Slow Fading Margin in LTE mit Beispiel zu Standardabweichungen im Slow Fading
Wenn du bereits verstanden hast, wie das Funksignal durch verschiedene Hindernisse abgeschwächt wird, dann solltest du wissen, dass es nicht immer gleichbleibend ist. Heute zeige ich dir, was Slow Fading in LTE bedeutet, warum wir überhaupt einen Fade Margin einbauen und wie du das mit einer einfachen Berechnung basierend auf Standardabweichungen verstehen kannst.
Slow Fading, manchmal auch Shadow Fading genannt, passiert durch große Objekte wie Gebäude oder Hügel, die das Signal blockieren. Das führt dazu, dass die empfangene Signalstärke langsam schwankt – nicht jede Sekunde, aber merkbar über Entfernungen oder Bewegungen hinweg.
Um solche Schwankungen auszugleichen, wird bei der Netzplanung ein sogenannter Slow Fading Margin eingebaut. Das ist ein Puffer in der Link Budget Berechnung, der dafür sorgt, dass auch bei Signalverlust durch Hindernisse deine Verbindung stabil bleibt.
Wie hoch dieser Margin sein soll, hängt davon ab, wie sicher die Abdeckung sein soll. Diese Entscheidung basiert auf der Standardabweichung des Slow Fading, also wie stark das Signal durchschnittlich schwankt, und auf dem gewünschten Abdeckungsgrad (z. B. 95 % oder 99 %).
- Slow Fading hat typischerweise eine Standardabweichung zwischen 6 dB und 10 dB.
- Je höher die gewünschte Abdeckung, desto größer muss der Fade Margin sein.
- Die Berechnung nutzt eine sogenannte Z-Transformation, um den Sicherheitsabstand aus der Standardabweichung zu berechnen.
Hier ist ein typisches Beispiel, wie du den Slow Fading Margin berechnest:
| Gewünschte Abdeckung | Z-Wert | Standardabweichung (σ) | Slow Fading Margin |
|---|---|---|---|
| 90% | 1.28 | 8 dB | 1.28 × 8 = 10.24 dB |
| 95% | 1.64 | 8 dB | 1.64 × 8 = 13.12 dB |
| 99% | 2.33 | 8 dB | 2.33 × 8 = 18.64 dB |
Wenn du zum Beispiel 95 % Abdeckung willst und deine typische Standardabweichung im Gebiet liegt bei 8 dB, dann musst du 13.12 dB extra in dein Link Budget einbauen – das ist dein Slow Fading Margin. Dadurch stellst du sicher, dass dein LTE-Signal auch an Orten ankommt, wo es schwankt, zum Beispiel hinter Gebäuden oder im Wald.
Und wie wir vorher bei Path Loss Modellen wie Hata oder Okumura gesehen haben, musst du für genaue Netzplanung immer mit realistischen Margins arbeiten – sonst bekommst du am Ende zwar eine schöne Simulation, aber in der Praxis keinen Empfang. Wenn wir morgen über Fast Fading und Diversity-Techniken sprechen, wird das Bild noch klarer.