Маковеева М.М., Шинаков Ю.С. Системы связи с подвижными объектами (2002) (1151874), страница 40
Текст из файла (страница 40)
табл. 6.7). Дм дам -зо -зо -100 -11О -12О Рис. 6.20. ~4зменение уровня УММС по Ли Таким образом, в основе модели Ли лежат два зкспериментапькях параметра модели: рл и т, определенные при стандартных ..ачечиях энергетических параметров аппаратуры. Стандартные начвния знергетических параметров аппаратуры модели даны в Для агределения параметров модели использованы результаты !зазрений мощности сигнала на разных трассах (рис. 6.20~, полу:зннне при стандартных значениях энергетических параметров гппаоат> ры, указанных в табл.
6.7. Измерения выполнены для диа.азсна частот стандарта АМР6. параметры модели Ли для раз>явных грасс приведгв1ы в табл. 6.8. 1аблица 6.8 6змвр ~~ Каимоноаские трассы ! ра дб. т, дь!декада 2 1 Тяговая при.сродная Зс.,4 Б,а 3 ! Ф11ладвгьфия +- 1 1 — 0 4 1 Токио 5 Ньм-' 30,5 борк Сити б ~ Свободное пространство Вычислим поправочные коэффициенты, записанные в табл. 6.7: При подстановке в (6.38) протяженности трассы, выраженной в километрах, следует ввести поправку 2) =т)Я(г 16)= т)дг-0,2047.
Подставив (6.39а — 6.39в) а (6.38), находим (6. 39в) Р„)г) = Рп -8031+ Рв~ — У)Яг -20)яп)+10)я))г +д! . дг. (640) Р и = Рп + 02047. (6,41) Определим по табл 6.8 параметры трассы «типовая пригородная» и по (6.41) уровень мощности сигнала на расстоянии 1 км от БС: Р„=-61,7+ 784 = -53, 86 дбм. Подставив это значение и т = 36„4 в (6.40), получим Р„(г) = Рвс — 134,31 — 38,4 )я г+ 20)ь )Ь 10 )Япг + дз дг Окончательно в модели Ли для трассы «типовая пригородная» принят наклон у = 40 дбгдекада и указана контрольная точка г = = 10 миль, в которой принят уроаснь мощности сигнала — 100 дбм. Расчетная формула для трассы «типовая пригородная» яи(Г) =РВС вЂ” 1327- 40!9Г ь 2з!И)8 +10)я))г+ д! д (6.42) (расстояние выражено а километрах, а высоты антанн — в метрах).
Физический смысл слагаемых в ( о.42) поясняется в табл. 6.9. Таблица о.9 Слагаемое формулы Физический смысл Уровень мощности сигнала на расстоянии , 1 км от БС при стандартных у" овнах дБм ' Учитывает вли туры )г = 40 дб/декада дпя трассы «типовая пригородная») ! Фактор «высота — усиление антенны БС», ! , учитьвагощий влияние профигя трассы 20)ЯП ! Фактор, учнтыьагощий отклонение техниче)! ских парах втрое от стандартнь:х г г. = 10)яаг . д, т дг аг = 20)Я)л — 2О,54; а» = 20)Я))г — 4,77. (6. Зда) (6.
396) Заеисомосгль огл рассглаяния. Для трассы «типовая пригородная» (6.42) представляют в виде Р»(г) = КЛ вЂ” 40 !9 г, (6.43) где Кл -- рвс -132,7+ 20!д л, +10 )дп +д, + уз — уровень мощности сигнала в точке приема на расстоянии 1 км от БС, дБм. Соответствующая мощность сигнала К' — 10яе» л= (вещность сигнала в точке приема на трассе «типовая пригородная», выраженная в милливаттах, Р,(г) = К„г-4 (6.44) Аналогично (6.44 ) можно записать выражение дпя мощности сигнала в точке приема на трассе любого типа: Рм(г) =-)(клг ". (6.45) где К» — мощность сигнала в точке приема на расстоянии 1 км от БС, для трассы с заданным (2) типом застройки; л = 0,17 — показатель затухания, зависящий от типа застройки. При расчете реальных трасс следует сравнить рассматриваемую территорию с подходящей структурой в табл.
6.8. Поскольку все пригородные зоны похожи, то для них используют (6.42). Для городов показатели затухания существе(!но отличаются. Так, дпя Токио л=3, а для центральной части Нью-Йорка л = 5. В модели Ли указано, что в случае необходимости для конкретных трасс могут быть проведены достаточно простые измерения уровня сигнала на расстоянии 1 миля и 10 миль от БС. В каждой точке должно быть выполнено по 5 — 7 измерений и их результаты усреднены. Локальные средние значения ьюгут быть подставлены в (6.38). Сопоставив (6.44) и (6.32), отметим, что совпали законы зависимгн сти мощности принимаемого сигнала от протяженности трассы, полученные в модели Окамуры и в модели Ли.
Влияние дополнительных факторов на уровень сигнала. Результаты расчета уровня принимаемого сигнала должны быть скорректированы с учетом дополнительных факторов. Это относится ко всем моделям, К дополнительным фактор. и относятся: ориентация улиц и близость лесных массивов. Особенно важно учитывать влияние дополнительных факторов вблизи БС, на участках трассы короче 1 км. При удалении от БС влияние дополнительных факторов нивелируется за счет хаотичности городской застройки и снижения среднего уровня сигнала.
228 При радиальном расположении городских улиц относительно БС возможно возникновение волноводного эффекта, в результате которого принимаемый сигнал может усилиться. Принятые на АС сигналы, направления распространения которых параллельны направлениям улиц, имеют уровень мощности на 10 ... 20 дБ выше, чем сигналы, приходящие с других направлений. На частотах ниже 1 ГГц этот эффект значительно ослаблен. На распространечие сигналов в лесной зоне влияют параметры деревьев (размер ствола, размер ветвей, плотность листвы, расстояние между деревьями, высота и др.).
В тропических районах с очень густыми лесами сигнал может не проходить через лесной массив, он распространяется только за счет огибания верхушек ,деревьев и отражения от них. Некоторые сосновые песа сильно поглощают энергию сигнала, поскольку размеры иголок соответствуют примерно половине длины волны сигнала.
Однако в ряде экспериментальных исследований было показано, что среднее погонное ослабление сигнала в листве дпя разных лесных массивов в данном географическом районе можно считать одинаковым для трасс длиннее 1 км. Поэтому дпя учета влияния листвы можно принять следующие положения. ° Потери в листве учитывают с помощью коэФФициента погонных потерь, который измеряется в децибелах на декаду либо в децибелах на метр для коротких участков песа. ° Потери на участке через лиственный лес пропорциональны множителю А„= Г, тогда как потери в свободном пространстве— — 4 множителю Ас = Г .
Следовательно, наличие леса на всей трассе приводит к увеличению потерь вдвое по сравнению с потерями в свободном простран тве ° Теоретически оощие погонные потери могут достигать 60 АБ!декада (табл. 6.10). Таблица 6.10 Общие по ные пот 60 АБ/ Ае Потери в листва (выраженны в децибелах) .в=20 Оя" я «е=222Я" (6.46) Р~ (г) —" Ри (го, Ь, ) - т )9 (г го ) + 20)9(ГЬ»фф )Ч ) (6.47) где ге — эталонное расстояние; й, — фактическая высота антенны БС; бь — эффективная высота антенны БС для конкретного участка гръ.зьй Р„(г» Ьд-Р*» -8031+ РВС+% . У; »10!9пг (6.46) — уровень мс:цно=ти сигнала на эталонном расстоянии го от БС лри фактической высоте антенны БС, д5м.
В (6.47) зь.„'=лен коэффициент «высота — усиление антенны БС», пазсопяюгций рассчитать изменение коэффициента усиления антеннги БС при изменении профиля трассы: Ю ЬО. = 20)9 г» (6.49) Напсмчим, что в моделях «от зоны к зоне» зфф=кгивная высота антенны БС определяется над средним уровнем квззигладкой поверхности. Для модели «от точки к точке» эффективная высота антенны Б~ зависит от рельефа трассы и мсгкет изменяться при движении АС.
~де Р, — расстояние от БС до начала лесного глассива; ㄠ— протяженность лесного массива Из (6.46) видно, что чем ближе БС к началу лесного массива, тем сильнее ослабление сигнала в листве. Это положение подтверждается на практике. Поэтому следует избегать расположения БС вблизи лиственных массивов. Антенны БС должны быть подвешены выш,. верхушек деревьев Если вблизи леса находится АС, лесной массив может рассматриваться как препятствие, и дополни гельные потери могут быть рассчитаны пс дифракционной формуле.
Модель Ли «от точки к точке». Эта модель позволяет предсказать уровень сигнала с учетом профиля трассы (рельефа и парамегров застройки). При этом предлагается разделять трассы по профилю рельефа местности на открытые и закрытые, подобно тому как зто дегают для трасс РРЛ. Только в отличие от РРЛ на открытой трассе а системах подвижной связи, как правило, нет прямой видимости между антеннами БС и АС, поскольку линию прямой видимости перекрывают городские строения. Поэтому такую трассу будем называть трассой с открыгым рельефом. В этой задаче удобно представить (6.40) в виде Трассы с оглкрылгым рельефом. Для определения эффективной высоты антенны на проФиле трассы выполняют следующие построения (рис.
6.21). Определяют потенциальную точку к отражения радиоволн от земной поверхности, для чего соединяют антенну БС с зеркальным изображением антенны АС. Точка пересечения этой линии с зеглной поверхностью и есть г. Строят плоскость отражения от Земли, как касательную к профилю трассы в точке д Продолжают ее до пересечения с высотой антенны БС. След этой плоскости — линия аЬ.
Из рисунка находигл эффективную высоту антенны БС (Ьы = 13 м), и по (6.49) Гтд, = 20(д(п„,к„/30) = = 20)д(13г30) = -г,3 дБ Эффективная высота антенны меньше реальной, и соответственно уменьшился уровень сигнала в точке приема. Так же можно определить вторую потенциальную точку отражения на этой плоскости з, соединив антенну АС с зеркальным изображением антенны БС относительно плоскости аЬ. Из двух потенциальных точек отражения рекомендуется рассматривать ту, которая ближе к АС, поскольку значительная часть отраженной от нве энергии может лопасть к АС. При нахождении точки з следует помнить, что при построении профиля трассы используют разные горизонтальный (Г) и вертикальный (В) масштабы.
Например, если для высот масштаб 1:10 000, а для расстояний — 1:100 000, то коэффициент отношения масштабов ГГВ составляет Т = 0,1. Углы падения и отражения на чертеже профиля в системе координат - различнь:ми масшгаоами равны только в случае, когда плоскость отражения горизонтальна. На рис. 6.22 эффективная высота антенны увеличилась. В этогл случае адг = 20!д(лг,зе/30) = 20(д(47/30) = ЗЯ дБ. й,м ЗОт гч 1Т+ л О! О 2 4 6 8 гкм Рис. 6 2 Л К ссределению эфтрективной высоты антенны БС п,м зо Рис. 6.22. К опредепению эффективной аысоты антенны дпя АС на хопме Эффективная высота антенны БС будет меняться при движении АС, хотя реальная высота остается постоянной. Соответственно будет меняться уровень сигнала в точке приема.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
