Материал: 577_Maglitskij_B.N._Kosmicheskie_i_nazemnye_sistemy_radiosvjazi_

многочисленные отражающие и рассеивающие объекты, результирующий сигнал на входе приемника представляет собой векторную сумму всех парциальных волн с различным временем и углами прихода. Все это приводит к искажению формы принимаемого сигнала, изменению его параметров а, значит, к потере получаемой информации. Поэтому распространение радиоволн между объектами радиосвязи обычно описываются физическими и математическими моделями.

Изменения уровней сигналов на небольших площадях были исследованы японским ученым Окамура, который разработал статистическую модель, согласно которой уровень сигнала на выходе приемной антенны может быть определен с учетом параметров предполагаемой зоны обслуживания, а именно:

-степени пересеченности рельефа местности, определяемой перепадами высот на некоторой дистанции;

-характера местности на обслуживаемой территории (открытое пространство, сельская местность, пригород, город).

Однако расчет зоны обслуживания по методу Окамура предусматривает определение ее предполагаемых размеров в условиях прямой видимости между базовой и абонентской радиостанциями, и не учитывает естественных или искусственных препятствий на трассе БС – МС, определяющих явление областей тени, связь в которых невозможна. Поэтому расчеты по этой методике показывают лишь возможные границы зоны

Как уже было отмечено, условием устойчивой радиосвязи является выполнение на всей территории обслуживания неравенства (3.1).

Если предположить, что базовая станция располагается в центре зоны обслуживания и характер местности одинаков, то средний уровень мощности

где Am(f,d) – среднее значение затухания для городского района, зависящее от частоты сигнала f и расстояния d между МС и БС.

Определяется по зависимостям, приведенным на рисунке 3.2.

81

Рис. 3.2. Зависимости среднего значения затухания для квазигладкого городского района от частоты

Hm(h1) – поправочный коэффициент, учитывающий высоту подвеса антенны базовой станции h1;

Hm(h2) – поправочный коэффициент учитывающий высоту подвеса антенны МС h2;

Рсв – мощность сигнала на выходе приемной антенны при условии, что сигнал распространяется в свободном пространстве;

Hm(h1) = 20*lg(h1/200)

hl – высота антенны БС в метрах;

Hm(h2) = 10*lg(h2/3), при h2 < 3м.

Hm(h2) = 20*lg(h2/3), при h2 > 3м.

Выражение (3.4) справедливо для условий городской застройки с умеренно пересеченным рельефом местности. В случае, если связь осуществляется при характере и рельефе местности, отличных от указанных, в выражении (3.4) учитываются дополнительные поправочные коэффициенты:

82

где k1(f) – поправочный коэффициент учёта характера местности (открытое пространство, сельская местность, пригород, город). Значения коэффициента определяются по графикам на рисунке 3.3;

k2(∆h) - поправочный коэффициент учёта степени пересечённости рельефа местности. Зависит от ∆h – перепада высот на расстоянии 10 км. Определяется по графикам (рисунок 3.4).

35

30 30

1

25

20

15 10

3

10

0

5

При проведении расчетов необходимо учитывать быстрые и медленные замирания путем добавления к пороговому значению напряженности поля Епор запаса по напряженности поля М, который определяется по формуле:

в точке приема. Определяется из таблицы 3.5 для заданной вероятности S = 0.99.

83

Таблица 3.5 – Нормированные действующие значения напряженности поля в точке приема

Общее стандартное отклонение сигнала δобщ определяется как сумма стандартных отклонений от среднего уровня в условиях быстрых и медленных замираний по формуле:

где δбз – стандартное отклонение сигнала в условиях быстрых замираний;

δбз = 5,6 В/м;

δмз – стандартное отклонение сигнала в условиях медленных замираний;

δмз = 10 В/м.

Следовательно, чтобы связь была устойчива, необходимо выполнение условия:

Расчет зоны уверенного приёма с целью получения реальной картины зоны обслуживания необходимо проводить по двум направлениям – от базовой станции к абонентской и от абонентской к базовой станции.

3.4.2.2 Расчет числа обслуживаемых абонентов в соте

Для систем стандарта GSM в одном частотном канале организуется 8 физических каналов, которые распределяются между каналами трафика и каналами управления.

84

Очевидно, что для трехсекторной соты число физических каналов равно 24. При этом два из них отводятся на каналы управления. Значит, в данном случае число каналов трафика равно 22.

Расчет допустимого трафика, а следовательно, и максимального числа обслуживаемых абонентов при заданном числе каналов, является статистической задачей. Данный расчет производится с использованием формулы Эрланга, которая связывает число каналов трафика в соте Nк сот, допустимый трафик в соте Асот в эрлангах и вероятность отказа предоставления канала абоненту в час наибольшей нагрузки ротк.

Формулы Эрланга табулированы (таблица 3.6). В сотовых сетях принято