cdma2000无线网络超远距离覆盖规划研究

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1、CDMA2000无线网络海域超远距离覆盖规划研究文章摘要：目前国际上通用的覆盖模型都对应近区覆盖，一般只适用于20公里以内的范围，本规划方法根据目前国内几个知名厂家针对海域超远距离覆盖进行理论分析和实际测试，最终得出的海域超远距离覆盖模型，以此模型进行海域超远距离覆盖分析，并总结提高覆盖距离的相关技术。关键词：模型、天线高度、塔顶放大器、超导技术、设备功率、天馈作者简介：1海域超远距离覆盖模型1.1基本理论在一定范围和气候条件下的海面可以近似为一个光滑的球体，其半径为：re=地球半径=6370公里考虑到电波在地表大气的对流层的传播，对流层气体

2、介电常数为εr，比自由空间的介电常数εfs稍大，且随着海拔高度的增加而递减，导致电波传播速率和空气折射率产生相关的变化，直接后果是在标准大气中水平传播的电波线路是一个向地球方向弯曲的弧线，曲率半径为R≈4re，但不会与地球相交。图1电波传播平面图综合考虑，无线视距d与发射台的高度Hs和接收台的高度Hr的关系式如下：（注意：式中的括号内为对应变量的量纲，距离d为公里，高度Hs和Hr为米）d(Km)=2.67*R0(km)/1000*(Hs(m)+Hr(m))10通常，根据接收点离开发射天线的距离，称小于d的区域为明区，大于d的区域为暗区，也叫阴

3、影区。海面覆盖和陆地覆盖有所不同，当信号超过视线范围（>d），进入阴影区之后，主要依靠电磁波的绕射传播，信号衰减相对于明区要快的多。对于800M移动通信系统，信号在进入超视距的阴影区后由于绕射损耗，信号已经变得非常微弱，远小于系统中接收机的最小灵敏度，所以信号在阴影区中传播的距离相当有限。1.2海面明区的传播通过理论计算，得到海面明区的空间传播模型：LPath=20log10(4πdλ)-10log10(2-2cos(4πHsHrλd))+α=32.4+20log10(df)-10log10(2-2cos(4πHsHr1000λd))+α其中

4、：Lpath：海面明区的空间传播路径损耗；Hs：基站天线高度（米）；Hr：移动台天线高度（米）；λ：波长（米）；f：频率（Mhz）；d：通信距离（公里）；α：修正系数；模型适用条件为：f∈(100Mhz~3Ghz)。1.3海面阴影区的传播在接收点进入阴影区之后，绕射场的衰减因子可表示为：A=FX+HY1+H(Y2)单位取dB，式中：X=d/L称为天线相对距离；Y1=H1Hs，Y2=H2Hr称为天线相对高度；衰减因子A也可以写成：A=Fd+HH1+H(H2)。若已知频率和距离，分别在频率和距离的标尺上找到相应的点，其连接延长线与Fd标尺相交的点

5、所对应的值即为所求的Fd。Hh分别为基站高度增益和接收机高度增益，求Hh的方法是一样的。求出了衰减因子A的分贝值后，再加上自由空间的传输损耗，即可得接收点的传输损耗。例如：基站高度为250米，得到基站高度增益41.5dB，接收机高度为4米，得到接收机高度增益为-14.5dB；在60公里处的Fd可以通过查表得到是-37dB；计算得到60公里处的自由空间损耗为126.8dB，则接收点的传输损耗为L=-（126.8-（-37+41.5-14.5））=-136.81.4链路预算表传播影响因子因子数值单位备注CDMA带宽1.2288Mhz　热噪声谱密度

6、-173.87dBm/Hz　CDMA底噪功率-112.98dBm　业务速率9.6Kbps　10处理增益21.07dB　FER1%　　解调门限Eb/Nt4.2dB　解调门限Ec/Nt-16.87dB　基站噪声系数4dB　基站灵敏度-125.85dBm　移动台天线增益0dBi　基站天线增益18dBi　百米馈线损耗4dB/100m　基站馈线长度100m假定馈线长度为100米基站馈线损耗4dB　基站馈线接头等损耗2dB　基站天馈增益12dB　小区负载0.5%　干扰裕量3.01dB　软切换增益0dB　超远距离信号单一正态衰落方差6dB　覆盖区边缘的通信

7、概率0.75%　正态衰落裕量4.05dB　综合余量7.06dB　移动台最大发射功率23dBm终端发射功率200毫瓦手机有效全向发射功率20dBm　人体损耗3dB假定用户采用一般的CDMA终端进行通话船体穿透损耗15dB假定用户在船内通话最大允许空间损耗132.79dB　表1普通模式下链路预算表传播影响因子因子数值单位备注CDMA带宽1.2288Mhz　热噪声谱密度-173.87dBm/Hz　CDMA底噪功率-112.98dBm　10业务速率9.6Kbps　处理增益21.07dB　FER1%　　解调门限Eb/Nt4.2dB　解调门限Ec/Nt-

8、16.87dB　基站噪声系数4dB　基站灵敏度-125.85dBm　移动台天线增益5dBi假定终端使用室外全向天线基站天线增益18dBi　百米馈线损耗4dB/100