3 Есептеу бөлімі

3.1 БС-ның максималды байланыс ұзақтығын есептеу

Базалық станция (WSS) антеннасы мен абонент жағындағы абоненттік блок (AU) арасындағы байланыс ұзақтығын есептеуді орындаймыз. Қала аймағындағы BreezeMAX жүйесінің AU және WSS блоктары арасындағы күтілетін байланыс ұзақтығын бағалау. Есептеуді орындау үшін керекті бастапқы мәліметтер:

WSS блогі үшін:

• таратқыштың қуаты – 30 Вт;

• қабылдағыш кірісінде деңгейдің минималды қадамы – 75 дБм;

• таратудың орташа жиілігі – 3,41ГГц;

• қабылдаудың орташа жиілігі – 3,51 ГГц;

• сүзгілер мен антенна бөлгіштеріндегі сөнулер – 10 дБ;

• антеннаның бағытталу диаграммасы – 60°;

• БС антеннасының күшейту коэффициенті – 23 дБ;

• БС1 антеннасының орналасу биіктігі –150 м;

• БС2 антеннасының орналасу биіктігі –50 м;

SUабоненттік қатынау блогі үшін:

• бағытталу диаграммасы –22°;

• антеннаның күшейту коэффициенті –20 дБ;

• қабылдағыш антеннаның (SU) биіктігі – 5-15 м аралығы;

• қабылдау сапасының күштілігін қамтамассыз ететін өріс кернеулігі – 75 В.

Сурет 3.1 – Байланыс ұзақтығын анықтауға арналған қисықтар

Берілген қисықтар антенналарды тарататын қисық биіктікпен тік қиылысуымен сәйкес E өрісінің кернеулігі, r қашықтықта қабылдау пунктілерінде құрылады. Таратушылардың нақты сипаттамалары қабылданған қисықтардан ерекшелінеді, сондықтан түзетуші коэффициенттер енгізіледі, ал жалпы есептеуші өрнек келесі түрде болады.

, (3.1)

Мұнда:Е_с – берілген көрсеткіштерді алуға қажетті сигнал өрісінің кернеуі;

Е_с құрылғыға арналған техникалық кітаптардан алынған, Е_с=60 дБ;

В_р.н – қисықтарға қабылданған, 1 кВт қуаттан таратудың наминалды қуаттын ескеретін ерекшелік, дБ;

В_ф – резонаторлардағы, көпірлік сүзгіштердегі және антенналық бөлгіштердегі өшу, В_ф=10 дБ;

В_h2 – қабылдағыш антеннаның биіктігін ескеретін түзету, дБ;

В_рел – жергілікті рельефті ескеретін түзету , дБ;

α∙l – қабылдаушы және таратушы антенналар фидеріндегі өшу, α∙l=5дБ.

D_BSU – БС BSU антеннасының күшею коэффициенті, D_BSU =23 дБ;

D_SU – абоненттік құрылғы SU антенасының күшею коэффициенті, D_SU=20 дБ;

В_θ – төрттолқынды штырьмен салыстырғандағы кедергілерге сезімталдықтың азаюын ескеретін түзетулер, дБ.

Тұзетулерді В_р.н келесі формуламен анықтаймыз (3.4):

, (3.2)

Мұнда Р_н – таратқыштың номиналды қуаты, Р_н=30 Вт.

дБ;

Қабылдағыш антеннаның 1,5 метрден артық болатын биіктігін ескере отырып В_h2 түзетуін анықтаймыз (3.5):

, (3.3)

Мұнда h₂ – қабылдағыш антеннаның биіктігі, h₂=15 м.

дБ;

Радиоқатынау жүйесінің әсер ету аймағындағы В_релжерлгілікті нақты рельефті ескеретін түзетулер келесідей анықталады. БС антенналарының әр түрлі тарату биіктіктеріндегі өріс кернеуінің байланыс ұзақтығына тәуелді графиктері жергілікті орташа қиылысу шарттарындағы өзгерістер туралы статистикалық ақпараттарды өңдеу негізінде құрылған. Орташа қиылысқан деп 10 – 15 км қашықтықта БС-тан 50 м аспайтын биіктік белгілерінің орташа тербелу деңгейлері орналасқан жергілікті желіні айтамыз. Жергілікті рельефті анықтауға арналған графиксурет– 3.2 көрсетілген. Жергілікті жердің тербелу деңгейін Δh анықтау үшін рельефті салып, Δh тербелулерді анықтайды. Егер Δh 50 метрден жоғары немесе төмен ерекшелінетін болса r<100 км үшін 3.2–суреттегі график бойынша анықталатын түзетулерді енгізу қажет болады.BreezeMAXжүйесінің БС антеналары секторлық конструкцияға ие, бір сектордың қамту аймағы 90⁰, сондықтан 360⁰ қамту аймағы қамтамассыз ету үшін 4 сектор қолданылады. Әр сектордағы байланыс ұзақтығы сигналдың тура көрімілділік аймағына өтуі үшін құрылысы немесе басқа кедергілері бар жергілікті рельефтерден анықталады.

Сурет 3.2 – Түзетуді анықтауға арналған график

Рельеф пен құрылыстарды ескере отырып екі базалық станцияның әрбір секторы үшін В_рел түзетуді анықтаймыз. Егер бірінші базалық станция қалалық телеорталықтың теле – радио мұнарасында 100 м биіктікте және екінші базалық станция Абай ауданындағы теле–радио мұнарасында 180 м биіктікте орналасқан болса.

БС1 үшін есптеу жасаймыз:

Тәуке хан көшесі бойындағы БС1 орналастырылатын телеорталықтын маңында 10 м радиуста биіктігі 6–9 қабаттан аспайтын тұрғын үйлер мен әкімшілік орталықтардың орналасуын ескеру қажет. Барлық құрылыстар мен ағаш талдары секторлық антенналардан төмен орналасқандықтан, барлық 4 сектор үшін түзету Δh₁=0 м болады. Рельеф үшін түзету В_РЕЛ= – 10 дБ.

Бөгеуілге тұрақтылықты төмендетуді ескеретін ∆B_θжөндеуін есептейміз.

(3.4)

мұндағы θ_E – қабылдаушы антеннаның бағытталу диаграммасының бұрышы, θ_E = 11°

дБ;

Мәндерді өрнекке қоя отырып, абоненттік стансаның қабылдау пунктінде таратушы базалық станса әсерінен болатын өріс кернеулігін анықтаймыз.

Бірінші сектор үшін:

E = 75 + 15 +10 – 10 – 10 + 5 – 23 – 20 – 15 = 27 дБ; Екінші сектор үшін: E = 75 + 15 +10 – 10 - 10 + 5 – 23 – 20 – 15 = 27 дБ;

Үшінші сектор үшін:

E = 75 + 15 +10 – 10 - 10 + 5 – 23 – 20 – 15 = 27 дБ;

Төртінші сектор үшін:

E = 75 + 15 +10 – 10 – 10 + 5 – 23 – 20 – 15 = 27 дБ.

БС2 үшін есептеу жасаймыз

Абай ауданындағы Бәйдібек би көшесіндеБС2 орналасатын телеорталықтың 180 м биіктікте орналасқанын және радиусы 20 км аймақта биіктігі 4 қабаттан аспайтын жеке сектордың бар екенін ескереміз.

Барлық 4 сектор үшін осы мәндерді қабылдаймыз, олар базалық станция деңгейіне қатысты төмен болады, яғни Δh₁=0 м. Рельеф үшін түзету В_РЕЛ= – 5 дБ.

Бірінші сектор үшін:

E = 75 + 15 + 10 - 10 – 5 + 5 – 23 – 20 – 15 = 32 дБ; Екінші сектор үшін: E = 75 + 15 + 10 - 10 – 5 + 5 – 23 – 20 – 15 = 32 дБ;

Үшінші сектор үшін:

E = 75 + 15 + 10 - 10 – 5 + 5 – 23 – 20 – 15 = 32 дБ;

Төртінші сектор үшін:

E = 75 + 15 + 10 - 10 – 5 + 5 – 23 – 20 – 15 = 32 дБ.

Қабылдау пунктінде БС әсерінен пайда болатын өріс кернеулігінің алынған мәндері бойынша 3.1-суреттегі графиктер арқылы әрбір сектор үшін байланыс қашықтығын анықтаймыз. Осыдан БС1 бірінші базалық станцияның әрбір сектор үшін байланыс қашықтығы келесі шамаларға тең:

Бірінші секторда: Е = 27 дБ болған кезде 31 км;

Екінші секторда: Е = 27 дБ болған кезде 33 км;

Үшінші секторда: Е = 27 дБ болған кезде 32 км;

Төртінші секторда: Е = 27дБ болған кезде 31 км.

Алынған мәндер мен шамалар нақты нәтижелерден өзгеше болуы мүмкін. Анықталынған байланыс қашықтығы туралы мәліметтерді салыстыра отырып, бірінші базалық станцияның орташа байланыс қашықтығы 10 км-ді құрайтындығын ескереміз, ал бұл шама құрылғының техникалық құжаттамасына сәйкес келеді.

БС2 екінші базалық станция үшін:

Бірінші секторда: Е = 32 дБ болған кезде 41 км;

Екінші секторда: Е = 32 дБ болған кезде 42 км;

Үшінші секторда: Е = 32 дБ болған кезде 44 км;

Төртінші секторда: Е = 32 дБ болған кезде 41 км.

Базалық станцияның абоненттерінің орналасу қашықтығының шектік мәні 40 км болғандықтан, ол 40 км қашықтықтан тыс орналасқан абоненттер желіге қосыла алмайды, яғни 42 км-ді 40 км-ге жуықтаймыз, осыдан шығатыны:

• 1 сектор – 40км.

• 2 сектор – 40км.

• 3 сектор – 40км.

• 4 сектор – 40км.

Екінші базалық станцияның орташа байланыс қашықтығы 15 км-ді құрайтындығын ескереміз, ал бұл шама BreezeMAX жүйесінің техникалық құжаттамасына сәйкес келеді.

Сурет 3.3 Біріншібазалық станция үшін әрбір секторының байланыс қашықтығы

Рисунок 3.4 Екіншібазалық станция үшін әрбір секторының байланыс қашықтығы