Электромагнитная совместимость сотовых сетей связи

БС CDMA - приемник помехи

БС D-AMPS источник помехи

Обе БС работают на одной несущей частоте f = 830 МГц, вследствие этого создают друг другу помехи

1. Начнем расчет с нахождения POI :

POI — мощность радиопомехи на входе РПМ (БС CDMA), дБВт.

POI = PРПД + GРПД(φРПМ) + GРПМ(φРПД) + UРПД + UРПМ + N(δf) - L(R),

Нам известно, что:

PРПД = 40дБ (мощность радиопередатчика источника радиопомех)

GРПД(φРПМ) = 16дБ (к-нт усиления антенны РПД в направлении на РПМ)

GРПМ(φРПД) = 16дБ (к-нт усиления антенны РПМ в направлении на РПД)

UРПД = 1,51дБ (затухание в антенно-фидерном тракте РПД)

UРПМ = 0,1дБ (затухание в антенно-фидерном тракте РПМ)

N(δf) = 1 дБ (ослабление радиопомехи в линейном тракте РПМ)

L(R) - потери на трассе распространения сигналов от РПД (в данном случае источника радиопомех) к РПМ (рецептору радиопомех), дБ.

POI = 40+16+16+1,51+0,1+1- L(R) =74,61- L(R);

Т. к. среда распространения радиоволн - город, далее считаем.

Потери в городе:

LГ = 69,55 + 26,16 lgf - 13,82 lg(hБС) - a(hАС) + k[44,9 - 6,55 lg(hБС)] lgR, где

HБC =30 м.(высота антенны базовой станции)

hAC =1,5 м. (высота антенны абонентской станции)

R=0,5 км (протяженность трассы - расстояние между базовыми станциями)

Коэффициент k позволяет расширить действие модели для протяженности трассы до 100 км:

k =1 для R<20 км,

Поправочный коэффициент на высоту абонентской станции:

a(hAC) = (1,1lgf - 0,7) hAC - 1,56 lgf + 0.8 .

LГ =69,55+76,36-20,41-10,6=114,9 дБ

Суммарные потери на трассе распространения радиоволн составляют 114,9 дБ.

Теперь мощность радиопомехи с учетом потерь в городе:

POI =74,61-114,9=-40дБ

Далее применяя уравнение ЭМС РЭС, определяем возможна ли взаимная беспомеховая работа двух базовых станций

- уравнение ЭМС РЭС, где:

k=1,65 (коэффициент, учитывающий допустимый процент времени ухудшения качества радиосвязи ниже заданного уровня)

σ = 6 дБ

РМИН = -102 дБ (чувствительность приемника)

A=9 дБ (защитное отношение сигнал/помеха)

-102-(-40)> 9+1,65(0,4)6

-62>15 -Неравенство не выполняется.

Вывод: взаимная беспомеховая работа невозможна.

Так как стандарт CDMA-широкополосный, с кодовым разделением каналов и передатчик его БС обладает меньшей излучаемой мощностью, нежели передатчик БС стандарта D-AMPS, то дальнейшие рекомендации, в первую очередь, будут относиться к настройке, установке и использованию БС стандарта D-AMPS. Итак, если неравенство не выполняется, то необходимо:

1. Уменьшить мощность РРПД БС стандарта D-AMPS, что в свою очередь приведет к уменьшению обслуживаемой зоны.

2. Уменьшение GРПД(φРПМ) - коэффициента усиления антенны РПД в направлении на РПМ. Это достигается применением направленных (секторных) антенн и их ориентацией в пространстве.

3. Уменьшение GРПМ(φРПД) - коэффициента усиления антенны РПМ в направлении на РПД. Это достигается применением направленных (секторных) антенн и их ориентацией в пространстве.

4. Изменение несущей частоты БС D-AMPS.

ЭМС сотовых систем связи EGSM-900 и CDMA-800 в Москве

Исходные данные для расчета

Проблема электромагнитной совместимости (ЭМС) сотовых систем различных стандартов, действующих на одной территории, может возникнуть, если рабочие полосы частот в предусмотренных для этих систем диапазонах перекрываются или защитный интервал между ними недостаточен. Особенно тщательного исследования требует случай, когда одна из систем уже развернута и функционирует в выделенных для нее рабочих полосах частот, а вторая планируется к развертыванию на той же или сопредельной территории при дефиците частотных полос.

Оценка ЭМС систем EGSM-900 и CDMA-800 в Москве.

Распределение рабочих полос частот систем CDMA-800 (передача с БС; передача с МС) или (прием на МС; прием на БС):

• по России в целом: (873 .876 МГц; 828 .831 МГц) МГц;

• в Москве: (879 .882 МГц; 834 .837 МГц).

Полоса, выделенная для стандарта EGSM-900: 880 .915 МГц. Следовательно, частотные полосы систем не только перекрываются, но, фактически, часть рабочей полосы частот EGSM-900 приходится на ранее выделенную и занятую полосу системы связи CDMA-800. В связи со сложившейся ситуацией необходимо провести оценку ЭМС этих двух систем.

Из анализа частот EGSM и CDMA в Москве, следует, что излучение передатчика БС CDMA воздействует на приемник БС EGSM. В свою очередь излучение передатчика МС EGSM воздействуют на приемник МС CDMA.

При анализе ЭМС проводится расчет для следующих исходных данных:

1. Характеристики передатчика БС CDMA:

• Максимальная мощность излучения БС CDMA: PБС CDMA = 17 Вт;

• Рабочая частота передатчика БС CDMA: fБС CDMA = 881,25 МГц (г.Москва);

• Полоса пропускания на уровне 3 дБ передатчика БС CDMA: 1,2 МГц;

• Потери радиочастотного кабеля, включая потери на радиочастотном разъеме: 3 дБ;

• Высота установки антенны передатчика БС CDMA: HБС CDMA =30 m;

• КУ секторной антенны передатчика БС CDMA: GБС CDMA = 14 дБ;

• Уровень внеполосного излучения БС CDMA при отстройке от несущей на МГц и более: менее -44 дБ;

2. Характеристики приемника МС CDMA:

· Частота приема МС CDMA: 881,25 МГц (г. Москва);

· Полоса пропускания на уровне 3 дБ приемника МС CDMA: 1,2 МГц;

· Выигрыш в отношении S/(N+I) при использовании кодирования: 23 дБ;

· КУ антенны приемника МС CDMA: GМС CDMA = 0 дБ;

· Чувствительность приемника МС CDMA: -120,65 дБ;

· Уровень внутрисистемной помехи в системе CDMA: 8 дБ;

Требуемое отношение S/(N+I) в системе CDMA: 5,5 дБ;

3. Характеристики передатчика МС EGSM:

• Мощность излучения МС EGSM: PМС EGSM = 2 Вт;

• Несущая частота передатчика МС EGSM: fМС EGSM = 889,6 МГц;

• Полоса пропускания на уровне 3 дБ передатчика МС EGSM: 6 МГц;

• Уровень внеполосного излучения МС EGSM при отстройке от несущей на 0,5 МГц и более: менее -60 дБ;

• КУ антенны передатчика МС EGSM: GМС EGSM = 0 дБ;

4. Характеристики приемника БС EGSM:

• Частота приема БС EGSM: fБС EGSM = 889,6 МГц;

• Полоса пропускания на уровне 3 дБ приемника БС EGSM: 6 МГц;

• Высота установки антенны приемника БС EGSM: HБС EGSM = 30 м;

• КУ секторной антенны приемника БС EGSM: GБС EGSM = 14 дБ;

• Чувствительность приемника БС EGSM: -107 дБ;

• Требуемое отношение S/(N+I) в системе EGSM: 9 дБ;

5. Условные характеристики трасс распространения сигналов:

• Условия распространения сигнала передатчик БС CDMA - приемник БС EGSM: городская застройка;

• Условия распространения сигнала передатчик БС CDMA - приемник МС CDMA: городская застройка;

• Условия распространения сигнала передатчик МС EGSM - приемник МС CDMA: прямая видимость (распространение в свободном пространстве);

• Условия распространения сигнала передатчик МС EGSM - приемник БС EGSM: городская застройка.

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25