【導(dǎo)讀】鍵問題進(jìn)行詳細(xì)的論述和探討。主要對(duì)TD-SCDMA的用戶預(yù)測(cè)、鏈路預(yù)算、容量估算、基站分布、與現(xiàn)實(shí)基站部署比較等進(jìn)行研究。

　　

【正文】 陰影衰落標(biāo)準(zhǔn)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(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 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(shè)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(biāo)準(zhǔn)差的條件下，切換對(duì)抗性慢衰落的增益有 ； 75%的邊緣覆蓋率、 8dB 的陰影衰落標(biāo)準(zhǔn)差的條件下，切換對(duì)抗慢衰落的增益有 ； 69%的邊緣覆蓋率、 7dB 的陰影衰落標(biāo)準(zhǔn)差的條件下，切換對(duì)抗慢衰落的增益有 。實(shí)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(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算出來的陰影衰落余量減去切換對(duì)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(dòng)物體周圍有許多散射、反彈和折射體，引起信號(hào)的多徑傳輸使到達(dá)的信號(hào)之間相互疊加，其合成信號(hào)幅度和相位隨移動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為快速的起伏變化，他反應(yīng)微觀小范圍內(nèi)數(shù)十米波長(zhǎng)量級(jí)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(rèn)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(rèn)為的取值是：終端慢速移動(dòng)條件下（通常在 50km/h 的移動(dòng)速度下）取 1dB，終 端快速移動(dòng)條件下（通常在 50km/h 及以上的移動(dòng)速度下）取 0dB。 快慢摔落在鏈計(jì)算中體現(xiàn)為： 假設(shè)手機(jī)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(shí)際上手機(jī)收到快慢衰落的影響，假設(shè)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(jī)靈敏度的需要。 上下行鏈路預(yù)算表 通?？紤]充分利用 UE 的發(fā)射 功率，不造成浪費(fèi)，系統(tǒng)一般設(shè)計(jì)為上行首先的系統(tǒng)，因此在進(jìn)行鏈路預(yù)算的時(shí)候，秩序進(jìn)行上行鏈路預(yù)算即可。 上行鏈路預(yù)算可考慮來年各個(gè)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(dòng)臺(tái)最大發(fā)射功率 +移動(dòng)臺(tái)天線增益 +基站天線增益 +賦形增益 — 人體損耗 — 移動(dòng)臺(tái)饋線損耗 — 基站饋線損耗 — 基站接收機(jī)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(yù)算，各業(yè)務(wù)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(dòng)臺(tái)天線增益 +基站天線增益 +賦形增益 — 人體損耗 — 移動(dòng)臺(tái)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(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 24 的上、下行鏈路預(yù)算 的計(jì)算過程， 如表 1表 16 所示。 表 15 上行鏈路預(yù)算表 項(xiàng)目 單位 符號(hào) 項(xiàng)目 單位 符號(hào) 業(yè)務(wù)參數(shù) 處理增益 dB P 業(yè)務(wù)速率 kbit/s A 所需 0E/b N dB Q 系統(tǒng)參數(shù) 接收機(jī)靈敏度 dBm R=QP+O 工作頻率 MHz B 天線增益 dBi S1(全向） 擴(kuò)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(dòng)臺(tái)發(fā)射機(jī) 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(jī) 陰 影衰落 dB X 熱噪聲密度 dBm/Hz J 車內(nèi)損耗 dB Y 接收機(jī)熱噪聲系數(shù) dB K 穿透損耗 dB Z 接收機(jī)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(jī)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(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 25 需要注意的是，鏈路預(yù)算要結(jié)合實(shí)際。 注： ◆ 干擾余量：根據(jù)信道環(huán)境和單時(shí)隙的容量，取值不同； ◆ 上行目標(biāo)載干比：根據(jù)信道環(huán)境和不同業(yè)務(wù)，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(yù)算表 項(xiàng) 目 單位 符號(hào) 項(xiàng)目 單位 符號(hào) 速率 kbit/s A 接收機(jī)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(kuò)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(jī)靈敏度 dBm R=QP+O 基站發(fā)射機(jī) 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(dòng)臺(tái)接收機(jī) 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(jī)熱噪聲系數(shù) dBm K PLmax3=PL1XZ（室外全向） 接收機(jī)噪聲密度 dBm/Hz L=J+K PLmax4=PL2XZ（室外定向） 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 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(yīng)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(biāo)識(shí)的是不同站型扇區(qū)半徑合計(jì)占面積的計(jì)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(jì)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(jì)算。因此在做基站面積計(jì)算的時(shí)候，可以按照這樣的原則來 進(jìn)行估算。 本設(shè)計(jì)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(jì)算。 結(jié)合前文的規(guī)劃參數(shù)、公式、數(shù)據(jù)等，對(duì)覆蓋估算進(jìn)行具體數(shù)據(jù)的計(jì)算，具體參數(shù)計(jì)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(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 27 基站數(shù)目的確定 表 18鏈路預(yù)算參數(shù)詳表 項(xiàng)目 單位 TDSCDMA 話音業(yè)務(wù) 可視電話 業(yè)務(wù) 系統(tǒng) 參數(shù) 業(yè)務(wù)速率 bit/s CS64k 工作頻率 MHz 2021 擴(kuò)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(jī)噪聲系數(shù) DB 接收機(jī)噪聲功率 dBm 單時(shí)隙負(fù)載 % 75% 75% 單時(shí)隙負(fù)載干擾余量 DB 比特速率 kbit/s 處理增益 NA dB C/I dB 接收機(jī)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(chǔ) 備 覆蓋面積通信概率 % 95% 95% 覆蓋區(qū)邊緣通信概率 % 88% 88% 標(biāo)準(zhǔn)偏差 dB 陰影衰落余量 /慢衰落儲(chǔ)備 dB 功控余量 /快衰落儲(chǔ)備 dB 切換對(duì)抗快衰落增益 dB 切換對(duì)抗慢衰落增益 dB 建筑物穿透損耗 dB 儲(chǔ)備總計(jì)（室外） dB 儲(chǔ)備總計(jì)（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(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 28 通過覆蓋預(yù)算的估算方法，結(jié)合鏈路預(yù)算詳表，推導(dǎo)出指定區(qū)域的基站規(guī)模。具體計(jì)算結(jié)果見表 19。 容量的估算 TDSCDMA 系統(tǒng)是一個(gè)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(duì)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，對(duì)小區(qū)容量的估算不能簡(jiǎn)單 沿用純?cè)捯艟W(wǎng)絡(luò)中對(duì)小區(qū)容量的估算方法。原有用于單一業(yè)務(wù)規(guī)劃的方法不再適用。目前業(yè)界關(guān)于混合業(yè)務(wù)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(duì)每個(gè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析。 Equivalent Erlang 方法 1． Equivalent Erlang 的方法基本原理是將一種業(yè)務(wù)等效成另一種業(yè)務(wù)，并計(jì)算等效后的總話務(wù)量（ Erl），然后計(jì)算滿足此話務(wù)量所需的信道數(shù)。 2． Equivalent Erlang 方法的局限性 假設(shè)業(yè)務(wù) A 和業(yè)務(wù) B 是網(wǎng)絡(luò)提供的兩種業(yè)務(wù)，其中， 業(yè)務(wù) A：每個(gè)連接占用 1 個(gè)信道資源，有 12Erl 的業(yè)務(wù) A； 業(yè)務(wù) B：每個(gè)連接占用 3 個(gè)信道資源，有 6Erl 的業(yè)務(wù) B。 根據(jù)各種業(yè)務(wù)占用的信道資源比例，可以將 1Erl 業(yè)務(wù) B 等效為 3Erl 業(yè)務(wù) A，則網(wǎng)絡(luò)中總業(yè)務(wù)量為 12+6? 3=3Erl（業(yè)務(wù) A）。 查詢 Erlang B 表，可知在 2%的阻塞率下，共需要39 個(gè)信道資源。 根據(jù)每種業(yè)務(wù)占用資源的比例，也可以將 3Erl 業(yè)務(wù) A 等效為 1Erl 業(yè)務(wù) B，則網(wǎng)絡(luò)中總業(yè)務(wù)量為 12/3+6=10Erl（業(yè)務(wù) B）。查詢 Erlang B 表，可知在 2%的阻塞率下，共需要 17個(gè)業(yè)務(wù) B 信道（相當(dāng)于 17? 3=51 各業(yè)務(wù) A 信道）。 從上面的假設(shè)可以看出， Equivalent Erlang 方法的計(jì)算結(jié)果與計(jì)算采用的等效方式有關(guān)，前中等效方式計(jì)算出的結(jié)果偏?。?39 個(gè)信道），過于樂觀；后種等效方式計(jì)算出的結(jié)果偏大（ 51 個(gè)信道），過于悲觀，如圖