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文檔簡介

1、華為TD-LTE網(wǎng)優(yōu)規(guī)劃培訓(xùn) 惠州客戶1TD-LTE 2/8天線對比及運用場景目錄2TD-LTE重疊覆蓋影響3RS功率計算4尋呼容量計算8通道4通道2通道主流廠家通宇FAD天線Agisson凱瑟琳天線增益F頻段:14.5dBiD頻段:16.5dBi17dBi17.5dBi單元波束水平半功角9015(F)6515(D)6562廣播水平半功角6556562廣播垂直半功角7(F)/ 5.5(D)6.55天線尺寸14103201051360 x 289 x 85 136016080 天線重量20.5kg17.8kg10kg天線組態(tài) (F)8T8R 4T4R 2T2R天線規(guī)格關(guān)鍵參數(shù)對比4Path8Pa

2、th2Path隨著天線通道數(shù)添加,天線體積分量隨之添加,對天面抱桿承重和風(fēng)阻要求更高;2/4/8通道天線長度相當(dāng),對于宏站天面空間要求根本相當(dāng);2/4通道天線增益相當(dāng),8通道天線F頻段增益低3dB,D頻段增益低1dB左右;8T8R 4T4R 2T2R支持的多天線方式支持度Transmission modeTransmission scheme 2天線系統(tǒng)4天線系統(tǒng)8天線系統(tǒng)備注下行DL TM1Single-antenna port, port 0YYYDL TM2Transmit DiversityYYYDL TM3Open-Loop spatial multiplexingYYYDL TM4

3、Closed-Loop spatial multiplexing(SM)YYY不適合TDDDL TM5Multi-user MIMOYYY不適合TDDDL TM6Closed-loop Rank = 1 PrecodingYYY不適合TDDDL TM7Single codeword Beamfoming( port 5 )NYYDL TM8 (R9)Double codeword Beamfoming( port 7,8 )NYYDL TM9(R10)8 Layer TransmissionN最高4layer最高8layer上行UL IRCInterference Reduction Comb

4、inationYYY2T/4T/8T 發(fā)分集技術(shù)對比(TM2)LTE 2 Port系統(tǒng):無論8T、4T和2T的發(fā)分集方式固定都采用SFBC技術(shù)。8T、4T和2T區(qū)別在于物理天線單元到Port的映射過程不同2天線系統(tǒng),每個物理天線對應(yīng)一個Port。4天線系統(tǒng),每2個物理天線對應(yīng)一個port。8天線系統(tǒng),每4個物理天線對應(yīng)一個port 。注:port可以了解為邏輯天線,2port系統(tǒng)意味著從終端側(cè)來看,以為基站為2天線發(fā)射數(shù)據(jù)流1數(shù)據(jù)流1數(shù)據(jù)流1SFBC編碼SFBC編碼SFBC編碼2T/4T/8T的發(fā)分集方式TM2原理一樣,差別僅在于4T/8T需求天線映射過程TM2適用于信噪比較低的環(huán)境,通常用于

5、小區(qū)邊緣,經(jīng)過發(fā)射分集以提高接納端解調(diào)性能,改善小區(qū)邊緣覆蓋Tx1 Port0 Tx2 Port1Tx1 Tx2 Port0 Tx3 Tx4 Port1Tx1 Tx2 Tx3 Tx4 Port0 Tx5 Tx6 Tx7 Tx8 Port12T/4T/8T 空間復(fù)用技術(shù)對比(TM3)LTE 2 Port系統(tǒng):8T、4T和2T的空間復(fù)用技術(shù)根本原理一樣。 8T、4T和2T區(qū)別在于物理天線到Port的映射過程不同。2天線系統(tǒng),每個物理天線對應(yīng)一個Port。4天線系統(tǒng),每2個物理天線對應(yīng)一個port。8天線系統(tǒng),每4個物理天線對應(yīng)一個port 。注:port可以了解為邏輯天線,2port系統(tǒng)意味著從終

6、端側(cè)來看,以為基站為2天線發(fā)射空間復(fù)用空間復(fù)用空間復(fù)用2T/4T/8T的空間復(fù)用技術(shù)TM3原理一樣,差別僅在于4T/8T需求天線映射過程TM3適用于信噪比較高的環(huán)境,經(jīng)過空間復(fù)用技術(shù)并行傳輸2個數(shù)據(jù)流,大幅提高用戶吞吐量。4T/8T Beamforming技術(shù)生成用戶級波束,獲得陣列增益Beamforming技術(shù)利用多天線陣元構(gòu)成方向性發(fā)射波束,將能量對準(zhǔn)目的用戶,從而提高目的用戶的解調(diào)信噪比。通常用于小區(qū)邊緣,到達改善小區(qū)邊緣覆蓋的目的。BF技術(shù)增益依賴于天線陣元個數(shù),普通而言:天線陣元越多,那么獲得的波束賦形增益越高,對覆蓋改善越明顯天線陣元越多,那么波束賦形寬度越窄,對干擾抑制越明顯4T

7、 Beamforming8T BeamformingBF技術(shù)可以獲得天線陣列增益,相對于2天線TM2,4天線TM7可以獲得約3dB增益, 8天線TM7可以獲得約6dB增益2天線:分集增益約2dB4天線:陣列增益3dB+分集增益8天線:陣列增益6dB+分集增益仿真對比,BF技術(shù)可以大幅提升下行容量和邊緣速率相對于2天線,8天線BF提升35%小區(qū)平均容量;4天線BF提升18%。系統(tǒng)仿真條件:19X3規(guī)那么拓?fù)洌鹃g距500米,每小區(qū)10個用戶;2.0GHz;1X20MHz同頻組網(wǎng);子幀配比3:1;特殊時隙3:9:2;下行發(fā)射功率40W46dBm;開銷: PDCCH=3 symbols, PUCCH

8、=4 RBs;8T8R: (BF 與MIMO自順應(yīng));4T4R: (BF與MIMO自順應(yīng) ) ;2T2R: DL:2*2 MIMO 自順應(yīng); RANK自順應(yīng)。80%小區(qū)下行邊緣吞吐量吞吐量 (Mbps)4天線TM3/72天線13%小區(qū)下行平均吞吐量25% 8天線TM3/7吞吐量 (Mbps)8天線TM3/835%18%4天線TM3/825%2天線4天線8天線 MU-BF增益 MU-BF技術(shù)原理利用信道強相關(guān)性和不同用戶信道的空間多樣性,將多個下行用戶數(shù)據(jù)復(fù)用到一樣的時頻資源上,提高網(wǎng)絡(luò)容量和小區(qū)吞吐量在強相關(guān)信道下,用戶本身無法進展多流傳輸,構(gòu)成了性能瓶頸,而MU-BF利用不同用戶的信道空間多

9、樣性,可以獲得更大的空間自在度對多流進展復(fù)用,從而獲得增益 8天線:中國挪動場景8天線仿真結(jié)果MU-BF相比TM2/3/8自順應(yīng)小區(qū)平均吞吐量提升10%; 4天線:由于波束較寬/空間辨析度差,MU-BF增益約5%;仿真基于以下條件:2.6G, 20MHz小區(qū),19x3x10,用戶隨機撒點,TM2/3/8自順應(yīng)8天線雙極化線陣,定向; 4天線雙極化線陣,定向MU-BF技術(shù)的運用MUBF小區(qū)平均吞吐量增益仿真吞吐量 (Mbps)10%8天線下行吞吐量5%SU-BFMU-BFSU-BFMU-BF4天線下行吞吐量后續(xù)多天線技術(shù)演進,4/8天線可以進一步提升下行容量規(guī)范及技術(shù)開展3GPP R8+25%

10、8天線3GPP R9SU-MIMO/ Single-LayerBeamformingDual-Layer/ Multi-User Beamforming+510%LTE-A4/8-Layer Beamforming44/88 MIMO等相對2天線的小區(qū)平均速率單小區(qū)實際峰值速率190M290M490M多天線演進技術(shù)3GPP協(xié)議演進中,多天線技術(shù),特別是Beamforming技術(shù)是提升頻譜效率的關(guān)鍵。選擇2天線,多天線演進技術(shù)將無法實踐商用,規(guī)范和新技術(shù)能夠會停滯不前。選擇8天線,可以支持規(guī)范的TM8雙流BF,甚至更多層的數(shù)據(jù)流,能推進規(guī)范及多天線技術(shù)的快速開展。+ 10% 8天線DL Aver

11、age SINR (dB)MIMO Throughput (Kbps)BF Throughput (Kbps)GainAverage Throughput Gain4.85 12702.70214765.32916.24%23.69%0.04 23012.1173048732.48%-3.40 12856.87217033.05332.48%-2.14 17045.1317635.0493.46%3.32 13075.45513576.7523.83%-1.70 3956.87897214.266782.32%4.64 13726.36918498.7134.77%10.92 26119.40

12、732304.1623.68%測試方法:開啟BF自順應(yīng)功能,在小區(qū)內(nèi)挪動,當(dāng)發(fā)現(xiàn)終端傳輸方式進入BF的地點后,固定在該地點對比BF開啟和封鎖時的下行吞吐量。在4T4R小區(qū)的覆蓋范圍中,存在BF增益的地點主要存在右側(cè)于地圖中的紅色線條區(qū)域。BF測試點測試站測試結(jié)果闡明4T的BF可以獲得23%的邊緣吞吐量增益小區(qū)吞吐量邊緣提升23%相對2天線,8天線組網(wǎng)提升小區(qū)平均容量26%,邊緣速率提升68%深圳實驗網(wǎng)實測數(shù)聽闡明,8天線TM2/3/7相對2天線TM2/3的性能顯著提升,下行平均吞吐量提升26測試場景:深圳龍崗,屬于典型的密集城區(qū)環(huán)境;測試遍歷50小區(qū)以及主要道路。D頻段,2:2配比,特殊子幀配

13、置SSP7采用增益16.5dBi 8通道天線和17.5dBi2通道線網(wǎng)絡(luò)下行50加載、上行100UE加載2668測試結(jié)果:8天線 TM2/3/7自順應(yīng)相對2天線TM2/3自順應(yīng),可以提升小區(qū)平均吞吐量20%以上,邊緣提升60%以上注:數(shù)據(jù)采于深圳一期實驗網(wǎng)【深圳規(guī)模外場】8天線TM8相對TM7可以獲得小區(qū)平均吞吐量10%增益測試方法:定點:主測小區(qū)內(nèi)選擇極好、好、中、差四個位置,按照1:2:4:3的比例部署20部終端,對比TM3/7和TM3/8小區(qū)平均吞吐量的變化挪動:測試UE在被測區(qū)域挪動,對比TM3/7和TM38平均吞吐量的變化場景:密集城區(qū)單小區(qū),周圍19個基站開啟,依次配置成空擾和70

14、%加擾測試場景測試結(jié)果根本結(jié)論在空擾和加擾情況下,TM3/8相對于TM3/7,都能獲得穩(wěn)定的扇區(qū)平均吞吐量增益空擾11.65,加擾7.5近、中點用戶是獲得TM8雙流的BF增益和復(fù)用增益的主要受害者近點到達34%,中點到達19%遠(yuǎn)點用戶TM7和TM8單流的性能根本相當(dāng)拉網(wǎng)平均吞吐量全網(wǎng)平均RSRP全網(wǎng)平均SINR全網(wǎng)平均吞吐量空擾-TM3/7自適應(yīng)-84.8110.1823.86空擾-TM3/8自適應(yīng)-84.9910.3426.64加擾-TM3/7自適應(yīng)-86.785.1117.08加擾-TM3/8自適應(yīng)-84.565.9918.36數(shù)據(jù)來源深圳實驗網(wǎng)8T8R 4T4R 2T2R 下行性能對比總

15、結(jié)多天線傳輸模式多天線增益小區(qū)邊緣速率增益說明2天線 TM2refRef4天線TM7 3dB25%仿真,密集城區(qū)23%香港測試,密集城區(qū)8天線TM76dB80%仿真,密集城區(qū)68%深圳試驗網(wǎng)測試,密集城區(qū)多天線傳輸模式小區(qū)平均吞吐量說明2天線 TM2/3自適應(yīng)Ref基線4天線TM2/3/7 自適應(yīng)13%仿真TM2/3/8 自適應(yīng)18%仿真8天線TM2/3/7 自適應(yīng)25%仿真TM2/3/7 自適應(yīng)26%D頻段,深圳規(guī)模外場TM2/3/8 自適應(yīng)35%仿真TM2/3/8 自適應(yīng)34%D頻段,深圳規(guī)模外場小區(qū)邊緣速率增益小區(qū)平均吞吐量 IRC接納機利用干擾空間有色特點,抵消部分干擾信號,獲得最正確

16、接納信干噪比。2天線空間特性辨析度缺乏,IRC增益較低;分集增益干擾對消增益25% 提升平均吞吐量(Mbps)UL 4天線接納小區(qū)平均吞吐量邊緣吞吐量30% 提升60% 提升UL 8天線接納65% 提升UL 2天線接納8R相對于2R上行容量增益的量化分析:8天線接納相對2天線小區(qū)平均提升60%,邊緣65%4天線接納相對2天線小區(qū)平均提升25%,邊緣30%接納機將多個天線上能量合并,類似在接納側(cè)構(gòu)成一個波束來定點接納分集增益零陷進展干擾對消方向性能量接納方向性能量接納零陷進展干擾對消IRC接納機進展定點波束接納時同時思索將天線波束的零陷對準(zhǔn)干擾獲取干擾對消增益8T8R 4T4R 2T2R上行接納

17、分集8R可以大幅改善上行覆蓋VMIMO增益 VMIMO技術(shù)原理上行MU-MIMO有時也成為VMIMO,即虛擬MIMO。上行經(jīng)過調(diào)度2個用戶運用一樣資源,從而提升系統(tǒng)容量。VMIMO完全由基站側(cè)控制,對用戶來說是透明的。一切計算都在基站側(cè)進展,終端無需改動。 天線數(shù)越多VMIMO增益月明顯:提升上行SINR,從而提升VMIMO配對率; 2天線下在大場景小區(qū)平均根本無增益;仿真基于以下條件:2.6G, 20MHz小區(qū),19x3x10,用戶隨機撒點,TM2/3/8自順應(yīng)TD-LTE系統(tǒng)VMIMO技術(shù)的運用18%平均吞吐量增益VMIMO增益%2天線4天線8天線10%15%12%0%4R相對于2R,實測

18、提升小區(qū)上行平均吞吐率21%以上注:數(shù)據(jù)采于xxx網(wǎng)絡(luò)ModeAverageGain2T2R7.254M4T4R8.779M21%測試線路測試站測試場景:密集城區(qū),鄰區(qū)放置一個真實上行用戶加載;在測試線路上做上行FTP,分別測試2T2R和4T4R的平均上行速率。測試場景:樓宇內(nèi),小區(qū)內(nèi)選擇好中差3個點,分別定點測試2T2R和4T4R的平均上行速率。選點4T4RSINR2T2RSINR4R速率2R速率4RGain差40.41.7M0.7M44%中17139M5M好18169.6M8.4M4R相對于2R,網(wǎng)絡(luò)空載實測提升小區(qū)上行邊緣吞吐率40%The average UL throughput o

19、f 4T4R is about 10% higher than 2T2R, 9.97 mbps vs 9.04 mbps;The gain of Cell Middle and Cell Edge is about 30%40%.Page 18Scenarios2T2R UL4T4R ULGainCell Centre(0m100m)16208175998.58%Cell Middle (100m200m)82591082431.06%Cell Edge (200m)1478207240.19%8R相對于2R,實測提升小區(qū)上行平均吞吐率60%深圳實驗網(wǎng)實測數(shù)聽闡明,8天線相對2天線的上行性能顯

20、著提升,平均吞吐量提升60%測試場景:深圳龍崗,屬于典型的密集城區(qū)環(huán)境;測試遍歷主要道路做FTP下載和上傳業(yè)務(wù)。D頻段,2:2配比,特殊子幀配置SSP7采用增益16.5dBi 8通道天線和17.5dBi2通道線網(wǎng)絡(luò)下行50加載、上行100UE加載60數(shù)據(jù)來源:深圳規(guī)模實驗網(wǎng)一階段測試總結(jié)468T8R 4T4R 2T2R 上行差別對比上行鏈路預(yù)算邊緣速率(相同小區(qū)半徑)平均速率(相同小區(qū)半徑)備注算法增益天線增益合計2T2RRefRefRefRefRef4T4R45dB0dB45dB+30%+25%仿真+40%+21%測試8T8R89dB-3dB(F頻段)56dB+65%+60%仿真89dB-1

21、dB (D頻段)78dB+46%+60%深圳試驗網(wǎng)測試測試仿真8T8R 4T4R 2T2R 多天線覆蓋差別計算結(jié)果場景對比項F,8TF,4TF,2TD,8TD,4TD,2T密集城區(qū)站間距347330299303261235站點數(shù)/km2101113131721相對8T站點增加比例基準(zhǔn)10%30%基準(zhǔn)30%60%一般城區(qū)站間距546518470475409372站點數(shù)/km2456679相對8T站點增加比例基準(zhǔn)25%50%基準(zhǔn)16%50%F頻段,8T的覆蓋半徑相對于4T和2T分別添加5%和16%; D頻段,8T的覆蓋半徑相對于4T和2T分別添加16%和28%。8T8R 4T4R 2T2R多天線覆

22、蓋差別估算結(jié)果所示區(qū)域為杭州主城區(qū),合計12Km2。主要由高樓和開闊地組成。場景F頻段,8天線F頻段,4天線F頻段,2天線密集城區(qū)(52.6%)1平方公里下站點數(shù)量9.5710.6312.93站點數(shù)12*52.62%*9.57=60.46612*52.62%*10.63=67.1312*52.62%*12.93=81.68一般城區(qū)(47.38%)1平方公里下站點數(shù)量3.874.35.23站點數(shù)12*47.38%*3.87=22.0212*47.38%*4.3=24.4512*47.38%*5.23=29.76區(qū)域內(nèi)站點規(guī)模估算值60.466+22.02=8367.13+24.45=9281.6

23、8+29.76=112注:高樓、普通規(guī)那么建筑、聯(lián)排建筑和50%的綠地按照密集城區(qū)環(huán)境計算;其它按照普通城區(qū)計算。一樣邊緣速率下,相對于2天線,4天線組網(wǎng)可以減少18%的站點, 8天線組網(wǎng)減少26%的站點數(shù)量相對2天線,8天線小區(qū)覆蓋間隔提升20%測試條件:D頻段,2:2配比,特殊子幀配比:10:2:2采用增益16.5dBi 8通道天線和17.5 dBi2通道天線網(wǎng)絡(luò)下行空載、50、100%加載下行FTP下載,沿小區(qū)徑向拉遠(yuǎn)直到速率為零點拉遠(yuǎn)測試情況加擾級別8天線2天線增益% 斷鏈點空擾60045432.250%加擾480394.121.870%加擾474372.727.2數(shù)據(jù)來源:深圳規(guī)模實

24、驗網(wǎng)一階段測試總結(jié)測試結(jié)果:8天線拉遠(yuǎn)間隔大于2天線拉遠(yuǎn)間隔,斷鏈點間隔增益為20%以上,5M速率間隔點增益62%加擾級別8天線2天線增益% 5M下行距離(米)50%加擾45728162.6相對2天線,8天線小區(qū)半徑提升20%以上1TD-LTE 2/8天線對比目錄2TD-LTE重疊覆蓋影響3RS功率計算4尋呼容量計算TD-LTE同頻干擾客觀存在,要求嚴(yán)厲控制重疊覆蓋同頻干擾不能獨立來看,需結(jié)合覆蓋和容量來評價隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的上升,同頻干擾越嚴(yán)重隨著對覆蓋的要求越來越高,站間距越小,同頻干擾越嚴(yán)重同頻干擾不能夠徹底消除,降低同頻干擾要兼顧容量與重疊覆蓋區(qū)域,以最終用戶感知速率作為控制目的。Page

25、 25覆蓋容量同頻干擾網(wǎng)絡(luò)設(shè)計初期,覆蓋優(yōu)先網(wǎng)絡(luò)成熟后,重點思索容量提升LTE同頻組網(wǎng)的需求:LTE系統(tǒng)是基于同頻組網(wǎng)要求而設(shè)計的;同頻組網(wǎng)的頻譜效率高;規(guī)模網(wǎng)絡(luò)驗證符合商用要求。同頻干擾的根源:同頻組網(wǎng)條件下,小區(qū)間的重疊覆蓋區(qū)域必然會存在由于任務(wù)頻率一樣而帶來的小區(qū)間同頻干擾!同頻組網(wǎng)條件下,對LTE網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造合理性提出了更高的要求,在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃之初就要對超高站、過近站、不合理天饋等不合理的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造做整改,到達覆蓋和容量的平衡。重疊覆蓋度的評價方法及規(guī)劃流程Page 26基于控制重疊覆蓋的規(guī)劃用仿真、ATU、MR三個維度計算干擾奉獻系數(shù)從高到低排序,選擇TopN系數(shù)高的小區(qū)TopN干擾小區(qū)識別

26、結(jié)合實踐場景和工參分析干擾系數(shù)高的緣由緣由包括:超高站、超近站、RF參數(shù)不合理緣由分析針對緣由,按照網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造要求建議整改方案。站址整改,RF優(yōu)化調(diào)整,封鎖站點規(guī)劃整改小區(qū)A的主覆蓋區(qū)域小區(qū)A作為干擾鄰區(qū)時,與其它小區(qū)的重疊覆蓋范圍主鄰電平差6dB重疊覆蓋度評價目的:干擾奉獻系數(shù)本質(zhì)上,小區(qū)A作為干擾鄰區(qū)時的能量之和與該小區(qū)的總能量的比值來評價。系數(shù)越大,闡明該小區(qū)對外的干擾越大;需求整改的優(yōu)先級越高。A場景化:相對以前簡單的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造規(guī)范挑選高站按照45米,近站150米,這里結(jié)合實踐場景和測試數(shù)據(jù)量化每個小區(qū)對鄰區(qū)的影響。充分性:數(shù)據(jù)源采用仿真預(yù)測數(shù)據(jù)+ATU實踐測試數(shù)據(jù)+現(xiàn)網(wǎng)MR數(shù)據(jù),多維度地

27、充分地評價重疊覆蓋度。精細(xì)化:網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造分析對象從之前的“站點級別準(zhǔn)確到“小區(qū)級別。例如對于高站分析后,能夠只對其中1個或2個小區(qū)進展整改即可。系統(tǒng)化:整改的流程系統(tǒng)化,整改方案不拘一格。重疊覆蓋度評價方法的特點網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造評價方法- 50m以上高站能否可用性評價網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造評價干擾系數(shù)小于門限值0.67實際下傾角小于16度?是否是否是否可用不可用實際下傾角小于16度?是否可用不可用70米以上高站假設(shè)遠(yuǎn)高于平均建筑物高度,建議直接去掉。實際下傾角計算按照小區(qū)級進展計算,16度對應(yīng)電下傾6度、機械下傾10度,普通機械下傾最多為10度。方位角對打的相鄰站建議先進展方位角調(diào)整后再進展下傾角計算。對斷定不可用站

28、點再進展實踐勘查,看能否周圍建筑有限制該站越區(qū)覆蓋的才干,假設(shè)無那么不可用。50米70米高站 在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造評價的站點范圍內(nèi)?不可用不同方位角導(dǎo)致的重疊覆蓋對吞吐量的影響測試方法:選取在江北排澇站-LH1小區(qū)主覆蓋波瓣;堅持江北排澇-LH1小區(qū)與干擾小區(qū)激活形狀,經(jīng)過加大干擾小區(qū)與效力小區(qū)之間的夾角步長為10度,察看小區(qū)吞吐率變化以10度為步長,經(jīng)過調(diào)整江北排澇-LH3小區(qū)的方向角加大1、3兩個小區(qū)間的夾角,調(diào)整后江北排澇-LH3小區(qū)在測試點的信號逐漸減弱,江北排澇-LH1小區(qū)受干擾程度降低,SINR與CQI得到改善,系統(tǒng)分配較高的調(diào)制方式以及編碼速率,小區(qū)吞吐率得到有效提升1TD-LTE 2/8天線對比及運用場景目錄2TD-LTE重疊覆蓋影響3RS功率計算4尋呼容量計算功率規(guī)劃功率計算 PA=10LG(1/(1+PB) 默許配置:雙流PB=1,PA=-3;單流PB=0,PA=0 按照TDL的單path的計算公式:涉及三個主要參數(shù)

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