Determinarea eficienței spectrale a sistemelor de comunicații mobile - sistem de comunicații mobile

Eficiența spectrală a sistemului de comunicație mobilă este un indice calculat ca raportul dintre rata de date de bandă de frecvență de 1 Hz utilizate (bit / s / Hz). Această valoare caracterizează, de asemenea, rata de informații într-o bandă de frecvență predeterminată. Eficiența spectrală este o măsură a eficienței utilizării resurselor de frecvență, iar în unele cazuri - un indicator al calității serviciilor.

Eficiența spectrală a crescut odată cu dezvoltarea tehnologiei de comunicații mobile permite [1]:

- reduce costul de utilizare a benzii de frecvențe alocate;

- reduce costul de achiziție, instalare, aprovizionare și întreținere a stațiilor de bază în funcție de cantitatea de utilizatori finali;

- creșterea capacității celulei, care, la rândul său, crește capacitatea sistemului ca întreg și afectează calitatea utilizatorilor finali de servicii, în special în mediul urban.

Cu toate acestea, odată cu creșterea eficienței spectrală a sistemului de comunicații mobile crește costul total al componentelor sistemului și crește riscul de erori în timpul transferului de date. Raportul optim între valorile parametrilor menționate anterior este unul dintre cei mai importanți factori pentru operatorii și producătorii de echipamente.

În plus față de abordarea tradițională la evaluarea eficienței spectrale
Sistemele de comunicații mooilnoi, există și alte abordări pentru calcularea acestui indicator, care să ia în considerare nu numai canalul de comunicare specifice, dar, de asemenea, sistemul în ansamblul său, de exemplu:
- eficiență spectrală poate fi calculată ca raportul dintre toți abonații ratei de transmisie a datelor de rețea într-o anumită zonă geografică (celulă suprafață) la 1 lățime de bandă Hz (biți / sec / Hz / celulă sau bit / s / Hz / zona de servicii) [2];

- Eficiența spectrală poate fi calculată ca raportul dintre lățimea de bandă maximă la lățimea de bandă a unui canal de lățime de frecvență (bit / s / Hz).

Având în vedere necesitatea de a asigura o capacitate mare și o posibilă creștere a spectrului de frecvențe radio disponibile pentru rețelele 3G, LTE sistem dezvoltatorii oferă utilizarea unui canal de comunicare cu o lățime de bandă mai mare decât 5MHz. În același timp, pentru a oferi o mai mare flexibilitate (scalabilitate) sistem LTE (Release 8), prevăzut în lățimea de bandă standard este atât mai mult și mai puțin de 5 MHz (1,4; 3; 5;

Provocările majore cu care se confruntă sistemul dezvoltatorii LTE sunt o creștere semnificativă a eficienței spectrale (aducându-l la 5 biți / s / Hz), mărind debitul pe Canalul direct ( „în jos“ linie) la 100 Mbit / s, cu o lățime de bandă de 20 MHz și până la 50 Mbit / s

pe canalul invers (linia „în sus“), precum și reducerea întârzierii de transfer al pachetelor de date de până la 10 ms, comparativ cu 80 ms în rețeaua UMTS / HSDPA (Release 5) și simplificarea arhitecturii rețelei.