信號(hào)傳播損耗和尋呼容量計(jì)算

1、廣東宜通世紀(jì)科技股份有限公司廣東宜通世紀(jì)科技股份有限公司信號(hào)傳播損耗和尋呼容量計(jì)算信號(hào)傳播損耗和尋呼容量計(jì)算2011,EastoneTech.AllRightsReserved.2011宜通版權(quán)所有主叫信令流程和占用信道1重疊覆蓋區(qū)域的計(jì)算2自由空間損耗和覆蓋預(yù)測(cè)模型4多譜勒頻移3BTS尋呼容量計(jì)算52011,EastoneTech.AllRightsReserved.2011宜通版權(quán)所有主叫信令流程和占用信道UL：ChannelRequest（RACH）DL：ImmediateAssignment（AGCH）UL：CMserviceRequest（SDCCH）DL：CMserviceAcce

2、pt（SDCCH）DL：AuthenticationRequest（SDCCH）UL：AuthenticationRespond（SDCCH）DL：CipheringModeCmd（SDCCH）UL：CipheringModeComplete（SDCCH）DL：TMSIReallocationCommand（SDCCH）UL：TMSIReallocationComplete（SDCCH）UL：Setup（SDCCH）DL：CallProceeding（SDCCH）DL：AssignmentCommand（SDCCH）UL：AssignmentComplete（FACCH）DL：Alerting

3、（FACCH）DL：Connect（FACCH）UL：ConnectAcknowledge（FACCH）2011,EastoneTech.AllRightsReserved.2011宜通版權(quán)所有重疊覆蓋區(qū)域計(jì)算重疊覆蓋區(qū)域計(jì)算為避免信號(hào)衰減過(guò)快引起的手機(jī)小區(qū)重選判斷時(shí)間（5秒）或切換判別時(shí)間不足從而引起脫網(wǎng)或掉話。移動(dòng)速度越高穿越重疊區(qū)域的時(shí)間越短，當(dāng)UE移動(dòng)速度足夠快以至于穿越切換區(qū)的時(shí)間小于系統(tǒng)處理切換的最小時(shí)延，則切換流程無(wú)法完成，導(dǎo)致掉話；或者由于鄰區(qū)信號(hào)超過(guò)服務(wù)小區(qū)未滿5s，導(dǎo)致無(wú)法及時(shí)重選而脫網(wǎng)。問(wèn)題一：時(shí)速問(wèn)題一：時(shí)速100km/h100km/h，重疊覆蓋區(qū)域必須達(dá)到，重疊覆蓋區(qū)

4、域必須達(dá)到277.78277.78米；米；問(wèn)題二：時(shí)速問(wèn)題二：時(shí)速200km/h200km/h，重疊覆蓋區(qū)域必須達(dá)到，重疊覆蓋區(qū)域必須達(dá)到555.56555.56米；米；問(wèn)題三：時(shí)速問(wèn)題三：時(shí)速300km/h300km/h，重疊覆蓋區(qū)域必須達(dá)到，重疊覆蓋區(qū)域必須達(dá)到833.33833.33米；米；2011,EastoneTech.AllRightsReserved.2011宜通版權(quán)所有多譜勒頻移多譜勒頻移多普勒效應(yīng)是指物體輻射的波長(zhǎng)因?yàn)楣庠春陀^測(cè)者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生變化，在運(yùn)動(dòng)的波源前面，波被壓縮，波長(zhǎng)變得較短，頻率變得較高，在運(yùn)動(dòng)的波源后面，產(chǎn)生相反的效應(yīng)，波長(zhǎng)變得較長(zhǎng)，頻率變得較低，波源的速

5、度越高，所產(chǎn)生的效應(yīng)越大，根據(jù)光波紅/藍(lán)移的程度，可以計(jì)算出波源循著觀測(cè)方向運(yùn)動(dòng)的速度，恒星光譜線的位移顯示恒星循著觀測(cè)方向運(yùn)動(dòng)的速度，這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。由于多普勒效應(yīng)，移動(dòng)臺(tái)接收到信號(hào)的頻率，和基站實(shí)際發(fā)射信號(hào)的頻率有一定的差異。如果移動(dòng)臺(tái)以速率V遠(yuǎn)離基站，假設(shè)基站的頻率源為fMHZ，則移動(dòng)臺(tái)接收信號(hào)的頻率f=f*COS0*(V/C)。GSM規(guī)范規(guī)定手機(jī)最大偏差范圍為規(guī)范規(guī)定手機(jī)最大偏差范圍為300hz以內(nèi)。以內(nèi)。2011,EastoneTech.AllRightsReserved.2011宜通版權(quán)所有重疊覆蓋和多譜勒頻移優(yōu)化案例重疊覆蓋和多譜勒頻移優(yōu)化案例廣深高鐵珠村段由鐵通吉山、東

6、安工業(yè)區(qū)和吉山小學(xué)覆蓋，鐵通吉山到兩個(gè)站點(diǎn)的距離分別為480米和600米(參考公式f=F*(cos)*(V/C)，F(xiàn)：中心頻率，單位Hz，V：列車(chē)運(yùn)行速度，單位：m/s，C：光速(1).該段火車(chē)的設(shè)計(jì)時(shí)速為200公里/小時(shí)，假設(shè)重選時(shí)延和切換時(shí)長(zhǎng)均為5秒，請(qǐng)?jiān)u估改路段會(huì)存在什么問(wèn)題，如何優(yōu)化，類(lèi)似情況應(yīng)如何解決。(2).由于周?chē)侵写逵休^多私裝直放站，造成GSM900頻段上行干擾較大，因此鐵通吉山和東安工業(yè)區(qū)都采用DCS1800覆蓋，請(qǐng)問(wèn)會(huì)不會(huì)存在問(wèn)題，若有如何對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。2011,EastoneTech.AllRightsReserved.2011宜通版權(quán)所有重疊覆蓋和多譜勒頻移優(yōu)化

7、案例重疊覆蓋和多譜勒頻移優(yōu)化案例解：(1).火車(chē)每秒行駛距離為200/3600=55.5米，因此為保障及時(shí)重選和切換，兩個(gè)小區(qū)的覆蓋重疊區(qū)域要大于10S即555米。該路段顯然不能滿足此條件，會(huì)出現(xiàn)來(lái)不及切換或重選從而掉話或起呼失敗的現(xiàn)象。優(yōu)化方法： 將東安工業(yè)區(qū)天線調(diào)走，避免覆蓋鐵路。 對(duì)于類(lèi)似情況，主要要保障基站覆蓋距離足夠，可以通過(guò)加裝直放站或光纖拉遠(yuǎn)的方式、小區(qū)分裂等拓展站點(diǎn)覆蓋距離。(2).當(dāng)列車(chē)與站點(diǎn)相對(duì)而行時(shí)，偏差最大，達(dá)到f=f*COS0*(V/C)=1800*106*1*(55.5/(3*108)=333Hz。GSM規(guī)范規(guī)定手機(jī)最大偏差范圍為300hz以內(nèi)，因此時(shí)速200公里的

8、列車(chē)會(huì)超出此范圍，影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行。優(yōu)化方式： 對(duì)于高速運(yùn)行的鐵路，不能使用DCS1800覆蓋，而應(yīng)采用GSM900進(jìn)行覆蓋，此時(shí)最大允許運(yùn)行時(shí)速可達(dá)到360KM/小時(shí)，實(shí)際中還跟各廠家設(shè)備的解調(diào)能力有關(guān)，同時(shí)還應(yīng)采用所有天線同向進(jìn)行覆蓋，減小多普勒頻移的影響。對(duì)于外部干擾，需要通過(guò)整治進(jìn)行排查清除，提高通話質(zhì)量。2011,EastoneTech.AllRightsReserved.2011宜通版權(quán)所有自由空間損耗和覆蓋預(yù)測(cè)模型覆蓋預(yù)測(cè)模型分類(lèi)Okumura/Hata模型：適用于900M宏蜂窩預(yù)測(cè)；COST231-Hata模型：適用于1800M宏蜂窩預(yù)測(cè)；COST231Walfish-Ikegam

9、i模型：適用于900M和1800M的微蜂窩；實(shí)地校正的傳播模型如愛(ài)立信999中模型：適用于900M和1800M的宏蜂窩；Keenan-Motley模型：適用于室內(nèi)傳播。Okumura/Hata模型多用于市區(qū)的路徑損耗預(yù)測(cè)，計(jì)算公式：Lp=A-13.82logHb+(44.9-6.55logHb)logd-a(Hm)自由空間損耗：05. 197. 4)75.11(log22 . 3)(mhham83.146900 A71.1541800 A， 2011,EastoneTech.AllRightsReserved.2011宜通版權(quán)所有上下行無(wú)線傳播損耗上下行無(wú)線傳播損耗計(jì)算上下行線路的最大允許路徑

10、損耗LU=Pmt+Gam+Gab+Gdb-Lfb-Pbr（1）； LD=Pbt-Lcb-Lfb+Gab+Gam-Pmr（2）u Pmt-移動(dòng)臺(tái)(手機(jī))發(fā)射機(jī)最大輸出功率，GSM900取2W即33dBm，GSM1800取1W即30dBm；u Gam-移動(dòng)臺(tái)天線增益（手機(jī)；u Gdb-基站分集天線增益；u Gab-基站天線增益(定向性天線；u Lfb-基站饋線及接頭損耗,取35dB；u Pbr-基站接收機(jī)接收射頻信號(hào)電平；u Pbt-基站發(fā)射機(jī)最大輸出功率；u Lcb-基站發(fā)射機(jī)合并器損耗,取3dBm；u Pmr-移動(dòng)臺(tái)接收機(jī)接收射頻信號(hào)電平。2011,EastoneTech.AllRightsR

11、eserved.2011宜通版權(quán)所有無(wú)線傳播優(yōu)化案例無(wú)線傳播優(yōu)化案例某地區(qū)有用戶投訴，經(jīng)了解，周邊沒(méi)有基站，最近的基站為距離約4公里的九佛蟹莊村，如下圖，請(qǐng)結(jié)合無(wú)線傳播理論，回答下列問(wèn)題：(參考數(shù)據(jù)：基站發(fā)射功率43dBm,H2D合路-雙工器損耗4.5dB,饋線損耗3dB,基站天線增益15dBi,手機(jī)靈敏度-102dBm，人體損耗3dB,手機(jī)發(fā)射功率33dBm，手機(jī)天線增益-2dB，基站天線分集接收增益5dB,基站靈敏度-110dBm。Log2=0.3；log4=0.6；log5=0.7；log6=0.78)請(qǐng)回答：(1).該基站上、下行最大允許無(wú)線傳播損耗分別是多少？(2).假設(shè)基站天線掛高

12、Hb25米，取用戶手機(jī)高度為2米，采用奧村哈塔模型計(jì)算，基站的有效覆蓋范圍為多少？(3).根據(jù)計(jì)算結(jié)果估計(jì)用戶投訴內(nèi)容是什么？如何進(jìn)行優(yōu)化？2011,EastoneTech.AllRightsReserved.2011宜通版權(quán)所有無(wú)線傳播優(yōu)化案例無(wú)線傳播優(yōu)化案例解： (1).上行最大允許無(wú)線傳播損耗分別是：33-3+(-2)+15+5-3-(-110) =155dB;下行最大允許無(wú)線傳播損耗分別是：43-4.5-3+15-3+(-2)-(-102) =147.5dB。(2).根據(jù)奧村哈塔公式為：Lp= A-13.82logHb+(44.9-6.55logHb)logd-a(Hm), 取A=14

13、6.8，f=900Mhz，a(Hm)=1.05。 Logd=(LP +a(Hm)-A+13.82logHb)/(44.9-6.55logHb) =(147.5+1.05-146.8+13.82*LOG(25)/(44.9-6.55*LOG(25) =0.5895 d=3.89KM(3).由于下行覆蓋距離只有3.89公里，小于投訴地點(diǎn)4公里，會(huì)出現(xiàn)用戶手機(jī)有信號(hào)但是無(wú)法撥打的情況。 優(yōu)化的辦法：更換高增益天線、加裝塔放提高基站接收靈敏度。2011,EastoneTech.AllRightsReserved.2011宜通版權(quán)所有尋呼結(jié)構(gòu)尋呼結(jié)構(gòu)2011,EastoneTech.AllRightsR

14、eserved.2011宜通版權(quán)所有BTS理論尋呼塊理論尋呼塊2011,EastoneTech.AllRightsReserved.2011宜通版權(quán)所有尋呼容量計(jì)算案例尋呼容量計(jì)算案例某一密集城區(qū)，都在同一個(gè)位置區(qū)。MSC的尋呼方式為T(mén)MSI尋呼且重發(fā)次數(shù)為3次，同時(shí)為提高尋呼成功率打開(kāi)了全網(wǎng)尋呼功能。組合BCCH，AGBLK=1，相同尋呼間幀數(shù)編碼MFRNS為4。觀察忙時(shí)小區(qū)性能測(cè)量話統(tǒng)（30分鐘話統(tǒng)）中的“尋呼請(qǐng)求次數(shù)”為32401次。1）在以上條件下請(qǐng)計(jì)算基站每秒發(fā)送尋呼消息的最大次數(shù)；2）假設(shè)超過(guò)理論最大尋呼容量的50后，尋呼信道會(huì)發(fā)生擁塞，請(qǐng)分析該本地網(wǎng)存在什么問(wèn)題？3）僅改變信道類(lèi)型是否能解決該問(wèn)題？說(shuō)明理由。 解：1）一個(gè)尋呼塊可以發(fā)送2個(gè)IMSI尋呼或4個(gè)TMSI尋呼組合BCCH/SDCCH的尋呼組數(shù)=(3-AGBLK)*MFRMS基站每秒發(fā)送尋呼消息的最大次數(shù)約為：（3-1）*4（MFRMS）/(4.