4ЛР / 4.4

4.4. Методические указания по выполнению исследований

Для удобства процесса исследования целесообразно модернизировать упомянутые выше программы путем объединения их в одну, приведенную в Приложении 4.2 «Программа расчета дальности надежной связи для GSM-900 при затенении». Для работы в модернизированную программу дополнительно вводятся параметры препятствия:

4.Этажность препятствия m,

5.Pасстояние до препятствия d1.

Модернизированная программа позволяет рассчитывать дополнительные затухания на препятствиях для: гладких с/х территории и в постройках. Выбор дополнительного затухания для расчета надежности связи производится по критерию этажность застроек: если n>0, тогда расчеты проводятся при использовании модели Найфа для построек, в противоположном случае используется данные для клиновидного препятствия для с/х районов. Для контроля расчетов программы в ее выходные данные введены значения запаса мощности сигнала без препятствия (переменная М) и с препятствие (M1) в децибелах, величина затухания мощности сигнала на препятствии для с/х территории без застроек (Bk) и для города (Bn), а также используемое в программе затухание (В) из двух вышеназванных. Величина М показывает в децибелах насколько мощность сигнала на входе приемника БС превышает допустимое медианное значение, вычисляемое по (1.15). а M1 с учетом затухание на препятствии B. Далее следует отметить, что при выполнении расчетов всегда величина расстояния от БС до препятствия должно выполняться условие d1< r. В противном случае расчеты не проводятся, т.к. величина Ho согласно ее уравнению на стр. 27 становится мнимой, не соответствующей реальной величине.

Включить компьютер и загрузить Маткад 2001 или более новые версии. Ввести программы 2-х файлов с именами :

1.«Приложение П1.1» Программа выбора варианта застроек на трассе ПС-БС.

2. «Приложение П4.1» Программа расчета дальности надежной связи для GSM-900 при затенении.

Первая программа служит для формирования индивидуального задания при выполнения лабораторной работы 4 с использованием рис. 4.6. Поступаем аналогично тому, как это было описано в работе 1, вводя две последние цифры Вашей зачетной книжки. В результате на второй странице мы получаем два параметра вашего индивидуального задания: высоту подвеса антенны БС hb и плотность застройки р, которые вводятся во вторую программу ввода исходных данных исследования особенностей теневых зон обслуживания БС и заносятся в табл. 4.2. Этажность исследуемой застройки n в месте расположения ПС выбирается согласно табл. 4.1 и вводится в программу 2

табл. 4.1

Последняя цифра зачетной книжки	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Этажность n	0	1	2	3	4	0	1	3	3	4

Находим максимальную дальность r_мх устойчивой связи для заданной этажности застройки n аналогично тому, как делалось в лабораторной работе 1 при отсутствии препятствия на трассе, установив для этого во второй программе значение параметра m=0. Полученное значение вводим в табл. 4.2 в условия исследования.

Определяем минимальное расстояние r_мн, от БС,с которой будем начинать исследование. Условимся минимальное расстояния от БС определять из условия, чтобы максимальный запас мощности сигнала без препятствия для с/х районов без застроек не превышал 30 дБ, а для застроек 20 дБ, что соответствует для двух этих районов значению относительного закрытия трассы p ≈ -8,7. Брать меньшие значения запаса практического смысла не имеет, т. к. при таких уровнях сигнал будут проникать в места расположения ПС с помощью других механизмов распространения. Изменяя значения r по принятым выше критериям, находим r_мн и вводим его в условия исследования в табл. 4.2

Устанавливаем препятствие на трассе на расстоянии от БС d1 = r_мн - 0,001км и вводим его в столбец эксперимента 1 в табл. 4.2.При приближении r к d1 дифракционные потери будут увеличиваться. Однако нужно помнить и всегда контролировать выполнение условие d1< r, т.к. в противном случае, как отмечалось выше, программа не будет выполнять расчет. Увеличивая этажность препятствия m начиная с величины n+1 до величины пропадания устойчивой связи, которое вводим, как последний параметр условий исследований этажность препятствия m в табл. 4.2.

Увеличивая r методом перебора, найти расстояние r_в, соответствующее возникновению устойчивой связи, и ввести вводим в столбец 1. Дальше увеличивая r приводит к уменьшению дифракционных потерь и увеличению потерь распространения сигнала. Находим расстояние r_мхп, соответствующее началу пропадания устойчивой связи, и записываем его в столбец 1 табл. 4.2 при этом всегда выполняется условие r_мхп < r_мх.

Последовательно увеличивая d1 заполнить следующие столбцы табл.4.1. при этом зоны r_в - d1 и r_мн - r_мхп будут увеличиваться и наконец они сольются, т.е. после препятствия на определенном расстоянии об БС не будет появляться зон возникновения устойчивой связи.

будут значение в табл. 4.2. расстояние r_п, соответствующее пропаданию устойчивой связи, в 1 столбец эксперимент 1. Здесь всегда расстояние пропадания связи будет находится в месте максимальных дифракционных потерь при d1 приближающейся к r_п, но меньше последнего. Увеличивая значение r и соответственно уменьшая дифракционные потери находим методом перебора значение r_в, соответствующее возникновению устойчивой связи вводим в колонку 1. Далее нужно проверить на сколько сократилось максимальная зона обслуживания при наличии препятствия r_мхп и записать в колонку 1. Увеличив расстояние d1 и изменив соответственно r нужно опять определить методом направленного перебора найти новые значения r_в и r_мхп , записав их в столбец 2. Таких экспериментов нужно проделать не менее 5. С увеличением d1 величина r_в будет увеличиваться, а величина r_мхп уменьшаться и наконец они совпадут по величине. В этом случае зона обслуживания БС за препятствием будет отсутствовать. Это будет последним вашим экспериментом, т.к. при дальнейшем увеличении d1 зоны устойчивой связи не появиться.

табл. 4.2.

Условия исследования: hb = м, этажность препятствия m = , плотность застройки p = 0, , этажность застройки n = , rмх = км, rмн = км
Эксперимент	1	2	3	4	5	6	7
d1, км
rв, км
rмхп, км
rо, км
rс, км
rоо
rсо

Рассчитать при затенении размер трассы обслуживания БС:

r_о = r_мхп - r_в, (4.10)

сокращение зоны обслуживания:

r_с = r_мх – r_о – d1. (4.11)

и их относительные величины:

r_оо = r_о/( r_мх– d1)

r_со = r_о/( r_мх– d1)

Сделать вывод по результатам исследований и дать рекомендации по уменьшению сокращения зон обслуживания. В частности, увеличив высоту подвеса антенн БС на 30м, можно рассмотреть вопрос увеличения зон обслуживания БС. Уменьшив высоту препятствий на трассе распространения можно дать техническое обоснования целесообразности введения высотного регламента для данного типа застроек.

6. Отчет

В отчете должны быть представлены:

1. Рис. 4.6 с численными значениями расстояния и высот для одного из вариантов расчета, приведенными в табл. 4.2

2. Распечатка программы для расчета устойчивости связи для одного из вариантов, который указан в п.1.

3. Выводы