【文章內容簡介】 戶的數量很少?？赏ㄟ^較低的計算量和較低的信干比要求即可被有效地檢測到。聯(lián)合檢測已應用在從8kbps到384kbps等多種傳輸速率的TDSCDMA技術中。智能天線和聯(lián)合檢測降低了小區(qū)干擾，從而大大提高了系統(tǒng)容量。 干擾余量較小TDSCDMA系統(tǒng)在同一個載頻下，用戶業(yè)務信道與系統(tǒng)公共信道之間沒有干擾。CDMA系統(tǒng)的自干擾特性被限定在一個業(yè)務時隙內，且由于智能天線的SDMA效果和聯(lián)合檢測技術，干擾裕量相對其他標準體制有所減小。 接力切換增益TDSCDMA系統(tǒng)沒有采用軟切換技術，而是采用接力切換，由于不需要同時和兩個甚至三個基站聯(lián)系，不產生宏分集增益。但是，接力切換的中斷時間非常短，并且切換成功率較高，因此可以實現快速切換。這樣多個小區(qū)陰影衰落的互補特性可以得到充分利用，得到覆蓋的增益，所以TDSCDMA系統(tǒng)存在接力切換增益。下面，將對TDSCDMA系統(tǒng)無線鏈路預算的各種參數進行詳細說明和取定。 覆蓋規(guī)劃參數TDSCDMA鏈路預算中的參數可以分為系統(tǒng)特性、基站特性、終端特性、環(huán)境特性四個方面。 系統(tǒng)特性 工作頻率對應2010－2025共9個頻點。 信道帶寬。 熱噪聲功率熱噪聲功率N＝K（波爾茲曼常數）T（絕對溫度）B信道帶寬（Hz）其中，熱噪聲密度= K（波爾茲曼常數）T（絕對溫度）。式中各參數取值如下，K=10－23 （J/K），T=290K （常溫），B＝106 （Hz），代入上述公式，可求得熱噪聲密度為174dBm/Hz，熱噪聲功率N=。 處理增益擴頻就是將每一個數據用戶符號與一個包括N個比特的碼序列（碼片）相乘。最后得到的擴展后的數據速率為原來數據速率的N倍，擴頻因子為N。將信號速率乘以N相當于用戶數據信號的帶寬擴展，在相關檢測中，用戶的信號幅度比其他未采用擴頻技術的系統(tǒng)平均增大了N倍，這種增強抗干擾的效果簡稱為處理增益。對于TDSCDMA系統(tǒng)，采用碼分多址（CDMA）和時分多址（TDMA）相結合的方式，高業(yè)務數據速率可通過用幾個時隙并行傳輸得到，處理增益與擴頻因子，編碼方式，調制方式有關。根據3GPP TR ，單碼道處理增益為：其中，：信道編碼器速率（取決于服務），等于編碼器輸入比特速率/輸出比特速率；：數據符號表的大小；：用戶帶寬；：每符號碼片數；：碼片時長。用戶處理增益為：其中，為每時隙每個用戶使用的碼道的個數。對于單個CDMA碼道。其中，表示每個數據符號的比特數，表示編碼器輸出的比特持續(xù)時間，表示一個凈信息比特傳輸的持續(xù)時間。因此，公式等價于，也就是，，其中，表示一個凈信息比特的持續(xù)時間。對于每個用戶，其的計算為單個碼道C/I乘上每個用戶占用的CDMA碼道個數。因此，每個用戶的是每個CDMA碼道的的倍，其中，表示每個用戶每個時隙的CDMA碼道的個數。根據不同的業(yè)務類型，上下行編碼速率、調制方式、擴頻因子、碼道數配置、時隙配置如下所示。 上行鏈路，不同業(yè)務的編碼、調制、擴頻和時隙配置參數業(yè)務類型上行編碼速率上行調制方式上行碼道數上行擴頻因子上行時隙數QPSK181CS64QPSK121PS16QPSK141PS32QPSK121PS64QPSK121PS128QPSK111PS384QPSK113 下行鏈路，不同業(yè)務的編碼、調制和時隙配置參數業(yè)務類型下行編碼速率下行調制方式下行碼道數下行擴頻因子下行時隙數QPSK2161CS64QPSK8161PS64QPSK8161PS128QPSK9162PS384QPSK113由此，可計算得到各種業(yè)務的處理增益，如下表。 TDSCDMA不同業(yè)務的處理增益業(yè)務類型上行處理增益（dB）下行處理增益（dB） CS64KPS16K/64KPS32K/64KPS64K/64KPS64K/128KPS64K/144KPS64K/256KPS64K/384K 基站特性基站特性主要考慮智能天線增益和接收機特性。 基站單天線最大發(fā)射功率根據基站配置的功放功率的不同，單天線最大發(fā)射功率（即基站額定發(fā)射功率）會有所不同。如果配置1W功放，基站單天線最大發(fā)射功率為30dBm；如果配置2W功放，基站單天線最大發(fā)射功率則為33dBm。此外，如果單個扇區(qū)配置多個載波，那么這多個載波是共用天線發(fā)射功率的。例如，考慮1W功放，單小區(qū)3載波組網，那么在業(yè)務時隙上，每載波單天線最大發(fā)射功率為3010lg（3）＝。對于公共信道則有所不同，例如PCCPCH在TS0時隙上是配置在主載頻發(fā)送，因此主載頻獨享單天線最大發(fā)射功率的。 基站單天線最大發(fā)射功率基站功放配置基站單天線最大輸出功率1W30dBm2W33dBm注：如果小區(qū)為多載波組網，基站單天線最大輸出功率在多個載波間共享。 基站用戶每天線最大發(fā)射功率及下行多用戶功率共享增益由于基站的全部發(fā)射功率需要分享給不同的用戶使用，用戶每天線最大發(fā)射功率取決于業(yè)務承載類型和每個時隙規(guī)劃的容量，公式如下：用戶每天線最大發(fā)射功率[dBm]＝單天線最大發(fā)射功率[dBm]＋10LOG10(每個時隙業(yè)務承載所占BRU數/每個時隙總BRU數)[dB]＋多用戶功率共享增益在下行方向，TDSCDMA系統(tǒng)使用一種稱為“功率池”的技術，因為用戶距離基站的遠近不同，采用功控技術可以保證基站和用戶僅以滿足鏈路質量要求的最低功率進行發(fā)射，同時工作的多個用戶之間可以共享功率，每個用戶的最大可用發(fā)射功率并不是對總發(fā)射功率的平均分配，引入了多用戶功率共享增益。功率池技術引入的多用戶功率共享增益的大小可以通過仿真得到。具體方法是在仿真中為單用戶最大發(fā)射功率設置不同的門限，選擇使系統(tǒng)性能（覆蓋和容量）最佳的門限值，取該門限為每用戶的最大可發(fā)射功率的合理值。仿真系統(tǒng)參數： TDSCDMA下行多用戶功率共享增益仿真參數參數上行鏈路下行鏈路仿真類型Snapshot（=800次）Snapshot（=800次）傳輸參數MCL(包括天線增益)BS—MS：70dBBS—MS：70dB接收天線增益扇區(qū)單元天線的增益：15dB6SA最大賦形增益：0dBi發(fā)射天線增益0dBi扇區(qū)單元天線的增益：15dB6SA最大賦形增益：對數正態(tài)衰落(dB)BS—MS：10BS—MS：10BS饋線損耗人體損耗()3dB3dB功控模式基于C/I基于C/I功控步長Perfect PCPerfect PC功控誤差0%0%Outage條件C/I沒達到C/I目標值–C/I沒達到C/I目標值–噪聲參數噪聲指數47噪聲功率109dBm106dBm發(fā)射功率基站最大發(fā)射功率38dBm終端最大發(fā)射功率24dBm功率控制范圍70dB30dB用戶分布根據面積隨機均勻分布根據面積隨機均勻分布智能天線OnOnCS64k目標C/I仿真模型如下：宏小區(qū)的扇區(qū)區(qū)形狀采用的是六邊形的形狀，即通常所說的蜂窩，站址的位置在每三個六邊形的交界處。為了保證有足夠的干擾，使用了48個扇區(qū)區(qū)的模型，在計算路損時使用了 Wraparound方法。陰影衰落假設為相關對數正態(tài)分布。平均路徑損耗模型：L=+*log(d/km)。同時考慮了40%用戶為室內用戶，有額外18dB的穿墻損耗。聯(lián)合檢測模型：上下行鏈路均采用同頻鄰小區(qū)聯(lián)合檢測算法。 多用戶功率共享增益仿真模型系統(tǒng)評價準則：采用 95%用戶覆蓋率準則。不考慮切換預留碼道，仿真結果為系統(tǒng)極限容量。仿真和測試的經驗值如下表所示。 TDSCDMA下行多用戶功率共享增益仿真結果同時隙用戶數（多載波）482412632每用戶最大發(fā)射功率相對于基站總發(fā)射功率偏置值－8－7－6－5－3－2由此，可以得到3載波組網單業(yè)務時隙下不同業(yè)務的功率共享增益如下表。 3載波組網下行業(yè)務多用戶功率共享增益取定業(yè)務類型CS64KPS64KPS128KPS384K多用戶功率共享增益 基站智能天線增益基站智能天線增益包括三個部分，即智能天線陣元中單天線增益、智能天線賦形增益和智能天線陣元中多天線增益。單天線增益：全向天線的增益為8dBi，定向天線的增益為15dBi。智能天線單天線增益在上下行是相同的。即接收、發(fā)送時的增益相同。賦形增益：基站的智能天線一般有6～9dB的賦形增益，這里根據不同業(yè)務取平均增益，不同場景下、發(fā)射/接收賦形增益取值有一些區(qū)別，見下表。多天線增益：基站智能天線一般由6根或者8根天線組成陣列，故存在多天線增益，多天線增益[dB]＝10lg(智能天線根數)。下行多天線最大發(fā)射功率（dBm）＝下行單天線最大發(fā)射功率（dBm）+10lg（智能天線根數）。廣州TDSCDMA試驗網中，智能天線數均為6根。 基站智能天線賦形增益場景密集市區(qū)一般市區(qū)郊區(qū)鄉(xiāng)村基站智能天線發(fā)射賦形增益88基站智能天線接收賦形增益 基站饋線損耗和連接損耗基站側，在從TPA到天線的一段饋線及相應的接頭的損耗，一般小于1dB，這里取1dB。天饋線和接頭損耗在發(fā)射和接收方向上是相同的。 基站等效噪聲系數基站等效噪聲系數反映了基站本身產生的信噪比降級，是一個產品特性。TDSCDMA基站設備的噪聲系數通常取4～5dB。 基站Eb/No目標值對于擴頻通信系統(tǒng)，一般采用Eb/No作為信號質量的參考。該指標直接反映了基站設備特性，是其信道解調能力的體現。對于給定的誤塊率指標要求，不同的業(yè)務均有相應的Eb/No目標值。通常，各種信道的Eb/No目標值由鏈路層仿真提供，根據不同信道環(huán)境下不同的BLER要求確定Eb/No的需求值。上行不同業(yè)務和信道的解調門限參第1節(jié)。 基站接收靈敏度基站接收靈敏度是基站接收機的產品特性，它與基站的噪聲系數、業(yè)務的Eb/No目標值以及業(yè)務的處理增益相關?；镜慕邮侦`敏度實際上就是為滿足業(yè)務Eb/No目標值要求在基站端的最小接收信道強度。基站接收靈敏度（dBm）＝熱噪聲功率（dBm）＋基站等效噪聲系數（dB）＋Eb/No目標值（dB）－處理增益（dB） 終端特性 終端最大發(fā)射功率UE的每業(yè)務信道最大發(fā)射功率就是其額定總發(fā)射功率。需要說明的是，雖然RNC可以通過信令對UE最大發(fā)射功率進行限制，但在進行鏈路預算時，通常假設該最大發(fā)射功率設置為UE的額定發(fā)射功率值。根據協(xié)議規(guī)定，TDSCDMA終端有四個功率等級，如下表所示。 終端功率等級終端功率等級終端單天線最大輸出功率允許偏差130dBm+1dB/3dB224dBm+1dB/3dB321dBm+2dB/2dB410dBm+4dB/4dB本研究中，終端單天線最大發(fā)射取第二個等級，也就是24dBm。此外，終端一般是單天線發(fā)射，而且每個用戶獨享終端的發(fā)射功率，因此終端單天線最大發(fā)射功率即為終端用戶每天線最大發(fā)射功率。 終端天線增益通常情況下，終端天線增益很低，一般認為這些增益用以抵消接頭等損耗，可以取定為0dBi。此外，與基站側不同，終端一般是單天線，因此不存在多天線增益和賦形增益。 終端天線損耗通常情況下，終端天線損耗很小，一般認為和終端的天線增益抵消，取0dB。 終端的天線口發(fā)射功率終端的天線口發(fā)射功率＝終端最大發(fā)射功率（dBm）+終端天線增益（dBi）終端天線損耗。 終端等效噪聲系數終端等效噪聲系數反映了終端本身產生的信噪比降級，是一個產品特性，一般取為7dB。 終端Eb/No目標值對于擴頻通信系統(tǒng)，一般采用Eb/No作為信號質量的參考。Eb/No與業(yè)務速率、誤塊率及終端產品特性相關。下行不同業(yè)務和信道的解調門限參第1節(jié)。 終端接收靈敏度終端接收靈敏度是終端接收機的產品特性，它與終端的噪聲系數、業(yè)務的Eb/No目標值以及業(yè)務的處理增益相關。終端的接收靈敏度實際上就是為滿足業(yè)務Eb/No目標值要求在終端側的最小到達信號功率。終端接收靈敏度（dBm）＝熱噪聲功率（dBm）＋終端等效噪聲系數（dB）＋Eb/No目標值（dB）－處理增益（dB） 環(huán)境特性 終端人體損耗人體損耗僅針對終端而言，是指因終端離人體很近造成的信號阻塞和吸收引起的損耗。人體損耗取決于手機相對于人體的位置。根據業(yè)務使用習慣，對于AMR語音業(yè)務，終端人體損耗一般取2～3dB；對于可視電話以及數據業(yè)務，可以不考慮終端人體損耗的影響，即終端人體損耗取為0dB。終端人體損耗在發(fā)射和接收方向是相同的。本研究中，CS64K和PS數據業(yè)務終端人體損耗取為0dB。 建筑物穿透損耗建筑物穿透損耗是指當移動用戶在室內與室外基站進行通信時，由于建筑物結構而帶來的射頻信號衰減。當使用室外宏蜂窩進行室內覆蓋時，需要在鏈路預算中考慮建筑物穿透損耗。該參數屬于傳播相關參數，其具體取值隨建筑物的結構材料、建筑布局、用戶在建筑物內的位置、與基站的接近程度和方向而變化，范圍一般在5～40dB之間。參考其它城市的現場測試結果，本研究中取定，密集城區(qū)建筑物穿透損耗典型值為20dB，市區(qū)為15dB，郊區(qū)為8dB，鄉(xiāng)村地區(qū)為6dB。 陰影衰落余量平均接收場強