在第三代移动通信的发展和建设中，基站的选址和布局直接影响到整个系统的服务质量情况。因此根据合适的传播模型及路径损耗，可以计算出基站的覆盖半径。
在过去的基站覆盖半径计算中，典型的传播模型是Hata城市传播模型。Hata模型如(1)式表述：
Hata城市传输模型：
L=46.3+33.9log(f)-13.82log(Hb)+(44.9-6.55log(Hb))log(d)+Cm ……(1)
其中，L为最大路径损耗(db)；
f为载波频率(Hz)；
Hb为天线高度(米)；
d为到基站距离(米)。
中等规模城市或市郊中心树木的稀疏程度中等时：Cm=0
大城市市区中心：Cm=3。
针对3G系统，3G组织也特别推荐了一个模型，该传播模型如下：
3G传输模型：
L=40(1-O.004Hb)log(d)-18log(Hb)+21log(f)+80 ……(2)
其中，各参数的意义同(1)式。在WCDMA中，当f=2000MHz时，则上述两式简化为：
Hata城市传播模型：
L=161.17-13.82log(Hb)-(44.9-6.55log(Hb))log(d)；
3G传播模型：
L=149.32-18log(Hb)-40(1-0.004Hb)log(d)。
在考虑第三代移动通信系统的建设，尤其是基站的规划和布局时，首先要考虑不同环境下3G基站的覆盖情况。根据ITU规范的建议，通常采用上下行链路平衡的算法计算覆盖半径。由于种种原因3G业务的多样性，不同的业务有不同的性能要求，对覆盖的要求也就不一样。3G系统的路径传播损耗需要试验网得出结论，而目前则主要依据有关传播模型来估算。给出典型的3G业务上下行链路计算表如表l。其中若基站的天线增益比此大，则最大允许路径损耗更大些，而电缆损耗也与选择的型号和长度有关也存在一定变化。
表1 典型的3G业务上下行链路平衡计算表
语音 数据1 数据2
区分 下行 上行 下行 上行 下行 上行
信息速率(KHz) 8 8 144 144 144 28.8
平均TX/TCH(dBm) 30 24 30 24 30 24
最大TX/TCH(dBm) 30 24 30 24 37.14 24
电缆损耗(db) 2 0 2 0 2 0
TX天线增益(db) 13 0 13 0 13 0
TX EIRP/TCH(db) 4l 24 41 24 48.14 24
Total TX ERIP(db) 4l 24 41 24 48.14 24
RX天线增益(db) 0 13 0 13 0 13
电缆损耗(db) 0 2 0 2 0 2
噪声系数(db) 5 5 5 5 5 5
干扰预留(db) 3 3 3 3 6 1.25
总噪声(dBm/Hz) -166 -166 -166 -166 -163 -167.75
Eb/No(含宏分集)(db) 8 6.6 8 6.6 8 6.6
接收灵敏度(dBm) -118.97 -120.37 -106.42 -107.82 -103.42 -116.56
切换增益(db) 5 5 5 5 5 5
分集增益(db) O 0 O 0 O 0
其它增益/损耗(db) O 0 O O O O
人体损耗(db) 3 3 3 3 3 3
对数衰落富余(db) 11.3 11.3 11.3 11.3 11.3 11.3
最大路径损耗(db) 150.67 146.07 138.12 133.52 142.26 142.26
这样，即可得到各业务情况下，传播模型中的最大路径损耗值，如表2所示。
表2 单位：dB
语音 数据1 数据2
最大路径损耗 146.07 133.52 142.26
根据传播模型公式和表1与表2中的数据，我们得到了在不同天线高度下，不同传播模型对应的覆盖半径(见表3)。
表3
天线高度(M) 采用传播模型 语音 数据1 数据2 单位
Hb=15 Hata 1.0 0.5 0.85 Km
3G 3.O 1.4 2.4 Km
Hb=20 Hata 1.2 O.54 O.94 Km
3G 3.5 1.6 2.8 Km
Hb=25 Hata 1.3 0.58 1.0 Km
3G 4.1 1.8 3.2 Km
由表3的结果可看出，两种传播模型对应的覆盖半径差别较大，在大部分的覆盖计算中，对于城区覆盖，由于天线一般架设在较高建筑物上，高度大多超过20米，另外，考虑到实际应用中下行业务量高于上行业务量，所以在3G系统建设初期，业务种类的覆盖可按“数据2”的计算结果考虑，也就是说，城区基站覆盖半径可在3.0Km左右。
在上面的估算中，我们并没有把穿透损耗考虑进来，在一般的模拟计算中，穿透损耗大致取20db，表4给出了考虑穿透损耗后的3G基站的覆盖半径数值，数值为1.5Km左右。
天线高度(米) 采用传播模型 语音 数据1 数据2 单位
Hb=15 Hata 0.52 0.24 0.44 Km
3G 1.52 0.68 1.26 Km
Hb=20 Hata 0.61 O.28 O.51 Km
3G 1.76 0.81 1.43 Km
Hb=25 Hata 0.67 0.31 0.52 Km
3G 2.1 0.97 1.59 Km
通过以上数据，可以计算处你所在城市需要多少3G基站 |
