Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Kurs_sluzhba_Prash1uj3

.pdf
Скачиваний:
31
Добавлен:
13.02.2016
Размер:
1.07 Mб
Скачать

Применяя сведения из геометрии и из п.1.2 можно определить расстояние от точки А до точки М1

R1 q 1 R , км

(25)

Для остальных мешающих станций (точки М2, М3, М4, М5 и М6) расстояния можно определить по формулам

 

 

 

 

R , км

 

R

q2 q 1

(26)

2

 

 

 

 

 

R

 

 

R , км

 

 

q2 q 1

(27)

3

 

 

 

 

 

 

R4 q 1 R , км

(28)

R5

R3 , км

(29)

R6

R2 , км

(30)

Применяя рассмотренные методики необходимо рассчитать расстояния до мешающих станций для размерности кластера своего варианта. Привести рисунок расположения мешающих станций (см.рисунок 7) и методику расчета расстояний. Методика расчета расстояний до мешающих станций приведена в [7, с. 253–255].

Зная эти расстояния можно рассчитать ослабление мощности в дБ на рассчитанных расстояниях (М1, М2 … МС-1) и на расстоянии R, по моделям Хата, COST 231-Хата, Уолфиш-Икегами, МККР и RPS по [2, c.127–129], для частот заданного диапазона. Для модели COST 231Хата используются частоты от 150…1500 и 1500…2000 МГц и расчет можно проводить по формуле

(L50)=46,3+33,9lgf-13,82 lg(hBS,eff)-a(hMS)+

 

(44,9-6,55 lg(hBS,eff))lgRn+C0

(31)

где f – рабочая частота, МГц

31

hBS,eff, hMS – эффективная высота BS и MS, м Rn – расстояния до мешающих станций, км

С0 – постоянная для средних городов и пригородных районов с умеренной растительностью С0=0, а для центров крупных больших городов С0=3.

Необходимо рассчитать (L50)db для всех возможных Rn, С0 и выбранной ранее высоты BS.

Если f<1,5 ГГц, то можно применить модель расчета Хата

(L50)/город=69,55+26,16lgf-13,88lg(hBS,eff)-a(hMS)+(44,9 -6,55lg(hBS,eff))lgd (32)

где поправочный коэффициент

a(hMS) = (1,1lgf-0,7) hMS-(1,56lgf-0,8) для пригорода и при h=1…10 м.

для крупного города он задается выражениями (в дБ)

a(hMS)=8,29(lg1,54hMS)2-1,1 для f≤400МГц a(hMS)=3,2(lg11,75hMS)2-4,97 для f ≥400МГц

В пригородной местности потери при распространении сигнала можно рассчитать с помощью формулы

(L50)=(L50)/город-2(lg(f/28))2-5,4

(33)

В условиях открытой местности потери рассчитываются с помощью выражения

(L50)=(L50)/город-4,78(lg(f))2+18,33lgf-40,94

(34)

Если модель не подходит, по каким-либо параметрам (по частоте, высоте), надо выбрать другую, например, из [2, c. 102–143] и привести расчеты ослабления для всех типов местности, расстояний и условий, так как они все будут использованы в сотах сети. Результаты расчетов необходимо свести в таблицу 6.

32

Таблица 6 – Результаты расчетов ослаблений

Расстояние, км

R=

M1=

M2=

M3=

M4=

M5=

M6=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для

среднего

 

 

 

 

 

 

 

города и при-

 

 

 

 

 

 

 

города, дБ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для

центра

 

 

 

 

 

 

 

крупного горо-

 

 

 

 

 

 

 

да, дБ

 

 

 

 

 

 

 

 

Для

открытой

 

 

 

 

 

 

 

местности, дБ

 

 

 

 

 

 

 

Расчеты необходимо привести для всех мешающих станций полученной территориальной модели, количество их С-1. По полученным данным таблицы 7 необходимо провести анализ ослаблений для разных типов местности.

1.4Расчет напряженности поля на границе зоны покрытия

Сначала можно найти уровень мощности PT1 тепловых шумов приемника, пересчитанных к входу

P

n

144 10lg f , дБ

(35)

T1

T1

 

 

где nТ1 выбираем равным 7…9 дБ для частот диапазона 800…1000 МГц, и 5…7 дБ для частот 300…800 МГц, 7…9 дБ для частот 1000…5500МГц.

f – полоса одного радиоканала, в котором располагается модулированный сигнал, кГц.

Тогда минимально допустимый уровень сигнала на границе зоны покрытия можно определить по формуле

33

РС R PT1 gc ш c ш , дБ

(36)

где с ш – энергетический запас, выбираем его равным из диапазона с ш =5…10 дБ,

gc ш – отношение сигнал-шум на входе приемника, для систем

стандарта GSM и TDMA равно 12…18 дБ, для систем с кодовым разделением 6…8 дБ, а для систем с OFDMA 5..6дБ.

Рассчитать мощность BS в дБ можно по формуле

РBS gc ш c ш , дБ

Рассчитать мощность MS в дБ можно по формуле

РMS 0,1 (gc ш c ш ), дБ

Формула для расчета мощности BS и MS в точке приема

 

P (R) P G G

 

(

 

)2

(37)

 

4R

C

BS R T R

T

 

 

 

где PBS – излучаемая мощность BS, Вт;

GR, GT – коэффициенты усиления приемной и передающей антенн, их необходимо взять из программы RPS;

R T – коэффициенты направленного действия приемной и пере-

дающей антенн. Для приемной антенны MS R равен 1, а для передающей его необходимо взять из программы RPS.

Тогда напряженность электрического поля на границе зоны по-

крытия Еg, дБВ/м можно определить по формуле

 

Еg Pc R 73,3 20 lg f , дБ В / м

(38)

где f, МГц – средняя частота заданного диапазона частот с учетом дуплекса

 

fB fM

 

 

 

 

 

 

 

f

, МГц

f

f

Н

f

В

, МГц

 

 

2

 

или

 

 

(39)

 

 

 

 

 

 

А напряженность электрического поля в В/м можно определить по формуле

34

Eg

 

E 10 20 , В/м

(40)

Или с помощью рисунка [6, с. 70].

Для создания такой напряженности необходимо, чтобы передатчик формировал мощность

Pпер

 

E 2 d 2

 

 

,

(41)

 

 

2 h h

2

 

30 Ggth

4 sin(

r

t

)

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

где Е напряженность электрического поля в точке приема, В/м, d – расстояние до точки приема d=R, км

G – коэффициент усиления передающей антенны, выбирается в пределах от 1до 10.

hms, hbs – высота подвеса антенн мобильной и базовой станций с учетом сферичности Земли, выбранные значения необходимо умень-

шить на

 

 

 

h

0,25 R

, м

(42)

6370000

 

 

 

Если расстояние от передатчика до приемника значительно превосходит дистанцию до первого максимума при распространении электромагнитных волн, т. е выполняется условие Введенского, когда

d

18 hms hbs

, м

(43)

 

 

 

 

Тогда мощность передатчика можно рассчитать по формуле, с учетом ранее введенных ограничений

35

Pпер

 

 

E 2 d 4 2

 

, Вт

(44)

 

Gпер 4 hms

 

 

30

hbs

 

Для расчета мощности MS и BS можно изменить d устремив его к нулю и найти максимальные мощности, а затем выбрать значение из [1] по рекомендации 370 и на основании рассчитанного значения Pпер или по формуле (37) или из программы RPS для выбранного типа оборудования. А также необходимо выбрать и привести возможные значения мощностей мобильных станций разных категорий и типов. Учитывая, что MS чаще всего находится на расстоянии R/2 и должна иметь менее мощный, но экономичный передатчик.

1.5 Предварительное планирование емкости однородной сети подвижной связи

При проведении планирования емкости сети необходимо на основе заданной базовой технологии для сети подвижной связи и сведений таблицы 1:

выбрать полосу частот одного радиоканала на основе технических характеристик,

рассчитать значения частот несущих колебаний,

выбрать кодовые, временные, частотные каналы для BS кластера

взависимости от базовой технологии,

назначить номера каналов для всех BS кластера территориальной модели,

рассчитать планируемое количество абонентов сети,

привести графики поясняющие метод множественного доступа и режим работы сети (дуплекс).

Выполнить вышеуказанные требования необходимо с помощью сведений представленных в [2], [4],[5],[9] и [10].

Приведем примерную методику расчетов, выбора, назначения и построения графиков. В зависимости от стандарта можно выбрать по-

лосу частот одного радиоканала f согласно сведениям [2] и [6]. Зная диапазон рабочих частот Дрч, (таблица 1), можно найти количество ча-

36

стотных каналов, если оно не определено стандартом, например, для сетей стандарта GSM.

n f

 

Д

рг

 

 

f B

f H

(45)

f

 

f

 

 

 

 

 

где

fВ и

fН

верхняя и нижняя частота заданного в таблице 1 диа-

пазона частот, МГц.

Для стандарта GSM900 частоты несущих колебаний можно рассчитать по формулам

f n 890 fn, МГц ,

(46)

где n=1…124 – номера каналов рекомендованные для использования в сети.

Так как используется частотный дуплекс FDD, то значение несущих частот для линии вниз можно рассчитать по формуле

f ! 935 f n f

n

45, МГц

(47)

n

 

 

Для стандарта GSM1800 частоты несущих колебаний можно рассчитать по формулам

fn

1710,2 f n 512 , МГц

 

n 512...

885

(48)

f ! f

n

95, МГц

 

n

 

 

 

Для стандарта EGSM частоты несущих колебаний можно рассчитать по формулам

37

fn

890 f n 1024 , МГц

 

n 794...

1023

(49)

f ! f

n

45, МГц

 

n

 

 

 

Для стандарта GSM1900 частоты несущих колебаний можно рассчитать по формулам

fn

1850,2 f n 512 , МГц

 

n 512...

810

(50)

f ! f

n

80, МГц

 

n

 

 

 

Для сети стандартов IMT-MC-450 и CDMA2000 может выделяться полоса частот одного радиоканала, например, из [6, с. 152] она равна

f

1,2288 j , МГц

(51)

где j – может принимать значения 1, 3, 6, 9, 12.

Она может использоваться всеми мобильными станциями соты за счет кодового разделения. Тогда количество частотных каналов можно

определить по (45), а n f – выбираем целое число.

И все n f каналов могут быть доступны всем пользователям сети.

Частоты несущих этих каналов можно рассчитать по формулам для диапазона 450 МГц и j=1, 3, 6, 9, 12.

fn fH 0,04 f n, МГц

(52)

fn! fn 10, МГц

и по формулам для диапазона 850 МГц

fn fH f nf , МГц

(53)

fn! fn 45, МГц

38

Для сетей UMTS, WCDMA выделяется полоса частот f 5МГц

или кратная ей [2]. Поэтому в выделенном диапазоне частот можно размещать такое количество радиоканалов, которое можно определить по формуле (45).

Частоты несущих этих каналов можно рассчитать по формулам

f

 

f

 

 

f n

, МГц

n

H

 

 

 

2

(54)

 

 

 

 

f

! f

n

190, МГц

 

n

 

 

 

 

Если сеть стандартов UMTS и WCDMA работает с использованием временного дуплекса TDD, то рассчитывается значение только

f n , МГц , так как fn fn! .

В сетях стандарта DECT частоты несущих могут рассчитываться по формуле для временного дуплекса в диапазоне 1900 МГц

fn

1897,334 1,728 nc , МГц ,

(55)

где n f 0,1,...9.

 

А в диапазоне 2,4 ГГц

 

fn

2403,648 1,728 n f , МГц

(56)

где n f 0,1,...44 .

 

В сетях PHS частоты несущих колебаний рассчитываются по фор-

мулам, для f 300кГц и ТDD

 

f n

f H f nf , МГц

(57)

n f

1...77

 

39

В сетях PACS частоты несущих колебаний можно рассчитать по

формулам, для f 288кГц и FDD

 

fn

fn f nf , МГц

 

f ! f

n

80, МГц

(58)

n

 

 

 

n f

1...100

 

Для сети стандарта IEEE802.16 d,е частоты несущих колебаний

можно рассчитать по формулам, для f

3,5МГц и FDD

fn fH

f nf , МГц

 

n f

1...28

(59)

f ! f

n

100, МГц

 

n

 

 

 

Для сети стандарта IEEE802.11 работающей с FHSS частоты несущих колебаний можно рассчитать по формулам, для f 1МГц

fn 2412 f n f , МГц

(60)

n f 0...78

Для сети стандарта IEEE802.11, работающей с DSSS, частоты несущих колебаний можно рассчитать по формулам, для полосы частот

f 5МГц

fn 2412 f n f , МГц

(61)

n f 0,1,...12

Для сети стандарта Hyper LAN2 частоты несущих колебаний можно рассчитать по формулам, для f 13,33МГц

40

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]