WCDMA無線網絡容量規劃ISSUE1.0WCDMA無線網絡容量規劃ISSUE1.0WCDMA系統的容量特點WCDMA是一個自干擾系統WCDMA系統的容量與覆蓋息息相關WCDMA網絡的容量具有軟容量特性WCDMA網絡的容量規劃是在一定話務模型下的規劃WCDMA系統的容量特點WCDMA是一個自干擾系統引言在無線網絡規劃初期階段，我們的主要目的是要了解網絡大體規模：到底需要多少設備？如何配置？通過覆蓋估算，我們可以利用路徑損耗大體判斷在特定負荷下的小區覆蓋半徑，結合用戶密度，即可得到小區的覆蓋用戶數。那么在實際規劃中，是不是僅僅考慮覆蓋就能得到小區半徑呢？還需要從哪些方面進行考慮呢？引言在無線網絡規劃初期階段，我們的主要目課程目標掌握3G話務模型的參數。了解限制WCDMA網絡容量的因素了解多業務容量估算的方法和流程理解網絡容量增強的關鍵技術學習完本課程，您將能夠：課程目標掌握3G話務模型的參數。學習完本課程，您將能夠：課程內容第一章話務模型第二章上行容量分析第三章下行容量分析第四章多業務容量估算第五章網絡估算流程第六章容量增強技術課程內容第一章話務模型第一章話務模型第一節話務模型概述第二節CS話務模型第三節PS業務模型圖第四節PS話務模型參數第一章話務模型第一節話務模型概述業務概述WCDMA系統支持多種業務可變速率業務混合業務高速數據分組業務不對稱業務；大容量和靈活的業務承載業務概述WCDMA系統支持多種業務業務QoS類型實時類會話類須保持流中信息實體間的時間關系。較小的延遲容限、要求數據速率的對稱。語音業務、可視電話、視頻游戲流類須保持流中信息實體間的時間關系。通常為單向性業務、對誤差容限有較高的要求、對速率有較高的要求。流式多媒體非實時類交互類請求－響應模式，須保持數據的完整性。對誤差容限有較高的要求、對延遲容限的要求相對低一些。網頁游覽、網絡游戲后臺類信息接收目的端并不在某一時間內期待數據的到達，保持數據的完整性。有較小的延遲約束、要求實現無差錯傳送。Email的后臺下載.業務QoS類型實時類會話類須保持流中信息實體間的時話務模型建立目的為了確定系統配置，首先要確定空中接口的呼叫容量。在數據應用中，不同的傳輸模型將產生不同的系統容量。我們需要建立一個滿足客戶的期望數據傳輸模型，才能對網絡作出正確的規劃。為了建立正確的模型，需要運營商提供一些統計參數作為參考。話務模型建立目的為了確定系統配置，首先要確定空中接口的呼叫容話務模型業務模型研究主要是從數據傳輸的角度，每種業務具有怎樣的容量特性、用戶使用某業務時期望怎樣的服務質量。在數據應用中，用戶行為研究主要是研究預測3G可以提供哪些種類的業務、每種業務的有多少人使用、某業務的使用者使用該業務的頻繁程度、用戶在不同區域的分布等。話務模型業務模型研究主要是從數據傳輸的角度，每種業務具有怎樣系統配置用戶行為業務模型話務模型結果話務模型研究內容系統配置用戶行為業務模型話務模型話務模型研究內容典型業務特征描述典型業務主要包括如下特征參數：用戶類型（室內、車內、室外）。用戶的平均移動速度。業務類型。上下行業務速率。擴頻因子。業務的信號時延要求業務的QoS質量要求典型業務特征描述典型業務主要包括如下特征參數：第一章話務模型第一節話務模型概述第二節CS話務模型第三節PS業務模型圖第四節PS話務模型參數第一章話務模型第一節話務模型概述CS話務模型CS業務的代表業務是話音業務，話音用戶到達是服從Poisson分布的，其時間間隔服從負指數分布。模型關鍵參數：滲透率BHCA 平均忙時呼叫次數平均呼叫持續時間s激活因子業務平均速率（kbps）CS話務模型CS業務的代表業務是話音業務，話音用戶到達是服從CS話務模型參數平均每用戶忙時話務量（Erlang）＝BHCA×平均呼叫持續時間/3600平均每用戶忙時吞吐量（kbit）（G）＝BHCA×平均呼叫持續時間×激活因子×平均速率平均每用戶忙時吞吐率（bps）（H）＝平均每用戶忙時吞吐量×1000/3600CS話務模型參數平均每用戶忙時話務量（Erlang）＝BHC第一章話務模型第一節話務模型概述第二節CS話務模型第三節PS業務模型圖第四節PS話務模型參數第一章話務模型第一節話務模型概述PS業務模型圖最常用的模型是ETSIUMTS30.03中描述的包業務會話過程模型PS業務模型圖最常用的模型是ETSIUMTS30.03PS業務示意圖PS業務示意圖第一章話務模型第一節話務模型概述第二節CS話務模型第三節PS業務模型圖第四節PS話務模型參數第一章話務模型第一節話務模型概述業務模型PS業務模型參數PacketCallNum/SessionPacketNum/PacketCallPacketSize(bytes)ReadingTime(sec)TypicalBearRate(kbps)BLER業務模型PS業務模型參數PacketCallNum/Se參數確定業務模型基本參數的確定：通過從仿真及實際運行網絡中獲取大量的基本參數樣本數據對樣本數據進行處理，得到各參數的概率分布與標準的分布函數相比較，取最接近的標準概率分布為相應的參數分布參數確定業務模型基本參數的確定：TypicalBearRate(kbps)：承載速率在實際傳送過程中是可變的。BLER：PS域業務，在計算數據傳輸時間時需要考慮誤塊造成的重傳，假設業務源的數據量為N，空中接口誤塊率為BLER，則在空中接口上總共需要傳輸的數據量為：PS業務模型參數TypicalBearRate(kbps)：PS業務模型用戶行為PenetratingRateBHSAUserDistribution(High,Medium,Lowend)PS用戶行為參數用戶行為PenetratingRateBHSAUserDPS用戶行為參數PenetratingRate：滲透率所有網內注冊用戶中開通該業務用戶的比例。BHSA：該業務的單用戶忙時Session次數UserDistribution

(High,Medium,Lowend)將用戶按其ARPU的高低分為高端、中端、低端用戶，不同運營商、不同應用場合會有不同的用戶分布。PS用戶行為參數PenetratingRate：滲透率Session業務量（Byte）：業務的單次Session平均業務量數據傳輸時間（s）：業務單次Session中用于傳輸數據的時間HoldingTime（s）：業務單次Session平均持續時間PS業務模型衍生參數Session業務量（Byte）：業務的單次Sessi激活因子：業務滿速率發送的時間在單次Session持續時間內所占的比重。每用戶忙時吞吐量（Kb）：PS話務模型衍生參數激活因子：業務滿速率發送的時間在單次Session持續時間內話務模型示例即點即播式移動視頻（流）滲透率BHSABusyHourThroughput/user(kbit)典型承載速率kbpsBLER激活因子上行22.0%0.1002.304810%0.1798下行22.0%0.100102.5286410%1.0000即點即播式移動視頻（流）PacketCallNum/SessionPacketNum/PacketCallPacketSize(bytes)ReadingTime(sec)Session業務量ByteHoldingTime上行2348014.6000288017.8000下行12674800.000012816017.8000話務模型示例即點即播式移動視頻（流）滲透率BHSABusy思考題話務模型包含哪兩部分？CS話務模型的主要參數有哪些？PS業務模型的主要參數有哪些？數據業務等效Erlang的計算公式？思考題話務模型包含哪兩部分？本章小結本章主要講述了話務模型主要研究內容CS業務話務模型的主要表現參數PS業務模型的結構和主要參數，及對應的衍生參數數據業務等效Erlang的計算方法。本章小結本章主要講述了話務模型主要研究內容課程內容第一章

話務模型第二章上行容量分析第三章下行容量分析第四章多業務容量估算第五章網絡估算流程第六章容量增強技術課程內容第一章話務模型基本原理

無線系統容量是由上、下行鏈路共同決定的，規劃容量時，必須從上行鏈路和下行鏈路兩個方面進行分析。

在WCDMA系統中，所有小區可共用相同頻譜，這一點對提高WCDMA系統容量非常有利。但也正是同頻復用的原因，系統存在多用戶間的干擾，這種多址干擾則又限制系統的容量?；驹頍o線系統容量是由上、下行鏈路共同決定的，規劃上行干擾分析

--上行干擾構成Iown：來自本小區用戶的干擾Iother：來自鄰近小區用戶的干擾PN：接收機噪聲底上行干擾分析--上行干擾構成Iown：來自本小區用戶的干接收機底噪PN

PN=10lg(KTW)＋NFK：波爾茲曼常數，=1.38×10-23J/KT：開氏溫度，常溫為290KW：信號帶寬，WCDMA信號帶寬3.84MHzNF：接收機噪聲系數10lg(KTW)=-108dBm/3.84MHzNF=3dB（宏蜂窩基站典型值）PN=10lg(KTW)+NF=-105dBm/3.84MHz上行干擾分析

--上行干擾構成接收機底噪PN

PN=10lg(KTW)＋NF上Iown

本小區用戶干擾每一個用戶必須克服的干擾：ITOT-PjPj

為用戶j的接收功率假設功控理想，有：由此，求得Pj：本小區用戶干擾為所有用戶到達接收機功率的和：上行干擾分析

--上行干擾構成Iown本小區用戶干擾上行干擾分析--上行干擾構成Iother

鄰區用戶干擾鄰區用戶干擾難以進行理論分析，與用戶分布、小區布局方式、天線方向圖等相關定義鄰區干擾因子當用戶均勻分布時對于全向小區，鄰區干擾因子典型值0.55對于3扇區定向小區，鄰區干擾因子典型值0.65上行干擾分析

--上行干擾構成Iother鄰區用戶干擾上行干擾分析--上行干擾構成定義有上行干擾分析定義有上行干擾分析求得假設所有用戶為12.2kbps話音用戶，解調門限Eb/No=5dB話音激活因子vj=0.67鄰區干擾因子i=0.55上行干擾分析求得假設上行干擾分析上行干擾分析--上行負載因子定義上行負載因子負載因子等于1時，ITOT

達到無窮大，此時對應的容量稱為極限容量在前述假設下，極限容量約為96個用戶上行干擾分析--上行負載因子定義上行負載因子上行干擾分析--負載因子與干擾根據前述關系，噪聲上升：50%負載—3dB60%負載—4dB75%負載—6dB上行干擾分析--負載因子與干擾根據前述關系，噪聲上升：5前述理論分析顯式或隱式地使用了以下簡化沒有考慮軟切換的影響處于軟切換狀態的用戶，產生的干擾略小于普通用戶沒有考慮AMRC和混合業務的影響AMRC降低部分用戶的話音業務速率，使它們產生的干擾降低，增加了系統支持的用戶數。（代價是這些用戶的通話質量有所降低）不同的業務具有不同的數據速率和解調門限，雖然原則上仍可利用上述方法進行分析，但會使計算過程復雜化由于移動傳播環境的時變特性，即使是同一業務，解調門限也是時變的上行干擾分析--當前方法的局限前述理論分析顯式或隱式地使用了以下簡化上行干擾分析--當理想功控假設實際系統的功控命令有一定誤碼，使得功控過程非理想，降低系統容量假設用戶分布均勻，鄰區干擾恒定要考慮以上各種因素的影響，系統仿真是更為精確的方法：靜態仿真：MonteCarlo方法動態仿真上行干擾分析--當前方法的局限理想功控假設上行干擾分析--當前方法的局限課程內容第一章

話務模型第二章上行容量分析第三章下行容量分析第四章多業務容量估算第五章網絡估算流程第六章容量增強技術課程內容第一章話務模型Iown：來自本小區用戶的干擾Iother：來自鄰近小區用戶的干擾PN：接收機噪聲底下行干擾分析

--下行干擾構成Iown：來自本小區用戶的干擾下行干擾分析--下行干擾構接收機底噪PN

PN=10lg(KTW)＋NFK：波爾茲曼常數，=1.38×10-23J/KT：開氏溫度，常溫為290KW：信號帶寬，WCDMA信號帶寬3.84MHzNF：接收機噪聲系數10lg(KTW)=-108dBm/3.84MHzNF=7dB（UE典型值）PN=10lg(KTW)+NF=-101dBm/3.84MHz下行干擾分析

--下行干擾構成接收機底噪PN

PN=10lg(KTW)＋NF下Iown

本小區干擾下行各用戶用相互正交的OVSF碼區分，在沒有多徑的靜態傳播條件下，沒有相互干擾在多徑傳播條件下，會有一部分能量無法被RAKE接收機檢測而成為干擾信號。定義正交化因子α來描述這一現象式中，PT

為基站發射總功率，包括專用信道發射功率和公共信道發射功率下行干擾分析

--下行干擾構成Iown本小區干擾下行干擾分析--下行干擾構成鄰區干擾Iother鄰區基站的發射信號會對當前小區的用戶造成干擾。由于使用的擾碼不同，這些干擾都是非正交的假設業務均勻分布，所有基站的發射功率相等。系統中共有K個鄰區基站，其中第k個基站到用戶j的路徑損耗為PLk,j。則有：下行干擾分析

--下行干擾構成鄰區干擾Iother下行干擾分析--下行干擾構成下行干擾分析同樣假設功控理想，有得到下行干擾分析同樣假設功控理想，有得到因為有下行干擾分析因為有下行干擾分析求解PT

得到其中ij

為用戶j的鄰區干擾因子，定義為：下行干擾分析求解PT得到其中ij為用戶j的鄰區干擾因子，定義根據前述分析，可以定義下行負載因子：當下行負載因子達到100%時，基站發射功率達到無窮大，此時對應的容量為極限容量與上行容量理論計算不同，下行容量計算公式中的αj

、ij

都是與用戶位置有關的變量。也就是說，下行容量與用戶的空間分布相關，因而只能通過系統仿真確定下行干擾分析根據前述分析，可以定義下行負載因子：下行干擾分析下行干擾分析--仿真結果下行干擾分析--仿真結果基站發射功率43dBm（20W）時，支持的最大用戶數約為114個一般為了保證系統的穩定，不允許基站平均發射功率超過最大發射功率的80%，即42dBm，此時能夠支持的用戶數為112個下行干擾分析--仿真結果分析基站發射功率43dBm（20W）時，支持的最大用戶數約為如何控制干擾網絡中干擾帶來的影響切換成功率接入效率掉話率通話質量干擾控制方法

提高功率控制精度提高Rake接收效率合理的網絡規劃

如何控制干擾網絡中干擾帶來的影響課程內容第一章

話務模型第二章上行容量分析第三章下行容量分析第四章多業務容量估算第五章網絡估算流程第六章容量增強技術課程內容第一章話務模型第四章多業務容量估算第一節網絡容量受限因素第二節常用容量設計方法第四章多業務容量估算第一節網絡容量受限因素無線網絡容量受限的因素WCDMA網絡容量在無線網絡部分的受限因素一般包括以下幾個因素：上行干擾下行功率下行信道碼資源信道處理單元Iub接口容量無線網絡容量受限的因素WCDMA網絡容量在無線網絡部分的受限下行發射功率下行發射功率分為兩個部分，一部分用于公共信道，一部分用于專用(業務)信道。小區分配給每個用戶的發射功率隨業務解調門限、傳播路徑損耗和用戶受到的干擾情況而不同。小區下行發射功率被小區內所有用戶所共享。一般采用仿真方法分析下行干擾。下行發射功率下行發射功率分為兩個部分，一部分用于公共信道，一下行信道碼資源WCDMA網絡可以使用的碼字是SF為4～512的碼字，SF越小其支持的數據速率越高。在碼樹中，可分配的碼應滿足以下條件：

從該碼到碼樹根節點的路徑上沒有碼被分配以該碼為根節點的子樹中沒有碼被分配。碼分配的原則盡量保留SF小的碼字以提高利用率。下行信道碼資源WCDMA網絡可以使用的碼字是SF為4～512下行信道碼資源下面是碼資源分配的一個例子下行信道碼資源下面是碼資源分配的一個例子信道處理單元(CE)信道處理單元是邏輯上衡量業務處理占用資源多少的量化數據。業務處理占用資源主要與該業務的擴頻因子有關。擴頻因子越小，數據流量越大，占用的資源也越多。各種常見業務的擴頻因子分別為AMR12.2kbps SF=128CS64kbps SF=32PS64kbps SF=32PS144kbps SF=16PS384kbps SF=8信道處理單元(CE)信道處理單元是邏輯上衡量業務處理占用資源信道處理單元(CE)如果以AMR12.2kbps業務處理所需要的資源定義為一個信道處理單元，則其它業務占用的信道處理單元數量分別為AMR12.2kbps 1CS64kbps 4CS144kbps 8CS384kbps 16PS64kbps 4PS144kbps 8PS384kbps 16信道處理單元(CE)如果以AMR12.2kbps業務處理所第四章多業務容量估算第一節網絡容量受限因素第二節常用容量設計方法第四章多業務容量估算第一節網絡容量受限因素Erlang-B公式用于估計給定平均話務(Erlang)時，滿足一定呼損率要求下的峰值話務Erlang-B公式僅用于電路交換業務單業務WCDMA系統提供電路和分組域多業務Erlang-B公式（一）Erlang-B公式用于估計給定平均話務(Erlang)時，Erlang-B適用的前提是對資源的請求滿足Poisson分布，即其方差等于其均值。如果某業務在建立一條連接時，要求分配超過單位資源時，資源請求的方差不再等于其均值，此時Erlang-B公式不再適用。幾種多業務容量估計方法的比較PostErlang-BEquivalentErlangsCampbell’sTheoremErlang-B公式（二）Erlang-B適用的前提是對資源的請求滿足Poisson分PostErlang-B（一）通過將不同業務所需容量相加，得到組合業務的容量需求不考慮不同業務的資源效率PostErlang-B（一）通過將不同業務所需容量相加，考慮兩種業務共享資源業務1：1單位資源/連接。12Erlang業務2：3單位資源/連接。6Erlang分別計算不同的容量需求業務1：12Erlang需要19單位資源，滿足2%阻塞率業務2：6Erlang需要12單位資源(等效業務1的36單位資源)，滿足2%阻塞率合計55單位資源PostErlang-B（二）考慮兩種業務共享資源PostErlang-B（二）PostErlang-B高估容量需求！考慮兩種業務使用相同的資源業務1：1單位資源/連接。12Erlang業務2：1單位資源/連接。6Erlang分別計算不同的容量需求業務1：12Erlang需要19單位資源，滿足2%阻塞率業務2：6Erlang需要12單位資源，滿足2%阻塞率合計31單位資源但是合理的結果應該是，18Erlang需要26單位資源來滿足2%阻塞率PostErlang-B（三）PostErlang-B高估容量需求！考慮兩種業務使用相同EquivalentErlangs（一）通過轉換一種業務到另一業務的帶寬，組合不同業務，再計算所需容量選擇不同的業務作為衡量基準，會導致不同的容量需求EquivalentErlangs（一）通過轉換一種業務到考慮兩種業務共享資源業務1：1單位資源/連接。12Erlang業務2：3單位資源/連接。6Erlang如果業務1作為衡量基準，則兩種業務等效合計為30Erlang30Erlang需要39單位資源，滿足2%的阻塞概率如果業務2作為衡量基準，則兩種業務等效合計為10Erlang10Erlang需要17單位資源(等效于業務1的51單位資源)，滿足2%的阻塞概率預測結果不唯一！EquivalentErlangs（二）考慮兩種業務共享資源預測結果不唯一！EquivalentECampbell’sTheorem（一）Campbell理論建立了一種組合分布其中：為業務振幅，也即業務單個鏈接所需的信道資源為均值，v為方差Campbell’sTheorem（一）Campbell理考慮兩種業務共享資源業務1：1單位資源/連接。12Erlang業務2：3單位資源/連接。6Erlang系統均值為系統方差為容量因子c為Campbell’sTheorem（二）考慮兩種業務共享資源Campbell’sTheorem（二Campbell’sTheorem（三）組合話務為：滿足2%阻塞率所需容量為21對滿足相同GoS的目標業務，所需容量分別為(以業務1單位資源計算)目標為業務1：C1＝（2.2×21）＋1＝47目標為業務2：C2＝（2.2×21）＋3＝49不同業務對于相同的GoS需要不同的容量。即對于給定容量，不同業務的GoS會稍有不同Campbell’sTheorem（三）組合話務為：不同業常用容量設計方法比較PostErlang-B業務1（1單位資源/連接，12Erl）和業務2（3單位資源/連接，6Erl），總計需要55單位資源EquivalentErlangs按照業務1（1單位資源/連接，12Erl）計算，總計需要39單位資源按照業務2（3單位資源/連接，6Erl）計算，總計需要51單位資源Campbell’sTheorem同樣的條件，總計需要47～49單位資源常用容量設計方法比較PostErlang-B思考題網絡容量的受限因素有哪些？常見的多業務容量估算方法有哪些？思考題網絡容量的受限因素有哪些？本章小結本章主要介紹了多業務容量估算的三種方法。詳細介紹了使用Campbell理論計算容量的過程。本章小結本章主要介紹了多業務容量估算的三種方法。課程內容第一章

話務模型第二章上行容量分析第三章下行容量分析第四章多業務估算第五章網絡估算流程第六章容量增強技術課程內容第一章話務模型第五章WCDMA容量規劃容量規劃思路業務模型確定業務質量確定第五章WCDMA容量規劃容量規劃思路對需要規劃地區按話務分布和地物地貌特點進行區域劃分，如密集區、一般城區、郊區、農村等；對各目標區域進行話務模型分析根據不同目標區域的話務模型，確定各目標區域的單載頻規劃容量；確定滿足容量要求的目標區域的基站數和載頻數；比較根據容量和覆蓋要求分別確定的基站數和載頻數，選擇數量更多的基站數和載頻數，保證同時滿足容量和覆蓋的要求；

容量規劃思路對需要規劃地區按話務分布和地物地貌特點進行區域劃分，如密集區業務模型確定用戶分布數據表不同環境用戶分布數據：（用戶數/km2）應用環境200320042005密集城區111281206018683普通城區462499676郊區246266341農村151618公路/干道233548業務模型確定用戶分布數據表不同環境用戶分布數據：（用戶數/k業務模型確定不同等級用戶分布比例表不同等級用戶分布比例：（需要結合不同時期考慮）應用環境高端用戶中端用戶低端用戶密集城區40%40%20%普通城區15%25%60%郊區5%25%70%農村1%10%89%公路/干道1%10%89%業務模型確定不同等級用戶分布比例表不同等級用戶分布比業務模型確定一CS域業務模型業務類型滲透率BHCAAHT(s)激活因子平均速率kbit/sAMR語音100%1900.58可視電話100%0.154164業務模型確定一CS域業務模型業務類型滲透率BHCAAHT(業務模型確定一低端用戶PS業務模型業務類型滲透率BHSAPacketCallNum/SessionPacketNum/PacketCallPacketSize(bytes)Inter-ArrivalTimeBetweenPacketCalls(sec)Email10%0.10232480320WWW30%0線游戲、ICQ25%0.10234808圖片鈴聲下載、FTP25%0.102624805實時視頻0%0.00126715000SMS50%0.50111600EMS/MMS50%0.50232480320業務模型確定一低端用戶PS業務模型業務類型滲透率BHSAPa業務模型確定一中端用戶PS業務模型業務類型滲透率BHSAPacketCallNum/SessionPacketNum/PacketCallPacketSize(bytes)Inter-ArrivalTimeBetweenPacketCalls(sec)Email20%0.20232480320WWW30%0.24525480412在線游戲、ICQ15%0.20234808圖片鈴聲下載、FTP15%0.202624805實時視頻10%0.10126715000SMS100%0.80111600EMS/MMS100%0.80232480320業務模型確定一中端用戶PS業務模型業務類型滲透率BHSAPa業務模型確定一高端用戶PS業務模型業務類型滲透率BHSAPacketCallNum/SessionPacketNum/PacketCallPacketSize(bytes)Inter-ArrivalTimeBetweenPacketCalls(sec)Email30%0.30232480320WWW20%0.30525480412在線游戲、ICQ5%0.30234808圖片鈴聲下載、FTP10%0.302624805實時視頻20%0.20126715000SMS100%0.60111600EMS/MMS100%0.60232480320業務模型確定一高端用戶PS業務模型業務類型滲透率BHSAPa有了各種類型的用戶的數據業務模型后，可以進一步得到整體的統計參數，便于計算。平均單用戶忙時吞吐量（kbit)=低端用戶滲透率*低端用戶BusyHourThroughput/user*低端用戶比例+中端用戶滲透率*中端用戶BusyHourThroughput/user*中端用戶比例+高端用戶滲透率*高端用戶BusyHourThroughput/user*高端用戶比例Session理論長度（bytes)=PacketCallNum/Session*PacketNum/PacketCall*PacketSize(bytes)平均閱讀時間(s)=（PacketCallNum/Session-1）*Inter-ArrivalTimeBetweenPacketCalls(sec)業務模型確定一PS域業務統計參數有了各種類型的用戶的數據業務模型后，可以進一步得到整體的統業務質量確定容量的規劃是在滿足一定服務質量的條件下的容量，CS業務一般用呼損/阻塞概率作為GoS的指標。對于PS業務一般按照可接受的時延和可接受的最低吞吐率為GoS指標。有時候在運營商的標書中，對PS業務有時候也使用呼損的方式來描述其GoS。業務質量確定容量的規劃是在滿足一定服務質量的條件下的容量，C業務質量確定阻塞概率要求阻塞概率指標VoiceSMSMMS視頻流音頻流可視電話會議電視WWWEmail密集城區普通城區郊區農村公路/干道業務質量確定阻塞概率要求阻塞概率指標VoiceSMSMMS視課程內容第一章

話務模型第二章上行容量分析第三章下行容量分析第四章多業務估算第五章網絡估算流程第六章容量增強技術課程內容第一章話務模型發射分集發射分集可以增強下行容量與覆蓋發射分集容量增強結論

STTD方式：容量增加17~24%TxAA(1)方式：容量增加16~23%TxAA(2)方式：容量增加31~37%發射分集發射分集可以增強下行容量與覆蓋扇區化在話務量很高的密集城區、城區，增加基站的扇區數是提高容量的一種方法六扇區，一般選用水平波瓣為33o的天線在六扇區基站的容量是三扇區的1.67倍扇區化在話務量很高的密集城區、城區，增加基站的扇區數是提高課程總結

鏈路平衡：通過對小區上下行容量估算的掌握，我們就可以計算出在任何系統預設負荷下上下行所能支持的用戶數。結合覆蓋估算的小區用戶數，通過調整小區負荷（上行負荷或是下行負荷）或小區載頻數，使系統達到覆蓋和容量的平衡，完成對小區的迭代估算，最終即可得到覆蓋和容量平衡后的小區半徑。對于某一覆蓋區域來說，可以計算滿足覆蓋要求所需的最少的NodeB數目，以及最大能支持的每個扇區的用戶數，同樣可以知道每個NodeB能支持的最大用戶數，為設備配置提供依據。課程總結鏈路平衡：19CDMA無線網絡容量規劃課件WCDMA無線網絡容量規劃ISSUE1.0WCDMA無線網絡容量規劃ISSUE1.0WCDMA系統的容量特點WCDMA是一個自干擾系統WCDMA系統的容量與覆蓋息息相關WCDMA網絡的容量具有軟容量特性WCDMA網絡的容量規劃是在一定話務模型下的規劃WCDMA系統的容量特點WCDMA是一個自干擾系統引言在無線網絡規劃初期階段，我們的主要目的是要了解網絡大體規模：到底需要多少設備？如何配置？通過覆蓋估算，我們可以利用路徑損耗大體判斷在特定負荷下的小區覆蓋半徑，結合用戶密度，即可得到小區的覆蓋用戶數。那么在實際規劃中，是不是僅僅考慮覆蓋就能得到小區半徑呢？還需要從哪些方面進行考慮呢？引言在無線網絡規劃初期階段，我們的主要目課程目標掌握3G話務模型的參數。了解限制WCDMA網絡容量的因素了解多業務容量估算的方法和流程理解網絡容量增強的關鍵技術學習完本課程，您將能夠：課程目標掌握3G話務模型的參數。學習完本課程，您將能夠：課程內容第一章話務模型第二章上行容量分析第三章下行容量分析第四章多業務容量估算第五章網絡估算流程第六章容量增強技術課程內容第一章話務模型第一章話務模型第一節話務模型概述第二節CS話務模型第三節PS業務模型圖第四節PS話務模型參數第一章話務模型第一節話務模型概述業務概述WCDMA系統支持多種業務可變速率業務混合業務高速數據分組業務不對稱業務；大容量和靈活的業務承載業務概述WCDMA系統支持多種業務業務QoS類型實時類會話類須保持流中信息實體間的時間關系。較小的延遲容限、要求數據速率的對稱。語音業務、可視電話、視頻游戲流類須保持流中信息實體間的時間關系。通常為單向性業務、對誤差容限有較高的要求、對速率有較高的要求。流式多媒體非實時類交互類請求－響應模式，須保持數據的完整性。對誤差容限有較高的要求、對延遲容限的要求相對低一些。網頁游覽、網絡游戲后臺類信息接收目的端并不在某一時間內期待數據的到達，保持數據的完整性。有較小的延遲約束、要求實現無差錯傳送。Email的后臺下載.業務QoS類型實時類會話類須保持流中信息實體間的時話務模型建立目的為了確定系統配置，首先要確定空中接口的呼叫容量。在數據應用中，不同的傳輸模型將產生不同的系統容量。我們需要建立一個滿足客戶的期望數據傳輸模型，才能對網絡作出正確的規劃。為了建立正確的模型，需要運營商提供一些統計參數作為參考。話務模型建立目的為了確定系統配置，首先要確定空中接口的呼叫容話務模型業務模型研究主要是從數據傳輸的角度，每種業務具有怎樣的容量特性、用戶使用某業務時期望怎樣的服務質量。在數據應用中，用戶行為研究主要是研究預測3G可以提供哪些種類的業務、每種業務的有多少人使用、某業務的使用者使用該業務的頻繁程度、用戶在不同區域的分布等。話務模型業務模型研究主要是從數據傳輸的角度，每種業務具有怎樣系統配置用戶行為業務模型話務模型結果話務模型研究內容系統配置用戶行為業務模型話務模型話務模型研究內容典型業務特征描述典型業務主要包括如下特征參數：用戶類型（室內、車內、室外）。用戶的平均移動速度。業務類型。上下行業務速率。擴頻因子。業務的信號時延要求業務的QoS質量要求典型業務特征描述典型業務主要包括如下特征參數：第一章話務模型第一節話務模型概述第二節CS話務模型第三節PS業務模型圖第四節PS話務模型參數第一章話務模型第一節話務模型概述CS話務模型CS業務的代表業務是話音業務，話音用戶到達是服從Poisson分布的，其時間間隔服從負指數分布。模型關鍵參數：滲透率BHCA 平均忙時呼叫次數平均呼叫持續時間s激活因子業務平均速率（kbps）CS話務模型CS業務的代表業務是話音業務，話音用戶到達是服從CS話務模型參數平均每用戶忙時話務量（Erlang）＝BHCA×平均呼叫持續時間/3600平均每用戶忙時吞吐量（kbit）（G）＝BHCA×平均呼叫持續時間×激活因子×平均速率平均每用戶忙時吞吐率（bps）（H）＝平均每用戶忙時吞吐量×1000/3600CS話務模型參數平均每用戶忙時話務量（Erlang）＝BHC第一章話務模型第一節話務模型概述第二節CS話務模型第三節PS業務模型圖第四節PS話務模型參數第一章話務模型第一節話務模型概述PS業務模型圖最常用的模型是ETSIUMTS30.03中描述的包業務會話過程模型PS業務模型圖最常用的模型是ETSIUMTS30.03PS業務示意圖PS業務示意圖第一章話務模型第一節話務模型概述第二節CS話務模型第三節PS業務模型圖第四節PS話務模型參數第一章話務模型第一節話務模型概述業務模型PS業務模型參數PacketCallNum/SessionPacketNum/PacketCallPacketSize(bytes)ReadingTime(sec)TypicalBearRate(kbps)BLER業務模型PS業務模型參數PacketCallNum/Se參數確定業務模型基本參數的確定：通過從仿真及實際運行網絡中獲取大量的基本參數樣本數據對樣本數據進行處理，得到各參數的概率分布與標準的分布函數相比較，取最接近的標準概率分布為相應的參數分布參數確定業務模型基本參數的確定：TypicalBearRate(kbps)：承載速率在實際傳送過程中是可變的。BLER：PS域業務，在計算數據傳輸時間時需要考慮誤塊造成的重傳，假設業務源的數據量為N，空中接口誤塊率為BLER，則在空中接口上總共需要傳輸的數據量為：PS業務模型參數TypicalBearRate(kbps)：PS業務模型用戶行為PenetratingRateBHSAUserDistribution(High,Medium,Lowend)PS用戶行為參數用戶行為PenetratingRateBHSAUserDPS用戶行為參數PenetratingRate：滲透率所有網內注冊用戶中開通該業務用戶的比例。BHSA：該業務的單用戶忙時Session次數UserDistribution

(High,Medium,Lowend)將用戶按其ARPU的高低分為高端、中端、低端用戶，不同運營商、不同應用場合會有不同的用戶分布。PS用戶行為參數PenetratingRate：滲透率Session業務量（Byte）：業務的單次Session平均業務量數據傳輸時間（s）：業務單次Session中用于傳輸數據的時間HoldingTime（s）：業務單次Session平均持續時間PS業務模型衍生參數Session業務量（Byte）：業務的單次Sessi激活因子：業務滿速率發送的時間在單次Session持續時間內所占的比重。每用戶忙時吞吐量（Kb）：PS話務模型衍生參數激活因子：業務滿速率發送的時間在單次Session持續時間內話務模型示例即點即播式移動視頻（流）滲透率BHSABusyHourThroughput/user(kbit)典型承載速率kbpsBLER激活因子上行22.0%0.1002.304810%0.1798下行22.0%0.100102.5286410%1.0000即點即播式移動視頻（流）PacketCallNum/SessionPacketNum/PacketCallPacketSize(bytes)ReadingTime(sec)Session業務量ByteHoldingTime上行2348014.6000288017.8000下行12674800.000012816017.8000話務模型示例即點即播式移動視頻（流）滲透率BHSABusy思考題話務模型包含哪兩部分？CS話務模型的主要參數有哪些？PS業務模型的主要參數有哪些？數據業務等效Erlang的計算公式？思考題話務模型包含哪兩部分？本章小結本章主要講述了話務模型主要研究內容CS業務話務模型的主要表現參數PS業務模型的結構和主要參數，及對應的衍生參數數據業務等效Erlang的計算方法。本章小結本章主要講述了話務模型主要研究內容課程內容第一章

話務模型第二章上行容量分析第三章下行容量分析第四章多業務容量估算第五章網絡估算流程第六章容量增強技術課程內容第一章話務模型基本原理

無線系統容量是由上、下行鏈路共同決定的，規劃容量時，必須從上行鏈路和下行鏈路兩個方面進行分析。

在WCDMA系統中，所有小區可共用相同頻譜，這一點對提高WCDMA系統容量非常有利。但也正是同頻復用的原因，系統存在多用戶間的干擾，這種多址干擾則又限制系統的容量。基本原理無線系統容量是由上、下行鏈路共同決定的，規劃上行干擾分析

--上行干擾構成Iown：來自本小區用戶的干擾Iother：來自鄰近小區用戶的干擾PN：接收機噪聲底上行干擾分析--上行干擾構成Iown：來自本小區用戶的干接收機底噪PN

PN=10lg(KTW)＋NFK：波爾茲曼常數，=1.38×10-23J/KT：開氏溫度，常溫為290KW：信號帶寬，WCDMA信號帶寬3.84MHzNF：接收機噪聲系數10lg(KTW)=-108dBm/3.84MHzNF=3dB（宏蜂窩基站典型值）PN=10lg(KTW)+NF=-105dBm/3.84MHz上行干擾分析

--上行干擾構成接收機底噪PN

PN=10lg(KTW)＋NF上Iown

本小區用戶干擾每一個用戶必須克服的干擾：ITOT-PjPj

為用戶j的接收功率假設功控理想，有：由此，求得Pj：本小區用戶干擾為所有用戶到達接收機功率的和：上行干擾分析

--上行干擾構成Iown本小區用戶干擾上行干擾分析--上行干擾構成Iother

鄰區用戶干擾鄰區用戶干擾難以進行理論分析，與用戶分布、小區布局方式、天線方向圖等相關定義鄰區干擾因子當用戶均勻分布時對于全向小區，鄰區干擾因子典型值0.55對于3扇區定向小區，鄰區干擾因子典型值0.65上行干擾分析

--上行干擾構成Iother鄰區用戶干擾上行干擾分析--上行干擾構成定義有上行干擾分析定義有上行干擾分析求得假設所有用戶為12.2kbps話音用戶，解調門限Eb/No=5dB話音激活因子vj=0.67鄰區干擾因子i=0.55上行干擾分析求得假設上行干擾分析上行干擾分析--上行負載因子定義上行負載因子負載因子等于1時，ITOT

達到無窮大，此時對應的容量稱為極限容量在前述假設下，極限容量約為96個用戶上行干擾分析--上行負載因子定義上行負載因子上行干擾分析--負載因子與干擾根據前述關系，噪聲上升：50%負載—3dB60%負載—4dB75%負載—6dB上行干擾分析--負載因子與干擾根據前述關系，噪聲上升：5前述理論分析顯式或隱式地使用了以下簡化沒有考慮軟切換的影響處于軟切換狀態的用戶，產生的干擾略小于普通用戶沒有考慮AMRC和混合業務的影響AMRC降低部分用戶的話音業務速率，使它們產生的干擾降低，增加了系統支持的用戶數。（代價是這些用戶的通話質量有所降低）不同的業務具有不同的數據速率和解調門限，雖然原則上仍可利用上述方法進行分析，但會使計算過程復雜化由于移動傳播環境的時變特性，即使是同一業務，解調門限也是時變的上行干擾分析--當前方法的局限前述理論分析顯式或隱式地使用了以下簡化上行干擾分析--當理想功控假設實際系統的功控命令有一定誤碼，使得功控過程非理想，降低系統容量假設用戶分布均勻，鄰區干擾恒定要考慮以上各種因素的影響，系統仿真是更為精確的方法：靜態仿真：MonteCarlo方法動態仿真上行干擾分析--當前方法的局限理想功控假設上行干擾分析--當前方法的局限課程內容第一章

話務模型第二章上行容量分析第三章下行容量分析第四章多業務容量估算第五章網絡估算流程第六章容量增強技術課程內容第一章話務模型Iown：來自本小區用戶的干擾Iother：來自鄰近小區用戶的干擾PN：接收機噪聲底下行干擾分析

--下行干擾構成Iown：來自本小區用戶的干擾下行干擾分析--下行干擾構接收機底噪PN

PN=10lg(KTW)＋NFK：波爾茲曼常數，=1.38×10-23J/KT：開氏溫度，常溫為290KW：信號帶寬，WCDMA信號帶寬3.84MHzNF：接收機噪聲系數10lg(KTW)=-108dBm/3.84MHzNF=7dB（UE典型值）PN=10lg(KTW)+NF=-101dBm/3.84MHz下行干擾分析

--下行干擾構成接收機底噪PN

PN=10lg(KTW)＋NF下Iown

本小區干擾下行各用戶用相互正交的OVSF碼區分，在沒有多徑的靜態傳播條件下，沒有相互干擾在多徑傳播條件下，會有一部分能量無法被RAKE接收機檢測而成為干擾信號。定義正交化因子α來描述這一現象式中，PT

為基站發射總功率，包括專用信道發射功率和公共信道發射功率下行干擾分析

--下行干擾構成Iown本小區干擾下行干擾分析--下行干擾構成鄰區干擾Iother鄰區基站的發射信號會對當前小區的用戶造成干擾。由于使用的擾碼不同，這些干擾都是非正交的假設業務均勻分布，所有基站的發射功率相等。系統中共有K個鄰區基站，其中第k個基站到用戶j的路徑損耗為PLk,j。則有：下行干擾分析

--下行干擾構成鄰區干擾Iother下行干擾分析--下行干擾構成下行干擾分析同樣假設功控理想，有得到下行干擾分析同樣假設功控理想，有得到因為有下行干擾分析因為有下行干擾分析求解PT

得到其中ij

為用戶j的鄰區干擾因子，定義為：下行干擾分析求解PT得到其中ij為用戶j的鄰區干擾因子，定義根據前述分析，可以定義下行負載因子：當下行負載因子達到100%時，基站發射功率達到無窮大，此時對應的容量為極限容量與上行容量理論計算不同，下行容量計算公式中的αj

、ij

都是與用戶位置有關的變量。也就是說，下行容量與用戶的空間分布相關，因而只能通過系統仿真確定下行干擾分析根據前述分析，可以定義下行負載因子：下行干擾分析下行干擾分析--仿真結果下行干擾分析--仿真結果基站發射功率43dBm（20W）時，支持的最大用戶數約為114個一般為了保證系統的穩定，不允許基站平均發射功率超過最大發射功率的80%，即42dBm，此時能夠支持的用戶數為112個下行干擾分析--仿真結果分析基站發射功率43dBm（20W）時，支持的最大用戶數約為如何控制干擾網絡中干擾帶來的影響切換成功率接入效率掉話率通話質量干擾控制方法

提高功率控制精度提高Rake接收效率合理的網絡規劃

如何控制干擾網絡中干擾帶來的影響課程內容第一章

話務模型第二章上行容量分析第三章下行容量分析第四章多業務容量估算第五章網絡估算流程第六章容量增強技術課程內容第一章話務模型第四章多業務容量估算第一節網絡容量受限因素第二節常用容量設計方法第四章多業務容量估算第一節網絡容量受限因素無線網絡容量受限的因素WCDMA網絡容量在無線網絡部分的受限因素一般包括以下幾個因素：上行干擾下行功率下行信道碼資源信道處理單元Iub接口容量無線網絡容量受限的因素WCDMA網絡容量在無線網絡部分的受限下行發射功率下行發射功率分為兩個部分，一部分用于公共信道，一部分用于專用(業務)信道。小區分配給每個用戶的發射功率隨業務解調門限、傳播路徑損耗和用戶受到的干擾情況而不同。小區下行發射功率被小區內所有用戶所共享。一般采用仿真方法分析下行干擾。下行發射功率下行發射功率分為兩個部分，一部分用于公共信道，一下行信道碼資源WCDMA網絡可以使用的碼字是SF為4～512的碼字，SF越小其支持的數據速率越高。在碼樹中，可分配的碼應滿足以下條件：

從該碼到碼樹根節點的路徑上沒有碼被分配以該碼為根節點的子樹中沒有碼被分配。碼分配的原則盡量保留SF小的碼字以提高利用率。下行信道碼資源WCDMA網絡可以使用的碼字是SF為4～512下行信道碼資源下面是碼資源分配的一個例子下行信道碼資源下面是碼資源分配的一個例子信道處理單元(CE)信道處理單元是邏輯上衡量業務處理占用資源多少的量化數據。業務處理占用資源主要與該業務的擴頻因子有關。擴頻因子越小，數據流量越大，占用的資源也越多。各種常見業務的擴頻因子分別為AMR12.2kbps SF=128CS64kbps SF=32PS64kbps SF=32PS144kbps SF=16PS384kbps SF=8信道處理單元(CE)信道處理單元是邏輯上衡量業務處理占用資源信道處理單元(CE)如果以AMR12.2kbps業務處理所需要的資源定義為一個信道處理單元，則其它業務占用的信道處理單元數量分別為AMR12.2kbps 1CS64kbps 4CS144kbps 8CS384kbps 16PS64kbps 4PS144kbps 8PS384kbps 16信道處理單元(CE)如果以AMR12.2kbps業務處理所第四章多業務容量估算第一節網絡容量受限因素第二節常用容量設計方法第四章多業務容量估算第一節網絡容量受限因素Erlang-B公式用于估計給定平均話務(Erlang)時，滿足一定呼損率要求下的峰值話務Erlang-B公式僅用于電路交換業務單業務WCDMA系統提供電路和分組域多業務Erlang-B公式（一）Erlang-B公式用于估計給定平均話務(Erlang)時，Erlang-B適用的前提是對資源的請求滿足Poisson分布，即其方差等于其均值。如果某業務在建立一條連接時，要求分配超過單位資源時，資源請求的方差不再等于其均值，此時Erlang-B公式不再適用。幾種多業務容量估計方法的比較PostErlang-BEquivalentErlangsCampbell’sTheoremErlang-B公式（二）Erlang-B適用的前提是對資源的請求滿足Poisson分PostErlang-B（一）通過將不同業務所需容量相加，得到組合業務的容量需求不考慮不同業務的資源效率PostErlang-B（一）通過將不同業務所需容量相加，考慮兩種業務共享資源業務1：1單位資源/連接。12Erlang業務2：3單位資源/連接。6Erlang分別計算不同的容量需求業務1：12Erlang需要19單位資源，滿足2%阻塞率業務2：6Erlang需要12單位資源(等效業務1的36單位資源)，滿足2%阻塞率合計55單位資源PostErlang-B（二）考慮兩種業務共享資源PostErlang-B（二）PostErlang-B高估容量需求！考慮兩種業務使用相同的資源業務1：1單位資源/連接。12Erlang業務2：1單位資源/連接。6Erlang分別計算不同的容量需求業務1：12Erlang需要19單位資源，滿足2%阻塞率業務2：6Erlang需要12單位資源，滿足2%阻塞率合計31單位資源但是合理的結果應該是，18Erlang需要26單位資源來滿足2%阻塞率PostErlang-B（三）PostErlang-B高估容量需求！考慮兩種業務使用相同EquivalentErlangs（一）通過轉換一種業務到另一業務的帶寬，組合不同業務，再計算所需容量選擇不同的業務作為衡量基準，會導致不同的容量需求EquivalentErlangs（一）通過轉換一種業務到考慮兩種業務共享資源業務1：1單位資源/連接。12Erlang業務2：3單位資源/連接。6Erlang如果業務1作為衡量基準，則兩種業務等效合計為30Erlang30Erlang需要39單位資源，滿足2%的阻塞概率如果業務2作為衡量基準，則兩種業務等效合計為10Erlang10Erlang需要17單位資源(等效于業務1的51單位資源)，滿足2%的阻塞概率預測結果不唯一！EquivalentErlangs（二）考慮兩種業務共享資源預測結果不唯一！EquivalentECampbell’sTheorem（一）Campbell理論建立了一種組合分布其中：為業務振幅，也即業務單個鏈接所需的信道資源為均值，v為方差Campbell’sTheorem（一）Campbell理考慮兩種業務共享資源業務1：1單位資源/連接。12Erlang業務2：3單位資源/連接。6Erlang系統均值為系統方差為容量因子c為Campbell’sTheorem（二）考慮兩種業務共享資源Campbell’sTheorem（二Campbell’sTheorem（三）組合話務為：滿足2%阻塞率所需容量為21對滿足相同GoS的目標業務，所需容量分別為(以業務1單位資源計算)目標為業務1：C1＝（2.2×21）＋1＝47目標為業務2：C2＝（2.2×21）＋3＝49不同業務對于相同的GoS需要不同的容量。即對于給定容量，不同業務的GoS會稍有不同Campbell’sTheorem（三）組合話務為：不同業常用容量設計方法比較PostErlang-B業務1（1單位資源/連接，12Erl）和業務2（3單位資源/連接，6Erl），總計需要55單位資源EquivalentErlangs按照業務1（1單位資源/連接，12Erl）計算，總計需要39單位資源按照業務2（3單位資源/連接，6Erl）計算，總計需要51單位資源Campbell’sTheorem同樣的條件，總計需要47～49單位資源常用容量設計方法比較PostErlang-B思考題網絡容量的受限因素有哪些？常見的多業務容量估算方法有哪些？思考題網絡容量的受限因素有哪些？本章小結本章主要介紹了多業務容量估算的三種方法。詳細介紹了使用Campbell理論計算容量的過程。本章小結本章主要介紹了多業務容量估算的三種方法。課程內容第一章

話務模型第二章上行容量分析第三章下行容量分析第四章多業務估算第五章網絡估算流程第六章容量增強技術課程內容第一章話務模型第五章WCDMA容量規劃容量規劃思路業務模型確定業務質量確定第五章WCDMA容量規劃容量規劃思路對需要規劃地區按話務分布和地物地貌特點進行區域劃分，如密集區、一般城區、郊區、農村等；對各目標區域進行話務模型分析根據不同目標區域的話務模型，確定各目標區域的單載頻規劃容量；確定滿足容量要求的目標區域的基站數和載頻數；比較根據容量和覆蓋要求分別確定的基站數和載頻數，選擇數量更多的基站數和載頻數，保證同時滿足容量和覆蓋的要求；

容量規劃思路對需要規劃地區按話務分布和地物地貌特點進行區域劃分，如密集區業務模型確定用戶分布數據表不同環境用戶分布數據：（用戶數/km2）應用環境200320042005密集城區111281206018683普通城區462499676郊區246266341農村151618公路/干道233548業務模型確定用戶分布數據表不同環境用戶分布數據：（用戶數/k業務模型確定不同等級用戶分布比例表不同等級用戶分布比例：（需要結合不同時期考慮）應用環境高端用戶中端用戶低端用戶密集城區40%40