4 TD-SCDMA无线网络规模估算

TD-SCDMA无线网络规模估算大唐移动通信设备有限公司2006年2月2大唐移动©版权所有前言数据采集准备阶段无线网络规模估算预规划阶段站址规划站址规划阶段规划阶段动态仿真优化调整阶段性能评估和调整无线网络仿真3大唐移动©版权所有1TD-SCDMA无线网络规模估算1.2确定建网目标1.3参数配置1.4负载确认1.5覆盖分析1.1无线网络规模估算流程4大唐移动©版权所有1TD-SCDMA无线网络规模估算1.7网络设计结果1.6容量估算5大唐移动©版权所有1.1无线网络规模估算流程参数配置划分区域；确定覆盖、容量及质量目标收集相关参数：Eb/No、每种业务的扩频因子、占用的码道数、…确定建网目标TD-SCDMA系统负载因子的确认6大唐移动©版权所有容量估算网络设计结果1.1无线网络规模估算流程（续）根据覆盖受限的小区半径和给定的业务模型和Gos要求，利用ErlangB或ErlangC公式确定；上行链路和下行链路分别计算。确定小区半径、站间距、网络规模覆盖分析根据上、下行目标负载，确定不同业务的覆盖半径，后续每个步骤均针对不同的区域类型进行7大唐移动©版权所有1TD-SCDMA无线网络规模估算1.2确定建网目标1.3参数配置1.4负载确认1.5覆盖分析1.1无线网络规模估算流程8大唐移动©版权所有忙时平均话务量上下行数据流量所要覆盖的区域支持的业务类型边缘（区域）覆盖概率无线信道呼叫阻塞率阻塞、延时、BLER容量质量覆盖1.2建网目标9大唐移动©版权所有1.2建网目标1.2.2容量目标话务模型•下行激活因子：语音为0.67，数据为1业务种类承载密集城区普通城区农村Voice（话音）CS12.2/CS12.2100％100％100％Videophone（可视电话）CS64/CS6420％20％5％％70％30％高速视频流PS64/PS12830％30％0％高速视频、流高速下载PS64/PS38410％0％0％用户数5.4002万户话音0.03ErlCS640.003Erl分组域下行数据流量1414.72bps地区类型PS64K用户比例PS128K用户比例PS384K用户比例密集市区60%30%10%一般市区70%30%0%郊区100%0%0%移动业务渗透率PS业务流量比例其中：上下行的数据比例为1：410大唐移动©版权所有1TD-SCDMA无线网络规模估算1.2确定建网目标1.3参数配置1.4确定负载1.5覆盖分析1.1无线网络规模估算流程11大唐移动©版权所有1TD-SCDMA无线网络规模估算1.2确定建网目标1.3参数配置1.4负载确认1.5覆盖分析1.1无线网络规模估算流程12大唐移动©版权所有单业务：平衡方程ICNAvpAvpNip011单业务：极限用户数AviICAvN111用户上行链路极点容量计算1.4负载确认13大唐移动©版权所有需要考虑智能天线与联合检测的影响上行也需要考虑正交系数下行i因子不能用损耗公式计算上行链路极点容量计算1.4负载确认14大唐移动©版权所有当该小区只有一个用户时，单用户负载因子为：reqICvAi/1当新增一个新的用户时，新增单用户负载因子为：reqICvAi/11＋－上行链路单用户负载因子的计算1.4负载确认15大唐移动©版权所有N个用户的负载因子为：0TotalNtotalINI用户1i11i1NAvNAvAvNAv用户用户－＋－＋上行链路N用户负载因子的计算1.4负载确认16大唐移动©版权所有1TD-SCDMA无线网络规模估算1.2确定建网目标1.3参数配置1.4负载确认1.5覆盖分析1.1无线网络规模估算流程17大唐移动©版权所有1.5覆盖分析1.5.1TD-SCDMA系统覆盖特点1.5.2链路预算1.5.2覆盖分析结果18大唐移动©版权所有1.5.1TD-SCDMA覆盖特点丰富多样的业务，不同业务的QOS要求不一样，致使不同业务的覆盖范围不一样公共信道和业务信道分开在不同的时隙，功率可以独立分配。公共信道和业务信道分开在不同的时隙，公共信道使用全向波束，业务信道使用波束赋形业务信道分配在6个常规时隙，公共信道的用户受到的干扰小GDwPTSUpPTSBCHTS5TS4TS0TS2TS1TS3TS619大唐移动©版权所有1.5.2链路预算简介链路预算是对一条通信链路中的各种损耗和增益的核算，来计算出链路所能允许的最大空中损耗或小区最大覆盖距离。通过链路预算，可预先了解一个系统的上下行覆盖平衡性。20大唐移动©版权所有1.5.2链路预算（续）地理类型密集市区、市区、郊区、乡村影响因素电波传播损耗阴影储备穿透损耗基站天线高度Suburban&ruralMacro-CellUrbanMicro-CellPico-CellIn-buildingPico-Cell21大唐移动©版权所有1.5.2链路预算（续）Lu(dB)=46.3+33.9log(f)-13.82log(Hb)-a(Hm)+[44.9-6.55log(Hb)]log(d)+Cma(Hm)=3.2[log(11.75Hm)]2-4.97对于大城市a(Hm)=[1.1log(f)-0.7]Hm-[1.56log(f)-0.8]其它地区Cm=0dB对于中等城市和郊区中心区Cm=3dB对于大城市郊区校正因子Lu＝-2[log(f/28.0)]2-5.4农村校正因子Lu＝+9.17log(f)-23.17对于平原（即农村开阔地）Lu＝-4.78[log(f)]2+18.33log(f)-40.98Hb：基站天线高度(米)。有效高度：30～200米。Hm：移动台天线高度(米)。有效高度：1～10米。d：发射和平接收间的距离（千米）。传播模型：使用Cost231－Hata模型四种地理分区的传播模型：密集城区模型：城区模型：郊区模型：农村模型：四种地理分区的传播模型：密集城区模型：城区模型：郊区模型：农村模型：四种地理分区的传播模型：密集城区模型：城区模型：郊区模型：农村模型：四种地理分区的传播模型：密集城区模型：城区模型：郊区模型：农村模型：四种地理分区的传播模型：密集城区模型：城区模型：郊区模型：农村模型：四种地理分区的传播模型：密集城区模型：城区模型：郊区模型：农村模型：22大唐移动©版权所有1.5.2链路预算（续）三种损耗路径损耗电波空间传播大范围内的变化趋势变化最为缓慢慢衰落损耗建筑物的阻挡中等范围内的变化趋势变化较缓慢快衰落损耗多径传播分为–空间选择性衰落–频率选择性衰落–时间选择性衰落Pr/Ptd=vtVeryslowSlowFast23大唐移动©版权所有1.5.2链路预算（续）环境类型信道环境分类（3GPPTS25.105-420）Case1，speed3km/hCase2，speed3km/hCase3，speed120km/h影响因素•Eb/N024大唐移动©版权所有1.5.2链路预算（续）单天线最大发射功率上行：取24dBm下行：取30dBm用户多天线最大发射功率考虑智能天线的应用25大唐移动©版权所有1.5.2链路预算（续）02143675GeneratorAntennaFeedLinesPsAPP)1(2ARPP用户多天线最大发射功率=用户每天线最大发射功率×10Log10（智能天线根数）26大唐移动©版权所有用户每天线最大发射功率下行：按照单用户占用码道数占总码道数的比例来计算1.5.2链路预算（续）用户每天线最大发射功率＝单天线最大发射功率－10LOG10（单用户占用的BRU/该时隙的所有用户占用的BRU）＝25dBm-10*LOG10(2/16)dB+2=18dBm三载波共享发射功率功控余量27大唐移动©版权所有1.5.2链路预算（续）发射天线馈线、接头和合路器损耗TD-SCDMA系统的TPA放在天线附近：天线与TPA之间的上跳线比较短TD-SCDMA的TPA能自动补偿馈线损耗（14dB以内）28大唐移动©版权所有1.5.2链路预算（续）人体损耗话音用户：取3dB数据用户：取0dB29大唐移动©版权所有ERIP值计算实例…….P＝30dBmL=1dBG=15dBi多功放合成增益：10Lg8=9dB赋形增益6~9dB(业务信道)EIRP＝30dBm＋14dBi＋9dB－5dB（非多频点）＝48dBm(53dBm）1.5.2链路预算（续）30大唐移动©版权所有1.5.2链路预算（续）热噪声密度白噪声功率谱密度N0=K*TK：Boltzmann常数，1.381*10-23(J/K)T：绝对温度(K)，假设T=290K(17℃)N0=-174dBm/Hz白噪声功率N=N0*WW=1.28MHzN=-113dBm31大唐移动©版权所有1.5.2链路预算（续）处理增益R：信道编码器速率（取决于服务）M：数据符号表的大小B：用户带宽Q：每符号码片数Tc：码片时长Kc：每时隙每个用户使用的码道的个数MRKTQBGccc2logEb：每个比特的能量No：噪声的单边功率谱密度32大唐移动©版权所有1.5.2链路预算（续）要求的Eb/No链路仿真得出BLER和Eb/No的关系，根据不同业务需要的BLER，对应目标Eb/No决定Eb/No的因素业务的传输速率移动速度多径环境目标BLER33大唐移动©版权所有1.5.2链路预算（续）ModulationDPCH1DPCH2DPCHonDPCHo1ModulationModulationMultipathChannelMultipathChannelMultipathChannel+RadioBERAWGNDPCH_EcÎorIorIoc上行链路仿真环境仿真取得符合一定要求误码率时小区间干扰Ioc的方法为：根据有用信号，小区内干扰Îor，调整Ioc，使Îor/Ioc变化直到达到目标误码率。34大唐移动©版权所有1.5.2链路预算（续）下行链路仿真环境DPCH1DPCHnMultipathChannel+RadioBERAWGNDPCH_EcÎorIorIocModulationDPCHo1DPCHom仿真取得符合一定要求误码率时小区间干扰Ioc的方法为：根据有用信号，小区内干扰Îor，调整Ioc，使Îor/Ioc变化直到达到目标误码率。35大唐移动©版权所有1_________/11/IocIorNNNNIocIorNNNIorNNICBRUTSBRUuserBRUTSBRUuserBRUTSBRUuserBRUTSlBRUTSBRUuserIocIor/与IC/的转换关系1.5.2链路预算（续）当只有一个用户时，Ior/Ioc等于C/I36大唐移动©版权所有干扰储备TD-SCDMA系统保留了CDMA系统自干扰的特性联合检测和智能天线消除部分干扰干扰储备[dB]=-10*Log10(1-负载因子)1.5.2链路预算（续）37大唐移动©版权所有1.5.2链路预算（续）产生原因在GSM系统中，由于切换时业务中断时间较长。这样一般不考虑切换带来的覆盖增益。TD-SCDMA网络采用接力切换，切换的中断时间非常短，并且切换成功率较高，可以提高网络的覆盖率。38大唐移动©版权所有1.5.2链路预算（续）影响因素阴影衰落方差：方差越大，增益越大切换门限：门限越低增益越大；切换频度：允许的切换频度越高，增益越大运动速度：运动速度高时，切换的测量、判决和执行速度跟不上快衰落的变化，切换增益会减小39大唐移动©版权所有1.5.2链路预算（续）区域分类阴影衰落标准偏差[dB]穿透损耗[dB]阴影衰落余量[dB]密集城区102011.5一般城区8159郊区785