¿Por qué la distribución de Rayleigh se ajusta a la propagación sin línea de visión?
El enlace ascendente y el enlace descendente tienen su propia atenuación y pérdida de potencia de transmisión. En las comunicaciones celulares, esto debe determinarse para determinar la atenuación máxima de la trayectoria u otros factores limitantes para una cobertura efectiva. El factor limitante es la sensibilidad de recepción de la estación base desde la estación móvil a la estación base en el enlace ascendente. Para el enlace descendente, el principal factor limitante es la potencia de transmisión desde la estación base a la estación móvil. Al optimizar la relación equilibrada entre el enlace ascendente y el enlace descendente, el radio de cobertura de la celda puede ser mayor y la calidad de la comunicación puede ser mayor.
En general, esto se logra utilizando los recursos de la estación base y mejorando el balance de enlaces de cada celda (enlace ascendente o descendente) de la red, con el objetivo de que el sistema funcione de manera óptima. Finalmente, también ayuda a mejorar el rendimiento del teléfono durante la transferencia y el establecimiento de llamadas.
Cálculo del balance de enlaces ascendentes y descendentes. Para lograr una comunicación bidireccional en el sistema GSM, el equilibrio entre los enlaces ascendente y descendente es muy importante, ya que garantiza el mismo tráfico en ambas direcciones, la calidad de la comunicación es el factor principal y también la cobertura real de la celda.
El enlace descendente (downlink) es el enlace que reciben la estación base y la estación móvil.
El enlace ascendente (uplink) es el enlace que reciben las estaciones móviles y las estaciones base.
El algoritmo de equilibrio de enlace ascendente y descendente es el siguiente:
Enlace descendente (valor dB):
PinMS año = PoutBTS - LduplBTS - LpBTS + GaBTS + Cory + GAMS + GDMS - LslantBTS - LPdown
La fórmula de cálculo es la siguiente:
El año PinMS de la estación móvil es la siguiente. Potencia de recepción de la estación móvil PinMS;
potencia de salida de la estación base PoutBTS;
pérdida integral dúplex LduplBTS;
alimentador, puente, conector de antena de la estación base LpBTS. pérdidas;
Ganancia de la antena transmisora de la estación base GaBTS
Coeficiente de la antena de la estación base en dirección Cory
Ganancia de la antena receptora móvil de la estación base Garms
GDMS por encima de la ganancia de diversidad de la antena receptora de la estación base móvil;
Pérdida de polarización de la antena de polarización dual LslantBTS;
Pérdida de ruta descendente LP del enlace descendente;
Enlace ascendente ( Unidad: valor dB):
PinBTS = PoutMS - LduplBTS - LpBTS + GaBTS + Corey + GAMS + GdBTS-LPup + [Grand Theft Auto]
Donde:
potencia del receptor de la estación base PinBTS;
potencia de salida de la estación móvil PoutMS;
combinador de pérdida LduplBTS, duplexor
alimentación de antena de la estación base LpBTS, puente, conector y otras pérdidas;
ganancia de la antena del receptor de la estación base GaBTS;
coeficiente de directividad de la antena de la estación base Cori;
ganancia de la antena transmisora de la estación móvil
>Ganancia de diversidad de la antena receptora de la estación base GdBTS;
GTA y la ganancia resultante cuando se utiliza amplificación de torre
Pérdida de ruta de enlace ascendente LPup.
Según el teorema de reciprocidad, la distancia del enlace ascendente de cualquier ubicación de estación móvil no es igual a la pérdida de ruta del enlace descendente, es decir,
LPdown=LPup
Supongamos que el margen del sistema El grado es DL, luego la cantidad de degradación de DNMS reservada por la estación móvil, la cantidad de degradación de DNBTS reservada por la estación base, la cantidad de degradación de la sensibilidad del receptor de la estación móvil MSsense y otras pérdidas de la base Sensibilidad del receptor de la estación BTSsense L, como pérdida de edificios, pérdida de vehículos, pérdidas humanas, etc.
Por tanto, ¿cualquier punto debe cumplir las siguientes condiciones:
PinMS - DL - DNMS - L other> = MSsense
PinBTS - DL - DNMS - L other> = BTSsense de p? > El propósito del equilibrio de enlace ascendente y descendente es ajustar la potencia de transmisión de la estación base para satisfacer (desde el punto más lejano de la estación base) los puntos en el límite del área de cobertura de la siguiente manera:
PinMS - DL - DNMS - L Otro MSsense
Por lo tanto, la potencia máxima de transmisión de la estación base:
PoutBTS <=Fórmula de cálculo de MSsense-BTSsense+PoutMS+GdBTS-GDMS+LslantBTS-GTA+ DNMS-DNBTS
p>Las diversas pérdidas del edificio están determinadas por
◆ Edificio se refiere a la diferencia en la intensidad del campo eléctrico de la onda eléctrica que pasa por el exterior del edificio. En el interior del edificio, es igual a la atenuación del embalaje exterior de la estructura.
La pérdida de un edificio tiene mucho que ver con la estructura del edificio, el tipo y tamaño de puertas y ventanas, y los pisos. La pérdida en todo el edificio varía con la altura del suelo, normalmente 2 dB/suelo, por lo que normalmente se considera que se logra mediante la pérdida del subsuelo.
El siguiente es un conjunto de datos de la banda de frecuencia de 900 MHz, resultados de pruebas extranjeras:
---- La pérdida general de los edificios con estructura de hormigón armado ordinario en áreas urbanas de tamaño mediano es de 10 dB , la desviación estándar es de 7,3 dB; la pérdida general de edificios suburbanos similares es de 5,8 dB, con una desviación estándar de 8,7 dB.
---La pérdida general de edificios con estructura de hormigón armado en áreas urbanas de grandes ciudades es de 18 dB, y la desviación estándar es de 7,7 dB, la pérdida general de edificios similares en áreas suburbanas es de 9,5 dB; y la desviación estándar del valor de pérdida es 13,1 dB.
--El valor de pérdida de estructuras de carcasa metálica o estructuras de marco metálico especiales en áreas urbanas de grandes ciudades es de 27 dB.
El ambiente urbano en mi país es muy diferente al de países extranjeros. Generalmente es entre 8 y 10 decibelios más alto que en lugares similares en países extranjeros.
Aunque 1800 MHz tiene una longitud de onda más corta y mayor capacidad de penetración que 900 MHz, su pérdida por difracción también es mayor. Por lo tanto, en aplicaciones prácticas, la pérdida de penetración en edificios a 1800 MHz es mayor que a 900 MHz. Los edificios mencionados en la especificación GSM 3.30 suelen tener una pérdida de penetración de 15 dB en entornos urbanos y 10 dB en zonas rurales. Normalmente, las pérdidas en áreas similares son 5 - - 10 dB mayores que las pérdidas de penetración de 900MHz.
◆Pérdida del cuerpo humano
Cuando el teléfono móvil se coloca en la cintura y los hombros del usuario, la intensidad del campo de la señal recibida se reducirá en 4 --- 7 dB 1 en comparación con varios longitudes de onda donde la antena está lejos del cuerpo humano ---dB.
La pérdida promedio de una persona es de 3 dB.
◆Pérdida de vehículos
La pérdida interna de los automóviles de estructura metálica es insignificante. Especialmente en las ciudades económicamente desarrolladas, la gente pasa su tiempo en el coche.
Pérdida general del vehículo: alrededor de 10 dB.
◆Pérdida del alimentador
Para los alimentadores GSM900 y 1000 MHz de uso común, la pérdida por 100 metros es de 4,3 dB. Para 2000 MHz, la pérdida por 100 metros es de 4,3 dB. 6,46 dB, 2,16 dB más.
La comunicación móvil es la propagación de ondas de radio. Su curva característica de propagación se muestra en la Figura 5-02. La población promedio se debilita con el aumento de la distancia, pero la señal se debilita. La velocidad del nivel disminuye con la experiencia debido a la lenta atenuación del terreno alrededor del punto de recepción, así como al reflejo de la señal, por lo que dentro de un rango de decenas de miles de metros, el nivel de la señal tiene cambios suficientes si se cumple lo anterior. La estación móvil no tiene ningún entorno de obstáculos, el nivel de la señal solo está relacionado con la distancia desde el transmisor a la máquina. Por lo tanto, el nivel de la señal suele ser una distribución normal del nivel de señal promedio dentro de un rango de decenas de metros. .
La desviación estándar varía de un terreno a otro, normalmente entre 6 y 8 dB. La desintegración rápida es la superposición de señales de desintegración lenta. La velocidad de desintegración es muy rápida, hasta decenas de veces por segundo. Además de verse afectado por el terreno, también está relacionado con la velocidad y la longitud de onda de la señal de la estación móvil, y la amplitud de distribución de Rayleigh de la señal difiere en decenas de dB. La atenuación rápida a menudo reduce la calidad de la voz, así que mantenga la atenuación rápida en reserva.
La propagación de ondas de radio en el espacio libre es el contenido de investigación más básico y simple sobre la propagación de ondas de radio. El espacio libre es un espacio ideal que cumple las siguientes condiciones: 1. Un espacio infinito, uniforme y sin pérdidas, isotrópico, 3. La conductividad es cero. En las condiciones de propagación en el espacio libre, la pérdida de transmisión Ls se expresa como:
LS = 32,45 +20 LGF +20 LGD
Aplicando la teoría del campo electromagnético al espacio libre, podemos deduzca la transmisión de onda fundamental. La pérdida Ls solo está relacionada con la frecuencia f y la distancia d. Cuando f y d se multiplican, LS aumenta en 6 dB y esto es lo que podemos ver en la pérdida de propagación de la estación base GSM1800, que es un aumento de 6 dB en el espacio libre en comparación con la estación base GSM900.
En el entorno actual de propagación multitrayecto, las principales características de la propagación multitrayecto de canales móviles terrestres son muy complejas, y los problemas de propagación estudiados suelen simplificarse partiendo del caso más simple. El modelo de 2 caminos, que sólo considera la onda directa desde la estación móvil y la onda reflejada en tierra desde la estación base, es el modelo de propagación más simple. En el modelo de 2 rutas que se muestra en la Figura 5-04, la aplicación de la teoría del campo electromagnético puede introducir la expresión Lp de pérdida de transmisión: Lp = 20lg (d2 / (H1 * H2)) Dos comúnmente utilizadas
BR /> 5.4 Modelo de propagación de ondas de radio
◆ Modelo de cálculo de atenuación de propagación de ondas de radio de Okumura
GSM900MHZ se utiliza principalmente para calcular la atenuación de ondas de radio. El CCIR recomienda utilizar el modelo de cálculo de atenuación de la propagación de ondas radioeléctricas de Okumura. Este modelo se basa en el terreno casi plano de una gran área urbana, y la intensidad de campo o la pérdida de trayectoria en otros entornos de propagación y condiciones del terreno se modifica en forma de valores de referencia y coeficientes de corrección de otros factores, respectivamente. La pérdida de transmisión básica en diferentes terrenos se predice de la siguiente manera.
L (urbano) = 69,55 26,16 LGF-13,82lgh1 + (44,9-6,55lgh1) LGD-(H2)-S(i)
L (suburbano) = 64,15 26,16 LGF -2 [LG(F/28)2 13,82lgh1 + (44,9-6,55lgh1) LGD(H2)
L (carretera rural) = 46,38 35,33 LGF-LG(F/28)] 2- 2,39 (LGF) 13.82lgh1 + (44.9-6.55lgh1) LGD-A()
L (espacio abierto) = 28.61 44.49 4.87 (LGF) LGF-2- 13.82lgh1 + (44.9 6.55lgh1) LGD- (H2)
L (bosque) = 69.55 26.16 LGF-13.82lgh1 + (44.9-6.55lgh1) Pérdidas por incumplimiento (H2)
Incluye:
F ---- Frecuencia de funcionamiento MHz
H1 - Altura de la antena de la estación base, M?
H2 - Altura de la antena móvil, M
D - - Distancia indicada Distancia de la estación base, kilómetros
- Factor de ganancia de altura de la antena de la estación base móvil, (h2), en decibelios
A (h2) de = (1,1lgf-0,7), h2 -1.56lgf 0.8 (ciudad pequeña)
= 3.2 LG (11.75h2)] 2-4.97 (ciudad grande)
(i)--Coeficiente de corrección para la densidad de edificación en las ciudades , en decibelios;
( ) = 30-25 lga (<5% de a≤50%)
= 20 0,19 lga-15,6 (lga)2 (1% ) ( = 20 (≤1%) ◆Cost-231-Walfish Pool Modelo de cálculo sobre la atenuación de la propagación de ondas de radio -2 -La investigación principal de Walfish Pool sobre "Giant Wave GSM 1800 MHz" recomendó conjuntamente el modelo de cálculo de atenuación de propagación de la tecnología de telecomunicaciones europea. Modelo. El modelo presenta patrones de pérdida de radio que se encuentran en las ondas de radio en muchas ciudades dentro de un área de cobertura pequeña. Dividido en situaciones con línea de visión y sin línea de visión: (1) Situación con línea de visión Pérdida de transmisión básica cálculo de BR/>L = 42,6 + 26 LGD + caso sin línea de visión 20lgf (2) Compuesto por tres pérdidas de transmisión básicas L = LO + LMSD + LRTS />LO LGD +20 = 32,4 +20 LGF i) Pérdidas de espacio libre representadas por LO ii) Pérdidas por derivación de múltiples escudos LMSD iii ) Difracción en tejados y pérdidas por dispersión desde LRTS a la calle. No importa qué modelo se utilice para predecir la cobertura inalámbrica, los cálculos aproximados solo se basan en teoría estadística y resultados experimentales. Dado que el entorno geográfico real varía ampliamente, es difícil describirlo con precisión con un modelo matemático. especialmente para varios edificios densos, basados en prensa. Regularmente reflejan, difractan y bloquean, plantean grandes dificultades para las predicciones de los modelos matemáticos de las calles urbanas. por lo tanto. ¿Pueden las predicciones con cierta precisión guiar el diseño preliminar de la selección y distribución del sitio de la estación base de la red? ¿Las predicciones del modelo matemático son consistentes con los valores reales de intensidad de campo de la señal? Siempre hay una diferencia. El valor de la señal recibida es bastante difícil de calcular con precisión debido a la complejidad y variabilidad del entorno móvil. En la práctica de la ingeniería de comunicaciones inalámbricas, a través de una gran cantidad de pruebas de intensidad de campo magnético, los datos se analizan y procesan estadísticamente para determinar la relación entre varios terrenos (o intensidades de campo de señal recibida) y la distancia, frecuencia y altura de la antena. Sobre la base de la pérdida de propagación, dado el modelo de predicción de propagación de las características de propagación, los valores de la señal recibida en varios gráficos y fórmulas de cálculo se pueden predecir de una manera relativamente simple. 5.5 Estándar de cobertura de referencia Nivel de cobertura interior en grandes zonas urbanas: -70 dBm Nivel de cobertura general interior en zonas urbanas: -Nivel de cobertura exterior en zonas urbanas: -90 dBm .