专利名称：一种td-scdma集群容量和覆盖的联合设计方法
技术领域：
本发明涉及TD-SCDMA集群技术领域，特别是TD-SCDMA集群容量和覆盖的联合设计方法。
背景技术：
TD-SCDMA集群系统是一个采用码分多址技术的集群系统，因此是个受干扰影响很大的系统，比如我们常说的呼吸效应。集群系统上行只有一个用户，各用户通过抢占信道的方式获得说话权，抢占时用户之间分优先级，优先级高的用户首先占用信道获得说话权，优先级高的用户往往是重要的人员，比如在调度中起组织和领导作用的人员。集群系统下行信道采用的方式与TD-SCDMA系统中的共享信道是类似的，是被一个或多个用户共享的。TD-SCDMA集群系统的容量和覆盖与TD-SCDMA系统是有许多相似的地方，但工作方式是有很大不同的，应用领域也是有很大不同的，这些决定了 TD-SCDMA集群系统的基站的数量、基站的选址、基站的容量、基站的覆盖范围有很大不同。我们都知道集群系统主要用于各行业的调度系统，这种通信是为了保障工作任务的顺利完成，而公众蜂窝系统虽然也可以进行集群业务，但是为公众的通话服务的。各行业可以根据自己的需要组建自己的集群网络。根据业务开展的目的、业务的大小和分布、业务覆盖的范围等，通过详细综合的计算和科学合理的规划，在设计中综合考虑容量和覆盖的相互影响和制约，设计一个高质量的集群网络是十分重要的。TD-SCDMA集群系统的初期组网采用宏蜂窝进行全面覆盖，各小区覆盖面积相等， 初期承载的是最轻的负载即满足农村的业务要求即可。可以采用全向天线的中心激励方式将基站放在蜂窝结构的中心，也可以采用三扇区的顶点激励方式将基站放在蜂窝结构的顶点。然后在郊区、市区、密集市区进行小区分裂，分裂的情况依据业务量的大小进行，同时保证完全的覆盖未分裂前的小区的覆盖范围。在中国专利ZL 200310112535. X中公开了一种容量规划评估的方法，涉及对网络规划中的容量规划质量和网络负载状况定量评估。采用该发明可以有效指导无线网络的容量规划，提高了无线网络规划的准确性和效率。在公开号为CN 101969648 A的中国专利申请中公开了一种实现无线网络通信覆盖规划系统，包括室内覆盖的站点获得模块、站点初步调查与预设模块、站点详细设计模块、站点优化验收模块和网络话筒跟踪模块。能提高小区主控区域的信号场强。在中国专利ZL 200610024962.6中公开了一种无线网络及其网络规划与优化的方法，使网络规划和优化的效果得到提高。上述现有技术没有考虑同时对容量和覆盖进行联合设计，而是将容量和覆盖分别进行规划，但是实际TD-SCDMA集群系统中容量与覆盖、干扰是密不可分、相互影响的。本发明通过对容量和覆盖的联合设计，更加符合实际网络的情况，从而可以更加有效地对网络进行规划和优化。
发明内容
本发明针对现有技术的上述缺陷，提出一种TD-SCDMA集群系统容量和覆盖的联合设计方法，可用于网络建设初期的规划和后期的优化。本发明解决上述技术问题采用的技术方案为，提出一种TD-SCDMA集群通信容量和覆盖的联合设计方法，包括步骤计算上下行链路的最大链路损耗，根据用户与基站之间、基站与基站之间、用户与用户之间距离建立相应的传播模型，调用相应方程计算路径损耗；分别根据不同服务小区类型的用户密度
ρ和每用户平均业务量以及当前基站所覆盖的面积s根据公式义xpxS*计算各小
区的业务量，根据业务量估算服务小区半径，计算各服务小区的干扰受限容量；根据小区类型表，按不同服务小区类型逐个检查小区中基站的干扰受限容量是否满足其覆盖区域的容量要求，如不满足要求，采用扩容技术直至使其满足覆盖区域的容量要求，确定信道数。对于设计容量不满足实际容量的小区，进行小区分裂等进行扩容，扩容技术可采用小区分裂或采用增加载波，具体为计算每种业务的阻塞概率，直到满足所有类型的业务阻塞概率要求，确定满足要求的信道数。用户和基站之间，路径损耗Parh/oss与用户和基站之间距离满足关系
权利要求
1.一种TD-SCDMA集群通信容量和覆盖的联合设计方法，其特征在于，包括以下步骤计算上下行链路的最大链路损耗，确定路径损耗 PmhIoss ,根据路径损耗损耗、用户与基站之间、基站与基站之间、用户与用户之间距离建立相应的传播模型方程，确定基站覆盖面积；分别根据不同服务小区类型的用户密度ρ 和每用户平均业务量；ι ,以及当前基站所覆盖的面积s根据公式;[χρχ χ计算各小区的业务量，根据小区的业务量、通信满意程度阈值估算服务小区半径，计算各服务小区的干扰受限容量；根据小区类型表，按不同服务小区类型逐个检查小区中基站的干扰受限容量是否满足其覆盖区域的容量要求，如不满足要求，采用扩容技术直至使其满足覆盖区域的容量要求，确定信道数。
2.根据权利要求1所述的联合设计方法，其特征在于，按所需服务的行业的人员数量及分布的位置计算用户密度，根据目前已有网络的统计报告获得每用户的平均业务量/1 O
3.根据权利要求1所述的联合设计方法，其特征在于，所述计算上下行链路的最大链路损耗采用如下方法调用公式上行链路最大路径损耗=^Pli — A + Gi+—s +Hs-Ir -L:-Lu-Di计算上行链路最大路径损耗；下行链路最大路径损耗=^Pv — ￡,+α +Gm-F-S + He-I-L-Lm-Du计算下行链路最大路径损耗，其中，为移动台最大发射功率、Li为基站天馈损耗、为基站智能天线增益、( /为终端天线增益、/τ为快衰落余量、s为慢衰落余量、Hc为切换增益、I为干扰余量、厶为穿透损耗、Zlf为人体损耗、Df为基站接收机灵敏度、D1/为终端接收机灵敏度。
4.根据权利要求1所述的联合设计方法，其特征在于，对用户和基站之间，路径损耗PatMoss与用户和基站之间距离Di:满足关系
5.根据权利要求1所述的联合设计方法，其特征在于，对基站和基站之间，当基站之间距离小于第一菲涅尔半径时，采用自由空间模型，路径损耗与基站之间距离D。关系为Por/i/oss = 38.11 — 20102(10x1^)；当ν'W Kyy if基站之间距离大于第一菲涅尔半径时，路径损耗与基站之间距离1) 关系为
6.根据权利要求1所述的联合设计方法，其特征在于，当用户和用户之间距离D二小于50m时，路径损耗与D二之间关系为
7.根据权利要求1所述的联合设计方法，其特征在于，所述计算本小区的干扰受限容量具体为，根据各基站接收到每个用户的功率、每个用户到每个基站的距离计算用户的发 射功率，调用公式
8.根据权利要求1-6其中之一所述的联合设计方法，其特征在于，对于设计容量不满足实际容量的小区，进行扩容，如果满足要求的区域比例小于阈值，按5%的幅度反复减小覆盖范围，直到达到阈值为止。
9.根据权利要求1-6其中之一所述的联合设计方法，其特征在于，所述扩容技术采用小区分裂或采用增加载波，具体为计算每种业务的阻塞概率，直到满足所有类型的业务阻塞概率要求，确定满足要求的信道数。
全文摘要
本发明公开一种TD-SCDMA集群系统容量和覆盖的联合设计方法，涉及集群通信，本发明技术方案为根据链路的最大链路损耗，建立相应的传播模型，分别根据不同服务小区类型的用户密度和每用户平均业务量，以及当前基站所覆盖的面积计算各小区的业务量，根据业务量、通信满意程度阈值估算服务小区半径，计算各服务小区的干扰受限容量；根据小区类型表，按不同服务小区类型逐个检查小区中基站的干扰受限容量是否满足其覆盖区域的容量要求，如不满足要求，采用扩容技术直至使其满足覆盖区域的容量要求，确定信道数。本发明可以应用于TD-SCDMA集群网络的规划和优化。
文档编号H04W16/18GK102231884SQ20111018536
公开日2011年11月2日 申请日期2011年7月4日 优先权日2011年7月4日
发明者吴财生, 唐宏, 张艳, 王玮, 陈前斌 申请人:重庆邮电大学