Существующих

k
n  int( ^F );
F_k

(3.41)

n_k  int(
25 *10⁶ z
2 *10⁵ z

)  int(125)  125.

Затем выбирается размер кластера K=7 и антенны базовой станции шириной диаграммы направленности de 120o (M=3). В то же время относительная дистанция повторного использования частотных каналов равна:

q  D / R
(3.42)

Вычисляются коэффициенты ^ i, которые определяют среднее значение a затухания радиоволн в направлении передачи помех -i.

В данном случае:


₁  ( q  0.7 )^4

 ₂  q ^4

(3.43)

Определяются значения ^ 2 ^{, } и^ :




₂ 1
c _{ 2}


^  exp

ln_1

c
2_ 2
c




_ 2 <sub>

</sub> 2
₁ 1 _{ }
1  ^c



 ₁ exp


² 



c
²   ² 
2



c
(3.44)




2 _{ } 2


_  7,91
  ²

(3.45)

Определяется среднее значение отношения сигнал/шум при поднятии трубки:

  10 lg( 1 / _c )
(3.46)

_{X }   ₀
1 _
(3.47)

Используя таблицы из приложения 1. находится процент времени, в течение которого отношение сигнал/шум при поднятии трубки MS будет

меньше, чем защитное отношение
^{0  9} dB при значении кластера K
P(7 )  Qx₁  100
(3.48)

Определяем число каналов, необходимых для обслуживания абонентов в зоне каждой соты:

n  int^{ nk };

_S  _KM 
 

_S  
n  int^{ 125 }  int(5,95)  5.
7 * 3
(3.49)

 

Зная параметры na и nS ,определяем общее число каналов:

n₀  n_s n_a ;

n₀  5 * 8  40;

(3.50)

Проверяем, если выполняются условия:

P_B 


или
P_B 

A₁  0,015P_ 


A₂  0,015P_ 


 0,126;


 0,126;
(3.51)

тогда, допустимая телефонная нагрузка в зоне соты определяется:


A  n_{0 }1


 (3.52)


или
A  n₀ 
^ (3.53)

_ 1 _{
  } 40 _

A₁  n_{0 }1 


1  ^ P_B

^ _  30,89;
 _


Согласно формуле (3.54) вычисляется количество абонентов, которые обслуживаются базовой станцией:

^NBTS
 M int^{ A }

 ;

(3.54)

 

^NBTS
 3int^{ 30,89 }  4633;

 
0,02

 

Число базовых станций в сотовой сети равно:

^ N_a ^

^KBTS
 int^
_ N
^;
BTS 
(3.55)




K  int^{ 310344 }  67 шт.


^{BTS } 4632 ^

Вычисляется радиус одной соты в сотовой сети:

R  ; (3.56)


R   1m

Рисунок 3.5 – Размещения БС в г. Тараз

5. 
   Расчет цифровой радиорелейной линии между центральной станции и базовой станцией
   

В таблице 3.4 представлены Основные характеристики аппаратуры NOKIA FLEXIHOPPER MICROWAVE RADIO

Таблица3.4 – Основные характеристики NOKIA FLEXIHOPPER MICROWAVE RADIO

Наименование	Значение
Длина пролета	3 км
Диапазон частот	7,1-7,7 ГГц
Потери в антенно-фидерном тракте	2,5 дБ
Мощность передатчика	23 дБ
Диаметр антенн	0,6 м
Порог приемника при BER=10-3	-95 дБ
Порог приемника при BER=10-6	-92 дБ
Коэффициент усиления	30.8 дБ
Коэффициент системы	120 дБ

1. 
   Построение профиля пролета по известным высотным отметкам Земли и определение высоты подвеса антенны
   

Средняя частота определяется по формуле:

^fcp
₌ ^fmax
^{+ f}min
2


(3.57)

^fcp
^{ 7,7  7,1  7,4} ГГц
2

Построение профиля на пролете. Определение радиуса кривизны земли. Расчет учета кривизны земли производится по формуле:

10³  R ²  k  (1  k )

_{Z } 0 i i ⁱ 2  a

(3.58)

где
k  ^Ri

• 
  относительная координата, для середины пролета;
  

R
i
0
^{a  6370} км. – радиус земли;
^R0 – длина пролета, км;
^Ri – расстояние до точки, км.
Таким образом, рассчитывается y для каждой точки, и по полученным точкам строится относительный радиус кривизны земли.


k  ^0,5  0,17
3


^ 3² 10^{3 }

Z₁  ^ _{2  6370} ^  0,17  (1- 0,17)
 0,1 _м

 

Аналогичным методом просчитываются все точки перепадов высот, и по полученным данным строим таблицу 3.5.

Таблица 3.5 – Радиус кривизны земли

Ri, км	ki	Zi,м
0,5	0,17	0,1
1	0,33	0,156
1,5	0,5	0,177
2	0,67	0,156
2,5	0,83	0,1
3	1	0,064

Определение критической точки пролета осуществляется по формуле:

где
R_{1 ,}
^{R 0} - км;
R₁
max

k 

R
0
(3.59)

R1 – расстояние до препятствия; R0 – протяженность интервала.


k  ^1,5  0,177
3

Из таблицы 3.5 видно, что на расстоянии 3 км кривизна земли не существенна.

На рисунке 3.4 представлен выбор профиля пролета между БС и ЦС.

Рисунок 3.4 –Выбор профиля пролета между БС и ЦС

2. 
   Определение минимального радиуса зоны Френеля
   

Радиолуч перемещается внутри зоны Френеля, которая представляет собой элепсоид вращения в точке приема и передачи.

H₀ 

(3.60)

где
H₀ , R₀ , λ

• 
  м.
  

H₀ 

λ  ^c

f


_ 3 10⁸ 7,4 10⁹


 0,04 м


2,41м

Среднее значение изменения просвета за счет рефракции, существующее в течение 80% времени, вычисляется по формуле:

_ _R² _

ΔH(g σ)   ⁰  (g σ)  k_max  (1 k_max )
4
(3.61)

где
_

g и σ

- соответственно среднее значение и стандартное отклонение

вертикального градиента проницаемости.
_
^{g  -6} [1/м].10-8

σ  7
[1/м].10-8

_
ΔH(g σ) 
(310³ )²
4
(-6 10^-8
 7 10^-8
)  0,177  (1- 0,177)  0,0033 м

Просвет при отсутствии рефракции определяется по формуле:

_

H(0)  H₀ ΔH( gσ) м
(3.62)

H(0)  2,41 0,0033 2,4133 м

3. 
   Определение высот подвеса антенн
   

Высоты подвеса антенн выбираются методом оптимизации. Для этого от критической точки профиля откладываем расстояние Н(0) и через данную точку проводим три произвольных луча. Выбираем тот луч, у которого h1+h2=min, где h1- высота подвеса передающей антенны,h2- высота подвеса приемной антенны.
На представленном пролете: 1) 36 + 12 = 36 м (min)
2) 38,5 + 13,6 = 52,1 м

3) 41,6 +13 = 54,6 м
4) 38+16=54 м
Высота передающей антенны - 36 м; Высота приемной антенны - 12 м; Профиль пролета РРЛ в Приложении В.

4. 
   Расчет запаса на замирание
   

Запас на замирание определяется формулой:

F_t S_G  2G_а  2ηL₀
дБ (3.63)

где SG – коэффициент системы, дБ;

2η≈3,5 дБ – коэффициент полезного действия антенно-фидерного
тракта;
L0 – затухание радиоволн в свободном пространстве, дБ.

Затухание радиоволн в свободном пространстве определяется формулой:

L₀  20  lgf,МГц lgR₀ , км 32,45 дБ

(3.64)

L₀  20 ^lg_^7,410^{3 }_  lg3^  32,45 119,4 дБ
_ _{ } _

Для заданного типа аппаратуры, работающей на заданной частоте, определяем технические параметры:

SG=120 дБ

G  20lg[^lg0,6 lg_^7,410⁹]_^  32,45  39 дБ

_ _{ }_

F_t 120  230,8  3,5 
119,4  58,7 дБ

5. 
   Расчет времени ухудшения связи из-за дождя
   

Чем выше частота радиоизлучения, тем сильнее влияет на ослабление сигнала размер капель и интенсивность дождя. Поэтому при расчете времени ослабления необходимо учитывать климатическую зону в зависимости от интенсивности дождя в течении 0,01% времени.
Территория СНГ разделена на 16 климатических зон. Казахстан

относится к зоне Е, для которой интенсивность осадков
R_0.01  22 мм/час_.

Так как интенсивность дождя неравномерно распределяется вдоль трассы, определяем эффективную длину пролета:

d_э  r_д R₀

(3.65)

где R0 – длина пролета, км;
rД - коэффициент уменьшения; d0 - опорное расстояние, км.
Коэффициент уменьшения определяется по формуле:



д
_{r } 1
1 ^R0
d0 (3.66)

д
r  ¹  0,93
_{1 } 3
25,16

Опорное расстояние определяется по формуле:

0
_{d  35e}0,015R_0,01

(3.67)

d₀  35  e^{0,01522}  25,16 _км
d_э  0,893 3  2,68 км

Удельное затухание в дожде в зависимости от поляризации волны определяется по формуле:

γ  k  R
α
^0,01 дБ (3.68)

Коэффициенты регрессии для оценки затухания в зависимости от поляризации волны определяются по таблице.

Для горизонтальной поляризации: f=7,4 ГГц

k _H  0,00301; α_H 1,332;

0.01
γ  0,00301 R^1.332  0,185 дБ/км.
H

Затухание на трассе, превышающее 0,01% времени, определяется по формуле:

A_0,01  γd_э
(3.69)

A_0,01  0,185 2,68  0,496 дБ

Время, в течении которого ослабление сигнала больше, чем запас на замирание:

11,628_ 0,546 
T_д 10
0,29812  0,172  lg0,12  A
0,01
/ F _

t
(3.70)

Если
^A001  0.155

F_t

, то

^A001  0,155
F_t

^A001  ^0,496  0,008 ^A001  0,155

F_t 58,7
следовательно ^Ft

_{Tд 10}11,628
_- 0,546 
0,29812  0,172  lg0,12  0,155_{  8,033*10- 7}
%

Необходимо выполнение условия Тдоп > Тд:

^Tдоп


 0,3
R₀ 1600
 5,62510^{- 4}

(3.71)

5,62510^{- 4} % >8,03310^{- 7} %

4.