Parametri LTE
I parametri relativi all’apparecchiatura includono la stazione base, l’antenna e il terminale. I parametri del budget di collegamento variano a seconda delle stazioni base, delle antenne e dei terminali dei diversi fornitori. Questi parametri influiscono sul risultato del budget di collegamento. Di conseguenza, il downlink non viene influenzato nella maggior parte degli scenari.
Elenco dei parametri LTE nel budget del collegamento LTE
- Potenza di trasmissione LTE
- Guadagno della combinazione di potenza LTE
- Sensibilità del ricevitore LTE
- Cifra di rumore LTE
- Guadagno antenna LTE
Controlliamo tutti uno per uno nei dettagli come tutti i parametri LTE influiscono sul budget del collegamento LTE.
Potenza di trasmissione LTE
La potenza di trasmissione include quella della stazione base e dei lati del terminale. La potenza di trasmissione lato stazione base influisce sul budget del downlink. La potenza di trasmissione sul lato terminale influisce sul budget dell’uplink. Con l’adozione della tecnologia MIMO, due o più antenne vengono utilizzate contemporaneamente nella stazione base per la trasmissione. Pertanto, è necessario considerare il guadagno derivante dalla combinazione di potenza.
La formula per calcolare il guadagno di combinazione di potenza è la seguente:
Guadagno combinazione potenza LTE=10*Log(N)
Dove N indica il numero di canali di trasmissione della stazione base. Ad esempio, quando una stazione base contiene due trasmettitori e due ricevitori, il guadagno combinato di potenza è 3 dB.
Pertanto la potenza di trasmissione in ciascun settore (2T2R) è la seguente:
46 dBm (40 Watt) in totale per un sistema 2×2 con 20 W da ciascun percorso di trasmissione = 54
Sensibilità del ricevitore LTE
La sensibilità del ricevitore indica la potenza minima del segnale richiesta per abilitare la decodifica da parte dell’eNodeB o del ricevitore UE in assenza di interferenze. Nello strumento Link Budget, ciascuna sensibilità del ricevitore della sottoportante può essere calcolata con la seguente formula:
Sensibilità LTE = SINR + N piano + 10.log[15000] + NF
LTE SINR indica la soglia di demodulazione del ricevitore. La soglia di demodulazione è correlata alla specifica modalità di modulazione del codice coinvolta, al BLER scelto e se sono implementate altre funzionalità che influiscono sulla qualità, ad es. MIMO e ripetizione della codifica.
Il SINR LTE utilizzato nel link budget è ottenuto dal risultato della simulazione del sistema. Nfloor indica il risultato della moltiplicazione di K e T ed è la densità del potere del rumore bianco termico. Il valore è -174 dBm/Hz.
Figura di rumore LTE
LTE La cifra di rumore è il rapporto tra il SINR all’estremità di ingresso e il SINR all’estremità di uscita del ricevitore. L’unità è dB. NF è un indice importante utilizzato per misurare le prestazioni di un ricevitore. La cifra di rumore dipende fortemente sia dalla larghezza di banda operativa che dal tipo di eNodeB. Il NF di un comune terminale LTE è generalmente compreso tra 6 dB e 8 dB e il valore tipico utilizzato è 7 dB.
Guadagno antenna LTE
Il guadagno dell’antenna LTE indica il rapporto di densità di potenza dei segnali generati dallo stesso punto dall’antenna effettiva e dall’unità di radiazione ideale quando la potenza in ingresso è identica. Il guadagno dell’antenna quantifica il grado in cui un’antenna trasmette la potenza in ingresso in concentrazione. Per aumentare il guadagno, ridurre la larghezza del lobo della radiazione sul piano verticale e mantenere le prestazioni di radiazione omnidirezionale sul piano orizzontale.
Per indicare il guadagno dell’antenna vengono utilizzate due unità: dBi e dBd.
Cos’è il dBi? : Il dBi indica il guadagno dell’antenna rispetto al radiatore isotropico in tutte le direzioni.
Che cos’è il dBd? : Il dBd indica il guadagno dell’antenna rispetto all’oscillatore simmetrico.
da dbd a dbi: La formula per la conversione tra queste due unità è la seguente.
dBi = dBd + 2,15.
La relazione tra guadagno dell’antenna, larghezza del fascio orizzontale e larghezza del fascio verticale è la seguente:
G(dBi)=10*log[32000/(A*B)].
In questa formula, A e B indicano la larghezza del fascio orizzontale e quella verticale. G Indica il guadagno dell’antenna.
Nel sistema LTE, utilizziamo spesso antenne direzionali a 65° da 18 dBi e antenne omnidirezionali da 11 dBi come antenne nelle stazioni base. La figura mostra i lobi dell’antenna direzionale a 65° da 18 dBi e dell’antenna omnidirezionale da 11 dBi.
Consigliamo le antenne direzionali da 18 dBi a doppia polarizzazione a 65° per le stazioni base distribuite nelle aree urbane densamente popolate e nelle aree urbane comuni. Le antenne direzionali a 90° o 65° possono essere utilizzate per stazioni base in aree suburbane.
Ora, quale antenna utilizzare per l’antenna 4G LTE?
Consigliamo le antenne omnidirezionali da 11 dBi per la copertura 4G LTE nelle aree rurali, soprattutto nelle città isolate. Le antenne con larghezza di fascio orizzontale di 33° possono essere utilizzate per la copertura autostradale 4G LTE. Il guadagno di tali antenne può raggiungere 21 dBi, il che aiuta ad aumentare il raggio di copertura 4G LTE.
I guadagni dell’antenna dei terminali nel sistema 4g LTE variano. Ciò si traduce in una grande differenza negli ambiti di copertura dei diversi terminali. Tuttavia, in questa fase il mercato dei terminali 4G LTE è dominato dai dongle USB e i valori di guadagno dell’antenna CPE saranno basati sulla disponibilità del prodotto finale. Tuttavia, poiché l’antenna CPE è esterna, è previsto un guadagno simile a quello attualmente disponibile nei prodotti 3G/WiMAX.