【正文】 證電梯內(nèi)部為同一小區(qū)。這樣做的一個(gè)好處是避免室內(nèi)外小區(qū)發(fā)生乒乓切換，導(dǎo)致掉話。室外信號在開關(guān)門效應(yīng)影響下，大小變化劇烈。 首先，這里的臨近 小區(qū)不僅要考慮切換鄰區(qū)關(guān)系，還要充分考慮物理上的鄰區(qū)關(guān)系；其次，擾碼規(guī)劃不只是考慮擾碼的相關(guān)性問題，多數(shù)時(shí)候還山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 TDSCDMA 室內(nèi)分布系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)方法 31 要結(jié)合擴(kuò)頻碼的相關(guān)性來綜合考慮；再次，進(jìn)行擾碼規(guī)劃的時(shí)候，仿真計(jì)算和實(shí)測分析同樣重要。但很多時(shí)候，電梯內(nèi)小區(qū)與每層覆蓋小區(qū)不一樣，必須要配置雙向鄰區(qū)關(guān)系。單向鄰區(qū)的配置盡量限制在室外小區(qū)和室內(nèi)高層小區(qū)之間，并且不要普遍使用。背包算法由于計(jì)算量大，必須通過計(jì)算機(jī)仿真實(shí)現(xiàn)。 表 42和表 43分別是室內(nèi)環(huán)境下 CS業(yè)務(wù)和 PS業(yè)務(wù)的單用戶參考話務(wù)模型。通常情況下，邊緣覆蓋電平要求比終端的最小接收電平大很多。這一段的損耗包括饋線損耗、功分器和耦合器的分配損耗與介質(zhì)的物理損耗。 下面給出不同業(yè)務(wù)的誤塊率要求的參考值，實(shí)際應(yīng)用是要具體問題具體分析。 單用戶忙時(shí)的 PS 業(yè)務(wù)總吞吐量：下行， 500kbit；上行， 150kbit。 同樣在市內(nèi)小區(qū)覆蓋區(qū)域，室外小區(qū)的信號應(yīng)滿足 PCCPCH RSCP≦95dBm，或者室內(nèi)小區(qū) 的信號比室外小區(qū)泄漏進(jìn)來的信號大≦ 95dBm。吸頂天線增益取 3dBi,覆蓋邊緣PCCPCH RSCP 值取 85dBm。 對于 LOS 場景，模型所用的公式為 2 0 l o g ( ) 2 0 l o g ( ) 2 8L O SP L f d d B X ?? ? ? ? (312) 對于 NLOS 場景，模型所用的公式為 ()2 0 l o g ( ) l o g ( ) 2 8N L O S F nP L f n d L d B X ?? ? ? ? ? (313) 其中， n為距離損耗系數(shù) 。模型預(yù)測的路徑損耗 (dB)為 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 TDSCDMA 室內(nèi)無線信號傳播分析 20 0 1 0 111 0 l o g j j i iJIp ic o w w f fjiL L x N L N L? ??? ? ? ??? （ 39） 式 (39)中， 0L 表示在參考點(diǎn) (lm 處 )上的損耗， ? 是功率延遲系數(shù)， x代表發(fā)射機(jī)到接收機(jī)的路徑長度，jwN和ifN表示發(fā)射信號穿過不同種類的墻和地板的數(shù)量，jwL和ifL代表不同種類的墻和地板相對應(yīng)的損耗因子。設(shè)共有 n 條射線到達(dá)了接收機(jī)，第 i 條射線在接收機(jī)處的場強(qiáng)為 Ei，則接收點(diǎn)處總的電場強(qiáng)度 Etotal為 : total iiEE?? (34) 因此從發(fā)送機(jī)到接收機(jī)的路徑損耗 PL(單位 :dB)為 : tota l020 log 4EPL E??? (35) 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 TDSCDMA 室內(nèi)無線信號傳播分析 19 室內(nèi)環(huán)境傳播模型 衰減因子模型 衰減因子模型適用于建筑物內(nèi)傳播預(yù)測，其包含了建筑物類型影響以及阻擋物引起的變化。 圖 31 從發(fā)射機(jī)到達(dá)接收機(jī)的射線 假設(shè)發(fā)射源的信號場強(qiáng)為 0E ，對視距傳播而言，由于發(fā)射機(jī)與接收機(jī)山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 TDSCDMA 室內(nèi)無線信號傳播分析 18 之間沒有阻擋，則視距情況下接收到的直射波場強(qiáng) LOSE 為 : 10 1jkrLOS eEEr?? (31) 式 (31 )中， k 為波數(shù)， 1r 為發(fā)射機(jī)到接收機(jī)的視距距離。 能量的隧道效應(yīng)，高頻段信號在長走廊內(nèi)傳播場景下尤為明顯。 (4)電梯 :一般位于建筑物中 部，屬于封閉環(huán)境，為信號盲區(qū)。 按無線環(huán)境的特點(diǎn)分類則是對同一建筑的橫向分割，即室內(nèi)區(qū)域的微觀分割。 接力切換適用于同步 CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)，是 TDSCDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。所以慢速 DCA 主要有兩個(gè)方面：一是將資源分配到小區(qū)，根據(jù)每個(gè)小區(qū)的業(yè)務(wù)量情況，分配 和調(diào)整上下行鏈路的資源；二是測量網(wǎng)絡(luò)端和用戶端的干擾，并根據(jù)本地干擾情況為信道分配優(yōu)先級，解決相鄰小區(qū)間由于上下行時(shí)隙劃分不一致所帶來的交叉時(shí)隙干擾。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 TDSCDMA 的關(guān)鍵技術(shù) 10 動(dòng)態(tài)信道分配技術(shù) 動(dòng)態(tài)信道分配方法 TDSCDMA系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)信道分配 DCA的方法有如下幾種： （ 1）時(shí)域動(dòng)態(tài)信道分配 因?yàn)?TDSCDMA 系統(tǒng)采用了 TDMA 技術(shù)，在一個(gè) TDSCDMA 載頻上，使用 7 個(gè)常規(guī)時(shí) 隙，減少了每個(gè)時(shí)隙中同時(shí)處于激活狀態(tài)的用戶數(shù)量。 上行開環(huán)功率控制由 UE 和網(wǎng)絡(luò)共同實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)需要廣播一些控制參數(shù)，而 UE 負(fù)責(zé)測量 PCCPCH 的接收信號碼功率，通過開環(huán)功率控制的計(jì)算，確定隨機(jī)接入時(shí) UPPCH、 PRACH、 PUSCH 和 DPCH 等信道的初試發(fā)射功率。 （ 2）功率控制可以補(bǔ)償衰落，接收功率不夠時(shí)要求發(fā)射方增大發(fā)射功率。 CDMA系統(tǒng)中多個(gè)用戶的信號在時(shí)域和頻域上是混疊的，接收時(shí)需要在數(shù)字域上用一定的信號分離方法把各個(gè)用戶的信號分離開來。 SDMA 是一種信道增容方式，與其他多址方式完全兼容，從而可實(shí)現(xiàn)組合的多址方式，例如空分一碼分多址 (SDCDMA)。通過信道估計(jì)得出系統(tǒng)矩陣 An，用于聯(lián)合檢測區(qū)分不同用戶的干擾。 TDD技術(shù)相對于 FDD方式來說，有如下優(yōu)點(diǎn)： (1) 易于使用非對稱頻段，無需具有特定雙工間隔的成對頻段。 本論文的結(jié)構(gòu)安排 本論文共分 5 章，第一章為緒論，主要講述本論文的研究背景和意義。通過對 TDSCDMA 室內(nèi)無線信號傳播進(jìn)行深入研究，得出了單天線的實(shí)際覆蓋能力。由此可見， TDSCDMA 系統(tǒng)的室內(nèi)覆蓋解決方案對于 TDSCDMA 網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)部署和運(yùn)營至關(guān)重要。在合理利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源的條件下，結(jié)合 TDSCDMA 基礎(chǔ)理論，根據(jù)大型寫字樓東海大廈的實(shí)際情況及網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模，運(yùn)用無線傳播預(yù)測模型，對東海大廈組建 TDSCDMA 室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)覆蓋進(jìn)行了前期規(guī)劃，設(shè)計(jì)了東海大廈TDSCDMA 室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)分布系統(tǒng)的方案。 文章分析了 TDSCDMA 技術(shù)、室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)的流程和方法。TDSCDMA網(wǎng)絡(luò)目前的工作頻段為 20xxMHz，相比 900MHz的 GSM系統(tǒng)，在室內(nèi)更容易形成各種信號覆蓋盲區(qū)。首先對 TDSCDMA 的技術(shù)原理進(jìn)行了分 析，包括物理層原理和 TDSCDMA 的關(guān)鍵技術(shù)，介紹了 TDSCDMA 的技術(shù)特性及其在室內(nèi)分布建設(shè)方面的特點(diǎn)。并通過實(shí)際工程案例的測試結(jié)果，論證了方案的有效性。 TDSCDMA系統(tǒng)采用的雙工方式是 TDD。通過山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 TDSCDMA 的關(guān)鍵技術(shù) 5 上行信道估計(jì)參數(shù)用于下行波束賦形，有利于智能天線技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。即在相同時(shí)隙、相同頻率或相同地址碼的情況下，仍然可以根據(jù)信號不同的中間傳播路徑而區(qū)分。 聯(lián)合檢測技術(shù) 聯(lián)合檢測技術(shù)是多用戶檢測（ Multiuser Detection）技術(shù)的一種。 圖 22 聯(lián)合檢測原理示意 功率控制 功率控制的作用 （ 1） 功率控制技術(shù) 是 CDMA 系統(tǒng)的基礎(chǔ)，沒有功率控制就沒有 CDMA 系統(tǒng)。 開環(huán)功控只能在決定接入初期發(fā)射功率和切換時(shí)決定切換后初期發(fā)射功率的時(shí)候使用。因此，需要根據(jù)信道環(huán)境的變化，調(diào)整接收信號的 SIR 目標(biāo)值。 動(dòng)態(tài)信道分配分類 （ 1）慢速 DCA： 慢速 DCA 主要解決兩個(gè)問題：一是由于每個(gè)小區(qū)的業(yè)務(wù)量情況不同，所以不同的小區(qū)對上下行鏈路資源的需求不同；二是為了滿足不對稱數(shù)據(jù)山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 TDSCDMA 的關(guān)鍵技術(shù) 11 業(yè)務(wù)的需求，不同的小區(qū)上下行時(shí)隙的劃分是不一樣的，相鄰小區(qū)間由于上下行時(shí)隙劃分不一致時(shí)會(huì)帶來交叉時(shí)隙干擾。該接力切換方式不僅具有上述“軟切換”功能，而且可以在使用不同載波頻率的 SCDMA基站之間，甚至在 TDSCDMA系統(tǒng)與其它移動(dòng)通信系統(tǒng)，如 GSM或 IS95 CDMA系統(tǒng)的基站之間實(shí)現(xiàn)不丟失信息、不中斷通信的理想的越區(qū)切換。 按照建筑物的功能，室內(nèi)區(qū)域可分為 8大類共計(jì) 26 小類，如表 31所示。 (3)地下層 :建筑物地面以下部分，包括地下室、地下停車場等，通常為信號盲區(qū)，采用室內(nèi)分布系統(tǒng)解決覆蓋問題的同時(shí)還要注意與地面信號之間的切換問題。 穿過墻體、樓板和其他障 礙物的透射。 圖 31 給出了電波從發(fā)射 機(jī)到接收機(jī)的 4 種傳播機(jī)制 — 直射波、反射波、繞射波和透射波。 對于射線的多次反射、透射和繞射，連續(xù)地應(yīng)用上面的公式，就能得到信號的最終場強(qiáng)。這是一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，用以考察從發(fā)射機(jī)到接收機(jī)路徑中，由墻壁和地板造成的損耗。該模型把傳播場景分為視距 (LOS)和非視距 (NLOS)兩種。根據(jù)室內(nèi)分布 系統(tǒng)“復(fù)雜場景小功率、多天線”、“簡單環(huán)境大功率、少天線”的天線布放策略，各吸頂天線入口的單載波 PCCPCH 功率按照 5dBm 設(shè)計(jì)。 在室外 10m 處應(yīng)滿足室內(nèi)小區(qū)信號 TDSCDMA PCCPCH RSCP≦ 95dBm,或山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 TDSCDMA 室內(nèi)分布系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)方法 24 者室內(nèi)小區(qū)外泄到室外的信號的 PCCPCH RSCP 比信號最強(qiáng)的室外小區(qū)小10dB。 單用戶忙時(shí)的 CS 業(yè)務(wù)等效語音話務(wù)量： 。誤塊率要求越低，業(yè)務(wù)的解調(diào)門限要求就越高，需要的系統(tǒng)資源也就越高；反之，誤塊率要求越高，業(yè)務(wù)的解調(diào)門限就可以低一點(diǎn)，需要的系統(tǒng)資源也就越少。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 TDSCDMA 室內(nèi)分布系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)方法 26 圖 42 室內(nèi)覆蓋的鏈路預(yù)算圖示 第一段是從信源發(fā)射端口到天線口。當(dāng)然，在室內(nèi)環(huán)境下，有時(shí)候不僅要滿足終端的最小接收電平，還要滿足一定的邊緣覆蓋電平。 接下來介紹室內(nèi)常用的話務(wù)模型，當(dāng)然不同場景有很大的差別，這里的話務(wù)模型僅供參考。 （ 2） 隨機(jī)背包算法 根據(jù)不同業(yè)務(wù)的話務(wù)量大小規(guī)律，隨機(jī)的產(chǎn)生話務(wù)，每次產(chǎn)生的話務(wù)系統(tǒng)按照最有原則占用一定的信道資源，通過多次計(jì)算，求出總的信道資源數(shù)。在 外泄比較嚴(yán)重的情況下配置單向鄰區(qū)，可能導(dǎo)致頻繁切換失敗。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 TDSCDMA 室內(nèi)分布系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)方法 30 電梯內(nèi)小區(qū)與每層電梯廳小區(qū)為同一小區(qū)，可以不規(guī)劃鄰區(qū)。 基于這個(gè)原則，需要從以下 3個(gè)方面出發(fā)。 但是把室內(nèi)外切換的區(qū)域放在室內(nèi)，如圖 45所示的 C 區(qū)域，也不合適。也就是說，偶爾有用戶駐留在室外小區(qū)發(fā)起通話，只允許用戶從室外小區(qū)切換到室內(nèi)小區(qū)，而不允許用戶從室內(nèi)小區(qū)切換 到室外小區(qū)。 圖 46 電梯的小區(qū)劃分 a） 一個(gè)小區(qū) b）兩個(gè)小區(qū) 為保證切換順利完成，要求電梯廳與電梯同小區(qū)覆蓋，這樣可以避免電梯的開關(guān)門效應(yīng)，使通話用戶在進(jìn)入電梯之前或者離開電梯之后完成切換，避免切換發(fā)生在電梯開關(guān)門的一瞬間，如圖 47 所示。 TDSCDMA+WLAN 共用室內(nèi)分布系統(tǒng) TDSCDMA+WLAN 共用室內(nèi)分布系統(tǒng)合路方案如圖 49 所示。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 東海大廈 TDSCDMA 室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì) 38 5 東海大廈 TDSCDMA 室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖 51 東海大廈效果圖 東海大廈 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 東海大廈 TDSCDMA 室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì) 39 設(shè)計(jì)方案概述 樓宇地理位置和情況概述 東海大廈是一 辦公樓， 位于 德州市東風(fēng)東路南，長河大道西 ， 該樓宇共19 層，地下 1 層，地上 18層；共 4部電梯（ DT1DT4 運(yùn)行區(qū)間 B1F18F），建筑面積共 370