Научная статья на тему 'Расчет проектируемой сети беспроводного доступа стандарта CDMA 450 на территории г. Бишкека и его пригорода'

Расчет проектируемой сети беспроводного доступа стандарта CDMA 450 на территории г. Бишкека и его пригорода Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
27
1
Поделиться
Ключевые слова
АКТИВНЫЕ АБОНЕНТЫ / БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ / ДОПУСТИМЫЕ ПОТЕРИ / РАДИУС СОТЫ

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Сагымбаев Абдисамат Акимович, Мойдунов Тайрь Толонович

В статье дается понятие, связанное с распространением радиоволн в приземной зоне, кратко рассмотрены электромагнитные исследования. Описаны особенности модели Хата в распространения радиоволн. Определено число активных абонентов и рассчитано количество базовых станций. Также выявлены допустимые потери на трассе и рассчитаны радиусы действия городской, пригородной и сельской зоны.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Сагымбаев Абдисамат Акимович, Мойдунов Тайрь Толонович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Расчет проектируемой сети беспроводного доступа стандарта CDMA 450 на территории г. Бишкека и его пригорода»

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

РАСЧЕТ ПРОЕКТИРУЕМОЙ СЕТИ БЕСПРОВОДНОГО ДОСТУПА СТАНДАРТА CDMA 450 НА ТЕРРИТОРИИ Г. БИШКЕКА И ЕГО

ПРИГОРОДА Сагымбаев А.А.1, Мойдунов Т.Т.2

'Сагымбаев Абдисамат Акимович — доктор технических наук, профессор;

2Мойдунов Тайрь Толонович - кандидат технических наук, доцент, кафедра сетей связи и систем телекоммуникации, Ошский технологический университет, г. Ош, Кыргызская Республика

Аннотация: в статье дается понятие, связанное с распространением радиоволн в приземной зоне, кратко рассмотрены электромагнитные исследования. Описаны особенности модели Хата в распространения радиоволн. Определено число активных абонентов и рассчитано количество базовых станций. Также выявлены допустимые потери на трассе и рассчитаны радиусы действия городской, пригородной и сельской зоны.

Ключевые слова: активные абоненты, базовая станция, допустимые потери, радиус соты.

УДК 641.391.827

На данной территории задачи, связанные с распространением радиоволн в приземной зоне, весьма сложны из-за плотной застройки местности, большого количества машин, людей, зеленых насаждений, а также из-за полей, полученных при многолучевом распространении сигнала около антенны радиоприемника у абонента и у базовой станции. Уровень сигнала может изменяться от пиковых значений в десятки децибел, до десятков единиц ниже среднего значения в зонах сильного замирания.

Для расчета ослабления сигналов при анализе электромагнитной совместимости и проектировании сетей фиксированного беспроводного доступа пользуются моделированием, основанным на статистической обработке экспериментальных исследований распространения сигналов вдоль земной поверхности. Такие исследования проводились во многих странах для различных условий местности. Некоторые из этих моделей являются общепринятыми и рекомендованными МСЭ (ITU) для использования при проектировании сетей подвижной связи [1].

Некоторые математические модели распространения радиоволн, построенные на основе экспериментальных данных и описывающих поле в статистически однородной среде (городские застройки, пригород, сельская местность и открытое пространство), являются общепризнанными, о чем свидетельствуют рекомендации ITU и CEPT, и могут быть использованы как достаточное приближение для расчета зон покрытия и оценки электромагнитной совместимости [2].

Для расчетов используем модель Хата.

Модель Хата.

Среди многочисленных электромагнитных исследований, связанных с прогнозом распространения радиоволн для мобильных систем и систем беспроводного доступа, исследования Окамура считаются наиболее исчерпывающим. На основе измерений им построены кривые напряженности поля сигналов для различных условий городской и пригородной местности.

Эмпирические формулы, аппроксимирующие кривые Окамура для медианного значения ослабления радиосигнала между двумя антеннами (передающей и приемной), были получены Хата и известной как эмпирическая модель Хата для ослабления.

Модель Хата описывает особенности распространения радиоволн над квазиплоской местностью и не учитывает особенностей рельефа. Кроме того, предполагается, 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 крыши строений.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Область применения формулы Хата ограничена следующими значениями параметров:

• Рабочая частота f = 150 - 1000 МГц, а для частот свыше 1000 МГц вводятся некоторые корректировки;

• Высота антенны базовой станции h1 = 10 - 400 м;

• Высота антенны мобильной абонентской станции hm = 1 - 10 м;

• Протяженность трассы d = 1 - 20 км.

В диапазоне 150 - 1000 МГц основные потери на трассе для городских зон рассчитываются следующим образом:

Основные потери на трассе для городских зон рассчитываются по следующей формуле: Lr = 69,55 +26,16 * lgf - 13,82 * lgh^ - ahm + (44,9 + 6,55 * lgh^) * lgd, (1)

где:

f- средняя рабочая частота в МГц;

h3i - высота антенны базовой станции (в метрах), превышающих усредненную высоту рельефа в направлении анализируемой трассы в пределах 3 - 15 км;

d - расстояние от передатчика до приемника, км (берется из расчетов расстояния по двум географическим координатам). Для среднего города:

ahm = (1,1 * lgf -0,7 )hm - (1,56 * lgf - 0,8) (2)

Для большого города:

ahm = 8,29 (lg (1,54 hm))2 - 1,1 для f< 400 МГц, (3) ahm = 3,2 (lg (11,75 hm))2 - 4,97 для f > 400 МГц, (4) где hm - средняя высота мобильной станции, равная в среднем 1,5м. Для пригодных областей, городские потери корректируются следующим образом:

L^ = - 2[lg(f/28)]2 - 5,4 дБ (5) Потери в сельской местности:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Ldj = Lг - 4,78[lg(f)]2 + 18,33 lg(f) - 35,94 дБ (6) Потери в открытом пространстве:

Lоп = Lг - 4,78[lg(f)]2 + 18,33 lg(f) - 40,94 дБ (7) Для корректного использования формулы Хата необходимо придерживаться следующего соответствия между типами моделей и характеристиками местности [3,4]:

• Плотная городская застройка (большой город) - плотная застройка, в основном с высокими зданиями с малой площадью зеленых насаждений. Покрытие ячеек в значительной мере определяется дифракцией и рассеянием сигнала на ближайших к объекту зданиях;

• Городская застройка - многоэтажные административные и жилые застройки, индустриальные застройки (районы). Плотность зданий достаточна высокая, но может быть разбавлена зелеными насаждениями, небольшими скверами;

• Пригород - одиночные жилые дома, административные здания, магазины высотой 1 -3 этажа. Большие плотности площади зеленных насаждений, парковые зоны с отдельными группами зданий плотной застройки;

• Сельская местность - открытое пространство с несколькими зданиями, фермами, кустарниковые насаждения, шоссе;

• Открытое пространство - небольшие застройки с небольшим количеством проживающих людей, а так же озера, водохранилища, открытые участки без особых насаждений, неплодородные земли.

Нахождение числа активных абонентов.

Население г. Бишкек и его пригорода составляет 865 500 человек. Возьмем ожидаемое количество абонентов, на первом этапе функционирования сети стандарта CDMA 450 равным 3% от населения:

Ыаб = 865500*0,03= 25965 абонентов. (8) Расчет необходимого количества базовых станций.

Для покрытия территории используется оборудование Huawei Technologies, которое было выбрано из соотношения цена - качество.

Нагрузка одной базовой станции - 30Эрл. Тогда разделив общую нагрузку на нагрузку одной базовой станции, получим количество базовых станций [5]. Общая нагрузка определяется по формуле:

А = Каб * в, (9) где в - активность одного абонента в час наибольшей нагрузки. в = 0,03 - 0,1 Эрл. Выберем в = 0,04 Эрл.

Тогда А = 25965 * 0,03 = 779 Эрл. При такой нагрузке количество базовых станций будет равно: 779 / 30 = 26.

Связь наших базовых станций с контроллером радиосети и коммутационной системой будет осуществляться по РРЛ.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Нахождение допустимых потерь на трассе. Расчет радиуса соты.

Рассчитаем допустимые потери на трассе по следующей формуле:

Ьдоп=РЕ - РМ8; (10)

где:

Ре = РВ8+Оа; (11) Ре - выходная мощность базовой станции; РВ5 - излучаемая мощность базовой станции; Оа - коэффициент усиления антенны базовой станции; РМ5 - чувствительность приемника мобильной станции. Пусть Рв8=13дБ, Оа= 17,5дБ, Рм8=-127дБ. Тогда Ьдоп=30-(-127)=157 дБ.

Приравняем допустимые потери на трассе к городским Ьдоп = Ьг и найдем радиусы сот: Ьг = 69,55 +26,16 * ^ - 13,82 * - аИш + (44,9 + 6,55 * ^Иэф) * ^ Ьг - (69,55 +26,16 * lgf - 13,82 * - аИш)

Ь<! = -

44,9 + 6,55 * ^ф Ьг - (69,55 +26,16 * ^ - 13,82 * ^эф - аИш)

- а =10, дБ (12)

44,9 + 6,55 * ^ф Для городской зоны Иэф принимает значения обычно - 25; 30; 35м. Для пригорода Иэф - 15; 20м. Для нашего стандарта f = 455 МГц. аИш = 3,2 (^ (11,75 Иш))2 - 4,97 = 3,2 (^ (11,75 *1,5))2 - 4,97= 0 дБ Сначала найдем допустимые потери на трассе в пригороде Ьпг Ьпг = Ьг - 2[^/28)]2 - 5,4 дБ.

Ьпг =157 - 2[^(455/28)]2 - 5,4 = 157 - 3 - 5,4 = 148,6 дБ.

Ьпг = (Ьг - Ьпг) + Ьг = (157 - 148,6) +157 = 165,4 дБ.

Найдем допустимые потери на трассе в сельской местности Ьсм

ЬсМ = Ьг - 4,78[ВД]2 + 18,33^(0 - 35,94 дБ.

Ьсм = 157 - 4,78[^(455)Г + 18,33^(455) - 35,94 =

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

= (157 -33,8 + 48,7 - 35,94) = 136 дБ.

Ьсм = (Ьг - Ьсм) + Ьг = (157 - 136) + 157 = 178 дБ.

Рассчитаем радиус действия базовой станции для городской зоны с Иэф = 35м: Ьг - (69,55 +26,16 * ^ - 13,82 * ^эф - аИш)

- а =10 =

44,9 + 6,55 * ^ф

157 - (69,55 +26,16 * ^455 - 13,82 * ^35 )

=10 = 5,2 км.

44,9 + 6,55 * ^35

Рассчитаем радиус действия базовой станции для городской зоны с Иэф = 30м: Ьг - (69,55 +26,16 * ^ - 13,82 * ^эф - аИш)

- а =10 =

=10 = 5 км

44,9 + 6,55 * ^ф

157 - (69,55 +26,16 * ^455 - 13,82 * ^30 ) 44,9 + 6,55 * ^30

Рассчитаем радиус действия базовой станции для городской зоны с Иэф = 25м: Ьг - (69,55 +26,16 * ^ - 13,82 * ^Иэф - аИш)

- а =10 =

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

44,9 + 6,55 * ^Иэф

157 - (69,55 +26,16 * ^455 - 13,82 * ^25 )

- =10 = 4,9 км

44,9 + 6,55 * ^25

Рассчитаем радиус действия базовой станции для пригорода с Иэф = 20м: Ьг - (69,55 +26,16 * ^ - 13,82 * ^Иэф - аИш)

- а =10 =

44,9 + 6,55 * ^Иэф

165,4 - (69,55 +26,16 * ^455 - 13,82 * ^20 )

- =10 = 6,7 км

15

44,9 + 6,55 * lg20

Рассчитаем радиус действия базовой станции для пригорода с hэф = 15м: Lr - (69,55 +26,16 * lgf - 13,82 * ^эф - ahm)

- d =10 =

44,9 + 6,55 * ^эф

165,4 - (69,55 +26,16 * lg455 - 13,82 * lg15 )

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

- =10 = 6,45 км

44,9 + 6,55 * lg15

Рассчитаем радиус действия базовой станции для сельской зоны с h^ = 12м: Lr - (69,55 +26,16 * lgf - 13,82 * lgh^ - ahm)

- d =10 =

44,9 + 6,55 * ^ф

178 - (69,55 +26,16 * lg455 - 13,82 * lg12 )

- =10 = 11 км.

44,9 + 6,55 * lg12

Список литературы

1. Аунг Мьинт Эй, Пронин А.А. и Кондратов А.В. Создание стена для измерения параметров приемопередатчиков фирмы Atmel AT86RF211. «Микроэлектроника и информатика». М.: МИЭТ, 2007. Стр. 289.

2. Аунг Мьинт Эй, Пронин А.А. и Кондратов А.В. Экспериментальное исследование затухания радиоволн внутри помещений на частоте 433 МГц. «Известия ВУЗов, Электроника № 5», 2007. Стр. 86-88.

3. Аунг Мьинт Эй, Чжо Чжо Ньян Лин, Кондратов А.В. и Лужнов М.С. Геометрическая модель распространения радиоволн в помещениях Г-образной конфигурации. «Микроэлектроника и информатика» М.: МИЭТ, 2008, С. 223.

4. Wolfle G. and Landstorfer F.M. "Dominant Paths for the Field Strength Prediction," in 48th IEEE International Conference on Vehicular Technology (VTC), (Ottawa). Pp. 552-556. May, 1998. International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications (PIMRC). Pp. 486490. Sept. 1994.

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА КАЧЕСТВО И МИКРОФЛОРУ

ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ Эргашева Х.Б.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ЭргашеваХуснирабо Бобоназаровна — кандидат технических наук, доцент, кафедра химической технологии, Бухарский инженерно-технологический институт, г. Бухара, Республика Узбекистан

Аннотация: в статье приведены результаты исследования влияния температур нагрева зерна на его микробиологическую обсемененность в зерне пшеницы, выращенной в Бухарском вилояте Республики Узбекистан. Также было выявлено, что действие температур нагрева на указанную микрофлору зависит от влажности зерна.

Ключевые слова: качество, зерно, факторы, пищевая безопасность, загрязнение, химический состав, бактерии, микроорганизмы.

В связи с ускорением научно-технического прогресса, при соответствующем развитии необходимого уровня материально-технического оснащения зернового хозяйства, необходим переход к наиболее эффективным методам обработки зерна.

Ведущую роль в ухудшении качества и порче зерна, даже при кратковременном хранении, играют микроорганизмы, и первую очередь мицелиальные (плесневые) грибы. Грибы не только интенсивно разрушают питательные вещества зерна, но нередко придают ему токсические свойства. В результате комплексных автокаталитических, микробиологических и биохимических процессов ухудшается технологические свойства зерна, снижается его пищевая ценность, так как в нем накапливаются токсичные вещества.