W-專題技術研究 確定功率配比關系下導頻接收強度要求分析指導書-20041101-A-2.0

1、WCDMA RNP 專題技術研究 確定功率配比關系下導頻接收強度要求分析 內(nèi)部公開WCDMA RNP 專題技術研究 確定功率配比關系下導頻接收強度要求分析(僅供內(nèi)部使用） For internal use onlyWCDMA RNP擬制: Prepared by審核: Reviewed by審核: Reviewed by批準: Granted by 日期： Date 日期： Date 日期： Date 日期： Date2003/6/9 yyyy-mm-dd yyyy-mm-dd yyyy-mm-dd華為技術有限公司 Huawei Technologies Co., Ltd.版權所有 侵權必究

2、All rights reserved2003-10-22版權所有，侵權必究All rights reserved 第1頁,共16頁Page 1 , Total16WCDMA RNP 專題技術研究 確定功率配比關系下導頻接收強度要求分析 內(nèi)部公開修訂記錄Revision record2003-10-22版權所有，侵權必究All rights reserved 第2頁,共16頁Page 2 , Total16WCDMA RNP 專題技術研究 確定功率配比關系下導頻接收強度要求分析 內(nèi)部公開目 錄1 目的與范圍 . 71.1 目的 . 71.2 范圍 . 72 分析過程 . 72.1 導頻 Ec/

3、Io 要求 . 72.1.1 TCH DL 解調(diào)信噪比需求 . 82.1.2 DL TCH 正確解調(diào)對應的 TCH RSCP/RSSI 要求 . 82.1.3 DL TCH 正確解調(diào)對應的導頻 Ec/Io 要求 . 82.2 導頻 RSCP 要求 . 92.2.1 預設上行負荷條件下上行最大耦合損耗 . 92.2.2 對應下行最大耦合損耗 . 92.2.3 保證上行鏈路質(zhì)量所需的導頻 RSCP . 103 通過導頻調(diào)查確定網(wǎng)絡覆蓋質(zhì)量的方法 . 103.1 路測條件與實際用戶條件差異 . 103.1.1 底噪差異 . 103.1.2 接收天線增益差異 . 103.1.3 穿透損耗差異 . 10

4、3.2 對路測導頻 Ec/Io 的要求分析 . 113.3 對路測導頻 RSCP 的要求分析 . 114 實例分析 . 124.1 靜態(tài)信道 . 124.1.1 AMR12.2kbps BLER = 1% . 124.1.2 CS64kbps BLER = 0.1% . 124.1.3 PS144kbps BLER = 6% . 124.1.4 PS384kbps BLER = 6% . 124.2 TU3 信道 . 124.2.1 AMR12.2kbps BLER = 1% . 124.2.2 CS64kbps BLER = 0.1% . 134.2.3 PS144kbps BLER = 6

5、% . 134.2.4 PS384kbps BLER = 6% . 135 結論 . 136 附錄 . 136.1 分析中使用的鏈路預算表 . 13 2003-10-22版權所有，侵權必究All rights reserved 第3頁,共16頁Page 3 , Total16WCDMA RNP 專題技術研究 確定功率配比關系下導頻接收強度要求分析 內(nèi)部公開表目錄表1 參數(shù)標識列表 . 錯誤！未定義書簽。 表2 導頻接收強度要求計算 . 錯誤！未定義書簽。 表3 CS64kbps 業(yè)務連續(xù)覆蓋對應導頻 RSCP 要求（密集城區(qū)環(huán)境） . 錯誤！未定義書簽。 表4 AMR12.2kbps 業(yè)務連續(xù)

6、覆蓋對應導頻 RSCP 要求（密集城區(qū)環(huán)境） . 錯誤！未定義書簽。 2003-10-22版權所有，侵權必究All rights reserved 第4頁,共16頁Page 4 , Total16WCDMA RNP 專題技術研究 確定功率配比關系下導頻接收強度要求分析 內(nèi)部公開圖目錄圖1 導頻 Ec/Io 要求分析過程 . 8圖2 導頻 RSCP 分析過程 . 92003-10-22版權所有，侵權必究All rights reserved 第5頁,共16頁Page 5 , Total16WCDMA RNP 專題技術研究 確定功率配比關系下導頻接收強度要求分析 內(nèi)部公開WCDMA 專題技術研究

7、確定功率配比關系下導頻接收強度要求分析關鍵詞：P-CPICH、Ec/Io、RSCP、功率配比、路測摘 要：本文分析在一定的功率配比關系下，一定覆蓋質(zhì)量要求所對應的導頻強度要求。縮略語清單：2003-10-22版權所有，侵權必究All rights reserved 第6頁,共16頁Page 6 , Total16WCDMA RNP 專題技術研究 確定功率配比關系下導頻接收強度要求分析 內(nèi)部公開1 目的與范圍在 WCDMA 系統(tǒng)中，導頻信道 P-CPICH 是重要的指示信道，UE 利用導頻信道的強度測量結果進行小區(qū)選擇重選、切換等過程。對導頻信道強度要求進行分析，有利于我們在網(wǎng)絡規(guī)劃優(yōu)化中明確網(wǎng)

8、絡建設需求。1.1 目的本文分析在一定的功率配比關系下，一定覆蓋質(zhì)量要求所對應的導頻強度要求。1.2 范圍本文在確定的功率配比關系前提下進行分析，并假設該功率配比關系能夠保證導頻與其他公共信道的同覆蓋。本文不涉及導頻與其它公共信道、專用信道的功率配比關系。導頻除了作為網(wǎng)絡質(zhì)量的指示信道外，還用于下行解調(diào)中的信道估計。本文不涉及這部分的分析，即不考慮導頻強度變化可能帶來的對解調(diào)性能的影響。本文不考慮測量誤差的影響。2 分析過程2.1 導頻 Ec/Io 要求對于特定傳播條件下特定的業(yè)務，其解調(diào)信噪比要求是確定的。從這個解調(diào)信噪比要求出發(fā)，結合以導頻信道與該業(yè)務專用信道功率配比關系，就可以得到在任一

9、接收點，為了保證該業(yè)務的連接質(zhì)量，對導頻接收強度的要求。分析過程可以分為三個步驟，流程圖如下：11 分析中使用的各參數(shù)標識及對應解釋參見縮略語表格版權所有，侵權必究All rights reserved 2003-10-22第7頁,共16頁Page 7 , Total16WCDMA RNP 專題技術研究 確定功率配比關系下導頻接收強度要求分析圖1 導頻 Ec/Io 要求分析過程 內(nèi)部公開2.1.1 TCH DL 解調(diào)信噪比需求在已知業(yè)務信道解調(diào) EbvsNo 要求的條件下，要計算得到相應的解調(diào)信噪比要求是很簡單的：SNRTCH=EbvsNo2.1.2 Rb WDL TCH 正確解調(diào)對應的 TC

10、H RSCP/RSSI 要求UE 接收到的總干擾 RSSI 由以下幾部分構成：1. Ior：本小區(qū)干擾2. Ioc：鄰區(qū)干擾3. No：UE 接收機底噪4. I_env：外界干擾除了本小區(qū)干擾 Ior 外，其它三種干擾均為非正交化干擾。假定已知某點的非正交化因子，則該點業(yè)務信道信噪比：SNRTCH=RSCPRSCPTCHTCH =Ior+Ioc+N0+IenvRSSI-1-Ior所以，要得到正確解調(diào)所需的 RSCP/RSSI 要求，還需要知道該點接收到來自本小區(qū)的信號功率。出于分析簡便，下面的分析假設本小區(qū)干擾也是完全的非正交化干擾。這樣的假設是偏嚴格的，不過在本文所研究的是小區(qū)邊界處導頻強度

11、要求，這樣的假設帶來的誤差并不大。在此假設下，對業(yè)務信道 RSCP/RSSI 的要求就等于正確解調(diào)所需業(yè)務信道信噪比（SNRtch）的要求。2.1.3 DL TCH 正確解調(diào)對應的導頻 Ec/Io 要求已知業(yè)務信道 RSCP/RSSI 的要求之后，根據(jù)導頻信道與業(yè)務信道發(fā)射功率之差就可以推斷某點一定的導頻 Ec/Io 條件下下行鏈路是否能夠正確解調(diào)。但是，由于業(yè)務信道受到快速功控，同樣的平均發(fā)射功率下，在接收端，業(yè)務信道的 RSCP 要比無功控的導頻低一些。這個差異大小與多徑信道快衰落特性相關，我們稱之為 power rise，其詳細的說明可以參考3 中 9.2.1.2。（反之，如果要保證接收

12、端的電平也就是質(zhì)量要求，在進行快速功控時會導致發(fā)射端功率的額外上升，這部分就是TxPower_Inc，也就是發(fā)射端EbNo與接收端的差異所在。xdy）所以，下行鏈路業(yè)務信道能夠正確解調(diào)所對應的導頻 Ec/Io 要求：Ec/IoP-CPICH=SNRTCHPP-CPICHPowerRise PTCH第8頁,共16頁Page 8 , Total16 2003-10-22版權所有，侵權必究All rights reservedWCDMA RNP 專題技術研究 確定功率配比關系下導頻接收強度要求分析 內(nèi)部公開2.2 導頻 RSCP 要求上節(jié)所分析的導頻 Ec/Io 要求僅能保證下行業(yè)務信道的正確解調(diào)，

13、在實際網(wǎng)絡中，還必須考慮上行鏈路質(zhì)量和其它公共信道的質(zhì)量。業(yè)務信道與公共信道的覆蓋平衡在公共信道的功率配比確定過程中考慮，不在本文的討論范圍內(nèi)。業(yè)務信道上下行的平衡分析實質(zhì)上就是上下行的鏈路預算過程，在2中有詳細的描述，這里只是引用其分析結論，以得到對應的導頻 RSCP 要求。導頻 RSCP 要求的分析過程可以以如下的流程圖說明：圖2 導頻 RSCP 分析過程2.2.1 預設上行負荷條件下上行最大耦合損耗導頻發(fā)射功率和業(yè)務信道發(fā)射功率定義在基站機頂口，導頻 RSCP、Ec/Io 定義在 UE 接收機，所以下面統(tǒng)一使用定義在這兩個參考點之間的（下行）耦合損耗進行分析，這樣可以使公式表達簡化。上行

14、鏈路的最大允許耦合損耗等于 UE 的最大發(fā)射功率減去最小接收信號功率要求，對應到鏈路預算工具中，就是上行鏈路的 Max Power of TCH（of ue） - Minimum Signal Strength Required （of nodeb） Gain of Antenna（of nodeb）+ （all）Cable Loss（of nodeb，需要考慮如塔放的接頭損耗）。2.2.2 對應下行最大耦合損耗如果沒有配置塔放，則下行最大允許耦合損耗等于上行最大允許耦合損耗加上由于上下行頻率差導致的路徑損耗差異（核心頻段典型值 1.4dB，參見2節(jié) 3.11.2）。如果配置塔放，則還需要增加

15、大約 0.7dB 的額外下行鏈路插損（參見2節(jié) 3.3）。2003-10-22版權所有，侵權必究All rights reserved 第9頁,共16頁Page 9 , Total16WCDMA RNP 專題技術研究 確定功率配比關系下導頻接收強度要求分析 內(nèi)部公開2.2.3 保證上行鏈路質(zhì)量所需的導頻 RSCP得到了保證上行鏈路質(zhì)量對應的最大下行耦合損耗，就可以從導頻發(fā)射功率設定值出發(fā)，計算得到導頻的 RSCP 要求。雖然導頻 RSCP 要求的分析只考慮了上行業(yè)務信道解調(diào)的要求，但當與導頻 Ec/Io 指標一起使用時，就能同時保證上下行連接的質(zhì)量。問題：下行覆蓋受限情況下，這種計算方式就有問

16、題了（不能通過上行耦合損耗來計算下行耦合損耗）？xdy3 通過導頻調(diào)查確定網(wǎng)絡覆蓋質(zhì)量的方法以上分析假設導頻測量與業(yè)務信道解調(diào)使用同一接收機，并以同一地點的測量結果進行比較。在實際的網(wǎng)絡優(yōu)化過程中，導頻測量通常使用路測設備完成，而且通常是車載測試，不可能遍歷小區(qū)中的各種場景。而在網(wǎng)絡優(yōu)化中，又希望根據(jù)路測設備的導頻 RSCP、Ec/Io 測量結果，來評估網(wǎng)絡覆蓋質(zhì)量的好壞。本節(jié)針對這一問題進行分析，以得到應用路測設備導頻測量結果進行網(wǎng)絡質(zhì)量評估的方法。3.1 路測條件與實際用戶條件差異要根據(jù)路測設備測量結果推測實際用戶連接質(zhì)量，需要對路測條件設置與實際用戶條件的差異進行詳細的分析。3.1.1

17、底噪差異路測設備的底噪與商用 UE 底噪會有一定差異，在底噪為主要干擾來源的場景下，使用路測設備測得的 Ec/Io 值來推算業(yè)務信道的解調(diào)性能會有一定的誤差。以 Agilent E7476A 為例，其接收機噪聲系數(shù)典型值 8dB，與通常假設的 UE 噪聲系數(shù)典型值 7dB 有 1dB 的差異。3.1.2 接收天線增益差異路測設備使用外接吸頂天線，有一定的增益。商用 UE 的天線增益一般假設為 0dB。以 Agilent E7476A 為例，其選配天線約有 5dBi 增益，在考慮饋纜損耗后，總的增益應在 3dB 左右。3.1.3 穿透損耗差異一個商用網(wǎng)絡，其建設目標中會考慮小區(qū)中各種場景下的覆蓋

18、效果要求，如車內(nèi)移動用戶的覆蓋，室內(nèi)用戶的覆蓋等等。而導頻測試一般通過車載路測進行，天線置于車頂。要根據(jù)路測數(shù)據(jù)推2003-10-22版權所有，侵權必究All rights reserved 第10頁,共16頁Page 10 , Total16WCDMA RNP 專題技術研究 確定功率配比關系下導頻接收強度要求分析 內(nèi)部公開測一定場景下目標用戶的覆蓋質(zhì)量，就需要進行一些換算。3.2 對路測導頻 Ec/Io 的要求分析接收機接收到的導頻 Ec/Io 可以如下分析： Ec/I0=orRSCPRSCP=RSSIIor+Ioc+N0+Ienv1+f+N0+Ienv/IorPP-CPICH =1+f+T

19、xN0+Ienvor對各項分析如下：1. PP-CPICHTx在一定的下行負載條件下是一個確定的值，與接收機位置、類型均無關。2. 1 + f 則與接收機位置有關，接收機位置越接近小區(qū)邊緣，1 + f 就越大。但這部分值只與接收機位置有關，而與接收機類型無關。 3. (No+Ienv)or 與接收機位置，接收機類型均相關。通過以上分析可見，影響到路測設備測得 Ec/Io 與實際用戶 Ec/Io 差異的主要因素是上面的第三項。如果假設在覆蓋區(qū)內(nèi)，來自 Best Server 的信號總功率遠大于底噪和環(huán)境噪聲之和，則這部分對 Ec/Io 的影響可以忽略，路測設備測得的 Ec/Io 可以直接用于網(wǎng)絡

20、中實際用戶 Ec/Io 分布情況的統(tǒng)計。3.3 對路測導頻 RSCP 的要求分析如前所述，路測設備測得的導頻 RSCP 值要比普通用戶的高，主要是由于以下兩個因素的影響：1. 路測設備使用吸頂天線，具有比商用手機內(nèi)置天線更高的增益?？紤]連接饋纜損耗以后，增益大約為 3dB。2. 車載路測時，吸頂天線置于車頂，而室內(nèi)用戶則存在穿透損耗的影響。所以，如果對路測得到的導頻 RSCP 值進行分析，需要考慮留出這兩部分的余量。2003-10-22版權所有，侵權必究All rights reserved 第11頁,共16頁Page 11 , Total16WCDMA RNP 專題技術研究 確定功率配比關系

21、下導頻接收強度要求分析 內(nèi)部公開4 實例分析4.14.1.12靜態(tài)信道AMR12.2kbps BLER = 1%4.1.2 CS64kbps BLER = 0.1%鏈路性能數(shù)據(jù)暫缺。 4.1.3PS144kbps BLER = 6%鏈路性能數(shù)據(jù)暫缺。 4.1.4PS384kbps BLER = 6%鏈路性能數(shù)據(jù)暫缺。4.24.2.1TU3 信道AMR12.2kbps BLER = 1%2本節(jié)分析中所使用的下行業(yè)務信道功率都是根據(jù)鏈路預算工具 3.31 版，在上行目標負荷 50%，下行 75% 的條件下，使上下行覆蓋達到平衡而得到的。第12頁,共16頁Page 12 ,版權所有，侵權必究All rights reserved 2003-10-22Total16WCDMA RNP 專題技術研究 確定功率配比關系下導頻接收強度要求分析 內(nèi)部公開4.2.2CS64kbps BLER = 0.1%