基于td-scdma的hsdpa干扰仿真

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1、http://www.paper.edu.cn基于TD-SCDMA的HSDPA干扰仿真宋东冬，杨大成北京邮电大学电信工程学院，北京（100876）E-mail：songddd@163.com摘要：本文首先介绍了关于系统级仿真的原理。然后给出了一种基于MonteCarlo模型和时隙驱动相结合的TD-SCDMAHSDPA网络规划干扰仿真方法，介绍该算法中不同模块的实现方法，同时在最后给出一则仿真案例结果与分析。关键词：TD-SCDMA，HSDPA，半动态仿真，网络规划，干扰1.引言[2]随着中国几大运营商的重组，3G的市场在不久将会有巨大的发展。TD-

2、SCDMA作为我国具有自主知识产权的3G标准，将会在各地进行大规模组网。因此，TD-SCDMA的网络规划显得尤为重要。HSDPA作为TD-SCDMA的一种演进技术，它本身是一些无线增强技术的集合，利用HSDPA技术可以在现有技术的基础上使下行数据峰值速率由很大的提高，可以应付日益增加的无线数据业务。2.HSDPA系统级仿真流程2.1MonteCarlo方法与系统级仿真[3]MonteCarlo方法是CDMA无线网络系统级仿真的关键技术。MonteCarlo方法又称为统计实验方法，它是一种采用统计抽样理论近似求解数学问题或物理问题的方法。它可用来求解

3、概率性问题，也可以用来求解非概率问题。MonteCarlo方法的数学基础是大数定律里的努伯利定理：vlim(

4、Pp−

5、<=ε)1n→∞nCDMA系统是干扰受限系统，与其它无线系统相比，它的网络质量、覆盖、容量之间有非常复杂的动态关系。在上行链路上移动台的功率不足已克服来自其它移动台的干扰时，系统容量就达到极限；在下行链路中，基站的总功率没有多余的部分分配给新加入的移动台时，容量就达到极限。网络性能依赖于很多因素，因此对系统容量的分析难以进行理论分析，详细的网络规划以及网络优化需要基于系统级仿真，对网络进行更加深入全面的量化分析。系统级仿真是指通过执

6、行很多次的用户接入网络计算得到统计的结果,从而能更加真实地反[1]映实际的网络情况。可用于检验无线接入系统的性能和系统规划和优化。系统级仿真主要有两种方法，分别是动态系统级仿真和静态系统级仿真。2.2半动态仿真HSDPA作为TD-SCDMAR4的演进技术，主要目标是提高数据传输速率和小区吞吐量，在现网基础上通过独立组网和混合组网的方式扩展高速率数据业务。其采用的核心技术包括AMC，HARQ。HSDPA的仿真与R99网络相比有其自身特点，因为HSDPA提供的是尽力而为服务，所以其在兼顾调度公平的基础上强调的是小区最大吞吐量，因此接入失败率和覆-1-h

7、ttp://www.paper.edu.cn盖率在HSDPA系统中不再是衡量系统性能的主要指标。在HSDPA仿真中，主要的性能指标为重传概率，平均延时，小区数据吞吐量，UE端数据吞吐量等。HSDPA网络的特点是通过实时改变码速率实现链路自适应，也就是说数据传输速率是一个动态变化的过程，而数据传输速率与时间相关。且数据传输速率决定了最后系统仿真的主要技术指标系统吞吐量，所以采用静态仿真虽然具有效率高的特点，但用在HSDPA系统不但缺乏说服力而且仿真结果也存在较大误差。HSDPA系统动态防真也即时间驱动仿真，是通过在时间域上模拟网络随时间而变化的快衰条

8、件，小区干扰，分组调度，编码速率选择，数据重传来反映系统性能，该方法在吞吐量计算上具有更明显的说服力，在延迟计算上，更是能实现静态仿真难以实现的功能，但同时，时间驱动仿真的最小调度单位为5ｍｓ的ＴＴＩ，所以对系统开销会比较大，程序运行速度会受到限制。综合以上考虑，[4]我们在HSDPA的网络规划仿真中，提出一种半动态仿真的方法，即保留静态仿真中快照的方式，在一定周期内进行动态仿真，在动态仿真结束的时候进行快照，重复迭代多次。该仿真方法不仅能够近似的估算出网络的工作状态，同时在计算量上也在静态仿真和动[5]态仿真中采取了折中处理。对于TD-SCDMA

9、HSDPA无线网络规划的仿真具有可行性。2.3仿真流程在整个仿真过程中，包括系统初始化（链路初始化，业务，小区初始化等等），切换控制，载频分配，资源调度，功率控制，HARQ和AMC处理等模块，其中的HARQ，AMC，资源调度等模块在连续的TTI中调用。整个仿真流程参见图2.1。图2.1总流程图-2-http://www.paper.edu.cn对于连续TTI内的流程，则是HSDPA仿真的重点。HSDPA中的重要技术如HARQ，AMC等都在该流程中体现出来。该流程是与仿真总体流程并行的。系统初始化：1.遍历UE或者HS小区（依算法而定），确定每个UE

10、的HS服务小区2.根据业务模型，确定每个UE的承载类型与Qos等级3.根据业务模型，确定每个UE初始业务请求，业务请求加入