单一的情景过于复杂，而且研究表明很没效率，因此我们将提供两种类型的情景（见参考文献［MuRV04］）:

1）理想情景，基于简单周期性的几何布局，采用方便解释结果的简化模型。

2）实际情景，一些数据是从现实世界中采集得到，因此使得它们的准确度（和应用）变得更加复杂，但是这些数据提供了在更真实的条件下测试无线网络算法的可能性。

因为许多系统仿真需要在动态环境中进行，因此，静态和动态的方法都应该列入考虑范围。正如下面小节中描述的，每个情景包括许多从前面提及的层中选择出来的要素（包括地理数据、传输、基站位置、传播模型、终端和服务需求、节点B参数和链路级性能指标）。

1.实际情景中的层和要素

（1）什么是“实际”情景？

本文中所提到的情景是对模拟输入的一组假设，其中这几种情景类型的假设来自真实环境中所谓的网络规划。重要的是我们必须明白，这只是一个假设，原则上来讲它们是不可能描绘真实的无线网环境的。其中原因有三点:第一，这些方案可能包含一个具有挑战性的网络状况集合，而其中的网络状况可能不会在特定区域内的真实网络环境中出现;第二，COST 273会议的目的不是为了分析特定的网络运营商;第三，网络布局在通常情况下是保密的。

实际情景设计几大优势如下:

1）情景非常近似实际的网络环境，可以降低将方案无效化的风险;

2）有利于将理论计算联系到物理意义的理解;

3）可以研究网络无线资源管理仿真中各种技术之间的相互影响，如天线设计的影响、传播仿真、地理数据分析等。

情景方案的多样性趋于复杂化使得在仿真研究中很难放大某些仿真模型的细节。这种情况在核查的前几步和质量审查的后几步表现得尤为明显。因此，从一开始就明确现实情景是由各种情形综合而成的。

现实情景在参考文献［BüNB02］中首次被提出，并在参考文献［MuRV04］中被进一步阐述。

（2）层结构

“层”是指一组无论从概念上还是实际因素上说均联系紧密的相关类型数据。

“子层”是指一个层的子集。

“元素”是指一个层（或子层）中的一个数据。

“参考场景”是指从每层中取出一个相匹配元素的一种选择。因此，一个参考场景可以被定义为为了特定的数值评估而选择的一组元素。

“元素ID”是对元素的一种特殊标识，也是一种数据文档的形式，它为用户提供了通用输入的方式。元素ID的格式为“s.s-xx”，其中s.s为子层编号，而xx标识队列编号。

每个参考场景的构建都是将数据元素分成不同的层，然后将同一层里的元素收集到MORANS CD下的同一个文件夹中。因此，每一个场景的构建都可以看作是层的组建，其中，每一层都可以被定义一个元素编号。

MORANS的层结构构建需要满足:

1）可扩张性;

2）通过层与层之间的元素交换可以灵活地产生改进情景;

3）结构优良，简单易懂。

表8.1列出了已被确定和预见的层。

表8.1 MORANS层

（续）

（3）环境元素的实现和供给

我们计划通过合作者产生的新元素来扩展实际情景。这些新的元素可能是基于现有存在元素的变体，新的场景以及新的仿真结果。同时，合作者将结果反馈给MORANS方案的数据集，而仅有一个基础的元素集是由服务商提供的。

元素主要以如下形式提供:栅格数据文件（主要来自赞助方）、向量数据文件（主要来自赞助方）、表格文本文件或XML格式（主要来自合作者）、pdf文档（主要来自合作者）、对标准和出版物以及报告等进行引用的pdf文件。

为了方便实际应用，定义一个严格的、封闭的单一情景代表是十分必要的。这种结构已在可扩展性标记语言（XML）中制定出来，这些将在8.2.3节阐述。

在MORANS CD R2.0中提供了两个实际参考情景，分别参照都灵和维也纳的真实环境。R2.0中提供的数据在表8.2中给出。

表8.2 真实场景中的可用元素

（续）

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2.合成场景中的层和元素

MORANS合成场景的提出是为了简化仿真模型，方便分析仿真结果。场景模型和参数主要从由ETSI和3GPP提供的参考模型中获取，并从IST投资的科研项目，即无线服务-IST项目中的先进无线电资源管理里得出结果。合成场景已经按照通用的MO-RANS结构进行结构化处理，其中用到了表8.1中的同层结构。

（1）第一层:地理数据

3种不同环境的地理特征已经从参考文献［3GPP02a］和［ETSI98b］中提取出来，由此，我们为第一层（见参考文献［FMCR04a］）定义3个元素。被定义的环境在表8.3中总结出来。

表8.3 第一层的参数

（2）第二层:传输信息

第二层元素在参考文献［MGFC04］中定义。本层包括以下元素:

1）传输模型:信息传输是根据用户特性来建模的，主要为了在服务承载（两方面都在表8.4中列出）和数据源行为之间进行信息传递。数据源模型如下:

①语音通话:通话到达过程为泊松分布，通话时长和活跃时间为指数分布。

表8.4 服务和用户需求

②网页浏览:pareto分布的文件数量、文件大小、活跃时期的关闭状态以及Weibull分布的不活跃周期的自相似传输。

③视频会议:用马尔可夫链作为模型的H.263视频。

④流媒体:利用小波系数建立MPEG-4（活动图像专家组）模型。

2）移动性:列举两个可移动模型，每个都适应于一种建筑楼层，这些楼层包含在第一层中且彼此互不相同（如上所述）。这两个模型都来自于参考文献［Inst98］中的一个描述。

3）交通网:为郊区和人口密集的城市环境定义了一个统一的流量密度。同时，也包含了不统一的流量密度，用以为热点地区建模。

（3）第三层:用户参考平面服务需求

对蜂窝网的系统级仿真结果需要由链路级仿真得出，因为链路级仿真可以将网络中的干扰状况与由误码率（BER）、误块率（BLER）等衡量的目标信号质量联系起来。这一层提供了一种仿真方法，本书通过贯彻这一方法来获得所需链路级结果。本书的仿真方法基于假设、简化以及在ARROWS IST研究项目（见参考文献［ARRO04］）中开发出的方法。

（4）第四层:链路级查询表

本层提供了误码率和误块率的链路级性能。这些性质可以通过几个参数衡量:

1）无线接入承载（RAB）及其传输格式。

2）接收信号与噪声加干扰的比例E_b/N₀。

3）发送接收机制。

4）传输信道特性（延迟剖面，多普勒频移）。

为了多个参数组合，我们提供了查询表。

（5）第五层:基站位置

因为第五层中包含许多元素，因此各种蜂窝网拓扑均包括在第五层中。第五层中的元素提供了不使用包络技术即可在第一层所述的地理环境、宏蜂窝（见图8.1）和微蜂窝（见参考文献［3GPP02a］）中进行仿真的可能性，因此产生了4个不同的蜂窝网拓扑结构。额外的第五种结构由参考文献［3GPP02a］提出，这种结构被用来作为宏蜂窝和微蜂窝共存时的模型。拓扑结构的设计是为了能够在不同复用因素下灵活仿真CDMA和TDMA网络，即1/3和1/4。

图8.1 宏蜂窝拓扑结构

（6）第六层:传输数据

系统级仿真的传输模型包括路径损耗和阴影衰落，而短期信道特性则建模成链路级。即在第六层中分别为宏蜂窝和微蜂窝环境设定UMTS 30.03（见参考文献［ESTI98b］）和3GPP（见参考文献［3GPP02a］）路径损耗模型。对两个版本的宏蜂窝模型进行描述可以方便对地理环境的描述。

关于阴影衰落，其统计特性在参考文献［ESTI98b］中提出。但是，考虑到在MO-RANS真实情景下每个小区的具体传播图都是已知的，为了提供MORANS真实情景下的一致性，提出了合成情景下阴影图的概念。这样，第六层（见参考文献［FMCR04b］）包含了纯二维阴影图（实例见图8.2），该阴影图通过纯二维滤波产生，并保持了通常假设的阴影统计特性（包括标准差、自相关距离和细胞间的相关性）。

（7）第七层:节点B参数

第七层（见参考文献［FMGL04］）包括两个方面:天线辐射类型和各部分的调配。特别介绍了两种不同的天线:第一种是为了对全向性小区进行建模而采用的各向同性天线，并为此提供了一种场景，其中传输干扰与天线干扰可以分开;第二种对应于一种引用参考文献［ESTI98b］中的90°波束天线的简化数学模型，其目的是为了对天线方向也在第七层给出的三等分（trisectorial）小区进行建模。必须指出的是，在合成场景下，天线方向和辐射类型仅考虑水平方向。

图8.2 纯二维阴影图