最新LTE鏈路預(yù)算計算方法

1、20122012年年3 3月月 最新LTE鏈路預(yù)算 第一部分第一部分 前期準(zhǔn)備前期準(zhǔn)備 第二部分鏈路預(yù)算 第三部分 LTE鏈路預(yù)算表 目錄 2 前期準(zhǔn)備 業(yè)務(wù)分布業(yè)務(wù)分布 明確用戶的相關(guān)信息 前期準(zhǔn)備前期準(zhǔn)備 傳播模型校正傳播模型校正 根據(jù)具體的傳播環(huán)境 確定傳播模型 3 業(yè)務(wù)分布 承載承載 表征了用戶在特定信道環(huán)境下能夠支持的傳輸塊大小， MCS、TB、RB的設(shè)置 業(yè)務(wù)信息業(yè)務(wù)信息 表征了業(yè)務(wù)的優(yōu)先級以及對于傳輸速率的要求等信息 實時業(yè)務(wù)：VoIP業(yè)務(wù) 非實時業(yè)務(wù)： FTP、FTTP、流媒體業(yè)務(wù) 終端終端 表征了用戶所對應(yīng)的物理實體，包含發(fā)射功率，發(fā)射接收天線數(shù)等參數(shù)信息 4 傳播模型及校正

2、 u網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，傳播模型用于計算發(fā)射端到接收端的路徑損耗。 u經(jīng)典傳播模型具有普適性，但對于具體傳播環(huán)境不夠準(zhǔn)確， 需要對傳播模型進行校正。 平坦地面宏蜂窩（Okumura-Hata, COST 231,General Model） 丘陵與山地（Egli） 微蜂窩（Walfish-lkegami, Ray-Tracing） 室內(nèi)覆蓋（Okumura-Hata） u傳播模型校正步驟： 5 傳播模型及校正 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 電子地圖電子地圖 2. 基站基站 扇區(qū)扇區(qū) 天線數(shù)據(jù)天線數(shù)據(jù) 濾除異常數(shù)據(jù)濾除異常數(shù)據(jù) 修正修正GPS誤差誤差 實測數(shù)據(jù)實測數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)后臺處理數(shù)據(jù)后臺處理傳播模型校正傳播模型校

3、正 原始傳播模型系數(shù)原始傳播模型系數(shù) 修正修正 傳播模型校正傳播模型校正 校正后傳播模型系校正后傳播模型系 數(shù)修正數(shù)修正 6 傳播模型及校正 傳播模型校正的意義傳播模型校正的意義 有利于對一個新的服務(wù)覆蓋地區(qū)的信號進行預(yù)測 可以大大降低進行實際路測所需的時間、人力和資金 可以為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃提供有力的依據(jù) 可以對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的信號覆蓋情況進行分析，為網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化提供重要的 參考依據(jù) 可以節(jié)省大量的基站建設(shè)、運行維護成本 可以提高網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量 第一部分 前期準(zhǔn)備 第二部分第二部分鏈路預(yù)算鏈路預(yù)算 第三部分 鏈路預(yù)算表 目錄 鏈路預(yù)算 鏈路預(yù)算模型鏈路預(yù)算模型 上行、下行預(yù)算模型 鏈路預(yù)算鏈路預(yù)算 MAPL

4、計算過程計算過程 系統(tǒng)參數(shù)，發(fā)送端， 接收端，其它增益、 損耗、余量 9 鏈路預(yù)算模型 eNodeeNode發(fā)射功率發(fā)射功率 線纜損耗線纜損耗eNodeeNode天線增益天線增益 其它增益其它增益陰影衰落余量陰影衰落余量 干擾余量干擾余量 穿透損耗穿透損耗 人體損耗人體損耗 UEUE天線增益天線增益 UEUE接收靈敏度接收靈敏度 路徑損耗路徑損耗 下行鏈路預(yù)算模型下行鏈路預(yù)算模型 10 鏈路預(yù)算模型 UE發(fā)射功率發(fā)射功率 eNodeB線纜損耗線纜損耗 UEUE天線增益天線增益 其它增益其它增益 陰影衰落余量陰影衰落余量 干擾余量干擾余量 穿透損耗穿透損耗 人體損耗人體損耗 eNodeBeNod

5、eB天線增益天線增益 eNode接收靈敏度接收靈敏度 路徑損耗路徑損耗 上行鏈路預(yù)算模型上行鏈路預(yù)算模型 11 MAPL計算過程 配置系統(tǒng)參數(shù)配置系統(tǒng)參數(shù)計算計算EIRP計算計算Min Rx其它其它 頻段頻段 帶寬帶寬 雙工模式雙工模式 場景場景 發(fā)射功率發(fā)射功率 天線增益天線增益 線纜損耗線纜損耗 接收機靈接收機靈 敏度敏度 噪聲系數(shù)噪聲系數(shù) 解調(diào)門限解調(diào)門限 天線增益天線增益 線纜損耗線纜損耗 人體損耗人體損耗 MIMO增益增益 TTL Bunding 增益增益 IRC增益增益 穿透損耗穿透損耗 陰影衰落陰影衰落 余量余量 干擾余量干擾余量 系統(tǒng)參數(shù) 雙工模式：采用FDD雙工模式。 工作頻

6、段：LTE FDD協(xié)議支持700MHz到2.6GHz的頻段。 工作帶寬：LTE FDD支持1.4M、3M、5M、10M和20M共6種帶寬。 LTE FDD使用OFDMA多址方式，其子載波帶寬為15KHz， 每12個連續(xù)的子載波組成一個資源塊RB 系統(tǒng)帶寬系統(tǒng)帶寬(MHz) RB數(shù)量數(shù)量子載波數(shù)量子載波數(shù)量傳輸帶寬傳輸帶寬(MHz) 1.46721.08 3151802.7 5253004.5 10506009 157590013.5 20100120018 13 系統(tǒng)參數(shù) 場景：網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中?？紤]4種典型的場景，分別對應(yīng)典型的信道模型。 場景的設(shè)置將影響計算小區(qū)半徑時使用的傳播模型公式，同時 也

7、影響如基站天線高度及穿透損耗等的參數(shù)取值。不同的信道 模型將采用不同的解調(diào)門限， 場景場景信道模型信道模型移動速度移動速度 密集城區(qū)ETU 33km/h 城區(qū)ETU 3030km/h 郊區(qū)ETU 6060km/h 農(nóng)村EVA 120120km/h 14 計算EIRP 發(fā)射端相關(guān)參數(shù)用于計算發(fā)射端有效全向輻射功率（Equivalent Isotropically Radiated Power，EIRP），主要包括天饋參數(shù)、 發(fā)射功率、 增益、損耗。 發(fā)端EIRP = 最大發(fā)射功率 + 增益 損耗 天饋參數(shù)：主要包括波瓣寬度、增益、掛高等，需要針對特定 的頻段、覆蓋場景和要求選擇合適的天線增益和高

8、度。 發(fā)射功率：對于LTE FDD系統(tǒng)，eNodeB發(fā)射功率一般20W， 即43dBm，UE最大發(fā)射功率定義為200mW，即23dBm。 增益：主要包括天線增益。 損耗：主要包含合路器、塔放等器件插入損耗以及饋線損耗。 15 計算Min Rx 接收端相關(guān)參數(shù)主要用于計算最小接收電平，主要包括接收靈敏度、 噪聲系數(shù)、天線增益、線纜損耗、人體損耗等。 最小接收電平 = 接收靈敏度 接收增益 + 接收損耗 接收靈敏度：在輸入端無外界噪聲或干擾條件下，在所分配的資源帶 寬內(nèi)，滿 足業(yè)務(wù)質(zhì)量要求的最小接收信號功率。 接收靈敏度 = 每子載波接收靈敏度 + 10*lg(需要的子載波數(shù)) =熱噪聲功率譜密度

9、+ 10lg(子載波間隔) + 噪聲系數(shù) + 解調(diào)門限 + 10lg(需要的子載波數(shù)) 其中，熱噪聲功率譜密度為-174dBm/Hz。子載波間隔為15KHz。 解調(diào)門限是指信號與干擾和噪聲比門限，在LTE FDD系統(tǒng)中，解調(diào)門限 與頻段、信道類型、移動速度、MIMO方式、MCS、BLER等因素相關(guān)。 接收增益：包括天線增益，塔放增益等。接收損耗：包括饋線損耗、 人體損耗等。 16 其它增益，損耗，余量 其他增益損耗余量主要包括MIMO增益、TTI時隙綁定增益、 IRC干擾抑制 合并 增益、穿透損耗、陰影衰落余量、干擾余量等。 其中MIMO增益、時隙綁定增益、IRC增益體現(xiàn)在解調(diào)門限中。 LTE

10、只支持硬切換，硬切換可以降低邊緣接收信號的強度要求， 給系統(tǒng)覆蓋帶來增益，一般取值為25dB。 陰影衰落是指電磁波在傳播路徑上受到建筑物阻擋產(chǎn)生的陰影效應(yīng) 所帶來的損耗。為了對抗這種衰落帶來的影響，在鏈路預(yù)算中通常 采用預(yù)留余量的方法，稱為陰影衰落余量。 穿透損耗是由于穿透建筑墻體、車身、船身等引起的信號電平衰落。 第一部分 前期準(zhǔn)備 第二部分鏈路預(yù)算 第三部分第三部分 LTELTE鏈路預(yù)算表鏈路預(yù)算表 目錄 18 LTE鏈路預(yù)算表 參數(shù)取值參數(shù)取值 帶寬為20MHz。 下行單通道發(fā)射功率43dBm，上行UE最大發(fā)射功率23dBm。 小區(qū)邊緣MIMO工作于發(fā)射分集模式。 BLER目標(biāo)設(shè)置為10

11、%。 小區(qū)邊緣速率：這里取下行2048kbps/上行512kbps。 小區(qū)邊緣用戶所分配的RB數(shù)量上下行最大RB數(shù)分別為8和20。 確定所需的MCS：下行和上行的TBS分別為2088和552。 分別對應(yīng)的MCS等級為6和3。 調(diào)制方式為QPSK。 MCS效率分別為0.87和0.47。 確定所需的SINR：所需的下行/上行SINR分別為1.5dB和3dB。 19 LTE鏈路預(yù)算表 單位上行下行 發(fā)射機 最大發(fā)射功率dBm2343 發(fā)射天線增益dBi018 EIRPdBm2361 接收機 接收機噪聲系數(shù)dB2.57 熱噪聲dBm-112.39-108.41 接收基底噪聲dBm-109.89-101.41 SINRd