Частотно-территориальное планирование сети сотовой подвижной связи стандарта GSM - Курсовая работа

Линии радиосвязи, входящие в состав сотовых сухопутных подвижных систем электросвязи (ССПСЭ) и спутниковых систем связи, обычно работают в диапазонах ультравысоких частот и сверхвысоких частот и соответственно в диапазонах дециметровых и сантиметровых волн. Параметры радиоканала, определенные при распространении радиоволн в свободном пространстве не могут быть полностью использованы для расчета радиолиний, так как не учитывают специфику систем подвижной радиосвязи. Поэтому расчет осуществляется с применением моделей предсказания уровня принимаемого радиосигнала. При расчете курсового для параметров ТЗ приходили к выводам о неполном охвате абонентов при расчете трафика, либо приходилось увеличивать число частотных каналов, что ведет к усложнению и несет дополнительные затраты связанные с арендой частотного диапазона. Для проектирования в этом регионе сети с уверенным приемом, учитывая площадь территории, тип местности, число жителей и процент охвата СПР протяженность трассы возьмем 3 км.=7ДБ, =6ДБ - коэффициент усиления передающей и приемной антенны соответственно; , - потери в фидере передающей и приемной антенны соответственно; Потерями в тракте приемной станции можно пренебречь (= 0), потери в фидере передающей станции = 0…10 ДБ.Поэтому в системах радиосвязи путем усреднения по двум параметрам: по времени и местоположению (по числу течек приема) определяют усредненную медианную мощность (УММС). УММС (Усредненная медианная мощность сигнала) - это такое значение, которое не превышается в течение 50% времени наблюдения и в 50% точек приема, находящихся на расстоянии от передающей станции. Влияние высоты антенны БС зависит от расстояния между МС и БС и практически не зависит от частоты в диапазоне 200…2000 МГЦ. Коэффициент "высота-усиление антенны МС" будет равно нулю, так как по ТЗ значение высоты антенны МС совпадает с базовыми значениями модели Окамуры. Модель Окамуры позволяет для местности, которая не относится к квазигладкой, введением поправочных коэффициентов в (2.3) рассчитывать ожидаемый уровень медианой мощности сигнала с учетом характера местностиУровень мощности теплового шума, выраженный в ДБ: (2.11) где , ДБ Уровень мощности теплового шума в ДБМ: где - значение П, выраженное в килогерцах. В рассматриваемом диапазоне 850 МГЦ преобладают шумы от систем зажигания автомобилей, а также помехи соседних частот. На рисунке 6 представлена зависимость усредненного значения коэффициента шума, создаваемого системами зажигания (NTA), в зависимости от плотности автомобильного трафика (ПАТ), измеренной числом транспортных единиц в час (ТЕ/ч). Несмотря на то, что уровень этого излучения жестко ограничен и весьма мал, с этими шумами приходится считаться на тех территориях, где системы подвижной связи широко распространены.Применение эффективной модели кластеров позволяет уменьшить число частотных групп на территории при уменьшении числа мешающих сигналов. Выбор модели 2 [1], изображенной на рисунке 7, позволяет уменьшить число частотных групп на территории при уменьшении числа мешающих сигналов, а также является способом увеличения отношения сигнал-интерференция.На МС приходят три мешающих сигнала. Отношение медианной мощности j-го мешающего сигнала к медианной мощности полезного сигнала: (3.1) При нескольких мешающих сигналах на МС воздействует суммарная помеха, для которой может быть рассчитана медианная и средняя мощности. По определению отношение сигнал-интерференция: (3.2) где - медианная (или средняя) мощность полезного сигнала, найденная по формуле 2.7) Дисперсия по мощности определяется по формуле: (3.5)Число секторов в городе: Таким образом, для обеспечения данного региона качественной связью необходимо поставить 50 БС (297всего секторов/6 секторов в 1 соте). Рассчитаем трафик из условия, что сети выделено 36 частотных каналов, тогда максимальное число частотных каналов в одном секторе Общее число физических каналов в секторе, с учетом временного разделения: Из них 3 канала выделяется на передачу сигнализации (каналы управления), исходя из рекомендаций по соотношению каналов [4]. По формуле Эрланга найдем общий трафик в секторе , взяв вероятность отказа в час наибольшей нагрузки = 0,02 = 2%.В качестве базовой станции выбирается Alcatel 9100. Оборудование поддерживает расширенный диапазон GSM 900: E-GSM 900 880 MHZ до 915 MHZ Поддерживается полноскоростная, полускоростная и ускоренная передача данных. Функционирование с полноскоростной и ускоренной передачей данных требует, чтобы версии программного обеспечения BSS и других элементов сети также поддерживали Кодек.В данной курсовом проекте, в соответствии с требованиями технического задания был произведен расчет сети сотовой связи. В результате частотно-территориального планирования выбрана модель сети, исходя из которой, рассчитаны интерференционные помехи на совпадающих частотах, по данным ТЗ произведен анализ и переработка условий (радиус соты снижен до 3км).Eurocell Panel806-880 Half-power Beam Width600 Frequency range 780-930 MHZ Gain 7 DB

Содержание

Введение

1. Анализ технического задания

2. Энергетический расчет трассы

2.1 Расчет мощности сигнала в точке приема при распространении в свободном пространстве

2.2 Расчет УММС

2.3 Расчет шумов

3. Частотно-территориальное планирование

3.1 Модель кластера

3.2 Интерференционные помехи на совпадающих частотах

4. Расчет телефонного трафика

5. Выбор оборудования базовой станции и используемых антенн

Заключение

Литература

Приложения шум сигнал станция антенна

Линии радиосвязи, входящие в состав сотовых сухопутных подвижных систем электросвязи (ССПСЭ) и спутниковых систем связи, обычно работают в диапазонах ультравысоких частот и сверхвысоких частот и соответственно в диапазонах дециметровых и сантиметровых волн. Параметры радиоканала, определенные при распространении радиоволн в свободном пространстве не могут быть полностью использованы для расчета радиолиний, так как не учитывают специфику систем подвижной радиосвязи. Поэтому расчет осуществляется с применением моделей предсказания уровня принимаемого радиосигнала.

1. Анализ ТЗ

1.1 Протяженность трассы

Исходя из данных ТЗ протяженность трассы 50 км, тип местности - равнина. При расчете курсового для параметров ТЗ приходили к выводам о неполном охвате абонентов при расчете трафика, либо приходилось увеличивать число частотных каналов, что ведет к усложнению и несет дополнительные затраты связанные с арендой частотного диапазона. Для проектирования в этом регионе сети с уверенным приемом, учитывая площадь территории, тип местности, число жителей и процент охвата СПР протяженность трассы возьмем 3 км. Данное значение выбрано экспериментально с 3 раза, что требовало пересчета всей работы, как и подобает курсовому проекту.

1.2 Уровень мощности передатчика

Возьмем уровень мощности передатчика 40 ДБМ, который является стандартным и достаточным [4] и который стандартизован производителями оборудования.

1.3 Выбор модели предсказания уровня радиосигнала

Существует ряд моделей для прогнозирования уровня радиосигнала в СПР. Для целей курсового проектирования в соответствии с ТЗ наиболее подходят две модели: модель Окамуры и модель Хата [1]. Использование модели Хата было бы предпочтительнее, т.к. вместо графических зависимостей коэффициентов пересчета от реальных параметров системы она позволяет пользоваться формулами, что ускоряет процесс расчета и исключает ошибки связанные с "человеческим фактором". Однако в обучение хочется не пересчета длинных формул, а интересной проектной работы, чтобы была возможность наглядно посмотреть, сравнить, сопоставить и проанализировать экспериментальные данные, на которых основана модель Окамуры и что в модели Хата невозможно.

По ТЗ, диапазон частот 850 МГЦ, протяженность трассы выбрана 3 км.

Выберем модель Окамуры, которая распространяется на диапазон расстояний 1…100 км и диапазон частот от 100МГЦ до 3ГГЦ.

В данной курсовом проекте, в соответствии с требованиями технического задания был произведен расчет сети сотовой связи.

Результатом энергетического расчета являются значения усредненной медианной мощности сигнала (УММС), тепловые шумы, напряженность поля на границе зоны покрытия. Полученные значения УММС свидетельствуют об том, что обеспечивается уверенный прием сигнала.

В результате частотно-территориального планирования выбрана модель сети, исходя из которой, рассчитаны интерференционные помехи на совпадающих частотах, по данным ТЗ произведен анализ и переработка условий (радиус соты снижен до 3км).

Расчет телефонного трафика показал, что при выбранной модели сети для обслуживания в ЧНН заданного по ТЗ числа абонентов достаточно 36 частотных каналов. При этом вероятность отказа составляет 2%.

1. Маковеева М.М., Шинаков Ю.С. Системы связи с подвижными объектами: Учеб.пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 2002.

2. М.А. Кузнецов, А.Е. Рыжков Системы подвижной связи. - СПБГУТ. СТ "Факультет ДВО", 2003.

3. Уильям К. Ли. Техника подвижных систем связи. - М.: Радио и связь, 1985.

4. А. Ф. Руфова. Частотно-территориальное планирование сетей подвижной радиосвязи. - СПБГУТ, 2002.

5. Сети мобильной связи. Частотно-территориальное планирование. Учебное пособие. Бабков В.Ю.