网络规划中的系统仿真技术课件.ppt

《网络规划中的系统仿真技术课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《网络规划中的系统仿真技术课件.ppt（47页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、网络规划中的系统仿真技术网络规划中的系统仿真技术第1页，此课件共47页哦 系统仿真概述系统仿真概述6.1 系统仿真方法与基本流程系统仿真方法与基本流程6.2 网络分析方法的发展网络分析方法的发展6.4 系统仿真与链路仿真之间的接口系统仿真与链路仿真之间的接口6.3 小小 结结6.5第2页，此课件共47页哦 本章内容本章内容 系统仿真的基本概念和意义系统仿真的基本概念和意义 系统仿真的方法分类系统仿真的方法分类 系统仿真的基本流程系统仿真的基本流程 系统仿真结果的分析系统仿真结果的分析 系统仿真与链路仿真的接口系统仿真与链路仿真的接口 网络分析方法的发展网络分析方法的发展第3页，此课件共47页哦

2、 本章重点本章重点 系统仿真的基本概念和意义系统仿真的基本概念和意义 两种系统仿真的方法两种系统仿真的方法 系统仿真与链路仿真的关系系统仿真与链路仿真的关系第4页，此课件共47页哦 学习目的和要求学习目的和要求 了解系统仿真的目的和要求了解系统仿真的目的和要求 熟悉系统仿真的基本流程熟悉系统仿真的基本流程 熟悉系统仿真建模思路熟悉系统仿真建模思路 掌握系统仿真方法掌握系统仿真方法第5页，此课件共47页哦 6.1 6.1 系统仿真概述系统仿真概述 无线网络规划对于运营商网络建设具无线网络规划对于运营商网络建设具有指导性的意义。好的规划能成功地在网有指导性的意义。好的规划能成功地在网络覆盖、容量、

3、质量及建网成本间取得良络覆盖、容量、质量及建网成本间取得良好的平衡，辅助运营商在网络建设和升级好的平衡，辅助运营商在网络建设和升级扩容的各阶段采取最佳的实施方案，实现扩容的各阶段采取最佳的实施方案，实现其建网效益的最大化。其建网效益的最大化。第6页，此课件共47页哦 规划仿真是网络规划流程的重要组成规划仿真是网络规划流程的重要组成部分。通过网络规划仿真，利用系统仿真部分。通过网络规划仿真，利用系统仿真软件可跟踪网络过程，输出多达几十种网软件可跟踪网络过程，输出多达几十种网络性能指标，使运营商能全面、透彻了解络性能指标，使运营商能全面、透彻了解网络运营质量，从而针对性地开展优化工网络运营质量，从

4、而针对性地开展优化工作。作。第7页，此课件共47页哦 通过网络规划仿真可以获得所规划网通过网络规划仿真可以获得所规划网络的部分重要性能参数，如导频覆盖、最络的部分重要性能参数，如导频覆盖、最佳小区、系统负载、切换区域等，对实际佳小区、系统负载、切换区域等，对实际组网有着重要的指导和借鉴作用。组网有着重要的指导和借鉴作用。第8页，此课件共47页哦 现在的网络规划软件往往只考虑静态现在的网络规划软件往往只考虑静态仿真技术，如果考虑系统中存在的无线资仿真技术，如果考虑系统中存在的无线资源管理的影响，就需要考虑动态仿真技术，源管理的影响，就需要考虑动态仿真技术，但是动态仿真需要大量的计算资源和时间，但

5、是动态仿真需要大量的计算资源和时间，使得动态仿真技术在网络规划中不是切实使得动态仿真技术在网络规划中不是切实可行的方法，或者只考虑将动态仿真技术可行的方法，或者只考虑将动态仿真技术应用于小范围的热点地区分析。应用于小范围的热点地区分析。第9页，此课件共47页哦 6.2 6.2 系统仿真方法与基本流程系统仿真方法与基本流程 系统仿真是从整个系统（包含多个小系统仿真是从整个系统（包含多个小区和大量用户）的角度分析系统的覆盖、区和大量用户）的角度分析系统的覆盖、容量和系统的性能，对于系统的参数设置容量和系统的性能，对于系统的参数设置给予定量的分析，为无线网络的规划优化给予定量的分析，为无线网络的规划

6、优化提供依据。一般来说，系统仿真方法有两提供依据。一般来说，系统仿真方法有两种，分别为静态仿真（种，分别为静态仿真（Static Simulations）和动态仿真（）和动态仿真（Dynamic Simulations）。）。第10页，此课件共47页哦 6.2.1 静态仿真静态仿真 所谓静态仿真是所谓静态仿真是3GPP TR25.942中的中的快照式仿真，其特点是激活快照式仿真，其特点是激活UE与小区的连与小区的连接关系固定。单个快照仿真的设置时间很接关系固定。单个快照仿真的设置时间很短，一般是短，一般是150个功率调整次数，相当于系个功率调整次数，相当于系统工作的统工作的0.1秒时间。秒时间

7、。第11页，此课件共47页哦 静态仿真的基本思想就是分析一些相静态仿真的基本思想就是分析一些相对独立的网络状态，例如，根据网络和业对独立的网络状态，例如，根据网络和业务特征确定的不同的业务分布。每个网络务特征确定的不同的业务分布。每个网络状态的生成和分析称为一个循环。状态的生成和分析称为一个循环。第12页，此课件共47页哦 每个循环包括几个步骤。首先根据特每个循环包括几个步骤。首先根据特定业务特征生成快照，随后对快照进行分定业务特征生成快照，随后对快照进行分析，即根据快照中的业务分布分析网络状析，即根据快照中的业务分布分析网络状态。综合多幅相对独立的快照的分析结果态。综合多幅相对独立的快照的分

8、析结果给出统计的分析结果。给出统计的分析结果。第13页，此课件共47页哦 在静态仿真的快照中不能仿真快速功在静态仿真的快照中不能仿真快速功率控制，软切换，移动台移动，因而需要率控制，软切换，移动台移动，因而需要通过一个动态的仿真过程（链路级仿真）通过一个动态的仿真过程（链路级仿真）得到这些因素的统计平均影响，在静态仿得到这些因素的统计平均影响，在静态仿真中加入这些因素对网络的平均影响。真中加入这些因素对网络的平均影响。第14页，此课件共47页哦 图图6-1 静态仿真过程静态仿真过程第15页，此课件共47页哦 6.2.2 动态仿真动态仿真 动态仿真是一种通过在连续时间上模动态仿真是一种通过在连续

9、时间上模拟移动台在网络中的状态来进行网络分析拟移动台在网络中的状态来进行网络分析的方法。仿真的时间可以被分割到：码片的方法。仿真的时间可以被分割到：码片阶段，比特阶段。阶段，比特阶段。第16页，此课件共47页哦 图图6-2 动态仿真过程动态仿真过程第17页，此课件共47页哦 WCDMA系统中有一些重要的动态无系统中有一些重要的动态无线资源管理机制来平衡网络的容量和服务线资源管理机制来平衡网络的容量和服务质量，这些管理机制对于网络的性能和网质量，这些管理机制对于网络的性能和网络规划具有重要的影响。络规划具有重要的影响。第18页，此课件共47页哦 动态仿真可以较精确地评估网络性能，动态仿真可以较精

10、确地评估网络性能，动态仿真的主要问题是仿真速度。动态仿真的主要问题是仿真速度。第19页，此课件共47页哦 事件驱动型仿真中的驱动事件包括移事件驱动型仿真中的驱动事件包括移动台的事件以及一部分控制事件。它们是动台的事件以及一部分控制事件。它们是一系列随机事件，包括如下内容。一系列随机事件，包括如下内容。第20页，此课件共47页哦 （1）新用户产生；）新用户产生；（2）激活的用户中止业务；）激活的用户中止业务；（3）用户状态变化；）用户状态变化；（4）信噪比变化；）信噪比变化；（5）上行或下行业务质量的变化；）上行或下行业务质量的变化；（6）移动用户的位置移动（用户的）移动用户的位置移动（用户的位

11、移超过一定的距离）。位移超过一定的距离）。第21页，此课件共47页哦 6.2.3 两种仿真方法的比较两种仿真方法的比较 对上述两种系统仿真的分析方法从仿对上述两种系统仿真的分析方法从仿真时间、是否反映功率控制、反映的网络真时间、是否反映功率控制、反映的网络细节、用户移动性细节、用户移动性4个方面进行了比较，如个方面进行了比较，如表表6-1所示。所示。第22页，此课件共47页哦 仿真的特征仿真的特征静静 态态 仿仿 真真动动 态态 仿仿 真真时时 间间 驱驱 动动事事 件件 驱驱 动动仿真仿真时间时间随机生成的随机生成的快照没有瞬快照没有瞬时时变变化化阶阶段重复段重复进进行快照仿真行快照仿真由空

12、状由空状态态开始开始仿真有瞬仿真有瞬时变时变化化阶阶段段单单个，但是个，但是较长较长的仿真的仿真时间时间随机生成的快照随机生成的快照没有瞬没有瞬时变时变化化阶阶段多个段多个较较短的仿真短的仿真时间时间功率控制功率控制只考只考虑虑功率控功率控制的平均影响制的平均影响功率控制的仿真功率控制的仿真只考只考虑虑功率控制的功率控制的平均影响平均影响表表6-1仿真方法的过程比较仿真方法的过程比较第23页，此课件共47页哦 续表续表续表续表仿真的特征仿真的特征静静 态态 仿仿 真真动动 态态 仿仿 真真时时 间间 驱驱 动动事事 件件 驱驱 动动过过程程细节细节不考不考虑虑控制控制指令没有数据指令没有数据包

13、的仿真没有包的仿真没有考考虑虑数据包重数据包重传传仿真部分控制仿真部分控制指令数据包的仿指令数据包的仿真包括数据包重真包括数据包重传传不考不考虑虑控制指令控制指令数据包的仿真数据包的仿真包括数据包重包括数据包重传传移移动动性性用用户户的位置由的位置由矩矩阵阵点位置确点位置确定定精确的用精确的用户户位置，位置，包括随包括随时间时间的移的移动动精确的用精确的用户户位置，位置，在在驱动驱动事件事件发发生生时时更新位置更新位置第24页，此课件共47页哦 静态系统仿真一般假设所有的用户终静态系统仿真一般假设所有的用户终端都处于激活状态，并且都分配网络的资端都处于激活状态，并且都分配网络的资源。源。第25

14、页，此课件共47页哦 方方法法准准确确性性复复杂杂性性运运 行行 时时 间间静静态态仿真仿真比比较较精确精确比比较难较难以以设设定，定，结结果比果比较较复复杂杂依依赖赖于移于移动动台和小台和小区的数量，花区的数量，花费时费时间间中等中等动态动态仿真仿真时间驱动时间驱动十分精确十分精确难难以分析以分析结结果果时间时间最最长长事件事件驱动驱动比比较较精确精确比比较较复复杂杂依依赖赖与移与移动动台和小台和小区数量，以及区数量，以及业务业务类类型，型，较较静静态态仿真仿真要要长长表表6-2网络分析方法的性能比较网络分析方法的性能比较第26页，此课件共47页哦 6.2.4 动态仿真的基本流程动态仿真的基

15、本流程 系统仿真一般分为初始化阶段和主循系统仿真一般分为初始化阶段和主循环阶段两个部分。环阶段两个部分。第27页，此课件共47页哦图6-4 动态仿真的基本流程第28页，此课件共47页哦 6.2.5 仿真结果与分析仿真结果与分析 1覆盖覆盖 通过仿真可以考察不同业务、不同区通过仿真可以考察不同业务、不同区域的覆盖概率，软切换区域的大小，导频域的覆盖概率，软切换区域的大小，导频污染可能出现的区域等。污染可能出现的区域等。第29页，此课件共47页哦1 1）通过反复调整参数和基站数量与位置）通过反复调整参数和基站数量与位置使覆盖概率略超过目标值使覆盖概率略超过目标值A,如果覆盖率过低，则增加基站如果覆

16、盖率过低，则增加基站B，如果覆盖率过高，则减少基站，如果覆盖率过高，则减少基站C，如果基站功率未满配，可增加发射功，如果基站功率未满配，可增加发射功率。率。D，调整天线的方位角，下倾角，高度，调整天线的方位角，下倾角，高度E，更换天线类型，更换天线类型第30页，此课件共47页哦（2 2）调整参数和基站数量与位置使导）调整参数和基站数量与位置使导频污染降至最小频污染降至最小A,调整天线的方位角，下倾角，高度调整天线的方位角，下倾角，高度B，更换天线类型，更换天线类型C，调整基站发射功率，调整基站发射功率D，在导频污染区新建基站，在导频污染区新建基站第31页，此课件共47页哦（3 3）调整参数和基

17、站数量与位置使软切）调整参数和基站数量与位置使软切换区域的比例合适换区域的比例合适A,调整更换天线类型调整更换天线类型B，调整基站发射功率，调整基站发射功率D，调整基站位置和天线高度，调整基站位置和天线高度第32页，此课件共47页哦 2容量容量 如果某个基站的负载过重则会出现该如果某个基站的负载过重则会出现该小区的噪声增长超出门限值，导致覆盖概小区的噪声增长超出门限值，导致覆盖概率降低。一般来说上行负载不应超过率降低。一般来说上行负载不应超过50%，下行负载不应该超过，下行负载不应该超过75%。当出现噪声。当出现噪声增长超过门限值时可采用以下措施。增长超过门限值时可采用以下措施。1）新增基站）

18、新增基站2）调整天线的方位角、下倾角、高度）调整天线的方位角、下倾角、高度3）更换天线类型）更换天线类型4）增大发射功率）增大发射功率第33页，此课件共47页哦 3输出仿真结果输出仿真结果 仿真结果包括性能报告、质量分析、仿真结果包括性能报告、质量分析、工程设备参数等。如果设备参数经过了调工程设备参数等。如果设备参数经过了调整则需要到实地进行验证，如：整则需要到实地进行验证，如：A,天馈线参数天馈线参数 B，基站参数，基站参数 如果在实际设计中采用了塔放、直放如果在实际设计中采用了塔放、直放站等网络优化手段并在仿真中体现，则需站等网络优化手段并在仿真中体现，则需要实地考察以确定它们是否被准确使

19、用。要实地考察以确定它们是否被准确使用。第34页，此课件共47页哦 6.3 6.3 系统仿真与链路仿真系统仿真与链路仿真 之间的接口之间的接口链路仿真链路仿真：集中于一个或多个通信连路中物理层一个：集中于一个或多个通信连路中物理层一个或多个技术的仿真技术。或多个技术的仿真技术。系统仿真系统仿真：对多个小区情况下多用户存在的情况下，：对多个小区情况下多用户存在的情况下，系统的整体性能，包括各种控制策略和资源配置的研系统的整体性能，包括各种控制策略和资源配置的研究。究。一般说，系统仿真要依赖于链路仿真的结果。一般说，系统仿真要依赖于链路仿真的结果。第35页，此课件共47页哦 为了评估一个大规模无线

20、网络的性能，为了评估一个大规模无线网络的性能，有必要将链路仿真与系统仿真分离。这主有必要将链路仿真与系统仿真分离。这主要是由下面几个原因造成的。要是由下面几个原因造成的。首先，将一个网络中的所有无线链路首先，将一个网络中的所有无线链路的实际的物理层操作都进行仿真是一件非的实际的物理层操作都进行仿真是一件非常艰难的事，即使在当今的计算机的运算常艰难的事，即使在当今的计算机的运算速度下。速度下。第36页，此课件共47页哦 其次，对于系统工程师而言，仿真一其次，对于系统工程师而言，仿真一个无线网络系统不仅仅意味着提供定量的个无线网络系统不仅仅意味着提供定量的结果，同时应当对于那些影响系统性能的结果，

21、同时应当对于那些影响系统性能的因素给出定性的分析。因素给出定性的分析。第37页，此课件共47页哦 在系统仿真工具中，信号功率与干扰在系统仿真工具中，信号功率与干扰和噪声功率的比率（简称信干噪比，和噪声功率的比率（简称信干噪比，SINR）非常容易获取，而且能够基本准确）非常容易获取，而且能够基本准确地反映通信链路的性能，所以它是地反映通信链路的性能，所以它是CDMA系统常用的衡量指标。系统常用的衡量指标。第38页，此课件共47页哦 同时，在同时，在CDMA系统中多址干扰远大系统中多址干扰远大于由接收机热噪声等组成的背景噪声，所于由接收机热噪声等组成的背景噪声，所以信干噪比就退化成信干比（以信干噪

22、比就退化成信干比（SIR），信号），信号功率与干扰功率的比率。功率与干扰功率的比率。第39页，此课件共47页哦 在数字传输系统中，在数字传输系统中，Eb/I0也是一个很也是一个很常用的参数。它代表了每赫兹每秒每比特常用的参数。它代表了每赫兹每秒每比特的能量与干扰谱密度的比率。的能量与干扰谱密度的比率。第40页，此课件共47页哦 在码分多址系统中，信干比与在码分多址系统中，信干比与Eb/Io是是成正比的，有成正比的，有P PG G为系统处理增益。为系统处理增益。第41页，此课件共47页哦 6.4 6.4 网络分析方法的发展网络分析方法的发展 快速，实时，精确的分析对于网络规快速，实时，精确的分析

23、对于网络规划具有决定的意义，这可以通过并行仿真划具有决定的意义，这可以通过并行仿真器来实现。随着并行技术的发展，已经有器来实现。随着并行技术的发展，已经有集成集成400个处理器的并行仿真系统在实验室个处理器的并行仿真系统在实验室中应用。在提高仿真速度方面还有更多的中应用。在提高仿真速度方面还有更多的工作要做。工作要做。第42页，此课件共47页哦小小 结结 本章主要介绍了无线网络规划中的系本章主要介绍了无线网络规划中的系统仿真方法，统仿真方法，WCDMA无线网络中用于网无线网络中用于网络规划阶段的仿真技术一般分为静态系统络规划阶段的仿真技术一般分为静态系统仿真和动态系统仿真。仿真和动态系统仿真。

24、第43页，此课件共47页哦 静态仿真是静态仿真是3GPP技术报告技术报告TR25.942中中的快照式仿真，其特点是激活的快照式仿真，其特点是激活UE与小区的与小区的连接关系固定。连接关系固定。第44页，此课件共47页哦 动态仿真即连续时间仿真或运动仿真，动态仿真即连续时间仿真或运动仿真，需要考虑闭环功率控制、小区搜索、准入需要考虑闭环功率控制、小区搜索、准入控制、开环控制、负载控制、软切换、下控制、开环控制、负载控制、软切换、下行功率平衡、外环功率控制、行功率平衡、外环功率控制、UE运动运动/静止静止状态、状态、RRM事件报告。事件报告。第45页，此课件共47页哦 动态系统仿真尽量与真实系统一致，动态系统仿真尽量与真实系统一致，这样的系统仿真如果满足一定的符合实际这样的系统仿真如果满足一定的符合实际假设条件，其结果比静态系统仿真更接近假设条件，其结果比静态系统仿真更接近未来网络的实际情况。未来网络的实际情况。第46页，此课件共47页哦 静态仿真比较适合于负载比较轻的情静态仿真比较适合于负载比较轻的情况，即对于一定的网络布置，高网络负载况，即对于一定的网络布置，高网络负载的分析结论可信度低。动态仿真中能较完的分析结论可信度低。动态仿真中能较完全的反映无线资源管理的影响，对网络规全的反映无线资源管理的影响，对网络规划和优化作出指导。划和优化作出指导。第47页，此课件共47页哦