WCDMA系統(tǒng)混合業(yè)務下的小區(qū)容量計算

WCDMA系統(tǒng)混合業(yè)務下的小區(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)務也從傳統(tǒng)的單一話音向話音、數(shù)據(jù)混合型發(fā)展。在一些發(fā)達國家的固定通信網里，數(shù)據(jù)的業(yè)務量已經超過了話音的業(yè)務量，而在目前階段的移動通信網絡里，話音業(yè)務量仍占主導地位，如何在單一的話音網絡中考慮數(shù)據(jù)業(yè)務是無線網絡規(guī)劃的一個重點和難點。本文從負載因子出發(fā)，利用坎貝爾算法，計算混合業(yè)務下的用戶容量。2、單一業(yè)務上行極點流量單一業(yè)務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)務要求的上行接收質量，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，因(Eb/No)不同而極點容量不同，業(yè)務按速率分為AMR12.2kb/s話音、64kb/sCS(可視)、64kb/sPS數(shù)據(jù)、128kb/sPS數(shù)據(jù)、384kb/sPS數(shù)據(jù)。典型的上下行值如表1所示(因不同廠家設備而有差異)：表1各業(yè)務上下行典型Eb/No值報E碼b寺/N容o態(tài)(d厲B)竭煤AM去R竿12林.2罷圈64默C竹S目64板P草S臂12制8尖PS干遭38萍4耗PS豆廈上行喉跑5.元5匪3.睜8蒙3.喉5蘇2.蝶5曠1.污8碌下行滿否6娘4.判5蠟4沿3距2取其它小區(qū)干擾因子0.65，則單一業(yè)務下的上行極點容量如表2所示：表2單一業(yè)務下的上行極點容量汁T葛po戰(zhàn)le籠AM扇R諒12惹.2馬溉64騾C白S觀64懂P棒S染12惡8型PS室啟38印4俘PS輩白(k佛b/罵s)飛有65充6號97謹0遷10驢40責扎13革09藏夫15寸38掀3、負載因子單個用戶不同業(yè)務的上下行負載因子定義：其中Rj和Vj分別為第j種業(yè)務的速率激活因子，除話音業(yè)務激活因子一般為0.5外，其它業(yè)務為1。ā為小區(qū)的平均正交系數(shù)，取值范圍在0.4～0.9(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堤單用叨戶負濱載因岡子檢AM飲R沫12變.2門堂64蜓C招S縫64壓P劃S健12嬸8各PS敵濁38鋼4掏PS謊億上行程航O.差93脆%哀6.宿60避%急6.挨16窯%億9.監(jiān)78敢%蓬24生.9大7%姜罰下行箏彼0.頭73鎖%郵5.決40色%佛4.飯81侄%板7.吵65雙%頸18飯.2和3%誤小區(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)務同時使用的上行用戶數(shù)，KUL,j表示第j種業(yè)務同時使用的下行用戶數(shù)，這是因為分組數(shù)據(jù)業(yè)務中，用戶上下行速率通常是不對稱的。在WCDMA中，小區(qū)負載因子是無線網絡規(guī)劃中的重要指標。對以滿足覆蓋為主要目的小區(qū)，上行負載因子一般按20%～40%考慮，對以滿足容量為主要目的的小區(qū)，上行負載因子一般按40%～60%考慮。當上行負載為50%時，單一業(yè)務對應的上行業(yè)務量如表4所示：表4單一業(yè)務對應的上行業(yè)務量分單一鵝業(yè)務翠50牢%

葡上行雹負載貧哭AM駁R佩12途.2掃派64禍C燒S土64雹P韻S茫12胸8啄PS彩虹38氧4往PS礦冰同時其通信菜用戶別數(shù)癢53蒼.8遠俱7.款6申8.扮1突5.差1心2.耀O航上行揪業(yè)務熔流量鏈kb既/s亂尚32首8.勉O旅48語5.輕1豪51再9.撈8捷65育4.類4味76柔8.耐8行下行甚負載量零39電%奪41辭%篩39規(guī)%欄39態(tài)%煙36豬%4、小區(qū)用戶容量對于單一的電路域業(yè)務(話音、可視)，可以用愛爾蘭B計算愛爾蘭、信道數(shù)、呼損之間的關系。當計算混合電路域業(yè)務，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。當考慮數(shù)據(jù)業(yè)務后，容量計算變得更復雜，目前還沒有一個公認的方法進行計算。參考GSM網絡中對GPRS容量的計算方式，在計算混合電路域業(yè)務容量后，根據(jù)坎貝爾信道和坎貝爾愛爾蘭之差計算數(shù)據(jù)業(yè)務的平均速率。坎貝爾法是將多個電路域業(yè)務等效到一種基本參考業(yè)務上，各種業(yè)務等效后的業(yè)務強度為：垮邊j夠表示宴第j樣種電線路域允業(yè)務腳，r澤表示助參考奮的基傍本業(yè)活務。擱般膝坎貝弟爾信冰道表懷示為花：味賴t跌j表宴示第惡j種布業(yè)務伐的業(yè)尿務量暫，單忘位為序愛爾墓蘭。肆嗎教在只煎有一雕種業(yè)坐務的編情況幣下，撞坎貝記爾信菜道等校于業(yè)把務強符度。游節(jié)鉗小區(qū)形坎貝巖爾信安道數(shù)白為：摔惑著，N悼r表草示參澡考的蜂基本坑業(yè)務奇信道想數(shù)。屬槳密小區(qū)蠻坎貝廚爾容統(tǒng)量通匠過愛維爾蘭墻B公勁式確房定，目表示靜為T村c=勸Er脊la謊ng扮B(懼Nc飼，G竟os股)，奴Go借s表您示要燙求的扛呼損立。副?？藏愶w爾容彈量對蠟應的瞧用戶收數(shù)：紐龜鋒λ僵j和墻ej波分別腐表示緞第j潔種電紛路域煉業(yè)務剝的用桐戶比創(chuàng)例和烘單用誘戶行付為。請甩就坎貝壯爾信請道利譽用率鄉(xiāng)則為勉ηc涂=T辱c/句Nc拉。敞是對于漏數(shù)據(jù)灑業(yè)務松，可呈以利命用剩邪余坎磚貝爾芳信道蛇進行駁，根冤據(jù)平密均延閉時要森求和彎愛爾守蘭C殺模型錯，將泉剩余棉信道置同上受下行內負載第因子巡結合消，計撐算能孤支持軌的上寺下行縣分組度數(shù)據(jù)燦的平種均速紋率。污裁5、枕計算炸舉例氏盟穿單用蝦戶行槐為分醬電路雹域和盈分組顏域業(yè)旗務行輝為，唯電路畫域用褲戶忙舊時行膝為可吧以參袋考現(xiàn)永有網獲絡統(tǒng)撇計，忙用戶板行為搜假定池如表旨5所駱示：徒壯表5鞭電淚路域括用戶待忙時徑行為德肆時呼愉叫次赴數(shù)(津BH灘CA側)探忙時漿每次似呼叫株持續(xù)諸時間唱(B默HH偽T)清虛忙時封業(yè)務舊量(遍Er描l)菜滾AM攜R疼12包.2欄獸1撫90侄兄O.扣02惱5敢CS酷6蔽4蝴O.繁15尤秧90褲著O.奧00軍38箏壞神分組淹域用劉戶行仿為通趴常采低用P傷ar沸et蒸o模窯型，術Pa麻re礎to版模型艷描述秩數(shù)據(jù)哈業(yè)務秒的三仙層模床型，綿模型上如圖洽1所挨示：棍佳圖1冊P禿ar澇et抵o業(yè)晶務模爽型示留意挎互典型堪參數(shù)讀如表月6所逐示：樓痰表6津分攻組業(yè)辱務模態(tài)型的景典型巷參數(shù)國幅Pa蔽ck撞et宋T斧ra盾ff有ic艙P挪ar員am匙et修er泉s蓮Me逗an幫P醉ac乖ke記t熄Si樣ze滿常48悟0蛾by郵te諒s校Me鍛an香P陰ac暢ke列t鳴ca唐ll獨s/躬se面ss蠢io得n倚12泄嗽Re豈ad采in勵g拼ti盾me辟b侍et仗we劫en遍c劈al息ls堂沸11顆2暫se委co柄nd童s凍Me今an跪n劈um車be垂r括of筍p望ac勞ke續(xù)ts趙i條n玻a課ca榨ll很駛1O水瓣Me朗an頁P老ac剪ke煉t抄in運te每ra角rr壯iv黎al斥f叔im秧e棵O.撈8測se瞎co棚nd加s踩枯分組冒業(yè)務西行為幣最終揮可以河用忙望時每秒用戶稀上下厭行的厚業(yè)務溉量(悔kb雀yt概es爭)表茅示。他由于柿目前觸沒有杠實際李統(tǒng)計困數(shù)據(jù)昏，忙降時上蠢下行涼業(yè)務詠行為扁分別錄按2咸00裁kb剪yt線es燥和8挖00判kb途yt誦es疊假定君。礦思對于迷電路校域業(yè)晝務，怒因話俊音用飾戶比刃例的纏不同恭和小疊區(qū)要母求的朋上行拼負載顆不同宗，其調容量耀有所武差異午。這渡里以完話音悅用戶氏占總脹電路走域用紀戶的每比例訪作為吳變量劇進行垂研究勺，研倘究在堵25眾%和鏈50甩%上瓣行負踢載要凈求的舍情況銅下，寺小區(qū)舒的容樸量性羞能。異瞇虹小區(qū)霧承載投的各飲種愛純爾蘭箱與話伐音用梯戶的忽比例瓶關系陡如圖柿2所輩示(放考慮倍了3聾0%獵的軟噸切換切比例部)。途圾圖2盈愛獻爾蘭比與話哄音用骨戶的絲比例夸的關貨系拿謝從圖梁2中勤可見徐，當雀只有穴CS按64非業(yè)務刑時，惜坎貝港爾愛武爾蘭棵等于療CS哀64售業(yè)務師愛爾筆蘭，妙當只獨有話溫音業(yè)挺務時客，坎處貝爾頃愛爾其蘭等餐于話句音業(yè)扯務愛刷爾蘭辛。薯關在8順0%從的話付音業(yè)氧務情鑼況下束，2戀5%壘上行言負載憂要求劇時能爪支持星的坎仇貝爾許、話冤音業(yè)按務、悼CS沾64挑分別嘩為3掃.6微、6溉.5鴉、0敘.2漂4愛著爾蘭上，5拿0%注上行詳負載跳要求裂時能饞支持削的坎州貝爾殺、話腿音業(yè)天務、悼CS蹦64蝴分別范為1舍0.素7、填19希.2鏟、0閃.7竄2愛湖爾蘭虛。隙嘴只有勢話音哀業(yè)務島時，葬25摟%和估50貪%上費行負更載對射應的文愛爾特蘭分擇別是納13謹.2搜和3沒2?？蛴嵕靠藏悩藸栃排驳览褂寐食鋈鐖D曠3所庫示：異疏圖3芝坎撕貝爾芝信道鏟利用扮率與捉話音極用戶拌的比場例的顯關系診蜘刮坎貝開爾信烈道利林用率妹隨上摘行負舊載因色子和潮話音籌用戶號比例聯(lián)的增育加而嫁增加角。倍鼠在8池0%可的話予音業(yè)凳務情鐘況下傲，2拜5%曾和5批0%弄上行曬負載噴對應堅的利盤用率拿分別雷為4燒5%樓和6陳2%濁。軌雹每小銀區(qū)支搭持的埋電路微域用著戶數(shù)候如圖抬4所公示：擋蠅圖4再小貸區(qū)電溫路域束用戶郵數(shù)與英話音睜用戶爐比例另的關到系萌撤在8指0%鞭的話朽音業(yè)戴務情辦況下義，2謙5%稱和5彼0%漫上行閑負載湖對應敏的電庫路域跡用戶貓數(shù)分層別為恐32悼7和壩96拾0；榮當全態(tài)為話眼音業(yè)賠務時扯，2怕5%化和5無0%吸上行石負載瞇對應跳的電逐路域等用戶掉數(shù)分灶別為上52臭7和世12濫77漲。翻鈴根據(jù)悶坎貝機爾信楊道利三用率公和要蜜求的欲小區(qū)崇負載織，分蠶組數(shù)宣據(jù)業(yè)兵務允娛許的治平均燥上行捷負載由因子漸公式龜為η例UL誤、P頑=η箱Ul橡(1療-η素C)劇/(木1+沉SH問O)植/2藏，η崇UL鄉(xiāng)為設幼計要晴求的數(shù)上行倆負載惠，S證HO音為軟候切換狂比例惰，分語組數(shù)仔據(jù)業(yè)串務允踏許的屯上行嘉負載吼因子掉變化剖如圖瞇5所翁示：券授圖5拒允惱許的住上行耽數(shù)據(jù)拉業(yè)務鄉(xiāng)負載樣因子小與話酷音用熱戶比疾例的脫關系妖益在小厲區(qū)設嘉計中蠻，上損下行況負載弓因子梢要求延是不券一樣寒的，能下行睜負載盆因子桶一般菊要求狠不大稀于7銜5%滴。夫姜在7段0%川的下旺行負恐載因奧子情先況下刻，計陽算分沿組數(shù)堤據(jù)業(yè)頁務允錄許的僅平均照下行洗負載血因子姨，如啦圖6介所示坦：它圖6診平伐均允符許的剃下行纏數(shù)據(jù)士業(yè)務劍負載碑因子江與話智音用勉戶比鋒例的盾關系柏藍上行袍以6惜4k召b/削s業(yè)筋務為密例，息在2峰5%胃和5視0%勺負載微，電砌路域壞80叉%為嫁話音澆用戶陸情況觸下，坦允許宵的負求載因蕩子分境別為科5.恩3%架和7宮.2君%，仆對應浮的平于均速利率為賄55拒kb冬/s呆和7避5k弓b/雷s。冒支持綁的上際行數(shù)聰據(jù)流郵量為鳥忙時童15濾59窄2k稿b和脹21臉26端2k甜b(耐考慮置10嫂%的昂重傳胡率，尊以及臭30犯%三偽層數(shù)落據(jù)映牧射到私物理繁層的牢開銷出)對域應的零用戶釀數(shù)分巨別為痛78瓦和1耳06皮。改腸下行聰以1駝28劉kb疲/s磚業(yè)務循為例天，最兵大允里許下滿行負抱載7朝0%加時，濱電路今域8梯0%盆為話教音用宜戶情吹況下跡，在倉25你%和歸50改%上刷行負形載情悼況下諷，允蝶許的嶺數(shù)據(jù)纖負載翁因子削分別昌為2路3.坦5%罷和1緞7.孫4%倒，對期應的水平均姨速率安為3壁93究kb芒/s辜和2王98臂kb看/s拔。支膀持的獸上行妙數(shù)據(jù)紛流量修為忙呆時1紙11女41資5k瓦b和這84茫48餃3k綠b(法考慮尤10裝%的做重傳修率，多以及康30產%三作層數(shù)尚據(jù)映捐射到挽物理神層的康開銷卻)，狐對應劫的用還戶數(shù)牌分