Model Wolnej Przestrzeni dla LTE
Jak już wcześniej omawialiśmy, LTE (Long Term Evolution) to standard komunikacji, który wymaga efektywnego modelu propagacji sygnału. Dzisiaj przyjrzymy się modelowi wolnej przestrzeni, który jest podstawowym modelem stosowanym w LTE. To coś, co powinieneś zrozumieć, bo odgrywa kluczową rolę w określaniu jakości sygnału w systemie komunikacyjnym.
Model wolnej przestrzeni to idealny przypadek, w którym sygnał rozprzestrzenia się w przestrzeni bez przeszkód, takich jak budynki czy drzewa. Zakłada on, że sygnał przesyłany przez antenę propaguje się bez strat mocy w prostoliniowym kierunku, a jego intensywność maleje tylko w zależności od odległości.
Jeśli zastanawiasz się, dlaczego to jest ważne, to dlatego, że w rzeczywistości LTE stosuje różne modele propagacyjne, ale model wolnej przestrzeni pomaga nam określić teoretyczne limity wydajności sieci. Z tego modelu korzysta się w analizach, gdy nie ma zakłóceń, a warunki propagacji są idealne.
Co musisz wiedzieć o Modelu Wolnej Przestrzeni
- Sygnał propaguje się w przestrzeni bez żadnych przeszkód.
- Straty sygnału zależą od kwadratu odległości od źródła.
- Model ten jest używany w idealnych warunkach, gdy sygnał nie napotyka na przeszkody.
- Pomaga obliczać maksymalny zasięg sieci w idealnych warunkach.
Wzór na Straty Sygnału w Modelu Wolnej Przestrzeni
W modelu wolnej przestrzeni straty sygnału (tzw. path loss) można obliczyć za pomocą prostego wzoru:
| Wzór | Opis |
|---|---|
| PL = (4πd / λ)² | PL – Straty mocy, d – Odległość od nadajnika, λ – Długość fali |
Wzór ten pokazuje, że straty sygnału rosną proporcjonalnie do kwadratu odległości, a zależność ta jest wyrażona przez długość fali sygnału. Im większa odległość, tym większe straty sygnału.
Przykład: Jeśli masz antenę nadawczą o długości fali 1,5 cm i odległość od odbiorcy wynosi 10 km, straty sygnału będą bardzo wysokie, co może wpłynąć na jakość połączenia. Z tego powodu model wolnej przestrzeni jest przydatny w analizach na dużych przestrzeniach, gdy nie ma zakłóceń terenowych.
Jak już mówiłem wcześniej, w rzeczywistości LTE korzysta z bardziej zaawansowanych modeli propagacyjnych, takich jak model Hata, który bierze pod uwagę teren, przeszkody, i inne czynniki. Jednak model wolnej przestrzeni daje ci dobry punkt wyjścia do zrozumienia podstawowych zasad propagacji sygnału w sieci LTE.