Теориялық мәліметтер. Қуат теңгерімін анықтау

Қуат теңгерімін анықтау

Жұмысты орындаудың екінші кезеңінде -кезеңнің нәтижесі бойынша R радиусымен алынған желі үшін ұяшықтағы қуат теңгерімін қамтамасыз еткені жөн.

Қуат теңгерімінің теңдігі 47 - суретке сәйкес трассадағы сигналдың өтуінің барлық ерекшелігі негізінде құрастырылады.

Жылжымалы байланыс желілерінің трассасын есептеу кезінде жолдағы фидердегі, коймбайындағы жоғалтулар логарифмдерді қолдануға алып келеді және антеналар мен қосымша күшейткіштердің күшейту коэффициенттерінің логарифмдерін қолданады. Таратқышының шығысында және қабылдағыштың кірісіндегі қуатты милливатқа децибелмен (дБм) келесі формулаға сәйкес айналдырады:

 

 

47 - сурет. Сигналдың өту жолы: G – күшейту; L – жоғалту; Lp – жолда жоғалтулар; А – антенна; D – тарату; F – фидер; С – комбайнер; Тх – таратқыш; Rx – қабылдағыш; Pin – кіріс қуаты; Pout – шығу қуаты; ТМА (Tower Mounted Amplifier) – қабылдағыштың кiрісіндегі аз шулайтын күшейткiш

Кейбір Р, дБм, және Р, мВт, аралығындағы пайдалы арақатыныстар 15 - кестеде келтірілген.

15 – кесте. Р, дБм, и Р, мВт аралығындағы арақатыныстар

Р, мВт	20Вт	10Вт	2Вт	1Вт				10-10	10-11
Р,дБм								-100	-110

 

Жоғарғы бағыттағы қуат теңгерімінің теңдеуі(АС => БС):

 

(12.1)

 

Төменгі бағыттағы қуат теңгерімінің теңдеуі(БС => АС)

 

(12.2)

 

(12.1) және (12.2) теңдеудерде барлық күшейту және әлсіздену коэффициенттері децибелмен келтіріліген, ал қуаты – милливатқа децибелмен.

P_inБС және P_inAC – БС және АС қабылдағыштырдың кірісіндегі қуаттар.

P_outБС және P_outAC – БС және АС таратқыштар шығысындағы қуаттар.

G_aБС және G_aАС – БС және АС антенналардың күшейту коэффициенттері.

L_{f БС} және L_{f АС} – БС және АС фидерлеріндегі жоғалтулар.

L_c – комбайнердегі жоғалтулар.

L_p – жолдағы жоғалтулар.

G_dБС – БС-ы сигналдарды қабылдаудың алшақтатылғандығың есебіне ұтысы (3–4 дБ).

Есептеу кезінде абоненттік және базалық GSM станцияларының келесі параметрлерін қолдануға болады.

GSM-900/1800 4/1 классындағы абоненттік станцияларындағы таратқыштардың максималды шығыс қуаты P_outAC = 2 Вт 900 МГц үшін және 1 Вт - 1800 МГц сәйкес, CDMA стандартында P_outAC = 200 мВт. Қабылдағыштың минимальді сезімталдылығы барлық диапазондарда P_inAC = –104 дБм.

Базалық станциялардың аз шулайтын кұшейткіштің ТМА қосымша болуы кезінде қабылдағыштарының сезімталдылығы (6.1 сурет) қабылдау тракттың кірісіндегі PinБС = –111 дБм, ал ТМА-сыз - 106 дБм. БС таратқыштардың қуаттардың стандартты мағыналары әр түрлі өндірушіде 25 –пен 50 ВТ-ң арасында жатыр (дегенменде қуаттың аз қуатты станциясы 2 Вт да).

Қуат теңгерімін жоғарыға бағытталған тексеру барысында [(1) теңдеу] келесі мәндер қолдануға болады L_{f АС} = 0, G_aАС = 0, G_aБС = 15–17 дБ, L_fБС = 2 дБ, G_dBTS = 3 (алшақтатылған қабылдау пайдаланамыз)

Қуат теңгерімінің төменге бағытталған тексеру барысында [(2) теңдеу] келесі мәндер қолдануға болады L_{f БС} = 2 дБ, G_aБС = 15–17 дБ, LC = 0, егер ұяшықта 1 немесе 2 жиілік болса, және LC = 3 дБ, егер ұяшықта 3-4 жиілік болса; L_fАС = 0, G_aAC = 0.

Табылған P_inAC және P_inБС мөлшерлері мобильдік станциялардың сезімталдылығынан – 104 дБм асыру керек және базалық станцияның - 111 дБм. Егер олар кем болып шықса, онда БС антенналарының ілгішінің ұзындығын ұлғайтып немесе ұяшықтың радиусын төмендетіп көру керек[3].

 

Жолдағы (трасса) жоғалтуларды анықтау

Жолдағы жоғалтуларды Окамур – Хат моделі бойынша анықтаймыз[3]. Олар R қашықтығына, жұмысшы жиілігіне F, базалық станцияның антеннасының абоненттік станцияның ілгіш биіктіктеріне (Н_СА, Н_БС) тәуелді. Берілген тәсіл практикалық өлшеулер нәтижелерінің аналитикалық аппроксимациясында негізделген. Аппроксимация негізінде алынған эмпирикалық формулалар және түзету коэффициенттер жиынтығы әр түрлі жергілікті жер типтері үшін орташа жоғалтуларды есептеуге рұқсат береді.

900 МГц диапазонында Rec. ITU-R Р. 529-2 ұсыныстарды пайдалану керек. Моделін қолдану шарты F = 150–1500 МГц; Н_БС = 30–200 м; Н_АС = 1–10 м [1].

Қалалық аймағында

 

, (12.3)

 

мұндағы Н_БС – базалық станцияның антеннасының көтерілуінің тиімді биіктігі, м; Н_АС –жылжымалы станцияның антеннасының жерден көтерілу биіктігі, м; R - қабылдағыш пен таратқыш арасындағы қашықтығы, км; F – сигналдың жиілігі, МГц.

Мұнда - түзету ықпалы (фактор):

а) шағын және орташа қалалар үшін

 

 

б) үлкен қалалар үшін

 

қала аймағында

 

 

ауылдық жерде

 

 

1800 МГЦ диапазонында және жоғары есептеулер COST 231 Хат [COST 231 TD (90)] моделі негізінде жүргізіледі. Моделін қолдану шарты: F = 1500–2000 МГц; Н_БС = 30–200 м; Н_АС = 1–10 м [1].

Ағаштарды біркелкі тығыздап отырғызылуымен орташа қалада және қала маңындағы орталығында

 

 

мұндағы Н_БС – базалық станцияның антеннасының көтерілуінің тиімді биіктігі, м; Н_АС –жылжымалы станцияның антеннасының жерден көтерілу биіктігі, м; R - қабылдағыш пен таратқыш арасындағы қашықтығы, км; F – сигналдың жиілігі, МГц.

Елордалық қаланың орталығы (metropolitan centres)

 

 

Ауылдық жерде – квазиашық аймақ (Rural Quasi – Open)

 

 

Нақтылы жиілік арналары белгісіз болғандықтан, GSM-900 желісін есептеу кезінде орташа жиілік диапазонына бағытталу керек (IV қосымша).