Основные показатели систем подвижной радиосвязи: Система радиосвязи характеризуется совокупностью показателей, к

Содержание
  1. 1. Введение. Устройства преобразования и обработки информации в системах подвижной радиосвязи
  2. Основные показатели качества функционирования системы передачи. Характеристики систем радиосвязи
  3. Показатели качества системы связи
  4. Гост р 55897-2013 сети подвижной радиосвязи. зоны обслуживания. методы расчета, гост р от 09 декабря 2013 года №55897-2013
  5. 1 Область применения
  6. 2 Нормативные ссылки
  7. 3 Термины, определения, обозначения и сокращения
  8. 4 Исходные данные и блок-схемы алгоритмов расчета
  9. Рисунок 4.1 — Блок-схема алгоритма построения зон обслуживания
  10. Рисунок 4.2 — Блок-схема алгоритма построения радиопокрытия БС
  11. Рисунок 4.3 — Блок-схема алгоритма расчета ослабления радиосигнала на трассе
  12. 5 Деление территории сети на фрагменты
  13. Рисунок 5.1 — Деление территории сети на фрагменты
  14. 6 Построение зон радиопокрытия БС и АС
  15. 7 Построение зон обслуживания БС и сети в целом
  16. 8 Процедура расчета ослабления радиосигнала на трассе
  17. Приложение А (рекомендуемое). Выражения для определения геодезических и геометрических характеристик объектов
  18. Рисунок А.1 — Связь геодезических и плоских координат
  19. Библиография

1. Введение. Устройства преобразования и обработки информации в системах подвижной радиосвязи

Основные показатели систем подвижной радиосвязи:  Система радиосвязи характеризуется совокупностью показателей, к

Одним из наиболее динамично развивающихся видов связи является связь с подвижными объектами, значительно расширяющая рамки традиционной услуги телефонной связи. Применение радиосвязи на абонентском участке позволяет иметь доступ к каналу связи при перемещениях в пространстве. При этом сохраняется возможность соединения с подвижным абонентом по его неизменному номеру.

Радиотелефонная связь с подвижными объектами в районах с относительно высокой плотностью населения реализуется посредством наземных систем подвижной радиосвязи (СПРС).

Однако в районах с низкой плотностью населения естественно применять системы персональной спутниковой связи (СПСС) — различные по построению спутниковые системы с космическими аппаратами на орбитах разного типа, работающие в различных диапазонах частот и предоставляющие пользователю различные услуги связи с помощью персонального терминала — как правило, вне зоны действия СПРС.

Основной тенденцией развития систем подвижной радиосвязи в целом является использование цифровых методов передачи.

Наиболее привлекательные стороны цифровых методов передачи состоят в том, что они более эффективны в условиях сильных помех, обеспечивают рациональное использование радиочастотного ресурса и, кроме того, цифровая техника характеризуется высокими темпами улучшения характеристик, снижения стоимости и потребляемой мощности.

Успехи технологии сверхвысокого порядка интеграции элементов сделали цифровую обработку сигналов связи и их цифровую передачу по радиоканалам более эффективной, нежели аналоговая обработка и аналоговые методы передачи. К наиболее эффективным методам цифровой обработки и передачи речевых сигналов относятся:

  • преобразование и кодирование (кодирование источника), позволяющие эффективно устранить избыточность в таких сигналах, благодаря чему в несколько раз уменьшить скорость передаваемого цифрового потока по сравнению с методами ИКМ;
  • помехоустойчивое кодирование канала — кодирование с исправлением ошибок, представляющее собой метод обработки сигналов, предназначенный для увеличения надежности их передачи по цифровым каналам за счет специально вводимой избыточности;
  • методы цифровой модуляции, которые позволяют повысить эффективность использования радиочастотного ресурса по сравнению с аналоговыми методами.

Использование цифровых методов передачи и временного разделения каналов (ВРК) в системах подвижной радиосвязи позволяет обеспечить: повышенную скорость передачи сообщений; одновременную передачу в стандартном формате речевых сообщений и данных; совместную передачу информационных сообщений и сигналов управления без взаимного мешающего влияния; стабильно высокий уровень разборчивости передаваемых речевых сообщений в условиях всего диапазона дальности связи; надежную и технически несложную защиту передаваемых сообщений; непрерывный контроль качества функционирования каналов связи.

Ведущее положение на рынке систем связи с подвижными объектами занимают:

  • профессиональные СПРС — транковая (транкинговая) связь;
  • системы сотовой подвижной радиосвязи — сотовая связь;
  • системы персонального радиовызова — пейджинговая связь;
  • системы беспроводных телефонов.

Профессиональные СПРС, как правило, имеют радиальную или радиально-зоновую структуру сети и, в отличие от сотовых систем, не обеспечивают непрерывности связи при пересечении абонентами границ зон радиопокрытия (передача обслуживания — handover) и не имеют автоматического роуминга — автоматической регистрации и поддержания связи при перемещении в другую зону обслуживания. Наиболее полно перечисленные выше достоинства цифровых технологий присущи перспективной транкинговой СПРС стандарта TETRA.

Основные усилия при разработке новых СПРС сосредоточены на обеспечении высоких показателей в части помехоустойчивости и пропускной способности системы передачи, эффективности использования выделенного спектра частот (частотной эффективности).

В этом отношении наиболее перспективными признаны сотовые системы подвижной связи (ССПС) — системы связи с пространственно-разнесенным повторным использованием частот, когда выделенные частотные каналы многократно используются абонентами в ячейках, разнесенных друг от друга на необходимое защитное расстояние.

Сеть ССПС состоит из множества приемо-передающих базовых станций (БС), которые обеспечивают все физические функции, требуемые для приема и передачи сообщений через радиоинтерфейс. Зона действия одной БС называется «сотой».

В настоящее время внедрены три стандарта цифровых ССПС второго поколения.

Они разработаны и приняты в разных странах, отличаются своими характеристиками, но построены на единых принципах — используют макросотовую топологию сети с радиусом сот до 35 км, ВРК и отвечают требованиям современных информационных технологий.

Это: общеевропейский стандарт GSM; американский стандарт ADC (D-AMPS) и японский стандарт JDC (PDC). Основные характеристики указанных стандартов приведены в табл.1.1.

Таблица 1.1.

Характеристики стандартаGSMD-AMPSPDC
1Метод доступаВРКВРКВРК
2Разнос частот, кГц2003025
3Общая полоса частот, МГц252525
4Эквивалентная полоса частот на речевой канал, кГц25108,3
5Число речевых каналов связи100025003000
6Число каналов на соту500357750
7Скорость преобразования речи, кбит/с13811,2
8Алгоритм преобразования речиRPE-LTPVSELPVSELP
9Общая скорость передачи, кбит/с2704842
10Вид модуляции0,3 GMSKDQPSKDQPSK
11Радиус соты, км0,5…350,5…200,5…20
12Частотный диапазон, МГц900800800…1500

В настоящее время в мире доминирует общеевропейский стандарт GSM. В рамках этого стандарта абонент может воспользоваться более чем 60 услугами, среди которых наиболее востребованы: глобальный роуминг, определитель номера, короткие текстовые сообщения (SMS), система ых сообщений, улучшенное полноскоростное кодирование речи и ряд других.

Одним из последних достижений техники подвижной радиосвязи является технология пакетной передачи данных по радиоканалу GPRS.

Основные преимущества этой технологии: весьма высокая скорость передачи данных (до 171,2 кбит/с), аппарат постоянно подключен к сети Интернет, а оплата осуществляется не за время работы в глобальной сети, а за объем переданных данных.

Дальнейшее развитие систем сотовой подвижной связи осуществляется в рамках проекта ССПС третьего поколения (IMT-2000) под эгидой Международного союза электросвязи (МСЭ).

В настоящее время определились три основных направления развития систем третьего поколения: эволюция систем на базе технологии ВРК (GSM, IS-136) и технологии IS-95 (проект cdma2000), а также проекты новых стандартов на основе технологии широкополосной W-CDMA.

Универсальная система подвижной связи 3-го поколения будет обладать качественно новыми возможностями. В результате для многих пользователей мобильный абонентский терминал (АТ) или портативное абонентское устройство станет единственным универсальным устройством доступа к услугам связи.

Современный рынок услуг подвижной связи характеризуется высокими темпами развития систем персонального радиовызова (СПРВ), обеспечивающих передачу сообщений ограниченного объема в пределах обслуживаемой зоны. Эти системы гармонично сопрягаются с системами радиосвязи и передачи данных, как по ценовым показателям, так и по разнообразию требуемых пользователю услуг мобильной связи.

Требования к функциональному развитию сетей СПРВ, увеличению скорости передачи сообщений, а также интеграции национальных сетей СПРВ в транснациональные привели к созданию в 1992 г. общеевропейского стандарта ERMES.

Фирма Motorola разработала свой протокол передачи сигналов СПРВ, получивший наименование FLEX, основными достоинствами которого являются повышенная скорость передачи сообщений (до 6400 бит/с), большая емкость системы и обеспечение экономичного режима работы пейджера.

Системы беспроводных телефонов (Cordless Telephony) общего пользования, обеспечивающим своим абонентам выход на телефонную сеть общего пользования (ТфОП), составляют значительную конкуренцию сотовым системам связи.

Внедрение систем беспроводных телефонов рассматривается в рамках реализации концепции персональной связи, предусматривающей предоставление услуг «всегда и в любом месте» при использовании легких малогабаритных АТ в рамках микро- и пикосотовых сетей связи.

Европейская система стандарта DECT предназначена для передачи речевых сообщений и данных; технические решения и службы в этом стандарте близки принятым в стандарте GSM.

Размышления по поводу будущих систем связи привели к появлению концепции универсальной персональной связи (UPT).

Согласно этой концепции несколько коммуникационных сетей — фиксированные сети, системы наземной подвижной связи и спутниковые сети подвижной связи — будут взаимодействовать друг с другом, образуя интегрированную систему, поддерживающую широкий спектр персональных услуг. Каждый пользователь определяется уникальным абонентским номером, не зависящим от сети, в которой находится в текущий момент.

Системы персональной спутниковой связи (СПСС) играют важную роль в концепции UPT. Эти системы нацелены на обеспечение доступа к телекоммуникационной сети из любой точки Земли, особенно из районов, не охваченных другими системами связи, такими, как сеть ТфОП или системы наземной подвижной связи.

По сравнению с наземными системами подвижной радиосвязи системы СПСС в своем развитии задержались. Это объясняется тем, что энергетический баланс линий спутниковой связи до последнего времени не позволял уменьшить АТ до размеров телефонной трубки.

Однако применение спутников на низких орбитах создает энергетические преимущества перед геостационарными спутниками и дает возможность организовать сети СПСС с персональными телефонами с ненаправленными антеннами. На вес и размеры АТ не всегда накладываются жесткие ограничения, свойственные сотовому телефону.

Поэтому под СПСС понимаются различные по построению спутниковые системы с космическими аппаратами (КА) на геостационарной круговой (GEO) — высотой около 36 тыс. км, средневысотных круговых (MEO) — высотой порядка 10 тыс. км, низких круговых (LEO) — высотой 700…

1500 км и вытянутых высокоэллиптических орбитах (HEO), работающие в различных диапазонах частот и предоставляющие пользователю различные услуги связи с помощью персонального терминала (портативного, мобильного, стационарного) — как правило, вне зоны действия наземных сотовых систем.

В основу классификации таких систем положены два основных признака: информационная скорость в абонентской линии и тип орбиты КА. Наибольшее распространение нашли низкоскоростные СПСС (информационная скорость передачи от 1,2 кбит/с до 9,6 кбит/с) и высокоскоростные СПСС (64 кбит/с и выше).

Низкоскоростные СПСС предназначены как для передачи данных, так и для организации персональной радиотелефонной и пейджинговой связи в глобальном масштабе. Наиболее известными системами данного класса являются системы Iridium и Globalstar.

Отличительными особенностями таких систем радиотелефонной связи являются: совместимость с наземными сетями сотовой телефонной связи; передача данных со скоростью от 1,2 до 9,6 кбит/с, в том числе передача коротких однопакетных сообщений типа пейджинговых; определение координат подвижного объекта (с помощью приемника глобальной навигационной системы — GPS); возможность обеспечения связи в любое время суток в режиме реального времени; обеспечение глобального покрытия земной поверхности без мертвых зон в наиболее обжитых районах мира.

К высокоскоростным СПСС относятся глобальные системы широкополосной связи, использующие все типы орбит и предназначенные для передачи высококачественной речи, высокоскоростных потоков данных, мультимедиа, организации конференц-связи, доступа в Интернет, интерактивной связи.

Источник: https://siblec.ru/telekommunikatsii/ustrojstva-preobrazovaniya-i-obrabotki-informatsii-v-sistemakh-podvizhnoj-radiosvyazi/1-vvedenie

Основные показатели качества функционирования системы передачи. Характеристики систем радиосвязи

Основные показатели систем подвижной радиосвязи:  Система радиосвязи характеризуется совокупностью показателей, к

Важнейшим показателем работы системы передачи сообщений является верность передачи, т. е. степень соответствия полученного сообщения истинному.

В предположении высокой надежности и исправного технического состояния системы верность передачи зависит только от физических и статистических характеристик помех.

Таким образом, верность передачи сообщений самым тесным образом связана с помехоустойчивостью системы — т. е. ее способностью противостоять мешающему воздействию посторонних сигналов.

Система является тем более помехоустойчивой, чем более высокую верность передачи она обеспечивает при заданных характеристиках мешающих воздействий и определенной мощности передаваемых сигналов, отображающих состояние источника. Принятая в теории связи количественная оценка верности зависит от типа источника сообщений в конкретной системе.

При передаче дискретных сообщений, когда передаваемый сигнал представляет собой последовательность различных элементарных сигналов определенной формы, типичное искажение оцениваемого сигнала связано с неверным различением формы элементарного сигнала и принятием ошибочных решений. При этом верность передачи связывают с вероятностью принятия ошибочного решения (вероятностью ошибки). Система передачи дискретных сообщений обеспечивает допустимую верность передачи, если вероятность ошибки не превосходит некоторую фиксированную величину (например, ).

При передаче непрерывных сообщений верность получаемого сообщения целесообразно оценивать величиной усредненного за достаточно длительный интервал времени отклонения формы принятого сигнала от переданного. В качестве такового целесообразно, например, использовать величину

где , — первичный сигнал и его оценка на выходе системы; Т интервал оценивания; М — знак математического ожидания.

Здесь система обеспечивает допустимую верность передачи, если получаемое значение среднеквадратичного отклонения, не превосходит заданного. Другой возможной оценкой верности передачи аналогового сообщения может служить допустимая вероятность среднеквадратичного отклонения .

В общем случае помехоустойчивость системы при заданных характеристиках помех и мощности сигнала зависит от выбора типа переносчика сообщения, вида его модуляции, способа кодирования. Для любой системы связи можно определить потенциальную помехоустойчивость.

Потенциальная помехоустойчивость системы при выбранном способе модуляции переносчика и кодирования сигналов и конкретными характеристиками помех определяется помехоустойчивостью оптимального приемника, обеспечивающего минимальную вероятность ошибки в системе, использующей всю доступную информацию о статистических характеристиках переданных и принятых сигналов.

К числу основных характеристик системы радиосвязи наряду с верностью передачи относится скорость передачи сообщений. Под скоростью передачи понимают количество информации или количество сведений, которое передается в данной системе в единицу времени.

В общем случае скорость передачи связывают со скоростью передачи знаков, символов, используемых при отображении состояний конкретного источника сообщений. При передаче дискретных сообщений скорость измеряют количеством двоичных символов в секунду (бод).

Пересчет скорости передачи символов от дискретного источника с произвольным числом состояний в боды осуществляется несложно. При передаче сведений от источника непрерывных сообщений техническая скорость передачи определяется пропускной способностью системы, под которой понимают количество радиовещательных или телевизионных программ и т. п.

Пропускная способность системы ограничена пропускной способностью радиоканала — предельно допустимой скоростью передачи сообщений по данному каналу с высокой верностью при воздействии помех.

С верностью (и скоростью) системы радиосвязи тесно связана еще одна важная характеристика системы связи — допустимая задержка передачи.

Под задержкой передачи понимают интервал времени,- заключенный между моментом перехода источника сообщений в новое состояние и моментом получения оценки этого состояния на выходе системы.

Величина задержки зависит от физических характеристик радиоканала и протяженности радиолинии, а также от длительности обработки сигнала в системе, в частности, от длительности процесса кодирования и декодирования информации от источника дискретных сообщений.

Источник: http://radiotech-student.ru/nachinayushhim/osnovy-radiosystem/pokazateli-kachestva-sistem

Показатели качества системы связи

Основные показатели систем подвижной радиосвязи:  Система радиосвязи характеризуется совокупностью показателей, к

Основные показатели системы связи:

1)достоверность передачи сообщений.

Степень соответствия между принятым и преданным сообщением – называют достоверностью передачи.

При передачи дискретных сообщений достоверность определяется коэффициентом ошибок.

=, где — это число ошибочно принятых элементов сообщения, -общее число элементов сообщения.

-частность ошибок, величина случайная.

При передачи непрерывных сообщений, различие между переданным и принятым сообщением характеризуется случайной ошибкой.

;

принятое сообщение, x(t)-полученное сообщение;

=x(t)+;

-случайная помеха на выходе системы связи.

Часто пользуются критерием среднеквадратической ошибки ().

Среднеквадратическая ошибка определяется:

=;

-средняя мощность помехи;

-средняя мощность полезного сигнала.

Р(- одномерная плотность вероятностной помехи.

— заданный порог помехи.

Физически это условие соответствует вероятностному отсутствию так называемой аномальной ошибки, т.е. ошибка которая может иметь несоответствие для получателя.

Например: кратко временное выход из строя системы, импульсная помеха и т.д.

2)помехоустойчивость.

Передача информации с требуемой достоверностью предполагает надёжную работу системы связи, это возможно если система связи обладает высокой надёжностью, т.е. способность приборов и устройств длительно выполнять возложенные на них функции и обеспечивать необходимую помехоустойчивость — способность противостоять действию помех.

Помехоустойчивость зависит от факторов:

1)способы практической реализации системы связи;

2)элементной базы;

3)изготовление, технология аппаратуры;

4)условия эксплуатации;

5)принципы построения системы связи и т.д.

Надёжность системы связи количественно оценивается вероятностью того, что аппаратура будет выполнять свои функции в течение заданного времени.

Отношение сигнал — шум – фактор оценивающий помехоустойчивость системы связи:

.

Чем меньше требуется отношение сигнал-шум, тем выше помехоустойчивость системы связи.

.

3)скорость передачи информации.

Если передача непрерывных сообщений осуществляется в реальном масштабе времени. Однако, часто бывает целесообразно сообщение записать, а потом передать со скоростью отличающуюся в большую или меньшую сторону от времени создания. Это позволяет эффективно использовать каналы связи.

Численно скорость передачи определяется количеством информации поступившей от отправителя к получателю за 1 секунду. Измеряется бит в секунду.

Скорость зависит:

1)от сообщения и статистических его свойств;

2)характеристик канала связи;

3)искажения и помех в канале.

Очень часто при передаче дискретных сообщений для характеристик аппаратной части системы связи пользуются понятием технической скорости передачи.

.

Предельная возможность скорости передачи оценивают величиной пропускной способности канала, численно определяется максимальным количеством информации передаваемой по нему за 1 секунду.

,где

эффективная полоса частот канала связи;

средняя мощность помехи.

4)эффективность системы связи.

Для оценки качества работы используют показатели связанные с затратами.

Затраты:

1)энергетические;

2)полоса частот ;

3)стоимость аппаратуры;

4)массогабаритные и т.д.

Совокупность свойств характеризующих экономичность системы с точки зрения затрат называют эффективность системы связи.

Для выбора системы связи по эффективности используют критерии, при этом учитывают определённые заранее установленные ограничения на некоторые параметры и характеристики системы связи.

Критерий удельных затрат- это такие критерии, в соответствие с которыми системы связи оцениваются величиной затрат на передачу 1 бита информации при заданной достоверности.

-удельная энергетическая затрата, где

-энергия сигнала на входе приёмника затраченная на передачу 1 бита;

-спектральная плотность помехи.

-удельная затрата полосы, где

-эквивалентная полоса пропускания системы связи;

R-скорость передачи (бит*сек).

Значение иможно рассматривать как показатели работы системы связи.

1.3.Классификация систем и линий передачи информации.

Признаки классификации:

1)область применения (телефонные системы, передача данных, телевидение, телеметрия);

2)по форме сообщения (дискретные, непрерывные);

3)по виду линейного сигнала (непрерывная, импульсная);

4)по диапазону рабочих частот и ширине полосы (узкополосные, широкополосные);

5)по виду связи (стационарные, мобильные);

6)по принципу уплотнения и разделения (временное, частотное, по коду).

Все системы связи делятся на две группы:

1)системы со свободным распространением сигналов.

a~;

Уровень рассеяния сигнала пропорционален квадрату расстояния между передатчиком и приёмником (радиотехнические).

2)системы с направленным распространением сигналов.

Принудительное распространение сигнала. Для этого используется устройства. Энергия в них не рассеивается, а поглощается направляющим устройством.

Системы стабильны, являются идеальными с точки зрения достоверности. Идеальное решение проблемы электромагнитной совместности- высокая пропускная способность.

Однако, эти системы очень дороги, требуют создания усилительных ретрансляционных пунктов.

Проблемы:

1)проблемы электромагнитной совместимости, действие помех;

2)высокая экономичность, гибкость, мобильность.

Системы со свободным распространением сигналов делятся на:

1) системы с постоянными параметрами — системы, в которых параметры сигнала проходя через среду распространения не претерпевают существенных случайных изменений, за исключением фазы (системы радиорелейной связи, спутниковой связи – они работают в диапазоне сантиметровых волн).

2)системы со случайными параметрами – параметры сигнала изменяются про прохождение через среду. Эти изменения приёмника или в системах с отражённой или прямой волной (коротковолновые системы- сигналы претерпевают глубокие замирания).

При длине волны l=3-10 метров, радиосигналы хорошо отражаются от ионосферы, что позволяет распространяться им на 2000 км.

При l

Источник: https://studopedia.su/7_31972_pokazateli-kachestva-sistemi-svyazi.html

Гост р 55897-2013 сети подвижной радиосвязи. зоны обслуживания. методы расчета, гост р от 09 декабря 2013 года №55897-2013

Основные показатели систем подвижной радиосвязи:  Система радиосвязи характеризуется совокупностью показателей, к

ГОСТ Р 55897-2013

ОКС 33.060.01

Дата введения 2014-07-01

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным образовательным бюджетным учреждением высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А.Бонч-Бруевича» и ООО «Научно-производственная компания «СвязьСервис».

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 480 «Связь»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 09 декабря 2013 г. N 2224-ст

4 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения следующих рекомендаций Международного союза электросвязи (МСЭ) (сектор стандартизации в области радиосвязи):

— Рекомендация МСЭ-Р Р.

1546* (2009) Метод прогнозирования для трасс «точка-зона» для наземных служб в диапазоне частот от 30 МГц до 3000 МГц (Method for point-to-area predictions for terrestrial services in the frequency range 30 MHz to 3000 MHz);________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

— Рекомендация МСЭ-Р P.1406 (2007) Эффекты распространения радиоволн, касающиеся наземных сухопутной подвижной и радиовещательной служб в диапазонах ОВЧ и УВЧ (Propagation effects relating to terrestrial land mobile and broadcasting services in the VHF and UHF bands);

— Рекомендация МСЭ-Р P.1812 (2007) Метод прогнозирования распространения сигнала на конкретной трассе для наземных служб «из пункта в зону» в диапазонах УВЧ и ОВЧ (A path-specific propagation prediction method for point-to-area terrestrial services in the VHF and UHF bands);

— Рекомендация МСЭ-Р P.1410 (2007) Данные о распространении радиоволн и методы прогнозирования, требующиеся для проектирования наземных широкополосных систем радиодоступа, работающих в полосе частот от 3 до 60 ГГц (Propagation data and prediction methods required for the design of terrestrial broadband radio access systems operating in a frequency range from 3 to 60 GHz);

— Рекомендация МСЭ-Р P.526 (2007) Распространение радиоволн за счет дифракции (Propagation by diffraction);

— Рекомендация МСЭ-Р P.1238 (2009) Данные о распространении радиоволн и методы прогнозирования для планирования систем радиосвязи внутри помещений и локальных зоновых радиосетей в частотном диапазоне 900 МГц — 100 ГГц (Propagation data and prediction methods for the planning of indoor radiocommunication systems and radio local area networks in the frequency range 900 MHz to 100 GHz);

— Рекомендация МСЭ-Р P.676 (2007) Ослабление в атмосферных газах (Attenuation by atmospheric gases);

— Рекомендация МСЭ-Р P.833 (2011) Ослабление сигналов растительностью (Attenuation in vegetation)

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8).

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты».

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске информационного указателя «Национальные стандарты».

Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на беспроводные сети подвижной и фиксированной связи (сети СПС и радиодоступа), работающие в полосах частот от 30 МГц до 10 ГГц.

Стандарт устанавливает методы расчета и построения территориальных зон, в которых абонентская станция сети может быть обслужена базовой станцией сети.

Методы расчета, установленные в настоящем стандарте, применяют на стадиях проектирования сетей подвижной радиосвязи.

Методы расчета основаны на применении рекомендаций МСЭ и учитывают топографические, климатические особенности территории, условия распространения радиоволн, технические характеристики оборудования.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12252-86 Радиостанции с угловой модуляцией сухопутной подвижной службы. Типы, основные параметры, технические требования и методы измерений

ГОСТ 24375-80 Радиосвязь. Термины и определения

ГОСТ Р 51794-2008 Глобальные навигационные спутниковые системы. Системы координат.

Методы преобразований координат определяемых точек

ГОСТ Р 52293-2004 Геоинформационное картографирование. Система электронных карт. Карты электронные топографические. Общие требования

ГОСТ Р 52440-2005 Модели местности цифровые. Общие требования

ГОСТ Р 53363-2009 Цифровые радиорелейные линии. Показатели качества.

Методы расчета

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения, обозначения и сокращения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применяют термины по ГОСТ 24375-80, ГОСТ 12252-86, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 сеть радиосвязи: Сеть электросвязи, предназначенная для обеспечения беспроводной связью абонентских станций и представляющая собой совокупность базовых станций, узлов коммутации и линий связи.

3.1.2 абонентская станция: Пользовательское оборудование, подключаемое к сети радиосвязи.

3.1.3 базовая станция: Средство электросвязи, которое размещается стационарно и обеспечивает соединение по радиочастотным каналам множества АС, находящихся в зоне ее обслуживания, с узлом коммутации сети беспроводной связи.

3.1.4 зона радиопокрытия БС: Совокупность фрагментов территории, для которых уровень радиосигнала, создаваемый БС на выходе антенно-фидерного тракта АС, превышает уровень чувствительности радиоприемника АС для 50% времени.

3.1.5 зона радиопокрытия АС: Совокупность фрагментов территории, находясь на которых уровень радиосигнала, создаваемый АС на выходе антенно-фидерного тракта БС, превышает уровень чувствительности радиоприемника БС для 50% времени.

3.1.6 зона обслуживания БС: Совокупность фрагментов территории, находясь на которых АС обслуживаются данной БС с заданным качеством.

3.1.7 зона обслуживания сети: Совокупность территорий, обслуживаемых всеми БС сети беспроводной связи.

3.1.8 элементарная площадка: Фрагмент территории заданного размера, на котором характеристики радиосигнала считаются постоянными.

3.2 Обозначения и сокращения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения и сокращения:

АС

абонентская станция;

БС

базовая станция;

ДН

диаграмма направленности (антенны);

коэффициент усиления (антенны);

ПРД

передатчик;

ПРМ

приемник;

СКО

среднеквадратическое отклонение;

СПС

сухопутная подвижная служба;

ЦММ

цифровая модель местности;

ЭП

элементарная площадка;

функция, значение которой равно минимальному из двух значений и ;

функция, значение которой равно максимальному из двух значений и

4 Исходные данные и блок-схемы алгоритмов расчета

4.

1 Технические характеристики БС

— частота передатчика, МГц;

— частота приемника, МГц;

— мощность передатчика, дБВт;

— максимальный коэффициент усиления антенны, дБи;

— потери в антенно-фидерном тракте передатчика, дБ;

— потери в антенно-фидерном тракте приемника, дБ;

— реальная чувствительность приемника, дБВт;

— высота антенны над уровнем земли, м;

— азимут направления основного излучения антенны, град.;

— угол возвышения антенны, град.;

Нормированные диаграммы направленности антенн в вертикальной и горизонтальной плоскостях , .

4.

2 Технические характеристики АС

— мощность передатчика, дБВт;

— максимальный коэффициент усиления передающей антенны, дБи;

— потери в антенно-фидерном тракте передатчика, дБ;

— потери в антенно-фидерном тракте приемника, дБ;

— реальная чувствительность приемника, дБВт;

— высота антенны над уровнем земли, м;

Нормированные диаграммы направленности антенн в вертикальной и горизонтальной плоскостях (для стационарных АС с направленной антенной) , .

4.

3 Топографическое описание зоны обслуживания

— максимальная планируемая дальность связи, км;

, — широта и долгота -й БС, град ();

— координаты вершин многоугольника (контура), град, ограничивающего зону обслуживания сети;

— длина стороны квадрата ЭП, м;

ЦММ на основе топографической карты местности масштаба 1:200000 или крупнее, содержащая следующие классы пространственных объектов:

— рельеф суши,

— населенные пункты,

— гидрография,

— растительный покров.

Примечания

1 «детальными» далее будем считать ЦММ, пространственные объекты населенных пунктов которых представлены в виде зданий и сооружений.

2 Координаты и ЦММ должны быть представлены в одной системе геодезических координат 1995 года (СК-95) или 1942 года (СК-42).

4.

4 Блок-схема алгоритма построения зон обслуживания приведена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 — Блок-схема алгоритма построения зон обслуживания

Рисунок 4.1 — Блок-схема алгоритма построения зон обслуживания

4.

5 Блок-схема алгоритма построения радиопокрытия БС приведена на рисунке 4.2.

Рисунок 4.2 — Блок-схема алгоритма построения радиопокрытия БС

Рисунок 4.2 — Блок-схема алгоритма построения радиопокрытия БС

4.

6 Блок-схема алгоритма расчета ослабления радиосигнала приведена на рисунке 4.3.

Рисунок 4.3 — Блок-схема алгоритма расчета ослабления радиосигнала на трассе

Рисунок 4.3 — Блок-схема алгоритма расчета ослабления радиосигнала на трассе

5 Деление территории сети на фрагменты

5.1 По формулам Приложения А определяют расстояние между точками с координатами и , и расстояние между точками с координатами и ,

где , , ,. (5.1)

5.2 Определяют число фрагментов территории (рисунок 5.1, а) по долготе и широте:

, . (5.2)

Рисунок 5.1 — Деление территории сети на фрагменты

Рисунок 5.1 — Деление территории сети на фрагменты

5.3 По формулам (А.7)-(А.9) осуществляют переход от геодезических координат узловых точек к плоским координатам .

5.4 По формулам (А.7)-(А.9) осуществляют переход от геодезических координат точки к плоским координатам .

5.5 Определяют координаты центров фрагментов территории :

для ,

(5.3)

для .

5.6 Из всей совокупности фрагментов () в соответствии с (А.11) выбирают только те -фрагменты , центры которых лежат внутри контура территории (рисунок 5.1, б).

5.7 По формулам (А.8)-(А.10) для центров полученных фрагментов осуществляют переход от плоских координат к геодезическим координатам .

6 Построение зон радиопокрытия БС и АС

Результатом построения радиопокрытия каждой -й БС и соответствующих ей АС, размещаемых на -х фрагментах территории, является множество , с элементами . Каждый элемент, изображаемый в пространстве в виде квадрата, и имеющий координаты центра , характеризуется информацией, содержащейся в полях-свойствах элемента (таблица 6.1).

Таблица 6.1 — Свойства элементов множества

Свойство

Значение

Порядковый номер элемента

Уровень сигнала, создаваемого ПРД БС на входе ПРМ АС, дБВт

Уровень сигнала, создаваемого ПРД АС на входе ПРМ БС, дБВт

Ослабление радиосигнала на трассе БС-АС, дБ

Длина трассы БС-АС, км

Азимут направления БС-АС, град

Азимут направления АС-БС, град

антенны БС в направлении на АС, дБ

антенны АС в направлении на БС, дБ

Для каждого -го фрагмента территории и -й БС рассчитывают значения полей, приведенных в таблице 6.1. Расчет проводят в порядке, указанном ниже.

6.1 Используя информацию о координатах БС и ЭП рассчитывают значение расстояния между ними, и в случае, если оно превышает значение , следует перейти к расчетам для другой ЭП. Значение , км, может быть рассчитано, в том числе и с помощью формулы

, (6.1)

где

6.2 Выполняют построение профиля трассы в порядке, приведенном в ГОСТ Р 53363, в ходе которого определяют длину трассы и высоты антенн БС и АС над уровнем моря, и , м, соответственно.

6.3 Согласно алгоритма, приведенного на рисунке 4.3, и процедуры раздела 8 определяют ослабление радиосигнала на трассе .

6.4 Определяют азимуты и по формуле (А.3).

6.5 Выполняют расчет коэффициентов усиления антенн, для этого:

6.5.1 Рассчитывают усиление антенны БС в следующем порядке:

6.5.1.1 Рассчитывают угловое отклонение от оси основного лепестка антенны БС в горизонтальной плоскости:

, град (6.2)

6.5.1.2 Рассчитывают угловое отклонение от оси основного лепестка передающей антенны БС в вертикальной плоскости по формуле

, град, (6.3)

где

, град (6.4)

6.5.1.3 С помощью парциальных диаграмм направленности рассчитывают коэффициенты усиления , .

6.5.1.4 Рассчитывают коэффициент усиления антенны БС, дБ, в заданном направлении по формуле

. (6.5)

6.5.2 Аналогично п.6.5.1 рассчитывают усиление антенны АС .

6.6 Рассчитывают уровни сигнала, создаваемые ПРД БС и АС на входах ПРМ АС и БС соответственно, дБВт:

,

(6.6)

.

7 Построение зон обслуживания БС и сети в целом

Зона обслуживания каждой -й БС формируется по результатам анализа всей совокупности элементов множеств (, ), в виде множества . Элементом множества является ЭП , на которой -я БС создает наибольший уровень сигнала, по сравнению с другими БС, и при этом одновременно выполняются следующие условия:

; . (7.1)

Зона обслуживания сети состоит из зон обслуживания всех БС сети, то есть является совокупностью всех множеств .

8 Процедура расчета ослабления радиосигнала на трассе

Расчет ослабления радиосигнала на трассе проводят в порядке, указанном ниже:

8.

1 Если справедливо неравенство 3 ГГц, то:

8.

1.1 Выполняют расчет дифракционного ослабления радиосигнала в порядке, приведенном в ГОСТ Р 53363.

8.

1.2 Выполняют расчет дополнительного ослабления радиосигнала в атмосферных газах в порядке, приведенном в ГОСТ Р 53363.

8.

2 Если справедливо неравенство 3 ГГц, то в зависимости от типа ЦММ, использованной при построении профиля местности, проводят расчет ослабления радиосигнала:

— по формулам, приведенным в [1], если ЦММ является детальной;

— по формулам, приведенным в [2], в ином случае.

8.

3 Если в результате анализа профиля местности установлено, что один из терминалов погружен в растительный покров, проводят расчет дополнительного ослабления радиосигнала растительностью по формулам, приведенным в [3].

8.

4 Если в результате анализа профиля местности установлено, что один из терминалов находится внутри объекта застройки, проводят расчет дополнительного ослабления радиосигнала, в зависимости от типа используемой ЦММ:

— с помощью погонного ослабления, значения которого приведены в [4], если ЦММ является детальной,

— с помощью приведенных в [1] табличных данных, в ином случае.

Приложение А (рекомендуемое). Выражения для определения геодезических и геометрических характеристик объектов

Приложение А
(рекомендуемое)

а) Обратная геодезическая задача

Исходные данные:

— широта п.1, , град;

— долгота п.1, , град;

— широта п.2, , град;

— долгота п.2, , град.

Перевод угловых величин из градусной меры в радианы проводится согласно выражению .

На основании перечисленных исходных данных рассчитывают:

1 промежуточные параметры

, ,

, ,

где 0,006738525415, 6399698,90178, 206264,806247096.

2 длину трассы между п.1 и п.2

, км. (А.1)

3 азимут направления от п.2 к п.1 (от п.1 к п.2)

, град., (А.2)

где . Знак плюс применяется для , знак минус — для .

б) Прямая геодезическая задача

Исходные данные:

— широта п.1, , град;

— долгота п.1, , град;

— азимут направления из п.1, , град;

— расстояние , км, по поверхности Земли между п.1 и точкой на поверхности Земли вдоль азимута , координаты которой необходимо вычислить.

На основании перечисленных исходных данных рассчитывают:

1 промежуточный параметр

.

2 поочередно для 1..4 параметры

, , , ,

где текущие переменные , представлены формулами:

, , ,

, , ,

3 смещения:

4 значения широты и долготы искомой точки:

град., град (А.3)

5 азимут направления из искомой точки на исходную:

град (А.4)

в) Переход от геодезических координат к плоским

Исходные данные:

— широта, , град;

— долгота, , град;

— долгота опорного меридиана, , град (например, долгота центра зоны охвата сети).

1 Рассчитывают разность долгот

, рад. (А.5)

2 Рассчитывают коэффициенты:

(А.6)

3 Рассчитывают плоские координаты:

(A.7)

г) Переход от плоских координат к геодезическим координатам

Исходные данные:

— широта, , м;

— долгота, , м;

— долгота опорного меридиана, , град

1 Последовательно рассчитывают переменные:

(A.8)

2 Рассчитывают коэффициенты:

(А.9)

3 Рассчитывают геодезические координаты (град):

(А.10)

Рисунок А.1 — Связь геодезических и плоских координат

Рисунок А.1 — Связь геодезических и плоских координат

д) Определение положения точки относительно многоугольника с вершинами

Исходные данные:

— координаты точки, положение которой устанавливается ,

— координаты вершин -угольника,

при этом вершины упорядочены, то есть последующая вершина соединяется с предыдущей, а последняя с первой.

Точка лежит внутри -угольника если выполняется равенство

, (A.11)

где

,

,

,

,

Библиография

[1]

Рекомендация
МСЭ-Р Р.1812 (2009)

Метод прогнозирования распространения сигнала на конкретной трассе для наземных служб «из пункта в зону» в диапазонах УВЧ и ОВЧ

[2]

Рекомендация
МСЭ-Р Р.1546 (2009)

Метод прогнозирования для трасс «точка-зона» для наземных служб в диапазоне частот от 30 МГц до 3000 МГц

[3]

РекомендацияМСЭ-Р Р.833 (2011)

Ослабление сигналов растительностью

[4]

Рекомендация
МСЭ-Р Р.1410 (2007)

Данные о распространении радиоволн и методы прогнозирования, требующиеся для проектирования наземных широкополосных систем радиодоступа, работающих в полосе частот от 3 до 60 ГГц

_____________________________________________________________________

УДК 621.396.43:006.354 ОКС 33.060.01

Ключевые слова: сеть радиосвязи, базовая станция, зона обслуживания

_____________________________________________________________________

Электронный текст документаподготовлен АО «Кодекс» и сверен по:официальное издание

М.: Стандартинформ, 2014

Источник: http://docs.cntd.ru/document/1200107801

Scicenter1
Добавить комментарий