掌握链路预算的原理推算基站覆盖距离-精品文档
光模块中链路预算与传输距离的关系
光模块中链路预算与传输距离的关系
1. 定义释义
链路预算（link budget通常可以用来估算信号能成功从发射端传送到接收端之间的最远距离。
理想条件下，光模块最远传输距离=链路预算/模块发光波长在单位长度光纤上的衰减值，
其中链路预算=最小发射光功率-接收灵敏度，单位是dB。
2. 应用：有四个光通信波长窗口，在单模光纤中，最常用的是1310nm窗口和1550nm 窗口：在1550nm(1.5um）处，光纤衰减约为0.2～0.3dB/km，而1310nm(1.3um)处光纤衰减约为0.3～0.4dB/km。
3. 传输距离计算
以波长为1550nm的10G ER光模块为例，传输距离要求大于等于40km：
光模块发射光功率范围为-4dBm～4dBm，最小接收灵敏度为-16dBm，发光波长为
1550nm(第三窗口），光纤衰减我们取中间值0.25dB/km。
那么link Budget = -4dBm(最小的发射光功率）-（-16dBm(灵敏度））= 12dB，理论传输的最远距离为12/0.25= 48km 。
4. 相关专业术语的英文：
最小发射光功率minimum out Power
9μm中的μm，中文：miu, 英文：micrometer
微米（Micrometer）符号是µm。
1微米相当于1米的一百万分之一（10-6，此即为“微”的字义）
5. 补充：光纤9/125um是单模（内径是9μm外径是125μm）的8芯光纤。
单模是一种长距离传输的模式，波长是1310和1550两种；多模是一种短距离传输的模式（传输距离限制在2000米以内），波长是850和1300两种。
从TD-SCDMA系统链路预算分析覆盖能力
从TD-SCDMA系统链路预算分析覆盖能力1、如何把握TD-S CDMA系统的覆盖能力?TD-SCDMA是IMT-2000的三大标准之一，一些业内外人士对其无线网覆盖能力不甚了解，有的没有与其它标准进行深入比较，就怀疑TD-SCDMA的覆盖能力差于WCDMA，特别是由此又认为TD-SCDMA不适合单独组网。
蜂窝无线网的覆盖能力的大小是通过系统链路预算得出，它需要链路仿真和系统仿真互相初步确认，再通过实际建站和电测最终而确认。
即一般在网络规划中，首先确定覆盖、容量、质量三大目标，包括所要覆盖的区域、每个区域所支持的业务类型和业务量、每个区域内每种业务所要达到的覆盖概率等等。
初始布局阶段，根据具体要求和覆盖区内的无线传播环境，进行各有关链路预算，以估计基站间距离，可以从覆盖受限方面估计基站站点的大致数目。
TD-SCDMA系统独特的帧结构，采用智能天线和联合检测、接力切换等新技术，相比WCDMA系统的链路预算有较大区别，从这些关键点进行链路预算分析，才能把握TD-SCDMA的覆盖能力。
2、TD-SCDMA系统链路预算的特点TD-SCDMA系统中包括TDD制式，使它在传输中能设置一个上行和下行链路的转换点，针对不同类型的业务灵活调整，除了语音业务，最佳适应于无线上网，WWW浏览、收发E-mail，网上银行、娱乐音乐等的上下行传输需求差异。
加上智能天线和联合检测的应用，对降低干扰和提高系统容量的作用，很好地扩大了小区的覆盖范围。
下面分别展开讨论：2.1TD-SCDMA系统独特的帧结构TD-SCDMA帧长度为10ms，1Oms帧分为两个5ms的子帧。
图1为TD-SCDMA 无线帧子帧结构，一子帧中的业务时隙总共为7个，除时隙Ts0必须用于下行、时隙Ts1必须用于上行方向外，其余时隙的方向可以变化。
DwPTS和UpPTS分别对应下行和上行同步时隙，GP为上下行间保护时间间隔。
BCH信道映射到主公共控制物理信道(P-CCPCHl 和P-CCPCH2)，P-CCPCHs以扩频因子16映射到时隙Ts0的前两个码道。
基站覆盖面积计算方法
基站覆盖面积计算方法
基站覆盖面积的计算方法主要包括以下步骤：
1. 确定规划覆盖目标：包括规划初期确立建网目标、覆盖范围、覆盖概率、室内覆盖程度等。
2. 进行链路预算：分为上、下行，业务信道和控制信道。
需要考虑到发射端、无线环境、接收端参数等。
链路预算是为了根据发射天线端口功率、接收端最小接收电平，来考虑无线环境的各种影响因素并计算最大允许路损的过程。
3. 计算最大允许路损：同样分为上、下行，业务信道和控制信道，取最小值（找瓶颈）。
4. 结合传播模型，由最大允许路损求覆盖半径，然后可得基站覆盖范围。
5. 计算基站数目：这是通过规划覆盖面积与单基站的覆盖面积之比来确定的。
也就是说，基站数目等于规划覆盖面积除以单基站的覆盖面积。
此外，规划站间距也是一个需要考虑的因素，用D表示。
如果采用微蜂窝
组网模式，单扇区覆盖面积可以以正六边形为准。
这样可以根据正六边形的面积公式来计算小区半径R和小区覆盖面积（正六边形面积），再进一步计算基站覆盖面积（三个正六边形）。
以上信息仅供参考，建议咨询通信行业专业人员获取更准确的信息。
第205课：LTE基站覆盖半径是怎样算出来的？
第205课：LTE基站覆盖半径是怎样算出来的？⼲货！悄悄告诉你，LTE基站覆盖半径是怎样算出来的~链路预算是什么？对运营商⽽⾔，精准的链路预算关系到LTE⽹络覆盖质量和建设成本，因此，链路预算和覆盖测算成为LTE FDD⽹络部署的关键问题。
LTE⽹络的覆盖估算主要包括需求分析、链路预算、单站覆盖⾯积三个部分，其中需求分析部分的主要指标包括⽬标业务速率、业务质量及通信概率要求；链路预算部分则是根据需求分析的结果，结合不同的参数和场景计算出⽆线信号在空中传播时最⼤允许路径损耗（Maximum Allowed Path Loss，MAPL），并根据相应的传播模型估算出⼩区的覆盖半径；单站覆盖⾯积的计算是基于链路预算所得出的⼩区覆盖半径估算出每个eNodeB的覆盖⾯积，从⽽可以得到规划区域内所需要的eNodeB数量。
链路预算原理是什么？链路预算的⽬的是通过确定上下⾏链路发射端和接收端之间的最⼤允许路径损耗（MAPL），并结合不同的覆盖场景（如密集城区、⼀般城区、郊区及农村等）的⽆线传播模型，进⽽，计算出覆盖区域的⼩区覆盖半径和估算所需站点总规模。
链路预算结果还取决于诸如建筑物穿透损耗、馈线损耗、⼈体损耗、天线增益、⼲扰余量等⼀系列因素，并通过计算所有影响⼩区覆盖范围的增益、损耗及余量，获得发射端和接收端之间的最⼤允许路径损耗，从⽽估算出单站覆盖半径、覆盖⾯积及覆盖所需站点规模。
其上、下⾏链路预算原理如下所⽰：展开剩余80%图1 上⾏链路预算原理图图2 下⾏链路预算原理图链路预算分析根据链路预算和⽆线传播模型，考虑系统间的增益、损耗和余量等要素，可计算出密集市区、⼀般市区、郊区和农村等覆盖场景的最⼤允许路径损耗，测算出单站的覆盖能⼒，进⽽就可估算出覆盖区所需的站点规模，下⾯将从系统参数设置、发射机参数设置、接收机参数设置以及路径损耗与⼩区半径等⽅⾯对链路预算进⾏分析。
1.系统参数系统参数设置主要包括覆盖场景、信道模型、双⼯模式、⽤户环境、⼯作频段、系统带宽及⼩区边缘速率等参数的设置。
5.3 链路预算
5.3 链路预算在确定基站的工程参数后，需要进行链路预算才能进一步估算其覆盖范围。
这时必须考虑所选用基站设备的灵敏度。
在移动通信系统中，无线链路分为上行和下行两个方向。
一个优良的系统应在设计时就要做好功率预算，使覆盖区内的上行信号与下行信号达到平衡。
否则，如果上行信号覆盖大于下行信号覆盖，小区边缘下行信号较弱，容易被其它小区的强信号“淹没”；如果下行信号覆盖大于上行信号覆盖，移动台将被迫守侯在该强信号下，但上行信号太弱，话音质量不好。
当然，平衡并不是绝对的相等。
通过Abis 接口上的测量报告，可以很清楚的判断上下行是否达到平衡，一般上下行电平差值为基站接收机和手机接收机灵敏度的差值时就认为达到了平衡。
但是由于上下行信道的衰落性不完全一致，以及接收机噪声恶化性能差异等其他一些因素，这个差值一般会波动2-3dB。
5.3.1 链路预算模型图5-5 链路估算模型计算上下行平衡，其中有一个很重要的器件需要考虑，由于基站接收系统的有源器件和射频导体中的电子热运动引起的热噪声，降低了系统接收的信噪比（S/N），从而限制了基站接收灵敏度的提高，降低了通话质量。
塔顶放大器的原理就是通过在基站接收系统的前端，即紧靠接收天线下增加一个低噪声放大器来实现对基站接收性能的改善。
塔放从技术原理上是降低基站接收系统噪声系数，从而提高服务区内的服务质量，这样它起到的作用是对基站接收性能的改善。
塔放对上行链路的贡献需根据塔放自身的低噪放大器性能来区分，而不能单看其增益的大小。
一般增加了塔放的上下行平衡要根据其实际灵敏度的测试方法进行修正计算。
1. 无塔放无塔放时以机柜顶双工器输入口为灵敏度参考点。
对下行信号链路，基站发射机输出功率为Poutb，合路器损耗为Lcb，馈线损耗为Lfb，基站天线增益为Gab，空间传输损耗为Ld，移动台天线增益为Gam，移动台接收电平为Pinm，衰落余量为Mf，移动台侧噪声恶化量为Pmn 。
则有：Pinm+Mf=Poutb-Lcb-Lfb+Gab-Ld+Gam-Pmn (1)对上行信号链路，移动台发射机输出功率Poutm，基站分集接收增益Gdb ，基站接收电平Pinb，基站侧噪声恶化量为Pbn。
第六章 链路预算
主讲人：
6.1链路预算简介
链路预算
定义：是对一条通信链路中的各种损耗和增益进 行核算，计算在一个呼叫连接中，在保持一定 呼叫质量的情况下，链路所允许的最大传播损 耗，从而结合传播模型确定基站的覆盖范围， 进而得到满足网络需求的基站数等。 链路预算可以是正向的也可以是反向的。
6.1链路预算简介（续一）几个概念
621参数介绍3基站端接收机参数622is95cdma2000反向链路预算is95cdma20001x话音业务数据业务反向链路预算623wcdma反向链路预算4储备余量63前向链路预算前向链路预算目的631前向链路预算参数4干扰功率632is95cdma2000的前向链路预算633wcdma的前向链路预算64前反向链路的平衡641前反向干扰的差异2前向干扰642cdma系统前反向链路平衡
RF工程：RF,radio frequency,主要指发射的无线电波(又称射频) ,应用于 无线通信。RF有时称为高频,它是相对于低频而言。RF的用途,主要是迅速 而准确地传输信息,以克服距离上的障碍,是无线通信的关键技术,是传输信 息的载体。 增益:指在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一 点处所产生的信号的功率密度之比。它定量地描述一个天线把输入功率集 中辐射的程度。增益与天线方向图有密切的关系，方向图主瓣越窄，副瓣 越小，增益越高。 功分器：一分为二功率分配器是三端口网络结构,如图。信号输入端的功率 为P1,而其他两个输出端口的功率分别为P2和P3。由能量守恒定律可知P1=P2+ P3。当然,P2并不一定要等于P3,只是相等的情况在实际电路中最常用。因此, 功率分配器可分为等分型（P2=P3）和比例型（P2=kP3）两种类型。 合路器：是把多路输入信号合成一路输入。
网络规划中的链路预算
传播模型
Hata Model PL (dB) = 69.55 + 26.16 log (F) - 13.82 log(H) + (44. 9 6.55 log(H) )*log (D) + C
PL：路径损耗 F： 频率，单位MHz (150 - 1500 MHz) D： 距离，单位km H： 基站天线有效高度，单位m C： 环境校正因子；取值：密集城区：0 dB 城区：- 5 dB 郊区：- 10 dB 农村：- 17 dB
传播模型
COST-231 PL (dB) = 46.3 + 33.9*logF - 13.82*logH + (44.9 6.55*logH)*log D + C
PL：路径损耗 F： 频率，单位MHz (1500 - 2000 MHz) D： 距离，单位km H： 基站天线有效高度，单位m C： 环境校正因子；取值：密集城区： -2 dB 城区： -5 dB 郊区： -8 dB 农村： -10 dB 开阔地： -26 dB
经典传播模型具有普适性，但对于具体传播环境不够准确，
需要对传播模型进行校正。 平坦地面宏蜂窝（Okumura-Hata, COST 231,General Model） 丘陵与山地（Egli） 微蜂窝（Walfish-lkegami, Ray-Tracing）
室内覆盖（Okumura-Hata）
链路预算的原理
• 通过对系统中前反向信号 传播途径中各种影响因素 进行考察，对系统的覆盖 能力进行估计，获得保持 一定通信质量下链路所允 许的最大传播损耗。 • 小区覆盖范围的大小，决 定于电波传播的路径损耗 情况，每种环境下都存在 一个最大允许路径损耗
掌握链路预算的原理推算基站覆盖距离
掌握链路预算的原理推算基站覆盖距离链路预算是一种基站规划中常用的手段，用于推算基站的覆盖距离。
它通过考虑多种因素，如功率、频率、天线增益、传输损耗等参数，来分析信号的传输过程，并计算出信号的接收功率，从而确定基站的覆盖范围。
链路预算的原理包括以下几个重要的步骤：1.确定发射功率：首先需要确定基站的发射功率，即基站的工作功率。
通常，基站工程师会根据实际情况和需求来选择合适的发射功率。
2.选择频率：在选择合适的频率时，需要考虑到干扰和多径效应。
频率越高，通常覆盖距离越短，但可以提供更高的传输速率。
频率选择的不当可能会导致干扰。
3.计算传输损耗：传输损耗是指信号在传输过程中所受到的损耗，主要包括自由空间损耗、传输线损耗等。
自由空间损耗是信号在空中传输过程中因为衰减而产生的损耗，可以通过计算得到。
传输线损耗主要是信号在传输线中经过一定长度后所产生的损耗，可以通过传输线的特性和长度来确定。
4.考虑天线增益：天线增益是指天线的发射和接收信号能力相对于理想点源天线的增益。
它可以通过天线的方向图和增益值来确定。
天线增益越高，覆盖距离也越远。
5.判断信号接收功率：通过以上步骤计算出的发射功率、频率、传输损耗和天线增益等参数，可以推算出信号的接收功率。
在信号传输过程中，信号的接收功率会逐渐减弱。
当信号的接收功率低于一定阈值时，就无法正常解调和识别信号了。
通过链路预算推算基站的覆盖距离时，需要综合考虑以上各个因素，并结合具体的环境和实际情况来进行分析。
因为实际情况常常会受到地形、建筑物、干扰源等多种因素的影响，所以链路预算只是一个初步的估算结果，实际的覆盖距离还需要进一步调整和优化。
综上所述，链路预算是一种基站规划中常用的手段，通过考虑多种因素来推算基站的覆盖距离。
它是基站规划中非常重要的一步，可以有效地评估基站的覆盖范围，并帮助工程师制定合理的基站部署方案。
但需要注意的是，链路预算只是一个估算结果，实际的覆盖距离还需要结合实际情况进行调整和优化。
网优文档164：LTE 无线链路覆盖估算方法
2.2 链路预算流程
链路预算总体流程如图 2-1 所示。 图 2-1 链路预算流程图
具体计算过程如下： 1. 确定被预算的速率 x kbps； 2. 确定边缘用户 RB 数目 n RB； 3. 根据子帧配比计算上下行控制信道开销； 4. 计算每个 RB 承载的 bit 数； 5. 根据每个 RB 承载的 bit 数查找 “Link Result” 表， 确定对应的 MCS 等级和 Required SINR； 注 1： 从上面的过程可见，用户速率 （x kbps） 、用户资源 （n RB） 和最后的 Required SINR 三者之间是相互依存的。必须固定下其中 2 个才能计算出第三个。显然用户速率是可以固 定下来，对于链路预算，则要么固定 RB 数目，要么固定 SINR。由于 LTE 是动态条件资源 自适应环境，因此固定 SINR 不现实也不合理，因此采用固定 RB 数目的方式，但是 RB 数 的分配与用户速率、调度方法、覆盖场景等相关。
根据 MCS 等级对应获得，可以为 QPSK、16QAM、64QAM。 注 1：通常链路预算计算的为边缘覆盖情况，一般应该为较低的调制方式 QPSK.
2.3.11
传输块大小（TBSize）
TBSize 大小要满足 TBSize(bps)*子帧配比因子/1ms>Data Rate(kbps)。 其中： 子帧配比因子是指下（上）行时隙数占总时隙的比例，根据 TD-子帧配置获得 2.3.12 下行单天线发射功率（Tx power per Antenna）
TDD,2*2,SFBC,SE 1.36 1.34 1.32 1.3 1.28 1.26 1.24 1.22 1.2 36 40 43 TxPower 46 49
SE
图 2-3
链路预算 平衡问题
5.1 链路预算上行和下行链路都有自己的发射功率损耗和路径衰落。
在蜂窝通信中，为了确定有效覆盖范围，必须确定最大路径衰落、或其他限制因数。
在上行链路，从移动台到基站的限制因数是基站的接受灵敏度。
对下行链路来说，从基站到移动台的主要限制因数是基站的发射功率。
通过优化上下行之间的平衡关系，能够使小区覆盖半径内，有较好的通信质量。
一般是通过利用基站资源，改善网络中每个小区的链路平衡（上行或下行），从而使系统工作在最佳状态。
最终也可以促使切换和呼叫建立期间，移动通话性能更好。
图5-01是一基站链路损耗计算，可作为参考。
图5-01上下行链路平衡的计算。
对于实现双向通信的GSM系统来说，上下行链路平衡是十分重要的，是保证在两个方向上具有同等的话务量和通信质量的主要因素，也关系到小区的实际覆盖范围。
下行链路（DownLink）是指基站发，移动台接收的链路。
上行链路（UpLink）是指移动台发，基站接收的链路。
上下行链路平衡的算法如下：下行链路（用dB值表示）：P in MS = P outBTS - L duplBTS - L pBTS + G aBTS + C ori + G aMS + G dMS -L slantBTS - LP down式中：P in MS 为移动台接收到的功率；P outBTS为BTS的输出功率；L duplBTS为合路器、双工器等的损耗；L pBTS为BTS的天线的馈缆、跳线、接头等损耗；G aBTS为基站发射天线的增益；C ori为基站天线的方向系数；G aMS为移动台接收天线的增益；G dMS为移动台接收天线的分集增益；L slantBTS为双极化天线的极化损耗；LP down为下行路径损耗；上行链路（用dB值表示）：P inBTS = P outMS - L duplBTS - L pBTS + G aBTS + C ori + G aMS + G dBTS-LP up +[G ta]式中：P inBTS为基站接收到的功率；P outMS为移动台的输出功率；L duplBTS为合路器、双工器等的损耗；L pBTS为BTS的天线的馈缆、跳线、接头等损耗；G aBTS为基站接收天线的增益；C ori 为基站天线的方向系数；G aMS为移动台发射天线的增益；G dBTS为基站接收天线的分集增益；G ta为使用塔放的情况下，由此带来的增益；LP up为上行路径损耗。
华为覆盖规划知识
8.软切换增益 软切换增益是在两个或多个小区的边界处通过软切换而得到 的增益。软切换增益取决于阴影相关性和覆盖率，覆盖率要 求越大，所需的边限就越大。除了小区选择带来增益外，软 切换还通过增加分集而带来宏分集增益。实际增益取决于无 线环境以及RAKE分支数。
业务类型 在cdma2000 1X中，在一定时期内将仍然是以话音业务为主。同 时不同类型的数据业务也将混合存在。 每业务信道最大发射功率 对于业务信道最大发射功率而言，首先应了解小区的用户分布， 根据业务模型对不同的业务进行功率分配，以保证不同用户的需 求。 一般地，导频功率占总功率的20%，同步信道占总功率的2%，寻 呼信道占5%。
天线选型: 1.天线基本常识 2.天线分类 3.天线选择
1.基本常识
基本功能
辐射和接收无线电波：发射时，把高频电流转换为 电磁波；接收时把电磁波转换为高频电流。
-
电压驻波比（VSWR)
VSWR＜1.5；天线输入阻抗与特性阻抗不一致时， 产生 的反射波和入射波在馈线上叠加形成驻波，其相邻 电压最大值和最小值之比就是电压驻波比。电压驻波比过 大，将 缩短通信距离，而且反射功率将返回发射机功放 部分，容 易烧坏功放管，影响通信系统正常工作。
Байду номын сангаас
平原农村(定向站型) 选择原则： 半功率波束宽度90°、105°， 中、高增益， 单极化空间分集或90°双极化天线， 主要采用机械下倾角/零点填充大于15%. 平原农村（全向站型） 选择原则： 首选有零点填充的天线高增益天线，若覆盖距离不要求很远，可以采用 电下倾（3°或5°）.
高速公路（铁路） 定向站型 纯公路覆盖时根据公路方向选择合适站址采用高增益（14dBi）8字型天 线（O2/O1站型）,不考虑0.5/0.5的配置, 最好具有零点填充， 若需要更远距离的覆盖，采用S1/1或S2/2定向高增益（21dBi）站型； 对于高速公路一侧有小村镇，用户不多时，可以采用210-220°变形全向 天线。 全向站型 对于高速公路两侧有分散用户则应采用全向天线，全向站型的使用方法 同上
掌握链路预算的原理推算基站覆盖距离
建筑
裕量：衰落 + 穿透损耗+...
发射端
接收端
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Fra bibliotek??
?
建筑物穿透损耗典型值
密集城区
城区
郊区
乡村
25 dB
20 dB
15 dB
6 dB
开阔地
0 dB
衰落裕量
2.5
3
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% 0.675 x 8 = 5.4 dB -105 + 5.4 = -99.6 dBm 设计的中值电平强度须设定为-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
0
0.5
1
1.5
2
75%
0.675
区 域
-99.6dBm
=8dB
概率密度
Rx
正态分布
0.675=5.4 dB
- 105 dBm
链路预算说明（1）
人体损耗 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。
COST-231 PL：路径损耗 F： 频率，单位MHz (1500 - 2000 MHz) D： 距离，单位km H： 基站天线有效高度，单位m C： 环境校正因子；取值：密集城区： -2 dB 城区： -5 dB 郊区： -8 dB 农村： -10 dB 开阔地： -26 dB
无线链路预算和覆盖预测-精选文档
3.0
-102 8.0 4.0 20 119
3.0
-102 8.0 3.0 14 131
3.0
-102 6.0 3.0 12 135
3.0
-102 6.0 3.0 10 137
3.0
1.0 3.0 16.0 52.0
3.0
1.0 0 18.0 57.0
3.0
1.0 0 18.0 57.0
3.0
1.0 0 18.0 57.0
人体损耗
手机静态接收灵敏度 衰落余量 恶化储备 建筑物穿透损耗 最大允许空间链路损耗
dB
dBm dB dB dB dB
3.0
-102.0 10.0 6.0 25 107
8
空间链路构成
A Um
MS MS MS BSC BTS MS
NSS
BSC
BTS BTS
BTS
MS
MS MS MS MS
BSS
9Hale Waihona Puke 空间链路构成天 线 馈 线
Um
射频部分
基带部分
10
空间链路构成——基站与连接
天线分集单元 双低噪声模块 中功率双工器 组合带通滤波器 收发单元
11
空间链路构成——天线
1
主要内容
无线信号传播基础 空间链路构成 链路预算分析 传播模型 覆盖预测计算
2
无线信号传播基础
理论基础回顾：
无线信号是电磁波，空间传播时为球面波 在自由空间的传播存在以下公式：
2)]*P Pr Pr =[（λ2/4π）/(4πd t
Pt 传播损耗定义为L：
Pr
L=
Pt /Pr =（4πd/λ）2
PDT基站网络覆盖计算
《移动台发射功率。 《建议天线增益按2-3dBi计算。
《建议按3dB计算。
dBm/Hz f dB KHz dBm dB dBm dB dB dBm dBi dB dB dB km g s i=h+10log(s) j k=i+j l t m=k+l n o p r=e-m+n-o+p-q dBm/Hz h=f+g
6
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计算基站覆盖距离
基站上行链路预算 系统参数(单位)
发射机（移动台） 发射频率 天线离地面高度 移动台发射功率 移动台天线增益 人体损耗 等效全向辐射功率(EIRP) 接收机（基站） 热噪声密度 基站接收机噪声系数 接收机噪声密度
dBm/Hz dB dBm/Hz KHz dBm dB dBm dB dB f g h=f+g s i=h+10log(s) j k=i+j l t -174 5 -169 12.5 -128.03 1 -127.03 11.5 9 -174 5 -169 12.5 -128.03 1 -127.03 11.5 9 -174 5 -169 12.5 -128.03 1 -127.03 11.5 9 《BER=1%时，所需要的Eb/No约为11.5dB。 《静态灵敏度-动态灵敏度=119-114=5dB。 《按动态灵敏度计算，-106dBm@BER=5%(无分集) ，-109dBm@BER=5%(分集)。 《建议按6-9dB计算。 《建议按3dB计算。 《预估值，建议按3dB考虑。 《PDT/DMR为12.5KHz，Tetra为25KHz。 《预估值，包含馈线+避雷器+接头损耗 MHz m dBm dBi a b 37 2 350 50 37 2 37 2 《移动台工作频段。 《基站天线高度值。 《移动台发射功率。 《建议天线增益按2-3dBi计算。
通信工程设计与监理《覆盖估算教案》
知识点覆盖估算一、教学目标：掌握链路预算方法、原理和意义。
理解无线传播特性。
理解如何推算基站覆盖距离。
了解影响覆盖的因素。
二、教学重点、难点：重点掌握链路预算方法、原理和意义。
三、教学过程设计：1知识点说明调查并对较大的覆盖区域分区，例如城区，郊区，乡村；并了解区域的地形地貌和建筑分布情况；根据建筑物的实际情况选取适宜的建筑物穿透损耗，使用适宜的传播模型，进行链路预算，获取最大覆盖半径。
2知识点内容1）路径损耗：发射端〔dBm〕-接收端〔dBm〕-穿透损耗〔dB〕-衰落裕量〔dB〕。
2）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。
3〕影响覆盖的主要原因:站点位置不合理、天线挂高过低、站型选择不恰当、方位角规划不当。
3知识点讲解1）通过图片、公式以及文字说明来了解无线传播特性，客观的认识三种根本传播方式，慢衰落和快衰落，多径衰落和路径损耗2）对不同阶段的天线增益和基站天馈损耗进行说明3）对影响覆盖的原因做出详细的讲解四、课后作业或思考题：1、〔 C 〕表征接收机在一定时间内的均值随传播距离和环境的变化而呈现的缓慢变化Ａ快衰落Ｂ锐利性衰落Ｃ慢衰落Ｄ多径衰落2、解决多径衰落的措施是〔 B 〕A增加均衡器 B分集接收 C用高通滤波器 D用低通滤波器3、影响覆盖的因素有〔 D 〕〔五选三〕Ａ站点位置不合理Ｂ天线的品牌Ｃ天线挂高过低Ｄ站型选择不恰当Ｅ所在经纬度４．基站发出的无线电信号的传播路径损耗受地面地形地物的影响很大，基站越高信号传得越〔 B 〕。
Ａ近Ｂ远Ｃ快Ｄ5、影响覆盖的主要原因有哪些？6、链路预算原理和意义？7、什么是快衰落和慢衰落？8、三种根本传播方式有哪些？9、覆盖规划的过程？五、本节小结：路径损耗：发射端〔dBm〕-接收端〔dBm〕-穿透损耗〔dB〕-衰落裕量〔dB〕影响覆盖的主要原因:站点位置不合理、天线挂高过低、站型选择不恰当、方位角规划不当。
LTE_FDD链路预算及覆盖估算方法
LTE FDD链路预算及覆盖估算方法研究摘要：链路预算是移动通信网络规划和设计过程中的重要环节。
链路预算通过对链路中的增益、余量与损耗进行核算，计算空中链路的最大允许路径损耗，从而结合传播模型确定小区覆盖范围及站间距。
本文结合LTE FDD系统的特点对其链路预算参数进行分析，并着重研究了LTE FDD系统的链路预算方法，并根据链路预算介绍小区覆盖半径和单站覆盖面积的方法。
本文给出的方法可用于LTE FDD网络规划和设计。
关键词：LTE FDD；链路预算；传播模型；基站半径；最大允许路径损耗中图分类号：TN929.533 文献标识码：AOn LTE FDD Link Budget and Coverage EstimationAbstract: Link budget is an important section in wireless communication network planning and designing. By accumulating the gains, margains and losses of the radio link, link budget gives the maximum allowed pathloss(MAPL) as the result. With the MAPL and propagation model, engineers can calculate the radius of the site, the sites spacing and coverage area of the site. The system characteristics of LTE FDD and its linkbudget parameters are analysed in this paper. The link budget method of LTE FDD system is the most important part of this paper. The methods given in this paper can be used to calculate the radius, sitesradius and coverage area per site, and subsequently help the planning and designing of LTE FDD network.Key words: LTE FDD; Link budget; Propagation model; Sites radius; Maximum allowed path loss1 引言目前，3G网络在全球范围内已经完全成熟，全球信息科技领域的飞速发展带动了人们对更高业务带宽的需求，从而推动目前的移动通信网络向更高带宽的新技术体制演进，于是催生了长期演进（Long Term Evolution，LTE）。
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• 慢衰落表征接收机在一定时间内的均值随传播距离和 环境的变化而呈现的缓慢变化
• 快衰落表征了接收信号短时间内的快速波动
多径衰落
多径衰落
当接收机在可引起反射、绕射的复杂环境下移动时， 在不到一个波长范围内会出现几十分贝的电平变化和激烈的相位摆动
陆地移动通信中的无线信号
基站发出的无线电信号的传播路径损耗受地 面地形地物的影响很大，基站越高信号传得 越远。
损耗一般采用的是3dB。
链路预算说明（2）
天线增益
对于450M
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15.5dBi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14dBi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。
无线电波传播极其复杂，受到反射、绕射和
散射等多径传播的影响，有时会引起严重的 信号衰落 。 无线电波传播还和频率相关，频率越高，传 播路径损耗越大，绕射能力越弱，传播的距
离也越近。
城区的电波传播
很少有直射波能直接到达移动台，大部分情况，接收
的信号主要是反射波、绕射波和散射波的叠加
城区的电波传播
电波在城市峡谷中的LOS传播
Hata Model PL：路径损耗 F： 频率，单位MHz (150 - 1500 MHz) D： 距离，单位km H： 基站天线有效高度，单位m C： 环境校正因子；取值：密集城区：0 dB 城区：- 5 dB 郊区：- 10 dB 农村：- 17 dB COST-231 COST-231 PL：路径损耗 F： 频率，单位MHz (1500 - 2000 MHz) D： 距离，单位km H： 基站天线有效高度，单位m C： 环境校正因子；取值：密集城区： -2 dB 城区： -5 dB 郊区： -8 dB 农村： -10 dB 开阔地： -26 dB
接收端
接收机灵敏度 ( dBm ) 干扰噪声 ( dBm /Hz ) ( Eb /No ) req ( dB ) 数据速率 ( dB Hz )
穿透损耗
建筑物穿透 汽车穿透
主要机制： 衍射，折射 计算方法： 统计
建筑物穿透损耗典型值
? ?
?
密集城区 城区 郊区 乡村 开阔地
25 dB 20 dB 15 dB 6 dB 0 dB
链路预算说明（3）
天线增益
蓝色线表示路 测结果 灰色线表示 Hata 模型预测 结果
须输入 频率 距离 天线有效高度 地形地貌（城市、郊区、 农村、等）
Hata Model
பைடு நூலகம்
PL (dB) = 69.55 + 26.16 log (F) - 13.82 log(H) + (44. 9 - 6.55 log(H) )*log (D) + C
传播模型： PL(dB)=Function(F, HA, HM, D, C) PL：路径损耗 F： 频率，单位MHz D： 距离，单位km H： 基站天线/移动台有效高度，单位m C： 环境校正因子，分密集城区,城区,郊区,农村
穿透损耗 ( dB ) 衰落裕量 ( dB )
Hata模型、COST-231模型
衰落裕量
设小区边缘至少 75%的区域（小区内90%） 100% 90% 能够可靠接收到-105dBm的电平，标准偏 80% 70% 差取值为8dB。 区 60% 查图表得0.675处的概率可以达到75% 0.675 x 8 = 5.4 dB -105 + 5.4 = -99.6 dBm 设计的中值电平强度须设定为-99.6 dBm
-50 -60 -70 -80 +90 +80 +70
RSSI, dBm -90
-100 -110 -120 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33
Field Strength, +50 dBuV/m
+60 +40 +30 +20
Distance from Cell Site, km
传输线损耗
接收机
灵敏度
链路预算模型
馈线损耗 天线增益 路径损耗 裕量 天线增益 馈线损耗 基站
移动台
下行链路
上行链路
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+...
发射端
发射机 EIRP (dBm ) 发射机功率 (dBm ) 发射机天线增益 (dBi ) 电缆 ( 或人体 ) 损耗 (dB )
城区的电波传播
基站发射天线低于高楼时，电波的传播以衍
射、反射波为主
自由空间传播的路径损耗
自由空间传播路径损耗可写为：
L ( dB ) 32 . 45 20 log d 20 log f fs 10 Km 10 MHZ
传播距离越远，路径损耗越大
电波的频率越高，路径损耗也越大
路径损耗
允许路径损耗 发射端 ( dBm ) 接收端 ( dBm )
概率密度
累积正态概率分布
75%
域
50% 40% 30% 20% 10% 0% -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0.675
0.5 1 1.5 2 2.5 3
0.6755.4 dB
正态分布 75%
Rx
- 105 dBm
90%
8dB
-99.6dBm
链路预算说明（1）
人体损耗
目前业界进行链路预算表的计算中人体
第三章
课程目标
CDMA覆盖规划
掌握链路预算的原理
推算基站覆盖距离
课程内容
无线传播特性 链路预算原理和意义 如何推算基站覆盖距离 影响覆盖的几个因素
三种基本传播方式
反射
无线电波遇到远大于波长的障碍物表面
绕射 遇到尖角或薄边的阻挡物 散射 遇到大量尺寸远小于波长的颗粒
慢衰落和快衰落
PL (dB) = 46.3 + 33.9*logF - 13.82*logH + (44.9 - 6.55*logH)*log D + C
提 纲
无线传播特性 链路预算 如何推算基站覆盖距离
影响覆盖的几个因素
无线链路组成
发信机 功率输出
传输线
传输线损耗 增益
天线
路径损耗
天线 传输线 裕量 增益