Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Розрахунок системи GSM-900
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Кафедра Телекомунікації
Інформація про роботу
Рік:
2004
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Радіомережі зв'язку
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА ІНСТИТУТ ТЕЛЕКОМУНІКАЦІИ, РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ
ТА ЕЛЕКТРОННОЇ ТЕХНІКИ КАФЕДРА "ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЇ"
КУРСОВА РОБОТА
з дисципліни "Радіомережі зв 'язку "
на тему: "Розрахунок системи GSM-900"
.гр. ІМЗз-6 Харитонов А. В. прийняв: Климаш М. М.
Львів-2004
Зміст
1.Теоретичні відомості З
Вимірювання в системі GSM З
Загальні принципи вимірювань З
Вимірювання, які проводить рухома станція 4
Вимірювання окремих параметрів 6
Вимірювання помилок частоти і фази 6
Вимірювання потужності 7
Вимірювання міжканальної інтерференції 7
Вимірювання чутливості приймача 8
2. Проектування коміркової мережі мобільного зв'язку стандарту GSM- Ю 900 Львівської області.
Розрахунок радіотрафіку і параметрів комірки для заданих вихідних 10 даних з врахуванням спільноканальної інтерференції.
План розподілу частот. 11
Ущільнення даної території 12
Оцінка покриття території комірки електромагнітним полем. 14
Техніко-економічна оцінка. 14
План нумерації мобільних елементів. 15 Санітарний паспорт (СВ) джерела випромінювання електромагнітної 16 енергії. Базова станція LVI MOR SANG GSM-900 Львівська область,
м.Львів
Висновок 19
Список використаної літератури 20
1.теоретичні відомості Вимірювання в системі GSM
В специфікації GSM багато уваги присвячено створенню вимірювальних і тестових процедур, завдяки яким можна однозначно оцінити, чи даний пристрій відповідає стандарту GSM. В розділі спочатку представлено загальні принципи виконання вимірювань та вказано, де вони використовуються (п.13.1). Далі детально описано конфігурацію блоку вимірювань та вимірювання окремих параметрів рухомих станцій (п.13.2). Останній пункт розділу присвячено вимірюванням базових станцій (п.13.3).
Загальні принципи вимірювань
Специфікація системи GSM містить правильні (еталонні) величини сотень параметрів, точно описаних процедур, а також значну кількість таблиць і рівнянь, які характеризують типові та граничні величини цих параметрів. Правильна взаємодія окремих пристроїв системи GSM та не конфліктне співіснування системи GSM з іншими радіосистемами є можливими тільки тоді, коли будуть впроваджені високо точні методи перевірки, в результаті яких стане відомо чи норм передбачених специфікацією GSM фактично дотримуються всі пристрої працюючі в системі. З опису тестів, які повинні бути виконані з метою перевірки відповідності пристроїв вимогам стандарту, складається інтегральна частина специфікації GSM. Потреба у вимірювальних пристроях для системи GSM з'явилась перший раз на етапі опрацювання системи і стосувалася пристроїв для потреб лабораторій вимірювань та розвитку. Ця перша генерація вимірювальних пристроїв, використовувана переважно виробниками пристроїв системи GSM, часто не виходила зі стадії прототипу. Разом з впровадженням в експлуатацію системи GSM з'явився попит на тестуючі пристрої для гомологації обладнання, а саме рухомих станцій та підключення до сервісних і обслуговуючих робіт. Потреба у вимірювальному обладнанні, як зі сторони виробників обладнання так і операторів систем GSM, та передбачуване велике розповсюдження системи GSM у світі привело до створення широкої гамми спеціалізованих вимірювальних та тестуючих пристроїв. Доступні на ринку пристрої призначені для різних видів використань, які можна поділити на наступні основні групи:
вимірювальні роботи та розвиток зв'язані з проектуванням рухомих та базових станцій, як в аспекті опрограмування так і обладнання;
гомологація обладнання;
виробництво обладнання та контроль якості;
сервіс та обслуговування системи;
планування мережі.
Конструкція вимірювальних пристроїв для системи GSM ставить перед проектантами відносно високі вимоги. Імпульсний режим роботи передавачів вимагає дуже точних вимірювань вихідної потужності сигналу та точної циклової синхронізації в вимірювальному пристрої, необхідної для вимірювання тривалості інтервалів включення та виключення передавачів в окремих часових інтервалах TDMA (детальніше п. 7.2.2). Додатково, вимірювальні пристрої повинні мати широку динаміку, щоб можна було виміряти характеристики включення і виключення передавача рухомої або базової станцій. Критерії, які використовуються для оцінки якості модуляції повинні бути достосовані до модуляції GMSK та імпульсного способу передачі. Для застосування цифрової передачі потрібно використовувати способи оцінки якості прийнятого сигналу більш наближені до методів вимірювання використовуваних в системах провідної передачі даних, а не методи оцінки якості, наприклад, типові для аналогових коміркових систем. Додаткових тестуючих пристроїв вимагає також контроль за обміном величезною кількістю сигналізаційної інформації в інтерфейсах системи GSM.
Найвищі вимоги, щодо швидкості і точності перебігу тестуючих процедур, ставляться при виробництві обладнання GSM. При вимірюваннях виконуваних для контролю та розвитку використовуються ті самі тести, що і при виробництві обладнання GSM, але з меншими формальними вимогами до перебігу тестуючих процедур та їх швидкості. В цьому випадку найважливішою є точність вимірювань та їх еластичність, тобто можливість модифікації тестуючих процедур. Гомологічні процедури об'єднують вимоги, які зустрічаються при виробництві обладнання та планово-вимірювальних роботах. Вони вимагають від вимірювальних пристроїв, з одного боку еластичності, а також з іншого боку, нормалізованих тестуючих процедур.
Для гомологації рухомих станцій створений стандартний тестовий пристрій, так званий системний симулятор (англ. system simulator) здатний виконувати всі проводити всі тести і вимірювання описані в специфікації GSM. Тести охоплюють радіовимірювання, тести сигналізації, аудіосигналу та кодера і декодера мови. До початку впровадження системи в 1991 році ще не встигли опрацювати так званий пойний комплект тестів FTA (англ. Full Type Approval) і було вирішено ввести так званий тимчасовий комплект тестів ІТА (англ. Interim Type Approval) з пониженими вимогами відносно вимірювального обладнання. На даний час повна версія вимог FTA є доступною і вже використовується.
Нижче буде описана будова, для прикладу, тестуючого комплекту використовуваного у вище описаних застосуваннях. Будуть описані також вимірювання окремих радіопараметрів рухомих та базових станцій.
Вимірювання, які проводить рухома станція
Тестуючий пристрій
На м представлено функціональну схему тестуючого пристрою. Пристрій служить для виконання вимірювань в радіоз" єднанні та сигналізаційних тестів перевіряючих правильність роботи рухомої станції. Коротше кажучи, показаний на мал. 13.1 пристрій симулює для тестуючих цілей всі ті функції і процедури стаціонарної інфраструктури системи GSM, які можна побачити в радіоінтерфейсі зі сторони рухомої станції. Пристрій складається з цифрової частини, аналогової та комп'ютера класу PC. Компьютер виконує функції інтерфейсу з персоналом, який проводить тестування, а також завдяки спеціальному опрограмуванню, дозволяє створити умови для вимірювань, а також запустити і контролювати за виконанням тестів. Результати тестів висвітлюються на екрані і записуються в пам'яті комп'ютера.
Цифрова частина тестуючого пристрою складається з п'яти модулів. Модуль сигналізації відповідальний за всі сигналізаційні функції першого рівня, другого і третього моделі ISO/OSI (детальніше п. 11.1). Сигналізаційні повідомлення третього рівня для каналів "вгору" і "вниз" подаються з комп'ютера. Модуль сигналізації підготовляє сигналізаційні повідомлення для передачі в радіоканал. В цьому модулі також перевіряється правильність сигналізаційних повідомлень отриманих з тестованої рухомої станції. Функції другого сигналізаційного рівня виконуються автоматично, тестуючий пристрій дозволяє симулювати появу помилок в сигналізаційних циклах. Модуль кодера відповідає за канальне кодування інформаційних і сигналізаційних даних та за створення пакетів, тобто введення тренувального інтервалу, кінцевих бітів та значників основної частини. Пристрій дозволяє проводити тестування в режимі без шифрування і з шифруванням передачі. В режимі з шифруванням в блоці кодера до сигналу додається модуль-2? попередньо узгоджений шифрувальний інтервал. Закодовані цифрові дані з виходу кодера передаються в модулятор у аналогову радіочастину. Модуль управління в цифровій частині керує роботою модулів в радіочастині згідно з прийнятими умовами тестування.
В аналоговій частині знаходяться: локальний генератор та по два блоки для напрямку передачі і для напрямку прийому. В передавальній частині модулятор виконує модуляцію GMSK на проміжній частоті а потім переноситься в діапазон радіочастот. Лінійний, вихідний блок обмежує амплітуду сигналу і передає сигнал коаксіальним кабелем до антенного гнізда рухомої станції. До функцій аналогової радіочастини тестуючого пристрою в передавальній частині належить також і вибір відповідної частоти радіоканалу та виконання реального скакання по частотах. В приймальній частині знаходиться лінійний вхідний пристрій, аналогічний до вихідного в реальній базовй станції, а далі модуль конверсії частоти, який переносить прийнятий сигнал з радіочастоти до основної смуги. В цифровій частині демодулятор GMSK приймає рішення відносно бітів, що передаються в каналі. Ці біти дальше декодуються в канальному декодері, після чого передаються керуючою шиною до модуля сигналізації.
Нижче подано основні функції тестуючого пристрою на прикладі пристрою CTRS 02 фірми ROHDE & SCHWARZ , який використовується для тестування рухомих станцій системи-GSM. Пристрій CTRS 02 виконує наступні функції:
* симуляція функцій базової станції (однієї комірки), виконання сигналізаційних процедур між базовою станцією і тестованою рухомою станцією;
* виконання сигналізаційних процедур першого, другого і третього рівнів, висвітлення протоколів (сигналізаційних повідомлень) в мнемонічній формі;
* тестування роботи кодера і декодера мови рухомої станції;
* вимірювання радіопараметрів передавача рухомої станції: максимальної потужності, перебігу включення і виключення передавача, помилки фази і частоти;
вимірювання чутливості приймача рухомої станції;
симуляція затримок передачі в напрямку від рухомої станції;
нумерація і графічне представлення результатів на екрані монітора комп'ютера.
Організація вимірювань
Описаний вище пристрій дозволяє тестувати радіопараметри та сигналізаційні повідомлення рухомих станцій системи GSM. Вимірювання радіопараметрів дозволяють оцінити чи величини параметрів знаходяться в межах окреслених стандартом. Сигналізаційні тести перевіряють правильність виконання сигналізаційних протоколів підчас процедур таких як, наприклад: повідомлення, передане рухомою станцією, про свою появу в системі, виділення рухомій станції окремого сигналізаційного каналу, виклик рухомої станції, переключення каналів, перехід в режим роботи з шифруванням передачі, уточнення інформації про перебування рухомої станції, ідентифікація рухомої станції та встановлення з'єднання і роз'єднання до і від рухомої станції. В книжці обмежились до опису тільки окремих радіотестів рухомих станцій.
Підчас вимірювання радіопараметрів рухома станція повинна знаходитись в активному стані з виділеним розмовним каналом. Сучасні тестуючі пристрої можуть автоматично встановлювати з'єднання (в напрямку до або від рухомої станції) вибираючи одну з опцій меню тестуючої програми. Вони обмінюються з рухомою станцією всіми необхідними сигналізаційними повідомленнями без участі персоналу, який проводить тестування. Ці пристрої дозволяють також змінювати призначений розмовний канал та рівень потужності тестуючого пристрою і рухомої станції підчас тестування.
Під час тестування рухомі станції використовують, звичайно, зовнішнє живлення, навіть якщо це кишенькові термінали з вбудованими акумуляторами. Метою цієї дії є виключення впливу внутрішнього живлення на якість вимірювань. Підсівший акумулятор може спричинитися до перервання передачі під час вимірювань або унеможливити правильне виконання вимірювань потужності.
Для проведення частини вимірювань потрібно застосувати симулятор радіоканалу. Більшість симуляторів дозволяє користуватися кількома готовими моделями радіоканалів
(англ. radio channel profiles), які відповідають різним середовищам поширення радіохвиль. Ці моделі, що використовуються як при тестуванні базових станцій так і рухомих, були стандартизовані в специфікації GSM. Моделі іммітують багатошляхове поширення, яке приводить до виникнення запізнення і зсуву по фазі окремих променів, які приходять до приймача та загасання прийнятого сигналу для типових середовищ роботи системи GSM. В таблиці 13.1 представлено модель радіоканалу для типових сільських гірських та міських зон, причому в кожному випадку вказано швидкість рухомої станції прийнятої для даної моделі. Інтегральною частиною окремих моделей каналів є симуляція ефекту Допплера, який виникає за рахунок руху рухомої станції. Наприклад, модель RA250 в таблиці 13.1 відноситься до поширення в сільських районах, в яких рухома станція рухається з швидкістю 250 км/год, тобто з максимальною швидкістю допустимою для системи GSM. Вона стосується рухомих станцій перевозимих в швидких поїздах типу французького TGV або німецького ICE.
Крім симулювання каналу з загасаннями, типовий симулятор каналу може також генерувати сигнали завад з шести сусідніх базових станцій. Таблиця L Моделі радіоканалів, організовані з метою тестування в специфікації GSM,
Тип Швидкість Позначення моделі Англійська місцевості рухомої станції назва
Сільська 250 км/год RA250 Rural Area місцевість Гірька 100 км/год НТ 100 Hilly Terrain місцевість Міські 50 км/год TU50 Typical Urban терени 3 км/год TU3 area
та максимальні величини помилок частоти, що їм відповідають.
Тип Швидкість Позначення моделі Англійська
місцевості рухомої станції назва
Сільська 250 км/год RA250 Rural Area
місцевість
Гірька 100 км/год НТ100 Hilly Terrain
місцевість
Міські 50 км/год TU50 Typical Urban
терени 3 км/год TU3 area
Вимірювання окремих параметрів
В розділі будуть описані вимірювання чотирьох вибраних радіопараметрів рухомої станції системи GSM: помилок фази і частоти, потужності рухомої станції, потужності в сусідніх каналах, чутливості приймача. Крім них до складу типових планових вимірювань входять також вимірювання інших радіопараметрів, таких як: здатність приймача правильно приймати дуже сильні сигнали (англ. usable receiver input), здатність приймача правильно демодулювати корисний сигнал, коли є сигнали завад на цій самій частоті з рівнем нижчим на 8 дБ (англ. cochannel rejection), здатність приймача правильно прийняти корисний сигнал в випадку існування сильного сигналу в сусідньому каналі (англ. adjocent channel rejection) та рівень завад, що може впливати на роботу інших електронних пристроїв (англ. spuriows emission).
Вимірювання поміток частоти і фази
Вимірювання помилок частоти і фази в сигналі генерованому рухомою станцією поділено на дві частини. Перша частина стосується ідеальних умов поширення, а в другій симулюється реальний трансмісійний канал, з загасанням та багатошляховим поширенням.
Вимірювання в ідеальних трансмісійних умовах є тестом якості самого модулятора. Помилка частоти показує здатність рухомої станції синхронізуватися з частотою віднесення системи трансмітованою в сигналізаційному каналі FCCH. Помилка фази, є мірилом точності, з якою окремі біти модулюють радіосигнал. З метою визначення помилки фази і помилки частоти порівнюється проходження фази сигналу на виході передавача з ідеальним проходженням фази сигналу GMSK для заданої групи бітів. Середньоквадратична величина різниці між обома проходженнями не повинна
перевищувати 5°, а максимальна величина 20°.Максимальна помилка частоти (тобто, середня величина різничного нахилу проходження фази) не повинна перевищувати 90 Гц. В другій частині тестування тестуючий блок доповнюють симуляторОхМ радіоканалу (детальніше п. 13.2.2). На м представлено, для прикладу, конфігурацію вимірювальних пристроїв для тестування з використанням симулятора. Радіосигнал з тестуючого обладнання подається на вихід симулятора. Вимірювання проводяться для моделей радіоканалу описаних в стандарті GSM. Через симульований радіоканал проходить тільки сигнал до приймача рухомої станції. Сигнал в напрямку від рухомої станції до тестуючого обладнання оминає симулятор (симуляція загасань в напрямку від рухомої станції не виконується тому, що тестуюче обладнання не містить коректора, тестується рухома станція, а не тестуюче обладнання). Максимально допустимі величини помилки частоти, для чотирьох моделей описаних в таблиці 13.1 становлять, відповідно: ±300 Гц, ±175Гц, ±
135ГціШ±95Гц.
і»
Вимірювання потужності
При вимірюванні потужності перевіряють на відповідність специфікації окремі рівні потужності сигналу генерованого рухомою станцією, а також відповідність перебігу включення і виключення передавача рухомої станції зі зразком описаним в стандарті.
Щоб полегшити вимірювання різних рівнів потужності тестуюче обладнання використовує сигналізацію в каналі "вниз". Вимоги щодо необхідного рівня потужності та величини часового випередження (англ. timing advance) передаються рухомій станції в сигналізаційному каналі SACCH. Керування потужністю рухомої станції через тестуюче обладнання дозволяє автоматично передавати тестуючі пакети бітів, які містять всі рівні потужності використовувані даним класом рухомих станцій, тобто від найвищого рівня 43 дБм до найнижчого ІЗдБм. Наприклад, рухома станція третього класу повинна мати здатність, на вимогу базової станції, регулювати свою потужність від максимального рівня 37дБм 12-ма кроками, по 2дБ, мінімальної величини ІЗдБм. Для кожного рівня потужності визначено максимально допустиме відхилення потужності сигналу, що передається з рухомої станції до номінального рівня. Це відхилення становить ±2дБ для рівня 43дБм та ±ЗдБ для всіх інших допустимих рівнів потужності.
Вимірювання перебігу включення та виключення рухомої станції полягає у перевірці чи часи включення і виключення передавача та рівні потужності, що їм відповідають лежать в межах визначених зразком, який описаний в стандарті. Опрограмування тестуючого обладнання дозволяє висвітлювати на екрані компьютера перебіг взірцевого разом з виміряним реальним перебігом включення і виключення передавача та інформацією про позитивні або негативні результати тестування.
Вимірювання міжканальної інтерференції
Вимірювання міжканальної інтерференції полягає у генерації рухомою станцією сигналу на певній несучій частоті, а дальше у вимірюванні тестуючим обладнанням потужності небажаного сигналу, тобто завад, прийнятого в сусідніх частотних каналах. Інформаційні поля основних пакетів генерованих в рухомій станції заповнюються підчас таких вимірювань псевдовипадковою комбінацією бітів.
Вимірювання стосуються двох видів завад. По-перше міряють рівень завад виникаючий в результаті модуляції, так звана поява складових модульованого сигналу в сусідніх частотних каналах. По-друге, міряють рівень завад виникаючий в результаті імпульсної роботи (тобто циклічне включення та виключення) передавача рухомої станції. Для обох вимірювань використовують аналізатор спектру з роздільчою здатністю ЗОкГц.
Тестуючий сигнал генерується рухомою станцією циклічним способом на трьох частотах, трім самим способом, що і виконання скакання по частотах. Вибираються три
частоти: одна з поміж каналів з номерами від 1 до 5, одна з поміж каналів з номерами від 60 до 63 та одна з поміж каналів з номерами від 120 до 124.
Рівень потужності сигналу генерованого рухомою станцією, що вимірюється в його власному каналі, використовується в цих вимірюваннях як рівень віднесення (англ. reference power level). Вимірювання рівнів завад проводяться в сусідніх каналах, на різній віддалі від несучої частоти сигналу завад, і виражаються в децибелах нижче рівня віднесення дБс (англ. dB below the carrier's power).
Ha m показано графік максимально допустимих рівнів завад виникаючих в процесі модуляції, в децибелах, нижче рівня корисного сигналу, на різній віддалі від несучої частоти сигналу завад. В специфікації дано тільки величини позначені пунктами на, лінії, які сполучають пункти намальовано тільки для того, щоб покращити наглядність малюнку.
Завади, що виникають в результаті імпульсної роботи рухомої станції з'являються на більшій віддалі від несучої частоти сигналу завад ніж це має місце в випадку завад описаних вище. Вимірювання потужності сигналу завади виконуються на віддалі від 400кГц до 1800кГц від несучої частоти сигналу завади, по обидві сторони, і визначаються в дБм. Максимально допустимий рівень завад для окремих частот залежить від потужності сигналу завад. Вибрані максимальні величини рівнів завад подано на м. Подібно як , штрихові лінії, які сполучають точки на малюнку використовуються тільки для покращення його наглядності.
Вимірювання чутливості приймача
Чутливість приймача (англ. receiver sensitivity) є мірилом його здатності приймати слабкі та спотворені сигнали таким чином, щоб частота появи помилок на виході канального декодера не перевищувала заданої максимальної величини. Вимірювання виконуються для різних логічних каналів і для різних типів радіоканалів (детальніше таблиця 13.1).
Блок вимірювання чутливості приймача показано на мал. 13.5. В тестуючому модулі генерується псевдовипадкова комбінація, а дальше відповідаючий їй сигнал на радіочастоті. Такий сигнал передається дальше по телекомунікаційній "колії", роль якої виконує в цьому випадку симулятор радіоканалу. В рухомій станції сигнал демодулюється та декодується в канальному декодері. Дальше, замість того щоб надійти до декодера мови, декодований пакет бітів подається поновно в канальний кодер, модулятор і дальше, через симулятор, в сторону тестуючого блоку. В приймачі тестуючого блоку, після канального декодера, прийнятий пакет порівнюється з відповідно затриманою псевдовипадковою комбінацією, яка виконує в цих вимірюваннях роль пакету даних.
Для генерування псевдовипадкової комбінації в тестуючому модулі є блок шифрування передачі. В зв'язку з тим, що для генерування шифрувальної комбінації використовується номер актуального циклу TDMA, шифрована комбінація бітів, яка передається до рухомої станції є іншою для кожного наступного пакету, навіть якщо кожного разу шифруються ті самі дані.
Петля між канальним кодером і декодером в рухомій станції на мал. 13.5 замикається на вимогу тестуючого модуля. Рухома станція повинна бути обладнана спеціальним тестуючим модулем SIM. Після отримання наказу з тестуючого модуля рухома станція перевіряє, чи вона обладнана таким модулем і якщо так, то вона замикає петлю.
Вимірювання чутливості приймача заключається у вимірюванні кількох видів відповідно згрупованих рівнів помилок. Перш ніж буде описане їхнє уть^рення, охарактеризуємо спочатку процедуру так званого "стирання" помилкових циклів сигналу мови в декодері мови в приймачі. В кожному 20-мілісекундному циклі сигналу мови, що містить 260 бітів, знаходиться 50 бітів так званого класу ID, які захищені крім кодування
переплітанням також блоковим кодом, тобто трьома додатковими бітами захищеними від помилок. Ці біти використовуються не для корекції помилок (детальніше Додаток В), а для їх виявлення. В канальному декодері можна на основі аналізу так званих рівнянь парності оцінити, чи у вихідному пакеті з розплітаючого декодера знаходяться ще не виправлені помилки. Якщо кількість виявлених помилок перевищує порогову величину, то ці цикли сигналу мови ©пізнаються як "недійсні" і замість бітів цього циклу вписується спеціальна комбінація потрібна для характеризування циклу як "стертого", на його місце вставляється сигнал мови, який є функцією сигналу декодованого в сусідніх циклах.
Процедура стирання циклів виконується також для сигналізаційних каналів, при використанні 40 захисних бітів (детальніше таблиця 8.3). В цьому випадку, якщо цикл буде опізнаний як "стертий" то до передавача циклу не буде передане підтвердження прийому.
Для оцігнки чутливості приймача використовуються наступні три рівні частоти появи помилок в прийнятій комбінації: *
Бітовий рівень помилок BER (англ. Bit Error Rate), який враховує кожний біт циклу мови або даних . В тестуючому модулі правильні біти порівнюються, по- порядку, з відповідними бітами взятими з виходу канального декодера тестуючого модуля. Вимірювання бітового рівня помилок стосується тільки розмовних каналів.
Цикловий рівень помилок FER (англ. Frame Erasure Rate); він вказує як часто приймається рішення про "стирання" циклу інформаційних бітів 13.6 б).
Залишковий рівень помилок RBER (англ. Residual BER); вимірювання RBER стосується тільки тих циклів мови, які не були попередньо "стерті". Розпізнають два види залишкового рівня помилок: залишковий рівень помилок для бітів класу 16 (слабше захищених), тобто RBER 16 та залишковий рівень помилок для бітів класу II (передаваних без захисту), тобто RBER II - мал. 13.6 с.
Вимірювання чутливості приймача виконується для трьох перших моделей радіоканалів з таблиці 13.1 та для окресленого в специфікації GSM рівня прийнятого сигналу. Цей рівень становить 1 ідБцУ (-102 дБм) для кишенькових терміналів та 9 дБ|іУ (-104 дБм) для інших видів терміналів. В таких умовах відповідний рівень помилок для розмовного канал>- не може перевищувати максимальної величини даної в таблиці 13.2, причому в цій таблиці показник а залежить від критеріїв, які були визначені при прийнятті рішення про "стирання" циклу мови; а приймає величини від 1 до 1,6.
Отже, наприклад, для типової міської території, коли рухома станція рухається з швидкістю 50 км/год, "стирання" повинно з'являються, в середньому, не більше одного разу на 32 цикли. Серед нестертих циклів рівень невиправлених помилок в класі 16 не може перевищувати приблизно 2,5%, а в класі II - 7,7%.
Тип рівня Модель радіоканалу *) помилок TU50 RA250 НТ100 FER 0,0314 а — — RBERIb 0,025/а — — RBER II 0,0767 0,075 0,0867
Таблиця 2. Максимально допустимі рівні помилок при тестуванні чутливості приймача для розмовного каналу типу full-rate, для окремих типів радіоканалів.
Тип рівня Модель радіоканалу *)
помилок TU50 1 RA250 1 НТ100
FER 0,0314 а — —
RBERIb 0,025/а — —
RBER II 1 0,0767 1 0,075 | 0,0867
*) Моделі радіоканалів описано в таблиці 13.1.
2. Проектування коміркової мережі мобільного зв'язку стандарту GSM-900 Львівської
області.
2Л. Розрахунок радіотрафіку і параметрів комірки для заданих вихідних даних з врахуванням спільноканальної інтерференції.
З метою ефективного використання радіочастот на BTS в семикомірковому ансамблі використовуються антени з шириною діаграми направленості на рівні половини потужності в 120 антенах. Наслідком цього буде розподіл комірок на три сектори і три частотні групи. При аналізі найгіршої ситуації, отримаємо, що для 120° антен значення q=4,6, СЯ>18 дБ при
Маючи вихідні дані:
кількість комірок в ансамблі N=7;
втрати по розмовах Вр=1 %;
втрати по викликах Вв=0,2 %;
час розмови tp-100 сек;
тривалість розмови h r=96 % tp=96 сек;
тривалість викликів h w=4 % tp=4 сек; щільність викликів Х=1 викл/год;
кількість антен в комірці КаНт:=3;
населення NHac=2750600 чол;
площа території S=21800 км2;
кількість обслуговуючих пристроїв на одній частоті КоП=8;
антени-120°.
Розрахуємо наступні параметри комірки:
- кількість користувачів:
^=^!_Л^=0,07.2750600=27506тод
- кількість обслуговуючих пристроїв в комірці: Коп.ном=8.3=24 ОП
Навантаження від одного абонента для:
- розмовних каналів:
а = /j-. я = 96 • 1—— = 0,026 Ерл иг гіг 3600
- викликних каналів:
Я. = Й.-* = 4-1~ = 0,001£/м
Навантаження від групи абонентів для:
- розмовних каналів:
Ar = Snh/x = 27506 • °>026 = 733>49 ерд
викликнрїх каналів: А» = Sn ■ К •л = 275°6 • 0,001 = 30,56 Ерл
- Кількість обслуговуючих пристроїв в ансамблі: ТГ =24-7 = 168 ОП
1\. ОП.анс
- Кількість ансамблів:
Коп,„ 'б»
Площа ансамблю:
5^ = 21800 ,
fC 4,36 KM
1V анс ?
- Площа комірки:
<j Sa»c 4993,09 2
SHau = — = —-— = 713,29 ^
- Радіус комірки:
R,o,, = ^jjSL, = ^/f13'29 =16'56 юк
- Кількість комірок: A; - ^ _ 21800
-"5 ~713,29 '
iL/ нам '
- Кількість користувачів в комірці:* = _^= 27506
Л V «од/ '
Навантаження в комірці для:
розмовних каналів:
Л = ^„ом-^=900.0,026 = 24фл
- викликних каналів:
- Кількість обслуговуючих пристроїв з таблиці Ерланга: 24Ерл 1% 35 ОП
1 Ерл 0,2% 6ОП Разом 41 ОП
Проводимо оптимізацію. Ми маємо 24 обслуговуючих пристрої, а нам треба 41 ОП. Тому беремо більше частот. 6 частот по 8 обслуговуючих пристроїв і маємо 48 ОП, на кожну антену по 2 частоти.
- Модуль М - це найменша відстань між сусідніми центрами зон на найнижчому рівні ієрархії
А/ = V3 • JD = V3- 75,88 = 131,42 клі
- Координатна відстань D - найменша відстань між центрами зон із однаковими номерами на вищому рівні ієрархії
Z) = Лл/з77 = І6,56л/3^7 = 75,88 ш
Щільність базових станцій у - це число базових станцій на одиницю площі в межах дії системи.
Г = ^М~2 = ^131,42-2=65-10-6
2.2. План розподілу частот.
Стандарт GSM розроблений для створення коміркових мереж мобільного зв'язку в наступних діапазонах частот 890-915 МГц - для передачі мобільними станціями (канал "вверх"); 935-960 МГц - длі передачі базовими станціями (канал "вниз").
Для характеристики поширення електромагнітних хвиль використовуємо параметр L, дБ - втарти поширення, тобто втрати, які викликають при поширенні електромагнітних хвиль в забудованій місцевості. При розрахунку цих втрат використовуються формули Окумура-Хата.
Розрахунок затухань для міст: L^B]=69,55+26,16-log f [МГц]-13,82.1оё hi [M]-a(ho)+ +(44,9-6,55-1оё1ц [M]>logd[KM], де a(ho) визначається:
- для малих і середніх міст:
a(ho)=(U Hog f [МГц]-0,7)Ь.(1,56-1оё f [МГц]-0,8)
- для великих міст: a(h0)=3,2<logll,75h)2-4,97
Розрахунок затухання для підміст та відкритих територій:
Іда£]=ца5]-2.(іо8М]г-5,4;
ЦдБ] - втрати для великих міст.
Розрахунок затухань для сіл: ?
Ьо[дБ]=ЦдБ]-4578-(к^ ЦМГц])2+18,33-log ^МГц]-40,94, де £[МГц] - частота прийому/передачі; hi[M] - висота базової станції = 40 м; сІ[км] - відстань від MS до BTS = 16 km; Ь[м] - висота MS=1,5 м.
Дані заносимо в формули і для різних частот прийому/передачі розраховуємо затухання. Результати подаємо у вигляді графіків.
Таким самим чином рахуємо затухання для кожної комірки всіх ансамблів. З отриманих результатів можна зробити висновок: затухання для сіл є меншим ніж для підміст, великих міст, малих та середніх для одних і тих самих частот передачі/прийому.
2.3. Ущільнення даної території
Розділ первинної мережі виникає:
- з фактору прийняття до мережі значної кількості абонентів з подальшим збільшенням навантаження радіотрафіка, яке буде перевищувати резерв по навантаженню;
- з рухливості самих абонентів, як в першому часі можуть згромаджуватися на невеликій території. Кожен оператор повинен протидіяти таким явищам без необхідності розширення зайнятого ним спектрального діапазону.
Перевантаження радіотрафіка приводить до введення нових BTS з обмеженням радіусу дії старих BTS, пониженням потужності старих BTS, перерозподілу частот між BTS старих і нових.
Згідно проведених розрахунків в пункті 2.1 проводимо ущільнення даної території. Для цього розрахуємо такі параметри:
- Площа комірки:
О D ПОЛІ / YJ^y іяплл 2
йиаиі - —^— - ^ - 1 '*>** KM
- Радіус комірки:
R,l0.ui = J^rS^i - -уТя178'32 = 8>2!8 км
- Кількість комірок:
1 я 178>32
LJ ПОЛІ '
Кількість ансамблів:
- Кількість користувачів в комірці:
к _ ^Г„орі _ 41340 _ л,ф,(Ш/І- -122,24' '
-IV. «awl '
Навантаження в комірці для:
розмовних каналів:
А,,„, = К»оР,ала ■ аг = 338,16 • 0,026 = 9,01 Ерл
- викликних каналів:
■ А^ = К,.оР,,,л -aw =338,16-0,001 = 0,37Ерл
- Кількість обслуговуючих пристроїв з таблиці Ерланга: 9,01 Ерл 1% 17 ОП
0,37 Ерл 0,2% 4ОП Разом 21 ОП. Це менше як 48. Тому беремо 24. Вартість впала, а тому:
час розмови tP2= tp =100 сек; тривалість розмови h a-96 % tp=96 сек; тривалість викликів h W2=4 % tp=4 сек;
щільність викликів А,2=2Аг=2 викл/год;
навантаження від одного абонента для:
розмовного каналу аГ2=0,10 Ерл;
викликного каналу аи^^ООб Ерл; навантаження від групи абонента для:
розмовного каналу А^^З 17,73 Ерл;
викликного каналу AW2=275,6 Ерл; навантаження в комірці:
розмовного каналу Аг номг^ЗбЗ 1 Ерл;
викликного каналу АиНом2=2,25 Ерл;
- кількість ОП з таблиці Ерланга для:
35,31 Ерл 1% 47 ОП 2,25 Ерл 0,2% 8 ОП Разом 55 ОП. Це більше як 48, тому ущільнюємо ще раз. Для цього рахуємо:
площу комірки SHom2=::44,58 km2;
радіус комірки RHOm2=4, 14 км;
кількість комірок КНом2=:::488,99;
кількість ансамблів Канс2==69,85;
кількість користувачів в комірці КНОр.ном2=84,54;
навантаження в комірці для:
розмовного каналу Аг Ном2=8,82 Ерл; 16 ОП
викликного каналу Aw Ном2~0,56 Ерл; 4 ОП Разом 20 ОП. Це менше як 48. Отже беремо 24.
2.4. Оцінка покриття території комірки електромагнітним полем.
В GSM існує механізм управління потужністю BTS і MS з метою усунення інтерференції в сусідніх комірках і збільшенням терміну роботи батарей BTS і MS. З наказу BTS MS регулює рівень сигналу передачі від максимального рівня для свого класу через кожні 2 дБ до мінімального рівня +13 дБ.
Динамічний діапазон MS від 94 дБ до 92 дБ, тобто прийом сигналу йде в діапазоні від -10 до -104 дБ. Прийом BTS може приймати сигнали від MS в діапазоні від -10 дБ до -104 ДБ.
З огляду на це, вибравши клас BTS і MS розраховуємо покриття комірки електромагнітним полем.
Візьмемо затухання L=148 дБ, G=15,5 дБ - коефіцієнт підсилення антени.
Клас BTS 320 Вт (55 дБ)
Клас MS 0,8 Вт (29 дБ).
BTS приймає в діапазоні від -10 дБ до -104 дБ
104+15,5+29=148,5 дБ>148 дБ
MS пріймає в діапазоні від 92 дБ до 94 дБ
94+15,5+55=
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора