coppo76
Digital-Forum Silver Master
I segnali LTE appartengono alla quarta generazione di telefonia mobile e attraverso dei continui aggiornamenti (release) si è arrivati fino al 5G.
Puntualizzo che comunque non tutte le BTS hanno seguito gli aggiornamenti e questo lo si può notare per il fatto che anche chi possiede un telefono cellulare di ultima categoria, difficilmente lo avrà potuto sfruttare al massimo delle prestazioni, riferite in velocità di download.
Ora però non mi voglio dilungare su come e cosa sono le release o le categorie del LTE, ma voglio mettere in luce i comportamenti deli segnali, della loro potenza e di come questi variano nel tempo.
Partiamo con una misura che ho fatto oggi con il misuratore di campo, collegandomi ad una antenna a pannello LTE da 6dBi di guadagno, che ho installato a parete per fare verifiche periodiche su una BTS di Vodafon e Tim.
La misura è stata effettuata in modalità minim Hold, Max Hold, potenza istantanea e potenza di picco istantanea, per una durata di circa 20 minuti.
Come si può vedere di seguito, il colore blu è riferito al massimo segnale che lo strumento ha rilevato in questi 20 minuti, il verde è il segnale minimo rilevato e il giallo è l'istantaneo con il picco in trasparenza.
https://imgur.com/a/i6M1aib
L'immagine mostra un segnale minimo registrato, in particolare quello in verde a 816MHz, che corrisponde ad un canale LTE Vodafone FDD da 10MHz. Come si può notare la larghezza di banda in alcuni momenti si è dimezzata e il livello del segnale varia di oltre 20dB.
Una seconda misura effettuata ha invece registrato una differenza di circa 40dB in soli 10 minuti di tempo sul canale di Tim, come si vede in seguito.
https://imgur.com/a/V5q6jch
Il segnale in Blu a destra è il canale Uplink di Vodafone, registrato in un momento mentre da un cellulare a 10mt dall'antenna ricevente effettuava uno speed test.
La potenza del segnale.
Una BTS generalmente trasmette con potenze complessive variabili di circa 300 watt, ma postazioni che ospitano più di 2 operatori e che utilizzano varie bande possono tranquillamente superare i 400watt.
Il segnale misurato di una BTS in modalità power channel, se questa ha un tilt antenna di 30°, posizionando una antenna ricevente senza guadagno alla distanza di 100mt a circa 1,5mt dal suolo, dovrebbe essere di circa -35dBm per il singolo canale.
Potenza dei trasmettitori
Un trasmettitore RRU può avere 4 uscite nel caso di mimo 4x4 e generalmente per ognuna delle uscite può generare un segnale con potenza di almeno +43dBm (20W). Alcuni trasmettitori possono generare anche potenze maggiori , l'importante che nelle zone abitate non si superino i livelli di campo elettrico max 20 V/m e 6V/m come valore di attenzione nei luoghi che la permanenza di persone superino le 4 ore giornaliere.
Un pannello 5G di tipo (antenna attiva) , generalmente trasmette a potenza di 100-200 Watt, con EIRP di circa +60dBm
Considerando il guadagno antenne anche la EIRP di una BTS 4G si aggira intorno hai +60dBm per singolo canale.
Misura di un segnale LTE con misuratore di campo vettoriale, che mostra l'andamento nel tempo della potenza assegnata agli utenti connessi alla rete:
https://imgur.com/a/YVa2Q50
Misura della potenza delle risorse assegnate ad utenti che sono connessi alla BTS.
https://imgur.com/a/TDAxDvp
Grafico tridimensionale delle risorse e dei segnali di riferimento:
https://imgur.com/a/oghfSQF
L'operatore attraverso le configurazione della BBU può determinare la potenza dei vari canali fisici e configurare la rete per ottenere le massime prestazioni limitando sprechi energetici.
L'operatore telefonico può decidere di usare parametri e coefficienti non consigliati dalle norme 3GPP , come accade molte volte si utilizzano dei parametri appositamente studiati. Possono anche essere spenti dei canali su bande nelle ore notturne e far nuovamente salire il segnale la mattina.
Conclusioni.
I segnali LTE o 5G sulle bande 700 e 800MHz, possono variare nel tempo anche di molto e quindi consiglio di verificare se i componenti utilizzati sono filtrati.
Puntualizzo che comunque non tutte le BTS hanno seguito gli aggiornamenti e questo lo si può notare per il fatto che anche chi possiede un telefono cellulare di ultima categoria, difficilmente lo avrà potuto sfruttare al massimo delle prestazioni, riferite in velocità di download.
Ora però non mi voglio dilungare su come e cosa sono le release o le categorie del LTE, ma voglio mettere in luce i comportamenti deli segnali, della loro potenza e di come questi variano nel tempo.
Partiamo con una misura che ho fatto oggi con il misuratore di campo, collegandomi ad una antenna a pannello LTE da 6dBi di guadagno, che ho installato a parete per fare verifiche periodiche su una BTS di Vodafon e Tim.
La misura è stata effettuata in modalità minim Hold, Max Hold, potenza istantanea e potenza di picco istantanea, per una durata di circa 20 minuti.
Come si può vedere di seguito, il colore blu è riferito al massimo segnale che lo strumento ha rilevato in questi 20 minuti, il verde è il segnale minimo rilevato e il giallo è l'istantaneo con il picco in trasparenza.
https://imgur.com/a/i6M1aib
L'immagine mostra un segnale minimo registrato, in particolare quello in verde a 816MHz, che corrisponde ad un canale LTE Vodafone FDD da 10MHz. Come si può notare la larghezza di banda in alcuni momenti si è dimezzata e il livello del segnale varia di oltre 20dB.
Una seconda misura effettuata ha invece registrato una differenza di circa 40dB in soli 10 minuti di tempo sul canale di Tim, come si vede in seguito.
https://imgur.com/a/V5q6jch
Il segnale in Blu a destra è il canale Uplink di Vodafone, registrato in un momento mentre da un cellulare a 10mt dall'antenna ricevente effettuava uno speed test.
La potenza del segnale.
Una BTS generalmente trasmette con potenze complessive variabili di circa 300 watt, ma postazioni che ospitano più di 2 operatori e che utilizzano varie bande possono tranquillamente superare i 400watt.
Il segnale misurato di una BTS in modalità power channel, se questa ha un tilt antenna di 30°, posizionando una antenna ricevente senza guadagno alla distanza di 100mt a circa 1,5mt dal suolo, dovrebbe essere di circa -35dBm per il singolo canale.
Potenza dei trasmettitori
Un trasmettitore RRU può avere 4 uscite nel caso di mimo 4x4 e generalmente per ognuna delle uscite può generare un segnale con potenza di almeno +43dBm (20W). Alcuni trasmettitori possono generare anche potenze maggiori , l'importante che nelle zone abitate non si superino i livelli di campo elettrico max 20 V/m e 6V/m come valore di attenzione nei luoghi che la permanenza di persone superino le 4 ore giornaliere.
Un pannello 5G di tipo (antenna attiva) , generalmente trasmette a potenza di 100-200 Watt, con EIRP di circa +60dBm
Considerando il guadagno antenne anche la EIRP di una BTS 4G si aggira intorno hai +60dBm per singolo canale.
Misura di un segnale LTE con misuratore di campo vettoriale, che mostra l'andamento nel tempo della potenza assegnata agli utenti connessi alla rete:
https://imgur.com/a/YVa2Q50
Misura della potenza delle risorse assegnate ad utenti che sono connessi alla BTS.
https://imgur.com/a/TDAxDvp
Grafico tridimensionale delle risorse e dei segnali di riferimento:
https://imgur.com/a/oghfSQF
L'operatore attraverso le configurazione della BBU può determinare la potenza dei vari canali fisici e configurare la rete per ottenere le massime prestazioni limitando sprechi energetici.
L'operatore telefonico può decidere di usare parametri e coefficienti non consigliati dalle norme 3GPP , come accade molte volte si utilizzano dei parametri appositamente studiati. Possono anche essere spenti dei canali su bande nelle ore notturne e far nuovamente salire il segnale la mattina.
Conclusioni.
I segnali LTE o 5G sulle bande 700 e 800MHz, possono variare nel tempo anche di molto e quindi consiglio di verificare se i componenti utilizzati sono filtrati.
