2.3.1 Расчет минимально допустимой мощности сигнала на входе приемника базовой станции

Минимально допустимая мощность сигнала на входе приемника БС определяется из формулы (2.1) :

P_прбс(дБмВт)= P_ш(дБмВт)+ (E_b/N₀)_треб(дБ) – G_обр(дБ),

где (E_b/N₀)_треб – требуемое значение E_b/N_0,

G_обр – выигрыш от обработки,

P_ш – мощность собственных шумов приемника.

Для анализа выбран тип оборудования БС Nokia Flexi WCDMA BTS. Коэффициент шума приемника данной базовой станции менее 3 дБ. Для расчета примем Kш=3 дБ.

Мощность шумов приемника БС из (2.2):

P_ш = N+K_ш (дБмВт).

Минимально допустимое значение E_b/N₀ на входе приемника для данного типа сервиса составляет 1.7 дБ при скорости абонента 3 км/ч.

Выигрыш от обработки составляет:

G_обр=10log(R_чип/R_польз), (2.6)

где R_чип -чиповая скорость стандарта UMTS, чип/c,

R_польз- скорость передачи данных пользователя, кбит/c.

Также необходимо учесть выигрыш за счет мягкого хендовера и запас на внутрисистемные помехи. Величину выигрыша примем равной G_хо=2 дБ. Величину запаса на внутрисистемные помехи определим из выражения (3.9). Величину относительной загрузки соты для начального расчета примем равной 50%. Допустимым значением величины относительной загрузки соты считается 50%.

Запас на внутрисистемные помехи равен:

M_Int =-10∙log₁₀(1-η).

С учетов вышеуказанных факторов, минимально допустимая мощность сигнала на входе приемника БС равна:

P_прбс=P_ш + (E_b/N₀)_треб – G_обр + L_п – G_хо (дБмВт). (2.7)

Задача 2.3

Рассчитать минимально допустимую мощность сигнала на входе приемника базовой станции UMTS, если известны температура проводника, T°, тип линии (DL, UL), коэффициент шума приемника К_ш (дБ), полоса согласованного фильтра приемника В (МГц), отношение средней энергии бита к спектральной плотности шума E_b/N₀ (дБ), чиповая скорость R_чип (чип/c), скорость передачи данных пользователя R_польз (кбит/c), загрузка соты - η. Мощность собственных шумов приемника взять из расчета задачи 2.1.

Таблица 2.5 – Исходные данные

Вариант	7
Eb/N0 (дБ)	1,7
106∙Rчип (чип/c)	1,44
Rпольз (кбит/c).	144
273° + Т°	15
В (МГц)	1,44
Кш (дБ)	2,5
Η	0,5

Мощность теплового шума в приемнике:

N= k∙T∙B=1.38∙10^-23∙288∙1.44∙10⁶=0.572∙10^-14 Вт,

N=10∙lg(0.572∙10^-14/0.001)=-273.8 дБмВт.

Мощность шумов приемника БС из (2.2):

P_ш = N+K_ш=-273,8+2.5=-271,3 дБмВт.

Выигрыш от обработки составляет:

G_обр =10log(R_чип/R_польз)=10log(1,44∙10⁶/144∙10³)=10 дБ.

Запас на внутрисистемные помехи равен:

M_Int =-10∙log₁₀(1-0.5)=3 дБ.

Минимально допустимая мощность сигнала на входе приемника БС равна:

P_прбс=P_ш + (E_b/N₀)_треб – G_обр + L_п – G_хо =-271,3+1.7-10+3-2= -278,6 дБмВт.

2.3.2 Определение мощности принимаемого сигнала

Требуемая мощность принимаемого сигнала определяется выражением:

P_пр=P_прбс + L_фидер –G_бс + L_ff (дБмВт), (2.8)

где L_фидер - потери в фидере, дБ. Как правило, длина и тип фидера выбирается таким образом, чтобы значение затухания в нем составляла не более 3 дБ;

G_бс – коэффициент усиления антенны базовой станции, дБ.;

L_ff –запас на быстрые замирания, дБ.

Задача 2.4

Определить требуемую мощности принимаемого сигнала, если известны потери в фидере L_фидер (дБ), коэффициент усиления антенны базовой станции G_бс (дБ), запас на быстрые замирания L_ff (дБ).Значение мощности приемника БС берется из предыдущей задачи.

Таблица 2.6 – Исходные данные

Вариант	7
Lфидер (дБ)	2
Gбс (дБ)	18
Lff (дБ)	3

P_пр=P_прбс + L_фидер –G_бс + L_ff =-278,6 +2-18+3=-291,6 дБмВт.