《移动通信工程》课件-项目一 任务2网络覆盖规划

任务描述与任务流程

网络的整体评估规划是网络新建项目的前提。经过前期的数据采集分析，已统计出某市的传播模型，需要预测该区域的小区覆盖半径和站点数。如果你是一名从事网络规划的工程技术人员，请根据已有的传播模型和调研数据，完成该城市网络的覆盖规划估算。学习导图能力目标思政目标知识目标培养学生的职业责任感。010203（1）掌握覆盖规划的流程；（2）掌握移动信道传播模型和传播损耗的计算方法；（3）掌握链路预算的流程与计算方法；（4）掌握覆盖估算的要素和计算方法。（1）能够根据传播模型完成传播损耗的估算；（2）能够根据链路预算参数完成上/下行链路允许最大路径损耗的估算；（3）能够*完成小区最大覆盖半径、单站最大覆盖面积和覆盖站点数的估算。任务目标知识储备（一）移动信道的基本特征：电波传播方式

散射波地表面波1直射波42反射波53绕射波电波受传播环境的影响，主要存在以下传播方式。知识储备（一）移动信道的基本特征：信道衰落

根据发射机和接收机之间的距离，一般将无线信道分为大尺度模型和小尺度模型。大尺度模型描述的是长距离上的信号强度变化情况，小尺度模型则描述短距离或者短时间内信号强度的快速变化。1大尺度衰落成因现象:阴影效应影响2小尺度衰落成因现象：多径效应、多普勒频移影响知识储备（二）移动信道传播模型传播模型提供了空口传播增益和损耗的完整估算方法。换言之，无线传播模型通过描述发射机和接收机之间的信号传播行为，准确估算出小区覆盖半径，精确完成区域内网络站点的规划。自由空间传播损耗：在自由空间（各向同性、无吸收、电导率为0的均匀介质，例如真空）中，能量的扩散也会引起电波的衰减，称为自由空间传播损耗。自由空间传播损耗与传播距离和工作频率有关(1-2-1)知识储备（二）移动信道传播模型典型低频信道模型奥村-哈塔(Okumura-Hata)模型COST-231-Hata模型COST-231-WI模型通用传播模型(标准宏小区传播模型或Aircom模型)*注意各种传播模型适用场景的区别，例如，频率范围、地形环境。知识储备（二）移动信道传播模型5G信道模型（高频信道模型）城市微蜂窝（UrbanMicroCell，UMi）场景城市宏蜂窝（UrbanMacroCell，UMa）场景郊区宏蜂窝（RuralMacroCell，RMa）场景室内热点（IndoorHotspot，InH）场景*注意区分各种传播模型的适用场景。知识储备（三）穿透损耗

穿透损耗是指当信号源在建筑物外时，建筑物外的接收信号强场与建筑物内的强场比值。穿透损耗与建筑物的结构、信号源位置和入射角度等有关。穿透损耗与频率直接相关，与空口技术没有直接关系。在覆盖规划时，可简化损耗模型：知识储备（四）接收灵敏度

接收灵敏度是指无线设备正常工作所需的天线口最小信号接收功率。无线设备接收灵敏度越高可捕获弱信号的能力越强，若接收的信号能量小于它的接收灵敏度时，无线设备将不会接收到任何数据。

接收灵敏度受带宽范围内的热噪声、系统的噪声系数和系统分析信号时需要的最小信噪比。知识储备（五）馈线损耗

馈线损耗是射频拉远单元（RemoteRadioUnit，RRU）与天线接口之间的跳线损耗，会降低接收机的接收电平，从而对覆盖能力产生影响，一般取0.5dB。5G系统采用AAU，不存在馈线损耗。知识储备（六）干扰余量当小区上/下行负荷增加时，基站和终端的灵敏度下降，导致覆盖范围收缩。为保证正常的覆盖需求，需要预留一定的余量。上行干扰余量：由于其他小区干扰导致的在热噪声基础上的干扰抬升，与业务速率和负载比例有关。用于调整上行期望接收功率的大小，从而满足不同环境的要求。下行干扰余量：可以由小区的几何因子、邻区负载比例以及信干噪比SINR计算取得。用于调整下行发射功率的大小，从而满足不同环境的需求。知识储备（七）覆盖规划流程

无线网络规划通过覆盖和容量估算来确定网络建设的基本规模。其中，覆盖估算需要先使用链路预算来确定小区的覆盖半径，然后基于覆盖半径确定满足区域覆盖的基站数量。覆盖规划的流程如下：1.确定覆盖指标要求；2.确定传播模型；3.通过链路预算表分别计算满足上、下行覆盖要求的覆盖能力（覆盖半径）；4.根据站型计算单个站点覆盖面积；5.用规划区域面积除以单个站点覆盖面积得到满足覆盖的站点数。知识储备（八）链路预算：4G与5G的链路预算的差异

链路预算是对通信链路中的增益和损耗进行核算。也就是计算在一个业务连接中、满足目标接收功率的情景下，通信链路所允许的最大传播损耗。结合传播模型确定覆盖区域的大小，从而得出满足网络覆盖需求的基站数。4G与5G的链路预算的差异是：知识储备（八）链路预算：4G链路预算

上行链路预算下行链路预算知识储备（八）链路预算：5G链路预算

上行链路预算下行链路预算知识储备（九）覆盖估算：4G系统的覆盖估算

结合链路预算获得最大允许路损，再根据站型和传播模型计算单扇区覆盖半径，最后根据规划区域面积得到满足覆盖的站点数。计算单扇区覆盖半径知识储备（九）覆盖估算：4G系统的覆盖估算

计算单站最大覆盖面积计算无线覆盖规划站点数知识储备（九）覆盖估算：5G系统的覆盖估算

计算单扇区覆盖半径5G系统的覆盖半径需要结合路径损耗和传播模型计算出终端到基站的直线距离d3D，然后通过勾股定理计算出小区的覆盖半径d2D。知识储备（九）覆盖估算：5G系统的覆盖估算

计算单扇区覆盖半径知识储备（九）