【導讀】鍵問題進行詳細的論述和探討。主要對TD-SCDMA的用戶預測、鏈路預算、容量估算、基站分布、與現(xiàn)實基站部署比較等進行研究。

　　

【正文】 陰影衰落標準差 10 10 8 7 路損指數(shù) 面積覆蓋概率 邊緣覆蓋率 陰影衰落余量 金陵科技學院學士學位論文 第三章 特定區(qū)域負荷統(tǒng)計與規(guī)劃 23 此外多小區(qū)連續(xù)覆蓋，室外用戶終端在多小區(qū)間切換，為陰影衰落余量帶來一定的增益。假設多小區(qū)陰影衰落 相關(guān)性為 50，則 88%的邊緣覆蓋率、 10dB 的陰影衰落標準差的條件下，切換對抗性慢衰落的增益有 ； 75%的邊緣覆蓋率、 8dB 的陰影衰落標準差的條件下，切換對抗慢衰落的增益有 ； 69%的邊緣覆蓋率、 7dB 的陰影衰落標準差的條件下，切換對抗慢衰落的增益有 。實際的室外用戶陰影衰落余量值等于根據(jù)面覆蓋率、路損指數(shù)和陰影衰落標準差計算出來的陰影衰落余量減去切換對抗慢衰落的增益值。 （ 13）功空余量（快衰落余量） 所謂快衰落余量，主要是指由于多徑傳播而產(chǎn)生的衰落。由于移動物體周圍有許多散射、反彈和折射體，引起信號的多徑傳輸使到達的信號之間相互疊加，其合成信號幅度和相位隨移動臺的運動表現(xiàn)為快速的起伏變化，他反應微觀小范圍內(nèi)數(shù)十米波長量級接收電平的均值變化而產(chǎn)生的損耗，其變化率比慢衰落快，故稱他為快衰落，一般服從瑞利分布。 快衰落余量，也稱功控余量。在 TDSCDMA 中功率控制比較慢（ TDSCDMA 為 200次 /秒），所以認為 TDSCDMA 即使在慢速的情況下，功率控制也跟不上快衰落變化，終端的功率提升也比較低。一般認為的取值是：終端慢速移動條件下（通常在 50km/h 的移動速度下）取 1dB，終 端快速移動條件下（通常在 50km/h 及以上的移動速度下）取 0dB。 快慢摔落在鏈計算中體現(xiàn)為： 假設手機靈敏度是 AdBm,如果沒有阻擋，沒有多徑衰落，即只有空間的衰落，自由空間的損耗為 0dB,則基站需要發(fā)射的功率是 A+B(dBm)。 但實際上手機收到快慢衰落的影響，假設快衰落的損耗（即為功控余量）為 C dB，而慢衰落的損耗（即為陰影衰落余量）為 D dB，那么基站就需要增加 C+D dB 的功率，即基站的功率為 A+B+C+D (dBm)，才能滿足手機靈敏度的需要。 上下行鏈路預算表 通常考慮充分利用 UE 的發(fā)射 功率，不造成浪費，系統(tǒng)一般設計為上行首先的系統(tǒng)，因此在進行鏈路預算的時候，秩序進行上行鏈路預算即可。 上行鏈路預算可考慮來年各個方面：增加允許路損和消耗允許路損公式如下。 允許的最大路徑損耗（上行） =移動臺最大發(fā)射功率 +移動臺天線增益 +基站天線增益 +賦形增益 — 人體損耗 — 移動臺饋線損耗 — 基站饋線損耗 — 基站接收機噪聲功率 — 基站接收解調(diào)所需的 C/I— 干擾余量 — 快衰落余量 — 陰影衰落 — 穿透損耗 下行鏈路預算，各業(yè)務碼道的發(fā)射功率主要是根據(jù)上下行鏈路平衡及系統(tǒng)仿真確定的。 允許的最大路徑損耗（下行） =基站單碼道發(fā)射功率 +移動臺天線增益 +基站天線增益 +賦形增益 — 人體損耗 — 移動臺側(cè)饋線損耗 — 基站側(cè)饋線損耗 — 基站接收解調(diào)所需的 C/I—干擾余量 — 快衰落余量 — 陰影衰落 — 穿透損耗。 按照論文前面的相關(guān)參數(shù)的取定方法與求解公式， 可以 歸納出 不同緩和覆蓋要求情況金陵科技學院學士學位論文 第三章 特定區(qū)域負荷統(tǒng)計與規(guī)劃 24 的上、下行鏈路預算 的計算過程， 如表 1表 16 所示。 表 15 上行鏈路預算表 項目 單位 符號 項目 單位 符號 業(yè)務參數(shù) 處理增益 dB P 業(yè)務速率 kbit/s A 所需 0E/b N dB Q 系統(tǒng)參數(shù) 接收機靈敏度 dBm R=QP+O 工作頻率 MHz B 天線增益 dBi S1(全向） 擴頻帶寬 MHz C S2（定向） Boltaman 常數(shù) W/(Hz K) D 賦形增益 dBi T 室溫 T K T0 天線增益 +賦行形 dBi U1(全向） =S1+T 移動臺發(fā)射機 U2（定向） =S2+T 最大發(fā)射功率 dBm E 饋線損耗 dB V 天線增益 dBi F 其他參數(shù) 人體損耗 dB G 快衰落余量 dB W 饋線損耗 dB H 路徑損耗 dB PL1(全向 )=I+U1VWR 等效發(fā)射功率 dBm I=E+FGH dB PL2(定向 )=I+U2VWR 基站接收機 陰 影衰落 dB X 熱噪聲密度 dBm/Hz J 車內(nèi)損耗 dB Y 接收機熱噪聲系數(shù) dB K 穿透損耗 dB Z 接收機噪聲密度 dBm/Hz L=J+K 允許最大路徑損耗 dB PLmax1=PL1XZ（室內(nèi)全向） 接收機噪聲功率 dBm M=L+60+（ C） PLmax2=PL2XZ（室內(nèi)定向） 干擾余量 dB N PLmax3=PL1XZ（室外全向） 總的有效噪聲 +干擾 dBm O=M+N PLmax4=PL2XZ（室外定向） 金陵科技學院學士學位論文 第三章 特定區(qū)域負荷統(tǒng)計與規(guī)劃 25 需要注意的是，鏈路預算要結(jié)合實際。 注： ◆ 干擾余量：根據(jù)信道環(huán)境和單時隙的容量，取值不同； ◆ 上行目標載干比：根據(jù)信道環(huán)境和不同業(yè)務，取值不同； ◆ 陰影衰落余量：根據(jù)路損指數(shù)和覆蓋概率要求，取值不同； ◆ 功 控余量：根據(jù)信道環(huán)境，取值不同。 表 16 下行鏈路預算表 項 目 單位 符號 項目 單位 符號 速率 kbit/s A 接收機噪聲功率 dBm M=L+60+169。 系統(tǒng)參數(shù) 干擾余量 dB N 工作頻率 MHz B 總有效噪聲 +干擾 dBm O=M+N 擴頻帶寬 MHz C 處理增益 dB P Boltaman常數(shù) W/(Hz K) D 所需 0E/b N dB Q 室溫 T K T0 接收機靈敏度 dBm R=QP+O 基站發(fā)射機 天線增益 dBi F 單碼道發(fā)射功率 dBm E 人體損耗 dB G 天線增益 dBi S1(全向） 饋線損耗 dB H S2（定向） 其他參數(shù) 賦形增益 dBi T 快衰落余量 dB W 天線增益 +賦行形 dBi U1(全向）=S1+T 路徑損耗 dB PL1(全向 )=I+U1VWR U2（定向）=S2+T dB PL2(定向 )=I+U2VWR 饋線損耗 dB V 陰影衰落 dB X 等效發(fā)射功率 dBm I1=E+U1V 車內(nèi)損耗 dB Y dBm I2=E+U2V 穿透損耗 dB Z 移動臺接收機 允許最大路徑損耗 dB PLmax1=PL1XZ（室內(nèi)全向） 熱噪聲密度 dBm/Hz J PLmax2=PL2XZ（室內(nèi)定向） 接收機熱噪聲系數(shù) dBm K PLmax3=PL1XZ（室外全向） 接收機噪聲密度 dBm/Hz L=J+K PLmax4=PL2XZ（室外定向） 金陵科技學院學士學位論文 第三章 特定區(qū)域負荷統(tǒng)計與規(guī)劃 26 站型與覆蓋面積的關(guān)系 前面已經(jīng)將相關(guān)參數(shù)做了具體分析，并得到相應的求解方法，在規(guī)劃估算中，根據(jù)廣播信道水平波瓣寬度的不同，常用的定向占有水平 3dB 波瓣寬度為 65176。 和 90176。兩種，圖 8和表 17 標識的是不同站型扇區(qū)半徑合計占面積的計算示意。 一般情況下，在密集城區(qū)和一般城區(qū)大多采用廣播信道水平 3dB 波瓣 65176。 的三扇區(qū)定向基站來計算，郊區(qū)、農(nóng)村大多采用廣播信道水平 3dB 波瓣 90176。 的三扇區(qū)定向基站來計算。因此在做基站面積計算的時候，可以按照這樣的原則來 進行估算。 本設計規(guī)劃的是一般城區(qū)，故采用廣播信道水平 3dB 波瓣 60176。 的三扇區(qū)定向基站來計算。 結(jié)合前文的規(guī)劃參數(shù)、公式、數(shù)據(jù)等，對覆蓋估算進行具體數(shù)據(jù)的計算，具體參數(shù)計算接見表 17。表 17站型與面積的關(guān)系示意表 全向站 定向站廣播信道65176。，三扇區(qū) 定向站（廣播信道 90176。，三扇區(qū) 站間距 3DR? D= 3DR? 面積 S= S= S= 全向站型 定向站型（ 65176。 ，三扇區(qū)） 全向站型 定向站型（ 90176。 ，三扇區(qū) ） 定向站型（ 176。 ，三扇區(qū)）全向站型 定向站型（ 176。 ，三扇區(qū)）定向站型（ 176。 ，三扇區(qū)） 全向站型 定向站型（ 90176。 ，三扇區(qū)） 定向站型（ 65176。 ，三扇區(qū)） 圖 8常用站型圖示 金陵科技學院學士學位論文 第三章 特定區(qū)域負荷統(tǒng)計與規(guī)劃 27 基站數(shù)目的確定 表 18鏈路預算參數(shù)詳表 項目 單位 TDSCDMA 話音業(yè)務 可視電話 業(yè)務 系統(tǒng) 參數(shù) 業(yè)務速率 bit/s CS64k 工作頻率 MHz 2021 擴頻帶寬 MHz 波爾茲曼常數(shù) W/(Hz K) 室溫 K 發(fā)射端 最大發(fā)射功率 dBm 終端天線增益 dBi 人體損耗 DB 等效全向發(fā)射功率 EIRP dBm 接 收 端 熱噪聲功率譜密度 DBm/Hz 熱噪聲功率 dBm 接收機噪聲系數(shù) DB 接收機噪聲功率 dBm 單時隙負載 % 75% 75% 單時隙負載干擾余量 DB 比特速率 kbit/s 處理增益 NA dB C/I dB 接收機靈敏度 dBm 基站天線增益 dBi 智能天線分集增益 dBi 饋線和接頭損耗 dB 儲 備 覆蓋面積通信概率 % 95% 95% 覆蓋區(qū)邊緣通信概率 % 88% 88% 標準偏差 dB 陰影衰落余量 /慢衰落儲備 dB 功控余量 /快衰落儲備 dB 切換對抗快衰落增益 dB 切換對抗慢衰落增益 dB 建筑物穿透損耗 dB 儲備總計（室外） dB 儲備總計（室內(nèi)） dB 路損 最大允許路損（室外） dB 最大允許路損（室內(nèi)） dB 金陵科技學院學士學位論文 第三章 特定區(qū)域負荷統(tǒng)計與規(guī)劃 28 通過覆蓋預算的估算方法，結(jié)合鏈路預算詳表，推導出指定區(qū)域的基站規(guī)模。具體計算結(jié)果見表 19。 容量的估算 TDSCDMA 系統(tǒng)是一個承載話音和數(shù)據(jù)多業(yè)務并存的系統(tǒng)。由于 CS 業(yè)務和 PS 業(yè)務對資源的占有特性、業(yè)務量、占用資源以及 QoS 要求均不同，因此容量規(guī)劃較為復雜，對小區(qū)容量的估算不能簡單 沿用純話音網(wǎng)絡中對小區(qū)容量的估算方法。原有用于單一業(yè)務規(guī)劃的方法不再適用。目前業(yè)界關(guān)于混合業(yè)務容量估算方法有幾種方法，分別是等效 Erl 法、Post ErlangB 法、 Campbell 方法、 KR 迭代方法等。下面將對每個方法的優(yōu)缺點進行分析。 Equivalent Erlang 方法 1． Equivalent Erlang 的方法基本原理是將一種業(yè)務等效成另一種業(yè)務，并計算等效后的總話務量（ Erl），然后計算滿足此話務量所需的信道數(shù)。 2． Equivalent Erlang 方法的局限性 假設業(yè)務 A 和業(yè)務 B 是網(wǎng)絡提供的兩種業(yè)務，其中， 業(yè)務 A：每個連接占用 1 個信道資源，有 12Erl 的業(yè)務 A； 業(yè)務 B：每個連接占用 3 個信道資源，有 6Erl 的業(yè)務 B。 根據(jù)各種業(yè)務占用的信道資源比例，可以將 1Erl 業(yè)務 B 等效為 3Erl 業(yè)務 A，則網(wǎng)絡中總業(yè)務量為 12+6? 3=3Erl（業(yè)務 A）。 查詢 Erlang B 表，可知在 2%的阻塞率下，共需要39 個信道資源。 根據(jù)每種業(yè)務占用資源的比例，也可以將 3Erl 業(yè)務 A 等效為 1Erl 業(yè)務 B，則網(wǎng)絡中總業(yè)務量為 12/3+6=10Erl（業(yè)務 B）。查詢 Erlang B 表，可知在 2%的阻塞率下，共需要 17個業(yè)務 B 信道（相當于 17? 3=51 各業(yè)務 A 信道）。 從上面的假設可以看出， Equivalent Erlang 方法的計算結(jié)果與計算采用的等效方式有關(guān)，前中等效方式計算出的結(jié)果偏小（ 39 個信道），過于樂觀；后種等效方式計算出的結(jié)果偏大（ 51 個信道），過于悲觀，如圖