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1、基于频谱利用率、多场景的无线网络 优化方法研究 中国移动通信有限公司研究院 2008年3月 中国移动通信研究院 CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTE 内部资料 注意保密 Page 2 内容 课题概述 提高频率效率手段分析 场景划分 调研内容 中国移动通信研究院 CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTE 内部资料 注意保密 Page 3 项目背景 1，用户数持续增长、业务量迅速升高； 2，频率资源有限，网络压力日益显著 高话务和有限的频率资源导致更大的频率复用和带内 干扰，导致网络拥塞风险上升、无线通信质量下降 1，不考虑话务密度，对全网采取单一的
2、网络质量衡量 标准缺乏合理性； 2，需要及时优化网络结构、引入新技术，提高频率资 源利用率和网络质量 中国移动通信研究院 CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTE 内部资料 注意保密 Page 4 研究目标 建立全网统一的单位面积话务量、频率资源利 用率、网络优化水平衡量标杆： 研究全网统一的话务量和频率利用率指标； 研究全网统一的干扰度指标，网络覆盖指标（MR提 取）、重要网络统计指标（如掉话率等）、MOS值与 单位面积话务量、频谱利用率的关系； 建立无线资源利用率与无线网络架构、优化手 段的关联，指导全网通过合理的网络结构组织 提升网络质量，提高频率资源利用率。具体包
3、 括： 网络架构方面：1800M、底层延伸覆盖、室内覆盖等 ，及其启动条件； 优化手段方面：AMR、IRC、天线偶合等技术手段对 容量和质量的提升效果和应用前景分析 中国移动通信研究院 CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTE 内部资料 注意保密 Page 5 研究内容 研究目的已有成果本次研究内容 建立全网统一的单位 面积话务 量、频率资 源利用率、网络优 化 水平衡量标杆 关于提升频率效率的 初步分析，包括不同 频率复用方式与基本 网络质 量的关系，无 线信道利用率的极限 分析等 1，根据话务 密度、网络 结构、城市特定，合理划 分场景； 2，各省公司对各种场景 下的
4、网络容量和频率利用 率、网络质 量指标进 行 调研，分析三者关系 研究无线资 源利用率 与各种优化手段的关 系，指导全网优化工 作，进一步提升频率 资源利用率和网络质 量 各种2G增强技术对 网 络性能提升的初步结 论 1，对跳频、双频网等技 术的性能需进一步分析； 2，结合现网存在容量瓶 颈的区域，通过部署优化 试点，研究相关优化手段 的性能和适用场景 中国移动通信研究院 CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTE 内部资料 注意保密 Page 6 各省公司研究内容建议 省公司 研究内容 北京 1，数据调研和测试； 2，待定 上海 1，数据调研和测试； 2，双频独立组网、
5、双频混合组网的性能分析和优化方法 广东 1，数据调研和测试； 2，待定 江苏 1，数据调研和测试； 2，待定 福建 1，数据调研和测试； 2，待定 河南 1，数据调研和测试； 2，单频网容量提升的优化方法和经验 研究院 1，根据话务密度、网络结构、城市特定，合理划分场景，制 定调研内容表和测试规范； 2，通过建模、仿真等方式，研究话务密度、网络质量和频率 利用率的关系，并对跳频、双频网等技术的性能进行理论分析 中国移动通信研究院 CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTE 内部资料 注意保密 Page 7 时间计划建议 启动阶段（3月31日4月11日，两周） 明确研究目的和
6、研究方法，划分场景 明确调研内容，以及课题分工、时间计划 调研阶段（4月14日5月2日，三周） 研究院提供调研内容、测试规范 各省公司对现网进行统计和测试，获取相关数据 根据调研情况，制定具体的试点计划 研究阶段（5月5日6月6日，五周） 研究院负责完成理论分析研究工作 各省公司负责完成试点部署和测试工作 总结阶段（6月9日6月20日，两周） 通过研讨会等形式，总结研究成果，讨论网络优化经验 最终形成关于网络质量衡量标准以及优化网络结构和引 入新技术的指导意见 中国移动通信研究院 CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTE 内部资料 注意保密 Page 8 内容 课题概述
7、提高频率效率手段分析 频率效率衡量指标 提高等效频率复用系数 减小站间距 提高无线信道使用效率 场景划分 调研内容 中国移动通信研究院 CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTE 内部资料 注意保密 Page 9 频率效率衡量方式 等效频率复用系数（有效复用度） 有效频率负荷 EFL 频率利用率 中国移动通信研究院 CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTE 内部资料 注意保密 Page 10 提高频率利用率的方法 提高等效频率复用系数 目前主要频率复用方式有43、33、13、 MRP等 提高等效频率复用系数的方法有：跳频、 DPC、DTX、IRC等 减
8、小站间距 小区分裂 立体组网 提高无线信道使用效率 半速率（HR） 自适应半速率（AMR-HR） 中国移动通信研究院 CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTE 内部资料 注意保密 Page 11 内容 课题概述 提高频率效率方法分析 频率效率衡量指标 提高等效频率复用系数 减小站间距 提高无线信道使用效率 场景划分 调研内容 中国移动通信研究院 CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTE 内部资料 注意保密 Page 12 各频率复用系数下的网络质量仿真结果 载干比面积(km2)统计比例 Max C/I level (dB) =1810.17298.9
9、% Max C/I level (dB) =1710.250899.7% Max C/I level (dB) =1610.2788100% Max C/I level (dB) =1510.2804100% Max C/I level (dB) =1410.2808100% Max C/I level (dB) =1310.2808100% Max C/I level (dB) =1210.2808100% 43复用方式下的C/I分布 33复用方式下的C/I分布 载干比面积 (km2)统计比例 Max C/I level (dB) =188.474482.4% Max C/I level (
10、dB) =178.929686.8% Max C/I level (dB) =169.25290% Max C/I level (dB) =159.483292.2% Max C/I level (dB) =149.693694.3% Max C/I level (dB) =139.888496.2% Max C/I level (dB) =1210.03697.6% Max C/I level (dB) =1110.147698.7% Max C/I level (dB) =1010.23899.6% Max C/I level (dB) =910.272899.9% Max C/I lev
11、el (dB) =810.2808100% 理论情况下，等效频率复用系数为12时，能够满足网络质量要 求。等效频率复用系数为9时，需采用一些抗干扰技术才能达 到网络质量要求，采用跳频后对于话音基本能够满足质量要求 中国移动通信研究院 CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTE 内部资料 注意保密 Page 13 各频率复用系数下的网络质量仿真结果 33GPRS吞吐率仿真43GPRS覆盖仿真43 EGPRS 覆盖仿真33 EGPRS覆盖仿真 复用方式433313 平均时隙吞吐 量(kbps) 16.09814.64211.213 频谱效率 kbps/slot/MHz 6.70
12、8 8.1349.344 EGPRS下的频谱效率 复用方式433313 平均时隙吞吐量 (kbps) 40.09633.34919.6 频谱效率 kpps/slot/MHz 16.70718.52716.33 GPRS频谱频谱效率 中国移动通信研究院 CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTE 内部资料 注意保密 Page 14 各频率复用系数下的网络质量仿真结果 最低QoS要求复用 方式 平均时时隙吞吐量128Kbps64 Kbps32 Kbps16 Kbps8 Kbps 43 40.096kbps76.4100100100100 3333.349kbps59.295.7
13、99.8100100 1320.988kbps22.459.594.4100100 1113.215kbps2.411.630.759.579.4 注：手机终端的下行时隙能力为4时隙 业务类型DL典型承载速率kbpsUL典型承载速率kbps Email6464 WEB浏览6464 移动游戏、ICQ88 图片铃声下载6464 视频流6464 MMS6464 SMS88 Edge业务最低QoS要求 不同QoS要求下不同复用方式的覆盖比例 结论：1、对于EGPRS数据业务而言，频率复用系数9时，速率 相对系数为12有很大程度上的下降。2、根据中国移动服务和 业务领先的要求，建议中国移动的有效频率复用
14、度保持在10以 上，保证中国移动的网络质量发展需要。 中国移动通信研究院 CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTE 内部资料 注意保密 Page 15 主要提高频率复用系数的功能分析 跳频 特点 均化小区干扰，具有干扰分集增益 降低瑞利衰落影响，具有频率分集增益 跳频增益 与跳频负荷相关（TCH数目/跳频频点数） 根据仿真，在跳频负荷50时，跳频增益(C/I) 23dB 结论：理论情况下，在跳频负荷50时，跳频增益为23dB 中国移动通信研究院 CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTE 内部资料 注意保密 Page 16 主要提高频率复用系数的功能分
15、析 DPC（动态功率控 制） 一般情况下，DPC因 子为0.9, 则带来增益 ：-10log(0.9) =0.5dB DTX（不连续发射 ） 一般情况下，DTX激 活因子为0.5, 则带来 增益：-10log10(0.5) = 3dB 中国移动通信研究院 CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTE 内部资料 注意保密 Page 17 干扰消除技术概述 间接带来容量增益 半速率信道半速率信道 语音质量下降 紧紧紧紧密密频频频频率复用率复用 小区C/I下降 改善C/I 干扰消除 提高容量的方法 中国移动通信研究院 CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTE
16、内部资料 注意保密 Page 18 干扰消除技术分类 上行链路： 干扰消除合并IRC 下行链路： 单天线干扰消除 SAIC IRC：Interference Rejection Combining SAIC：Single Antenna Interference Cancellation SAI C IR C 上下行的干扰消除效果要均衡！ 中国移动通信研究院 CHINA MOBILE RESEARCH INSTITUTE 内部资料 注意保密 Page 19 上行干扰消除技术 IRC与MRC 上行接收端干扰的组成： 地区主要干扰干扰特点不同天线接 收的干扰 最优接收机算法算法一句话解释 低话务 密度区白噪声随机无相关性最大比合并 MRC 将有用信号同相加 权叠加使之最大化 高话务 密度区同频干扰 网外干扰 固定有相关性干扰消除合并 IRC 将同频
