7-LTE链路预算

8 dB 95% 86. 2% 8.7 dB 90% 75. 1% 5.4 dB
7 dB 95% 84. 9% 7.2 dB 90% 73. 3% 4.3 dB
6 dB 95% 83. 9% 5.9 dB 90% 70. 9% 3.3 dB
密集市区、一般市区、郊区的标准方差取8dB 乡村和公路的标准方差取6dB
Frequency 900 900 900 900
AntHigh(m) 25 30 40 50
Kc 0 -3 -12 -20
K1 127.498 123.403 112.677 103.337
K2 35.74 35.22 34.41 33.77
a(hm) 0.01588 0.01588 0.01588 0.01588
穿透损耗
线损 UE功率 基站灵敏度
PA
天线增益
阴影余量 人体损耗
线损
LTE无线网络规划流程
信息采集
规模估算 传模测试和校正 站点勘察与选择
规划仿真
否
满足需求 是 规划报告
LTE链路预算的输入和输出
覆盖输入 •需要覆盖的目标区域 •基站覆盖边缘速率要求 •室内覆盖的程度和穿透 •损耗余量 网络信息 •现网信息 •LTE频段 •LTE最大带宽
LTE上行链路传播模型

Cost231-Hata (1.5GHz~2.6GHz)
Path Loss (dB) = 46.3 + 33.9 x log (f) – 13.82 x log(hb)– a(hm) +[44.9 – 6.55 x log (hb)] x log (R) + Kc

Okumura-Hata(150 MHz to 1500 MHz )
LTE上行链路预算
切换增益
切换增益
切换增益可以减小阴影裕量的需求。 切换增益和阴影衰落标准方差、覆盖概率、相邻小区阴影衰落的相关性、切换时长、
终端移动速度等有关。
经过仿真分析典型的切换增益为
2~4dB。
LTE上行链路预算
穿透损耗和ຫໍສະໝຸດ Baidu体损耗
LTE上行链路预算

穿透损耗
无线环境 Dense Urban – Deep Indoor Urban - Indoor Suburban - Indoor Rural – In car 穿透损耗 (dB) 20 17 14 8
Path Loss (dB) = 69.55 + 26.16 x log (f) – 13.82 x log(hb)– a(hm) +[44.9 – 6.55 x log (hb)] x log (R) + Kc

其中： Path Loss (dB) = K1+K2 × log (R) f = 频段（ MHz ） hb =基站天线高度(m) hm =终端天线高度(m) , 1.5m is normal. R = 终端和基站间的距离(km) Kc = 环境校正因子 a(hm) :天线高度校正因子= (1.1 x log (f) –0.7) x hm - (1.56 x log (f) –0.8)

MCS表
LTE上行链路TBS和MCS
512kbps 10 RB
25
MCS vs RB
MCS 3
20 15 10 5 0
512kpbs
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
LTE上行链路SINR

SINR 目标值受以下因素影响:




64kbps RB 2
128kbps 4
256kbps 7
384kbps 8
512kbps 10
1024kbps 17
MCS
2
1
2
3
3
4
LTE上行链路TBS
TBS：Transport Block Size 对于给定的MCS和TBS可以对应不同的RB数。

TBS表
LTE上行链路MCS
MCS：Modulation & Coding Scheme 对应给定RB数，不同的TBS Index（ITBS）承载的TBS也不 同。
对于极化分集，密集市区、一般市区、和郊区选择交叉极化，乡村可以选择垂直极化。
在一些特殊覆盖的场景中，如高速公路、 铁路、超远覆盖等，可以采用半功率角更 窄，增益更高的天线，例如增益21dBi， 水平半功率角33°的天线。
2路接收天线示例
4路接收天线示例
方式1
方式2
方式3
4路接收天线示例
方式2
4路接收天线示例
方式3
4天线配置
链路级仿真
●
● ●
LTE上行链路预算
馈线及接头损耗
馈线及接头损耗
每个接头的插入损耗 典型值是 0.05dB
接头 1/2 in Jumper 跳线
损耗小于 0.5dB
损耗与馈线长度有关
7/8in 馈线 光纤 假定: 7/8in 馈线 50m 1/2in 馈线 6m+4 个接头
LTE上行链路传播模型

Okumura-Hata
Path Loss (dB) = K1+K2 × log (R)
K1 = 69.55 + 26.16 x log (f) – 13.82 x log(hb)– a(hm)+ Kc K2 =[44.9 – 6.55 x log (hb)]
Okumura-Hata Dense Urben Urben Suburben Rural
LTE链路预算
课程内容
LTE链路预算介绍 LTE上行链路预算 LTE下行链路预算

链路预算地位和作用

链路预算是覆盖规划的重要组成部分
覆盖目标
链路预算
最大允许路径损耗 传播模型
覆盖半径 覆盖规模

链路预算有助于理解各参数对网络的影响
链路预算及其模型


简单地说，链路预算是对一条通讯链路上的各种损耗和增益 的核算。 定义：通过对系统中前、反向信号传播途径中各种影响因素 的考察和分析，对系统的覆盖能力进行估计，获得保持一定 呼叫质量下链路所允许的最大传播损耗。
R


a
2
b
其中： U(r):区域覆盖概率 m:传播模型系数（e.g. m=3.52） R:小区半径

10 m log(e) 2
阴影裕量
阴影裕量
阴影标准 方差 区域覆盖 概率 边缘覆盖 概率 阴影裕量
10 dB 95% 87.7% 11.7 dB 90% 77. 7% 7.7 dB
覆盖输出
链路预算 射频规划
•小区半径
•现有站点复用 •基站数量
LTE链路预算的需求
1
指定上行边缘速率要求
•上行小区半径 •下行边缘速率
2
指定下行边缘速率要求
•下行小区半径 •上行边缘速率
3
同时指定上、下行边缘速率
•上行小区半径 •下行小区半径 •受限链路和最终小区半径
LTE链路预算模式
要求的边缘速率
LTE上行链路传播模型

Cost231-Hata
Path Loss (dB) = K1+K2 × log (R)
K1 = 46.3 + 33.9 x log (f) – 13.82 x log(hb)– a(hm)+ Kc K2 =[44.9 – 6.55 x log (hb)]
Cost231-Hata Dense Urben Urben Suburben Rural Frequency 2100 2100 2100 2100 AntHigh (m) 25 30 40 50 Kc 0 -3 -12 -20 K1 139.55 135.46 126.73 115.39 K2 35.74 35.22 34.41 33.77 a(hm) 0.049 0.049 0.049 0.049
LTE上行链路分配RB数
64kbps
128kbps
256kbps
384kbps
512kbps
1024kbps
RB
MCS SNR target(1*2)dB SNR target(1*4)dB
2
2 -0.3 -4.6
4
1 -2.28 -6.1
7
2 -2.38 -6.18
8
3 -1.63 -5.46
10

eNode-B 设备性能 无线环境 (多径环境，终端移动速度) 接受分集 (默认2路分集，可选4路分集) 目标数据速率和服务质量(QoS) 调制编码方式(MCS) 最大允许的 HARQ 重传次数(上行最大4次) HARQ BLER target (默认10%)

SINR值通常是通过链路级仿真或实验室/外场测试 得到。
终端最大发射功率
MAPL= 最大发射功率 – 接收机灵敏度– 损耗 – 裕量 +增益
LTE上行链路预算
要求的小区边缘速率
接收机灵敏度 上行干扰裕量
要求的 边缘速率
小区半径
LTE上行链路干扰裕量
干扰裕量是由于其他小区的干扰信号在热噪声基础上的噪声增加量。 LTE链路预算中通常考虑干扰裕量为3dB
小区半径
要求的小区半径
边缘速率
课程内容
LTE链路预算介绍 LTE上行链路预算 LTE下行链路预算

LTE上行链路预算方法
要求的 边缘速率
要求的 边缘速率 小区半径
分配的RB数 TBS& MCS MIMO 配置 SINR 接收机灵敏度 干扰余量 MAPL 小区半径 其他参数
LTE上行链路分配的RB数
要求的接收信号
本小区信号
要求的SINR 干扰水平
其他小区干扰
干扰裕量
噪声
LTE上行链路预算
eNode B 天线增益
LTE上行链路预算

一般建议选择2路接收天线。
天线增益大致为18dBi 水平半功率角约为65° 垂直半功率角约为7° 电下倾可以手动调整或通过RCU
基于工程经验
(Remote Control Unit)远端调整
3 -1.79 -5.6
17
4 -1.19 -4.96
LTE上行链路接收机灵敏度
接收机灵敏度＝噪声功率+ 噪声系数 +SNR
当前小区信号 噪声系数 噪声功率
要求的 SNR
接收机灵敏度
LTE上行链路热噪声
热噪声功率谱密度=k*T 其中：




K：玻尔兹曼常数——1.381×10-23（J/K) T：绝对温度 （K） 假定 T=290K（17 ℃）,热噪声功率谱密度 = - 174dBm/Hz 假定：带宽=20MHz ，有效带宽=18MHz 热噪声功率(dB)=-174dBm/Hz+10log(18×106) =-174+72.6=-101.4dBm

人体损耗

VoIP业务：3dB 数据业务：0dB
LTE上行链路预算
终端天线增益和发射功率
LTE上行链路预算
MAPL= 最大发射功率 – 接收机灵敏度– 损耗 – 裕量 +增益
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
MAPL=12-1-2+3-4+5-6+7-8-9-10+11 传播模型

t 0
e
x
t 2
dt
Em： 测量值 E0： 平均值 ： 标准方差 Em-E0：阴影裕量
阴影裕量

区域覆盖概率
1 U ( ) Pr( r ) 2r dr 2 R 0
1 ab 1 2ab 1 U ( ) 2 a exp 2 2 b b 2
700MHz:2dB 2.6GHz:4dB
LTE上行链路预算
阴影裕量
阴影裕量

小区边缘覆盖概率
1 p( Em ) e 2
( Em E0 ) 2 2 2
Pcov_ cell _ border Where
Em E0 1 1 P( Em E0 ) erf ( ) 2 2 2 erf ( x) 2

热噪声功率= 噪声功率谱密度*带宽

LTE上行链路接收机灵敏度
接收机灵敏度＝噪声功率+ 噪声系数 +SNR
小区边缘速率 使用带宽 SINR 要求 eNode-B 噪声系数 噪声功率 eNode-B 灵敏度
kbps KHz dB dB dB dBm
512 1800 -1.79 3 -111.4 -110.2
256 1260 -2.38 3 -113.0 -112.4
128 720 -2.28 3 -115.4 -114.7
64 360 -0.30 3 -118.4 -115.7
LTE上行链路MAPL(最大可用路径损耗)分析
要求的接收信号
本小区信号 其他小区、 干扰信号 噪声 要求的 SINR
MAPL 要求的接收信号 小区半径
LTE上行链路预算
站间距和覆盖面积
小区半径和站间距
SOmin=2.60*R2 S3Sector=1.95*R2
R
上行链路预算
课程内容
LTE链路预算介绍 LTE上行链路预算 LTE下行链路预算

LTE下行链路预算
LTE下行链路预算特点
115.4833E