Анализ городских радиотрасс и обоснование требований к характеристикам антенн базовых станций систем сотовой связи

• Автор: Алексеенко, Максим Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.12.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 188 с. : ил.

1 Анализ городских радиотрасс для определения характеристик антенн ВС ССР

1.1 Постановка задачи

1.2 Анализ внешних радиотрасс

1.3 Анализ внутриобъектовых радиотрасс

1.4 Анализ точности моделирования

1.5 Выводы

2 Моделирование внешних радиотрасс

2.1 Моделирование одиночного здания экраном

2.2 Моделирование одиночного здания параллелепипедом

2.3 Сравнение коэффициентов дифракции на

полуплоскости и клине

2.4 Анализ каналов распространения
2.5 Анализ зависимости потерь от параметров застройки
2.6 Алгоритм трассировки
2.7 Условия проведения эксперимента
2.8 Сравнение эксперимента с расчетными значениями
2.9 Выводы
3 Моделирование внутриобъектовых радиотрасс
3.1 Общее описание метода моделирования
3.2 Модель внутриобъектовой радиотрассы
3.3 Локальный пересчет ЭМП через экран
3.4 Пространственная дискретизация исследуемой системы
3.5 Результаты моделирования фрагментов внутриобъектовых радиотрасс
3.6 Выводы

4 Обоснование требований к характеристикам антенн
БС ССР
4.1 Описание модельной задачи
4.2 Обоснование требований к характеристикам антенн БС
4.3 Выводы
Заключение
Список использованных источников
Приложение А. Диаграммы направленности исследованных
антенн
Приложение Б. Зависимость процента пораженной площади от механического угла наклона исследованных антенн

Диссертация посвящена анализу городских радиотрасс; выделению основных каналов распространения; разработке моделей городских радиотрасс, учитывающих основные особенности, существенные для распространения; разработке алгоритмов расчета потерь на городских радиотрассах; анализу характеристик электромагнитной совместимости (ЭМС) систем сотовой радиосвязи (ССР) с учетом потерь на радиотрассе и параметров антенных систем базовых станций (БС) ; а также обоснованию требований к характеристикам антенн БС, позволяющим улучшить параметры ЭМС ССР.
Актуальность темы
В последнее время наблюдается резкое увеличение количества действующих радиоэлектронных средств (РЭС), особенно средств связи, характеризующихся возрастающей плотностью размещения приемно-передающей аппаратуры РЭС на ограниченной территории. Яркими примерами таких систем являются активно развивающиеся последние полтора десятилетия системы сотовой радиосвязи. Отличительной чертой ССР является переиспользование спектра внутри системы. В связи с этим для таких систем особенно актуальными являются вопросы внутрисистемной ЭМС.
Ввиду относительно большого расстояния между БС и абонентским терминалом (АТ) основным каналом взаимных помех является канал «антенна-антенна», а основными факторами, влияющими на параметры ЭМС ССР, помимо характеристик антенн, являются параметры радиотрассы.
ССР развертываются в первую очередь в городах - местах массового скопления абонентов. Существуют фрагменты ССР, в которых БС предназначены для обслуживания отдельных зданий -«пикосоты». Средой распространения сигнала между БС и АТ является городская радиотрасса, в первом случае включающая в

анализ этих взаимодействий для ряда модельных задач приведен в главе 2.
1.4 Анализ точности моделирования
Анализируя различные типы радиотрасс, как внешних, так и внутренних, следует отметить большое количество различных характеристик элементов радиотрасс. К ним можно отнести:
геометрические характеристики зданий (высота, длина, ширина);
электрические характеристики материала здания (бетон, кирпич);
форму крыши (плоская, треугольная и т. п.);
- электрические характеристики материала крыши (оцинкованный лист, рубероид, шифер, черепица);
особенности конструкции здания (наличие небольших пристроек, надстроек, ребер и т. п.);
наличие балконов, лоджий, окон и других элементов
конструкции;
- наличие во дворах сараев, гаражей, элементов детских
площадок ит. п.;
наличие деревьев и другой растительности;
наличие элементов конструкций автомобильных дорог и железнодорожных путей;
наличие подвижных транспортных средств (автомобили, железнодорожные поезда).
Точность расчета напрямую зависит как от точности
моделирования взаимодействия ЭМВ с элементами радиотрассы, так и от точности моделирования характеристик самих элементов. Как отмечено выше, масштабы территории, на которой развертываются ССР, требуют описания этих характеристик для целых городов. По результатам проведенных исследований можно утверждать, что на сегодняшний день в электронных картах местности и других источниках имеется не вся информация, собранная и приведенная к пригодному для использования в моделях виде.