Второй этап выполнения работы

На втором этапе требуется:

 

· рассчитать потери на трассе;

· определить мощность передатчиков базовой станции;

· провести расчет баланса мощностей на трассе вверх

· при необходимости провести корректировку заданной высоты подвеса антенны базовой станции Н_БС.

Требуется обеспечить баланс мощностей в соте радиуса R для сети сотовой связи, выбранной на первом этапе. Мощность полезного сигнала на входе приёмника p_пр, минимально необходимая для обеспечения удовлетворительного качества приёма (его реальная чувствительность p_р) должна превышать мощность собственных и внешних шумов на 12-20 дБ. Величина Р_р как правило приводится в паспорте, следовательно предметом для оценок эффективности являются определение теоретической зоны вокруг каждой базовой станции, в пределах которой будет выполняться условие p_пр > p_р. Главным элементом таких оценок являются расчёты энергетики отдельных радиолиний между базовыми и абонентскими станциями. Эквивалентная схема примерной радиолинии приведена на рисунке 8.1.

Рисунок 8.1. Эквивалентная схема радиолинии

На рисунке обозначены:

Р_прд - выходная мощность передатчика БС,

p_пр - мощность на входе приёмника;

H₁, Н₂ - высоты передающей и приёмной антенн,

G_прд - коэффициент передачи АФУ передатчика,

G_прм - коэффициент передачи АФУ приёмника.

 

Уравнение баланса мощностей в прямом направлении (вниз) БС → АС:

р_{АС вх}. = Р_{БС вых.} + G_БС + G_АС – L_Р (1)

Уравнение баланса мощностей в обратном направлении (вверх) АС → БС

р_БСвх. = Р _АСвых + G_АС +G_БС – L_Р, (2)

где:

Р_БСвых., Р _АСвых. - мощности на выходе передатчиков базовой и абонентской станций;

р_БСвх., р_{АС вх.} – мощности на входе приёмников базовой и абонентской станций;

L_Р – потери на трассе распространения;

G_АС, G_БС – коэффициенты передачи антенно-фидерных устройств. G_АС = 0.

 

Необходимую мощность передатчиков базовой станции определяем из уравнения баланса мощностей (1) направление «вниз»:

P_БСвых = р_АС – G_БС - G_АС + L_Р

Предварительно определим потери Lp для среднего города:

В диапазоне 1800 МГц расчеты ведут на модели COST 231 Хата [COST 231 TD(90) 119].

Для среднего города потери выражаются формулой:

где:

H_БС - эффективная высота подъема антенны базовой станции, м,

H_АС - высота антенны подвижной станции над уровнем земли, м,

R - расстояние между передатчиком и приемником, км,

F- частота сигнала, МГц;

Потери на линии «вниз»:

Запас мощности для обеспечения связи на 90% площади с вероятностью 75%: ∆ Рσ = 0, 68σ =0, 68∙ 8=5, 6дБм, где σ = 8дБ- среднеквадратичное отклонение сигнала из-за флуктуаций в точке приёма.

Потери в здании Lдоп=12дБ.

Суммарные потери Lр=145, 02+5, 6+12=162, 62дБ

Определяем мощность передатчиков базовой станции, направление (вниз)

БС → АС: Р_{БС вых}. = р_{АС вх}. - G_БС - G_АС + L_r

Уравнение баланса мощностей в обратном направлении (вверх) АС → БС.

р_БСвх. = Р _АСвых + G_АС +G_БС – L_Р,

Предварительно определим потери на линии «вверх»:

Средние потери на трассе при тех же высотах БС и АС практически не отличаются от потерь при трассе «вниз» и составляют 144, 01дБ.

При тех же ∆ Рσ = 5, 6дБм, потерях в здании Lдоп=12дБ и мощности передатчика АС = 1Вт (30дБм) получаем суммарные потери Lp=161.61дБ

Определяем величину сигнала на входе приёмника базовой станции:

р_БСвх. = Р _АСвых + G_АС +G_БС – L_r

рБСвх.= 30 + 0 + 20 -161, 61 = - 111, 61дБ

Сигнал на входе приёмника базовой станции оказался меньше минимально допустимого значения – (минус 111дБм). Для выполнения баланса мощностей необходимо уменьшить потери на трассе на 111, 61-111=0, 61 дБ за счёт увеличения Н_БС:

+ = 0, 61

Высоту антенны базовой станции для обеспечения баланса мощностей на трассе «вверх» необходимо увеличить на 9, 5 м. Высота антенны базовой станции составит 59, 5м.

Итоговая таблица8.6.

Трасса вниз БС → АС
F МГц	HБС м	HАС м	R км	дБ	дБ	дБ	БС дБм\ Вт	АС дБм
	59, 5	1, 5	2, 2	145, 02	5, 6		38, 62\8	-104
Трасса вверх АС → БС
F МГц	HБС м	HАС м	R км	дБ	дБ	дБ	АС дБм\Вт	БС дБм
	59, 5	1, 5	2, 2	144, 01	5, 6		30\1	-111

 

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЗАЩИТЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

 

1. Принцип разделения каналов в стандарте GSM.

2. Принцип повторного использования частот. Понятие кластера. 3-х, 4-х, 7- элементный сотовый кластер. Факторы, влияющие на размерность кластера.

3. Обеспечение требуемого соотношения сигнал/помеха. Защитный интервал.

4. Принцип деления сот на секторы. Принятые модели повторения частот в GSM.

5. Переведите в секунды среднюю интенсивность трафика одного пользователя А1, Эрл.=0, 025» для сетей сотовой связи и А1, Эрл.=0, 1 для сетей ТФОП.

6. Дайте определение «сокональная помеха», «межканальная или интермодуляционная помеха ».

7. По какому параметру проводится процедура эстафетной передачи (хэндовера)?

8. Какие составляющие содержит уравнение баланса мощностей? Определение сигнал/шум на входе приёмника.

9. Какие допущения делаются при расчёте сети сотовой связи в первом приближении?

10. Поясните уравнения Эрланга для моделей Эрланг В и Эрланг С.

11. Нагрузка в секторе базовой станции составляет 9, 0 Эрланг. Определите количество каналов трафика при заданном проценте блокировки 2%, соответствующее количество частотных каналов.

12. Методы увеличения ёмкости сотовой сети.

13. Мощность передатчиков абонентских станций GSM диапазонов 900МГц и 1800МГц, измеренная в Вт и дБм?

14. Чувствительность абонентских и базовых станций в GSM?

15. Чувствительность базовой станции при наличии дополнительного малошумящего усилителя? Место его установки.

16. От каких параметров в модели Окамура-Хата зависят потери на трассе?

17. По каким причинам отличаются потери в моделях Окамура-Хата для сельской местности, пригорода, среднего и крупного города?

18. Сигнал на входе приёмника базовой станции оказался меньше минимально допустимого значения – (минус 111дБм). Какие решения могут быть приняты для исключения несоответствия?

19. На сколько децибел отличаются значения дБм и дБВт?

20. Коэффициент усиления антенны составляет 6дБд. Какова его величина в дБи?

21. Основные этапы планирования сети сотовой связи.

22. Задачи, решаемые при частотно-территориальном планировании.

23. Возможные способы размещения АФУ базовой станции.

24. В каком случае устанавливается башня с пригрузом?

25. Существуют ли варианты мобильных базовых станций?

26. Способы монтажа антенных опор.

 

 

ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

 

Основные источники

1. Сакалема, Д. Ж. Подвижная радиосвязь / Под ред. Профессора О.И. Шелухина. – М.: Горячая линия – Телеком, 2012. – 512 с.: ил. – ISBN 978-5-9912-0250-3.

2. Быховский, М.А. Основы управления использованием радиочастотного спектра. Т.3: Частотное планирование сетей телерадиовещания и подвижной связи. Автоматизация управления использованием радиочастотного спектра / М. А. Быховский, А.В. Васильев, А.В.Лашкевич и др.; под ред. М.А. Быховского. – М.: КРАСАНД, 2012. - 368 с. - ISBN 978-5-396-00402-3.

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: