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问题已开启
(普通问题)
提问者:
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问题答案
( 6 )
传统的FDMA和TDMA系统的容量是维度受限系统,维度由重叠使用的频率(对FDMA)或时隙数(对TDMA)决定.一个TDMA系统,一旦所有的时隙被分配,就不能再加入用户.假设一个S222的GSM站点,扇区的容量为2*8(2个频点,每个频点8个时隙)16个信道,使用1个或2个公共信道(根据SDCCH和BCCH组合类型不同);按照给定的GOS(通常2%)查爱尔兰B表可以得到该扇区的容量9.01(2个公共信道)或9.829(1个公共信道);
CDMA系统是一个自干扰系统,每个移动台引入一个唯一的干扰电平,该电平与它在小区的接收电平,相对于小区其他信号的定时同步,与其他的信号互相关特性等有关;系统容量取决于系统能容忍的总干扰电平,因而CDMA系统是干扰受限的,系统设计的质量在总容量中起到很重要作用,一个理想蜂窝结构的CDMA网络比起不规则网络结构要获得的网络容量大得多;
每种调制方式都通过一个关系式把误码率的要求定义为Eb/No(对于GSM系统是C/I)的函数,系统的最好性能由系统可正常工作的Eb/No的最小值决定,系统容量(也就是可以用纳的用户数量)M=Gp/(Eb/No);在一个给定的误码率条件下,实际Eb/No值取决于射频系统设计和纠错编码性能;它可以接近但永远达不到理想性能,理想性能由AWGN条件下的Shannon界限定义;该界限计算的Eb/No为-1.59db时就可以达到无差错通信;
界限是理论上的,受限于射频设计,实际上工程上的Eb/No约为6db(在IS-95,RS1的条件下定义),在蜂窝组网的情况下,系统的容量还受到相邻小区的影响(用β因子表示,实际值在0.4~0.55之间)和功率控制精度(用α因子表示,实际值在0.5~0.9之间)的影响,用ν因子表示CDMA系统采用话音激活技术降低的干扰(实际值在0.45到1之间);β,α,ν的平均值分别为0.5,0.85,0.6;
扩频增益Gp=1.2288M/9.6k=128;Eb/No=6db=3.98;
CDMA系统全向小区的容量:Mo=[Gp/(Eb/No)]*[1/(1+β)]*α*(1/ν)=
如果基站使用定向天线而不是全向天线,引入扇区因子0.85;
CDMA扇区的容量:Ms=Mo*0.85
CDMA三扇区的小区容量:Ma=Ms*3
以上的推导假定小区用户分布为均匀分布,每定向扇区的信道数为36,GOS=2%的话务量为26erl;每个CDMA小区(3扇区)的容量为108个信道,76erl;每个全向小区的容量为42erl;具体的厂家(Lucent,Moto,HW,ZTE)在取值上因为设计因素会略有出入,但36~37个信道是比较认可的数字.
实际网络规划中,影响系统容量的还包括Walsh,CE,前向功率;但在通常(用户均匀分布)的情况下,通常认为CDMA系统是反向干扰受限的，也就是上面的公式推动导决定的;在用户边缘分布的情况下,有可能会出现前向功率受限的情况;这也是CDMA的规划比GSM复杂很多的原因,覆盖和容量是联系在一起的,必须通过多次叠代,获得根据覆盖规划和容量规划分别计算得到的基站数量接近一致的情况.
前向Walsh码64个,除去公共信道3个(QPCH需要在协议上作了规范,很少厂家会采用这种华而不实的功能),前向walsh信道61个,远远大于反向计算的37个信道;至于CE,有兴趣的可以去看高通芯片的CSM5500对信道的支持情况,就不再多说了.
CDMA系统是一个自干扰系统,每个移动台引入一个唯一的干扰电平,该电平与它在小区的接收电平,相对于小区其他信号的定时同步,与其他的信号互相关特性等有关;系统容量取决于系统能容忍的总干扰电平,因而CDMA系统是干扰受限的,系统设计的质量在总容量中起到很重要作用,一个理想蜂窝结构的CDMA网络比起不规则网络结构要获得的网络容量大得多;
每种调制方式都通过一个关系式把误码率的要求定义为Eb/No(对于GSM系统是C/I)的函数,系统的最好性能由系统可正常工作的Eb/No的最小值决定,系统容量(也就是可以用纳的用户数量)M=Gp/(Eb/No);在一个给定的误码率条件下,实际Eb/No值取决于射频系统设计和纠错编码性能;它可以接近但永远达不到理想性能,理想性能由AWGN条件下的Shannon界限定义;该界限计算的Eb/No为-1.59db时就可以达到无差错通信;
界限是理论上的,受限于射频设计,实际上工程上的Eb/No约为6db(在IS-95,RS1的条件下定义),在蜂窝组网的情况下,系统的容量还受到相邻小区的影响(用β因子表示,实际值在0.4~0.55之间)和功率控制精度(用α因子表示,实际值在0.5~0.9之间)的影响,用ν因子表示CDMA系统采用话音激活技术降低的干扰(实际值在0.45到1之间);β,α,ν的平均值分别为0.5,0.85,0.6;
扩频增益Gp=1.2288M/9.6k=128;Eb/No=6db=3.98;
CDMA系统全向小区的容量:Mo=[Gp/(Eb/No)]*[1/(1+β)]*α*(1/ν)=
如果基站使用定向天线而不是全向天线,引入扇区因子0.85;
CDMA扇区的容量:Ms=Mo*0.85
CDMA三扇区的小区容量:Ma=Ms*3
以上的推导假定小区用户分布为均匀分布,每定向扇区的信道数为36,GOS=2%的话务量为26erl;每个CDMA小区(3扇区)的容量为108个信道,76erl;每个全向小区的容量为42erl;具体的厂家(Lucent,Moto,HW,ZTE)在取值上因为设计因素会略有出入,但36~37个信道是比较认可的数字.
实际网络规划中,影响系统容量的还包括Walsh,CE,前向功率;但在通常(用户均匀分布)的情况下,通常认为CDMA系统是反向干扰受限的，也就是上面的公式推动导决定的;在用户边缘分布的情况下,有可能会出现前向功率受限的情况;这也是CDMA的规划比GSM复杂很多的原因,覆盖和容量是联系在一起的,必须通过多次叠代,获得根据覆盖规划和容量规划分别计算得到的基站数量接近一致的情况.
前向Walsh码64个,除去公共信道3个(QPCH需要在协议上作了规范,很少厂家会采用这种华而不实的功能),前向walsh信道61个,远远大于反向计算的37个信道;至于CE,有兴趣的可以去看高通芯片的CSM5500对信道的支持情况,就不再多说了.
回答者：
OscarDon
回答时间：2010-05-04 09:25
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11
回答者：
robert2006
回答时间：2010-05-04 10:06
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两种计算方法：分别是极限容量公式与软阻塞公式：
极限容量公式：
CDMA是自干扰系统，系统所有扇区可共用相同频谱，因同频复用的原因，系统存在多用户间的干扰，这种多址干扰限制了系统容量，所以CDMA 1X的容量与干扰密切相关。
从干扰模型来看，干扰主要来源有：来自本小区用户的干扰以及来自邻近小区用户的干扰。 邻区用户干扰难以进行理论分析，与用户分布、小区布局方式、天线方向图等相关，通常定义邻区干扰因子来确定，指的就是来自邻区用户产生的干扰与本小区用户干扰的比值，通常典型值为0.55（三扇区）。所以，我们只需要分析本小区干扰就可以。
干扰受限的模型。即反向干扰与网络符合的关系。干扰的影响我们用干扰相对底噪的抬升表示。即干扰与底噪的比值，以dB值表示。网络负荷用n表示，表示的是当前负荷占可承受量的百分比。我们发现负荷与底噪抬升存在下面式子关系。
底噪提升=1/(1-负荷)
根据这个关系，对应关系图是双曲线关系。我们可以看到，随着负荷的上升，底噪不断抬升。开始是一个平缓的过程，50％的时候底噪抬升约3dB。但是到了80％负荷左右，底噪急剧上升。这就是我们干扰受限的模型。
根据受限模型，得到CDMA 1x语音业务的极限容量模型公式：
M=(W/R)*(1/(Eb/Nt))*(1/a)*(S/(1+f)),其中
M- 在极限情况下，小区所能同时接入的用户总数；
W/R -为扩频增益，W为1.2288MHz，R为业务速率，语音业务为9.6kbps；
S -语音激活因子，缺省值为0.4；
F -小区干扰因子，缺省值为0.55
s -扇区化因子，缺省值为0.85
Eb/Nt－所需信噪比，即要求的解调门限.
这就是CDMA 极限容量公式，通过这个公式计算出来的容量是用户数，另外还有一种计算方式：软阻塞容量公式，计算出来的容量用Erl表示：介绍如下：
软阻塞容量公式：能接入的用户数量跟干扰有很大的关系，当干扰大于事先设定的门限值，系统就会拒绝新的呼叫。为了获得更大的系统容量，可以通过降低质量要求，降低阻塞负荷。
降低质量要求，对应的解调门限就会降低。
软阻塞属于指标阻塞，随着不同负荷和不同业务质量要求而有不同的系统容量。
软阻塞跟系统负荷有关，跟解调门限有关，
负荷增加，在阻塞率一定的情况下，对应的容量就会增加。
业务质量降低，则对应的解调门限降低，在一定阻塞率的情况下，对应的容量就会增加。
影响扇区反向容量的因素：
空口的目标阻塞率：阻塞率越大，对应的容量就越大。
网络蜂窝组网结构特点：网络蜂窝结构会影响到我们的干扰因子，干扰因子跟区域类型是相关的。
系统的解调门限：解调门限低，则容量就会增加。
语音和数据业务的比例：前面我们将的都是一个扇区一种业务类型情况下的容量的计算，要么用用户数来表示容量，要么用ERL来表示容量。
软阻塞容量公式计算较复杂，在这里就不作介绍，两种公式其实是一致可以进行互换，一般现在厂商用软阻塞公式较多。
极限容量公式：
CDMA是自干扰系统，系统所有扇区可共用相同频谱，因同频复用的原因，系统存在多用户间的干扰，这种多址干扰限制了系统容量，所以CDMA 1X的容量与干扰密切相关。
从干扰模型来看，干扰主要来源有：来自本小区用户的干扰以及来自邻近小区用户的干扰。 邻区用户干扰难以进行理论分析，与用户分布、小区布局方式、天线方向图等相关，通常定义邻区干扰因子来确定，指的就是来自邻区用户产生的干扰与本小区用户干扰的比值，通常典型值为0.55（三扇区）。所以，我们只需要分析本小区干扰就可以。
干扰受限的模型。即反向干扰与网络符合的关系。干扰的影响我们用干扰相对底噪的抬升表示。即干扰与底噪的比值，以dB值表示。网络负荷用n表示，表示的是当前负荷占可承受量的百分比。我们发现负荷与底噪抬升存在下面式子关系。
底噪提升=1/(1-负荷)
根据这个关系，对应关系图是双曲线关系。我们可以看到，随着负荷的上升，底噪不断抬升。开始是一个平缓的过程，50％的时候底噪抬升约3dB。但是到了80％负荷左右，底噪急剧上升。这就是我们干扰受限的模型。
根据受限模型，得到CDMA 1x语音业务的极限容量模型公式：
M=(W/R)*(1/(Eb/Nt))*(1/a)*(S/(1+f)),其中
M- 在极限情况下，小区所能同时接入的用户总数；
W/R -为扩频增益，W为1.2288MHz，R为业务速率，语音业务为9.6kbps；
S -语音激活因子，缺省值为0.4；
F -小区干扰因子，缺省值为0.55
s -扇区化因子，缺省值为0.85
Eb/Nt－所需信噪比，即要求的解调门限.
这就是CDMA 极限容量公式，通过这个公式计算出来的容量是用户数，另外还有一种计算方式：软阻塞容量公式，计算出来的容量用Erl表示：介绍如下：
软阻塞容量公式：能接入的用户数量跟干扰有很大的关系，当干扰大于事先设定的门限值，系统就会拒绝新的呼叫。为了获得更大的系统容量，可以通过降低质量要求，降低阻塞负荷。
降低质量要求，对应的解调门限就会降低。
软阻塞属于指标阻塞，随着不同负荷和不同业务质量要求而有不同的系统容量。
软阻塞跟系统负荷有关，跟解调门限有关，
负荷增加，在阻塞率一定的情况下，对应的容量就会增加。
业务质量降低，则对应的解调门限降低，在一定阻塞率的情况下，对应的容量就会增加。
影响扇区反向容量的因素：
空口的目标阻塞率：阻塞率越大，对应的容量就越大。
网络蜂窝组网结构特点：网络蜂窝结构会影响到我们的干扰因子，干扰因子跟区域类型是相关的。
系统的解调门限：解调门限低，则容量就会增加。
语音和数据业务的比例：前面我们将的都是一个扇区一种业务类型情况下的容量的计算，要么用用户数来表示容量，要么用ERL来表示容量。
软阻塞容量公式计算较复杂，在这里就不作介绍，两种公式其实是一致可以进行互换，一般现在厂商用软阻塞公式较多。
回答者：
JerryHC
回答时间：2010-05-04 11:13
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8
楼上 回答的都很详细了
回答者：
feixueke520
回答时间：2010-05-09 20:27
12
15
楼上解释不错，学习了！
回答者：
joinlike
回答时间：2010-05-10 00:01
18
13
容量规划，可参考以下资料。
CDMA 1X容量规划
http://www.mscbsc.com/bbs/viewthread.php?tid=189008&fromuid=123924
CDMA 1X容量规划
http://www.mscbsc.com/bbs/viewthread.php?tid=189008&fromuid=123924
回答者：
lzbin
回答时间：2010-05-13 10:21
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