CDMA链路预算及容量计算ppt课件

1、 中兴通讯学院 CDMACDMA链路预算及容量计算链路预算及容量计算 中兴通讯学院 课程内容 CDMA CDMA链路预算链路预算链路预算根本概念链路预算根本概念IS95IS95反向链路预算反向链路预算CDMA20001xCDMA20001x反向链路预算反向链路预算 CDMACDMA容量计算容量计算 中兴通讯学院 根据无线空间传播模型，为满足解调要求所需接纳功率根据无线空间传播模型，为满足解调要求所需接纳功率, ,计计算从发射端到接纳端之间允许的最大途径损耗，确定小区覆算从发射端到接纳端之间允许的最大途径损耗，确定小区覆盖半径的过程。盖半径的过程。 对一条通讯链路中的各种损耗和增益的核算。对一条

2、通讯链路中的各种损耗和增益的核算。什么是链路预算 中兴通讯学院 无线链路组成接纳机接纳机天线天线天线天线传输线传输线发信机发信机传输线传输线l 功率输出功率输出l 传输线损耗传输线损耗l 增益增益l 途径损耗途径损耗l 增益增益l 传输线损耗传输线损耗l 灵敏度灵敏度l 裕量裕量 中兴通讯学院 上行链路上行链路下行链路下行链路挪动台挪动台基站基站馈线损耗馈线损耗天线增益天线增益途径损耗途径损耗天线增益天线增益馈线损耗馈线损耗裕量裕量(链路预算链路预算(确定允许的最大途径损耗确定允许的最大途径损耗(进而确定最大的小区半径进而确定最大的小区半径(上下链路上下链路(坚持平衡坚持平衡建筑建筑裕量：衰落

3、裕量：衰落 + 穿透损耗穿透损耗+.链路预算模型 中兴通讯学院 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 中兴通讯学院 接纳端 )()()/()/()(HzdBdBreqNoEbHzdBmdBm数据速率干扰噪声接收机灵敏度 中兴通讯学院 穿透损耗(主要机制：主要机制：衍射，折射衍射，折射(计算方法：计算方法：统计统计建筑物穿透建筑物穿透汽车穿透汽车穿透?建筑物穿透损耗典型值密集城区城区郊区乡村25 dB20 dB15 dB6 dB开阔地0 dB 中兴通讯学院 衰落裕量90%75%设小区边缘至少设小区边缘至少 75%75%的区域小区内

4、的区域小区内90%90%可以可靠接纳到可以可靠接纳到-105dBm-105dBm的电平，规范偏向的电平，规范偏向取值为取值为8dB8dB。 查图表得查图表得0.6750.675处的概率可以到达处的概率可以到达75%75%0.675 x 8 = 5.4 dB0.675 x 8 = 5.4 dB-105 + 5.4 = -99.6 dBm-105 + 5.4 = -99.6 dBm设计的中值电平强度须设定为设计的中值电平强度须设定为-99.6 dBm-99.6 dBm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 -0.5 00.

5、511.5 22.5375%0.675区区域域-99.6dBm 8dB8dB概率密度RSSI正态分布正态分布0.675=5.4 dB- 105 dBm 中兴通讯学院 传播模型：传播模型： PL(dB)=Function(F, HA, HM, D, C)PL(dB)=Function(F, HA, HM, D, C) PL PL：途径损耗：途径损耗 F F： 频率，单位频率，单位MHz MHz D D： 间隔间隔 ，单位，单位kmkm H H： 基站天线基站天线/ /挪动台有效高度，单位挪动台有效高度，单位m m C C： 环境校正因子，分密集城区环境校正因子，分密集城区, ,城区城区, ,郊区

6、郊区, ,乡村乡村途径损耗)()()()(dBdBdBmdBm衰落裕量穿透损耗接收端发射端允许路径损耗 中兴通讯学院 Hata模型、COST-231模型( 须输入须输入( 频率频率( 间隔间隔 ( 天线有效高度天线有效高度( 地形地貌城市、郊区、乡地形地貌城市、郊区、乡村、等村、等RSSI, dBm-120-110-100-90-80-70-60-5003691215 182124 273033Distance from Cell Site, kmFieldStrength,dBuV/m+90+80+70+60+50+40+30+20蓝色线表示路蓝色线表示路测结果测结果 灰色线表示灰色线表示H

7、ata Hata 模型预测模型预测结果结果Hata ModelPL (dB) = 69.55 + 26.16 log (F) - 13.82 log(H) + (44. 9 - 6.55 log(H) )*log (D) + CHata ModelPL：途径损耗：途径损耗F： 频率，单位频率，单位MHz (150 - 1500 MHz)D： 间隔间隔 ，单位，单位kmH： 基站天线有效高度，单位基站天线有效高度，单位mC： 环境校正因子；取值：密集城区：环境校正因子；取值：密集城区：0 dB城区：城区：- 5 dB郊区：郊区：- 10 dB乡村：乡村：- 17 dBCOST-231PL (dB

8、) = 46.3 + 33.9*logF - 13.82*logH + (44.9 - 6.55*logH)*log D + CCOST-231PL：途径损耗F： 频率，单位MHz (1500 - 2000 MHz)D： 间隔 ，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： -2 dB城区： -5 dB郊区： -8 dB乡村： -10 dB开阔地： -26 dB 中兴通讯学院 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

9、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.

10、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）82582582582

11、5825Hata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系统系统800M反向链路预算反向链路预算IS95A反向链路预算 中兴通讯学院 人体损耗人体损耗链路预算阐明1目前业界进展链路预算表的计算中人体目前业界进展链路预算表的计算中人体损耗普通采用的是损耗普通采用的是3dB3dB。 中兴通讯学院 链路预算阐明2天线增益天线增益对于对于450M450M

12、在密集的城市定向天线的程度波瓣角普通取在密集的城市定向天线的程度波瓣角普通取6565，垂直波瓣角，垂直波瓣角为为7 71010，增益大约在，增益大约在15.5dBi15.5dBi左右；左右；在普通城区和郊区，定向天线的程度波瓣角为在普通城区和郊区，定向天线的程度波瓣角为9090，垂直波瓣，垂直波瓣角为角为7 71010天线增益为天线增益为14dBi14dBi左右；左右；在乡村运用全向天线，增益为在乡村运用全向天线，增益为11dBi11dBi。假设选择不同的天线，。假设选择不同的天线，就会有不同的天线增益。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在其他条件不变

13、的情况下，大的天线增益有利于覆盖半径的增大。大。 中兴通讯学院 链路预算阐明3天线增益天线增益对于对于800M800M在密集的城市定向天线的程度波瓣角普通取在密集的城市定向天线的程度波瓣角普通取6565，垂直波瓣角为，垂直波瓣角为7 71010，增益大约在，增益大约在17dBi17dBi左右；左右；在普通城区和郊区，定向天线的程度波瓣角为在普通城区和郊区，定向天线的程度波瓣角为9090，垂直波瓣角，垂直波瓣角为为7 71010天线增益为天线增益为15.7dBi15.7dBi左右；左右；在乡村运用全向天线，增益为在乡村运用全向天线，增益为11dBi11dBi。假设选择不同的天线，就会。假设选择不

14、同的天线，就会有不同的天线增益。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。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。 中兴通讯学院 链路预算阐明4天线增益天线增益对于对于1.9G1.9G在密集的城市定向天线的程度波瓣角普通取在密集的城市定向天线的程度波瓣角普通取6565，垂直波瓣角为，垂直波瓣角为7 71010，增益大约在，增益大约在18dBi18dBi左右；左右；在普通城区和郊区，定向天线的程度波瓣角为在普通城区和郊区，定向天线的程度波瓣角为9090，垂直波瓣角，垂直波瓣角为为7 71010天线增益为天线增益为16dBi16dBi左右；左右；

15、在乡村运用全向天线，增益为在乡村运用全向天线，增益为11dBi11dBi。假设选择不同的天线，就。假设选择不同的天线，就会有不同的天线增益。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。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。 中兴通讯学院 基站天馈损耗基站天馈损耗链路预算阐明5对于对于450M450M对于基站到天线的馈线分两种情况思索：对于基站到天线的馈线分两种情况思索：假设基站到天线的馈线小于假设基站到天线的馈线小于1515米，普通以为只用米，普通以为只用1/21/2英寸跳线，因英寸跳线，因此在预算表中跳线的损耗取此在预算表中跳线的损耗取1

16、dB1dB，接头等的损耗取的，接头等的损耗取的1dB,1dB,总的损总的损耗为耗为2dB2dB。基站到天线除了有基站到天线除了有1/21/2英寸跳线，还有较长的英寸跳线，还有较长的7/87/8英寸馈线就还需思英寸馈线就还需思索索7/87/8英寸馈线损耗，计算公式为英寸馈线损耗，计算公式为 馈线损耗馈线损耗=7/8=7/8英寸馈线长度英寸馈线长度* *3(dB)/100m 3(dB)/100m 中兴通讯学院 基站天馈损耗基站天馈损耗链路预算阐明6对于对于800M800M对于基站到天线的馈线分两种情况思索：对于基站到天线的馈线分两种情况思索：假设基站到天线的馈线小于假设基站到天线的馈线小于1515

17、米，普通以为只用米，普通以为只用1/21/2英寸跳线，因英寸跳线，因此在预算表中跳线的损耗取此在预算表中跳线的损耗取1dB1dB，接头等的损耗取的，接头等的损耗取的1dB,1dB,总的损总的损耗为耗为2dB2dB。基站到天线除了有基站到天线除了有1/21/2英寸跳线，还有较长的英寸跳线，还有较长的7/87/8英寸馈线就还需思英寸馈线就还需思索索7/87/8英寸馈线损耗，计算公式为英寸馈线损耗，计算公式为 馈线损耗馈线损耗=7/8=7/8英寸馈线长度英寸馈线长度* *4(dB)/100m 4(dB)/100m 中兴通讯学院 基站天馈损耗基站天馈损耗链路预算阐明7对于对于1.9G1.9G对于基站到

18、天线的馈线分两种情况思索：对于基站到天线的馈线分两种情况思索：假设基站到天线的馈线小于假设基站到天线的馈线小于1515米，普通以为只用米，普通以为只用1/21/2英寸跳线，因英寸跳线，因此在预算表中跳线的损耗取此在预算表中跳线的损耗取1dB1dB，接头等的损耗取的，接头等的损耗取的1dB,1dB,总的损总的损耗为耗为2dB2dB。基站到天线除了有基站到天线除了有1/21/2英寸跳线，还有较长的英寸跳线，还有较长的7/87/8英寸馈线就还需思英寸馈线就还需思索索7/87/8英寸馈线损耗，计算公式为英寸馈线损耗，计算公式为 馈线损耗馈线损耗=7/8=7/8英寸馈线长度英寸馈线长度* *6(dB)/

19、100m 6(dB)/100m 中兴通讯学院 链路预算阐明8建筑物穿透损耗建筑物穿透损耗这里获得是阅历值，密集城区取这里获得是阅历值，密集城区取25dB25dB；普通城；普通城区取的区取的20dB20dB；郊区取的；郊区取的15dB15dB；乡村取的；乡村取的6dB6dB。实践。实践穿透损耗可根据实践区域的建筑物情况进展调整。穿透损耗可根据实践区域的建筑物情况进展调整。 (干扰裕量干扰裕量LoadingNoWRxPower1 中兴通讯学院 (天线高度天线高度链路预算阐明9普通在容量分布相对集中的密集区域天线高度会普通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

20、扰；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。对高些，以覆盖较大的区域。天线高度取值如下：密集城区天线高度取值如下：密集城区 3030米；城区米；城区 4040米；米；郊区和乡村郊区和乡村 5050米。米。 中兴通讯学院 传播环境业务类型业务速率（kbps）153.6076.8038.4019.209.601X IS-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)2020202

21、0202020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

22、.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

23、.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cdma2000 1x系统8

24、00M反向链路预算cdma2000 1x系统800M反向链路预算CDMA1X反向链路预算 中兴通讯学院 负载负载链路预算阐明1对于负载在本预算表中获得是对于负载在本预算表中获得是50%.50%.1X1X系统负载的取值可根据实践情况取到系统负载的取值可根据实践情况取到7575。 中兴通讯学院 覆盖半径覆盖半径链路预算阐明2(在一样环境下，传送数据业务速率越高，在一样环境下，传送数据业务速率越高，1X1X系统所系统所能提供的覆盖半径越小；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。但是普通情况下，尤其是在市区环境，音业务

25、小。但是普通情况下，尤其是在市区环境，往往是容量受限，故目前往往是容量受限，故目前IS95AIS95A基站的实践覆盖半径基站的实践覆盖半径通常小于预算半径，因此这时通常小于预算半径，因此这时1X1X系统提供的数据业系统提供的数据业务覆盖半径也能做到接近基站的实践覆盖半径。务覆盖半径也能做到接近基站的实践覆盖半径。 中兴通讯学院 19.2 kbps38.4 kbps153.6 kbps76.8 kbps效力间隔效力间隔 效力用户数效力用户数9.6 kbps数据业务的覆盖半径表示 中兴通讯学院 课程内容 CDMA CDMA链路预算链路预算 CDMACDMA容量计算根本实际容量计算根本实际反向容量计算根本实际反向容量计算根本实际