- •11.02.08 Средства связи с подвижными объектами
- •Содержание
- •1. Цель и задачи курсоВого проекта
- •2. Общие указания по выполнению курсового проекта
- •3. Подготовка к выполнению курсового проекта
- •4. Задание
- •5. Методические указания по выполнению курсового проекта
- •5.1. Первый этап выполнения работы
- •5.2. Второй этап выполнения работы
- •5.2.1. Методика расчёта потерь на трассе
- •5.2.2. Расчёт баланса мощностей
- •5.3. Способ реализации монтажа антенно-фидерного устройства:
- •6. Пример выполнения расчётной части курсового проекта
- •1. Первый этап выполнения работы
- •Второй этап выполнения работы
- •7. Вопросы для подготовки к защите курсового проекта
- •8. Информационное обеспечение
- •Электронный ресурс
- •1. Принципы функционирования систем сотовой связи
- •1.1 Элементы теории связи применительно к сотовым системам
- •1.2 Повторное использование частот и размерность кластера
- •1.3 Способы повышения емкости в системах сотовой связи
- •2. Планирование сетей сотовой связи
- •2.1 Основные этапы планирования
- •2.2 Частотно – территориальное планирование систем сотовой связи
- •2.3 Учет реального трафика при планировании сети
- •2.4 Энергетические соотношения при распространении радиоволн в свободном пространстве
2.3 Учет реального трафика при планировании сети
Приведенные в главе 2.2 рассуждения предполагают целый ряд допущений:
в структуре предполагаем гексагональную форму сот и приблизительно равный их размер;
сезонные изменения объема трафика и его распределения по территории покрытия не учитываем;
равное количество частотных каналов в секторах сот;
принят метод фиксированного распределения каналов;
перераспределение каналов в зависимости от изменения трафика не учитывается.
Реальная ситуация более сложная.
Абоненты распределены по городу не равномерно; их плотность и соответственно плотность трафика сильно меняются от района к району, времени суток и происходящих событий.
В городах большая часть абонентов сосредоточена в центре города и в ряде деловых и производственных зонах, что сильно увеличивает нагрузку на эти районы. В то же время на окраинах города плотность абонентов резко падает. Поэтому при планировании размеры сот изменяют в соответствии с трафиком. Плотность трафика зависит и от ситуаций. Например, трафик резко возрастает на объектах проведения спортивных соревнований, выставок, фестивалей. Здесь многое зависит от возможностей и опыта оператора сети. Могут быть организованы временные дополнительные соты в зонах скопления абонентов. При этом временные дополнительные БС устанавливают в автомобилях, используя телескопические мачты. В зонах постоянного скопления абонентов устанавливаются базовые станции с антеннами комнатного исполнения. Связь с центральными узлами сети организуют с помощью радиорелейных каналов.
Кроме расщепления сот для увеличения трафика прибегают к наложению сетей стандартов GSM-900 и GSM-1800, увеличивая трафик в местах повышенной плотности абонентов за счет развертывания микросот GSM-1800, наложенных на макросотовую структуру GSM-900.
В последние годы в мегаполисах с чрезвычайно большим трафиком получает развитие новая технология использования многобазисного частотно-территориального планирования. При использовании этой технологии группа частот распределяется между кластерами, имеющими разную размерность. В связи с тем, что в некоторых группах кластеров повышается уровень сокональных помех, для обеспечения требуемого качества передачи в сети обязательно реализуют режим прыгающей частоты.
2.4 Энергетические соотношения при распространении радиоволн в свободном пространстве
Уравнение баланса мощностей, позволяющее определить мощность сигнала на входе приёмника, имеет вид:
Pr=Pt+Gt+Gr-Lst-Lsr-LF, (2.4)
где Pt – мощность сигнала на выходе передатчика, дБВт;
Gt (Gr) – коэффициенты усиления передающей (приёмной ) антенны, дБ;
Lst=10lg( lt), Lsr=10lg( lr) – потери в антенно-фидерном тракте передатчика и приёмника. Знак «минус» перед членами Lst и Lsrобусловлен потерями в фидерах ( lt, lr<1);
LF– потери распространения в свободном пространстве.
Если необходимо вычислить мощность в месте приёма, из (2.4) следует исключить параметры Gr и Lsr.
Напряжённость электрического поля в точке приёма Е дБ (мкВ/м) и мощность Pr,дБВт связаны соотношением:
Pr=E – 20lgf – 107,2 (2.5)
Где f,МГц – среднее значение частоты сигнала. Для перехода к величинам мощности в дБмВт (dBm), константу необходимо уменьшить на 30дБ.
В процессе распространения радиоволн в любой среде, особенно в городских условиях, возникают дополнительные потери, которые в сумме с потерями свободного пространства образуют полные потери распространения L (далее потери распространения).
Из выражений 2.4 и 2.5 видно, что напряжённость поля в точке приёма однозначно определяется потерями распространения при известных характеристиках приёмопередающего оборудования. Следовательно, модели, описывающие потери распространения в какой-либо среде, могут быть использованы для вычисления напряжённости поля в различных точках среды.
Одним из сложнейших вопросов, возникающих на всех этапах проектировании и построения СПС, является учет особенностей распространения радиоволн от передающей антенны БС до радиостанции абонента, и наоборот, сети в реальных условиях. При работе большого числа мобильных станций, перемещающихся зачастую в сложных условиях пересеченной, неоднородной по своим электрофизическим свойствам местности, или на территории современных городов - мегаполисов с их сложной архитектурной планировкой, предсказание уровня принимаемого сигнала, т. е. достоверный расчет затухания на трассе распространения, да еще с учетом сезонных, суточных и случайных изменений климатических условий и других факторов, становится в разряд сложнейшей радиотехнической проблемы. Не случайно, что вопросы расчета энергетических потерь радиоволн частотных диапазонов VHF и UHF получили широкое освещение в научно-технической литературе последних десятилетий. Количество различных моделей распространения радиоволн, алгоритмов прогнозирования затухания на трассах связи достигает нескольких десятков, и те, и другие имеют как свои достоинства, так и недостатки.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Относительные уровни в децибелах при импедансе, равном 50 Ом
дБикВ |
Напряжение |
дБВ |
дБм |
дБВт |
Мощность |
-20 |
100нВ |
-140 |
-127 |
-157 |
200 аВт |
-19 |
115 |
-139 |
-126 |
-156 |
250 |
-18 |
125 |
-138 |
-125 |
-155 |
315 |
-17 |
140 |
-137 |
-124 |
-154 |
400 |
-16 |
160 |
-136 |
-123 |
-153 |
500 |
-15 |
180 |
-135 |
-122 |
-152 |
630 |
-14 |
200 |
-134 |
-121 |
-151 |
800 |
-13 |
225 |
-133 |
-120 |
-150 |
1фВт |
-12 |
250 |
-132 |
-119 |
-149 |
1.25 |
-11 |
280 |
-131 |
-118 |
-148 |
1.6 |
-10 |
315 |
-130 |
-117 |
-147 |
2.0 |
-9 |
355 |
-129 |
-116 |
-146 |
2.5 |
-8 |
400 |
-128 |
-115 |
-145 |
3.15 |
-7 |
450 |
-127 |
-114 |
-144 |
4.0 |
-6 |
500 |
-126 |
-113 |
-143 |
5.0 |
-5 |
565 |
-125 |
-112 |
-142 |
6.3 |
-4 |
630 |
-124 |
-111 |
-141 |
8.0 |
-3 |
710 |
-123 |
-110 |
-140 |
10 |
-2 |
800 |
-122 |
-109 |
-139 |
12.5 |
-1 |
900 |
-121 |
-108 |
-138 |
16 |
0 |
1мкВ |
-120 |
-107 |
-137 |
20 |
1 |
1.15 |
-119 |
-106 |
-136 |
25 |
2 |
1.25 |
-118 |
-105 |
-135 |
31.5 |
3 |
1.4 |
-117 |
-104 |
-134 |
40 |
4 |
1.6 |
-116 |
-103 |
-133 |
50 |
5 |
1.8 |
-115 |
-102 |
-132 |
63 |
6 |
2.0 |
-114 |
-101 |
-131 |
80 |
7 |
2.25 |
-113 |
-100 |
-130 |
100 |
8 |
2.5 |
-112 |
-99 |
-129 |
125 |
9 |
2.8 |
-111 |
-98 |
-128 |
160 |
10 |
3.15 |
-110 |
-97 |
-127 |
200 |
11 |
3.55 |
-109 |
-96 |
-126 |
250 |
12 |
4,0 |
-108 |
-95 |
-125 |
315 |
13 |
4.5 |
-107 |
-94 |
-124 |
400 |
14 |
5.0 |
-106 |
-93 |
-123 |
500 |
15 |
5.65 |
-105 |
-92 |
-122 |
630 |
16 |
6.3 |
-104 |
-91 |
-121 |
800 |
17 |
7.1 |
-103 |
-90 |
-120 |
1 пВт |
18 |
8.0 |
-102 |
-89 |
-119 |
1.25 |
19 |
9.0 |
-101 |
-88 |
-118 |
1.6 |
20 |
10.0 |
-100 |
-87 |
-117 |
2.0 |
21 |
11.5 |
-99 |
-86 |
-116 |
2.5 |
22 |
12.5 |
-98 |
-85 |
-115 |
3.15 |
23 |
14 |
-97 |
-84 |
-114 |
4.0 |
24 |
16 |
-96 |
-83 |
-113 |
5.0 |
25 |
18 |
г95 |
-82 |
-112 |
6.3 |
26 |
20 |
-94 |
-81 |
-111 |
8.0 |
27 |
22.5 |
-93 |
-80 |
-110 |
10 |
28 |
25 |
-92 |
-79 |
-109 |
12.5 |
29 |
28 |
-91 |
-78 |
-108 |
16 |
30 |
31.5 |
-90 |
-77 |
-107 |
20 |
31 |
35.5 |
-89 |
-76 |
-106 |
25 |
32 |
40 |
-88 |
-75 |
-105 |
31.5 |
33 |
45 |
-87 |
-74 |
-104 |
40 |
34 |
50 |
-86 |
-73 |
-103 |
50 |
35 |
56.5 |
-85 |
-72 |
-102 |
63 |
36 |
63 |
-84 |
-71 |
-101 |
80 |
37 |
71 |
-83 |
-70 |
-100 |
100 |
38 |
80 |
-82 |
-69 |
-99 |
125 |
39 |
90 |
-81 |
-68 |
-98 |
160 |
40 |
100 |
-80 |
-67 |
-97 |
200 |
41 |
115 |
-79 |
-66 |
-96 |
250 |
42 |
125 |
-78 |
-65 |
-95 |
315 |
43 |
140 |
-77 |
-64 |
-94 |
400 |
44 |
160 |
-76 |
-63 |
-93 |
500 |
45 |
180 |
-75 |
-62 |
-92 |
630 |
46 |
200 |
-74 |
-61 |
-91 |
800 |
47 |
225 |
-73 |
-60 |
-90 |
1нВт |
48 |
250 |
-72 |
-59 |
-89 |
1.25 |
49 |
280 |
-71 |
-58 |
-88 |
1.6 |
|
|
|
|
|
|
кВ |
Наприжение |
дБВ |
дБм |
дБВт |
Мощность |
50 |
315 |
-70 |
-57 |
-87 |
2,0 |
51 |
355 |
-69 |
-56 |
-86 |
2,5 |
52 |
400 |
-68 |
-55 |
-85 |
3,15 |
53 |
450 |
-67 |
-54 |
-84 |
4,0 |
54 |
500 |
-66 |
-53 |
-83 |
5,0 |
55 |
565 |
-65 |
-52 |
-82 |
6,3 |
56 |
630 |
-64 |
-51 |
-81 |
8,0 |
57 |
710 |
-63 |
-50 |
-80 |
10 |
58 |
800 |
-62 |
-49 |
-79 |
12,5 |
59 |
900 |
-61 |
-48 |
-78 |
16 |
60 |
1мВ |
-60 |
-47 |
-77 |
20 |
61 |
1,15 |
-59 |
-46 |
-76 |
25 |
62 |
1,25 |
-58 |
-45 |
-75 |
31,5 |
63 |
1,4 |
-57 |
-44 |
-74 |
40 |
64 |
1,6 |
-56 |
-43 |
-73 |
50 |
65 |
1,8 |
-55 |
-42 |
-72 |
63 |
66 |
2,0 |
-54 |
-41 |
-71 |
80 |
67 |
2,25 |
-53 |
-40 |
-70 |
100 |
68 |
2,5 |
-52 |
-39 |
-69 |
125 |
69 |
2,8 |
-51 |
-38 |
-68 |
160 |
70 |
3,15 |
-50 |
-37 |
-67 |
200 |
71 |
3,55 |
-49 |
-36 |
-66 |
250 |
72 |
4,0 |
-48 |
-35 |
-65 |
315 |
73 |
4,5 |
-47 |
-34 |
-64 |
400 |
74 |
5,0 |
-46 |
-33 |
-63 |
500 |
75 |
5,65 |
-45 |
-32 |
-62 |
630 |
76 |
6,3 |
-44 |
-31 |
-61 |
800 |
77 |
7,1 |
-43 |
-30 |
-60 |
1мкВт |
78 |
8,0 |
-42 |
-29 |
-59 |
1,25 |
79 |
9,0 |
-41 |
-28 |
-58 |
1,6 |
80 |
10мВ |
-40 |
-27 |
-57 |
2,0 |
81 |
11,5 |
-39 |
-26 |
-56 |
2,5 |
82 |
12,5 |
-38 |
-25 |
-55 |
3,15 |
83 |
14 |
-37 |
-24 |
-54 |
4,0 |
84 |
16 |
-36 |
-23 |
-53 |
5,0 |
85 |
18 |
-35 |
-22 |
-52 |
6,3 |
86 |
20 |
-34 |
-21 |
-51 |
8,0 |
87 |
22,5 |
-33 |
-20 |
-50 |
10 |
88 |
25 |
-32 |
-19 |
-49 |
12,5 |
89 |
28 |
-31 |
-18 |
-48 |
16 |
90 |
31,5 |
-30 |
-17 |
-47 |
20 |
91 |
35,5 |
-29 |
-16 |
-46 |
25 |
92 |
40 |
-28 |
-15 |
-45 |
31,5 |
93 |
45 |
-27 |
-14 |
-44 |
40 |
94 |
50 |
-26 |
-13 |
-43 |
50 |
95 |
56,5 |
-25 |
-12 |
-42 |
63 |
96 |
63 |
-24 |
-11 |
-41 |
80 |
97 |
71 |
-23 |
-10 |
-40 |
100 |
98 |
80 |
-22 |
-9 |
-39 |
125 |
99 |
90 |
-21 |
-8 |
-38 |
160 |
100 |
100 |
-20 |
-7 |
-37 |
200 |
101 |
115 |
-19 |
-6 |
-36 |
250 |
102 |
125 |
-18 |
-5 |
-35 |
315 |
103 |
140 |
-17 |
-4 |
-34 |
400 |
104 |
160 |
-16 |
-3 |
-33 |
500 |
105 |
180 |
-15 |
-2 |
-32 |
630 |
106 |
200 |
-14 |
-1 |
-31 |
800 |
107 |
225 |
-13 |
0 |
-30 |
1мВт |
108 |
250 |
-12 |
1 |
-29 |
1,25 |
109 |
280 |
-11 |
2 |
-28 |
1,6 |
110 |
315 |
-10 |
3 |
-27 |
2,0 |
111 |
355 |
-9 |
4 |
-26 |
2,5 |
112 |
400 |
-8 |
5 |
-25 |
3,15 |
113 |
450 |
-7 |
6 |
-24 |
4,0 |
114 |
500 |
-6 |
7 |
-23 |
5,0 |
115 |
565 |
-5 |
8 |
-22 |
6,3 |
116 |
630 |
-4 |
9 |
-21 |
8,0 |
117 |
710 |
-3 |
10 |
-20 |
10 |
118 |
800 |
-2 |
11 |
-19 |
12,5 |
119 |
900 |
-1 |
12 |
-18 |
16 |
120 |
1В |
0 |
13 |
-17 |
20 |
121 |
1,15 |
1 |
14 |
-16 |
25 |
122 |
1,25 |
2 |
15 |
-15 |
31,5 |
123 |
1,4 |
3 |
16 |
-14 |
40 |
124 |
1,6 |
4 |
17 |
-13 |
50 |
дБмкВ |
Наприжение |
дБВ |
дБм |
дБВт |
Мощность |
125 |
1,8 |
5 |
18 |
-12 |
63 |
126 |
2,0 |
6 |
19 |
-11 |
80 |
127 |
2,25 |
7 |
20 |
-10 |
100 |
128 |
2,5 |
8 |
21 |
-9 |
125 |
129 |
2,8 |
9 |
22 |
-8 |
160 |
130 |
3,15 |
10 |
23 |
-7 |
200 |
131 |
3,55 |
11 |
24 |
-6 |
250 |
132 |
4,0 |
12 |
25 |
-5 |
315 |
133 |
4,5 |
13 |
26 |
-4 |
400 |
134 |
5,0 |
14 |
27 |
-3 |
500 |
135 |
5,65 |
15 |
28 |
-2 |
630 |
136 |
6,3 |
16 |
29 |
-1 |
800 |
137 |
7,1 |
17 |
30 |
0 |
1Вт |
138 |
8,0 |
18 |
31 |
1 |
1,25 |
139 |
9,0 |
19 |
32 |
2 |
1,6 |
140 |
10 |
20 |
33 |
3 |
2,0 |
141 |
11,5 |
21 |
34 |
4 |
25 |
142 |
12,5 |
22 |
35 |
5 |
3,15 |
143 |
14 |
23 |
36 |
6 |
4,0 |
144 |
16 |
24 |
37 |
7 |
5,0 |
145 |
18 |
25 |
38 |
8 |
6,3 |
146 |
20 |
26 |
39 |
9 |
8,0 |
147 |
22,5 |
27 |
40 |
10 |
10 |
148 |
25 |
28 |
41 |
11 |
12,5 |
149 |
28 |
29 |
42 |
12 |
16 |
150 |
31,5 |
30 |
43 |
13 |
20 |
151 |
35,5 |
31 |
44 |
14 |
25 |
152 |
40 |
32 |
45 |
15 |
31,5 |
153 |
45 |
33 |
46 |
16 |
40 |
154 |
50 |
34 |
47 |
17 |
50 |
155 |
56,5 |
35 |
48 |
18 |
63 |
156 |
63 |
36 |
49 |
19 |
80 |
157 |
71 |
37 |
50 |
20 |
100 |
158 |
80 |
38 |
51 |
21 |
125 |
159 |
90 |
39 |
52 |
22 |
160 |
160 |
100 |
40 |
53 |
23 |
200 |
161 |
115 |
41 |
54 |
24 |
250 |
162 |
125 |
42 |
55 |
25 |
315 |
163 |
140 |
43 |
56 |
26 |
400 |
164 |
160 |
44 |
57 |
27 |
500 |
165 |
180 |
45 |
58 |
28 |
630 |
166 |
200 |
46 |
59 |
29 |
800 |
167 |
225 |
47 |
60 |
30 |
1кВт |
168 |
250 |
48 |
61 |
31 |
1,25 |
169 |
280 |
49 |
62 |
32 |
1,6 |
170 |
315 |
50 |
63 |
33 |
2,0 |
171 |
355 |
51 |
64 |
34 |
2,5 |
172 |
400 |
52 |
65 |
35 |
3,15 |
173 |
450 |
53 |
66 |
36 |
4,0 |
174 |
500 |
54 |
67 |
37 |
5,0 |
175 |
565 |
55 |
68 |
38 |
6,3 |
176 |
630 |
56 |
69 |
39 |
8,0 |
177 |
710 |
57 |
70 |
40 |
10 |
178 |
800 |
58 |
71 |
41 |
12,5 |
179 |
900 |
59 |
72 |
42 |
16 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Таблица Эрлангов
Количество |
вероятность блокировки в процентах |
|||||
каналов |
1% |
2% |
3% |
5% |
10% |
20% |
1 |
0.01010 |
0.02041 |
0.03093 |
0.05263 |
0.11111 |
0.25000 |
2 |
0.15259 |
0.22347 |
0.28155 |
0.38132 |
0.59543 |
1.00000 |
3 |
0.45549 |
0.60221 |
0.71513 |
0.89940 |
1.27080 |
1.92990 |
4 |
0.86942 |
1.09230 |
1.25890 |
1.52460 |
2.04540 |
2.94590 |
5 |
1,38080 |
1.65710 |
1.87520 |
2.21850 |
2.88110 |
4,01040 |
6 |
1.90900 |
2.27S90 |
2.54310 |
2.96030 |
3.75840 |
5.10860 |
7 |
2.50090 |
2,93540 |
3.24970 |
3.73780 |
4.66620 |
6,23020 |
8 |
3.12760 |
3.62710 |
3.98650 |
4.54300 |
5.59710 |
7.36920 |
9 |
3.782S0 |
4.34470 |
4.74790 |
5.37020 |
6.54640 |
8,52170 |
10 |
4.46120 |
5,08400 |
5.52940 |
6.21570 |
7.51060 |
9.68500 |
11 |
5.15990 |
5.84150 |
6.32800 |
7.07640 |
8.48710 |
10.85700 |
12 |
5.87600 |
6,61470 |
7.14100 |
7.95010 |
9.47400 |
12,03600 |
13 |
6.60720 |
7.40150 |
7.96670 |
8.83490 |
10,47000 |
13,22200 |
14 |
7.35170 |
8.20030 |
8,80350 |
9.72950 |
11.47300 |
14,41300 |
15 |
8.10800 |
9.00960 |
9.65000 |
10.63300 |
12.48400 |
15.60800 |
16 |
8.87500 |
9,82840 |
10.50500 |
11,54400 |
13,50000 |
16,80700 |
17 |
9.65160 |
10.65600 |
11.38800 |
12.46100 |
14,52200 |
18,01000 |
18 |
10.43700 |
11.49100 |
12,23800 |
13,38500 |
15.64800 |
19,21600 |
19 |
11,23000 |
12.33300 |
13.11500 |
14.31500 |
16.57900 |
20.42400 |
20 |
12.03100 |
13.18200 |
13,99700 |
15.24900 |
17.61300 |
21.63500 |
21 |
12.83800 |
14.03600 |
14.88500 |
16.18900 |
18,65100 |
22.84800 |
22 |
13.65100 |
14,89600 |
15.77800 |
17.13200 |
19.69200 |
24,06400 |
23 |
14,47000 |
15.76100 |
16.67500 |
18,08000 |
20.73700 |
25.28100 |
24 |
15.29500 |
16.63100 |
17.57700 |
19.03100 |
21.78400 |
28.49900 |
25 |
16.12500 |
17.50500 |
18.48300 |
19.98500 |
22.83300 |
27.72000 |
26 |
16.95900 |
18.38300 |
19.39200 |
20,94300 |
23.88500 |
28.94100 |
27 |
17.79700 |
19.26500 |
20.30500 |
21.90400 |
24.93900 |
30,16400 |
28 |
18.64000 |
20.15000 |
21.22100 |
22.86700 |
25.99500 |
31.38800 |
29 |
19.48700 |
21.03900 |
22.14000 |
23.83300 |
27.05300 |
32,61400 |
30 |
20.33700 |
21,93200 |
23.06200 |
24.80200 |
28.11300 |
33.84000 |
31 |
21.19100 |
22.82700 |
23.98700 |
25.77300 |
29.17400 |
35.06700 |
32 |
22,04800 |
23,72500 |
24,91400 |
26.74600 |
30.23700 |
36.29500 |
33 |
22.90900 |
24.62600 |
25,84400 |
27.72100 |
31.30100 |
37.52400 |
34 |
23.77200 |
25.52900 |
26,77600 |
28.69800 |
32,36700 |
38.75400 |
35 |
24.63800 |
26.43500 |
27.69100 |
29.71500 |
33.46500 |
40.00000 |
36 |
25.50700 |
27.34800 |
28.64700 |
30,65700 |
34,50300 |
41.21600 |
37 |
28.37800 |
28,25400 |
29.58500 |
31.64000 |
35.57200 |
42.44800 |
38 |
27,25200 |
29.16600 |
30.52600 |
32.62400 |
36.64300 |
43,68000 |
39 |
28,12900 |
30.08100 |
31.46800 |
33.60900 |
37.71500 |
44.91300 |
40 |
29.00700 |
30.99700 |
32.41200 |
34.59600 |
38,78700 |
46.14700 |
