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! |
Мы поможем в написании ваших работ!