CDMA链路预算

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链路预算说明(3)
基站天馈损耗
从基站到天线的馈线小于15米:一 般认为只用1/2英寸跳线,这时只需 考虑跳线损耗 若从基站到天线之间除了有1/2英寸 跳线,还有较长的7/8英寸馈线,需 要考虑7/8英寸馈线损耗 当馈线长度超过80m,则认为馈线损 耗太大,建议改用5/4英寸或其它大 尺寸馈线
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Fra Baidu bibliotek
无线链路组成
发信机 传输线 天线 功率输出 传输线损耗 增益
路径损耗 裕量 天线 传输线 接收机
增益 传输线损耗 灵敏度
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链路预算模型
移动台 馈线损耗 天线增益 路径损耗 裕量 天线增益 馈线损耗 基站
概率密度 0.675σ=5.4 dΒ 正态分布
累积正态概率分布
75%
0.675σ
0.5 1 1.5 2 2.5 3
10% 0% -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
与中值信号强度m的偏差
∞
Px 0 = P [ x ≥ x 0 ] =
75%
x0
∫
1 σ 2π
exp
[
( xm )2 2σ
2
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链路预算说明(8)
天线高度
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
Prel ρ σ=8dB 软切换增益(dB) 0.75 0.9 0.95 0.98 0.5 0.5 0.5 0.5 3.7 4.09 4.2 4.67
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链路预算说明(7)
覆盖区边缘的通信概率
边缘覆盖率与面积覆盖率在一定条 件下有一一对应的关系,具体关系 如下所示:图中左纵坐标是面积覆 盖概率,右纵坐标为边缘覆盖概 率,横坐标为标准差/路径损耗指数 例:路径损耗指数n=4(传播环境复 杂), 标准差=8dB,边缘覆盖率 =75%,对应的面积覆盖率为94%; 路径损耗指数n=2(自由空间), 标 准差=8dB,边缘覆盖率=75%,对应 的面积覆盖率为91%
0, 2, 3, 5, 7, and 9 B 5
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链路预算说明(5)
干扰裕量
该值的大小与负载有关. 公式为: 干扰裕量 = -10log10 (1 系统负载 ) 在CDMA 2000 1X系统中,负载因子取75%.
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接收端
接收机灵敏度(dBm) = 干扰噪声谱密度(dBm / Hz ) + ( Eb / No)req(dB) + 数据速率(dB Hz )
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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
25 dB 20 dB 15 dB 6 dB 0 dB
?
城区 郊区 乡村 开阔地
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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. 80% 70% 标准偏差取值为8dB. 区 60% 50% 查图表得0.675处的概率可以达到75% 域 40% 30% 20% 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
1X 语音
9.6 23 0 3 20 15.7 0.4 4 40 1 3 -174 4.2 1 4.20 -125.78 0.75 6.02 3.7 8 0.75 5.40 150.76 20 130.76 40 1.5 825 0 123.70 34.41 1.60
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链路预算说明(1)
业务速率:
用于表示系统所能支持的语音业务和数据业务比特速率,目前CDMA2000 1X系统 采用的无线配置(Radio Configuration)是RC3,因此反向链路所支持的比特速 率为9.6kbps,19.2kbps,38.4kbps,76.8kbps,153.6kbps
]dx
RSSI
- 105 dBm
σ=8dB
90%
-99.6dBm
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提 纲
链路预算基本概念 CDMA2000反向链路预算 CDMA2000反向链路预算
CDMA2000前向链路预算 CDMA2000前向链路预算
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链路预算说明(6)
软切换增益
软切换提供在基站边界处的前方向业务信道的多径分集,提高了信道的抗衰落能 力,降低了移动台的发射功率,从而减少了移动台对系统的干扰,对反向链路覆盖 有一定的增益. 在CDMA系统中,软切换增益的具体取值与两传播路径的相关系数ρ,正态衰落方差 σ和边缘覆盖率Prel有关.
接地卡口 天线 7/16接头 1/2"跳线
1/2"跳线 避雷器
7/8"电缆 接地卡口
机柜
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链路预算说明(4)
Eb/N0
Eb/N0是系统没有带负载时反向链路所要求的解调信噪比值. 在实际的系统中,对于不同的频段,不同的无线环境,不同的终端特性,不同的无 线配置(RC),不同的误帧率,所要求的Eb/N0值是不一样的. 最小测试标准给出了各种情况下一高一低FER下的解调性能Eb/N0值,如果要得到 其它FER下的Eb/N0值,需要通过插值算法计算出来. 下表摘自标准的部分内容:
下行链路
上行链路
裕量:衰落裕量,干扰裕 裕量:衰落裕量,干扰裕 量,穿透损耗… 量,穿透损耗…
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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)
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Case Band Classes Data Rate (bps) 9600 4800 2400 1200 9600 4800 2400 1200 FER Limits (%) At Lower Eb/N0 2.8% @ 5.9 dB 7.6 @ 5.9 dB 23.0 @ 5.9 dB 22.0 @ 5.9 dB 3.5 @ 5.5 dB 5.5 @ 5.5 dB 7.5 @ 5.5 dB 9.0 @ 5.5 dB At Upper Eb/N0 0.3 @ 6.5 dB 2.2 @ 6.5 dB 12.0 @ 6.5 dB 14.0 @ 6.5 dB 0.3 @ 6.1 dB 0.9 @ 6.1 dB 2.5 @ 6.1 dB 4.5 @ 6.1 dB
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本课程重点
链路预算基本概念 CDMA 2000 1X反向链路预算 CDMA 2000 1X前向链路预算
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提 纲
链路预算基本概念 CDMA2000反向链路预算 CDMA2000反向链路预算 CDMA2000前向链路预算 CDMA2000前向链路预算
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链路预算说明(9)
数据速率
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,但一般情况下, 尤其是市区环境,往往容量受限,故目前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
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链路预算说明(2)
常用天线增益
极化方式 双极化 450M 双极化 单极化 单极化 800M 单极化 单极化 双极化 1.9G 双极化 单极化 360 65 90 360 65 90 360 10 10 10 8 7 6.5 7 10dBi 17dBi 15.5dBi 11dBi 18dBi 16.5dBi 11dBi 水平波瓣角 65 垂直波瓣角 17 增益 15.5dBi
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什么是链路预算
在保证服务质量的前提下,确定基站 和终端之间的无线链路所能允许的最 大路径损耗.
Hata Hata Cost231 Cost231 校正模型 校正模型 … …
建筑
通过传播模型来预测覆盖半径.
计算出满足覆盖所需扇区数目.
MS最大发射功率
通常CDMA手机的最大发射功率为0.2W,即23dBm
MS天线增益
通常CDMA手机的天线增益为0,使用室内或室外天线的固定台有对应的增益
人体损耗
通常情况下人体损耗取值为3dB,但对于固定台或数据业务,可以认为移动台距人 体较远,人体损耗值可以取为0dB
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CDMA 链路预算
主讲人:作者 主讲人:作者
中兴通讯CDMA事业部网规仿真部 中兴通讯CDMA事业部网规仿真部 Mobile: Mobile: E-mail: E-mail:
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CDMA 2000 1X系统 800M反向链路预算
数据业务
业务速率(kbps) MS 最大发射功率(dBm) MS 天线增益(dBi) 人体损耗(dB) MS 有效全向发射功率(dBm) BS 天线增益(dBi) 基站跳线损耗(dB) 基站馈缆损耗(dB/100m) 基站馈缆长度(m) 其它损耗估计(dB) 基站天馈损耗(dB) 热噪声谱密度(dBm/Hz) 噪声系数(dB) FER(%) Eb/No(dB) 基站灵敏度(dBm) 负载(*100%) 干扰裕量(dB) 软切换增益(dB) 正态衰落方差(dB) 覆盖区边缘的通信概率(*100%) 正态衰落裕量(dB) 最大允许的空间损耗(dB) 建筑物穿透损耗(dB) 上行链路损耗(dB) 基站天线高度(m) 移动台高度(m) 射频中心频率(MHz) Hata 模型地形修正(dB) 1km 损耗A(dB) 斜率B 覆盖半径(km) 153.6 23 0 0 23 15.7 0.4 4 40 1 3 -174 4.2 5 0.49 -117.45 0.75 6.02 3.7 8 0.75 5.40 145.43 20 125.43 40 1.5 825 0 123.70 34.41 1.12 76.8 23 0 0 23 15.7 0.4 4 40 1 3 -174 4.2 5 0.96 -119.99 0.75 6.02 3.7 8 0.75 5.40 147.97 20 127.97 40 1.5 825 0 123.70 34.41 1.33 38.4 23 0 0 23 15.7 0.4 4 40 1 3 -174 4.2 5 1.56 -122.40 0.75 6.02 3.7 8 0.75 5.40 150.38 20 130.38 40 1.5 825 0 123.70 34.41 1.56 19.2 23 0 0 23 15.7 0.4 4 40 1 3 -174 4.2 5 2.40 -124.57 0.75 6.02 3.7 8 0.75 5.40 152.55 20 132.55 40 1.5 825 0 123.70 34.41 1.81 9.6 23 0 0 23 15.7 0.4 4 40 1 3 -174 4.2 5 3.50 -126.48 0.75 6.02 3.7 8 0.75 5.40 154.46 20 134.46 40 1.5 825 0 123.70 34.41 2.05