Анализ работы системы сотовой подвижной связи

Цель работы

Углубить знания о принципах функционирования сотовых систем подвижной связи. Получить представление о проблеме электромагнитной совместимости (ЭМС) ССПС и других систем, работающих в том же диапазоне.

Содержание работы

1. Исследование работы радиальной системы подвижной связи и уровней сигнала на входе приемников этой системы.

2. Анализ работы ССПС при отсутствии межсистемных помех и различном числе БС.

3. Анализ ЭМС ССПС и радиолинии воздушной радионавигационной службы.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомтесь с работой программы анализа analis.exe и проведите исследование уровней сигналов на входе приемников радиальной системы подвижной связи (ССПС вырождается в радиальную при N_БС=1).

Для этого:

1.1. Запустите программу mobil.exe и, проделав действия аналогично работе 1, задайте систему связи при следующих исходных данных:

N_МОМ=5;

R=40 км;

аппаратура БС: Mot_50W_20m (P_ПЕР=50 Вт, h_А=20 м);

N_КАН=8;

r=40км (N_БС=1);

N_МС=7;

распределение МС в зоне обслуживания - равномерное.

Убедитесь, что заявки всех 7-ми МС удовлетворены, а один канал БС свободен. Убедитесь также, что некоторые МС находятся вблизи границы зоны обслуживания.

1.2. В меню «Окончание работы» выберите позицию «Сформировать итоговой файл». Задайте имя файла и комментарий. Текст комментария не принципиален, однако желательно чтобы он содержал информацию о пользователе. Например: ”Наш первый файл. Гр. ММ-50”.

1.3. Запустите программу analis.exe. В стартовом меню выберите позицию «Будем анализировать новый файл исходных данных». В раскрывшемся меню выбора файлов исходных данных выберите тот файл, который Вы сформировали в п. 1.1 и 1.2. Программа приступит к анализу радиогруппировки в моменты 1, 2, 3, 4, 5.

1.4. После того, как вычисления будут закончены в меню «Вывод результатов» выберите позицию «Итоговая таблица значений коэффициента готовности». Вы увидите таблицу значений K_Г для 16-ти линий в 5 моментов времени.

Обратите внимание, что ни разу K_Г не равен 0 (внутрисистемные помехи отсутствуют, а внешние источники помех не заданы).

Убедитесь, что две последние линии (линии БС-МС и МС-БС 8-го дуплексного канала) не функционируют, т.к. 8-й канал свободен.

Убедитесь также, что на некоторых линиях в отдельные моменты времени уровень сигнала ниже чувствительности приемника и связь невозможна. Зафиксируйте, на каких линиях и в какие моменты имеет место это явление.

Обратите внимание, что в основном это линии с четными номерами, т.е. линии МС-БС. На линиях БС-МС уровень сигнала достаточен. Объясните этот эффект.

1.5. Выберите в меню «Вывод результатов» позицию «Анализ помеховой ситуации на линиях». Задайте номер линии и номер момента, соответствующие случаю слабого сигнала. На сколько децибел уровень сигнала ниже чувствительности приемника?

Для сравнения выберите линию и момент, для которых K_Г=1. Убедитесь, что в этом случае уровень сигнала выше чувствительности приемника. На сколько децибел?

Каковы Ваши предложения по устранению недостаточного уровня сигнала на краях зоны обслуживания?

1.6. Выберите в меню «Вывод результатов» позицию «Исходные данные радиолиний» и ознакомтесь с возможностями программы в этом направлении.

1.7. В меню «Вывод результатов» выберите «Окончание работы». Откажитесь от формирования файла результатов.

2. Проведите исследование ССПС, содержащей 7 БС, но с меньшим чем в предыдущем пункте зонами обслуживания каждой БС.

Для этого, аналогично п. 1, сформируйте файл исходных данных при следующих параметрах ССПС:

N_МОМ=1;

R=40 км;

аппаратура БС: Mot_50W_20m (P_ПЕР=50 Вт, h_А=20 м);

N_КАН=4;

r=15 км (N_БС=7);

N_МС=20;

распределение МС в зоне обслуживания - равномерное.

Проведите анализ работы ССПС. Убедитесь, что в этом случае все линии системы функционируют нормально и уровень сигнала на всех линиях достаточен.

3. Исследуйте работу ССПС с 37 БС:

N_МОМ=1;

R=40 км;

аппаратура БС: Mot_50W_20m (P_ПЕР=50 Вт, h_А=20 м);

N_КАН=1;

r=8 км (N_БС=37);

N_МС=40;

распределение МС в зоне обслуживания - равномерное.

В этом случае в некоторых сотах используются одинаковые частотные каналы и в принципе возможны внутрисистемные помехи. Однако, при используемом семиэлементном кластере их уровень не превышает допустимый. Убедитесь в этом.

4. Проанализируйте совместную работу радиогруппировки, состоящей из ССПС и линии радионавигационной службы, работающей в том же диапазоне.

Для этого:

4.1. Запустите программу mobil.exe и выберите число моментов N_МОМ=4.

4.2. В меню «Задание параметров радиогруппировки» выберите позицию «Система подвижной связи с сотовой структурой» и задайте:

R=40 км;

аппаратура БС: Mot_10W_10m (P_ПЕР=10 Вт, h_А=10 м);

N_КАН=3;

r=15 км (N_БС=7);

N_МС=40.

4.3. После окончания ввода параметров ССПС в меню «Задание параметров радиогруппировки» выберите позицию «Линии связи, невходящие в сотовую систему связи». Далее выберите «Ввод исходных данных новой линии» и задайте:

4.3.1. Имя линии. Например, ‘’My_Line”.

4.3.2. Тип аппаратуры линии. Выберите аппаратуру “Navigation-22”.

4.3.3. Поляризацию – горизонтальная (в ССПС принята вертикальная поляризация).

4.3.4. Изменяющиеся параметры линии в соответствии с табл. 1. При этом учтите тот факт, что из всех параметров изменяются только координаты передатчика линии.

Таблица 1

Момент	Признак функцио-нирования	Координаты				Частота f , МГц
		Передатчик		Приемник
		xt, км	yt, км	xr, км	yr, км
1	Да	50	50	-20	-25	870.030
2	Да	25	25	-20	-25	870.030
3	Да	5	5	-20	-25	870.030
4	Да	-5	-5	-20	-25	870.030

4.4. После окончания ввода параметров радиолинии в меню «Задание параметров радиогруппировки» выберите позицию «Окончание ввода данных и формирование файла параметров радиогруппировки для последующего анализа ЭМС».

4.5. Выберите равномерное распределение МС в пределах зоны обслуживания ССПС.

4.6. Проведите наблюдение изменения геометрии радиогруппировки во времени.

4.7. Сформируйте файл исходных данных.

4.8. Запустите программу analis.exe и проанализируйте таблицу коэффициентов готовности.

Обратите внимание, что некоторые радиолинии в отдельные моменты имеют значение K_Г=0, что свидетельствует о недопустимо высоком уровне помех. Зафиксируйте номера линий и моменты, соответствующие K_Г=0.

4.9. Выберите в главном меню позицию «Анализ помеховой ситуации на линиях». Последовательно для всех случаев, соответстующих K_Г=0, проанализируйте помеховую ситуацию: определите передатчик какой линии является источником помех, где он находится, какова его частота и как она соотносится с частотой полезного сигнала, каков уровень помехи, пересчитанный ко входу приемника, и каков уровень полезного сигнала. Сделайте предложения по снижению уровня помех.