Рабочая программа для студентов направления 010800. 62 «Радиофизика»

Задача № 1. Рассчитать радиус зоны обслуживания R базовой станции BS сотовой радиосети, в пределах которой обеспечивается качественный прием сигналов на мобильные станции MS. Алгоритм решения. Расчет радиуса зоны обслуживания базовой станции проводится путем решения уравнения радиосвязи по отношению к расстоянию между базовой и мобильной станциями R, при котором обеспечивается качественная радиосвязь. Это определяется обеспечением на входе приемников мобильных станций уровня мощности сигнала Рс.вх.пр. не ниже заданной чувствительности Рмин., т.е. при выполнении условия: дБВт, (1) Задаемся несколькими значениями км и рассчитываем для каждого по формуле радиосвязи: Рс.вх.пр. (R) = 10*lg(Рпд) - a ф BS + GBS + 10*lg( Асв) +20*lg(V) + GMS - a ф МS , дБВт, (2) где Рпд – мощность передатчика базовой станции, Вт; a ф BS – к.п.д. антенно-фидерного тракта базовой станции, дБ; GBS – коэффициент усиления антенны базовой станции, дБ; Асв – коэффициент потерь свободного пространства, Асв = ( l / 4 π R )2 , раз; V - коэффициент дополнительных потерь реального пространства, раз; GМS – коэффициент усиления антенны мобильной станции, дБ; a ф МS – к.п.д. антенно-фидерного тракта мобильной станции, дБ. Для мобильного носимого радиотелефона последние два параметра можно принять равными 0 дБ. Значение дополнительных потерь на радиотрассе 20*lgV рассчитываем, используя методику Окамуры. 3. Зависимость Рс.вх.пр. (R) от заданных выше значений R заносим в таблицу и находим такое значение R, при котором выполняется условие (1). Это значение есть искомый радиус зоны обслуживания Rз. Пример расчета для следующих исходных данных: Рпд = 20 Вт; GBS = 10 дБ; a ф BS = 1 дБ; F = 300 МГц; h1 =HBS = 75 м; h2 =HMS = 1 м; тип местности – сельская, сильно холмистая ( D h = 100 м); Рмин = – 120 дБВт. Зададимся значением R = 1 км и определим уровень мощности сигнала на входе приемника MS по формуле (2), предварительно оценив коэффициент потерь V по методу Окамура. Определим по рис. 1.1 значение среднего затухание радиосигнала в городе аm(300 МГц,1 км) = 16 дБ. Рис.1.1. Медианное ослабление сигнала на городских трассах протяженностью r Поправки на высоту подвеса антенн равны: Hm(h1) = 20lg(75/200) = - 8,5 дБ и Hm(h2) = 10lg(1/3) = - 4,76 дБ. В сельской местности затухание сигнала будет на k1(300 МГц) = 22 дБ меньше (рис. 1.2), чем в городских условиях. Рис. 1.2 Зависимость поправочного коэффициента k1 для: 1 – открытого пространства, 2 – квазиоткрытого пространства, 3 – пригорода. Наличие естественных препятствий с перепадом высот (холмистость) D h = 100 м приводит к появлению дополнительного ослабления на частоте 300 МГц k2(100 м) = - 5 дБ (рис. 1.3). Рис.1.3 – зависимость поправочного коэффициента от среднего колебания высот местности: а) МГц, б) МГц. Общие потери на заданной трассе: Lдоп = 20lgV = - 16 дБ – 8,5 дБ – 4,76 дБ + 22 дБ – 5 дБ = - 12,26 дБ Уровень радиосигнала на входе приемника АС, находящегося на расстоянии 1 км от БС будет равен: Рс.вх.пр.(R) = 10lg (20 Вт) + 10 дБ – 1дБ + 20lg(3*108/300*106) – 20lg(4*3,14*1*103 ) – 12,26 дБ = 13 дБВт +10 дБ – 1 дБ – 82 дБ - 12,26 дБ = - 72,26 дБВт Продолжение расчета для других значений d позволяет получить зависимость Рс.вх.пр(R), приведенную в таблице 1.1. Таблица 1.1 Результаты расчета Рс.вх.пр(R) R,км 1 5 10 20 30 50 70 80 100 аm, дБ 16 24 26 29 33 41 50 52 56 L0,дБ - 82 - 96 - 102 - 108 - 111,5 - 116 - 118,8 - 120 - 122 Рс.вх.пр - 72,26 - 94, 26 - 102,26 -111,26 -118,76 -131,26 -143,06 -146,26 -152,26 По условию (1) определим, что радиус зоны обслуживания БС составляет Rз = 33 км. Задача № 2. Необходимо рассчитать минимально-необходимое расстояние Dмин между BS, которые могут работать на одних и тех же частотах с учетом их электромагнитной совместимости в пределах рассчитанных в первой задаче зон обслуживания. Алгоритм решения: Условие беспомеховой работы радиосетей (условие ЭМС) на границе зоны обслуживания BS1: , дБ (3) 2. Принимая уровень полезного сигнала на границе защищаемой зоны обслуживания равным чувствительности приемника Рмин, найдем из данного уравнения (2) допустимый уровень мощности помехи на входе приемника: , дБ (4) 3. По таблице зависимости Рс.вх.пр. (R), полученной в предыдущей задаче, найдем такое R, при котором Это значение есть расстояние от мешающей базовой станции BS2 до границы зоны обслуживания BS1 , при котором обеспечивается беспомеховый прием, т.е. условие электромагнитной совместимости радиосетей, использующих одинаковые частоты. 4. Тогда определим минимальный территориальный разнос между BS . Приведем пример расчета для Аз = 9 дБ По условию (4) находим значение уровня мощности помехи на входе приемника Рпом.доп. = Рмин - Аз = -120 дБВт – 9 дБ = - 129 дБВт. Используя таблицу 1.1 результатов расчета зависимости Рс.вх.пр(R) из предыдущей задачи , находим такое R, при котором Рс.вх.пр = -129 дБВт, т.е. d = 45 км. А значение минимального частотно-территориального разноса БС, которые могут использовать одинаковые частотные каналы равно Dмин = 33 + 45 = 78 км. Задача № 3. Для каждой базовой станции (они все равнозначны) найти число приемопередатчиков (частотных каналов), которое необходимо для обслуживания заданного числа абонентов N и заданных условий качества их обслуживания. Алгоритм решения: Найдем общий трафик для N абонентов По таблице Эрланга для заданной вероятности блокирования вызовов β и полученного значении общего трафика АBS найдем число физических каналов , требуемых для обслуживания данных абонентов с заданным качеством. При условии, что каждый физический канал определяется двумя параметрами (частота, время), определим число необходимых частотных каналов для заданного числа временных каналов на одну несущую определяет число приемопередатчиков , которое необходимо поставить на каждую BS. Пример расчета для следующих данных: Трафик одного абонента А, эрл Вероятность блокировки β Число абонентов N на одну BS Число Ct временных каналов на одну несущую 0,02 0,01 120 8 Найдем общий трафик абонентов, приходящийся на БС: АBS = A * N = 0,02*200 = 4 эрл. По таблице3.1 определим для заданной блокировки вызовов β = 0,01 и найденного трафика АBS = 2 эрл число физических каналов, требуемых для обслуживания абонентов в пределах зоны обслуживания БС: Сф = 10 каналов. Т.к. в заданной радиосети используется способ многостанционного доступа FDMA/TDMA c организацией на одной несущей 8 временных позиций, то число частотных каналов на БС (число ретрансляторов) должно быть Сf = 10/8 = 1,25, т.е. 2 канала. Таблица 3.1: Модель Эрланга В (система с отказами) Число каналов N Вероятность отказа Рв  0,002  0,01  0,02  0,05  0,10      Трафик (эрланг)    1  0,002  0,01  0,02  0,05  0,11  2 0,07  0,15 0,22  0,38  0,60  5  0,90  1,36  1,66  2,22  2,88  10  3,4  4,5  5,1  6,2  7,5  20  10,1  12,0  13,2  15,2  17,6  30  17,6  20,3  21,9  24,8  28,1  40  25,6  29,0  31,0  34,6  38,8  50 33,9 37,9 40,3 44,5 49,6 100  77,5  84,1  88,0  95,2  104,1  150  122,9  131,6  136,8  146,7  159,1  200 169,2 179,7 186,2 198,5 214,3

Похожие:

	Учебно-методический комплекс Рабочая учебная программа для студентов... Учебно-методический комплекс предназначен для первого и второго курса обучения английскому языку для студентов направления 010800....		Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления...
	Рабочая программа для студентов направления 010800. 62 «Радиофизика» Рассмотрено на заседании кафедры радиофизики года. Протокол №. Соответствует требованиям к содержанию, структуре и оформлению		Рабочая программа для студентов направления 010800. 62 «Радиофизика» Рассмотрено на заседании кафедры радиофизики года. Протокол № Соответствует требованиям к содержанию, структуре и оформлению
	Рабочая программа для студентов направления 010800. 62 «Радиофизика» ...		Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления... Рассмотрено на заседании кафедры механики многофазных систем 03 октября 2013 года, протокол № Соответствует требованиям к содержанию,...
	Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления... ...		Рабочая программа для студентов направления 03. 03. 03 «Радиофизика» Дубов В. П. «Практикум по квантовой радиофизике» Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 03. 03....
	Рабочая программа для студентов направления 011800. 62 «Радиофизика» Флягин В. М. Микропроцессоры. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 011800. 62 «Радиофизика»,...		Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления... Рабочая программа для студентов направления 011800. 62 «Радиофизика» профиль «Электроника, микро
	Учебно-методический комплекс Рабочая учебная программа для студентов... Целью дисциплины является знакомство студентов с возможностями персональных компьютеров на примере изучения широкого набора программных...		Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления... Якименко Владимир Иосифович. Астрофизика. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления, 011800. 62 "Радиофизика"...
	Рабочая программа для студентов направления 011800. 62 "Радиофизика"... Рабочая программа для студентов направления 011800. 62 "Радиофизика" очная форма обучения		Рабочая программа для студентов 010800. 62 специальности «Механика... Мосягин В. Е. Теория вероятностей, математическая статистика, случайные процессы. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа...
	Рабочая программа для студентов направления 011800. 62 «Радиофизика» ...		Рабочая программа для студентов направления 011800. 62 «Радиофизика» ...