WCDMA系统上下行链路预算分析
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WCDMA无线网络规划中的链路预算
汪晓敏
【期刊名称】《电信工程技术与标准化》
【年(卷),期】2005(000)009
【摘要】链路预算是WCDMA无线网络规划的重要内容.本文主要论述了在WCDMA无线网络规划中的上下行链路预算的基本原理和处理过程,在其中引入一种新的预算方法--上下行链路的迭代处理预算,并通过这一方法来解决容量与覆盖规划的平衡问题.
【总页数】6页(P51-56)
【作者】汪晓敏
【作者单位】上海贝尔阿尔卡特股份有限公司,上海,201206
【正文语种】中文
【中图分类】TN92
【相关文献】
1.WCDMA无线网络规划中的覆盖和容量的研究 [J], 刘登斌;赵伶俐
2.WCDMA无线网络规划中的小区容量及影响因素分析 [J], 孙浩;周胜;高鹏
3.WCDMA链路预算中阴影衰落余量的计算 [J], 王志
4.WCDMA无线网络预规划中的链路预算 [J], 周卫锋;苏文莉;帅丹
5.三峡库区WCDMA无线网络规划中的传播模型研究 [J], 贺正娟;谭泽富;蒋青因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
链路预算分析由于每种业务的发射功率和处理增益等参数不同, 所以链路预算应该是基于每种业务的. 一.公式分析:1.下行:L max_DL = (P NB_per_code + G ant,NB + G normalization,NB + G beamf,NB - L feeder,NB )1–( ( Thermal_Noise_Density + NF UE + E b/N o - M add.interference,UE + Gp serve + Rc )2+ G ant,UE + G normalization,UE + G beamf,UE - L feeder,UE )3- L body - M shadowing -M PC - L penetration + G HOL max_DL为下行最大允许路径损耗;( )1内为下行发射机(即Node B)侧用户每码道EIRP(等效全向辐射功率), 即EIRP ;( )3内为下行接收机(即UE)侧每天线口处的最小接收电平, 即min.RxLevel; 其中,( )2内为下行接收机(即UE)的接收灵敏度;( L body + M shadowing + M PC + L penetration ) 为空间传播时的衰落和损耗;则原公式可写成:L max_DL =( EIRP ) – ( min.RxLevel ) – ( L body+M shadowing + M PC + L penetration )+ G HO2.上行L max_UL= (P UE_per_code + G ant,UE + G normalization,UE + G beamf,UE - L feeder,UE )1 –( ( Thermal_Noise_Density + NF NB + E b/N o + M add.interference,NB - Gp serve + Rc)2 + G ant,NB + G normalization,NB + G beamf,NB - L feeder,NB )3 - L body - M shadowing -M PC - L penetration+ G HOL max_UL为上行最大允许路径损耗;( )1内为上行发射机(即UE)侧用户每码道EIRP(等效全向辐射功率), 即EIRP;( )3内为上行接收机(即Node B)每天线口处的最小接收电平, 即min.RxLevel; 其中,( )2内为上行接收机(即Node B)的接收灵敏度;( L body + M shadowing + M PC + L penetration ) 为空间传播时的衰落和损耗;则原公式可写成:L max_UL =( EIRP ) – ( min.RxLevel ) – ( L body +M shadowing + M PC +L penetration )+ G HO二.下面将对公式中出现的参数做详细的说明:(一).下行1.( )1 EIRP(等效全向辐射功率) 部分:P NB_per_code:该业务的Node B每用户每码道最大发射功率。
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。
【摘 要】文章在实际规划工作的基础上,根据WCDMA无线网络规划的核心要求和技术特点对WCDMA链路预算中的特有问题进行了深入的分析和研究,并将其引入实际链路预算中,进一步验证了这些要素对链路预算合理性的影响,为WCDMA无线网络规划技术人员提供了参考。
【关键词】WCDMA 网络规划 链路预算 迭代计算 阴影衰落余量收稿日期:2010-03-16杨 谦 中国联通云南分公司WCDMA链路预算的研究1 前言WCDMA无线网络规划的核心是:在控制干扰的前提下对覆盖、容量、网络质量进行平衡。
无线网络估算是整个WCDMA无线网络规划的重要环节,通过链路预算结合覆盖容量的迭代运算,获得对未来网络的一个定性分析,得出网络的建设规模(基站大致数目和配置情况)。
链路预算的输出结果是最大允许的传播路径损耗,据此可得到小区半径,进而可获得所需的站点数量。
与基于T D M A 的无线接入系统如G S M 相比,在WCDMA链路预算中存在特有的问题:包括干扰余量、快衰落余量、发射功率上升和软切换增益,本文将对此进行深入的分析、研究。
2 WCDMA无线链路预算2.1 上行链路预算在上行链路预算中,干扰余量是小区负载的函数。
系统中的小区负载越高,需要的上行干扰余量也越大,并且覆盖区域将收缩。
为了简化上行负载的推导过程,假设:业务激活因子v =1;基站n 从连接到其他小区的移动台接收到的功率I oth 与它从所有接入移动台接收到的功率I own 成比例(比例常数为i )关系;移动台k 的业务速率为R k ,其Eb/N0要求为ρk 、WCDMA码片速率为W ,则移动台所接入的基站从第k 个移动台接收到的信号功率至少满足:(1)其中,K n 是连接到基站n 的移动台个数,N 是一个空闲小区的噪声功率:N =N 0·W =N f ·k ·T 0·W (2)其中,N f 是接收机的噪声系数,k 是波兹曼常数(1.381×10-23J/K),T 0 是绝对温度。
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。
GSM 链接平衡和覆盖面距离估计工具系统情景凌乱情景环境1密集城区CBD频带1850MHZ 塔放 1 没有⊙户外⊙室内⊙车里⊙密树林⊙水面2密集城区居名区 2 900MHZ 2 TMA for SABTS3123高密度普通城区 3 1800MHZ 3 TMA for SABTS30124低密度普通城区 4 1900MHZ5邻区6农村7平直公路8海面下行链路上行链路传播模型基站最大发射功率46.00dBm 手机最大发射功率33 dBm基站合路损耗 4.50dB 基站合路损耗0.00dB7/8馈线长度50.00m 7/8馈线长度50.00m1/2跳线长度 5.00m 1/2跳线长度 5.00m馈线接头损耗0.50dB 馈线接头损耗0.50dB基站馈线和接头损耗 3.08dB 基站馈线和接头损耗 3.08dB避雷器损耗0.00dB 避雷器损耗0.00dB 小区覆盖半径基站天线增益18.00dBi 基站天线增益18.00dBi 移动台高度 1.50m有效辐射功率56.43dB 基站天线分集增益 3.00 dB手机接收灵敏度-102.00dBm 基站接收灵敏度-110.00dBm 基站高度30.00m设计最低接收电平-102.00dB 设计最低接收电平-102.00dB最大路径损耗158.43 dB 最大路径损耗160.93 dB 两次环境修正0.00dB人体损耗 3.00dB 人体损耗 3.00dB慢衰落损耗8.00dB 慢衰落损耗8.00dB 覆盖半径 3.00Km区域覆盖半径概率95% 预计的覆盖面积可能性95% 基站数量估计对应的边缘覆盖面可能性86.00% 对应的边缘覆盖面可能性86.00% 预计覆盖面区域维度200.00Km2预计的阴影退色的边际8.60 dB 预计的阴影退色的边际8.60 dB 大小类型多径损失 3.00 dB 多径损失 3.00 dB 小区半径 3.00Km允许的下行链路传播损耗143.83 dB 允许的上行链路传播损失146.33 dB 小区维度23.38Km2上下行平衡时链路的路径损耗143.83 dB 预计基站数量8.55。
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。