任務(wù)描述與任務(wù)流程

網(wǎng)絡(luò)的整體評估規(guī)劃是網(wǎng)絡(luò)新建項(xiàng)目的前提。經(jīng)過前期的數(shù)據(jù)采集分析，已統(tǒng)計(jì)出某市的傳播模型，需要預(yù)測該區(qū)域的小區(qū)覆蓋半徑和站點(diǎn)數(shù)。如果你是一名從事網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的工程技術(shù)人員，請根據(jù)已有的傳播模型和調(diào)研數(shù)據(jù)，完成該城市網(wǎng)絡(luò)的覆蓋規(guī)劃估算。學(xué)習(xí)導(dǎo)圖能力目標(biāo)思政目標(biāo)知識目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)責(zé)任感。010203（1）掌握覆蓋規(guī)劃的流程；（2）掌握移動(dòng)信道傳播模型和傳播損耗的計(jì)算方法；（3）掌握鏈路預(yù)算的流程與計(jì)算方法；（4）掌握覆蓋估算的要素和計(jì)算方法。（1）能夠根據(jù)傳播模型完成傳播損耗的估算；（2）能夠根據(jù)鏈路預(yù)算參數(shù)完成上/下行鏈路允許最大路徑損耗的估算；（3）能夠*完成小區(qū)最大覆蓋半徑、單站最大覆蓋面積和覆蓋站點(diǎn)數(shù)的估算。任務(wù)目標(biāo)知識儲備（一）移動(dòng)信道的基本特征：電波傳播方式

散射波地表面波1直射波42反射波53繞射波電波受傳播環(huán)境的影響，主要存在以下傳播方式。知識儲備（一）移動(dòng)信道的基本特征：信道衰落

根據(jù)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的距離，一般將無線信道分為大尺度模型和小尺度模型。大尺度模型描述的是長距離上的信號強(qiáng)度變化情況，小尺度模型則描述短距離或者短時(shí)間內(nèi)信號強(qiáng)度的快速變化。1大尺度衰落成因現(xiàn)象:陰影效應(yīng)影響2小尺度衰落成因現(xiàn)象：多徑效應(yīng)、多普勒頻移影響知識儲備（二）移動(dòng)信道傳播模型傳播模型提供了空口傳播增益和損耗的完整估算方法。換言之，無線傳播模型通過描述發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的信號傳播行為，準(zhǔn)確估算出小區(qū)覆蓋半徑，精確完成區(qū)域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的規(guī)劃。自由空間傳播損耗：在自由空間（各向同性、無吸收、電導(dǎo)率為0的均勻介質(zhì)，例如真空）中，能量的擴(kuò)散也會引起電波的衰減，稱為自由空間傳播損耗。自由空間傳播損耗與傳播距離和工作頻率有關(guān)(1-2-1)知識儲備（二）移動(dòng)信道傳播模型典型低頻信道模型奧村-哈塔(Okumura-Hata)模型COST-231-Hata模型COST-231-WI模型通用傳播模型(標(biāo)準(zhǔn)宏小區(qū)傳播模型或Aircom模型)*注意各種傳播模型適用場景的區(qū)別，例如，頻率范圍、地形環(huán)境。知識儲備（二）移動(dòng)信道傳播模型5G信道模型（高頻信道模型）城市微蜂窩（UrbanMicroCell，UMi）場景城市宏蜂窩（UrbanMacroCell，UMa）場景郊區(qū)宏蜂窩（RuralMacroCell，RMa）場景室內(nèi)熱點(diǎn)（IndoorHotspot，InH）場景*注意區(qū)分各種傳播模型的適用場景。知識儲備（三）穿透損耗

穿透損耗是指當(dāng)信號源在建筑物外時(shí)，建筑物外的接收信號強(qiáng)場與建筑物內(nèi)的強(qiáng)場比值。穿透損耗與建筑物的結(jié)構(gòu)、信號源位置和入射角度等有關(guān)。穿透損耗與頻率直接相關(guān)，與空口技術(shù)沒有直接關(guān)系。在覆蓋規(guī)劃時(shí)，可簡化損耗模型：知識儲備（四）接收靈敏度

接收靈敏度是指無線設(shè)備正常工作所需的天線口最小信號接收功率。無線設(shè)備接收靈敏度越高可捕獲弱信號的能力越強(qiáng)，若接收的信號能量小于它的接收靈敏度時(shí)，無線設(shè)備將不會接收到任何數(shù)據(jù)。

接收靈敏度受帶寬范圍內(nèi)的熱噪聲、系統(tǒng)的噪聲系數(shù)和系統(tǒng)分析信號時(shí)需要的最小信噪比。知識儲備（五）饋線損耗

饋線損耗是射頻拉遠(yuǎn)單元（RemoteRadioUnit，RRU）與天線接口之間的跳線損耗，會降低接收機(jī)的接收電平，從而對覆蓋能力產(chǎn)生影響，一般取0.5dB。5G系統(tǒng)采用AAU，不存在饋線損耗。知識儲備（六）干擾余量當(dāng)小區(qū)上/下行負(fù)荷增加時(shí)，基站和終端的靈敏度下降，導(dǎo)致覆蓋范圍收縮。為保證正常的覆蓋需求，需要預(yù)留一定的余量。上行干擾余量：由于其他小區(qū)干擾導(dǎo)致的在熱噪聲基礎(chǔ)上的干擾抬升，與業(yè)務(wù)速率和負(fù)載比例有關(guān)。用于調(diào)整上行期望接收功率的大小，從而滿足不同環(huán)境的要求。下行干擾余量：可以由小區(qū)的幾何因子、鄰區(qū)負(fù)載比例以及信干噪比SINR計(jì)算取得。用于調(diào)整下行發(fā)射功率的大小，從而滿足不同環(huán)境的需求。知識儲備（七）覆蓋規(guī)劃流程

無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃通過覆蓋和容量估算來確定網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基本規(guī)模。其中，覆蓋估算需要先使用鏈路預(yù)算來確定小區(qū)的覆蓋半徑，然后基于覆蓋半徑確定滿足區(qū)域覆蓋的基站數(shù)量。覆蓋規(guī)劃的流程如下：1.確定覆蓋指標(biāo)要求；2.確定傳播模型；3.通過鏈路預(yù)算表分別計(jì)算滿足上、下行覆蓋要求的覆蓋能力（覆蓋半徑）；4.根據(jù)站型計(jì)算單個(gè)站點(diǎn)覆蓋面積；5.用規(guī)劃區(qū)域面積除以單個(gè)站點(diǎn)覆蓋面積得到滿足覆蓋的站點(diǎn)數(shù)。知識儲備（八）鏈路預(yù)算：4G與5G的鏈路預(yù)算的差異

鏈路預(yù)算是對通信鏈路中的增益和損耗進(jìn)行核算。也就是計(jì)算在一個(gè)業(yè)務(wù)連接中、滿足目標(biāo)接收功率的情景下，通信鏈路所允許的最大傳播損耗。結(jié)合傳播模型確定覆蓋區(qū)域的大小，從而得出滿足網(wǎng)絡(luò)覆蓋需求的基站數(shù)。4G與5G的鏈路預(yù)算的差異是：知識儲備（八）鏈路預(yù)算：4G鏈路預(yù)算

上行鏈路預(yù)算下行鏈路預(yù)算知識儲備（八）鏈路預(yù)算：5G鏈路預(yù)算

上行鏈路預(yù)算下行鏈路預(yù)算知識儲備（九）覆蓋估算：4G系統(tǒng)的覆蓋估算

結(jié)合鏈路預(yù)算獲得最大允許路損，再根據(jù)站型和傳播模型計(jì)算單扇區(qū)覆蓋半徑，最后根據(jù)規(guī)劃區(qū)域面積得到滿足覆蓋的站點(diǎn)數(shù)。計(jì)算單扇區(qū)覆蓋半徑知識儲備（九）覆蓋估算：4G系統(tǒng)的覆蓋估算

計(jì)算單站最大覆蓋面積計(jì)算無線覆蓋規(guī)劃站點(diǎn)數(shù)知識儲備（九）覆蓋估算：5G系統(tǒng)的覆蓋估算

計(jì)算單扇區(qū)覆蓋半徑5G系統(tǒng)的覆蓋半徑需要結(jié)合路徑損耗和傳播模型計(jì)算出終端到基站的直線距離d3D，然后通過勾股定理計(jì)算出小區(qū)的覆蓋半徑d2D。知識儲備（九）覆蓋估算：5G系統(tǒng)的覆蓋估算

計(jì)算單扇區(qū)覆蓋半徑知識儲備（九）