Феер К. Беспроводная цифровая связь (2000) (1151861), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Как показывают результаты натурных измерений, представленные на рис. 3.7.2, по-видимому, большинство измеренных профилей представляют собой экспоненциальные профили с наложение.. множества пиков. Из перечисленных моделеи модели 1-3 широко использовались в исследованиях помехоустойчивости (ВЕК) портативны~ систем методом моделирования. Двухлучевая модель Рамлера применялась для проверки характеристик корректоров для цифровых радиорелейных систем (59, 61, 338) Модификации модели Рамлера и други~ модели, использовавшиеся для исследования корректоров, можно найти в (61, 338] Для уточнения некоторых деталей следует обратиться к [133) 3.5.3.
Простая граница временнбго рассеяния— верхняя граница Феера В (109) вводится простая граница временнбго рассеяния для «наихудшего случая». Ниже приводится вывод выражения для этои границы. Максимальное значение временнбго рассеяния, обозначенное как гш х, трудно измерить и оценить, и это может иметь резко негативныи эффект из-за возрастания ВЕК.
Эта граница, приводящая к простои оценке максимального эначе ния дополнительной задержки для «наихудшего случая», основана на знании основных параметров системы. передаваемой мощности (Рт). принимаемой пороговои мощности (Рл,„) и радиочастоты (Гэ). Эта граница применима ко всем системам радиосвязи 3.5.3.4. Вывод формулы для границы временн6го рассеяния Чтобы получить формулу для верхней границы временнбго рассеяния, внимательно рассмотрим рис.
3.2.1 и 3.5.5. В этом «физико-инженерном выводе» предполагается, что сигнальные трассы г(з и х(г, имеющие задержки распространения тз и ту, представляют собой наиболее длинные сигнальные трассы прямой видимости и что коэффициент отражения равен 100 %, т.е отраэкается вся энергия сигнала. Далее, предполагаем, что «прямая», или самая короткая, трасса является трассой прямой видимости и имеет протяженность короткого участка до первого препятствия Во,, а затем на этой трассе происходит рассеяние и сильное ослабление сигнала.
Для вывода выражения для верхней границы 100 Рнс. З.б.а. Теоретическая верхняя граница Феера ллх хреыеннбга рассеяния ,хг и модель ллх прагнаээ наихудшего случая временного рассеяния длх любого а системы радиасххэи Длх этага прасюга и эффективного метода апредель оэ прогноза с помощью алналучевай модели требуется толька знание хаэфгби ггэхггх гсихеххх сиг ихлъх опРеделиемого соотношением гы =. РТ7 нааь ( г „.
передаваемая мощность, Рльа — парагавах чувствительность приемника) н "Вчених радиачастаты ' дполагается, что энергия задержанного сигнала могла бы оказать „'"''вчительное влияние на рабочую характеристику системы (например, 'ЕК.= Я5/7у)), если принимаемая мощность сигнала трассы с эадерж,''й достигает порогового значения, те. Рлааа = Рлаар г ° таким образом, мы имеем х Ахах = гп~ х = " + В пределах прямой видимости потери при распространении опреде- "'ютсЯ фоРмУлой (3 4 4) как отношение Рлган„77эт. 2 Рл е8н Рт ( 4хд,а Иэ этого выражения получаем границу Феера (3 5.27) Граница чэеера дгя задержки распространения определяется соот туйэшением (3 5 28) 101 (3.5.30) (3.5.31) (3 б 291 таким образом, ггьы утг Ха )I Рл„„„' 102 где Рт — передаваемая мощность, Гтт и (/а — коэффициенты усиленг„ передающей и приемнои антенн; Л и г — длина волны (Л = г//, ', и скорость света соответственно; /е — радиочэстота несущей Формулы (3 6.27) и (3 б 28) для границы максимального знечеммл еременнбго рассеяния могут быть еще более упрощены, если предполг,.
жить. что передающая и приемная антенны — всенаправленные и из е ют коэффициенты усиления, равные 1 (Гут =- Сд = Ц Эта упрощещыя граница временного рассеяния имеет вид С(га ех РТ Л 1 РТ ттзх— с Рл ш4яс У РдыХ4яс ж где 'шзх вгирахсено в секундах С ледующие примеры иллюстрируют простой и эффективный ме~од оценки с помощью этой границы. Пример 3.5.1 Какова граница временного рассеяния гмз, в сухопутной сис~с ме подвиткнай радиосвязи общего пользования (РЕВМЯ), работающей на частоте 2?О МГц, если Рг =.
1 Вт (4 30 дбм) и Рл,м„= -90 дБм? Насколько велико значение г „, если чувствительность прииеника возрастает до Рл, „= — 100 дбмт Почем; более высокая чувствительность или более высокий коэффициент усилен я си ения системы Р 'т/ л „„ведет к более высокому значению грамицы временнбго рассея и '" ешенне примера 3.5.1. Используем границу Феера для слтгая всенапра вленных антенн с единичными коэффициентами усиления (формула 3.5 29) и ука. ванные параметрьг Дл» Гт .= 1 Вт = 10з мВт и Рл;„= — 90 дБм = 10 з мВт имеем Рт/Рл,„= 10тз, поэтому 1 1 — — — — 10щ = 361,7 4х 220 - 10ь Для приемника с более высокой чувствительностью -100 дБм (10 та мбт) получаем Рт/Гл,„= 10гз, поэтому 1 1 ьуу 00' = 1143,8 мкс.
4я 220 10е Вычисленная граница временного рассеяния для приемника с Х' = -90 дБ равна гм„= 361,7 мкс, тогда как для приемника с более высокой на 10 дб чуе ствительностью граница возросла в чхтО раз, да „, = 1143,8 мкс. Более высо кая чувствительность илн более высокий коэффициент усиления системы приводят к умличению временнога рассеяния, так как трассы отраженных сигналсв с боль шими расстояниями (с большими задержками) имеют более существенное влияние на измеренный профиль времемнога рассеяния. На рис. 37.4 показано, что увг личение мощности передачи да 10 Вт приводит к интервалу временнбго рассеяния по я ка 350 р д мкс В этом случае влияние увеличения мощности передачи эквивален~ но увеличению чувствительности.
Чувствительность приемника в этой эксперимен тальной установке для измерения еременнбго рассеяния выбрана равной примерна '!дбм. Заметим, что реальная чувствительность измерительного приемника прн г"е 3 кГц составляет -110 дБм. Однако чтобы провести измерения с доста- ' Чм Разрешением, требуется полоса частот ЗОО к1 ц. Поэтому чувствительность -110 дбм + 1018300 кГц/3 кГц = -90 дбм Результат измерения 350 мкс— м тр о в и рава ниже прогнозируемой верхней границы, равной 1143,8 мкс ст, т.'-",.:Пример 3.5.2.
Какова граница временного рассеяния для системы ОЕ ' передаваемая мощность э этой системе Рт. =..1-24 дбм (250 мбт), изирина ' ы частот пРиемника 1 1 МГц и частота несУщей /а =- 18 ГГцт ЧУвстьительность "' 'емка определяется коэффициентом шума приеммика (Р) Рассматриваемая ' '" агая система рассчитана на общий коэффициент шума Р =. 11 дБ, пороговое мальное) значение С/7/ составляет 23 дБ :;::.Решение примерь 3.5.2. Чтобы воспользоваться формулой (3 5.29), сначала ' вычислить Рл,,„.
Этот параметр определяется соотношением Гл „, = Рлэ р, --/тТВР+С//У, 17' = -174 дБм/Гц, шумовая паласа приемника, Р— «озффициент шума приемника„С//т' — трезв)тае отношение несущая/шум в паласе частот приемника. Сначала вычислим полную мощность шума Ррг в приемнике: /тт =1ТВР = -174 дбм/Гц+1ОМ11 10ь Гц+ И = .—. -174 дбм/уц + 60.041 + 11 =. -103 дБм: /злм = Му+ С//т' = -103 дбм+ 23 дб = -80 дбм (10 е мбт) / 250 мбт / 4г/ ~ Рм,„,„ю ея 1.8 10з )( 10 "мВт Првмечеяшс Вычисленная верхняя граница г,„з„= 6,99 мкс примерно в 20 .Превышает значения, полученные при измерениях внутри помецемия, предста- нных на рис 3 7 5. Однако наша прогноэируемая граница близка к резугьштам зрений для расстояния (зоны обслуживания) в несколько километров, которые "Имдены на рис.
3.7.1 З.б. Измерительная аппаратура и измерения а услоаиях лабораторных и натурных иопытаний 3.6. т. От лабораторных испытаний к промышленному выпуску Имитаторы радиоканалов подвижнои связи необходимы для систем"ых испытаний, многократно повторяемых е разрабатывающих и кон",'рукторских подразделениях или в измерительной лаборатории На... рные испытания систем подвижной радиосвязи являются значительно лее дорогостоящими, и на их проведение может потребоваться разре: 'ение Федеральнои комиссии связи или других регулирующих органов. 3-за случайной, неконтролируемой природы распространения радио'тизлн в системах подвижной радиосвязи трудно обеспечивать повторяе~йость результатов натурных испытании с л х х ~~ х ах о осаа 3 о ь ао Ю ос Сд" с а о 1 3! «! *„! ! О о.
о < и о.х х о юс .е- х 186 Большинство конструкторских разработок изд л е ий и систем следует за фазой концептуальной и архитектурной проработки на базе компью- терного моделирования и автоматизированного проектирования. Даль создается экспериментальный образец и он проверяет бо а первоначальными исследованиями, усовершенствованиями и моди фикациями, которые часто необходимы, в лаборатории испытывается новый экспериментальный образец. Вслед за всесторонними лаборатор- ными оценками, таким и как сравнение полученных значений параметров с техническими требованиями к системе, решаются конструкторские за- дачи и выполняются натурные испытания Пос осле того, как завершены успешные натурные испытания, проведены сравнения результатов ур ых испытании с лабораторными измерениями, у ов на ни м , выполнены компью терные прогнозы и получен заключительный благоприятныи результат маркетинга, подразделение техническои разработки направляет черте- жи и документацию в производственныи отдел В данном разделе описываются принципы построения и требования к измерительной аппаратуре для сухопутных подвижных сотовых РСБ, работающих в условиях релеевских замираний.
Мы предлагаем про стые, недорогие архитектуры, подходящие для внутрифирменной раз. работки измерительной аппаратуры группами разработчиков малан и среднеи численности. Описанные концепции такж акже интенсивно исполь- зуются в высокоточном сложном измерительном обо о о орудовании компа- нии етое - ас аг ( ) и других фирм. Мы фокусируем внимание на следующих группах испытаний в лаборатории и в натурных условиях. ° релеевский имитатор и измерительная аппаратура; ° испытания и измерения, связанные с временным рассеянием.