КУРСОВИК


Оглавление
TOC \o "1-3" \h \z \u Задание по курсовой работе PAGEREF _Toc371525200 \h 3Часть 1. Построение начального приближения сети PAGEREF _Toc371525201 \h 41. Расчет параметров сети, исходя из требований по обеспечению абонентской емкости и выделенного частотного ресурса PAGEREF _Toc371525202 \h 42. Расчет параметров сети, исходя из энергетических возможностей оборудования сети PAGEREF _Toc371525203 \h 83. Частотное планирование PAGEREF _Toc371525204 \h 15


Задание по курсовой работе
Часть 1. Построение начального приближения сетиНачальное приближение сети – сеть регулярной архитектуры с одинаковыми параметрами всех БС сети.
В процессе теоретического расчета необходимо определить:
Количество БС в проектируемой сети NBSnet;
Высоты подвеса антенн БСHBS, м;
Мощность передатчиков БСPTXBS, Вт;
Количество приемопередатчиков (TRX) в секторе БС NTRXsect;
Абонентскую емкость сектораAsect, Эрл
Дальность связи R, км
1. Расчет параметров сети, исходя из требований по обеспечению абонентской емкости и выделенного частотного ресурсаРасчет потенциально-возможной емкости сектора БС
Расчет необходимо произвести для двух типов кластера (M/C): 3/9 и 4/12, где M – число БС в кластере, С – число секторов в кластере.
Определим максимально-возможное число частот (радиоканалов) на сектор
(Nf sect=NTRX sect):

а) кластер 3/9:
б) кластер 4/12:
Таким образом, при выборе кластера 3/9 будет 1 резервная частота, при выборе кластера 4/12 - 4 резервных частоты.
Определим число трафиковых каналов в секторе :
1) для кластера 3/9
Nf sect=NTCH+NCCH8=2Следовательно, из таблицы 1 по соотношению каналов в секторе БС число трафиковых каналов NTCH=15, число каналов управления и сигнализации NCCH=1;
2) для кластера 4/12
Nf sect=NTCH+NCCH8=2Следовательно, из таблицы 1 по соотношению каналов в секторе БС число трафиковых каналов NTCH=15, число каналов управления и сигнализации NCCH=1.
Табл.1. Рекомендации по соотношению каналов в секторе БС стандарта GSM
Число каналов в секторе Общее число радиоканалов в секторе

трафиковых (NTCH) управления и сигнализации (NCCH) 1…7
8…15
16…22
23…30
31…37 1
1
2
2
3 1
2
3
4
5
Максимально-возможная абонентская емкость сектораAsect:
1) кластер 3/9: Asect=9,812) кластер 4/12: Asect=9,81Максимально-возможное число абонентов в секторе:
1) кластер 3/9:

2) кластер 4/12:

где Эрл – нагрузка от одного абонента в ЧНН.
Расчет минимально-возможного числа БС в сети
Определим число секторов в сети:
1) кластер 3/9:

2) кластер 4/12:

где – число абонентов сети, согласно заданию на курсовую работу.
Найдем число БС в сети:
1) кластер 3/9:
То есть, в сети будет 30 трехсекторных БС, и 1 односекторная БС.
2) кластер 4/12:
где D – число секторов на БС.
В сети будет 30 трехсекторных БС, и 1 односекторная БС.
Расчет требуемой дальности связи
Найдем площадь одного сектора БС:
1) кластер 3/9:

2) кластер 4/12:

Дальность связи при этом:
1) кластер 3/9:

2) кластер 4/12:

2. Расчет параметров сети, исходя из энергетических возможностей оборудования сети2.1. Расчет дальности связи
Выберем подходящую по частотному диапазону антенну БС с коэффициентом GBS=16 дБи и шириной диаграммы направленности ΘH=650.
Значения параметров системы представлены в таблице 2.
Табл. 2. Значения параметров системы
Параметр Значение
Высота подвеса антенны БС HBS, м 30
Потери в комбайнере Bkomb, дБ 3
Потери в фидере Bfid, дБ 2
Потери в дуплексном фильтре Bdf, дБ 2
Потери в теле абонента, дБ 3
Потери на проникновение в автомобили, дБ 8
в здания, дБ 15
Высота подвеса антенны МС HMS, м 1,5
Выберем соответствующую заданному частотному диапазону и типу зоны обслуживания математическую модель для расчета потерь передачи (табл. 3).
Табл. 3.Математическая модель для расчета основных потерь передачи в СПС
Наименование, источник информации Условия применимости, исходные данные Описание зоны, дополнительные условия Расчетное уравнение
Окамура-Хата
(Rec. ITU-R P.529-2) F = 150…1000 МГц
НBS = 30…200 м
НMS = 1…10 м
R=1...20 км Пригород
(suburban) L = 63,35–13,82lgHBS+27,72lgF–2(lg(F/28)2-(1,1lgF–0,7)HMS + (44,9–6,55lgHBS)lgR
Запишем выражение для определения дальности связи через потери передачи R=f(F, L, HBS, HMS):
R=L-63,35+13,82lgHBS-27,72lgF+2(lgF28)2+1,1lg⁡(F-0,7)HMS44,9-6,55lg⁡(HBS)Рассчитаем бюджет потерь при выбранном значении коэффициента усиления антенны БС GBS=16 дБи:
Табл. 4. Бюджет потерь
Энергетические характеристики, параметры Направление передачи Расчетные формулы
БС-АС АС-БС  
Мощность передатчика P'tx, Вт 40 2  
Мощность передатчика Ptx, дБм46,02 33,01 00
Потери в фидере антенны РПдУBfidtx, дБ 3 0  
Потери в комбайнере Bkomb, дБ 2 0  
Потери в дуплексном фильтре РПдУBdf, дБ 2 1  
Максимальный КУ антенны РПдУGotx, дБи16 0  
Излучаемая мощность Prad, дБм55,02 32,01 1066803746500
 
Чувствительность приемника Prx, дБм-110 -110  
Потери в фидере антенны ПРМ Dfidrx, дБ 0 3  
Максимальный КУ антенны ПРМ Gorx, дБи0 16  
Потери в дуплексном фильтре ПРМ Bdf, дБ 1 2  
Необходимая мощность полезного сигнала с вероятностью 50 % Pws(50%), дБм-109 -121 00
Необходимая напряженность поля полезного сигнала с вероятностью 50% Ews(50%), дБ 27.754 15,75 635019050
Среднеквадратическое отклонение (СКО) флуктуаций сигнала Ϭ, дБ 7  
Параметр логнормального распределения уровней сигнала по местоположению с вероятностью 75% η(75%) 0,68  
Необходимая мощность полезного сигнала на границе зоны обслуживания с вероятностью 75 % Pws(75%), дБм-104.24 -116,24 00
Необходимая напряженность поля полезного сигнала на границе зоны обслуживания с вероятностью 75% Ews(75%), дБ (мкВ/м) 32.514 20,514 00
Потери в теле абонента 3  
Потери на проникновение:    
в здание 15  
в автомобиль 8  
Допустимые основные потери передачи с вероятностью 50% Lt(50%) при нахождении АС на улице 161.02 150,01 00
Допустимые основные потери передачи с вероятностью 75% Lt(75%) при нахождении АС на улице 156.26 145,25 0161925
Максимальна дальность связи с вероятность 75% на границе зоны обслуживания R1, км 6,368 00
Сравним полученные значения R0 и R1. Полученное значение максимальной дальности связи R1 ближе по значению к значению максимальной дальности связи R0, полученному в результате расчета по емкости для кластера 3/9. В связи с этим, дальнейший расчет будем производить для кластера 3/9.
2.2 Рассчет количества БС в сети
Определим площадь сектора:
,Определим число секторов в сети:

Найдем число БС в сети:

То есть, в сети будет 3 трехсекторные БС и 1 односекторная.
2.3 Рассчет абонентской нагрузки, которую сможет обслужить сектор
Количество абонентов в секторе:

Абонентская нагрузка в секторе:

2.4 Определение требуемого частотного ресурса
По таблицам Эрланга (прил. 1) для заданной вероятности блокировки вызова определим требуемое количество каналов трафика в секторе (NTCH) и требуемый частотный ресурс (Nf sect) по таблице 1:
NTCH=38, Nf sect=NTRX sect=5
Так как R1>R0, то при работе сети не будут выполняться требования по внутрисистемной ЭМС. Для улучшения ситуации выберем антенну с меньшим коэффициентом усиления (табл. 5).
Табл. 5. Бюджет потерь
Энергетические характеристики, параметры Направление передачи Расчетные формулы
БС-АС АС-БС  
Мощность передатчика P'tx, Вт 40 2  
Мощность передатчика Ptx, дБм46,02 33,01 00
Потери в фидере антенны РПдУB fidtx, дБ 3 0  
Потери в комбайнере Bkomb, дБ 2 0  
Потери в дуплексном фильтре РПдУ Bdf, дБ 2 1  
Максимальный КУ антенны РПдУ Gotx, дБи10 0  
Излучаемая мощность Prad, дБм49,02 32,01 00
 
Чувствительность приемника Prx, дБм-103 -105  
Потери в фидере антенны ПРМ Dfidrx, дБ 0 3  
Максимальный КУ антенны ПРМ Gorx, дБи0 10  
Потери в дуплексном фильтре ПРМ Bdf, дБ 1 2  
Необходимая мощность полезного сигнала с вероятностью 50 % Pws(50%), дБм-102 -110 00
Необходимая напряженность поля полезного сигнала с вероятностью 50% Ews(50%), дБ 34,75 26,28 00
 
Среднеквадратическое отклонение (СКО) флуктуаций сигнала Ϭ, дБ 7  
Параметр логнормального распределения уровней сигнала по местоположению с вероятностью 75% η(75%) 0,68  
Необходимая мощность полезного сигнала на границе зоны обслуживания с вероятностью 75 % Pws(75%), дБм-97,24 -105,24 00
Необходимая напряженность поля полезного сигнала на границе зоны обслуживания с вероятностью 75% Ews(75%), дБ (мкВ/м) 39,51 31,04 1270-502920
Потери в теле абонента 3  
Потери на проникновение:  
в здание 15  
в автомобиль 8  
Допустимые основные потери передачи с вероятностью 50% Lt(50%) при нахождении АС на улице 148,02 139,01 00
Допустимые основные потери передачи с вероятностью 75% Lt(75%) при нахождении АС на улице 143,26 134,25 0161925
Максимальна дальность связи с вероятность 75% на границе зоны обслуживания R1, км 3,40 133350114300
Для построения сети целесообразно уменьшить коэффициент усиления антенны до 10 дБи, так как в данном случае максимальные дальности связи R0 и R1 отличаются всего на 200 м, в то время как при выборе антенны с коэфиициентом усиления 16 дБи R0 и R1 отличаются на 1,5 км. Поэтому для случая, когда учитывается КУ=16дБи был произведен перерасчет количества БС в сети, абонентской нагрузки, которую сможет обслужить сектор, а также был выбран необходимый частотный ресурс.
Результаты расчетов по емкости и по энергетике, а так же приведен наиболее рациональный вариант приведены в таблице 6.
Табл. 6. Результаты расчетов
  Тип кластера NbsnetHbs, м Ptxbs, Вт Gobs, дБиNtrxsectAsect, Эрл R, км
Расчет по емкости 3/9 7 30 40   3 13,7 3,6
4/12 9 30 40   2 8,11 2,8
Расчет по энергетике 3/9 4 30 40 16 5 27 5,1
Наиболее рациональный вариант 3/9 7 30 40 10 3 13,7 3,6
В результате расчетов по энергетике для двух типов кластеров и расчета по энергетике для кластера 3/9 наиболее рациональный вариант для построения сети стандарта GSM-900 для пригородной местности при заданных параметрах сети был получен в результате расчета кластера 3/9 по емкости, так как исходя из расчета данного кластера по энергетике, будет достаточно сложно обеспечить требуемый частотный ресурс сети. Таким образом, при построении сети будет использоваться 7 БС: 6 трехсекторных БС и 1 двухсекторная БС, то есть в сети будет 20 секторов. Так как по задания к курсовому проекту заданный частотный ресурс 28, то на один сектор будет приходиться по 1 частоте, при этом будет 8 резервных частот.

3. Частотное планирование3.1 Распределение выделенного частотного ресурса
Распределим выделеный частотный ресурс между секторами таким образом, чтобы выполнялись требования по обеспечению емкости и соблюдались частотные ограничения (табл. 7). Сетка частот должна быть непрерывна (например, каналы с 1 по 28)
Табл. 7. Параметры частотных ограничений
Шаг регулярной частотной сетки, кГц Общая стойка БС Смежные сектора
ΔFBS min, кГц ΔNBS min ΔFsect min,
кГц ΔNsect min
200 800 1 400 1
3.2. Построение регулярной структуры сот
Регулярная структура сот представлена на рис. 1.

Рис. 1. Сеть регулярной структуры (кластер 3/9)
3.3. Определение требуемого числа каналов SDCCH в секторе
Определение требуемого числа каналов SDCCH в секторе осуществляется исходя из следующих условий:
по каналам SDCCH обеспечивается запрос подвижной станции о требуемом виде обслуживания, контроль правильного ответа базовой станции и выделение свободного канала связи, также по этому каналу подвижная станция делает запрос на локализацию в новой зоне.
процедура локализации (LU – locationupdate) происходит 1 раз в час;
время занятия канала SDCCH для любой из процедур 7 секунд.
Нагрузка SDCCH, создаваемая абонентами одного сектора:
,

где нагрузка SDCCH, создаваемая всеми абонентами сектора в ЧНН для установления соединения; нагрузка SDCCH, создаваемая всеми абонентами сектора в ЧНН в процессе процедуры локализации.
Требуемое количество каналов NSDCCH определять по таблицам Эрланга при вероятности блокирования 1%.
NSDCCH= 5
Расчитать требуемое число таймслотов для размещения каналов SDCCH при архитектуре (BCCH + SDCCH/4) и SDCCH/8.
Заполнить таблицу 9.
Таблица 9
Число каналов в секторе Число приемопередатчиков в секторе
трафиковых (NTCH) NBCCH + SDCCH/4 N SDCCH/8 трафиковых (NTCH) NBCCH + CCH N SDCCH/8 Часть II. Основные сведения для выполнения практической части курсовой работы
1. Выбор карты региона для проведения расчетов производится в соответствии с таблицей:
№ вариантаРегион3 Иркутск
2. Результаты выполнения практической части курсовой работы
2.1. Графическая информация и таблицы расчетов до оптимизации
2.1.1 Карта местности:
2.1.2. Карта уровней поля:
2.1.3. Карта интерференции по C/I + C/A:
2.1.4.

Приложенные файлы

  • docx 773372
    Размер файла: 167 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий