WCDMA网络容量码字资源.docx

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（Spreading Factor），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（Conversational Class）
· 流类业务（Streaming Class）
· 交互类（Interactive Class）
· 背景类（Background Class）
 会话类业务（Conversational Class）
典型业务
语音业务（Voice）- CS12.2、可视电话（VP） - CS 64；
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（Streaming Class）
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）- PS 144/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（Interactive Class）
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（Background Class）
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：Channel Element，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AMR 12.2K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Node B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CE license 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CE license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
Speech 12.2
1
1
CS 64
4
2
384/HSDPA
16
考虑码字资源 
PS 64/64
4
2
PS 64/384
4
8
PS 384/384
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CE license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10 lg A/B计算。
如果A功率比B功率大一倍，那么10 lg A/B = 10 lg 2 = 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