CN101369822A - 一种通过公共信道确定小区覆盖范围的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种通过公共信道确定小区覆盖范围的方法及装置，用以解决现有技术确定小区覆盖范围准确性差的问题。本发明方法包括：根据本小区的解调门限确定本小区联合检测干扰消除因子和邻小区联合检测干扰消除因子；根据所述本小区联合检测干扰消除因子、邻小区联合检测干扰消除因子、所述解调门限、邻小区的干扰总功率和本小区信号总功率的比值、本小区的信号总功率以及主公共控制物理信道的信号发送功率，确定等效路径损耗，并通过所述等效路径损耗，确定小区覆盖范围。本发明用于确定小区覆盖范围，通过本发明提供的技术方案，可以更加准确地确定小区的覆盖范围，为网络规划以及网络优化提供参考性能。

Description

一种通过公共信道确定小区覆盖范围的方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种通过公共信道确定小区覆盖范围的方法及装置。

背景技术

码分多址接入(CDMA，Code division multiple access)是一个自干扰系统，每一用户的信号对别的用户来讲都是干扰，即使采用了联合检测算法，系统本身的MAI和ISI等干扰不可能完全消除掉，引入同频算法后，联合检测对于本小区以及邻小区的干扰抑制能力也有很大不同。对于小区的覆盖，一般通过链路预算计算出路径损耗，从而得到小区覆盖范围。

目前公共信道链路预算方法沿用了业务信道的链路预算方法，在给定传播模型的基础上，通过发送端的等效发射功率(EIRP)与接收端的接收信号灵敏度，在考虑干扰储备(I_m arg in)与阴影衰落储备(SF_margin)的基础上，计算出等效路径损耗(PL_effective)，然后，再根据传播模型，得到小区覆盖半径r与覆盖面积S。

干扰储备项对最终计算结果的准确度影响较大，公共信道和业务信道的取值有差异。一般干扰储备通过50％的小区负载计算出来，即： $I_{m\arg \mathrm{in}}=10\log 10\left(\frac{1}{1-\mathrm{\η}}\right)=3\mathrm{dB},$ 阴影衰落储备(SF_margin)通过不同场景(密集城区，典型市区，郊区，农村)的阴影衰落标准差计算出一定门限下的阴影衰落余量。对于采用智能天线的TD系统，上述等效路径损耗(PL_effective)加上天线增益，减去阴影衰落储备(SF_margin)和馈线损耗，就可以得到小区边界对应的最大允许路径损耗(PL_max)，通过传播模型就可以求出小区半径r，从而可以得到小区的覆盖面积S。根据规划区的总面积除以每个小区的覆盖面积就可以得到规划区所需要的基站数目，为网络规划以及网络优化提供初步的参数。

TD-SCDMA系统的公共信道的链路预算(其他CDMA系统类似)，沿用了业务信道的链路预算方法，在干扰储备的计算上，采用负载因子的方法来计算。但是负载因子过大(比如大于75％)，系统将进入不稳定状态，所以链路预算一般采用50％的负载因子η计算，对应的干扰储备为 $I_{m\arg \mathrm{in}}=10\log 10\left(\frac{1}{1-\mathrm{\η}}\right),$ 而实际上，TS0的干扰储备与承载的公共信道种类以及辅公共控制物理信道(SCCPCH)与快速接入指示信道(FPACH)的占空比(存在概率或激活概率)以及前向接入信道(FACH)与FPACH的波束赋性算法都有直接的关系。另外，由于公共信道没有功率控制，以及广播信道没有波束赋性算法，所以在链路预算上与业务信道有很大的不同。

发明内容

本发明实施例提供了一种通过公共信道确定小区覆盖范围的方法及装置，用以解决现有技术中存在确定小区覆盖范围准确性差的问题。

本发明实施例提供的方法包括：

根据小区的解调门限确定本小区联合检测干扰消除因子和邻小区联合检测干扰消除因子；

根据所述本小区联合检测干扰消除因子、邻小区联合检测干扰消除因子、所述解调门限、邻小区的干扰总功率和本小区信号总功率的比值、本小区的信号总功率以及主公共控制物理信道的信号发送功率，确定等效路径损耗，并通过所述等效路径损耗，确定小区覆盖范围。

本发明实施例提供的装置包括：

干扰消除因子单元，用于根据本小区的解调门限确定本小区联合检测干扰消除因子和邻小区联合检测干扰消除因子；

小区覆盖范围单元，用于根据所述本小区联合检测干扰消除因子、邻小区联合检测干扰消除因子、所述解调门限、邻小区的干扰总功率和本小区信号总功率的比值、本小区的信号总功率以及主公共控制物理信道的信号发送功率，得到等效路径损耗，并通过所述等效路径损耗，确定小区覆盖范围。

本发明实施例，根据小区的解调门限确定本小区联合检测干扰消除因子和邻小区联合检测干扰消除因子；根据所述本小区联合检测干扰消除因子、邻小区联合检测干扰消除因子、所述解调门限、邻小区的干扰总功率和本小区信号总功率的比值、本小区的信号总功率以及主公共控制物理信道的信号发送功率，确定等效路径损耗，并通过所述等效路径损耗，确定小区覆盖范围。通过该技术方案，可以更加准确地确定小区的覆盖范围，为网络规划以及网络优化提供参考性能。

附图说明

图1为本发明方法实施例中的流程示意图；

图2为本发明方法实施例中的流程示意图；

图3为本发明方法实施例中BLER与接收C/I的仿真曲线示意图；

图4为本发明方法实施例中小区边缘覆盖概率与小区半径的关系曲线示意图；

图5为本发明方法实施例中小区区域覆盖率与小区半径的关系曲线示意图；

图6为本发明方法实施例中小区区域覆盖率与小区边缘覆盖概率的映射关系示意图；

图7为本发明装置实施例中的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例，根据系统仿真提供的仿真场景进行链路仿真，得到不同场景的误块率和解调门限的对应关系，并根据设定的误块率确定仿真场景对应的解调门限，利用该解调门限，通过加权最小二乘算法，得到本小区联合检测干扰消除因子和邻小区联合检测干扰消除因子；并通过系统仿真确定邻小区干扰总功率；根据所述本小区联合检测干扰消除因子和邻小区联合检测干扰消除因子、所述解调门限、所述邻小区干扰总功率和本小区信号总功率的比值以及本小区的信号总功率和主公共控制物理信道的信号发送功率，得到等效路径损耗，并通过所述等效路径损耗，确定小区覆盖范围。通过该技术方案，更加准确地确定小区的覆盖范围，为网络规划以及网络优化提供参考性能。

在确定小区覆盖范围时，较为关键的是确定系统的干扰提升(干扰储备)，即准确计算干扰项。扩频系统的干扰提升，定义为干扰与噪声之和与噪声之比，其计算基于链路平衡方程，需要的参数是不同环境下的解调门限，多用户检测对干扰的消除作用，邻小区与本小区的干扰之比。对于不同无线环境，一般通过链路仿真和系统仿真获得相关参数值。

信道对信号传输的限制除了损耗和衰落之外，另一个重要的因素是噪声与干扰。干扰包括系统外部干扰和系统内部干扰，系统外部干扰与外界的电磁环境相关，一般随环境而固定，而系统内干扰则是由用户信号之间产生的，与系统内部承载的用户数量相关。在CDMA系统中，由于每一用户信号对其它用户来说都是直接的干扰，因而系统内干扰成为不可忽略的干扰源。TD-SCDMA系统保留了CDMA系统自干扰的特性，当基站接收某一移动台的信号时，会受到本小区和邻近小区其它移动台所发信号的干扰，而移动台在接收所属基站发来的信号时，会受到所属基站和邻近基站向其它移动台所发信号的干扰，此外，由于TD-SCDMA可能在相邻小区间配置交叉时隙，即一个基站可以将某个时隙配置为上行方向使用，而邻基站可以将该时隙配置为下行方向使用，因此还可能引入基站对基站之间的干扰和移动台对移动台之间的干扰，特别是基站之间的干扰会对接收移动台的信号产生极大的干扰。干扰的存在会使接收机的性能恶化，因此在链路预算中必须设置干扰储备以保证小区边缘用户接收到的信号强度足以克服干扰。

CDMA系统中的覆盖和容量之间是相互影响的。当小区设计的容量较大时，实际系统就会承载较多的用户而使系统内干扰上升，因此在网络设计中，干扰储备参数的取值也相应较大，这样系统的覆盖范围就相对较小。而当覆盖区域内单位面积业务量较少时，则可以取较小的干扰储备，这样可以扩展小区覆盖范围，从而降低组网的成本。TD-SCDMA可以采用智能天线和联合检测技术降低系统内干扰，因而干扰储备参数与WCDMA、CDMA2000等系统相比在同等系统负荷条件下要低。在TD-SCDMA网络设计中，应根据规划的每时隙最大可用码道数量、邻区干扰程度并结合仿真来确定相关参数。

参见图1，本发明实施例提供的方法包括：

S101、根据小区的解调门限确定本小区联合检测干扰消除因子和邻小区联合检测干扰消除因子；

其中，通过系统仿真确定仿真场景对应的解调门限的方法包括：

根据系统仿真提供的仿真场景进行链路仿真，得到不同场景的误块率和解调门限的对应关系，并根据设定的误块率确定仿真场景对应的解调门限。

所述解调门限包括单用户解调门限和多用户解调门限。

所述本小区联合检测干扰消除因子和邻小区联合检测干扰消除因子，是根据所述解调门限，并利用加权最小二乘算法确定的，其中，所述加权最小二乘算法中的加权系数为通过系统仿真确定的仿真场景的出现概率。

S102、根据所述本小区联合检测干扰消除因子、邻小区联合检测干扰消除因子、所述解调门限、邻小区的干扰总功率和本小区信号总功率的比值、本小区的信号总功率以及主公共控制物理信道的信号发送功率，确定等效路径损耗，并通过所述等效路径损耗，确定小区覆盖范围。

较佳地，根据所述解调门限与本小区有用信号功率成正比并且与本小区的总干扰功率成反比的关系确定所述等效路径损耗，其中，

所述本小区有用信号功率，为所述主公共控制物理信道的信号发送功率与所述等效路径损耗的比值；

所述本小区的总干扰功率，通过白噪声加上所述本小区联合检测干扰消除因子与本小区干扰信号功率的乘积，再加上所述邻小区联合检测干扰消除因子与邻小区干扰信号总功率的乘积得到；

其中，所述本小区干扰信号功率，通过所述本小区的信号总功率减去所述主公共控制物理信道的信号发送功率再除以所述等效路径损耗得到；

所述邻小区干扰信号总功率，通过所述邻小区的干扰总功率和本小区信号总功率的比值乘以所述本小区的信号总功率与所述等效路径损耗的比值得到。

较佳地，本实施例方法进一步根据预先设置的辅公共控制物理信道的激活因子的值和快速接入指示信道的激活因子的值确定所述等效路径损耗，则所述本小区的信号总功率，通过所述主公共控制物理信道的信号发送功率，加上所述辅公共控制物理信道的信号发送功率与该信道的激活因子的乘积，再加上所述快速接入指示信道的信号发送功率与该信道的激活因子得到。

较佳地，该方法还包括：通过所述等效路径损耗计算干扰提升；

则，进一步根据所述干扰提升，确定所述小区覆盖范围。

所述干扰提升体现了系统容量，所以在需要考虑系统容量的时候，就应该进一步结合干扰提升来确定小区覆盖范围。

下面介绍一下本发明实施例算法的公式推倒过程。

所述不同场景对应的公共信道的解调门限为：

${\left(\frac{C}{I}\right)}_{t\arg \mathrm{et}}=\mathrm{\λ}---\left(1\right)$

其中，C为信号的码片功率，I包括白噪声N₀、接收到的小区内干扰总功率I_intra和接收到的小区间干扰总功率I_inter，并且，分别设置多用户检测干扰消除因子β₁和β₂，其中，β₁为本小区联合检测干扰消除后等效成白噪声的因子；β₂为同频小区间的干扰消除后等效成白噪声的因子，则根据(1)式可得：

${\left(\frac{C}{I}\right)}_{t\arg \mathrm{et}}=\frac{C}{N_0+{\mathrm{\β}}_1*I_{\mathrm{intra}}+{\mathrm{\β}}_2*I_{\mathrm{inter}}}---\left(2\right)$

为了简便，将I_intra记为I₁，将I_inter中利用多用户检测器可以消去的干扰记为I₂，并定义本小区以及邻小区带来的白噪声以外的干扰为：

f(β₁，β₂，I₁，I₂)＝β₁*I₁+β₂*I₂            (3)

在公共信道的网络规划中，PCCPCH、SCCPCH和FPACH的发射功率都是行标给定的确知功率，这里假设：PCCPCH的发送功率P₁，SCCPCH的发送功率为P₂，FPACH的发送功率为P₃，小区发送的总功率为P，则满足P＝P₁+P₂+P₃，对于不同的公共信道，链路预算方法略有差异，有的公共信道不存在波束赋行算法等。以下本发明实施例中都以PCCPCH为准进行说明。

对于系统中的不同邻小区的干扰信号到达本小区边界时，接收到的干扰信号功率是不同的。假设有n个干扰小区，干扰功率分别为

到达本小区边界的路径损耗分别为：

则邻小区总的干扰功率为：应用到链路预算中，定义因子i，并且：

假设本小区目标信号到达小区边界的路径损耗为L，则终端在小区边界接收的本小区有用信号功率为：

接收的本小区干扰信号功率为：

根据(4)式，接收的邻小区干扰总功率为：

并根据(2)式可得：

${\left(\frac{C}{I}\right)}_{t\arg \mathrm{et}}=\frac{\frac{P_1}{L}}{N_0+{\mathrm{\β}}_1\frac{(P-P_1)}{L}+i*{\mathrm{\β}}_2*\frac{P}{L}}---\left(5\right)$

进一步，如果考虑SCPPCH与FPACH的存在概率，可以设置α₁(该参数表示公共信道发射功率占满功率发射的比例)为SCCPCH的激活因子，α₂为FPACH的激活因子，这两个激活因子的取值范围为从0到1，当激活因子等于0时，表示信道不发射信号；当激活因子等于1时，表示信道以满功率发射信号，则根据(5)式可进一步得到：

${\left(\frac{C}{I}\right)}_{t\arg \mathrm{et}}=\mathrm{\λ}=\frac{\frac{P_1}{L}}{N_0+{\mathrm{\β}}_1*\frac{({\mathrm{\α}}_1*P_2+{\mathrm{\α}}_2*P_3)}{L}+{\mathrm{\β}}_2*i*\frac{(P_1+{\mathrm{\α}}_1*P_2+{\mathrm{\α}}_2*P_3)}{L}}---\left(6\right)$

对(5)式，通过解关于参数L的方程可以得到等效路径损耗为：

$L=\frac{P_1-{\mathrm{\λ\β}}_1({\mathrm{\α}}_1{P}_2+{\mathrm{\α}}_2{P}_3)-{\mathrm{\λ\β}}_{2}i(P_1+{\mathrm{\α}}_1{P}_2+{\mathrm{\α}}_2{P}_3)}{{\mathrm{\λN}}_0}---\left(7\right)$

其中，i因子用于评估邻小区干扰与本小区干扰之比。如果将i细分为如下两项：

参加多用户检测的邻小区干扰总功率除以本小区信号总功率(信号+干扰)得到i₁；

不参加多用户检测的邻小区干扰总功率除以本小区信号总功率(信号+干扰)得到i₂。

则有：

$\mathrm{\λ}=\frac{\frac{P_1}{L}}{N_0+{\mathrm{\β}}_1{I}_1+{\mathrm{\β}}_2{I}_2+{\mathrm{\β}}_3{N}_{\mathrm{adj}}}=\frac{\frac{P_1}{L}}{N_0+{\mathrm{\β}}_1\frac{P_2}{L}+i_1{\mathrm{\β}}_2\frac{P_1+P_2}{L}+i_2{\mathrm{\β}}_3\frac{P_1+P_2}{L}}$

和

$L=\frac{P_1-{\mathrm{\λ\β}}_1{P}_2-(i_1{\mathrm{\λ\β}}_2+i_2{\mathrm{\λ\β}}_3)(P_1+P_2)}{{\mathrm{\λN}}_0}$

通过等效路径损耗，以及一般干扰提升的定义，即干扰提升等于噪声功率与干扰功率之和与噪声功率的比值，得到干扰提升的计算公式：

$\mathrm{\η}=\frac{N_0+{\mathrm{\β}}_1\frac{P_2}{L}+i_1{\mathrm{\β}}_2\frac{P_1+P_2}{L}+i_2{\mathrm{\β}}_3\frac{P_1+P_2}{L}}{N_0}---\left(8\right)$

干扰提升参数是CDMA系统链路预算的重要参数，用户通过该参数设置一定的干扰储备，以保证小区边缘用户的信号强度能够抗干扰。设定干扰储备可以保证系统的边缘覆盖率和容量。干扰提升参数通过(8)式可以计算出精确的数值。

事实上，本小区以及邻小区白噪声以外的干扰与白噪声N₀之间未必是线性关系，如果考虑干扰I₁，I₂的高次项，则可以得到以下结果：

如果考虑干扰I₁，I₂的2次方项，则：

$f({\mathrm{\β}}_1,{\mathrm{\β}}_2,...,{\mathrm{\β}}_5,I_1,I_2)={\mathrm{\β}}_1*I_1+{\mathrm{\β}}_2*I_1^2+{\mathrm{\β}}_3*I_1*I_2+{\mathrm{\β}}_4*I_2+{\mathrm{\β}}_5*I_2^2---\left(9\right)$

如果考虑干扰I₁，I₂的3次方项，则：

$f({\mathrm{\β}}_1,{\mathrm{\β}}_2,...,{\mathrm{\β}}_9,I_1,I_2)={\mathrm{\β}}_1{I}_1+{\mathrm{\β}}_2{I}_1^2+{\mathrm{\β}}_3{I}_1^3+$

$+{\mathrm{\β}}_4{I}_2+{\mathrm{\β}}_5{I}_2^2+{\mathrm{\β}}_6{I}_2^3+$

$+{\mathrm{\β}}_7{I}_1{I}_2+{\mathrm{\β}}_8{I}_1^2{I}_2+{\mathrm{\β}}_9{I}_1{I}_2^2---\left(10\right)$

在应用时，需要把链路仿真与系统仿真结合起来，以确定小区覆盖范围，那么，下面结合图2，详细说明本发明实施例具体实现的流程。

参见图2，本发明实施例提供的方法包括：

S201、通过系统仿真提供小区边界(切换带)对应的仿真场景，以及不同场景(如城市、郊区等)的出现概率Wi，设定小区发送信号的总功率为P、PCCPCH的发送功率P₁、SCCPCH的发送功率为P₂以及FPACH的发送功率为P₃；并且，设置本小区与邻小区占用信道的功率关系，以及设置SCCPCH的激活因子α₁和FPACH的激活因子α₂均为1，(以及智能天线干扰消除因子C_A等于1，该C_A参数表示采用智能天线波束赋形的增益，取值为1时表示不考虑智能天线的影响)。

S202、根据系统提供的仿真场景进行链路仿真，得到不同场景下的BLER曲线，即不同场景误块率与解调门限

的对应关系曲线。

S203、在设定误块率(BLER)精度的情况下，查找不同场景对应的解调门限 ${\left(\frac{C}{I}\right)}_{t\arg \mathrm{et}}$ ，即λ。

S204、利用不同场景下的CIR_target(C/I)，采用加权最小二乘算法，确定同频算法对于本小区联合检测干扰消除因子β₁(联合检测后残留的干扰与联合检测前的干扰功率比)和对于邻小区联合检测干扰消除因子β₂(高阶情况涉及到一组β值，见上述(9)式以及(10)式所示)，具体算法包括：

以下针对是否把不参加同频联合检测的干扰等价成白噪声分成两种情况：

情况一：将不参加联合检测的同频干扰等价为白噪声。

参见图3，为本实施例中BLER与接收C/I的仿真曲线示意图，假设曲线1为单小区的BLER曲线，曲线2为同频干扰下的BLER曲线，同频情况下实际的白噪声为N₂，白噪声与干扰(包括本小区与邻小区干扰)等效成的白噪声为N₁，则有：

C/N₁＝λ₁                                     (a)

C/N₂＝λ₂                                     (b)

N₁＝N₂+N_adj+f(β₁，β₂，...，β_n，I₁，I₂)         (c)

其中，λ₁为单用户解调门限，λ₂为多用户解调门限，N_adj为没参与联合检测的邻小区干扰等效成的白噪声，将(a)式和(b)式代入(c)式得到：

$f({\mathrm{\β}}_1,{\mathrm{\β}}_2,...,{\mathrm{\β}}_n,I_1,I_2)=\frac{C}{{\mathrm{\λ}}_1}-\frac{C}{{\mathrm{\λ}}_2}-N_{\mathrm{adj}}---\left(d\right)$

情况二：将不参加联合检测的干扰也赋予不同的β因子。

假设不参加联合检测的邻小区干扰信号功率为：I_adj，则根据(c)式可得：

N₁＝N₂+f(β₁，β₂，...，β_n，I₁，I₂，I_adj)         (c’)

相应的，根据(d)式可得：

$f({\mathrm{\β}}_1,{\mathrm{\β}}_2,...,{\mathrm{\β}}_n,I_1,I_2,I_{\mathrm{adj}})=\frac{C}{{\mathrm{\λ}}_1}-\frac{C}{{\mathrm{\λ}}_2}---\left(d^{,}\right)$

下面以情况1为例，给出β值带有权重(场景概率)的最小二乘法的原理：(c)式中的β₁，β₂，...，β_n为待估参量，记为u，则：

u＝f(β₁，β₂，...，β_n，I₁，I₂，N_adj)＝N₁-N₂            (e)

假设第i次的观察样本为： $I_1^i,I_2^i,N_{\mathrm{adj}}^i,N_1^i,N_2^i$ (i＝1，2，...，M)，令

其中，Wi为不同场景的出现概率，此处作为了所述加权最小二乘算法中的加权系数， $u_i=N_1^i-N_2^i,$ 利用微分学求极值的方法，上述β₁，β₂，...，β_n应该满足方程组：

$\frac{\∂Q}{\∂{\mathrm{\β}}_k}=0---\left(f\right)$

其中，k＝1，2，...，n，那么，求方程组(f)，即得到相应的反映本小区与邻小区联合检测性能的因子β。

为保证拟合精度，样本数M远大于参量β的个数n。如果将权重写成对角矩阵的形式P，函数f写成矩阵之积Aβ，就可以得到加权最小二乘法的最优矩阵解，如果目标函数为Q＝(U-Aβ)^TP(U-Aβ)，则最优解为β^*＝(A^TPA)^-1A^TPU。

S205、通过系统仿真，并运用公式(4)确定邻小区干扰总功率和本小区信号总功率的比值(可以就参与同频联合检测与否分别统计)，即确定因子i的值。

S206、根据所述本小区联合检测干扰消除因子β₁和邻小区联合检测干扰消除因子β₂、所述解调门限λ、所述因子i以及本小区的信号总功率P、PCCPCH的信号发送功率P₁、SCCPCH的信号发送功率为P₂、FPACH的信号发送功率为P₃以及所述激活因子α₁和α₂(还可以包括智能天线干扰消除因子C_A)，通过(7)式(考虑C_A的话，要做相应的修改，即其中的路径损耗需要减去智能天线的增益)确定等效路径损耗PL_effective。

确定了等效路径损耗，就可以确定小区半径，但是，基站为了要保留一定的系统容量，需要缩小半径，所以考虑到系统容量，本实施例通过验证该小区半径是否满足系统要求，对小区半径进行调整，以满足系统容量的要求，该验证调整过程如下。

S207、假设一组小区边界不同的阴影衰落储备值SF_margin，通过所述等效路径损耗PL_effective加上天线增益，减掉所述设置的SF_margin和馈线损耗得到一组最大实际路径损耗PL_max，通过该最大实际路径损耗PL_max确定小区半径，进而通过传播模型得到设定的小区边缘覆盖概率与所述小区半径的关系曲线Curve1，如图4所示，其中，所述天线增益通过仿真获得，所述馈线损耗根据系统特性设置。

S208、通过系统仿真确定小区区域覆盖率与小区半径的关系曲线Curve2，如图5所示。

S209、以小区半径为中间变量，找出曲线Curve1与曲线Curve2的映射关系，即在相同的小区半径下，将Curve1和Curve2相结合，确定小区边缘覆盖率和小区区域覆盖率的映射关系，如图6所示。

S210、根据所述映射关系，由系统要求的小区区域覆盖率指标查找相应的小区边缘覆盖率，或者，根据小区边缘覆盖率指标查找相应的小区区域覆盖率，由阴影衰落储备满足的对数正态分布，确定同时满足小区区域覆盖率和小区边缘覆盖率的阴影衰落储备值SF_margin，也就是说，先确定一个衰落标准差的值，再查找所述对数正态分布曲线的值就可以获得阴影衰落储备SF_margin的值。

例如，要求的区域覆盖率是86％，根据图6得到边缘覆盖率为80％，在相应的图5中得到小区半径为2km。同时，根据设定的衰落标准差计算阴影衰落储备SF_margin。

S211、根据所述等效路径损耗PL_effective和所述阴影衰落储备SF_margin，得到小区半径r。

首先，根据：

PL_max(实际路损)＝PL_eff(等效路损)+S_A(天线增益)-SF_margin(阴影储备)-FL(馈线损耗)

计算实际路径损耗，再根据求出的实际路径损耗模型，就可以求出小区半径。

S212、根据得到的小区半径r，设置仿真场景进行系统仿真，检测区域覆盖率和掉话率等是否满足系统要求，如果满足要求，则算法结束，否则，回到步骤S210，通过调整阴影衰落储备，得到新的小区半径r′。

例如，求得的小区半径为2.09km，将这个值与步骤S210中根据图5求出的2km比较，发现求出的小区半径是收敛的，则算法结束；否则，设定另外一个区域覆盖率的标准，例如90％，回到步骤S210重新迭代计算，直到结果收敛。

综上，本实施例结合现有TD-SCDMA系统在同频组网环境下，给出适用于扩频移动通信系统(一般为CDMA)的通过公共信道确定小区覆盖范围的方法及装置，与现有技术相比，本发明在计算路径损耗时，没有先求得干扰储备I_margin，而是根据C/I平衡方程，直接去求得等效路径损耗PL_effective。本发明算法考虑到了公共信道在TS0的码道配置(对TD-SCDMA而言)、不同传输信道的功率比例关系以及SCCPCH与FPACH等公共信道的激活因子α，把链路仿真与系统仿真相结合，利用链路仿真提取小区边界对应的场景的BLER曲线，再利用加权最小二乘法提取本小区与邻小区的反映联合检测性能的多用户检测干扰消除因子β，同时，利用系统仿真提取相邻小区干扰功率与对本小区总功率的比值(i因子)，结合C/I链路平衡方程，利用解方程的方法给出TD-SCDMA公共信道的链路预算参数，从而确定小区的覆盖情况，为网络规划以及网络优化提供参考性能。

参见图7，本发明实施例提供的装置包括：干扰消除因子单元71、小区覆盖范围单元72和验证单元73。

所述干扰消除因子单元71，用于通过系统仿真确定小区的解调门限，利用该解调门限，通过加权最小二乘算法，确定本小区联合检测干扰消除因子和邻小区联合检测干扰消除因子，当然也可以利用其他算法确定本小区联合检测干扰消除因子和邻小区联合检测干扰消除因子。

所述干扰消除因子单元71，根据系统仿真提供的仿真场景进行链路仿真，得到不同场景的误块率和解调门限的对应关系，并根据设定的误块率确定所述解调门限，当然，所述解调门限还可以通过测试或者理论值计算的方式确定。

所述解调门限包括单用户解调门限和多用户解调门限。

所述干扰消除因子单元71，通过系统仿真提供仿真场景以及各仿真场景的出现概率，并将所述各仿真场景的出现概率作为所述加权最小二乘算法中的加权系数。

所述小区覆盖范围单元72，用于根据所述本小区联合检测干扰消除因子、邻小区联合检测干扰消除因子、所述解调门限、邻小区的干扰总功率和本小区信号总功率的比值、本小区的信号总功率以及主公共控制物理信道的信号发送功率，得到等效路径损耗，并通过所述等效路径损耗，确定小区覆盖范围。

较佳地，所述小区覆盖范围单元72，根据所述解调门限与本小区有用信号功率成正比并且与本小区的总干扰功率成反比的关系确定所述等效路径损耗，其中，

所述本小区有用信号功率，为所述主公共控制物理信道的信号发送功率与所述等效路径损耗的比值；

所述本小区的总干扰功率，通过白噪声加上所述本小区联合检测干扰消除因子与本小区干扰信号功率的乘积，再加上所述邻小区联合检测干扰消除因子与邻小区干扰信号总功率的乘积得到；

其中，所述本小区干扰信号功率，通过所述本小区的信号总功率减去所述主公共控制物理信道的信号发送功率再除以所述等效路径损耗得到；

所述邻小区干扰信号总功率，通过所述邻小区的干扰总功率和本小区信号总功率的比值乘以所述本小区的信号总功率与所述等效路径损耗的比值得到。

所述邻小区的干扰总功率是通过系统仿真确定的，同样也可以通过测试等其他方式确定。

所述小区覆盖范围单元72，根据公式(5)得到所述等效路径损耗，即，公式(5)中的分子部分为所述本小区有用信号功率(信号项)，公式(5)中的分母部分为所述干扰项；

公式(5)中，

为所述解调门限，L为所述等效路径损耗，β₁为所述本小区联合检测干扰消除因子，β₂为所述邻小区联合检测干扰消除因子，i为所述邻小区的干扰总功率和本小区信号总功率的比值，N₀为所述白噪声，P₁为所述主公共控制物理信道的信号发送功率，P为所述本小区信号总功率。

所述小区覆盖范围单元72，还可以进一步根据预先设置的辅公共控制物理信道的激活因子的值和快速接入指示信道的激活因子的值，利用公式(7)得到所述等效路径损耗，则所述本小区的信号总功率，通过所述主公共控制物理信道的信号发送功率，加上所述辅公共控制物理信道的信号发送功率与该信道的激活因子的乘积，再加上所述快速接入指示信道的信号发送功率与该信道的激活因子得到。

公式(7)中，L为所述等效路径损耗，λ为所述解调门限，β₁为所述本小区联合检测干扰消除因子，β₂为所述邻小区联合检测干扰消除因子，i为所述邻小区的干扰总功率和本小区信号总功率的比值，N₀为系统白噪声，P₁为所述主公共控制物理信道的信号发送功率，P₂为所述辅公共控制物理信道的信号发送功率，P₃为所述快速接入指示信道的信号发送功率，α₁为所述辅公共控制物理信道的激活因子，α₂为所述快速接入指示信道的激活因子。

所述小区覆盖范围单元72，还可以通过所述等效路径损耗，通过公式(8)计算干扰提升，并进一步根据所述干扰提升，确定所述小区覆盖范围。

所述验证单元73，用于通过小区边缘覆盖率与小区区域覆盖率的映射关系，对所述小区覆盖范围进行验证。

所述验证单元73，根据预先设置的一组不同的小区边界对应的阴影衰落储备值、所述等效路径损耗、天线增益以及馈线损耗，得到最大路径损耗；根据所述最大路径损耗确定小区半径；通过传播模型得到设定的小区边缘覆盖率与所述小区半径的对应关系；通过系统仿真得到设定的小区区域覆盖率与所述小区半径的对应关系；以所述小区半径为中间变量，得到所述小区边缘覆盖率与小区区域覆盖率的映射关系。

所述验证单元73，利用所述映射关系，根据小区区域覆盖率指标查找相应的小区边缘覆盖率，或者，根据小区边缘覆盖率指标查找相应的小区区域覆盖率，确定同时满足小区区域覆盖率以及相应的小区边缘覆盖率的阴影衰落储备值；根据所述等效路径损耗和所述阴影衰落储备值，确定小区半径，并根据该小区半径进行系统仿真，以验证所述小区半径是否满足系统要求，当小区覆盖区域不满足系统要求时，重新根据所述映射关系确定阴影衰落储备的值，得到新的小区半径的值，直到结果收敛。

综上所述，本发明通过将链路仿真和系统仿真相结合，并且通过曲线拟和以及和TD-SCDMA实际组网参数对比，验证了新的链路预算方法的结果与实际情况更加接近。本发明通过仿真，得到小区的区域覆盖率与该小区的边缘覆盖率的映射关系，并由此通过迭代计算确定更加准确的实际小区覆盖范围。因此，本发明得到的链路预算结果和覆盖范围及其制约因素较为精确。本发明适用于扩频移动通信系统组网工程建设和网络规划优化的设计和产品开发。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (24)

1.一种通过公共信道确定小区覆盖范围的方法，其特征在于，该方法包括：

根据小区的解调门限确定本小区联合检测干扰消除因子和邻小区联合检测干扰消除因子；

根据所述本小区联合检测干扰消除因子、邻小区联合检测干扰消除因子、所述解调门限、邻小区的干扰总功率和本小区信号总功率的比值、本小区的信号总功率以及主公共控制物理信道的信号发送功率，确定等效路径损耗，并通过所述等效路径损耗，确定小区覆盖范围。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述解调门限的确定方法包括：

根据系统仿真提供的仿真场景进行链路仿真，得到不同场景的误块率和解调门限的对应关系，根据设定的误块率以及所述对应关系，确定所述解调门限。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述解调门限包括单用户解调门限和多用户解调门限。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述解调门限与本小区有用信号功率成正比并且与本小区的总干扰功率成反比的关系确定所述等效路径损耗，其中，

所述本小区有用信号功率，为所述主公共控制物理信道的信号发送功率与所述等效路径损耗的比值；

所述本小区的总干扰功率，通过白噪声加上所述本小区联合检测干扰消除因子与本小区干扰信号功率的乘积，再加上所述邻小区联合检测干扰消除因子与邻小区干扰信号总功率的乘积得到；

其中，所述本小区干扰信号功率，通过所述本小区的信号总功率减去所述主公共控制物理信道的信号发送功率再除以所述等效路径损耗得到；

所述邻小区干扰信号总功率，通过所述邻小区的干扰总功率和本小区信号总功率的比值乘以所述本小区的信号总功率与所述等效路径损耗的比值得到。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述解调门限与本小区有用信号功率成正比并且与本小区的总干扰功率成反比的关系的公式为：

${\left(\frac{C}{I}\right)}_{t\arg \mathrm{et}}=\frac{\frac{P_1}{L}}{N_0+{\mathrm{\β}}_1\frac{(P-P_1)}{L}+i*{\mathrm{\β}}_2*\frac{P}{L}}$

其中，为所述解调门限，L为所述等效路径损耗，β₁为所述本小区联合检测干扰消除因子，β₂为所述邻小区联合检测干扰消除因子，i为所述邻小区的干扰总功率和本小区信号总功率的比值，N₀为所述白噪声，P₁为所述主公共控制物理信道的信号发送功率，P为所述本小区信号总功率。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

预先设置辅公共控制物理信道的激活因子的值和快速接入指示信道的激活因子的值；

则所述本小区的信号总功率，通过所述主公共控制物理信道的信号发送功率，加上所述辅公共控制物理信道的信号发送功率与该信道的激活因子的乘积，再加上所述快速接入指示信道的信号发送功率与该信道的激活因子得到。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，根据公式：

$L=\frac{P_1-\mathrm{\λ}{\mathrm{\β}}_1({\mathrm{\α}}_1{P}_2+{\mathrm{\α}}_2{P}_3)-\mathrm{\λ}{\mathrm{\β}}_{2}i(P_1+{\mathrm{\α}}_1{P}_2+{\mathrm{\α}}_2{P}_3)}{\mathrm{\λ}{N}_0}$

得到所述等效路径损耗，其中，L为所述等效路径损耗，λ为所述解调门限，β₁为所述本小区联合检测干扰消除因子，β₂为所述邻小区联合检测干扰消除因子，i为所述邻小区的干扰总功率和本小区信号总功率的比值，N₀为所述白噪声，P₁为所述主公共控制物理信道的信号发送功率，P₂为所述辅公共控制物理信道的信号发送功率，P₃为所述快速接入指示信道的信号发送功率，α₁为所述辅公共控制物理信道的激活因子，α₂为所述快速接入指示信道的激活因子。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述本小区联合检测干扰消除因子和邻小区联合检测干扰消除因子，是根据所述解调门限，并利用加权最小二乘算法确定的，其中，所述加权最小二乘算法中的加权系数为通过系统仿真确定的仿真场景的出现概率。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：通过所述等效路径损耗计算干扰提升；

则，进一步根据所述干扰提升，确定所述小区覆盖范围。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

通过小区边缘覆盖率与小区区域覆盖率的映射关系，对所述小区覆盖范围进行验证。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，确定所述映射关系的方法包括：

设置一组不同的小区边界对应的阴影衰落储备值，根据各个所述阴影衰落储备值、所述等效路径损耗、天线增益以及馈线损耗，得到最大路径损耗；

根据所述最大路径损耗确定小区半径；

通过传播模型得到设定的小区边缘覆盖率与所述小区半径的对应关系；

通过系统仿真得到设定的小区区域覆盖率与所述小区半径的对应关系；

以所述小区半径为中间变量，得到小区边缘覆盖率与小区区域覆盖率的映射关系。

12.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，对所述小区覆盖范围进行验证的方法包括：

利用所述映射关系，根据小区区域覆盖率指标查找相应的小区边缘覆盖率，或者，根据小区边缘覆盖率指标查找相应的小区区域覆盖率，确定同时满足小区区域覆盖率以及相应的小区边缘覆盖率的阴影衰落储备值；

根据所述等效路径损耗和所述阴影衰落储备值，确定小区半径，并根据该小区半径进行系统仿真，验证所述小区半径是否满足系统要求，当小区覆盖区域不满足系统要求时，重新根据所述映射关系确定阴影衰落储备的值，得到新的小区半径的值。

13.一种通过公共信道确定小区覆盖范围的装置，其特征在于，该装置包括：

干扰消除因子单元，用于根据本小区的解调门限确定本小区联合检测干扰消除因子和邻小区联合检测干扰消除因子；

小区覆盖范围单元，用于根据所述本小区联合检测干扰消除因子、邻小区联合检测干扰消除因子、所述解调门限、邻小区的干扰总功率和本小区信号总功率的比值、本小区的信号总功率以及主公共控制物理信道的信号发送功率，得到等效路径损耗，并通过所述等效路径损耗，确定小区覆盖范围。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述干扰消除因子单元，根据系统仿真提供的仿真场景进行链路仿真，得到不同场景的误块率和解调门限的对应关系，并根据设定的误块率确定所述解调门限。

15.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述解调门限包括单用户解调门限和多用户解调门限。

16.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述小区覆盖范围单元，根据所述解调门限与本小区有用信号功率成正比并且与本小区的总干扰功率成反比的关系确定所述等效路径损耗，其中，

所述本小区有用信号功率，为所述主公共控制物理信道的信号发送功率与所述等效路径损耗的比值；

所述本小区的总干扰功率，通过白噪声加上所述本小区联合检测干扰消除因子与本小区干扰信号功率的乘积，再加上所述邻小区联合检测干扰消除因子与邻小区干扰信号总功率的乘积得到；

其中，所述本小区干扰信号功率，通过所述本小区的信号总功率减去所述主公共控制物理信道的信号发送功率再除以所述等效路径损耗得到；

所述邻小区干扰信号总功率，通过所述邻小区的干扰总功率和本小区信号总功率的比值乘以所述本小区的信号总功率与所述等效路径损耗的比值得到。

17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述小区覆盖范围单元，通过公式：

${\left(\frac{C}{I}\right)}_{t\arg \mathrm{et}}=\frac{\frac{P_1}{L}}{N_0+{\mathrm{\β}}_1\frac{(P-P_1)}{L}+i*{\mathrm{\β}}_2*\frac{P}{L}}$

得到所述等效路径损耗，其中，

为所述解调门限，L为所述等效路径损耗，β₁为所述本小区联合检测干扰消除因子，β₂为所述邻小区联合检测干扰消除因子，i为所述邻小区的干扰总功率和本小区信号总功率的比值，N₀为所述白噪声，P₁为所述主公共控制物理信道的信号发送功率，P为所述本小区信号总功率。

18.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述小区覆盖范围单元，进一步根据预先设置的辅公共控制物理信道的激活因子的值和快速接入指示信道的激活因子的值，得到所述等效路径损耗；

则所述本小区的信号总功率，通过所述主公共控制物理信道的信号发送功率，加上所述辅公共控制物理信道的信号发送功率与该信道的激活因子的乘积，再加上所述快速接入指示信道的信号发送功率与该信道的激活因子得到。

19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述小区覆盖范围单元，根据公式：

$L=\frac{P_1-\mathrm{\λ}{\mathrm{\β}}_1({\mathrm{\α}}_1{P}_2+{\mathrm{\α}}_2{P}_3)-\mathrm{\λ}{\mathrm{\β}}_{2}i(P_1+{\mathrm{\α}}_1{P}_2+{\mathrm{\α}}_2{P}_3)}{\mathrm{\λ}{N}_0}$

得到所述等效路径损耗，其中，L为所述等效路径损耗，λ为所述解调门限，β₁为所述本小区联合检测干扰消除因子，β₂为所述邻小区联合检测干扰消除因子，i为所述邻小区的干扰总功率和本小区信号总功率的比值，N₀为系统白噪声，P₁为所述主公共控制物理信道的信号发送功率，P₂为所述辅公共控制物理信道的信号发送功率，P₃为所述快速接入指示信道的信号发送功率，α₁为所述辅公共控制物理信道的激活因子，α₂为所述快速接入指示信道的激活因子。

20.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述干扰消除因子单元，根据所述解调门限，并利用加权最小二乘算法确定所述本小区联合检测干扰消除因子和邻小区联合检测干扰消除因子，其中，所述加权最小二乘算法中的加权系数为通过系统仿真确定的仿真场景的出现概率。

21.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述小区覆盖范围单元，根据所述等效路径损耗确定干扰提升，并进一步根据所述干扰提升，确定所述小区覆盖范围。

22.如权利要求13所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

验证单元，用于通过小区边缘覆盖率与小区区域覆盖率的映射关系，对所述小区覆盖范围进行验证。

23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述验证单元，根据预先设置的一组不同的小区边界对应的阴影衰落储备值、所述等效路径损耗、天线增益以及馈线损耗，得到最大路径损耗；根据所述最大路径损耗确定小区半径；通过传播模型得到设定的小区边缘覆盖率与所述小区半径的对应关系；通过系统仿真得到设定的小区区域覆盖率与所述小区半径的对应关系；以所述小区半径为中间变量，得到所述小区边缘覆盖率与小区区域覆盖率的映射关系。

24.如权利要求22或23所述的装置，其特征在于，所述验证单元，利用所述映射关系，根据小区区域覆盖率指标查找相应的小区边缘覆盖率，或者，根据小区边缘覆盖率指标查找相应的小区区域覆盖率，确定同时满足小区区域覆盖率以及相应的小区边缘覆盖率的阴影衰落储备值；根据所述等效路径损耗和所述阴影衰落储备值，确定小区半径，并根据该小区半径进行系统仿真，以验证所述小区半径是否满足系统要求，当小区覆盖区域不满足系统要求时，重新根据所述映射关系确定阴影衰落储备的值，得到新的小区半径的值。

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