Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Пример расчета основных параметров сети связи
Ниже проведен пример исследования функциональной зависимости параметров сети. Бюджет линии связи предназначен, для того, чтобы произвести необходимые расчеты отношения принятой битовой энергии к тепловому шуму и плотности интерференции. Расчеты основаны на известных значениях мощности передатчика, коэффициентов усиления передающей и приемной антенн, значении принятых шумов, емкости канала, а также распространении сигнала и интерферирующей среды. Расчет бюджета линии связи необходим для анализа трафик-каналов прямого и обратного соединений, пилот-канала, канала поискового вызова и канала синхронизации.
6.1 Прямое соединение
При вычислении эффективного отношения сигнал/шум для пилот-канала, канала синхронизации и канала поискового вызова, необходимо вычислить мощность принятого сигнала и принятой интерференции по каждому каналу. Нижеприведенные расчеты позволят произвести анализ каналов прямого соединения
Эффективная мощность излучения трафик канала
(1) или
(2)
где pt – эффективная мощность излучения (ЭМИ) трафик канала (дБм); Pt – ЭМИ всех трафик каналов от передающей антенны базовой станции (дБм); Nt – число трафик каналов поддерживаемое одной сотой; Сf – коэффициент активности речи.
, дБм.
Мощность, приходящаяся на одного абонента (мобильную станцию)
рu= pt - Gt - Lc (3)
где рu – мощность в трафик канале на одного абонента (дБм); Gt – коэффициент усиления передающей антенны базовой станции(dB); Lc – потери в фидере базовой станции (дБ).
рu = 48.55 – 14 + 2.5 = 37.05, дБм.
Полная мощность базовой станции
(4)
где ps – мощность канала синхронизации (дБм); pp – мощность пилот-канала (дБм); ppg – мощность канала оповещения (дБм).
дБм.
Усилитель мощности базовой станции
Ра=Рс - Gt - Lc (5)
где Ра – полная мощность всех трафик-каналов, пилот-канала, поискового канала, и канала синхронизации на выходе усилителя (дБм); Рс – полная излучаемая мощность базовой станции (дБм).
Ра = 58.49 – 14 + 2.5 = 46.99, дБм.
Полная мощность принятая мобильной станцией
рm = Pc + Lp + Al + Gm + Lm (6)
где рm – полная мощность принятая мобильной станцией (дБм); Lp – средние потери на трассе между базовой станцией и мобильной (дБ); Al – допуск на теневые потери (дБ); Gm – коэффициент усиления (на приеме) антенны мобильной станции (dB); Lm – потери в кабеле мобильной станции (дБ).
рm = 58.49 – 146 – 6.2 + 0 – 3 = – 96.71, дБм.
Принятая мощность трафик-канала
рtr = pt + Lp + Al + Gm + Lm (7)
где рtr – принятая мобильной станцией мощность трафик-канала от базовой станции (дБм).
рtr = 48.55 – 146 – 6.2 + 0 – 3 = - 106.65, дБм.
Принятая мощность пилот-канала
рpr = pp + Lp + Al + Gm + Lm (8)
где рpr - принятая мобильной станцией мощность пилот-канала от базовой станции (дБм). рpr = 51.5 – 146 – 6.2 + 0 – 3 = - 103.7, дБм.
Принятая мощность поискового канала
рpgr = ppg + Lp + Al + Gm + Lm (9)
где рpgr - принятая мобильной станцией мощность поискового канала от базовой станции (дБм). рpgr =46.94 – 146 – 6.2 + 0 – 3 = -108.26, дБм.
Принятая мощность канала синхронизации
рsr = ps + Lp + Al + Gm + Lm (10)
где рsr - принятая мобильной станцией мощность канала синхронизации от базовой станции.
рsr = 41.5 – 146 – 6.2 + 0 – 3 = -113.7, дБм.
Интерференция от других пользователей в трафик-канале
Iut = 10log[100.1pm – 100.1ptr] – 10log Bw (11)
где Iut – плотность интерференции создаваемой другими абонентами в трафик-канале (дБм /Гц); Bw – ширина канала (Гц).
Iut =10log[10-9.671 – 10-10.665] - 10log(1.2288 · 106) = -158.07, дБм/Гц.
Интерференция, создаваемая другими базовыми станциями в трафик- канале (12)
где Ict – плотность интерференции создаваемой другими базовыми станциями в трафик канале (дБм /Гц); fr – коэффициент переиспользования частоты (fr = 0.65).
Плотность интерференции для трафик-канала
(13)
где It – плотность интерференции в канале трафика (дБм/Гц).
Интерференция от других абонентов (той же базовой станции) в пилот-канале
Iuр = рm– 10log Bw (14)
где Iuр - плотность интерференции от других абонентов в пилот канале (дБм/Гц).
Iuр = -96.71 – 10log(1.2288 · 106) = -112.19 – 60.89 = -157.61, дБм/Гц.
Интерференция создаваемая другими базовыми станциями в пилот- канале (15)
где Icp – плотность интерференции создаваемой другими базовыми станциями в пилот-канале (дБм/Гц).
Плотность интерференции для пилот-канала
(16)
где Ip – плотность интерференции для пилот канала (дБм/Гц).
.
Интерференция от других абонентов (той же базовой станции) в поисковом канале
Iupg = 10log[100.1pm – 100.1ppgr] – 10log Bw (17)
где Iupg плотность интерференции от других абонентов в поисковом канале (дБм/Гц).
Iupg = 10log[100.1·(-96.71)–100.1·(-108.26)]–10log (1.2288·106)= =10log(-8.89·10-12) - 60.89= -157.92, дБм/Гц.
Интерференция создаваемая другими базовыми станциями в поисковом канале (18)
где Icpg – плотность интерференции создаваемой другими базовыми станциями в поисковом канале (дБм/Гц).
Плотность интерференции для поискового канала
(19)
где Ipg – плотность интерференции для поискового канала (дБм/Гц).
.
Интерференция от других абонентов (той же базовой станции) в канале синхронизации
Ius = 10log[100.1pm – 100.1psr] – 10log Bw (20)
где Ius плотность интерференции от других абонентов в канале синхронизации (дБм/Гц).
Ius = 10log[100.1·(-96,71) – 100.1·(-113.7)] – 10log (1.2288 · 106)= - 96.8 – 60.89= = -157.69 дБм/Гц.
Интерференция создаваемая другими базовыми станциями в канале синхронизации
(21)
где Ics – плотность интерференции создаваемой другими базовыми станциями в канале синхронизации (дБм/Гц).
.
Плотность интерференции для канала синхронизации
(22)
где Is – плотность интерференции для канала синхронизации (дБм/Гц).
.
Тепловой шум
N0 = 10log(290 · 1.38 · 10-23) + Nf + 30 (23)
где N0 – плотность теплового шума (дБм/Гц); Nf – значение шума в приемнике мобильной станции (дБ).
N0 = 10log(290 · 1.38 · 10-23) + 8 + 30 = -165.98, дБм/Гц.
Отношение сигнал/шум + интерференция в трафик-канале
(24)
где ptr – скорость передачи данных в трафик-канале (бит/с).
Отношение сигнал/шум + интерференция в пилот канале
(25)
Отношение сигнал/шум + интерференция в поисковом канале
(26)
где ppgr – скорость передачи данных в поисковом канале (бит/с).
Отношение сигнал/шум + интерференция в канале синхронизации
(27)
где prs – скорость передачи данных в канале синхронизации (бит/с).
6.2 Обратное соединение
Мощность усилителя мобильной станции
Рma= Рme – Gm – Lm (28)
где Рma – мощность на выходе усилителя (дБм); Рme – полная излучаемая мощность антенны мобильной станции (дБм); Gm – коэффициент усиления передающей антенны мобильной станции (дБ); Lm – потери в кабеле мобильной станции (дБ).
Рma = 20 – (-3) – 0 =23 дБм.
Мощность принятая базовой станцией от одного абонента
Pcu = Pme + Lp + Al + Gt + Lt (29)
где Pcu – мощность принятая базовой станцией по каналу трафика от мобильной станции (дБм); Lp – средние потери на трассе между базовой станцией и мобильной (дБ); Al – допуск на теневые потери (дБ); Gt – коэффициент усиления (на приеме) антенны базовой станции (дБ); Lt – потери в кабеле базовой станции (дБ).
Pcu = 20 – 146 – 6.2 + 14 –2.5 = -120.7 дБм.
Плотность интерференции создаваемой другими абонентами в данной базовой станции Iutr = Pcu+ 10log(Nt – 1) + 10logCa – 10log Bw (30)
где Iutr – плотность интерференции создаваемой другими мобильными станциями (дБм/Гц); Ca – коэффициент активности речи в канале (Ca =0.4 – 0.6); Nt – число трафик-каналов имеющихся в одной базовой станции.
Iutr = -120.7 + 10log(20 – 1) + 10log0.6 + 10log(1.2288·106) = = -171.03 дБм/Гц.
Плотность интерференции создаваемой другими абонентами других базовых станций (31)
где Ictr – плотность интерференции от мобильных станций других базовых станций (дБм/Гц); fr – коэффициент повторного использования частот (fr = 0.65).
.
Плотность интерференции создаваемой другими абонентами других базовых станций и данной базовой станции
(32)
где Itr - плотность интерференции создаваемой другими абонентами других базовых станций и данной базовой станции (дБм/Гц).
.
Плотность тепловогого шума
N0 = 10log(290 · 1.38 · 10-23) + Nf + 30, (33)
где N0 – плотность теплового шума (дБм/Гц); Nf – значение шума в приемнике мобильной станции (дБ).
N0 = 10log(290 · 1.38 · 10-23) + 5 + 30 = -168.98 дБм/Гц.
Отношение сигнал/шум + интерференция в трафик-канале
(34)
где brr – скорость передачи данных в трафик-канале обратного соединения (бит/с).
.
6.3 Анализ емкости базовой станции
CDMA обладает некоторыми атрибутами способствующими к увеличению емкости станции, а именно: - учет активности речи. Обычная средняя активность речи абонента составляет 35% от полного времени его разговора. Остальное время занимают паузы, в течении которых абонент слушает собеседника. В CDMA все абоненты занимают один радиоканал. Поэтому когда кто-то из них не разговаривает, то создается меньше помех. Таким образом, сокращение активности речи уменьшает взаимные помехи, что позволяет увеличить емкость канала до трех раз. CDMA – единственная технология, использующая преимущества этого явления; - увеличение канальной емкости за счет использования секторных антенн (секторизация). В FDMA и TDMA каждая сота делится на секторы для того, чтобы уменьшить влияние интерференционных помех. В результате транкинговая эффективность разделенных каналов в каждой соте ухудшается. В CDMA секторизация применяется для увеличения емкости путем организации трех радиоканалов в трех секторах, и, таким образом, емкость увеличивается в три раза по сравнению с теоретической емкостью при использовании одного радиоканала в соте. Поэтому имеется возможность подключить дополнительного абонента, при этом качество воспроизведения речи ухудшается незначительно по сравнению с обычным режимом. Например, если в соте 40 каналов и добавляется еще один, то разница в отношении несущая/интерференция Eb/N0 составляет всего 10log(40+1)/40=0.24 дБ; - большим преимуществом CDMA перед остальными системами является то, что CDMA может многократно использовать полный спектр всех сот. В случае когда количество абонентов равно N, базовая станция принимает сигнал состоящий из необходимого нам сигнала с мощностью С и N-1 интерферирующих сигналов также с мощностью С. Отсюда отношение несущая к интерференции может быть выражено как
(35)
где С – уровень мощности требуемого сигнала; I – уровень мощности интерференции.
|