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HSDPA仿真技能浅析

发布日期:2011-05-19

  仿真技能是移动通讯体系性能验证和实现计划东西的紧张本领,通过采取仿真技能模仿体系事变进程,能得到越发正确的体系容量包围阐发结果,输出运营商所存眷的各项网络性能指标。同样,在HSDPA的网络筹划中,仿真技能也对理论阐发和工程实践具有引导作用。

  一、概述

  针对HSDPA仿真,典范指标包括:小区吞吐率、边沿速率、用户速率以及包围率等,通过对仿真结果举行阐发可以公道预计HSDPA网络范围和投资范围,引导运营商在容量、包围、办事质量三者间寻求最佳点。
  
  复兴通讯在3G无线网络仿真中积聚了丰富的经历,对付HSDPA网络仿真也举行了深入的研究,形成了一套行之有效的网络仿真范例和要领。复兴通讯本着字斟句酌的态度,在实践中不绝探索、总结、进步,真正具备了为优质HSDPA网络筹划提供全面技能支持的本领。
  
  本文以复兴通讯在HSDPA网络仿真实践中积聚的经历为底子,以业界权势巨子的网络筹划软件AircomEnterprise为例,先容HSDPA仿真技能。本文侧重于阐发HSDPA仿真与R99仿真的差别点,如HSDPA的仿真参数设置及仿真结果阐发等。思量到建网初期都是R99和HSDPA共载频的,以是本文HSDPA仿真先容均以R99和HSDPA共载频殽杂组网为例。
  
  二、HSDPA仿真原理
  
  针对HSDPA仿真,仿真平台起首会思量小区的下行总发射功率,然后再谋略在每个格点上的HSDPA用户可以或许实际得到的SNIR(信号对噪声加滋扰功率比)。当HSDPA用户在某一格点上实行提倡呼唤时,起首谋略当前格点上可以或许实际得到的SNIR值,然后与全部承载的目标SNIR根据优先级别逐个举行比较,一旦实际SNIR高出业务所支持的某一个承载的SNIR目标值,即以为可以或许被告成接入,从而HSDPA业务就创建在了这个承载上。
  
  在R99体系中,采取Eb/No(每比特能量与噪声功率密度之比)评估业务信道的吸取本领,Eb/No是R99中非常关键的指标之一,在链路预算中直接决定了吸取机的敏锐度。而在HSDPA体系中,采取的评价指标是Es/No(每标记能量与噪声之比),也便是我们所说的SNIR。 AIRCOMEnterprise软件中承载都因此Eb/No作为接入指标的,以是当举行HSDPA仿真时,就有须要将SNIR(Es/No)转换为 Eb/No。
  
  SNIR与Eb/No是成正比的,其换算干系如下:
  换算干系
  
  此中M表现一个空中标记代表的比特数,当调制方法为QPSK时M=2,为16QAM时M=4;Ncodes则表现该承载利用的码的个数。
  
  三、HSDPA筹划
  
  采取仿真平台举行仿真之前,要对网络举行预筹划。与R99一样,HSDPA网络预筹划包括创建业务、链路预算以及容量估算等。
  
  1.业务模型
  
  HSDPA业务模型的谋略中,不再相沿R99中的erl见解,而是直接统计出HSDPA业务的下行总数据吞吐率,并由此决定HSDPA功率分派的信用。要细致的是,HSDPA的上行业务一样平常是通过PS64K实现的,以是在谋略上行PS64K承载的总吞吐率时,应是R99数据业务和HSDPA业务的上行流量之和。R99部分则仍要把种种业务模型数据归整成每种业务的上下行erl,以便用campbell要领举行容量估算。
  
  2.链路预算
  
  HSDPA的链路预算重要思量下行链路预算。
  
  HSDPA引入了HS-PDSCH信道,即下行物理信道,它的引入是为了承载传输信道HS-DSCH,也便是承载实际的用户数据,其扩频码为 SF16,UE可占用多个HS-PDSCH码道,并可根据实际信道条件选择差别的调制方法和编码方法,可承载差别大小的传输块。
 
  也正因云云,HSDPA没有牢固的下行办事速率,因而在仿真之前的链路预算中必要起首确定被筹划地区的小区边沿的用户办事速率需求,即小区边沿速率,进而确定HSDPA下行信噪比(Es/No)取值,随后根据与R99雷同的链路预算进程得到末了结果。要是已知必要到达的边沿包围间隔,可以反推可以或许到达的下行信噪比值,进而可以得到可以或许到达的HSDPA边沿速率。如图1所示。

HSDPA下行链路预算流程图

图1 HSDPA下行链路预算流程图
  
  必要细致的是,HSDPA由于不支持软切换和快速功控,故HSDPA链路预算中的软切换增益和功控余量均为0。
  
  3.容量估算
  
  容量估算的关键点在于应该预留多少功率资源给HSDPA。在建网初期,复兴通讯发起分派30%的功率给HSDPA。撤除大众信道功率和HSDPA功率后,剩余功率用于R99下行容量的谋略,便可得出餍足容量所需的基站数。连合链路预算和容量估算,可知实际所需的基站半径和基站数,从而得到预筹划组网方案。
 
  四、HSDPA仿真参数设置
  
  组网方案确定后,便可将有关仿真参数输入仿真平台举行仿真。在AIRCOMEnterprise仿真平台中,针对HSDPA有关特性必要举行有关参数的设置。紧张的有:

  1.编码率
  
  在仿真中,HSDPA承载的确定,取决于所采取的调制方法、编码率以及信道编码的数量。调制方法(QPSK和16QAM)和信道编码的最大数(15)在3GPP范例中有明白标准,但编码率的利用并没有严格限定,在AIRCOMEnterprise东西中,编码率被设置成一些默认值,但在实际应用中并不采取默认值,必要另行添加,复兴通讯即有完备的编码率表,席卷了HSDPA网络仿真所需的全部编码率。
  
  2.HSDPA承载
  
  承载设置中,Es/No的设置是关键。如前所述,Es/No与SNIR成正比干系,实际每个承载的Es/No值的选取可以与每种承载的CQI值相映射,这也就决定了此种承载所能到达的传输速率。
  
  3.HSDPA业务
  
  在仿真业务设置中,要为HSDPA业务单独创建一种业务,并为其下行配上映射所需的多少承载,而上行则通常选择PS64K。复兴通讯为HSDPA业务的下行设置了一系列承载配制方案,可餍足种种仿真环境的需求。
  
  4.码道数
  
  思量到建网初期,HSPDA和R99是共载频的,为了克制对R99用户孕育产生较大的影响,HS-PDSCH信道的码道资源不可过多,体系为每个扇区配置5个码道给HSDPA业务利用。思量到HSDPA建网初期通常利用的终端范例是6类大概12类终端,因此每扇区5码道配置也是比较公道的。
  
  必要细致的是,在AIRCOMEnterprise仿真平台中,NodeB要设置成支持HSDPA资源的范例,且NodeB和UE所支持的编码率要同等。别的HSDPA业务所占用的功率也要思量,复兴通讯发起在建网初期,在每扇区5码道配置下,HSDPA一样平常分派30%的功率。
  
  五、HSDPA仿真结果阐发
  
  在HSDPA仿真中,终极存眷的还是仿真结果,通过对仿真结果的阐发,可以有针对性地对筹划网络举行调解,以得到最佳网络结果。现通过实际案例,先容复兴通讯最为存眷的几个仿真输出。
  
  1.导频包围强度图

导频包围强度图

图2 导频包围强度图
  
  导频包围反应了各个地理位置处的UE吸取到的均匀导频功率RSCP值,如图2所示。由图可知,该筹划地区的导频强度都在-90dBm以上,网络质量较高。根据HSDPA无线性能测试,导频强度高出-90dBm时,体系可以到达较高的R99和HSDPA容量。
  
  2.Ec/Io图
  
  导频包围结果的优劣一方面取决于导频的信号强度,另一方面取决于导频信号质量即Ec/Io。前者仅仅思量了信号的绝对强度,而后者思量了全网的滋扰程度。从图3所示的导频Ec/Io仿真结果阐发中,可以看出筹划地区内的导频Ec/Io多数超过跨过-13dB,网络质量较好。凭占据关导频Ec/Io、 MPO、HS-PDSCH的Es/No之间的内涵干系,可快速正确地预估出HSDPA的用户吞吐率。

导频Ec/Io图

图3 导频Ec/Io图
  3.HSDPA有效办事速率图
  
  HSDPA有效办事速率表现某一位置上的用户可以得到的HSDPA下行速率,从图4可以看到,多数HSDPA用户速率都在600Kbps~1Mbps之间,完全餍足初期HSDPA网络中用户的需求。要是速率未到达预期结果,则必要对筹划重新举行调解,并再次仿真加以验证。

HSDPA有效办事速率

图4 HSDPA有效办事速率
  
  除此之外,我们还必要存眷的是每个小区的吞吐率报表,它可以较为直接地表现出每小区HSDPA的性能。如表1所示,各小区均有着较高的吞吐率。
表1 HSDPA小区吞吐率

HSDPA小区吞吐率

  通过以上仿真平台对HSDPA网络仿真后的输出形貌,我们可以相识被筹划地区的网络环境,得到无线网络状态的各项指标,从而引导实际的网络工程配置。
  
  六、总结
  
  引入HSDPA之后,在仿真谋略进程中必要引入更多的算法,比方功率分派、码资源分派、分组调理等,因此HSDPA的仿真与体系算法越发精密地接洽在一起,这是比以往R99仿真越发巨大之处,必要仿真职员在工程仿真之前对被筹划场景举行技能阐发,预估关键参数,为下一步的工程化仿真提供参考方案和参数发起,并对相干技能题目提供办理方案,对终极方案的容量、包围等技能指标举行正确评估,使得HSDPA仿真结果在工程配置中发挥引导作用。
  
  复兴通讯现已参加了国表里多个HSDPA网络筹划及仿真,已在天下各地承建了10多个支持HSDPA技能的3G网络,得到了运营商的同等承认。