關(guān)于3G基站覆蓋半徑的估算

　　在第三代移動(dòng)通信的發(fā)展和建設(shè)中，基站的選址和布局直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量情況。因此，根據(jù)合適的傳播模型及路徑損耗，可以計(jì)算出基站的覆蓋半徑。

　　在過(guò)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(shù)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(jiǎn)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(lái)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(lái)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(zhǎng)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(yǔ)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(yǔ)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(jiàn)表3）。

　　表3

　　天線高度(M)采用傳播模型語(yǔ)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(guò)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(shuō)，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(méi)有把穿透損耗考慮進(jìn)來(lái)，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(yǔ)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