华为技术培训资料-RG003601 CDMA 1X覆盖规划ISSUE2.0.ppt

RG003601CDMA1X覆盖规划,2.0,学习目标,掌握无线传播理论基本知识掌握传播模型的作用，记住几种常用模型的名称和适用范围。理解链路预算的基本参数和计算方法。了解我们的产品在覆盖规划中如何应用了解站址选择和天线选型的基本原则。,学习完本课程，您应该能够：,课程内容,第一章无线传播理论第二章传播模型第三章链路预算第四章链路平衡第五章产品与规划第六章站址选择与天线选型,无线传播基本原理频谱划分,不同频段内的频率具有不同的传播特性,直射波及地面反射波（最一般的传播形式）,对流层反射波（传播具有很大的随机性）,山体绕射波（阴影区域信号来源）,电离层反射波（超视距通讯途径）,传播途径,建筑物反射波绕射波直射波地面反射波,传播途径,无线传播环境两种衰落,无线传播环境抵抗信号快衰落,时间分集符号交织、检错、纠错编码空间分集采用主、分集天线接收频率分集450M的宽带通信本身就是频率分集RAKE接收利用RAKE接收机接收多个不相关多径,抗快衰落措施分集,电波传播受地形结构和人为环境的影响，无线传播环境直接决定传播模型的选取。影响无线传播环境的主要因素自然地形（高山、丘陵、平原、水域）人工建筑的数量、分布、材料特性(人为环境)该区域植被特征天气状况自然和人为的电磁噪声状况人为环境市区、郊区、农村,无线传播环境,自由空间传播衰耗Ploss=32.4+20lgfMHz+20lgdkm频率一定时，可描述为：Ploss=L0+10lgd=2路径损耗斜率,实际环境中取35。平坦地形传播损耗Ploss=L0+10lgd-20lghb-20lghm=4路径损耗斜率hb：基站天线高度hm：移动台天线高度,传播中的损耗,传播中的损耗,绕射损耗电磁波在绕射点四处扩散绕射波函盖除障碍物外的所有方向波长越长，绕射能力越“强”建筑物后面的信号主要是通过绕射得到，因此波长越长，信号越“强”,传播中的损耗,电磁波穿透墙体的反射和折射,穿透损耗室内信号取决于建筑物的穿透损耗室内窗口处与室内中部信号差别较大建筑物材质对穿透损耗影响较大电磁波的入射角对穿透损耗影响较大,常用穿透损耗（800M）,传播中的损耗,隔墙阻挡：520dB楼层阻挡：20dB室内损耗值是楼层高度的函数，-1.9dB/层家具和其它障碍物的阻挡：215dB厚玻璃：610dB火车车厢的穿透损耗为：1530dB梯的穿透损耗：30dB左右茂密树叶损耗：10dB,传播中的损耗,反射损耗（800M）,问题,快衰落服从什么分布？慢衰落服从什么分布？,小结,本章介绍了无线传播的基本理论。介绍了衰落和穿透损耗等内容。,课程内容,第一章无线传播理论第二章传播模型第三章链路预算第四章链路平衡第五章产品与规划第六章站址选择与天线选型,传播模型,传播模型的意义,传播模型用于预期地形和人为环境对无线传播理论中路径损耗的影响传播模型是覆盖规划的基础，好的模型可以保证规划的精确度无线传播模型受系统工作频率的影响，不同的传播模型有不同的工作频率范围；而且有室内传播模型和室外传播模型之分运用传播模型时，要注意各项参数的单位取值,经典模型是科学家通过CW测试数据逐步拟合出来的,几种常见传播模型,传播模型,Okumura-Hata模型,路径损耗（dB）基站天线高度（m）移动台天线高度（m）,载波频率（MHz）基站与移动台间距离（Km）移动台天线修正因子（dB）,中小城市：大城市：,频率范围为150MHZ到1500MHZ,传播模型,Okumura-Hata模型补充,在郊区，标准模型可以修正为：在农村（开阔地），模型可以修正为：在农村（准开阔地），模型可以修正为：,传播模型,下面的COST231-HATA模型也适用,Cost231-Hata模型,0dB中等城市和郊区中心区3dB大城市,频率范围为1500MHZ到2000MHZ,传播模型,一般规划软件模型：,Lp=K1+K2lgd+K3(hm)+K4lg(hm)+K5lg(Heff)+K6lg(Heff)lgdK7diffn+Kclutter,K1与频率(MHz)有关的常数K2与距离(km)有关的常数K3,K4移动台天线高度(m)修正系数K5,K6基站天线高度(m)修正系数K7绕射修正系数Kclutter地物衰减修正系数d基站和移动台之间的距离(km)hm,Heff移动台天线和基站天线有效高度(m),初始K参数是根据经典模型转换而来的,传播模型,下表给出一个在中等城市进行电波传播分析时的K值和一些衰耗值,传播模型,模型校正CW测试,为了获得符合实际环境的无线传播模型，提高覆盖预测的准确性，为网络规划打好基础，需要对一些典型环境进行传播模型的校正。,选择站点，建立模拟基站；,选择路线，路测采集数据；,利用模型校正工具软件进行校正，获得K1、K2，.，KCLUTER。,传播模型,传播模型,选择具有代表性的传播环境，如密集城区、一般城区、郊区等分别选取测试点，且要覆盖尽量多的地物类型每一种人为环境，最好有三个或三个以上的测试站点，以尽可能消除位置因素影响获取不同方向，不同距离的测试数据；同一距离多个测试数据采样符合李氏定律：40波长，采样50个样点车速上限：Vmax=0.8/TsampleVmax车速上限Tsample测试设备的最大采样速率,CW测试注意,问题,Okumura-Hata模型的适用范围？Okumura-Hata与Cost231-Hata的差异？规划软件模型中的K5、K6是关于什么的参数？CW测试的意义？,小结,本章介绍了传播模型的意义。介绍了几种常用传播模型的参数和经验取值。介绍了CW测试的意义和测试方法。,课程内容,第一章无线传播理论第二章传播模型第三章链路预算第四章链路平衡第五章产品与规划第六章站址选择与天线选型,覆盖、容量和质量,三者是相互制约，相互依存的，不能离开容量和质量讨论覆盖。随着容量的增大，覆盖范围必然要减小。反之，容量的减小，覆盖范围会有相应的增大。为了达到更广的覆盖，可以适当降低业务信道功率，增加导频信道的功率占用比率，然而会影响容量和通话的质量。,覆盖、容量和质量的关系,无线覆盖,电波传播环境,业务需求,设备参数,无线资源管理,CDMA“软”现象,覆盖相关因素,覆盖规划基本流程,通过链路预算计算允许的最大损耗通过传播模型计算允许的最大损耗情况下的小区覆盖半径（站间距）根据小区允许覆盖半径计算小区面积算出该地区的小区个数根据蜂窝模型规划站点位置,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，从而结合传播模型确定基站的覆盖范围。,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,链路预算模型,发射/接收功率,软切换增益,前向链路电平图,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,链路预算参数分类,系统参数,载波频率例如：中国联通上行825MHZ835MHZ下行870MHZ880MHZ450M上行453.5MHZ457.1MHZ下行463.5MHZ467.1MHZ扩谱带宽1.2288MHZ处理增益数值上等于扩谱带宽与信息速率的比值背景噪声主要为热噪声K=1.38X10-23J/K波尔兹曼（Boltzmann）常数，T绝对温度，B系统带宽,设备相关参数,基站发射功率基站最大发射功率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,设备相关参数,基站天线增益基站使用天线具有一定的增益定向天线与全向天线相比具有更高的增益典型值：全向天线11dBi、13dBi；定向天线1518dBi移动台天线增益通常认为移动台天线增益与连接损耗为0dB,设备相关参数,解调门限基站接收机解调门限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68dB,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/Nt10lg(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馈缆损耗不可忽略馈线损耗与信号频率有关且不同型号馈线损耗指标不同接头损耗约0.2dB,环境相关参数,阴影衰落余量由于传播路径上存在阴影衰落等影响，距离发射天线一定距离的接收信号强度随时间的变化服从对数正态分布。由于阴影效应引起的信号衰落称为阴影衰落或慢衰落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（一般75%），需要留出一定的功率余量，即阴影衰落余量根据阴影衰落标准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：,环境相关参数,地物损耗接收信号点处的地物对信号传输影响很大主要考虑建筑物的穿透损耗及车体损耗穿透损耗与建筑物及车辆类型有关。通常，对于密集城区，建筑物穿透损耗取2025dB；对于一般的城区，取1520dB；对于郊区和乡村，取515dB；车体损耗通常取610dB。人体损耗移动台离人体很近造成的信号吸收引起的损耗链路预算中人体损耗通常取3dB进行数据业务时，移动终端通常不紧贴人体，人体损耗可以不考虑,技术体制参数,软切换增益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软切换时，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。在链路预算中称为软切换增益干扰余量CDMA系统为自干扰系统，其覆盖与容量密切相关，随着负荷的上升，系统内其它用户的干扰增加，使接收机灵敏度降低。链路预算中用干扰余量体现。对于反向链路，不同的负载水平对应不同的干扰上升。例如，3dB的干扰上升对应50的负载，4dB的干扰上升对应60%的负载对于前向链路，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,负载因子与干扰干扰余量,根据前述关系，噪声上升：,50%负载3dB60%负载4dB75%负载6dB,技术体制参数,由于存在多径时延，经过不同传播路径的信号叠加后信号强度快速变化，表现为快衰落，服从瑞利分布快速功控能够对抗低速移动（80%）城市选点顺序（密集，一般，郊区.）选点高度(密集，一般，郊区)注意前端的阻挡物（避开，利用第一菲捏尔区）,小区布局与站址选择,站址选择的具体原则如下：,站址应尽量选在规则网孔中的理想位置，其偏差不应大于基站半径的四分之一；在不影响基站布局的情况下，尽量选择现有设施，以减少建设成本和周期；市区边缘或郊区的海拔很高的山峰（与市区海拔高度相差100300米以上），一般不考虑作为站址，一是为便于控制覆盖范围，二也是为了减少工程建设的难度，方便维护；,小区布局与站址选择,新建基站应选在交通方便、市电可用、环境安全及少占良田的地方；避免在大功率无线电发射台、雷达站或其他干扰源附近建站；新建基站应设在远离树林处以避开接收信号的快速衰落；在山区、岸比较陡或密集的湖泊区、丘陵城市及有高层金属建筑的环境中选址时要注意信号反射及时间色散的影响；在市区楼群中选址时，可巧妙利用建筑物的高度，实现网络层次结构的划分；建网初期基站数量较少时，选择的站址应保证重点地区有良好的覆盖。尽量不要让天线主瓣沿街道、河流等地物辐射，避免波导效应产生的导频污染,站址选择的具体原则（续）：,天馈系统-馈线,馈线选用,馈线损耗：,450M：7/82.7dB/100m；5/41.9dB/100m。800M：7/84.03dB/100m；5/42.98dB/100m。1900M：7/86.46dB/100m；5/44.77dB/100m。,馈线选用原则：,450MHz，基本上只考虑采用馈线长度7/8馈线；800MHz，馈线长度大于80米采用5/4馈线；1900MHz，馈线长度大于50米采用5/4馈线；馈线弯曲曲率不宜过大，外导体要求接地良好。,天线的主要电气指标,天线的主要机械指标,天线输入接口天线尺寸天线重量风载荷工作温度湿度要求雷电防护三防能力,天馈设计-天线选择,市区基站天线选择,通常选用水平半功率角6065的定向天线；一般选择15dBi左右的中等增益天线；最好选择带有一定电下倾角（36）的天线；建议选择双极化天线。,郊区基站天线选择,根据实际情况选择水平半功率角65或90的定向天线；一般选择1518dBi的中、高增益天线；根据具体情况决定是否采用预置下倾角；双极化和垂直极化天线均可选用。,天馈设计-天线选择,农村基站天线选择,根据具体情况和要求选择90、120定向天线或全向天线；所选的定向天线增益一般比较高（1618dBi）；一般不选预置下倾天线，高站可优先选择零点填充天线；建议选择垂直极化天线。,公路基站天线选择,一般选择窄波束、高增益的定向天线，也可以根据实际情况选择8字型天线、全向或变形全向天线；公路基站对覆盖距离要求高，因此一般不选预置下倾角天线；建议选择垂直极化天线；所选定向天线的前后比不宜太小。,天馈设计-天线高度,天线高度设计原则,同一基站不同小区的天线允许有不同的高度。这可能是受限于某个方向上的安装空间；也可能是小区规划的需要；对于地势较平坦的市区，一般天线的有效高度为25m左右；对于郊县基站，天线高度可适当提高，一般在40m左右；天线高度过高会降低天线附近的覆盖电平(俗称“塔下黑”），特别是全向天线该现象更为明显；天线高度过高容易造成严重的越区覆盖等问题，影响网络质量,天馈设计-方位角,天线方位角设计原则,尽可能保证市区各基站的三扇区方位角一致，局部微调；城郊结合部、交通干道、郊区孤站等可根据重点