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CDMA接收机性能指标Eb／No及其他一些参数的认识和比较金亮(上海邮电设计院3G分院上海200092)l 引言接收机的设备性能取值是链路预算中的一个重要参数，其指标的差异直接影响无线网络的性能。
在网络规划中，接收机性能主要通过接收机灵敏度来衡量，接收机灵敏度是指在确保一定质量要求的情况下，接收机输入端所需的最小信号强度。
针对移动通信系统，接收机灵敏度可以由下式决定：接收机灵敏度(dBm)=KBT(dBm)+NF(dB)+S_req (1)其中：KBT为带宽内接收机底部噪声功率。
K是波尔兹曼常数，T为绝对温度值，B为接收信号带宽；NF(Noise Figure)为噪声系数。
他定义为接收机输入信噪比和输出信噪比之比；Sreq为接收机的解调门限。
从式中可以看出，一定质量要求下的接收机解调性能和接收机的噪声系数是接收机性能的两个重要指标。
在(3SM系统中，接收机的解调性能表现为对信噪比(SNR)的要求。
SNR反映出有用信号的抗干扰能力，当信噪比满足一定条件的情况下，接收机就能解调出有用信号。
而对于普遍采用CDMA的3G系统来说，有用信号往往是"淹没"在噪声中传播的，这时信噪比就不能充分地反映出信号的质量，其解调门限由信号的每比特能量与噪声功率谱之比(Eb/No)以及CDMA信号的处理增益决定。
2 Kb/No解析解调门限Eb/No是每比特能量和噪声功率谱密度之比，通过图1可以更好地解释Eb/No的具体含义。
图中Ec为码片能量，Rc为码片速率，Eb为数据比特能量，Rb为数据比特速率，No为除去有用信号后的其他干扰信号谱密度。
在接收机处接收到的信号E被淹没在噪声信号No中，接收机通过解调等过程得到信息比特，有用信号的数据比特能量是由码片能量Ec累加还原得到，如果数据比特速率(或数据带宽)为Rb，码片速率为Rc(等于工作带宽W)，一个数据比特包含的码片数则为Rc/Rb，那么解调后每一个数据比特的能量为Eb=Ec×Rc/Rb，如果数据信号功率用S表示，则S=Eb×Rb=Ec×Gp×Rb=Ec×Rc，因此Eb可以视为信号功率谱密度。
第三代移动通信无线直放站链路预算摘 要：针对第三代移动通信制式之一的WCDMA 数字移动通信网中直放站的引入对系统产生噪声，引起基站或直放站接收机灵敏度下降，可通过调整直放站的上行增益G Rep 来控制噪声增加量，以便达到所需的覆盖半径。
关键词：WCDMA 、业务速率、E b /N O 、灵敏度、直放站、噪声、覆盖。
一、 前言第三代移动通信可以归纳为3种制式：一是WCDMA 、二是CDMA2000-1XEV ，三是TD-SCDMA ，在我国这三种制式均有可能得到应用。
本文仅重点介绍WCDMA 移动通信无线直放站链路预算时所涉及到的不同业务速率在不同电磁环境下对应不同E b /N O 值，从而计算出不同的信道容量和接收机灵敏度。
由于直放站引入将会转移基站的覆盖区域，系统组成如下图，可分为下行施主链路和下行覆盖链路以及上行施主链路和上行覆盖链路。
图1 无线直放站传输链路示意图根据理论分析，直放站引入仅对上行基站或直放站接收机产生噪声增量，影响上行覆盖半径。
二、 CDMA 上、下行E b /N O 不同速率的目标值为了求出WCDMA 容量和接收机灵敏度必须知道在一定的Ber 、数据速率和传播条件下所对应的E b /N O 值。
依据ETSI Simulation:SMG2-351/98提供的数据，列表如下：M施主链路覆盖链路BTS用户1. 下行Ber=10-6，E b /N O 目标值注：上表中E b /N O,是信噪比，E b 是数据信号单个比特的能量，N O 是每Hz 的噪声功率。
2. 上行Ber=10-6，E b /N O 目标值三、 WCDMA 上、下行不同速率的容量计算a) 下行容量计算下行容量计算公式N P （DL ）=1+[（ ）— ] 式（1）式中：N P （DL ）——下行极限容量G P ——处理增益W/R ——W 为带宽 3.84MHz ， R 为数据速率 n/ s ——为信噪比，当 s / n =3 dB 时，n/ s=-0.5（线性） α——下行正交因子为0.6 η——小区干扰系数为0.625 b) 上行容量计算E b /N o GP s n 1N P （UL ）=1+[（ ）— ] 式（2） c) 上、下行实际容量计算N a = N p ×扇区负荷×扇区效率 式（3）i.下行用户容量N a 的计算是指单载频，多扇区情况下，每扇区同时提供用户数。
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。
表示10Log X 斜体 表示10X/10c=2.998e8 光速地球赤道半径 h=35793km 卫星离地面高度K=1.38×10-23J/K 波尔兹曼常数 为单位面积理想天线增益G 0Noise(K)=290×[Noise(dB)-1]D =()()f cos 222e e e e R h R h R R +-++ 天线与卫星的距离 Free space loss =32.4+20Log(D ×f ) 自由空间传输损耗（注：D 单位km ；f 单位MHz ）Symbol rate =Date rate /（M ×FEC code rate ） 符号率(MBaud)占用带宽(MHz) Spread factor=1.2噪声带宽(dB.Hz)Allocated transponder bandwidth = (Symbol rate ×Carrier spacing factor )+ Bandwidth allocation step size转发器分配带宽(MHz) 上行链路功放功率与天线选择：EIRP US = Free space loss U + Atmospheric absorption U + Tropospheric scintillation fading U +Mispoint loss U +SFD 上行饱和等效全向辐射功率dBWEIPR U = EIRP US -IBO载波在卫星天线口面上的通量密度dBW(PFD)Total HPA power required= EIRP U - Antenna gain - (Coupling loss)U 所需功放功率W （也可以固定功率来确定天线尺寸）(C/N 0)U =EIRPU -( Free space loss U + Atmospheric absorption U + Tropospheric scintillation fading U +Mispoint lossU (G/T)S(C/N)U = (C/N=SFD IBO (G/T)S - Noise bandwidthAntenna efficiency =Antenna gain ×c 2/(πRf)2 天线增益效率（注：c 单位m ；f 单位Hz ；R 单位m ）Antenna noise =⎰⎰πππ200sin ),(),(41f q q f q f q d d T R =⎰⎰Ωπ42),(),(1d A T B f q f q λ 以波长为单位，天线有效面积为权重的亮温度对全天空的积分≈15×Antenna efficiency+(1-Antenna efficiency )×[15×sin θ/(cos θ+sin θ)+(140+θ)×cos θ/(cos θ+sin θ)]G/T= Antenna gainEIRP D = EIRP S -OBO(C/No)D =EIRP D –(Free space loss D + Atmospheric absorption D + Tropospheric scintillation fading D + Mispoint loss D G/T(C/N)D =(C/No)D -Noise bandwidth=EIRP D –(Free space loss D + Atmospheric absorption D + Tropospheric scintillation fading D + Mispoint loss D G/T -Noise bandwidthC/(N+I)C/(N+I) = C/(No+Io) - Noise bandwidthEb/(No+Io)频谱仪读到的MARKE DELTA= C/(N+I) +1=(C+N+I)/(N+I)Es/N 0一、转发器参数SFD、G/T、EIRP、载波输入回退CIBO(Carrier InputBackoff)和载波输出回退COBO(Carrier Output Backoff)G/T 被称为figure of merit，即接收系统的品质因素。
450MHz/800MHz CDMA网络融合分析中国电信目前运营有两张基于cdma2000的网络，即450MHzCDMA致富通无线接入网络和800MHzCDMA网络，两张网络的覆盖既有重叠覆盖的区域，也有独立覆盖的区域，可以预见的是，在相当长的时间内，两张网络将会共存下去，但今后两网如何共存，以何种方式共同发展，以及两网是否有融合的可能都是中国电信面临的问题。
450MHz/800MHz单基站覆盖情况对比假定在同等条件下，450MHz和800MHz两种频率的网络在不同地形环境（包括密集城区、一般城区、郊区、农村、高速公路），进行前反向链路预算对比。
1.链路预算链路预算是用于确定某一给定无线链路的最大允许路径损耗。
一定传播环境下，小区的覆盖范围大小直接取决于收发端之间所允许的最大路径损耗。
链路预算中的最大允许路径损耗可大致用下列公式定性表示：最大允许路径损耗＝发射功率－接收机灵敏度－裕量-其它简单归结为五部分：发射端、接收端、最大允许路径损耗、裕量和其它。
(1）发射功率主要是指天线的有效发射功率，可以是EIRP（有效全向发射功率）也可以是ERP（有效发射功率）。
公式分别表示如下：EIRP=发射功率（dBm）+发射天线增益（dBi）-馈线损耗（dB）-人体损耗（dB）-跳线损耗(dB)-其他损耗估计（dB）(2）接收机灵敏度(Prec)数据速率和最坏的信道条件下在天线接收端要求的最小信号水平。
公式表示如下：Eb/No=Prec/(数据速率×热噪声功率谱密度)由上式可得到用dBm表示的接收机灵敏度：Prec(dBm)=热噪声功率谱密度（dBm/Hz）+(Eb/No)req(dB)+数据速率（dB-Hz）(3）裕量和其它（包括衰落裕量、干扰裕量、穿透损耗、软切换增益等）。
其中，衰落裕量是充分考虑了信道衰落变化的情况，为保证小区中通信的可靠性而预留的量。
它是与一定的小区边缘通信概率要求相对应的。
2.各频段链路预算和覆盖半径对比场景对比的基本条件：9.6k语音业务、全向基站、终端为无增益手持机、考虑建筑物和车体损耗等、不同地形环境考虑（包括密集城区、一般城区、郊区、农村和高速公路五类）。
GSM链路预算课程目标：●掌握链路预算需考虑哪些系统参数和设计参数●掌握各项系统参数和设计参数的定义及推荐取值●掌握一些常见链路预算的应用参考资料：●链路计算细则说明●GSM网络优化教材大纲（高级）-修改目录第1章链路预算分析 (1)1.1 链路预算的定义 (1)1.2 上下行平衡计算 (1)1.2.1 上行链路预算中参数的影响分析 (1)1.2.2 下行链路预算中参数的影响分析 (10)第2章MMMM..............................................................................................错误！未定义书签。
第3章MMMM..............................................................................................错误！未定义书签。
第4章MMMM..............................................................................................错误！未定义书签。
第5章MMMM..............................................................................................错误！未定义书签。
第6章MMMM..............................................................................................错误！未定义书签。
第7章MMMM..............................................................................................错误！未定义书签。
