Параметры систем радиосвязи.
data-ad-format="link">
3.6. Параметры систем радиосвязи
Под коэффициентом усиления системы радиосвязи понимают отношение мощности передатчика к пороговой чувствительности приемника:
Максимальная зона обслуживания.
Максимальная зона обслуживания.
Выражение для дальности радиосвязи rmax (или максимальное расстояние, на котором может осуществляться обслуживание при распространении радиоволн в свободном пространстве в пределах прямой видимости) можно получить из выражения:
Таким образом, выражение (3.90) может быть использовано для оценочных расчетов максимального радиуса соты для высоко поднятых антенн при распространении радиоволн в пределах прямой видимости.
Расчет медианного значения мощности принимаемого сигнала.
Для расчета медианного значения мощности сигнала, принимаемого антенной мобильной станции в городских условиях, можно использовать следующее уравнение, в котором все величины приведены в децибелах (дБ) [3.6]:
Модель многолучевого распространения радиоволн.
Модель распространения, стандартизированная Group Special Mobile, была разработана для стандарта глобальной цифровой сотовой сети [3.4], при этом была предложена схема многоотводного имитатора релеевско/райссовских замираний (рис. 3.18).
где Rt — амплитуда огибающей высокочастотного сигнала, ср, — его фаза и т, — время рассеяния огибающей радиосигнала, RA — белый гауссовский шум.
В имитаторе GSM, показанном на рис. 3.18, для каждого отвода определяются условия распространения электромагнитных волн на трассе непрямой видимости (NLOS — Not Line-Of-Sight) с амплитудами, распределенными по закону Релея, меняющимися в соответствии с доплеровским спектром. Отдельная трасса прямой видимости [LOS — Line-Of-Sight] моделируется с применением райссовской функции распределения. Для систем GSM специфицированы четыре вида доплеровских спектров, которые используются для моделирования и испытаний систем GSM [3.4]:
1) CLASS — классический доплеровский спектр, который может использоваться для трасс с задержками, не превышающими 500 не:
Уровень электромагнитного излучения антеннами BTS в пределах соты.
Рассмотрим простейшую методику численного расчета плотности потока мощности, как функции от расстояния от антенны передатчика базовой станции, при заданных: высоте подъема антенны (h{), диаграмме направленности Fi(0), коэффициенте усиления антенны Gb множителе ослабления W и высоте точки приема (hi). Пусть в первом приближении расчет напряженности электрического поля в точке приема будет проводиться для однолучевой модели, тогда действующие значения напряженности электрического поля (при вертикальной поляризации) и направленных свойств F(0) = sin0 антенны базовой станции,
при F(89,51°) = 1 запишется:
при F(89,51°) = 1 запишется:
Рис. 3.19. Определение плотности потока мощности, излучаемой антенной BTS, в произвольной точке приема
Экспериментальные исследования зависимости мощности принимаемого сигнала от расстояния до базовой станции в условиях города
Одной из главных проблем в оценке условий распространения радиоволн является описание процессов ослабления мощности принимаемого сигнала при удалении приемной станции от передатчика центральной станции. В реальном случае уровень принимаемого сигнала будет заметно флуктуировать из-за изменений высоты зданий, ширины улиц и характера местности. Поведение медианного значения мощности принимаемого сигнала, как показали эксперименты [3.7-3.9], таково, что уровень сигнала уменьшается более быстро, чем растет расстояние между мобильным объектом и центральной станцией, то есть формула для определения мощности в точке приема:
(3.103)
которую используют для оценки мощности принимаемого сигнала при передаче в свободном пространстве, уже не может быть использована даже для грубых оценок в городских условиях.
На рис. 3.20 показаны зависимости мощности принимаемого сигнала [по отношению к уровню 0 дБ (относительно 1 мВт)] от расстояния Р2(г), усредненную по экспериментам
Изменение затухания принимаемого радиосигнала в зависимости от рабочей частоты BTS.
В городских условиях затухание сигнала возрастает с ростом рабочей частоты. Зависимость мощности принимаемого сигнала от расстояния при постоянной высоте передающей и приемной антенн имеет характер [3.6]:
Зависимость мощности принимаемого радиосигнала от высоты поднятия антенн BTS и MS.
Выше были приведены формулы для расчета напряженности электрического поля Eg и плотности потока мощности П в точке приема для случая распространения радиоволн над плоской поверхностью земли, в которых функция F зависела от высот поднятия антенн базовой и мобильной радиостанций.
Потери мощности при передаче над плоской земной поверхностью приближенно описываются соотношением [3.15]:
Основы сотовой связи стандарта GSM.
1. ВВЕДЕНИЕ В СТАНДАРТ GSМ.
2. ОРГАНИЗАЦИЯ СОТОВОЙ СЕТИ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ СТАНДАРТА GSМ.
3. АНТЕННЫ И ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН В СИСТЕМАХ СОТОВОЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ.
3.1. Общие положения.
3.2. Антенны в системах сотовой мобильной связи.
3.3. Антенны мобильных станций.
3.4. Особенности антенных систем базовых станций.
3.5. Особенности распространения радиоволн.
3.6. Параметры систем радиосвязи.
3.7. Влияние лесных массивов на распространение радиоволн.
4. МОБИЛЬНЫЕ СТАНЦИИ
5. БАЗОВЫЕ СТАНЦИИ.
6. ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ СИСТЕМ СОТОВОЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ СТАНДАРТА GSM.
7. ПРОБЛЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И МОНИТОРИНГА В СИСТЕМАХ СОТОВОЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ.
8. УСЛУГИ, ФРОД И БЕЗОПАСНОСТЬ В СИСТЕМАХ СОТОВОЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ.
9. УПРАВЛЕНИЕ СЕТЯМИ СВЯЗИ В СТАНДАРТЕ GSM.
10. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ СОТОВОЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ.