Расчет энергетических параметров радиосвязи ССМС 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Расчет энергетических параметров радиосвязи ССМС



К основным параметрам радиочастотного тракта относятся:

- отношение сигнал/шум C/N и сигнал/помеха C/I;

- частота битовой ошибки – BER, которая зависит от параметра C/N;

- уровни мощности в пределах зоны обслуживания;

- затухание радиосигналов при многолучевом распространении.

При проектировании цифровых сотовых систем используются следующие основные параметры:

- отношение средней мощности сигнала несущей к средней мощности шумов, нормированной к полосе 1 Гц – C/N0 (спектральной мощности шума);

- отношение требуемой мощности на бит Еb к спектральной плотности шума N0 – Еb/N0, связанный с отношением C/N0, нормированным по скорости передачи данных в канале.

Между перечисленными выше параметрами существуют следующие соотношения:

 

1.Энергия на бит Еb связана с параметром С (средней мощностью сигнала несущей) простым соотношением:

где fb – скорость передачи в битах в радиоканале,

 

Тb – время передачи одного бита, которое при учете параметров C/N0 и Еb/N0 представляется в виде:

 

Нормированная к полосе 1 Гц мощность шумов N0 (Вт/Гц)равна отношению мощности шумов N к ширине полосы шумов приемника ВШ:
 

                                  

 

При этом:

 

Если ширина полосы приемника равна скорости принимаемой информации, то есть ВШ = fb, тогда:

То есть отношение мощности на бит к нормированной мощности шумов в полосе 1 Гц будет равно отношению сигнал/шум (отношению средних мощностей сигнала к шуму).

 

Расчет бюджета потерь, максимальной дальности связи и

     сокональных помех в сети связи GSM -1800

Общие характеристики сети, технические характеристики приемо-передающего оборудования и антенн радиостанций приведены в таблицах 3.4 – 3.6.

 

Таблица 3.4. Общие характеристики сети

Наименование Обозначение, единица измерения Значение характеристики
Стандарт системы - GSM-1800
Полоса частот: передача АС передача БС   Fmin…Fmax, МГц   1710…1785 1805…1880
Вероятность блокировки вызова в ЧНН Р0, % 2
Требуемая зона обслуживания - Указывается на карте
Допустимый процент мест (пунктов приема) с ухудшением качества связи L, % 10
Местоположение абонентских станций - На улицах, в зданиях, в автомобилях
Потери на проникновение: в здание в автомобиль   WЭ, дБ   15 8
Защитное отношение сигнал/помеха в совмещенном канале А0, дБ 9
Высота антенны АС над землей hАС з, м 1,5

 

 

Таблица 3.5

 Технические характеристики приемо-передающего оборудования

Наименование Обозначение, единица измерения

Значение

Характеристики станций

Назначение радиостанции - базовой

абонентской

Тип радиостанции - RBS 2202 ERICSSON 1-го класса 2-го класса
Максимальная мощность передатчика (на входе антенного фидера)   Рmax, Вт   22   1   0,25
Количество приемо-передатчиков nп, шт. 1 – 6  - -
Количество секторов nс, шт. 1 – 3 - -
Потери мощности передатчика: - в фидере - в комбайнере   ηф пог, дБ/100м ηкомб, дБ   6,2 3   - -   - -
Реальная чувствительность приемника Роп, дБм - 110 - 102 - 102

 

Таблица 3.6.

Технические характеристики антенн радиостанций.

Наименование

Обозначение,

Единица

Измерения

Значение характеристики

базовой

абонент- ской
Тип антенны - К739494 К739495 К739496 3/4λ
Максимальный коэффициент усиления (относительно изотропного излучателя)   G0, дБи   18   18   18   0
Потери передачи в дуплексном фильтре типа ТМА1800 Вф, дБ 1,5 1,5 1,5 -
Потери в тракте приема КМШУ, дБ 10 10 10 -
Ширина ДН на уровне – 3 дБ: в горизонтальной плоскости в вертикальной плоскости град 2φ0 2∆0   65 6,5   65 7,0 (2Т)   65 7,0 (2Т)   360 -
Ослабление боковых и задних лепестков ДН в горизонтальной плоскости   Q, дБ   > 25   > 30   > 30   -

 

Исходными данными для расчета являются:

- мощность передатчика БС (базовой станции) - Рпрд БС = 22 Вт;

- мощность передатчика АС (абонентской станции) - Рпрд АС = 1 Вт;

- потери в фидере антенны передатчика  БС - ηф прд  = 2 дБ;  

- потери в дуплексном фильтре Вф = 1,5 дБ;

- коэффициент усиления передающей антенны БС – G = 18 дБ;

- чувствительность приемника БС – Рпрм = – 102 дБм;

- чувствительность приемника АС – Рпрм = – 110 дБм;

- потери в фидере антенны приемника БС - ηф прм= 2 дБ;

- коэффициент усиления антенного усилителя тракта приемника АС –

Кмшу=10 дБ;

- коэффициент усиления антенны приемника АС – G0п= 18 дБ;

- среднеквадратическое отклонение (СКО) флуктуаций сигнала БС и АС

– σ = 8дБ;

- параметр логнормального распределения уровней сигнала по местопо-

ложению БС и АС с вероятностью 75% – η(75%) = 0,68;

- потери сигнала в теле абонента для БС и АС – WT = 3 дБ;

- потери на проникновение в автомобили для БС и АС Wэ = 8 дБ;

- потери на проникновение в здания для БС и АС Wэ = 15 дБ;

- защитное отношение сигнал/помеха с вероятностью 50%  – А0 = 9 дБ;                         

 

Расчет выполняется в следующей последовательности:

1.Мощность передатчика БС и АС  Рпрд в дБм:

 

                
 

2.Излучаемая мощность Ризл в дБм:

 

 3. Необходимая мощность полезного сигнала в точке приема (БС или

АС) с вероятностью 50% – Рпс(50%) в ДБм:

 

4.Необходимая напряженность поля полезного сигнала с вероятностью 50% – Епс(50%) в дБ(мкВ/м):

                        

 5.Необходимая мощность полезного сигнала на границе зоны обслуживания с вероятностью 75% – Рпс(75%) в дБм:

 

                     
 

                                            

6.Необходимая напряженность поля полезного сигнала на границе зоны обслуживания с вероятностью 75% – Епс(75%) в дБ(мкВ/м):

 

 

 

8.Допустимые основные потери передачи с вероятностью 50% –

Wдоп(50%)  в дБ при нахождении АС на улице, в автомобиле и в здании:

 

 

 

 9. Допустимые основные потери передачи с вероятностью 75% –

Wдоп(75%)  в дБ при нахождении АС на улице, в автомобиле и в здании:

                                               

 

  

10.Максимальная дальность связи с вероятностью 75% на границе зоны

обслуживания, R0max, км при нахождении АС на улице, в автомобиле и  

в здании: 

 

                                                            

11.Защитное отношение сигнал/помеха с вероятностью 75% на границе

зоны обслуживания Агр в дБ:

 

 

12.Максимальная дальность сокональных помех на границе зоны обслу

живания Rп max в км при нахождении АС на улице, в автомобиле и в 

 

здании: 

 

 

Частотное планирование для сетей GSM-1800 осуществляется в диапазонах частот:

- линия вверх (прием) – 1710…1785 МГц;

- линия вниз (передача) – 1805…1880 МГц.

Общее количество частотных каналов в стандарте GSM-1800 – 374. Номера каналов N однозначно определяют значения центральной частоты радиопередатчиков базовых и абонентских станций следующим образом:

 

         fБС = 1805,2 + 0,2(N – 512) МГц;

         fАС = 1710,2 + 0,2(N – 512) МГц,   где 512 ≤ N ≤ 885.   

 

Для сети GSM-1800 оптимальным вариантом является трехсекторная  конфигурация соты для кластера размерностью  4/12 (рисунок 3.2).

При этом площадь одной трехсекторной ячейки кластера рассчитывается с использованием найденной максимальной дальности связи с вероятностью 75% на границе зоны обслуживания R0 max по следующей формуле:

 

 

При этом минимальное количество БС - nБС, необходимое для сплошного покрытия заданной территориальной зоны площадью Sтз при регулярной структуре их размещения рассчитывается как:

 

      Рисунок 3.2. Фрагмент сети GSM-1800 с кластером 4/12.

 



Поделиться:


Читайте также:




Последнее изменение этой страницы: 2019-12-14; просмотров: 173; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.144.93.73 (0.022 с.)