Для дальнейших расчетов ССС принимаем С = 7, , М = 1, Ns=3 – число секторов.
2.4 Расчет числа каналов
Число каналов в одном секторе зоны обслуживания БС определяется соотношением [8–10]
, (2.14)
где – число секторов. = 3 для ДНА с .
.
При расчете числа каналов в одном секторе зоны обслуживания нельзя округлять полученное значение до целого в меньшую сторону, поскольку это в дальнейшем приведет к ухудшению качества связи.
2.5 Расчет допустимой телефонной нагрузки
Величина допустимой телефонной нагрузки в одном секторе или в зоне одной БС с круговой ДНА определяется соотношением [8–10]
, если , (2.15)
, если , (2.16)
где ;
– число абонентов, которые могут работать на одной несущей. В частности, в системе GSM-1800 на одной несущей организуется 8 временных каналов, т.е. =8;
– вероятность отказа в обслуживании абонента, значение которой указано в техническом задании. = 8% = 0,08. Величина этой вероятности определяется формулой Эрланга [9]
Определим . Поскольку выполняется условие
,
т.е. , то расчет допустимой нагрузки будет производиться по формуле (2.15).
Полученное значение допустимой телефонной нагрузки совпадает с табличным значением интеграла вероятности [6].
2.6 Расчет числа абонентов, обслуживаемых одной базовой станцией
Число абонентов, обслуживаемых одной базовой станцией, зависит от числа секторов, допустимой телефонной нагрузки и активности абонентов:
, (2.17)
где – вероятность активности абонента;
– число секторов. = 3 для ДНА с , как уже говорилось выше.
2.7 Расчет необходимого числа базовых станций
Необходимое число базовых станций на заданной территории обслуживания определяется соотношением
, (2.18)
где – заданное число абонентов, которые должны обслуживаться на территории заданной площади.
2.8 Расчет радиуса зоны обслуживания базовой станции
Величину радиуса соты можно определить из соотношения
откуда
. (2.19)
2.9 Расчет величины защитного расстояния
Величина защитного расстояния между одинаковыми частотными каналами определяется соотношением
2.10 Определение мощности передатчика базовой станции
Необходимую мощность передатчика БС (, дБВт) можно определить, используя соотношение
, (2.20)
где – чувствительность приемника АС, дБВт;
, – коэффициенты усиления антенн БС и АС соответственно, дБ;
, – коэффициенты, учитывающие потери в антенно-фидерном тракте БС и АС соответственно, дБ;
, – высота антенны БС и АС соответственно, м;
– расстояние от АС до обслуживающей ее БС.
Значение для всех вариантов размещения БС, кроме варианта «сотовых решеток», для которого, , км;
- средняя частота диапазона, выделенного БС, МГц;
– нижний предел интегрирования в выражении (2.3);
– параметр, определяющий диапазон случайных флуктуаций принимаемого сигнала, дБ.
Поскольку антенна АС всенаправленная, маловысотная (обычно высота антенны порядка 1,5 м), имеет небольшой коэффициент усиления (0–2 дБ), то для упрощения расчетов можно считать, что , .Кроме того, можно пренебречь потерями в антенно-фидерных трактах БС и АС (, ). С учетом изложенного соотношение (4.20) можно записать в виде
(2.21)
Полученная мощность соответствует реальным мощностям базовых станций проектируемого стандарта ССС.
2.11 Расчет вероятности ошибки
Для определения вероятности ошибки, когда АС находится на границе зоны обслуживания БС, следует использовать соотношение
, (2.22)
где значение коэффициента затухания радиоволн необходимо брать равным 2, что обеспечивает учет наихудшего варианта влияния взаимных помех, (вариант предполагает распространение помех в свободном пространстве).
Полученная вероятность ошибки маленькая, даже с учетом того, что это наихудший вариант. Повысить ее можно, повысив значение частотного параметра , но это приведет к расширению используемого диапазона частот и к уменьшению числа каналов, обслуживаемых одной БС.
2.12 План территориального распределения базовых станций
План территориального распределения базовых станций можно представить в виде круга радиусом (см. рис. 2.4).
км.
Величина повторного использования частот определяется соотношением
; (2.23)
Эта величина может быть различна для БС с различными номерами. Приведенная формула определяет среднее значение повторного использования частот.
На рисунке 2.4 в кружочках в вершинах шестиугольных сот представлены номера БС.
2.13 План распределения частотных каналов
При фиксированном распределении каналов за каждым сектором БС закрепляется набор частотных каналов с номерами
, (2.24)
для ;
3. Оценка электромагнитной совместимости сотовой системы связи «Астелит»
3.1 Модели, используемые при анализе интермодуляционного влияния между РЭС различных систем сотовой связи
3.1.1 Общие принципы формирования интермодуляционных помех в сетях подвижной радиосвязи
Назначение частот радиоэлектронным средствам систем подвижной радиосвязи различных стандартов осуществляется таким образом, что исключается возможность создания помех по основным каналам приема. Все операторы подвижной радиосвязи в каждом из регионов Украины имеют «свои» частоты для планирования сетей, которые не пересекаются с частотами других операторов. В результате этого в любом регионе передатчик РЭС одного оператора не может быть настроен на частоту приема РЭС другого оператора. Таким образом, все операторы могут независимо друг от друга производить планирование своих сетей, будучи уверенными, в том, что по основному каналу приема они никому не будут создавать помех, а также в том, что они ни от кого их не будут принимать. Все возможные помехи по основному каналу приема могут быть только внутрисистемными, т.е. образованными РЭС того же оператора. Возможными причинами такого является или плохое планирование сети или недостаток частотного ресурса у оператора, когда он сознательно идет на некоторое ухудшение характеристик радиоканала с целью обеспечение большего покрытия или большей емкости сети при ограничении на используемый частотный ресурс.
Однако даже при полном не перекрывающемся распределении частот между операторами все равно остается потенциальная возможность создания как внутрисистемных, так и межсистемных помех. Причина этого не идеальность характеристик радиооборудования, а именно передатчиков и приемников базовых и абонентских станций. Результатом этой не идеальности являются такие эффекты как интермодуляция в передатчике и в приемнике, а также блокирование приемника при попадании на его вход больших уровней сигналов. Таким образом, простое разделение частот между операторами не является достаточным условием для того, чтобы исключить межсистемные помехи. Для того чтобы быть уверенным в том, что условия ЭМС будут выполняться необходимо в каждом конкретном случае присвоения рабочих частот РЭС производить расчет с учетом всех работающих в этом районе РЭС. Однако могут существовать определенные диапазоны частот или группы частот внутри диапазонов, использование которых лишь в малой мере будет влиять на работу определенных РЭС в рассматриваемом районе, в смысле создания интермодуляционных помех. Таким образом, вопросы формирования интермодуляционных помех третьего порядка и помех по блокированию приемников на примере сетей подвижной радиосвязи стандарта GSM в диапазоне 900 МГц.
3.1.2 Общий перечень возможных сценариев формирования помех
При анализе внутрисистемных и межсистемных помех будем рассматривать два основных механизма их возникновения: интермодуляция в приемнике и блокирование приемников. Оба этих механизма необходимо учитывать при рассмотрении каждого из сценариев формирования помех. Для определения общего перечня возможных сценариев формирования помех необходимо рассмотреть частотные планы систем подвижной радиосвязи, которые работают в Украине в диапазоне 800 и 900 МГц. А именно системы подвижной радиосвязи стандартов GSM, CDMA и D-AMPS. Исходя из анализа частотного плана, можно предложить следующий перечень возможных сценариев формирования помех, которые необходимо рассмотреть в данной работе:
– помехи от базовых станций (БС) GSM в направлении мобильных станций (МС) GSM;
– помехи от МС GSM в направлении БС GSM;
– помехи от БС CDMA и D-AMPS в направлении БС GSM.
Для проведения анализа влияния одних РЭС на другие в соответствии с перечисленными сценариями необходимо знание технических характеристик передатчиков и приемников базовых и мобильных станций взаимодействующих систем. С целью упрощения разработки методики расчетов и непосредственного проведения расчетов определим параметры приемников и передатчиков типичных базовых и мобильных станций на основе характеристик соответствующих станций стандарта GSM. Ниже приводятся технические характеристики РЭС стандарта GSM. Для РЭС других стандартов, в случае если их параметры отличаются от параметров РЭС стандарта GSM, по тексту будут приведены отличия.
3.1.3 Технические характеристики РЭС, необходимые для проведения расчетов
Технические характеристики БС
Характеристики передатчика:
– мощность передатчика – 20 Вт (43 дБм);
– коэффициент усиления антенны в направлении максимального излучения – 15 дБ.
Маска спектра излучения стандарта GSM приведена в таблице 3.1. Маски спектра излучения БС других стандартов в данной работе не приведены, так как они необходимы для расчета влияния БС на МС своего стандарта, а в списке возможных сценариев присутствует подобная задача только для стандарта GSM. Полоса частот в которой проводятся измерения побочных излучений составляет 30 кГц при расстройках до 1800 кГц от центральной частоты излучения и 100 кГц при расстройках превышающих 1800 кГц.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13
