WCDMA系統(tǒng)容量外場(chǎng)測(cè)試解析

2019-11-03 09:23:35

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供稿：網(wǎng)友

周健詠

　　信息產(chǎn)業(yè)部組織的第三代移動(dòng)通信WCDMA第二階段測(cè)試——外場(chǎng)測(cè)試于今年4月-9月在北京、上海和廣州三地同期進(jìn)行。在本次測(cè)試中，對(duì)WCDMA系統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行了著重測(cè)試，其中包括覆蓋、容量、軟切換性能、功率控制、準(zhǔn)入控制和單系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)性能等測(cè)試項(xiàng)目。

　　測(cè)試內(nèi)容

　　本次容量測(cè)試內(nèi)容包含兩個(gè)部分：近點(diǎn)極限容量測(cè)試和在終端平均分布容量測(cè)試。兩者的區(qū)別在于近點(diǎn)極限容量測(cè)試的終端全部集中在距基站很近的地方，而平均分布容量測(cè)試的終端平均分布在測(cè)試小區(qū)的遠(yuǎn)、中、近三點(diǎn)上。測(cè)試的業(yè)務(wù)類型為CS12.2k(語(yǔ)音電話業(yè)務(wù))、CSD64k(視頻電話業(yè)務(wù))、PSDL128/UL64k(數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：下行128K/上行64Kbps)、PSDL384/UL64k(數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：下行384K/上行64Kbps)以及混合業(yè)務(wù)(1個(gè)PSDL384/UL64k+6個(gè)CSD64k+X個(gè)CS12.2k)。其中PS384k、PS128k及混合業(yè)務(wù)主要進(jìn)行下行容量測(cè)試，CS12.2k和CSD64k業(yè)務(wù)上下行容量測(cè)試同時(shí)進(jìn)行。

　　為了能夠?yàn)閷?lái)的WCDMA的商業(yè)部署，維護(hù)和優(yōu)化摸索經(jīng)驗(yàn)，提供有用數(shù)據(jù)，本次外場(chǎng)WCDMA容量測(cè)試旨在：

　　·研究在最大的硬件配置下的最大容量，也就是說(shuō)研究在當(dāng)前WCDMA產(chǎn)品狀態(tài)下的單業(yè)務(wù)的最大的容量，以此了解WCDMA產(chǎn)品的能力和技術(shù)的特點(diǎn)；

　　·研究容量是下行功率受限、上行干擾受限還是OVSF碼(Orthogonal Variable SPReading Fac-tor正交擴(kuò)頻因子)受限；

　　·研究隨著用戶數(shù)量的增長(zhǎng)，在不同環(huán)境下不同距離上的用戶下行功率的消耗的變化和上行干擾的變化情況；

　　·通過(guò)定義了一定比例的混合業(yè)務(wù)來(lái)研究混合業(yè)務(wù)下的容量和下行功率，上行干擾和OVSF碼的關(guān)系，其中功率的消耗和上行干擾的變化是主要的研究方向。

單小區(qū)混合業(yè)務(wù)容量測(cè)試RTWP(基站上行接收功率)

單小區(qū)混和業(yè)務(wù)容量測(cè)試UETXPower(手機(jī)發(fā)射功率)

下行容量與MaxOutPower(基站發(fā)射功率)的關(guān)系

　　為了達(dá)到上述研究目的，容量的測(cè)試項(xiàng)目是從單一業(yè)務(wù)到混合業(yè)務(wù)，從近點(diǎn)極限容量測(cè)試到終端平均分布容量測(cè)試，從單小區(qū)到多小區(qū)環(huán)境來(lái)組合定義的。

　　從測(cè)試的項(xiàng)目中獲得的測(cè)試數(shù)據(jù)可以滿足研究的要求，如單一業(yè)務(wù)在單小區(qū)下的近點(diǎn)極限容量測(cè)試可以了解WCDMA當(dāng)前產(chǎn)品的性能，單小區(qū)近點(diǎn)測(cè)試和多小區(qū)近點(diǎn)測(cè)試的結(jié)果比較可以知道在近點(diǎn)小區(qū)內(nèi)干擾和小區(qū)外干擾對(duì)下行功率消耗的影響，而單小區(qū)三點(diǎn)平均分布的測(cè)試和多小區(qū)三點(diǎn)平均分布的測(cè)試則可以了解在不同距離上小區(qū)內(nèi)干擾和小區(qū)外干擾對(duì)下行功率消耗的影響。

　　進(jìn)一步地，混合業(yè)務(wù)在多小區(qū)近點(diǎn)和多小區(qū)三點(diǎn)的測(cè)試則是為了在盡可能的接近真正商業(yè)網(wǎng)絡(luò)話務(wù)模型的基礎(chǔ)上研究上行鏈路與容量的關(guān)系，以此為基礎(chǔ)，結(jié)合覆蓋測(cè)試和網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試，可以獲得在商業(yè)網(wǎng)絡(luò)中合理的參數(shù)配置范圍。

　　測(cè)試結(jié)果

　　盡管測(cè)試結(jié)果表明容量受限因素不是OVSF碼受限就是上行干擾受限，但測(cè)試的前提條件是業(yè)務(wù)在靜止，無(wú)軟切換和不考慮上下行鏈路的差異的條件下得到的測(cè)試結(jié)果，但在現(xiàn)實(shí)的商業(yè)網(wǎng)絡(luò)中，容量是否是上行或OVSF碼受限呢？

　　測(cè)試數(shù)據(jù)表明，在商用網(wǎng)絡(luò)中，容量的受限因素應(yīng)是下行功率受限。測(cè)試結(jié)果圖示見資料鏈接。

　　(1)上行干擾增長(zhǎng)趨勢(shì)

　　從鏈接一和鏈接二中也可以看到，即便上行的負(fù)荷達(dá)到50%，甚至在85%以下時(shí)，從上行的發(fā)射功率曲線的斜率和功率的變化范圍可以看到上行的功率變化仍然比較平穩(wěn)。

　　(2)下行功率消耗趨勢(shì)

　　鏈接三顯示，在負(fù)荷低于50%時(shí)，容量與最大輸出功率接近線性關(guān)系，當(dāng)負(fù)荷超過(guò)50%時(shí)，容量與最大輸出功率的非線性關(guān)系越明顯，功放的工作效率也越低。從測(cè)試的結(jié)果也可以看到，在大部分情況下，當(dāng)Carrier Power超過(guò)50%時(shí)，Carrier Power的增長(zhǎng)速度變快。

　　測(cè)試分析

　　在實(shí)際的商業(yè)網(wǎng)絡(luò)中，軟切換等一些能夠給上下行鏈路帶來(lái)增益的功能是激活的，另外，從上行鏈路分析，在不考慮其他功能如MUD(多用戶檢測(cè))的情況下，基站采用分集接收，一個(gè)上行鏈路的傳輸是有兩個(gè)基站接收的，這樣很容易給上行鏈路帶來(lái)增益，如果采用了MUD，即使在單用戶情況下，該功能也能用來(lái)消除多徑信道中路徑間干擾，在處理增益低(高速率業(yè)務(wù))時(shí)路徑干擾會(huì)很明顯，而且，在上行鏈路，開環(huán)功率控制試圖均衡基站所接受到的所有移動(dòng)臺(tái)的功率，以避免遠(yuǎn)近效應(yīng)，使上行干擾減至最小。

　　而在下行鏈路，傳輸是從兩個(gè)基站到達(dá)一個(gè)移動(dòng)臺(tái)，首先理論上即使碼信道正交(采用正交碼)，在宏小區(qū)信道多徑傳播，如果發(fā)射機(jī)和接收機(jī)不理想的話，實(shí)際不能保證完全正交，因而正交因數(shù)只能帶來(lái)適中的增益，而且下行的接收機(jī)不能獲得足夠的分集，因而下行鏈路的容量要低于上行鏈路的容量。

　　另外，在實(shí)際的商業(yè)網(wǎng)絡(luò)中，容量不是以一種單一業(yè)務(wù)存在的，而是混合業(yè)務(wù)存在的，混合業(yè)務(wù)的比例也將影響上下行鏈路的容量。高速率業(yè)務(wù)的在混合業(yè)務(wù)中所占比例高的話，也將消耗較多的下行功率，而且在移動(dòng)用戶所占比例較高的情況下，容量將會(huì)低于此次測(cè)試的結(jié)果。

　　所以在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)中，容量應(yīng)該是下行受限而不會(huì)是OVSF碼或上行干擾受限。

　　本次外場(chǎng)WCDMA容量測(cè)試實(shí)現(xiàn)了全部的測(cè)試的目的，測(cè)試的結(jié)果反映了WCDMA技術(shù)的特點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的性能，而對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析，可以得到隨著用戶的增長(zhǎng)，功率和上行干擾的變化情況，也得到了在不同距離下的功率和上行干擾的變化情況，盡管測(cè)試是在靜止的條件下進(jìn)行的，但近、中、遠(yuǎn)三點(diǎn)的功率消耗基本反映了隨著容量上升最小和最大的功率消耗情況，可以由此初步了解并推算在用戶由近及遠(yuǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)的功率消耗范圍。

　　同時(shí)，分析下行功率的消耗和上行干擾的增長(zhǎng)幅度也可以了解系統(tǒng)在各種負(fù)荷下的穩(wěn)定性，進(jìn)一步通過(guò)比較覆蓋、容量和網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試中參數(shù)的配置情況和測(cè)試的結(jié)果，也大致可以了解參數(shù)的配置范圍對(duì)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋、容量及性能的影響，為WCDMA的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、維護(hù)和優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。

　　
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