6.2.1 Расчет покрытия радиосвязью

Для ориентировочных расчетов и для прогнозирования зон радиопокрытия разработаны спе­циальные упрощенные модели распространения. Эти модели представля­ют собой некоторые простые математические соотношения, выражающие зависимость так называемых основных потерь передачи L_B от расстояния между передающей и приемной антеннами. Так для случаев наружного размещения как базовой, так и абонент­ских антенн рассмотрены две модели:

1. При наличии прямой видимости между антеннами в 75% случаев, формула 6.26:

, R>10 (6.26)

2. При отсутствии прямой видимости в 25% случаев, формула 6.27:

, R>10 (6.27)

В эти выражения величина R подставляется в метрах, при этом значение L_В определяется дБ.

Максимальный продольный размер зоны радиопокрытия, соответствующий наилучшей взаимной ориентации базовой и абонентской антенн, определяется из соотно­шения:

L_B=B

где В - так называемый бюджет радиолинии, определяющий максимальную величину допустимых основных потерь передачи при заданных параметрах аппаратуры.

Основное расчетное соотношение для определения В:

Р_t - пиковая излучаемая мощность канала;

P_r - чувствительность приемника (реальная);

D_r - защитное отношение (типовое);

G_t - коэффициент усиления базовой антенны;

G_r - коэффициент усиления абонентской антенны.

В системах WiMAX применяется квадратурная амплитудно-фазовая модуляции QAM, а также фазовая модуляция QPSK и BPSK. На сегодняшний день QAM является одной из самых эффективных методов модуляции, позволяющий достигать максимально возможные скорости передачи данных.

Расчет будет производится для различных типов модуляции (QPSK, 16QAM, 64QAM), в которых может работать оборудование Motorola-Canopy.

Р_t = 27дБм - пиковая излучаемая мощность канала;

P_r - чувствительность приемника (реальная): QPSK -89дБм

16QAM -78дБм

64QAM -70дБм

D_r = 10дБм - защитное отношение (типовое);

G_t = 17дБм - коэффициент усиления базовой антенны;

G_r = 17дБм - коэффициент усиления абонентской антенны.

При наличии прямой видимости размер зоны обслуживания проектируемой системы фиксированного радиодоступа будет определяться выражением 6.28:

(6.28)

При отсутствии прямой видимости размер зоны обслуживания определяется по формуле 6.29:

(6.29)

Используя выражения (6.28)-(6.29), а так же заданные энергетические характеристики радиолинии, реальные чувствительности передатчика и приемника определим предполагаемую зону радиопокрытия проектируемой сети.

QPSK , P_r= -89 дБм :

м

м

16QAM, P_r= -78 дБм :

м

м

64QAM, P_r= -70 дБм :

м

м

Максимальный продольный размер зоны радиопокрытия, соответствующий наличию условий прямой видимости и оптимальной взаимной ориентации базовой и абонентской антенн, в различных режимах модуляции составляет:QPSK – 38 км, 16QAM – 13 км, 64QAM – 6 км.

При отсутствии прямой видимости: QPSK – 2 км, 16QAM – 933 м, 64QAM – 562 м.

Более высокая скорость передачи данных, зависящая от типа модуляции, ведет к уменьшению дальности связи.

На рисунке 6.5 представлена зона покрытия радиосвязью микрорайона Чистопрудный. Покрытие обеспечивает одна базовая станция, состоящая из 6 точек доступа, которые в совокупности образуют угол охвата в 360 градусов.

Рисунок 6.5 - Зона покрытия радиосвязью микрорайона Чистопрудный.