Феер К. Беспроводная цифровая связь (2000) (1151861), страница 21
Текст из файла (страница 21)
ставляющих. Между принятыми многолучевыми сигналами с времен ным рассеянием и опорным сигналом имеет место рассогласование по задержке из-за многократных переотражений. С помощью преобразова ний Фурье вычисляются характеристик11.задержек на трассах, профиля многолучевости и временнбго рассеяния. В итоге простое устройство, показанное на рис. 3.6,5, обеспечивает приемлемую точность измерений. Более совершенная (и одновременно более сложная) установка, описанная в [351], требует значительно более широкой полосы РЧ. Она позволяет получить больше данных н обеспечивает несколько более высокую точность натурных измерений 3.7. Результаты натурных измерений временнбго рассеяния В последующих главах будет показано, что временное рассеяние оказывает сильнеишее влияние на характеристики цифровых систем подвижной радиосвязи, особенно относительно высокоскоростных. Если среднеквадратическое значение вреыенного рассеяния т„„,„превышает значение, примерно равное 10 % длительности одного бита Ты то ухудшение характеристики вероятности ошибки на бит становится значительным.
Когда г„„,]Т1 = 0,25, то наблюдается явление неустранимых ошибок, проявляющееся в наличии плоско~о участка в характеристике ВЕК на уровне 0,03. Это сильное влияние временнбго рассеяния на характеристики цифровых сотовых систем и РС5 привело к проведению связанных с этим широкомасштабных исследований и натурных измерении во многих странах мира. В большом количестве публикаций и докладов содержатся данные натурных измерений временного рассеяния и нх анализ.
Например, в [236] приведено более 70 ссылок на публикации, содержащие данные измерений распространения и задержки радиовол1 внутри зданий и соответствующие прогнозы. 112 Вместо требующего много времени, всестороннего обзора литера'.з,.'Ры здесь приводятся характерные результаты измерений временнбго "''сеяния для следующих случаев ° сотовые системы (зона обслуживания до 10 км, задержка до О мкс), ° сухопутная подвижная радиосвязь (зона обслуживания до 70 км, "' держка до 350 мкс), ° системы персональной связи (РС5) внутри зданий и вне их (зона "' служивания до 30 м, задержка до 300 нс) 3.7.1. Временнбе рассеяние в РСЗ, системах сотовой и сухопутной подвижной радиосвязи ;к, На рис 3 7 1 показан профиль временного рассеяния, измеренный '".70-х годах Коксом [53] в районе Манхеттена, Нью-Иорк, для сото"ых систем радиосвязи. рис 3.7 2 и 3 7 3 иллюстрируют другие про- 'или временного рассеяния в диапазоне частот 900 МГц, такзке для '':отовых систем с максимальнон зоной обслуживания, равнои приблиа[нтельно г =- 10 км [73, 268] Представлены профили, измеренные в :,,'ан-Франциско и Солт-Лейк-Снтн соответственно.
Результаты измере 31уий в относительно равнинной местности Нью-Иорка показывают, что (й1аксимальное заметное значение временного рассеяния (уровень задер- анных сигналов меньше уровня сигнала прямои трассы не более, чем ; '"а ЗО дБ) составляет около 9 мкс, тогда как при измерениях а городах .:3'.ан-Ф анциско и Солт-Лейк-Сити в холмистой н гористой местности р !~максимальные значения временного рассеяния лежат в раионе 100 мкс 34нтерес представляют задержанные сигналы с уровнями на 10 дБ ниже о о * -1О .3 о к -го о с х д 30 а к О 2 Я В В 10 12 14 Допз лнктельнзя ззйяржкз, мко Рнс. 3 2.1.
Профиль эрзменнвго рассеяния, измеренный нз астрове Манхеттен еутькьйорк, для сотовой системы з радиусом дяйсзякя 3 км 136) 113 т О 'е с с э с Ю т -еэ 110 дБ/ деление 200 мкс 50 мкс/деление а' -50 мкс '10 дб/ деление т с» к -эо э 24 мкс 6 мкс 1?5мкс 20 мкс/деление Зона 1:.Параметр Фаб икз Офис 200 Офис Городская эона 2000 100 50 915/1900 90 1900 136/258 1011/1859 850 150 214/1470 1000 1!4 з о О -эоо р к я -эоэ о ж .не а 1е эо ээ Я эе Время дополнительной задержки, мкс 3 Ю ц о я т я -1ш о о 3 3 иоэ з о с з б -цо э о и 115 о ее ы ив Время дополнительной задержки, мкс 6/ Рис. 3.7.2.
П о р фили временного рассеяния (результаты измерений з Сзн Франциско, штат Калифорния, на частоте 900 ?4Гц 1268)) Рис. 3.7.3. Результаты измерений еременного рассеяния для сотовой системы даижной радиосвязи я Солт-Лейк-Сити, штат Юта 173) таблица 3.7.1. Условия и результаты измерения временного рассеяния для атС5 с максимальным радиусом зоны покрьпия 2000 м 1236~ ":расстояние между передатчиком и приемником.м Частота 54Гц дрипичное среднекзздратическое 9 значение, нс ' Среднекаадратическое значение ' ".для худшего случая, нс ':рассеяние иэ-за многолучееого ; ?раслрострзнени», нс к: ровня основного сигнала, потому что в изменяющейся во времени об- '::9?ановке основной сигнал может быть ослаблен, а задерэканный может -"быть принят с таким же уровнем, как основной сигнал Экспериментальные результаты, полученные нами в гористых и хоп;!Мйстых районах и представленные на рис.
3 ?.4, показывают. что вре. 4 115 0 дБ О дБы 100 150 Бремя, нс -10 Измерение по ансамблю зон Средняя задержка Йтзй~т~ Средняя зона обслуживания Измеренная дополнительная задержка, мкс Предполагаемые значения мощности передачи/ чувствительности приемника/ коэффициента силения системы Радиус зон покрытия системм Расстояние, и г = 70 км (РСМК) г = 10 «м (сотовая система) г = 30 м (микросотовая РСЗ) 400 100 200 +40 дБм/-110 дбм/140 дБ +ЗО дБм/-100 дБм/130 дБ +10 дбм/-80 дБм/90 дб )1б ()7 50 100 150 ЗХ1 850 800 850 400 450 500 Микпосек1'нды Микросекунды 5/ Рнс. З.т.а.
Результа~ы измерений профиля временного рассеяния для си. стем подвижноа радиосвязи, проведенных группой Вг. Ребег Д дэзес~атея, Гябсаю Сопзц!11пб Огоцр. Экспериментальные данные для системы РГМК получены я го ристой местности на частоте 220 МГц. Отметим значительное зременнбе рассея. ние — до ЗОО мкс хаблица з.т.з.
измерения дополнительной задержки для системы сухопутной подвижной радиосвязи (РСмк), сотовой и микросотовой систем меннае рассеяние может достигать 350 мкс. В этих натурных измерениях максимальное значение временного рассеяния было получено для цифроваи сухопутной подвижной системы радиосвязи общего пользования (РцЫ10 Еапд МОЬйе Вадю, РЕМВ) с радиусом зоны покрытия до 80 км На рис. 3.7.5 показаны профили временного рассеяния и результаты измерений временного рассеяния для зан покрытия с радиусом да 30 м. Отметим, что максимальное значение временного рассеяния составило приблизительна 300 нс. О О и „- „"-ю т тб б „ -зо 7-м б о т о ч т а т ю Эь о с с Б .а т с * Рис.
3.7.5. Результаты измерения профиля временного рассеяния на частоте ! / = 18 ГГц для РС 5 внутри помещения с зоной обслуживания г от 2 до 30 и [258, 303] В табл. 3 7.1 приводится сводка результатов измерении временного '~:,"рассеяния в условиях распространения в пределах прямои видимости '~:.:-сприменительно к системе подвижной радиосвязи типа РС5 внутри и вне ',;.;зданий на расстояниях до 2000 м (2 км). В табл. 3?.2 содержатся до- :.~:":полнительные результаты измерений временного рассеяния.
Из данных, полученных в результате измерений, особый интерес ;.,'.представляет заключение а «нечувствительнасти» временного рассеяния :.';-'к рабочей РЧ Параметры временнбго рассеяния зависят ат размеров -;,.'." зоны покрытия и характера местности и определяются коэффициентом ;. усиления системы, как показано в равд 3 5 3 3.45. Промышленные стандарты для моделей раслространания радиоаолн р Н1 '+ 'э) З.В.1. Модель распростреиенин европейской системы ьзЗМ Модель распространения, стандартизованная Специальной группой подвижной связи (Сгоир 5рес)а) Моь|!е, СВМ) (134, 135], была разрабо тана для стандарта глобальной цифровои сотовой связи Система С5М работает в режиме многостанционного доступа с временным разделением каналов (МДВРК) со скоростью передачи на физическом уровне (радиоканал) /1 — — 210,833 кбит/с Принятый модуляционный форма~ — манипуляция с минимальным частотным сдвигом и гауссовской фильтрацией или СМ5К, которая подробно описана в гл.
4. Эта модель широко используется при проверках характеристик обо. рудования С5М. Чтобы выполнить лабораторные измерения и получить модель распространения для С5М в различных применениях, необходима сложная специальная измерительная аппаратура На этой аппаратуре устанавливаются типы доплеровских спектров и режимы измерений временного рассеяния, обусловленного изменяющимися условиями распространения Характеристика помехоустоичивости измеряется как функция выбранных параметров распространения, шума и помехи Максимальный доплеровский сдвиг /ш специфицированный С5М, определяется по формуле /4 = а/Л = е/а/с, где Л вЂ” длина волны РЧ сигнала, м, Л = с//з; в — скорость подвихсного объекта, м/с; с = 3 108 м/с — скорость света (скорость распространения радиоволн); /а — несущая частота (РЧ сигнал).
Вреыеннйе рассеяние, специфицированное С5М, не превышает 16 мкс Однако в этом же частотном диапазоне в гористой местности экспериментально были получены большие значения временн6го рассеяния— до нескольких сотен микросекунд. Подсистема модуляции/демодуляции СМ5К с /1 = 270,833 кбит/с для стандарта С5М подвижной радиосвязи, в которой используется адаптивный корректор, спроектирована для коррекции временного рассеяния до 16 мкс. Для географических зон, где измеренное временное рассеяние превосходит специфицированное значение, равное 16 мкс, нужно использовать большее количество базовых станций или переходить на методы приема с помощью направленных антенн, учитывающие месторасположение базовых станций в сотах (сей з)1е епрпееппб 1есЬпя1иез), либо должно использоваться и то, и другое одновременно.
В некоторых аналитических исследованиях временнбго рассеяния предполагается, что происходит сложение (интегрирование) неограниченного числа отраженных задержанных сигналов. Однако для практического моделирования необходимо выбрать конечное число отдельных сигнальных отводов В таких С5М имитаторах, как показанныи 118 ис . т и мнагаатза нога имитатора релеезРис.
3.8.1. Структурна» схема реализации мнагаа з д ских/ра х айсазских замираний системе В 051И специфицировано да 12 атзадаз. Для сатазай (НЯВС) МДВРК системы стандарта !5-54 маСевероамериканской цифровой сатазай( ) й)(138) Нз этой а а за агаадз — зта наихудший случай) а эта делируются только даз атаада (д который масхеме каждый отвод представляет сигнал с ре елзезсяими замираниями ка оказана на ис. З.б 2 жег генерироваться устр ст ай ааы, структурная схема катарага показана на рис.
5; на рис 3.8 1, дпя каждого отвода определяются условия распростране ния на трассе непрямои видимости (ЮО5) с амплитудами, распреде мися во времени в соответствии с ленными по закону Релея, меняющим доплеровским спектром о(/) Отдельная трасса прямои видимости мо ф нкции аспределения которая делируется с применением раисовской функ р ыо-о аточных обсуждается в следующем разделе З.З.1.1. Типы допяеровских спектров для пРие - д испытаний системы ОВМ. Для моделирования и проведения приемосдато нных испытаний систем С5М специф ц р фи и сваны четыре вида доз ю ие соплеровских спектров э В этих спецификациях приняты следу щ крашения. /4 — мак и — ксимальный доплеровский сдвиг.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
