
- •Исходные данные
- •1 Введение. Использование цифровых радиорелейных линий в сотовых сетях подвижной связи
- •2 Особенности проектирования цррл в диапазоне 15-38 гГц
- •2.1 Отличия цифровых ррл от аналоговых, достоинства и недостатки.
- •2.2 Понятие ствола, частотного плана, способы резервирования.
- •2.3 Структурные схемы цррл в целом, оконечной, промежуточной, узловой ррс, их функции.
- •3 Факторы влияющие на распространение радиоволн в диапазоне 15-38 гГц
- •3.1 Область пространства существенная при распространении радиоволн, принцип Гюйгенса, зоны Френеля.
- •3.2 Замирания, их причины и разновидности. Рефракция, ее причины и разновидности.
- •4 Выбор типа аппаратуры dmr
- •5 Построение продольного профиля одного интервала связи.
- •6 Определение допустимых пределов изменения сигнала на входе приемника.
- •7 Рассчитаем процент неготовности спроектированной ррл.
- •8 Построение диаграммы уровней на рассматриваемом интервале связи
- •Литература
4 Выбор типа аппаратуры dmr
Т.к. задана средняя частота рабочего диапазона 21,3 ГГц, выберем аппаратуру типа DMR 23W.
Технические характеристики аппаратуры:
Тип |
DMR 23W |
Назначение |
Организация местных и внутриузловых цифровых радиосетей связи. Местные, областные радиорелейные линии. |
Диапазон частот, ГГц |
21,2..23,6 |
Мощность передатчика, дБм |
+16 |
Скорость передачи Мбит/с |
2х2,048 |
Порог включения замещающего генератора, дБм |
-84 |
Промежуточная частота, МГц |
140 |
Вид модуляции |
НФМ |
Коэф. шума приемника, дБ |
10 |
Вид передаваемой информации |
2 цифровых потока по 2,048 Мбит/с |
Производитель |
Nokia(Финляндия) |
5 Построение продольного профиля одного интервала связи.
Определение высоты подвеса антенн.
По данным высотных отметок профиля построим его:
Рисунок 5.1 -- Продольный профиль интервала связи.
Определим, по графику, расстояния от наивысшей точки рельефа до антенн:
4,68км;
8,32км.
Рассчитаем радиус первой зоны Френеля:
6,49м,
Определим высоты антенн для прямой видимости:
=
27,12м.
Рассчитаем расстояние между радиусом первой зоны Френеля и наивысшей точкой рельефа:
2,28
м.
Определяем высоты подвеса антенн:
35,89м.
Нежелательно чтобы высоты антенн были одинаковыми. В этом случае отраженная (в середине трассы) волна может прийти в противофазе и попадем в интерференционный минимум.
6 Определение допустимых пределов изменения сигнала на входе приемника.
,
дБ
,
где
16дБм–
мощность передатчика,
=
-84дБм
– порог
включения замещающего генератора,
– ослабление
за счет загазованности тропосферы и
затухания в свободном пространстве,
дБ.
определяется по формуле:
,
дБ,
где
-- затухание в свободном пространстве
и
– коэффициенты усиления приемной и
передающей антенн.
Рассчитаем :
,
дБ,
где
-- ослабление за счет поглощения в газах.
Рассчитаем G1 и G2.
,
дБ,
где D1,2 – диаметр приемной и передающей антенн, м. D может быть равно 0,6; 1,2; 1,8 м – рекомендовано МСЭ.
Пусть
м,
тогда:
дБ,
Рассчитаем Lat:
,
дБ,
где
–
суммарное удельное затухание, дБ,
d – длина интервала связи, км.
,
дБ/км,
–
удельное
затухание в кислороде, дБ/км,
– удельное
затухание в водяных парах, дБ/км.
=0,01428
дБ/км;
=0,01675
дБ/км.
Здесь ρ = 7,15 г/м3 при 15ºС (влажность 60%), f – частота в ГГц.
Т.к. заданная температура равна 15ºС, рассчитывается по формуле:
=0,03137
дБ/км.
Ослабление за счет дождя: (наверное в газах)?
0,4
дБ.
Затухание в свободном пространстве:
141,75
дБ.
Ослабление за счет загазованности тропосферы и затухания в свободном пространстве:
62,49дБ.
Запас на замирания:
35,29дБ.
7 Рассчитаем процент неготовности спроектированной ррл.
ЦРРЛ считается неготовой (непригодной к эксплуатации), если в одном или двух направлениях передачи за последовательные 10 сек выполнились два условия:
цифровой сигнал прервался (включая выравнивание скоростей и временную потерю синхронизации);
вероятность ошибки составляет более чем 10–3…10–4.
Готовность ЦРРЛ считается восстановленной, если за 10 сек в обеих направлениях восстанавливается передача, т.е. выполняется два условия:
цифровой сигнал восстановился, т.е. произошло выравнивание скоростей и восстановление синхронизации;
вероятность ошибки стала меньше 10–3…10–4.
Процент неготовности рассчитывается исходя из запаса на замирания М=35,29дБ.
Рассчитаем процент неготовности для РРЛ длиной d=13 км.
50 км – 0,1 % (максимально допустимое значение)
d км – x %; d – длина РРЛ, км.
,(%),
Для расчета процента неготовности РРЛ нам потребуется знание величины ослабления сигнала на интервале связи за счет осадков, частоты и видов поляризации.
Удельное затухание в осадках:
,
дБ/км,
где k, a – коэффициенты, зависящие от частоты и вида поляризации;
R = 26 – интенсивность осадков, мм/ч.
1) При вертикальной поляризации:
,
дБ/км,
При горизонтальной поляризации:
,
дБ/км,
f = 21,3 – частота, ГГц.
Рассчитаем ослабление сигнала за счет осадков на рассматриваемом интервале для двух видов поляризации.
,
дБ,
где dэфф – эффективная длина интервала, км.
,
км,
где d = 13 – длина интервала, км.
,
км,
R = 26 – интенсивность осадков, мм/ч.
Находим ослабление A0,1 за счет осадков на интервале для вертикальной и горизонтальной поляризации.
При вертикальной поляризации:
,
дБ,
При горизонтальной поляризации:
,
дБ.
Выбираем меньшее значение, т.е. выбираем вид используемой поляризации - горизонтальная.
Рассчитаем процент неготовности ЦРРЛ за счет дождя.
,
где p – процент неготовности ЦРРЛ при дожде;
M = 35,29 – запас на замирания, дБ,
A0,1 =6,2 – затухание в дожде, дБ. Почему 6,2 дБ? Получилось 20,5 дБ или 12,4 дБ (выбираем меньшее)
Для расчета p необходимо прологарифмировать левую и правую части уравнения.
Получили квадратное уравнение:
Решая, находим два значения lgp.
Вычисляем
оба значения p
и выбираем более подходящее (то, где
).
Выбираем
Полученное значение p меньше максимально допустимого уровня x = 0,026, %.
Расчет нормы неготовности за наихудший месяц работы.
где p2 – процент неготовности ЦРРЛ за месяц,
pw – процент неготовности ЦРРЛ за месяц.
Рассчитаем процент времени срыва связи за счет влияния многолучевого распространения радиоволн. Для учета влияния многолучевости нужно знать топографические и климатические условия, влияющие на прохождение сигнала.
Вероятность срыва связи для наихудшего месяца работы может быть определена по формуле:
,
долей единицы,
где
– фактор ослабления (топографический
и климатический).
С = 2 – умеренный континентальный климат.
Q = 1,5 – ровная местность, водная поверхность.