專利名稱：一種td-scdma集群容量和覆蓋的聯(lián)合設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及TD-SCDMA集群技術(shù)領(lǐng)域，特別是TD-SCDMA集群容量和覆蓋的聯(lián)合設(shè)計方法。
背景技術(shù)：
TD-SCDMA集群系統(tǒng)是一個采用碼分多址技術(shù)的集群系統(tǒng)，因此是個受干擾影響很大的系統(tǒng)，比如我們常說的呼吸效應(yīng)。集群系統(tǒng)上行只有一個用戶，各用戶通過搶占信道的方式獲得說話權(quán)，搶占時用戶之間分優(yōu)先級，優(yōu)先級高的用戶首先占用信道獲得說話權(quán)，優(yōu)先級高的用戶往往是重要的人員，比如在調(diào)度中起組織和領(lǐng)導(dǎo)作用的人員。集群系統(tǒng)下行信道采用的方式與TD-SCDMA系統(tǒng)中的共享信道是類似的，是被一個或多個用戶共享的。TD-SCDMA集群系統(tǒng)的容量和覆蓋與TD-SCDMA系統(tǒng)是有許多相似的地方，但工作方式是有很大不同的，應(yīng)用領(lǐng)域也是有很大不同的，這些決定了 TD-SCDMA集群系統(tǒng)的基站的數(shù)量、基站的選址、基站的容量、基站的覆蓋范圍有很大不同。我們都知道集群系統(tǒng)主要用于各行業(yè)的調(diào)度系統(tǒng)，這種通信是為了保障工作任務(wù)的順利完成，而公眾蜂窩系統(tǒng)雖然也可以進(jìn)行集群業(yè)務(wù)，但是為公眾的通話服務(wù)的。各行業(yè)可以根據(jù)自己的需要組建自己的集群網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)業(yè)務(wù)開展的目的、業(yè)務(wù)的大小和分布、業(yè)務(wù)覆蓋的范圍等，通過詳細(xì)綜合的計算和科學(xué)合理的規(guī)劃，在設(shè)計中綜合考慮容量和覆蓋的相互影響和制約，設(shè)計一個高質(zhì)量的集群網(wǎng)絡(luò)是十分重要的。TD-SCDMA集群系統(tǒng)的初期組網(wǎng)采用宏蜂窩進(jìn)行全面覆蓋，各小區(qū)覆蓋面積相等， 初期承載的是最輕的負(fù)載即滿足農(nóng)村的業(yè)務(wù)要求即可?？梢圆捎萌蛱炀€的中心激勵方式將基站放在蜂窩結(jié)構(gòu)的中心，也可以采用三扇區(qū)的頂點激勵方式將基站放在蜂窩結(jié)構(gòu)的頂點。然后在郊區(qū)、市區(qū)、密集市區(qū)進(jìn)行小區(qū)分裂，分裂的情況依據(jù)業(yè)務(wù)量的大小進(jìn)行，同時保證完全的覆蓋未分裂前的小區(qū)的覆蓋范圍。在中國專利ZL 200310112535. X中公開了一種容量規(guī)劃評估的方法，涉及對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的容量規(guī)劃質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載狀況定量評估。采用該發(fā)明可以有效指導(dǎo)無線網(wǎng)絡(luò)的容量規(guī)劃，提高了無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的準(zhǔn)確性和效率。在公開號為CN 101969648 A的中國專利申請中公開了一種實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)通信覆蓋規(guī)劃系統(tǒng)，包括室內(nèi)覆蓋的站點獲得模塊、站點初步調(diào)查與預(yù)設(shè)模塊、站點詳細(xì)設(shè)計模塊、站點優(yōu)化驗收模塊和網(wǎng)絡(luò)話筒跟蹤模塊。能提高小區(qū)主控區(qū)域的信號場強(qiáng)。在中國專利ZL 200610024962.6中公開了一種無線網(wǎng)絡(luò)及其網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化的方法，使網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化的效果得到提高。上述現(xiàn)有技術(shù)沒有考慮同時對容量和覆蓋進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計，而是將容量和覆蓋分別進(jìn)行規(guī)劃，但是實際TD-SCDMA集群系統(tǒng)中容量與覆蓋、干擾是密不可分、相互影響的。本發(fā)明通過對容量和覆蓋的聯(lián)合設(shè)計，更加符合實際網(wǎng)絡(luò)的情況，從而可以更加有效地對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃和優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提出一種TD-SCDMA集群系統(tǒng)容量和覆蓋的聯(lián)合設(shè)計方法，可用于網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期的規(guī)劃和后期的優(yōu)化。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為，提出一種TD-SCDMA集群通信容量和覆蓋的聯(lián)合設(shè)計方法，包括步驟計算上下行鏈路的最大鏈路損耗，根據(jù)用戶與基站之間、基站與基站之間、用戶與用戶之間距離建立相應(yīng)的傳播模型，調(diào)用相應(yīng)方程計算路徑損耗；分別根據(jù)不同服務(wù)小區(qū)類型的用戶密度
ρ和每用戶平均業(yè)務(wù)量以及當(dāng)前基站所覆蓋的面積s根據(jù)公式義xpxS*計算各小
區(qū)的業(yè)務(wù)量，根據(jù)業(yè)務(wù)量估算服務(wù)小區(qū)半徑，計算各服務(wù)小區(qū)的干擾受限容量；根據(jù)小區(qū)類型表，按不同服務(wù)小區(qū)類型逐個檢查小區(qū)中基站的干擾受限容量是否滿足其覆蓋區(qū)域的容量要求，如不滿足要求，采用擴(kuò)容技術(shù)直至使其滿足覆蓋區(qū)域的容量要求，確定信道數(shù)。對于設(shè)計容量不滿足實際容量的小區(qū)，進(jìn)行小區(qū)分裂等進(jìn)行擴(kuò)容，擴(kuò)容技術(shù)可采用小區(qū)分裂或采用增加載波，具體為計算每種業(yè)務(wù)的阻塞概率，直到滿足所有類型的業(yè)務(wù)阻塞概率要求，確定滿足要求的信道數(shù)。用戶和基站之間，路徑損耗Parh/oss與用戶和基站之間距離滿足關(guān)系
權(quán)利要求
1.一種TD-SCDMA集群通信容量和覆蓋的聯(lián)合設(shè)計方法，其特征在于，包括以下步驟計算上下行鏈路的最大鏈路損耗，確定路徑損耗 PmhIoss ,根據(jù)路徑損耗損耗、用戶與基站之間、基站與基站之間、用戶與用戶之間距離建立相應(yīng)的傳播模型方程，確定基站覆蓋面積；分別根據(jù)不同服務(wù)小區(qū)類型的用戶密度ρ 和每用戶平均業(yè)務(wù)量；ι ,以及當(dāng)前基站所覆蓋的面積s根據(jù)公式;[χρχ χ計算各小區(qū)的業(yè)務(wù)量，根據(jù)小區(qū)的業(yè)務(wù)量、通信滿意程度閾值估算服務(wù)小區(qū)半徑，計算各服務(wù)小區(qū)的干擾受限容量；根據(jù)小區(qū)類型表，按不同服務(wù)小區(qū)類型逐個檢查小區(qū)中基站的干擾受限容量是否滿足其覆蓋區(qū)域的容量要求，如不滿足要求，采用擴(kuò)容技術(shù)直至使其滿足覆蓋區(qū)域的容量要求，確定信道數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合設(shè)計方法，其特征在于，按所需服務(wù)的行業(yè)的人員數(shù)量及分布的位置計算用戶密度，根據(jù)目前已有網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計報告獲得每用戶的平均業(yè)務(wù)量/1 O
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合設(shè)計方法，其特征在于，所述計算上下行鏈路的最大鏈路損耗采用如下方法調(diào)用公式上行鏈路最大路徑損耗=^Pli — A + Gi+—s +Hs-Ir -L:-Lu-Di計算上行鏈路最大路徑損耗；下行鏈路最大路徑損耗=^Pv — ￡,+α +Gm-F-S + He-I-L-Lm-Du計算下行鏈路最大路徑損耗，其中，為移動臺最大發(fā)射功率、Li為基站天饋損耗、為基站智能天線增益、( /為終端天線增益、/τ為快衰落余量、s為慢衰落余量、Hc為切換增益、I為干擾余量、厶為穿透損耗、Zlf為人體損耗、Df為基站接收機(jī)靈敏度、D1/為終端接收機(jī)靈敏度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合設(shè)計方法，其特征在于，對用戶和基站之間，路徑損耗PatMoss與用戶和基站之間距離Di:滿足關(guān)系
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合設(shè)計方法，其特征在于，對基站和基站之間，當(dāng)基站之間距離小于第一菲涅爾半徑時，采用自由空間模型，路徑損耗與基站之間距離D。關(guān)系為Por/i/oss = 38.11 — 20102(10x1^)；當(dāng)ν'W Kyy if基站之間距離大于第一菲涅爾半徑時，路徑損耗與基站之間距離1) 關(guān)系為
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合設(shè)計方法，其特征在于，當(dāng)用戶和用戶之間距離D二小于50m時，路徑損耗與D二之間關(guān)系為
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合設(shè)計方法，其特征在于，所述計算本小區(qū)的干擾受限容量具體為，根據(jù)各基站接收到每個用戶的功率、每個用戶到每個基站的距離計算用戶的發(fā) 射功率，調(diào)用公式
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6其中之一所述的聯(lián)合設(shè)計方法，其特征在于，對于設(shè)計容量不滿足實際容量的小區(qū)，進(jìn)行擴(kuò)容，如果滿足要求的區(qū)域比例小于閾值，按5%的幅度反復(fù)減小覆蓋范圍，直到達(dá)到閾值為止。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-6其中之一所述的聯(lián)合設(shè)計方法，其特征在于，所述擴(kuò)容技術(shù)采用小區(qū)分裂或采用增加載波，具體為計算每種業(yè)務(wù)的阻塞概率，直到滿足所有類型的業(yè)務(wù)阻塞概率要求，確定滿足要求的信道數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種TD-SCDMA集群系統(tǒng)容量和覆蓋的聯(lián)合設(shè)計方法，涉及集群通信，本發(fā)明技術(shù)方案為根據(jù)鏈路的最大鏈路損耗，建立相應(yīng)的傳播模型，分別根據(jù)不同服務(wù)小區(qū)類型的用戶密度和每用戶平均業(yè)務(wù)量，以及當(dāng)前基站所覆蓋的面積計算各小區(qū)的業(yè)務(wù)量，根據(jù)業(yè)務(wù)量、通信滿意程度閾值估算服務(wù)小區(qū)半徑，計算各服務(wù)小區(qū)的干擾受限容量；根據(jù)小區(qū)類型表，按不同服務(wù)小區(qū)類型逐個檢查小區(qū)中基站的干擾受限容量是否滿足其覆蓋區(qū)域的容量要求，如不滿足要求，采用擴(kuò)容技術(shù)直至使其滿足覆蓋區(qū)域的容量要求，確定信道數(shù)。本發(fā)明可以應(yīng)用于TD-SCDMA集群網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和優(yōu)化。
文檔編號H04W16/18GK102231884SQ20111018536
公開日2011年11月2日 申請日期2011年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月4日
發(fā)明者吳財生, 唐宏, 張艷, 王瑋, 陳前斌 申請人:重慶郵電大學(xué)