Расчет основных параметров сети связи

Республика Казахстан

Алматинский институт Энергетики и Связи

Кафедра Радиотехники

 

 

Пояснительная записка

К курсовой работе

По дисциплине: Сети и системы мобильной связи 3-го поколения

 

Построение мобильной телекоммуникационной сети стандарта CDMA

 

 

Принял:

ст. преп. Л.П. Прилепкина

Выполнил:

Т.Н. Косолапова

Ст.гр. МРС-04-3

З.к. № 043251

 

Алматы 2008

Задание

В данной расчетно-графической работе, необходимо:

1. произвести расчет отношения сигнал/шум в трафик-каналах, пилот-канале, в поисковом канале и в канале синхронизации;

2. определить количество активных пользователей в одной соте;

3. графически определить зависимость между радиусом соты и количеством активных абонентов;

4. сделать выводы относительно предложенного варианта и возможные пути улучшения качественных показателей проектируемой сети.

Исходные данные (вариант 7):

(дБм)- мощность мобильного терминала;

(дБ)- потери в кабеле мобильного терминала;

(дБ)- коэффициент усиления антенны мобильного терминала;

(дБ)- потери при ориентации антенны мобильного терминала;

(дБ)- допуск на проникновения в здания;

(дБ)- коэффициент усиления приемной антенны базовой станции;

 (дБ)- потери в фидере базовой станции;

(дБ)- коэффициент усиления передающей антенны базовой станции;

(дБм)- эффективная мощность излучения трафик–канала;

(дБм)- мощность от передающей антенны базовой станции;

- число трафик–каналов поддерживаемое одной сотой;

- коэффициент активности речи;

(дБм)- средний уровень сигнала, требуемый при приеме;

 (дБм)- мощность пилот канала;

(дБм)- мощность канала оповещения;

(дБм)- полная мощность всех трафик-каналов на выходе усилителя.

 

Таблица 2 – Параметры станции

№	% застройки	Центральная частота f, МГц	Высота антенн БС hb, м	Высота антенн МС hm, м	Е b /N0	P(%)- надежность
3	25	833	28	1,4	8	0,70

Введение

В данной курсовой работе производится планирование сетей сотовой связи и расчету основных параметров сетей связи стандарта CDMA. Производится исследование функциональной зависимости параметров сети. Бюджет линии связи предназначен, для того, чтобы произвести необходимые расчеты отношения принятой битовой энергии к тепловому шуму и плотности интерференции. Расчеты основаны на известных значениях мощности передатчика, коэффициентов усиления передающей приемной антенн, значении принятых шумов, емкости канала, а также распространении сигнала и интерферирующей среды. Расчет бюджета линии связи необходим для анализа трафик-каналов прямого и обратного соединений, пилот-канала, канала поискового вызова и канала синхронизации.

Расчет основных параметров сети связи

 

Прямое соединение

 

При вычислении эффективного соотношения сигнал/шум для пилот-канала, канала синхронизации и канала поискового вызова, необходимо вычислить мощность принятого сигнала и принятой интерференции по каждому каналу. Нижеприведенные расчеты позволять произвести анализ канала прямого соединения.

Эффективная мощность излучения трафик канала:

 

, (1)

 

где p_t – эффективная мощность излучения (ЭМИ) трафик канала (дБм);

P_t – ЭМИ всех трафик каналов от передающей антенны БС (дБм);

N_t – число трафик каналов поддерживаемое одной сотой;

С _f – коэффициент активности речи

 

.

 

Мощность, приходящаяся на одного абонента (мобильную станцию):

 

, (2)

 

где p_u – мощность в трафик канале на одного абонента (дБм);

G_t – коэффициент усиления передающей антенны БС (дБ);

L_c – потери в фидере БС (дБ).

 

.

Полная мощность базовой станции (БС):

 

, (3)

 

где p_s – мощность канала синхронизации (дБм);

p_p – мощность пилот - канала (дБм);

p_pg – мощность канала оповещения (дБм).

 

 

Усилитель мощности БС:

 

, (4)

 

где Р_а – полная мощность всех трафик-каналов, пилот-канала, поискового канала, и канала синхронизации на выходе усилителя (дБм);

Р_с – полная излучаемая мощность БС (дБм).

 

.

 

Полная мощность принятая мобильной станцией:

 

, (5)

 

где р_т – полная мощность принятая мобильной станцией (дБм);

 – средние потери на трассе между БС и мобильной (дБ);

Al – допуск на теневые потери (дБ);

Gm – коэффициент усиления (на приеме) антенны мобильной станции.

 

Принятая мощность трафик-канала:

 

, (6)

 

где р _tr – принятая мобильной станцией мощность трафик-канала от БС (дБм).

 

.

 

Принятая мощность пилот-канала:

 

, (7)

 

где р _pr – принятая мобильной станцией мощность пилот-канала от БС (дБм).

 

.

 

Принятая мощность поискового канала:

 

, (8)

 

где р _pgr – принятая мобильной станцией мощность поискового канала от БС (дБм).

 

.

Принятая мощность канала синхронизации:

 

, (9)

 

где р _sr – принятая мобильной станцией мощность канала синхронизации от БС (дБм).

 

.

 

Интерференция от других пользователей в трафик-канале:

 

, (10)

 

где I_ut – плотность интерференции создаваемой другими абонентами в трафик-канале (дБм/Гц);

 

.

 

Интерференция, создаваемая другими базовыми станциями в трафик-канале:

 

, (11)

 

где I_ct – плотность интерференции создаваемой другими БС в трафик канале (дБм/Гц);

f_r – коэффициент переиспользования частоты (f_r=0.65).

 

Плотность интерференции для трафик-канала:

 

, (12)

 

где I_ut – плотность интерференции канале трафика (дБм/Гц).

 

.

 

Интерференция от других абонентов (той же БС) в пилот-канале:

 

, (13)

 

где I_{u р} – плотность интерференции других абонентов в пилот-канале (дБм/Гц).

 

.

 

Интерференция, создаваемая другими базовыми станциями в пилот-канале:

 

, (14)

 

где I_ct – плотность интерференции создаваемой другими БС в пилот-канале (дБм/Гц);

 – коэффициент переиспользования частоты;

.

 

Плотность интерференции для пилот-канала:

 

, (15)

 

где I _р – плотность интерференции для пилот-канала (дБм/Гц).

 

.

 

Интерференция от других абонентов (той же БС) в поисковом-канале:

 

, (16)

 

где Iupg – плотность интерференции от других абонентов в поисковом канале (дБм/Гц).

 

.

 

Интерференция, создаваемая другими базовыми станциями в поисковом-канале:

 

, (17)

 

где I_cpg – плотность интерференции создаваемой другими БС в поисковом-канале (дБм/Гц);

.

 

Плотность интерференции для поискового-канала:

 

, (18)

 

где I_рg – плотность интерференции для пиоскового-канала (дБм/Гц).

 

.

 

Интерференция от других абонентов (той же БС) в канале синхронизации:

 

, (19)

 

где I_us – плотность интерференции от других абонентов в канале синхронизации (дБм/Гц).

 

.

 

Интерференция, создаваемая другими базовыми станциями в канале синхронизации:

 

, (20)

 

где I_cs – плотность интерференции создаваемой другими базовыми станциями в канале синхронизации (дБм/Гц);

.

 

Плотность интерференции для канала синхронизации:

 

, (21)

 

где I_S – плотность интерференции для канала синхронизации (дБм/Гц).

 

.

 

Тепловой шум:

 

, (22)

 

где N ₀ – плотность теплового шума (дБм/Гц);

N_f – значение шума в приемнике мобильной станции (дБ).

 

.

 

Отношение сигнал/шум + интерференция в трафик-канале:

 

, (23)

 

где b_tr – скорость передачи данных в трафик-канале (бит/с).

 

.

Отношение сигнал/шум + интерференция в пилот-канале:

 

, (24)

.

Отношение сигнал/шум + интерференция в поисковом-канале:

 

, (25)

 

где b_pgr – скорость передачи данных в поисковом канале (бит/с).

 

.

 

Отношение сигнал/шум + интерференция в канале синхронизации:

 

, (26)

 

где b_rs – скорость передачи данных в канале синхронизации (бит/с).

 

.

Обратное соединение

 

Мощность усилителя мобильной станции:

, (27)

 

где p_u – мощность на выходе усилителя (дБм);

Р _me – полная излучаемая мощность антенны мобильной станции (дБм);

G_m – коэффициент усиления передающей антенны мобильной станции (дБ);

L _m – потери в кабеле мобильной станции (дБ).

 

.

 

Мощность принятая базовой станцией от одного абонента:

 

, (28)

 

где Р _cu – полная мощность принятая БС по каналу трафика от мобильной станции (дБм);

L_p – средние потери на трассе между БС и мобильной (дБ);

A_l – допуск на теневые потери (дБ);

G_t – коэффициент усиления (на приеме) антенны БС (дБ).

L_t – потери в кабеле БС (дБ).

 

.

 

Плотность интерференции создаваемой другими абонентами в данной БС:

 

, (29)

где I_utr – плотность интерференции создаваемой другими мобильными станциями (дБм/Гц)

С_а – коэффициент активности речи в канале (С_а=0,4-0,6);

N_t – число трафик-каналов имеющихся в одной БС.

 

.

 

Плотность интерференции создаваемой другими абонентами других базовых станций:

 

, (30)

 

где I_ctr – плотность интерференции от мобильных станций других базовых станций (дБм/Гц);

 – коэффициент переиспользования частоты.

 

.

 

Плотность интерференции создаваемой другими абонентами других базовых станций и данной БС:

 

, (31)

 

где I_tr– плотность интерференции создаваемой другими абонентами других БС и данной БС (дБм/Гц).

 

.

Плотность теплового шума:

 

, (32)

 

где N ₀ – плотность теплового шума (дБм/Гц);

N_f – значение шума в приемнике мобильной станции (дБ).

канал сота абонент пользователь

.

 

Отношение сигнал/шум + интерференция в трафик-канале:

 

, (33)

 

где b_rr – скорость передачи данных в трафик-канале обратного соединения (бит/с).

 

.