WCDMA网络容量码字资源.docx
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WCDMA网络容量码字资源.docx
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WCDMA网络容量码字资源
WCDMA网络容量之“码字资源”
概念
小区码资源利用率=SF为4码节点分配个数/4+SF为8码节点分配个数/8+SF为16码节点分配个数/16+SF为32码节点分配个数/32+SF为64码节点分配个数/64+SF为128码节点分配个数/128+SF为256码节点分配个数/256+SF为512码节点分配个数/512
含义
扩频码就是一系列的码片,扩频因子即SF(SpreadingFactor),表示用SF个码片去调制一个符号,就相当于把这个符号的速率扩展了SF倍。
码资源是WCDMA下行业务分配的一种资源,当码资源不足时将限制用户接入,并影响已接入用户的业务体验。
一般来说一个小区的公共信道占用的码资源大约相当于5个sf128码资源,对于12.2K话音来说SF=128,理论上最大可容纳的话音用户数最高可以达到123个,因此码资源一般不会造成语音业务的拥塞。
码资源的拥塞主要来源于W网络的PS业务。
3G的四类业务–会话类/流类/交互类/背景类
根据对传输时延的敏感程度,UMTS系统将传输业务分为四类:
∙会话类业务(ConversationalClass)
∙流类业务(StreamingClass)
∙交互类(InteractiveClass)
∙背景类(BackgroundClass)
会话类业务(ConversationalClass)
典型业务
语音业务(Voice)-CS12.2、可视电话(VP)-CS64;
业务特点
由于人们本身的感官限制,会话类业务的最大特点就是实时性,端到端时延小,业务量上下行对称或几乎对称。
主要指标
会话类业务最关键的QoS指标是传输时延,时延抖动也是影响会话类业务的重要指标,严重的时延抖动会导致会话无法正常进行下去。
对于丢包率和错包率来说,人类的耳朵却没有那么敏感,可以允许一些短暂的话音停顿和画面马赛克现象。
保障措施
为了保证话音类业务的时延和时延抖动指标,通常将该类业务映射成为最高优先级,并为其预留带宽。
流类业务(StreamingClass)
典型业务
流业务主要指视频流、音频流等流媒体业务,比如人们在网络上欣赏视频节目(VS)-PS144/HSDPA
业务特点
流类业务也是实时性的,但是由于它是单向传输,不需要进行交互,所以实时性要求没有会话类业务那么严格。
主要指标
该类业务对时延参数并没有会话类业务敏感,时延抖动也是影响流类QoS的一项重要指标,并且允许一定的丢包率和错包率。
保障措施
针对流类业务的这些特性,可以采用资源预留来保证业务的QoS需求。
流类业务的时延抖动可容忍度还和用户的接收设备有关,如果用户的接收设备支持排队和缓存,用户就能够接受更大的时延抖动指标。
流媒体的接收端要对接收到的数据进行时间上的排序,系统允许的最大时延抖动取决于终端的排序能力。
交互类(InteractiveClass)
典型业务
交互类业务指的是终端用户(人或机器)和远程设备进行在线数据交互的业务,比如WEB浏览(WEB);网络游戏(NG);移动定位(LBS);下载;即时消息类等。
业务特点
交互类业务的特点是请求响应模式,传送的数据包内容必须透明传送(可以有较低的误比特率)。
主要指标
交互类业务的时延取决于人们对于等待时间的容忍度,比会话类业务要长,但是可能比流类业务要短。
这种数据业务对时延抖动没有要求,但是对丢包率的要求很高。
保障措施
对于数据类业务的处理可以采用共享带宽的模式,不进行资源预留,提高网络资源利用率。
背景类(BackgroundClass)
典型业务
背景类业务主要包括一些自动的后台E-mail接收、SMS、多媒体短信(MMS)、FTP或者接收一些文件和数据库下载。
业务特点
这类业务的特点是用户对传输时间没有特别的要求,但是对丢包率的要求很高。
主要指标
背景类业务对时延和时延抖动要求较低。
保障措施
当系统拥塞时,允许对该类型用户进行丢弃操作。
对于背景类业务的处理,可以采用传统IP网络的尽力而为模式,不进行资源预留。
WCDMA网络容量之“功率(下行)资源”
下行功率资源是WCDMA系统的一项重要无线资源,可以通过小区功率发射的比例来描述,当平均发射功率达到一定水平后,新接入或已经接入的用户的业务体验甚至无法接通。
定义
小区载频发射功率的利用率=小区载频发射功率的平均值 /小区配置的载频最大发射功率×100%
UTRAN下行方向,在统计时长内获取Node-B公共测量报告中的发射功率,并在统计周期末刨除取值为零的采样点后,将所有取值不为零的采样结果累加求平均值,即为小区载频发射功率的平均值。
含义
WCDMA中采用的宽带扩频技术,所有用户都享用共同的上、下行频谱资源,功率是最终的无线资源,最有效地使用无线资源的惟一手段就是严格控制功率的使用。
WCDMA网络需要更好地控制用户间干扰、改善功率的利用率从而提高整个系统的用户容量和通话质量,从而更有效利用无线资源。
WCDMA网络容量之“CE资源”
概念
CE:
ChannelElement,信道处理单元,它是WCDMA基站用来承载各类业务的基带资源。
1个CE就是处理1个AMR12.2K业务需要的资源。
含义
CE是Node-B的硬件处理能力,CE不是实际的资源,CE是一个逻辑概念。
处理每种业务(包括软切换,总的CE消耗应为业务占用CE+软切换占用CE)所耗费的资源可以按照CE来进行折算。
CE是网络基带处理能力的资源,通常一个CE被人为的定义为处理一个12.2k语音所占用的基带资源,可以理解为处理一个语音电话所占用的编解码软硬件资源的总和。
CE这一逻辑概念被广泛采纳为衡量基站处理能力的指标,每个基站所配置的CE数目表征了基站本身的业务处理能力。
因为NodeB中的CE是以共享池的形式使用,所以当业务量增加时,会出现处理单位CE使用紧张的现象。
当CE资源不足时,将限制新接入的用户,造成切换掉话等问题。
典型的CE容量消耗
CE资源分为上行CE资源与下行CE资源,由CE板卡硬件与CElicense两部分组成。
WCDMA基站CE资源的容量大小由两方面因素决定:
∙该基站CE板卡能承载的CE数量(硬件)
∙该基站配置的CElicense数量(软件)
各厂商的基站均把CE做成资源池的方式,上下行可分开,主流厂商单基站最大的CE数目一般为单向1536个。
设备商一般在基站配置时采用“硬件一次到位,软件license逐步升级”的方式。
下面是某种设备的CE消耗列表:
3G业务类型
上行CE资源需求
下行CE资源需求
Speech12.2
1
1
CS64
4
2
384/HSDPA
16
考虑码字资源
PS64/64
4
2
PS64/384
4
8
PS384/384
16
8
HSUPA
与速率有关
不占用CE资源
几点注意事项
∙用户使用业务不同,消耗的CE资源也不一样
PS384以及HSUPA业务所需要的CE资源最多;
HSDPA下行业务只消耗Code,不消耗CE,下行伴随信令,每用户消耗1CE;
HSUPA业务按照上传速率消耗CE,上传速率越高,消耗的CE资源越多,最多可以达到24个CE;
∙上行比下行的CElicense配置要多
上行语音数据业务都要消耗基带板的CE资源
∙HSUPA对上行CE的消耗较大
HSUPA的CE消耗和业务速率、用户数相关,信令信道上下行会消耗少量的CE。
上行的HSUPA用DSP来处理基带信号,业务信道只消耗上行的CE资源。
根据每用户数据流量查表得每用户CE消耗(每HSUPA用户再考虑0.3的信令消耗CE),再乘以并发用户数即为单载扇HSUPA所需CE数,即:
CE_HSUPA;HSUPA上行伴随信令,每个用户消耗1CE。
∙HSDPA和R99终端的CE消耗问题
HSDPA业务是用FPGA专用芯片处理的,不占用基带处理板下行CE资源,只消耗Code,不消耗CE。
码道和HS-SCCH与CE计算无关。
只有信令处理和上行业务需要用到少量CE,其他的下行业务用DSP处理。
R99数据业务对CE资源消耗较高。
功率和增益的表达(dBm/ W/dB)
dBm和W
dBm和W是一个表示功率绝对值的单位。
计算公式为:
dBm=10lg(功率值/1mW)
如果发射功率为1mW,按dBm单位进行折算后的值应为:
10lg(1mW/1mW)=0dBm;
如果发射功率为1W,按dBm单位进行折算后的值应为:
10lg(1000mW/1mW)=30dBm;
dB
dB是功率增益的单位,表示一个相对值。
计算公式为:
当计算A的功率相比于B大或小多少个dB时,可按公式10lgA/B计算。
如果A功率比B功率大一倍,那么10lgA/B=10lg2=3dB;
如果A的功率为46dBm,B的功率为40dBm,则可以说,A比B大6dB
dBm快速转换为W的方法
∙30dBm=1W
∙+3dBm,则功率乘2倍;
∙-3dBm,则功率乘1/2
∙+10dBm,则功率乘10倍;
∙-10dBm,则功率乘1/10
举例:
(1)33dBm=30dBm+3dBm=1W×2=2W
(2)27dBm=30dBm-3dBm=1W×1/2=0.5W
(3)40dBm=30dBm+10dBm=1W×10=10W
(4)20dBm=30dBm-10dBm=1W×0.1=0.1W
(5)44dBm=30dBm+10dBm+10dBm-3dBm-3dBm=1W×10×10×1/2×1/2=25W
(6)32dBm=30dBm+3dBm+3dBm+3dBm+3dBm-10dBm=1W×2×2×2×2×0.1=1.6W
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