Расчет восходящей линии (UL) LTE

Расчет восходящей линии (UL) состоит из нескольких этапов:

приемника базовой станции; требуемой мощности принимаемого сигнала;

2.3.1 Расчет минимально допустимой мощности сигнала на входе приемника базовой станции

Минимально допустимая мощность сигнала на входе приемника БС определяется из формулы (3.9):

где (E_b/N₀)_треб – требуемое значение E_b/N_{0 ,} G_обр – выигрыш от обработки,

P_ш – мощность собственных шумов приемника.

Для анализа выбран тип оборудования БС Nokia Flexi WCDMA BTS. Коэффициент шума приемника данной базовой станции менее 2 дБ. Для расчета примем Kш=2 дБ.

Мощность шумов приемника БС:

P_ш = N+K_ш (дБмВт), ………………………(3.10)

Минимально допустимое значение E_b/N₀ на входе приемника для данного типа сервиса составляет 4.4 дБ при скорости абонента 3 км/ч.

Выигрыш от обработки составляет:

G_обр=10log(R_чип/R_польз), ……………………… (3.11)

где R_чип -чиповая скорость стандарта LTE, чип/c, R_польз- скорость передачи данных пользователя, кбит/c.

Также необходимо учесть выигрыш за счет мягкого хендовера и запас на внутрисистемные помехи. Величину выигрыша примем равной G_хо =3 дБ. Величину запаса на внутрисистемные помехи определим из выражения (3.9). Величину относительной загрузки соты для начального расчета примем равной 50%. Допустимым значением величины относительной загрузки соты считается 50%.

Запас на внутрисистемные помехи равен:

M_Int =-10∙ log₁₀(1-η), ………………………………...(3.12)

С учетов вышеуказанных факторов, минимально допустимая мощность сигнала на входе приемника БС равна:

P_прбс=P_ш + (E_b/N₀)_треб – G_обр + L_п – G_хо (дБмВт). ……………..(3.13)

Рассчитать минимально допустимую мощность сигнала на входе приемника базовой станции UMTS, если известны температура проводника, T °, тип линии(DL, UL), коэффициент шума приемника К_ш (дБ), полосасогласованного фильтра приемника В (МГц), отношение средней энергии бита к спектральной плотности шума E_b/N₀ (дБ), чиповая скорость R_чип (чип/c), скорость передачи данных пользователя R_польз (кбит/c), загрузка соты - η. Мощность собственных шумов приемника взять из расчета задачи 2.1.

Исходные данные

Kш=2 дБ, E_b/N₀ = 4.4 дБ, R_чип = 3, 84∙ 10⁶ чип/c, R_польз= 384 кбит/c, η = 0, 5.

Мощность теплового шума в приемнике:

N= k∙ T∙ B=1. 38∙ 10^-23∙ 298∙ 4.2∙ 10⁶=1.72∙ 10^-14Вт,

N =10∙ lg(1.72∙ 10^-14/0.001)=-117, 7дБмВт.

Мощность шумов приемника БС:

P_ш = N+K_ш=- 117, 7+2=-119, 7дБмВт.

Выигрыш от обработки составляет:

G_обр =10log(R_чип/R_польз)= 10log(3, 84∙ 10⁶/384∙ 10³)=10дБ.

Запас на внутрисистемные помехи равен:

M_Int =-10∙ log₁₀(1-0.5)=3дБ.

Минимально допустимая мощность сигнала на входе приемника БС равна:

P_прбс=P_ш + (E_b/N₀)_треб – G_обр + L_п – G_хо =-105, 7+4.4-10+3-3= -111, 3дБм.