Распространение радиоволн по модели Okumura-Hata

в) Пригород - одиночные жилые дома, административные здания, магазины высотой 1-3 этажа. Большие площади зелёных насаждений (деревьев), парковые зоны с отдельными группами зданий плотной застройки.

г) Сельская местность - открытое пространство с несколькими зданиями, фермы, кустарниковые насаждения, шоссе.

д) Открытое пространство - озёра, водохранилища, открытые участки без насаждений, неплодородные земли.

 

 

4 Расчёт ослабления  сигнала

 

Чтобы найти напряжённость поля необходимо найти коэффициент k, который позволяет расширить действие модели для протяжённости трассы до 100 км.

k=1+ (0,14+1,87·10^-4·f+1,07·10^-3·h_БС) · [lg(R/20)]^0.8

k = 1+ (0,14+0,000187·830+0,00107·40)·0,383 = 1,13

Теперь находим напряжённость поля по формуле:

Е = 65,55–6,16·2,92+13,82·1,6–1,13[44,9–6,55·0,301]·1 = 21,1748

Поправочный коэффициент  на высоту АС:

а(h_АС) = (1,1·2,92–0,7)·2,5–1,56·2,92–0,8 = 0,9248

Потери в городе:

Lг = 69,55+26,16·2,92–13,82·1,6–0,9248+1,09[44,9–6,55·1,6]·1,5

= 161,795 дБ

Потери в пригороде:

дБ 

5 Расчет межсистемной ЭМС

Требуется провести анализ ЭМС между двумя базовыми станциями двух различных стандартов сотовой связи, с целью их взаимной беспомеховой (корректной) работы.

Исходные данные, необходимые для расчета находятся в таблице 1

Таблица 1

Характеристика	CDMA	GSM	D-AMPS
Рабочий диапазон	824-840 869-894	880-915	824-840 869-894
Мощность передатчика БС, дБ	40	40	40
Чувствительность  приемника РМИН  БС, дБ	-102	-107	-90
К-нт   усиления   антенны   РПД   в направлении на РПМ GРПД(φРПМ),дБ	16	14	16
К-нт усиления антенны РПМ в направлении на РПД GРПМ(φРПД),дБ	16	0	16
Разнос каналов, кГц	1250	200	30
Защитное  отношение (сигнал/помеха), дБ	7	9	9
Среда распространения  радиоволн	пригород	пригород	пригород

 

Как видно  из таблицы рассчитывать ЭМС сетей GSM и D-AMPS не имеет смысла, т.к. рабочие диапазоны частот не совпадают. Исходя из этого необходимо произвести расчёт электромагнитной совместимости между базовыми станциями стандартов CDMA и D-AMPS. Допустим, БС CDMA является приёмником помехи, а БС D-AMPS – источником помехи, очевидно, что обе базовые станции работают на одной несущей частоте  
f = 830 МГц, вследствие этого создают друг другу помехи.

 

Начнём расчёт с нахождения P_OI :

P_OI — мощность радиопомехи на входе РПМ (БС CDMA), дБВт.

P_OI = P_РПД + G_РПД(φ_РПМ) + G_РПМ(φ_РПД) + U_РПД + U_РПМ + N(δf) - L(R),  (5.1)

Нам известно, что:

P_РПД = 40 дБ (мощность радиопередатчика источника радиопомех)

G_РПД(φ_РПМ) = 16 дБ (к-нт усиления антенны РПД в направлении на РПМ)

G_РПМ(φ_РПД) = 16 дБ (к-нт усиления антенны РПМ в направлении на РПД)

U_РПД  = 1,51 дБ (затухание в антенно-фидерном тракте РПД)

U_РПМ  = 0,1 дБ (затухание в антенно-фидерном тракте РПМ)

N(δf) = 1 дБ (ослабление радиопомехи в линейном тракте РПМ)

L(R) - потери на трассе распространения сигналов от РПД (в данном случае источника радиопомех) к РПМ (рецептору радиопомех), дБ.

P_OI = 40+16+16+1,51+0,1+1- L(R) =74,61-L(R);

Потери в пригороде определены, они составляют:

Lп= 157,46 дБ

Суммарные потери на трассе распространения радиоволн также составляют 157,46 дБ.

Теперь мощность радиопомехи с учётом потерь в пригороде:

P_OI = 74,61-157,46 = -82,85 дБ

Далее, применяя уравнение ЭМС РЭС (5.2), определяем возможна ли взаимная беспомеховая работа двух базовых станций.

,  (5.2)

где k = 1,65 (коэффициент, учитывающий допустимый процент времени ухудшения качества радиосвязи ниже заданного уровня);

σ = 6 дБ;

Р_МИН = -102 дБ (чувствительность приёмника);

A = 9 дБ (защитное отношение сигнал/помеха).

-102 – (-82,85) ≥ 9+1,65·(0,4)·6

-19,15 ≥ 12,96 – Неравенство не выполняется.

Вывод: взаимная беспомеховая работа невозможна.

 

Заключение

 

Так как стандарт CDMA-широкополосный, с кодовым разделением каналов и передатчик его БС обладает меньшей излучаемой мощностью, нежели передатчик БС стандарта D-AMPS, то дальнейшие рекомендации, в первую очередь, будут относиться к настройке, установке и использованию БС стандарта D-AMPS. Итак, если неравенство не выполняется, то необходимо:

1) Уменьшить мощность Р_РПД БС стандарта D-AMPS, что в свою очередь приведет к уменьшению обслуживаемой зоны.

2) Уменьшение G_РПД(φ_РПМ) - коэффициента усиления антенны РПД в направлении на РПМ. Это достигается применением направленных (секторных) антенн и их ориентацией в пространстве.

3) Уменьшение G_РПМ(φ_РПД) - коэффициента усиления антенны РПМ в направлении на РПД. Это достигается применением направленных (секторных) антенн и их ориентацией в пространстве.

4) Изменение несущей частоты БС D-AMPS.

 

Список использованных источников:

 

1 0лифер В.Г., Олифер Н.А., Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. [Текст] / – С.-П.: ИД Питер, 2001.

2 Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы.-2-е изд. [Текст] / –М.: Высш. Шк., 1988.

3 Берлин А.Н. Цифровые сотовые системы связи [Текст] / – М.: Эко-Трендз, 2007 – 296 с.

4 Весоловский Кшиштоф. Системы подвижной радиосвязи. [Текст] / –М.: Горячая линия-Телеком, 2006. – 529 с.