Технология размещения базовых станций связи стандарта DCS-1800 (стр. 8 из 15)

- средняя частота диапазона, выделенного БС, МГц;

– нижний предел интегрирования в выражении (2.3);

– параметр, определяющий диапазон случайных флуктуаций принимаемого сигнала, дБ.

Поскольку антенна АС всенаправленная, маловысотная (обычно высота антенны порядка 1,5 м), имеет небольшой коэффициент усиления (0–2 дБ), то для упрощения расчетов можно считать, что

, .Кроме того, можно пренебречь потерями в антенно-фидерных трактах БС и АС ( , ). С учетом изложенного соотношение (4.20) можно записать в виде

(2.21)

Полученная мощность соответствует реальным мощностям базовых станций проектируемого стандарта ССС.

2.11 Расчет вероятности ошибки

Для определения вероятности ошибки, когда АС находится на границе зоны обслуживания БС, следует использовать соотношение

, (2.22)

где значение коэффициента затухания радиоволн

необходимо брать равным 2, что обеспечивает учет наихудшего варианта влияния взаимных помех, (вариант предполагает распространение помех в свободном пространстве).

.

Полученная вероятность ошибки маленькая, даже с учетом того, что это наихудший вариант. Повысить ее можно, повысив значение частотного параметра

, но это приведет к расширению используемого диапазона частот и к уменьшению числа каналов, обслуживаемых одной БС.

2.12 План территориального распределения базовых станций

План территориального распределения базовых станций можно представить в виде круга радиусом

(см. рис. 2.4).

км.

Величина повторного использования частот определяется соотношением

; (2.23)

.

Эта величина может быть различна для БС с различными номерами. Приведенная формула определяет среднее значение повторного использования частот.

На рисунке 2.4 в кружочках в вершинах шестиугольных сот представлены номера БС.

2.13 План распределения частотных каналов

При фиксированном распределении каналов за каждым сектором БС закрепляется набор частотных каналов с номерами

, (2.24)

где

;

для ;

.

3. Оценка электромагнитной совместимости сотовой системы связи «Астелит»

3.1 Модели, используемые при анализе интермодуляционного влияния между РЭС различных систем сотовой связи

3.1.1 Общие принципы формирования интермодуляционных помех в сетях подвижной радиосвязи

Назначение частот радиоэлектронным средствам систем подвижной радиосвязи различных стандартов осуществляется таким образом, что исключается возможность создания помех по основным каналам приема. Все операторы подвижной радиосвязи в каждом из регионов Украины имеют «свои» частоты для планирования сетей, которые не пересекаются с частотами других операторов. В результате этого в любом регионе передатчик РЭС одного оператора не может быть настроен на частоту приема РЭС другого оператора. Таким образом, все операторы могут независимо друг от друга производить планирование своих сетей, будучи уверенными, в том, что по основному каналу приема они никому не будут создавать помех, а также в том, что они ни от кого их не будут принимать. Все возможные помехи по основному каналу приема могут быть только внутрисистемными, т.е. образованными РЭС того же оператора. Возможными причинами такого является или плохое планирование сети или недостаток частотного ресурса у оператора, когда он сознательно идет на некоторое ухудшение характеристик радиоканала с целью обеспечение большего покрытия или большей емкости сети при ограничении на используемый частотный ресурс.

Однако даже при полном не перекрывающемся распределении частот между операторами все равно остается потенциальная возможность создания как внутрисистемных, так и межсистемных помех. Причина этого не идеальность характеристик радиооборудования, а именно передатчиков и приемников базовых и абонентских станций. Результатом этой не идеальности являются такие эффекты как интермодуляция в передатчике и в приемнике, а также блокирование приемника при попадании на его вход больших уровней сигналов. Таким образом, простое разделение частот между операторами не является достаточным условием для того, чтобы исключить межсистемные помехи. Для того чтобы быть уверенным в том, что условия ЭМС будут выполняться необходимо в каждом конкретном случае присвоения рабочих частот РЭС производить расчет с учетом всех работающих в этом районе РЭС. Однако могут существовать определенные диапазоны частот или группы частот внутри диапазонов, использование которых лишь в малой мере будет влиять на работу определенных РЭС в рассматриваемом районе, в смысле создания интермодуляционных помех. Таким образом, вопросы формирования интермодуляционных помех третьего порядка и помех по блокированию приемников на примере сетей подвижной радиосвязи стандарта GSM в диапазоне 900 МГц.

3.1.2 Общий перечень возможных сценариев формирования помех

При анализе внутрисистемных и межсистемных помех будем рассматривать два основных механизма их возникновения: интермодуляция в приемнике и блокирование приемников. Оба этих механизма необходимо учитывать при рассмотрении каждого из сценариев формирования помех. Для определения общего перечня возможных сценариев формирования помех необходимо рассмотреть частотные планы систем подвижной радиосвязи, которые работают в Украине в диапазоне 800 и 900 МГц. А именно системы подвижной радиосвязи стандартов GSM, CDMA и D-AMPS. Исходя из анализа частотного плана, можно предложить следующий перечень возможных сценариев формирования помех, которые необходимо рассмотреть в данной работе:

– помехи от базовых станций (БС) GSM в направлении мобильных станций (МС) GSM;

– помехи от МС GSM в направлении БС GSM;

– помехи от БС CDMA и D-AMPS в направлении БС GSM.

Для проведения анализа влияния одних РЭС на другие в соответствии с перечисленными сценариями необходимо знание технических характеристик передатчиков и приемников базовых и мобильных станций взаимодействующих систем. С целью упрощения разработки методики расчетов и непосредственного проведения расчетов определим параметры приемников и передатчиков типичных базовых и мобильных станций на основе характеристик соответствующих станций стандарта GSM. Ниже приводятся технические характеристики РЭС стандарта GSM. Для РЭС других стандартов, в случае если их параметры отличаются от параметров РЭС стандарта GSM, по тексту будут приведены отличия.

3.1.3 Технические характеристики РЭС, необходимые для проведения расчетов

Технические характеристики БС

Характеристики передатчика:

– мощность передатчика – 20 Вт (43 дБм);

– коэффициент усиления антенны в направлении максимального излучения – 15 дБ.

Маска спектра излучения стандарта GSM приведена в таблице 3.1. Маски спектра излучения БС других стандартов в данной работе не приведены, так как они необходимы для расчета влияния БС на МС своего стандарта, а в списке возможных сценариев присутствует подобная задача только для стандарта GSM. Полоса частот в которой проводятся измерения побочных излучений составляет 30 кГц при расстройках до 1800 кГц от центральной частоты излучения и 100 кГц при расстройках превышающих 1800 кГц.

Таблица 3.1 – Маска спектра излучения стандарта GSM

Расстройка относительно центральной частотыизлучения, кГц	100	200	250	400	600–1200	1200–1800	1800–6000	Свыше 6000
Уровень излучения относительно уровня основного излучения, дБ или абсолютный уровень излучения, дБм	0,5	-30	-33	-60	-27	-30	-32	-80

Интермодуляционные излучения передатчика в пределах расстроек до 6 МГц относительно центральной частоты настройки не должны превышать пределы, указанные в таблице 3.1. При превышении величины расстройки относительно центральной частоты настройки передатчика значения 6 МГц, но в пределах полосы частот выделенной для работы передатчиков данного стандарта (935–960 МГц для стандарта GSM, 869–894 МГц для стандартов CDMA и D-AMPS) мощность побочного (интермодуляционного) излучения измеренного в полосе 300 кГц не должна превышать абсолютных значений: - 36 дБм или -70 дБ относительно мощности основного излучения. За пределами полос предназначенных для работы передатчиков данного стандарта действительны общие требования к побочным излучениям передатчиков РЭС систем подвижной радиосвязи, в соответствии с которыми мощность побочных излучений передатчиков ограничена абсолютными величинами -36 дБм в полосах частот от 9 кГц до 1 ГГц и -30 дБм в полосах частот от 1 ГГц до 12.75 ГГц.