метода РАЗРАБОТКА ТЕРРИТОРИАЛЬНОЙ МОДЕЛИ 2013

nf.– определяется по формуле (45).

В сетях с OFDMA с базовой технологией IMT Advanced частота несущего колебания f0 определяется, как среднее между fв и fн. А частота несущего колебания подканала в выделенном диапазоне частот Дрч определяется с помощью выражения

где n – номер подканала, а радиоканал может занимать диапазоны 5, 10, 15, 20, 30 и 1,4 МГц или 3,5 МГц; номер подканала n – это и число точек преобразования Фурье, так как для его формирования используется быстрое преобразование Фурье (FFT);

f0 – центральная частота, поэтому номера подканалов могут быть и положительными и отрицательными, например, n= 1 .

При использовании OFDMA ортогональные подканалы назначаются с помощью программного обеспечения, осуществляя быстрое

преобразование Фурье для n= 1 , 4 9 23 13 количество которых определяется качеством связи, которое потребовал абонент.

Затем надо рассчитать общее количество физических (частотновременных или кодово-временных или частотно-кодовых каналов), если используется двойной метод множественного доступа или каналов, если используется один тип доступа.

41

базовой технологии используется код OVSF. Код OVSF строится согласно кодовому дереву рисунка 10

С4,1=(1,1,1,1)

Рисунок 10 – Кодовое дерево кода OVSF

Выбираем максимально возможное значение расширяющих кодовых слов по техническим характеристикам, оно должно быть кратным

2r , например, 23 8 . Тогда существует 15 кодовых слов, из которых ортогональными являются только те кодовые слова, которые находятся в не родственных ветвях. Их только четыре в восьмиразрядном ря-

ду. Это С8,1 , С8,3 , С8,5 , С8,7 и С8,2 , С8,4 , С8,6 , С8,8 . Затем можно назна-

чить коды для BS. Так как С=3, в BS1 используем код С8,1 или С8,2, в BS2 код С8,3 или С8, 4, в BS3 код С8,5 или С8, 6. Оставшиеся кодовые слова С8, 7 и С8, 8 можно использовать как резервные или назначить BS,

которая обслуживает территорию, где большая плотность населения. Результат кодового планирования необходимо представить в виде таблицы. Для приведенного примера это таблица 7.

Таблица 7–Планирование кодовых каналов для базовых станций

Для сетей использующих код Уолша кодовые слова составляются согласно матрице [2, с. 302]. Единичная матрица строится

43

А матрица k-ого порядка имеет вид

Сформулировав матрицу 64×64 разряда, выбираем из нее строки (столбцы) с номерами от W00 до W63. Все строки (столбцы) ортогональны друг другу, поэтому их можно назначать для BS кластера по методике изложенной для кода OVSF, но брать можно и соседние строки. В результате можно организовать 64 кодовых канала. Например, применяя С=3 в каждой BS можно организовать 21 кодовый канал, а один канал будет резервным или будет использоваться в BS с большей плотностью населения. Тогда распределение кодовых каналов имеет вид таблицы 8.

Таблица 8 –Кодовые каналы базовых станций С=3

Затем необходимо исследовать корреляционные свойства назначенных кодов кодовым каналам. Проделаем это на основе примера. Например, согласно матрице

выберем кодовые слова W00=1111 и кодовое слово W01=1-11-1.

44

Тогда взаимная корреляционная функция двух кодовых слов W00 и

W01

k 0

где n – количество разрядов;

τ – длительность одного разряда.

Для нашего примера nτ=4 разряда

R(x)=(1·1+1·(-1)+1·1+1·(-1))=0.

Т. е. кодовые слова W00 и W01 не коррелируют, не взаимодействуют, они ортогональны, и процесс приемо-передачи сигналов не возможен.

Аналогично рассуждая, автокорреляционная функция для W00

n

AX nt W00 W00 = 1·1+1·1+1·1+1·1=4

k0

т. е. наблюдается корреляция (взаимодействие, совпадение) кодо-

вых слов W00 и W00.

Это же наблюдаем и для кодового слова W01.

n

AX nt W01 W01 = 1·1+(-1)·(-1)+1·1+(-1)·(-1)=4

k 0

Поэтому, если пользователи имеют одинаковые расширяющие кодовые слова Wmn при приеме и передаче, то связь возможна, а если разные, то нет.

Если сдвинуть W01 на 1 разряд

1 -1 1 -1 → -1 1 -1 1 и R(x)= 1·(-1)+(-1)·1+1·(-1)+(-1)·1=0

т. е. копия и основное кодовое слово не коррелируют, не взаимодействуют, поэтому многолучевое распространение может не влиять на качество приема, но это не всегда.

Проделав такую процедуру для всех кодов, назначенных для BS кластера, некоторые кодовые слова надо будет исключить, так как они

45

не ортогональны, т.е. имеется шум не ортогональности. Тогда придется добавить лишние, не используемые кодовые слова.

каналов nk , необходимо обосновать режим работы сети FDD или ТDD, пояснить как чередуется последовательность работы приемника

ипередатчика базовой и мобильной станций. И обосновать метод множественного доступа, который используется в проектируемой сети

изадан в КП согласно базовой технологии таблицы 1. В результате

f или

P ( f ) , которые должны содержать основные параметры метода множественного доступа и режима работы сети (дуплекса).

Затем согласно территориальному планированию необходимо для каждой базовой станции кластера назначить значения несущих частот

из списка ранее рассчитанного f n и f n! , указать номера радиоканалов,

кодовых и временных каналов для них. Номера для BS могут распределяться согласно заданному стандарту и ранее приведенным расчетам. Но необходимо учесть особенности организации множественного доступа и дуплекса для каждого из стандартов.

Например, если используется стандарт GSM, то частотные каналы одной базовой станции, могут находиться на расстоянии 4 f и может использоваться статическое и динамическое распределение частотных каналов [2, c.181].

Для сетей использующих сразу несколько множественных доступов, например, FDMA/TDMA/TDD, можно использовать и рядом находящиеся номера каналов, так как из-за TDMA можно разделить соседние радиоканалы. Это относится к сетям сотовой связи стандар-

тов IMT-MC-450, UMTS, DECT, IEEE802.16, CDMA 2000, WCDMA, IEEE802.11, PACS, PHS, Hyper LAN2 и OFDMA. При этом необходи-

мо учитывать технологию MIMO, которая может использоваться в сетях четвертого поколения [9, c.169, 157] и [13, c. 556–564] с базовой технологией IMT Advanced c FDD и TDD.

46

Сети стандарта TETRA могут использовать базовые станции, несущие которых могут располагаться на расстоянии (6…10)∆f, для уменьшения интерференционных помех от соседних базовых станций.

Зная вероятность отказа в соте РОТК, и рассчитав и выбрав количество физических (частотно-временных и кодовых) каналов n, можно определить трафик соты АС с помощью формулы

Например, согласно ранее приведенным расчетам, указаниям и требованиям заданного стандарта, например GSM900, семь BS могут

47

работать на радиоканалах с номерами, следующими через 4. Они приведены в таблице 9.

Таблица 9–Номера радиоканалов базовых станций

FDMA+TDMA, например, для BS с номером 3 для кластера с С=7. Распределение каналов и FDD для BS3 приведено на рисунке 10. А метод множественного доступа в этой же базовой станции представлен на рисунке 11.

На таких рисунках необходимо указать: дуплексный разнос, длительность слота tc и длительность кадра tк, мощности передатчиков базовой и мобильной станций, частоты и номера каналов, полосу частот канала.

48

–разместить J BS на заданной электронной географической территории, согласно ранее разработанной территориальной модели;

–провести коррекцию размещения BS в зависимости от географических особенностей территории, указать географические координаты размещения BS, произвести визуализацию расчета радио покрытия, радио видимости и профиля трассы в пределах от BS1 до R в направлении BS2;

–выбрать и обосновать технические характеристики сетевого оборудования BS;

–представить цветную географическую карту обслуживаемой территории с полученным радиопокрытием и рисунок трассы в пределах от BS1 до R в направлении BS2.

Для выполнения этой части курсового проекта необходимо выполнить пункты:

1 Открыть папку программы RPS 2 и ознакомиться с содержанием файлов Word “Руководство пользователя’ и “Дополнение к руководству пользователя” в папке Doc.

2 Открыть проект нажав файл rps 64dr”, а затем “Открыть” в раскрывшемся окне, и потом “Cellular. Pro”. Наблюдать географическую электронную карту местности, найти заданный населенный пункт.

3 Удалить все имеющиеся BS и оборудование, (можно удалять в процессе введения данных для своего варианта задания на курсовой проект).

4Установить параметры проекта, нажав функцию “Проект”, а затем “Параметры проекта”: коэффициент кривизны Земли – 1,33, Средняя температура – 15С, потери в атмосфере на 1км – 0,1 дБ, зона до- ждей–Е, климат – континентальный умеренный, максимальная дальность связи – 90 км.

5Установить параметры сети – сотовая, название сети – наименование базовой технологии. Остальные параметры – как задано курсовым проектом.

6Разместить J приемопередатчиков BS на электронной карте территории, начиная с населенного пункта, указанного в задании. BS размещать на ранее рассчитанном расстоянии, согласно рисунку 7, выбрав только J BS из состава кластера С. Обязательно в состав J BS должна входить BS1, в зоне обслуживания которой плотность населе-

50