依照5G應用裝置的功率分類,5G智慧型手機是屬於第三類,最大發射功率(max TRP)是23dBm,大約是200mW,因為1dBm=10log10(P/1mW),亦即大約是-7dBW,因為1dBW=10log10(P/1W)。GTX是發射端(手機)的天線增益(dBi),理想值是零或比零大,但一般的智慧型手機的實際天線增益是負數值較多,此處假設GTX為-5dBi。GTX的單位是dBi,是與位於相同距離的全方向性天線(Isotropic Antenna)的訊號強度之比取對數值,。GRX是接收端(低軌通訊衛星)的天線增益(dBi),以「BlueWalker 3」低軌通訊衛星為例,它的最大GRX值是36dBi。綜合上述數據,並忽略公式(1)中的LTX、LM、LRX,可以得出PRX=PTX+GTX-LFS+GRX=-7dBW-5dBi-152.1dB+36dBi=-128.1dBW≅-98.10dBm,以4G/LTE的參考訊號接收功率(Reference Signal Received Power, RSRP)而言,由於-98.10dBm比-100dBm大,所以在上述的例子裡,從智慧型手機發射到低軌通訊衛星接收的訊號品質,屬於堪用的中等(Fair to Poor)這個等級。
低軌衛星通訊傳輸速率
此外,為了求出從智慧型手機到低軌通訊衛星的上傳資料速率(Uplink Data Rate),還須考慮到熱雜訊功率(Thermal Noise Power)問題。熱雜訊是由電子擾動產生的熱能造成的,跟絕對溫度和頻寬有關。公式(5)是最小熱雜訊功率Pn(dBW)的公式,其中k是波茲曼常數(Boltzmann Constant)等於1.374×10-23(joules/°K),B是頻寬(Hz),T是絕對溫度(°K)。
若將公式(8)中的ηBW、η、ηSNR都設為1,公式(8)就變成公式(6)。因為手機訊號的傳收是經過許多不同電信業者的交換機、載波通道和頻帶,所以不同載波頻率的傳輸路徑損耗和SINR也會不同。但只要觀測的採樣值夠多,屬於隨機變數的訊號與干擾加噪音比的平均值會趨近常態分布。幾何因子就是這些訊號與干擾加噪音比的集合,其分布情形稱為累加分布函數(Cumulative Distribution Function, CDF)或機率分布函數,簡稱分布函數值,其數學表示式是F(x)=P(X≤x),X是幾何因子,它是訊號與干擾加噪音比的集合,落在(-∞,x),x是實數(x∈R)。x是指定的載波頻率的SINR。
愛立信高級副總裁兼首席技術官 Erik Ekudden 表示:“愛立信、泰雷茲和高通技術公司之間的這種測試和驗證合作將成為通信史上的一個重要里程碑,因為最終結果將有效地意味著,無論您身在何處在地球上——在海洋中間或最偏遠的森林——將通過協作的 5G 衛星和地面連接提供高端、安全和具有成本效益的連接。”
Qualcomm Technologies, Inc. 工程高級副總裁 John Smee 表示:“要讓 5G 兌現無處不在的連接承諾,它還必須能夠在不存在地面蜂窩網絡的地區提供網絡覆蓋,無論是在海洋或偏遠地區。我們計劃與愛立信和泰雷茲合作的研究將為使這項重要技術成為現實邁出重要的一步。我們期待這次合作能取得怎樣的成就。”
泰雷茲戰略、研究與技術執行副總裁 Philippe Keryer 表示: “5G 網絡的部署標誌著電信行業的重大變革。它改變了遊戲規則,不僅在商機方面,而且在連接和保護數十億人和物所需的技能方面。泰雷茲通過集團的不同活動深入參與其中。與愛立信和高通技術公司的研究合作將證明我們公司的信念,即 5G 非地面網絡將為這場革命做出貢獻,並將網絡彈性和安全性提升到一個新的水平。“