Математическая модель электромагнитного излучения мобильными и базовыми станциями.
data-ad-format="link">
7.11. Математическая модель электромагнитного излучения мобильными и базовыми станциями.
Постановка задачи. Рассмотрим сотовую сеть станций GSM (рис. 7.28) и определим уровень электромагнитного излучения (плотность потока мощности) в произвольно выбранных точках А, В, С соты 0.
Рис. 7.28. Модель сотовой сети.
Допустим, что основной вклад в создание электромагнитного поля в точках А, В, С соты 0 вносят антенны активно действующих базовых станций: BTSo в точке 0 и шести BTS окружающих центральную соту, а также работающие мобильные станции в рассматриваемых сотах (при 1000 MS на одну соту).
Решение задачи.
Плотность потока мощности в выбранных точках центральной соты найдем при следующих исходных данных:
Результаты вычислений показывают:
а) Пусть каждая сота стандарта GSM имеет радиус 10 км, и в центре каждой соты стоит базовая станция BTS, максимальная мощность которой PBTS = 50 Вт и коэффициент усиления антенны GBs = 1 дБ.
б) Пусть мобильная станция сети GSM имеет максимальную мощность передатчика PMS = 2 Вт, а коэффициент усиления антенны GMs = 1 дБ.
в) Пусть три точки А, В, С соты 0 находятся, соответственно, на расстоянии 0,02 км, 5 км и 10 км от базовой станции 0-ой соты.
В каждой из них плотность потока мощности П (Вт/см2) определяется при условии, что все мобильные станции активны во всех близлежащих сотах.
г) Определение величины П можно реализовать, разделив задачу на несколько частей:
- первая — определяется величина ПМ8, обусловленная излучением антенн передатчиков действующих мобильных станций
где PMsj — мощность излучения антенны передатчика j-й MS, GMSj — коэффициент усиления антенны j-й MS, г} — расстояние от j-й MS до выбранной точки А, В, С соты 0;
- вторая — определяется величина плотности потока мощности nBs, обусловленная излучением антенн семи базовых станций
где PBSi — мощность излучения антенны передатчика i-й BTS, GBsi — коэффициент усиления антенны i-й BTS, г, — расстояние от i-й BTS до выбранной точки А, В, С соты 0;
- третья; так как плотности потоков мощности от каждого излучателя ищутся как средние за период векторы, то следует геометрически их сложить в выбранной точке и найти модуль результирующего вектора Умова-Пойнтинга.
В результате получим следующее окончательное выражение:
Результаты вычислений показывают:
- в точке А при RA = 0,02 км величина П = 0,562 мкВт/см2;
- в точке В при Rb = 5 км величина П = 0,164 мкВт/см2;
- в точке С при Rc = 10 км величина П = 0,164 мкВт/см2.
Таким образом, величины плотности потока в точках А, В, С не превышают уровня фонового безопасного электромагнитного излучения, составляющего 1 мкВт/см2.
Полученные результаты свидетельствуют, что в системе GSM при максимальном радиопокрытии зоны обслуживания базовыми и мобильными станциями интенсивности электромагнитного излучения не превышают фоновый уровень, равный Пф = 1 мкВт/см2. Таким образом, установка базовых станций стандарта GSM не приводит к увеличению уровня электромагнитного фона и не может вызвать негативные воздействия электромагнитного излучения на здоровье населения, проживающего вблизи базовых приемопередающих станций.
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.
4. МОБИЛЬНЫЕ СТАНЦИИ
5. БАЗОВЫЕ СТАНЦИИ.
6. ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ СИСТЕМ СОТОВОЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ СТАНДАРТА GSM.
7. ПРОБЛЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И МОНИТОРИНГА В СИСТЕМАХ СОТОВОЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ.
7.1. Цели и задачи проектирования.
7.2. Методы проектирования.
7.3. Принципы радио-покрытия зон обслуживания.
7.4. Распределение каналов в сотовой сети.
7.5. Расчет бюджета радиолиний в системах сотовой мобильной связи.
7.6. Емкость сотовой сети мобильной связи.
7.7. Рекомендации по сетевому планированию и оптимизации.
7.8. Измерения и мониторинг в радиочастотных системах.
7.9. Измерение параметров в радиочастотных системах.
7.10. Нормы на уровни электромагнитных излучений.
7.11. Математическая модель электромагнитного излучения мобильными и базовыми станциями.
7.12. Экспериментальные исследования уровней излучения антенн ВТS.
8. УСЛУГИ, ФРОД И БЕЗОПАСНОСТЬ В СИСТЕМАХ СОТОВОЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ.
9. УПРАВЛЕНИЕ СЕТЯМИ СВЯЗИ В СТАНДАРТЕ GSM.
10. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ СОТОВОЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ.