CN107181545B - 信道共享下td-scdma基站电磁辐射预测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了信道共享下TD‑SCDMA基站电磁辐射预测方法，其步骤如下：根据TD‑SCDMA***信道共享下的业务传输方式，计算传输信道被占用的概率分布；通过概率分布计算TD‑SCDMA信号占空比；利用占空比预测TD‑SCDMA基站平均电磁辐射强度。本发明分析了TD‑SCDMA***信道共享下的业务传输方式，计算信号实际占空比，利用信号实际占空比预测信道共享下TD‑SCDMA基站平均电磁辐射强度，该方法能够准确、简便的对TD‑SCDMA基站电磁辐射进行预测与评估，具有一定的社会效益。

Description

信道共享下TD-SCDMA基站电磁辐射预测方法
技术领域
本发明涉及信道共享下TD-SCDMA基站电磁辐射预测方法。
背景技术
目前针对TD-SCDMA基站电磁辐射强度预测，大都是基于电磁波在自由空间传播模型进行预测。例如文献《TD-SCDMA智能天线电磁辐射计算方法分析》(马华兴.TD-SCDMA 智能天线电磁辐射计算方法分析[J].电信工程技术与标准化,2009,1:008.)在电磁波在自由空间传播模型基础上，将电磁辐射的瞬时值折算为平均值来预测平均电磁辐射强度，但每个时段的折算比例应该和信号实际发射情况相关。申请号为2017102881591的专利文献，公布了信道分割下TD-SCDMA基站电磁辐射预测方法，但该方法不能用于信道共享下基站电磁辐射预测。
针对现有技术中存在的不足，本专利提出信道共享下TD-SCDMA基站电磁辐射预测方法，该方法分析信道共享下业务传输方式，推导出信道资源被占用概率分布的计算公式，从而计算TD-SCDMA信号占空比。通过实验表明，本专利提出的预测方法能准确的对信道共享下TD-SCDMA基站电磁辐射强度进行预测与评估。
发明内容
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：信道共享下TD-SCDMA基站电磁辐射预测方法，在信道共享下，TD-SCDMA***分配3个业务时隙用于下行链路，每个业务时隙分为8个传输信道，传输信道总数为24，语音业务和数据业务共享传输信道，数据业务缓存队列长度为100，包括以下步骤：
步骤1)根据TD-SCDMA***信道共享下的业务传输方式，计算传输信道被占用的概率分布；
步骤2)通过步骤1得到的概率分布，计算TD-SCDMA信号占空比；
步骤3)利用步骤2得到的信号占空比，预测TD-SCDMA基站平均电磁辐射强度。
所述步骤1中，根据TD-SCDMA***信道共享下的业务传输方式，传输信道被占用的概率分布为：
Figure GDA0002590990330000021
其中P(k)表示k个传输信道被占用的概率，ρ表示***服务强度，μ表示***服务率，λd表示数据业务到达率，P0表示传输信道未被占用的概率，其计算表达式为：
Figure GDA0002590990330000022
所述步骤2中，计算TD-SCDMA信号占空比，包括以下步骤：
1)计算下行时隙发射个数的平均值Navg：
Figure GDA0002590990330000023
其中P(k)表示业务占用k个传输信道的概率；
2)TD-SCDMA信号占空比为：
Figure GDA0002590990330000024
其中T表示TD-SCDMA信号占空比。
所述步骤3中，TD-SCDMA基站平均电磁辐射强度为：
Figure GDA0002590990330000025
其中Eavg表示TD-SCDMA基站平均电磁辐射强度，单位为V/m，Emax表示频谱分析仪测量获得的TD-SCDMA信号最大电磁辐射强度，单位为V/m，T表示信号占空比。
本发明的有益效果是：通过分析信道共享下的业务传输方式，推导出下行传输信道被占用的概率分布的计算公式。在该公式的基础上，本专利提出的预测方法可以方便、快速对信道共享下TD-SCDMA电磁辐射强度进行预测与评估，对TD-SCDMA基站的环境影响评价、环境保护具有一定很好的社会效益。
附图说明
图1为本发明的步骤流程图；
图2为本发明的TD-SCDMA***信道共享下的业务传输示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。本实施例在以本发明内容为前提下进行，给出了详细的实施步骤，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
本发明实施对象为高校教学楼屋顶TD-SCDMA基站，基站紧邻小吃街，基站承载业务量大、覆盖范围小，采用信道共享分配方式。在信道共享下，***分配3个业务时隙用于下行链路，每个业务时隙分为8个传输信道，传输信道总数为24，语音业务和数据业务共享传输信道，数据业务缓存队列长度为100。使用测量设备为便携式频谱分析仪KEYSIGHTN9918A 和周期对数天线HyperLOG 60180，在基站最大辐射方向上，距离基站5米处选取测量点，22 点基站配置参数和业务量如表1所示：
表1 22点基站配置参数和业务量
参数名称 参数名称
载波中心频率 2010.8MHz 扩频因子 16
上行、下行时隙比 3∶3 数据包平均大小 3.84KB
语音业务平均持续时间 120s 数据包平均发送时间 0.06s
语音话务量 4.5erl/h 数据业务流量 76.1KB/s
图1为本发明技术方案的流程框图，包括以下步骤：
步骤1)根据TD-SCDMA***信道共享下的业务传输方式，计算传输信道被占用的概率分布；
步骤2)通过步骤1得到的概率分布，计算TD-SCDMA信号占空比；
步骤3)利用步骤2得到的信号占空比，预测TD-SCDMA基站平均电磁辐射强度。
所述步骤1中，根据TD-SCDMA***信道共享下的业务传输方式，传输信道被占用的概率分布为：
Figure GDA0002590990330000031
其中P(k)表示k个传输信道被占用的概率，ρ表示***服务强度，μ表示***服务率，λd表示数据业务到达率，P0表示传输信道未被占用的概率，其计算表达式为：
Figure GDA0002590990330000032
根据表1基站业务量信息，上述参数计算过程为：语音业务服务强度等于语音业务话务量大小，即ρv＝4.5，语音业务到达率等于语音业务服务强度/语音业务平均持续时间，即λv≈0.038calls/s，数据业务到达率等于(数据业务流量/数据包平均大小)×4，即λd≈79.281packets/s，数据业务服务强度等于数据业务达到率×数据包平均发送时间，即ρd≈4.756。因此，***服务强度等于语音业务服务强度与数据业务服务强度之和，即ρ＝4.5+4.756＝9.256，***到达率等于语音业务达到率与数据业务达到率之和，即λ＝0.038+79.281＝79.319， ***服务率等于***到达率/***服务强度，即
Figure GDA0002590990330000045
计算得到信道被占用的概率分布：
Figure GDA0002590990330000041
所述步骤2中，计算TD-SCDMA信号占空比，包括以下内容：
1)计算下行时隙发射个数的平均值Navg：
Figure GDA0002590990330000042
其中P(k)表示业务占用k个传输信道的概率；
2)TD-SCDMA信号占空比为：
Figure GDA0002590990330000043
其中T表示TD-SCDMA信号占空比。
所述步骤3中，预测TD-SCDMA基站平均电磁辐射强度，包括以下内容：
频谱分析仪在“max-hold”模式下测量获得TD-SCDMA信号最大电磁辐射强度为0.6706V/m，利用步骤2得到的占空比T，计算TD-SCDMA信号平均电磁辐射强度Eavg为：
Figure GDA0002590990330000044
为了进一步体现本发明方法的有效性，根据表2中不同时间段基站业务量，使用本专利提出方法计算TD-SCDMA基站的平均电磁辐射强度，并与实际测量的平均电磁辐射强度进行比较，其对比结果如表2所示：
表2TD-SCDMA基站平均电磁辐射预测结果比较
Figure GDA0002590990330000051
从实验结果可以看出，信道共享下TD-SCDMA基站电磁辐射预测值与实际测量值相差不大，说明利用此方法可以实现TD-SCDMA基站电磁辐射的精确预测，同时验证了本发明所使用方法的有效性。

Claims (2)

1.信道共享下TD-SCDMA基站电磁辐射预测方法，在信道共享下，TD-SCDMA***分配3个业务时隙用于下行链路，每个业务时隙分为8个传输信道，传输信道总数为24，语音业务和数据业务共享传输信道，数据业务缓存队列长度为100，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)根据TD-SCDMA***信道共享下的业务传输方式，计算传输信道被占用的概率分布：
Figure FDA0002590990320000011
其中P(k)表示k个传输信道被占用的概率，ρ表示***服务强度，μ表示***服务率，λd表示数据业务到达率，P0表示传输信道未被占用的概率，其计算表达式为：
Figure FDA0002590990320000012
步骤2)通过步骤1得到的概率分布，计算TD-SCDMA信号占空比；
首先计算下行时隙发射个数的平均值Navg：
Figure FDA0002590990320000013
其中P(k)表示业务占用k个传输信道的概率；
TD-SCDMA信号占空比为：
Figure FDA0002590990320000014
其中T表示TD-SCDMA信号占空比；
步骤3)利用步骤2得到的信号占空比，预测TD-SCDMA基站平均电磁辐射强度。
2.根据权利要求1所述的信道共享下TD-SCDMA基站电磁辐射预测方法，其特征在于，所述步骤3中，TD-SCDMA基站平均电磁辐射强度为：
Figure FDA0002590990320000015
其中Eavg表示TD-SCDMA基站平均电磁辐射强度，单位为V/m，Emax表示频谱分析仪测量获得的信号最大电磁辐射强度，单位为V/m，T表示信号占空比。
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