8、CDMA链路预算

CDMA现场网优组马远珍CDMA现场网优组主要内容链路预算基本概念IS95反向链路预算CDMA20001x反向链路预算CDMA现场网优组根据无线空间传播模型，为满足解调要求所需接收功率,计算从发射端到接收端之间允许的最大路径损耗，确定小区覆盖半径的过程。对一条通信链路中的各种损耗和增益的核算。什么是链路预算CDMA现场网优组无线链路组成接收机天线天线传输线发信机传输线功率输出传输线损耗增益路径损耗增益传输线损耗灵敏度裕量CDMA现场网优组上行链路下行链路移动台基站馈线损耗天线增益路径损耗天线增益馈线损耗裕量链路预算确定允许的最大路径损耗进而确定最大的小区半径上下链路保持平衡建筑裕量：衰落+穿透损耗+...链路预算模型CDMA现场网优组发射端)()()()()(dBdBidBmdBmEIRP损耗或人体电缆发射机天线增益发射机功率发射机CDMA现场网优组接收端)()()/()/()(HzdBdBreqNoEbHzdBmdBm数据速率干扰噪声接收机灵敏度CDMA现场网优组穿透损耗主要机制：衍射，折射计算方法：统计建筑物穿透汽车穿透???建筑物穿透损耗典型值密集城区城区郊区乡村25dB20dB15dB6dB开阔地0dBCDMA现场网优组衰落裕量90%75%设小区边缘至少75%的区域（小区内90%）能够可靠接收到-105dBm的电平，标准偏差取值为8dB。查图表得0.675处的概率可以达到75%0.675x8=5.4dB-105+5.4=-99.6dBm设计的中值电平强度须设定为-99.6dBm累积正态概率分布0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%-3-2.5-2-1.5-1-0.500.511.522.5375%0.675区域-99.6dBm8dB概率密度RSSI正态分布0.6755.4dB-105dBmCDMA现场网优组BTSRX路径损耗50%边缘覆盖率（室外，无负载）各种裕量的影响(1)CDMA现场网优组BTSRXPathloss75%边缘覆盖率（室内，考虑穿透，损耗，软切换增益，无负载）50%边缘覆盖率（室外，无负载）各种裕量的影响(2)CDMA现场网优组BTSRX路径损耗75%边缘覆盖率（室内，考虑穿透，损耗，软切换增益，考虑负载）最后覆盖半径变小50%边缘覆盖率（室外，无负载）75%边缘覆盖率（室内，考虑穿透，损耗，软切换增益，无负载）各种裕量的影响(3)CDMA现场网优组传播模型：PL(dB)=Function(F,HA,HM,D,C)PL：路径损耗F：频率，单位MHzD：距离，单位kmH：基站天线/移动台有效高度，单位mC：环境校正因子，分密集城区,城区,郊区,农村路径损耗)()()()(dBdBdBmdBm衰落裕量穿透损耗接收端发射端允许路径损耗CDMA现场网优组Hata模型、COST-231模型须输入频率距离天线有效高度地形地貌（城市、郊区、农村、等）RSSI,dBm-120-110-100-90-80-70-60-5003691215182124273033DistancefromCellSite,kmFieldStrength,dBuV/m+90+80+70+60+50+40+30+20蓝色线表示路测结果灰色线表示Hata模型预测结果HataModelPL(dB)=69.55+26.16log(F)-13.82log(H)+(44.9-6.55log(H))*log(D)+CHataModelPL：路径损耗F：频率，单位MHz(150-1500MHz)D：距离，单位kmH：基站天线有效高度，单位mC：环境校正因子；取值：密集城区：0dB城区：-5dB郊区：-10dB农村：-17dBCOST-231PL(dB)=46.3+33.9*logF-13.82*logH+(44.9-6.55*logH)*logD+CCOST-231PL：路径损耗F：频率，单位MHz(1500-2000MHz)D：距离，单位kmH：基站天线有效高度，单位mC：环境校正因子；取值：密集城区：-2dB城区：-5dB郊区：-8dB农村：-10dB开阔地：-26dBCDMA现场网优组传播环境密集城区城市郊区农村开阔农村备注手机标称发射功率(dBm)2323232323手机天线增益(dBi)00000人体/车损耗（dB）33333手机ERP（dBm)2020202020基站天线增益(dBi)15.7015.7015.701111基站跳线损耗(dB)11111包含接头基站馈缆损耗(dB/100米)44444基站馈缆长度(米）5050505050其它损耗估计(dB)11111如双工器、避雷器基站天馈损耗(dB)44444热噪声谱密度(dBm/Hz)-174-174-174-174-174噪声系数（dB）55555数据速率(bps)96009600960096009600Eb/No6.806.806.806.806.80已经考虑了分集增益负载0.500.500.500.500.50干扰裕量（dB）3.013.013.013.013.01基站灵敏度(dBm)-119.37-119.37-119.37-119.37-119.37软切换增益（dB）44444如果非软切换，为0正态衰落方差(dB)88888覆盖区边缘的通信概率0.750.750.750.750.75正态衰落裕量(dB)5.405.405.405.405.40最大允许的空间损耗149.67149.67149.67144.97144.97建筑物穿透损耗（dB）252012106具体数值来自电测上行链路损耗124.67129.67137.67134.97138.97基站天线高度（m）3040505050移动台高度（m）1.501.501.501.501.50射频中心频率（MHz）825825825825825Hata模型地形修正00-9.72-18.91-28.18使用Hata模型1km损耗A（dB）125.43123.69112.63103.4494.17L=A+BlogR斜率B35.2234.4133.7733.7733.77基站半径R（km）0.951.495.518.5821.21IS-95-A系统800M反向链路预算CDMAIS95反向链路预算CDMA现场网优组人体损耗链路预算说明目前业界进行链路预算表的计算中人体损耗一般采用的是3dB。CDMA现场网优组链路预算说明天线增益对于1.9G在密集的城市定向天线的水平波瓣角一般取65，垂直波瓣角为7～10，增益大概在18dBi左右；在一般城区和郊区，定向天线的水平波瓣角为90，垂直波瓣角为7～10天线增益为16dBi左右；在农村使用全向天线，增益为11dBi。若选择不同的天线，就会有不同的天线增益。在其他条件不变的情况下，大的天线增益有利于覆盖半径的增大。CDMA现场网优组基站天馈损耗链路预算说明对于1.9G对于基站到天线的馈线分两种情况考虑：若基站到天线的馈线小于15米，一般认为只用1/2英寸跳线，因此在预算表中跳线的损耗取1dB，接头等的损耗取的1dB,总的损耗为2dB。基站到天线除了有1/2英寸跳线，还有较长的7/8英寸馈线就还需考虑7/8英寸馈线损耗，计算公式为馈线损耗=7/8英寸馈线长度*6(dB)/100mCDMA现场网优组链路预算说明建筑物穿透损耗这里取的是经验值，密集城区取25dB；一般城区取的20dB；郊区取的15dB；农村取的6dB。实际穿透损耗可根据实际区域的建筑物情况进行调整。干扰裕量CDMA现场网优组天线高度链路预算说明一般在容量分布相对集中的密集区域天线高度会相对低些，以减轻导频污染和对其它区域的干扰；在容量分布相对分散且较开阔区域，天线高度相对高些，以覆盖较大的区域。天线高度取值如下：密集城区30米；城区40米；郊区和农村50米。CDMA现场网优组传播环境业务类型业务速率（kbps）153.6076.8038.4019.209.601XIS-95-A手机标称发射功率(dBm)23232323232323手机天线增益(dBi)0000000人体/车损耗（dB）3333333手机ERP（dBm)20202020202020基站天线增益(dBi)15.7015.7015.7015.7015.7015.7015.70基站跳线损耗(dB)1111111基站馈缆损耗(dB/100米)4444444基站馈缆长度(米）50505050505050其它损耗估计(dB)1111111基站天馈损耗(dB)4444444热噪声谱密度(dBm/Hz)-174-174-174-174-174-174-174噪声系数（dB）5555555数据速率(bps)153600768003840019200960096009600Eb/No2.202.703.304.004.904.906.80负载0.500.500.500.500.500.500.50干扰裕量（dB）3.013.013.013.013.013.013.01基站灵敏度(dBm)-111.93-114.44-116.85-119.16-121.27-121.27-119.37软切换增益（dB）4444444正态衰落方差(dB)8888888覆盖区边缘的通信概率0.750.750.750.750.750.750.75正态衰落裕量(dB)5.405.405.405.405.405.405.40最大允许的空间损耗142.23144.74147.15149.46151.57151.57149.67建筑物穿透损耗（dB）20202020202020上行链路损耗122.23124.74127.15129.46131.57131.57129.67基站天线高度（m）40404040404040移动台高度（m）1.501.501.501.501.501.501.50射频中心频率（MHz）825825825825825825825Hata模型地形修正00000001km损耗A（dB）123.69123.69123.69123.69123.69123.69123.69斜率B34.4134.4134.4134.4134.4134.4134.41基站半径R（km）0.911.071.261.471.691.691.49一般城区数据业务话音业务cdma20001x系统800M反向链路预算CDMA1X反向链路预算CDMA现场网优组负载链路预算说明对于负载在本预算表中取得是50%.1X系统负载的取值可根据实际情况取到75％。CDMA现场网优组覆盖半径链路预算说明在相同环境下，传送数据业务速率越高，1X系统所能提供的覆盖半径越小；与话音业务相比较，高速数据业务的覆盖半径较话音业务小。但是一般情况下，尤其是在市区环境，往往是容量受限，故目前IS95A基站的实际覆盖半径通常小于预算半径，因此这时1X系统提供的数据业务覆盖半径也能做到接近基站的实际覆盖半径。CDMA现场网优组19.2kbps38.4kbps153.6kbps76.8kbps服务距离服务用户数9.6kbps数据业务的覆盖半径示意CDMA现场网优组