WCDMA——确定功率配比关系下导频接收强度要求分析指导书.

1、 HUAWEI WCDMA rnp 专题技术研究确定功率配比关系下导频接收强度要求分析内部公开 WCDMA RNP 专题技术研究确定功率配比关 产品名称Product name 密级 Co nfide ntiality level 产品版本 Product version Total 16p ages 共 16 页 2003-10-22版权所有，侵权必究 All rights reserved第 8 页，共 16 页 P age 9 , Total16 系下导频接收强度要求分析 （仅供内部使用） For internal use only 拟制： Prep ared by 审核： Review

2、ed by 审核： Reviewed by 批准： Gran ted by WCDMA RNP 日期： Date 日期： Date 日期： Date 日期： Date yyyy-mm-dd yyyy-mm-dd yyyy-mm-dd HUAWEI 华为技术有限公司 Huawei Technologies Co., Ltd. 版权所有侵权必究 All rights reserved 1目的与范围 1.1 目的 1.2 范围. 2 分析过程， 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 导频 Ec/lo要求 TCH DL DL TCH DL TCH 导频

3、RSCP 解调信噪比需求 正确解调对应的 TCH RSC P/RSSI 要求 正确解调对应的导频 Ec/lo要求 要求 预设上行负荷条件下上行最大耦合损耗 对应下行最大耦合损耗 保证上行链路质量所需的导频 RSCP 3 通过导频调查确定网络覆盖质量的方法 3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.2 3.3 路测条件与实际用户条件差异 底噪差异 接收天线增益差异 穿透损耗差异 对路测导频Ec/lo的要求分析 对路测导频RSC P的要求分析 4 实例分析 4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.2 静态信道 AMR12.2kb ps BLER = 1% CS64kb p

4、s BLER = 0.1%. P S144kb ps BLER = 6% P S384kb ps BLER = 6% TU3信道 4.2.1 AMR12.2kb ps BLER = 1%. 4.2.2 CS64kb ps BLER = 0.1%. 4.2.3 P S144kb ps BLER = 6%. 4.2.4 P S384kb ps BLER = 6%. 5 结论. 6 附录. 6.1 分析中使用的链路预算表 .7 .8 8 8 .9 9 .9 .10 .10 .10 .10 .10 .10 .11 .11 12 .12 12 12 .12 .12 .12 12 13 .13 .13 1

5、3 13 .13 表目录 表1参数标识列表 错误！未定义书签。 表2导频接收强度要求计算 错误！未定义书签。 表3 CS64kbps 业务连续覆盖对应导频 RSCP要求（密集城区环境） 错误！未定义书签。 表4 AMR12.2kbps 业务连续覆盖对应导频 RSCP要求（密集城区环境） 错误！未定义书签。 图目录 图1导频Ec/lo要求分析过程 图2导频RSCP分析过程. WCDMA专题技术研究确定功率配比关系下导频接收强 度要求分析 关键词: P-CPICH、Ec/lo、RSCP、功率配比、路测 摘要： 本文分析在一定的功率配比关系下，一定覆盖质量要求所对应的导频强度要求。 缩略语清单: A

6、bbreviatio ns Full sp elli ng| 1Chin ese explan ati on P-C PICH P rimary CP ICH 主导频信道 TCH Traffic Channel 业务信道 EbvsNo EbvsNo 解调bit级信噪比要求 Rb Rb 业务信道信息比特率 W W WCDMA码片速率，等于 3.84M RSC P Received Signal Code Po wer 接收信号码域功率 RSSI Received Signal Stre ngth In dicator 接收信号强度指示（总接收功率） a a 下行非正交化因子 1目的与范围 UE利

7、用导频信道的强度测量 在WCDMA 系统中，导频信道 P-CPICH 是重要的指示信道， 结果进行小区选择重选、切换等过程。对导频信道强度要求进行分析，有利于我们在网络规划优化 中明确网络建设需求。 1.1 目的 本文分析在一定的功率配比关系下，一定覆盖质量要求所对应的导频强度要求。 1.2 范围 本文在确定的功率配比关系前提下进行分析，并假设该功率配比关系能够保证导频与其他公共 信道的同覆盖。本文不涉及导频与其它公共信道、专用信道的功率配比关系。 析， 导频除了作为网络质量的指示信道外，还用于下行解调中的信道估计。本文不涉及这部分的分 即不考虑导频强度变化可能带来的对解调性能的影响。 本文不

8、考虑测量误差的影响。 分析过程1 2.1 导频Ec/lo要求 对于特定传播条件下特定的业务，其解调信噪比要求是确定的。从这个解调信噪比要求出发， 结合以导频信道与该业务专用信道功率配比关系，就可以得到在任一接收点，为了保证该业务的连 接质量，对导频接收强度的要求。 分析过程可以分为三个步骤，流程图如下: 图1导频Ec/lo要求分析过程 2.1.1 TCH DL解调信噪比需求 在已知业务信道解调EbvsNo 要求的条件下，要计算得到相应的解调信噪比要求是很简单的: R. SNRtch = EbvsNo W 2.1.2 DL TCH正确解调对应的 TCH RSC P/RSSI 要求 UE 接收到的

9、总干扰 RSSI由以下几部分构成: 1. 2. Ior :本小区干扰 Ioc :邻区干扰 3. No : UE接收机底噪 4. l_env :外界干扰 除了本小区干扰lor外，其它三种干扰均为非正交化干扰。 假定已知某点的非正交化因子a,则该点业务信道信噪比: RSCRch SNRch =二rcH=RScPch a?lor + Ioc + N + lenvRSSI-（1- a）?lor 所以，要得到正确解调所需的rscp/rssi要求，还需要知道该点接收到来自本小区的信号功 率。出于分析简便，下面的分析假设本小区干扰也是完全的非正交化干扰。这样的假设是偏严格的, 不过在本文所研究的是小区边界处

10、导频强度要求，这样的假设带来的误差并不大。 在此假设下, 的要求。 对业务信道RSC P/RSSI的要求就等于正确解调所需业务信道信噪比 (SNRtch ) 2.1.3 DL TCH 正确解调对应的导频Ec/Io要求 RSCP/RSSI的要求之后，根据导频信道与业务信道发射功率之差就可以推断某 已知业务信道 点一定的导频 Ec/Io条件下下行链路是否能够正确解调。 但是，由于业务信道受到快速功控，同样的平均发射功率下，在接收端，业务信道的 RSCP要 比无功控的导频低一些。这个差异大小与多径信道快衰落特性相关，我们称之为 Power rise，其详 细的说明可以参考3中9.2.1.2。（反之，

11、如果要保证接收端的电平也就是质量要求，在进行快速 功控时会导致发射端功率的额外上升，这部分就是TxPower_Inc ,也就是发射端EbNo与接收端的差 异所在。xdy） 所以，下行链路业务信道能够正确解调所对应的导频 Ec/lo要求: Ec / IoP -CPICH = SNRrcH ?Pp cpich ?PowerRise PrCH HUAWEI WCDMA RNP 专题技术研究确定功率配比关系下导频接收强度要求分析内部公开 2.2 导频RSCP要求 上节所分析的导频 Ec/Io要求仅能保证下行业务信道的正确解调, 上行链路质量和其它公共信道的质量。 在实际网络中，还必须考虑 内。 业务信

12、道与公共信道的覆盖平衡在公共信道的功率配比确定过程中考虑, 不在本文的讨论范围 业务信道上下行的平衡分析实质上就是上下行的链路预算过程，在 是引用其分析结论，以得到对应的导频 2中有详细的描述，这里只 RSC P要求。 导频RSCP要求的分析过程可以以如下的流程图说明: 图2导频RSCP分析过程 2.2.1 预设上行负荷条件下上行最大耦合损耗 导频发射功率和业务信道发射功率定义在 所以下面统一使用定义在这两个参考点之间的 基站机顶口，导频RSCP、Ec/Io定义在 UE接收机， （下行）耦合损耗进行分析，这样可以使公式表达简 化。 上行链路的最大允许耦合损耗 路预算工具中，就是上行链路的 等于

13、UE (of no deb ) -Ga in of Antenna 接头损耗)。 的最大发射功率减去最小接收信号功率要求，对应到链 Max Power of TCH (of ue ) - Minimum Signal Strength Required (of nodeb ) +( all) Cable Loss (of nodeb，需要考虑如塔放的 2.2.2 对应下行最大耦合损耗 如果没有配置塔放，则下行最大允许耦合损耗等于上行最大允许耦合损耗加上由于上下行频率 差导致的路径损耗差异（核心频段典型值1.4dB，参见2节3.11.2 ）。 如果配置塔放，则还需要增加大约0.7dB的额外下行链

14、路插损（参见2节3.3 ）。 2.2.3 保证上行链路质量所需的导频RSCP 得到了保证上行链路质量对应的最大下行耦合损耗，就可以从导频发射功率设定值出发，计算 得到导频的 RSCP要求。 Ec/lo指标一起 虽然导频RSC P要求的分析只考虑了上行业务信道解调的要求，但当与导频 使用时，就能同时保证上下行连接的质量。 问题：下行覆盖受限情况下，这种计算方式就有问题了（不能通过上行耦合损耗来计算下行耦 合损耗）？ xdy 3 通过导频调查确定网络覆盖质量的方法 以上分析假设导频测量与业务信道解调使用同一接收机，并以同一地点的测量结果进行比较。 在实际的网络优化过程中，导频测量通常使用路测设备完

15、成，而且通常是车载测试，不可能遍历小 区中的各种场景。而在网络优化中，又希望根据路测设备的导频RSCP、Ec/Io测量结果，来评估 网络覆盖质量的好坏。 本节针对这一问题进行分析，以得到应用路测设备导频测量结果进行网络质量评估的方法。 3.1 路测条件与实际用户条件差异 要根据路测设备测量结果推测实际用户连接质量，需要对路测条件设置与实际用户条件的差异 进行详细的分析。 3.1.1 底噪差异 路测设备的底噪与商用UE底噪会有一定差异， 在底噪为主要干扰来源的场景下， 备测得的Ec/Io值来推算业务信道的解调性能会有一定的误差。 Agile nt E7476A 为例，其接收机噪声系数典型值8dB

16、，与通常假设的UE 有1dB的差异。 使用路测设 以 值7dB 噪声系数典型 3.1.2 接收天线增益差异 第10页，共16页Page 11 , 2003-10-22版权所有，侵权必究 All rights reserved Total16 OdB。 路测设备使用外接吸顶天线，有一定的增益。商用UE的天线增益一般假设为 以Agile nt E7476A 为例，其选配天线约有 5dB i增益，在考虑馈缆损耗后，总的增益应在 3dB 左右。 3.1.3 穿透损耗差异 一个商用网络，其建设目标中会考虑小区中各种场景下的覆盖效果要求，如车内移动用户的覆 盖，室内用户的覆盖等等。而导频测试一般通过车载路

17、测进行，天线置于车顶。要根据路测数据推 测一定场景下目标用户的覆盖质量，就需要进行一些换算。 3.2 对路测导频Ec/Io的要求分析 接收机接收到的导频 Ec/lo可以如下分析: RSC P I or + loc + N + lenv RS%r 1 + f + (N 0 + Ienv )/ I or PP- CPICH 1+ f + (N 0 + lenv 幷 / 1 or 对各项分析如下: 1. Pp-cpic优在一定的下行负载条件下是一个确定的值，与接收机位置、类型均无关。 / fx 2. 1+ f则与接收机位置有关，接收机位置越接近小区边缘, 接收机位置有关，而与接收机类型无关。 1+f

18、就越大。但这部分值只与 3. (N o + I 与接收机位置，接收机类型均相关。 通过以上分析可见，影响到路测设备测得 第三项。 Ec/lo与实际用户 Ec/lo差异的主要因素是上面的 如果假设在覆盖区内，来自Best Server 对Ec/Io的影响可以忽略，路测设备测得的 的统计。 的信号总功率远大于底噪和环境噪声之和，则这部分 Ec/Io可以直接用于网络中实际用户Ec/Io分布情况 3.3 对路测导频RSCP的要求分析 如前所述，路测设备测得的导频RSCP 值要比普通用户的高，主要是由于以下两个因素的影 2. 如果对路测得到的导频 响: 1. 路测设备使用吸顶天线，具有比商用手机内置天线

19、更高的增益。考虑连接馈缆损耗以后, 增益大约为3dB 。 车载路测时，吸顶天线置于车顶，而室内用户则存在穿透损耗的影响。所以, RSCP值进行分析，需要考虑留出这两部分的余量。 HUAWEI WCDMA RNP 专题技术研究确定功率配比关系下导频接收强度要求分析内部公开 实例分析2 4.1 静态信道 4.1.1 AMR12.2kb ps BLER = 1% Urba n, AMR12.2, Static, without TMA - W (Mc ps) Rb (kb ps) DL EbvsNo (dB) SNR_TCH (dB) 3.84 12.2 7.2 -17.8 4.1.2 P_P-C

20、PICH (dBm) P _TCH (dBm) DL Po wer Rise (dB) P-C PICH Ec/Io (dB) Mea n max CL of DL (dB) P-CPICH RSC P (dBm) Gain of DT system (dB) Pen etrati on Loss (dB) DT P-CP ICH RSC P (dBm) CS64kb ps BLER = 0.1% 33 30 0.0 -14.8 149 -116 3.0 13.0 -100 链路性能数据暂缺。 4.1.3 P S144kb ps BLER = 6% 链路性能数据暂缺。 4.1.4 P S384

21、kb ps BLER = 6% 链路性能数据暂缺。 4.2 TU3信道 4.2.1 AMR12.2kb ps BLER = 1% Urba n, AMR12.2, TU3, without TMA - W (Mcps) 表2 3.84 2本节分析中所使用的下行业务信道功率都是根据链路预算工具 件下，使上下行覆盖达到平衡而得到的。 3.31 版, 在上行目标负荷 50%，下行75%的条 Total16 Rb (kb ps) 12.2 DL EbvsNo (dB) 8.0 SNR_TCH (dB) -17.0 P_P-CP ICH (dBm) 33 P _TCH (dBm) 30 DL Power

22、 Rise (dB) 0.6 P-CP ICH Ec/Io (dB) -13.3 Mea n max CL of DL (dB) 143 P-CP ICH RSC P (dBm) -110 Gain of DT system (dB) 3.0 Pen etrati on Loss (dB) 13.0 DT P-CPICH RSC P (dBm) -94 4.2.2 CS64kb ps BLER = 0.1% 链路性能数据暂缺。 4.2.3 P S144kb ps BLER = 6% 链路性能数据暂缺。 4.2.4 P S384kb ps BLER = 6% 链路性能数据暂缺。 结论 附录 6.

23、1 分析中使用的链路预算表 2003-10-22 版权所有，侵权必究 All rights reserved 第13页，共16页Page 13 , 表 1 AMR12.2, Static, without TMA UpLink 1Dow nLi nk Morp hology Urba n Cha nnel Model Static Sectorise 3 Sector Bearer Type Voice(12.2kb ps) Voice(12.2kb ps) Diversity Con figurati on 2 Antenna No Diversity use TMA No In door

24、coverage required Yes Max Power of TCH 21.0dBm 30.1dBm Body Loss 3.0dB Cable Loss 3.0dB Gain of Tx Antenna 0.0dBi 17.0dBi EiR P 18.0dBm 44.1dBm Gain of Rx Antenna 17.0dBi 0.0dBi Noise Figure 5.9dB 7.0dB EbvsNo 2.8dB 7.2dB Sen sitivity of Receiver -127.4dBm -119.0dBm Cell Load ing 50.0% 75.0% In terf

25、ere nee Margin 3.0dB 1.5dB Margin for Baekgrou nd Noise 0.0dB 0.0dB Std. Dev. Of Slow Fad ing 9.4dB Coverage P robability of Cell Edge 88.0% Slow Fad ing Margin 11.1dB Fast Fadi ng Margin -0.9dB 0.0dB SHO Gai n 6.0dB 6.0dB Marg in of Pen etrati on Loss 13.0dB Path Loss 139.2dB140.5dB Heights of Base

26、 Stati on Antennas 30.0m Heights of UE 1.5m Prop agati on Model COST231-HATA Cell Radius (km) 1.12km1.12km 表 2 AMR12.2, TU3, without TMA UpLink Dow nLi nk Morp hology Urba n Cha nnel Model TU3 Sectorise 3 Sector Bearer Type Voice(12.2kb ps) Voice(12.2kb ps) Diversity Con figurati on 2 Antenna No Diversity use TMA No In door coverage required Yes Max Power of TCH 21.0dBm 30.0dBm Body Loss 3.0dB Cable Loss 3.0dB Gain of Tx Antenna 0.0dBi 17.0dBi EiR P 18