135835 (722674), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Нам известно, что:
PРПД = 40дБ (мощность радиопередатчика источника радиопомех)
GРПД(φРПМ) = 16дБ (к-нт усиления антенны РПД в направлении на РПМ)
GРПМ(φРПД) = 16дБ (к-нт усиления антенны РПМ в направлении на РПД)
UРПД = 1,51дБ (затухание в антенно-фидерном тракте РПД)
UРПМ = 0,1дБ (затухание в антенно-фидерном тракте РПМ)
N(δf) = 1 дБ (ослабление радиопомехи в линейном тракте РПМ)
L(R) - потери на трассе распространения сигналов от РПД (в данном случае источника радиопомех) к РПМ (рецептору радиопомех), дБ.
POI = 40+16+16+1,51+0,1+1- L(R) =74,61- L(R);
Т. к. среда распространения радиоволн - город, далее считаем.
Потери в городе:
LГ = 69,55 + 26,16 lgf - 13,82 lg(hБС) - a(hАС) + k[44,9 - 6,55 lg(hБС)] lgR, где
HБC =30 м.(высота антенны базовой станции)
hAC =1,5 м. (высота антенны абонентской станции)
R=0,5 км (протяженность трассы - расстояние между базовыми станциями)
Коэффициент k позволяет расширить действие модели для протяженности трассы до 100 км:
k =1 для R<20 км,
Поправочный коэффициент на высоту абонентской станции:
a(hAC) = (1,1lgf - 0,7) hAC - 1,56 lgf + 0.8 .
LГ =69,55+76,36-20,41-10,6=114,9 дБ
Суммарные потери на трассе распространения радиоволн составляют 114,9 дБ.
Теперь мощность радиопомехи с учетом потерь в городе:
POI =74,61-114,9=-40дБ
Далее применяя уравнение ЭМС РЭС, определяем возможна ли взаимная беспомеховая работа двух базовых станций
- уравнение ЭМС РЭС, где:
k=1,65 (коэффициент, учитывающий допустимый процент времени ухудшения качества радиосвязи ниже заданного уровня)
σ = 6 дБ
РМИН = -102 дБ (чувствительность приемника)
A=9 дБ (защитное отношение сигнал/помеха)
-102-(-40)> 9+1,65(0,4)6
-62>15 -Неравенство не выполняется.
Вывод: взаимная беспомеховая работа невозможна.
Так как стандарт CDMA-широкополосный, с кодовым разделением каналов и передатчик его БС обладает меньшей излучаемой мощностью, нежели передатчик БС стандарта D-AMPS, то дальнейшие рекомендации, в первую очередь, будут относиться к настройке, установке и использованию БС стандарта D-AMPS. Итак, если неравенство не выполняется, то необходимо:
-
Уменьшить мощность РРПД БС стандарта D-AMPS, что в свою очередь
приведет к уменьшению обслуживаемой зоны. -
Уменьшение GРПД(φРПМ) - коэффициента усиления антенны РПД в
направлении на РПМ. Это достигается применением направленных
(секторных) антенн и их ориентацией в пространстве. -
Уменьшение GРПМ(φРПД) - коэффициента усиления антенны РПМ в
направлении на РПД. Это достигается применением направленных
(секторных) антенн и их ориентацией в пространстве. -
Изменение несущей частоты БС D-AMPS.
ЭМС сотовых систем связи EGSM-900 и CDMA-800 в Москве
Исходные данные для расчета
Проблема электромагнитной совместимости (ЭМС) сотовых систем различных стандартов, действующих на одной территории, может возникнуть, если рабочие полосы частот в предусмотренных для этих систем диапазонах перекрываются или защитный интервал между ними недостаточен. Особенно тщательного исследования требует случай, когда одна из систем уже развернута и функционирует в выделенных для нее рабочих полосах частот, а вторая планируется к развертыванию на той же или сопредельной территории при дефиците частотных полос.
Оценка ЭМС систем EGSM-900 и CDMA-800 в Москве.
Распределение рабочих полос частот систем CDMA-800 (передача с БС; передача с МС) или (прием на МС; прием на БС):
• по России в целом: (873...876 МГц; 828...831 МГц) МГц;
• в Москве: (879...882 МГц; 834...837 МГц).
Полоса, выделенная для стандарта EGSM-900: 880...915 МГц. Следовательно, частотные полосы систем не только перекрываются, но, фактически, часть рабочей полосы частот EGSM-900 приходится на ранее выделенную и занятую полосу системы связи CDMA-800. В связи со сложившейся ситуацией необходимо провести оценку ЭМС этих двух систем.
Из анализа частот EGSM и CDMA в Москве, следует, что излучение передатчика БС CDMA воздействует на приемник БС EGSM. В свою очередь излучение передатчика МС EGSM воздействуют на приемник МС CDMA.
При анализе ЭМС проводится расчет для следующих исходных данных:
1. Характеристики передатчика БС CDMA:
-
Максимальная мощность излучения БС CDMA: PБС CDMA = 17 Вт;
-
Рабочая частота передатчика БС CDMA: fБС CDMA = 881,25 МГц (г.Москва);
-
Полоса пропускания на уровне 3 дБ передатчика БС CDMA: 1,2 МГц;
-
Потери радиочастотного кабеля, включая потери на радиочастотном разъеме: 3 дБ;
-
Высота установки антенны передатчика БС CDMA: HБС CDMA =30 m;
-
КУ секторной антенны передатчика БС CDMA: GБС CDMA = 14 дБ;
-
Уровень внеполосного излучения БС CDMA при отстройке от несущей на МГц и более: менее -44 дБ;
2. Характеристики приемника МС CDMA:
-
Частота приема МС CDMA: 881,25 МГц (г. Москва);
-
Полоса пропускания на уровне 3 дБ приемника МС CDMA: 1,2 МГц;
-
Выигрыш в отношении S/(N+I) при использовании кодирования: 23 дБ;
-
КУ антенны приемника МС CDMA: GМС CDMA = 0 дБ;
-
Чувствительность приемника МС CDMA: -120,65 дБ;
-
Уровень внутрисистемной помехи в системе CDMA: 8 дБ;
Требуемое отношение S/(N+I) в системе CDMA: 5,5 дБ;
3. Характеристики передатчика МС EGSM:
-
Мощность излучения МС EGSM: PМС EGSM = 2 Вт;
-
Несущая частота передатчика МС EGSM: fМС EGSM = 889,6 МГц;
-
Полоса пропускания на уровне 3 дБ передатчика МС EGSM: 6 МГц;
-
Уровень внеполосного излучения МС EGSM при отстройке от несущей на 0,5 МГц и более: менее -60 дБ;
-
КУ антенны передатчика МС EGSM: GМС EGSM = 0 дБ;
4. Характеристики приемника БС EGSM:
-
Частота приема БС EGSM: fБС EGSM = 889,6 МГц;
-
Полоса пропускания на уровне 3 дБ приемника БС EGSM: 6 МГц;
-
Высота установки антенны приемника БС EGSM: HБС EGSM = 30 м;
-
КУ секторной антенны приемника БС EGSM: GБС EGSM = 14 дБ;
-
Чувствительность приемника БС EGSM: -107 дБ;
-
Требуемое отношение S/(N+I) в системе EGSM: 9 дБ;
5. Условные характеристики трасс распространения сигналов:
-
Условия распространения сигнала передатчик БС CDMA - приемник БС EGSM: городская застройка;
-
Условия распространения сигнала передатчик БС CDMA - приемник МС CDMA: городская застройка;
-
Условия распространения сигнала передатчик МС EGSM - приемник МС CDMA: прямая видимость (распространение в свободном пространстве);
-
Условия распространения сигнала передатчик МС EGSM - приемник БС EGSM: городская застройка.
Анализ параметров источников полезного и мешающего сигналов
1. Мощность передатчиков:
Для передатчика БС CDMA:
, дБм;
Для передатчика МС EGSM:
, дБм.
2. Уменьшение уровня мощности мешающего сигнала на гармониках:
Частоты приемника МС CDMA и передатчика МС EGSM примерно равны:
, МГц.
Значит, уменьшение уровня мощности мешающего сигнала на гармониках отсутствует.
Частоты приемника БС EGSM и передатчика БС CDMA примерно равны:
МГц.
Значит, уменьшение уровня мощности мешающего сигнала на гармониках отсутствует.
3. Потери в фидерах:
Для передатчика БС CDMA: 3 дБ.
Для передатчика МС EGSM: 0 дБ.
4. Усиление антенн:
КУ секторной антенны передатчика БС CDMA: GБС CDMA = 14 дБ.
КУ антенны передатчика МС EGSM: GМС EGSM = 0 дБ;
5. Уменьшение уровня мощности для частот передатчика, лежащих вне рабочей полосы частот.
Уровень внеполосного излучения БС CDMA при отстройке от несущей на 2 МГц и более: менее -44 дБ;
Уровень внеполосного излучения МС EGSM при отстройке от несущей на 0,5 МГц и более: менее -60 дБ;
6. Уменьшение коэффициента усиления антенны передатчика в направлении рецептора.
Секторная антенна БС CDMA должна обеспечивать примерно одинаковое усиление во всех направлениях, в т.ч. и направлении на БС EGSM. Следовательно, уменьшение КУ антенны БС CDMA принимаем равное 0 дБ.
Антенна МС является всенаправленной, поэтому уменьшение КУ антенны МС EGSM принимаем равным 0 дБ.
-
Итоговые данные по уровню эффективно передаваемой мощности.
С помощью расчета параметров передатчиков, полученные результаты сводятся в таблицу. Для нахождения результата необходимо сложить все строки таблицы.
Расчет уровня эффективной передаваемой мощности.
Пара сигнал - помеха | БС EGSM | МС CDMA | |||||||||
МС EGSM | БС CDMA | БС CDMA | МС EGSM | ||||||||
Параметры | Сигнал | Помеха | Сигнал | Помеха | |||||||
+дБ | -дБ | +дБ | -дБ | +дБ | -дБ | +дБ | -дБ | ||||
1. Мощность передатчика | 33 |
| 42,3 |
| 42,3 |
| 33 |
| |||
2. Уменьшение уровня мощности на гармониках |
|
|
| 0 |
|
|
| 0 | |||
3. Потери в фидерах |
| 0 |
| 3 |
| 3 |
| 0 | |||
4. КУ антенны передатчика | 0 |
| 14 |
| 14 |
| 0 |
| |||
5. Уменьшение уровня мощности вне рабочей полосы частот |
|
|
| 44 |
|
|
| 60 | |||
6. Уменьшение КУ антенны в направлении рецептора |
| 0 |
| 0 |
| 0 |
| 0 | |||
7. Уровень эффективной передаваемой мощности | +33 | +9,3 | +53,3 | -27 |
Потери энергии на трассе распространения радиоволн
8, 9. Медианные и дифракционные потери.
Для трассы БС CDMA - БС EGSM.
Определим потери на трассе распространения по формулам Hata:
h 1 = h2 = 30м - высоты антенн БС.
Hm = min(h1, h2) = 30 м, Hb = max(h1, h2) = 30 м.
Для r > 0,1 км, городская застройка, f = 881,25 МГц:
20>