Маковеева М.М., Шинаков Ю.С. Системы связи с подвижными объектами (2002) (1151874), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Канал на передачу открыт только на интервалах активности, что дает снижение интерференционной помехи. Выполнив логарифмирование (7.65а), запишем т«» = Ь,, - р, +1019 Ч, (7.655) где д = 10!9(1/В«кк) — козффициент усиления системы. Величина (7.85б) получила название «параметр г/». В стандарте СОМА В, = 9,6 кбит/с; ьЕ~ = 1,23 МГц; и = 0,3...0,4. Получаем В«пс = 123 и у» = 21 ДБ. При пп. «и 7 ДБ и д = 0,35 по 290 (7.55) определяем допустимые значения парвмстра ф =-7-21-4,8=-18,8ДБ; 6. „=1,38 10-'. Расчет системы с однородной моделью. Однородная сотовая струк.ура представлена на рис. 7.'22, где номера сот соспадают с номерами ьС г них.
Будем полагать, что полезный сигнал создает БС1. Наиболее неблагоприятное положение АС вЂ” на границе чентрапьной соть. 1 в обшей точке трех сот 1, 2 и 3. Нв зту АС приходит полсзнг»й сигнал от с~о~й БС1. Интерференционные пома~и приему полезного сигнала создают сигналы от других речевых каналов своей БС и сигналы от передатчиков других БС. Все это — ШПС с одинаковым значением несущей частоты.
Следовательно, их воздействие можно оценивать так же, как воздействие теплового шума. Будем различатгк соседние соты 2 и 3; промежуточные соты 4 — б и удаленные сотги 7 — 12. Г' 10 / а г ? / т / ,.—, 10 ( В . ?(5) БС / 1К ° 11 12 ':. 3 8, . (чб)':— 8 б) Рис. 7.22. К расчету отношения сигнал-интерференция в системах с МКДР с однородной структурой дпя прямых каналов (а) и дпя обратных каналов (б) Геометрически соотношения для модели сети позволяют вычислить расстояния между АС и БС различных сот.
Расстояние до БС1 г1 = го, до БС соседних сот гз = гз = го,.до БС промежуточных сот го = = 2г, 7 = 4,5,6; до БС удаленных сот г, = 2,63 г, 7 = 7...12; значение 7' .соответствует номеру БС на рис. 7.22, Иа основании (о.32) запишем медианную мощность сигнала (или помехи) в одном речевом канале на входе приемника АС: Р (г) =Я о)г (?.бб) гда о — ЭИИМ БС, прихсдягцаяся на один речевой канал в )тй соте; "о = Ко(н )Г"г ц 8?а) где го = 1 км. Значение коэффициента )о будет одинаковым ао всех сотах мо" дали, так как оно в отличке от значений коэффицизнта Ко не зависит от знергетических параметроа БС. Прямые каналы.
Для рассматриваемой АС на границе соты (оис. 7.22,а) суммарная мощность интерференцисчных помех Рзм = 'Е Рь = Р~ + . - РО - Ро где Р~ = Ко~ ~(гп1 — 1)го (?.беа) — мощность интерференционных помех от речевых каналов БС ', — мощность интерференционных помех от передатчиков БС сосед- них сот; Р, = (го~~) а?гп (2го) 4 (7.69в) — мощность интерференционных помех от передатчиков БС про-. межуточных' сот; 12 Р„=Ко~~) а.гп (2,63~о) ).т Р.69г) 4 а,го — — — — — — — — ° (?-70) а1(гп1 — 1)го + (азгпз + азгпз)го +8(2гбГ + т(26зго) Где 6= ~~г~а)т) (7.?та) )ст (?.7(6) — мощности сигналов (интерференционных помех), излучаемых передатчиками БС промежуточных и удаленных сот.
Соотношение (7.70) является основным для проектирования систем с прямым расширением спектра и с однородной моделью сети. Запишем условие г: >б 2-и — о-и (7.?2) где Й „— минимально допустимое значение отношения сигнал- интерференция на входе приемника в прямом канале. Определим по (7.70) и (7.72) максимально допустимое число речевых каналов 292 — мощность интерференционных помех от передатчиков БС удаленнык сот; гпг- число речевых каналов в)ьй соте. Подставив (7.66), (7.68) и (7.69а-7.69г) в (7.63), запишем в сис-„. теме с МДКР и однородной сотовой структурой на входе приемника', АС на границе соты отношение сигнал-интерференция в соте, где находятся АС: галг+ Зглз 1а (2)-4 У (283)-4 ~с-и а 1" 1 а1 а1 (7.73а) ( Р Р , ~- '-"Р'- -одб28'='- с-и 1"1 а1 1г ~> Р1 — 0,02091, (7.736) а1 угде ДЛЯ СИСТЕМЫ С И;,ЕНтИЧНЫМИ СстаМИ 1Л, = Гпг =...
= П1, = т, а, = а, = Кя:..= а, =а, и вместо (7.72а) получим с +1 =3алр+2 +2 2,633 с-и Максимально допустимое число речевых каналов в каждой соте глсги = 0,318(1+176с-и1 (7 77) Слагаемые в правой части (7.76) позволягот оценить соотношения между мгхцностями интерференционных помех от соседних СОт, ПрОМЕжутО гНЫХ И удаЛЕННЬ1Х СОт СООтевт"тВЕННО. ДГя улрОИ;Е- ния дальнейших выкладок можно пренебречь влиянием промежуточных и удаленных сот, поскольку доля интерференционных лемех от них значительно меньше, чем вклад от соседних сот.
Если взаимодействук1т сил алы только трах соседних сот, то вместо (7.73б) можно записать 1 ) Рг+Рз п11пих =1 - +1~— 'с Гас-и 293 Г) =ага'7 (7.74) ~и суммарная максимальная ЭИИМ сигнала, излучаемая БС в соте с фомером/. Самый благоприятный случай будет иметь место, когда нет ин- Ф; Ктерференционной помехи от соседних сот. Тогда в (7.73а) прирав- ,'.НнеаЕМ а = аз —— Р = 7 = 0 И ОПРЕДЕЛЯЕМ МаХСИМаЛЬНО ДОПУСТИМОЕ Гчйсло речевых каналов в системе: (7.78) Умножив Обе части зтого равенства на а1, получим 1 .",Р, +!! =Р! .
Р2+РЗ. ( си .)и!! (7.73г) Подобным образом можно решить это уравнение Относительно ЭИИМ сигнала, излучаемой БС2 и БСЗ: +1 =Р!+Р2+Рз. с-к т2 (7.786) (?.78в) Сопоставив (7.78а), (7.786) и (7,78в), можно записать соотношение между максимальными ЭИИМ в трех соседних сотах: Р!Iгп! = = Р, !гпт = Р, ать Получили общий критерий проекгирования, который применим к любой системе с МДКР и прямым расширением спектра: Р!т =-Р~ Гтк =сопз!. ! (7.79) Рк С)сбя.
с. к гт! — 1)Р. + Р,зт2Р„+ П!зтзРС (7.80) гда Р— мо!Пность сигнала ипи помехи, поступающая на приемник БС1; и„— ~есть о!.! его числа каналов в сотах й, которая создает интерференционные помехи В соте!. Дпя рзссматоиваемого случая,! =.:, к~ = 2 и !2 = 3. Значе:!Не О ! зависи. От ргзмеООВ сот, тОпО- 294 Этот критерий похазыаает, что чем больше каналов а соте„тем выше должна быть максимальная ЭИИМ передав!ика БС. Отсюда следует, что в реальных системах необходимо применять управление мощностью передатчика, увеличивая ее при увеличении числа речевых каналов. Альтернативное решение — уменьшение числа речевых канапОВ В сОте позволит уменьшмть ЭИИ"'ъ~ и снизить интерференционные помехи.
Сбдгтныг кангль!. Рассмотрим действие сипгагю и интерференцхочных помех на Приемник БС1,(рис. 7.22,б,'. Наиболее неблагопри-ная ситуация соответствует положению ряда РС на общей границе трех сот. Мешающие АС соседних сот находятся на одина- ИОВОМ расстоянии От Б,. 8 сотах регупиругтся ЭИИМ паредатчихов АС так, чтобы мощности полезного сигнала и интерференционньх помех, посгупающих к приемнику БС, были Одинакогы. Отношение сипюп-интерференция в ооратном канале погии дорожной сети и т и. Если нет конкретных сведений, то принимают однородное распределение трафика и Р,, = 1!6, так как сота имеет шесть границ.
Применив (7.72) для обратного канала, запишем на основании (7.80) неравенство для определения числа каналов в соте 1: гп1+Р1з'пз+Р1зпзз с, С +11 ° 1 обр с-и (7.81 а) где 6 㠄— минимально допустимое значение отношения сигнал-интерференция на входе приемника в обратном канале. Аналогично преобразуем (7.80) дпя определения числа каналов в соседней соте 2: П~2 + РгпПЗз + Рззтлз — „) + 1 ( ~сбр. с-и (7.818) и в соседней соте 3: гпз +Р31п'1+рззп'2 — ~ ~ + 1 Л 1 обр, с-и (7.81 а) 2сс Соотношения (7.81а)-(7.81в) позволяют рассчитать допустимое число речевых каналов в соседних сотах в сети с однородной структурой.
Проектирование сссгпемы. При проектировании выполняется привязка системы выбранного стачдарта к реальной террито чи Для этого следует: ° определить допустимое число речевых каналсз в сотах; » обеспечить тргф»к в соответствии с демографической сит) ацией на территории; ° определить число сот и их границы; рассчитать моо1ность передатчиков БС. Примерная последовательность расчетов при проектировании. 1.
Необходимое число речевых каналов определяет телефонный график. Исходя из графика устанавливают,п,, гп,, из. 2. Определяют допустимое значение отнош ..ия сип:алинтерф ренция (см. (7.72)). 3. Проверяют выполнение неравенств (7.81а) — (7.81а) для соседних сот, Если неравенство для данной соты не выполнено, то з ней следует уменьшить число каналов. 4. Если все три нерааенсгва выполнены, то можно приступить к определению необходимой мои;ности передатчика БС в каждой соте.
Полагаем, что на границе соты на входе приемника АС мощность полезного сигнала Р» Рс, где Рс — пороговое значение мощности сигнала на входе приемника АС. Учитывая это, на осно-' вании (7.74) определяем дпя 7-й БС необходимую ЭИИМ на одий речевой канал: 4 а! =Рсгс ° !' (7.82а) где га — радиусу й соты. 5.
В однородной модели все соты имеют одинаковые размеры, позтому а1 = аз =... = а = а . В атом случае (7,82а) примет вид а =Рига.. с ! (7.826) Подставив(7.82б) в (7.74), определим мощность передатчика БС в каждой соте; 4 ю7! сга (7.83) 6. Применение секторных антенн приводит к снижению числа мешающих сигналов.
При трехсекторной антенне число мешающих сигналов в каждой соте уменьшается примерно в три раза. Точнее, с учетом перекрытия зон обслуживания, в 2,55 раза. Соответственно можно увеличить число абонентов в каждом секторе. Расчет системы при неоднородной модели сети. Такая сотовая структура представлена на рис. 7.23, где номера сот совпадают с номерами БС в них. Так же как и в предыдущем случае считаем, что самое неблагоприятное положение АС вЂ” на границе своей соты в общей точке трех соседних сот. На рис. 7.23,а прямоугольниками отмечено положение таких АС в трех соседних сотах.
Примем, что эти АС имеют номера, ссвпадающи с номерами своих сот. Каждая АС получает полезный сигчап от своей БС. Каждая сота имеет свой радиус г. Радиус центрапы юй соты й = гс . Прямые каналы. Отношение сигнал-интерференция на входе приемника АС1 (сота 7) а г1 01с-и — с с а1(~п1 — 1)г! + атпьгз сизгпз,'3 . !и (7 84з) азг2 г)зс-и = -с ги -4 '"Ип1гу + "з(гп2 — 1)гг "азюзгз '17 (7 846) 286 Отношение сигнал-интерференция на входе приемника АС2 (на границе соты 2) б) Уй!с.
7.23. К расчету отношения сигнал-интерференция в системах с МКДР с неоднородной структурой для прямых каналов (а) и для обратных каналов (б) Отношение сигнал — интерференция на входе приемника АСЗ а,г1 и!3 с-и — 4 -4 а1гс1~! + а2гл212 + !"3(лтз 1)13 + (2 (7.84в) О!с-и ~тс-и (73 с-и З Ос-и. (7.85) Подставим (7.85) а (7.84а), (?.846) и (7 843) и преобразуем их; с 1 а2 ~г21 а 6 ) ' а1( 11 а1(г! ! (7.86г) г 1 ' а г, г !-4 41(=л!! '( ' ) глт иглэ а- !,гз, а2 кг 1 с -4 и -4 0., ( аз гз аэ!гэl (7.98в) В (7.84а) — (7.84в) !1, 12, 13 — мощности интерференционных помех„ поступающих из промежуточных и удаленных сот.