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一种TD-LTE基站平均电磁辐射预测方法技术

技术编号:18725635 阅读:21 留言:0更新日期:2018-08-22 01:13
本发明专利技术公开了一种TD‑LTE基站平均电磁辐射预测方法,包括基于Jackson开放网络建立TD‑LTE基站随机服务网络模型,得出TD‑LTE基站随机服务网络模型全局状态概率函数,代入随机服务网络每个子载波分组上的分组服务强度到全局状态概率函数中计算TD‑LTE基站全局平均服务量,最后结合TD‑LTE基站发射天线的发射功率、天线增益预测TD‑LTE基站平均电磁辐射。本发明专利技术基于Jackson开放网络建立TD‑LTE基站随机服务网络模型来确定TD‑LTE基站的服务状况,提出了一种预测TD‑LTE基站全局平均电磁辐射的方法。

An average electromagnetic radiation prediction method for TD-LTE base stations

The invention discloses a method for predicting the average electromagnetic radiation of a TD LTE base station, including establishing a random service network model of a TD LTE base station based on Jackson open network, obtaining a global state probability function of the random service network model of a TD LTE base station, and substituting the packet service intensity on each subcarrier packet of a random service network into a global state probability function. In the state probability function, the global average service of the base station is calculated. Finally, the average electromagnetic radiation of the base station is predicted by combining the transmit power and antenna gain of the base station transmitting antenna. The invention establishes a random service network model of a TD_LTE base station based on Jackson open network to determine the service status of a TD_LTE base station, and proposes a method for predicting the global average electromagnetic radiation of a TD_LTE base station.

【技术实现步骤摘要】
一种TD-LTE基站平均电磁辐射预测方法
本专利技术涉及一种TD-LTE基站平均电磁辐射预测方法。
技术介绍
长期演进时分双工技术(TD-LTE)是国内主流的商用移动通信网络技术,TD-LTE基站周围的电磁辐射安全值得重视。TD-LTE基站的电磁辐射来自下行传输信号,其信号发射方式比较特别,下行控制信息和数据业务信息在子载波分组上进行随机发射。目前申请人已提交的专利只能对PDCCH信道或者PDSCH信道单独进行电磁辐射预测,还缺乏一种根据基站整体服务情况来预测TD-LTE基站全局平均电磁辐射强度的方法,需要新的技术来解决这个问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题,本专利技术提供一种TD-LTE基站平均电磁辐射预测方法。本专利技术解决上述技术问题的技术方案包括以下步骤:1)、TD-LTE基站根据用户服务情况分配时频资源,建立TD-LTE基站随机服务网络模型来确定TD-LTE基站用户服务情况,得出TD-LTE基站随机服务网络模型全局状态概率函数;2)、计算TD-LTE基站随机服务网络每个子载波分组上的分组服务强度Yi,分组服务强度Yi由控制信息服务强度和数据业务服务强度组成,计算如下:式(1)中,Yi为第i组子载波上的分组服务强度,Y控制信息为控制信息服务强度,Y数据业务为数据业务服务强度,θ基站为TD-LTE基站数据业务吞吐量,单位为kbps,θ用户为单个用户数据业务平均速率,单位为kbps,C为控制信道中控制信道单元的总数,假设每个用户服务的控制信息平均占用一个控制信道单元,θi为第i组子载波上数据业务吞吐量,单位为kbps,μ为子载波分组的数据业务服务率,单位为kbps,M为随机服务网络模型子载波分组的数量;3)、将步骤2)得到的分组服务强度Yi,代入步骤1)TD-LTE基站随机服务网络模型全局状态概率函数中,计算出TD-LTE基站全局平均服务量;4)、根据TD-LTE基站发射天线的发射功率、天线增益,结合步骤3)得到的TD-LTE基站全局平均服务量,计算TD-LTE基站全局平均电磁辐射强度。上述的一种TD-LTE基站平均电磁辐射预测方法,所述步骤1)中,基于Jackson开放网络建立的TD-LTE基站随机服务网络模型,其中第i组子载波上服务队列的稳态概率函数计算如下:Pi(N)=(1-Yi)YiN(2)式(2)中,Pi(N)第i组子载波上队列长度为N的概率,Yi为第i组子载波上的分组服务强度;通过联合所有子载波分组达到稳态时的概率,TD-LTE基站随机服务网络模型全局状态概率函数计算如下:式(3)中,P(N)为随机服务网络队列长度为N的全局状态概率,M为随机服务网络模型子载波分组的数量。上述的一种TD-LTE基站平均电磁辐射预测方法,所述步骤3)中,将步骤2)得到的分组服务强度Yi,代入步骤1)TD-LTE基站随机服务网络模型全局状态概率函数中,TD-LTE基站全局平均服务量计算如下:式(4)中,为TD-LTE基站全局平均服务量,P(N)为随机服务网络队列为N的全局状态概率,Yi为第i组子载波上的分组服务强度,M为随机服务网络模型子载波分组的数量,设定每组子载波上最大服务队列长度为10,则随机服务网络最大服务全局队列长度为10M。上述的一种TD-LTE基站平均电磁辐射预测方法,所述步骤4)中,根据TD-LTE基站发射天线的发射功率、天线增益,结合步骤3)得到的TD-LTE基站全局平均服务量,TD-LTE基站全局平均电磁辐射强度计算如下:式(5)中,S为TD-LTE基站全局平均电磁辐射强度,单位为μw/cm2,为TD-LTE基站全局平均服务量,M为随机服务网络模型子载波分组的数量,P为TD-LTE基站额定发射功率,单位为W,G为天线增益,单位为dB,R为接收天线与TD-LTE基站发射天线之间的距离,单位为m。本专利技术的有益效果在于:本方法基于Jackson开放网络建立了TD-LTE基站随机服务网络模型,结合各组子载波上的分组服务强度计算出TD-LTE基站全局服务量,提出了一种预测TD-LTE基站全局平均电磁辐射的方法。该方法对TD-LTE基站建设和环境保护有极大的参考价值,具有一定的社会效益。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明。本专利技术实施对象为基站A,其工作频段为TD-LTE的F频段(1880MHz~1900MHz),带宽为20MHz。测量设备采用便携式频谱分析仪(KEYSIGHTN9918A,测量最大频率26.5GHz)和对数周期天线(HyperLOG60180,测量频率范围680MHz~18GHz),在1.8GHz频率上接收天线的天线因子AF为30dB/m,线缆损耗3dB。本专利技术的一种TD-LTE基站平均电磁辐射预测方法,包括以下步骤:1)、TD-LTE基站根据用户服务情况分配时频资源,建立TD-LTE基站随机服务网络模型来确定TD-LTE基站用户服务情况,得出TD-LTE基站随机服务网络模型全局状态概率函数;2)、计算TD-LTE基站随机服务网络每个子载波分组上的分组服务强度Yi,分组服务强度Yi由控制信息服务强度和数据业务服务强度组成;3)、将步骤2)得到的分组服务强度Yi,代入步骤1)TD-LTE基站随机服务网络模型全局状态概率函数中,计算出TD-LTE基站全局平均服务量;4)、根据TD-LTE基站发射天线的发射功率、天线增益,结合步骤3)得到的TD-LTE基站全局平均服务量,计算TD-LTE基站全局平均电磁辐射强度。上述步骤1)中,基于Jackson开放网络建立TD-LTE基站随机服务网络模型,把TD-LTE基站20MHz带宽上的1200个子载波分成25个子载波分组,每组子载波包含48个,根据式(3)TD-LTE基站随机服务网络模型全局状态概率函数如下:上述步骤2)中,计算TD-LTE基站随机服务网络每个子载波分组上的分组服务强度Yi,通过电信运营商获得TD-LTE基站在时刻A数据业务吞吐量θ基站为2339.91kbps,设单个用户数据业务平均速率θ用户为250kbps,控制信道中控制信道单元的总数C为86个,载波分组的数据业务服务率μ为500kbps,根据式(1)计算出分组服务强度Yi。上述步骤3)中,将步骤2)计算出的分组服务强度Yi,代入步骤1)TD-LTE基站随机服务网络模型全局状态概率函数中,根据式(4)TD-LTE基站全局平均服务量计算如下:上述步骤4)中,根据TD-LTE基站发射天线的发射功率、天线增益,结合步骤3)得到的TD-LTE基站全局平均服务量,计算TD-LTE基站全局平均电磁辐射强度。已知TD-LTE基站发射天线的额定发射功率P为20W,天线增益G为15dB,接收天线与TD-LTE基站发射天线之间的距离R为25m,TD-LTE基站20MHz带宽上随机服务网络模型子载波分组的数量M为25,则随机服务网络最大服务全局队列长度为10M为250,步骤3)得到的TD-LTE基站全局平均数据业务服务量为3,根据式(5)时刻A时TD-LTE基站全局平均电磁辐射强度计算如下:我们将本专利得到的TD-LTE基站全局平均电磁辐射强度预测值与电磁辐射强度测量值进行对比,结果如表1所示:表1.本专利预测值与测量值的对比时间预测值(μw/cm2)测量值(μw/cm2)时刻A0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种TD‑LTE基站平均电磁辐射预测方法,其特征在于,包括以下步骤:1)、TD‑LTE基站根据用户服务情况分配时频资源,建立TD‑LTE基站随机服务网络模型来确定TD‑LTE基站用户服务情况,得出TD‑LTE基站随机服务网络模型全局状态概率函数;2)、计算TD‑LTE基站随机服务网络每个子载波分组上的分组服务强度Yi,分组服务强度Yi由控制信息服务强度和数据业务服务强度组成,计算如下:

【技术特征摘要】
1.一种TD-LTE基站平均电磁辐射预测方法,其特征在于,包括以下步骤:1)、TD-LTE基站根据用户服务情况分配时频资源,建立TD-LTE基站随机服务网络模型来确定TD-LTE基站用户服务情况,得出TD-LTE基站随机服务网络模型全局状态概率函数;2)、计算TD-LTE基站随机服务网络每个子载波分组上的分组服务强度Yi,分组服务强度Yi由控制信息服务强度和数据业务服务强度组成,计算如下:式(1)中,Yi为第i组子载波上的分组服务强度,Y控制信息为控制信息服务强度,Y数据业务为数据业务服务强度,θ基站为TD-LTE基站数据业务吞吐量,单位为kbps,θ用户为单个用户数据业务平均速率,单位为kbps,C为控制信道中控制信道单元的总数,假设每个用户服务的控制信息平均占用一个控制信道单元,θi为第i组子载波上数据业务吞吐量,单位为kbps,μ为子载波分组的数据业务服务率,单位为kbps,M为随机服务网络模型子载波分组的数量;3)、将步骤2)得到的分组服务强度Yi,代入步骤1)TD-LTE基站随机服务网络模型全局状态概率函数中,计算出TD-LTE基站全局平均服务量;4)、根据TD-LTE基站发射天线的发射功率、天线增益,结合步骤3)得到的TD-LTE基站全局平均服务量,计算TD-LTE基站全局平均电磁辐射强度。2.如权利要求1所述的一种TD-LTE基站平均电磁辐射预测方法,所述步骤1)中,其特征在于,基于Jackson开放网络建立的TD-LTE基站随机服务网络模型,其中第i组子载波上服务队列的稳态概率函数计算如...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨万春罗昱谭平安彭艳芬
申请(专利权)人:湘潭大学
类型:发明
国别省市:湖南,43

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