Расчет зон покрытия в системах подвижной радиосвязи с использованием моделей предсказания уровня принимаемого сигнала - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Расчет зон покрытия в системах подвижной радиосвязи с использованием моделей предсказания уровня принимаемого сигнала

Выбор и обоснование модели для прогнозирования уровня радиосигнала. Расчет уровня радиосигнала в точке приема на основе выбранной модели. Определение параметров шумов: тепловых, индустриальных, излучения. Построение частотно-территориального плана.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


Расчет зон покрытия в системах подвижной радиосвязи с использованием моделей предсказания уровня принимаемого сигнала
На основании приведенных выше характеристик радиоканала необходимо произвести следующие расчеты:
· выбор и обоснование модели для прогнозирования уровня радиосигнала
· расчет уровня радиосигнала в точке приема на основе выбранной модели
· расчет отношения сигнал-интерференция и сигнал-шум
· выбор оборудования базовой станции и используемых антенн.
Системы наземной подвижной связи - одни из наиболее быстро развивающихся в сфере телекоммуникаций. По росту числа пользователей эти системы можно сопоставить только с сетью Интернет. Подвижная связь имеет ряд принципиальных отличий от других телекоммуникационных систем, которые явились ответом на два «отягчающих» обстоятельства.
Во-первых, современные системы подвижной связи вынуждены функционировать в условиях острейшего дефицита частотного ресурса. Например, для сетей GSM-900 выделены полосы частот шириной 2х25=50 МГц. Для сравнения наземное телевидение занимает полосу более 400 МГц в близком частотном диапазоне.
Во-вторых, радиоканалы систем подвижной связи имеет, как правило, очень плохое качество. Они характеризуются глубокими замираниями сигнала, высоким уровнем помех и многолучевостью, которая в свою очередь вызывает межсимвольную интерференцию сигналов.
Современная подвижная связь стала возможной благодаря широчайшему использованию новейших научных достижений и технологий, прежде всего в области цифровой обработки сигналов, микропроцессорной техники, адаптивных систем управления.
Построение и эксплуатация различных типов систем и сетей подвижной радиосвязи требует знания принципов расчета зон покрытия и определения уровня сигнала в точке приема. Проектирование систем и сетей подвижной радиосвязи обязательно предусматривает этап размещения базовых станций и расчет зон покрытия для определения ожидаемого уровня сигнала в точке приема.
Целью курсового проекта является рассмотрение положений и принципов расчета линий радиосвязи, входящих в состав сотовых сухопутных подвижных систем связи.
1. Выбор и обоснование модели для прогнозирования уровня радиосигнала
Существует ряд моделей для прогнозирования уровня радиосигнала в СПР: модель Окамуры, модель Хата, модель Ли и многие другие.
Для прогнозирования уровня радиосигнала согласно варианта 6 была выбрана модель Хата, т.к. она наиболее подходит к заданным параметрам. А именно: = 150…1500 МГц - частота радиосигнала; = 30…200 м - высота передающей антенны; = 1…10 м - высота приемной антенны; = 1…20 км - расстояние между антеннами. [2]
Согласно этой модели вместо (1.2) представим уровень УММС (усредненную медианную мощность сигнала) как
радиосигнал излучение частотный прогнозирование
где - суммарное ослабление радиосигнала при распространении для модели Хата при статистическом учете параметров местности ( а - выражено в децибелах, R - в километрах) [1]
Т.к. согласно варианта используется тип застройки В (с меньшей плотностью застройки и менее высокими зданиями), то будем применять в расчетах формулу для пригородной зоны: = А+В lg -С
Здесь аппроксимирующие коэффициенты:
А = A ( f , h 1 , h 2 )=69,55+26,16 lg ( f )   - 13 ,82 lg ( h 1 )- ? ( h 2 );
В= B ( h 1 )=[44,9 - 6 ,55 lg ( h 1 )]
С=С( f )= 2 [ lg ( f /28) 2 ]+5,4;
D = D ( f )=4,7 8 ( lg f ) 2 -19,33 lg ( f )+40,94;
a ( h 2 ) - параметр, учитывающий влияние высоты антенны МС.
Для крупных городов этот параметр слабо зависит от частоты, для средних и малых городов этот параметр зависит от частоты, однако используются две аппроксимирующие формулы:
для средних и малых городов этот параметр зависит от частоты;
В расчетах будем использовать а(h2) для средних и малых городов.
2. Расчет уровня радиосигнала в точке приема на основе выбранной модели
Согласно основному уравнению передачи, уровень мощности принимаемого сигнала:
где p о ( f , r ) = p П + q 1 + q 2 - (а св + а 1 + а 2 ) - уровень мощности сигнала в точке приема при распространении в свободном пространстве;
p П - уровень мощности передатчика БС;
q 1 , q 2 - коэффициент усиления передающей и приемной антенны соответственно, выраженный в децибелах;
а 1 , а 2 - потери в фидере передающей и приемной антенны соответственно;
а св = (4 р r / л) 2 - ослабление свободного пространства;
V ( t ) - множитель ослабления поля свободного пространства.
Согласно расчетам в программной среде MathCAD получаем следующее:
уровень мощности принимаемого сигнала
Мощность тепловых шумов приемной установки, пересчитанных ко входу приемника,
где - коэффициент шума приемника; - постоянная Больцмана; - температура входной цепи.
дБм / Гц при =290 К запишем для уровня мощности теплового шума при указанных численных значений:
Это внешние помехи от систем зажигания автомобилей, промышленного оборудования, шумовые излучения высоковольтных линий и др. В рассматриваемых диапазонах частот преобладают шумы от систем зажигания автомобилей. Для шумов индустриального происхождения коэффициент шума может быть найден по графикам на рис. 2.1. в зависимости от местности: для деловой части города (с высокой плотностью застройки) и высокими зданиями - график А; для жилой части (с меньшей плотностью застройки и менее высокими зданиями) - В; в сельской местности - С. Всем трем местностям соответствует одинаковый наклон графиков примерно 28 дБ/дек. Расстояние между соседними кривыми составляет 6 дБ.
Рис. 2.1 К оценке индустриальных шумов Рис. 2.2 К оценке шумов от ПАТ
Определим коэффициент шума, создаваемый системами зажигания ( n ТА ), при условии что плотность автомобильного трафика ПАТ=500, для f= 800 МГц (определим по кривой 5)
Создаются энергией, излучаемой БС и МС. Несмотря на то, что уровень этого излучения жестко ограничен и весьма мал, с этими шумами приходится считаться на тех территориях, где системы подвижной связи широко распространены. Возьмем n Т3 = 2,5 дБ для БС и n Т3 = 3,5 дБ для МС.
Принимая во внимание, что ТШ от независимых источников суммируются «по мощности», запишем результирующий коэффициент шума:
На границе зоны покрытия должно выполняться условие
где - радиус зоны покрытия; =18 дБ - допустимое значение отношения сигнал-шум, указанное в технических параметрах аппаратуры; = 5…10 дБ - энергетический запас.
Запишем минимально допустимый уровень сигнала на границе зоны покрытия:
Подставив данное выражение в формулу вычислим напряженность поля на границе зоны покрытия
Расчеты проделаем в программной среде MathCAD:
эффективная ширина шумовой полосы приемника
Приняв результирующий коэффициент шума n Т ? 11 дБ, получим уровень мощности ТШ
Сначала положим = 0. Минимально допустимый уровень сигнала на границе зоны покрытия:
Следовательно, напряженность поля на границе зоны покрытия:
Предположим, что = 5 (энергетический запас), тогда минимально допустимый уровень сигнала на границе зоны покрытия равен :
Следовательно, значение напряженности на границе зоны покрытия увеличится:
Расчет отношения сигнал-интерференция
При расчете интерференционных помех модель сети считается однородной. В такой модели все БС имеют одинаковые значения эквивалентной изотропной излучаемой мощности, антенны с круговой диаграммной направленности и одинаковыми высотами. Поляризация радиоволн и условия распространения на всей обслуживаемой территории приняты одинаковыми.
Рассматриваемые помехи попадают на вход приемника МС от БС соседних кластеров. На рис. 3.1. приведен фрагмент частотно - территориального плана (ЧТП), составленного на основе кластера с размерностью N =7. Цифрами 1…7 обозначены частотные группы присвоенные сотам. Рассматриваем воздействие сигнала и интерференционных помех на МС, расположенные в центральной соте. Помехи создают БС, обозначенные М1…М6.
Вместо рис. 2.3. воспользуемся упрощенным рис. 2.4., где местоположение БС - точка О, МС - точка А и местоположение мешающих станций М1…М6. [1]
Рис. 3.1 Фрагмент частотно-территориального плана
Рис. 3.2 Упрощенный фрагмент частотно-территориального план
Расстояние между узлами (соседними) БС:
Длины отрезков М1-О…М6-О равны d . Радиус внутренней окружности ОА - радиус соты R 0 . Расстояние от точки А до МС с номером J обозначим R J .
Мощности сигналов, приходящих на МС, представим в виде (1.3), приняв для своего сигнала и для J - г о мешающего сигнала. Если энергетические параметры БС в сети одинаковы, то отношение медианной мощности J - г о мешающего к медианной мощности своего сигнала
- медианальная мощность j-го сигнала
При нескольких мешающих сигналах на МС воздействует суммарная помеха, медианная мощность которой равна сумме медианных мощностей отдельных сигналов. Медианное отношение сигнал-интерференция :
4. Построение частотно-территориаьного плана
Примем территорию населенного пункта за круг радиусом
Среднее число пользователей АС на 1 км 2 :
За основу частнотно-территориального планирования выберем кластер 7 сот.
Площадь покрытия одной БС равна 18,45 км, при условии что радиус покрытия одной базовой станции равен 2,45 км. Следовательно на территорию 900 км 2 потребуется 48 БС, а именно 7 кластеров.
5. Выбор оборудования базово й станции и используемых антенн
Сегодня сотовая связь развивается гигантскими темпами. Операторы обгоняя конкурентов предлагают много различных услуг. В строительство сетей 2G и 3G вкладываются большие деньги. Естественно, что сотовые операторы хотят эти затраты, как то оптимизировать, снизить, т.к. эти сети разнородные и строительство ведётся в обоих направлениях. Huawei предложили свой вариант решения проблемы, разработали контроллер базовых станций BSC6900, он работает одновременно в двух режимах, как GSM так и UMTS. Так же была разработана Базовуя станцию Huawei DBS3900, которая тоже поддерживает двойной режим работы. Получается, что достаточно купить один контроллер и базовые станции DBS3900 и они будут обслуживать сеть GSM и UMTS (3G). Так же DBS3900 поддерживает плавный переход к сетям 4 поколения, LTE.
Максимальная выходная мощность данной базовой станции составляет 40 Вт
Рис. 5.1. Принципиальная схема Базовой станции DBS3900
Сама базовая станция DBS3900 состоит из трёх частей:
1. BBU - это основная часть БС (Обрабатывает информацию)
Основные характеристики базовой станции DBS3900
· Назначение антенны Приемопередающая
Поддержка антенн Remote Electric Tilt (RET).
Использование антенн RET позволяет настраивать сетевое покрытие путём регулировки угла наклона антенн в автозале. При этом сэкономить затраты на эксплуатацию и обслуживание.
Поддержка антенн с двойной поляризацией, позволяет сократить число антенн в соте.
· Раздельное использование BBU и RRU, компактный дизайн и распределенная установка позволяют сэкономить пространство на сайте и смонтировать BBU и RRU практически в любом месте.
· Распределённая установка также обеспечивает удобство при транспортировке и быстрое развертывание сети.
В данном курсовом проекте был произведен расчет энергетических характеристик в радиоканале БС-МС. Для расчета предлагалось насколько применяемых сегодня моделей предсказания характеристик радиосигнала. Для расчетов была выбрана модель Хата, так как она боле точно подходила под характеристики ТЗ. Был рассчитан уровень ожидаемой медианальной мощности радиосигнала при высоте подвеса антенны 90 м = 101,3 дБ.
Результирующий коэффициент шума, полученный в ходе расчета n т =11 дБм.
Отношение сигнал-шум на входе приемника составляет -95,3 дБ. Отношение сигнал-интерференция составляет 18,8 дБ.
Для ЧТП для территории площадью 900 м 2 было рассчитано необходимое число БС - 48 (радиус покрытия одной базовой станции равен 2,45 км), объединенных в 7 кластеров.
радиосигнал излучение частотный прогнозирование
1. Доцент Стрижаков В.П., к.т.н., доцент Барабанова Е.А., к.т.н., доцент Мальцева Н.С. - Методическое руководство по выполнению курсового проекта «Расчет зон покрытия в системах подвижной радиосвязи с использованием моделей предсказания уровня принимаемого сигнала» для студентов, обучающихся по направлению 210400 «Телекоммуникации» / АГТУ. Астрахань, 2010. - 48 с.
2. Пищин О.Н., к.т.н., доцент кафедры «Связь» - Справочник по расчётам в системах подвижной радиосвязи, - Астрахань - 2010. - 112 с.
3. http://seoofis.ru/bazovaya-stanciya-huawei-dbs3900/ - Статья «Что такое Базовая станция Huawei DBS3900»
4. http://www.mforum.ru/093185.htm - Статья «Huawei Technologies DBS3900»
Энергетический расчет трассы: шумов, уровня мощности сигнала в точке приема при распространении в свободном пространстве, усредненной медианной мощности сигнала для квазигладкой поверхности. Выбор оборудования базовой станции и используемых антенн. курсовая работа [839,8 K], добавлен 06.05.2014
Проведение расчета уровня сигнала в точке приема с целью определения влияния отраженных от поверхности земли лучей на устойчивость связи. Методы повышения эффективности систем подвижной радиосвязи: использование радиоузловой структуры и секторных антенн. контрольная работа [981,4 K], добавлен 06.03.2010
Использование для построения модели сети сухопутной подвижной связи технологии IMT Advanced, которая относится к четвертому поколению мобильной связи. Расчет частотно-территориального планирования, построение модели блока системы подвижной связи. курсовая работа [871,7 K], добавлен 16.02.2013
Предварительный расчет частотно-территориального планирования однородной сети сухопутной подвижной связи. Моделирование радиопокрытия на электронной географической территории. Обоснование и выбор схемы электрической структурной обработки сигнала передачи. курсовая работа [894,4 K], добавлен 13.02.2013
Принципы определения граничных частот многоканального сигнала для заданных параметров. Особенности оценки линейного спектра сигнала спутниковой связи. Анализ уровня сигнала на входе приемника. Мощность тепловых шумов на выходе телефонной коммутации. контрольная работа [106,6 K], добавлен 28.12.2014
Обзор способов передачи и приема сообщений. Разработка стационарной системы радиосвязи; выбор и обоснование структурной схемы, расчёт основных технических характеристик: излучаемые частоты, параметры радиосигнала, помех, типа антенн; мощность передатчика. курсовая работа [3,2 M], добавлен 12.04.2012
Разработка оптимальных, по критерию максимального правдоподобия, методов оценки параметров сигнала при измерениях за время, не кратное периоду. Алгоритмы оценок параметров радиосигнала при симметричном измерительном интервале. Погрешности алгоритмов. дипломная работа [3,0 M], добавлен 26.10.2011
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Расчет зон покрытия в системах подвижной радиосвязи с использованием моделей предсказания уровня принимаемого сигнала курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Реферат Про Осанку Кратко
Дипломная работа по теме Совершенствование системы мотивации персонала (на примере ООО 'ТФК')
Реферат: Акт обследования и гигиенической оценки стоматологической поликлиники. Скачать бесплатно и без регистрации
Сочинения 15.1 Огэ Русский
Объемные Изображения В Скульптуре Реферат
Курсовая работа: Специфика сельской культурно-досуговой работы
Технологичность Социальной Работы Реферат
Курсовая работа по теме Война как продолжение политики насильственными средствами
Курсовая работа по теме Оценка состояния и использования основных фондов предприятия
Реферат: Weed Essay Research Paper The Marijuana Reform
Сочинение Огэ Счастье По Тексту Толстого
Контрольная Работа На Тему Релігія Ісламу
Контрольная Работа Математика 6 Класс Десятичные Дроби
Реферат: Отчет по преддипломной практике в банке
Методичка На Тему Пояснення Різних Станів Речовини З Погляду Атомно-Молекулярного Вчення
Курсовая работа по теме Страховые услуги в Российской Федерации
Особенности Российской Коррупции Реферат
Реферат по теме Формування естетичних смаків учнів на уроках трудового навчання
Курсовая работа по теме История развития Санкт-Петербургского метрополитена
Доклад: Добавки к бетонам. Ускорители твердения
О некоторых целях и средствах обеспечения эффективной деятельности сотрудников юридической клиники - Государство и право реферат
Аудит расчетов с бюджетом по налогам и сборам - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Объекты коммерческого права - Государство и право контрольная работа