Проектирование участка сети сотовой связи (стр. 3 из 4)

Мобильные терминалы стандарта EDGE будут также поддерживать модуляцию GMSK, т. е. такую же, которая применяется сегодня в GSM.

В мае 1999 г. UWCC анонсировала так называемый EDGE Compact — наиболее эффективную версию EDGE, которая будет поддерживать обязательное условие скорости передачи данных до 384 кбит/с для широкого покрытия. Правда, это потребует, согласно утверждению представителей UWCC. высвобождения минимального спектра (1 МГц). Новая версия интерфейса предоставляет услуги третьего поколения сотовой связи на базе существующего оборудования, занимая при этом 3 х 200 кГц нынешнего спектра. Реализация всех функциональных возможностей в принципе требует полосы частот более 1 МГц, тем не менее EDGE Compact позволит эффективно предоставлять широкополосные услуги тем операторам, которые не могут расширить используемый диапазон.

Моделирование компанией Ericsson на системном уровне показало, что пиковая скорость передачи данных EDGE приблизительно в пять раз больше, чем у GSM Эффективность использования спектра EDGE почти в три раза превышает GSM. EDGE способен обеспечить скорость передачи 170 кбит/с в зоне покрытия – рисунок 3, равной зоне обслуживания речевыми передачами TDMA; 384 кбит/с — в широкой зоне покрытия (TDMA) и вплоть до 554 кбит/с — внутри помещений (TDMA).

Рисунок 3 – Скорости передачи данных

Широкополосный радиоинтерфейс WCDMA - объединенное предложение Европы, Японии и США. Называясь революционным переходом GSM к системам третьего поколения, тем не менее, он обеспечивает преемственность и, по сути, является усовершенствованной основной сетью GSM.

Принятие единого стандарта WCDMA для систем мобильной связи третьего поколения открывает три возможных режима функционирования: кодирование прямой последовательностью с частотным дуплексным разнесением (direct sequence FDD); многочастотное кодирование с частотным дуплексным разнесением (multicarrier FDD); временное дуплексное разнесение (Time Duplex Diversity - TDD). Это позволит каждому оператору связи использовать тот режим, который наилучшим образом отвечает потребностям рынка.

2. МЕТОДИКА ПРОГНОЗА ЗОН ПОКРЫТИЯ БАЗОВЫХ СТАНЦИЙ НА ОСНОВЕ СТАТИСТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ НАПРЯЖЁННОСТИ ПОЛЯ

Исходные данные:

N=9-номер варианта;

P=20+2×N, P=38 Вт – мощность передатчика;

G=8+N=17 дБ – коэффициент усиления антенны под углом α;

Rmax= 15 км – расстояние до мобильной станции;

Процент доступных станций приёма=50%;

h_n=700 м – средняя высота местности;

H_Б=750-2×N=732 м –высота антенны базовой станции над уровнем моря;

Δh=55м – неравномерность местности;

h_м= 1.6 м – высота мобильной станции;

N=40 – Коэффициент рефракции;

Напряжённость поля в точке приёма E в дБ относительно мкВ/м равно:

Eдб(мкВ/м)=E0(R, F, H, T)+P-30дб+GH(α)+KΔh+ Kh+ Kterra+ Kθ+ KΔN;

Эффективная высота передающей антенны вычисляется по формуле:

;

h1=32 м- эффективная высота передающей антенны;

E₀ определяется по номограммам, полученным экспериментальными измерениями, с учётом возвышения антенн над средним уровнем поверхности и дальности связи.

Так как

, то ,

E=32-27+24=29 дБ;

Коэффициент, учитывающий тип неравномерности местности распространения сигнала вычисляется по формуле:

;

;

Коэффициент, учитывающий высоту абонента и характер территории, определяется по формуле:

;

h_м – высота мобильной станции;

с – учитывает тип местности:

- для села =4;

- для пригорода =6;

- для города =8.

;

;

;

;

;

Рисунок 4 – Взаимное расположение базовой и мобильной станций

;

;

Коэффициент рефракции рассчитывается по формуле:

;

.

Переведя мощность из ватт в дБ(мкВ/м) по формуле:

;

Получим Р=15.798 дБ.

Суммарная напряженность поля на расстоянии 15 километров будет равна:

E=29+15.798+17+0.142 - 21.223 - 0.527+12.522+0=22.712 дБ.

3. МЕТОДИКА ПРОГНОЗА ЗОН ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ ДЕТЕРМИНИРОВАННОЙ МОДЕЛИ НАПРЯЖЁННОСТЕЙ ПОЛЯ СИГНАЛА

Эта теория позволяет учесть 1 или 2 препятствия.

Исходные данные:

d=3000 м;

a= d/3=1000 м;

b=900 м;

hм1=718 м;

hм2=709 м;

Строим профиль трассы - рисунок 5.

Рисунок 5 – Профиль трассы

Определяется функция кривизны земли

h0(1000)= 0.118 м;

h0(1909.091)= 0.123 м.

Определим приведённые высоты препятствий:

;

h1=250.8 м;

;

h2= 451.32 м.

Определим зоны Френеля. Нельзя чтобы они перекрывались земным препятствием.

;

;

;

;

;

28.402i;

39.573i.

Определим главное препятствие

= 0.583;

Главное препятствие – первое.

Определим потери, вызванные одним первым препятствием.

;

;

;

385.579;

43.614;

-32.414 дБ.

Для второго препятствия:

;

;

;

313.38;

34.676;

-30.423 дБ.

Потери в свободном пространстве

;

a_св=7.458.

Суммарные потери:

a_Σ=-55.38 дБ.

4. РАССЧЁТ ЗОНЫ ПОКРЫТИЯ В ГОРОДСКОЙ ЧЕРТЕ, НА ОСНОВЕ АНАЛИТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ УЧИТЫВАЮЩЕЙ МНОЖЕСТВЕННУЮ ДИФРАКЦИЮ НА КРЫШАХ ЗДАНИЙ

Рисунок 6 – Реальная модель распространения сигнала

h=17м – высота застройки;

d=120м – ширина застройки;

R=210м – расстояние до мобильной станции;

W=110м – ширина улиц;

W_n=10м – ширина зданий;

Δh_м=15,4м – глубина погружения мобильной станции;

Δh=3м – высота базовой станции над уровнем зданий;

Суммарные потери W_Σ=W₀+ W_rd+ W_md

W₀ – потери в свободном пространстве;