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 如何計算LTE FDD的上行鏈路預(yù)算
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發(fā)表于 2015-07-30 11:51:21  只看樓主  QQ
什么是上行鏈路？

LTE FDD的上行鏈路指的是從用戶側(cè)(UE終端)到基站側(cè)(eNode)所要通過的道路。
信號從發(fā)信機的放大器出發(fā)，經(jīng)過饋線的衰減，天線的增益，空中傳播的路徑損耗和預(yù)留的空口裕量，到達接收機的天線進行接收和放大，再經(jīng)過接收機饋線的衰減，成功抵達目的地進行解調(diào)。


什么是鏈路預(yù)算？
顧名思義，是對整個空口鏈路的預(yù)計和估算。其目的是為了在LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中根據(jù)客戶要求的覆蓋面積和邊緣速率得到小區(qū)半徑的取值，從而得到特定條件下，完成這一網(wǎng)絡(luò)覆蓋所需的站點數(shù)量。反過來我們也可以通過鏈路預(yù)算，在已知小區(qū)半徑的前提下，反推出在一定覆蓋范圍能達到的邊緣速率大小。

那么我們要如何去計算鏈路預(yù)算中的覆蓋范圍和邊緣速率呢？


傳播模型（連接小區(qū)半徑和邊緣速率的橋梁）
以2.6G頻段的FDD LTE為例，小區(qū)半徑與最大路徑損耗之間存在的關(guān)系就是傳播模型。通過Cost231-Hata傳播模型的計算，我們可以在小區(qū)半徑和最大路徑損耗之間相互推導(dǎo)。
通過以下參數(shù)：
f =頻段（MHz）
hb =基站天線高度(m)
hm =終端天線高度(m) ，一般取1.5米。
R =終端和基站間的距離(km)
Kc =環(huán)境校正因子
a(hm)=天線高度校正因子=(1.1 × log (f) –0.7) × hm - (1.56 × log (f) –0.8)
根據(jù)公式Path Loss (路徑損耗) = K1+K2 × log R就可以得到小區(qū)半徑和路徑損耗之間的一個等式。其中K1，K2是可以根據(jù)覆蓋區(qū)域的不同選擇相應(yīng)的常量。
可見，要想得到小區(qū)半徑就必須知道路徑損耗的大小。

最大路徑損耗
由能量守恒可以得出等式：
接收機靈敏度=最大發(fā)射功率–其他損耗–裕量–最大路徑損耗+增益
將公式變形得到：
MAPL(最大路徑損耗)=最大發(fā)射功率–其他損耗–裕量+增益–接收機靈敏度

  • 最大發(fā)射功率
對上行鏈路預(yù)算來說，最大發(fā)射功率就是UE終端的最大發(fā)射功率，一般取值為23dBm。

  • 其他損耗
  • 饋線及接頭損耗
    每個接頭的插入損耗典型值是0.05dB。饋線的損耗可以參照饋線損耗表來查找，不同頻率不同長度的饋線損耗值都不同。
  • 穿透損耗
    根據(jù)覆蓋區(qū)域的地物不同，取值不同。
    無線環(huán)境穿透損耗（dB）
    密集城區(qū)（建筑物深處）
    		20
    城區(qū)（室內(nèi)）17
    郊區(qū)（室內(nèi)）
    		14
    空曠區(qū)域的車內(nèi)
    		8
  • 人體損耗
    VoIP業(yè)務(wù)：3dB，由于手持終端帶來損耗。
    數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：0dB

  • 裕量
  • 陰影裕量
    與小區(qū)邊緣覆蓋率以及區(qū)域覆蓋概率相關(guān)。密集市區(qū)、一般市區(qū)、郊區(qū)的標準方差取8dB，鄉(xiāng)村和公路的標準方差取6dB。
  • 上行干擾裕量
    干擾裕量是由于其他小區(qū)的干擾信號在熱噪聲基礎(chǔ)上的噪聲增加量。
    LTE鏈路預(yù)算中通常考慮干擾裕量為3dB。

  • 增益
  • eNode B天線增益
    在LTE規(guī)劃中，一般建議選擇2路接收天線。
    天線增益大致為18dBi
    水平半功率角約為65°
    垂直半功率角約為7°
    電下傾可以手動調(diào)整或通過RCU (Remote ControlUnit)遠端調(diào)整
    對于極化分集，密集市區(qū)、一般市區(qū)、和郊區(qū)選擇交叉極化，鄉(xiāng)村可以選擇垂直極化。
  • UE天線增益
    常規(guī)情況下UE天線增益取值0dBi。
  • 切換增益
    經(jīng)過仿真分析典型的切換增益為2~4dB。
    切換增益可以減小陰影裕量的需求。
    切換增益和陰影衰落標準方差、覆蓋概率、相鄰小區(qū)陰影衰落的相關(guān)性、切換時長、終端移動速度等有關(guān)。

  • 接收機靈敏度
接收機靈敏度指無線接收設(shè)備要完成接收到信號的解調(diào)，需要能接收在一定信噪比條件下信號和噪聲之和的總功率。
接收機靈敏度＝噪聲功率+噪聲系數(shù)+SNR


  • 噪聲功率
    噪聲功率=噪聲功率譜密度×帶寬=k×T×帶寬
    K：玻爾茲曼常數(shù)——1.381×10-23（J/K)
    T：絕對溫度（K）
  • 噪聲系數(shù)
    eNodB的噪聲系數(shù)通常取3dB。
  • SNR(Signal-to-NoiseRatio)
    SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)目標值受以下因素影響，取值通常是通過鏈路級仿真或?qū)嶒炇?外場測試得到。
    ①eNode-B設(shè)備性能
    ②無線環(huán)境(多徑環(huán)境，終端移動速度)
    ③接收分集(默認2路分集，可選4路分集)
    ④目標數(shù)據(jù)速率和服務(wù)質(zhì)量(QoS)
    ⑤調(diào)制編碼方式(MCS)
    ⑥最大允許的HARQ重傳次數(shù)(上行最大4次)
    ⑦HARQBLER target (默認10%)

根據(jù)以上參數(shù)，我們就可以計算出最大路徑損耗了，從而去推導(dǎo)小區(qū)半徑，估算小區(qū)覆蓋面積。
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    發(fā)表于 2015-08-02 23:00:35 
    這個基本上哪個網(wǎng)絡(luò)都差不多

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