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TO_NP02_C1_1 TD-SCDMA链路预算与容量估算方法中兴通讯学院课程目标 学习完本课程，您将能够：– 掌握TD-SCDMA链路预算中各项参数的含义 – 熟悉TD-SCDMA容量估算的方法1

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课程内容规模估算概述 TD-SCDMA链路预算 TD-SCDMA容量估算TD-SCDMA网络规划流程调查 分析网路规划需求分析 网路规模估算 网络预规划设计 无线网规站点勘测 传播模型校正 传播模型测试勘察网络规划站点筛选 无线网络详细设计 仿真验证仿真验证系统符合客户要 求 输出规划报告2

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网规流程中的覆盖、容量估算规模估算 链路预算得到基站/扇区数量。 以链路预算得到的基站/扇区数量为基准，在确定的业务模型 下，进行KR算法迭代。 得到最终估算结果。按照覆盖来估算 链路预算按照容量来估算 业务模型确定 混合业务计算算法按覆盖估算覆盖目标链 路 预 算确定最大允许路径损耗链路预算表传播模型校正特定单时隙用户数下覆盖半径3

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按容量估算（基于KR算法容量估算方法）站型与面积DRDDR站间距 面积R全向站型定向站型(广播信道65度，三扇区)定向站型(广播信道90度，三扇区)全向站D = 3R定向站（65度，三扇区） 定向站（90度，三扇区） D=1.5R S=1.95R2D = 3RS=2.6R2S=2.6R24

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课程内容规模估算概述 TD-SCDMA链路预算 TD-SCDMA容量估算链路预算链路预算是覆盖规划的前提，通过它能够指导规划区内小区半径 的设置、所需基站的数目和站址的分布。 链路预算要做的工作就是在保证通话质量的前提下，确定基站和 移动台之间的无线链路所能允许的最大路径损耗。 一般情况下，下行覆盖大于上行覆盖，即上行覆盖受限。 从链路预算给出的最大路损，结合传播模型可计算出小区的覆盖 范围。覆盖目标链路预算最大允许路径损耗 覆盖半径 覆盖规模 传播模型5

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链路计算公式允许的最大路径损耗(上行)=移动台最大发射功率+移 动台天线增益+基站单天线增益+赋形增益-人体损耗馈缆损耗-(基站接收机噪声功率+基站接收所需的 Eb/N0 -处理增益)-干扰余量-快衰落余量-阴影衰落-穿 透损耗 允许的最大路径损耗(下行)=基站单码道发射功率+基 站单天线增益+赋形增益+移动台天线增益-人体损耗馈线损耗-(移动台接收机噪声功率+移动台接收所需的 Eb/N0 -处理增益)-干扰余量-快衰落余量-阴影衰落-穿 透损耗 通过链路预算公式，解出允许的最大传播路径损耗链路预算表参数名称 业务速率 系统 工作频率 扩频带宽 最大发射功率 发射端 终端天线增益 人体损耗 EIRP 热噪声功率谱密度 热噪声功率 噪声系数 噪声功率 小区负载 干扰余量 接收端 处理增益 Eb/No C/I 接收机灵敏度 基站天线增益 智能天线分集增益 馈线损耗 单位 bps MHz MHz dBm dBi dB dBm dBm/Hz dBm dB dBm % dB NA dB dB dBm dBi dBi dB 密集城区 CS64k 2000.0 1.28 24.00 0.00 0.00 24.00 -173.98 -112.90 3.50 -109.40 75% 1.00 3.42 10.62 7.20 -101.20 15.00 7.50 0.50 一般城区 CS64k 2000.0 1.28 24.00 0.00 0.00 24.00 -173.98 -112.90 3.50 -109.40 75% 1.00 3.42 10.62 7.20 -101.20 15.00 7.50 0.50 郊区 CS64k 2000.00 1.28 24.00 0.00 0.00 24.00 -173.98 -112.90 3.50 -109.40 75% 1.60 3.42 11.32 7.90 -99.90 15.00 7.50 0.506

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链路预算表区域覆盖概率 边缘覆盖概率 阴影衰落标准差 阴影衰落余量/慢衰落储备 储备 功控余量/快衰落储备 切换对抗快衰落增益 切换对抗慢衰落增益 穿透损耗 储备总计 （室外） 储备总计 （室内） 路损 最大允许路损（室外） 最大允许路损（室内）% % dB dB dB dB dB dB dB dB dB dB95% 88% 10.00 11.60 1.00 0.00 4.99 19.00 7.61 26.61 139.59 120.5995% 88% 10.00 11.60 1.00 0.00 4.99 14.00 7.61 21.61 139.59 125.5990% 75% 8.00 5.50 0.00 0.00 3.62 10.00 1.88 11.88 144.02 134.02链路预算基本参数－发射端终端最大发射功率PS业务：＋24dBm CS业务：＋24dBm人体损耗CS12.2K：3dB CS64K和PS业务：0dBUE天线增益一般取0dBi7

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链路预算基本参数－接收端热噪声密度与热噪声功率 热噪声：热噪声是由导体中电子的热运动而产生的； 在通信系统中，电阻器件噪声以及接收机产生的噪声均可以等效 为热噪声； 在大多数通信系统中，由于噪声带宽远远大于系统带宽，所以从 直流到1012Hz的频率上，热噪声在每单位带宽上产生的噪声功 率相等，即其功率谱密度在整个频率范围内都是均匀分布的，所 以又称热噪声为白噪声； 热噪声又被称作KTB底噪声，K=波尔兹曼常数(1.38×10-23) ， T＝绝对温度(=摄氏温度+273.15) ，B=接收器有效噪声带宽； 如在温度为17℃(290K)时，KT(热噪声密度)为：-174dBm/Hz， 考虑TD-SCDMA系统带宽为1.28MHz，因此接收机热噪声功率 约-112.9dBm。链路预算基本参数－接收端噪声系数是指当信号通过接收机时，由于接收机引入 的噪声而使信噪比恶化的程度，在数值上等于输入信 噪比与输出信噪比的比值。即通常基站的噪声系数取3.5dB 手机的噪声系数取7dB8

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Eb / N 0几个概念C/I：码片级的载干比，通常描述空口的信号质量。 SIR：码片级信号经过解扩后的符号级信号的质量， 也叫信噪比； Eb/N0 ：符号级信号经过解调后到达基带后的比特级 信号。 C/I、SIR和的相互转换关系如下：SIR = C/I+单码道扩频增益 = C/I+处理增益链路预算基本参数－接收端处理增益（计算方法一） 处理增益与扩频因子、编码方式、调制方式有关，根据规范 3GPP TR25.928：E C B Q Tc = b I Rc log 2 M N 0Rc：信道编码器速率(取决于服务) ； M：符号表大小，与调制方式有关（采用QPSK为4，8PSK 为8）； log2 M ：扩频调制因子； Q：每符号码片数； B:用户带宽； TC:码片传递周期； BTc=1。若考虑CS12.2k话音业务，B＝1.28M，M=4， Tc=0.78125us，Rc=0.3466，Q=8，则处理增益为 11.54dB；9

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链路预算基本参数－接收端处理增益（计算方法二）根据时隙突发的结构，考虑时隙内包含Midamble码、 以及时隙 与时隙之间的GP，计算处理增益： G＝10 log S × 704 R × 6400S为用户带宽：1.28MHz；R为业务比特速率CS12..2K的处理增益10.6dB CS64K和PS64K处理增益3.42dB链路预算基本参数－接收端干扰余量在链路预算中，为克服其他用户对目标用户产生干扰所 留的余量值被称作干扰余量。用户越多，干扰就越大， 导致覆盖就越小，为了在链路预算中体现这种效应，引 入干扰余量的概念。在数值上等于多用户覆盖与单用户 覆盖相比减少的最大路损dB值。 在TD-SCDMA系统中，由于采用了智能天线和联合检 测等技术，大大地减少用户间的干扰，因此，干扰余量 取值应该小于WCDMA系统。 在TD-SCDMA中干扰余量的取值方法需要由仿真来确 定，根据单时隙不同用户数干扰余量的仿真结果，从而 得出不同的覆盖半径值。10

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链路预算基本参数－接收端干扰余量表单时隙码道 负荷 25% 50% 75% 100% 上行 下行 上行 下行 上行 下行TU3km/h 0.5 0.8 1 1.2 1 1.3 1.5 1.8TU50km/h 1 1.5 1.6 1.8 1.5 1.7 1.8 2RA3km/h 1.5 1.7 1.8 2 2 2.2 2.4 2.5链路预算基本参数－接收端基站接收灵敏度： 无线传输的接收灵敏度类似于人们沟通交谈时的听力； 随着传输距离的增加，接收信号变弱，提高接收机的接收灵敏度可 使设备具有更强的捕获弱信号的能力； 接收机灵敏度是指接收机输入端为保证正确解调信号（一定的误块 率）所必须达到的最小信号功率。根据公式：，当等式成立且干扰 为零时，接收功率达到最小，此时的接收功率就是接收机灵敏度。 因此接收机灵敏度其实就是系统无负荷时满足解调要求的最小信号 功率。可以写成， 接收机灵敏度 = 底噪 + C/I =+C/I。 不同业务，其BLER目标值不同，所需要的Eb/N0也不同，再加上 业务速率以及干扰和噪声的影响，其所要求的基站端接收灵敏度也 不同，最终导致不同的业务有不同的覆盖范围。基站接收灵敏度=热噪声功率+噪声系数+干扰余量+ （Eb/N0-处理增益）11

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链路预算基本参数－接收端基站天线增益 与天线的具体型号有关； 智能天线的阵元通常是按直线等距、圆周 或平面等距排列，每个阵元为全向天线； 基站天线增益分两部分：单天线增益、多 天线增益； 8元智能天线：上行7.5dB的分集增益，下 行7.5dB赋形增益。单天线增益dBi 8元线阵 4元线阵 8元圆阵赋形增益dB广播信道增益dB15 15 87.5 6 7.515 15 8链路预算基本参数－接收端馈线损耗馈缆损耗会降低接收机接收电平，从而对覆盖能力产生 影响； 在TD-SCDMA系统中，RRU放置在室外，馈线损耗指 RRU输出至天线入口这段损耗，由于距离较短，一般 取0.5dB。12

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链路预算基本参数－储备参数无线传播损耗自由空间损耗 阴影衰落（慢衰落）损耗 快衰落损耗阴影衰落余量正 分 态 布 概 密 函 率 度 数 标 差 8dB 准 ＝ 0.675 x 8=5.4dB限 m 门传 损 播 耗累积 正态概率分布 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%75%0.675σ中值-3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 00.511.5 2 2.5 3 与中值信号m的偏差13

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链路预算基本参数－储备参数阴影衰落（慢衰落） 由于在电波传输路径上受到建筑物及山丘等的阻挡所产生的 阴影效应而产生的损耗。它反映了中等范围内数百波长量级 接收电平的均值变化而产生的损耗，其变化率较慢故又称为 慢衰落； 一般服从对数正态分布； 阴影衰落余量 链路预算中，为了克服衰落的变化、保证通讯的可靠性而预 留出来的余量称为阴影衰落余量，与一定的小区边缘覆盖率 和慢衰落标准差相对应。区域类型 密集城区 一般城区 郊区 农村 阴影衰落标准差(dB) 10 10 8 6 整网覆盖率(%) 95% 95% 90% 95% 边缘覆盖率(%) 88% 88% 75% 71% 阴影衰落余量(dB) 11.6 11.6 5.5 3.4链路预算基本参数－储备参数快衰落 主要由于多径传播而产生的衰落，由于移动体周围有许多散 射、反射和折射体，引起信号的多径传输，使到达的信号之 间相互叠加，其合成信号幅度和相位随移动台的运动表现为 快速的起伏变化，它反映微观小范围内数十波长量级接收电 平的均值变化而产生的损耗，其变化率比慢衰落快，故称它 为快衰落； 空间选择性衰落、频率选择性衰落、时间选择性衰落； 一般服从瑞利分布； 功控余量（快衰落余量） 用于抵抗快衰落的功控波动范围。 在TD中，功率控制比较慢（200次/s），所以认为TD即使在 慢速的情况下，功率控制也跟不上快衰落的变化，终端的功 率提升也比较低。终端慢速移动条件下（通常在50km/h的移 动速度下）取1dB，终端快速移动条件下（通常在50km/h及 以上的移动速度下）取0dB。14

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链路预算基本参数－储备参数切换对抗慢衰落增益在相同的边缘覆盖率时，小区边缘UE与两个小区阴影 衰落余量的差值可以定义为切换对抗慢衰落增益，或者 叫多小区增益MCG(Multi Cell Gain)。典型取值在密集 城区、一般城区、郊区和农村分别是4.99 、4.99 、 3.62 、1.9 dB链路预算基本参数－储备参数建筑物穿透损耗穿透损耗与具体的建筑物类型、电波入射角度等因素有 关。在链路预 算中假设穿透损耗服从对数正态分布，用穿透损耗均值 及标准差描述。 一般情况下采用的穿透损耗值如下：区域 密集城区 一般城区 郊区 农村 穿透损耗取值（dB） 20 15 10 815

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按覆盖估算方法使用链路预算工具，在校正后传 播模型基础上，分别计算满足上 下行覆盖要求条件下各个区域的 小区半径 根据站型计算小区面积 用区域面积除以小区面积就得到 所需的基站个数传播模型标准宏小区传播模型表达式为：PRX = PTX + k1 + k 2 log(d ) + k3 log(H eff ) + k4 Diffractio + k5 log(H eff ) log(d ) n + k6 (H meff ) + kCLUTTER接收功率 发射功率 基站与移动终端之间的距离站有效天线高度PRXPTX绕射损耗d终端的高度基Diffractionk1 增益 k4正因子参考点损耗常量H meffk2地物坡度修正因子H eff k3有效天线高度k CLUTTER绕射因子k5奥村哈塔乘性修正因子k6移动天线高度修移动台所处的地物损耗16