Balance de potencias PDF

Preview

Summary

Download Balance de potencias PDF

Description

Comunicaciones Móviles e Inalámbricas Proyecto-Práctica Planificación Red Móvil Semana 2, 12-19 Sep 2018

2. Balance de potencias En el despliegue de redes celulares, una vez decididos los puntos de instalación de estaciones base, seleccionados los equipos, las antenas y la orientación de las celdas, se comprueba que el enlace está “balanceado”, de lo contrario, es necesario realizar ajustes en los parámetros de configuración de los equipos o en su instalación. En concreto se debe garantizar que el balance de potencias en Uplink y Downlink tenga una diferencia pequeña, deseablemente menor que 2 dB. Para ello se comparan las sumas de pérdidas y ganancias en ambos sentidos, teniendo en cuenta todos los elementos del enlace radio. 1. Complete la siguiente tabla que representa el balance de potencias – simplificado- de una celda (en este caso los parámetros son típicos de 2G) bajo los siguientes supuestos: - El terminal móvil está limitado a 2W de potencia de emisión. - La estación base puede usar amplificadores de potencia de salida hasta 40W - El diagrama de radiación de la antena de la estación base supone una ganancia de 16 dB respecto a la isotrópica - En la estación base se instala diversidad espacial en recepción (dos antenas en Rx), asumiendo que la combinación equivale a duplicar el nivel de potencia recibida. - El terminal móvil dispone de una única antena, sin diversidad. - El nivel mínimo de señal que es detectable en el receptor del móvil es de 4·10-14 W, mientras que en el receptor de la estación base es de 2·10-14 W

BALANCE DE POTENCIAS

a b c d e f g h i

Parámetro Potencia emitida RF Pérdidas de cables y conectores Ganancia de la antena transmisora Ganancia de la antena receptora Pérdidas por atenuación en cuerpo (móvil) Ganancia por diversidad en Rx Sensibilidad del receptor (umbral de Rx) Margen de protección frente a interferencias Máximo admisible de pérdidas de propagación (ab+c+d-e+f-g-h)

Downlink Uplink dBm dBm 4 dB 1 dB dB 0 dB 0 dB dB 3 dB 3 dB dB dB dBm dBm 9 dB 9 dB dB dB

Entrega: 20 de Septiembre 2018

2. ¿Considera que el enlace está balanceado? En caso de no ser así, ¿Qué parámetros (a, b, …, h) corregiría en primer lugar? 3. En caso de no poder balancear completamente el enlace, ¿qué situación es más deseable: mayor alcance (mayor valor de la fila (i) en la tabla) en Downlink o en Uplink? 4. Asumiendo un modelo de propagación de Okumura-Hata [ver documento complementario], determine el tamaño máximo de celdas que cumpla el requisito de máximas pérdidas de propagación obtenidas en el apartado 1 para las siguientes condiciones de instalación: - Frecuencia: 925 MHz - Altura de la estación base: 35 metros sobre el suelo - Altura del móvil: 1,5 metros sobre el suelo

Entrega: 20 de Septiembre 2018

Antonio Alvarez Galiana

2. Balance de potencias 1. Complete la siguiente tabla que representa el balance de potencias – simplificado- de una celda (en este caso los parámetros son típicos de 2G) bajo los siguientes supuestos: - El terminal móvil está limitado a 2W de potencia de emisión. - La estación base puede usar amplificadores de potencia de salida hasta 40 W - El diagrama de radiación de la antena de la estación base supone una ganancia de 16 dB respecto a la isotrópica - En la estación base se instala diversidad espacial en recepción (dos antenas en Rx), asumiendo que la combinación equivale a duplicar el nivel de potencia recibida. - El terminal móvil dispone de una única antena, sin diversidad. - El nivel mínimo de señal que es detectable en el receptor del móvil es de 4·10-14 W, mientras que en el receptor de la estación base es de 2·10 -14 W

BALANCE DE POTENCIAS

a b c d e f g h i

Parámetro Potencia emitida RF Pérdidas de cables y conectores Ganancia de la antena transmisora Ganancia de la antena receptora Pérdidas por atenuación en cuerpo (móvil) Ganancia por diversidad en Rx Sensibilidad del receptor (umbral de Rx) Margen de protección frente a interferencias Máximo admisible de pérdidas de propagación (ab+c+d-e+f-g-h)

Downlink 46 dBm 4 dB 16 dB 0 dB 3 dB 0 dB -104 dBm 9 dB 150 dB

Uplink 33 dBm 1 dB 0 dB 16 dB 3 dB 3 dB -107 dBm 9 dB 146 dB

2. ¿Considera que el enlace está balanceado? En caso de no ser así, ¿Qué parámetros (a, b, …, h) corregiría en primer lugar? Tras realizar los cálculos del apartado 1, se ha observado que el enlace no está balanceado ya que obtenemos una diferencia de más de 2 dB entre UPLINK y DOWNLINK. Para conseguir el balance de potencias deseado, podemos realizar modificaciones en el sistema para obtener lo requerido. Alguna modificación podría ser (según apartados del ejercicio 1): a) Aumentar la potencia emitida del terminal móvil de 2W a 4W (sin embargo, no es una buena opción ya que nos interesa poder usar la menor potencia en los terminales móviles). c) Reducir 4 dB la ganancia de la antena transmisora en DOWNLINK. 16 dB – 4 dB = 12 dB d) Aumentar 4 dB la ganancia de la antena receptora en UPLINK. 16 dB + 4 dB = 20 dB f) Obtener una ganancia por diversidad de 6dB en lugar de los 3 dB que tenemos en UPLINK (cuadriplicar la potencia recibida). g) Reducir en 4dBm la sensibilidad del receptor en UPLINK. -107 dBm – 4 dBm = -110 dBm 3. En caso de no poder balancear completamente el enlace, ¿qué situación es más deseable: mayor alcance (mayor valor de la fila (i) en la tabla) en Downlink o en Uplink? La situación más deseable es que el mayor alcance se produzca en el Uplink puesto que es necesario que el móvil se pueda comunicar en todo momento con la estación base. De no ser así el móvil buscaría otra estación base con la que comunicarse. 4. Asumiendo un modelo de propagación de Okumura-Hata [ver documento complementario], determine el tamaño máximo de celdas que cumpla el requisito de máximas pérdidas de propagación obtenidas en el apartado 1 para las siguientes condiciones de instalación: - Frecuencia: 925 MHz - Altura de la estación base: 35 metros sobre el suelo Altura del móvil: 1,5 metros sobre el suelo...