Freiraummodell für LTE
Wie wir bereits über die Grundlagen von LTE gesprochen haben, ist es jetzt wichtig, das Freiraummodell zu verstehen, da es eine entscheidende Rolle für die Planung und Optimierung von Netzwerken spielt. Ohne das Verständnis dieses Modells könntest du Schwierigkeiten haben, die Signalübertragung und die Netzabdeckung richtig zu interpretieren.
Das Freiraummodell hilft dabei, die Ausbreitung von Funksignalen zu berechnen, wenn sie sich durch die Luft bewegen. Es ist das einfachste Modell, das die Signalabschwächung ohne Berücksichtigung von Hindernissen wie Gebäuden oder Bäumen beschreibt. Es zeigt, wie ein Signal mit zunehmender Entfernung vom Sender schwächer wird.
Hier ist, was du wissen solltest:
- Signalabschwächung: Das Modell basiert auf der Idee, dass das Signal mit der Entfernung proportional schwächer wird. Normalerweise nimmt die Signalstärke mit der Entfernung im Quadrat ab.
- Freiraumbedingungen: Es geht von idealen Bedingungen aus, in denen keine Hindernisse wie Berge oder Gebäude das Signal blockieren.
- Berechnungen: Du kannst die Signalstärke mithilfe der Formel PL(d) = PL(d0) + 10 * n * log(d/d0) berechnen, wobei PL(d) die Verlustleistung bei einer Entfernung d ist, n der exponentielle Wert und d0 die Referenzdistanz ist.
- Praktische Anwendung: Das Freiraummodell wird häufig in der Netzplanung verwendet, um die Basisstationen so zu platzieren, dass die Netzabdeckung maximiert wird.
Stell dir vor, du bist der Ingenieur, der das LTE-Netzwerk plant. Du weißt, dass die Signalstärke mit zunehmender Entfernung schwächer wird, und musst die optimale Position für die Basisstation finden, damit die Abdeckung auch in entlegenen Bereichen gut bleibt. Das Freiraummodell ist dein Werkzeug, um das zu berechnen.
Ein einfaches Beispiel: Wenn du die Signalstärke bei einer Entfernung von 1 km von der Basisstation messen willst, kannst du das mit der oben genannten Formel tun. Hier ist eine Tabelle, die dir hilft, den Zusammenhang besser zu verstehen:
Entfernung (d) | Signalverlust (PL) |
---|---|
1 km | PL(d0) + 10 * n * log(1/1) |
5 km | PL(d0) + 10 * n * log(5/1) |
10 km | PL(d0) + 10 * n * log(10/1) |
Wie du siehst, steigt der Signalverlust, je weiter du dich von der Basisstation entfernst. Aber das Freiraummodell ist nur ein Anfang. In der Realität müssen wir auch andere Modelle berücksichtigen, wie das Hata-Modell, das wir in einem späteren Beitrag behandeln werden, um genauere Vorhersagen über die Signalabdeckung zu treffen.