論WCDMA系統(tǒng)混合業(yè)務(wù)下的小區(qū)容量計算

1、更多企業(yè)學(xué)院： 中小企業(yè)治理全能版183套講座+89700份資料總經(jīng)理、高層治理49套講座+16388份資料中層治理學(xué)院46套講座+6020份資料國學(xué)智慧、易經(jīng)46套講座人力資源學(xué)院56套講座+27123份資料各時期職員培訓(xùn)學(xué)院77套講座+ 324份資料職員治理企業(yè)學(xué)院67套講座+ 8720份資料工廠生產(chǎn)治理學(xué)院52套講座+ 13920份資料財務(wù)治理學(xué)院53套講座+ 17945份資料銷售經(jīng)理學(xué)院56套講座+ 14350份資料銷售人員培訓(xùn)學(xué)院72套講座+ 4879份資料更多企業(yè)學(xué)院： 中小企業(yè)治理全能版183套講座+89700份資料總經(jīng)理、高層治理49套講座+16388份資料中層治理學(xué)院46套講

2、座+6020份資料國學(xué)智慧、易經(jīng)46套講座人力資源學(xué)院56套講座+27123份資料各時期職員培訓(xùn)學(xué)院77套講座+ 324份資料職員治理企業(yè)學(xué)院67套講座+ 8720份資料工廠生產(chǎn)治理學(xué)院52套講座+ 13920份資料財務(wù)治理學(xué)院53套講座+ 17945份資料銷售經(jīng)理學(xué)院56套講座+ 14350份資料銷售人員培訓(xùn)學(xué)院72套講座+ 4879份資料WCDMA系統(tǒng)混合業(yè)務(wù)下的小區(qū)容量計算1、引言 伴隨著GSM系統(tǒng)向WCDMA系統(tǒng)的過渡，業(yè)務(wù)也從傳統(tǒng)的單一話音向話音、數(shù)據(jù)混合型進展。在一些發(fā)達國家的固定通信網(wǎng)里，數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)量差不多超過了話音的業(yè)務(wù)量，而在目前時期的 移動通信網(wǎng)絡(luò)里，話音業(yè)務(wù)量仍占主導(dǎo)地位

3、，如何在單一的話音網(wǎng)絡(luò)中考慮數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的一個重點和難點。本文從負載因子動身，利用坎貝爾算法，計算混合業(yè)務(wù)下的用戶容量。 2、單一業(yè)務(wù)上行極點流量 單一業(yè)務(wù)上行極點容量定義為上行負載為1時的上行吞吐量，公式如下： 其中W為碼片速率(3840kb/s)，(Eb/No)為第j種業(yè)務(wù)要求的上行接收質(zhì)量，i為其它小區(qū)對本小區(qū)干擾比，全向站情況下取55%，定向站情況下取65%，實際工程中，i因無線環(huán)境、基站布局等而有差異。 不同的業(yè)務(wù)，因(Eb/No)不同而極點容量不同，業(yè)務(wù)按速率分為AMR12.2kb/s話音、64kb/sCS(可視電話)、64kb/sPS數(shù)據(jù)、128kb/sPS數(shù)據(jù)、384

4、kb/sPS數(shù)據(jù)。典型的上下行值如表1所示(因不同廠家設(shè)備而有差異)： 表1各業(yè)務(wù)上下行典型Eb/No值 Eb/No(dB) AMR 12.2 64 CS 64 PS 128 PS 384 PS 上行 5.5 3.8 3.5 2.5 1.8 下行 6 4.5 4 3 2 取其它小區(qū)干擾因子0.65，則單一業(yè)務(wù)下的上行極點容量如表2所示： 表2單一業(yè)務(wù)下的上行極點容量Tpole AMR 12.2 64 CS 64 PS 128 PS 384 PS (kb/s) 656 970 1040 1309 1538 3、負載因子 單個用戶不同業(yè)務(wù)的上下行負載因子定義： 其中Rj和Vj分不為第j種業(yè)務(wù)的速率

5、激活因子，除話音業(yè)務(wù)激活因子一般為0.5外，其它業(yè)務(wù)為1。為小區(qū)的平均正交系數(shù)，取值范圍在0.40.9(本文中取0.5)。 上下行單用戶負載因子如表3所示： 表3單用戶上下行負載因子 單用戶負載因子 AMR 12.2 64 CS 64 PS 128 PS 384 PS 上行 O.93% 6.60% 6.16% 9.78% 24.97% 下行 0.73% 5.40% 4.81% 7.65% 18.23% 小區(qū)上下行負載因子為各用戶負載因子的合計，公式如下: 其中，KUL,j表示第j種業(yè)務(wù)同時使用的上行用戶數(shù)，KUL,j表示第j種業(yè)務(wù)同時使用的下行用戶數(shù)，這是因為分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中，用戶上下行速率通常

6、是不對稱的。 在WCDMA中，小區(qū)負載因子是無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的重要指標(biāo)。對以滿足覆蓋為要緊目的小區(qū)，上行負載因子一般按20%40%考慮，對以滿足容量為要緊目的的小區(qū)，上行負載因子一般按40%60%考慮。 當(dāng)上行負載為50%時，單一業(yè)務(wù)對應(yīng)的上行業(yè)務(wù)量如表4所示： 表4單一業(yè)務(wù)對應(yīng)的上行業(yè)務(wù)量 單一業(yè)務(wù)50%上行負載 AMR 12.2 64 CS 64 PS 128 PS 384 PS 同時通信用戶數(shù) 53.8 7.6 8.1 5.1 2.O 上行業(yè)務(wù)流量kb/s 328.O 485.1 519.8 654.4 768.8 下行負載 39% 41% 39% 39% 36% 4、小區(qū)用戶容量 關(guān)于單

7、一的電路域業(yè)務(wù)(話音、可視電話)，能夠用愛爾蘭B計算愛爾蘭、信道數(shù)、呼損之間的關(guān)系。當(dāng)計算混合電路域業(yè)務(wù)，有等效愛爾蘭、后驗愛爾蘭、坎貝爾法，比較常用的是坎貝爾法。 當(dāng)考慮數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)后，容量計算變得更復(fù)雜，目前還沒有一個公認的方法進行計算。參考GSM網(wǎng)絡(luò)中對GPRS容量的計算方式，在計算混合電路域業(yè)務(wù)容量后，依照坎貝爾信道和坎貝爾愛爾蘭之差計算數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的平均速率。 坎貝爾法是將多個電路域業(yè)務(wù)等效到一種差不多參考業(yè)務(wù)上，各種業(yè)務(wù)等效后的業(yè)務(wù)強度為： j表示第j種電路域業(yè)務(wù)，r表示參考的差不多業(yè)務(wù)。 坎貝爾信道表示為： tj表示第j種業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)量，單位為愛爾蘭。 在只有一種業(yè)務(wù)的情況下，坎貝爾信道等

8、于業(yè)務(wù)強度。 小區(qū)坎貝爾信道數(shù)為： ，Nr表示參考的差不多業(yè)務(wù)信道數(shù)。 小區(qū)坎貝爾容量通過愛爾蘭B公式確定，表示為Tc=ErlangB(Nc，Gos)，Gos表示要求的呼損。 坎貝爾容量對應(yīng)的用戶數(shù)： j和ej分不表示第j種電路域業(yè)務(wù)的用戶比例和單用戶行為。 坎貝爾信道利用率則為c=Tc/Nc。 關(guān)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，能夠利用剩余坎貝爾信道進行，依照平均延時要求和愛爾蘭C模型，將剩余信道同上下行負載因子結(jié)合，計算能支持的上下行分組數(shù)據(jù)的平均速率。 5、計算舉例 單用戶行為分電路域和分組域業(yè)務(wù)行為，電路域用戶忙時行為能夠參考現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計，用戶行為假定如表5所示： 表5電路域用戶忙時行為 時呼叫次數(shù)(BH

9、CA) 忙時每次呼叫持續(xù)時刻(BHHT) 忙時業(yè)務(wù)量(Erl) AMR 12.2 1 90 O.025 CS 64 O.15 90 O.0038 分組域用戶行為通常采納Pareto模型，Pareto模型描述數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的三層模型，模型如圖1所示： 圖1Pareto業(yè)務(wù)模型示意 典型參數(shù)如表6所示： 表6分組業(yè)務(wù)模型的典型參數(shù) Packet Traffic Parameters Mean Packet Size 480 bytes Mean Packet calls/session 12 Reading time between calls 112 seconds Mean number of pa

10、ckets in a call 1O Mean Packet interarrival fime O.8 seconds 分組業(yè)務(wù)行為最終能夠用忙時每用戶上下行的業(yè)務(wù)量(kbytes)表示。由于目前沒有實際統(tǒng)計數(shù)據(jù)，忙時上下行業(yè)務(wù)行為分不按200kbytes和800kbytes假定。 關(guān)于電路域業(yè)務(wù)，因話音用戶比例的不同和小區(qū)要求的上行負載不同，其容量有所差異。那個地點以話音用戶占總電路域用戶的比例作為變量進行研究，研究在25%和50%上行負載要求的情況下，小區(qū)的容量性能。 小區(qū)承載的各種愛爾蘭與話音用戶的比例關(guān)系如圖2所示(考慮了30%的軟切換比例)。 圖2愛爾蘭與話音用戶的比例的關(guān)系 從圖

11、2中可見，當(dāng)只有CS64業(yè)務(wù)時，坎貝爾愛爾蘭等于CS64業(yè)務(wù)愛爾蘭，當(dāng)只有話音業(yè)務(wù)時，坎貝爾愛爾蘭等于話音業(yè)務(wù)愛爾蘭。 在80%的話音業(yè)務(wù)情況下，25%上行負載要求時能支持的坎貝爾、話音業(yè)務(wù)、CS64分不為3.6、6.5、0.24愛爾蘭，50%上行負載要求時能支持的坎貝爾、話音業(yè)務(wù)、CS64分不為10.7、19.2、0.72愛爾蘭。 只有話音業(yè)務(wù)時，25%和50%上行負載對應(yīng)的愛爾蘭分不是13.2和32。 坎貝爾信道利用率如圖3所示： 圖3坎貝爾信道利用率與話音用戶的比例的關(guān)系 坎貝爾信道利用率隨上行負載因子和話音用戶比例的增加而增加。 在80%的話音業(yè)務(wù)情況下，25%和50%上行負載對應(yīng)的利

12、用率分不為45%和62%。 每小區(qū)支持的電路域用戶數(shù)如圖4所示： 圖4小區(qū)電路域用戶數(shù)與話音用戶比例的關(guān)系 在80%的話音業(yè)務(wù)情況下，25%和50%上行負載對應(yīng)的電路域用戶數(shù)分不為327和960；當(dāng)全為話音業(yè)務(wù)時，25%和50%上行負載對應(yīng)的電路域用戶數(shù)分不為527和1277。 依照坎貝爾信道利用率和要求的小區(qū)負載，分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)同意的平均上行負載因子公式為UL、P=Ul(1-C)/(1+SHO)/2，UL為設(shè)計要求的上行負載，SHO為軟切換比例，分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)同意的上行負載因子變化如圖5所示： 圖5同意的上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)負載因子與話音用戶比例的關(guān)系在小區(qū)設(shè)計中，上下行負載因子要求是不一樣的，下行負載

13、因子一般要求不大于75%。 在70%的下行負載因子情況下，計算分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)同意的平均下行負載因子，如圖6所示： 圖6平均同意的下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)負載因子與話音用戶比例的關(guān)系上行以64kb/s業(yè)務(wù)為例，在25%和50%負載，電路域80%為話音用戶情況下，同意的負載因子分不為5.3%和7.2%，對應(yīng)的平均速率為55kb/s和75kb/s。支持的上行數(shù)據(jù)流量為忙時15592kb和21262kb(考慮10%的重傳率，以及30%三層數(shù)據(jù)映射到物理層的開銷)對應(yīng)的用戶數(shù)分不為78和106。 下行以128kb/s業(yè)務(wù)為例，最大同意下行負載70%時，電路域80%為話音用戶情況下，在25%和50%上行負載情況下，同意的數(shù)據(jù)負載因子分不為23.5%和17.4%，對應(yīng)的平均速率為393kb/s和298kb/s。支持的上行數(shù)據(jù)流量為忙時111415kb和84483k