этап выполнения работы.



На втором этапе выполнения работы следует обеспечить баланс мощностей в соте радиуса R для сети, выбранной в результате выполнения 1 этапа.

Уравнения баланса мощностей составляют на основе учета всех особенностей прохождения сигнала на трассе (рис. 4).

 

 


Рис. 4. К определению баланса мощностей

На рис. 4 обозначены: G – уcиление, L – потери, Lp – потери на трассе, A – антенна, d – разнесение, f – фидер? C – комбайнер, Tx – передатчик, Rx – приемник, Pin – входная мощность, Pout – выходная мощность, TMA (Tower Mounted Amplifier) – малошумящий усилитель на входе приемника

Расчеты трасс сетей подвижной связи ведут с использованием логарифмов потерь на трассах, в фидерах, комбайнерах и логарифмов коэффициентов усиления антенн и дополнительных усилителей.

При этом мощности на выходе передатчика и на входе приемника

Р(дБм) = 10 lg P(мВт).

Некоторые полезные соотношения между Р(дБм) и Р(мВт) приведены в табл. 5.

Таблица 5

Р, мВт 20 Вт 10 Вт 2 Вт 1 Вт       10-10 10-11
Р, дБм)               -100 -110

Уравнение баланса мощностей в направлении вверх (АС Þ БС):

Pin БС = Pout АС – Lf АС + Ga АС – Lp + Ga БС + Gd БС – Lf БС (1)

Уравнение баланса мощностей в направлении вниз (БС Þ АС):

Pin АС = Pout БС – Lf БС + Ga БС – Lc – Lp + Ga АС – Lf АС= (2)

где Pin БС и Pin АС – мощности на входе приемников БС и АС, Pout БС и Pout АС – мощности на выходе передатчиков БС и АС, Ga БС и Ga АС – коэффициенты усиления антенн БС и АС, Lf БС и Lf АС – потери в фидерах БС и АС, Lc – потери в комбайнере, Lp – потери на трассе, Gd БС – выигрыш за счет разнесенного приема сигналов на БС (3-4 дБ), в уравнениях (1) и (2) все коэффициенты усиления и ослабления выражены в дБ, а мощности – в дБм.

При проверке баланса мощностей вверх (1) можно принять Lf АС = 0, Ga АС = 0,

Ga БС = 15 – 17 дБ, Lf БС = 2 дБ, Gd BTS = 3 дБ (используем разнесенный прием).

При проверке баланса мощностей вниз (2) можно принять Lf БС = 2 дБ, Ga БС = 15 – 17 дБ, Lc = 0, если в соте 1 или 2 частоты, и Lc = 3 дБ, если в соте 3 – 4 частоты; Lf АС = 0, Ga АС = 0.

Потери на трассе определяем по модели Окумура – Хата. Они зависят от расстояния R, рабочей частоты F, высоты подвеса антенн базовой станции HБС и абонентской HАС станции. Данный метод основан на аналитической аппроксимации результатов практических измерений. Набор эмпирических формул и поправочных коэффициентов, полученный в результате такой аппроксимации, позволяет рассчитать средние потери для различных типов местности.

В диапазоне 900 МГц следует использовать рекомендации TU-R P. 529-2. Условия применимости модели F = 150-1500 МГц; НБС = 30-200 м; НАС = 1-10м:

  • в городской зоне

,

где НБС – эффективная высота подъема антенны базовой станции, м;

НАС – высота антенны подвижной станции над землей, м;

R – расстояние между передатчиком и приемником, км;

F – частота сигнала, МГц;

a(НАС) – корректировочный фактор: для малых и средних городов –

;

для больших городов –

.

Таким образом, для малых и средних городов:

 

Конкретные частотные каналы неизвестны, то при расчетах сетей GSM-900 следует ориентироваться на средние частоты диапазонов: вниз БС Þ АС 935-960 МГц, вверх АС Þ БС 890-915 МГц.

 

Проверки баланса мощностей на трассе ВНИЗ по формуле (2) при следующих исходных данных: диапазон частот 900 МГц (средняя частота поддиапазона вниз БС Þ АС: 948МГц), HБС = 200 м; HАС = 7 м; R = 1,16 км; зона - средний город.

Тогда средние (медианные) потери на трассе согласно модели COST 231 составляют:

 

Lr = 139.14 дБ. Необходимый запас мощности сигнала для его уверенного приема в 90% площади с вероятностью 75% DРσ = 0,68s = 0,68 · 8 = 5,6 дБм, где s = 8 дБ - среднеквадратичное отклонение сигнала из-за флуктуаций в точке приема. Кроме того, учтем дополнительные потери в здании Lдоп=12 дБ. Итак, суммарные потери на трассе

Lp= 139.14+ 5,6 + 12 = 156.74 дБ.

Теперь рассчитаем мощность сигнала на входе приемника АС, если мощность передатчика БС составляет 28 Вт (44,5 дБм):

Pin АС = Pout БС – Lf БС + Ga БС – Lc – Lp + Ga АС – Lf АС =

=44.5 – 2 + 16 – 0 – 156.74+ 3 + 0 = -94.24дБм

 

Аналогично по (1) проверяем баланс мощностей на трассе ВВЕРХ. Средняя частота поддиапазона вверх АС Þ БС: 903 МГц. При тех же HБС и HАС средние потери на трассе согласно модели COST 231 составляют LR = 138.19 дБ, т.е. практически не отличаются от потерь на трассе вниз.

При тех же DРσ = 5,6 дБ и потерях в здании Lдоп=12 дБ b и Pout АС = 1 Вт получаем:

Pin БС = Pout АС – Lf АС + Ga АС – Lр + Ga БС + Gd БС – Lf БС =

= 30 – 0 + 0 – 155.79 + 16 + 3 – 2 = -108.7 дБм.

Найденные величины Pin АС и Pin БС должны превышать чувствительность приемников мобильной (–104 дБв) и базовой (– 111 дБм) станций. Если они оказываются меньше, то следует попробовать увеличить высоту подвеса антенны БС или уменьшить радиус соты.

В отчете по 2 этапу контрольной работы следует при вести формулу, по которой производили расчет потерь на трассе LR, и заполнить итоговую табл.6.

Таблица 6

 

Трасса вниз БС Þ АС
F, МГц HБС, м HАС, м R, км LR, дБ DРσ, дБ Lдоп, дБ Pout БС, дБм Lf БС, дБ Ga БС, дБ Lc, дБ Lp, дБ Ga АС, дБ Lf АС, дБ Pin АС, дБ
      1.16 139.14 5.6   44.5       156.74     -94.24дБм
Трасса вверх АС Þ БС
F, МГц HБС, м HАС, м R, км LR, дБ DРσ, дБ Lдоп, дБ Pout АС, дБм Lf АС, дБ Ga АС, дБ Lc, дБ Lp, дБ Ga БС, дБ Lf БС, дБ Pin БС, дБ
      1.16 138.19 5.6           155.79     -108.7 дБм

 


Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 23; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!