Контрольная работа по «Проектирование цифровых систем»

Pеіім.прд розраховується  за формулою:

 

 (5.2)

 

де Рвих.прд - вихідна потужність передавача. Рвих.прд в лінії «вниз» (DL) в LTE залежить від ширини смуги частот сайту, яка може коливатися від 1,4 до 20 МГц. У межах до 5 МГц раціонально вибрати передавачі TRX потужністю 20 Вт (43 дБм), а понад 5 МГц - 40 Вт (46 дБм). Рвих.прд: DL = 46 дБм, UL = 33 дБм.

Для лінії DL:

Pеіім.прд = 46 + 18 - 0,3 = 63,7 (дБм),

Для лінії UL:

Реіім.прд = 33 (дБм).

Sч.пр розраховується за  формулою:

 

 (5.3)

 

де Ртш.пр - потужність теплового шуму приймача, Ртш.пр: DL = -174,4 дБм, UL = -104,4 дБм;

Мосш.пр - необхідну ставлення сигнал / шум приймача. Значення Мосш.пр взято для моделі каналу «Enhanced Pedestrian A5». Мосш.пр: DL = -0,24 дБ; UL = 0,61 дБ;

Lпр - коефіцієнт шуму приймача, Lпр: DL = 7 дБ, UL = 2,5 дБ;

Для лінії DL:

Sч.пр = -174,4 + (-0,24) + 7 = -167,64 (дБм),

Для лінії UL:

Sч.пр = -104,4 + 0,61 + 2,5 = -101,29 (дБм).

З урахуванням отриманих результатів за формулами (5.2) і (5.3), розрахуємо значення МДП:

Для лінії DL:

LМДП = 63,7 - (-167,64) - 12 - 6,4 - 8,7 - 1,7 = 205,94 (дБ),

Для лінії UL:

LМДП = 33 - (-101,29) + 18 - 0,4 - 12 - 6,4 - 8,7 + 1,7 = 126,5 (дБ).

З двох значень МДП, отриманих для ліній DL і UL вибираємо мінімальне, щоб вести подальші розрахунки дальності зв'язку і радіуса стільники.

Для розрахунку дальності зв'язку скористаємося емпіричної моделлю поширення радіохвиль Okumura - Hata. Дана модель є узагальненням дослідних фактів, в якому враховано багато умов і видів середовищ. У моделі Okumura - Hata пропонується наступний вираз для визначення середнього загасання радіосигналу в міських умовах:

 

(5.4)

 

Для сільської місцевості вираз прийме вигляд з поправкою:

 

 (5.5)

 

де fc - частота від 150 до 1500 МГц;

ht - висота передавальної  антени (підвісу eNB) від 30 до 300 метрів;

hr - висота приймаючої  антени (антени мобільного пристрою) від 1 до 10 метрів;

d - радіус стільники від 1 до 20 км;

A (hr) - поправочний коефіцієнт  для висоти антени рухомого  об'єкта, що залежить від типу  місцевості.

Зробимо вибір параметрів для розрахунків:

fc = 800 МГц;

ht = 72 метри;

hr = 3 метри.

Знайдемо поправочний коефіцієнт A (hr) для сільської місцевості за формулою:

 

 (5.6)

 

Обчисливши з формул (5.4) і (5.5) радіус стільники, отримаємо, що d ≈ 9 км.

Розрахуємо площу SeNB покриття трисекторна сайту за формулою:

 

 (5.7)

 

 

2.4.2 Частотно-територіальний поділ і ситуаційне розташування eNB на деякій території

Основним етапом проектування мереж рухомого радіозв'язку абонентського доступу є етап частотно-територіального планування, в ході якого вибирається структура мережі, місця розміщення базових станцій, розробляється план розподілу радіоканалів для базових станцій, виконується адаптація планів до умов територіальних і частотних обмежень планованої зони обслуговування.

У першу чергу, потрібно скласти ситуаційний план розміщення базових станцій eNB на території району планування мережі. Метою проектування не є повний радіоохвата території району. Головне в даному проекті - це забезпечення стійким радіосигналом густонаселених сільських районів. Виходячи їх цього умови, а так само враховуючи особливості рельєфу місцевості, виконаємо розміщення базових станцій.

Мінімальна кількість базових станцій eNB, необхідних для забезпечення стійким радіосигналом густонаселених районів на території планування становить 7 штук. Таким чином, будується мережа, всі eNB якої мають такі характеристики:

• потужність кожного передавачі - 40 Вт;
• висота підвісу антени - 72 метри;
• число приймачів TRX - 3 (по одному на кожен сектор);
• системна смуга для одного сектора - 20 МГц (10 МГц для лінії «вгору» і 10 МГц для лінії "вниз");
• лінія «вниз» підтримує технологію MIMO 4 Ч 2;
• пропускна здатність: лінія «вниз» - 102,9 Мбіт / с, лінія «вгору» - 54,87 Мбіт / с.

Складемо частотний план. Планованої мережі виділена смуга частот 791-862 МГц, ширина частотного спектра становить 71 МГц. Кожному сектору eNB потрібно виділити 20 МГц. Таким чином, наявна ширина спектру розділиться на 3 частини по 20 МГц, плюс захисні частотні смуги для уникнення перекриття сигналів різних секторів. Привласнимо кожній з трьох частин спектра умовний номер і результати складання частотного плану зведемо в таблицю 2.11.

 

Таблиця 2.11 - Частотний план мережі LTE

Номер eNB	Сектор	Азимут	Радиус зоны обслуживания, км	Условный номер части частотного спектра
1	1.1 1.2 1.3	0 120 240	9 9 9	1 2 3
2	2.1 2.2 2.3	0 120 240	9 9 9	1 2 3
3	3.1 3.2 3.3	0 120 240	9 9 9	1 2 3
4	4.1 4.2 4.3	0 120 240	9 9 9	1 2 3
5	5.1 5.2 5.3	0 120 240	9 9 9	1 2 3
6	6.1 6.2 6.3	0 120 240	9 9 9	1 3 2
7	7.1 7.2 7.3	0 120 240	9 9 9	1 3 2

 

Після введення даної мережі LTE в експлуатацію, настає етап оптимізації мережі, в ході якого може відбуватися коригування виконаного планування, а саме: збільшення пропускної здатності мережі, зміна висоти підвісу радіомодулів, зниження або підвищення випромінюваної потужності радіомодулів.

 

Висновок

 

Мережа LTE є високошвидкісною стільниковою мережею високої мобільності, яка здатна заміни нити свою попередницю UMTS. В Україні мережа UMTS розгорнута слабко, тому має сенс відразу почати проектування та впровадження мережі LTE. Система відрізняється високою гнучкістю при роботіз продуманими модулями взаємодії в різноманітних ситуаціях. Слід відмітити високі характеристики абонентського мобільного пристрою в порівнянніз пристроями попередніх систем. Подальшим розвитком перспективи LTE 10 версії в Україні та світі та перегляд і подальший зрівняльний аналіз найближчого конкуренту у своєму класі мережі WiMAX, який має мало нижчі технічні характеристики але поступово інтегрується в стільникові мережі України та світу. Модернізація технології продовжується. На сьогоднішній розробки анонсував часткові специфікації одинадцятої версії стандарту та продовжує подальшу роботу.

Розвиток бездротових технологій зв'язку за останні десять років зробив величезний стрибок вперед. Швидкість надання бездротового доступу зросла в десятки разів. Широкий спектр послуг, висока якість обслуговування, досить висока мобільність - ось чим відрізняються сучасні бездротові мережі зв'язку. Розробка технології LTE, я вважаю, зробила перший крок на шляху до повної відмови від фіксованого зв'язку в сільській місцевості.

 

 

Список літератури

 

1. Гельгор А.Л. Технологія LTE мобільної передачі даних: навчальний посібник. - СПб.: Вид-во політехн. ун-ту, 2011.

2. Гольдштейн Б.С., Соколов  Н.А., Яновський Г.Г. Мережі зв'язку: Підручник для ВНЗ. - СПб.: БХВ - Петербург, 2010.

3. Кааріна Х. Мережі UMTS. Архітектура, мобільність, сервіси. - М.: Техносфера, 2007.

4. Абдул базитах. Розрахунок  мереж LTE. - Гельсінський технологічний  університет, 2009.

5. Farooq Khan. LTE for 4G Mobile Broadband. Air Interface Technologies and Perfomance. - Cambridge University Press, 2009.

6. Harri Holma, Antti Toskala. LTE for UMTS. OFDMA and CS-FDMA Based Radio Access. - John Wiley Ltd, 2009.

7. Stefania Sesia. LTE. The UMTS Long Term Evilution. From Theory to Practice. - John Wiley Ltd, 2009.

8. 3GPP TS 36104: «E-UTRA Base Station (BS) radio transmission and reception» (Release 9). April 2011.

9. www.cisco.com - офіційний сайт  у мережі Інтернет компанії  «Cisco Systems».

10. www.forum4g.ru - форум про 4G: WiMAX і LTE.

Размещено на Allbest.ru