Si los teléfonos celulares tienen un transmisor de baja potencia (alrededor de 200 mW para LTE) y tampoco tienen direccionalidad, entonces ¿cómo pueden responderle a la torre a pesar de que son tan poderosos y están diseñados específicamente para mejorar la dirección? ¿Y qué tan sensibles son los receptores de torre?
Estoy desactualizado sobre cómo las redes de telefonía móvil modernas manejan múltiples llamadas de voz simultáneas, pero creo que a cada teléfono se le asigna un intervalo de tiempo y puede haber hasta 100 intervalos de tiempo, pero podrían ser cuarenta (algo molesto en la parte posterior ¡de mi mente!).
Sin embargo, no importa para responder esta pregunta; podemos asumir 100 intervalos de tiempo y eso significa que el teléfono tiene que comprimir su mensaje de voz saliente y transmitirlo en la centésima parte del tiempo que tenía el sistema analógico tradicional. Ese sistema antiguo asignó una frecuencia para cada teléfono y ahora está desactualizado.
Supongamos que los datos de voz podrían comprimirse a 10 kbps y dado que deben transmitirse en una centésima vez, el tiempo necesario para almacenar datos y transmitirlos a aproximadamente 1 Mbps. Nuevamente, no me cuelgues de esto si no estoy a la altura de los últimos métodos 4G porque eso no es importante para esta pregunta que siento.
Entonces, el receptor de la torre está manejando una velocidad de datos de alrededor de 1 Mbps continuamente para atender hasta 100 llamadas de voz simultáneas. ¿Cuánta potencia recibida necesita la antena de la torre para recuperar adecuadamente los datos que consideraría a continuación?
El ruido térmico por hertz para 50 ohmios es de -174 dBm y queremos superar esto con un margen suficiente para que la recepción de datos sea viable, por lo que una fórmula bien conocida dice que necesitamos 100 veces esta potencia o -154 dBm. Pero eso es "por Hz" y necesitamos tener un ancho de banda de aproximadamente 1 MHz para convertir adecuadamente una señal de RF que lleva datos de 1 Mbps a datos utilizables. Así que la fórmula (a un ambiente de 25 grados centígrados) se convierte en: -
Potencia recibida en dBm = -154 dBm + 10 log \ $ _ {10} \ $ (tasa de datos)
Para el ejemplo de 1 MHz BW, necesitamos una señal recibida en el orden de -94 dBm. Dado que los ingenieros de RF normalmente cargan esto con una cosa llamada margen de desvanecimiento (20 dB a 30 dB más) probablemente estaremos bien estadísticamente con -74 dBm.
Luego hay una pérdida de enlace y la fórmula para el espacio libre es la siguiente: -
Pérdida de enlace (dBm) = 32.45 + 20 loglog \ $ _ {10} \ $ (Fc) + 20 log log \ $ _ {10} \ $ (distancia en km)
Fc está en MHz y es la frecuencia portadora. Voy a suponer que la frecuencia de la compañía telefónica es de aproximadamente 2 GHz, pero no me cuelgue si estoy demasiado lejos.
Si la distancia es de 3 km, la pérdida del enlace es de 32.45 dB + 66 dB +9.54 dBm. En general, se trata de una pérdida de alrededor de 108 dB entre el transmisor y el receptor, pero tendremos una ganancia de antena y esto podría disminuir a 102 dB o más.
Necesitamos -74 dBm, por lo tanto, necesitamos transmitir un nivel que sea 102 dB más alto o 28 dBm. 28 dBm es una potencia de 631 mW. No es un millón de millas de los 200 mW, pero lo importante es que usted sabe que tiene los fundamentos para poner los números reales en.
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