Расчет радиопокрытия зоны обслуживания.
Как сказано выше, исходными данными для расчета должны быть:
- топографическая карта застройки, по которой определяется площадь
зоны радиопокрытия SZ (рисунок 3.1);
- мощность передатчика базовой станции РBTS (Вт);
- пороговая чувствительность приемника РMSmin (дБм);
- максимальное число каналов, организуемое в базовой станции NK ;
- количество каналов на несущую NVK ;
- коэффициент усиления антенны базовой станции BТS – GBTS;
- коэффициент усиления антенны мобильной станции MS – GMS ;
- рабочая длина волны – λ (м);
- коэффициенты затухания фидеров, соединяющих выход передатчика
со входом антенны – αBTS ( дБ/м) и выход антенны со входом приемни-
ка - αMS ( дБ/м);
- длина фидера, соединяющего выход передатчика со входом антенны –
ℓфBTS (м) ;
- длина фидера, соединяющего выход антенны со входом приемника –
ℓфMS (м) ;
- допустимое отношение мощности сигнала к мощности сокональных
помех (S/I)доп ;
- параметр распространения радиоволн – «n» характеризует закон изменения плотности потока мощности с расстоянием в зависимости от условий распространения: для однолучевой модели распространения в свободном пространстве величина n = 2; для многолучевой модели распространения в городских условиях (плотная застройка, высота антенны BTS h1 ≤ 100 м) величина n = 4; для многолучевой модели распространения в условиях пригорода, лесных массивов, обычно 3 < n < 4.
Рисунок 3.1.Топографическая карта обслуживаемой территории.
Максимальный радиус соты рассчитывается по формуле:
В зависимости от условий местности (городская застройка, сельская местность, лесной массив и т.д.) должен учитываться соответствующий поправочный коэффициент. Грубо можно учитывать два момента – в условиях прямой видимости можно учитывать поправочный коэффициент 1,4, а в условиях непрямой видимости – 0,7 ÷ 0.4
Максимальная площадь макросот определяется по формуле:
При этом число макросот в зоне обслуживания составит:
Коэффициент соканального повторения q = D/Rmax определяется по формуле:
где параметр распространения радиоволн n для однолучевой модели распространения в свободном пространстве рекомендуется брать n=2; для многолучевой модели распространения в городских условиях (плотная высотная застройка) величина n ≈4; для многолучевой модели распространения в условиях пригорода, лесных массивов, величинe n рекомендуется выбирать в пределах 3 < n < 4.
Число сот в кластере ( то есть порядок кластера) находится по формуле:
При этом число кластеров в зоне обслуживания находится следующим образом:
Коэффициент повторного использования частот при этом составляет:
С = 1/Nck
3.3.Частотное планирование сети и план размещения БС
При распределении радиочастотных каналов в сотовой сети возможны два подхода [13]:
- фиксированное распределение;
- динамическое распределение.
При фиксированном распределении каналов определенное их подмножество постоянно закрепляется за определенными сотами, при этом это подмножество каналов повторно используется в сотах, разделенных между собой интервалом повторного использования. То есть каналы закрепляются в пределах кластеров и далее они повторяются от кластера к кластеру в пределах общей зоны обслуживания. Поэтому при детерминированном распределении число каналов определится следующим образом:
а) общее число каналов, выделенных всей сотовой системе в пределах кластерной зоны обслуживания, которое, в свою очередь, определится как отношение полосы частот всей системы ∆fS (для стандарта GSM ∆fS=25 МГц) к частотному разносу каналов fS (fS = 0,2 МГц): nsysk = (∆fS/ fS) – 1=124 канала;
б) число каналов на одну соту (при числе сот в кластере Nск): nc = nsysk/ Nск. Кроме этого два канала должны быть выделены для системы управления (сигнализации);
в) число каналов, выделяемых для всей зоны обслуживания, состоящей из Nк: nz = Nк · nsysk. Данное число каналов обеспечивает выбор свободного канала при перемещении мобильной станции из подмножества каналов в соответствующих сотах и кластерах. При этом, если мобильная станция не пересекает соту обслуживания, то предполагаемая нагрузка для подмножества каналов равна произведению интенсивности новых вызовов А на среднюю продолжительность разговора ‹τi› (продолжительность занятости канала). Это условие остается приблизительно справедливым, если произведение средней продолжительности разговора на среднюю скорость движения мобильной станции VMS мало по сравнению с размерами соты: ‹τi›‹VMS› ≤ Rmax.
При пересечении границы соты и переходе мобильной станции на новую частоту, выделяемую новой базовой станцией BTS, необходимо учитывать следующие факторы: 1)средняя продолжительность разговора ‹τi› в каждой соте уменьшается, так как вызов, возникший в пределах соседней соты, освобождает канал преждевременно; 2)эффективная интенсивность поступления вызовов возрастает на величину интенсивности пересечения мобильными станциями границ сот, так как вызов, поступающий в новую соту, требует для своего обслуживания канала в новой соте, точно также как и заявка на обслуживание, возникшая в пределах этой новой соты.
Динамическое распределение каналов в сотовой системе связипредполагает, что любой канал может быть использован в любой соте обслуживания. Каналы распределяются при этом для обслуживания вызовов с учетом состояния системы на основе определенной стратегии распределения каналов, которая должна оптимизировать некоторые параметры системы с учтом ограничения на повторное использование каналов. Поиск с целью выделения канала для определенной соты в определенный момент времени включает в себя перебор всех каналов, выделенных для системы, и нахождение свободного канала, или множества каналов для MS в данной соте. Свободными считаются все неиспользованные каналы, расположенные на расстоянии от рассматриваемой соты, меньше, чем допускается заданным отношением q = D/R. Если такой канал найти не удается, то в данной соте в этот момент времени нельзя обслуживать вызов. Поиск канала может осуществляться некоторым регулярным образом среди всех выделенных каналов или по случайному закону. Если в наличии оказывается более одного канала, то выбор канала должен быть сделан в соответствии с некоторой стратегией оптимизации. Эта стратегия может быть основана на таких критериях, как порядок поиска, взвешенное расстояние до остальных сот, использующих тот же самый канал при минимальном отношении D/R или даже на случайном выборе. В настоящее время в стандарте GSM из центра коммутации реализуется автоматический выбор с использованием динамического распределения каналов.
Дата добавления: 2020-10-25; просмотров: 485;