Коммерциялық емес акционерлік қоғам
АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТ1
Телекоммуникациялық жүйелер кафедрасы
МОБИЛЬДІК ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯЛАР ЖӘНЕ САНДЫҚ ЖҮЙЕЛЕР БАЙЛАНЫСЫ
5в0719 – Радиотехника, электроника және телекоммуникация мамандығы студенттерінің есептер жинағына арналған әдістемелік нұсқау
Алматы – 2011
ҚҰРАСТЫРҒАНДАР: Б.Б.Агатаева, Л.И.Сарженко 5В071900- Радиотехника, электроника және телекоммуникация мамандығының барлық түрінде оқитын студенттердің есептер жинағына арналған тапсырмалар мен әдістемелік нұсқаулар. – Алматы:
АЭжБУ, 2011 – 20 б.
Аталған нұсқау 5В071900 – Радиотехника, электроника және телекоммуникация мамандығының барлық түрінде оқитын студенттерге арналған.
Әдістемелік нұсқауда мобильдік телекоммуникациялар мен сандық жүйеде ақпараттарды жеткізу, шешу жөніндегі қысқаша теориялық мәліметтер мен жалпы ұсыныстар берілген.
Ұсынылған әдебиеттердің тізімі берілген.
Сурет. 1, кесте 9, әдеб.көр.. – 18 атау.
Пікір беруші: техн.ғыл.канд., профессор Коньшин С.В.
«Алматы энергетика және байланыс университет1» коммерциялық емес акционерлік қоғамының 2011 жылға арналған жоспары бойынша басылды.
«Алматы энергетика және байланыс университеті», КЕАҚ 2011 ж.
Кіріспе
Соңғы он жылдың көлемінде жылжымалы байланыс жүйесінің қарқынды дамуы дүниежүзіндегі халықтарға ұсынылатын қызмет түрлерінің төлем ақысының төмен болуына қатысты біршама қызмет көрсету спектрлерінің кеңінен таралуымен түсіндіріледі. Жылжымалы байланыс жүйелері нарықтың бұқаралық секторына көшті, ал Интернет желісінің жылдам дамуы мобильдік жүйелердің әрі қарай дамуы үшін қолайлы негіз құрды. Мобильдік байланыстың кәсіби жүйелері радиоарна байланыс арнасы ретінде қолданылады және тасымалдаушы тұтыну терминалдарын қолдануды қарастырады. Негізінен, бұл жүйелер радиальды немесе радиальды-зоналық (ұялы) желі құрылымына ие. Олар симплексті (бір жақты), және дуплексті (екі жақты) байланыс арналары ретінде қолданылуы мүмкін. Сонымен қатар, жүйенің өз-өзінің қызметтік қажеттіліктері үшін және коммутаторларын және бөлінген электрбайланыс желілерін және жабдықталған телефон байланысының стационарлы жүйелерін басқару үшін – PSTN қолдануға болады. Ірі қалаларда ұялы байланыс желісінің мөлшері шамамен 2 км құрайды, ал абоненттердің мөлшері көбейген жағдайда 0,5 км-ге дейін азаюы мүмкін. Қаланың сыртындағы аймақтарда ұялы байланыс желісінің радиусы ондаған километрге дейін ұлғаюы және базалық станцияның антеннасы тікелей көрінетін қашықтыққа дейін шектелуі мүмкін. Радиус шегі ұялы байланыс желісін ұйымдастыру мүмкіндігін береді, онда екі бірдей жиілік арналар әртүрлі аралас ұялы байланыс бөлімдерінде қолданылуы мүмкін. Ұялы байланыс желісін ұйымдастыру кезінде орнататын қолайлы орындарды және базалық станция мөлшерін анықтау үшін, сондай-ақ басқа да мәселелерді шешу үшін қызмет көрсету зонасындағы кеңістіктегі кез келген нүктедегі дыбысты табу қажет.
Радиотаратқыштан радио қабылдағышқа берілетін радиотолқын бағыты мобильдік байланыс жүйелерінде әртүрлі болады: олардың тікелей қабылдануынан бастап кедергілер, үйлер, жолдағы ағаштарға дейін қатты әсер береді. Параметрлері тұрақты болатын өткізгіштік байланыстарына қарағанда, сымсыз байланыстарда радиоарналар кездейсоқ параметрлерге ие болады.
Радиожеліні өңдеу – радиожүйелерді жобалаудың едәуір күрделі міндеті. Ол негізінен кейде дәл осы секілді ұқсас жүйе үшін орындалатын тәжірибе мәліметтерін қолдану арқылы орнықты жүргізіледі.
Радиотолқындардың таралуын өңдеу сәуле шығарушыдан берілген қашықтықта қабылданатын дыбыстың орташа деңгейін анықтауға негізделген, сондай-ақ трассада нақты жағдайға қатысты байланысты анықтауға құрылған. Радиотолқынды есептеу радиотаратқыштың қызмет көрсету зонасын анықтауға мүмкіндік береді.
Қалалық орта радиотолқындардың таралуы үшін ерекше жағдай туғызады. Көлеңкелі зоналар, көптеген сәулелер және толқындардың шашыруы сигнал деңгейінің кенет кеңістікте өзгеруімен және күрделі интерференциялы құрылымды көп сәулелі өріс қалыптастырады. Радиотолқындардың таралуының көп сәулелі сипаттамасы, қабылдау нүктесінен әртүрлі бағыттағы мен әртүрлі уақытша кідірістермен толқындар өтеді, кодтық реттілік беріліс кезіндегі символ аралық интерференция құбылысы туындайды. Символ аралық интерференциямен туындайтын сигналдың бұрмалануы, егер кідіріс қашықтығы символ қашықтығынан асатын болса, сандық ақпараттың жоғары жылдамдықта берілу сапасын және жүйенің сипаттамасын күрделі нашарлануын туғызуы мүмкін. Қала ортасындағы жұмыс атқаратын байланыс жүйесін құру үшін қажетті жағдай таралудың көп сәулелі арналары болып табылады.
Бұл әдістемелік нұсқауда мобильдік байланыс жүйесіндегі радиотолқындардың таралуының негізгі ерекшеліктеріне қысқаша түсініктеме беріледі, радиотрассаларды есептеу үшін қолданылатын үлгілер түсіндіріледі, «Мобильдік телекоммуникациялық жүйелер мен сандық радио таратқыш жүйелер» пәнін жақсы меңгеруге көмектесетін есептер ұсынылған.
1 Радиотолқындардың таралу үлгісі
1.1 Бос кеңістікте радиотолқындардың таралуы
Бос кеңістікте толқындардың таралу үлгісі радио таратқыш және рабио қабылдағыш антенналар ашық радиожелі кедергілерінде болған жағдайда қабылданған сигналдарды есептеу үшін қолданылады. Бұл модель спутниктер арқылы радиоарна байланыстарын саралау үшін және өте жоғары жиілікті диапазонда жұмыс атқаратын жер бетіндегі радиожелілер үшін қолданылады. Ашық шектелмеген кеңістікте d қашықтықта λ толқын ұзындығында Gt күшейткіш коэффициентімен Pt күшейткішті радио таратқыш антеннамен сәулеленетін радио қабылдағыш антеннамен қабылданған Gr күшейткішті күші мына формула бойынша есептелінеді
(1)
Бос кеңістікте таралу кезіндегі шығын үшін арналған формула (радиоарнада радио таратқыш шығыны – қабылданған және сәуле күші немесе таралу шығынының қатынасы) мына түрде болады
(2)
радио таратқыш антенналардың күшейткіш коэффициентті, бір-бірінен d метрге алшақтатылған екі антенна үшін
(3)
және қабылдағыш антеннаның күшейткіш коэффициентімен
, (4)
мұнда (А – антенаның тиімді апературасы).
Осыдан барып нақты қабылдау зонасының радиусына ие боламыз
, (5)
мұндағы d метрмен көрсетілген.
Алдыңғы теңдеу алыс зоналар үшін ғана дұрыс (немесе Фраунгофер зонасы). Алыс зона шекарасы мына шартпен анықталады:
, (6)
мұндағы D – антенаның ең үлкен мөлшері.
Алыс зонаның қосымша шартымен мына байланыс орындалуы қажет:
(7)
(8)
Қабылданған күштің өзгеріс деңгейі қашықтықтан өте үлкен болғандықтан, дБмВт-те (1 милливатқа қатысты дБ) және дБВт (1 ватқа қатысты дБ) күшті есептеу қолданылады, ал таралу кезіндегі шығындарды LP деп белгілейік, оны дБ децибельмен көрсету ыңғайлы болады.
Радио қабылдағыш нүктесінде өріс күшін есептеу кезінде үлкен қашықтықтарда кейде кейбір бекітілген қашықтықта d0 – Pr(d0) қабылданған күштің мәні қолданылады. Сонда басқа ара қашықтықта d:
(9)
тірек ара қашықтығы әдетте
ғимараттан тыс байланыстар үшін 100 м немесе 1 км-ге тең деп алынады.
1 есеп
Радио таратқыш 50 Вт күшке сәуле таратады:
а) сәуле таралған күшті дБВт-ге айналдыру;
б) сәуле таралған күшті дБмВт-ге айналдыру;
в) күші 50 Вт коэффициенті бар антеннамен сәуле таралған жағдайда 1-ге тең болғанда және жиілігі 900 МГц болғанда, 100м, 200м, 300м, 500м, 1000м қашықтықта бос кеңістікте қабылданған күшті дБмВт-мен есептеу қажет. Радио қабылдағыш антенаның күш коэффициенті сондай-ақ 1-ге тең;
г) радио таратқыш антенадан 3 км қашықтықта алдыңғы пункттің мәліметтерін қолдану кезінде радио қабылдағыш антенаның күші қандай болады;
е) бос кеңістікте таралу кезіндегі шығын формуласын дБ-мен жазу және радио таратқыштан 3 км қашықтықтағы шығынның неге тең екендігін анықтау қажет;
ж) өлшемі 0,8 м антена үшін Фраунгофер зонасын анықтау;
и) қабылданған тірек
қашықтығын таңдау.
Радио қабылдағыш антенаның күшін сонымен қатар дБВт және дБмВт-мен есептеу қажет және қабылданған күштің өзгерісінің қашықтыққа тәуелділік графигін құрастыру қажет.
Бұл есептің шешуін жиілігі 1800МГц үшін сәуле тарату күшімен қайталау қажет. Шыққан нәтижелерді салыстыру қажет.
1 к е с т е
|
Нұсқа |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
110 |
|
Жиілік F, МГц |
890 |
900 |
905 |
910 |
915 |
935 |
940 |
945 |
950 |
955 |
|
Жиілік F, МГц |
1710 |
1720 |
1725 |
1730 |
1735 |
1805 |
1820 |
1825 |
1830 |
1835 |
1.2 Радиоарнадағы сигналдардың нашарлауын есептеу үшін қолданылатын тәжірибелік үлгілер
Радиотолқындардың таралу есептерін шешу кезінде қолданылатын көптеген үлгілер бір уақытта аналитикалық және тәжірибелік мәліметтерді есепке алады. Тәжірибелік бағыт алдын-ала өлшеу мәліметтерін түсіндіретін графиктер мен аналитикалық теңдеулерді қолдануға құрылған.
1.2.1 Алыс бағыттағы радио таратқыш шығындар
Теориялық және тәжірибелік зерттеулер көрсеткендей, қабылданған күштер логарифмдік заң бойынша өзгереді. Бұл заң ғимараттан тыс және сондай-ақ ғимараттың ішіндегі радиожелілер үшін орындалады. Тәжірибелік мәліметтерге сүйене отырып құрылған және көптеген инженерлер тікелей көрінбеген кезде радиотолқындардың таралуы кезіндегі шығынды есептеу үшін жалпы үлгісі қолданылады. Бұл үлгі мына теңдеумен беріледі
пропорциональ 
(10)
Децибельмен берілген таралу кезіндегі абсолютті орташа
шығын (2) формула бойынша анықтауға болатын радио
таратқыштан бастап тірек
қашықтықтағы нүктеге дейінгі шығын ретінде,
оған қоса (10) теңдеумен берілген таралу кезіндегі
қосымша шығынмен анықталады.
Осылайша,
дБ, (11)
мұндағы n – дәреже көрсеткіші, ол радио таратқыш шығынының қашықтықта қандай жылдамдықпен артатындығын көрсетеді;
- сәуле таралудан есептеу
шегіне дейінгі қашықтық;
сәуле таратқыш пен радио
қабылдағыш арасындағы қашықтық. Диаграммада
логарифмдік масштабта нашарлау графигі 10n көлбеу коэффициентімен дБ
декадаға тікелей көлбеуімен түсіндіріледі. n көрсеткіші
1 кестеде көрсетілгендей таралу ортасының нақты
параметрлеріне тәуелділігі.
Радиотолқындардың таралуының әртүрлі жағдайы үшін арналған өрістің әлсіреу n көрсеткіші
2 к е с т е
|
Орта |
n көрсеткіш |
|
Бос кеңістік |
2 |
|
Қаладағы ұялы байланыс |
2.7 – 3.5 |
|
Қаладағы көлеңкедегі ұялы байланыс |
3 – 5 |
|
Тура көрінетін ғимараттарда |
1.6 – 1.8 |
|
Кедергілер, ғимараттардағы қоршаулар |
4 - 6 |
Таралу жағдайын зерттеу үшін сәйкес келетін қашықтықты дұрыс таңдаған маңызды. Үлкен зоналардағы ұялы байланыста әдетте 1 км қашықтықта, микроұялы жүйелерде біршама аз – 100 м, ғимараттарда 1м қолданылады.
2 есеп
900МГц, 1800МГц жиілікте жұмыс атқаратын
жылжымалы радиобайланыс жүйесіндегі 
және 
үшін абсолютті
орташа шығынды анықтау қажет. Шыққан
нәтижелерді салыстыру қажет.
1.2.2 Ғимараттан тыс радиожелілердің үлгілері
Радиожелідегі шығынды есептеуге мүмкіндік беретін бірнеше үлгілер бар. Бұл Okumura-Hata (Окомура-Хата), COST231-Hata (Хата анықтау үлгісі), WIM (Волфиша-Икегами) және басқа да үлгілер.
CCIR үлгісімен алынған таралу кезіндегі шығынның жинақталған нәтижелері үшін арналған үлгіні қарастырайын және ол былайша болады:
(12)
(13)
(14)
мұндағы hБС – базалық станциядағы антеннаның биіктігі (БС), м;
һМС – мобильдік станциядағы антеннаның биіктігі (МС), м;
dкм – байланыс қашықтығы (байланыс жырақтығы), км;
fМГц – сигнал беру жиілігі, МГц;
а(һБС) – ортаға тәуелді түзету;
В – салу пайызын есептейтін коэффициент;
К – салу пайызы, %.
Бұл үлгі қала жағдайындағы шығынды есептеу үшін қолайлы.
3 есеп
Егер радио таратқыш f=900МГц жиілікте жұмыс жасайтын болса, радио таратқыш мен қабылдау нүктесінің арасындағы қашықтық 1км, 2км, 3км, 4км, 5км-ге тең болса CCIR үлгісі бойынша радиожелідегі шығынды анықтау қажет. Базалық станцияның антеннасының ілгіш биіктігі 15м, 24м, 45м-ге тең, мобильдік станцияда – 1,5м-ге тең. Салу коэффициенті 40%-ға тең. Әр түрлі антенаның ілгіш биіктігі үшін қашықтыққа тәуелді радиожелідегі шығынның графигін салу қажет.
1.2.3 Ғимараттың ішіндегі радиожелілердің үлгілері
Ғимараттың ішіндегі байланыс арналарын анықтау кезінде қолданылатын үлгілер кәдімгі байланыс арналарының үлгісінен екі аспектіде ерекшеленеді:
- қала жағдайына қарағанда жабық зонаның мөлшері біршама аз болады;
- радиотолқындардың таралу жағдайы әртүрлі келеді.
Ғимараттың ішінде радиотолқындардың таралуы негізінен келесі параметрлермен анықталады:
- ғимаратты жоспарлаумен;
- құрылыс материалдарымен;
- ғимарат түрімен.
Ғимараттың ішіндегі қабырғалар мен жеңіл-желпі қабырғалар, негізінен, әртүрлі электрлік қасиеттері бар әртүрлі құрылыс материалдарынан жасалады. Бұл әр түрлі типтегі ғимараттарды қолдану үшін жарамды жалпы үлгілерді құруды қиындатады.
Әр қабаттың арасындағы таралу кезіндегі тоқтатылу былайша анықталады:
- сыртқы өлшемдермен және ғимараттың материалдарымен;
- шатырдың құрылысымен;
- сыртқы қоршауымен;
- ғимараттағы терезелер санымен және қабырғалардың үстімен.
Көп қабырғалы үлгі (ағылш. multi-wall model) тек бос кеңістіктегі шығынды есептеп қоймайды, сонымен қатар қабырға және шатыр арқылы сигналдың кіру шығынын анықтайды. Бірнеше қоршау арқылы өткен кездегі шығындар соңғы шаманың мөлшеріне тәуелді екендігі анықталған. Бұл факторды есептеу үшін b=0,5…0,9 эмпирикалық коэффициент енгізілген, бұл мына теңдеумен таралу кезіндегі шығынды анықтауға мүмкіндік береді
(15)
мұндағы kWI – сигнал өтетін і-түріндегі қабырғалар саны;
kf – игерілген қоршаудың саны;
LWI – і-түріндегі қабырға арқылы өтетін шығын;
Lf – көрші этаждағы өткен шығын;
І – қабырға түрінің саны (әдетте І = 2 қалың және жіңішке қабырғаларды есептеу үшін);
b – түзету коэффициенті, 3 деп алайық.
Таралу кезіндегі шығынды есептеу үшін арналған көрсеткіштердің мәні 3 кестеде көрсетілген.
Ғимараттың ішіндегі таратуға жұмсалатын шығынды есептеу үшін арналған n көрсеткіштің мәні
3 к е с т е
|
Ғимарат |
Жиілік, МГц |
n |
|
Офис, қалың қабырғалар |
1500 |
3,0 |
|
Офис, жіңішке қабырғалар |
900 |
2,4 |
|
Офис, жіңішке қабырғалар |
1900 |
2,6 |
і-түріндегі қабырға немесе бөгет арқылы өткен шығындар 3 кестеде көрсетілген.
Әртүрлі материалдар арқылы өту коэффициенттері
4 к е с т е
|
Материал |
Жиілік, МГц |
LWI, Lf |
|
Қызыл қыш |
2,4 ГГц-ге дейін |
4,5 |
|
Әйнек |
2,4 ГГц-ге дейін |
0,5 |
|
Қылқан тақта |
2,4 ГГц-ге дейін |
2,8 |
|
ДСП |
2,4 ГГц-ге дейін |
1,65 |
|
Гипс плита |
2,4 ГГц-ге дейін |
14,9 |
|
Құрғақ шлакоблок |
2,4 ГГц-ге дейін |
6,7 |
4 есеп
Радио таратқыш ғимаратта 20 Вт күш сәуле таратады:
а) сәуле таралған күшті дБВт-мен белгілеу;
б) сәуле таралған күшті дБмВт-мен белгілеу;
в) егер радио таратқыш пен қабылдағыш арасына 2 қабырға орнатылған болса: біреуі ағаштан, екіншісі – кірпіш, онда күш коэффициенті 1-ге тең 20 Вт антеннадан сәуле бөлінетін радио таратқыштан 40 м қашықтықтағы ғимаратта қабылданған, 1900 МГц жиіліктегі күшті дБмВт-мен есептеу қажет. Сигнал қабырғасы жіңішке офис ғимаратында таралады. Қабылдағыш антеннаның коэффициент күші 1-ге тең;
г) егер сигнал гипс плитадан 2 бөгет арқылы өтетін болса, радио қабылдағыштан 8,5 м қашықтықтағы шығын қандай болады, радио таратқыш өрістен 1 м биіктікте орналасқан, ал бөгеттердің арасындағы қашықтық (төбенің биіктігі) 3,5 м-ге тең.
5 к е с т е
|
Нұсқа |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Жиілік F, МГц |
1800 |
1800,1 |
1800,2 |
1800,3 |
1800,5 |
1800,6 |
1800,7 |
1800,8 |
1800,9 |
1900 |
1.3 Жиілікті қайта қолдану
Мобильдік байланыс жүйесі қызмет көрсетілетін территорияны қоршайтын ұяшықтардың жиынтығы түрінде құрылады. Ұяшықтардың әрқайсысы өздерінің радио таратқыш шығыс күшімен және шектелген байланыс арналарымен қызмет көрсетеді. Бұл осы радио таратқыштың арналарының жиіліктерін біршама қашықтықтағы екінші бір радио таратқышқа қайта еш кедергісіз қолдануға мүмкіндік береді.
Әртүрлі жиілік нұсқасы бар ұяшықтардың тобы кластер деп аталады. Кластердің анықтағыш параметрлі мөлшерлік болып табылады – көрші ұяшық жиілігінде қолданылатын мөлшер. Белгіленген жиіліктер нұсқасы қайта қолданылатын базалық станциялар 1 суретте көрсетілгендей қорғаныс интервалы деп аталатын бір-бірінен D ара қашықтыққа бөлінген.
Мобильдік байланыстың сандық ұялы жүйесін (МБСЖ) құру принциптері ұялы желіні ұйымдастыру кезінде ұқсас желіге қарағанда, араласпаған ұяшықтарға жиіліктерді қайта қолданудың жаңа едәуір тиімді үлгілерін пайдалануға мүмкіндік берген. Нәтижесінде жиіліктің жалпы жолағын арттырмай-ақ байланыс жүйелері арналар саны ұяшықтарға едәуір артты. Бұл ең алдымен GSM стандартына қатысты. GSM-де қабылданған үлгілеу түрі, кодтау тәсілдері және байланыс арналарында сигналдарды қалыптастыру сигналдарды С/І = 9 дБ сигнал/кедергі қатынасымен қабылдауды қамтамасыз етеді, дегенмен GSM-нің өнімдерін өндірушілерінің бірі ретінде Ericsson компаниясы бұл шама 12 дБ-ден төмен болуы үшін ұсынады (С – сигнал күші, І – кедергі күші).
R – ұяшықтың мөлшері; D – қорғаныс интервалы
1 сурет- Жеті ұяшық үшін арналған жиілікті қайта қолдану үлгісі
Жиілікті қайта қолданудың теріс жағы – бұл интерференцияның пайда болуы. Негізінен, ұялы байланысты құрастырушылар жүйеішілік ЭМС С/І-ді бағалайды.
Жиілікті қайта қолдану жобасының тығыздығын сипаттау үшін мына көрсеткіштер қолданылады:
kқолд – жиілікті қайта қолдану коэффициенті (кластердегі сайттар саны);
qS – GSM стандарты үшін былайша анықталатын, R ұяшық радиустарда бағаланған бір текті жиіліктер арасындағы ара қашықтық:
, (16)
мұндағы D – С/І негізгі арна бойынша берілген интерференцияның қойған талаптарын қанағаттандыратын екі аттас жиілік арасындағы ең кішкентай қашықтық, d – ұяшық радиусы.
Бұл формула ұяшықтар қолайлы алтыбұрыш деп болжам келтірілген жалпы жуықтап есептеу үшін қолданылады.
GSM стандартының кластерін есептеу кезінде мынаны есте сақтау қажет:
1). жиілігі бірдей ұяшықтар 3R қашықтықтағы кеңістікте таралуы қажет;
2). екінші талап былайша, С/І 12 дБ-ден кем болмауы қажет.
С/І шамасын есептеу үшін келесі формула қолданылады:
, (17)
мұндағы j – интерференцияланған сайттардың саны;
qs – аттас жиіліктердің арасындағы қашықтық;
γ – БС мен МС арасындағы трассадағы шығынның көрсеткіші.
γ мәні 1 кестеде көрсетілген.
Қаланың әртүрлі аудандары үшін арналған трассадағы шығынның көрсеткіш мәні
6 к е с т е
|
|
Қалалық құрылыс |
Қаланың сырты |
Ашық жер |
|
γ |
4 |
3,5 |
3 |
5 есеп
БС-дан МС-ға дейінгі таралу кезіндегі шығын 137 дБ құрайды. CCIR үлгісі бойынша f=900 МГц жиілігін, һМС = 1,5 м мобильдік станциясының антеннасының биіктігін, һВС = 21м базалық станцияның антеннасының биіктігін қолдана отырып, d байланысының ұзақтығын есептеу қажет. Құрылыс коэффициенті 30%-ға тең. Суретте көрсетілген кластер үшін жүйеішілік ЭМС-ті анықтау қажет.
7 к е с т е
|
Нұсқа |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
hВС |
15 |
20 |
20 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
|
Жиілік F, МГц |
890 |
900 |
905 |
910 |
915 |
935 |
940 |
945 |
950 |
955 |
1.4 Жүйеде қызмет көрсету сапасын бағалау
Қызмет көрсету зонасынан тыс телетрафиканы салу кезінде абоненттерге қызмет көрсету сапасы алдын-ала тексеріледі. Қызмет көрсету сапасы дегеніміз абоненттерге өз уақытысында арналарды анық қамтамасыз ету. Мобильдік байланыс жүйесінің жұмысын талдау олардың шағын бөлігі бір уақытта желінің қызметтерін қолданатындығын көрсетеді. Сонымен қатар оны пайдалану қарқындылығы уақыт өте келе өзгеруі мүмкін және жеке абоненттердің қажеттіліктеріне байланысты әртүрлі болады. Жүйе әдетте оны пайдалану қарқындылығын есептеу арқылы құрылады.
Мобильдік байланыс жүйесінің қызмет көрсету сапасын бағалаудың басты параметрлері, бұқаралық қызмет көрсету жүйесі секілді, қоңыраулардың кіріс ағымының параметрлері болып табылады. Байланыс жүйесіне қоңырау түсу кезеңдері кездейсоқ шама болып табылатын түскен ақпарат реттілігімен анықталады, яғни қоңыраулардың келу процестері кездейсоқ процесс болып саналады.
Осы қоңырау ағымының кездейсоқ шамасы:
- λ уақыт бірлігіне түскен қоңыраулар мөлшері (қоңыраулардың қарқындылығы немесе түскен қоңыраулардың орташа жиілігі);
- Т бір қоңырауға қызмет көрсету уақыты (қоңырауға қызмет көрсетудің орташа мерзімі);
- 
орташа трафик (трафик
қарқындылығы, жүктеме қарқындылығы,
жүктеме ағымы), (эрл).
λ және Т көрсеткіштерін өлшеу үшін кез келген бірлік қолданылуы мүмкін, дегенмен шатасып қалмау үшін екі жағдайда да екі бірдей уақыт мөлшерін – тәулік, сағат, минут, секундты қолдану ыңғайлы.
Көп жағдайда жүктемелердің параметрлері – λ, Т, А - әдетте пик сағаты үшін бағаланады, яғни байланыс жүйесінің ең үлкен жүктеме кезеңіндегі сандық интервал.
Қарапайым қоңыраулар ағымында λ параметрі тәуелсіз және бос сандарға пропорционал бұл кезеңде N көздерін шақырады.
Ұялы байланыс жүйесінің бірнеше үлгілері бар:
1) А Эрланг үлгісі – қызмет көрсету уақыты мен тосу уақыты шектелген жүйе;
2) В Эрланг үлгісі – қабыл алмау жүйесі;
3) С Эрланг үлгісі – күту жүйесі.
Күту жүйесі үшін (С Эрланг жүйесі) берілген теңдеу қызмет көрсетуді кешіктіру мүмкіндігін есептеу үшін, яғни кезекке қою мүмкіндігі, мына түрде жазылады:
, (18)
мұндағы Z – бір уақытта түскен қоңыраулар саны.
Жоғарыда қарастырылған барлық ұқсас теңдеулер қолайсыз және тікелей қолдану үшін аса қолайсыз болып табылады, сол себепті тәжірибе барысында бұл өрнектердің табуляциялы шамалары қолданылады. Эрланг үлгілері үшін бұл табуляциялы эквиваленттердің мысалы 5 кестеде келтірілген.
А және В Эрланг үлгілерінің қызмет көрсету сапасының көрсеткіштері
8 к е с т е
|
Базалық станциядағы каналдардың қабыл алмау мүмкіндігі (GOSB, GOSC) |
||||||
|
Трафик |
N = 8
|
N = 24 |
N = 32 |
|||
|
В үлгісі |
С үлгісі |
В үлгісі |
С үлгісі |
В үлгісі |
С үлгісі |
|
|
1 |
9,124*10-6 |
1,303*10-6 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
|
3 |
8,132*10-3 |
1,637*10-3 |
2,266*10-14 |
1,079*10-15 |
0,000 |
0,000 |
|
5 |
0,070 |
0,024 |
6,473*10-10 |
3,407*10-11 |
0,000 |
0,000 |
|
7 |
0,179 |
0,179 |
2,816*10-7 |
1,656*10-8 |
3,827*10-12 |
1,531*10-13 |
|
9 |
0,289 |
-0,686 |
1,587*10-5 |
1,058*10-6 |
1,610*10-9 |
7,002*10-11 |
|
11 |
0,383 |
-0,261 |
2,652*10-4 |
2,040*10-5 |
1,340*10-7 |
6,382*10-9 |
|
13 |
0,458 |
-0,204 |
1,981*10-3 |
1,805*10-4 |
3,804*10-6 |
2,002*10-7 |
|
15 |
0,519 |
-0,182 |
8,394*10-3 |
9,396*10-4 |
5,016*10-5 |
2,951*10-6 |
|
17 |
0,569 |
-0,172 |
0,024 |
3,442*10-3 |
3,727*10-4 |
2,485*10-5 |
|
19 |
0,609 |
-0,165 |
0,050 |
0,010 |
1,775*10-3 |
1,368*10-4 |
6 есеп
Шартты қалалық агломерацияның ауданы S = 500 км2 алып жатыр және ұялы байланыс жүйесімен қамтылған.
Жүйеде Nкл = 7 ұяшықты кластерлер қолданылады.
Әрбір ұяшық 5 есепте анықталған d байланыс қашықтығына тең r радиуске ие.
Жүйеде ені 2*25МГц болатын арналарды жиілік-уақытша бөлу режімінде жұмыс атқаратын уақыт аралығы берілген (FDMA/TDMA). Бір арнаның ені 200 кГц-ны құрайды.
Час пикте сөйлесудің орташа ұзақтығы ТСР = 3 мин, бір сағатта қоңыраудың түсу және қабыл алмау мүмкіндігі λСР = 2 орташа жылдамдығы ұялы байланыс жүйесінде GOSC = 0.02 құрайды.
Есептеу қажет:
а) барлық облысты қамтитын
ұяшықтар санын (бір гексагональды ұяшықтың ауданы
тең);
б) әрбір ұяшыққа берілген арналар саны. Бір байланысқа екі арна қажет (тікелей және кері);
в) 5 кестеде көрсетілген жақын арадағы арналар мөлшерін жуықтай отырып, бір АТЯ ұяшықтағы трафиктің қарқындылығы келтірілген. Егер кестедегі мәндер сәйкес келмесе – (18) формула қолданылады;
г) барлық АТС жүйесінің жиынтық трафигі;
д) ААБ бір абонент трафигі;
е) жүйе қызмет көрсете алатын NА тұтынушылардың саны;
ж) мобильдік байланыс жүйесі арналарының мөлшері;
и) бір арнаға кіретін тұтынушылардың саны;
к) бір уақытта қызмет көрсетілетін тұтынушылардың ең көп саны.
9 к е с т е
|
Нұсқа |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
S, км2 |
300 |
450 |
500 |
550 |
800 |
750 |
700 |
650 |
600 |
350 |
Мазмұны
Кіріспе 3
1. Радиотолқындарды тарату моделі 5
1.1. Радиотолқындарды бос кеңістікте тарату 5
1.2.Радиоарналардағы сигналдың әлсіреуін есептеу үшін
қолданылатын практикалық модельдер 6
1.3.Жиілікті қайталап қолдану 10
Әдебиеттер тізімі
1. В.Ю. Бабков, М.А. Вознюк, В.И. Дмитриев. Системы мобильной связи / СПб ГУТ. – СПб,1999. – 330 с.
2. Карташевский В.Г. и др. Сети подвижной связи. - М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 2001.
3. Печаткин А. В. Системы мобильной связи. Часть 1.- Рыбинск: РГАТА, 2008.
4. Андрианов В.И., Соколов А.В. Сотовые, пейджинговые и спутниковые средства связи. – СПб.: БХВ Петербург Арлит, 2001.
5. Ратынский М.В. Основы сотовой связи / Под ред. Д.Е. Зимина. - М.: Радио и связь, 2000.
6. Громаков Ю.А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи. – М.: Радио и связь, 1999.
7. Мясковский Г.М. Системы производственной радиосвязи: Справочник. - М.: Связь, 1980.
8. Коньшин С.В. Транкинговые радиосистемы: Учебное пособие. – Алматы: АИЭС, 2000.
9. Коньшин С.В., Сабдыкеева Г.Г. Теоретические основы систем связи с подвижными объектами: Учебное пособие. – Алматы: АИЭС, 2002.
10. Коньшин С.В. Подвижные телекоммуникационные радиосистемы: Учебное пособие. - Алматы: АИЭС, 2003.
11.Агатаева Б.Б.,Коньшин С.В. Мобильдік телекоммуникациялар және цифрлық тарату жүйелері. Оқу құралы. – Алматы: АИЭС,2010.
12. Многоканальные системы передачи: Учебник для вузов/ Н.Н. Баева, В.Н. Гордиенко, С.А. Курицын и др. Под ред. Н.Н. Баевой и В.Н. Гордиенко. – М.: Радио и связь, 1997.
13. Иванов В.И., Гордиенко В.Н. и др. Цифровые и аналоговые системы передачи: Учебник для вузов/ Под ред. В.И. Иванова. – 2-е изд. – М.: Горячая линия – Телеком, 2003. – 232 с.
14. Гаранин М.В. и др. Системы и сети передачи информации: Учебное пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 2001. – 336 с.
15. Проектирование и техническая эксплуатация систем передачи: Учебное пособие для вузов/ В.В. Крухмалев, В.Н. Гордиенко, В.И. Иванов и др./ Под ред. В.Н.Гордиенко и В.В. Крухмалева. – М.: Радио и связь, 1996.
16. Агатаева б.б. Көпарналы тарату жүйелелері техникасы мен теориясы (орысша-қазақша терминологиялық сөздік). - Алматы: «Ғылым», 2004–160 б.
17. Мордухович Л. Г. Радиорелейные линии связи. – М.: Радио и связь, 1989.
18. http://umex.kz/wp-content/gallery/almatymap/up.gif
19. Агатаева Б.Б.,Коньшин С.В. Мобильные телекоммуникации и цифровые системы передачи. Учебное пособие.-Алматы: АИЭС,2010.
20. . Агатаева Б.Б.,Артюхин В.В. Мобильные телекоммуникации и цифровые системы передачи. УчебКонспект лекции.-Алматы: АИЭС,2008.
Бір жосп.. 2011 ж., реті.