阴影衰落余量
2021高职 5G全网建设技术 试题8(赛项赛题)
2021年全国职业院校技能大赛5G全网建设技术赛项（高职组）竞赛任务书竞赛须知1.竞赛内容分布➢竞赛阶段1任务：5G网络规划部署（25分）➢竞赛阶段2任务一：5G室分站点工程建设（12分）任务二：5G室外站点工程建设（8分）➢竞赛阶段3任务：5G网络运维优化（50分）2.竞赛时间竞赛时间为1.5天，共8 个小时。
3.竞赛注意事项1）任务书共33页，如出现任务书缺页，字迹不清等问题，请及时向裁判申请更换任务书。
2）竞赛所需的硬件、软件和辅助工具由组委会统一布置，选手不得私自携带任何软件、移动存储、辅助工具、移动通信设备等进入赛场。
3）选手提交的资料不得出现学校、姓名等与身份有关的信息，否则成绩无效。
4）5G网络规划部署、5G室分站点工程建设与5G室外站点工程建设所有既有配置和数据均依照工程实际配置，不可更改原有网络规划及数据，赛事已设置自动监控，5G网络规划部署任务对原有规划数据改动一处扣5分，5G室分站点工程建设与5G室外站点工程建设任务对原有规划数据改动一处扣1分，直到该项任务总分扣完为止。
5）比赛完成后，所有电脑保持运行状态，不要随意关闭电脑。
比赛设备、软件和赛题请保留在座位上，禁止将比赛所用的所有物品（包括试卷和草稿纸）带离赛场。
6）裁判以各参赛队队长提交的结果为主要评分依据。
在比赛结束前，完成任务书所要求的操作。
5G网络规划部署中网络规划计算部分结果在标准答案上下浮动10%视为正确，超过浮动范围不得分。
5G室分站点工程建设与5G室外站点工程建设中工程预算金额计算结果四舍五入保留至小数点后两位，在标准答案上下浮动5元视为正确。
7）参赛队需按任务书中要求完成相应的业务测试，如会话、联网、切换、重选、漫游、切片应用等。
若完成非任务书要求的测试项目，不得分。
8）各项竞赛内容得分总和为参赛队得分，按照总得分从高到低排定名次。
若得分相同，按照5G网络规划部署、5G网络运维优化、5G 站点工程建设的得分高低依序排名。
第2章 路径损耗和阴影衰落
|
E
|
2
|
Ed
| sin( )
2
2
|
Ed
| sin( 2 hT hR R
)
PR
Ae
| E |2
0
Ae
4|
R
)
PR
4PT
(
4 R
)2
GT
GR
sin2 ( 2 hT hR R
)
—修正的Friis方程
如果R比hT hR大得多，sin可用来近似，
PR
PT
GT
2
路径损耗、阴影及多径与距离的关系
Pr (dB) Pt
仅路径损耗 阴影及路径损耗 多径、阴影及路径损耗
log(d )
3
2.1 无线电波传播
1）自由空间或视距传输（直射）； 2）反射：当无线电波遇到碰到几何尺寸比电磁波波长大
得多的物体，发生反射，如建筑物、山脉和过往车辆等； 3）绕射：当无线电波被尖利边缘阻挡时会发生绕射；
29
2.4.1 地面传播：物理模型
二、绕射
来构造一个圆族，经过每个圆从T到R的路径长度为：
R q / 2 q为整数，额外路径长度为半
波长的整数倍的点的集合；
R h2 d1 d2 , v h （2 d1 d2）
2 d1d2
d1d 2
h rq
qd1d2 ,
d1 d2
vq 2q
即菲涅尔-基尔霍夫绕射参数vq定义了一个额外路径不变的椭圆；
其中：(t) 2 f (t)t (t)
7
2.2 发送和接收信号模型
s(t) (t) cos((t) 0 ) cos(2 fct) (t) sin((t) 0) sin(2 fct) 可定义载频为fc的带通信号s(t) sI (t) cos(2 fct) sQ (t) sin(2 fct)
室内传播模型
下行链路预算模型为：天线口功率（dBm）=路径损耗+阴影衰落余量（dB）+人体损耗（dB）-终端接收增益（dB）+终端接收灵敏度（dBm）1、路径损耗根据室内传播模型Keenan-Motley：LP=32.5+20logf+20logd+pWiLP：路径损耗f：频率（MHz）取值2600Mhzd：发射机与接收机间距离（km）取值0.02P：墙壁的数目取值2Wi：室内墙壁损耗取值20dBLP=32.5+20lg(2600)+20lg(0.02)+2*20=106.822、阴影衰落余量阴影衰落遵循对数正态分布，又称慢衰落。
决定阴影衰落的主要参数有阴影衰落的标准方差和边缘通信概率，阴影衰落标准方差的典型值在5～12dB之间，一般取8dB，边缘通信概率是根据服务质量要求有关，服务质量越高边缘概率越大。
阴影衰落余量=NORMINV(边缘覆盖概率,0,标准方差)，其中的0是指正态分布函数的均值。
阴影衰落余量= NORMINV(95%,0,8)=13.163、人体损耗人体对电磁信号的影响，一般取3dB。
4、终端接收增益是指接收机的天线增益，一般取0dB。
5、终端接收灵敏度终端接收灵敏度=噪声功率+噪声系数+信噪比噪声功率=热噪声功率谱密度*带宽热噪声功率谱密度=K*TK:玻尔兹曼常数（J/K）1.38*10-23J/KT：绝对温度（K）300K(27℃)热噪声功率谱密度=10lg（K*T*1000）=-174dBm/Hz带宽（Hz）:20*106Hz噪声功率=-174+10lg(20*106)=-174+73=-101dBm噪声系数:输入端信噪比/输出端信噪比，取5dB信噪比：-6dB终端接收灵敏度=-101+5-6=-102dBm天线口功率（dBm）=106.82+13.16+3-102=20.98。
路径损耗、阴影衰落和多径衰落
路径损耗、阴影衰落和多径衰落转载▼路径损耗（path loss）是由发射功率的辐射扩散及信道的传输特性造成的。
在路径损耗模型中一般认为对于相同的收发距离，路径损耗也相同。
阴影（shadowing）效应是发射机和接收机之间的障碍物造成的，这些障碍物通过吸收、反射、散射和绕射等方式衰落信号功率，严重时甚至会阻断信号。
多径衰落即接收机所接收到的信号是通过不同的直射、反射、折射等路径到达接收机。
由于电波通过各个路径的距离不同，因而各条路径中发射波的到达时间、相位都不相同。
不同相位的多个信号在接收端叠加，如果同相叠加则会使信号幅度增强，而反相叠加则会削弱信号幅度。
这样，接收信号的幅度将会发生急剧变化，就会产生衰落。
路径损耗引起长距离上（100m～1000m）接收功率的变化，而阴影引起障碍物尺度距离上（室外环境是10m～100m，室内更小）功率的变化。
两者在相对较大的距离上引起功率变化，故称其为大尺度传播效应（largescale propagation effect）。
多径信号干扰也会引起接收功率的变化，但这种变化发生在波长数量级距离上，这个距离较短，所以称为小尺度传播效应（smallscale propagation effects）。
多径信号的时延扩展可以导致频率选择性衰落（frequency-selective fading），即针对信号的中不同的频率万分，无线传输信道会呈现不同的随机响应，由于信号中不同频率分量的衰落是不一致的，所以经过衰落之后，信号波形就会发生畸变。
由此可以看到，当信号的速率较高，信号宽带超过无线信道的相干带宽时，信号通过无线信道后各频率分量的变化是不一样的，引起信号波形的失真，造成符号间的干扰，此时就认为发生了频率选择性衰落；反之，当信号的传输速率较低，信道带宽小于相干带宽时，信号通过无线信道后各频率分量都受到相同的衰落，因而衰落波形不会失真，没有符号间干扰，则认为信号只是经历了平衰落，即非频率选择性衰落。
5G网络覆盖与容量规划 (1)
• 射线追踪基于3D电子地图，计算电磁波信号的各条传摇 路径，其中考虑了信号的直射、反射、绕射等。
• 接收端收到的信号能量，为多径合并的效果。
模型分类
优点
传统经验模型(Rma/Uma/Umi)
计算效率高:多项式公式 成本低:对地图要求不高，可用2D地图
3Hale Waihona Puke 射线追踪模型目录Contents
1、5G无线网络规划流程 2、5G无线网络覆盖规划 3、5G无线网络容量规划 4、5G小区参数设计
CONTENTS
01Part One 5G无线网络规划流程
5G网络规划主要内容
信息收集
规模估算
仿真规划
参数规划
内容:
内容:
内容:
内容:
✓ 建网策略
✓ 估算参数确认
✓ 基于现网的已有站点仿真
2层分层玻璃
3.5GHz Penetration Loss 28 26 12 24 28 26 34 12
来源于3GPP 38.901
10cm820cm厚混凝士板(concrete slab) : 16~20dB 1cm镀膜玻璃(0度入射角): 25dB 外墙+单向透视镀膜玻璃:29dB 外墙+1堵内墙:44 dB 外墙+2堵内墙: 58dB 外墙+电梯:47dB
雨/冰雪余量
为了克服概率性的较 大降雪、降雨、裹冰 等导致信号衰减而预 留的余量
慢衰落余量
信号强度中值随着距离变化会呈现慢速变 化(遵从对数正态分布），与传播障碍物避 挡、季节更替、天变化相关，慢衰落余量 指的是为了保证长时间统计中达到一定电 平覆盖概率而预留的余量
5G链路预算与4G的差异
LTE链路预算研究及分析
LTE链路预算研究及分析黄芷辛;冯健;麦磊鑫【摘要】Link budget is fundamental for wireless network planning, significant for the estimation of network coverage capacity as well as network construction cost. In this paper, the method and major parameters affected of LTE link budget are studied, the typical values of key parameters are given, and the impact on link budget and coverage ability under different scenes and duplex mode is analyzed and summarized.% 链路预算是无线网络规划的基础环节，对网络覆盖能力和建设成本的估算具有十分重要的意义。
重点对LTE链路预算的方式及主要参数进行研究，给出了关键参数的典型取值，并分析总结不同的场景或双工方式对链路预算及覆盖能力的影响。
【期刊名称】《移动通信》【年(卷),期】2013(000)008【总页数】6页(P45-50)【关键词】LTE;链路预算;传播模型;覆盖半径【作者】黄芷辛;冯健;麦磊鑫【作者单位】广东省电信规划设计院有限公司，广东广州 510630;广东省电信规划设计院有限公司，广东广州 510630;广东省电信规划设计院有限公司，广东广州 510630【正文语种】中文【中图分类】TN915.651 前言LTE（Long Term Evolution，长期演进）是3G的演进。
它定义了多种不同的工作带宽（1.4MHz、5MHz、10MHz、15MHz及20MHz），并在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s的峰值速率，同时改善了小区边缘用户的性能，提高小区容量并减少系统延迟。
阴影衰落余量
预算中就表现为干扰余量的引入
对于反向链路，不同的负载水平对应不同的干扰上升。例如， 3dB 的干扰上升对应 50 ％ 的负载， 4dB 的干扰上升对应
60% 的负载,75%5.5db
对于前向链路，负载与干扰的关系同样存在，但难以进行理 论计算，需要通过仿真确定
在链路预算中干扰余量的取值由系统的设计容量要求决定
生效日期： 2003年12月 版本： Version 2.0 文档名：网络预规划流程 文档号：RNE-RPO100 参考： \RPO000\RPO100
002 基站列表 获取途径
001 需求分析
二 005 、 DP 地图辅助 规划 适 利用地图规划？ 用 范 围
适 用 于
网优工程师
DP 客户提供基站 信息列表？
006 局数据生成
007 局数据现场 核对和更新
007 局数据现场 核对和更新
网络规划原则
适 用 网络规划方案于 网规参数设计报告 10 网络规划方案评审报告
文档
默认参数对照表 双频网络重点参数对照表
CDMA 1X网络优化流程
网络优化
生效日期： 2003年12月 版本： Version 2.0 文档名：网络优化流程 文档号：RNE-RPO400 参考： \RPO000\RPO400
CDMA1X规划优化概论
学习目标
• 建立网络规划的整体概念，了解其对网络 的重要影响；
•
了解网络规划工作中的主要内容；
• 了解网络优化工作的主要内容；
2
课程内容
第一、 CDMA1X网络规划过程和特点 第二、 CDMA1X网络规划
第三、 CDMA1X网络优化
3
第一、 CDMA1X网络规划过程和特点
路径损耗 多径衰落 阴影效应 多普勒效应
路径损耗多径衰落阴影效应多普勒效应路径损耗是指无线信号在传输过程中由于传播距离增加而导致的信号衰减。
在无线通信中，信号在传输过程中会遇到多种因素的影响，其中路径损耗是最主要的因素之一。
路径损耗与传输距离成正比，距离越远，信号衰减越大。
多径衰落是指信号在传输过程中由于经过多条路径到达接收端，不同路径的信号相互干扰而引起的衰落现象。
当信号经过不同路径到达接收端时，由于路径长度和传播时间的不同，信号会出现相位差，导致信号之间相互叠加或相消，从而引起信号强度的变化。
阴影效应是指信号在传输过程中遇到建筑物、地形等物体的阻挡而引起的信号衰减现象。
当信号遇到建筑物等物体时，会发生衍射、反射和绕射等现象，从而使信号强度发生变化。
阴影效应是不可预测的，会导致信号强度在不同位置和时间发生剧烈变化。
多普勒效应是指当信号源或接收器相对于传播介质运动时，引起信号频率发生变化的现象。
根据多普勒效应的原理，当信号源或接收器向远离方向运动时，信号频率会降低；当信号源或接收器向靠近方向运动时，信号频率会升高。
多普勒效应在无线通信中起到重要作用，尤其在移动通信中，需要对多普勒效应进行补偿。
路径损耗、多径衰落、阴影效应和多普勒效应是无线通信中不可避免的现象，对无线信号的传输质量产生重要影响。
在无线通信中，路径损耗是由于信号在传输过程中经过空气、建筑物等介质而导致的信号衰减。
路径损耗与传输距离成正比，同时也受到频率和传输介质的影响。
在传输过程中，信号会经历自由空间损耗、地面反射损耗、穿透损耗等，这些因素都会导致信号强度的减弱。
为了克服路径损耗，可以采用增大发射功率、使用高增益天线、改进调制技术等方法。
多径衰落是由于信号在传输过程中经过多条路径到达接收端而引起的衰落现象。
在城市环境中，由于建筑物的存在，信号会经过多次反射、绕射和散射，从而引起信号强度的变化。
多径衰落会导致接收端接收到的信号出现淡化、增强或失真等现象。
为了克服多径衰落，可以采用等化技术、多天线技术等方法。
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规 划 阶 段 的 规 范 性 RNE-RPO400 和 拟制：无线网络规划部 过 审核：无线网络规划部 程 可 控 性 002 。 X周内达到 路测优化
001 基站割接
DP 周围基站 90%开通？
003 指标优化
二 、 适 用 范 围
适 用 于
验收标准？ 是 DP 否
004 网络监控
006 网络验收
网优工程师
001 具体规划 限定条件
002 频率计划 / PN规划 003 邻区规划
规 划 阶 段 的 规 范 性 RNE-RPO203 和 过 拟制：无线网络规划部 审核：无线网络规划部 程 可 004 网络规划控 方案审核性 。
客户
BSS工程师
二 、 适 用 范 围
005 网规参数 设计报告
数据设定中心
006 局数据生成
007 局数据现场 核对和更新
007 局数据现场 核对和更新
网络规划原则
适 用 网络规划方案于 网规参数设计报告 10 网络规划方案评审报告
文档
默认参数对照表 双频网络重点参数对照表
CDMA 1X网络优化流程
网络优化
生效日期： 2003年12月 版本： Version 2.0 文档名：网络优化流程 文档号：RNE-RPO400 参考： \RPO000\RPO400
二 、 适 用 范 围
适 用 于
验收方法
006 具体规划 限定条件
007 具体规划
文档
网络规划原则 网优验收标准与方法 默认参数对照表 双频网络重点参数对照表
9
CDMA 1X规划流程－具体规划
具体规划
生效日期： 2003年12月 版本： Version 2.0 文档名：具体规划流程 文档号：RNE-RPO203 参考： \RPO000\RPO200\RPO203
001 小区命名 编号原则
网优负责人 / 客户
002 频率计划/ PN规划原则 003 覆盖容量 分析 004 参数规划 分析
规 划 阶 段 的 规 范 RNE-RPO202 性 和 拟制：无线网络规划部 过 审核：无线网络规划部 程 可 控 性 005 。 验收标准与
规划原则
生效日期： 2003年12月 版本： Version 2.0
网络规划的目标
CDMA 1X网络规划流程 CDMA与GSM网络规划
的区别
4
网络规划的目标
在一定的成本下，在满足网络服务 质量的前提下，建设一个容量和覆 盖范围都尽可能大的无线网络，并 适应未来网络发展和扩容的要求。
覆盖
容量
质量
成本
通过网络规划实现各方面良好的平衡
5
CDMA 1X预规划流程
网络预规划
现网评估
009 电磁背景 测试 测试电磁背景？
DP
文档
6
电磁背景测试报告 现网评估报告
网络预规划方案
CDMA 1X网络规划基本流程
网络规划
生效日期： 2003年12月 版本： Version 2.0 文档名：网络规划流程 文档号：RNE-RPO200 参考： \RPO000\RPO200
规 划 阶 段 的 规 范 性 RNE-RPO200 和 过 拟制：无线网络规划部 审核：无线网络规划部 程 可 控 性 。
覆盖区内前反向链路要达到平衡
15
参数
可以将CDMA 1X链路预算涉及到的参数进行分类——
设备相关的参数：发射功率、接收机灵敏度、器件及线缆损耗、天线增 益 无线环境相关参数：快衰落、慢衰落、地物损耗
请描述网络规划的过程？
CDMA和GSM网络规划 的区别？
13
第二、 CDMA1X网络规划
第一节 覆盖规划
第二节 容量规划
第三节 功率规划
第四节 切换规划
14
链路预算
发射/接收功率 馈线损耗 天线增益 软切换增益 干扰余量
衰落余量 路径损耗 天线增益 接收/发射功率
前 向 链 路
反 向 链 路
001 勘测需求 讨论 001 勘测需求 讨论
网优负责人
规 划 阶 段 的 规 范 性 RNE-RPO201 和 过 拟制：无线网络规划部 审核：无线网络规划部 程 可 003 控 现场勘测 性 。
005 勘测报告 审核 005 勘测报告 审核
客户
002 勘测准备
003 现场勘测
二 、 适 用 范 围
CDMA1X规划优化概论
学习目标
• 建立网络规划的整体概念，了解其对网络 的重要影响；
•
了解网络规划工作中的主要内容；
• 了解网络优化工作的主要内容；
2
课程内容
第一、 CDMA1X网络规划过程和特点 第二、 CDMA1X网络规划
第三、 CDMA1X网络规划过程和特点
生效日期： 2003年12月 版本： Version 2.0 文档名：网络预规划流程 文档号：RNE-RPO100 参考： \RPO000\RPO100
002 基站列表 获取途径
001 需求分析
二 005 、 DP 地图辅助 规划 适 利用地图规划？ 用 范 围
适 用 于
网优工程师
DP 客户提供基站 信息列表？
是
DP Yes
否
005 技术支持
网络优化原因？
11
CDMA与GSM网络规划的区别
CDMA 规划方法 覆盖 频率规划 预测 仿真
动态覆盖
GSM 预测
与容量和干扰有关
静态覆盖
复杂，关键技术 静态容量
语音业务为主
简单，N=1 干扰受限
多业务、高速率
12
容量规划
数据业务规划
问题
网络规划的目标是什么？
网优工程师
004 勘测报告
006 工程参数 总表
无线勘测准备自检表
适 用 无线勘测现场报告(XXX基站) 于 8
文档
无线勘测报告(XXX基站) 无线勘测汇总表
工程参数总表
CDMA 1X规划流程－规划原则
具体
文档名：规划原则流程 文档号：RNE-RPO202 参考： \RPO000\RPO200\RPO202
001 预规划
002 无线勘测
二 规划原则 、 适 用 范 围
适 用 于
003
004 具体规划
005 基站割接
7
CDMA 1X规划流程－现场勘测
无线勘测
生效日期： 2003年12月 版本： Version 2.0 文档名：无线勘测流程 文档号：RNE-RPO201 参考： \RPO000\RPO200\RPO201
规 划 阶 段 的 规 范 性 RNE-RPO100 和 过 拟制：无线网络规划部 程 审核：无线网络规划部 可 003 控 DP 现网分析/ 勘测 需要勘测？ 性 004 。
客户提供 基站信息
006
DP 需要模型校正？
模型校正 007
DP 需要预测仿真？
预测仿真 008
010 预规划方案
DP 需要评估现网？