专利名称：Wcdma系统中支持高速下行分组包接入业务的网络规划方法
技术领域：
本发明涉及宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，以下简称WCDMA)系统，特别是一种在WCDMA网络规划中，兼顾高速下行分组包接入业务(HSDPA，High Speed Downlink Package Access)和R99业务的网络规划方法。
背景技术：
3GPP协议标准经历了Release99、Release4、Release5及随后的Release6等更高协议版本的演进。通常WCDMA传统业务称为R99业务，如CS12.2kbps语音业务、CS64kbps可视电话流媒体业务、PS64kbps/PS128kbps/PS384kbps的各种速率的分组业务。
HSDPA是在3GPP Release5中为了提高下行链路分组数据的吞吐量而引入的新功能，目的是为用户提供高速的下行分组业务服务，称为HSDPA业务。为达到上述目的，HSDPA采用了自适应调制、多码传输和HARQ等技术，使用短的传输时间间隔，并在基站NodeB上实现针对HSDPA的分组调度功能。采用HSDPA技术，可在不改变已建设的WCDMA网络结构的情况下把下行数据业务峰值速率提高到10Mbps以上。一般来讲，HSDPA用于传输流类、交互类和背景类业务。
在没有引入HSDPA技术之前，对于WCDMA R99业务的网络规划已经有了比较成熟的方法。如使用坎贝尔(Campell)定理，将不同速率的业务转化为等效语音业务，之后就可以统一按照语音业务做网络规模估计。
随着WCDMA协议版本演进，HSDPA业务的网络规划在网络建设中的重要性和迫切性日益显见。坎贝尔定理适用于使用专用信道、固定速率分配的业务折算，将根据该业务要求的信号品质值Eb/No值、业务服务速率等信息，折算为CS12.2kbps的等效语音信道上。而HSDPA的技术特点是根据环境质量，反馈调节编码调制方式及占有的码道资源，其用户得到的业务服务速率是变化的，并且可以以容忍重传率上升为代价换取Eb/No的降低，所以HSDPA不具有使用坎贝尔定理的基础。
HSDPA作为WCDMA系统的增强型技术，弥补了R99业务吞吐量的不足，提升了对高速数据用户的支持能力。所以HSDPA技术是对R99技术的补充，是在R99业务上的延伸与演进。在对WCDMA系统作网络规划时，需要兼顾R99业务和HSDPA业务，这样规划出的WCDMA才是满足各种类型无线业务需求的网络。HSDPA业务的网络规划需要与R99业务相互结合，利用合理的资源分配调整机制，使得WCDMA网络建设能够支撑多种业务类型，既包含传统的R99业务，也能够根据网络运营需求提供高速的HSDPA服务。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在WCDMA网络建设中，根据建网的业务需求和资源限制，使得HSDPA业务和R99业务都能合理达到目标值的网络规划方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种WCDMA系统中支持高速下行分组包接入业务的网络规划方法，用于对WCDMA系统进行网络规划，其中包括如下步骤初始步骤，用于获取支持R99业务小区的覆盖预算半径，并将小区的可用资源预分配给所述高速下行分组包接入业务和所述R99业务；计算步骤，计算用于判断网络规划是否满足所述R99业务和高速下行分组包接入业务的预期容量需求的网络规模参数；及判断步骤，根据所述计算步骤得到的网络规模参数判断所述网络规划是否满足所述R99业务和高速下行分组包接入业务的预期容量需求，若不满足预期容量需求则进行调整步骤，否则规划完成；调整步骤，调整所述R99业务的小区规划和/或调整所述高速下行分组包接入业务的资源；循环执行计算步骤、判断步骤及调整步骤直到网络同时满足所述R99业务和高速下行分组包接入业务的预期容量需求。
上述WCDMA系统中支持高速下行分组包接入业务的网络规划方法，其中，所述调整所述R99业务的小区规划执行以下动作中的一种或多种
调整单站用户规模、加站、加R99载频、同载频时调整所述R99业务的资源占用比例。
上述WCDMA系统中支持高速下行分组包接入业务的网络规划方法，其中，所述调整高速下行分组包接入业务的资源执行以下动作中的一种或多种修改单站用户规模、加站、增加载频、同载频时调整所述高速下行分组包接入业务的资源占用比例。
上述WCDMA系统中支持高速下行分组包接入业务的网络规划方法，其中，所述计算步骤中的预期容量需求的网络规模参数包括所述R99业务上下行的每小区需支持的用户容量和每小区实际能够支持用户容量，及所述高速下行分组包接入业务的最大吞吐量。
上述WCDMA系统中支持高速下行分组包接入业务的网络规划方法，其中，所述计算步骤根据所述R99业务的基站的用户规模、业务模型、基站类型及设备参数，利用坎贝尔定理，将R99业务全部折算为等效语音用户，查爱尔兰表得到所述R99业务上下行的每小区需支持的用户容量，同时利用上下行容量计算公式，在既定系统负荷下，计算所述R99业务上下行的每小区实际能够支持用户容量。
上述WCDMA系统中支持高速下行分组包接入业务的网络规划方法，其中，所述R99业务上下行的每小区需支持的用户容量的数值分别小于上下行每小区实际能够支持用户容量的数值时，所述网络满足所述R99业务的预期要求，否则不满足。
上述WCDMA系统中支持高速下行分组包接入业务的网络规划方法，其中，所述高速下行分组包接入业务的最大吞吐量大于其预期流量需求，且有保护冗余量时，所述网络满足所述高速下行分组包接入业务的预期要求，否则不满足。
上述WCDMA系统中支持高速下行分组包接入业务的网络规划方法，其中，所述初始步骤中，如果所述高速下行分组包接入业务和R99业务异频建网，直接将小区该载频的全部资源分配给所述高速下行分组包接入业务，如果同频组网，将预定比例的资源划分给所述高速下行分组包接入业务。
本发明在对HSDPA规划过程中兼顾了R99规划，引入动态反馈调节机制，在已经成熟的R99规划方法的基础上，使得HSDPA规划快速简单，避免对HSDPA业务使用坎贝尔定理。
图1为本发明的网络规划方法的流程示意图。
具体实施例方式
本发明的WCDMA系统中支持高速下行分组包接入业务的网络规划方法包括以下步骤初始步骤，用于获取支持R99业务小区的覆盖预算半径，并将小区的可用资源预分配给所述高速下行分组包接入业务和所述R99业务；计算步骤，计算用于判断网络规划是否满足所述R99业务和高速下行分组包接入业务的预期容量需求的网络规模参数；及判断步骤，根据所述计算步骤得到的网络规模参数判断所述网络规划是否满足所述R99业务和高速下行分组包接入业务的预期容量需求，若不满足预期容量需求则进行调整步骤，否则规划完成；调整步骤，调整所述R99业务的小区规划和/或调整所述高速下行分组包接入业务的资源；循环执行计算步骤、判断步骤及调整步骤直到网络同时满足所述R99业务和高速下行分组包接入业务的预期容量需求。
下面结合图1对本发明的方法进行详细的描述。
在本发明的方法进行处理之前，首先需要明确HSDPA、R99的资源限制与规划预期值，如HSDPA、R99使用多少频点，是否同频建设，R99的支持的业务种类和每种业务的业务量，HSDPA的规划预期流量需求是多少等信息，这些作为在规划流程中的调整依据和参考。
步骤201，根据链路预算获取被规划区域支持R99业务小区的覆盖预算半径；对WCDMA R99传统业务的上行/下行链路预算，由于HSDPA一般只覆盖密集城区和一般城区，对郊区和农村不作规划要求，因此只要对R99业务在密集城区、一般城区两种场景中的业务做规划即可，R99业务上行分别设置CS12.2k、CS64k、PS64k三种基本业务，R99业务下行分别设置CS12.2k、CS64k、PS64k、PS128k(或者PS144k)、PS384k五种常见下行业务，由于WCDMA网络要求CS64k连续覆盖，因此在链路预算中使用CS64k作为小区覆盖半径。其余业务的链路预算作为参考，不作为覆盖半径使用。如下表所示，假设CS64k业务的详细链路预算如表中数据，则在此选取0.35km作为WCDMA R99小区的覆盖预算半径。
步骤202，根据网络规划的初始输入或调整后的网络规划结果确定HSDPA的使用资源；本步骤确定HSDPA在此次网络规划中可以使用的资源，在HSDPA网络规划中，存在HSDPA与R99同频建网和异频建网两种方式，如果是异频建网，直接将小区该载频的全部资源分配给HSDPA，包括42dBm的功率、15个SF16码资源；如果HSDPA与R99同频组网，将一定比例的资源划分给HSDPA业务。该资源比例的确定与HSDPA业务应用场景有关，对HSDPA需求较小，重点是语音用户以及网络覆盖，此时可以预分配占用30％～40％码资源和功率资源给HSDPA；对于室内重点房间的HSDPA覆盖、或者宏基站覆盖数据高发区域时候，同时语音业务较少情况下，此时可以预分配占用60％～70％码资源和功率资源给HSDPA，该比例是由网络规划输入参数和步骤207、209的反馈调整值确定，如果增加承载HSDPA载频，则将该载频的所有资源给HSDPA；如果仍然是与R99共载频，则加大或减小HSDPA占有的码、功率资源比例。
如果HSDPA与R99同频组网，涉及到两种之间的资源竞争与分配比例，包含码资源与功率资源，下表提供了一个大致的比例设置，可以在随后的规划中进行反馈调节；
步骤203，推算步骤201及步骤202的网络规划条件下的最大HSDPA吞吐量；由于R99与HSDPA是共基站建设，因此R99的小区半径与HSDPA小区半径相符，在既定的R99网络拓扑下，可计算HSDPA业务在一定资源配置下，达到与R99同覆盖的目标时，可实现的最大业务流量速率，这个流量就是步骤201及步骤202的网络规划条件下HSDPA小区的最大HSDPA吞吐量，推算参考步骤202确定的R99小区半径值，或比该半径值有所收缩，如该半径的0.8倍；在此步骤中，需要根据HSDPA的资源、小区半径反算其最大HSDPA吞吐量，具体可参考下表，从HSDPA的链路预算可知，在已知资源(码资源、功率资源)、服务比特速率及其余链路参数的基础上，可以得到小区半径，因此已知资源和小区半径就可反算HSDPA的最大吞吐量，即下表中的比特速率；
步骤204，根据网络对R99的业务规划获取网络R99的容量需求；输入R99每个基站的用户规模、业务模型、基站类型及设备参数(包括信号品质Eb/No及噪声系数NF)，利用坎贝尔定理，将R99业务全部折算为等效语音用户，查爱尔兰表得到在既定的用户规模下的上下行的requirecapacity per cell，即每小区需要支持的用户容量，这个容量使用等效语音用户数目来表示，同时利用上下行容量计算公式，在既定系统负荷下，估计空口极限容量supplied capacity per cell，即每小区实际能够支持用户容量，这个容量于小区配置有关，如小区目标负荷、半径等，该容量是在这种小区配置下，所能够支持的最大等效语音用户数目，根据上述参数计算小区R99业务的容量；本步骤的关键是使用坎贝尔定理对R99的业务作折算；Campbell方法的基本原理是将所有业务按一定原则等效成一种虚拟业务，并计算此虚拟业务的总话务量(erl)，然后计算满足此话务量所需的虚拟信道数，进而折算出满足网络容量的实际信道数；Campbell模型的等效公式如下c=vα=Σierliai2Σierliai]]>OfferedTraffic=αc]]>Capacity=(Ci-ai)c]]>式中，c是容量因子；v是混合业务方差；α是混合业务均值；ai是业务i的等效强度；Ci是业务i需要的信道数；OfferedTraffic是虚拟业务的业务量；Capacity是满足虚拟业务量需要的虚拟信道数。
下面举例说明Campbell计算方法。
假设业务A和业务B是网络提供的两种业务，其中，业务A每个连接占用1个信道资源，共12erl；业务B每个连接占用3个信道资源，共6erl。
首先计算各种业务的等效强度业务A的等效强度a1＝1，业务B的等效强度a2＝3；然后计算混合业务均值α=Σierliai=12×1+6×3=30;]]>混合业务均值α含义是若所有业务都等效成业务A的网络总的业务量。
计算混合业务方差v=Σierliai2=12×1+6×32=66;]]>
计算容量因子c=vα=6630=2.2;]]>容量因子c实际上就是虚拟业务相对于业务A的等效强度，在本例中按照业务消耗的信道资源计算等效强度，即该虚拟业务消耗的信道资源相当于多少个业务A消耗的信道资源；计算虚拟业务量OfferedTraffic=αc=302.2=13.63;]]>其中，虚拟业务量×虚拟业务等效强度＝网络中总的业务量，即OfferedTraffic×c＝a，这样就可以计算虚拟业务量offeredTraffic。
计算虚拟信道数在2％的阻塞率下，查询erl-B表可知，满足虚拟业务量共需要21个虚拟信道资源；计算实际业务需要信道数根据式(21)，在2％的阻塞率下，业务A需要的信道数为C1＝(21×2.2)+1＝47。
其中，虚拟信道数等于业务A需要信道数减去业务A等效强度然后除以虚拟业务等效强度，则可以得出业务A需要的信道数。
从上述分析可以看出，Campbell方法目前来说是一种比较合理的混合业务容量估算方法。
根据上面计算得到的参数，同时根据爱尔兰表可以得到R99业务的上下行的require capacity per cell。
根据上下行的容量公式，可以分别得到出实际支持的空口流量suppliedcapacity per cell上行M=W/Rυ·Eb/No·(1+ξ)=1υ·ρ·(1+ξ),]]>其中ρ=Eb/NoW/R;]]>下行M=α/(1-γ)υ·ρ1+(10pathloss_dB+N010PBS+ξ)/(1-γ)]]>各参数说明如下下行公式中的α是业务信道功率资源比例，在基站发送功率中用于业务信道的功率与基站总功率的比值，如果是异频建网，在公共信道是4W配置时，α为80％；WWCDMA的频段带宽，3.84MHz；R用户服务比特速率，如语音用户是12.2kbps；Eb/N0信号品质，与链路能力有关；υ激活因子，语音用户是0.67，数据用户是1.0；γ正交因子，一般是0.5～0.6；ξ外来干扰因子；PBS基站最大发送功率，取值20瓦；pathloss_dB用户路损；及N0高斯白噪声；在本步骤中，可以得到R99容量的相关预算值上下行链路的requirecapacity per cell和supplied capacity per cell。
步骤205，判断现有网络规模是否满足R99的容量需求；在该种小区布局和资源配置情况下，R99的容量是否满足规划预期流量需求，如果能够满足R99业务的规划要求，进入步骤206，否则进入步骤207；本步骤中的判决依据是，利用上一步骤得到R99业务上下行的requirecapacity per cell、supplied capacity per cell数值作比较。只要分别满足上下行的require capacity per cell＜supplied capacity per cell，即表示R99规划满足规划预期流量需求；步骤206，获取HSDPA的规划预期流量需求；根据网络规划的输入条件，确定HSDPA规划预期流量需求，即每小区HSDPA的最大流量b Mbps，此数值由网络规划的目的运营商提供，并根据HSDPA系统链路仿真结果，确定多用户容量增益来确定一个delta值作为保护冗余量；步骤207，按容量需求调整小区半径或增加R99资源；根据实际情况调整小区拓扑及可用资源，以便满足R99的容量需求。采用的调整方式可以是减少单站用户规模、加站、加R99载频、调整R99与HSDPA同载频时候的R99资源占用比例等方式，由于这些调整改变了初始规划条件，所以需要返回步骤202重新进行规划计算；
步骤208，判断目前的规划结果是否满足HSDPA预期要求，即判断基站的HSDPA流量能力是否大于HSDPA的预期流量需求，并有一定保护冗余量delta Mbps，如果满足执行步骤210，否则，执行步骤209；步骤209，增加HSDPA资源并返回步骤202；可通过改变资源配置比例、减小单站用户规模、加站等方式来实现，最有效的办法是增加载频承载HSDPA，之后返回步骤202重新确定HSDPA新资源配置，并计算其峰值流量支持能力及对R99规划影响。
步骤210，结果满足R99规划和HSDPA规划预期要求，整个网络规划流程结束。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种WCDMA系统中支持高速下行分组包接入业务的网络规划方法，用于对WCDMA系统进行网络规划，其特征在于，包括如下步骤初始步骤，用于获取支持R99业务小区的覆盖预算半径，并将小区的可用资源预分配给所述高速下行分组包接入业务和所述R99业务；计算步骤，计算用于判断网络规划是否满足所述R99业务和高速下行分组包接入业务的预期容量需求的网络规模参数；及判断步骤，根据所述计算步骤得到的网络规模参数判断所述网络规划是否满足所述R99业务和高速下行分组包接入业务的预期容量需求，若不满足预期容量需求则进行调整步骤，否则规划完成；调整步骤，调整所述R99业务的小区规划和/或调整所述高速下行分组包接入业务的资源；循环执行计算步骤、判断步骤及调整步骤直到网络同时满足所述R99业务和高速下行分组包接入业务的预期容量需求。
2.根据权利要求1所述的WCDMA系统中支持高速下行分组包接入业务的网络规划方法，其特征在于，所述调整所述R99业务的小区规划执行以下动作中的一种或多种减小单站用户规模、加站、加R99载频、同载频时调整所述R99业务的资源占用比例。
3.根据权利要求2所述的WCDMA系统中支持高速下行分组包接入业务的网络规划方法，其特征在于，所述调整高速下行分组包接入业务的资源执行以下动作中的一种或多种减小单站用户规模、加站、增加载频、同载频时调整所述高速下行分组包接入业务的资源占用比例。
4.根据权利要求1所述的WCDMA系统中支持高速下行分组包接入业务的网络规划方法，其特征在于，所述计算步骤中的预期容量需求的网络规模参数包括所述R99业务上下行的每小区需支持的用户容量和每小区实际能够支持用户容量，及所述高速下行分组包接入业务的最大吞吐量。
5.根据权利要求4所述的WCDMA系统中支持高速下行分组包接入业务的网络规划方法，其特征在于，所述计算步骤根据所述R99业务的基站的用户规模、业务模型、基站类型及设备参数，利用坎贝尔定理，将R99业务全部折算为等效语音用户，查爱尔兰表得到所述R99业务上下行的每小区需支持的用户容量，同时利用上下行容量计算公式，在既定系统负荷下，计算所述R99业务上下行的每小区实际能够支持用户容量。
6.根据权利要求4或5所述的WCDMA系统中支持高速下行分组包接入业务的网络规划方法，其特征在于，所述R99业务上下行的每小区需支持的用户容量的数值分别小于上下行每小区实际能够支持用户容量的数值时，所述网络满足所述R99业务的预期要求，否则不满足。
7.根据权利要求6所述的WCDMA系统中支持高速下行分组包接入业务的网络规划方法，其特征在于，所述高速下行分组包接入业务的最大吞吐量大于其预期流量需求，且有保护冗余量时，所述网络满足所述高速下行分组包接入业务的预期要求，否则不满足。
8.根据权利要求1所述的WCDMA系统中支持高速下行分组包接入业务的网络规划方法，其特征在于，所述初始步骤中，如果所述高速下行分组包接入业务和R99业务异频建网，直接将小区该载频的全部资源分配给所述高速下行分组包接入业务，如果同频组网，将预定比例的资源划分给所述高速下行分组包接入业务。
全文摘要
本发明提供了一种WCDMA系统中支持高速下行分组包接入业务的网络规划方法，用于对WCDMA系统进行网络规划，其特征在于，包括如下步骤初始步骤，获取支持R99业务小区的覆盖预算半径，并将小区的可用资源预分配给HSDPA和R99业务；计算步骤，计算用于判断网络规划是否满足R99业务和HSDPA的预期容量需求的网络规模参数；及判断步骤，根据计算步骤得到的网络规模参数判断网络规划是否满足R99业务和HSDPA的预期容量需求，若不满足进行调整步骤，否则规划完成；调整步骤，调整R99业务的小区规划和/或调整HSDPA的资源；循环执行计算步骤、判断步骤及调整步骤直到网络同时满足R99业务和HSDPA的预期容量需求。本发明的方法规划快速简单，避免对HSDPA业务使用坎贝尔定理。
文档编号H04W16/18GK1913694SQ20051008622
公开日2007年2月14日 申请日期2005年8月10日 优先权日2005年8月10日
发明者黄萍, 韩玮 申请人:中兴通讯股份有限公司