Проектирование сети беспроводной связи WiMAX стандарта IEEE 802.16e для сельского населенного пункта
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
еристика канала связи
Определение параметров канала, имеет ключевое значение при разработке любой системы связи. Свойства канала, вносимые искажения и помехи, а также допустимая ширина спектра передаваемого сигнала определяют максимальную скорость передачи при заданном качестве. Таким образом, перед нами стоит задача определить параметры канала передачи данных в этой системе.
Рассмотрим основные понятия при распространении радиоволн:
Энергия радиосигнала от точечного излучателя распространяется сферически (рис.2.14). Принимаемый сигнал МС от передающей антенны БС на расстоянии d обратно пропорционален площади сферы.
Рис. 2.14. Распространение радиосигнала от точечного излучателя.
Потери на трассе (path loss) - определяются как любое ухудшение или ослабление сигнала при его распространении и могут характеризоваться двумя отдельными параметрами: средние потери на трассе и замирание.
Уровень сигнала на входе приемника при прямолинейном распространении в открытом пространстве при однолучевой модели:
, (2.14)
где - мощность принимаемого сигнала, - мощность передатчика, - длина волны. G - коэффициент усиления передающей и принимающей антенны.
Но в реальных условиях прохождение сигнала обусловлено тем, что на пути возникают множество препятствий, рис. 2.16. В результате переотражений от земли и от других объектов фаза волны может смещаться до .
Нужно учитывать три основных способа распространения радиоволн:
Отражение - имеет место при падении волны на объекты с размерами намного больше длины волны. Наблюдаются, например, отражения от земли, стен зданий и т.п.
Дифракция - явление возникновения вторичных волн при падении радиоволны на препятствие с острыми краями. Дифракцией обусловлено наличие поля за препятствиями в зоне геометрической тени. На высоких частотах дифракция, как и отражение, существенно зависит от геометрии объекта, а также от частоты амплитуды, фазы волны и поляризации поля.
Рассеяние - имеет место при распространении волны в среде с мелкими объектами (меньше длины волны).
Рис. 2.15. Двухлучевое распространение радиосигнала.
При рассмотрении двухлучевой модели рис. 2.15, (наличие прямого луча и отраженного):
(2.15)
В данном случае большую роль играет высота подвеса антенны h: чем выше высота антенны, тем лучше. Длина волны иiезла из формулы. Зависимость мощности от расстояния становится , поэтому потери энергии с увеличением расстояния становятся более значительными по сравнению с однолучевым распространением.
Для того чтобы обобщить все разнообразные параметры окружающей среды, используют эмпирическую формулу потерь на трассе:
(2.16)
Формула 2.16 обобщает различные эффекты в 2-х параметрах: экспонента потерь на трассе и измеряемые потери относительно расстояния , которое обычно равняется 1 метру.
2.4 Модель COST-231 Hata
Для раiета затухания сигнала на трассе, используют модели распространения радиоволн. Для систем стандарта WiMAX, более подходящая модель является COST-231 Hata. Рассмотрим эту модель.
Модель COST-231 Hata исходит из более ранней модели под названием Hata. Модель Hata была усовершенствована специально для сетей WiMAX группой European COST (Cooperation in the field of Scientific and Research). Расширенная модель носит название COST-231 Hata [9]. Модель COST-231 Hata предполагает, что антенны базовых станций расположены выше окружающих строений, а размер ячеек при формировании макросотовой структуры сети составляет около 1 км и более. В этом случае потери распространения определяются главным образом процессом дифракции и рассеяния радиоволн на высоте крыш зданий, окружающих абонентскую станцию. Распространение основных лучей от базовой станции происходит выше крыш строений. Эта модель действительна при следующих параметрах:
? f ? 2000 МГц
м? hbs ? 200м
м ? hms ? 10м
км ? d ? 20км
Здесь f - частота, d - расстояние между МС и БС в км, hbs и hms - высоты расположения БС и МС соответственно, в метрах.
Медианное значение ослабления в соответствии с COST-231 Hata:
Lro (дБ) = Lu - 4,78*[lg(f)]2 + 18,33lg(f) - 40,94 . (2.18)
Корректирующий коэффициент в зависимости от высоты антенны АС - a(hms):
a(hms) = (1,11lg f - 0,7)hms - (1,56 lg f - 0,8) (2.19)
Для городских и пригородных территорий поправочный коэффициент C составляет 3дБ и 0дБ соответственно. WiMAX Forum, рекомендует использовать эту модель при планировании мобильной макросотовой сети. Для получения реального (требуемого) значения затухания к общей формуле (2.18) добавляют от 6дБ до 10дБ для учета затухания, вызванного медленными замираниями. Для корректного использования формул COST-231 Hata необходимо придерживаться соответствия между типами моделей и характеристиками местности - плотная сельская застройка - малоэтажная административная и жилая застройка, индустриальные здания не выше трех этажей. При этом покрытие сот в значительной мере определяется дифракцией и рассеянием сигнала на ближайших к абоненту зданиях.
3.ВЫБОР АППАРАТУРЫ И ПЛАНИРОВАНИЕ СЕТИ
3.1Выбор аппаратуры и раiет сети
1.Базовая станция WiMAX Base Station Air4Gs - компактная, оптимизированная по стоимости микробеспроводная базовая станция [10]
Для планирования сети возьмём оборудование компании Airspan. Произведем раiе
Copyright © 2008-2014 studsell.com рубрикатор по предметам рубрикатор по типам работ пользовательское соглашение