hsdpa规划及工具介绍

HSDPA规划及工具介绍,Page 2,本胶片着重介绍HSDPA规划链路预算和估算原理以及使用U-NET进行HSDPA网络进行建模、仿真、预测的过程。,前 言,Page 3,学习完此课程，您将学会：HSDPA链路预算原理HSDPA网络估算原理U-Net进行HSDPA建模、仿真、预测过程,目 标,Page 4,第1章 HSDPA的链路预算第2章 HSDPA网络估算第3章 U-Net HSDPA仿真介绍,内容介绍,Page 5,第1章 HSDPA的链路预算1.1 HSDPA链路预算原理1.2 HSDPA与R99链路预算的差异,内容介绍,Page 6,HSDPA链路预算原理,HSDPA覆盖要求 :关注小区边缘处的数据速率HSDPA链路预算的目的：获得在一定功率及码资源配置情况下小区边缘覆盖速率。,HSDPA链路预算,仿真条件： TU3信道，5个codes,Page 7,HSDPA链路预算主要功能,覆盖半径 & HSDPA功率=小区边缘平均速率HSDPA功率 & 小区边缘平均速率=覆盖半径覆盖半径 & 小区边缘平均速率=HSDPA功率,通用输入条件,HSDPA链路预算原理,Page 8,根据小区覆盖半径计算小区边缘HSDPA覆盖速率,HSDPA链路预算功能一,Page 9,根据边缘覆盖速率计算覆盖半径,HSDPA链路预算功能二,Page 10,根据边缘覆盖速率及覆盖半径计算HSDPA功率需求,HSDPA链路预算功能三,Page 11,第1章 HSDPA的链路预算1.1 HSDPA链路预算原理1.2 HSDPA与R99链路预算的差异,内容介绍,Page 12,R99链路预算不同场景下的连续覆盖业务要求一般不同。如：密集城区一般要求满足 CS64K 连续覆盖；郊区、农村地区一般要求满足语音连续覆盖根据覆盖业务，质量目标等要求，计算小区半径；以上行覆盖计算为主。,链路预算差异,HSDPA链路预算：获得HSDPA在一定功率及码资源配置情况下小区边缘覆盖速率。 关注下行小区边缘处的数据速率；共享载频小区半径以R99业务覆盖为准；独立载频的以小区边缘速率要求为准。,Page 13,链路预算差异,切换差异R99:一般来说，在小区边缘或软切换区域内，R99网络允许进行软切换。因此在R99网络链路预算中，需要考虑软切换下带来的增益。HSDPA：HS-DSCH是硬切换。从切换角度看，HSDPA的链路预算不需要考虑软切换带来的增益，不同于R99网络。,Page 14,链路预算差异,功控差异R99网络：所有的业务信道都支持快速功率控制。业务信道链路预算时，需要考虑快衰落余量，即功控余量 。HSDPA：HS-DSCH没有功控。HS-DSCH在链路预算中就无需考虑功控余量了。,Page 15,链路预算差异,下行负载: R99(75%) VS HSDPA(90%)由于HS-DSCH没有功率控制，在Node B中进行动态功率分配，总的下行负载比R99/R4高。,注意: 在Node B中的动态功率分配需要一定的余量，否则DCH中的TPC命令会有一定的延迟。（在最坏的情况有23个时隙的延迟）,Time,DL max Power,Power for HSDPA,Page 16,链路预算差异,下行负载问题下行负载增加=噪声提升 = CPICH ,DCH 下行负载从75% 上升到 90%= 噪声提升0.8dB,当下行负载从 75%上升到90%动态功率分配改变情况,总下行负载不改变的情形：R99/R4覆盖不受影响；由于提高了HSDPA的承载效率，容量会得到改善。,总下行负载增大的情形：为了保证覆盖不受影响，应该提高CCH和DCH的功率；由于增大了下行负载并且提高HSDPA的承载效率，容量会得到改善。,Page 17,小结,HSDPA链路预算原理HSDPA与R99链路预算方面的差异如：功控，切换，下行负荷，覆盖目标等HSDPA预算工具的RND链路预算的基本功能和计算方法流程等,根据本节的介绍，可以掌握：,Page 18,第1章 HSDPA的链路预算第2章 HSDPA网络估算第3章 U-Net HSDPA仿真介绍,内容介绍,Page 19,第2章 HSDPA的网络估算2.1 HSDPA网络估算原理2.2 HSDPA与R99网络估算的差异2.3 HSDPA的IUB带宽估算,内容介绍,Page 20,已有R99网络升级到HSDPA,直接规划HSDPA,原有网络覆盖不能变化,HSDPA规划考虑,HSDPA网络规划的两个场景：,保证原有网络CS业务容量,HSDPA分配多少资源？,HSDPA资源，吞吐率要求？,R99/R4资源，容量，覆盖？,Page 21,对于覆盖规划来说，考虑边缘覆盖速率要求；对于容量规划来说，主要考虑的是小区的平均吞吐率要求。从R99升级到HSDPA面临的规划考虑覆盖：下行负载增加引起的覆盖变化增加R99信道功率，覆盖不变；成本：充分利用原有站址为节约成本，站址不变，小区半径不变；容量：下行采用HSDPA技术下行PS业务容量增加；扩容：增加载频承载HSDPA；直接规划HSDPA网络的考虑要细致地制定规划目标，同时满足R99业务和HSDPA的覆盖和容量要求。,HSDPA规划考虑,Page 22,容量估算目标：小区平均吞吐率；估算制约条件功率静态分配估算基于仿真结果估算原理,HSDPA容量估算原理,Page 23,HSDPA容量估算方法及流程,HSDPA容量估算,R99基础上升级,R5直接建网,共享载波升级,独立载波升级,共享载波升级,独立载波升级,Page 24,HSDPA容量估算流程一,R99网络升级HSDPA过程（共享载波）,估算开始,HSDPA网络估算（HSDPA载波数R99使用载波数；HSDPA功率=用户输入功率分配(根据R99预算后剩余给HSDPA的功率）,满足要求？,估算结束,增加码资源,R99小区半径,HSDPA小区平均吞吐能力,HSDPA小区目标吞吐率 Required avg. cell throughput,N,Y,Page 25,R99网络升级HSDPA过程（共享载波）,主要输出：HSDPA边缘覆盖速率HSDPA小区平均吞吐率目标吞吐率所需要的功率配比HSDPA Iub流量引入HSDPA后R99的区域覆盖概率,R99网络小区半径、负荷、载频已知，剩余的资源分配给HSDPA进行估算。,R99维持原有配置不变的情况下，下行干扰增加，R99区域覆盖概率会受到影响。,R99网络基础上共享载波升级HSDPA,Page 26,HSDPA容量估算流程二,R99网络升级HSDPA过程（独立载波）,Page 27,R99网络升级HSDPA过程（独立载波）,R99网络是已建成网络，小区半径、基站数目和布局等不会变动，R99信息作为HSDPA估算的输入值。,在R99小区半径基础上根据分配的HSDPA资源进行估算，对R99覆盖容量没有影响。,主要输出：HSDPA边缘覆盖速率HSDPA小区平均吞吐率目标吞吐率所需要的功率配比HSDPA Iub流量,R99网络基础上独立载波升级HSDPA,Page 28,HSDPA容量估算流程三,R5直接建设HSDPA过程（共享载波）,Page 29,R5直接建设HSDPA过程（共享载波）,主要输出：R99估算结果HSDPA边缘覆盖速率HSDPA小区平均吞吐率目标吞吐率所需要的功率配比HSDPA Iub流量、NodeB Iub总流量,R5直接建网对R99和HSDPA同时迭代估算。 优先满足R99资源要求，剩余资源分配给HSDPA。 R99覆盖和容量估算中考虑了HSDPA的影响。,R5直接建网共享载波支持HSDPA,Page 30,HSDPA容量估算流程四,R5直接建设HSDPA过程（独立载波）,Page 31,R5直接建设HSDPA过程（独立载波）,R5直接建网先满足R99需求，剩余的资源分配给HSDPA。 R99和HSDPA同时迭代，HSDPA功率资源和码资源均可达到最大。,主要输出：R99估算结果HSDPA边缘覆盖速率HSDPA小区平均吞吐率目标吞吐率所需要的功率配比HSDPA Iub流量、NodeB Iub总流量,R5直接建网独立载波支持HSDPA,Page 32,HSDPA在线用户数计算,从用户感受角度估算HSDPA同时在线用户数。,用户最低感受速率下小区支持用户数 一定阻塞率下的同时在线用户数 收敛比=小区用户数/准入的HSDPA用户数,RND容量估算附加功能在线用户数,Page 33,第2章 HSDPA的网络估算2.1 HSDPA网络估算原理2.2 HSDPA与R99网络估算的差异2.3 HSDPA的IUB带宽估算,内容介绍,Page 34,HSDPA：业务模型相对简单 Only PS业务； 容量的估算方法简单；,容量估算差异性分析,容量估算R99：业务模型复杂 CS，PS混合业务； 混合容量的估算方法复杂；,根据单小区需要的目标小区吞吐率估算：HSDPA目标小区平均吞吐率（requried avg. throughput per cell= 单小区用户数*单用户忙时吞吐量/3600,Page 35,CE估算差异,CE数的估算需要分别估算上行CE数和下行CE数用户数/NodeB总用户数 / NodeB 数目计算各种CS/PS业务单用户忙时话务量计算NodeB每种业务的忙时话务量利用Campbell定理估算CE数,Campbell理论建立了一种组合分布其中： 为业务振幅，也即业务单个链接所需的信道资源 为均值，v为方差,CE计算差异,R99的CE估算,HSDPA引入后的CE估算,CE上行估算只增加HSDPA上行伴随信道对CE数考虑（一般为一个PS64Kbps）CE下行估算只考虑伴随DCH占用的CE数资源（每个H接入用户占用SF=256的信道CE数,1CE）共享载波考虑R99的CE数,目前RND不支持H的CE计算,Page 36,第2章 HSDPA的网络估算2.1 HSDPA网络估算原理2.2 HSDPA与R99网络估算的差异2.3 HSDPA的IUB带宽估算,内容介绍,Page 37,引入HSDPA后的IUB流量估算,HSDPA的IUB流量估算原理,HSDPA引入需要考虑的额外开销 FP开销 AAL2开销 ATM传输开销 E1开销 PS业务峰均比,单小区HSDPA流量 = 小区平均吞吐率 峰均值比 （1 + FP开销 ) （1 + AAL2 开销） （1 + ATM开销） （1 + E1开销）,Page 38,R99的IUB流量估算,Iub口流量估算考虑的因素：FP净荷流量；FP控制帧的流量；NBAP的流量；ALCAP的流量；操作维护信令的流量；FP 数据帧的利用率；AAL2的利用率；AAL5的利用率；ATM信元的利用率；E1利用率；,Iub接口的传输流量=,Page 39,引入HSDPA后的IUB流量估算过程估算R99 Iub接口传输流量 估算单小区HSDPA需要的Iub接口带宽Iub口总流量 HSDPA与R99共载波： Iub口流量 = R99 Iub口流量 + NodeB小区数目 单小区HSDPA流量 HSDPA独立载波： Iub口流量= NodeB小区数目 （公共信道流量单小区HSDPAIUB口流量）,HSDPA的IUB流量估算原理,示例假设HSDPA小区平均吞吐率为800kbps，NodeB为三扇区，估算HSDPA Iub口流量： 单小区HSDPA Iub口流量 = 800（kbps）1.68= 1346.73 (kbps) NodeB HSDPA Iub口流量 = 1346.73 3 = 4038.9(kbps) E1数量：4038kbps/2M2对E1,Page 40,小结,HSDPA预算工具的RND链路预算的基本功能和计算方法流程等HSDPA容量估算原理HSDPA与R99容量估算方面的差异，主要在容量的估算方法和业务模型方面IUB流量在引入HSDPA后的计算方法,根据本节的介绍，可以掌握：,Page 41,第1章 HSDPA的链路预算第2章 HSDPA网络估算第3章 U-Net HSDPA仿真介绍,内容介绍,Page 42,第3章 U-NET HSDPA仿真介绍3.1 U-NET 工具介绍3.2 U-NET HSDPA网络仿真原理3.3 U-NET HSDPA建模3.4 U-NET HSDPA仿真3.5 U-NET HSDPA预测,内容介绍,Page 43,U-Net,中仿真的操作过程 U-Net 2.0.2中HSDPA特性主要反映在红色方框内的操作中 后面我们将主要针对红色方框HSDPA特性进行介绍 其余基础操作请参考或其他资料,Page 44,U-Net 功能支持,支持覆盖预测，如：HS-PDSCH Ec/Nt、CQI、Peak Rate、Application Throughput等覆盖预测 支持HSDPA Monte-carlo仿真 支持HSDPA独立组网和R99混合组网支持单载波和多载波的仿真 支持HSDPA动态和静态功率分配支持HS-SCCH信道动态静态功率分配支持静态和动态码道设置支持多条HS-SCCH信道设置支持HSDPA最大用户数的设置支持不同调度算法的设置,GENEX U-Net对HSDPA功能支持,Page 45,第3章 U-NET HSDPA仿真介绍3.1 U-NET 工具介绍3.2 U-NET HSDPA网络仿真原理3.3 U-NET HSDPA建模3.4 U-NET HSDPA仿真3.5 U-NET HSDPA预测,内容介绍,Page 46,仿真原理CQI计算,可以选择以下两种方式：基于CPICH EcNt基于HS-PDSCH EcNtU-Net提供了这两种方式的映射表推荐使用基于HS-PDSCH EcNt的方式，因为目前这种方式的映射表默认参数和我司建议参数一致,Page 47,仿真原理调度,HSDPA用户的服务顺序取决于调度算法，当前版本提供Proportion Fair、MAX C/I、Round Robin三种调度方式MAX C/I：资源分配给最好无线传播环境用户，体现资源利用最大化Round Robin：资源轮循分配给用户，体现公平性Proportion Fair:资源利用最大化和公平性兼顾调度算法的影响：决定仿真时刻TTI那一个或几个用户获得请求速率,Page 48,仿真原理Peak Rate计算,U-Net 2.0.2中Peak Rate表示RLC层的速率其计算步骤如下：根据CQI映射到Radio Bearer IndexU-Net根据Radio Bearer Index在无线承载表格（HSDPA Radio bearer）中查找对应参数（如传输块大小、HS-DSCH码信道数、调制方式、峰值速率等等）UE类别能力表格（UE categories）中察看终端类别是否支持上述承载如果支持，则得到Peak Rate；若不支持，则回到无线承载表格（HSDPA Radio bearer）中查找终端支持的最好承载从而得到Peak Rate结果,Page 49,仿真原理Application Throughput计算,U-Net 2.0.2中Application Throughput表示应用层的速率其和RLC层的速率Peak Rate有计算公式,上式中BLER在HSDPA在 Quality graphs中定义 Scaling Factor和Offset在Service HSDPA定义 TTI是两个TTI之间最小间隔，在UE categories中定义,Page 50,第3章 U-NET HSDPA仿真介绍3.1 U-NET 工具介绍3.2 U-NET HSDPA网络仿真原理3.3 U-NET HSDPA建模3.4 U-NET HSDPA仿真3.5 U-NET HSDPA预测,内容介绍,Page 51,建模的主要步骤,根据前面U-Net 2.0.2操作中的说明，在此章节中我们将主要介绍以下HSDPA特性建模方法:Transmitter参数设置Cell参数设置手机终端设置移动性类型业务类型用户行为话务地图,Page 52,Transmitters 参数设置,右键点击Transmitters/Properties/Global Parameters页签，有如下设置项:Nt：包含有用信号还是包括所有噪声；一般选Without useful signalCQI：是基于CPICH质量还是基于HS-PDSCH质量,一般选基于HS-PDSCH Quality,Page 53,Cell参数设置,右键点击Transmitters/Cells/Open Table打开cell表格,Page 54,Cell参数设置,HSDPA Power：静态功率分配时填写功率值；动态功率分配不需要填写Power Headroom：U-Net预留的快衰落和功控余量。静态功率分配时不需填写；动态功率分配时为Max Power的10，为0.4576dB，即10lg(100/90)=0.4576dBHS-SCCH Power：HS-SCCH动态功率分配时不需要填写，HS-SCCH静态功率分配时一般填写为总功率的5%Scheduler Algorithm：调度方式，目前提供Proportion Fair、MAX C/I、Round Robin三种调度方式其他还需要填写的是最大最小码道数，HSDPA功率分配方式、HS-SCCH功率分配方式、HS-SCCH条数、最多支持的HSDPA用户数、每用户上下行RLC最大速率（开户速率）等,Page 55,手机终端设置,点击UMTS Parameters/Terminals/HSDPA，打开HSDPA终端属性表格与HSDPA有关的参数包括：是否支持HSDPA ；UE 类别；多用户检测因子.MUD Factor一般设为0目前协议定义的HSDPA UE能力等级共分12级，后面有具体定义,Page 56,手机终端设置,点击UMTS Parameters/右键点击Terminals/点击HSDPA User Equipment Categories可以打开UE类别能力表格（UE categories）此处一般不需要更改，直接取默认值,Page 57,手机终端设置,右键Terminals/Reception Equipment可以打开接收设备类型表。双击其中定义的每一个类型，可以对接收设备的属性进行编辑 其中包括CQI映射表、 CQI和Best HSDPA Radio Bearer 映射表、以及应用层和RLC层的BLER映射表，这些表的作用在前面均已说明一般直接取默认值，不建议修改,Page 58,移动性类型,双击Mobility Types文件夹可以打开Mobility Types属性对话框这里需要设置HS-SCCH信道Ec/Nt门限，在HS-SCCH动态功率分配时通过这个门限计算HS-SCCH功率，建议值如图,Page 59,业务类型,点击Services双击其中定义的HSDPA业务，可以打开业务属性对话框HS-PDSCH Requested Average Rate：单用户平均请求速率，一般设为100kbps，目前的版本此参数设置不会影响到用户的请求速率，但是如果话务地图是基于设置小区Throughput，此参数能够影响到撒用户的密度Scaling factor是应用层和RLC层吞吐量的比例因子；Offset是应用层和RLC层吞吐量的偏差。用于从Peak Rate计算Application throughput,Page 60,业务类型,点击R99 Radio Bearer最右边的按钮，进入右图菜单设置上下行的Nominal Rate以及DPCCH/DPCH Power Ratio，这里均取默认值下行的Nominal Rate为HSDPA伴随DPCH信道速率，一般取默认值3.4Kbps,Page 61,业务类型,Eb/Nt表格里面需要设置UL和DL的Target（dB)，即伴随信道DPCH上下行业务的解调门限。,Page 62,业务类型,右键点击Service选择Radio HSDPA Bearers，此处设置从Radio Bearer index（即CQI）到Peak Rate（RLC层速率）的映射表。一般取默认值,Page 63,用户行为,右键点击User Profile选择New，新建HSDPA用户例如要设置话务模型为上行持续64kbps速率，下行持续2Mbps数传，方法如下：64 kbps/8 * 3600 = 28800 Kbytes2 Mbps *1024 / 8 *3600 = 921600 KBytes,Page 64,话务地图,目前U-Net支持5种形式的话务地图Map based on Environments (Raster)、Map based on User Profiles（Vectors）、Map Based on Traffic Densities这三种话务地图创建方法类似于R99规划，请确保在这些地图中包括HSDPA业务,Page 65,话务地图,Map based on Transmitters and Services (Throughputs)、 Map based on Transmitters and Services (Users)创建方式目前版本要求R99业务必须和HSDPA分开创建，否则会出现HSDPA业务分配给R99终端的情况，影响仿真结果准确性,R99,HSDPA,Page 66,第3章 U-NET HSDPA仿真介绍3.1 U-NET 工具介绍3.2 U-NET HSDPA网络仿真原理3.3 U-NET HSDPA建模3.4 U-NET HSDPA仿真3.5 U-NET HSDPA预测,内容介绍,Page 67,U-Net HSDPA仿真,U-Net支持五种形式的话务地图，请确保在创建的话务地图里包含HSDPA业务下图是一个仿真结果,Page 68,仿真结果提取-Statistics,R99业务接通率Rejected 或者delayed原因HSDPA Delayed：由于剩余功率不足以承载HSDPA而DelayedHSDPA Scheduler Saturation:表示由于超过最大用户数限制被拒绝,Page 69,仿真结果提取-功率,Group里面Cell（average)查看多次仿真平均结果单次仿真结果在Cell查看对于功率有两个参数比较重要：Total Transmitted Power without HSDPA (DL) (dBm)：下行R99业务和导频等公共信道占用的总功率。HSDPA Power（dBm）：HSDPA占用的功率。目前这个值在U-Net种计算方法比较特别，故大家在提取这个值时需要特别注意只要此小区有HSDPA