【文章內(nèi)容簡介】 MMS 背景類業(yè)務(wù) 64kbit/s/64kbit/s 信息服務(wù) 背景類業(yè)務(wù) 64kbit/s/64kbit/s 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 基站與負(fù)荷之間的關(guān)系 9 業(yè)務(wù)滲透率和用戶密度 所謂業(yè)務(wù)滲透率，只開通該業(yè)務(wù)的用戶在 全部用戶中所占的比例；所謂網(wǎng)絡(luò)用戶密度，在特點(diǎn)區(qū)域的單位面積（一般為每平方公里），特定運(yùn)營商的用戶數(shù)目。 3G 網(wǎng)絡(luò)中的用戶密度 =該區(qū)域人口密度 ?移動業(yè)務(wù)滲透率 ? 運(yùn)營商市場占有率，不同區(qū)域、不同時期的網(wǎng)絡(luò)用戶密度，業(yè)務(wù)滲透率也不同。因此，從區(qū)域角度來考慮我們可以將不同地區(qū)分為密集城區(qū)、一般城區(qū)、郊區(qū) /鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村；從實(shí)踐角度分析，可以把網(wǎng)絡(luò)分成不同的建設(shè)時期來分別進(jìn)行業(yè)務(wù)分析與預(yù)測。 表 9 各種業(yè)務(wù)的關(guān)鍵因子 關(guān)鍵因子 圖鈴下載 WAP瀏覽 WWW瀏覽 音頻流 視頻流 Email MMS Packet Size（ Byte） 480 480 1500 1500 1500 480 480 下行單次業(yè)務(wù)平均流量（ kB） 90 400 1200 640 1152 192 64 BHSA 忙時單用戶下行數(shù)據(jù)吞吐速率（ bit/s） 24 320 傳輸效率因子 激活因子 1 1 1 1 1 1 1 平衡因子 1 1 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 特定區(qū)域負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與規(guī)劃 10 3 特定區(qū)域負(fù) 荷統(tǒng)計(jì) 與規(guī)劃 TDSCDMA 系統(tǒng)是一個承載話音和數(shù)據(jù)多業(yè)務(wù)并存的系統(tǒng)。由于 CS 業(yè)務(wù)和 PS 業(yè)務(wù)對資源的占有特性、業(yè)務(wù)量、占用資源以及 QoS 要求均不同，因此容量規(guī)劃較為復(fù)雜 。 蜂窩系統(tǒng)中，在基站扇區(qū)的覆蓋范圍內(nèi)，接收端（基站或終端）應(yīng)有足夠的信號電平來滿足業(yè)務(wù)需求。一定傳播環(huán)境下，小區(qū)的覆蓋范圍直接取決于收發(fā)端所允許的最大路徑損耗，而鏈路運(yùn)算可確定無線鏈路的最大允許路徑損耗。鏈路運(yùn)算中的允許路徑損耗可大致用下列公式定性表示： 最大允許路徑損耗 =有效發(fā)射功率 +接收增益 — 接收機(jī)靈敏度 — 余量 鏈路預(yù)算時，根據(jù)計(jì)算得 到的最大路徑損耗（ MAPL），利用合適的傳播模型，可得到對應(yīng)環(huán)境下基站覆蓋半徑。 根據(jù)規(guī)劃域的無線傳播環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃人員可以直接運(yùn)用一些已有模型，或根據(jù)測試數(shù)據(jù)校驗(yàn)正得到的模型，來預(yù)測傳播損耗和基站的覆蓋半徑。覆蓋估算要做到如下幾步： (1) 確定鏈路預(yù)算中使用的傳播模型； (2) 使用鏈路預(yù)算工具，在以獲取的傳播模型基礎(chǔ)上，分別計(jì)算滿足上下行覆蓋要求條件下各個區(qū)域的小企業(yè)半徑； (3) 根據(jù)占星計(jì)算小區(qū)面積； (4) 用區(qū)域面積除以小區(qū)面積就得到所需要的基站個數(shù)。 傳播模型 傳播模型研究的 意義 無線傳播模型的準(zhǔn)確性對無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃來說非常重要，這直接關(guān)系到規(guī)劃結(jié)果和運(yùn)營商的投資是否比較經(jīng)濟(jì)合理。 由于與傳播模型直接相關(guān)的是電波傳播特性，所以必須留意無線電波的傳播方式和無線電波的衰落。 ● 無線電波的傳播方式主要是折射、直射、反射、透射和散射等； ● 無線電波的衰落主要是瑞利衰落和陰影衰落。 對于傳播模型的研究，傳統(tǒng)上集中于給定范圍內(nèi)平均接收場強(qiáng)的預(yù)測和特定位置附近場強(qiáng)變化。對于預(yù)測平均場強(qiáng)并用于估計(jì)無線覆蓋范圍的傳播模型，由于他們描述的是發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間長距離的場強(qiáng)變化，所以被稱為大尺度傳播模型 ，下面就宏蜂窩的大尺度傳播模型進(jìn)行分析介紹。 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 特定區(qū)域負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與規(guī)劃 11 OkumuraHata 模型 由于使用 Okumura 模型需要查找其給出的各種曲線，不利于計(jì)算機(jī)的預(yù)測， Hata 模型在 Okumura 大量測試數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上用公式擬合得到了新的模型 —— OkumuraHata 模型。為求簡化， HATA 在提出這個模型時做了下列 3 點(diǎn)假設(shè)： ● 作為兩個全向天線之間的傳播損耗處理； ●作為準(zhǔn)平滑地形而不是不規(guī)則地形處理； ●以城市市區(qū)的傳播損耗公式作為標(biāo)準(zhǔn)，其他地區(qū)采用校正公式進(jìn)行修正。 OkumuraHata 模型適用的條件： ● f 為 150~1500MHz；不支持 TDSCDMA 目前使用的 2G 頻段。 ●基站天線有效高度 bh 為 30~200m。 ●移動臺天線高度 mh 為 1~10m。 ●通信距離為 1~35km。 基本傳播損耗中值公式： 6 9 .5 5 2 6 .1 6 l g 1 3 .8 2 l g ( 4 4 .9 6 .5 5 l g ) ( l g ) ( )mbbbL f h h d a h? ? ? ? ? ?城 (2) 其中， d 的單位為 km， f 的單位為 MHz； bL城 為城市市區(qū)的基本傳播損耗中值； bh 、mh 為基站、移動臺天線有效高度，單位為 m， ()mah 為移動臺天線高度修正因子。 基站天線有效高度計(jì)算：設(shè)基站天線離地面的高度為 sh ，基站地面的海拔高度為 gh ，移動臺天線離地面的高度為 mh ，移動臺所在位的地面海拔高度為 mgh ，則基站天線的有效高度 bh = sh + gh mgh ，移動臺天線有效高度為 mh 。 需要說明的是，基站天線有 效高計(jì)算有多種方法，如基站周圍 5~10km 的范圍內(nèi)的地面海拔高度的平均；基站周圍 5~10km 的范圍內(nèi)的地面海拔高度的地形擬合線。不同的計(jì)算方法一方面與使用的傳播模型有關(guān)，另外也與計(jì)算精度要求有關(guān)。 2m2m( l g ) ( l g ) 9 l g h 200( ) ( 3 ) l g 5h 4000 mmf h ff M H zahf M H zhm? ? ??? ???? ????? ??中 小 城 市（ ） 大 城 市（ ） 大 城 市 其他修正因子敘述如下： streetK 為街道校正因子，一般資料上只給出了與傳播方向呈水平或垂直的損耗修正曲線，為了方便計(jì)算，下面給出了任意角度的擬合公式。 設(shè)傳播方向與街道夾角為 ? ，則： ? ?1 1 1 15 .9 l g sin 7 .6 l g c o s 166 ( 4 )5 .9 sin 7 .6 c o s 1s tr e e td d ddK ????? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ???? ? ? ?? 實(shí)際上，街道效應(yīng)一般在 8~10km后將會消失，故只考慮 10km之內(nèi)。 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 特定區(qū)域負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與規(guī)劃 12 mrK 為郊區(qū)校正因子，具體計(jì)算為： 22 l g 5 .428m r m rb bf LLKK??? ? ? ? ????? 郊 城則 （ 5） 0Q 為開闊地校正因子，具體計(jì)算為： 20 4 .7 8 l g 1 8 .3 3 l g 4 0 .9 4Q f f? ? ? ? 則 0b bL L Q??郊 城 （ 6） rQ 為準(zhǔn)開闊地校正因子，具體計(jì)算為： 0 ?? （ 7） uR 為農(nóng)村校正因子，具體計(jì)算為： ? ? ? ?2 2l g 2 . 3 9 l g 9 . 1 7 l g 2 3 . 1 728u fR f f??? ? ? ? ????? （ 8） hK 為丘陵地校正因子，具體計(jì)算為： ? ? ? ?? ?1110 155. 7 0. 02 4 9. 5 l g 7. 2 15 , 1 ( 9)5. 7 0. 02 4 6. 96 l g 7. 2 15 , 1hhh h h hh h h hK? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? h? 為地形起伏高度，如圖 2 所示： 由移動臺算起，向基站方向延伸 10km（不足 10km，則以實(shí)際距離計(jì)算），在此范圍內(nèi)計(jì)算地形起伏高度的 10%~90%之間的差值。 1 m in/8mgh h h h? ? ? ? （ 10） 其中 minh 為計(jì)算剖面上 h? 的最小地形高度。 圖 2地形起伏圖 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 特定區(qū)域負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與規(guī)劃 13 spK 為一般傾斜地形校正因子，如圖 3 所示。 斜坡地形有可能產(chǎn)生第二次地面反射。在水平距離 21dd? 時，圖 115 中正負(fù)斜坡有可能產(chǎn)生第二次地面反射。近似歸納斜坡地修正因子為： 8 2 m mK d d? ? ?? ? ? （ 11） 其中， m? 以毫弧度為單位，是以動態(tài)與基站連線的剖面上，移動臺前后一公里內(nèi)地形高度的平均傾角（用最小二乘法）； d 的單位為 km。 imK 為孤立山峰校正因子，這里使用刀刃繞射損耗來計(jì)算，雖然計(jì)算量稍大，但要準(zhǔn)確一些。繞射損耗計(jì)算如圖 4 所示。 （ a）正斜坡 m?? （ b）負(fù)斜坡 m?? 圖 3斜坡地形校正因子示意圖 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 特定區(qū)域負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與規(guī)劃 14 先求出單個刀刃的 4 個參數(shù)，即 r r h工作波長 λ ； 用此 4 個參數(shù)計(jì)算新參數(shù) ? ： 22 1 1 ( 1 2 )ph rr? ????? ???? 計(jì)算繞射損耗 ： ? ?? ?26. 9 20 l g 0. 1 1 0. 1 0. 7 ( 13 )0 0. 7imK ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ????? ??? sK 為海（湖）混合校正因子，傳播路徑遇上水域十分兩種情況考慮，如圖 5 所示。 定義修正因子為： ? ? ? ?? ?? ?22 / ( 14) q q q d aKqd q b? ? ? ? ??? ?? ? ???陸 地 靠 近 基 站水 域 靠 近 基 站 其中 ? ?/%ssq d d d? ； 為剖面上全程水體的長度。 ??Sa為建筑密度校正因子，計(jì)算公式為 ： （ a）陸地靠近基站 （ b）水域靠近基站 圖 5水域地形校正因子示意圖 圖 4繞射損耗計(jì)算圖 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 特定區(qū)域負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與規(guī)劃 15 ? ?? ?? ?? ?230 25 l g 5 100 l g l g 20 1 5 ( 15 )20 1aaS a a aa? ? ? ????? ? ? ? ? ? ??? ???? a 為建筑物密度，以 %表示。 各種修正因子的組合使用情況總體路損： ? ?0( 1 6 )0suhb s tr e e t s p m rimorKRKL L K S a K KK?? ?? ???? ? ? ? ? ?????? ?? COST 231Hata 模型 COST 231Hata 模型的適用條件： ●使用頻段 f ： 1500~2021MHz； ●基站天線有效高度 bh 為 30~200m； ●移 動臺天線高度 mh 為 1~10m； ●通信距離為 1~20km。 基本傳播損耗中值公式： ( 1 7 )4 6 .3 3 3 .9 l g 1 3 .8 2 l g ( 4 4 .9 6 .5 5 l g ) ( l g ) ( ) mmbbbL f h h d a h C? ? ? ? ? ? ?城其中， d 的單位為 km， f 的單位為 MHz； bL城 為城市市區(qū)的基本傳播損耗中值； bh 、 mh為基站、移動臺天線有效高度，單位為 m；基站天線的有效高度計(jì)算：設(shè)基站天線離地面的高度為 sh ，基站地面的海拔高度為 gh ，移動臺天線離地面的高度為 mh ，移動臺所在位置的地面海拔高度為 mgh ，則基站臺南縣的有效高度 b s g mgh h h h? ? ?