商用网络容量介绍

1、EVDO Rev A商用网络容量介绍标题版本日期作者审核者备注V102009-3-18目录1概述12用户体验速率与位置、用户数的关系13蜂窝组网的容量24用户容量34.1根据简化业务模型计算用户容量34.2资费对业务模型的影响54.3运用用户等级保证用户体验54.4扩容6图表目录图1蜂窝组网的DRC分布图3表1前向速率与SINR的关系1表2前向单载扇均匀分布多用户吞吐量表2表3反向单载扇均匀分布多用户吞吐量表2表4数据业务简化业务模型3表5不同用户等级的吞吐量测试51 概述DO容量可以从两个维度来定义：l 扇区吞吐量：对于蜂窝同频组网，用户均匀分布在网络里，混合信道模型条件下，每载扇支持的前反

2、向吞吐量。l 用户容量：在一定业务模型下，每载扇可放号的用户数。2 用户体验速率与位置、用户数的关系EVDO用户下行速率与该用户所处位置的信噪比密切相关，如下表所示：表1 前向速率与SINR的关系例如，物理层要达到300kbps以上的速率要求，要求SINR比达到-3dB以上。而且由于各层协议的开销，以及重传等因素，应用层速率一般为物理层的80%。用户的速率除了和位置有关，还和同一扇区下用户数有关。同时使用DO业务的用户越多，每个用户的速率越低。这是因为DO前向采用的是时分复用的技术，用户共享前向带宽，而反向由于用户间干扰，用户速率也会随着用户数增加而降低。下表给出了孤岛站下，多用户分布在不同位

3、置的前向速率的测试结果：表2 前向单载扇均匀分布多用户吞吐量表扇区均匀分布前向多用户吞吐量(kbps)近点（近点SINR>10）中点（中点SINR在6左右）远点（SINR在0附近）用户数AT1AT2AT3AT4AT5AT6AT7AT8AT9AT10AT11AT12AT13AT14AT15吞吐量39973401951532 649949315622869.81521598 933532633075.113224037.61061121694 122582402552461071091501514742.272.398.11776 1521120920821319841.462.614710

4、85023.428.836.265.61041706 表3 反向单载扇均匀分布多用户吞吐量表扇区均匀分布反向吞吐量(kbps)近点（近点SINR>10）中点（中点SINR在6左右）远点（SINR在0附近）用户数AT1AT2AT3AT4AT5AT6AT7AT8AT9AT10AT11AT12AT13AT14AT15吞吐量35933731041070 630322424187.312015990 914511512316494.250.347.535.396.6871 1234.510762.961.681.268.221.944.379.3790 1555.851.4

5、6614.55678.351.534.267.950.747.531.1720 以上数据是孤岛站下，用户静止时测试的结果，如果在蜂窝网络里，移动条件下，速率还要低一些。3 蜂窝组网的容量从上一节可以看到，不同用户处于不同位置，速率不一样。网络的容量是这样定义的：用户均匀分布在网络里，不同信道模型混合条件下，扇区的总吞吐量。商用DO网络采用蜂窝同频组网，相邻小区会有干扰，这导致切换区的信噪比迅速下降，从而拉低了网络整体的平均吞吐量。下边的仿真图给出了DO蜂窝组网的速率分布情况：图1 蜂窝组网的DRC分布图从上图可以看到，离基站较近的区域速率较高，离基站较远以及不同扇区交界

6、的地方速率较低。总体上，高速率区域只占总覆盖区较小的比例。一般来说，商用网络扇区平均吞吐量为前向1.2Mbps，反向700kbps。4 用户容量4.1 根据简化业务模型计算用户容量DO用户容量不是简单的载扇吞吐量除以每用户平均速率的关系，因为用户并不同时进行数据业务，也并不总是使用高速的数据业务。网络可放号的用户数，一般根据简化业务模型来计算，如下表：表4 数据业务简化业务模型Item参数取值备注BDO数据用户数放号用户数，运营商预测提供C平均每session数据量(kByte)10800一个session总的业务数据流量，含前反向，用户行为习惯D平均每session持续时长(Sec)1800

7、用户从上网到下网的平均时长，用户行为习惯G忙时每session平均PPP激活率40%上网链路激活比例，其余为休眠比例，用户行为习惯H忙时平均每用户session数0.3用户使用网络的频繁程度I业务上行数据量/下行数据量1:4用户上传和下载流量之比，用户行为习惯E在线用户比例15%忙时上网用户(含激活和休眠)占放号用户数的比例，D*H/3600Vf激活链路前向平均吞吐量96平均每条激活链路的前向流量，C*8/(D*G)*前向比例Vr激活链路反向平均吞吐量24平均每条激活链路的前向流量，C*8/(D*G)* 反向比例网络配置的计算公式如下：所需载扇数 = 总话务量（Erl）/每载扇可承载的话务量（

8、Erl） =（用户平均话务量*数据用户数） / ErlangB_Traffic(扇区有效激活链路数量，数据业务阻塞率) =（平均会话时长*忙时每用户会话次数*激活链接比例 / 3600）*数据用户数） / ErlangB_Traffic(扇区有效激活链路数量，数据业务阻塞率) 其中，扇区有效激活链路数量取以下3个条件中的最小值：1. 扇区前向总吞吐量/每激活用户前向平均吞吐量。前向总吞吐量一般按1.2Mbps计算。2. 扇区反向总吞吐量/每激活用户反向平均吞吐量/(1+切换比例)。反向总吞吐量一般按700kbps计算。3. 扇区允许同时激活的最大用户数。对于上网业务占多数的网络，缺省值一般取为

9、3035。按照上述业务模型，如果放号5000用户，所需的载扇数是38个，也就是每载扇可放号131个用户。业务模型可在网络商用一段时间后再根据实际统计到的数据进行调整，然后反过来调整放号的策略。4.2 资费对业务模型的影响资费策略对用户行为有很大影响，运营商可通过资费策略来调整业务模型，进而调整放号的规模。例如某省的DO月资费如下：5元包30兆字节，10元包60兆字节，20元包150兆字节，50元包500兆字节。下边分析不同的资费对业务模型的影响。根据1x数据业务的经验，忙日集中系数（忙日流量占一个月总流量的比例）为0.05，忙时集中系数（忙时流量占一天总流量的比例）为0.1。对于500兆包月的

10、用户，其忙时流量为500*8*0.05*0.1=20Mbits；对于30兆包月的用户，其忙时流量为30*8*0.05*0.1=1.2Mbits。显然，这两类用户由于流量预算的不同，使用行为也会不同。500兆包月用户激活时长很可能比30兆包月用户长，而且500兆包月用户可能使用速率较高的应用，如视频点播。对于500兆包月用户，按在线时长1800s，激活比为40%，会话次数0.3来计算，那么该用户忙时激活的平均速率为20000kbit/(1800*0.4*0.3)=92.6kbps，当然，突发速率可以很高，但由于有资费的约束，用户不会长时间进行高速业务。根据上一节的计算，这样的用户每载扇可放号130个左右。对于混合其他资费的用户模型，可放号数更多。4.3 运用用户等级保证用户体验随着放号用户的增加，每用户的体验会下降。可以利用用户等级，保证部分特殊用户的体验不受影响或影响很小。通过设置不同等级的最高速率、调度优先级等，可以让高等级用户的体验更好。下表给出了不同等级的3个用户在相同位置同时做FTP下载和上传的测试结果：表5 不同用户等级的吞吐量测试用户级别前向调度优先级测试反向调度优先级测试前向限速测试反向限速测试金1.69Mbps284.1kbps1.00Mbps261.6kbps银842.