Menghitung Path Loss 5G

 Dalam 3GPP 38.901 Untuk menghitung path loss, kita harus menggunakan Propagasi 3D model propagasi ini  sesuai untuk 5G (5G menggunakan model propagasi 3D yang sesuai dengan 3GPP 36.873. Model UMa, UMi, dan RMa berlaku untuk  frekuensi band 2–6 GHz dan kemudian diperpanjang hingga 0,5– 100 GHz)).

Sebagai contoh dan jika kita mempertimbangkan model UMa untuk kasus Line Of Sight (LOS), rumus path loss diberikan sebagai berikut:

Path loss =28.0+22*log10⁡(d)+20 log10⁡( fc) …………………(2) 

Sesuai dengan rumus diatas menghitung path loss, diperlukan informasi “d” yang merupakan jarak antara transmitter dan receiver (cell radius) dan center frequency (fc). Jika radius sel sesuai dengan  maksimal cell range, maka path loss akan sesuai dengan  maximum allowed path loss (MAPL).

 Setelah kita mengetahui nilai path loss, maka dimungkinkan untuk menghitung received signal level yang akan dibandingkan dengan  receiver sensitivity.


Receiver sensitivity, bergantung pada Thermal noise power (dBm), noise figure (dB), dan demodulation threshold SINR  (dB). Sensitivitas penerima dihitung menggunakan rumus di bawah ini:

Receiver sensitivity (dBm) = Noise figure (dB) + Thermal Noise (dBm) + SINR (dB)  ……… (3)

Thermal noise dihitung menggunakan rumus berikut: K * T * BW di mana "K" adalah Boltzmann constant dan "T" adalah suhu dalam Kelvin dan "BW" adalah bandwidth.

The Noise Figure dan SINR adalah nilai spesifik vendor yang bergantung terutama pada kinerja perangkat keras dan kinerja decoding Modulation Coding Scheme.

Kita dapat mengimplementasikan persamaan (1) ke dalam excel dan memvariasikan radius sel hingga receive signal level lebih baik atau sama dengan  receiver sensitivity.

Jika Kita ingin menyimpulkan secara langsung berapa radius sel yang sesuai dengan reception sensitivity tertentu, kita dapat menggunakan  link budget formula (1) dan mengganti Received Signal Level  pada penerima (dBm) dengan  reception sensitivity.

reception sensitivity sama dengan:

Thermal noise power (dBm) + UE noise figure (dB) + demodulation threshold SINR (dB) ……(4)

Dengan mengganti rumus (4) menjadi (1), path loss sama dengan:

Path loss (dB) = gNodeB transmit power (dBm) – 10*log10 (subcarrier quantity) + gNodeB antenna gain (dBi) – gNodeB cable loss (dB) – penetration loss (dB) – foliage loss (dB) – body block loss (dB) – interference margin (dB) – rain/ice margin (dB) – slow fading margin (dB) – body block loss (dB) + UE antenna gain (dB) – Thermal noise power (dBm) – UE noise figure (dB) – demodulation threshold SINR (dB) ……………………..(5)

Setelah path loss dihitung dan dengan mengetahui frekuensi centernya, kita dapat menyimpulkan radius sel dengan menggunakan rumus path loss:

Path Loss (PL) =28.0+22 log10⁡( d)+20 log10⁡( fc) ………….(6)

Sehingga dapat disimpulkan radius sel "d" dari rumus (5) dan diberikan oleh rumus di bawah ini:

Distance (d) = 10 Power ((PL-28-20*Log10(fc))/22) ………………..(7) 

 

Berikut adalah contoh menghitung path loss l

jika path loss sama dengan 78,4 dB, maka Cell radius  adalah 120m

Berdasarkan ke rumus path loss (5) (Rumus Mengitung Path loss pada 5G) , dapat disimpulkan  bahwa faktor utama yang mengontrol nilai path loss adalah demodulation threshold SINR (dB) yang berarti untuk nilai SINR yang lebih tinggi (modulasi yang lebih baik), path loss lebih rendah dan oleh karena itu Cell radius  lebih kecil! dan ini membutuhkan lebih banyak BTS 5G.