论WCDMA系统混合业务下的小区容量计算

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2、座+6020份资料国学智慧、易经46套讲座人力资源学院56套讲座+27123份资料各时期职员培训学院77套讲座+ 324份资料职员治理企业学院67套讲座+ 8720份资料工厂生产治理学院52套讲座+ 13920份资料财务治理学院53套讲座+ 17945份资料销售经理学院56套讲座+ 14350份资料销售人员培训学院72套讲座+ 4879份资料WCDMA系统混合业务下的小区容量计算1、引言 伴随着GSM系统向WCDMA系统的过渡，业务也从传统的单一话音向话音、数据混合型进展。在一些发达国家的固定通信网里，数据的业务量差不多超过了话音的业务量，而在目前时期的 移动通信网络里，话音业务量仍占主导地位

3、，如何在单一的话音网络中考虑数据业务是无线网络规划的一个重点和难点。本文从负载因子动身，利用坎贝尔算法，计算混合业务下的用户容量。 2、单一业务上行极点流量 单一业务上行极点容量定义为上行负载为1时的上行吞吐量，公式如下： 其中W为码片速率(3840kb/s)，(Eb/No)为第j种业务要求的上行接收质量，i为其它小区对本小区干扰比，全向站情况下取55%，定向站情况下取65%，实际工程中，i因无线环境、基站布局等而有差异。 不同的业务，因(Eb/No)不同而极点容量不同，业务按速率分为AMR12.2kb/s话音、64kb/sCS(可视电话)、64kb/sPS数据、128kb/sPS数据、384

4、kb/sPS数据。典型的上下行值如表1所示(因不同厂家设备而有差异)： 表1各业务上下行典型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 取其它小区干扰因子0.65，则单一业务下的上行极点容量如表2所示： 表2单一业务下的上行极点容量Tpole AMR 12.2 64 CS 64 PS 128 PS 384 PS (kb/s) 656 970 1040 1309 1538 3、负载因子 单个用户不同业务的上下行负载因子定义： 其中Rj和Vj分不为第j种业务的速率

5、激活因子，除话音业务激活因子一般为0.5外，其它业务为1。为小区的平均正交系数，取值范围在0.40.9(本文中取0.5)。 上下行单用户负载因子如表3所示： 表3单用户上下行负载因子 单用户负载因子 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% 小区上下行负载因子为各用户负载因子的合计，公式如下: 其中，KUL,j表示第j种业务同时使用的上行用户数，KUL,j表示第j种业务同时使用的下行用户数，这是因为分组数据业务中，用户上下行速率通常

6、是不对称的。 在WCDMA中，小区负载因子是无线网络规划中的重要指标。对以满足覆盖为要紧目的小区，上行负载因子一般按20%40%考虑，对以满足容量为要紧目的的小区，上行负载因子一般按40%60%考虑。 当上行负载为50%时，单一业务对应的上行业务量如表4所示： 表4单一业务对应的上行业务量 单一业务50%上行负载 AMR 12.2 64 CS 64 PS 128 PS 384 PS 同时通信用户数 53.8 7.6 8.1 5.1 2.O 上行业务流量kb/s 328.O 485.1 519.8 654.4 768.8 下行负载 39% 41% 39% 39% 36% 4、小区用户容量 关于单

7、一的电路域业务(话音、可视电话)，能够用爱尔兰B计算爱尔兰、信道数、呼损之间的关系。当计算混合电路域业务，有等效爱尔兰、后验爱尔兰、坎贝尔法，比较常用的是坎贝尔法。 当考虑数据业务后，容量计算变得更复杂，目前还没有一个公认的方法进行计算。参考GSM网络中对GPRS容量的计算方式，在计算混合电路域业务容量后，依照坎贝尔信道和坎贝尔爱尔兰之差计算数据业务的平均速率。 坎贝尔法是将多个电路域业务等效到一种差不多参考业务上，各种业务等效后的业务强度为： j表示第j种电路域业务，r表示参考的差不多业务。 坎贝尔信道表示为： tj表示第j种业务的业务量，单位为爱尔兰。 在只有一种业务的情况下，坎贝尔信道等

8、于业务强度。 小区坎贝尔信道数为： ，Nr表示参考的差不多业务信道数。 小区坎贝尔容量通过爱尔兰B公式确定，表示为Tc=ErlangB(Nc，Gos)，Gos表示要求的呼损。 坎贝尔容量对应的用户数： j和ej分不表示第j种电路域业务的用户比例和单用户行为。 坎贝尔信道利用率则为c=Tc/Nc。 关于数据业务，能够利用剩余坎贝尔信道进行，依照平均延时要求和爱尔兰C模型，将剩余信道同上下行负载因子结合，计算能支持的上下行分组数据的平均速率。 5、计算举例 单用户行为分电路域和分组域业务行为，电路域用户忙时行为能够参考现有网络统计，用户行为假定如表5所示： 表5电路域用户忙时行为 时呼叫次数(BH

9、CA) 忙时每次呼叫持续时刻(BHHT) 忙时业务量(Erl) AMR 12.2 1 90 O.025 CS 64 O.15 90 O.0038 分组域用户行为通常采纳Pareto模型，Pareto模型描述数据业务的三层模型，模型如图1所示： 图1Pareto业务模型示意 典型参数如表6所示： 表6分组业务模型的典型参数 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 分组业务行为最终能够用忙时每用户上下行的业务量(kbytes)表示。由于目前没有实际统计数据，忙时上下行业务行为分不按200kbytes和800kbytes假定。 关于电路域业务，因话音用户比例的不同和小区要求的上行负载不同，其容量有所差异。那个地点以话音用户占总电路域用户的比例作为变量进行研究，研究在25%和50%上行负载要求的情况下，小区的容量性能。 小区承载的各种爱尔兰与话音用户的比例关系如图2所示(考虑了30%的软切换比例)。 图2爱尔兰与话音用户的比例的关系 从图

11、2中可见，当只有CS64业务时，坎贝尔爱尔兰等于CS64业务爱尔兰，当只有话音业务时，坎贝尔爱尔兰等于话音业务爱尔兰。 在80%的话音业务情况下，25%上行负载要求时能支持的坎贝尔、话音业务、CS64分不为3.6、6.5、0.24爱尔兰，50%上行负载要求时能支持的坎贝尔、话音业务、CS64分不为10.7、19.2、0.72爱尔兰。 只有话音业务时，25%和50%上行负载对应的爱尔兰分不是13.2和32。 坎贝尔信道利用率如图3所示： 图3坎贝尔信道利用率与话音用户的比例的关系 坎贝尔信道利用率随上行负载因子和话音用户比例的增加而增加。 在80%的话音业务情况下，25%和50%上行负载对应的利

12、用率分不为45%和62%。 每小区支持的电路域用户数如图4所示： 图4小区电路域用户数与话音用户比例的关系 在80%的话音业务情况下，25%和50%上行负载对应的电路域用户数分不为327和960；当全为话音业务时，25%和50%上行负载对应的电路域用户数分不为527和1277。 依照坎贝尔信道利用率和要求的小区负载，分组数据业务同意的平均上行负载因子公式为UL、P=Ul(1-C)/(1+SHO)/2，UL为设计要求的上行负载，SHO为软切换比例，分组数据业务同意的上行负载因子变化如图5所示： 图5同意的上行数据业务负载因子与话音用户比例的关系在小区设计中，上下行负载因子要求是不一样的，下行负载

13、因子一般要求不大于75%。 在70%的下行负载因子情况下，计算分组数据业务同意的平均下行负载因子，如图6所示： 图6平均同意的下行数据业务负载因子与话音用户比例的关系上行以64kb/s业务为例，在25%和50%负载，电路域80%为话音用户情况下，同意的负载因子分不为5.3%和7.2%，对应的平均速率为55kb/s和75kb/s。支持的上行数据流量为忙时15592kb和21262kb(考虑10%的重传率，以及30%三层数据映射到物理层的开销)对应的用户数分不为78和106。 下行以128kb/s业务为例，最大同意下行负载70%时，电路域80%为话音用户情况下，在25%和50%上行负载情况下，同意的数据负载因子分不为23.5%和17.4%，对应的平均速率为393kb/s和298kb/s。支持的上行数据流量为忙时111415kb和84483k