链路预算
5G传播损耗及链路预算
5G传播损耗及链路预算随着5G技术的不断发展和应用，其传播损耗及链路预算成为了人们关注的焦点之一。
在5G通信中，传播损耗是一个重要的参数，它直接影响了信号的传输质量和覆盖范围。
链路预算则是为了在一定的误码率下，保证通信链路的可靠性而进行的一项预算工作。
本文将就5G传播损耗及链路预算的相关内容展开讨论，希望能够为读者提供一些有益的信息。
一、5G传播损耗传播损耗是指信号在传输过程中由于各种原因引起的信号能量的衰减。
在5G通信中，传播损耗主要包括自由空间传输损耗、多径效应损耗、大气传播损耗、衰落和阴影损耗等。
1. 自由空间传输损耗自由空间传输损耗是指信号在自由空间中传输时由于信号能量的扩散和衰减导致的损耗。
根据自由空间传输损耗的公式，可以得知其与传输距离的平方成反比，因此在5G通信中需要注意控制传输距离，以降低自由空间传输损耗。
2. 多路径效应损耗多路径效应也是5G通信中常见的传播损耗之一。
当信号在传输过程中遇到多条不同路径时，会发生多径效应，导致信号的相位和幅度发生变化，从而造成传播损耗。
为了降低多路径效应损耗，5G通信中采用了智能天线技术和多天线技术，以提高信号的可靠性和稳定性。
3. 大气传播损耗大气传播损耗是由于大气介质对电磁波的吸收和散射导致的信号损耗。
在5G通信中，大气传播损耗主要集中在毫米波频段，因此需要采用波束赋形技术和干涉消除技术来降低大气传播损耗，提高信号的传输质量。
4. 衰落和阴影损耗衰落和阴影损耗是由于建筑物、树木、地形等物体对信号的阻挡和反射导致的信号损耗。
在5G通信中，采用了小基站和大规模天线阵技术来弥补衰落和阴影损耗，提高信号的覆盖范围和通信质量。
二、链路预算链路预算是为了保证通信链路在一定的误码率下能够达到可靠性要求而进行的一项预算工作。
通信链路的预算工作主要包括了信号传输功率预算、传播损耗预算、接收灵敏度预算等。
1. 信号传输功率预算信号传输功率预算是为了确定发送端需要的信号传输功率，以满足接收端的接收灵敏度要求。
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。
5G传播损耗及链路预算
5G传播损耗及链路预算随着5G技术的不断发展，基站之间的链路传输成为5G网络中的一个重要环节。
在基站之间传输信号时，信号的传输损耗是不可避免的。
了解5G传播损耗及链路预算，有助于优化网络性能，确保信号稳定传输。
一、5G传播损耗信号在传输过程中会受到多种因素的影响，导致信号损耗。
主要包括自由空间损耗、大气损耗、多径效应和其他阴影损耗。
1. 自由空间损耗自由空间损耗是信号在传输过程中由于距离增加而导致的信号衰减。
按照自由空间传输原理，信号在传输时，会随着距离的增加而呈现出一定的衰减规律。
这种损耗与距离的平方成正比，即L ∝ d^2，L为自由空间损耗，d为传输距离。
这意味着信号的传输距离越远，损耗越大。
2. 大气损耗大气损耗是指信号在传输过程中由于大气对信号的吸收和散射而导致的损耗。
大气中的水汽、雾、雨等都会对信号的传输产生一定的影响，使信号受到吸收和散射，导致信号损耗增加。
大气损耗与频率、大气湿度、降水情况等因素有关。
3. 多径效应多径效应是5G传输中一个重要的信号损耗因素。
在移动通信中，由于信号在传输过程中可能存在多个传播路径，而这些路径的长度差异导致了传输的相位差，因而导致了信号的混叠和损耗。
多径效应会导致信号受到干扰，降低信号的质量和稳定性。
4. 其他阴影损耗二、链路预算为了确保5G网络的性能稳定，需要对基站之间的链路进行预算，以确定信号传输的质量和稳定性。
链路预算主要包括路径损耗预算、功率预算和频率选择。
1. 路径损耗预算路径损耗预算是指对基站之间传输信号的损耗进行预估和计算，以确定信号传输的稳定性和可靠性。
在路径损耗预算中，需要考虑自由空间损耗、大气损耗、多径效应和其他阴影损耗等因素，综合计算出信号的预期损耗。
根据预算结果，可以对信号传输进行合理规划和优化，以确保网络性能。
2. 功率预算3. 频率选择频率选择是指在基站之间传输信号时，选择适当的频率进行传输，以最大限度地降低信号的损耗。
在频率选择中，需要综合考虑信道的特性、干扰情况、地区环境等因素，选择合适的频率进行传输。
卫星通信系统中的链路预算分析
卫星通信系统中的链路预算分析在当今高度信息化的时代，卫星通信系统凭借其覆盖范围广、不受地理条件限制等优势，在通信领域中占据着重要的地位。
而链路预算分析则是卫星通信系统设计和性能评估的关键环节，它能够帮助我们确定系统是否能够满足预期的通信要求。
卫星通信系统的基本组成包括卫星、地球站以及连接它们的通信链路。
链路预算分析的主要目的就是评估在这些链路中，信号从发射端到接收端的传输过程中，其强度和质量的变化情况，从而判断通信的可行性和可靠性。
要进行链路预算分析，首先得了解几个关键的概念。
发射功率是指卫星或地球站发送信号时的功率大小。
这个功率值会直接影响信号的初始强度。
然而，信号在传输过程中会遭遇各种损耗，比如自由空间损耗。
自由空间损耗是由于信号在空间中传播时扩散导致的能量衰减，它与传输距离和信号频率密切相关。
传输距离越远、频率越高，自由空间损耗就越大。
除了自由空间损耗，还有大气损耗。
当信号穿过地球大气层时，会因为大气中的气体、水汽等因素而产生一定的衰减。
此外，还有天线增益和系统噪声等重要因素。
天线增益是指天线将信号集中或发散的能力，它可以增强或减弱信号的强度。
系统噪声则会干扰有用信号，影响接收端对信号的正确解调。
在计算链路预算时，我们需要将发射功率与各种增益相加，再减去各种损耗和噪声，从而得到接收端的可用信号功率。
如果这个功率高于接收灵敏度，即接收端能够正确解调信号的最小功率，那么通信链路就是可行的。
以一颗位于地球同步轨道的通信卫星为例。
假设卫星的发射功率为_____瓦，工作频率为_____GHz。
地球站的天线增益为_____dBi，卫星的天线增益为_____dBi。
自由空间损耗可以通过公式计算得出，大约为_____dB。
考虑到大气损耗约为_____dB，其他损耗（如馈线损耗、极化损耗等）共计_____dB。
系统噪声温度为_____K，噪声系数为_____dB。
通过一系列的计算，我们可以得到接收端的信号功率。
56. 什么是信号传输中的链路预算？
56. 什么是信号传输中的链路预算？56、什么是信号传输中的链路预算？在当今这个高度数字化和信息化的时代，信号传输无处不在。
从我们日常使用的手机通信，到卫星电视的接收，再到各种无线设备之间的数据交换，信号的稳定传输都至关重要。
而要确保信号能够有效地从发送端到达接收端，并保持一定的质量和可靠性，就离不开链路预算这个关键的概念。
那么，到底什么是信号传输中的链路预算呢？简单来说，链路预算就是对信号在传输路径上的各种增益和损耗进行评估和计算的过程。
它就像是一场信号传输的“精打细算”，通过综合考虑各种因素，来预测信号能否成功到达目的地，并达到预期的性能指标。
为了更清楚地理解链路预算，我们可以把信号传输的路径想象成一条长长的道路。
信号从发送端出发，就像是一辆汽车从起点出发。
在行驶的过程中，会遇到各种各样的情况，有的会让汽车跑得更顺畅，这就是增益；有的则会阻碍汽车前进，这就是损耗。
先来说说增益。
增益就像是给信号这辆“汽车”加油助力，让它能够跑得更远更强。
在信号传输中，增益可能来自多个方面。
比如，发送端的发射功率增大，这就相当于给汽车装上了更强大的发动机，能让信号一开始就具有更强的“动力”。
还有，使用高增益的天线，就好比给汽车装上了一个高效的导流装置，能让信号更集中、更有效地朝着接收端的方向传播。
再看看损耗。
损耗则是信号传输道路上的各种“绊脚石”。
比如，信号在空气中传播时，会因为距离的增加而逐渐减弱，这就是路径损耗。
就好像汽车跑得越远，汽油消耗得越多，速度也会逐渐变慢。
另外，信号穿过建筑物、障碍物或者受到其他电磁干扰时，也会产生损耗，这就像是汽车在路上遇到了堵车、路况不好等情况，会影响其前进的速度和效率。
链路预算要把这些增益和损耗都综合考虑进去。
通过精确的计算和分析，来确定接收端最终能够接收到的信号强度是否足够。
如果计算结果表明接收端的信号强度低于某个阈值，那么就可能会出现通信中断、数据错误或者图像模糊等问题。
无线通信链路预算公式
无线通信链路预算公式
1、天线自由波的无线链路预算公式如下：
Pr（dBm）= Pt（dBm）+ Gt（dBi）-PL（dB）+ Gr（dBi）-Lc （dB）
其中，Pr为接收电平（dBm），Pt为最大发射功率（15dBm），Gt 为发射天线增益（15dBi），PL为路径损耗，Gr为接收天线增益（9dBi），Lc为综合损耗（隧道内预计20dB，开放空间预计16dB）。
根据上述无线链路预算公式，计算可得：
4GHz隧道内AP接收到信号强度为-86dBm的信号时，路径损耗：PL =15+9+86+10-10-20-90（dB）
PathLoss（dB）=40+10×n×1og（d）
其中，n在隧道环境取值为1.8；d是距离，单位是m。
由此公式计算得：路径长度为600m时，路径损耗值为90dB。
2、4G室外AP接收到信号强度为-86dBm的信号时，路径损耗：
PL =15+9+86+10-10-16=94（dB）
3、对于2.4G的隧道环境传播模型，路径损耗公式如下：
PathLoss（dB）=40+10×n×1og（d）
其中，n在隧道环境取值为1.8；d是距离，单位是m。
由此公式计算得：路径长度为600m时，路径损耗值为90dB。
4、对于2.4G的室外环境（试车线或地面线路）传播模型，路径
损耗公式如下：
PathLoss（dB）= 32.5+20×logF（MHz）+20×logD（Km）= 100+20×log（D）
其中，D是距离，单位是公里。
由此公式计算得：开放空间路径长度为500米时，路径损耗值为94dB。
《链路预算经验交流》课件
链路预算成功案例分享
公司A
通过链路预算，实现了业务 的可持续增长，并优化了资 源配置。
公司B公司C利用链路预算，提高了 产品质量和客户满意度。
总结和展望
链路预算是企业管理的重要工具，可以帮助企业实现业务增长和成本控制。未来，随着技术的发展，链 路预算将在企业中发挥更大的作用。
2 明确预算目标
制定明确的目标和指标，同时考虑市场和竞争环境。
3 持续追踪和调整
定期评估链路预算的执行情况，并根据实际情况进行调整和优化。
链路预算的挑战
1
数据收集
获取准确且及时的数据，包括销售数据、成本数据和市场数据。
2
预测准确性
准确预测未来的需求和市场变化，以避免预算偏差。
3
业务变动
业务环境的变化可能导致链路预算的失效，需要灵活应对。
绩效衡量
通过链路预算，可以评估 每个链路的绩效和贡献。
链路预算的意义和作用
促进业务增长
链路预算可以帮助企业将资源合理分配到不同的 业务链路，从而提升整体业务增长。
控制成本
通过链路预算，企业可以对每个链路的成本进行 监控和控制，以降低经营风险。
链路预算的实现
1 建立预算团队
成立专门的团队负责链路预算的制定、执行和监控。
Q&A讨论交流
欢迎大家提问和讨论，共同学习链路预算的经验和案例！
《链路预算经验交流》 PPT课件
链路预算是企业在制定预算时，细分各个业务链路，并为每个链路设定相应 的预算。本课件将分享链路预算的定义、意义和作用、实现方法以及成功案 例。
链路预算的定义
划分业务链路
将企业的运营过程划分为 不同的业务链路，并为每 个链路设定预算。
高级通信原理第6章无线通信系统的链路预算分析
针对性能评估结果，识别系统存 在的瓶颈和问题，如误码率较高、 吞吐量不足等。
优化措施
提出针对性的优化策略，如改进 信道编码方式、采用更高效的调 制技术、实施分集技术等，以提 高系统性能。
系统概述
优化效果
简要介绍案例所涉及的无线通信 系统的基本架构、工作原理和主 要特点。
对比优化前后的性能数据，验证 优化措施的有效性，并给出性能 提升的具体数值。
通过增加冗余信息提高系统抗干扰能 力，降低误码率。
调制技术
选择合适的调制方式以提高频谱利用 率和传输效率。
分集技术
利用多条独立路径传输相同信息，提 高接收信号的可靠性。
功率控制
根据信道条件和业务需求调整发射功 率，实现系统性能与能耗的平衡。
案例分析：某无线通信系统性能评估与优化
问题诊断
性能评估
采用上述性能指标对系统进行全 面评估，分析系统在不同场景下 的性能表现。
计算噪声功率
根据接收端引入的噪声源和噪声系数，计算噪声功率。
计算信噪比和误码率
根据发射功率、接收灵敏度、路径损耗和噪声功率，计 算信噪比和误码率。
分析结果
根据计算结果，评估无线通信系统的性能是否满足要求 ，如果不满足，则需要调整系统参数或采取其他措施进 行优化。
03
无线通信系统链路预算分析
发射机链路预算分析
高可靠性
提高系统抗干扰能力和鲁棒性 ，保障通信质量和服务连续性
。
02
链路预算基本概念与原理
链路预算定义及意义
链路预算定义
链路预算是指在无线通信系统中，对 信号在传输过程中的各种损耗和增益 进行定量分析和计算，以确定系统性 能的过程。
链路预算意义
通过链路预算，可以预测无线通信系 统的覆盖范围、通信质量、系统容量 等关键性能指标，为网络规划、优化 和故障排除提供重要依据。
卫星链路计算公式
卫星链路计算公式
1.链路预算
链路预算是用于确定卫星链路的信号强度和传输损耗的公式。
它用于计算链路损耗、可用信号功率和接收信噪比等参数。
链路预算公式通常由以下几个部分组成：发射端天线增益、发射机功率、传输路线损耗、接收端天线增益、接收机灵敏度和链路容量等。
链路预算的目的是确定链路的可靠性和传输性能。
2.接收信噪比计算公式
接收信噪比是用于评估卫星链路接收端性能的指标。
接收信噪比计算公式通常由以下几个参数组成：信号功率、噪声功率和信道带宽。
接收信噪比公式可以用于确定链路的接收能力和系统的传输性能。
3.系统容量计算公式
系统容量是用于评估卫星通信系统吞吐量的指标。
系统容量计算公式通常由以下几个参数组成：带宽、调制方式、编码方式和误码率。
系统容量的计算公式可以用于确定链路的传输容量和系统的传输性能。
4.链路可靠性计算公式
链路可靠性是用于评估卫星链路稳定性和可靠性的指标。
链路可靠性计算公式通常由以下几个参数组成：链路错误率、链路间隔、链路失效概率和故障修复时间。
链路可靠性的计算公式可以用于确定链路的稳定性和系统的可靠性。
5.链路质量计算公式
链路质量是用于评估卫星链路传输质量的指标。
链路质量计算公式通常由以下几个参数组成：误码率、帧错误率、比特错误率和信号失真度。
链路质量的计算公式可以用于确定链路的传输质量和系统的性能。
需要注意的是，卫星链路计算公式的具体形式和参数可能会因具体的应用场景和卫星通信系统而有所不同。
因此，使用者在进行卫星链路计算时应根据具体情况选择适当的计算公式，并结合实际数据进行计算。
第六章 链路预算
1 P
2
1
3
6.1链路预算简介（续一）
与移动通信相关的射频知识简介
移动通信系统使用频段
6.1链路预算简介（续二）
链路预算分析过程
无线路径组成部分
链路预算模型
6.2反向链路预算
反向链路 反向链路预算模型 反向链路预算四类参数
6.2反向链路预算（续一）几个基本概念
6.2.1参数介绍
1、系统参数 2、移动台发射机参数 3、基站端接收机参数
6.2.2IS95/CDMA2000反向链路预算
IS95/CDMA20001X话音业务、数据业务 反向链路预算
6.2.3WCDMA反向链路预算
预算参数：
1、系统参数 2、移动台发射机参数 3、基站接收机参数 4、储备余量
6.4.2CDMA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。
5G传播损耗及链路预算
5G传播损耗及链路预算5G技术作为新一代移动通信技术，具有传输速度快、延时低、连接设备多等特点，已经成为人们关注的焦点。
在实际应用中，5G通信链路的传播损耗是一个重要的问题，其预算对于优化网络性能和降低成本具有重要意义。
本文将从5G传播损耗的定义和影响因素入手，介绍5G通信链路的预算方法和优化策略。
一、5G传播损耗的定义和影响因素传播损耗是指信号在传输过程中由于自由空间传播损失、多径效应、大气衰减等因素而减弱的情况，通常以分贝(dB)为单位进行衡量。
在5G通信中，传播损耗主要受以下几个因素的影响：1. 自由空间传播损失：自由空间传播损失是指信号在没有障碍物的空间中传播时由于信号功率随距离的增加而减弱的情况。
根据自由空间传播模型，信号的传播损耗与传输距离的平方成正比，因此在5G通信中需要合理规划基站的布局，以减小传输距离，降低自由空间传播损失。
2. 多径效应：多径效应是指信号在传播过程中受到来自不同路径的反射、散射等影响，导致信号波形产生畸变和功率衰减的现象。
在5G通信中，多径效应是一个不可忽视的因素，对于多径效应的抑制和补偿是提高5G链路质量的重要途径。
3. 大气衰减：大气衰减是指信号在穿越大气介质时由于大气吸收和散射等因素而产生的衰减现象。
在5G通信中，大气衰减主要取决于频率和天线高度，因此需要根据实际情况选择合适的频段和天线高度，以减小大气衰减对信号的影响。
以上因素都会对5G通信链路的传播损耗产生影响，因此在5G网络规划和优化中需要综合考虑这些因素，确定合理的传播损耗预算。
二、5G通信链路的预算方法在进行5G通信链路规划和设计时，需要对传播损耗进行合理的预算，以确保网络性能和覆盖范围的满足。
传播损耗的预算通常可以通过以下方法进行计算：1. 理论模型法：根据自由空间传播模型和大气损耗模型，利用信号频率、天线高度、传输距离等参数，计算出理论上的传播损耗值。
这种方法简单直观，适用于一般的规划设计，但并不考虑实际环境的影响，因此预算结果可能存在一定的误差。
卫星链路预算带公式计算
卫星链路预算带公式计算1.计算路径损耗：路径损耗是指信号在空间传播过程中因为衰减和散射而损失的功率。
路径损耗可以通过自由空间传播模型或海森伯模型进行计算。
自由空间传播模型的计算公式为：PL(dB) = 20log10(d) + 20log10(f) + 20log10(4π/c)其中，PL为路径损耗（单位：dB），d为传播距离（单位：m），f 为信号频率（单位：Hz），c为光速（单位：m/s）。
海森伯模型是一种常用的宽带信号传播模型，计算公式如下：PL(dB) = 20log10(d) + 20log10(f) + K其中，K为路径衰落因子。
根据具体的卫星通信场景和环境条件，选择适当的路径损耗模型进行计算。
2.计算发射功率：发射功率是指在卫星链路中，为保证接收端信号质量要求，发射端需要提供的最小功率。
发射功率的计算可以通过链路损耗和链路预算余量进行估算。
发射功率(Pt)=接收端灵敏度+链路损耗+链路预算余量接收端灵敏度是接收端能够接收到的最小信号功率。
链路损耗通过前述的路径损耗计算得到。
链路预算余量是为了考虑系统运行中的各种不确定性因素而设置的一定的功率余量。
通常，链路预算余量的大小取决于系统设计的可靠性要求和工程经验。
3.计算接收灵敏度：接收灵敏度是指接收端能够接收到的最小信号功率。
它取决于接收机的技术指标和接收机的前端噪声。
接收灵敏度可根据接收机的技术规格手册或卫星通信系统的设计要求来确定。
通过以上三个步骤，就可以计算得到卫星链路的预算参数，包括发射功率、接收灵敏度和链路预算余量。
这些参数可以作为卫星通信系统设计和优化的参考依据，以提高系统的性能和可靠性。
需要注意的是，卫星链路预算的计算是一个复杂的过程，涉及到多个技术参数和系统设计要求。
在实际应用中，需要根据具体的情况和需求进行调整和优化，以满足特定的通信需求。
卫星链路预算
卫星链路预算卫星链路预算的计算公式包括信号链路预算和总链路预算两部分。
信号链路预算是指计算卫星链路中信号的传输损失和接收敏感度，以确定所需的发射功率和接收灵敏度。
总链路预算则是包括信号链路预算和各种系统损耗在内的全链路计算。
下面是卫星链路预算的详细计算过程及公式：一、信号链路预算：1.发射链路：发射功率 Ptx = Pt + Gt - Lf - Lp + 20log(d)其中，Pt为发送端的功率，Gt为天线增益，Lf为自由空间路径损耗，Lp为极化损耗，d为发射端到接收端的距离。
2.接收链路：接收信号功率 Prx = Ptx - Ls - Lm - Gr + 20log(d)其中，Ls为发射天线到卫星的距离损耗，Lm为大气吸收损耗，Gr为接收天线的增益。
3.判断接收灵敏度：接收灵敏度 Es/N0 = (Prx - NF - Eb/N0) / B其中，NF为噪声系数，Eb/N0为误码率要求，B为系统带宽。
二、总链路预算：1.发射/接收损耗：Lt=Lf+Lp+Ls其中，Lf为自由空间路径损耗，Lp为极化损耗，Ls为发射天线到卫星的距离损耗。
Lr=Lm+Gr其中，Lm为大气吸收损耗，Gr为接收天线的增益。
2.系统总损耗：Ltotal = Lt + Lr + Lprop + Lrain其中，Lprop为传输损耗，Lrain为雨衰损耗。
3.系统要求：Eb/N0 ≥ Eb/N0_req其中，Eb/N0为误码率要求，Eb/N0_req为系统所需误码率。
通过以上公式，可以计算出卫星链路中所需的发射功率、接收灵敏度以及相应的损耗和要求。
根据这些数据，可以进一步确定所需的卫星导轨参数、天线尺寸、传输设备等，从而估算相应的成本。
卫星链路预算的结果对于卫星通信系统的设计、优化和运营具有重要意义。
只有通过合理的预算计算，才能保证卫星链路的稳定性和性能可靠性，并且在经济、技术和环境等方面达到最佳平衡。
因此，卫星链路预算是卫星通信系统规划和管理的重要一环。
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。
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。
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。
5G传播损耗及链路预算
5G传播损耗及链路预算5G是第五代移动通信标准，它的特点是能够速度更快、能力更强，在低延迟和更大的带宽中提供更好的通信服务。
5G传播损耗及链路预算是5G网络的建设可行性评估的一个重要部分。
本文将介绍5G传播损耗的概念，影响因素和链路预算的应用。
5G通信的无线传输在传输信号的过程中具有一定的损耗，这种损耗在5G通信中称为传播损耗。
传播损耗的概念是指在无线信道中，由于传输距离、信号频率、路径阻塞等因素的影响，导致信号强度减弱的现象。
5G通信系统中的主要传播损耗有自由空间损耗、衰减损耗和多径损耗。
1. 自由空间损耗自由空间损耗是指无障碍物的信号传播损耗。
当信号从发射点到接收点时，在没有任何障碍物的情况下，随着传播距离的增加，信号的功率会逐渐衰减。
5G通信中的自由空间损耗公式如下：L = 20log（4πd/λ）+32.44其中，L表示自由空间路径损耗（单位为分贝），d表示传输距离（单位为米），λ表示信号波长（单位为米）。
2. 衰减损耗衰减损耗是指由于信号传输过程中被障碍物遮挡、反射和绕射等现象引起的信号衰减。
这种损耗与信号的频率和衰减材料的本质特性有关。
5G通信中的衰减损耗公式如下：L = kt3. 多径损耗多径是指信号经过多条路径，其中至少有一条路径是经过反射或绕射而来，导致信号相位和电平的改变。
5G通信中的多径损耗公式如下：L = 10log（M）其中，L表示多路损耗（单位为分贝），M表示路径数。
二、影响因素1. 距离传播距离是影响5G传播损耗的重要因素。
距离越远，自由空间损耗就越大。
2. 频率3. 地形信号的传输在不同的地形下表现出不同的特性。
比如，在城市或山区，由于障碍物的干扰，5G信号的传输损耗会增加。
4. 大气条件大气条件是影响5G传输损耗的另一个重要因素。
比如，雨水和雾霾等气象条件会导致信号传输的衰减。
三、链路预算链路预算是指在建设5G网络时，计算信号的传输损耗以及发射和接收模块的增益和损耗，以确定最少的信号功率和距离。
卫星通信系统的链路预算与设计
卫星通信系统的链路预算与设计小绿的公司最近接到了一个任务，需要设计一款卫星通信系统。
这款系统需要完成两个任务：第一，快速且准确地传输数据；第二，确保信号在传输过程中不会中断。
然而，在设计这样一个复杂的系统之前，小绿需要先确定一个非常重要的因素：链路预算。
什么是链路预算？链路预算是一个针对卫星通信系统的数学计算过程，用于确定太空中的通信链路所需的信号功率和灵敏度。
通俗地说，链路预算就是设计卫星通信系统所需遵循的一系列规则，以确保信号质量稳定。
在确定这些规则之前，我们需要了解的是什么因素会影响卫星传输的信号质量。
卫星通信系统的一个主要考虑因素就是能量损失。
通信信号在传输过程中会有一定的损耗，因此接收方必须有足够的信号灵敏度来接收到传输的信号。
这是一个至关重要的因素，因为信号灵敏度决定了你需要多少能量才能让信号在传输中不被中断。
在建立链路预算之前，我们还需要考虑其他因素，例如通信信号的频率、带宽、衰减、散射等。
这些因素会影响能够传输的信号范围，因此必须在链路预算中得到考虑。
卫星通信系统的设计现在，我们已经知道了链路预算的重要性。
接下来，我们需要了解如何将上述因素应用于卫星通信系统的设计。
1. 频率和波长选择卫星通信系统使用的频率和波长对信号传输的影响非常大。
通常情况下，卫星通信系统会使用一个频段。
在选择频段时，我们需要考虑信号在传输过程中可能遇到的障碍物，比如大气层中的水汽等。
频率和波长也会影响到信号的传播范围。
在选择频段的过程中，我们需要考虑信号的传输距离和带宽的平衡。
2. 带宽选择带宽是指信号所占用的频率范围。
带宽越宽，信号能够传输的信息就越多。
但是，带宽越大，信号的传输距离就越短。
在确定链路预算时，我们需要找到一种平衡，以便在带宽和传输距离之间实现最优的折衷。
3. 功率预算卫星通信系统中所需的功率是一个关键参数。
功率越高，信号能够传输的距离就越远，但是需要更多的能量来驱动电路。
在确定链路预算时，我们必须找到一种平衡，以使得信号能够传输到达，同时不消耗过多的能量。
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WCDMA网络的业务量是非对称的，即网络上行和下行链路的数据传输量不相同。在进行网络规划时，必须先计算两个不同方向的值。WCDMA网络的典型表现就是：上行链路是受覆盖限制的，而下行链路是受容量限制的。
5.1 重要概念
1. 处理增益
处理增益在数值上等于扩频带宽与数据速率的比值，它表示经过解调后，用户信噪比可增加的倍数。WCDMA扩频后的带宽是5MHz。
5.3.2 上行链路（反向）
PL_UL：上行链路最大传播损耗；
Pout_UE：移动台业务信道最大发射功率；
Lf_BS：馈线损耗；
Ga_BS：基站天线增益；
Ga_UE：UE 天线增益；
Mf：阴影衰落余量（与传播环境相关）；
MI：干扰余量（与系统设计容量相关）；
Lp：建筑物穿透损耗（要求室内覆盖时使用）；
–建筑物穿透损耗与建筑物类型有关。例如，密集城区建筑物穿透损耗典型值 20dB，郊区 10dB，车内 10dB。
14. 人体损耗（Lb）
–对于手持移动台，需要考虑人体穿透损耗的影响；
–人体损耗典型值 3dB；
–数据终端由于使用方式不同，可以不考虑人体损耗影响。
2. UE 最大发射功率（Pout_UE）
–25.101 规定了 4 个功率等级的 UE；
–链路预算时，假设语音业务 UE 最大发射功率 21dBm；数据业务 UE 最大发射功率 24dBm。
3. 快速功控余量 （Mpc）与最大发射功率
–快速功控能够对抗低速移动（< 50km/h）条件下快衰落的影响，从而降低衰落信道条件下解调所需 Eb/No 要求；
–链路预算中使用理想功控条件下解调门限进行计算。实际工作中，由于最大发射功率限制，解调性能会恶化；
–为了保证闭环功控有效性，在链路预算中增加快速功控余量 Mpc（有时也叫快衰落余量）；
–步行条件下，快速功控余量典型值 2.0 ~3 dB；
–高速移动条件下，快速功控起不到对抗快衰落的作用，快速功控余量为 0dB；
定义平衡因子B为前向链路最大允许传播损耗减去反向链路最大允许传播损耗。如果B<0，则系统是前向链路受限；如果B>0，则系统是反向链路受限；如果B＝0，则系统是平衡的。对于实际的系统设计，其规则是：
A) B<-δ 前向链路受限
B) 链路均衡
C) B>δ 反向链路受限
式中δ是计算B时将所有因素考虑进去所能引起的偏差。
Lb：人体损耗；
S_BS：基站接收机的灵敏度（与业务、多径条件等因素相关）。
5.3.3 链路预算参数说明
1. 基站业务信道发射功率（Pout_BS）
–本参数为系统参数，各种业务取值不同；
–可根据业务类型和所需的该业务信道覆盖范围确定；
–设定值定义在机顶天线口，无须考虑合路器损耗 Lc_BS。
–由于独立传播路径的存在使得满足一定覆盖概率要求的阴影衰落余量减小。这一增益在链路预算中称为软切换增益 G_HO；
–软切换增益地大小与阴影衰落地标准差、边缘覆盖率以及两个基站信号地相关性有关；
–软切换增益实质为宏分集增益。
13. 建筑物穿透损耗（Lp）
–如果使用室外基站进行室内覆盖，需要考虑建筑物穿透损耗；
–S_BS = Eb/No + 10lg(Rb) + KTW + NF_BS＋IM
Rb：数据速率（信道编码前）
KTW：热噪声密度，常温下等于 －174dBm/Hz
NF_BS：接收机噪声系数，在数值上等于输入信噪比与输出信噪比地比值
IM：干扰余量
10. 移动台接收机灵敏度（S_UE）
其中 NORMSINV() 函数为标准正态分布累积函数的逆函数。
–参考文献[1]指出，为了避免小区边缘的所谓乒乓效应需要2~4dB的额外余量。
12. 软切换增益（ G_HO）与阴影衰落余量
–链路预算计算前反向链路的最大路径损耗。此时，移动台位于小区边界，应考虑软切换带来的增益；
链路预算
简单地说，链路预算是对一条通信链路中的各种损耗和增益的核算。网络规划和设计都需要进行链路预算。但是需要说明的是，链路预算是大量的经验数据，对不同的地区来说，每个地区的无线环境情况都会存在差别，包括建筑物的密集程度、建筑物的材质、甚至是环境的背景噪声等都不相同，所以链路预算的结果只能提供粗略的路径损耗值，在实际的工程设计中，只能作为参考值，而不能用来指导工程建设。要得到比较准确的反映无线环境对电信号的影响结果，必须要在本地进行模型修正来得到。
6. 基站天线增益（Ga_BS）
–在水平平面中天线的最大增益；
–定向天线增益较大，用于城区覆盖；全向天线增益较小，可以用于乡村；
–典型值：全向天线 11dBi；65°定向天线 17dBi（3 扇区用）。
7. 移动台天线增益（Ga_UE）
–通常假设移动台天线增益为 0dBi
业务信道功率为所有用户所共享：软切换时，一个移动台同时和多个基站保持通信，这给前向链路带来了额外的负担；另外前向链路所需要的接收到的Eb/Nt，随数据速率、移动速度和多径条件的不同，变化范围比较大。因此，前向链路预算很难做得很准确，因网络具体情况而不同，无法给出一个通用的取值。尽管通常取周围基站的干扰系数3dB进行前向链路预算，但与实际情况相比，在不同网络，不同地区，结果相差悬殊，取值很难确定。
5. 根据发射天线高度，接收天线高度，信号频率和使用的传播模型计算小区覆盖半径。确定了小区半径就能推导站点面积。
WCDMA网络频段为2GHz，带宽为3.84MHz。鉴于不同的地形地貌条件下建筑物或车体穿透损耗不同，将地形、地貌划分为五类：密集市区、一般市区、郊区、农村及高速公路，可估算出不同制式下、不同速率的覆盖半径。不同类型地区对于不同速率的话音与数据业务，根据其反向链路预算估算出基站覆盖半径
5.3.5 具体实例
1. 设置分析场景：设置环境（密集市区、一般市区、郊区和农村等），移动信道（120km/h，车辆信道等），扇区配置；是否要求室内覆盖，允许使用塔放；选择业务类型和分集方式。
2. 发射机部分主要参数：最大发射功率（dBm），人体损耗，发射天线增益和馈线损耗。由以上参数计算等效全向辐射功率EIRP。
–对于前向链路，负载与干扰的关系同样存在，但难以进行理论计算，需要通过仿真确定；
–在链路预算中干扰余量的取值由系统的设计容量要求决定。
9. 基站接收机灵敏度（S_BS）
–基站接收机灵敏度是指接收机输入端为保证信号能成功地检测和解调（或保持所需要地FER），所需的业务信道最小地输入功率；
Lc_BS：基站内合路器损耗；
Lf_BS：馈线损耗；
Ga_BS：基站天线增益；
Ga_UE：移动台天线增益；
Mf：阴影衰落余量（与传播环境相关）；
MI：干扰余量（与系统设计容量相关）；
Lp：建筑物穿透损耗（要求室内覆盖时使用）；
Lb：人体损耗；
S_UE：移动台接收机灵敏度（与业务、多径条件等因素相关）。
2. 通信概率
通信概率是指移动台在无线区域覆盖边缘（或区内）通信时，信号质量达到规定要求的成功概率。分为边缘覆盖率和区域覆盖率两种。对通信概率产生影响的因素包括：天线配置和高度、地形种类、移动设备的类型和所使用的服务等。
3. Eb/No
每比特的信号能量除以噪声谱密度，要求其满足预先规定的业务质量（如误比特率），噪声包括热噪声和干扰。Eb/No 代表基站接收机解调门限。通过链路仿真和实测得到。与业务类型、传播环境、接收机解调性能，配置条件（收分集、功控、软切换）相关。
–链路预算得到的路径损耗值为中值，由于阴影衰落，实际的路径损耗在此值上下波动；
–为了保证一定的边缘覆盖概率，需要留出一定的余量，即阴影衰落余量；
–通常假设阴影衰落服从对数正态分布。根据阴影衰落方差和边缘覆盖概率要求（运营商确定），可以得到所需的阴影衰落余量：
Mf（dB值）= NORMSINV（边缘覆盖概率）× 阴影衰落方差（dB值）
：用户j的信道正交系数，依赖于多径传播，完全正交的单径信道为1，不正交为0，多径信道中正交系数的典型值的其他小区与本小区的基站功率之比，依赖于在小区中的位置和对数正态阴影效应。
5.2 链路预算基本原理
链路预算是一种为不同3G业务提供小区范围评估的有效方法。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，链路预算的结果被称为最大各向同性路径损耗。使用适当的传播模型可以将其转化为小区范围。链路预算中很小的变化可以导致初规划结果的大不相同。对于不同业务和比特率最大路径损耗不同。
4. 基站合路器损耗（Lc_BS）
–基站业务信道最大发射功率设置值定义在机顶天线口，合路器损耗在链路预算中无需考虑；
5. 基站馈线损耗（Lf_BS）
–WCDMA 系统工作在 2GHz 频段，机顶到天线间馈缆损耗不可忽略；
–典型值：馈缆损耗 5dB/100m；
–馈缆损耗会降低接收机接收电平，从而对覆盖能力产生影响。使用塔放时，接收机放大环节移到馈缆之前，从而消除了馈缆损耗的影响。
5.3.4 链路均衡
对于WCDMA系统而言，经过链路预算分析后得到地前向和反向地最大允许传播损耗有可能不相等。当前向链路太强反向链路太弱时，对于处于切换状态地移动台而言，导频信道的强度指示移动台进行越区切换，但是移动台地反向发射功率不足以维持反向链路地功率要求，很容易导致掉话，这时的导频信道就不再是协助切换而是干扰了。另一方面，若前向链路太弱而反向链路太强，在小区交界处，虽然移动台有足够的发射功率与两个基站同时通信，但是前向链路的信号太弱，移动台很容易失去与任一基站的联系。因此要求前反向链路达到均衡，均衡的系统可以使切换平滑并且降低干扰。