LTE-Parameter
Zu den gerätebezogenen Parametern gehören die Basisstation, die Antenne und das Terminal. Die Verbindungsbudgetparameter variieren je nach Basisstationen, Antennen und Endgeräten verschiedener Anbieter. Diese Parameter beeinflussen das Ergebnis des Linkbudgets. Dadurch bleibt der Downlink in den meisten Szenarien unberührt.
Liste der LTE-Parameter im LTE-Link-Budget
- LTE Übertragungsleistung
- LTE Power Combined Gain
- Empfindlichkeit des LTE-Empfängers
- LTE-Rauschzahl
- LTE-Antennengewinn
Lassen Sie uns nacheinander im Detail prüfen, wie sich alle LTE-Parameter auf das LTE-Verbindungsbudget auswirken.
LTE-Sendeleistung
Die Sendeleistung umfasst die der Basisstation und der Terminalseite. Die Sendeleistung auf der Seite der Basisstation beeinflusst das Downlink-Budget. Die Sendeleistung auf der Endgeräteseite beeinflusst das Uplink-Budget. Mit der Einführung der MIMO-Technologie werden zwei oder mehr Antennen gleichzeitig an der Basisstation zur Übertragung verwendet. Daher muss der Leistungskombinationsgewinn berücksichtigt werden.
Die Formel zur Berechnung des Leistungskombinationsgewinns lautet wie folgt:
LTE Power Combined Gain=10*Log(N)
Wobei N die Anzahl der Sendekanäle der Basisstation angibt. Wenn eine Basisstation beispielsweise zwei Sender und zwei Empfänger enthält, beträgt die Leistungskombinationsverstärkung 3 dB.
Daher ist die Sendeleistung in jedem Sektor (2T2R) wie folgt:
46 dBm (40 Watt) insgesamt für ein 2×2-System mit 20 W von jedem Sendepfad = 54
Empfindlichkeit des LTE-Empfängers
Die Empfängerempfindlichkeit gibt die minimale Signalstärke an, die erforderlich ist, um die Decodierung durch den eNodeB- oder UE-Empfänger zu ermöglichen, wenn keine Interferenz vorliegt. Im Link-Budget-Tool kann die Empfindlichkeit jedes Unterträgerempfängers mit der folgenden Formel berechnet werden:
LTE-Empfindlichkeit = SINR + N-Boden + 10.log[15000] + NF
LTE SINR gibt die Demodulationsschwelle des Empfängers an. Der Demodulationsschwellenwert hängt mit dem spezifischen verwendeten Codemodulationsmodus, dem gewählten BLER und der Frage zusammen, ob andere qualitätsbeeinflussende Funktionen implementiert sind, z. B. MIMO und Codierungswiederholung.
Der im Verbindungsbudget verwendete LTE-SINR wird aus dem Systemsimulationsergebnis ermittelt. Nfloor gibt das Multiplikationsergebnis von K und T an und ist die Dichte der thermischen weißen Rauschleistung. Der Wert beträgt -174 dBm/Hz.
LTE-Rauschzahl
LTE-Rauschzahl ist das Verhältnis des SINR am Eingangsende zum SINR am Ausgangsende des Empfängers. Die Einheit ist dB. NF ist ein wichtiger Index zur Messung der Leistung eines Empfängers. Die Rauschzahl hängt stark von der Betriebsbandbreite und dem eNodeB-Typ ab. Die NF eines herkömmlichen LTE-Endgeräts beträgt im Allgemeinen 6 dB bis 8 dB und der typische verwendete Wert ist 7 dB.
LTE-Antennengewinn
Der LTE-Antennengewinn gibt das Leistungsdichteverhältnis der Signale an, die von der tatsächlichen Antenne und der idealen Strahlungseinheit am selben Punkt bei identischer Eingangsleistung erzeugt werden. Der Antennengewinn quantifiziert den Grad, in dem eine Antenne die Eingangsleistung konzentriert überträgt. Um den Gewinn zu erhöhen, reduzieren Sie die Keulenbreite der Strahlung auf der vertikalen Ebene und behalten die omnidirektionale Strahlungsleistung auf der horizontalen Ebene bei.
Zwei Einheiten werden zur Angabe des Antennengewinns verwendet: dBi und dBd.
Was ist dBi? : Der dBi gibt den Gewinn der Antenne im Vergleich zum isotropen Strahler in alle Richtungen an.
Was ist dBd? : Der dBd gibt den Gewinn der Antenne im Vergleich zum symmetrischen Oszillator an.
dbd zu dbi: Die Formel für die Umrechnung zwischen diesen beiden Einheiten lautet wie folgt.
dBi = dBd + 2,15.
Die Beziehung zwischen Antennengewinn, horizontaler Strahlbreite und vertikaler Strahlbreite ist wie folgt:
G(dBi)=10*log[32000/(A*B)].
In dieser Formel geben A und B die horizontale und vertikale Strahlbreite an. G Zeigt den Antennengewinn an.
Im LTE-System verwenden wir häufig 65° 18-dBi-Richtantennen und 11-dBi-Rundstrahlantennen als Antennen in Basisstationen. Die Abbildung zeigt die Antennenkeulen der 65° 18-dBi-Richtantenne und der 11-dBi-Rundstrahlantenne.
Wir empfehlen die 65° dualpolarisierten 18-dBi-Richtantennen für Basisstationen, die in dicht besiedelten Stadtgebieten und öffentlichen Stadtgebieten verteilt sind. Die 90°- oder 65°-Richtantennen können für Basisstationen in Vorstadtgebieten eingesetzt werden.
Welche Antenne soll nun für die 4G-LTE-Antenne verwendet werden?
Wir empfehlen die 11-dBi-Rundstrahlantennen für die 4G-LTE-Abdeckung in ländlichen Gebieten, insbesondere in abgelegenen Städten. Die Antennen mit einer horizontalen Strahlbreite von 33° können für die 4G-LTE-Autobahnabdeckung verwendet werden. Der Gewinn solcher Antennen kann 21 dBi erreichen, was dazu beiträgt, den 4G-LTE-Abdeckungsradius zu vergrößern.
Die Antennengewinne der Endgeräte im 4g-LTE-System variieren. Dies führt zu großen Unterschieden in den Abdeckungsbereichen verschiedener Terminals. Allerdings wird der 4g-LTE-Terminalmarkt derzeit von USB-Dongles dominiert und die CPE-Antennengewinnwerte basieren auf der endgültigen Produktverfügbarkeit. Da die CPE-Antenne jedoch extern ist, wird ein ähnlicher Gewinn wie derzeit bei 3G/WiMAX-Produkten erwartet.