HSDPA仿真技术浅析

仿真技术是移动通信系统性能验证和实现设计工具的重要手段，通过采用仿真技术模拟系统工作过程，能得到更加精确的系统容量覆盖分析结果，输出运营商所关注的各项网络性能指标。同样，在HSDPA的网络规划中，仿真技术也对理论分析和工程实践具有指导作用。针对HSDPA仿真，典型指标包括：小区吞吐率、边缘速率、用户速率以及覆盖率等，通过对仿真结果进行分析可以合理估计HSDPA网络规模和投资规模，指导运营商在容量、覆盖、服务质量三者间寻求最佳点。

中兴通讯在3G无线网络仿真中积累了丰富的经验，对于HSDPA网络仿真也进行了深入的研究，形成了一套行之有效的网络仿真规范和方法。中兴通讯本着精益求精的态度，在实践中不断探索、总结、提高，真正具备了为优质HSDPA网络规划提供全面技术支持的能力。

本文以中兴通讯在HSDPA网络仿真实践中积累的经验为基础，以业界权威的网络规划软件AircomEnterprise为例，介绍HSDPA仿真技术。本文侧重于分析HSDPA仿真与R99仿真的不同点，如HSDPA的仿真参数设置及仿真结果分析等。考虑到建网初期都是R99和HSDPA共载频的，所 以本文HSDPA仿真介绍均以R99和HSDPA共载频混合组网为例。

二、HSDPA仿真原理

针对HSDPA仿真，仿真平台首先会考虑小区的下行总发射功率，然后再计算在每个格点上的HSDPA用户能够实际获得的SNIR（信号对噪声加干扰功率比）。当HSDPA用户在某一格点上尝试发起呼叫时，首先计算当前格点上能够实际获得的SNIR值，然后与所有承载的目标SNIR按照优先级别逐个进行比较，一旦实际SNIR超过业务所支持的某一个承载的SNIR目标值，即认为能够被成功接入，从而HSDPA业务就建立在了这个承载上。

在R99系统中，采用Eb/No（每比特能量与噪声功率密度之比）评估业务信道的接收能力，Eb/No是R99中非常关键的指标之一，在链路预算中直接决定了接收机的灵敏度。而在HSDPA系统中，采用的评价指标是Es/No（每符号能量与噪声之比），也就是我们所说的SNIR。 AIRCOMEnterprise软件中承载都是以Eb/No作为接入指标的，所以当进行HSDPA仿真时，就有必要将SNIR（Es/No）转换为 Eb/No。

SNIR与Eb/No是成正比的，其换算关系如下：

其中M表示一个空中符号代表的比特数，当调制方式为QPSK时M＝2，为16QAM时M＝4；Ncodes则表示该承载使用的码的个数。

三、HSDPA规划

采用仿真平台进行仿真之前，要对网络进行预规划。与R99一样，HSDPA网络预规划包括建立业务、链路预算以及容量估算等。

1.业务模型

HSDPA业务模型的计算中，不再沿用R99中的erl概念，而是直接统计出HSDPA业务的下行总数据吞吐率，并由此决定HSDPA功率分配的额度。要注意的是，HSDPA的上行业务一般是通过PS64K实现的，所以在计算上行PS64K承载的总吞吐率时，应是R99数据业务和HSDPA业务的上行流量之和。R99部分则仍要把各种业务模型数据归整成每种业务的上下行erl，以便用campbell方法进行容量估算。

2.链路预算

HSDPA的链路预算主要考虑下行链路预算。

HSDPA引入了HS-PDSCH信道，即下行物理信道，它的引入是为了承载传输信道HS-DSCH，也就是承载实际的用户数据，其扩频码为 SF16，UE可占用多个HS-PDSCH码道，并可根据实际信道条件选择不同的调制方式和编码方式，可承载不同大小的传输块。也正因如此，HSDPA没有固定的下行服务速率，因而在仿真之前的链路预算中需要首先确定被规划区域的小区边缘的用户服务速率需求，即小区边缘速率，进而确定HSDPA下行信噪比（Es/No）取值，随后按照与R99类似的链路预算过程获得最后结果。如果已知需要达到的边缘覆盖距离，可以反推能够达到的下行信噪比值，进而可以获得能够达到的HSDPA边缘速率。如图1所示。

图1 HSDPA下行链路预算流程图

需要注意的是，HSDPA因为不支持软切换和快速功控，故HSDPA链路预算中的软切换增益和功控余量均为0。

3.容量估算

容量估算的关键点在于应该预留多少功率资源给HSDPA。在建网初期，中兴通讯建议分配30%的功率给HSDPA。除去公共信道功率和HSDPA功率后，剩余功率用于R99下行容量的计算，便可得出满足容量所需的基站数。结合链路预算和容量估算，可知实际所需的基站半径和基站数，从而得到预规划组网方案。