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基站的相关功率符号介绍
2023-05-15 | 阅:  转:  |  分享 
  
基站的相关功率符号介绍在基站中,涉及到的功率单位较多,有W、dB、dBm、dBw等,还有其他的RSRP、RSRQ、RSSI、SNR、SINR
等等和功率相关的符号;下面做一下介绍和总结。1、常用的参数含义W(瓦)是功率单位,代表在单位时间内的电功率,计算公式为P=UIt
dBm(分贝毫瓦)是一个表示功率绝对值单位,以1mW功率为基准的一个比值的10为底的对数取值,计算公式为:10=dBm,公式中“功
率值”以mW为单位。dB(分贝)是一个比值,是一个数值,dB是功率增益或衰减值的差值的单位,即用一个dBm减另外一个dBm时,得到
的结果是dB。dBw(分贝瓦)是一个表示功率绝对值的单位,以1W功率为基准一个比值的10为底的对数取值,计算公式为:10(功率值/
1W)=dBw,功率值以W为单位。RSRP(reference signal received power)参考信号接收功率,在一
个symbol内承载一定带宽信号的所有RE上接收到的信号功率的平均值,通俗理解为一定带宽内的总功率下取该带宽下所有RE的平均值,单
位为dBm;这个值越小说明信号越差。计算下行信道或信号的每RE上的功率(dBm):一定带宽内的总功率(转换成dBm)-10RSSI
(Received Signal Strength Indicator)接收信号强度指示,指在一个symbol内测量带宽中的总接收
功率,包括有用信号、干扰、热噪声等;单位为dBm。RSRQ(reference signal received quality)参
考信号接收质量,RSRQ= (N RSRP)/RSSI,N为测量带宽的RB个数;RSRP和RSSI的单位均为dBm,则RSRQ的
单位为dB,在计算过程需要dBm转换成mW再进行相除,得到结果后取以10为底的对数则为RSRQ的结果;这个值为负值,这个值越大说明
信号指令越好。SNR(SIGNAL to NOISE RATIO)信噪比,是有用信号功率和噪声功率的比值,有用信号和噪声的功率单位
为dBm,则SNR的单位为dB;SNR=Signal/Noise。SINR(SIGNAL to NOISE and Interfe
rence RATIO)信干燥比,是有用信号功率与噪声功率和干扰功率的比值,三者单位均为dBm,则SINR的单位为dB。SINR=
Signal/(Noise+ Interference),这个值越大说明干扰越小。dBFS(Decibels relative t
o full scale)分贝满刻度,是数字域中功率的单位;一般情况下定义0dBFs为数字域中功率最大值;RIP(Recived
Noise and Interference Power)接收到的噪声和干扰的功率,RSSI是有用信号、干扰及噪声的总功率,获取到
RSSI及RIP后可以得到接收机接收到的有用信号功率是多少;因为PHY处理的是数字域信号,所以当前FAPI统计的RIP的单位为dB
FS。PathLoss(路径损耗,俗称路损)电波在空间传播时产生的损耗,由发射https://baike.baidu.com/it
em/%E5%8A%9F%E7%8E%87/808705功率的https://baike.baidu.com/item/%E8%B
E%90%E5%B0%84/5676辐射扩散及https://baike.baidu.com/item/%E4%BF%A1%E9%
81%93/499862信道的传播特性造成的,反应了接收信号的功率值的变化;理论上对于对于相同的收发距离,路径损耗也相同,但实际中
相同收发距离的不同接收点上的接收功率却存在较大变化,甚至同一接收点上的接收功率在不同时间点上也会存在较大变化。路损还可以理解为收发
比值,需要通过换算成W或者mw后进行比较,所得结果换算成dB即为我们常看到的路损的值。2、换算关系2.1 dBm和dB的换算关系:
如上面的含义介绍所述,dBm是功率绝对值,dB是功率增益或衰减值的差值,是一个纯计数单位。其计算公式为:dB = 10lg(P1/
P2),其中P1、P2为功率,单位为mW。即:dB = 10lgP1 - 10lgP2 = dBm1 - dBm2我们经常看到的S
SB的RSRP为-60dBm,当你修改衰减功率增到为-50dBms时,那么两个功率之间的差值为-50dBm-(-60)dBm=10
dB,所以在dB,dBm计算中,要注意基本概念。2.2 W和dBm的换算关系:如上面的含义介绍所述,dBm是功率的绝对值,以以1m
W功率为基准,W是功率;即任意功率 P(mW) 与 xdBm 换算的公式如下:xdBm=10P=(1mW)dBm转换为W的口算规律
是要先记住“1个基准”和“2个原则。“1个基准”:30dBm=1W“2个原则”:原则一:+3dB,功率乘2倍;-3dB,功率乘1/
2举例:(1)33dBm=30dBm+3dB=1W×2=2W 10+10=10,则P=1000mW2=1W2=2W (2)27
dBm=30dBm-3dB=1W×1/2=0.5W10-10=10,则P=1000mW=1W=0.5W原则二:+10dB,功率
乘10倍;-10dB,功率乘1/10举例:(1)40dBm=30dBm+10dB=1W10=10W10+10=10,则P=100
0mW10=1W10=20W(2)20dBm=30dBm-10dB=1W1/10=0.1W 10-10=10,则P=1000
mW1/10=1W0.1=0.1W以上可以简单的记作:30是基准,等于1W整,互换不算难,口算最简便。加3乘以2,加10乘以1
0;减3除以2,减10除以10。其他的口算拓展:X+1dB和X+2dB的计算技巧X+1dB=X+10dB-3dB-3dB-3dB
=X101/21/21/2=X(X需要换算成W)1.25?例如31dBm=30dBm+10dB-3dB-3dB-3dB=
1W1.25=1.25WX+2dB=X-10dB+3dB+3dB+3dB+3dB =X0.12222=X(X需要换算成
W)×1.6??例如32dBm= 30dBm-10dB+3dB+3dB+3dB+3dB=1W1.6=1.6WX-1dB和X-2d
B的计算技巧X-1dB=X-10dB+3dB+3dB+3dB =X0.1222=X(X需要换算成W)0.8?例如29dB
m=30dBm-10dB+3dB+3dB+3dB=1W0.8=0.8WX-2dB=X-3dB+1dB =X1/21.25=X
(X需要换算成W)0.625?例如28dBm=30dBm-3dB+1dB=1W0.625=0.625W当前我们基站的通道最大发
射功率为250mW,SSB的发射功率即通过以下公式计算即得: 10- 10-11.17dBm2.3 W和dBw的换算关系:如上面的
含义介绍所述,dBw是一个表示功率绝对值的单位,以1W功率为基准一个比值的10为底的对数取值。dBw= 10例如0dBw=10=1
0=1W=30dBm2.4 RRU上查询上行接收功率方法RRU上可以通过以下方法进行相关的功率查询:在RRU的ssh界面上配置需要
查询的帧结构的寄存器test_fpga nw,然后在2300端口的界面上输入get_power(getpower 天线通道 3(
cpri入口) 上行时隙)查询RRU获取增益后的功率(dBFS),输入update_gain查询RRU获取增益补偿前的功率(dBm
),输入check_frrx查询AGC调整值。常用参数介绍:test_fpga nw 802 1,为5ms周期,test_fpga
nw 300 1,为2.5双周期get_power 天线通道 3(cpri入口) 上行时隙,如get_power 0 3 8
查询的是RRU获取增益后的功率(dBFS)update_gain查询RRU获取增益补偿前的功率(dBm),RRU在输出这个值时统一
是按照255的AGC进行计算,所以增益前的功率应该为update_gain查询值加上((255-实际AGC值)/2)由于get_p
ower和update_gain的值的单位不一致,当前的转换方法为:update_gain+增益值=get_power其中增益值为
47-(255-AGC查询值)/22.5 FAPI上查询上行接收功率FAPI上通过查看CRC.ind消息可以查看上行的当前时隙的R
B的RSSI和RIP值。FAPI中RIP统计的单位为dBFS,转换为RRU天线入口处(即RRU增益前)的信号功率(单位dBm),即
为:RIP(dBFS)-47(当前确认的RRU增益值) =RIP(dBm)2.6 底噪PN计算方法接收机底噪PN计算方法: PN
= 10lg(KTW) + NF ,其中K:波尔兹曼常数,= 1.38×J/KT:开氏温度,常温为 290 KW:信号带宽(Hz)
NF:接收机噪声系数,大约为4dB100MHz带宽的底噪通过公式计算:10lg(KTW)+NF=10(1.38J/K290 K
27330121000Hz)+NF10(1.38J/K290 K=-203.9772dBW=-174dBm-174dB
m+10lg(27312301000)+NF≈-174dBm+80+4≈-90dBm100MHz带宽的每个RB的底噪通过公式
计算,则为:-90dBm-10lg(273) ≈-114dBm3、终端相关3.1 FR1的终端上行输出功率等级在终端接入时,终端会
上报自己的上行发射功率的power class消息:注意:如果ue能力里面没有上报改IE,默认发射功率等级为class 3在协议3
8.101-1上定义了支持FR1的终端上行输出功率等级对应的band的最大发射功率及波动范围如下:不同功率等级的终端对于不同的上行
波形在不同的调制方式,终端的最大发生功率会有对应的减少,术语为MPR- Maximum power reduction,同时需要满
足以下的条件:Channel bandwidth ≤ 100 MHz.Relative channel bandwidth ≤ 4
% for TDD bands and ≤ 3 % for FDD bandsWhere relative channel ba
ndwith = 2BWChannel / (FUL_low + FUL_high)Power class3:Power cla
ss2:FR1-Band对应的操作频段如下:3.2 FR2的终端上行输出功率等级在协议38.101-2上定义了支持FR2的终端上行
输出功率等级如下:Band对应的操作频段:功率指标相关术语解析:EIRP(Link=Link angle, Meas=Link a
ngle): measurement of the UE such that the link angle is aligned
with the measurement angle. EIRP (indicator to be measured) can b
e replaced by EIS, Frequency, EVM, carrier Leakage, In-band eissi
on and OBW. Beam peak search grids, TX beam peak direction, and R
X beam peak direction can be selected to describe Link.EIRP(Link=
Link angle, Meas=beam peak direction): measurement of the EIRP of
the UE such that the measurement angle is aligned with the beam
peak direction within an acceptable measurement error uncertainty
.TRP(Link=Link angle): measurement of the TRP of the UE such that
the measurement angle is aligned with the beam peak direction wi
thin an acceptable measurement uncertainty. TX beam peak directio
n and RX beam peak direction can be selected to describe Link.Pow
er class1相关指标:EIRP (Link=Beam peak search grids, Meas=Link angle)
. TRP (Link=TX beam peak direction) EIRP (Link=TX beam peak direc
tion, Meas=Link angle)EIRP (Link=Beam peak search grids, Meas=Lin
k angle)Power class2相关指标:EIRP (Link=Beam peak search grids, Meas=
Link angle)TRP (Link=TX beam peak direction)EIRP (Link=TX beam pe
ak direction, Meas=Link angle)EIRP (Link=Beam peak search grids,
Meas=Link angle)Power class3相关指标:EIRP (Link=Beam peak search grid
s, Meas=Link angle)TRP (Link=TX beam peak direction)EIRP (Link=TX
beam peak direction, Meas=Link angle)EIRP (Link=Beam peak search grids, Meas=Link angle)the peak EIRP relaxation parameter ?MBP,n and EIRP spherical coverage relaxation parameter ?MBS,nPower class4相关指标:EIRP (Link=Beam peak search grids, Meas=Link angle)TRP (Link=TX beam peak direction)EIRP (Link=TX beam peak direction, Meas=Link angle)EIRP (Link=Beam peak search grids, Meas=Link angle)
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(本文系通信农民工原创)