华为WCDMA系统上下行链路预算分析

WCDMA系统的上行链路和下行链路预算分析，第2页，前言，WCDMA是一个自干扰系统。WCDMA系统的覆盖范围与容量密切相关。覆盖和容量之间的关系反映在链路预算中上行链路和下行链路干扰容限的引入，并且干扰容限与容量规划中的负载因子密切相关。第3页，课程目标，了解WCDMA上行链路和下行链路预算的基本原则和方法，了解WCDMA上行链路和下行链路预算中各种参数的含义和设置方法，学习本课程后，您将能够：第4页，课程内容，第1章WCDMA上行链路和下行链路预算的基本原则和分析场景，第2章WCDMA上行链路和下行链路预算中各种参数的含义和设置，第5页，基本原则， 链路预算：通过调查系统中前向和反向信号传播路径的各种影响因素，估计系统的覆盖容量，以获得链路允许的最大传播损耗，同时保持一定的呼叫质量。 第6页，分析场景介绍，区域类别形态使用常用的区分方法，居住区覆盖的目标区域分为以下类别：密集城区、密集城区、郊区城区、郊区农村地区、农村地区、高速公路，不同的环境影响链接预算中的以下参数：建筑渗透损失平均阴影下降标准差传播模型和路径损失系数，第7页，分析场景介绍，根据3GPPR4TR25.943V4.0.0(2001-06)中的建议。 使用以下典型通道：静态：静态通道，无多路径TU3:典型城市步行速度TU50:典型城市普通速度TU120:典型城市高速RA120:开放区域高速RA250:开放区域高速列车HT120:山区高速，第8页。 介绍了分析场景，在使用过程中应根据需要选择合适的多径信道类型。该设置主要影响链路预算中的以下参数：链路性能(EbvsNo解调要求)、上行小区负载、合理选择使用中的下行小区负载、合理选择使用中的下行干扰容限、快速功率控制容限、软切换增益。关于这些参数，请参考第2章的详细描述。第9页，分析场景简介，扇区化全3扇区3扇区6扇区此设置影响链路预算表中的以下参数：天线增益此外，由于不同的扇区化形式，它影响覆盖区域的变化和软切换比的变化，因此还应根据需要合理设置以下参数的值：小区负载，第10页，分析场景简介， 通常有以下类型的承载可供选择：语音(12.2kbps)液晶显示器64LCD 144 LCD 384 UDD 64UDD 144 UDD 384不同的承载类型影响链路预算中的以下参数：链路性能(解调无要求)。 链路预算的主要目的是确定小区的覆盖区域，这应该根据需要连续覆盖的服务(基本服务)来确定。因此，在选择承载类型时，应根据基本业务需求来确定。由于数据服务的不对称性，上行链路和下行链路基本服务可能不同，因此链路预算工具中提供了单独的控制。第11页，分析场景介绍，分集配置分集配置上行链路接收分集配置类型：2天线接收分集4天线接收分集下行链路发射分集类型：无发射分集无传输系统TD闭环发射分集模式1闭环-模式1闭环发射分集模式2闭环-模式2分集模式差异会影响链路预算表中的以下参数：链路性能(解调e BvsNo要求)，第12页，分析场景介绍，是否使用塔式TMA(TowerMountPampLifier)可以有效降低在馈线损耗较大的场景下接收机灵敏度的恶化是否使用塔设置会影响链路预算表中的以下参数：上行接收噪声系数(在天线连接器处定义)，第13页，分析场景介绍，室内覆盖室内覆盖根据运营商的施工要求确定是否需要室内覆盖。应该注意的是，不同的目标区域可能有不同的要求。此设置影响链路预算表中的以下参数：穿透损耗阴影衰落裕度的标准偏差，第14页，课程内容，第1章WCDMA上行链路和下行链路预算的基本原理和分析场景，第2章WCDMA上行链路和下行链路预算中各种参数的定义和设置，第15页，算法分析， 下行链路(前向)下行链路最大传播损耗Pout_BS基站业务信道最大发射功率Lc_BS基站合并器损耗Lf_BS馈线损耗Ga_BS基站天线增益Ga_UE移动台天线增益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建筑物穿透损耗(室内覆盖所需)Lb人体损耗S_UE移动接收机灵敏度(与服务、多径条件等相关)。 )，第16页，算法分析，上行链路(反向)PL_UL上行链路最大传播损耗Pout_UE移动台业务信道最大传输功率Lf_BS馈线损耗Ga_BS基站天线增益Ga_UEUE天线增益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建筑物穿透损耗(室内覆盖所需)Lb人体损耗S_BS基站接收机灵敏度(与流量、多径条件等相关)。)，第17页，参数显示TCH最大发射功率最大上行链路最大发射功率为用户设备，其每业务信道最大发射功率为其额定总发射功率。虽然RNC可以通过信令限制最大发射功率，但是通常假设在执行链路预算时，最大发射功率被设置为用户设备的额定发射功率值。在进行链路预算时，将语音业务用户设备的最大传输功率设置为21分贝，数据业务用户设备的最大传输功率设置为24分贝。第18页，参数显示最大下行链路业务信道传输功率每个业务信道的最大下行链路传输功率由RNC设置，并且对于不同的服务可以具有不同的值。基站侧电缆损耗，用户设备电缆损耗设置为0dB。在使用双工器的情况下，上行链路和下行链路信号通过相同的馈电电缆，因此上行链路接收和下行链路传输的馈电电缆损耗被设置为相同的值。馈线损耗的设定值会影响链路预算中的以下参数：上行链路接收机噪声系数下行链路EiRP对于常用的7/8馈线，2GHz频带中的100米损耗约为6dB。此外，还应包括电缆跳线和接头等损失。第19页，参数显示人体损耗发生在用户侧，具体值与用户的使用习惯有关。一般情况下，人体损耗的默认设置值假设为：语音服务人体损耗值3dB数据服务主要基于阅读，用户设备远离人体，人体损耗值0dB天线增益用户设备天线增益一般考虑为0dB。基站天线增益基站天线增益应根据实际选择的天线指数确定。第20页，参数显示等效全向辐射功率EiRPEiRP是缩写EIRP(DBM)=MaxPowerofTCH(DBM)-电缆损耗(数据库)-身体损耗(数据库)增益天线(DBI)噪声因子用户设备接收机噪声因子用户设备接收机噪声因子典型值为7dB。基站接收机噪声系数为了统一有塔和无塔噪声系数的计算，基站接收机噪声系数的参考点定义在天线接头处。第21页，参数描述，接收机灵敏度灵敏度接收机灵敏度指由接收机噪底确定的最小接收信号强度。与噪声系数一样，它是在链路预算中的天线连接器处定义的。灵敏度频率接收器(dBm)=-174(dBm/Hz)NF(dB)10千克1000*Rb(千赫) EbvsNorequired(dB)注意，此处的接收器灵敏度不同于3GPPTS25.104V3.7.0(2001-06)第7.2节中的参考灵敏度指数：参考点不同：协议中规定的参考点为未使用塔时的测试端口和使用塔时的远程天线端口。所有这些都不包括天线和放大器之间馈电电缆配置的差异：协议中规定的参考灵敏度是针对单个分集信道测试的，而链路预算中的接收机灵敏度不同于应用接收分集后的灵敏度指数信道条件：协议中规定的参考灵敏度是在静态信道下测试的。 链路预算表中的灵敏度指数是根据各种多径信道下的解调性能计算的，第22页，参数描述，小区负载小区负载上行小区负载定义：在理想功率控制的假设下，存在以下关系：上述公式可用于规划估计某一场景下的小区负载。 第23页，参数描述，下行小区负载定义：在理想的功率控制假设下，有如下关系：第24页，参数描述，干扰余量上行干扰余量根据上行负载因子的定义，上行干扰余量应等于相应小区负载下的噪声上升值：下行干扰余量下行干扰余量定义如下：需要注意的是，上述公式中的计算采用小区边缘耦合损耗值，该耦合损耗定义在基站顶部和用户设备接收机之间。因此，当上行链路覆盖受到限制时，最大上行链路耦合损耗等于：cl _ ul _ max (db)=路径损耗(db)体损耗(db)-增益-增益-增益-增益(DBI)电缆损耗(db)。下行链路中的最大耦合损耗等于上行链路中的最大耦合损耗，第25页。参数显示，在某些区域，由于外部电磁干扰的存在，需要在链路预算中留出外部干扰裕度余量背景噪声。假设设备(基站或用户设备)的底部噪声为XdBm，外部干扰功率为YdBm，要留出的外部干扰裕度为：裕度背景噪声=(xdbm ydbm)-xdbm根据相关测试报告RNPOforUMTS5.1.2默认将外部干扰功率设置为-104dBm。第26页，参数显示快速衰落余量在链路预算内，所用接收机的解调性能是基于理想功率控制假设的仿真结果。在实际系统中，由于发射机的发射功率有限，在闭环功率控制中引入了非理想因素。假设发射机的最大发射功率是TCH_max，在这种功率限制下，满足BER误码率要求的发射机的平均发射功率是在一定的路径损耗下TCH_Average(PL)定义的功率裕度：存在以下关系：链路预算中的快速功率控制裕度可以近似设置为在无功控制下链路性能和理想功率控制性能之间的差。第27页，参数显示上行链路快速功率控制余量由链路性能决定，因此其设置应与链路性能表相同，区分不同信道，并与上行链路接收分集的配置相关。具体数值由链路模拟提供。下行链路快速功率控制容限由于快速功率控制容限由链路性能决定，其设置应与链路性能表相同，区分不同的信道，并与下行链路发射分集的配置相关。具体数值由链路模拟提供。基于接收机的静态灵敏度，可以通过考虑诸如天线增益、软切换链路增益和快速功率控制余量等因素来计算确保链路质量所需的最小接收最小信号强度。对于上行链路，由于噪声系数中包含电缆损耗，因此：ulminimumsignaltrendrendhrequired=sensitvityofrereceiver(DBM)-gain ofantina(DBI)body loss(db)interferencemargin(dB)-showinoverfastfarading(dB)FastFaddingMargin(dB)，第29页，参数说明，对于下行链路，基于上述公式，添加电缆损耗项的恶化：dlminimum signalturandrequired=sensitivityofffereceiver(DBM)-gain ofantina(DBI)电缆损耗(dB)穿透损耗与特定的建筑类型和无线电波入射角有关。在链路预算中，假设穿透损耗服从对数正态分布，并由穿透损耗的平均值和标准偏差(对数值)来描述。第31页，参数描述，阴影衰落余量慢衰落余量上行链路阴影衰落余量要求链路中断概率通过链路预算，可以获得特定位置的用户设备的无线链路在基站侧所需的最小接收电平Smin。在一定的负载下，这个电平值可以由链路的解调性能决定，而与位置无关。当用户设备达到最大发射功率，但仍不能克服路径损耗并达到最小接收电平要求时，链路将被中断。因此，对于距离为D的用户设备，其链路中断概率为：第32页，参数描述，其中：其物理含义是距离为D的平均路径损耗与维持连接所允许的最大路径损耗之差。第33页，参数显示，为了遵循阴影衰落分量的对数正态分布，平均值为零，方差为：因此，运营商在构建网络时通常要求最高的中断概率。从上面的公式，可以容易地得出中断概率与用户设备负相关，并且在小区边缘处最小，并且相应的中断概率达到最大。当通过链路预算估计小区覆盖时，需要在计算的最大路径损耗的基础上预留阴影衰落余量，以确保能够满足中断概率的要求。第34页，参数描述，给定边缘覆盖概率的要求，计算边缘覆盖概率与上行阴影衰落余量的链路余量之间的关系：可以得到满足一定边缘覆盖概率要求的阴影衰落余量计算公式：公式中标准正态分布累积函数的反函数，第35页，参数描述，当给定区域覆盖概率的要求，计算上行阴影衰落余量时， 运营商没有给出边缘覆盖概率的要求，但是给出了小区中区域覆盖概率的要求。 典型的需求形式如下：“确保95%以上的职位和99%的时间是可访问的”。对于该要求的第一部分，95%的位置是可访问的，这是对区域覆盖概率的要求。根据前面的讨论，存在：区域覆盖概率是小区中所有点的覆盖概率的平均值：在公式36页中，该参数指示下行链路阴影衰落余量不同于上行链路的阴影衰落余量。在下行链路方向上，UE接收机在每个点接收的干扰值是不同的，因此每个点的最小允许接收电平和相应的最大允许路径损耗值是不同的。也就是说