Проектирование сети беспроводной связи WiMAX стандарта IEEE 802.16e для сельского населенного пункта
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
G0TX, дБи17Излучаемая мощность , дБм47Prad =PTX - PfidTX + G0TX Prad = 32 - 2 + 17 Чувствительность приемника, дБм-103Необходимая мощность полезного сигнала с вероятностью 50 % , дБм-107,4Pws(50%) =PRX - G0RX Pws(50%) = -103 - 4,4 Необходимая напряженность поля полезного сигнала с вероятностью 50 % , дБ (мкВ/м)37Ews(50%) = 77,2 + 20lg F + Pws(50%) Ews(50%) = 77,2 + 20lg 2300 - 107,4Среднеквадратическое отклонение (СКО) флуктуаций сигнала s, дБ10Параметр логнормального распределения уровней сигнала по местоположению с вероятностью 75% h(75%), раз0,68Необходимая мощность полезного сигнала на границе зоны обслуживания с вероятностью 75% , дБм-100,6Pws(75%) = Pws(50%) + ?(75%) тАв ? Pws(75%) = -107,4 + 0,68 тАв 10 Необходимая напряженность поля полезного сигнала на границе зоны обслуживания с вероятностью 75% , дБ (мкВ/м) 43,8Ews(75%) = Ews(50%) + ?(75%) тАв ? Ews(75%) = 37 + 0,68 тАв 10Допустимые основные потери передачи с вероятностью 50% , дБ при нахождении АС на улице154,4Lt(50%) = Prad - Pws(50%) Lt(50%) = 47- (-107,4)Допустимые основные потери передачи с вероятностью 75% , дБ при нахождении АС на улице147,6Lt(75%) = Lt(50%) - ?(75%) тАв ? Lt(75%) = 154,4 - 0,68 тАв 10Максимальная дальность связи с вероятностью 75% на границе зоны обслуживания , км0,58
Рис. 3.7. Зависимости потерь от расстояния при передаче вниз.
При раiете были учтены изменения мощности передатчика базовой станции и чувствительности приемника мобильной станции в зависимости от применяемой схемы модуляции. Использование модуляции 64-КАМ обеспечивает более высокую скорость передачи, но требует обеспечения большей величины отношения сигнал/шум. Поэтому такой способ целесообразно применять для пользователей, находящихся вблизи базовой станции. На краях сот самым подходящим является применение модуляции 4-ФМ. Раiет, приведенный выше, доказывает верность этого утверждения.
Рис. 3.8. Раiётные данные зон покрытия.
3.3Раiёт пропускной способности сети WiMAX
Проведем раiет пропускной способности стандарта IEEE 802.16e. Расiитаем полосу пропускания при 10 МГц.
При 10 МГц, реальная полоса пропускания составляет: 10тАв28/25 = 11,2 МГц;
Разнос поднесущих расiитывается по формуле: ?f = 11,2/1024 = 10,94 кГц;
Длительность активной части символа: Tb = 1/?f = 1/10,94тАв10?СЦ = 91,4 мкс;
Длительность защитного интервала: Tg = ?тАв Tb = 0,125тАв91,4 = 11,4 мкс;
Длительность ОЧР символа: Ts = Tb + Tg = 91,4 + 11,4 = 102,8 мкс;
В общем в 5 мс кадре символов составляет: 5тАв10?/102,8тАв10?? = 48 символов.
В табл. 3.8 приведены параметры ОЧР, используемых в WiMAX.
Таблица 3.7.
ПараметрыЗначенияПолоса, МГц10Количество поднесущих1024-для передачи трафика720-пилотные несущие120Защитный интервал184Разнесение поднесущих10.94Длительность преобразования импульса, мкс91.4Длительность защитного интервала, мкс11.4Длительность ОЧР символа, мкс102.9Всего символов в 5 мс кадра48Запас по частоте28/25
Для раiета суммарной скорости передачи вниз необходимо учесть, что при направлении вниз из 48 символов используется 36, а при направлении вверх 12 символов. Также учитываем, что на преамбулу и на MAP в общей сложности отводится 2 ОЧР символа из 36, то есть останется 34 символа на передачу трафика.
В стандарте WiMAX используется восемь модуляционно - кодирующих схем. В табл. 3.8 приведены значения скоростей для полосы 10 МГц и вероятности использования модуляционно - кодирующих схем [4].
Необходимо узнать, сколько бит будет передано в одном кадре вниз, что позволит расiитать среднюю скорость передачи.
Например, для модуляционно - кодирующей схемы 4-ФМ со скоростью кодирования 1/2 каждый символ передает данные об одном бите. Если используют модуляцию 4-ФМ со скоростью кодирования 3/4, то один символ передает 1,5 бита. Уточним, что речь идет о закодированных битах. Найдем среднестатистическое число бит на символ. Оно составляет 2,2 бита.
Как следует из табл. 3.7, для передачвол состоит 720 символов. В полукадре вниз имеется 34 символа. Это значит, что в полукадре будет 720тАв34 = 24480 символов. При этом один элементарный символ передает в среднем 2,2 информационного бита.
Далее расiитаем, сколько в среднем бит приходится на полукадр, в направлении вниз: 2,2тАв24480 = 53856 бит.
Таблица3.8
Полоса 10 МГцМодуляционно - кодирующая схема4-ФМ, 1/24-ФМ, 3/416-КАМ, 1/216-КАМ, 3/464-КАМ, 1/264-КАМ, 2/364-КАМ 3/464-КАМ, 5/6Ср.число инф. бит на символ11,523344,55Вероятность, %0,150,300,260,120,70,50,30,2
Средняя скорость передачи вниз составит: 53865/5тАв10?СЦ = 10,7 Мбит/с
Так как 10-12% канального ресурса выделяют для передачи сигнализации, общая скорость передачи трафика составит 10,7тАв0,9 = 9,6 Мбит/с.
В нашем случае, то есть при комбинированном планировании рис. 3.8 нужно расiитать пропускную способность в центре и на краю сот, так как пропускная способность будет разной в связи с тем, что в центре соты используются все доступные поднесущие, а на краю только 1/3. Ещё один фактор разной пропускной способности в центре и на краю сот, это использование модуляционно - кодирующих схем. Как видно на рис. 3.8, темная часть соты - используются 16-КАМ и 64-КАМ модуляционно - кодирующие схемы, на краю используется 4-ФМ схема.
.9. Соты при комбинированном планировании.
Произведем раiет на основании сказанного.
Средняя скорость передачи в направлении вниз в центре соты
Полоса пропускания так же, составляет 10 МГц. Среднестатистическое число бит на символ в центре соты равно 3,5 бит.
Среднее значение бит на полукадр в направлении вниз: 3,5тАв24480 = 85680
Copyright © 2008-2013 studsell.com рубрикатор по предметам рубрикатор по типам работ пользовательское соглашение