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
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？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。

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。

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。