4 Аналіз енергетичних характеристик радіоканалу та визначення запасу на завмирання

Вихідні дані:-середня частота робочого діапазону

-швидкість передачі даних

-довжина інтервалу зв'язку

-потужність передавача

- чутливість приймача (поріг включення замінного генератора)

-діаметр апертури антени (0.3;0.5;0.9 или 1.2 м);

- Температура повітря

Запас на завмирання розраховується за формулою:

_(4.1)

Де потужність сигналу на вході приймача, дБм;

чутливість приймача, .

Потужність на вході приймача визначається на основі формули:

_(4.2)

Де потужність сигналу на виході передавача;

коефіцієнти посилення переданої і приймальної антен;

основне ослаблення радіосигналу на трасі.

Коефіцієнти підсилення антен можна визначити за формулою:

_(4.3)

Де - діаметр апертури антен, м;

Для обраного діаметра апертури антен і заданої частоти несучого коливання , коефіцієнти посилення переданої та прийнятої антен будуть рівними:

Основне ослаблення радіосигналу на трасі визначається за формулою:

_(4.4)

Де ослаблення радіосигналу у вільному просторі;

_(4.5)

ослаблення радіосигналу в газах тропосфери;

Ослаблення радіосигналу в газах тропосфери визначається за формулою:

_(4.6)

Де сумарне погонное ослаблення, ;

_(4.7)

температура навколишнього середовища (температура повітря);

погонное ослаблення в повітрі, ;

погонное ослаблення водяної пари, ;

Чисельні значення і визначимо за графіками. Для заданої частоти вони будуть рівні:

;

Відповідно, сумарне погонне ослаблення для заданої температури навколишнього середовища (температури повітря) буде дорівнювати:

Ослаблення радіосигналу в газах тропосфери буде дорівнювати:

Загальне ослаблення радіосигналу дорівнюватиме:

Потужність радіосигналу на вході приймача буде дорівнювати:

Запас на завмирання буде рівний:

Провівши розрахунки всіх параметрів, дозволяє побудувати діаграму рівнів РРЛ на інтервалі зв'язку, який показаний на рис.4.2.

Ріс.2.-Діаграма рівнів ЦРРЛ на інтервалі зв'язку.

По осі абсцис:

0-вихід передавача;

1-вхід переданої антени;

3-вхід переданої антени;

8-вхід прийнятої антени;

9-вихід прийнятої антени;

10-вхід приймача.

5 Розрахунок коефіцієнта неготовності цррл

Вихідні дані: :-середня частота робочого діапазону

-довжина інтервалу зв'язку

-інтенсивність опадів

-поляризація електромагнітних хвиль –вертикальна

-запас на завмирання

До основних показників якості ЦРРЛ відносять: стійкість (нестійкість) роботи ЦРРЛ, коефіцієнт готовності(неготовності) ЦРРЛ.

Стійкість ЦРРЛ характеризується працездатність при впливі завмирань радіосигналів на інтервалі зв’язку. Кількість показників стійкості ЦРРЛ визначається відсотком часу у будь-який (найгірший) місяць, впродовж якого ймовірність помилки у кінці ЦРРЛ не перевищує того, що відповідає гранично допустимому значенню згідно з нормами та рекомендаціями МСЕ. На практиці також використовується показник нестійкості ЦРРЛ - відсоток часу, впродовж якого вірогідність помилки перевищуватиме задане граничне допустиме значення. Тоді стійкість ЦРРЛ можна визначити як .

Коефіцієнт готовності ЦРРЛ визначає частку часу впродовж періоду спостереження, коли тракт ЦРРЛ знаходиться в стані готовності. Коефіцієнт готовності обчислюється шляхом ділення загального часу готовності в період спостереження на тривалість періоду спостереження. Коефіцієнт неготовності є зворотною величиною , і визначає частку часу впродовж періоду спостереження, коли тракт ЦРРЛ знаходиться у стані неготовності. обчислюється шляхом ділення загального часу спостереження на тривалість періоду спостереження. Період спостереження рекомендується брати рівним одному року. Співвідношення між коефіцієнтами готовності та неготовності ЦРРЛ визначається на підставі формули:

Згідно з рекомендацією МСЕ-RF.1730 мінімальне значення коефіцієнта готовності ЦРРЛ для довжини інтервалу км для мережі доступу визначено як і відповідно максимальне значення коефіцієнта неготовності ЦРРЛ складає .

Причинами неготовності ЦРРЛ можуть бути явища при поширенні радіохвиль, несправності устаткування, втручання людей, перешкоди та інше.

Можна вважати, що події неготовності, які обумовленні явищами поширення, складають третину від усіх подій, тоді коефіцієнт неготовності ЦРРЛ заданого призначення та заданої довжини інтервалу зв’язку можна визначити як:

_(5.1)

Одним із основних чинників пр. поширенні радіохвиль, який впливає на порушення зв’язку (приведення ЦРРЛ в стан неготовності), є дія дощу.

Послаблення радіосигналу в дощі розраховується на підставі формули:

, (5.2)

Де - погонне послаблення під час дощу, дБ/км;

- розмір осередку дощу, км.

Розмір осередку дощу залежить від інтенсивності дощу . Чим більше інтенсивність дощу , тим менше розмір осередку .

Розмір осередку дощу можна оцінити на підставі ефективної довжини інтервалу :

_(5.3)

- коефіцієнт скорочення інтервалу зв’язку

_(5.4)

- довжина інтервалу зв’язку, км;

- інтенсивність дощу, мм/рік.

Розмір осередку дощу дорівнює:

км

Погонне послаблення під час дощу залежить від інтенсивності дощу ,частоти і виду поляризації електромагнітної хвилі та визначається з емпіричних залежностей.

Інколи ці залежності апроксимуються формулою:

(5.5)

де α,β-коефіцієнти ,залежні від частоти і виду поляризації.

Для вертикальной поляризації:

; (5.6)

; (5.7)

;

;

Маємо:

Послаблення радіосигналу в дощі:

Коефіцієнт неготовності ЦРРЛ у річному обчисленні з урахуванням дії дощу:

(5.8)

Проведемо заміну:

D=0,295

Тому що =94 UR=0.016,то ЦРРЛ не може експлуатуватися із заданою якістю.

ВИСНОВКИ

Цифрові радіорелейні лінії зв'язку прямої видимості займають одне з найважливіших місць в системах засобів передачі інформації. Сучасні ЦРРЛ широко використовуються в магістральних, внутрішньо зонових і місцевих мережах радіозв'язку.

Метою курсового проекту було-проектування цифрової радіорелейної лінії передачі для з’єднання базових станцій в мережі мобільного зв’язку. На основі заданої частоти, було обрана апаратура DMR38W, яка призначена для організація місцевих і внутрішньо обласних цифрових радіомереж зв’язку.

На інтервалі ЦРРЛ у більшості випадків є великі нерівності рельєфу: пагорби, западини, яри, будівлі та спороди, лісові масиви і т.д. Оскільки висоти рельєфу мають великий розкид, для визначення висот підвісу антен ЦРРЛ застосовуються наближені детерміновані методи, що враховують конкретні особливості інтервалу ЦРРЛ. Визначення висот підвісу антен ЦРРЛ передбачає побудови й аналіз поздовжнього профілю траси, розрахунок необхідної просвіту та зміну його за рахунок рефракції радіохвиль. Мінімальне значення просвіту з урахуванням рефракції дорівнює 5.247 м, а висота підвісу антен 33 м.

Запас на завмирання - це відношення потужності сигналу на вході приймача до його чутливості (мінімальній потужності, за якої забезпечується необхідність показник якості) Запас на завмирання буде рівний 45.27 дБ.

Стійкість ЦРРЛ характеризується працездатність при впливі завмирань радіосигналів на інтервалі зв’язку. Кількість показників стійкості ЦРРЛ визначається відсотком часу у будь-який (найгірший) місяць, впродовж якого ймовірність помилки у кінці ЦРРЛ не перевищує того, що відповідає гранично допустимому значенню згідно з нормами та рекомендаціями МСЕ.

В результаті розрахунку коефіцієнт неготовності ЦРРЛ, виконується умова , то ЦРРЛ не може експлуатуватися із заданою якістю.