（通信与信息系统专业论文）wcdma+r99系统与gsmtdscdma共存的仿真.pdf

i i r 卜 我所 发表 而使 的说 在校 关部 位论 文。 本学 i v 、 w c d m ar 9 9 系统与g s m t d s c d m a 共存的仿真 摘要 未来的无线移动通信网络将是w c d m a 与g s m 和t d s c d m a 三个 不同通信制式的共存，本文就w c d m ar 9 9 系统在与其他两个系统共存时 的仿真过程给予了详细阐述。w c d m a 与g s m 、t d s c d m a 系统共存时 的仿真主要体现在g s m 、t d s c d m a 系统对w c d m a 的干扰，本文对两 个系统对w c d m a 系统的干扰进行了建模，并介绍了w c d m a 系统内部的 r 9 9 与h s p a 分享功率、载频时的分配方案。w c d m a 系统中一个用户所 受的干扰可以分为同制式同频干扰，异频干扰( 包括同制式异频干扰和异制 式异频干扰) 与用户背景噪声功率之和，基站上行所受的干扰分为：本制式同 频干扰，异频干扰( 包括同制式异频干扰，异制式异频干扰) 与小区的背景噪声 功率之和。 r 9 9 与g s m 和t d s c d m a 共存时的仿真步骤主要包括：取得仿真区 域，初始化王元参数，建立各小区路损文件，建立干扰，切换的邻小区，r 9 9 接纳 控制，初始化业务为信道发射功率，计算小区的下行发射功率上行接收功率， 上行功率控制，下行功率控制，上下行收敛判断等 仿真主要采用的是上下行同步迭代的方法，在未超过设置的最大迭代次 数的情况下持续迭代，直至小区的功率收敛为止。当且仅当上下行功率都 收敛时，认为网络是收敛的。 0 关键词：w c d m ar 9 9 干扰功率控制收敛 v v l 一 1 v i l b v l l i 目录 第一章w c d m a g s m t d s c m d a 无线通信系统概述 1 1w c d m a 无线通信系统关键技术 1 2g s m 无线通信系统关键技术 1 3t d s c d m a 无线通信系统关键技术 第二章w c d m ar 9 9 系统与g s m t d s c m d a 三种制式共存的仿真架构 2 1 三种制式仿真总过程 2 1 1 总体初始化 2 1 2 一次快照 2 2 三种制式仿真策略 2 2 1 用户分配策略： 2 2 2 负载平衡 2 2 3 功率共享 第三章w c d m ar 9 9 与g s m t d s c d m a 共存仿真初始化 3 1w c d m a 仿真整体流程 3 2w c d m a 仿真的初始化 3 2 1 仿真参数初始化 3 2 2 取得仿真区域和仿真需要考虑的所有基站 3 2 3 初始化网元参数2 0 3 2 4 建立各小区路损文件2 l 3 2 5 建立干扰和切换的邻小区2 3 3 2 6 生成虚拟用户2 5 3 2 7 接纳控制。2 5 第四章w c d m ar 9 9 与g s m t d s c d m a 共存的仿真算法2 8 4 1r 9 9 算法整体流程2 8 i x 4 2 仿真详细算法31 4 2 1 确定用户最近扇区3 l 4 2 2 r 9 9 用户的小区选择及载频分配3 2 4 2 3 对小区分配c e 。3 4 4 2 4 对r 9 9 用户排序3 4 4 2 5 对r 9 9 用户进行接入控制3 5 4 2 6 初始化业务信道发射功率4 2 4 2 7 更新e c i o 判断软切换状态4 5 4 2 8 计算小区的下行发射功率和上行接收功率4 6 4 2 9 下行功率控制5 0 4 2 1 0 上行功率控制5 5 4 2 1 1 收敛判断5 7 4 2 1 2 仿真结果5 9 第五章研究总结与后期工作6 7 5 1 研究总结6 7 5 2 后期工作6 7 参考文献。6 9 缩写词表7 0 致 谢7 l 攻读硕士学位期间的发表物。7 2 x 北京邮电大学硕士研究生学位论文 第一章w c d m mg s m t d s c m d a 无线通信系统概述 自g s m 数字化无线通信系统投入使用以来，无线通信系统的演进一直在较快持 续的演进，在今后的无线通信网络中，处于系统演进和需求的原因，无线网络将是有 多制式系统组成的整体，对于整体网络的研究和仿真，需要分别深入了解各系统的工 作原理和技术，以下是w c d m a ，g s m 和t d s c d m a 三个系统的关键技术介绍。 1 1w c d m a 无线通信系统关键技术 w c d m a 的物理层技术包括r a k e 接收、多用户检测、智能天线、内环功率 控制，其中内环功控以信噪比作为控制目标【。r a k e 接收就是完成多径分离合并 功能。在w c d m a 系统中，可以利用用户发射的导频信息，在反向链路进行相干合 并。r a k e 接收对于多址干扰的抑制能力取决于不同用户特征码之间的互相关性。 w c d m a 的无线资源管理技术包括切换、接入控制、拥塞控制、外环功率控制。 当移动台在使用相同频率的扇区或小区之间移动时，进行软切换【5 刁】。在w c d m a 中，上行链路采用开环功控和闭环功控两种方式【8 】【9 1 。当上行链路没有建立时，开环 功控用来调节物理随机接入信道的发射功率。链路建立之后，使用闭环功控。闭环功 控包括内环功控和外环功控。外环功控以误码率或者误帧率作为控制目标，下行链路 只有闭环功控 1 1 - 1 3 】。 1 2g s m 无线通信系统关键技术 g s m 的无线接入是采用时分多址( t d m a ) 的方式，上行频率：8 9 0 - - 9 1 5 m h z ， 下行频率：9 3 5 - - 9 6 0 m h z ，共分为1 2 4 对双工载频，载频间隔为2 0 0 k h z 。每载频 共分8 个时隙，即为8 个信道。总信道数为1 2 4 x 8 = 9 9 2 个信道【1 0 】。 g s m 中采用分组编码和卷积编码两种编码方式。调制采用高斯滤波最小频移键 控( g m s k ) 调制方式，比普通的m s k 有更窄的带宽，但代价是减小了对噪声的抵 北京邮电大学硕士研究生学位论文 抗能力。 g s m 的跳频在呼叫期间，载波频率在几个频率上变化，以克服瑞利衰落( 从发射 天线到接收天线不止一条传输路径。此时信号不是直接从发射天线接收的，而是从建 筑物等形成的大量反射方向上接收到的，接收到的信号是许多仅有相位差异的信号之 和。当对信号做矢量相加时，可能会出现矢量和非常接近于零即信号强度几乎为零的 情况。衰落谷点的出现取决于m s 的移动速度和发射频率【1 8 】1 1 9 1 。 g s m 的均衡器用于消除时间色散，是由基站发一组已知比特与移动台收到的比 特比较来建立一个信道模型，再依此模型来确定收到的应该是什么比特。 1 3t d s c d m a 无线通信系统关键技术 时分双工。t d s c d m a 系统采用了t d d 的双工方式，具有很多优势：t d d 模 式本身固有的特点突破了f d d 技术的很多限制，如上下行工作于同一频段，不需要 大段的连续对称频段等，这些有益于有效利用频段资源；t d d 适用于不对称的上下 行数据传输速率；t d d 上下行工作于同一频率，便于使用如智能天线等技术，达到 提高性能、降低成本的卧1 4 1 。 智能天线。t d s c d m a 系统采用了智能天线技术，可以提高基站接收机的灵敏 度；提高基站发射机的等效发射功率；降低系统的干扰；增加系统的容量；改进小区 的覆盖；降低系统的成本【15 1 。 联合检测。联合检测是t d s c d m a 技术的多用户检测方案，接收机综合考虑了 接收到的多址干扰m a i 和多径干扰i s i ，在作了充分的信道估计的前提下，一步之内 将所有用户的信号都分离开来，将有用信号提取出来，达到抗干扰的目的。同传统接 收机相比，联合检测可以抑制i s i ( 本用户多径带来的干扰) 与m a i ( 其它用户带来 的干扰) ，并抑制远近效应，降低功率控制要求。使得网络规划更为简单，网络覆盖 及用户接入的稳定性得到近一步提高。后续扩容也更加方便，并节约扩容成本【l6 1 。 上行同步。上行同步是t d s c d m a 的关键技术之一，上行同步性能的好坏直接 关系到整个系统性能的好坏。所谓上行同步是指在同一小区中，来自同一时隙不同距 2 北京邮电大学硕士研究生学位论文 离的用户终端发送的上行信号能同步到达基站接收天线，即同一时隙不同用户的信号 到达基站接收天线时保持同步( 该同步是通过网络控制移动台动态调整发往基站的发 射时间来完成) 。t d s c d m a 系统能够实现上行同步，与系统的帧结构特性有密不可 分的关系，系统帧结构设计是实现上行同步的前提。上行同步技术可以最大限度的克 服用户之间的干扰( m a i ) 【1 7 1 ，改善系统的性能，简化基站设计方案，降低无线基站 成本。 动态信道分配。在t d s c d m a 系统中的信道是频率、时隙、信道化码三者的组 合。动态信道分配就是在终端接入和链路持续期间，对信道进行动态地分配和调整， 把资源合理、高效地分配到各个小区、各个用户，使系统资源利用率最大化和提高链 路质量。动态信道分配技术主要研究的是频率、时隙、扩频码的分配方法，对t d 系 统而言还可以利用空间位置和角度信息协助进行资源的优化配置。动态信道分配技术 可以提高接入率，降低掉话率，降低干扰，提高系统容量。 接力切换。接力切换是t d s c d m a 移动通信系统的核心技术之一，是介于硬切 换和软切换之间的一种新的切换方法。接力切换使用上行预同步技术，在切换测量期 间，提前获取切换后的上行信道发送时间、功率信息，从而达到减少切换时间，提高 切换成功率、降低切换掉话率的目的。在切换过程中，u e 从源小区接收下行数据， 向目标小区发送上行数据，即上下行通信链路先后转移到目标小区。接力切换是 t d s c d m a 系统中的主要技术特点之一，它充分利用了同步网络优势，在切换操作 前使用预同步技术，使移动台在与原小区通信保持不变的情况下与目标小区建立同步 关系，使得在切换过程中大大减少因失步造成的丢包，这样在不损失容量的前提下， 极大的提升了通信质量。 北京邮电大学硕士研究生学位论文 第二章w c d m ar 9 9 系统与g s m t d s c m d a 三种制式共存 的仿真架构 2 0 0 8 年年末至2 0 0 9 年年初，3 g 牌照在中国发放，意味着今后中国的无线网络 将有g s m ，w c d m a ，t d s c d m a 三种制式的系统共存。三种网络混合布网的情况 下，对于w c d m a 的仿真，需要考虑另外两种制式对其产生的干扰。考虑g s m t d s c d m a 的对r 9 9 的干扰时，需要对g s m 和t d s c d m a 网络的干扰状况作估 计，本文将w c d m ar 9 9 的仿真置于三种系统的联合仿真中，从而能更好的估计其 它两个网络对w c d m ar 9 9 网络带来的干扰。 2 1三t 中$ 1 i 式仿真总过程 是 l 统计分析多次快照结果 图2 - 1 联合仿真整体流程图 图2 1 主要描述了联合仿真的算法整体流程，这个流程既适用于联合仿真同时也 可应用到各个单独制式的仿真中。首先，进行联合仿真器的初始化，然后进行快照的 迭代，最后合并统计多个快照的结果，统计时分制式统计。 4 北京邮电大学硕士研究生学位论文 2 1 1总体初始化 上 获得多边形区域 土 根据多边形区域确 定具体需计算小区 ： 上 根据所有需计算小区盼 类型加载仿真器并进行 相应仿真器的初始化 上 ( 初始化结束) 图2 - 2 联合仿真初始化流程图 初始化部分主要完成将要用于后面仿真的各种数据的初始化。每一步详细内容 如下： 1 获得多边形区域： 从地理信息系统g i s 模块获取多边形区域内的地理数据，包括每一点的地物信 息，海拔高度，阴影衰落标准差。 2 根据多边形区域确定具体需计算小区： 在地理地图上的多边形圈定了一个区域，同时也就圈定了用于撒用户的区域及 需要计算的小区是哪些，需要计算的小区包括两类：是小区本身就在多边形内的， 一是小区本身在多边形外，但是小区的信号可以到达多边形内的。将这些小区放到待 计算小区集合中用于下面的仿真计算。 3 根据所有需计算小区的类型加载仿真器并进行相应仿真器的初始化： 检查需要计算的小区都是哪衅系统的，据此来加载相应的仿真系统，如：小区 包括w c d m a 和t d s c d m ar 4 两种系统的，则加载w c d m a 和t d s c d m ar 4 的仿真器，其他仿真器不进行加载。各种仿真器的初始化工作主要由各系统自行完成。 5 北京邮电大学硕士研究生学位论文 2 1 2一次快照 是 图2 - 3 一次快照流程图 1 撤用户 根据选定的多边形区域及业务设置调用业务话务模块对该区域进行撒用户操作， 6 北京邮电大学硕士研究生学位论文 所有用户输入到用户分配模块等待处理。 2 计算所有小区到用户的链路损耗并存储 遍历所有的用户，每一个用户遍历所有的小区，通过链路计算模块得到该用户接 收到的所有小区信号的链路损耗。 3 根据用户分配策略决定仿真器顺序各系统用户待接入集合 由用户分配模块对于第1 步得到的所有用户进行分类，分类方法有两种，一种是 根据基于q o s 的差异化业务进行分类，另一种是根据各个系统的负载情况进行负载平 衡调配 4 由用户分配调整未接入多模用户并调整多个静态仿真器的顺序 由用户分配模块，对于各个系统的当前负载轻重进行衡量，对于将要进行运行的 多个静态仿真器的顺序调整。因为涉及到功率共享，所以对于负载重的系统优先共享 功率的使用。 5 静态仿真器计算 按照上一步确定的顺序开始静态仿真计算。输入全部用户，这里输入的虽然是全 部用户，但对于仿真器而言实际上输入的是两类用户，一类是待接入用户l ，另一类 是目前的干扰用户。待接入用户进入仿真器进行迭代计算，干扰用户的发射功率等信 息均认为不变化，迭代计算时考虑这些干扰用户的影响。 6 由用户分配调整未接入多模用户并调整多个动态仿真器的顺序 由用户分配模块，对于各个系统的当前负载轻重进行衡量，对于将要进行运行的 多个动态仿真器的顺序调整。因为涉及到功率共享，所以对于负载重的系统优先共享 功率的使用。 7 动态仿真器依次计算 按照上一步确定的顺序开始依次进行动态仿真器的计算。然后进行用户的初始系 统分配，这里由负载均衡模块来控制 8 迭代 所有仿真器运行过一次后，再次对于全部用户进行迭代，这里目的主要有两个作 7 北京邮电大学硕士研究生学位论文 用：一是对于未接入用户进行再次尝试接入，用以保证整个区域内的容量最大化；二 是由于一开始仿真时考虑的其他仿真器带来的干扰过大，迭代可以减小这个干扰值。 2 2三种制式仿真策略 用户分类 1 、已接入用户 该用户已经通过被某个系统的仿真器接入到某个小区中，即该用户已经由某 个仿真器分配了资源。 2 、预接入用户 该用户由用户分配进行划分，暂定其将要进入到某个仿真器的接入步骤中。 该用户尚未分配资源，对于其他仿真器来说，认为其已经被分配了资源。 预接入用户主要有两个作用：在仿真器运行前进行用户的分配，仿真器只对 各自的预接入用户集合中的用户进行接入。在某个制式的仿真器运行时，考虑其 他系统已经接入了用户，充分考虑干扰使用，对于考虑还未运行的仿真器带来的 干扰尤为有用。 北京邮电大学硕士研究生学位论文 考虑负载控制模块中 w c d m a 预接入用户集 合对g s m 的干扰 根据仿真结果填充 g s m 已接入用户和 未接入用户集合 否 考虑负载控制模块 中w c d m a 已接入用 户集合和预接入用 户对g s m 的干扰 图2 4g s m 仿真考虑w c d m a 干扰 3 、未接入用户 用户经过一次迭代的某个仿真器后未被接入则成为未接入用户。 2 2 1用户分配策略 这里指的策略针对的是一种业务可以在多种制式上运行，且用户所持有 终端的情况，对于单模的用户直接将其加入到对应的制式的仿真器预接入 中。 根据系统和负载建立差异化业务政策，由网规工程师各系统的优先级。 9 北京邮电大学硕士研究生学位论文 户可以指定由g s m 处理话音和窄带数据业务，由w c d m a 处理高带宽数据业务， 那么对于一个持有g s m w c d m a 双模终端的用户并发起话音业务的情况，将该用 户放入g s m 预接入用户集合中。 2 2 2 负载平衡 根据用户周边小区的负载状况进行分配，将用户分配到周边小区中负载较轻的 一个中。例如，一个g w 双模用户周边有g s m 和w c d m a 的小区，则将该用户放 入负载最小的小区对应的系统的预接入用户集合中。 图2 - 4 负载控制初始化 如上图，撒用户生成的用户一个一个按照负载平衡策略分别加入到相应的“预接 入用户集合，中，因为此时所有仿真褰尚未开始运行，所以所有的- 已接入用户集合” 和“未接入用户集合”为空。下图为单个用户的负载分配。 l o - 毛 北京邮电大学硕士研究生学位论文 一零 j r 得到附近所有小区 7 7 的公共信道功率 分入相应单制式的 ( 导频b c c h ) 预接入集合中 j 得到可能接入的制 式小区 j 将该用户分别放入 各系统的小区中查 看该用户接入后的 的负载因子 上 选择一个最小的小 区负载冈子，将该 用户分配到该小区 所在系统的预接入 用户集合中 个用户分配结多 图2 - 5 单个用户的分配流程 首先判断该用户是否为单模用户，如果是，则将该用户加入到相应的系统的预 接入用户集合中；如果不是，根据公共信道计算得到该用户周边的可能接入小区及 相应的制式，先假定把该用户放入到各个系统中，观察各个系统加入该用户后的负 载，选择小区负载因子最小的小区作为预接入的小区，将该用户放入该小区对应的 系统的预接入用户集合中。 北京邮电大学硕士研究生学位论文 口 图2 - 6 用户初始分配示意图 如上图所示，假设用户同时收到多个小区的信号，负载平衡遵从上面的流程进行 用户的选择，选择小区1 ，2 ，3 中负载轻的小区所在的系统，将该用户放入到预接入 集合中。 这样初始化后的用户集合基本上体现了小区间的负载平衡。 用户集合的调整 在经过一个仿真器后，仿真器会有一些未接入用户，并将这些用户放到整个用户 集合中的未接入集合中。在进入下一个仿真器之前，负载分配按照前面的方案把未接 入用户集合中的多模用户重新进行分配，即尽可能的实现负载平衡。 注：为尽量实现负载平衡，这里暂时采取如下策略。 第一次迭代，只进行撒用户生成的所有用户中的单模用户的分配和仿真， 第二次迭代，进行撒用户生成的所有用户的分配和仿真，即加入了多模用户。 仿真器的排序 根据负载控制模块中的各类用户集合，得到每个系统的负载轻重排序，调整仿真 器的顺序按照从重到轻的顺序进行仿真。 负载轻重的判定：考虑到负载轻重判断的计算量，此处采用简单的处理方式如下 吒 对于每个系统可以得出一个平均负载因子：2 焉i 1 2 北京邮电大学硕士研究生学位论文 ：小区i 的负载因子该值为该小区相应系统的仿真器的计算值 m 呕：该系统的小区数量 ：该系统的负载因子 负载平衡使用各个系统的负载因子进行比较，按照值从大到小进行仿真器的 排序。 2 2 3 功率共享 功率共享主要有两个方面：同制式小区间和不同制式小区间的功率共享，考虑到 功率共享的实现复杂度较高，此处采用如下策略简化实现。 功率共享策略 基站功率为连接在这个基站上的所有小区共享，目前策略为对于每一个连接在该 基站上的小区保留一定的功率比重，剩余的功率由各个小区之间共享，这里认为共享 形式为抢占式共享，即先仿真的小区先使用所有小区一起共享的功率。 初次迭代功率共享策略 按照网元的建模方式，基站包含多个小区，这里的功率共享指的是小区之间的共 享。功率的源头为基站，基站中的功率配比大致如下图所示： 夔分隰功鬻7 i 蟹 ” 小区l 小区2，j 、送3务小k j 掌 l t t 盘 图2 - 7 初次迭代功率分配示意图 确定图9 中的小区1 、2 、3 所占的比例按照如下方法： 各小区共享的功率占基站总功率的百分比为设定值。使用呸( 小区负载因子) ，按照 一个基站下面的多个小区的嘭比例进行同等比例功率分配。 比如：一个基站有三个小区，、区- 2 0 - ，口小区z2 0 一，口小区32 0 一，各小区共享功率 百分比设定为2 0 ，那么按上述方法小区1 分到2 0 ，小区2 分到4 0 ，小区3 分 到2 0 的功率。 后续迭代功率共享策略 进行完一次迭代后，一个基站的功率使用如下图所示： 1 3 1 4 北京邮电大学硕士研究生学位论文 图2 - 1 0 功率共享对于g s m 仿真的影响 图中所有功率单位为线性值。 d 1 r e q ：请求功率 p 4 a l l o c a t e r e m a i n ：某小区的分配功率中的未使用功率 p 上s h a r e r e m a i n ：基站的共享功率中的未使用部分 p 1 r e a l g e t ：某小区请求后实际获得的功率 p 1 s h a r e r e m a i n b e f o r e ：小区请求功率前的各小区共享功率剩余部分 p 1 s h a r e _ r e m 口i n a f t e r ：小区请求功率后的各小区共享功率剩余部分 北京邮电大学硕士研究生学位论文 岛伽一埘e ：各小区共享功率中本次请求所使用的部分 主要流程如下： 计算出请求的功率大小，查看当前分配功率中的剩余功率是否满足要求，如果满 足，则使用；如果不满足，查看当前基站的剩余共享功率加上本小区分配功率中的剩 余功率是否满足要求，如果满足，进行功率的使用；如果不满足，则功率受限，最终 得到的实际功率为当前基站的剩余共享功率加上本小区分配功率中的剩余功率。 功率共享此处采取的是抢占式，抢占的优先级为仿真的顺序，通过用户分配中的仿真 器排序体现完成，先进行仿真的小区先进行基站共享功率部分的使用。 1 6 北京邮电大学硕上研究生学位论文 第三章w c d m ar 9 9 与g s m t d s c d m a 共存仿真初始化 当存在g s m 和t d s c d m a 系统时，对w c d m ar 9 9 的仿真必须对三个系统 的网元，小区等参数进行初始化，从而为真正的r 9 9 仿真做好网络数据方面的准备。 3 1w c d m a 仿真整体流程 w c d m a 仿真的整理流程如下图所示，对整个w c d m a 系统而言，对其的仿真 包括仿真参数的初始化，建立各小区路损文件，建立干扰切换的邻小区，生成虚拟 用户，r 9 9 迭代仿真，h s p a 时间驱动仿真，结果统计等【2 l 】【2 2 1 。 匪鱼 匡曼! 自 生成虚拟用户 卜 0 r 9 9 迭代仿真 上 n o h s p a 时间驱动仿真 0 统计一次快照结果 - - i y e s j i 统计多次快照结果 图3 - iw c d m a 仿真整体流程图 1 7 北京邮电大学硕七研究生学位论文 3 2w c d m a 仿真的初始化 3 2 1 仿真参数初始化 这里的初始化参数是指：计算得到仿真选择的区域，得到该区域可用的载频 c a r r i e r 集合，基站s i t e 集合， 扇区t r a n s c e i v e r 集合以及频带f r e q u e n c y b a n d 集合。 初始化参数流程如图3 2 ： 图3 - 2 初始化参数总的流程图 3 2 2 取得仿真区域和仿真需要考虑的所有基站 仿真是基于话务地图的，仿真之前首先获得话务地图对象，从话务地图对象中 获取仿真的区域( 比如一个多边形) ，区域罩面所有的基站都是仿真时需要考虑的； 同时区域外的基站可能也会对话务地图对象生成的用户产生影响，所以也需要考虑对 用户产生影响的所有的区域外的基站。确定区域外基站对区域内用户产生影响的方法 是，判断基站的计算半径区域是否与仿真区域相交，如果相交则考虑该基站对仿真的 影响，否则不考虑。判断是否相交的方法，如图3 3 ，3 4 。 图3 - 3 基站与仿真区域图1 - 北京邮电大学硕士研究生学位论文 图3 - 4 基站与仿真区域图 取得话务地图对 象，得到仿真区域 j r 从网元模块，取得 所有的基站 上 遍历所有的基站 上 调雾鑫强鬟暑铬璧鋈亳瓷囔计 0 、 召 r s c p 。h ，其中r s c 只h ，可由仿真工程师设置； ( 2 )m a x e c r s c p s h o t h r e s h o l d ，其中s h o t h r e s h o l d ，界面设置，默认值 为3 d b ； ( 3 ) 未达到u e 的最大激活集数。 否则，不将小区添加到u e 的激活集。 北京邮电大学硕士研究生学位论文 4 2 3 对小区分配c e 否 删 幅阈 丁一 孺黯秽e 数是杏菇雾夕 统计基站下服务的r 9 9 用户数 j 呈1 镭冀量荚辫 、一卜南、7 赢磊 (结泵) 、 图4 - 7 基于ce 的接入控制 1 求取用户消耗的上行c e 数c o n s u m e d u l c e ：在更软切换的条件下( 进行切换的 两个小区属于同一个基站；同时满足当前c e l l 的r s c p 值小于待切换c e l l 的r s c p 值) ，c o n s u m e d u l c e 为0 ；否则，c o n s u m e d u l c e 根据用户业务绑定的承载对应的 上行消耗c e 数。 2 通过用户的激活集列表数量进行判断：大于l 则处于软切换状态，否则处于非软 切换状态。 3 判断( u s e d u l c e + c o n s u m e d u l c e ) 是否小于乃砌，觇凹，如果小于，则接入 成功，将c o n s u m e d u l c e 累加到u s e d s h o u l c e ；否则，接入失败，将用户的状态 设置为接入失败。 4 判断( u s e d n o t s h o u l c e + c o n s u m e d u l c e ) 是否小于n o t s h o u l c e 。 如果小于，则接入成功，将c o n s u m e d u l c e 累加到弧以d 舢觇c e ；否则，接入 北京邮电大学硕士研究生学位论文 失败，将用户的状态设置为接入失败。 ( 2 ) 基于负载的接入控制算法 图4 - 8 基于负载的上行接入控制 最大上行负载m a x u l l o a d = 卜一 ( 4 1 ) m a x r o t n u m 口_ p m a x r o tn u m 为小区的最大底噪抬升线性值，通过m a x r o t 转换而来； 口。p ：高级配参，接入的噪声增长上限因子，大于1 的值。由于m a x r o tn u m 会在仿真阶段进行调整，使得m a x u l l o a d 可能比接入之前更大，产生负载余量使得 资源浪费，所以此处引入口。p 提前考虑负载余量问题，尽可能多的接入些u e ，避免 资源浪费。其取值在高级参数配置文件中可修改，默认值为2 。 用户对小区造成的上行负载u l l o a d ： 其中， r c 为码片速率； 1 + 喃n o j t 唧_ ( 堡1 u l 。 u l a c x l 01 0 明0 3 7 ( 4 2 ) 北京邮电大学硕士研究生学位论文 u l a c 为用户的上行激活因子； ( 丝n o j l t a r g 甜为上行目标驯d ，根据用户业务绑定的承载和用户的移动性，调用业 务模型获得； 阴0 为用户业务绑定的承载对应的上行速率。 通过用户的激活集列表数量进行判断：大于坝0 处于软切换状态，否则处于非软 切换状态。 判断( u s e d u l l o a d + u l l o a d ) 是否小于t o t a l u l l o a d 。 如果小于，则接入成功，将用户上行负载累加到洳以踞幻明z o 耐；否则，接入 失败，将用户的状态设置为接入失败。 判断( u s e d n o t s h o u l l o a d + u l l o a d ) 是否小于d 厶s ! 厶幻明见d 耐。 如果小于，则接入成功，将用户上行负载累加到弧鲥彻明见d 耐；否则，接 入失败，将用户的状态设置为接入失败。 下行接入控制算法 r 9 9 的下行接入控制依次进行基于c e 数的接入控制算法、基于功率的接入控 制算法和基于扩频码的接入控制算法，只要有一个失败则用户接入失败。 ( 1 ) 基于c e 数的接入控制算法 北京邮电大学硕士研究生学位论文 开始 参数初始化 接收参数( 用户下行游 耗的c e 数) 冈 赢一 否 接入失败；f 按入成功 嶝u 图4 - 9 基于c e 数的下行接入控制 1 求取用户消耗的下行c e 数c o n s u m e d d l c e 在更软切换的条件下( 进行切换的两个小区属于同一个基站；同时满足当前c e l l 的r s c p 值小于待切换c e l i i 拘r s c p 值) ，c o n s u m e d d l c e 为0 ；否则，c o n s u m e d d l c e 根据用户业务绑定的承载对应的下行消耗的c e 数。 2 通过用户的激活集列表数量进行判断：大于l 则处于软切换状态，否则处于非软 切换状态。 3 判断( u s e d d l c e + c o n s u m e d d l c e ) 是否小于乃幻脱凹。 如果小于，则接入成功，将c d 埘z 册妣凹累加到u s e d s h o d l c e ；否则，接入 失败，将用户的状态设置为接入失败。 4 判断( u s e d n o t s h o d l c e + c o n s u m e d d l c e ) 是否小于d 缓日j ，脱凹。 如果小于，则接入成功，将c | d 瑚甜m 砒c e 累加到矾醐胁给删c e ；否则， 接入失败，将用户的状态设置为接入失败。 ( 2 ) 基于功率的接入控制算法 3 9 北京邮电大学硕士研究生学位论文 开始 参数初始化 接收参数 ( 用户下行承载对应的 最低发射功率) 生恶藏i 萨 支( 3 ) 满足软 的接入 满足非 态接入 接入成功il 接入失败| 接入成功 ( 。竺窭，) 图4 - 1 0 基于功率的下行接入控制 1 用户业务绑定的承载对应的业务信道最小发射功率m i n t x p o w e r 。 2 通过用户的激活集列表数量进行判断：大于1 则处于软切换状态，否则处于 非软切换状态。 3 判断( u s e d d l p o w e r + m i n t x p o w e r ) 是否小于t o t a l d l p o w e r 。 如果小于，则接入成功，将m i n t x p o w e r 累加到u s e d s h o d l p o w e r ；否则，接入 失败，将用户的状态设置为接入失败。 4 判断( u s e d n o t s h o d l p o w e r + m i n t x p o w e r ) 是否小于d 魑日9 脱p d l 侣r 。 如果小于，则接入成功，将m i n t x p o w e r 累加到硌e 矗d f s ! 舳d e ，p d w p r ；否则， 接入失败，将用户的状态设置为接入失败。 ( 3 ) 基于扩频码的接入控制算法 北京邮电大学硕士研究生学位论文 图4 - 1 1 基于扩频码的下行接入控制 1 用户下行扩频码占用量脱c d 如跏打的计算 d l c o d e u n i t = d 飚! 同比m m d l s p r e a d f a c t o r ，并向上取整。 其中， 0 v s f c o d e n u m 为小区最大可用的码字数，为常量，直接获得； d l s p r e a d f a c t o r 为用户业务绑定的承载对应的下行扩频因子。 2 判断( u s e d d l c o d e s + d l c o d e u n i t ) 是否小于乃砌脱c d 加。 如果小于，则接入成功，d l c o d e u n i t 累加到矾砒加；否则，接入失败， 将用户的状态设置为接入失败。 4 1 北京邮电大学硕士研究生学位论文 4 2 6 初始化业务信道发射功率 计算接收灵敏度 上 计算初始发射功率 图4 - 12 初始化业务信道发射功率 以上行业务信道的初始发射功率计算为例： 1 计算接收灵敏度：根据上下行目t f 示( e b n o ) r 雠甜算出上下行的接收灵敏度( 接 收灵敏度：为保证信号能成功检测和解码的最低功率) 。 2 计算初始发射功率：由上行接收灵敏度乘以上行总链路损耗得到上行业务信 道的初始发射功率； 上行业务信道的初始发射功率计算流程相同。 初始化下行业务信道发射功率 计算下行接收灵敏度 u e 的下行接收灵敏度，由下行目标色o 计算： 其中： 洲帅磊= 筹酱 s e n s i t i v j 吵n d l 。：下行接收灵敏度 r ：码片速率 4 2 ( 4 3 ) 初始 计算 北京邮电大学硕士研究生学位论文 厶：小区背景噪声功率 r ：码片速率 b e a r r 口f 壤：上行承载速率 计算上行业务信道初始发射功率 上行业务信道发、射切翠一，砌u l ： 其中： t x p o w e r r u ：= s e n s i t i v i t y u c 刍t t o t a l l i n k l o s s 器, ，伽) ( 4 - 5 ) t x p o w p ，蒜u l ：u e 的上行业务信道发射功率 t o t a l l i n k l o s s 麓, , , , , , ，俐) ：上行链路的总路损 s e n s i t i ，z 伽u l ：上行接收灵敏度 北京邮电大学硕士研究生学位论文 4 2 7 更新e c i o 判断软切换状态 卜剃、骠微射 j r f 遍历u e ，潍e c i o 上 判断软切换状基 + ，、 ( 结束 ) 图4 - 1 3 更新e c i o ( 1 ) 更新每个小区的总发射功率； ( 2 ) 遍历所有小区，当联合载频时，将r 9 9 与h s d p a 的功率相加得到下行总发 射功率。 遍历u e ，计算u e 的激活集小区到u e 的下行链路的( 而) 磊( 线性值) ：计算 导频功率总下行干扰： ( 驯雌= ( 鼍 其