關(guān)于3G基站覆蓋半徑的估算
在過去的基站覆蓋半徑計(jì)算中,典型的傳播模型是Hata城市傳播模型。Hata模型如(1)式表述:
Hata城市傳輸模型:
L=46.3+33.9log(f)-13.82log(Hb)+(44.9-6.55log(Hb))log(d)+Cm……(1)
其中,L為最大路徑損耗(dB);
f為載波頻率(MHz);
Hb為天線高度(米);
d為到基站的距離(千米)。
中等規(guī)模城市或市郊中心,樹木的稀疏程度中等時(shí):Cm=0,
大城市市區(qū)中心:Cm=3。
針對(duì)3G系統(tǒng),3G組織也特別推薦了一個(gè)模型,該傳播模型如下:
3G傳輸模型:
L=40(1-0.004Hb)log(d)-18log(Hb)+21log(f)+80 ……(2)
其中,各參數(shù)的意義同(1)式。
在WCDMA中,當(dāng)f=2000MHz時(shí),則上述兩式簡化為:
Hata城市傳播模型:
L=161.17-13.82log(Hb)+(44.9-6.55log(Hb))log(d) ……(3)
3G傳播模型:
L=149.32-18log(Hb)+40(1-0.004Hb)log(d) ……(4)
在考慮第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的建設(shè),尤其是基站的規(guī)劃和布局時(shí),首先要考慮不同環(huán)境下3G基站的覆蓋情況。根據(jù)ITU規(guī)范的建議,通常采用上下行鏈路平衡的算法來計(jì)算覆蓋半徑。由于種種原因,3G業(yè)務(wù)的多樣性,不同的業(yè)務(wù)有不同的性能要求,對(duì)覆蓋的要求也就不一樣。3G系統(tǒng)的路徑傳播損耗需要試驗(yàn)網(wǎng)才能得出結(jié)論,而目前則主要依據(jù)有關(guān)傳播模型來估算。典型的3G業(yè)務(wù)上下行鏈路計(jì)算表如表l。其中,若基站的天線增益比此大,則最大允許路徑損耗更大些,而電纜損耗也與選擇的型號(hào)和長度有關(guān),也存在一定的變化。
表1典型的3G業(yè)務(wù)上下行鏈路平衡計(jì)算表
語音數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2
區(qū)分下行上行下行上行下行上行
信息速率(KHz)8814414414428.8
平均TX/TCH(dBm)302430243024
最大TX/TCH(dBm)3024302437.1424
電纜損耗(dB)202020
TX天線增益(dB)130130130
TXEIRP/TCH(dB)4l24412448.1424
TotalTXERIP(dB)4l24412448.1424
RX天線增益(dB)013013013
電纜損耗(dB)020202
噪聲系數(shù)(dB)555555
干擾預(yù)留(dB)333361.25
總噪聲(dBm/Hz)-166-166-166-166-163-167.75
Eb/No(含宏分集)(dB)86.686.686.6
接收靈敏度(dBm)-118.97-120.37-106.42-107.82-103.42-116.56
切換增益(dB)555555
分集增益(dB)000000
其它增益/損耗(dB)000000
人體損耗(dB)333333
對(duì)數(shù)衰落富余(dB)11.311.311.311.311.311.3
最大路徑損耗(dB)150.67146.07138.12133.52142.26142.26
這樣,即可得到各業(yè)務(wù)情況下,傳播模型中的最大路徑損耗值,如表2所示。
表2 單位:dB
語音數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2
最大路徑損耗146.07133.52142.26
根據(jù)傳播模型公式和表1與表2中的數(shù)據(jù),我們得到了在不同天線高度下,不同傳播模型對(duì)應(yīng)的覆蓋半徑(見表3)。
表3
天線高度(M)采用傳播模型語音數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2單位
Hb=15Hata1.00.50.85Km
3G3.01.42.4Km
Hb=20Hata1.20.540.94Km
3G3.51.62.8Km
Hb=25Hata1.30.581.0Km
3G4.11.83.2Km
由表3的結(jié)果可看出,兩種傳播模型對(duì)應(yīng)的覆蓋半徑差別較大。在大部分的覆蓋計(jì)算中,對(duì)于城區(qū)覆蓋,由于天線一般架設(shè)在較高建筑物上,高度大多超過20米,另外,考慮到實(shí)際應(yīng)用中下行業(yè)務(wù)量高于上行業(yè)務(wù)量,所以,在3G系統(tǒng)建設(shè)初期,業(yè)務(wù)種類的覆蓋可按“數(shù)據(jù)2”的計(jì)算結(jié)果考慮,也就是說,城區(qū)基站覆蓋半徑可在3.0Km左右。
在上面的估算中,我們并沒有把穿透損耗考慮進(jìn)來,在一般的模擬計(jì)算中,穿透損耗大致取20dB,表4給出了考慮穿透損耗后3G基站的覆蓋半徑數(shù)值,數(shù)值為1.5Km左右。
天線高度(米)采用傳播模型語音數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2單位
Hb=15Hata0.520.240.44Km
3G1.520.681.26Km
Hb=20Hata0.610.280.51Km
3G1.760.811.43Km
Hb=25Hata0.670.310.52Km
3G2.10.971.59Km
評(píng)論