ЭД / Новая папка (2) / PDF / ЛК 16_ТЭД_и_РРВ_ч_2

ЭД 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