4g planning tool

Planning Tool

الشريف: محمد تقديم

: إشراف . . زرقا نزار د السواح أيمن د

08/09/2014

الرئيسة العناوين الرابع الجيل في المفتاحية الخصائص

المشروع مراحل

التغطية تخطيط النظام معامالت

القاعدية المحطة معامالت

النقالة المحطة معامالت

أخرى معامالت

الراديوي االنتشار RF Propagation Modelنموذج

التغطية حسابات

السعة تخطيط الخليوية الشبكة في النقل معدل

الخدمة Service Modelنموذج

االزدحام Traffic Modelنموذج

الفيزيائية الطبقة على الخلية في التحكمي Control Overheadالعبء

الخلية في النقل معدل

السعة حسابات

1

3 الرابع الجيل في المفتاحية الخصائصOFDMA الهابطة الوصلة على المتعدد للوصول

SC-FDMA الصاعدة الوصلة على المتعدد للوصول

الموارد كتلة مدتها 12من RBتتألف زمنية حصة امتداد على فرعي 0.5msحامل

الراديوي اإلطار إلى 10msمدة زمنيتين 10مقسمة حصتين إلى مقسم منها كل فرعية إطارات

الخلية في األعظمي النقل و 300Mbpsمعدل الهابطة الوصلة الصاعدة 75Mbpsعلى الوصلة على

الهوائيات تعدد لتقنيات مختلفة الصاعدة MIMOأنماط و الهابطة الوصلتين على

Required eNodeB Number

Link Budge

t

MAPL Dimensioning Area/Cell

Area

Propagation Model

Cell Radius

Required Cells due

to Coverage

Service Model Single user throughput

NetworkThroughput (IP)

control overhead

Cell throughput (MAC)

Cell throughput (IP)

NetworkThroughput/Cell

throughput

Requirements

Capabilities


Required Cells due

to Capacity

Traffic Model

4

System Parameters

eNodeB Parameters

UE Parameters

Other Parameters

Dimensioning Area

Cell Area

Cell Type

Number of users

Coverage Planning

Capacity Planning

5 التغطية تخطيط

:المطلوبة تأمين الهدف التغطية منطقة ضمن والصاعدة الهابطة الوصلتين على كافية مستقبلة استطاعة

- + = : الضياعات األرباح المرسلة االستطاعة المستقبلة االستطاعة الوصلة ميزانية

MAPL = EIRP + Gain – Margins – Sensitivity


Link Budge

t


Area

Propagation Model

Cell Radius

Required Cells due

to Coverage



control overhead




throughput

Requirements

Capabilities


Required Cells due

to Capacity

Traffic Model

6

System Parameters

eNodeB Parameters

UE Parameters

Other Parameters

Dimensioning Area

Cell Area

Cell Type

Number of users

Coverage Planning

Capacity Planning

7الهابطة الوصلة ميزانية

النظام معامالت: االزدواجية الترددية نمط FDDاالزدواجية: الترددية الرابع الحزم الجيل مزدوجة 19يقدم ترددية حزمة

: القناة حزمة : }6 عرض ممكنة {1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz, 20MHzخيارات : االزدحام القرى أنماط الضواحي، المدن، الكثيفة، المدن

: القناة ETU70Hzو EPA5Hzنموذج•EPA5Hz :حركة سرعات km/hr 7~2يدعم

•ETU70Hz :حركة سرعات km/hr 102~28يدعم

20MHz15MHz10MHz5MHz

1.4

MH

z

3M

Hz

100RB50RB 75RB25RB15RB6RB


Link Budge

t


Area

Propagation Model

Cell Radius

Required Cells due

to Coverage



control overhead




throughput

Requirements

Capabilities


Required Cells due

to Capacity

Traffic Model

8

System Parameters

eNodeB Parameters

UE Parameters

Other Parameters

Dimensioning Area

Cell Area

Cell Type

Number of users

Coverage Planning

Capacity Planning


القاعدية المحطة معامالتTx Power Per SC

FeederLoss

JumperLoss

ConnectorLoss

TTA insertion LossTx Antenna

GainPTX Per SC=PTX Per Antenna −10 log ( System NRB×12 )

GTX Antenna(dBi )=10 log [32000/ (Horizontal Beamwidth×Vertical Beamwidth)]

EIRP(dBi)=PTX Per SC−LFeeder− LJumper − Lconnectors−ILTTA+GTX Antenna

Lconnectors (dB)=Connector Number×0 .05×√Operating Frequency∈GHz

EIRP (dBi)


Link Budge

t


Area

Propagation Model

Cell Radius

Required Cells due

to Coverage



control overhead




throughput

Requirements

Capabilities


Required Cells due

to Capacity

Traffic Model

10

System Parameters

eNodeB Parameters

UE Parameters

Other Parameters

Dimensioning Area

Cell Area

Cell Type

Number of users

Coverage Planning

Capacity Planning



Noise figure

SINR Required

Thermal noise per SC (dBm)

Receiver Sensitivity

(dBm)Body Loss

TypicalValue={3dB for VoIP0otherwise

N SC=−132.2dBm Typical value More Complicated

الهابطة الوصلة ميزانية


النسبة SINRتحديد

12

Required SINR

MIMO Scheme

Channel Model (EPA5, ETU70)

Target BLER (Typically 10%)

Allocated NRB

Target MCS {0,..,28}

Target cell edge throughput (T)

Manual or from Optimization method

Channel Bandwidth

QPSK, 16QAM, 64QAM

Coding rates: 12%~93%



النسبة SINRتحديد

األمثل والترميز التعديل نمط تحديد طريقة نسبة يتطلب وال الموارد كتل من كبير عدد يتطلب ال الذي التعديل نمط مرتفعة SINRنختار

النقل معدل :10Mbpsمثال

MCS14 is the optimum MCS


Link Budge

t


Area

Propagation Model

Cell Radius

Required Cells due

to Coverage



control overhead




throughput

Requirements

Capabilities


Required Cells due

to Capacity

Traffic Model

14

System Parameters

eNodeB Parameters

UE Parameters

Other Parameters

Dimensioning Area

Cell Area

Cell Type

Number of users

Coverage Planning

Capacity Planning


أخرى معامالتالهجينة اإلرسال إعادة اإلرسال HARQربح زمن مضاعفة وربح

النسبة اإلرسال زمن ومضاعفة الهجينة اإلرسال إعادة الوصلة SINRتخفض ميزانية على � ربحا ينعكس مما االستقبال طرف لدى المطلوبة

خدمة في عادة تستخدم وهي الهجينة اإلرسال إعادة تأخير من أقل تأخير اإلرسال زمن مضاعفة VoIPتضيف

استخدام جيدة HARQيكون بحالة القناة تكون عندما فائدة أكثر

HARQ Gain from simulation

Target MCS

Target Residual BLERAllocated NRB

Target Number of Retransmissions


أخرى معامالتالهوامش

الظل : Shadowing Marginهامش التداخل : Interference marginهامش : له النموذجية القيمة التنفيذ 1dBهامش

النفاذ ضياع النموذجية: Penetration Lossهامش 20dB~8قيمته


أخرى معامالت

أخرى أرباح

اإلشعاع حزمة تشكيل مابين: Beamformingربح قيمته األبنية 5dB~2تتراوح كثافة حسب

الترددية الجدولة الجدولة: }FDPSربح بخوارزمية {Round Robin, Carrier by carrier in turn, Riding Peaks, RB Groupingيتعلق

التسليم بين: Handoverربح ما قيمته 5dB~2تتراوح


Link Budge

t


Area

Propagation Model

Cell Radius

Required Cells due

to Coverage



control overhead




throughput

Requirements

Capabilities


Required Cells due

to Capacity

Traffic Model

18

System Parameters

eNodeB Parameters

UE Parameters

Other Parameters

Dimensioning Area

Cell Area

Cell Type

Number of users

Coverage Planning

Capacity Planning

19 االنتشار نماذج

MAPL = EIRP + Gain – Margins – Sensitivity

المسار فقد توصف التي الرياضية الصياغة هو الراديوي االنتشار القناة PLنموذج عبر انتشارها أثناء الراديوية األمواج منه تعاني الذي. المستقبل والهوائي المرسل الهوائي بين ما الالسلكية

االنتشار لنموذج الترددية الصالحية :Okumura-Hata: [150MHz, 1500MHz]مجال العامة بالعالقة فيه المسار فقد ويعطى

. النقالة والمحطة القاعدية المحطة بين المسافة القاعدية، المحطة ارتفاع النقالة، المحطة ارتفاع حيث

باستبدالMAPL المسار فقد .PLمحل الخلية قطر نصف على نحصل العامة العالقة في

االنتشار لنموذج الترددية الصالحية :COST231-Hata: [1500MH, 2500MHz]مجال العامة بالعالقة فيه المسار فقد ويعطى

MAPLPropagation

ModelCell

Radius

a ( hms) = { { 8 .29 [ log ( 1.54 hms ) ]2−1 .1: f ≤300 MHz, DenseUrban

3 .2 [ log (11 .75hms ) ]2−4 .97 : f ≥300 MHz ,Dense Urban

[1 .1 log (f ) −0 .7 ] hms −1 .56 log (f )+0 .8 :Urban ,Suburban, Rural

AC = {0 : for DenseUrban∧Urbanareas

−2[ log ( f28 )]

2

−5 .4 : for Suburban𝑎𝑟𝑒𝑎𝑠

−4 .78 [ log ( f ) ]2+18 .33 log ( f ) −40 .94 : for Rural areas

PL ( dB )=46 .3+33 .9 log (f )−13 .82 log (hb )− a ( hms) + [ 44 .9−6 .55 log (hb ) ] log ( R )+AC+𝐶𝑀 CM={3dB : for DU0 : otherwise


Link Budge

t


Area

Propagation Model

Cell Radius

Required Cells due

to Coverage



control overhead




throughput

Requirements

Capabilities


Required Cells due

to Capacity

Traffic Model

20

System Parameters

eNodeB Parameters

UE Parameters

Other Parameters

Dimensioning Area

Cell Area

Cell Type

Number of users

Coverage Planning

Capacity Planning

21 الخلية مساحة حساب

𝑅√32𝑅

𝑅 /2

𝑅

𝐻𝑅 𝐻𝑟

Sector 𝑅

Acell =2. 598×R2 Acell = 1.599 × R2A cell = 1.9485 × R2

Number of eNodeB =RoundUp {𝐷𝑖𝑚𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛𝑖𝑛𝑔 𝐴𝑟𝑒𝑎/ Acell }


Link Budge

t


Area

Propagation Model

Cell Radius

Required Cells due

to Coverage



control overhead




throughput

Requirements

Capabilities


Required Cells due

to Capacity

Traffic Model

22

System Parameters

eNodeB Parameters

UE Parameters

Other Parameters

Dimensioning Area

Cell Area

Cell Type

Number of users

Coverage Planning

Capacity Planning

23 السعة تخطيط

:الالزمة الهدف القاعدية المحطات عدد الخليوية لتأمين حساب الشبكة من المطلوبة النقل معدالت

Network throughput :الخليوية الشبكة من المطلوب الوسطي النقل معدل

Cell throughput :الواحدة الخلية في المتاح النقل معدل

Network throughput Cell throughput


Link Budge

t


Area

Propagation Model

Cell Radius

Required Cells due

to Coverage



control overhead




throughput

Requirements

Capabilities


Required Cells due

to Capacity

Traffic Model

24

System Parameters

eNodeB Parameters

UE Parameters

Other Parameters

Dimensioning Area

Cell Area

Cell Type

Number of users

Coverage Planning

Capacity Planning

25 الشبكة في النقل Network throughputمعدل

Network average throughput (IP )=Total Number of users∈area×single user average throughput(IP )

SingleUser average throughput ( IP )= ∑𝑖=0

number ofoffered services

Servicei bit rate×SingleUser offered traffic intensity Service𝑖

SingleUser offered traffic intensity Service𝑖=λ𝑖×T 𝑖

Service Model

Traffic Model


Link Budge

t


Area

Propagation Model

Cell Radius

Required Cells due

to Coverage



control overhead




throughput

Requirements

Capabilities


Required Cells due

to Capacity

Traffic Model

26

System Parameters

eNodeB Parameters

UE Parameters

Other Parameters

Dimensioning Area

Cell Area

Cell Type

Number of users

Coverage Planning

Capacity Planning

27 الخدمة Service Modelنموذج حساب إلى تهدف المعامالت من مدة مجموعة خالل المتبادلة العطيات واحد معين دمةختقديم حجم لمشترك

Troughput per Service i Session for single user=Bearer Rate ×PPP SessionTime× PPP SessionDuty Ratio

(1−BLER )


Link Budge

t


Area

Propagation Model

Cell Radius

Required Cells due

to Coverage



control overhead




throughput

Requirements

Capabilities


Required Cells due

to Capacity

Traffic Model

28

System Parameters

eNodeB Parameters

UE Parameters

Other Parameters

Dimensioning Area

Cell Area

Cell Type

Number of users

Coverage Planning

Capacity Planning

29 االزدحام Traffic Modelنموذج

للمشترك العام التصرف لتحديد الخليوية الشبكة لمشتركي الجماعي السلوك توصيف

BHSA : معينة وخدمة واحد لمستخدم الذروة ساعة في الجلسة إنشاء محاوالت عدد

Penetration Ratio :الخليوية الشبكة في المشتركين عدد إلى معينة بخدمة المهتمين المشتركين نسبة

Singleuser throughput ( IP )= 13600

× ∑𝑖=1

number ofoffered services

singleuser throughput per service𝑖×BHSA 𝑖×PenetrationRatio 𝑖

Network average throughput (IP )=Total Number of users∈area×single user average throughput(IP )


Link Budge

t


Area

Propagation Model

Cell Radius

Required Cells due

to Coverage



control overhead




throughput

Requirements

Capabilities


Required Cells due

to Capacity

Traffic Model

30

System Parameters

eNodeB Parameters

UE Parameters

Other Parameters

Dimensioning Area

Cell Area

Cell Type

Number of users

Coverage Planning

Capacity Planning

31 الفيزيائية الطبقة على التحكمي العبء

: الهابطة الوصلة على

المرجعية • اإلشارات Reference Signals Overhead: 4.76%~16.6%عبء

التزامن • إشارات Synchronization Signals Overhead: 0.09%~1.67%عبء

البث • قناة PBCH: 0.16%~3.06%عبء

التحكم • قنوات PHICH: 16.67%~23.61%و PCFICHو PDCCHعبء

: الصاعدة الوصلة على

• : المرجعية اإلشارات %15.3%~11.9عبء

التحكم • قناة PUCCH: 8%~16.7%عبء

العشوائي • الوصول قناة PRACH: 0.3%~5%عبء

PBCH Overhead=PBCH REs per radio frametotal REs per radio frame

=264

total REs per radio frameمثال:


Link Budge

t


Area

Propagation Model

Cell Radius

Required Cells due

to Coverage



control overhead




throughput

Requirements

Capabilities


Required Cells due

to Capacity

Traffic Model

32

System Parameters

eNodeB Parameters

UE Parameters

Other Parameters

Dimensioning Area

Cell Area

Cell Type

Number of users

Coverage Planning

Capacity Planning

33 الخلية ) في النقل (MACمعدل

MAC LayerThroughput for specific MCS (kbps )=(REs Per2 RB×ControlOverhead× Modulationbits×Coding Rate ×NRB×C−CRC )

Cell average Throughput ( MAC )=∑i=0

28

Throughput i× MCSi Propability


Link Budge

t


Area

Propagation Model

Cell Radius

Required Cells due

to Coverage



control overhead




throughput

Requirements

Capabilities


Required Cells due

to Capacity

Traffic Model

34

System Parameters

eNodeB Parameters

UE Parameters

Other Parameters

Dimensioning Area

Cell Area

Cell Type

Number of users

Coverage Planning

Capacity Planning

35 الخلية ) في النقل (IPمعدل

Cell average throughput (IP )=MAC to IP Relative effciency×Cell average throughput ( MAC )


Link Budge

t


Area

Propagation Model

Cell Radius

Required Cells due

to Coverage



control overhead




throughput

Requirements

Capabilities


Required Cells due

to Capacity

Traffic Model

36

System Parameters

eNodeB Parameters

UE Parameters

Other Parameters

Dimensioning Area

Cell Area

Cell Type

Number of users

Coverage Planning

Capacity Planning

37 السعة حسابات

number of Sectorsdue¿Capacity=RoundUp(max { DL Network throughput( IP)DLCell average throughput ( IP )

,ULNetwork throughput (IP)

ULCell averagethroughput ( IP ) })

number of Cells due ¿Capacity=RoundUp (number of Sectorsdue¿Capacity ¿¿ number of sectors per cell )


Link Budge

t


Area

Propagation Model

Cell Radius

Required Cells due

to Coverage



control overhead




throughput

Requirements

Capabilities


Required Cells due

to Capacity

Traffic Model

38

System Parameters

eNodeB Parameters

UE Parameters

Other Parameters

Dimensioning Area

Cell Area

Cell Type

Number of users

Coverage Planning

Capacity Planning

39 النهائية النتيجة

number of Cells=max {number of Cells due¿Coverage ,number of Cells due¿Capacity }

40

إلصغائكم � شكرا

Questions: [email protected]

4g planning tool

Mobile