Расчет чувствительности приемника LTE

Минимально допустимый уровень сигнала на входе приемника определяется по формуле:

P_пр (дБмВт)= P_ш (дБмВт)+ (E_b/N₀)_треб (дБ) – G_обр (дБ), ……….(3.5)

где (E_b/N₀)_треб – требуемое значение E_b/N₀, G_обр – выигрыш от обработки.

P_ш –мощность собственных шумов приемника.Основные параметры использующиеся в расчете:

E_b/N₀ –отношение средней энергии бита к спектральной плотностишума. Зависимость отношения E_b/N₀ зависит от таких показателей как скорости передвижения абонента и радиоканала, тип сервиса.

Минимально допустимый уровень сигнала на входе приемника зависит от требуемого отношения E_b/N₀, скорости передачи данных пользователя, качества аналоговых компонентов приемника, уровня помех. Помехи создают источники: абоненты из обслуживающей соты, абоненты обслуживающиеся другими сотами, а также другие источники, создающие действующие в диапазоне используемого частотного канала.

Мощность собственных шумов приемника

P_ш= N+K_ш (дБмВт), …………………………. (3.6)

где N - мощность теплового шума в приемнике, дБмВт

N= k∙ T∙ B, …………………………………….. (3.6)

где k- постоянная Больцмана (1.38∙ 10^-23 Дж/K), T – температура проводника.

Мощность теплового шума в приемнике зависит от полосы пропускания фильтра. Для стандарта LTE полосу согласованного фильтра можно принять равной 3.9 МГц.

Коэффициент шума приемника для линии DL К_ш = 8 дБ, а для линии UL

К_ш = 2дБ

Определить чувствительность приемника P_пр (дБмВт), если известны температура проводника, T °, тип линии (DL, UL), коэффициент шума приемника К_ш (дБ), полоса согласованного фильтра приемника В (МГц), отношение средней энергии бита к спектральной плотности шума E_b/N₀ (дБ),

выигрыш от обработки G_обр (дБ).

Тип линии - UL, T = 20°, В = 3, 84 МГц, К_ш = 2 дБ, G_обр = 4 дБ.

Услуга – телефония, скорость абонента – 3 км/час. Определяем из таблицы значение E_b/N₀ = 7, 9 дБ.

N= k∙ T∙ B=1. 38∙ 10^-23∙ 293∙ 3.84∙ 10⁶=1.55∙ 10^-14Вт,

N =10∙ log(1.55∙ 10^-14/0.001)=-108, 2дБмВт.

Мощность собственных шумов приемника

P_ш= N+K_ш = -108, 2 + 2 = -106, 2 дБ.

Чувствительность приемника

P_пр = -106, 2 + 7, 9 – 4= - 102, 3 дБ.

Тип линии - DL, T = 25°, В = 4, 2 МГц, К_ш = 8 дБ, G_обр = 5 дБ. Услуга – телефония, скорость абонента – 3 км/час.

Определяем из таблицы значение E_b/N₀ = 4, 4 дБ.

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

N =10∙ log(1.72∙ 10^-14/0.001)=-107, 7дБмВт.

Мощность собственных шумов приемника

P_ш= N+K_ш = -107, 7 + 8 = -99, 7 дБ.

Чувствительность приемника

P_пр = -99, 7 + 4, 4 – 4= - 99, 3 дБ.