一種高速下行分組接入容量估算方法和裝置的製作方法

2023-05-02 06:25:41

專利名稱：一種高速下行分組接入容量估算方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種HSDPA(High Speed DownlinkPacket Access，高速下行分組接入)容量估算方法和裝置。
背景技術：
無線數據業務的飛速發展對通信系統提出了新的要求。單純以話音為主的移動通信方式已漸漸不能滿足人們的要求，因此將來的移動通信系統必須在保證話音業務的基礎上，提供傳送圖片文件、收發郵件、上網衝浪，甚至點播電影等多媒體業務，以滿足用戶對高速數據的需求業務。
為了在現有網絡基礎上提供更高速和更先進的無線數據通信業務，出現了各種用於移動數據通信的增強技術。如目前的HSDPA(High Speed DownlinkPacket Access，高速下行分組接入)是3GPP(Third Generation PartnershipProject，第三代移動通信合作項目組)在Release 5和Release 6版本協議中為了滿足上/下行數據業務不對稱的需求而提出的一種增強型技術，可以在不改變現有WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，寬帶碼分多址)網絡結構的情況下，將下行數據業務速率提高到10.8Mbit/s。HSDPA採用的新技術包括AMC(Adaptive Modulation and Coding，自適應調製編碼)、H-ARQ(Hybrid Automatic Repeat Request，快速混合自動重傳)、FS(Fast Scheduling，快速調度)、FCS(Fast Cell Selection，快速小區選擇)等。
AMC的基本原理是基於信道狀態調整調製和編碼方式，其中信道狀態的評估來自接收機的反饋。配置AMC的系統中，靠近小區站點的用戶一般使用高階調製與高速率編碼，如64QAM(64 Quadrature Amplitude Modulation，64相正交幅度調製)、R＝3/4 Turbo碼，而靠近小區邊界的用戶採用低階調製與低速率編碼，比如QPSK(Quadrature Phase Shift Keying，正交相移鍵控)、R＝1/2Turbo碼。AMC的主要優點是合適位置的用戶有更高的數據速率從而增加了小區的平均吞吐量；減少幹擾變化的方法是改變調製及編碼方式，而不是改變傳輸功率。
H-ARQ是指接收方在解碼失敗的情況下，保存接收到的數據，並要求發送方重傳數據，接收方將重傳的數據和先前接受到的數據在解碼之前進行組合。H-ARQ可以提高系統性能，並可靈活地調整有效碼元速率，還可以補償由於採用鏈路適配所帶來的誤碼。H-ARQ有兩種運行方式。一種是在重傳時與初次發射時相同，這種方式又被稱之為chase或soft combining(軟合併)；另一種為重傳時的數據與前次發射有所不同，這種方式又被稱之為IR(Incremental Redundancy，遞增性冗餘)。後一種方式的性能要優於前一種，但進行接收時需要更大的內存。終端的預設內存容量是根據終端所能支持的最大數據速率和soft combining方式設計的。因而在最大數據速率時，只可能使用soft combining。而在使用較低的數據速率傳輸數據時，兩種方式都可以使用。
AMC的實現基於反饋信息的精確性和實時性，而H-ARQ自動自適應於實時信道狀態，而且對度量錯誤及延時不敏感。AMC與H-ARQ相結合則處理了各方面的問題。AMC選擇粗略的數據傳輸速率，而H-ARQ基於信道狀態進行數據傳輸速率的調整。
調度算法控制著共享資源的分配，在很大程度上決定了整個系統的行為。調度時應主要基於信道條件，同時考慮等待發射的數據量以及業務的優先等級等情況，並充分發揮AMC和H-ARQ的能力。調度算法應向瞬間具有最好信道條件的用戶發射數據，這樣在每個瞬間都可以達到最高的用戶數據速率和最大的數據吞吐量，但同時也應考慮到對每個用戶的公平性。因此，在短期內以信道條件為主，而在長期內應兼顧到對所有用戶的吞吐量。為了使系統能更好地適應信道的短期變化，因此在高速無線鏈路中，調度算法位於NodeB(基站)而不是位於RNC(Radio Network Controller，無線網絡控制器)。調度算法包括輪詢調度(Round Robin)、最大載幹比調度(MaximumCarrier-to-Interference rate，Max C/I)、比例公平調度(Proportional Fair)等。
現有技術中給出了一種HSDPA容量估算模型。分析了HSDPA系統下H-ARQ對鏈路吞吐量的影響，求得一定信噪比條件下的數據幀平均傳輸次數。H-ARQ是由FEC(Forward Error Correction，前向糾錯)和ARQ組成的，其中前向糾錯採用的是Turbo碼。每個分組呼叫在若干個TTI(Transmission TimeInterval，傳輸時間間隔)內傳輸。共享信道上的調度使得每個TTI時段內發生的錯誤是相互獨立的，所以每個TTI的數據的重傳次數是獨立的。根據中心極限定理，超過10個獨立同分布隨機變量的和近似為高斯分布。則分組包的傳輸次數是一個高斯分布，假設均值為Ns，方差為σ2。Ns和σ2可以用如下方法計算得到首先，假設所有的錯誤都可以通過CRC(Cyclical RedundancyCheck，循環冗餘碼校驗)得到。算法中假設合併只使用最新的兩次傳輸而不是所有的傳輸版本，特別在BLER(Block Error Rate，塊差錯率)為10％左右時，合併最新的兩次傳輸塊與所有的傳輸塊的性能相近。假設信道為慢衰落，且TTI時間小於相干時間，則一個TTI時段內，信道狀態保持不變，MCS(Modulation Coding Scheme，調製編碼方式)採用同一種體制。
令Pe是信息塊進行糾錯編碼後的解碼錯誤率，Ps為軟合併同一信息塊的兩個連續傳輸版本後的解碼錯誤率。則第j次成功解碼信息塊的概率Pj為Pj=Pej-1Psj-2(1-PePs)---[1]]]>平均傳輸次數Ns為Ns=1+Pe-PePs1-PePs---[2]]]>而沒有使用軟合併的平均傳輸次數為N=11-Pe---[3]]]>當目標誤幀率(Frame Error Rate，FER)很大時，軟合併的優勢比較明顯。
在實現本發明的過程中，發明人發現該方法至少存在如下問題分析H-ARQ性能時未考慮系統最大允許重傳次數的限制和反向信道確認幀的傳輸錯誤；對自適應調製編碼的分析沒有推導出清晰的MCS概率分布；分析幹擾分布時未考慮具體的小區拓撲結構，如19小區3扇區結構；只分析了鏈路層面的有效數據速率，沒有考慮系統層面的調度技術對系統容量的影響。
現有技術二中導出了Nakagami-m衰落信道上的鏈路頻譜利用率，詳細分析了AMC技術對系統性能的影響。對於平坦衰落信道，信道質量可由信噪比γb來衡量。因為信道狀態在一幀內保持不變，所以用一般的Nakagami-m信道來描述γb的統計特徵。每幀的接收信噪比γb是一個服從Gamma分布的隨機變量。
fb(b)=mmbm-1bm(m)exp(-mbb)---[4]]]>其中γb＝E{γb}為平均接收信噪比，(m):=0tm-1e-tdt]]>為Gamma函數，m為Nakagami衰落指數(m≥1/2)。Nakagami-m信道模型代表一大類衰落信道，當m＝1時即為Rayleigh信道。因為Ricean衰落參數K與Nakagami衰落參數m一一對應，所以Ricean信道也可以用Nakagami-m信道模型近似模擬。
對於AMC規則，MCS和實時誤幀率取決於接收信噪比γb。每種MCS的選擇概率為Pr(n)=nn+1fb(b)db=(m,mnb)-(m,mn+1b)(m)---[5]]]>其中(m,x):=xtm-1etdt]]>為補充的非完全Gamma函數。MCS的信噪比分界點γn的確定方法如下。γn是保證在傳輸模式n的場景下使得FER＝Ptarget的信噪比。其中Ptarget為目標誤幀率，FER為實際誤幀率，可表示為FER(n)1if0bpnanexp(-gnb)ifbpn---(6)]]>其中n是MCS標識，γb是接收信噪比。an，gn，γpn是模式獨立的。當分組包長度Np＝1080時，參數取值如表1。
表1 卷積編碼調製傳輸模式的誤碼率表達式參數取值


那麼信噪比分界點即可表示為γ0＝0n=1gnln(anPtarget),n=1,2,...,N---[7]]]>γN+1＝+∞通過上式求得的γn，可以確保AMC機制符合QoS要求。在保持目標QoS要求的前提下，這種AMC機制可以最大化頻譜利用率。
在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術中至少存在如下問題沒有對H-ARQ做出精確分析；分析幹擾分布時未考慮典型的小區拓撲結構，如19小區3扇區結構；只分析了鏈路層面的有效數據速率，沒有考慮系統層面的調度技術對系統容量的影響。

發明內容
本發明的實施例提供一種高速下行分組接入容量估算方法和裝置，以得到更準確的符合實際情況的關於高速下行分組接入容量的估算結果。
為達到上述目的，本發明的實施例提供一種高速下行分組接入容量估算方法，包括以下步驟獲取鏈路層面採用自適應調製編碼和快速混合自動重傳後的鏈路有效數據速率與移動臺接收信噪比的對應關係；根據所述對應關係和接收比特信噪比概率分布獲取系統在調度算法下的用戶吞吐量、扇區吞吐量以及系統滿足用戶的比例。
本發明的實施例還提供一種高速下行分組接入的容量估算裝置，包括
鏈路層面處理模塊，用於獲取鏈路層面採用自適應調製編碼和快速混合自動重傳後的鏈路有效數據速率與移動臺接收信噪比的對應關係；系統層面處理模塊，用於根據所述鏈路層面處理模塊得到的對應關係和接收比特信噪比概率分布，獲取系統在調度算法下的用戶吞吐量、扇區吞吐量以及系統滿足用戶的比例。
與現有技術相比，本發明的實施例具有以下優點綜合考慮各種關鍵技術(如自適應調製編碼、快速混合自動重傳、快速調度等)對高速下行分組接入容量的影響，使得估算結果更貼切的符合實際情況。擴大了估算方法的適用範圍，更加全面地分析了高速下行分組接入的容量。


圖1是本發明的實施例一中，一種HSDPA容量估算方法的流程圖；圖2是本發明的實施例二中，鏈路層面的計算流程圖；圖3是本發明的實施例二中，系統層面的計算流程圖；圖4是本發明的實施例二中，19小區3扇區結構的示意圖；圖5A至圖5C是本發明的實施例二中，不同情況下用戶位置的分布參數示意圖；圖6是本發明的實施例三中，一種HSDPA容量估算裝置的結構示意圖。
具體實施例方式
以下結合具體實施例和附圖，對本發明的實施方式作進一步說明。
本發明的實施例一中，一種HSDPA容量估算方法如圖1所示，包括如下步驟步驟s101、獲取鏈路層面採用AMC和H-ARQ後的鏈路有效數據速率與移動臺接收信噪比的對應關係。
該步驟為鏈路層面的計算，分析H-ARQ性能時考慮系統最大允許重傳次數的限制和反向信道確認幀的傳輸錯誤。推導出採用AMC和H-ARQ後的鏈路有效數據速率與移動臺接收信噪比的對應關係。
步驟s102、根據上述對應關係和接收比特信噪比概率分布獲取系統在調度算法下的用戶吞吐量、扇區吞吐量以及系統滿足用戶的比例。其中接收比特信噪比概率分布是根據小區拓撲結構獲取的。
該步驟為系統層面的計算，分析快速調度對系統性能的影響，給出扇區吞吐量、用戶吞吐量、系統滿足用戶比例的數學表達式，這些參數即可表示HSDPA容量的估算結果。
本發明的實施例二中，描述鏈路層面的計算流程。包括分析H-ARQ性能時考慮系統最大允許重傳次數的限制和反向信道確認幀的傳輸錯誤；推導出數據包傳輸次數概率分布和平均傳輸次數；同時可以求得進行最大次數重傳之後的剩餘誤幀率。基於此，分析得到一定調製編碼方式和碼道數組合下的鏈路有效數據速率。再根據系統的剩餘誤幀率要求，確定調製編碼方式和碼道數組合的信噪比門限。最後獲得採用AMC和H-ARQ後的鏈路有效數據速率與移動臺接收信噪比的對應關係。具體地，如圖2所示，包括如下步驟步驟s201、初始化，包括設定信道模型、調製編碼方式、碼道數、碼片速率、擴頻因子、HSDPA傳輸時間間隔TTI、H-ARQ方式、反饋信息錯誤概率、數據幀最大重傳次數以及獲取物理層誤碼率時所需的參數。
步驟s202、獲取物理層的誤碼率。物理層的誤碼率可以通過仿真獲得，也可以通過經典公式近似。以下以經典公式近似為例，說明誤碼率的獲取方法。
利用如下上界計算Turbo碼的誤碼率PbPbd=dfcdPd---[8]]]>其中Pd為Hamming距離為d的兩個序列的成對錯誤概率。cd定義為歸一化Hamming距離為d的信息比特的整體權重，代表了比特錯誤的平均數目。
cd=c=d-LA,cTC---[9]]]>其中L為交織長度，Aω，cTC為信息權重為ω，冗餘比特權重為c的碼字數目。
在AWGN(Additive White Gauss Noise，高斯白噪聲信道)的環境下，採用M-QAM調製方式時成對錯誤概率為Pd1log2M[1-(1-PM)2]---[10]]]>PM=2(1-1M)Q(dRc3log2Mb*(M-1))---[11]]]>b*=bNcode=EbNtNcode---[12]]]>其中M為調製指數，γb為移動臺接收比特信噪比，γb*為移動臺單個碼道的接收信噪比，假設配置給每個碼道的功率相等。
在頻率非選擇性Rayleigh衰落信道的環境下，採用M-QAM調製方式並運用分集技術時成對錯誤概率Pd0Pd(b*)p(b*)db*---[13]]]>其中p(b*)=1(d-1)!(b*)d(b*)d-1e-b*/b*---[14]]]>Pd(b*)1log2M[1-(1-PM)2]---[15]]]>PM=2(1-1M)Q(dRc3log2Mb*(M-1))---[16]]]>b*=bNcode=EbNtNcode---[17]]]>其中M為調製指數，γb為移動臺接收比特信噪比，γb*為移動臺單個碼道的接收信噪比，假設配置給每個碼道的功率相等。
步驟s203、對於給定的調製編碼方式、碼道數、碼片速率和擴頻因子，利用物理層的誤碼率結果得出首次數據幀傳輸誤幀率與移動臺接收比特信噪比的關係。
如果分組包中的每一個比特具有相同的比特錯誤率，且比特錯誤不相干，則首次傳輸誤幀率為Pe=1-(1-Pb)NP---[18]]]>
Np=Wlog2MRcTTISF---[19]]]>其中W為碼片速率，Pb為比特錯誤率，Np為分組包長度，Rc為編碼速率。
步驟s204、對於給定的調製編碼方式、碼道數、碼片速率、擴頻因子和H-ARQ方式(Chase Combining和Incremental Redundancy兩種)，利用物理層的誤碼率結果，給出兩次數據幀傳輸版本合併之後的誤幀率與移動臺接收比特信噪比的關係。
對於Chase Combining H-ARQ的情況Chase Combining HARQ採用Rake接收機最大比合併技術。則進行相鄰兩個版本合併之後的誤幀率Ps與Pe有相似的表達式，只要在公式[18]Pb的計算過程中γb*＝2γb即可得Ps的表達式，見步驟s202的公式[12]或[17]。
對於Incremental Redundancy H-ARQ的情況考慮合併兩個傳輸版本的情況。兩次傳輸相當於碼長變為兩倍，編碼速率變為原來的1/2的一次傳輸。即在公式[19]中令Np『＝2Np，在公式[18]Pb的計算過程中令Rc『＝Rc/2的一次傳輸，即可得Ps的表達式，見步驟s202的公式[11]或[16]。
步驟s205、利用步驟s203首次數據幀傳輸誤幀率和步驟s204兩次數據幀傳輸版本合併之後的誤幀率，對於給定的調製編碼方式、碼道數、碼片速率、擴頻因子、反饋信息錯誤概率(經驗值可取0.01或0.1)和H-ARQ方式(Chase Combining和Incremental Redundancy兩種)，得到數據幀傳輸次數概率分布與移動臺接收比特信噪比的關係。
假設反饋確認信道非理想，接收端的反饋信息ACK或者NACK有可能發生傳輸錯誤。但只會使得確認信息丟失，不會把ACK傳成NACK或者把NACK傳成ACK。假設確認信息錯誤率為Pf。則第j(j＞1)次成功解碼信息塊的概率，即傳輸次數為j的概率為Pj＝[1-(1-Pe)(1-Pf)][1-(1-PePs)(1-Pf)]j-2(1-PePs)(1-Pf)[20]當j＝1時，Pj＝(1-Pe)(1-Pf)。
步驟s206、利用步驟s205數據幀傳輸次數概率分布，對於給定的調製編碼方式、碼道數、碼片速率、擴頻因子、反饋信息錯誤概率(經驗值可取0.01或0.1)和H-ARQ方式(包括Chase Combining和Incremental Redundancy兩種)，在一定的系統允許最大重傳次數限制下，得到數據幀平均傳輸次數與移動臺接收比特信噪比的關係。
假設系統允許最大重傳次數為Nmax，則傳輸次數的均值為Ns=j=1NmaxjPj---[21]]]>計算可得平均傳輸次數Ns=1+(1-Pf)(Pe-PePs)(1-PePs)(1-Pf)]]>-[1-(1-Pe)(1-Pf)]{(1+Nmax)[1-(1-PePs)(1-Pf)]Nmax-1-Nmax[1-(1-PePs)(1-Pf)]Nmax}(1-PePs)(1-Pf)---[22]]]>步驟s207、利用步驟s203首次數據幀傳輸誤幀率和步驟s204兩次數據幀傳輸版本合併之後的誤幀率，對於給定的調製編碼方式、碼道數、碼片速率、擴頻因子、反饋信息錯誤概率(經驗值可取0.01或0.1)和H-ARQ方式(Chase Combining和Incremental Redundancy兩種)，在一定的系統允許最大重傳次數限制下，給出系統進行最大次數重傳後的剩餘誤幀率與移動臺接收比特信噪比的關係。
AMC結合H-ARQ進行工作。定義進行最大次數傳輸Nmax後的剩餘誤幀率FERr=[1-(1-Pe)(1-Pf)][1-(1-PePs)(1-Pf)]Nmax-1---[23]]]>系統對FERr有一定的要求，必須不超過Ploss，即FERr≤Ploss，Ploss為目標剩餘誤幀率。只有當剩餘誤幀率FERr的值小於Ploss時，數據幀才就被正確接收。
步驟s208、利用步驟s206數據幀平均傳輸次數和步驟s207剩餘誤幀率，對於給定的傳輸模式，如調製編碼方式、碼道數、碼片速率、擴頻因子、反饋信息錯誤概率(經驗值可取0.01或0.1)和H-ARQ方式(Chase Combining和Incremental Redundancy兩種)，給出鏈路有效數據速率與移動臺接收比特信噪比的關係。
當系統採用的調製方式為M-QAM或QPSK時(QPSK的調製階數和4-QAM相等)，編碼速率為Rc的Turbo碼，Ncode個碼道的組合時，鏈路有效數據速率為RAMC=Wlog2MRcNcode(1-FERr)SFNs---[24]]]>步驟s209、利用步驟s207剩餘誤幀率，給定碼片速率、擴頻因子、反饋信息錯誤概率(經驗值可取0.01或0.1)和H-ARQ方式(Chase Combining和Incremental Redundancy兩種)，對於遴選的傳輸模式對應的的調製編碼方式和碼道數組合，給出達到一定目標剩餘誤幀率(經驗值為1％)的信噪比門限。
設計目標是最大化數據速率，同時滿足QoS要求。假設傳輸功率保持不變。分割整個信噪比範圍為N+1個不重疊的連續區間，區間分界點記為{γn}n＝0N+1。當γb∈[γn，γn+1)時，選擇模式n。為了避免深衰落，當γb∈[γ0，γ1)時，沒有有效數據傳播。
下面給出MCS的信噪比分界點γn的確定方法。γn是保證在傳輸模式n的場景下使得FERr＝Ploss的信噪比。
求FERr關於γb的反函數得γb＝f(FERr，MCS) [25]那麼信噪比分界點即可表示為γ0＝0γn＝f(Ploss，MCSn)n＝1，2，...，N [26]γN+1＝+∞通過式[26]求得的γn，可以確保AMC機制符合QoS要求。在保持目標QoS要求的前提下，這種AMC機制可以最大化頻譜利用率。
步驟s210、利用步驟s208一定調製編碼方式和碼道數組合下的鏈路有效數據速率和步驟209得到的信噪比門限，給定碼片速率、擴頻因子、反饋信息錯誤概率(經驗值可取0.01或0.1)和H-ARQ方式(Chase Combining和Incremental Redundancy兩種)，得到採用AMC及H-ARQ後的鏈路有效數據速率與移動臺接收比特信噪比的關係。
採用AMC機制後，根據移動臺接收信噪比的大小自適應地調整MCS方式和碼道數。結合式[24][26]即可得到鏈路有效數據速率與移動臺接收信噪比的對應關係。當γb∈[γn，γn+1)時，選擇模式n，由式[24]獲得相應的有效數據速率。為了避免深衰落，當γb∈[γ0，γ1)時，沒有有效數據傳播。
本發明的實施例二中，描述了系統層面的計算方法。進行小區內外幹擾分析時，考慮19小區3扇區拓撲結構，分析快速調度對系統性能的影響，19小區3扇區拓撲結構是蜂窩網絡規劃中典型的小區拓撲結構，以19小區3扇區拓撲結構為例分析得到的結果最具有代表性。首先在激活移動臺位置固定時求出扇區吞吐量、用戶吞吐量。同時對於給定的業務速率要求和業務激活因子，給出系統滿足用戶比例。然後考慮所有激活移動臺位置在服務扇區內均勻分布時的平均扇區吞吐量、用戶平均吞吐量及系統滿足用戶比例。具體的，系統層面的計算流程如圖3所示，包括如下流程步驟s301、獲取步驟s210中得到的採用AMC及H-ARQ後的鏈路有效數據速率與移動臺接收比特信噪比的關係。
步驟s302、考慮圖4所示19小區3扇區結構，其中陰影區域為中心小區，θAj表示基站j在終端位置的天線方向角，(γj，θAj)表示基站j的位置坐標；(γ，θ)表示終端的位置坐標。
給定擴頻因子、業務信道功率比例、小區內正交因子、路徑損耗指數、陰影衰落均值及標準差，當扇區內所有激活移動臺位置一定時時，求出移動臺接收比特信噪比的概率分布。
假設(1)考慮如上圖所示的19個小區3扇區蜂窩結構，六邊形半徑為R，基站發射天線的天線波瓣函數為A(Aj)=-min[12(Aj3dB)2,Am]---[27]]]>式中，θAj表示基站j在終端位置的天線方向角，其取值範圍為[-π，π]，令θ3dB＝70°，Am＝20dB；(2)移動臺位置為均勻分布；(3)考慮對數正態分布的陰影衰落；(4)使用極坐標(r，θ)，把本小區基站作為與原點，水平線作為極軸；(5)第i個基站到移動臺(r，θ)的傳播損耗為Li(r,)=D-l10Xi10=D-leYi=D-lKi---[28]]]>其中D為第i個基站到移動臺(r，θ)的距離，l為路徑損失指數(典型值為3或4)。Xi為均值為零，標準差為σXi的Gaussian(高斯)分布，Ki為對數正態隨機變量，代表陰影衰落。考慮到小區之間的陰影相關性，可以將Xi建模為如下形式Xi＝aζc+bζi[29]式中，ζc為所有基站的共用因子，而ζi的取值則因基站而異，且彼此之間相互獨立；假設小區之間的陰影相關性為0.5，則可以令a＝b＝1/，ζi標準差的取值如表2。
表2

第i個基站(ri，θi)到移動臺(r，θ)的衰落為Li(r,)=(r2+ri2-2rircos(i-))-12Ki---[30]]]>(ri，θi)為各個基站位置的極坐標。
移動臺(r，θ)的接收信噪比為b=EbNt=SFPA(A0)L0(r,)/WN0+i=118PA(Ai)Li(r,)/W+(1-)PA(A0)L0(r,)/W]]>=SFPA0K0r-l/WN0+i=118PA(Ai)(r2+ri2-2rircos(i-))-12Ki/W+PA(A0)K0r-l(1-)/W---[31]]]>其中SF為擴頻因子，ψ為Node B配置給高速業務信道的功率比例。N0為熱噪聲密度，P和W為基站的最大發射功率和擴頻帶寬，而A(θAj)等價於基站j的發射天線在終端方向上的功率衰減因子，取決於基站j在終端位置上的天線方向角θAj。由於與總的傳輸信號功率相比，背景熱噪聲的影響可以忽略不計，因此上式可轉換為如下形式
b=SFK0i=118A(Ai)A(A0)Ji-lKi+K0(1-)=SF10X0/10i=118A(Ai)A(A0)Ji-l10xi/10+10X0/10(1-)]]>=SF1i=118A(Ai)A(A0)Ji-l10b(i-0)/10+(1-)=SF1i=118Ii+(1-)=SF1X+(1-)---[32]]]>Ji=(1+(rir)2-2(rir)cos(i-))12---[33]]]>式[32]中， 對於某個終端來說是一個位置決定的量，因此Ii為一組相互獨立的對數正態變量，而有限個相互獨立的對數正態隨機變量之和可近似為對數正態隨機變量，也就是說X仍為一個對數正態變量，進而rb也服從對數正態分布，其均值和方差可通過Wilkinson方法求得。
步驟s303、利用步驟s301鏈路有效數據速率和步驟s302移動臺接收比特信噪比的概率分布，考慮19小區3扇區結構，給定擴頻因子、業務信道功率比例、小區內正交因子、路徑損耗指數、陰影衰落均值及標準差、碼片速率、反饋信息錯誤概率(經驗值可取0.01或0.1)、系統允許最大重傳限制和H-ARQ方式(Chase Combining和Incremental Redundancy兩種)，當扇區內所有激活移動臺位置一定時，求出採用不同快速調度機制(如輪詢調度、最大載幹比調度、比例公平調度等)時扇區吞吐量和用戶吞吐量。
a)Maximum C/I Scheduling Algorithm(最大載幹比調度)N個用戶所在位置為(ri，θi)(1≤i≤N)時第i個用戶的信噪比為γidB且被調度的概率密度函數為
fidBs(idB)=Pr(idB=maxj{jdB})fidB(idB)]]>=j=1,jiNPr(idBidB)fidB(idB)]]>=j=1,jiN[1-Q(idB-10lg(SF)-mn(rj,j)n(rj,j))]]]>12nexp[-(idB-10lg(SF)-mn(ri,i))22n2(ri,i)]---[34]]]>則第i個用戶被調度時接收信噪比γidB落在MCS模式n所在的信噪比區間的概率為Pr(n)=ndBn+1dBfidBs(idB)didB---[35]]]>同時，MCS模式n下的平均重傳次數為Nn=ndBn+1dBNsfidBs(idB)didBPr(n)---[36]]]>MCS模式n下的剩餘誤幀率為FERr(n)=ndBn+1dBFERrfidBs(idB)didBPr(n)---[37]]]>則N個用戶所在位置為(ri，θi)(1≤i≤N)時第i個用戶的吞吐量為Th(ri,i)=WSFn=1NmcsNcode(n)log2MnRc(n)(1-FERr(n))Pr(n)Nn---[38]]]>其中，NMCS為採用傳輸模式總數，W為碼片速率，SF為擴頻因子，Ncode(n)、Mn和Rc(n)分別為採用傳輸模式n時所用的碼道數、調製階數和編碼速率。
N個用戶所在位置為(ri，θi)(1≤i≤N)的扇區吞吐量為Th(r,)=n=1NTh(ri,i)---[39]]]>b)Proportional Fair Scheduling Algorithm(比例公平調度)N個用戶所在位置為(ri，θi)(1≤i≤N)時第i個用戶的信噪比為γidB且被調度的概率密度函數為fidBs(idB)=Pr(idB-idB=maxj{jdB-jdB})fidB(idB)]]>=j=1,jiNPr(jdB-jdBidB-idB)fidB(idB)]]>=j=1,jiN[1-Q(idB-10lg(SF)-mn(ri,i)n(rj,j))]]]>12nexp[-(idB-10lg(SF)-mn(ri,i))22n2(ri,i)]---[40]]]>則第i個用戶被調度時接收信噪比γidB落在MCS模式n所在的信噪比區間的概率為Pr(n)=ndBn+1dBfbdBs(bdB)dbdB---[41]]]>同時，MCS模式n下的平均重傳次數為Nn=ndBn+1dBNsfbdBs(bdB)dbdBPr(n)---[42]]]>MCS模式n下的剩餘誤幀率為FERr(n)=ndBn+1dBFERrfbdBs(bdB)dbdBPr(n)---[43]]]>則N個用戶所在位置為(ri，θi)(1≤i≤N)時第i個用戶的吞吐量為Th(ri,i)=WSFn=1NmcsNcode(n)log2MnRc(n)(1-FERr(n))Pr(n)Nn---[44]]]>其中Ncode(n)、Mn和Rc(n)分別為採用傳輸模式n時所用的碼道數、調製階數和編碼速率，W為碼片速率，SF為擴頻因子。
N個用戶所在位置為(ri，θi)(1≤i≤N)的扇區吞吐量為Th(r,)=n=1NTh(ri,i)---[45]]]>步驟s304、利用步驟s303用戶吞吐量，考慮19小區3扇區結構，給定擴頻因子、業務信道功率比例、小區內正交因子、路徑損耗指數、陰影衰落均值及標準差、碼片速率、反饋信息錯誤概率(經驗值可取0.01或0.1)、系統允許最大重傳限制和H-ARQ方式(Chase Combining和IncrementalRedundancy兩種)、業務速率和業務激活因子，當扇區內所有激活移動臺位置一定時，求出採用不同快速調度機制(如輪詢調度、最大載幹比調度、比例公平調度等)時的系統滿足用戶比例。
假設業務數率速率要求為R，業務激活因子為ρ。系統有N個激活的用戶，提供的用戶吞吐量為Th(ri，θi)(i＝1，2，...，N)。用戶滿足的要求為Th(ri，θi)≥R·ρ [46]若滿足上式的用戶數為N*，則系統滿足的用戶比例為P＝N*/N[47]步驟s305、利用步驟s303扇區內所有激活移動臺位置一定時的扇區吞吐量和用戶吞吐量，考慮19小區3扇區結構，給定擴頻因子、業務信道功率比例、小區內正交因子、路徑損耗指數、陰影衰落均值及標準差、碼片速率、反饋信息錯誤概率(經驗值可取0.01或0.1)、系統允許最大重傳限制和H-ARQ方式(Chase Combining和Incremental Redundancy兩種)，當扇區內所有激活移動臺位置均勻分布時，求出採用不同快速調度機制(如輪詢調度、最大載幹比調度、比例公平調度等)時平均扇區吞吐量和平均用戶吞吐量。
假設扇區內用戶位置服從均勻分布，跨度A和r的關係分圖5A、5B、5C所示三種情況。假設直徑為1，則總面積為3/8。
在圖5A所示情況下，A＝2π/3；此種情況下的總面積為S1=01/223rdr=12---[48]]]>在圖5B所示情況下，先求出角B和r的關係。利用正弦定理，rsin(2/3)=1/2sinC=1/2sin(-(2/3+B))=1/2sin(2/3+B)---[49]]]>則有B＝-π/6+arccos[/(4r)]，那麼A的值為A=23-2B=23-2[-6+arccos(34r)]=-2arccos(34r)---[50]]]>此種情況下的總面積為
S1=1/23/2[r-2rarccos(34r)]dr=24+38---[51]]]>在圖5C所示情況下，同理可得A=-23+2arcsin(32r)---[52]]]>此種情況下的總面積為S1=3/21[-23r+2rarcsin(32r)]dr=34-8---[53]]]>(1)輪詢調度其平均扇區吞吐量與服務單個用戶時一樣。每個用戶的平均吞吐量為平均扇區吞吐量的1/N。
下面給出扇區內只有單個用戶時的吞吐量。若用戶所在的位置為(r，θ)，則接收信噪比γbdB落在MCS模式n所在的信噪比區間的概率為Pr(n)=Q(SNRndB-101g(SF)-mn(r,)n(r,))-Q(SNRn+1dB-101g(SF)-mn(r,)n(r,))---[54]]]>其中mn和σn的值與移動臺的位置(r，θ)有關。
同時MCS模式n下的平均重傳次數為Nn=ndBn+1dBNsfbdB(bdB)dbdBPr(n)---[55]]]>MCS模式n下的剩餘誤幀率為FERr(n)=ndBn+1dBFERrfbdB(bdB)dbdBPr(n)---[56]]]>當採用MCSn模式時，調製方式為Mn-QAM，編碼速率為Rc。每個傳輸符號攜帶Rn＝Rc·log2(Mn)個信息比特。對於未編碼傳輸模式，Rc＝1。採用一個帶寬為B＝1/Ts的Nyquist脈衝成形濾波器，其中Ts為符號速率。位置為(r，θ)的用戶吞吐量為
Th(r,)=WSFn=1NmcsNcode(n)log2MnRc(n)(1-FERr(n))Pr(n)Nn---[57]]]>其中Ncode(n)、Mn和Rc(n)分別為採用傳輸模式n時所用的碼道數、調製階數和編碼速率，W為碼片速率，SF為擴頻因子。
考慮移動臺位置在服務扇區內均勻分布，則單用戶時，扇區的平均吞吐量為Thsector=01/2(-/3/3Th(r,)839d)dr]]>+1/23/2(-{-2arccos[3/(4r)]}/2{-2arccos[3/(4r)]}/2Th(r,)839d)dr]]>+3/21(-{-2/3+2arcsin[3/(2r)]}/2{-2/3+2arcsin[3/(2r)]}/2Th(r,)839d)dr---[58]]]>此即為採用Round Robin調度算法時的扇區吞吐量。在這種N個用戶平均分布於扇區內的情況下，每個用戶的平均吞吐量為Thuser=ThsectorN---[59]]]>(2)最大載幹比和比例公平調度多個用戶均勻分布於扇區內，則扇區的平均吞吐量為對所有可能的分布情況進行統計平均，表示為Thsector=(01/2-/3/3d1dr1+1/23/2-{-2arccos[3/(4r1)]}/2{-2arccos[3/(4r1)]}/2d1dr1+3/21-{-2/3+2arcsin[3/(2r1)]}/2{-2/3+2arcsin[3/(2r1)]}/2d1dr1)]]>(01/2-/3/3d2dr2+1/23/2-{-2arccos[3/(4r2)]}/2{-2arccos[3/(4r2)]}/2d2dr2+3/21-{-2/3+2arcsin[3/(2r2)]}/2{-2/3+2arcsin[3/(2r2)]}/2d2dr2)]]>...
(01/2-/3/3dNdrN+1/23/2-{-2arccos[3/(4rN)]}/2{-2arccos[3/(4rN)]}/2dNdrN+3/21-{-2/3+2arcsin[3/(2rN)]}/2{-2/3+2arcsin[3/(2rN)]}/2dNdrN)]]>Th(r,)(839)N---[60]]]>在這種N個用戶平均分布於扇區內的情況下，每個用戶的平均吞吐量為Thuser=ThsectorN---[61]]]>步驟s306、利用步驟s304扇區內所有激活移動臺位置一定時的系統滿足用戶比例和步驟s305扇區內所有激活移動臺位置均勻分布時的用戶吞吐量，考慮19小區3扇區結構，給定擴頻因子、業務信道功率比例、小區內正交因子、路徑損耗指數、陰影衰落均值及標準差、碼片速率、反饋信息錯誤概率(經驗值可取0.01或0.1)、系統允許最大重傳限制和H-ARQ方式(ChaseCombining和Incremental Redundancy兩種)、業務速率和業務激活因子，當扇區內所有激活移動臺位置均勻分布時，求出採用不同快速調度機制(如輪詢調度、最大載幹比調度、比例公平調度等)時的平均系統滿足用戶比例。
多個用戶均勻分布於扇區內，則系統滿足的用戶比例為所有可能的分布情況的統計平均，表示為P=(01/2-/3/3d1dr1+1/23/2-{-2arccos[3/(4r1)]}/2-2arccos[3/(4r1)]}/2d1dr1+3/21-{-2/3+2arcsin[3/(2r1)]}/2{-2/3+2arcsin[3/(2r1)]}/2d1dr1)]]>(01/2-/3/3d2dr2+1/23/2-{-2arccos[3/(4r2)]}/2-2arccos[3/(4r2)]}/2d2dr2+3/21-{-2/3+2arcsin[3/(2r2)]}/2{-2/3+2arcsin[3/(2r2)]}/2d2dr2)]]>...
(01/2-/3/3dNdrN+1/23/2-{-2arccos[3/(4rN)]}/2-2arccos[3/(4rN)]}/2dNdrN+3/21-{-2/3+2arcsin[3/(2r2)]}/2{-2/3+2arcsin[3/(2r2)]}/2dNdrN)]]>P(839)N---[62]]]>通過使用上述實施例提供的HSDPA的容量估算方法，綜合考慮了各種關鍵技術如自適應調製編碼、快速混合自動重傳、快速調度等對HSDPA容量的影響，包括鏈路和系統兩個層面。在鏈路層面，克服了獨立分析AMC和H-ARQ性能的局限，從而使得估算結果更貼切的符合實際情況。在系統層面，分析快速調度對系統性能的影響的數學表達式，從而擴大了估算方法的適用範圍。另外鏈路層面和系統層面的容量估算步驟有機地結合，更加全面地分析了HSDPA的容量。
本發明的實施例三中，一種HSDPA的容量估算裝置如圖6所示，包括鏈路層面處理模塊10、系統層面處理模塊20和參數設置模塊30。其中，鏈路層面處理模塊10，用於獲取鏈路層面採用自適應調製編碼AMC和快速混合自動重傳H-ARQ後的鏈路有效數據速率與移動臺接收信噪比的對應關係。
系統層面處理模塊20，用於根據鏈路層面處理模塊得到的對應關係和接收比特信噪比概率分布，獲取系統在調度算法下的用戶吞吐量、扇區吞吐量以及系統滿足用戶的比例。
參數設置模塊30，用於設置鏈路層面處理模塊和系統層面處理模塊進行處理時所需的參數，鏈路層面處理模塊進行處理時所需的參數包括信道模型、調製編碼方式、碼道數、碼片速率、擴頻因子、高速下行分組接入傳輸時間間隔、快速混合自動重傳方式、系統允許的數據幀最大傳輸次數、反饋信息錯誤概率、數據幀最大重傳次數以及獲取物理層誤碼率時所需的參數中的一種或多種；系統層面處理模塊進行處理時所需的參數包括小區拓撲結構、擴頻因子、業務速率要求、業務激活因子、碼片速率、反饋信息錯誤概率、系統允許的數據幀最大傳輸次數、快速自動混合重傳方式、快速調度機制、業務信道功率比例、小區內正交因子、路徑損耗指數、陰影衰落的均值和標準差中的一種或多種。
其中，鏈路層面處理模塊10進一步包括有效數據速率獲取子模塊11，獲取數據幀平均傳輸次數和剩餘誤幀率，得到鏈路有效數據速率；信噪比門限獲取子模塊12，根據剩餘誤幀率得到信噪比門限；對應關係獲取子模塊13，根據有效數據速率獲取子模塊11得到的鏈路有效數據速率，以及信噪比門限獲取子模塊12得到的信噪比門限，獲取採用AMC和H-ARQ鏈路有效數據速率與移動臺接收信噪比的對應關係。
其中，系統層面處理模塊具體包括20吞吐量獲取子模塊21，根據鏈路層面處理模塊得到的對應關係，以及接收比特信噪比的概率分布，獲取移動臺位置均勻分布時的扇區和用戶吞吐量；比例獲取子模塊22，根據鏈路層面處理模塊得到的對應關係，以及接收比特信噪比的概率分布，獲取移動臺位置固定時的滿足用戶比例；估算子模塊23，根據吞吐量子模塊21得到的移動臺位置均勻分布時的扇區和用戶吞吐量，以及比例獲取子模塊22得到的移動臺位置固定時的滿足用戶比例，獲取移動臺位置均勻分布時的滿足用戶比例。
通過使用以上實施例提供的HSDPA的容量估算裝置，包括鏈路和系統兩個層面。在鏈路層面，克服了獨立分析AMC和H-ARQ性能的局限，從而使得估算結果更貼切的符合實際情況。在系統層面，分析快速調度對系統性能的影響的數學表達式，從而擴大了估算方法的適用範圍。另外鏈路層面和系統層面的容量估算步驟有機地結合，更加全面地分析了HSDPA的容量。
以上公開的僅為本發明的幾個具體實施例，但是，本發明並非局限於此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種高速下行分組接入的容量估算方法，其特徵在於，包括如下步驟獲取鏈路層面採用自適應調製編碼和快速混合自動重傳後的鏈路有效數據速率與移動臺接收信噪比的對應關係；根據所述對應關係和接收比特信噪比概率分布獲取系統在調度算法下的用戶吞吐量、扇區吞吐量以及系統滿足用戶的比例。
2.如權利要求1所述高速下行分組接入的容量估算方法，其特徵在於，所述獲取鏈路有效數據速率與移動臺接收信噪比的對應關係的步驟具體包括獲取鏈路有效數據速率和傳輸模式的信噪比門限；根據所述鏈路有效數據速率和所述傳輸模式的信噪比門限，獲取鏈路有效數據速率與移動臺接收信噪比的對應關係。
3.如權利要求2所述高速下行分組接入的容量估算方法，其特徵在於，所述獲取鏈路有效數據速率的步驟具體包括獲取首次數據幀傳輸誤幀率和兩次數據幀傳輸版本合併之後的誤幀率；根據所述首次數據幀傳輸誤幀率和兩次數據幀傳輸版本合併之後的誤幀率，獲取數據幀傳輸次數概率分布；根據所述數據幀傳輸次數概率分布，獲取數據幀平均傳輸次數；根據所述首次數據幀傳輸誤幀率和所述兩次數據幀傳輸版本合併之後的誤幀率，獲取剩餘誤幀率；根據所述數據幀平均傳輸次數和所述剩餘誤幀率，獲取所述傳輸模式確定時的鏈路有效數據速率。
4.如權利要求2所述高速下行分組接入的容量估算方法，其特徵在於，所述獲取傳輸模式的信噪比門限的步驟具體包括獲取首次數據幀傳輸誤幀率和兩次數據幀傳輸版本合併之後的誤幀率；根據所述首次數據幀傳輸誤幀率和所述兩次數據幀傳輸版本合併之後的誤幀率，獲取剩餘誤幀率；根據所述剩餘誤幀率，獲取所述傳輸模式的信噪比門限。
5.如權利要求3所述高速下行分組接入的容量估算方法，其特徵在於，所述數據幀傳輸次數概率分布Pj為對於給定的調製編碼方式、碼道數、碼片速率、擴頻因子、反饋信息錯誤概率和快速混合自動重傳方式，Pj＝[1-(1-Pe)(1-Pf)][1-(1-PePs)(1-Pf)]j-2(1-PePs)(1-Pf)；當j＝1時，Pj＝(1-Pe)(1-Pf)；其中，Pe為首次數據傳輸誤幀率，Ps為兩次傳輸版本合併之後的誤幀率，Pf為反饋確認信息錯誤率。
6.如權利要求3所述高速下行分組接入的容量估算方法，其特徵在於，所述數據幀平均傳輸次數Ns為對於給定的調製編碼方式、碼道數、碼片速率、擴頻因子、反饋信息錯誤概率和快速混合自動重傳方式，Ns=1+(1-Pf)(Pe-PePs)(1-PePs)(1-Pf)]]>-[1-(1-Pe)(1-Pf)]{(1+Nmax)[1-(1-PePs)(1-Pf)]Nmax-1-Nmax[1-(1-PePs)(1-Pf)]Nmax}(1-PePs)(1-Pf)]]>其中，Nmax為系統允許的數據幀最大傳輸次數，Pe為首次數據傳輸誤幀率，Ps為兩次傳輸版本合併之後的誤幀率，Pf為反饋確認信息錯誤率。
7.如權利要求3或4所述高速下行分組接入的容量估算方法，其特徵在於，所述剩餘誤幀率FERr為對於給定的調製編碼方式、碼道數、碼片速率、擴頻因子、反饋信息錯誤概率和快速混合自動重傳方式，FERr=[1-(1-Pe)(1-Pf)][1-(1-PePs)(1-Pf)]Nmax-1,]]>且FERr≤Ploss。其中，Pe為首次數據傳輸誤幀率，Ps為兩次傳輸版本合併之後的誤幀率，Pf為反饋確認信息錯誤率，Ploss為目標剩餘誤幀率，Nmax為系統允許的數據幀最大傳輸次數。
8.如權利要求1所述高速下行分組接入的容量估算方法，其特徵在於，所述接收比特信噪比概率分布為根據小區拓撲結構獲取所述接收比特信噪比概率分布。
9.如權利要求1所述高速下行分組接入的容量估算方法，其特徵在於，述根據所述對應關係和接收比特信噪比概率分布獲取系統在調度算法下的用戶吞吐量、扇區吞吐量以及系統滿足用戶的比例的步驟具體包括根據所述移動臺接收比特信噪比的概率分布以及鏈路有效數據速率，獲取移動臺位置固定時的扇區和用戶吞吐量；根據所述移動臺位置固定時的扇區和用戶吞吐量，獲取移動臺位置均勻分布時的扇區和用戶吞吐量；根據所述移動臺位置固定時的扇區和用戶吞吐量，獲取移動臺位置固定時的滿足用戶比例；根據所述移動臺位置均勻分布時的扇區和用戶吞吐量，以及所述移動臺位置固定時的滿足用戶比例，獲取移動臺位置均勻分布時的滿足用戶比例。
10.如權利要求9所述高速下行分組接入的容量估算方法，其特徵在於，調度算法為輪詢調度時，所述移動臺位置均勻分布時用戶吞吐量為Th(r,)=WSFn=1NmcsNcode(n)log2MnRc(n)(1-FERr(n))Pr(n)Nn]]>其中Th(r，θ)表示19小區3扇區蜂窩結構種位置為(r，θ)的用戶吞吐量，W為碼片速率，SF為擴頻因子，NMCS為傳輸模式總數，Ncode(n)、Mn和Rc(n)分別為採用傳輸模式n時所用的碼道數、調製階數和編碼速率，N為調製編碼模式n下的平均重傳次數，FERr(n)為調製編碼模式n下的剩餘誤幀率，Pr(n)為接收信噪比γbdB落在調製編碼模式n所在的信噪比區間的概率；所述移動臺位置均勻分布時扇區的平均吞吐量Thsec tor為Thsector=01/2(-/3/3Th(r,)839d)dr]]>+1/23/2(-{-2arccos[3/(4r)]}/2{-2arccos[3/(4r)]}/2Th(r,)839d)dr]]>+3/21(-{-2/3+2arcsin[3/(2r)]}/2{-2/3+2arcsin[3/(2r)]}/2Th(r,)839d)dr]]>
11.如權利要求9所述高速下行分組接入的容量估算方法，其特徵在於，調度算法為最大載幹比和比例公平調度時，所述移動臺位置均勻分布時所述扇區的平均吞吐量為Thsector=(01/2-/3/3d1dr1+1/23/2-{-2arccod[3/(4r1)]}/2{-2arccos[3/(4r1)]}/2d1dr1+3/21-{-2/3+2arcsin[3/(2r1)]}/2{-2/3+2arcsin[3/(2r1)]}/2d1dr1)]]>(01/2-/3/3d2dr2+1/23/2-{-2arccod[3/(4r2)]}/2{-2arccos[3/(4r2)]}/2d2dr2+3/21-{-2/3+2arcsin[3/(2r2)]}/2{-2/3+2arcsin[3/(2r2)]}/2d2dr2)]]>...]]>(01/2-/3/3dNdrN+1/23/2-{-2arccod[3/(4rN)]}/2{-2arccos[3/(4rN)]}/2dNdrN+3/21-{-2/3+2arcsin[3/(2rN)]}/2{-2/3+2arcsin[3/(2rN)]}/2dNdrN)]]>Th(r,)(839)N]]>其中， 為N個用戶所在位置為(r1，θ1)(1≤i≤N)的扇區吞吐量，即Th(r,)=n=1NTh(ri,i).]]>所述用戶的平均吞吐量為Thuser=ThsectorN]]>其中，N為用戶數量。
12.如權利要求9所述高速下行分組接入的容量估算方法，其特徵在於，所述移動臺位置均勻分布時的滿足用戶比例P為P=(01/2-/3/3d1dr1+1/23/2-{-2arccod[3/(4r1)]}/2{-2arccos[3/(4r1)]}/2d1dr1+3/21-{-2/3+2arcsin[3/(2r1)]}/2{-2/3+2arcsin[3/(2r1)]}/2d1dr1)]]>(01/2-/3/3d2dr2+1/23/2-{-2arccod[3/(4r2)]}/2{-2arccos[3/(4r2)]}/2d2dr2+3/21-{-2/3+2arcsin[3/(2r2)]}/2{-2/3+2arcsin[3/(2r2)]}/2d2dr2)]]>...]]>(01/2-/3/3dNdrN+1/23/2-{-2arccod[3/(4rN)]}/2{-2arccos[3/(4rN)]}/2dNdrN+3/21-{-2/3+2arcsin[3/(2rN)]}/2{-2/3+2arcsin[3/(2rN)]}/2dNdrN)]]>P(839)N]]>其中，P為激活移動臺位置固定時系統滿足的用戶比例，N為用戶數。
13.一種高速下行分組接入的容量估算裝置，其特徵在於，包括鏈路層面處理模塊，用於獲取鏈路層面採用自適應調製編碼和快速混合自動重傳後的鏈路有效數據速率與移動臺接收信噪比的對應關係；系統層面處理模塊，用於根據所述鏈路層面處理模塊得到的對應關係和接收比特信噪比概率分布，獲取系統在調度算法下的用戶吞吐量、扇區吞吐量以及系統滿足用戶的比例。
14.如權利要求13所述高速下行分組接入的容量估算裝置，其特徵在於，還包括參數設置模塊，用於設置所述鏈路層面處理模塊和系統層面處理模塊進行處理時所需的參數，所述鏈路層面處理模塊進行處理時所需的參數包括信道模型、調製編碼方式、碼道數、碼片速率、擴頻因子、高速下行分組接入傳輸時間間隔、快速混合自動重傳方式、系統允許的數據幀最大傳輸次數、反饋信息錯誤概率、數據幀最大重傳次數以及獲取物理層誤碼率時所需的參數中的一種或多種；所述系統層面處理模塊進行處理時所需的參數包括小區拓撲結構、擴頻因子、業務速率要求、業務激活因子、碼片速率、反饋信息錯誤概率、系統允許的數據幀最大傳輸次數、快速自動混合重傳方式、快速調度機制、業務信道功率比例、小區內正交因子、路徑損耗指數、陰影衰落的均值和標準差中的一種或多種。
15.如權利要求13所述高速下行分組接入的容量估算裝置，其特徵在於，所述鏈路層面處理模塊進一步包括有效數據速率獲取子模塊，用於根據數據幀平均傳輸次數和剩餘誤幀率，獲取鏈路有效數據速率；信噪比門限獲取子模塊，用於根據剩餘誤幀率獲取信噪比門限；對應關係獲取子模塊，用於根據有效數據速率獲取子模塊得到的鏈路有效數據速率，以及信噪比門限獲取子模塊得到的信噪比門限，獲取採用自適應調製編碼和快速混合自動重傳後的鏈路有效數據速率與移動臺接收信噪比的對應關係。
16.如權利要求13所述高速下行分組接入的容量估算裝置，其特徵在於，所述系統層面處理模塊具體包括吞吐量獲取子模塊，用於根據所述鏈路層面處理模塊得到的對應關係，以及接收比特信噪比概率分布，獲取移動臺位置均勻分布時的扇區和用戶吞吐量；比例獲取子模塊，用於根據所述鏈路層面處理模塊得到的對應關係，以及接收比特信噪比概率分布，獲取移動臺位置固定時的滿足用戶比例；估算子模塊，用於根據吞吐量子模塊得到的移動臺位置均勻分布時的扇區和用戶吞吐量，以及比例獲取子模塊得到的移動臺位置固定時的滿足用戶比例，獲取移動臺位置均勻分布時的滿足用戶比例。
全文摘要
本發明公開了一種高速下行分組接入的容量估算方法，包括如下步驟獲取鏈路層面採用自適應調製編碼和快速混合自動重傳後的鏈路有效數據速率與移動臺接收信噪比的對應關係；根據對應關係和接收比特信噪比概率分布獲取系統在調度算法下的用戶吞吐量、扇區吞吐量以及系統滿足用戶的比例。本發明公開了一種高速下行分組接入的容量估算裝置。通過使用本發明所提供的方法和裝置，綜合考慮了各種關鍵技術如自適應調製編碼、快速混合自動重傳、快速調度等對高速下行分組接入容量的影響，從而擴大了估算方法的適用範圍，更加全面地分析了高速下行分組接入的容量。
文檔編號H04L1/00GK101080032SQ20071010769
公開日2007年11月28日 申請日期2007年5月25日 優先權日2007年5月25日
發明者吳中, 李鵬, 趙新勝 申請人:華為技術有限公司