- •Курсовий проект
- •Задание на курсовой проект
- •Содержание
- •Введение
- •1 Структура и компоненты сети gsm
- •2 Основные характеристики стандарта gsm-900
- •3 Сотовая структура как метод эффективного использования частотного ресурса
- •4 Расчет основных параметров сотовой сети подвижной радиосвязи
- •5 Анализ результатов расчетов и выводы
4 Расчет основных параметров сотовой сети подвижной радиосвязи
Частотно-территориальное планирование, т.е. закрепление частотных каналов за отдельными зонами, является одной из наиболее сложных и трудоемких процедур при проектировании ССПС. Эта процедура разделяется на три самостоятельные задачи: выделение из заданного частотного диапазона групп интермодуляционно совместимых частот; оптимальное присвоение частотных каналов базовыми станциями; выбор места расположения БС и расчет напряженности поля с учетом рельефа местности на заданной территории.
Остановимся подробнее на решении первой задачи. Известно, что вследствие нелинейности амплитудной характеристики в приемниках возникают интермодуляционные помехи третьего порядка, которые также называют межканальными помехами. Эти помехи могут существенно снизить помехоустойчивость всей системы связи с подвижными объектами даже при большом защитном интервале D, т.е. при малом уровне помех на совпадающих частотах.
Помехи из-за перекрестной модуляции могут быть определены, если аппроксимировать нелинейную характеристику полиномом третьей степени вида
(t)=(t)-(t),
где
(t)=Аcosa(t)+Bcosß(t)+Ccos(t).
Избежать возникновения взаимной модуляции третьего порядка можно в том случае, если среди каналов радиосвязи, распределенных в произвольной зоне, не окажется группы с равными интервалами между несущими частотами.
Расчет сотовой сети включает в себя определение размерности кластера К; числа М секторов обслуживания в одной соте (М=1) при ; М=3 прии М=3 при, где- ширина ДН антенн БС по уровню половинной мощности); числабазовых станций, которые необходимо установить на территории города; радиуса одной соты R; мощности передатчика БС; высоты подвеса(высота антенны мобильной станции обычно принимается равной=1,5м).
Для расчета указанных величин имеется стандарт GSM -900. Из технического задания известны следующие параметры сети:
F = 3,3МГц – полоса частот, выделенная согласно плана распределения частот для передачи сигналов БС проектируемой сети в данном городе;
- полоса частот, занимаемая одним частотным каналом системы подвижной радиосвязи;
= 8 - число абонентов, которые одновременно могут использовать один частотный канал (для системы NMT =1, для GSM=8)
= 10700 - число абонентов, которое должна обслуживать сотовая сеть в данном городе;
- активность одного абонента в час наибольшей нагрузки (в эрлангах);
- допустимая вероятность блокировки вызова в сотовой сети;
необходимое защитное отношение для приемников МС;
- процент времени, в течение которого отношение сигнал/шум на входе приемника может быть меньше защитного отношения ;
площадь города, в котором планируется сотовая сеть;
- параметр, определяющий диапазон случайных флуктуаций уровня сигнала в точке приема (для сотовых систем );
- чувствительность приемника МС;
-коэффициент усиления БС;
Расчет начинается с определения общего числа частотных каналов , выделяемых для развертывания сотовой сети
=int(F/) (4.1)
где int(x) – целая часть от х.
=int(3,3/0,200)=int(16,5) = 16
Для определения необходимой размерности кластера К при заданных значениях ииспользуют соотношение.
р(К) = (4.2)
где р(К) – процент времени, в течение которого отношение сигнал/помеха на входе приемника МС будет находится ниже защитного отношения .
Р(К)=Q(0.0351)- удовлетворяет условию
Интеграл (4.2) представляет собой табулированную Q-функцию
Q(x)=
Нижний предел этого интеграла имеет следующий вид
(4.3)
=
где
=(4.4)
;
(4.5)
где
=17.45534
Коэффициенты в (4.4) представляют собой медианное значение затухания радиоволн на i-м направлении распространения помехи. Эти коэффициенты обратно пропорциональны четвертой степени расстояния до источника помехи.
Предполагается, что случайные флуктуации затухания распределены по логнормальному закону.
Значения l и в (4.4) зависят от того, какого типа антенны используются на БС – ненаправленные либо секторные. Здесь необходимо рассмотреть три случая:
Если и М=1, то l=6 и;==;==
Если и М=3, то l=2 и=;=
Если и М=6, то l=1 и=
Во всех случаях относительное расстояние повторного использования частотных каналов q=D/R=. При заданныхидля М=1;3;6 и нескольких значений К выполняются расчеты процента времени срыва связи. Значение К, для которого выполняется условие, может быть принято в качестве размерности кластера проектируемой сотовой сети.
Число частотных каналов, которое используется для обслуживания абонентов в одном секторе одной соты определяется по формуле
= int(/К М) (4.6)
где К=5 - размерность кластера
=int(16/5
Для определения допустимой телефонной нагрузки в одном секторе одной соты используется одно из следующих двух соотношений.
Т.к = 5, а это, следовательно, меньше чем
А= , при(4.7)
A==4,47193
A= ,при (4.8)
где
Зная величину допустимой телефонной нагрузки в одном секторе одной соты А, можно рассчитать число абонентов, обслуживаемых одной БС, при заданной активности одного абонента в час наибольшей нагрузки
(4.9)
Число БС в городской сотовой сети подвижной радиосвязи равно
(4.10)
Рассчитываем радиус одной соты в сети
==1.0555 (4.11)
Радиус одной соты в сети составляет 1,05