电信培训-CDMA20001X覆盖、容量规划教程文件.ppt

中国电电信浙江分公司无线线网络规络规 划和优优化培训训之CDMA2000 1X覆盖、容量规规划华华信邮电邮电 咨询设计询设计 研究院有限公司2010年4月华信邮电咨询设计研究院有限公司第1章 规划流程第2章 链路预算第3章 链路平衡第4章 覆盖控制华信邮电咨询设计研究院有限公司覆盖规划流程系统参数设备相关参数环境相关参数技术体制参数传播模型创建链路预算获得小区半径计算单站覆盖面积指定区域站点数最大路径损耗最大路径损耗最大小区半径最大小区半径最大站点覆盖面积最大站点覆盖面积所需站点数规划面积所需站点数规划面积/ /单站覆盖面积单站覆盖面积客户需求分析华信邮电咨询设计研究院有限公司华信邮电咨询设计研究院有限公司第1章 规划流程第2章 链路预算第3章 链路平衡第4章 覆盖控制华信邮电咨询设计研究院有限公司 链路预算是在一定前提条件下进行的 CDMA 1X的覆盖、容量是一个动态的关系、两者相互制约 “大容量小覆盖，小覆盖大容量” 在一定的系统负荷下进行链路预算华信邮电咨询设计研究院有限公司Soft Handoff GainClutter LossBody Loss链路预算链路预算 对通信链路中的增益与损耗进行核算。

即计算在一个呼叫连接中、保持一定呼叫质量下，链路所允许的最大传播损耗，从而可以结合传播模型确定基站的覆盖范围华信邮电咨询设计研究院有限公司接收/发射功率衰落余量天线增益馈线损耗干扰余量天线增益路径损耗前 向 链 路反 向 链 路发射/接收功率软切换增益前向链路电平图地物损耗身体损耗链路预算模型华信邮电咨询设计研究院有限公司链路预算参数分类系统参数 载波频率、扩谱带宽、信息速率、扩频增益、背景噪声设备相关参数 发射功率、接收机灵敏度、噪声系数、解调门限、天线 增益及馈线损耗环境相关参数 阴影衰落余量、地物损耗、人体损耗技术体制参数 软切换增益、干扰余量、功控余量华信邮电咨询设计研究院有限公司系统参数 载波频率 目前主要有450MHZ/800MHZ/1900MHZ 扩谱带宽 1.2288MHZ 信息速率 Voice Service 9.6kbps PDS:1X/2X/4X/8X16X CDS:14.4kbps 背景噪声 主要为热噪声 10lg(KTB) K=1.38X10-23J/K 波尔兹曼常数 T：开氏温度，常温为 290 K B：系统信号带宽 处理增益 10log(扩谱带宽/信息速率)华信邮电咨询设计研究院有限公司设备相关参数 基站发射功率基站最大发射功率(BTS：20W)-机顶天线口最大功率每业务信道最大发射功率-防止单个用户消耗过多的基站功率 移动台最大发射功率通常为200mW，23dBm反向信道有R_PICH，R_SCH ，R_FCH，在不同的情况下移动台将根据 一定的分配原则给各信道分配功率 天线增益基站定向天线增益会比全向的相对大一些全向天线通常为10dBi/11dBi，定向为15-18dBi通常认为的天线增益与连接损耗为0dB华信邮电咨询设计研究院有限公司设备设备 相关参数 解调门限基站接收机解调门限使用加权方式获得混合解调门限 （不同速率的Eb/Nt * 百分比） 噪声系数信号通过接收机时，接收机将对信号增加噪声噪声系数是设备的属性，不同设备噪声系数不同华为基站噪声系数3.2dB移动台噪声系数一般为8dB华信邮电咨询设计研究院有限公司设备相关参数 基站接收机灵敏度接收机端为保证一定的呼叫质量，业务信道所需最低接收电平S_BS = 10lg(KTW) +NF_BS + Eb/Nt 10lg(W/Rb)Eb/Nt 基站接收机解调门限。

Rb 信息速率KT 热噪声功率谱密度，常温下等于 174dBm/HzW 扩谱带宽NF_BS 接收机噪声系数灵敏度还受到干扰的影响，干扰上升会导致灵敏度的恶化 基站馈线及连接器损耗机顶到天线间的馈缆损耗馈线损耗与信号频率有关，不同型号馈线损耗指标不同接头损耗约0.2dB华信邮电咨询设计研究院有限公司环境相关参数 阴影衰落标准差距离的函数，且随距离的增加而增加大多数情况下，只用一个数代表阴影衰落标准差阴影衰落标准差典型取值 覆盖概率边缘覆盖概率与区域覆盖概率一一对应华信邮电咨询设计研究院有限公司环境相关参数 阴影衰落余量由于阴影衰落导致路径损耗上下波动信号强度随时间的变化服从对数正态分布特性为了保证一定的边缘覆盖概率（一般 75%），需要留出一定的阴影衰落余量根据阴影衰落标准差和边缘覆盖概率要求算出阴影衰落余量X:边缘覆盖概率：阴影衰落标准差 华信邮电咨询设计研究院有限公司环境相关参数 地物损耗 接收信号点处的地物对信号传播影响很大 主要考虑建筑物的穿透损耗及车体损耗 典型地形穿透损耗取值 密集城区25dB；一般城区20dB；郊区和乡村515dB；车体损耗610dB 链路预算时需要根据当地情况进行调整人体损耗 移动台离人体很近造成的信号吸收引起的损耗 人体损耗通常取3dB 数据业务时通常不考虑人体损耗 使用固定台终端不考虑人体损耗华信邮电咨询设计研究院有限公司技术体制参数 软切换增益 软切换的存在使得满足一定覆盖概率要求的阴影衰落余量减小。

在链路预算中称为软切换增益 链路预算中需要考虑软切换带来的增益 干扰余量 网络负荷增加，系统内干扰增加 链路预算中用干扰余量体现容量增加带来的影响 干扰余量取值由系统设计的网络负荷决定 前向链路，网络负荷与干扰的关系通过仿真确定 反向链路，不同的网络负荷对应不同的干扰上升华信邮电咨询设计研究院有限公司技术体制参数 反向链路干扰余量（Interference Margin）50% 网络负荷 3dB60% 网络负荷 4dB75% 网络负荷 6dB华信邮电咨询设计研究院有限公司技术体制参数 快衰落与功控余量 快衰落由多径时延信号叠加产生，信号强度快速变化服从瑞利分布 快速功控能够对抗低速移动（ 30km/h）条件下衰落的影响 快速功控能够降低衰落信道条件下所需要的Eb/Nt 链路预算中使用理想功控条件下的解调门限进行计算 为了保证闭环功控有效性，在链路预算中增加功控余量项 步行条件下，功控余量典型值 0.5 -1.5 dB 高速移动条件下，快速功控跟不上信号衰落速度，功控余量为 0dB华信邮电咨询设计研究院有限公司反向链路预算PL_BL=Pout_MS + Ga_MS - Lf_MS + Ga_BS - Lf_BS - S_BS Lb MI + Ga_soft Mf - Lp PL_BL 允许的最大路径损耗 Pout_MS 移动台业务信道最大发射功率 Ga_MS 移动台天线增益 Lf_MS 移动台馈线损耗 Ga_BS 基站天线增益 Lf_BS 基站馈线损耗 S_BS 基站接收机的灵敏度 Lb 人体损耗 Ga_soft 软切换增益 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 地物损耗华信邮电咨询设计研究院有限公司根据传播模型求出覆盖半径 一般而言，反向受限 城区反向链路预算举例影响因素：终端类型使用天馈业务类型网络负荷传播地形覆盖要求特殊要求华信邮电咨询设计研究院有限公司链路预算改善5dB（Max. allowable Path loss），站点数量接近原来的一半；不同的RF环境，结果会有所差异。

Max allowable Path loss与Site数量关系假设条件：COST 231 HATASuburban Model 1900MHz 理想蜂窝组网 覆盖无阻挡华信邮电咨询设计研究院有限公司l业务速率及解调门限不同导致覆盖不同l相对于语音业务，数据业务允许的最大路径损耗较低l不同速率的数据业务收缩程度不同l各业务类型覆盖收缩程度随基站天线高度升高而略有增加链路预算反向分析 IS-95与CDMA2000 1X不同速率业务覆盖比较华信邮电咨询设计研究院有限公司根据传播模型求出覆盖半径城区前向链路预算举例影响因素：BTS类型使用天馈业务类型网络负荷传播地形覆盖要求特殊要求华信邮电咨询设计研究院有限公司链路预算前向分析 数据业务对前向功率需求很高，尤其是高速数据业务 基站功率会成为限制数据业务小区覆盖的因素 因功率受限会出现覆盖前向受限 前向覆盖与基站分布、业务速率用户分布密切相关 与反向相比，业务速率对前向覆盖的影响更大 要结合前向功率分配对数据业务进行覆盖规划 覆盖前向受限时根据前向覆盖半径进行规划 一般情况下，前向覆盖半径会比反向覆盖半径大华信邮电咨询设计研究院有限公司第1章 规划流程第2章 链路预算第3章 链路平衡第4章 覆盖控制华信邮电咨询设计研究院有限公司链路平衡小区覆盖由前向覆盖和反向覆盖共同决定有效覆盖区域是指前反向链路都可靠的区域平衡前向信道覆盖半径在特定情况下进行链路预算，判断出覆盖受限方根据受限情况进行链路平衡设计根据受限方进行网络覆盖规划华信邮电咨询设计研究院有限公司前向覆盖链路平衡 前向各信道功率不同，每种信道的覆盖相对独立 在覆盖处需要能同时准确解调导频、同步、寻呼和业务信道 解调任一信道失败，不是掉网就是掉话 华信邮电咨询设计研究院有限公司前向覆盖链路平衡 所有前向链路信道，空中损耗和天馈增益都是一致的， 各种前向信 道的覆盖区域有可能完全重叠 合理分配功率，达到各信道覆盖的一致性华信邮电咨询设计研究院有限公司前反向链路平衡前向大于反向反向大于前向目标：在特定条件下实现扇区前向链路覆盖半径 = 反向链路覆盖半径华信邮电咨询设计研究院有限公司20%pilot功率：前反向覆盖恶化量与用户数的关系 链路平衡总结 用户均匀分布，通常为覆盖反向受限 用户边缘分布，容易出现覆盖前向受限 华信邮电咨询设计研究院有限公司第1章 规划流程第2章 链路预算第3章 链路平衡第4章 覆盖控制华信邮电咨询设计研究院有限公司大面积重叠覆盖影响容量，容易导致导频污染覆盖范围调整调整覆盖范围措施 调整天线挂高 调整天线下倾角 调整天线方位角 采用适当增益天线 调整信道功率分配 调整网络负荷要求 调整馈线损耗 调整分集接收性能 采用新技术 其它网络参数优化华信邮电咨询设计研究院有限公司第1章 CDMA网络干扰分析第2章 CDMA反向容量分析第3章 CDMA前向容量分析第4章 CDMA 1x容量规划华信邮电咨询设计研究院有限公司第1章 CDMA网络干扰分析第1节 反向干扰分析第2节 前向干扰分析华信邮电咨询设计研究院有限公司干扰基本原理 CDMA 1X系统所有扇区可共用相同频谱，这有利于提高系统容量因同频复用的原因，系统存在多用户间的干扰，这种多址干扰限制了系统容量CDMA 1X的容量与干扰密切相关干扰的增加会降低系统容量，容量的增加会导致系统内干扰提升华信邮电咨询设计研究院有限公司反向干扰分析 干扰受限模型 ITOT =Iown + Iother + PN + TIown ： 来自本扇区用户的干扰Iother ： 来自邻近扇区用户的干扰PN ： 接收机底噪T ： 外界干扰 接收机底噪由设备性能确定 通常假设在没有外界干扰的条件下进行容量规划 规划时，重点考虑系统内干扰，即本扇区用户干扰和邻扇区用户干扰华信邮电咨询设计研究院有限公司扇区用户户干扰扰Iown 本扇区用户干扰载频共用频谱带宽，对于任一用户来说，其它用户所发射的信号就是干扰本扇区用户干扰为所有用户到达接收机功率的和Iother 相邻小区用户干扰邻区用户干扰难以进行理论分析，与用户分布、蜂窝布局、负荷等紧密相关定义邻区干扰因子来衡量相邻小区的干扰量当用户均匀分布时对于全向扇区，邻区干扰因子典型值 0.45对于 3 扇区定向扇区，邻区干扰因子典型值 0.55华信邮电咨询设计研究院有限公司反向干扰与网络负荷关系 反向底噪提升与网络负荷对应关系注意：假设功率控制理想假设邻区干扰恒定50% 网络负荷 3dB60% 网络负荷 4dB75% 网络负荷 6dB华信邮电咨询设计研究院有限公司第1章 CDMA网络干扰分析第1节 反向干扰分析第2节 前向干扰分析华信邮电咨询设计研究院有限公司前向干扰组成移动台接收的噪声包括热噪声、本扇区干扰、邻扇区干扰、外部干扰。