基站小区覆盖率计算公式

基站小区覆盖率计算公式基站小区覆盖范围（或者覆盖率）被定义为小区内接收到超过一个给定最小阀值的信号功率的位置的百分比。让我们考虑一个位于半径为R的圆形小区内的基站。小区内所有的移动终端为了获得可接受的通信性能，都需要一些最小的接收SNR（信噪比）。在假设一些合理的噪声模型和干扰模型的基础上，对SNR的需求实际上能够转化为遍及全小区的对最小接收功率（Pmin）的需求。基站的发射功率被设计成在小区边界内获得平均的接收功率（），而这个功率平均值仅仅是根据路径损耗公式计算的。然而，随机的阴影效应会让小区内的某些位置的接收功率小于，而另一些位置的接收功率大于。在图2-10中，我们根据基站的固定发射功率，画出了仅考虑路径损耗规律得到的持续接收功率等值线，以及综合考虑路径损耗和阴影效应的持续接收功率等值线。只考虑路径损耗规律时，持续接收功率等值线是以基站为圆心的圆，因为只要到基站的距离相等，路径损耗就相同。如果综合考虑路径损耗和阴影效应，那么持续接收功率等值线的形状有点象变形虫，因为阴影效应造成接收功率的随机变化。综合考虑路径损耗和阴影效应的情况显示了阴影效应给蜂窝系统设计带来的挑战。特别是，这让所有在小区边界的用户接收到相同的信号功率成为不可能的事。这样，要么基站必须发射额外的功率，以确保收到阴影影响的用户接收到所需要的最小信号功率（Pmin），而这会产生对相邻小区的额外干扰；要么小区内的一些用户无法接收到所需要的最小信号功率（Pmin）。事实上，由于高斯分布有一个无限长的尾巴，因此小区内的所有用户接收到小于最小阀值的信号功率的概率都不是零。即便是靠近基站的用户。这是合乎情理的，因为一个移动用户可能在隧道内，或者被一个高大建筑阻挡，而不管它当时多么靠近基站。图2-10持续接收功率的等值线为了计算覆盖率，我们在小区内离开基站r的位置取一个面积增量dA（如上图所示）。设Pr(r)是综合考虑了路径损耗和阴影效应之后的dA处的接收功率，同时设dA处的概率PA=p(Pr(r)Pmin)，这样小区覆盖率的计算公式为：由于阴影效应是对数正态分布，即其中Pout是中断概率（小区内收到的信号功率小于Pmin的位置叫做中断位置）。综合上述两个公式得到：其中而是小区边界（离基站的距离是R）只考虑路径损耗的接收功率。如果目标最小接收功率Pmin等于小区边界的平均功率：，则a=0，而覆盖率C简化为即C只取决于比例。