4G LTE

Hier schrijf ik Interferentiemarge in eenvoudige woorden en basisdefinitie van interferentiemarge in LTE. Laten we het begrijpen.

De interferentiemarge houdt rekening met de toename van het terminalgeluidsniveau veroorzaakt door de interferentie van andere gebruikers.

LTE-uplink is orthogonaal als deze zich binnen dezelfde cel bevindt, zodat er geen interferentie tussen de cellen is. We hebben echter nog steeds een marge nodig voor de andere celinterferentie. De interferentiemarge is in de praktijk sterk afhankelijk van de geplande capaciteit, dus er is een afweging tussen capaciteit en dekking, net als bij andere cellulaire technologieën.

De interferentiemarge geeft de verslechtering van de systeemontvangstprestaties aan, veroorzaakt door interne interferentie in het systeem als gevolg van systeemverkeer. Vanwege de frequentieverdeling van LTE bestaat er feitelijk ook een nauwe correlatie tussen de werkelijke verkeersbelasting en de interferentiemarge die door het netwerk wordt ervaren.

Niettemin maakt de orthogonale aard van LTE een kleinere voorziening van celademhaling en interferentiemarge mogelijk in vergelijking met WCDMA/HSUPA/EVDO. Verschillende technieken (bijvoorbeeld Femto Cell, Relay, Coulated Multi-Point) worden door de industrie voorgesteld om het niveau van interferentie door thermische toename te verminderen, wat de capaciteit en doorvoer die LTE in de toekomst biedt verder zal verbeteren.

LTE-parameters

Apparatuurgerelateerde parameters omvatten het basisstation, de antenne en de terminal. De linkbudgetparameters variëren afhankelijk van de basisstations, antennes en terminals van verschillende leveranciers. Deze parameters zijn van invloed op het linkbudgetresultaat. Als gevolg hiervan wordt de downlink in de meeste scenario’s niet beïnvloed.

Lijst met LTE-parameters in LTE-link Budget

• LTE-zendvermogen
• LTE-vermogen combineert winst
• LTE-ontvangergevoeligheid
• LTE-ruiscijfer
• LTE-antenneversterking

Laten we allemaal één voor één in detail bekijken hoe alle LTE-parameters van invloed zijn op het LTE-linkbudget.

LTE-zendvermogen

Zendvermogen omvat dat van het basisstation en de terminalzijden. Het zendvermogen aan de basisstationzijde heeft invloed op het downlinkbudget. Het zendvermogen aan de terminalzijde beïnvloedt het uplinkbudget. Met de toepassing van MIMO-technologie worden twee of meer antennes tegelijkertijd op het basisstation gebruikt voor transmissie. Daarom moet rekening worden gehouden met de vermogenscombinatiewinst.

De formule voor het berekenen van de vermogenscombinatiewinst is als volgt:

LTE-vermogen gecombineerde versterking=10*Log(N)

Waarbij N het aantal zendkanalen van het basisstation aangeeft. Wanneer een basisstation bijvoorbeeld twee zenders en twee ontvangers bevat, is de gecombineerde vermogensversterking 3 dB.

Daarom is het zendvermogen in elke sector (2T2R) als volgt:

46 dBm (40 Watt) in totaal voor een 2×2-systeem met 20W van elk zendpad = 54

LTE-ontvangergevoeligheid

De gevoeligheid van de ontvanger geeft de minimale signaalsterkte aan die nodig is om decodering door de eNodeB- of UE-ontvanger mogelijk te maken als er geen interferentie is. In de linkbudgettool kan elk van de gevoeligheid van de subdraaggolfontvanger worden berekend met de volgende formule:

LTE-gevoeligheid = SINR + N-vloer + 10.log[15000] + NF

LTE SINR geeft de demodulatiedrempel van de ontvanger aan. De demodulatiedrempel houdt verband met de specifieke betrokken codemodulatiemodus, de gekozen BLER en of er andere kenmerken zijn geïmplementeerd die de kwaliteit beïnvloeden, b.v. MIMO en coderingsherhaling.

De LTE SINR die in het linkbudget wordt gebruikt, wordt verkregen uit het systeemsimulatieresultaat. Nfloor geeft het vermenigvuldigingsresultaat van K en T aan en is de dichtheid van het thermische witte ruisvermogen. De waarde is -174 dBm/Hz.

LTE-ruiscijfer

LTE Ruiscijfer is de verhouding tussen de SINR aan de ingangskant en de SINR aan de uitgangskant van de ontvanger. De eenheid is dB. NF is een belangrijke index die wordt gebruikt om de prestaties van een ontvanger te meten. Het ruiscijfer is sterk afhankelijk van zowel de operationele bandbreedte als het eNodeB-type. De NF van een gewone LTE-terminal is over het algemeen 6 dB tot 8 dB en de typische gebruikte waarde is 7 dB.

LTE-antenneversterking

De LTE-antenneversterking geeft de vermogensdichtheidsverhouding aan van de signalen die vanaf hetzelfde punt worden gegenereerd door de daadwerkelijke antenne en de ideale stralingseenheid wanneer het ingangsvermogen identiek is. De antenneversterking kwantificeert de mate waarin een antenne ingangsvermogen in concentratie uitzendt. Om de versterking te vergroten, verkleint u de lobbreedte van de straling in het verticale vlak en handhaaft u de omnidirectionele stralingsprestaties in het horizontale vlak.

Er worden twee eenheden gebruikt om de antenneversterking aan te geven: dBi en dBd.

Wat is dBi? : De dBi geeft de versterking van de antenne aan vergeleken met de isotrope straler in alle richtingen.

Wat is dBd? : De dBd geeft de versterking van de antenne aan vergeleken met de symmetrische oscillator.

dbd naar dbi: De formule voor de conversie tussen deze twee eenheden is als volgt.

dBi = dBd + 2,15.

De relatie tussen antenneversterking, horizontale bundelbreedte en verticale bundelbreedte is als volgt:

G(dBi)=10*log[32000/(A*B)].

In deze formule geven A en B de horizontale en verticale bundelbreedte aan. G Geeft antenneversterking aan.

In het LTE-systeem gebruiken we vaak 65° 18 dBi directionele antennes en 11 dBi omnidirectionele antennes als antennes in basisstations. De afbeelding toont de antennelobben van de 65° 18 dBi richtantenne en de 11 dBi omnidirectionele antenne.

Wij raden de 65° dubbel gepolariseerde 18 dBi richtantennes aan voor de basisstations die verspreid zijn in dichtbevolkte stedelijke gebieden en gemeenschappelijke stedelijke gebieden. De richtantennes van 90° of 65° kunnen worden gebruikt voor basisstations in voorstedelijke gebieden.

Welke antenne moet ik gebruiken voor de 4G LTE-antenne?

Wij raden de 11 dBi omnidirectionele antennes aan voor 4g lte-dekking in plattelandsgebieden, vooral in afgelegen steden. De antennes met een horizontale bundelbreedte van 33° kunnen worden gebruikt voor 4g lte-snelwegdekking. De versterking van dergelijke antennes kan oplopen tot 21 dBi, wat de dekkingsradius van 4g lte helpt vergroten.

De antenneversterkingen van de terminals in het 4g LTE-systeem variëren. Dit resulteert in een groot verschil in de dekkingsmogelijkheden van verschillende terminals. De markt voor 4g LTE-terminals wordt in dit stadium echter gedomineerd door USB-dongles en de CPE-antenneversterkingswaarden zullen gebaseerd zijn op de beschikbaarheid van het uiteindelijke product. Omdat de CPE-antenne echter extern is, wordt een versterking verwacht die vergelijkbaar is met de versterking die momenteel beschikbaar is in 3G/WiMAX-producten.

Als we het hebben over LTE RF-planning, is de enige vraag die we in gedachten houden: hoe zit het met de MIMO-winst. Hier schrijf ik Different Gain in LTE zoals MIMO Gains en Gains die worden veroorzaakt door meerdere antennetechnologie en door MIMO Like Power Combine Gain, Array Gain, Space Diversity Gain, Interferentiereductieversterking en ruimtelijke multiplexversterking.

MIMO-winst

MIMO-configuratie geeft aan dat er meerdere antennes worden gebruikt voor signaaloverdracht aan de zendkant en signaalontvangst aan de ontvangstkant om de Quality of Service (QoS) voor elke abonnee te verbeteren. Voor een traditioneel systeem met één antenne kan de MIMO-technologie worden geclassificeerd in Single Input Multiple Output (SIMO) en Multiple Input Single Output (MISO) op basis van het aantal antennes aan de zend- en ontvangstkant.

De onderstaande afbeelding toont een voorbeeld van de systeemstructuur van Transmit Diversity. Voor Spatial Multiplexing MIMO worden CW0 en CW1 gevoed door 2 verschillende payload-streams.

In het bovenstaande voorbeeld wordt een enkele gegevensinvoerstroom gebruikt om twee afzonderlijke antennes te voeden, maar het is ook mogelijk om twee verschillende invoergegevensstromen in deze opstelling te voeden om een ​​hogere gegevenssnelheid te bieden. Dit is het fundamentele principe voor Multiple Code Word (MCW ) in LTE.

Multi-antennetechnologie kan de systeemcapaciteit en dekking verbeteren zonder de kosten aanzienlijk te verhogen. Dit komt omdat de multi-antennetechnologie de volgende voordelen oplevert: vermogenscombinatieversterking, arrayversterking, ruimtediversiteitsversterking en interferentiereductieversterking. Bovendien realiseert de MIMO een ruimtelijke multiplexwinst, die vooral wordt gebruikt om de systeemcapaciteit te vergroten.

Vermogen combineert winst

Als er meerdere antennes (N) worden gebruikt om signalen te verzenden, zijn er N zendkanalen beschikbaar. In dit geval is het totale zendvermogen gelijk aan N maal het zendvermogen van een enkele antennesignaaloverdracht. Als resultaat kan een vermogensversterking van 10log(N) dB worden verkregen. Als er een enkele antenne wordt gebruikt om signalen te verzenden, kunt u ook het zendvermogen vergroten. In dit geval zijn de eisen aan de eindversterker echter hoog en zijn de implementatiekosten complex en hoger.

Arrayversterking

De arrayversterking geeft een verbetering aan in de gemiddelde signaalruisverhouding (SINR) aan de ontvangstkant wanneer het totale zendvermogen hetzelfde is. De arrayversterking kan worden verkregen door het coherent combineren van verschillende antennesignalen. Verschillende systemen met meerdere antennes kunnen de arrayversterking verkrijgen. Dat wil zeggen dat nadat de multi-antennetechnologie is gebruikt, de ontvangende SINR kan worden verbeterd.

Vergroten van diversiteit in de ruimte

Vanwege de vervagende aard van draadloze kanalen hebben de signalen in een systeem met één antenne last van diepe vervaging. Bij een systeem met meerdere antennes is de afstand tussen de antennes vaak groot. Dit zorgt ervoor dat de signaalfading van een antenne onafhankelijk is. Daarom stabiliseert de SINR-fluctuatie van de ontvangen signalen na het combineren, waardoor de kwaliteit van het ontvangen signaal wordt verbeterd.

Interferentiereductieversterking

In mobiele cellulaire communicatiesystemen kan interferentie tussen cellen niet worden genegeerd vanwege het delen van frequenties en het multiplexen van zowel binnen als tussen cellen. Anders dan witte ruis is het interferentiesignaal echter gekleurde ruis. U kunt de verwachte signalen combineren en het interferentiesignaal onderdrukken door het juiste ruimtelijke gewicht van meerdere antennes aan de ontvangende kant om de gemiddelde SINR aan de ontvangende kant te verbeteren. Dit is de basis van de functie Interferentiereductiecombinatie.

Ruimtelijke multiplexwinst

De ruimtelijke multiplexversterking geeft de verbetering van de gegevensdoorvoer of transmissiesnelheid aan wanneer het zendvermogen en de bandbreedte onveranderd blijven. U kunt een ruimtelijke multiplexversterking verkrijgen door meerdere parallelle gegevensstromen over dezelfde tijd-frequentiebronnen te verzenden. De ruimtelijke multiplexversterking wordt gebruikt om de systeemcapaciteit te vergroten.

Berekening voor lichaamsverlies en feederverlies voor LTE

Wanneer we RF-planning in LTE uitvoeren, zijn verliezen een van de belangrijkste factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij de berekening van de voorspellingsdekking. Hieronder vindt u de berekening van lichaamsverlies en feederverlies voor LTE.

Lichaamsverlies:

Lichaamsverlies geeft het verlies aan dat wordt gegenereerd als gevolg van signaalblokkering en absorptie wanneer een terminalantenne zich dicht bij het lichaam bevindt. Dit heeft vooral gevolgen voor handsets. Lichaamsverlies is afhankelijk van de positie van de terminal. Voor vaste service wordt normaal gesproken een USB-dongle gebruikt. Terminals, zoals CPE’s voor binnen en buiten, worden vaak op daken, ramen of bureaus gemonteerd.

Een eNodeB-antenne wordt op tientallen meters hoogte gemonteerd, in welk geval lichaamsverlies kan worden genegeerd aangezien de lichaamsverlieswaarde 0 dB is. Voor mobiele toepassingen, vooral op PDA gebaseerde VoIP-diensten, moet rekening worden gehouden met lichaamsverlies en in dit geval bedraagt ​​het lichaamsverlies ongeveer 3 dB.

Feederverlies:

Feederverlies geeft het signaalverlies aan dat wordt veroorzaakt door verschillende apparaten die zich op het pad van de antenne naar de ontvanger bevinden. Elk apparaat dat een externe antenne gebruikt voor dienstverlening aan de kant van het basisstation of de terminal, moet rekening houden met feederverlies. Als een USB-dongle, een binnen-CPE of een buiten-CPE geïntegreerd met een antenne wordt gebruikt, kan feederverlies aan de terminalzijde worden genegeerd, maar niet aan de basisstationzijde.

In het daadwerkelijke linkbudget moet u het feederverlies berekenen op basis van het feedertype, de lengte en het connectortype. Onderstaande afbeelding toont de typische aansluitingen van het antennevoedingssysteem in een binnenbasisstation.

De formule voor het berekenen van het feederverlies volgens het feedertype en de lengte is als volgt:

Feederverlies (dB) = Feederverlies per 100 m (dB/100 m) × feederlengte (m)/100

Het feederverlies per 100 meter is gerelateerd aan de frequentieband. De onderstaande tabel geeft een overzicht van typische feederverliezen.

Typische feederverliezen Tabel :

Als een basisstation binnenshuis wordt gemonteerd, moet het linkbudget de verliezen omvatten van alle apparaten vanaf de RF-poort van het basisstation naar de antenne-interface, inclusief de indoor jumper, connector, hoofdtransmissiefeeder, combiners, splitters en de outdoor jumper.

Als de RRU van een gedistribueerd basisstation op de top van de toren is gemonteerd, hoeft u alleen rekening te houden met het verlies van de 1/2″ jumper voor buitengebruik. In dit geval kan het totale kabelverlies aanzienlijk worden teruggebracht tot ongeveer 0,5 dB.

Achtergrondgeluid :

Het achtergrondgeluid van het LTE-systeem is hetzelfde als dat van andere communicatiesystemen. De berekeningsformule is als volgt:

Nde = KTB. K geeft de constante van Boltzmann aan.

De waarde is als volgt: 1,38 x 10 ^ (- 23) J/K. T geeft de absolute temperatuur aan bij een waarde van 290K. Het resultaat van KT is de dichtheid van het warmteruisvermogensspectrum en de waarde is -174 dBm/Hz. B geeft de kanaalbandbreedte aan en in LTE kan dit 1,4 MHz/3 MHz/5 MHz/10 MHz/15 MHz/20 MHz zijn

Penetratieverlies bij LTE duidt op het wegvallen van radiosignalen van een binnenterminal naar een basisstation als gevolg van obstructie door een gebouw. Om ervoor te zorgen dat een binnenontvanger normale communicatie kan onderhouden, moet het signaal voldoende sterk zijn. De binnenontvanger ontvangt radiosignalen in de volgende scenario’s voor penetratieverlies:

• De binnenontvanger ontvangt signalen van een buitenzender.
• De zender en ontvanger bevinden zich in hetzelfde gebouw. Zie onderstaande afbeelding

Het linkbudget heeft alleen betrekking op het scenario waarin een buitenzender wordt gebruikt en de signalen slechts één muur binnendringen.

De voortplantingsmodi van elektromagnetische golven zijn als volgt: directe straling, inverse straling, diffractie, penetratie en verstrooiing bij penetratieverlies.

In gebieden waar geen gedistribueerd binnensysteem wordt ingezet, worden elektromagnetische golfsignalen verkregen door diffractie en verstrooiing. Daarom is het penetratieverlies binnenshuis bij LTE gerelateerd aan de invalshoek, bouwmaterialen, terrein en werkfrequentie. De onderstaande tabel geeft een overzicht van de penetratieverliezen die verband houden met typische gebouwen voor penetratieverlies.

Typische penetratieverliezen in gebouwen

In het linkbudget is het penetratieverlies in LTE-waarden afhankelijk van het dekkingsscenario. Daarom worden de dekkingsdoelgebieden ingedeeld in dichtbevolkte stedelijke gebieden, gemeenschappelijke stedelijke gebieden, voorstedelijke gebieden, landelijke gebieden en snelwegen. Onderstaande tabel geeft een overzicht van de principes van gebiedsclassificatie.

Principes voor het classificeren van dekkingsscenario’s

Het penetratieverlies in LTE varieert van 5 dB tot 40 dB. Als er bij linkbudget geen daadwerkelijke testgegevens in het doelgebied beschikbaar zijn, moet een verondersteld penetratieverlies in LTE-waarde worden gebruikt. De uiteindelijke aanname is ook sterk afhankelijk van de lokale klantbehoefte.

Bijvoorbeeld van penetratieverlies in geavanceerde Aziatische metropolen zoals Hong Kong, Singapore en Shanghai, zal de verwachting voor dekking binnenshuis erg hoog zijn, waardoor een hoog penetratieverlies in LTE-voorzieningen vereist is. Aan de andere kant zijn de verwachtingen van de klant in minder ontwikkelde markten zoals Afrika en Latijns-Amerika lager, zodat het penetratieverlies in de LTE-vereiste kan worden verminderd om de totale kosten te verlagen.

Als er tijdens de netwerkplanning geen daadwerkelijke veldtestgegevens beschikbaar zijn, raadpleeg dan de penetratieverlies in LTE-waarden in de onderstaande tabel.

Het LTE Ray Tracing Model omvat het analyseren van de voortplanting van elektrische golven met behulp van de ray tracing-methode en het verkrijgen van de veldsterkte van ontvangen signalen door middel van theoretische berekeningen. Sommige LTE-netwerken gebruiken het hogere deel van de UHF-band, zoals 2,3 GHz en 2,6 GHz.

De golflengte van de radiogolf is enkele centimeters. Daarom zijn obstakels in de voortplantingsomgeving vaak groter dan de golflengte van de radiogolf. In dit geval kan de ray tracing-methode worden gebruikt om de golfvoortplanting te analyseren.

Bovendien stellen geologische informatietechnologieën je in staat om elk gebouw in een stad met hoge precisie te identificeren als een recht prisma. Zo’n recht prisma wordt geïdentificeerd door de bovenste coördinaat van de veelhoek onderaan en in de hoogte.

Het basisidee van de ray tracing-methode is als volgt:

• Bepaal de positie van een transmissiebron. Identificeer alle voortplantingsroutes van de transmissiebron naar elk ontvangstpunt, dat wil zeggen het testpunt, volgens de kenmerken en indeling van de gebouwen op de 3D-kaart.
• Bepaal reflectie- en diffractieverliezen op basis van de Fresnel vergelijking en de geometrische of uniforme diffractietheorie. In dit geval kan de veldsterkte van elke route naar elk testpunt worden verkregen. Voer dezelfde puntcoherentiestapeling van de veldsterkten van alle routes uit om de totale ontvangen veldsterkte van elk testpunt te verkrijgen.

Het LTE Ray Tracing-model is geïntegreerd in gangbare commerciële planningssoftware. Dit model vereist echter zeer nauwkeurige (minstens tot op 5 meter) digitale kaarten die 3D-gebouwinformatie bevatten.

De voorspellingsnauwkeurigheid van het model hangt nauw samen met de precisie van de digitale kaarten en de nauwkeurigheid van technische parameters ter plaatse, zoals de antennepositie, hoogte, richtingshoek en neerwaartse kantelhoek. Vanwege de kosten wordt het LTE Ray Tracing Model alleen gebruikt bij netwerkplanning in dichtbevolkte gebieden van grote steden.

Okumura-Hata-model voor LTE

Het Hata-model voor stedelijke gebieden, ook bekend als het Okumura-Hata-model omdat het een ontwikkelde versie is van het Okumura-model, is het meest gebruikte radiofrequentievoortplantingsmodel voor het voorspellen van het gedrag van cellulaire voortplanting in bebouwde gebieden. Dit model bevat de grafische informatie uit het Okumura-model en ontwikkelt deze verder om de effecten van diffractie, reflectie en verstrooiing veroorzaakt door stadsstructuren te realiseren.

Het Okumura-model was oorspronkelijk ingebouwd in drie modi, één voor stedelijke, voorstedelijke en open gebieden. Het model voor stedelijke gebieden werd eerst gebouwd en als basis voor andere gebruikt. Het Okumura Hata-model heeft ook nog twee varianten voor vermeerdering in voorstedelijke gebieden en open gebieden. Het originele Okumura-model voor stedelijke gebieden is een radiopropagatiemodel dat is gebouwd met behulp van de gegevens die zijn verzameld in de stad Tokio, Japan.

Het model is ideaal voor gebruik in steden met veel stedelijke structuren, maar niet veel hoge blokstructuren. Het model diende als basis voor het Hata-model en de volgende aannames zijn van toepassing op het gebruik van het Okumura Hata-model.

Frequentie: 150 MHz tot 1500 MHz in het Okumura-Hata-model

Antennehoogte mobiel station: tussen 1 m en 10 m in het Okumura-Hata-model

Basisstation Antennehoogte: tussen 30 m en 200 m in het Okumura-Hata-model

Verbindingsafstand: tussen 1 km en 20 km in het Okumura-Hata-model

Het Okumura-Hata-model voor LTE is een voortplantingsmodel dat de signaaldekking in een Long-Term Evolution (LTE)-netwerk schat op basis van factoren zoals frequentie, afstand en omgeving. Het wordt gebruikt om de signaalsterkte en dekking in stedelijke, voorstedelijke en landelijke gebieden te voorspellen, wat helpt bij netwerkplanning en -optimalisatie.

 

Het standaardpropagatiemodel is een model (afgeleid van de Hata-formule) dat bijzonder geschikt is voor voorspelling in de 150MHz~3500MHz-band over lange afstanden (1Km

CDMA2000-, WiMAX- en LTE-technologieën. Dit model maakt gebruik van het terreinprofiel en diffractiemechanismen (op verschillende manieren berekend) en houdt rekening met clutterklassen en effectieve antennehoogten om padverlies te berekenen.

Het model kan voor elke technologie worden gebruikt; het is gebaseerd op de volgende formule:

LSPM = K1 + K2 log (d )+ K3 log (H Txeff)+ K4 Diffractio nLoss + K 5 log (d )log (H Txeff)+ K6 H Rxeff + K cluttrt f (rommel)

Waar:

• K1 Constante offset (dB)
• K2 Vermenigvuldigingsfactor voor log(d)
• d Afstand tussen de ontvanger en de zender (m)
• K3 Vermenigvuldigingsfactor voor log(HTxeff)
• HTxeff Effectieve hoogte van de zenderantenne(m)
• K4 Vermenigvuldigingsfactor voor diffractieberekening, K4 moet een positief getal zijn
• Diffractieverlies Verliezen als gevolg van diffractie over een geblokkeerd pad (dB)
• K5 Vermenigvuldigingsfactor voor log(d)log(HTxeff)
• K6 Vermenigvuldigingsfactor voor HRxeff
• HRxeff Hoogte mobiele antenne (m)
• KClutter Vermenigvuldigingsfactor voor f(rommel)
• f(rommel) Gemiddelde van gewogen verliezen als gevolg van rommel

Het standaard voortplantingsmodel kan worden gebruikt voor kalibratie van het voortplantingsmodel via CW-test (Continuous Wave) met behulp van simulatietools.

Vrije ruimte duidt op een ideaal, gelijkmatig en isotroop ruimtemedium. Wanneer elektromagnetische golven in dit medium worden uitgezonden, vindt er geen reflectie, breking, verstrooiing of absorptie plaats.

Voortplantingsverliezen worden alleen veroorzaakt door de energieverspreiding van elektromagnetische golven. Satellietcommunicatie en microgolflijn-of-sight-communicatie (LOS) zijn typische voorbeelden van voortplanting in de vrije ruimte. Onder bepaalde omstandigheden kunnen de antennes van het basisstation en de terminal op elke gewenste hoogte worden gemonteerd.

In dit geval wordt LOS-communicatie tussen het basisstation en de terminal geïmplementeerd. Als er een vrije zichtlijn (CLOS) bestaat tussen de zendantenne en de ontvangstantenne, dan voldoet padverlies aan het vrije-ruimtemodel. De voortplantingsverliezen in het vrije-ruimtemodel zijn als volgt:

PL = 32,4 + 20log(d ) + 20log( f )

Waarbij d de afstand aangeeft tussen de terminal en het basisstation. De eenheid is km.

f geeft de draaggolffrequentie aan. De eenheid is MHz.

De voorgaande formule houdt geen rekening met de impact van grondreflectie en onderschat daarom vaak het voortplantingsverlies. Dit model is toepasbaar op het scenario waarin de antennes van het basisstation en de terminal op aanzienlijke hoogte zijn gemonteerd en er CLOS bestaat tussen het basisstation en de terminal.

Het

Cost231-Hata-model kan in macrocellen worden gebruikt als het voortplantingsmodel. Het toepassingsbereik is als volgt:

Frequentieband: 1500 MHz tot 2000 MHz

Basisstationhoogte: 30 meter tot 200 meter. Het basisstation moet hoger zijn dan de omliggende gebouwen.

Terminalantennehoogte: 1 meter tot 10 meter

Afstand tussen zender en ontvanger: 1 km tot 20 km

Het Cost231-Hata-model kan worden uitgedrukt met de volgende formule:

 

Totaal = L – a(Hss) + Cm

L = 46,3 + 33,9 × lg( f ) – 13,82 × lg(HBS) + (44,9 – 6,55 × lg( HBS)) × lg(d )

Waarbij f de werkfrequentie van het systeem aangeeft. De eenheid is MHz.

HBS geeft de hoogte van de antenne van het basisstation aan. De eenheid is m.

HSS geeft de hoogte van de eindantenne aan. De eenheid is m.

d geeft de afstand aan tussen de terminal en het basisstation. De eenheid is km.

a(hss) geeft de terminalversterkingsfunctie aan. Deze functie houdt verband met de antennehoogte en werkfrequentie van de terminal en de omgeving.

De waarde van Cm hangt af van het terreintype. De waarden van Cm in de standaard Cost231-Hata zijn als volgt:

In grote steden: Cm = 3 (zoals gedefinieerd in Stedelijk – grote stad in het gerelateerde protocol)

In middelgrote steden: Cm = 0 (zoals gedefinieerd in Stedelijk – kleine stad in het gerelateerde protocol)

In voorstedelijke gebieden: Cm = -2(log( f /28))2 – 5,4dB (zoals gedefinieerd in Stedelijk – Voorstedelijk in het gerelateerde protocol)

In landelijke open gebieden: Cm = -4,78 × (lg( f ))2 + 18,33 × lg( f ) -40,94

(Zoals gedefinieerd in Rural (open) – woestijn in het gerelateerde protocol)

Op snelwegen: Cm = -4,78 × (lg( f ))2 + 18,33 × lg( f ) -35,94

(Zoals gedefinieerd in Rural (quasi-open) – platteland waar de terminal aan de voorkant 100 meter vrij is in het gerelateerde protocol)

Aangezien sommige werkfrequenties van de LTE-netwerken 2,3 GHz zijn en 2,6 GHz het bandbereik van het standaard Cost 231-Hata-model heeft overschreden, dat wil zeggen 150 MHz tot 2000 MHz. Daarom moet in het daadwerkelijke LTE-systeemontwerp het standaard Cost231-Hata-model worden gecorrigeerd op basis van het CW-testresultaat.

Volgens de planningservaring en daadwerkelijke CW-testresultaten in meerdere scenario’s is er een set Cm gemaakt in het ervaren model.