jié)果進(jìn)行比較。 在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程中，導(dǎo)頻測量通常使用路測設(shè)備完成，而且通常是車載測試，不可能遍歷小 區(qū)中的各種場景。而在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中，又希望根據(jù)路測設(shè)備的導(dǎo)頻RSCP、Ec/lo測量結(jié)果，來評估 網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量的好壞。 本節(jié)針對這一問題進(jìn)行分析，以得到應(yīng)用路測設(shè)備導(dǎo)頻測量結(jié)果進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評估的方法。 3.1 路測條件與實(shí)際用戶條件差異 要根據(jù)路測設(shè)備測量結(jié)果推測實(shí)際用戶連接質(zhì)量，需要對路測條件設(shè)置與實(shí)際用戶條件的差異 進(jìn)行詳細(xì)的分析。 3.1.1 底噪差異 路測設(shè)備的底噪與商用 UE底噪會(huì)有一定差異， 在底

15、噪為主要干擾來源的場景下， 使用路測設(shè) 備測得的Ec/lo值來推算業(yè)務(wù)信道的解調(diào)性能會(huì)有一定的誤差。 以Agile nt E7476A 為例，其接收機(jī)噪聲系數(shù)典型值 8dB，與通常假設(shè)的 UE噪聲系數(shù)典型 值7dB有1dB的差異。 3.1.2 接收天線增益差異 路測設(shè)備使用外接吸頂天線，有一定的增益。商用UE的天線增益一般假設(shè)為OdB。 以Agile nt E7476A 為例，其選配天線約有 5dB i增益，在考慮饋纜損耗后，總的增益應(yīng)在 3dB 左右。 3.1.3 穿透損耗差異 一個(gè)商用網(wǎng)絡(luò)，其建設(shè)目標(biāo)中會(huì)考慮小區(qū)中各種場景下的覆蓋效果要求，如車內(nèi)移動(dòng)用戶的覆 蓋，室內(nèi)用戶的覆蓋等等。而導(dǎo)頻

16、測試一般通過車載路測進(jìn)行，天線置于車頂。要根據(jù)路測數(shù)據(jù)推 測一定場景下目標(biāo)用戶的覆蓋質(zhì)量，就需要進(jìn)行一些換算。 3.2 對路測導(dǎo)頻Ec/lo的要求分析 RSCP / or 1 + f + (N 0 + Ienv )/ I or 接收機(jī)接收到的導(dǎo)頻Ec/lo可以如下分析: Ec / I 0 RSCP RSCP RSSI I or + Ioc + N + Ienv PP- CPICH Px 1+ f + (N 0 + lenv)| 1 or 對各項(xiàng)分析如下: 1. Pp-cpch在一定的下行負(fù)載條件下是一個(gè)確定的值，與接收機(jī)位置、類型均無關(guān)。 fx 2. 1 + f則與接收機(jī)位置有關(guān)，接收機(jī)位置越

17、接近小區(qū)邊緣，1 + f就越大。但這部分值只與 接收機(jī)位置有關(guān)，而與接收機(jī)類型無關(guān)。 3. (N o + Ienv% 與接收機(jī)位置，接收機(jī)類型均相關(guān)。 通過以上分析可見，影響到路測設(shè)備測得 Ec/Io與實(shí)際用戶Ec/Io差異的主要因素是上面的 第三項(xiàng)。 如果假設(shè)在覆蓋區(qū)內(nèi)，來自Best Server的信號(hào)總功率遠(yuǎn)大于底噪和環(huán)境噪聲之和，則這部分 對Ec/Io的影響可以忽略，路測設(shè)備測得的Ec/Io可以直接用于網(wǎng)絡(luò)中實(shí)際用戶Ec/Io分布情況 的統(tǒng)計(jì)。 3.3 對路測導(dǎo)頻RSCP的要求分析 如前所述，路測設(shè)備測得的導(dǎo)頻RSCP值要比普通用戶的高，主要是由于以下兩個(gè)因素的影 響： 1. 路測設(shè)備使

18、用吸頂天線，具有比商用手機(jī)內(nèi)置天線更高的增益?？紤]連接饋纜損耗以后， 增益大約為 3dB。 2. 車載路測時(shí)，吸頂天線置于車頂，而室內(nèi)用戶則存在穿透損耗的影響。所以， 如果對路測得到的導(dǎo)頻RSCP值進(jìn)行分析，需要考慮留出這兩部分的余量。 實(shí)例分析2 4.1 靜態(tài)信道 4.1.1 AMR12.2kbps BLER = 1% Urban, AMR12.2, Static, without TMA - 表1 W (Mcps) 3.84 Rb (kbps) 12.2 DL EbvsNo (dB) 7.2 SNR_TCH (dB) -17.8 4.1.2 CS64kbps BLER = 0.1% P_P

19、-CPICH (dBm) 33 P_TCH (dBm) 30 DL Power Rise (dB) 0.0 P-CPICH Ec/lo (dB) -14.8 Mea n max CL of DL (dB) 149 P-CPICH RSCP (dBm) -116 Gain of DT system (dB) 3.0 Pen etrati on Loss (dB) 13.0 DT P-CPICH RSCP (dBm) -100 鏈路性能數(shù)據(jù)暫缺。 4.1.3 PS144kbps BLER = 6% 鏈路性能數(shù)據(jù)暫缺。 4.1.4 PS384kbps BLER = 6% 鏈路性能數(shù)據(jù)暫缺。 4.2

20、TU3信道 4.2.1 AMR12.2kbps BLER = 1% Urban, AMR12.2, TU3, without TMA -表2 W (Mcps) 3.84 2本節(jié)分析中所使用的下行業(yè)務(wù)信道功率都是根據(jù)鏈路預(yù)算工具 3.31 版，在上行目標(biāo)負(fù)荷 50%，下行 75%的條 件下，使上下行覆蓋達(dá)到平衡而得到的。 第12頁，共16頁P(yáng)age 12 , Rb (kbps) 12.2 DL EbvsNo (dB) 8.0 SNR_TCH (dB) -17.0 P_P-CPICH (dBm) 33 P_TCH (dBm) 30 DL Power Rise (dB) 0.6 P-CPICH Ec

21、/Io (dB) -13.3 Mea n max CL of DL (dB) 143 P-CPICH RSCP (dBm) -110 Gain of DT system (dB) 3.0 Pen etrati on Loss (dB) 13.0 DT P-CPICH RSCP (dBm) -94 422CS64kbps BLER = 0.1% 鏈路性能數(shù)據(jù)暫缺。 4.2.3 PS144kbps BLER = 6% 鏈路性能數(shù)據(jù)暫缺。 4.2.4 PS384kbps BLER = 6% 鏈路性能數(shù)據(jù)暫缺。 5 結(jié)論 6 附錄 6.1分析中使用的鏈路預(yù)算表 表 1 AMR12.2, Static,

22、 without TMA UpL ink DownLink Morphology Urba n Cha nnel Model Static Sectorise 3 Sector Bearer Type Voice(12.2kbps) Voice(12.2kbps) Diversity Con figurati on 2 Antenna No Diversity use TMA No In door coverage required Yes 2003-10-22 版權(quán)所有，侵權(quán)必究 All rights reserved 第13頁，共16頁P(yáng)age 13 , Max Power of TCH

23、21.0dBm 30.1dBm Body Loss 3.0dB Cable Loss 3.0dB Gain of Tx Antenna 0.0dBi 17.0dBi EiRP 18.0dBm 44.1dBm Gain of Rx Antenna 17.0dBi 0.0dBi Noise Figure 5.9dB 7.0dB EbvsNo 2.8dB 7.2dB Sen sitivity of Receiver -127.4dBm -119.0dBm Cell Load ing 50.0% 75.0% In terfere nee Margin 3.0dB 1.5dB Margin for Ba

24、ekgrou nd Noise 0.0dB 0.0dB Std. Dev. Of Slow Fad ing 9.4dB Coverage Probability of Cell Edge 88.0% Slow Fad ing Margin 11.1dB Fast Fadi ng Margin -0.9dB 0.0dB SHO Gai n 6.0dB 6.0dB Marg in of Pen etrati on Loss 13.0dB Path Loss 139.2dB 140.5dB Heights of Base Stati on Antennas 30.0m Heights of UE 1

25、.5m Propagati on Model COST231-HATA Cell Radius (km) 1.12km 1.12km 表 2 AMR12.2, TU3, without TMA UpL ink DownLink Morphology Urban Cha nnel Model TU3 Sectorise 3 Sector Bearer Type Voice(12.2kbps) Voice(12.2kbps) Diversity Con figurati on 2 Antenna No Diversity use TMA No In door coverage required Yes Max Power of TCH 21.0dBm 30.0dBm Body