掌握链路预算的原理推算基站覆盖距离
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。
3-无线链路预算与覆盖预测
为计算链路损耗和传播距离的关系，我们建立了传播模型
目前的传播模型分理论模型和经验模型两类，较流行的模型有： 理论模型：射线跟踪模型 经验模型：奥村（Okumura)模型，COST231模型
26
传播模型
Walfisch-Ikegami模型 视通情况下：
dB
慢衰落
d
7
无线信号传播基础
快衰落深度最高可达30dB，对衰落的处理： 在设备研发中，可通过接收端的分集接收改善； 在测试中可通过40λ内取样50个，平均后输出(误差小于 1dBm) 在设计中，慢衰落服从（对数）正态分布，可通过增加衰落 余量保证可通率: 正态分布概率服从p(m)=(2πσt2)-1/2exp[-(m-M)2/(2σt2)] p 75%的可通率，m=0.9*8=5.4dBm
链路预算分析
GSM关键项： 人体损耗
衰落余量：为保证可通率，依据对数正态分布特性取定的余量
恶化储备：在GSM系统中为克服网内外的干扰取定的余量
建筑物穿透损耗
有效发射功率：增加天线增益后，在主瓣方向上可达到的等效功率
22
接收灵敏度
系统参数 业务速率(kbps) 业务速率(kbps) 扩频带宽(MHz) 扩频带宽(MHz) 最大移动台发射机功率(W) 最大移动台发射机功率(W) 最大移动台发射机功率(dBm) 最大移动台发射机功率(dBm) 连接器、合成器等损耗总计(dB) 连接器、合成器等损耗总计(dB) 移动台天线增益(dBi) 移动台天线增益(dBi) 人体损耗(dB) 人体损耗(dB) 移动台总的ERP(dBm) 移动台总的ERP(dBm) 基站天线增益(dBi) 基站天线增益(dBi) 基站馈缆损耗(dB/100m) 基站馈缆损耗(dB/100m) 基站馈缆长度(m) 基站馈缆长度(m) 其它损耗估计(dB) 其它损耗估计(dB) 基站天馈损耗总计(dB) 基站天馈损耗总计(dB) 小区负载因子 干扰余量(CLF)(dB) 干扰余量(CLF)(dB) 接收机噪声系数(dB) 接收机噪声系数(dB) 热噪声谱密度(dBm/Hz)No=KT 热噪声谱密度(dBm/Hz)No=KT 接收机干扰功率密度(dBm/Hz) 接收机干扰功率密度(dBm/Hz) 总有效噪声加干扰功率密度(dBm/Hz) 总有效噪声加干扰功率密度(dBm/Hz) 数据速率(dB (dB数据速率(dB-Hz) Eb/Io(dB) 基站灵敏度(dBm) 基站灵敏度(dBm) 软切换增益(dB) 软切换增益(dB) 覆盖区边缘通讯概率(%) 覆盖区边缘通讯概率(%) 正态衰落方差(dB) 正态衰落方差(dB) 正态衰落余量(dB) 正态衰落余量(dB) 最大允许空间损耗(dB) 最大允许空间损耗(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
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。
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
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
LTE链路预算分析
LTE链路预算-安徽L900深度覆盖
按 照 900MHz 频 率 Okumura-Hata 传 播 模 型 ， 小 区 RS 功 率 配 置 43dBm ， 室 外
RSRP覆盖目标为-113dBm时，预计链路损耗情况如下
场景 导频信号发射功率(dBm) 室外RSRP(dBm) 耦合损耗(dB) UE/eNodeB人体损耗(dB) UE/eNodeB天线增益(dBi) UE/eNodeB馈线损耗(dB) 慢衰落标准差(dB) 慢衰落余量(dB) 路径损耗(dB) UE/eNodeB天线高度(m) 频率(MHz) 传播模型 小区半径(km)
LTE链路预算-安徽L900广度覆盖
按 照 900MHz 频 率 Okumura-Hata 传 播 模 型 ， 小 区 RS 功 率 配 置 43dBm ， 室 外
RSRP覆盖目标为-113dBm时，预计链路损耗情况如下
场景 导频信号发射功率(dBm) 室外RSRP(dBm) 耦合损耗(dB) UE/eNodeB人体损耗(dB) UE/eNodeB天线增益(dBi) UE/eNodeB馈线损耗(dB) 慢衰落标准差(dB) 慢衰落余量(dB) 路径损耗(dB) UE/eNodeB天线高度(m) 频率(MHz) 传播模型 小区半径(km)
LTE链路预算-接收端参数
接收端相关参数主要用于计算最小接收电平，主要包括接收灵敏度、噪声系数、解 调门限、天线增益、线缆损耗、人体损耗等。
最小接收电平 = 接收灵敏度 – 总增益 + 总接收损耗
接收灵敏度：在输入端无外界噪声或干扰条件下，在所分配的资源带宽内， 满足业务质量要求的最小接收信号功率。
L900链路损耗估算
城区 43 -113.00 128.20 0.00 0.00 0.00 11.70 9.43 130.27 1.50 900 Okumura-Hata 0.98
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）。
5G传播损耗及链路预算
5G传播损耗及链路预算传播损耗是指无线电波在信道传输时遇到的损耗，包括自由空间损耗、多径损耗、衰落损耗等。
在 5G 系统中，传播损耗是影响系统覆盖半径和容量的重要因素之一。
自由空间损耗是指减弱传播波的能量与距离的平方成反比，即公式为：$L_f = 20 log(\frac{4\pi d}{\lambda})$其中，$L_f$ 为自由空间损耗，$d$ 为传播距离，$\lambda$ 为波长。
从公式可以看出，自由空间损耗随着传播距离的增加而增加。
因此，在确定基站位置时，需要考虑到需要覆盖的区域大小，以避免无法覆盖远距离区域。
多径损耗是指信号在传播过程中，除了直达路径外，还会被反射、绕射、散射等现象影响而出现多条径线。
这些径线在到达接收端时会发生相位差，从而产生信号增强和衰落。
在 5G 系统中，使用 Massive MIMO 等技术可以降低多径损耗，从而提高信号质量。
衰落损耗是指信号在传输中受到各种因素的影响而衰减的现象。
这些因素包括了自由空间损耗、多径损耗、阴影效应、多径互相干扰等。
在 5G 系统中，通过调整信号功率、使用可靠的调制方式、动态功率调整等方法，可以减少衰落损耗。
链路预算是在系统规划中用于计算基站与用户之间的有效覆盖范围和信号质量的方法。
链路预算包括了发射功率、天线增益、传输距离、传播损耗等因素。
在确定链路预算时，需要考虑到系统需求、人口密度、频谱资源等因素。
综上所述，传播损耗及链路预算是 5G 系统中重要的概念和计算方法。
在系统规划、基站布局和调试等环节中需要对其进行全面考虑和计算，以保证系统覆盖范围和信号质量的有效性。
基于链路预算WCDMA网基站数量计算_张伟良
3 链路预算算法链路预算中的参数选取，必须考虑初期网络规划的2011.02.广东通信技术覆盖、容量和质量性能的平衡；将Eb/N o值设置更加严格，则意味着业务质量增高，但同时意味着用户容量会减少。
同时链路预算也为后期的仿真工具规划提供了两个重要的数据，即最大允许路径损耗和初始站间距。
链路预算可分为下行链路预算和上行链路预算，其中上行链路预算的各种因素为己知，便于准确估计，结果较为可靠，且WCDMA网络覆盖为上行受限，故通过上行链路预算对基站的覆盖能力进行估算。
以覆盖区内达到CS64kbps业务连续覆盖为目标说明如下，链路预算参数:（1）工作频率上行1950MHz/下行2140MHz（2）比特速率话音12.2kb/s、CS64kb/s、PS64 kb/s、144 kb/s、384kb/s（3）Eb/N。
CS64kb/s上行1.7dB（4）扩频信号:3.84MHz（5）Boltzman常数:1.38X10-23W/(Hz*K)（6）环境温度:290K（7）热噪声（KTB）：-108.2dBm（8）基站接收机噪声系数（nF）:5dB（9）处理增益(PG):17.8dB（10）移动台最大发射功率:0.125W(21dBm)（11）基站接收机天线增益:18dB（12）基站接收机馈线和接头损耗:3dB（13）软切换增益:3dB（l4）建筑物穿透损耗：19dB(密集城区)、15dB(普通城区)、10dB（郊区）（15）身体损耗:话音3dB、数据0dB（16）阴影余量：7.84dB(密集城区)、6.3dB(普通城区) 、5.02dB（郊区）（17) 干扰余量：3dB（18）覆盖区内无线通信概率:90%（19）系统负荷:50%(密集城区)、40%(普通城区)、30%(郊区)最大路径传播损耗的计算公式：L m a x=M a x T x（手机）+G a t t e n n a（基站）-Lcable(基站)- S Rx（基站）+软切换增益-建筑物穿透损耗-人体穿透损耗-阴影余量-干扰余量（式1）S Rx=KTB+nF-PG+E b/N。
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
LTE链路预算计算方法
LTE链路预算计算方法LTE链路预算计算是一种用于估算LTE系统中无线信号传输和接收质量的方法。
通过链路预算计算，可以评估无线信号传输中的损耗和干扰情况，为网络规划和优化提供指导。
本文将介绍LTE链路预算计算的基本原理、计算方法、要素及其影响因素。
一、基本原理二、基本计算方法1.上行链路计算方法上行链路计算主要涉及用户终端（UE）到基站（eNodeB）之间的信号传输和接收。
计算过程包括以下几个步骤：(1)估算UE发射功率：通过考虑UE发送的最大功率和制定的调度策略，估算UE的发射功率。
(2)路径损耗计算：采用路径损耗模型，根据UE和基站之间的距离、天线高度、频率等因素，计算信号在传输过程中的路径衰减和损耗。
(3)天线增益计算：根据UE和基站的天线特性（如天线高度、方向性等），计算天线增益。
天线增益表示天线在特定方向上聚焦和增强信号的能力。
(4)接收信号强度计算：根据发射功率、路径损耗和天线增益，计算UE到达基站时的信号强度。
(5)干扰噪声计算：同时还需考虑其他UE的干扰，包括同频干扰、异频干扰和同步干扰等。
(6)信噪比计算：通过计算接收信号强度和干扰噪声的比值，得到上行链路中的信噪比。
2.下行链路计算方法下行链路计算涉及基站到UE之间的信号传输和接收。
计算过程与上行链路类似，但加入了更多的因素。
计算步骤如下：(1)基站发射功率计算：根据制定的调度策略和基站最大输出功率，估算基站的发射功率。
(2)路径损耗和衰减计算：根据基站和UE之间的距离、频率、天线高度等因素，计算信号在传输过程中的路径损耗和衰减。
(3)天线增益计算：根据基站和UE的天线特性，计算天线增益。
(4)接收信号强度计算：根据发射功率、路径损耗和天线增益，计算基站发射信号到达UE时的信号强度。
(5)干扰噪声计算：考虑其他基站的干扰，包括同频干扰、异频干扰和同步干扰等。
(6)信噪比计算：通过计算接收信号强度和干扰噪声的比值，得到下行链路中的信噪比。
CDMA网络规划之链路预算
N是热噪声功率；
r是终端在下行信道接收到的总干扰功率和热噪声功率的比值；
这其中前向导频信道的ERP，即 是固定不变的。而因为r=（总干扰功率）/N，因此rN=总干扰功率。总干扰功率包括热噪声N，包括来自本小区的干扰 ，也包括来自其它小区的干扰 ，即：
在实际的网络设计工作中，我们要根据基站天线到某个地点的距离、天线的下倾角、本小区和其它小区的干扰估算（根据系统设计容量）等参数，对（1）式进行计算，估算这个地点的覆盖质量EC/IO。
根据需要Eb/NO，我们能够计算出路径损耗，并进而根据传播模型算出终端和基站之间的距离。
有时候链路分析中需要知道接收机灵敏度（receiver sensitivity）。接收机灵敏度是接收机解调信号所需要的最小接收功率。对于前向基本信道，接收机灵敏度RSF的计算公式如下：
是反向的路径损耗，其中d0是到基站的距离，θ0是天线的方向角。
是基站接收天线的增益，它是方向角的函数；
N是热噪声功率；
W是系统带宽，为1.25MHz；
是反向基本信道的数据传输速率；
是基站接收天线接收到的总干扰功率和热噪声功率的比值；
尽管CDMA 2000也有反向导频信道，但是（3）并不包含正交因子，因为每个移动终端可以自由发射自己的反向导频信道，而基站并没有试图对这些反向导频信道进行同步。反向导频信道主要用于反向信道的相干解调，它的价值体现在CDMA 2000反向基本信道的较低的EB/NO数值上。
前向导频信道的EC/IO；
前向基本信道的EB/NO；
反向基本信道的EB/NO；
EB/NO是每个比特的能量（energy-per-bit，EB）和噪声功率密度（noise-power density）的比值。如果我们把EB等同为在一个比特的持续时间内的平均信号功率，则EB/NO也可以被视作信噪比SNR。即EB=SBTB，其中SB是平均信号功率，而TB是一个比特的持续时间。需要注意的是，能量（energy）等于功率（power）乘以时间。如果用比特速率（RB，是TB的倒数）代替上式中的TB，则：
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。
链路预算-经验交流
95% area coverage case, only
4 0 4 0 4 applicable to soft handoff regions 0
p q r
Log-normal fade margin Building/Vehicle Penetration Loss Maximum Path Loss w/respect to isotropic antennas
项目 链路运算表 (d1) 每个业务信道的有 效发射功率=(a1-b+c) (d2) 发射机有效发射的 总功率= (a2-b+c) (e) 接收天线增益 前项 dBm dBm dBm 反向 dBm dBm 13 dBi 车速 10 dBi 行人 2 dBi 室内
(f) 接收端电缆、连接器与
合并器等损耗 (g) 接收机噪声系数
定义
市区内较分散的商业楼、高密度住宅楼、及购物中心 城镇区较低的楼层、市郊商业楼及住宅楼 开阔区域，含分散的住家、农家
设计参数-建筑物穿透损耗
设计参数-建筑物穿透损耗
建筑物的穿透损耗 (依据相应的要求改变)例如, 高密度市区和市区（相应于高话务密度区）： 20-25dB 郊区（相应于中话务密度区）: 10-15dB 半郊区和乡村（相应于低话务密度区）: 6-10dB 车内穿透损耗 : 6 dB
0 数据用户无人体损耗 2 25 15 假设值 3 4 -174 5.5 72% 的负载对3G1x -164.5 51.9 考虑空间分集接收，Turbo编码 增益 ; 1% 目标 FER 对应 9.6kbps, 2%FER 对应 19.2kbps, 2%FER对应38.4 kbps, 3% FER对应76.8kbps, 1.5 5%对应153.6kbps -112.3 4 90%的边缘覆盖 分集增益已经包括在所需Eb/Nt 0 中 90%的边缘覆盖对应8dB对数 10.3 正态标准偏差 6.0 车内 137.0
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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
PL (dB) = 69.55 + 26.16 log (F) - 13.82 log(H) + (44. 9 - 6.55 log(H) )*log (D) + C
a
20
链路预算说明（3）
天线增益
对于800M
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17dBi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15.7dBi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。
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+...
a
14
发射端
发射E机IR(PdBm )发射机功 (dB率m ) 发射机天线(d增 B)i益 电缆 (或人)体 损耗 (dB)
a
15
接收端
接收机(灵 dB)敏 m 干 度扰(噪 dB声 /m H)z (Eb /N)ore(q dB ) 数据(速 dB 率 H)z
a
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链路预算说明（5）
基站天馈损耗
对于450M
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*2.87(dB)/100m
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。
a
27
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
a
28
基站灵敏度的计算
接收机灵敏度:定义为接收机在满足所需要的Eb/N0时所需要的信号输入 功率电平。如果接收机信号小于该电平，则不能正常解调。
数 如
基站馈线损耗
右 dB/100m
表 基站馈线长度
基站其它损耗
基站天馈损耗合计
软切换增益
1）链路预算的计算
9600dps =39.8dB bps 23dBm 0
3dB 14dB 0.3dB 2.9
基站热噪声谱密度
基站热噪声系数 在满足FER为1%条件下所需 要的Eb/N0 基站灵敏度 负载 干扰裕量 正态衰落裕量
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
COST-231
PL (dB) = 46.3 + 33.9*logF - 13.82a*logH + (44.9 - 6.55*logH)*log D + C
90%
80% 75%
差取值为8dB。
区 70% 60%
查图表得0.675处的概率可以达到75% 0.675 x 8 = 5.4 dB
50%
域 40% 30%
20%
0.675
-105 + 5.4 = -99.6 dBm
10%
0% -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
a
9
路径损耗
允许路发 径射 损 (dB 端 耗 )m 接收 (dB 端 )m 穿透(d损 )B 衰 耗落(d裕 )B量
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
a
21
链路预算说明（4）
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。
据前计算已知：允许的链路预算PL为129.67dB。
根据链路预算计算覆盖距离半径
已知：基站天线高度40m,移动台天线高度1.5m,CDMA上行中心频率825MHz，环 境校正因子取值0 dB（密集城区）。求小区覆盖半径为多少？
解： H=40-1.5=38.5m 根据Hata Model
PL (dB) = 69.55 + 26.16 log (F) - 13.82 log(H) + (44. 9 - 6.55 log(H) )*log (D) + C
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。
a
5
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
a
6
城区的电波传播
灵敏度= Eb/N0 *热噪声谱密度*热噪声系数*业务速率 灵敏度(dBm)=要求的Eb/N0(dB)+热噪声谱密度（dBm/Hz）+热噪声系数 （dB）+业务速率（dB bps）
输入信号
接收机 噪声干扰（=热噪声谱密度*业务速率*
热噪声系数）
>所需Eb/N0
例如：对于语音业务，数据速率为9600bps=39.8dB bps,基站热噪声谱
第三章 CDMA覆盖规划
课程目标
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
a
1
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
a
2
慢衰落和快衰落
a
32
链路预算的计算
允许的链路预算（dB）=手机的发射功率(dBm)-基站接收机的灵敏度 (dBm)-损耗总额(dB)+增益总额(dB)-裕量总额（dB）
= 23-（-125.85dBm ）-25.46+17.7-11.42=129.67dB 即允许的链路预算为129.67dB
a
33
2）小区覆盖半径的计算
• 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
a
3
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
a
4
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。
11
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
a
12
无线链路组成
发信机 传输线
天线 天线 传输线
接收机
a
功率输出
传输线损耗 增益 路径损耗 裕量 增益 传输线损耗
灵敏度
13
链路预算模型
移动台 馈线损耗 天线增益
路径损耗
裕量
下行链路
天线ห้องสมุดไป่ตู้益 馈线损耗 基站
上行链路
a
25
链路预算说明（8）
建筑物穿透损耗
这里取得是经验值，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,
干扰裕量 1 1Loadi ng
注意：要转换为dB。
a
26
链路预算说明（9）
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；
a
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链路预算说明（7）
基站天馈损耗
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*6.57(dB)/100m
a
23
链路预算说明（6）
基站天馈损耗
对于800M
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*3.97(dB)/100m
电波在城市峡谷中的LOS传播
a
7
城区的电波传播