2.5. Влияние сигналов и помех на выбор параметров системы.

При проектировании СПР решают три основные задачи: обеспече­ние заданного отношения сигнал – шум на определенной террито­рии (проблема покрытия); обеспечение заданного отношения сигнал - ин­терференция (проблема интерференции) и обеспечение требуемой телефонной нагрузки (проблема трафика). Знаком * будем отмечать допустимые значения с учетом принятого энергетического запаса _С-Ш в от­личие от реальных, которые выше обозначены q_С-Ш в (2.12) и q_С-И в (2.20).

Обсудим типовые ситуации:

1. q_С-И > q_С-Ш> для большинства сот на заданной терри­тории. Система спроектирована правильно;

2. q_С-И < q_С-Ш > - проблема интерференции;

3 q_С-И < q_С-Ш < и q_С-И  q_С-Ш - это проблема покрытия;

4. q_С-И < q_С-Ш << и q_С-И < q_С-Ш – это проблема как покрытия территории, так и интерференции.

Для решения проблем применяют ряд методов. Причем некоторые из них взаимно не совместимы, поскольку, увеличивая отношение сигнал - интерференция, снижают отношение сигнал - шум.

Проблема покрытия территории в первую очередь касается СПР, где определяющим является отношение сигнал - шум. В таких системах не наблюдается интерференция ни на совпадающих частотах, ни по сосед­ним каналам, поскольку такие каналы либо совсем не используются, либо используются в сотах, очень далеко отстоящих друг от друга. Методы для увеличения площади покрытия включают типовые методы увеличения уровня сигнала, излучаемого на БС: увеличение мощности передатчика, применение направленных антенн с повышенным коэффициентом усиле­ния, увеличение высоты антенн. Это также типовые методы снижения собственных шумов приемной установки: использование приёмников с меньшим коэффициентом шума и с меньшим значением порогового уров­ня сигнала. Наконец, это специальные меры: применение разнесенного приёма, тщательный выбор места расположения БС, формирование специальной ДНА, использование в зонах затенения ретрансляторов - повтори­телей и пассивных ретрансляторов.

Проблема интерференции решается путём уменьшения уровней ме­шающих сигналов. Наиболее эффективные методы уменьшения помех на совпадающих частотах: а) применение секционированных антенн; б) уве­личения расстояния d (2.16 ) между взаимодействующими БС. Однако, увеличение d связано с увеличением размерности кластера, что сопро­вождается снижением частотной эффективности.

Важную роль в решении проблемы интерференции играет правильно разработанный ЧТП. Он должен обеспечить достаточный частотный раз­нос между соседними каналами в соте и между ближайшими - в соседних сотах. Перспективными являются адаптивные ЧТП, которые позволяют учитывать изменение ситуации во времени, а также гибко предоставлять каналы разного качества каждой МС. В любой системе могут быть рече­вые каналы разного качества со своими значениями q_С-И и q_С-Ш в каждом канале. Эти факторы должны учитываться при назначении частотных ка­налов.

Столь же важную роль играет выбор и формирование ДНА. В ре­альных условиях в каждой соте необходимый уровень излучаемого сигна­ла зависит от направления излучения. В некоторых направлениях необхо­дим сильный сигнал, в других - сигнал просто не нужен. Сформировать соответствующий характер излучения можно с помощью антенн со специ­альной ДНА. Часто возникает задача сохранить энергию сигнала внутри небольшой территории, например, вдоль дороги. В этом случае приме­няют такой способ, как поворот ДНА в вертикальной плоскости. Приме­ром может служить зонтичная антенна.

Наконец, применяются типовые методы снижения уровней сигналов интерференции путем уменьшения энергетических параметров: умень­шение мощности передатчика и снижение высоты антенны. Однако, при этом уменьшается территория покрытия. Такие способы приемлемы там, где решению проблемы интерференции отдается приоритет по отношению к проблеме покрытия территории.

Правильный выбор места расположения БС позволяет использовать характер местности для того, чтобы уменьшить влияние мешающих сиг­налов, сохранив при этом необходимую территорию обслуживания. Мо­дели предсказания уровня сигнала "от точки к точке", изложенные в раз­деле 1.4, позволяют принимать соответствующие решения.

Проблема трафика состоит в предоставлении необходимого числа каналов связи на заданной территории. Для увеличения ёмкости трафика применяют:

1) увеличение числа сот на ограниченной территории. Достигается за счёт уменьшения радиуса соты, а также секционирования сот.

2) увеличение числа частотных каналов в соте. Как правило, БС рас­считана на 16 частотных каналов, которые работают на общую передаю­щую антенну. Можно установить, например, две таких антенны и орга­низовать 32 частотных канала в соте и т.д. Однако, при этом сокращает­ся частотный разнос между соседними (и ближайшими) каналами. Требу­ется тщательная проработка ЧТП.

Кроме того, аналоговые стандарты обычно допускают использование дополнительного частотного плана. Число частотных каналов удваивается

3. динамическое распределение частотных каналов между сотами.

4. организация ПЭП " в очередь" вместо традиционного порогового.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Маковеева М.М., Шинаков Ю.С. Системы связи с подвижными объектами: Учеб.пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 2002.

2. Уильям К. Ли. Техника подвижных систем связи. - М.: Радио и связь, 1985.

3. Пономарев Г.А., Куликов А.Н., Тельпуховский Е.Д. Распространение УКВ в городе. – Томск: МП «Раско», 1991.

4. Связь с подвижными объектами в диапазоне СВЧ / Под ред. У. К. Джейкса. – М.: Связь, 1979.

5. Локшин М.Г., Шур А.А., Кокорев А.В., Краснощеков Р.А. Сети телевизионного и звукового ОВЧ ЧМ вещания. – М.: Радио и связь, 1988.

6. Справочник по радиорелейной связи / Н. Н. Каменский, А. М. Модель, Б. С. Надененко и др. под ред. С. В. Бородича - М.: Радио и связь, 1981.

7. Методическое руководство по курсовому проектированию по дисциплине «Системы и сети связи с подвижными объектами», - АГТУ, - Астрахань, 2005. –

24