ЭД / Новая папка (2) / PDF / ЛК 16_ТЭД_и_РРВ_ч_2
.pdfЭД и РРВ (ЛК 16)
ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН
ВСИСТЕМАХ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ
Распространение радиоволн в системах мобильной связи;
рекомендации МСЭ для расчета напряжённости поля;
основные рекомендации МСЭ;
дополнительные рекомендации МСЭ;
ослабление сигнала в линиях с далеко разнесенными передатчиком
иприемником.
ЭД и РРВ (ЛК 16)
Распространение радиоволн в системах мобильной связи
Результаты расчета параметров радиоканала в значительной степени зависят от выбранной модели канала. Модели, основанные на одних и тех же принципах, различаются способом отображения реальной ситуации. Не существует единой общепринятой модели расчета радиополя в городских условиях. Рекомендации различных национальных и международных организаций в значительной степени отличаются друг от друга.
Классический подход к расчету распределения электромагнитного поля в присутствии отражающих и поглощающих
объектов заключается в расчете напряженности поля в однородном изотроп-
ном пространстве или потерь мощности сигнала на основе законов
отражения, дифракции и рассеяния.
ЭД и РРВ (ЛК 16)
Распространения радиоволн в системах мобильной связи
Однако специфические условия города исключают возможность непосредственного применения такой методики. Поэтому точный расчет распределения поля используется только в исключительных, простейших случаях, например при расчете теневой зоны за очень большим зданием при точно известном расположении передатчика базовой станции. Реальный расчет рас-
пределения электромагнитного поля осуществляется на основе моделей распространения радиоволн. Подчеркнем, что большинство моделей распространения радиоволн являются статистическими и базируются на результатах экспериментальных исследований напряженности поля.
Модели распространения радиоволн, которые используются для расчета радиополя в условиях городской застройки, представлены в рекомендациях Международного союза электросвязи (МСЭ).
ЭД и РРВ (ЛК 16)
Рекомендации МСЭ для расчета напряжённости поля
Большинство моделей, используемых при решении задач распространения радиоволн, учитывают одновременно расчетные по каким-либо методам и экспериментальные данные.
Подход основан на использовании результатов экспериментальных измерений для нескольких характерных видов местности (рельефа, степени застройки территории зданиями и сооружениями и ряда других факторов). Расчетный подход основан на использовании данных о расположении улиц, зданий, их форме и высоте и используется при анализе конкретных ситуаций распространения радиоволн.
В ряде случаев при расчетах уровня ослабления используются различные уточняющие методы и алгоритмы, позволяющие учесть характерные особенности анализируемых трасс, например, наличие водной поверхности, наличие береговой линии раздела, наличие крупного затеняющего объекта, наличие растительности и т.п.
ЭД и РРВ (ЛК 16) Основные рекомендации МСЭ
P.1546 метод прогнозирования для трасс связи "пункта с зоной" для наземных служб в диапазоне частот от 30 МГц до 3000 МГц;
Р.1812-1 метод прогнозирования распространения сигнала на конкретной трассе для наземных служб "из пункта в зону" в диапазонах УВЧ и ОВЧ;
P.1238 метод прогнозирования распространения сигнала в помещениях в диапазоне 900 МГц ― 100 ГГц;
P.530 метод прогнозирования распространения сигнала для наземных служб радиосвязи в условиях прямой видимости;
P.452 метод определения помехи на поверхности Земли при частоте сигнала > 0,7 ГГц;
P.526-11 метод прогнозирования распространения радиоволн с учетом дифракции;
ЭД и РРВ (ЛК 16)
Р.1411-5 данные о распространении радиоволн и методы прогнозирования для планирования наружных систем радиосвязи малого радиуса действия и локальных радиосетей в диапазоне частот от 300 МГц до 100 ГГц
Дополнительные рекомендации МСЭ
P.833 с учетом потерь за счёт растительности;
P.676 с учетом ослабление в атмосферных газах;
P.453 учет индекса рефракции радиоволн: его формула и данные о
рефракции;
P.837 характеристики осадков, используемые для моделирования распространения радиоволн;
P.1240 максимальная используемая частота для предсказания характеристик линии.
ЭД и РРВ (ЛК 16)
Ослабление сигнала в линиях с далеко разнесенными передатчиком и приемником
Как теоретические, так и экспериментальные исследования подтвердили, что принимаемая мощность изменяется от расстояния до передающей станции по логарифмическому закону. Этот закон выполняется как для радиолиний вне зданий, так и внутри строений. Средние крупномасштабные потери при произвольном расстоянии от излучателя до приемника описываются выражением
где n ― показатель ослабления, который указывает, с какой скоростью возрастают потери передачи от расстояния; d0 ― расстояние от излучателя до
границы отсчета (опорное расстояние); d ― расстояние между передающей станцией и приемником. Черта над L означает среднее из возможных значений потерь для данного расстояния d .
ЭД и РРВ (ЛК 16)
Ослабление сигнала в линиях с далеко разнесенными передатчиком и приемником
Показатель ослабления для различных условий распространения радиоволн
Важно правильно выбрать подходящее расстояние d0 для
исследования условий распространения. В сотовой связи с большими зонами действия обычно используется расстояние
1 км, в микросотовых системах ― много меньше, например 100 м. Это расстояние должно соответствовать дальней зоне антенны для исключения эффектов ближнего поля.
Значение потерь на опорном расстоянии рассчитывается с помощью формулы распространения в свободном пространстве L(d0 ) 20 lg 4 d0 или исполь-
зуются результаты экспериментальных измерений на расстоянии d0 .
ЭД и РРВ (ЛК 16)
Ослабление сигнала в линиях с далеко разнесенными передатчиком и приемником
Выражение для расчета L не учитывает того, что параметры условий распространения могут быстро изменяться между точками измерений. Результаты проведенных исследований по измерению уровня мощности показывают следующие данные