【文章內(nèi)容簡介】 使得 UE 在接入網(wǎng)絡(luò)前，或者網(wǎng)絡(luò)在建立無線鏈路時，能夠根據(jù)計算下行鏈路的路徑損耗來估計上行或下行鏈路的初始發(fā)射功率。當(dāng)它接收到的功率越強，說明收發(fā)雙方距離較近或有非常好的傳播路徑，發(fā)射的功率就越小，反之則越大。 開環(huán)功控只能在決定接入初期發(fā)射功率和切換時決定切換后初期發(fā)射功率的時候使用。 上行開環(huán)功率控制由 UE 和網(wǎng)絡(luò)共同實現(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)功率控制的計算，確定隨機接入時 UPPCH、 PRACH、 PUSCH 和 DPCH 等信道的初試發(fā)射功率。 功率控制 — 內(nèi)環(huán)（閉環(huán)） 快速閉環(huán)功率控制（內(nèi)環(huán)）的機制是無線鏈路的發(fā)射端根據(jù)接收端物理層的反饋信息進行功率控制，這使得 UE（ NodeB）根據(jù) NodeB（ UE）的接收SIR 值調(diào)整發(fā)射功率，來補償無線信道的衰落。在 TDSCDMA 系統(tǒng)中的上、下行專用信道上使用內(nèi)環(huán)功率控制，每一個子幀進行一次。 功率控制 — 內(nèi)環(huán)（外環(huán)） 內(nèi)環(huán)功率控制雖然可以解決損耗以及遠(yuǎn)近效應(yīng)的問題，使接收信號保持固定的信干比（ SIR），但是卻不能保證接收信號的質(zhì)量。接收信號的質(zhì) 量一般由誤塊率（ BLER）或誤碼率（ BER）來表征。環(huán)境因素（主要是用戶的移動速度、信號傳播的多徑和遲延）對接收信號的質(zhì)量有很大的硬性。當(dāng)信道環(huán)境發(fā)生變化時，接收信號 SIR 和 BLER 的對應(yīng)關(guān)系也相應(yīng)發(fā)生變化。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。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 TDSCDMA 的關(guān)鍵技術(shù) 10 動態(tài)信道分配技術(shù) 動態(tài)信道分配方法 TDSCDMA系統(tǒng)中動態(tài)信道分配 DCA的方法有如下幾種： （ 1）時域動態(tài)信道分配 因為 TDSCDMA 系統(tǒng)采用了 TDMA 技術(shù)，在一個 TDSCDMA 載頻上，使用 7 個常規(guī)時 隙，減少了每個時隙中同時處于激活狀態(tài)的用戶數(shù)量。每載頻多時隙，可以將受干擾最小的時隙動態(tài)分配給處于激活狀態(tài)的用戶。 （ 2）頻域動態(tài)信道分配 頻域 DCA 中每一小區(qū)使用多個無線信道（頻道）。在給定頻譜范圍內(nèi)，與 5MHz 的帶寬相比， TDSCDMA 的 帶寬使其具有 3 倍以上的無線信道數(shù) (頻道數(shù) )?？梢园鸭せ钣脩舴峙湓诓煌妮d波上，從而減小小區(qū)內(nèi)用戶之間的干擾。 （ 3）空域動態(tài)信道分配 因為 TDSCDMA 系統(tǒng)采用智能天線的技術(shù)，可以通過用戶定位、波束賦形來減小小區(qū)內(nèi)用戶 之間的干擾、增加系統(tǒng)容量。 （ 4）碼域動態(tài)信道分配 在同一個時隙中，通過改變分配的碼道來避免偶然出現(xiàn)的碼道質(zhì)量惡化。 動態(tài)信道分配分類 （ 1）慢速 DCA： 慢速 DCA 主要解決兩個問題：一是由于每個小區(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)上下行時隙的劃分是不一樣的，相鄰小區(qū)間由于上下行時隙劃分不一致時會帶來交叉時隙干擾。所以慢速 DCA 主要有兩個方面：一是將資源分配到小區(qū)，根據(jù)每個小區(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)間由于上下行時隙劃分不一致所帶來的交叉時隙干擾。具體的方法是可以在小區(qū)邊界根據(jù)用戶實測上下行干擾情況，決定該用戶在該時隙進行哪個方向上的通信比較合適。 （ 2）快速 DCA： 快速 DCA 主要解決以下問題：不同的業(yè)務(wù)對傳輸質(zhì)量和上下行資源的要求不同，如何選擇最優(yōu)的時隙、碼道資源分配給不同的業(yè)務(wù)，從而達(dá)到系統(tǒng)性能要求，并且盡可能地進行快速處理。快速 DCA 包括信道分配和信道調(diào)整兩個過程。信道分配是根 據(jù)其需要資源單元的多少為承載業(yè)務(wù)分配一條或多條物理信道。信道調(diào)整（信道重分配）可以通過 RNC 對小區(qū)負(fù)荷情況、終端移動情況和信道質(zhì)量的監(jiān)測結(jié)果，動態(tài)地對資源單元（主要是時隙和碼道）進行調(diào)配和切換。 接力切換技術(shù) 接力切換是一種應(yīng)用于同步碼分多址（ SCDMA）通信系統(tǒng)中的切換方法。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)與其它移動通信系統(tǒng)，如 GSM或 IS95 CDMA系統(tǒng)的基站之間實現(xiàn)不丟失信息、不中斷通信的理想的越區(qū)切換。 接力切換適用于同步 CDMA移動通信系統(tǒng)，是 TDSCDMA移動通信系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。 同步碼分多址通信系統(tǒng)中的接力切換基本過程可描述如下（參見圖 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 TDSCDMA 的關(guān)鍵技術(shù) 12 23）： (1)MS 和 BS0 通信； (2) BS0 通知鄰近基站信息，并提供用戶位置信息（基站類型、工作載頻、定時偏差、忙閑等）； (3) 切換準(zhǔn)備（ MS 搜索基站，建立同步）； (4) BS 或 MS發(fā)起切換請求； (5) 系統(tǒng)決定切換執(zhí)行； (6) MS 同時接收來自兩個基站的相同信號； (7) 完成切換。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 TDSCDMA 的關(guān)鍵技術(shù) 13 正常工作的 SCD MA 系統(tǒng)可否切換?系統(tǒng)知道終端的位置原基站通知終端附近基站的信息系統(tǒng)接收到來自終端的切換請求系統(tǒng)發(fā)出切換請求系統(tǒng)中兩個基站同時發(fā)射下行信息兩個基站同時接收上行信息目的基站接收電平和定時正確保持兩個基站同時和一個終端通信系統(tǒng)要求結(jié)束切換或接收到終端完成切換的要求中斷原基站和終端的通信 切換結(jié)束獲得上行發(fā)射功率和發(fā)射定時偏差在目的基站下行信道加上此功率控制和定時偏差調(diào)整要求系統(tǒng)發(fā)起切換Y esNoY esNo 圖 23 基站的接力切換過程山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 TDSCDMA 室內(nèi)無線信號傳播分析 14 3 TDSCDMA 室內(nèi)無線信號傳播分析 室內(nèi)區(qū)域分類 在無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，一般將目標(biāo)覆蓋區(qū)域劃分為不同的區(qū)域類型，按照不同的區(qū)域類型采用不同的服務(wù)等級和配置原則，以便合理地配置網(wǎng)絡(luò)資源，以有限的投資滿足既定的服務(wù)質(zhì)量要求。對于以宏蜂窩為骨架的室外網(wǎng)絡(luò)，通常根據(jù)業(yè)主業(yè)務(wù)需求和無線傳播環(huán)境進行區(qū)域分類。對于室內(nèi)覆蓋而言，也有必要采取相類似的分類原則，但其分類更為微觀和具體。由于建筑功能決定了用戶的聚類和密集程度，及室內(nèi)的業(yè)務(wù)需求和服務(wù)要求，因此，室內(nèi)區(qū)域只需要根據(jù)建筑物功能和無線環(huán)境的特點分類。 筑物功能分類 按建筑物功能分類是對不同建筑物的縱向分割，即室內(nèi)區(qū)域的宏觀分割 。 按照建筑物的功能，室內(nèi)區(qū)域可分為 8大類共計 26 小類，如表 31所示。 按無線環(huán)境的特點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。 按照無線環(huán)境的特點，室內(nèi)區(qū)域可以分為裙樓、標(biāo)準(zhǔn)層、地下層和電梯等類型。室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)根據(jù)不同的室內(nèi)環(huán)境特點來進行覆蓋 : (1)裙樓 :一般位于建筑物的低樓層，樓層面積較大，空間隔斷較少或空曠。通常窗邊附近區(qū)域信號較 好，縱深處信號較差。商業(yè)用途的裙樓不僅需要解決信號覆蓋和容量問題，而且還應(yīng)該注意控制信號外泄以及與室外基站的平滑切換。 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 15 (2)標(biāo)準(zhǔn)層 :裙樓以上的樓層 (包括樓梯 )，空間間隔較為規(guī)則，通常高樓層信號較為雜亂，縱深處信號較差。標(biāo)準(zhǔn)層用途通常為住宅、辦公室、酒店房間等，室內(nèi)分布系統(tǒng)主要解決覆蓋問題，重點是要在室內(nèi)形成主導(dǎo)信號。 (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還要注意與地面信號之間的切換問題。 (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)。室內(nèi)分布系統(tǒng)以滿足語音業(yè)務(wù)的需求為主。通常采用在電梯內(nèi)安裝高增益定向天線或鋪設(shè)泄漏電纜的方式進行覆蓋，應(yīng)注意保持信號連續(xù)性，減少電梯運行和用戶進出電梯時的切換和掉話問題。 表 31 室內(nèi)區(qū)域按建筑物類型分類 序號 類別 建筑功能 1 重要機關(guān)、辦公樓 重要寫字樓 政府機關(guān) 醫(yī)院 地方電信大樓 學(xué)校（教學(xué)樓、辦公樓、宿舍樓） 部分樓層大客戶 2 賓館酒店 四、五星級賓館 三星級或者同級別賓館 二星級賓館 3 餐飲娛樂消費場所 大型專業(yè) 市場（電子城、購物中心等） 餐飲娛樂場所 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 16 室內(nèi)區(qū)域的分類對于室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設(shè)具有重要的作用。在室內(nèi)分布系統(tǒng)的規(guī)劃過程中，首先需 要根據(jù)建筑物的功能確定建設(shè)的優(yōu)先級、需要覆蓋的目標(biāo)區(qū)域、需要提供的業(yè)務(wù)類型以及信源選取，在設(shè)計和建筑過程中則必須根據(jù)裙樓、標(biāo)準(zhǔn)層、地下層和電梯等不同區(qū)域的無線環(huán)境特點，合理地進行天線布局和功率分配。 室內(nèi)環(huán)境特點及傳播機制 室內(nèi)環(huán)境是封閉、半封閉的傳播環(huán)境，由于墻壁、門窗、家具和其他物體的存在，從發(fā)射天線到接收天線的電波不僅有直射波、反射波，還有經(jīng)過物體棱角邊緣的繞射產(chǎn)生的繞射波。室內(nèi)無線信號的傳播主要受以下因室內(nèi)批發(fā)市場（包括集貿(mào)市場等） 商場、百貨、超市等 4 交通樞紐 機場 火車站、汽車站 地鐵 5 大型場館 會展中心、會議中心 大型體育場 6 住宅樓宇 大型住宅小區(qū) 高檔住宅小區(qū) 密集城中村（戶外基站無法解決的） 高層住宅樓（純住宅） 7 隧道 鐵路隧道 公路隧道 重要景區(qū)巖洞 8 綜合樓宇 商住樓宇 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 17 素的影響 : 來自室內(nèi)墻體、樓板等物體的反射和繞射。 穿過墻體、樓板和其他障 礙物的透射。 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。 在無線鏈路的一段或兩端人員或物體的移動。 由于信號在室內(nèi)無線環(huán)境受到諸多因素的影響，由此而導(dǎo)致了以下幾個方面的結(jié)果 : （ 1）路徑損耗。除了自由空間損耗還包括其他障礙物以及穿透建筑材料所產(chǎn)生的額外損耗，此外，自由空間損耗可能因隧道效應(yīng)而降低。 （ 2）路徑損耗的時間和空間變化。 （ 3）電波的反射和繞射分量導(dǎo)致的多徑效應(yīng)。 （ 4）移動臺的隨機放置導(dǎo)致的極化失配。 圖 31 給出了電波從發(fā)射 機到接收機的 4 種傳播機制 — 直射波、反射波、繞射波和透射波。 圖 31 從發(fā)射機到達(dá)接收機的射線 假設(shè)發(fā)射源的信號場強為 0E ，對視距傳播而言，由于發(fā)射機與接收機山東科技大學(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 LOSE 為 : 10 1jkrLOS eEEr?? (31) 式 (31 )中， k 為波數(shù)， 1r 為發(fā)射機到接收機的視距距離。 經(jīng)過一次繞射后接收到的信號場強 DE 為 : 23201 3 2 3( + )jk r jk rD reE E D er r r r? ?? (32) 式 (32)中， 2r 為發(fā)射機到墻體轉(zhuǎn)角的距離 。r3為轉(zhuǎn)角到接收機的距離 。D為繞射系數(shù)。 經(jīng)過一次透射和反射 到達(dá)接收機的信號場強 TRE 為 : 456()0 4 5 6jk r r rTR eE E R T r r r? ? ???? (33) 式 (33 )中， r4 為發(fā)射機到墻體的距離 。r5 為從透射出墻體到反射點的距離 。r6為反射點到接收機的距離。 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。設(shè)共有 n 條射線到達(dá)了接收機，第 i 條射線在接收機處的場強為 Ei，則接收點處總的電場強度 Etotal為 : total iiEE??