無線工程初步設(shè)計-基站設(shè)計流程及技術(shù)要點(2)

1、無線工程初步設(shè)計基站設(shè)計流程及技術(shù)要點作者：沙 平審核：沈文明2004年7月05日21、確定需改善區(qū)域圍繞總體目標(biāo)，基于現(xiàn)網(wǎng)，確定需要改善的目標(biāo)區(qū)域圍繞總體目標(biāo)，基于現(xiàn)網(wǎng)，確定需要改善的目標(biāo)區(qū)域覆蓋和質(zhì)量分析覆蓋和質(zhì)量分析基于路測和模擬，分析缺陷：基于路測和模擬，分析缺陷：按照上節(jié)分析門限按照上節(jié)分析門限確定問題具體區(qū)域（大小、形狀）確定問題具體區(qū)域（大小、形狀）盡可能深入地分析原因盡可能深入地分析原因容量分析容量分析基于現(xiàn)網(wǎng)容量分布，和業(yè)務(wù)預(yù)測基于現(xiàn)網(wǎng)容量分布，和業(yè)務(wù)預(yù)測可細(xì)至扇區(qū)可細(xì)至扇區(qū)同步放大，局部修正同步放大，局部修正考慮必要的利用率，形成一定的冗余考慮必要的利用率，形成一定的冗余3

2、2、確定需建基站區(qū)域在優(yōu)化調(diào)整無法解決，其他方式不適用的情況下在優(yōu)化調(diào)整無法解決，其他方式不適用的情況下不同方式比較不同方式比較方式方式基站基站直放站直放站射頻拉遠(yuǎn)射頻拉遠(yuǎn)室內(nèi)分布系統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)容量容量提供提供來自施主基站來自施主基站來自主機來自主機來自信源基站來自信源基站成本成本高高低低較低較低獨立樓宇，投資較低獨立樓宇，投資較低適用范圍適用范圍 大片覆蓋問題大片覆蓋問題區(qū)域；存在容區(qū)域；存在容量問題量問題低話務(wù)的小片低話務(wù)的小片覆蓋問題區(qū)覆蓋問題區(qū)域，具備條件域，具備條件話務(wù)需求不大的話務(wù)需求不大的小片區(qū)域，具備小片區(qū)域，具備拉遠(yuǎn)的條件拉遠(yuǎn)的條件個別孤立的大中型樓個別孤立的大中型樓宇室內(nèi)

3、覆蓋問題宇室內(nèi)覆蓋問題是否設(shè)置應(yīng)考慮其經(jīng)濟效益：是否設(shè)置應(yīng)考慮其經(jīng)濟效益：直接經(jīng)濟效益直接經(jīng)濟效益所建設(shè)基站，覆蓋的人口足夠多，面積較大，可形成足夠的經(jīng)濟收入所建設(shè)基站，覆蓋的人口足夠多，面積較大，可形成足夠的經(jīng)濟收入間接經(jīng)濟效益間接經(jīng)濟效益所建設(shè)基站的覆蓋區(qū)域非常重要，對市場發(fā)展影響非常大所建設(shè)基站的覆蓋區(qū)域非常重要，對市場發(fā)展影響非常大4話務(wù)受限話務(wù)受限需改善區(qū)域的總體話務(wù)需改善區(qū)域的總體話務(wù)能夠使用的最大配置能夠使用的最大配置覆蓋受限覆蓋受限需改善區(qū)域的面積需改善區(qū)域的面積單站能夠提供的最大覆蓋單站能夠提供的最大覆蓋3、確定各站覆蓋區(qū)域及容量5在無線應(yīng)用中使用Erlang-B 公式資源

4、BSC中的中繼電路,聲碼器 BTS中的信道單元1 Erlang 表示1條電路連續(xù)使用1個小時阻塞:當(dāng)需要時, 卻沒有可分配的資源;阻塞率 阻塞率是阻塞發(fā)生的概率 0.02 代表代表 2% 的概率 阻塞概率也叫服務(wù)等級排隊模型排隊模型用戶用戶排隊排隊服務(wù)服務(wù)3.1、話務(wù)工程基本概念6Erlang-B 表公式Pn(A) = Ann!1 + + . +A1!Ann!Pn(A) = 阻塞率阻塞率 (%)n 個中繼電路是話務(wù)量A的函數(shù)A = 話務(wù)量話務(wù)量 (Erlangs)n = 中繼電路中繼電路由于阻塞而丟失的話由于阻塞而丟失的話務(wù)量務(wù)量中繼中繼電路數(shù)電路數(shù)時間時間最大信道數(shù)最大信道數(shù)平均忙時信道數(shù)平

5、均忙時信道數(shù)啟呼話務(wù)量啟呼話務(wù)量,A7蜂窩系統(tǒng)中阻塞可能發(fā)生在以下部位BTS中沒有足夠的信道單元BSC中沒有足夠的聲碼器沒有足夠的交換網(wǎng)沒有足夠的中繼電路大多數(shù)的阻塞發(fā)生BTS上P.02 是系統(tǒng)扇區(qū)通常的取值系統(tǒng)的阻塞率PSTN OfficeP.001P.005P.02P.005CDMA系統(tǒng)各部分的阻塞率系統(tǒng)各部分的阻塞率BTSBTSBTSBSCMSC8話務(wù)量阻塞啟呼的話務(wù)量啟呼的話務(wù)量(TO)是用戶啟是用戶啟呼的話務(wù)量呼的話務(wù)量TO = CA x CD CA = 總的試呼次數(shù) CD = 平均成功呼叫的時間通過的話務(wù)量通過的話務(wù)量是系統(tǒng)受理的是系統(tǒng)受理的話務(wù)量話務(wù)量阻塞的話務(wù)量阻塞的話務(wù)量是沒

6、有被系統(tǒng)是沒有被系統(tǒng)受理的話務(wù)量受理的話務(wù)量通過的話務(wù)量通過的話務(wù)量BTSBTSBTSBTSBTSBTS啟呼的話務(wù)量啟呼的話務(wù)量BSCMSC阻塞的阻塞的話務(wù)量話務(wù)量9話務(wù)量查表A = f (B,n)阻塞率阻塞率0.0001 0.0020.027Bn123002.9350.2話務(wù)量話務(wù)量Erl中繼電路中繼電路10話務(wù)量速查n2%5%n2%5%n2%5%n2%5%n2%5%n2%5%n2%5%2013.2 15.24031.0 34.66049.6 54.68068.7 74.810088.0 95.2140 127.0 136.410.02 0.052114.0 16.24131.9 35.66

7、150.6 55.68169.6 75.810289.9 97.3142 128.9 138.420.22 0.382214.9 17.14232.8 36.66251.5 56.68270.6 76.910491.9 99.3144 130.9 140.530.60 0.902315.8 18.14333.8 37.66352.5 57.68371.6 77.910693.8 101.4 146 132.9 142.641.09 1.522416.6 19.04434.7 38.66453.4 58.68472.5 78.910895.7 103.4 148 134.8 144.651.66

8、 2.222517.5 20.04535.6 39.66554.4 59.68573.5 79.911097.7 105.5 150 136.8 146.762.28 2.962618.4 20.94636.5 40.56655.3 60.68674.5 80.911299.6 107.5 152 138.8 148.872.94 3.742719.3 21.94737.5 41.56756.3 61.68775.4 82.0114 101.6 109.6 154 140.7 150.883.63 4.542820.2 22.94838.4 42.56857.2 62.68876.4 83.0

9、116 103.5 111.7 156 142.7 152.994.34 5.372921.0 23.84939.3 43.56958.2 63.78977.3 84.0118 105.5 113.7 158 144.7 155.0105.08 6.223021.9 24.85040.3 44.57059.1 64.79078.3 85.0120 107.4 115.8 160 146.6 157.0115.84 7.083122.8 25.85141.2 45.57160.1 65.79179.3 86.0122 109.4 117.8 162 148.6 159.1126.61 7.953

10、223.7 26.75242.1 46.57261.0 66.79280.2 87.1124 111.3 119.9 164 150.6 161.2137.40 8.833324.6 27.75343.1 47.57362.0 67.79381.2 88.1126 113.3 121.9 166 152.6 163.3148.20 9.733425.5 28.75444.0 48.57462.9 68.79482.2 89.1128 115.2 124.0 168 154.5 165.3159.0110.603526.4 29.75544.9 49.57563.9 69.79583.1 90.

11、1130 117.2 126.1 170 156.5 167.4169.8311.503627.3 30.75645.9 50.57664.9 70.89684.1 91.1132 119.1 128.11710.70 12.503728.3 31.65746.8 51.57765.8 71.89785.1 92.2134 121.1 130.21811.50 13.403829.2 32.65847.8 52.67866.8 72.89886.0 93.2136 123.1 132.31912.30 14.303930.1 33.65948.7 53.67967.7 73.89987.0 9

12、4.2138 125.0 134.311小區(qū)話務(wù)量計算n單扇區(qū)（全向）、2扇區(qū)、3扇區(qū)的小區(qū)均采用下列方法計算話務(wù)量H 單載頻和多載頻都是以扇區(qū)的業(yè)務(wù)信道總數(shù)扇區(qū)的業(yè)務(wù)信道總數(shù)來查話務(wù)量表，得出單個扇區(qū)的話務(wù)量，小區(qū)的話務(wù)量是三個扇區(qū)話務(wù)量相加。Alpha 扇區(qū)扇區(qū)Beta 扇區(qū)扇區(qū)Gamma 扇區(qū)扇區(qū)試呼試呼空中信道組空中信道組 1空中信道組空中信道組 2空中信道組空中信道組 3中繼中繼同同 等等獲獲 取取12話務(wù)量分布示例蜂窩移動系統(tǒng)蜂窩移動系統(tǒng)一天及一周話務(wù)量分布一天及一周話務(wù)量分布0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%小時周日周一周二周三周四周五周六話務(wù)強度

13、13話務(wù)量預(yù)測小區(qū)數(shù)量要同時考慮對區(qū)域的覆蓋和承載的話務(wù)量年年人口普及率用戶數(shù)忙時話務(wù)量/用戶忙時總話務(wù)量小區(qū)數(shù)量平均話務(wù)量/小區(qū)平均信道數(shù)/小區(qū)總話業(yè)務(wù)信道數(shù)0/項目啟動項目啟動1,000,0000.1%1,000.10010010101717011,000,0002.5%25,000.051,2502550611,52521,000,0005.0%50,000.042,0003557682,38031,000,0007.0%70,000.032,1004052.5642,56041,000,0009.0%90,000.0282,5204556673,01551,000,00012%120,

14、000.0253,0005060713,550117111019857652738167166997現(xiàn)有系統(tǒng)的話務(wù)量現(xiàn)有系統(tǒng)的話務(wù)量143.2 話務(wù)工程舉例根據(jù)話務(wù)密度,計算小區(qū)的話務(wù)量,進(jìn)而計算小區(qū)的信道數(shù).需要的信道數(shù)需要的信道數(shù)157-112-13122179-112-8711295193-616614131133-133-175-2-2-121137-62-194-5-36-53-45話務(wù)量話務(wù)量,Erl話務(wù)小方格計數(shù)話務(wù)小方格計數(shù)104.212.44.220.61411.66.82126.435.2191.43.268.41.07.822.418.85.65.617920929211

15、91329354527581215414312711110.2 1.0 3.0 Erlangs15新的新的Erl數(shù)數(shù)需要的信道數(shù)需要的信道數(shù)原有的原有的Erl數(shù)數(shù)104.212.44.220.61411.66.82126.435.2191.43.268.41.07.822.418.85.65.6211225123828241639476036610151951841351414145.8817.365.8828.8419.616.249.5229.436.9649.2826.61.964.488.411.761.410.9231.3626.327.847.84話務(wù)工程舉例(續(xù)1)話務(wù)量增加40

16、%;需要的信道數(shù)相應(yīng)要增加 25% (最小的小區(qū)) 到34% (最大的小區(qū))可以通過增加CDMA載頻來增加信道數(shù) 16需要的信道數(shù)需要的信道數(shù)211225123828241639476036610151951841351414話務(wù)工程舉例(續(xù)2)根據(jù)信道數(shù)、最大單扇區(qū)配置推算站數(shù)需求211225123828241639476036610151951841351414需要需要2個以上扇區(qū)（站點）的區(qū)域扇區(qū)（站點）的區(qū)域假設(shè)最大扇區(qū)話務(wù)性道數(shù)假設(shè)最大扇區(qū)話務(wù)性道數(shù)2217單站覆蓋存在極限單站覆蓋存在極限單站覆蓋可以控制單站覆蓋可以控制影響單站覆蓋面積的因素：影響單站覆蓋面積的因素： 等效發(fā)射電平等

17、效發(fā)射電平 正常解調(diào)電平正常解調(diào)電平 -最大路徑損耗最大路徑損耗 發(fā)射高度、接收高度發(fā)射高度、接收高度 無線傳播特性無線傳播特性 -最大覆蓋半徑最大覆蓋半徑 3.3 單站覆蓋183.3.1 等效發(fā)射電平移動臺有效全向輻射功率移動臺有效全向輻射功率EIRP=移動臺最大發(fā)射功率移動臺天線增益人體損耗移動臺最大發(fā)射功率移動臺天線增益人體損耗基站信道有效輻射功率基站信道有效輻射功率EIRP（天線主路徑）（天線主路徑）=信道最大發(fā)射功率天線增益饋線損耗信道最大發(fā)射功率天線增益饋線損耗19基站發(fā)射功率基站發(fā)射功率 主要指經(jīng)過高功放后的功率，各扇區(qū)的最大發(fā)射電平一般為主要指經(jīng)過高功放后的功率，各扇區(qū)的最大發(fā)

18、射電平一般為20w信道發(fā)射功率信道發(fā)射功率 各信道有不同的發(fā)射電平，其總和為基站發(fā)射功率各信道有不同的發(fā)射電平，其總和為基站發(fā)射功率. 如導(dǎo)頻一般在扇區(qū)總電平的如導(dǎo)頻一般在扇區(qū)總電平的14%手機發(fā)射電平手機發(fā)射電平 手機最大發(fā)射電平根據(jù)網(wǎng)絡(luò)類型不同，手機最大發(fā)射電平根據(jù)網(wǎng)絡(luò)類型不同，c網(wǎng)網(wǎng)0.2w饋線損耗饋線損耗 與饋線長度及類型有關(guān)，如與饋線長度及類型有關(guān)，如7/8饋線饋線5dB/百米百米移動臺天線增益移動臺天線增益 一般認(rèn)為是一般認(rèn)為是0dB人體損耗人體損耗 一般認(rèn)為是一般認(rèn)為是3dB 3.3.1 等效發(fā)射電平20基站正常解調(diào)電平基站正常解調(diào)電平=接收機靈敏度-天線增益+饋線損耗=（基站噪

19、聲系數(shù)熱噪聲功率密度Eb/N。-信息速率）-天線增益 +饋線損耗移動臺正常解調(diào)電平移動臺正常解調(diào)電平=移動臺接收靈敏度-天線增益+人體損耗基站噪聲系數(shù)基站噪聲系數(shù) 反映了設(shè)備的優(yōu)劣，一般在反映了設(shè)備的優(yōu)劣，一般在4-5dB熱噪聲功率密度熱噪聲功率密度 反映了無線環(huán)境，無外部干擾為反映了無線環(huán)境，無外部干擾為-174dBm/hz.Eb/N 根據(jù)制式不同有不同的取值，不同設(shè)備稍有差別，根據(jù)制式不同有不同的取值，不同設(shè)備稍有差別，cdma95為為7dB信息速率信息速率 最終反映在最終反映在擴頻增益，擴頻增益，cdma業(yè)務(wù)信道為業(yè)務(wù)信道為9600kbps，擴頻增益，擴頻增益21dB3.3.2 正常解調(diào)

20、電平213.3.3 鏈路預(yù)算分析鏈路預(yù)算分析是為獲取空間鏈路最大允許損耗而進(jìn)行的由發(fā)射端至接收端極限情況下的計算發(fā)射機移動臺雙工器人體損耗分集增益223.3.3 鏈路預(yù)算分析鏈路預(yù)算分上行鏈路和下行鏈路兩種情況分析：上行從移動臺至基站，下行從基站至移動臺良好的系統(tǒng)應(yīng)保證上下行鏈路允許的最大損耗相同，即上下行鏈路平衡反向（移動臺 基站）最大路徑損耗=移動臺等效發(fā)射電平接收機正常解調(diào)電平干擾余量軟切換增益 衰落余量建筑物穿透損耗衰落余量：為保證可通率，依據(jù)對數(shù)正態(tài)分布特性取定的余量干擾余量：為克服網(wǎng)內(nèi)外的干擾取定的余量建筑物穿透損耗：市區(qū)一般到達(dá)25dB軟切換切換增益：一般認(rèn)為在3.5dB233.

21、3.3 鏈路預(yù)算分析典型GSM網(wǎng)下行鏈路分析項目名稱單位城市密集區(qū)城市郊區(qū)鄉(xiāng)村開闊地基站發(fā)射功率dBm43.043.043.043.043.0典型饋線損耗dB3.03.03.03.03.0雙工器損耗dB1.01.01.01.01.0合路器損耗dB3.03.0000基站天線增益dBi13.016.018.018.018.0基站有效發(fā)射功率ERPdBm49.052.057.057.057.0人體損耗dB3.03.03.03.03.0手機靜態(tài)接收靈敏度dBm-102.0-102-102-102-102衰落余量dB10.08.08.06.06.0惡化儲備dB6.04.03.03.03.0建筑物穿透損耗

22、dB2520141210最大允許空間鏈路損耗dB10711913113513724鏈路預(yù)算分析系統(tǒng)參數(shù)IS95ACDMA 1x話音話音數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率(kbps)9.69.69.619.238.476.8153.6擴頻帶寬(MHz)1.22881.22881.22881.22881.22881.22881.2288最大移動臺發(fā)射機功率(W)0.20.20.20.20.20.20.2最大移動臺發(fā)射機功率(dBm) 23232323232323連接器、合成器等損耗總計(dB)1111111移動臺天線增益(dBi)1111111人體損耗(dB)3300000移動臺總的ERP(dBm)2020232323

23、2323基站天線增益(dBi)15.715.715.715.715.715.715.7基站饋纜損耗(dB/100m)6666666基站饋纜長度(m)50505050505050其它損耗估計(dB)1111111基站天饋損耗總計(dB)4444444小區(qū)負(fù)載因子0.50.50.50.50.50.50.5干擾余量(CLF)(dB)3333333接收機噪聲系數(shù)(dB)5555555熱噪聲譜密度(dBm/Hz)No=KT-174-174-174-174-174-174-174接收機干擾功率密度(dBm/Hz)-169-169-169-169-169-169-169總有效噪聲加干擾功率密度(dBm/Hz

24、)-165.99-165.99-165.99-165.99-165.99-165.99-165.99數(shù)據(jù)速率(dB-Hz)39.8239.8239.8242.8345.8448.8551.86Eb/Io(dB)6.84.94.943.32.72.2基站靈敏度(dBm)-119.37-121.27-121.27-119.16-116.85-114.44-111.93軟切換增益(dB)3.53.500000覆蓋區(qū)邊緣通訊概率(%)0.750.750.750.750.750.750.75正態(tài)衰落方差(dB)8888888正態(tài)衰落余量(dB)5.45.45.45.45.45.45.4最大允許空間損耗(

25、dB)149.17151.07150.57148.46146.15143.74141.2325理論基礎(chǔ)回顧：無線信號是電磁波，空間傳播時為球面波在自由空間的傳播存在以下公式： Pr =（2/4）/(4d2)*Pt傳播損耗定義為L：L= Pt /Pr =（4d/）2表示為分貝形式：L=10*log（4d/）2=32.45+20logf+20logd其中，f為工作頻率（MHz），d為收發(fā)距離（km）L的單位為dB，P的單位為dBm=log(1000PW)PrPtPr3.3.4 無線傳播特性26對非自由空間，由于信號存在折射、反射、衍射形成的疊加場存在嚴(yán)重的起伏特性：固定任一點的測試也具有起伏原因：

26、多徑信號的疊加 周邊物體的變化 空氣等傳播介質(zhì)介電常數(shù)的變化考慮： 取信號中值或包絡(luò)dBT(s)3.3.4 無線傳播特性27場強特性曲線的瞬時值快速起伏變化稱為快衰落引起原因：多徑疊加偶然因素特性：近基站處通常服從萊斯分布，遠(yuǎn)基站處通常服從瑞利分布dBd快衰落3.3.4 無線傳播特性28場強特性曲線的中值慢速起伏變化稱為慢衰落引起原因：大氣、溫度、氣候的變化地形、陰影特性：服從正態(tài)分布dBd慢衰落3.3.4 無線傳播特性29對衰落的處理快衰落深度最高可達(dá)30dB，在工程中可通過分集接收改善在測試中可通過40內(nèi)取樣50個，平均后輸出(誤差小于1dBm)慢衰落由于服從（對數(shù)）正態(tài)分布，可通過增加余

27、量保證可通率:正態(tài)分布概率服從p(m)=(2t2)-1/2exp-(m-M)2/(2t2)75%的可通率，m=0.9*8=5.4dBmpmM3.3.4 無線傳播特性30時延特性數(shù)字信號在空間傳播，由于距離的變化引起時間相位上的變化由于采用制式的不同，對時延處理方式和時延帶來的影響不同：GSM網(wǎng)絡(luò)引入時間提前量和時隙間隔避免信號混淆最大傳播距離35公里CDMA網(wǎng)絡(luò)引入導(dǎo)頻搜索窗，依靠參數(shù)獲取不同時延條件下的導(dǎo)頻信號，并以此為基準(zhǔn)進(jìn)行同步作為微波頻段，以直線傳播位置，受地球表面曲率影響d=(2R)1/2(H1/2+h1/2)其中： d傳播距離R等效地球半徑（地球大氣折射率變化）H基站高度，h移動臺

28、高度3.3.4 無線傳播特性313.3.5 傳播模型獲得最大允許空間鏈路損耗后，根據(jù)無線信號傳播計算，可計算相應(yīng)的傳播距離為計算鏈路損耗和傳播距離的關(guān)系，我們建立了傳播模型目前的傳播模型分理論模型和經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛢深悾^流行的模型有：理論模型：Walfisch-Ikegami、大地理論模型、Lee經(jīng)驗?zāi)Ｐ停簥W村（Okumura)模型，COST231模型，標(biāo)準(zhǔn)模型32Walfisch-Ikegami模型視通情況下：非視通情況下：3.3.5 傳播模型333.3.5 傳播模型Walfisch-Ikegami模型（續(xù)）其中：Lmsd=Lmsd(1)+ka+kdlog(d)+kflog(f)-9log(b)其

29、中，Lstreet=:(-10)+0.354aa352.5+0.075(a-35)35a554.0-0.114(a-55)55a90343.3.5 傳播模型奧村模型 rhhahfLbmbclglg55. 69 .44lg82.13lg16.2655.6950其中：fc=頻率（MHz）L平均路徑損耗（dB）hb基站天線高度（m）hm移動臺天線地校正因子（dB）r距離基站地距離（km）模型適用范圍：353.3.5 傳播模型標(biāo)準(zhǔn)（General）模型：Prx=Ptx+K1+K2log(d)+K3log(Heff)+K4Diffraction+K5log(d)log(Heff)+K6(Hmeff)+K

30、clutter +AntGain K1截距 K2K6斜率 Heff有效基站天線高度 Diff繞射損耗 Hmeff有效手機天線高度 Kclutter地面用途系數(shù)K1、 K2可以在不同情況下取不同值，用來表示兩段函數(shù)，例如 LOS ： 1logd ddbreak Prx-Ptx = -I1m- + K6(Hmeff)+Kclutter +AntGain s2logd+(s1-s2)logdbreak ddbreak363.3.6 最大覆蓋半徑Hata Model,800M,40mcost-231 model,800M,40md dhatahata密集城區(qū)密集城區(qū)城區(qū)城區(qū)郊區(qū)郊區(qū)鄉(xiāng)村鄉(xiāng)村開闊地開闊地

31、cost 密集城區(qū)密集城區(qū)城區(qū)城區(qū)郊區(qū)郊區(qū)鄉(xiāng)村鄉(xiāng)村開闊地開闊地1123.35123.35118.35113.35106.3595.35120.57 120.57 117.57 114.57 112.57 96.57 1.5129.41129.41124.41119.41112.41101.41126.63 126.63 123.63 120.63 118.63 102.63 2133.71133.71128.71123.71116.71105.71130.93 130.93 127.93 124.93 122.93 106.93 2.5137.05137.05132.05127.05120.0

32、5109.05134.27 134.27 131.27 128.27 126.27 110.27 3139.77139.77134.77129.77122.77111.77136.99 136.99 133.99 130.99 128.99 112.99 3.5142.07142.07137.07132.07125.07114.07139.29 139.29 136.29 133.29 131.29 115.29 4144.07144.07139.07134.07127.07116.07141.29 141.29 138.29 135.29 133.29 117.29 4.5145.83145

33、.83140.83135.83128.83117.83143.05 143.05 140.05 137.05 135.05 119.05 5147.40147.40142.40137.40130.40119.40144.62 144.62 141.62 138.62 136.62 120.62 5.5148.83148.83143.83138.83131.83120.83146.05 146.05 143.05 140.05 138.05 122.05 6150.13150.13145.13140.13133.13122.13147.35 147.35 144.35 141.35 139.35

34、 123.35 6.5151.32151.32146.32141.32134.32123.32148.54 148.54 145.54 142.54 140.54 124.54 7152.43152.43147.43142.43135.43124.43149.65 149.65 146.65 143.65 141.65 125.65 7.5153.46153.46148.46143.46136.46125.46150.68 150.68 147.68 144.68 142.68 126.68 8154.43154.43149.43144.43137.43126.43151.65 151.65

35、148.65 145.65 143.65 127.65 8.5155.33155.33150.33145.33138.33127.33152.55 152.55 149.55 146.55 144.55 128.55 9156.19156.19151.19146.19139.19128.19153.41 153.41 150.41 147.41 145.41 129.41 9.5156.99156.99151.99146.99139.99128.99154.21 154.21 151.21 148.21 146.21 130.21 10157.76157.76152.76147.76140.7

36、6129.76154.98 154.98 151.98 148.98 146.98 130.98 10.5158.49158.49153.49148.49141.49130.49155.71 155.71 152.71 149.71 147.71 131.71 11159.19159.19154.19149.19142.19131.19156.40 156.40 153.40 150.40 148.40 132.40 11.5159.85159.85154.85149.85142.85131.85157.07 157.07 154.07 151.07 149.07 133.07 12160.4

37、9160.49155.49150.49143.49132.49157.71 157.71 154.71 151.71 149.71 133.71 通過鏈路預(yù)算后的最大路徑損耗，以及特定的傳播模型參數(shù)，可得到單站的覆蓋半徑373.3.7 單站目標(biāo)確定目標(biāo)區(qū)域容量需求單站提供最大容量目標(biāo)區(qū)域面積大小單站提供最大半徑站數(shù)單站覆蓋半徑目標(biāo)單站提供容量目標(biāo)384 確定站點參數(shù)包括站址、站型、天線參數(shù)、設(shè)備參數(shù)四個方面，包括站址、站型、天線參數(shù)、設(shè)備參數(shù)四個方面， 關(guān)鍵是關(guān)鍵是“剛好解決問題，又不影響其他區(qū)域剛好解決問題，又不影響其他區(qū)域”394.1 確定站址站址確定站址確定位置位置站高站高40基站的設(shè)計

38、應(yīng)盡可能符合理想蜂窩的柵格結(jié)構(gòu)基站的設(shè)計應(yīng)盡可能符合理想蜂窩的柵格結(jié)構(gòu) 非柵格狀 非標(biāo)站型理想蜂窩的柵格結(jié)構(gòu)實際中更多要考慮阻擋、站高差異實際中更多要考慮阻擋、站高差異偏離理想位置偏離理想位置單位單位十分之一站距十分之一站距五分之一站距五分之一站距四分之一站距四分之一站距最差點距離變化最差點距離變化站距站距0.10.10.20.20.250.25最差點距離比例最差點距離比例原半徑原半徑1.151.151.31.31.3751.375Ec的變化的變化dB2.122.123.993.994.844.84Ec/Io的變化的變化dB2 24 45 54.1.1 位置41站高站高基站的站高，會產(chǎn)生相應(yīng)的

39、邊緣場強和覆蓋距離變化基站的站高，會產(chǎn)生相應(yīng)的邊緣場強和覆蓋距離變化lg(H)的系數(shù)：的系數(shù)：-13.8-M*lg(d)-13.8-M*lg(d)典型區(qū)域典型區(qū)域市區(qū)市區(qū)郊區(qū)郊區(qū)開闊地開闊地站距：站距：公里公里1 16 61212lg(H)的系數(shù)：的系數(shù)：-13.80-13.80-18.90-18.90-20.87-20.87高度增加高度增加1/4，場強增加，場強增加dB1.31.31.81.82.02.0 覆蓋距離增加覆蓋距離增加 公里公里109%109%113%113%114%114%高度增加高度增加1/2，場強增加，場強增加dB2.42.43.33.33.73.7 覆蓋距離增加覆蓋距離增

40、加 公里公里117%117%124%124%127%127%高度增加一倍，場強增加高度增加一倍，場強增加 dB4.24.25.75.76.36.3 覆蓋距離增加覆蓋距離增加 公里公里131%131%145%145%151%151%市區(qū)的基站站高應(yīng)高于周圍建筑市區(qū)的基站站高應(yīng)高于周圍建筑5-155-15米米 過高的站高會帶來干擾，過低的站高影響基站覆蓋效用過高的站高會帶來干擾，過低的站高影響基站覆蓋效用基站的高度可通過合理的建設(shè)方式拔高基站的高度可通過合理的建設(shè)方式拔高4.1.2 站高424.2 確定站型站型確定站型確定全向站與定向站全向站與定向站微基站與宏基站微基站與宏基站多載頻基站多載頻基站

41、43全向站的特點全向站的特點減少了射頻模塊減少了射頻模塊 容量小、設(shè)備便宜容量小、設(shè)備便宜天線帶來覆蓋和干擾控制的差別天線帶來覆蓋和干擾控制的差別 主瓣方向增益少主瓣方向增益少6dB6dB左右，覆蓋距離小左右，覆蓋距離小35%-40%35%-40% 下傾角調(diào)節(jié)不靈活，容易出現(xiàn)塔下黑下傾角調(diào)節(jié)不靈活，容易出現(xiàn)塔下黑全向站的適用范圍全向站的適用范圍低話務(wù)的郊區(qū)低話務(wù)的郊區(qū)周圍相對較封閉的圓形區(qū)域周圍相對較封閉的圓形區(qū)域不適用于高山站和市區(qū)不適用于高山站和市區(qū)全向站的扇區(qū)化全向站的扇區(qū)化可以采用全向站設(shè)備可以采用全向站設(shè)備+ +定向天線，改善覆蓋和進(jìn)行干擾控制定向天線，改善覆蓋和進(jìn)行干擾控制4.2.

42、1 全向站與定向站44微基站與宏基站微基站與宏基站微基站特點微基站特點主要指一體化小基站主要指一體化小基站（不含室內(nèi)微蜂窩基站）（不含室內(nèi)微蜂窩基站）一般為全向或單扇區(qū)，容量小，設(shè)備價格便宜一般為全向或單扇區(qū)，容量小，設(shè)備價格便宜通常不需要機房和電源設(shè)備，工程方便投資小通常不需要機房和電源設(shè)備，工程方便投資小可能存在多載頻擴容和技術(shù)升級問題可能存在多載頻擴容和技術(shù)升級問題微基站適用范圍微基站適用范圍小范圍、低話務(wù)的郊區(qū)小范圍、低話務(wù)的郊區(qū)缺乏機房和電源配套條件缺乏機房和電源配套條件市區(qū)應(yīng)避免使用市區(qū)應(yīng)避免使用4.2.2 微基站與宏基站45多載頻基站的應(yīng)用主要是為了解決單載頻容量瓶頸多載頻基站的

43、應(yīng)用主要是為了解決單載頻容量瓶頸CDMACDMA的容量瓶頸可存在于的容量瓶頸可存在于CECE以外的以外的WalshWalsh碼和干擾極限容量碼和干擾極限容量多載頻基站的應(yīng)用帶來的問題多載頻基站的應(yīng)用帶來的問題載頻間切換載頻間切換偽導(dǎo)頻、數(shù)據(jù)庫輔助等偽導(dǎo)頻、數(shù)據(jù)庫輔助等業(yè)務(wù)駐留業(yè)務(wù)駐留HashHash、按照業(yè)務(wù)類型劃分等、按照業(yè)務(wù)類型劃分等共天線，因合路帶來的損耗共天線，因合路帶來的損耗兩載頻：兩載頻：-3dB-3dB設(shè)備投資增加設(shè)備投資增加多載頻建設(shè)要符合條件，一旦建設(shè)一般應(yīng)成片多載頻建設(shè)要符合條件，一旦建設(shè)一般應(yīng)成片4.2.3 多載頻基站464.3 確定天線參數(shù)天線參數(shù)天線參數(shù)天線的增益天線

44、的增益天線的極化天線的極化分集增益分集增益垂直與水平半功率角垂直與水平半功率角下傾角與電下傾下傾角與電下傾47天線的增益天線的增益偶極子偶極子/2/2= = =天線陣列天線陣列形成增益形成增益實現(xiàn)了能量在不同方向上的重新分配，實現(xiàn)了能量在不同方向上的重新分配， 0dBd=2.15dBi0dBd=2.15dBi得到主瓣方向上的增益得到主瓣方向上的增益 對偶極子對偶極子 對全向振子對全向振子4.3.1 確定天線參數(shù)48天線的極化天線的極化TxTxRxRx天線具有極化方向天線具有極化方向垂直、水平垂直、水平當(dāng)接收天線和發(fā)射天線極化當(dāng)接收天線和發(fā)射天線極化方向相同時增益最大方向相同時增益最大TxTx建

45、筑物RxRx在城市，經(jīng)過各中折射、反在城市，經(jīng)過各中折射、反射，極化方向會變化，各向趨近相同射，極化方向會變化，各向趨近相同4.3.2 確定天線參數(shù)49天線的分集天線的分集 由于無線信號傳播過程中的多徑作用，信號會產(chǎn)生快衰落；將兩個不由于無線信號傳播過程中的多徑作用，信號會產(chǎn)生快衰落；將兩個不同路徑來得信號進(jìn)行合成，可在一定程度上克服快衰落，即接收分集；同路徑來得信號進(jìn)行合成，可在一定程度上克服快衰落，即接收分集；（兩路徑信號的相關(guān)性越小，效果越好）；（兩路徑信號的相關(guān)性越小，效果越好）；利用天線可形成空間分集和極化分集利用天線可形成空間分集和極化分集CDMACDMA系統(tǒng)本身還使用軟切換分集和

46、系統(tǒng)本身還使用軟切換分集和RackRack接收分集接收分集空間分集（空間分集（BTSBTS）：接收天線在水平距離上（針對垂直極化），）：接收天線在水平距離上（針對垂直極化），保持保持4 4米左右的距離，使兩天線的接收信號具有不相關(guān)性米左右的距離，使兩天線的接收信號具有不相關(guān)性3dB3dB左右左右極化分集（極化分集（BTSBTS）：即交叉極化，同一根天線內(nèi)分別采用）：即交叉極化，同一根天線內(nèi)分別采用4545的的振子，接收不同極化方向的兩個信號，形成不相關(guān)的兩個接收信號振子，接收不同極化方向的兩個信號，形成不相關(guān)的兩個接收信號2 23dB3dB左右左右極化分集在地形復(fù)雜多變的市區(qū)較有效，郊區(qū)會較空

47、間分集少約極化分集在地形復(fù)雜多變的市區(qū)較有效，郊區(qū)會較空間分集少約1dB1dB4.3.3 確定天線參數(shù)50垂直與水平半功率角垂直與水平半功率角即垂直與水平波瓣角即垂直與水平波瓣角 典型天線水平剖面圖典型天線水平剖面圖 約約6060度定向度定向典型定向天線立體圖典型定向天線立體圖在市區(qū)，為利用小區(qū)間去耦性降低干擾，在市區(qū)，為利用小區(qū)間去耦性降低干擾，一般定向基站扇區(qū)方向大致統(tǒng)一；一般定向基站扇區(qū)方向大致統(tǒng)一； 但幾乎不存在完全理想的狀態(tài)但幾乎不存在完全理想的狀態(tài)4.3.4 確定天線參數(shù)51下傾角下傾角由于基站一般高于被覆蓋目標(biāo)，所以通常天線設(shè)置下傾由于基站一般高于被覆蓋目標(biāo)，所以通常天線設(shè)置下傾

48、一般要求一般要求主瓣超向覆蓋目標(biāo)（覆蓋邊緣）；主瓣超向覆蓋目標(biāo)（覆蓋邊緣）；整個主瓣（上波瓣）落地整個主瓣（上波瓣）落地計算公式：計算公式： 站高站高H Htan(tan(下傾角）下傾角）= = 主瓣方向覆蓋目標(biāo)（覆蓋半徑）主瓣方向覆蓋目標(biāo)（覆蓋半徑） 站高站高H Htan(tan(下傾角下傾角- -垂直波半角垂直波半角/2/2）= = 最大允許干擾控制距離最大允許干擾控制距離典型天線垂直剖面圖典型天線垂直剖面圖4.3.5 確定天線參數(shù)52電下傾電下傾為了避免過度下傾的畸變，在下傾比較大的情況下多選用電下傾為了避免過度下傾的畸變，在下傾比較大的情況下多選用電下傾無下傾機械下傾電下傾包括電可調(diào)和

49、預(yù)置電調(diào)兩種：電可調(diào)是可以通過改變參數(shù)包括電可調(diào)和預(yù)置電調(diào)兩種：電可調(diào)是可以通過改變參數(shù)進(jìn)行調(diào)整的，便于優(yōu)化進(jìn)行調(diào)整的，便于優(yōu)化全向多為預(yù)置電調(diào)全向多為預(yù)置電調(diào)多為多為3 3、6 6垂直方向電照圖垂直方向電照圖主要是通過改變振子陣列的主要是通過改變振子陣列的相位偏置實現(xiàn)的相位偏置實現(xiàn)的4.3.6 確定天線參數(shù)53設(shè)備參數(shù)設(shè)備參數(shù)功率分配參數(shù)功率分配參數(shù)典型范圍：典型范圍：導(dǎo)頻導(dǎo)頻10-20%10-20%（14%14%）；尋呼）；尋呼5-10%(7.5%);5-10%(7.5%);同步同步1.5%;1.5%;業(yè)務(wù)信道業(yè)務(wù)信道70-85%70-85%（77.5%77.5%）低話務(wù)時，發(fā)射功率只占總

50、功率的低話務(wù)時，發(fā)射功率只占總功率的20%20%左右；高負(fù)荷會使質(zhì)量下降，但左右；高負(fù)荷會使質(zhì)量下降，但RXRX升高升高在郊區(qū)可適當(dāng)增大導(dǎo)頻等開銷功率在郊區(qū)可適當(dāng)增大導(dǎo)頻等開銷功率切換參數(shù)切換參數(shù)T Taddadd、 T Tdropdrop、 T Ttdroptdrop、 T Tcompcomp，影響軟切換的比例，影響軟切換的比例 （13dB13dB、15dB15dB、 3s 3s 、 2.5dB2.5dB）鄰區(qū)列表鄰區(qū)列表設(shè)置不當(dāng)（過多、漏鄰區(qū)）會造成切換失敗設(shè)置不當(dāng)（過多、漏鄰區(qū)）會造成切換失敗4.4 設(shè)備參數(shù)545 其他多種覆蓋手段多種覆蓋手段直放站直放站多種覆蓋手段多種覆蓋手段室內(nèi)分布

51、系統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)塔放塔放特殊天線特殊天線55基于建設(shè)成本考慮，優(yōu)先考慮低成本的方式基于建設(shè)成本考慮，優(yōu)先考慮低成本的方式CDMACDMA直放站直放站直放站類別直放站類別光纖直放站光纖直放站無線直放站無線直放站移頻直放站移頻直放站與施主站間傳輸與施主站間傳輸 光纖光纖工作的工作的CDMA射頻鏈路射頻鏈路微波傳輸鏈路微波傳輸鏈路傳輸資源需求傳輸資源需求2條光纖，或條光纖，或1條波分復(fù)用條波分復(fù)用 無無其他頻段頻率資源其他頻段頻率資源設(shè)備價設(shè)備價高高低低中中直放站收發(fā)隔離直放站收發(fā)隔離 不需要不需要需要大于增益需要大于增益15dB，否，否則易自激則易自激不需要不需要安裝條件安裝條件光纖到達(dá)光纖到達(dá)接

52、收信號質(zhì)量穩(wěn)定，場接收信號質(zhì)量穩(wěn)定，場強高于強高于-70-85dBm與施主基站間有可通的微波與施主基站間有可通的微波路徑；有帶外可用頻率路徑；有帶外可用頻率需要注意問題：需要注意問題：施主基站的選取施主基站的選取 引電問題引電問題容量資源充足；容量資源充足； 交流電交流電具備上述安裝條件具備上述安裝條件 太陽能太陽能5.1 多種覆蓋手段56CDMACDMA直放站的直放站的噪聲放大噪聲放大基站熱噪聲電平升高基站熱噪聲電平升高ROT=ROT=10log(1010log(10PBTS/10PBTS/10+ 10+ 10PINJ/10PINJ/10)/ 10)/ 10PBTS/10PBTS/10 5.1 多種覆蓋手段57室內(nèi)分布系統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)解決大中型建筑物的室內(nèi)深度覆蓋問題解決大中型建筑物的室內(nèi)深度覆蓋問題對于個別特殊建筑，成本較增加基站少；成片的情況不然對于個別特殊建筑，成本較增加基站少；成片的情況不然本身可視為一套復(fù)雜的天饋線系統(tǒng)，進(jìn)行功率的均勻分配本身