Электромагнитная совместимость сотовых сетей связи (стр. 13 из 16)
.В формулах Хаты рассматривается несколько случаев, в зависимости от расстояния, но в данной задаче целесообразно рассматривать только худший для ЭМС случай, когда rEGSM> 0,1км.
α=1, если r<20 км
т.к. расстояние между МС и БС меньше 20 км, то α = 1;
L = 69,6 + 26,2 log(f) -13,82 log(max {30; Hb})+
+ α• [44,9 - 6,55log(max{30; Hb})]• logr - a(Hm)– b(Hb)
L=69,6 + 26,21og(881,25) - 13,821og(30) + 1 • [44,9 - 6,551og(30)] • logrCDMA+1,3-0;
L= 69,6 + 77,2 - 20,41 + 35,2 •logrCDMA + 1,3 = 127,7 + 35,2 •logrCDMA.
Для трассы распространения МС EGSM - МС CDMA.
Для оценки ЭМС МС систем связи с различными методами разделения каналов при их пространственном разнесении в пределах прямой видимости, целесообразно использовать модель распространения сигналов в свободном пространстве.
Несущая частота передатчика МС EGSM:^Cegsm~ 889,6 МГц.
А=32,441 + 201grMC + 201gf=32,441 + 201grMC + 201g889,6;
A= 91,42 + 201grMC,[AB]. Где rUc - расстояние между мобильными станциями CDMA и EGSM, км.
10.Замирание сигнала.
В формулах Хаты потери на замирание полезного сигнала лежат в пределах 3,5-17 дБ, в зависимости от расстояния и распространения выше или ниже уровня крыш. Т.к. расстояние между БС и МС - не определенно, а сигнал может идти как выше уровня крыш, так и ниже, то берем наибольшие потери на замирание 17 дБ.
Для «худшего случая» потери на замирание мешающих сигналов берем 0 ДБ.
11. Потери в атмосферных осадках сказываются на частотах выше 5 ГГц. Начастотах ниже 5 ГГц потери практически отсутствуют.
| 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 | |
| 8. Медианные потери | -127,8-35,2logrEGSM | -94,8-35,2logrБС | -127,7-35,2logrCDMA | -91,42-20logrМС | ||||
| 9. Дифракционные потери | 0 | |||||||
| 10. Потери при замирании сигнала (интерференция) | 17 | 0 | 17 | 0 | ||||
| 11. Потери в атмосферных осадках | 0 | 0 | 0 | 0 | ||||
| 12. Суммарные потери на трассе распространения | -144,8-35,2logrEGSM | -94,8-35,2logrБС | -144,7-35,2logrCDMA | -91,42-20logrМС | ||||
12. Суммарные потери на трассе распространения подсчитываются с помощью таблицы сложением значений всех строк.
Потери на трассе распространения.
Характеристики рецептора
13.Коэффициент усиления приемной антенны.
КУ антенны МС - 0 дБ, КУ антенны БС - 14 дБ.
14.Уменьшение коэффициента усиления приемной антенны в направлении
передатчика.
Секторная антенна БС EGSM должна обеспечивать примерно одинаковое усиление во всех направлениях, в т.ч. и направлении на БС CDMA. Следовательно, уменьшение КУ антенны БС EGSM принимаем равное 0 дБ. Антенна МС является всенаправленной, поэтому уменьшение КУ антенны МС CDMA принимаем равным 0 дБ.
15.Уменьшение коэффициента усиления антенны из-за рассогласования
поляризации.
Принимаем равными 0 дБ.
16.Потери в фидере приемного тракта.
Для приемника БС EGSM: 3 дБ. Для приемника МС CDMA: 0 дБ.
| 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 | |
| 13. Коэффициент усиления в приеной антенне | 14 | 14 | 0 | 0 | ||||
| 14. Уменьшение КУ премной антенны в направлении источника помехи | 0 | 0 | ||||||
| 15. Уменьшение КУ антенны из-за рассогласования поляризаций | 0 | 0 | ||||||
| 16. Потери в фидерах | 3 | 3 | 0 | 0 | ||||
| 17. Суммарное усиление антенны | +11 | +11 | 0 | 0 | ||||
17.Суммарное усиление антенны определяется с помощью таблицы путем суммирования значений для сигнала и помехи всех строк таблицы:
Суммарное усиление антенны рецептора.
18. Мощность на входе приемника определяется по результатам проведенных расчетов по таблице.
Мощность на входе приемника.
| 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 | |
| 7. Уровень эффекнивной передаваемой мощности | +33 | +9,3 | +53,3 | -27 | ||||
| 12. Суммарные потери на трассе распространения | -144,8-35,2logrEGSM | -94,8-35,2logrБС | -144,7-35,2logrCDMA | -91,42-20logrМС | ||||
| 17. Суммарное усиление антенны рецептора | +11 | +11 | 0 | 0 | ||||
| 18. Мощность на входе приемника - рецептора | -100,8-35,2logrEGSM | -74,5-35,2logrБС | -91,4-35,2logrCDMA | -118,4-20logrМС | ||||
9. Поправка на несовпадение рабочих частот.
Полоса пропускания на уровне 3 дБ передатчика МС EGSM: ВТ= 6 МГц. Полоса пропускания на уровне 3 дБ приемника МС CDMA: BR= 1,2 МГц.
Несовпадение частоты приема МС CDMA и передачи МС EGSM равно:
МГц.Параметр В позволяющий использовать равен:
МГц.Поправочный коэффициент:
K(ΔF, В) ≈ -39 дБ.
Полоса пропускания на уровне 3 дБ передатчика БС CDMA: ВТ= 1,2 МГц. Полоса пропускания на уровне 3 дБ приемника БС EGSM: BR= 6 МГц.
Несовпадение частоты приема БС EGSM и передачи БС CDMA равно:
ΔF= 889,6 - 881,25 = 8,35 МГц.
Параметр В позволяющий использовать графики на рисунке 1.9. равен:
B = (BR + BT)/2 = (6+1,2)/2 = 3,6 МГц.
По графику на рис. 1.9. поправочный коэффициент K(ΔF, В) ≈ -39 дБ.
20. Поправка на ширину полосы частот.
Для пары МС EGSM - МС CDMA:
BR < ВТ, следовательно, по таблице 1.8. коррекция на ширину полосы пропускания равна 10lg(BR/ВТ)= 10 lg( 1,2/6) = -7 дБ.
Для пары БС CDMA - БС EGSM:
BR > BT,следовательно, по таблице 1.8. коррекция на ширину полосы пропускания равна 0.
21.Чувствительность приемника.
Чувствительность приемника МС CDMA: -120,65 дБ.
Чувствительность приемника БС EGSM: -107 дБ.
22.Выигрыш в отношениях S/N и I/N при детектировании.
Выигрыш в отношениях S/N и I/N в приемнике МС CDMA при детектировании составляет 23 дБ.
Так как в приемнике БС EGSM не предусмотрено никаких специальных средств или приемов по выделению сигналов при детектировании, то отношения S/Nи I/Nостанутся такие же, как и на входе детектора.
23.Отношение S/N и I/N на выходе детектора.
Отношения S/Nдля полезного сигнала и I/Nдля помехи с помощью таблицы, просуммировав данные соответствующих столбцов, беря значения строки 21 (чувствительность приемника) со знаком "минус".
24.Отношение сигнал/(помеха+шум).
Определяется по итоговым данным строки 23 таблицы 1.9. следующим образом:
S/(N+I)=S/N-I/N
Отношение S/N и I/N на входе детектора приемника.
| 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 | |
| 18. Мощность на входе приемника | -100,8-35,2logrEGSM | -74,5-35,2logrБС | -91,4-35,2logrCDMA | -118,4-20logrМС | ||||
| 19. Поправка на несовпадение рабочих частот | 39 | 39 | ||||||
| 20. Поправка на ширину полосы | 7 | 0 | ||||||
| 21. Чувствительность приемника | -107 | -107 | -120,7 | -120,7 | ||||
| 22. Выигрыш на детекторе | 0 | 0 | +23 | 0 | ||||
| 23. Отношение S/N и I/N на выходе детектора | +6,2-35,2logrEGSM | -13,5-35,2logrБС | +52,3-35,2logrCDMA | -36,7-20logrМС | ||||
| 24. Отношение S/(N+I) | +19,7+35,2log(rБС / rEGSM) | +89-35,2logrCDMA+20lgrМС | ||||||
Оценка условий обеспечения ЭМС
Для пары БС CDMA – БС EGSM
Минимально допустимый уровень сигнала, при котором обеспечивается приемлемое качество речи, в системе EGSM равен 9 дБ. Это значит, что расстояние между МС и БС системы EGSM, rEGSM, при котором уровень сигнала будет больше 9 дБ, находится из условия:
