450MHz/800MHz CDMA网络融合分析

中国电信目前运营有两张基于cdma2000的网络，即450MHzCDMA致富通无线接入网络和800MHzCDMA网络，两张网络的覆盖既有重叠覆盖的区域，也有独立覆盖的区域，可以预见的是，在相当长的时间内，两张网络将会共存下去，但今后两网如何共存，以何种方式共同发展，以及两网是否有融合的可能都是中国电信面临的问题。

450MHz/800MHz单基站覆盖情况对比

假定在同等条件下，450MHz和800MHz两种频率的网络在不同地形环境（包括密集城区、一般城区、郊区、农村、高速公路），进行前反向链路预算对比。

1.链路预算

链路预算是用于确定某一给定无线链路的最大允许路径损耗。一定传播环境下，小区的覆盖范围大小直接取决于收发端之间所允许的最大路径损耗。

链路预算中的最大允许路径损耗可大致用下列公式定性表示：

最大允许路径损耗＝发射功率－接收机灵敏度－裕量-其它

简单归结为五部分：发射端、接收端、最大允许路径损耗、裕量和其它。

(1）发射功率主要是指天线的有效发射功率，可以是EIRP（有效全向发射功率）也可以是ERP（有效发射功率）。公式分别表示如下：

EIRP=发射功率（dBm）+发射天线增益（dBi）-馈线损耗（dB）-人体损耗（dB）-跳线损耗(dB)-其他损耗估计（dB）

(2）接收机灵敏度(Prec)数据速率和最坏的信道条件下在天线接收端要求的最小信号水平。公式表示如下：

Eb/No=Prec/(数据速率×热噪声功率谱密度)

由上式可得到用dBm表示的接收机灵敏度：

Prec(dBm)=热噪声功率谱密度（dBm/Hz）+(Eb/No)req(dB)+数据速率（dB-Hz）

(3）裕量和其它（包括衰落裕量、干扰裕量、穿透损耗、软切换增益等）。

其中，衰落裕量是充分考虑了信道衰落变化的情况，为保证小区中通信的可靠性而预留的量。它是与一定的小区边缘通信概率要求相对应的。

2.各频段链路预算和覆盖半径对比

场景对比的基本条件：9.6k语音业务、全向基站、终端为无增益手持机、考虑建筑物和车体损耗等、不同地形环境考虑（包括密集城区、一般城区、郊区、农村和高速公路五类）。

下面对450MHz、800MHz两个频段，在不同地形环境进行覆盖对比分析。

(1)前向链路预算对比（基站—＞终端）

通过相同频率不同地形环境覆盖对比可以看出，对于同频率在不同的环境下，前向覆盖差别主要来源于正态衰落方差和建筑物穿透损耗。800MHz频率前向覆盖半径：密集城区<一般城区<郊区<农村<高速公路；450MHz频率覆盖半径：密集城区<一般城区<郊区<农村<高速公路。

表1  不同频率同类地形覆盖对比表

通过不同频率、同地形环境覆盖对比（如表1所示）可以看出，在同类地形覆盖情况下，450MHz的前向覆盖半径>800MHz的前向覆盖半径，大约是1.22～1.27倍。若考虑450MHz的终端采用室外定向天线（八木天线有11dBi的增益），450MHz的前向覆盖半径大约是800MHz的2.5～2.9倍。

频率不同导致覆盖的差别，除频率外，主要还取决于天馈线缆损耗和穿透损耗，频率越高，馈线损耗越高;频率越低，穿透损耗越高，无线信号的穿透能力是频率及建筑物高度的函数，如在市区底层，450MHz较800MHz的穿透损耗高约4dB。

(2)反向链路预算对比（终端—＞基站）

通过同频率不同地形环境覆盖对比发现，对于同频率在不同的环境下，反向覆盖差别主要来源于正态衰落方差和建筑物穿透损耗，800MHz频率反向覆盖半径：密集城区<一般城区<郊区<农村<高速公路；450MHz频率反向覆盖半径：密集城区<一般城区<郊区<农村<高速公路。

表2  不同频率同地形环境覆盖对比

从表2可以看出，在同类地形覆盖情况下，450MHz的反向覆盖半径>800MHz的反向覆盖半径,大约在1.20～1.25倍。若考虑450MHz采用室外定向天线（八木天线增益11dBi），450MHz的反向覆盖半径大约是800MHz覆盖半径的2.48～2.58倍。

此外，由于450MHz是公共频段，尤其在城区，存在干扰的几率较大，对覆盖有一定影响。

3.单基站覆盖对比小结

通过以上分析可以得出：

(1)不同覆盖环境（包括密集城区、一般城区、郊区、农村、高速公路），前向覆盖半径都要大于反向覆盖半径，因此链路预算中通常是反向受限。

(2)对于同一频率，覆盖半径：

密集城区<一般城区<郊区<农村<高速公路。

(3)对于同一地形，覆盖半径：

450MHz>800MHz。

在各种地形大约相差1.20～1.25倍。

如果按照目前致富通现状，用户普遍使用具有11dB增益的定向天线的固定台，则在各种地形两者大约相差2.48～2.58倍。