Muhammal al-xorazimiy nomidagi toshkent axborot texnologiyalari universiteti radio va mobil aloqa fakulteti

WCDMA tarmog‘ining paametrlarini aniqlash

Sotali aloqa tarmog‘i xizmat ko‘rstish zonsining bir jinsli fragmentlarida o‘sha bir chastotalar klasterlarini takrorlash bilan quriladi. Bu ulardan takroran foydalanish hisobiga radichastotalarning tanqisligini kamaytirishga imkon beradi.

Abonentlar sig‘imi nuqtai nazaridan tarmoqning parametrlarini hisoblash uchun dastlabki berilganlar quyidagilar :
- sotaga trafik kanallar soni - N_{a net};
- eng katta yuklama soatida bitta abonentning aktivligi - A_a = 0,03 – 0,04 Erl;
- tarmoqdagi abonentlar soni - A_s;
- BSdagi sektorlar soni - D;
- xizmat ko‘rsatish zonasining maydoni - S_zon.
VoIP xizmati uchun abonentlar sig‘imini hisoblash
Har bir sotaga chasttalardan takroran foydalanishda tizimning butun polosasi ajratiladi. BS sektori xizmat ko‘rsatishi mumkin bo‘lgan abonentlarning maksimal bo‘lishi mumkin soni quyidagicha aniqlanadi:
. (7.1)
Tarmoqdagi sektorlar soni quyidagicha hisoblanadi:
(7.2)
Tarmoqdagi BSlar soni quyidagicha hisoblanadi:
(7.3)
bu erda D – BSdagi sektorlar soni.
BS qamrab olish maydoni quyidagiga teng bo‘ladi:
(7.4)
Aloqa masofasi (abonentlar yuklamasi nuqtai nazaridan sotaning radiusi) quyidagicha aniqlanadi:
(7.5)
bu erda k = 1,25 – xendoverni ta’minlash uchun sotalarning o‘zaro qoplanishi zaruratini hisobg oladigan koeffitsient.
BS antennasining balandligi 30 m va abonentlar stansiyasi antennasining balandligi 1,5 m bo‘lgan va 1950 MGs tashuvchi chastotali o‘rta va kichik shahar uchun trassadagi yo‘l qo‘yiladigan yo‘qotishlar COST231–Hata modeli yordamida quyidgagicha topiladi:

(7.6)
U holda yo‘qotishlar byudjeti nuqtai nazaridan sotaning radiusi quyidagiga teng bo‘ladi:
_(7.7)
Agar Ryo‘q (yo‘qotishlar bo‘yicha) ≈ Rab.yu (abonentlar sig‘imi bo‘yicha) bo‘lsa, u holda tarmoqning qamrab olish va sig‘imi bo‘yicha talablar bajariladi va resurslar eng ratsional ishlatiladi, agar bu talab bajarilmasa, u holda ma’lum parametrlarni o‘zgartirish bilan vaziyatni yaxshilash uchun hisoblashni qaytadan amalga oshirish zarur.
Shunday qilib, rejalashtirish bosqichida abonentlar zichligidan (yuklamasidan) kelib chiqish bilan bazaviy stansiyalar soni va sotalarning maksimal radiusi topiladi.

7.1- jadval

Hisoblash uchun dastlabki berilganlar

Variant	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
As	42,2	41,2	40,8	41,8	44,2	44,8	45,2	45,8	46,2	41,2	42,4
Aa	0,025	0,02	0,015	0,010	0,03	0,035	0,04	0,045	0,30	0,025	0,02
Na	33	32	31	30	29	28	34	35	36	37	38
D	6	3	6	3	6	3	6	3	6	3	6
Snet, km^2	1600	1500	1400	1300	1200	1100	1000	1700	1800	1900	2000
Variant	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22
As	40,2	40,6	42,2	43,2	43,6	44,2	42,6	41,6	44,2	41,4	41,8
Aa	0,015	0,010	0,030	0,035	0,040	0,045	0,025	0,020	0,035	0,015	0,025
Na	39	38	37	36	34	33	32	31	30	29	30
D	6	3	6	3	6	3	6	3	6	3	6
Snet, km^2	2100	2000	1900	1800	1700	1600	1500	1400	1300	1200	1100

Nazorat savollari
1. UTRAN bloklarining tuzilish sxemasini keltiring va tushuntiring.
2. UMTS interfeyslarining tushuntiring?
3. UMTS tarmog‘ida qanday xizmatlar taqdim etiladi?
4.WCDMA tarmog‘i parametrlarini hisoblash uchun dastlabki berilganlarni sanab o‘ting.

№8-Laborotoriya mashg’uloti. WCDMA mobil aloqa tizimini radioliniyalarining byudjetini tadqiq qilish

Ishdan masad

WCDMA mobil aloqa tizimini radioliniyalarining byudjetini o‘rganish


Topshiriq

1. 
   WCDMA qabul qilgichining sezgirligini hisoblash.
   
2. 
   WCDMA tarmog‘idagi maksimal ruxsat etiladigan yo‘qotishlarini hisoblash.
   

8.1. Hisoblash tartibi

WCDMA tizimi radioliniyalarining byudjetini hisoblash masalasi bu trassadagi maksimal yo‘l qo‘yiladigan yo‘qotishlarni baholash hisoblanadi. Yo‘l qo‘yiladigan yo‘qotishlar qiymatini bilish va to‘g‘ri keladigan tarqalish modelidan foydalanish bilan sotaning radiusini hisoblash mumkin.

Radioliniyaning byudjetini hisoblashda antennalarning parametrlari, surishdan yutuqlar, kabellardagi yo‘qotishlar, so‘nishga zahira va boshqalar hisobga olinadi. Hisoblash natijasi trassadagi maksimal ruxsat etiladigan yo‘qotishlar hisoblanadi.
Hisoblashda ishlatiladigan asosiy parametrlar
E_b/N₀ bitning o‘rtacha energiyasini shovqinning spektral zichligiga nisbati hisoblanadi. talab qilinadigan E_b/N₀ nisbat servisning turi, abonentning harakatlanish tezligi va radiokanalga bog‘liq bo‘ladi.
Qabul qilgich kirishidagi minimal ruxsat etiladigan E_b/N₀ qiymat qurilmaning xarakteristikasi hisoblanadi va u turli ishlab chiqaruvchilarning qurilmalari uchun individual bo‘ladi, shuningdek u tuzilishining murakkabligidagi farqlar tufayli bazaviy va mobil stansiyalar qabul qilgichlari uchun turlicha bo‘ladi. Lekin talab qilinadigan E_b/N₀ nisbatning qiymati radiokanalning har xil turlari uchun 3GPPspetsifikatsiyalarida aniqlangan. Bu talablar WCDMA BTS qurilmalarining parametrlari hisobga olinishi bilan 8.1-jadvalda keltirilgan.
8.1-jadval
Har xil turlar uchun E_b/N₀ qiymatlar

Yuqoriga liniya	Eb/N0, dB	Eb/N0, dB	Eb/N0, dB	Eb/N0, dB
Servis turi Tezlik	Telefoniya	64 kbit/c	144 kbit/c	384 kbit/c
3 km/soat	4,4	2	1,4	1,7
120 km/soat	5,4	2,9	2,4	2,9
Pastga liniya	Eb/N0,dB	Eb/N0,dB	Eb/N0,dB	Eb/N0,dB
Servis turi Tezlik	Telefoniya	64 kbit/c	144 kbit/c	384 kbit/c
3 km/soat	7,9	5	4,7	4,8
120 km/soat	7,4	4,5	4.2	4,3

Talab qilinadigan E_b/N₀ nisbatning qiymatiquyidagilarga bog‘liq:

• 
  xizmat turi (uzatish tezligi,BERga talab,BLER, kanalli kodlash usuli);
  
• 
  radiokanal (abonentning harakatlanish tezligi, chastota, ko‘p nurlilik);
  
• 
  ulanish turi (yumshoq xendover, ajratilgan qabul qilish, quvvatni tezkor boshqarishdan foydalanish).
  

8.2. UMTS qabul qilgichining sezgirligini hisoblash

Qabul qilgich kirishidagi signalning minimal ruxsat etiladigan sathi quyidagicha aniqlanadi:

P_qab(dBmVt)= P_sh(dBmVt)+ (E_b/N₀)_talab(dB) – G_tes (dB) (8.1)

bu erda(E_b/N₀)_talab– talab qilinadigan E_b/N₀qiymat;

G_obr – ishlov berishdan yutuq;
P_sh – qabul qilgich o‘z shovqinlari quvvati.
Hisoblashda ishlatiladigan asosiy parametrlar
E_b/N₀ bitning o‘rtacha energiyasini shovqinning spektral zichligiga nisbati hisoblanadi. Talab qilinadigan E_b/N₀ nisbat servisning turi, abonentning harakatlanish tezligi va radiokanalga bog‘liq bo‘ladi.
Qabul qilgich kirishidagi minimal ruxsat etiladigan signal sathitalab qilinadigan E_b/N₀ nisbat, foydalanuvchi ma’lumotlarini uzatish tezligi, qabul qilgich analog komponentlarining sifati, halaqitlar sathiga bog‘liq bo‘ladi. Halaqitlarni turli manbalar – xizmat ko‘rsatuvchi sotadan abonentlar, boshqa sotalardan xizmat ko‘rsatiladigan abonentlar, shuningdek ishlatiladigan chastotalar kanalida ishlaydigan boshqa manbalar hosil qilishi mumkin.
Qabul qilgichning o‘z shovqinlari qiymati quyidagicha hisoblanadi:


P_sh= N+K_sh (dBmVt) (8.2)

bu erda N - qabul qilgichdagi issiqlik shovqining quvvati, dBmVt

N= k∙T∙B (8.3)

bu erda k-Bolsmandoimiysi (1.38∙10^-23 Dj/K);

T – o‘tkazgichning harorati.
Qabul qilgichdagi issiqlik shovqining quvvatifiltrning o‘tkazish polosasiga bog‘liq. UMTSstandarti uchun muvofiqlashtirilgan filtrning polosasini 3,84 MGsga teng qabul qilish mumkin.
Qabul qilgichning shovqin koeffitsienti DL liniyasi uchun K_sh = 7 dB, liniyasi uchun K_sh = 2,5 dBni tashkil etadi.
8.1. Agar o‘tkazgichning harorati - T°, liniyaning turi (DL, UL), qabul qilgichning shovqin koeffitsienti - K_sh (dB), qabul qilgichning muvofiqlashtirilgan filtrining polosasi - V (MGs), bitning o‘rtacha energiyasini shovqinning spektral zichligiga nisbati - E_b/N₀ (dB), ishlov berishdan yutuq – G_tes(dB) ma’lum bo‘lsa, qabul qilgichning P_qab (dBmVt) sezgirligini aniqlash.
8.2-jadvalda keltirilgan topshiriqlar variantiga muvofiq mustaqil hisoblashni o‘tkazish zarur.
8.2-jadval
Topshiriq variantlari

Variant	Eb/N0 (dB)	Liniya turi	Ksh (dB)	T°	V	Gtes (dB)
1	7,8	DL	7	24	4,5	6
2	6,5	DL	6	25	4,9	7
3	7,9	DL	8	27	4,6	8
4	7,3	DL	5	27	5	7
5	6,8	DL	8	24	5,1	9
6	7,9	DL	9	25	4,7	8
7	7,8	DL	7	24	4,5	6
8	6,5	DL	6	25	4,9	7
9	7,5	DL	7	28	4,7	8
10	7,3	DL	5	27	5	7
11	7,6	DL	6	23	4,6	9
12	6,7	DL	7	24	4,8	8
13	7,7	DL	5	25	4,7	7
14	7,5	DL	8	26	5,0	6
15	6,9	DL	9	27	5,2	9
16	7,4	DL	8	28	4,9	8
17	7,1	DL	6	27	4,2	7
18	6,6	DL	7	26	4,3	6
19	7,8	DL	4	25	4,1	8
20	7,9	DL	5	24	5,3	7
21	7,3	DL	3	27	5	8
22	6,8	DL	8	24	5,1	7
23	7,9	DL	6	25	4,7	8
24	7,8	DL	9	24	4,5	6
25	6,5	DL	5	25	4,9	9

Hisoblash

Xizmat – telefoniya, abonentning tezligi – 3 km/soat.

Jadvaldan E_b/N₀=7,9 dBqiymatni aniqlamiz:


N= k∙T∙B=1,38∙10^-23∙298∙4,2∙10⁶=1,73∙10^-14 Vt,


N=10∙log(1,73∙10^-14/0.001)=-107,62 dBmVt.

Qabul qilgichning o‘z shovqinlari quvvatini quyidagicha aniqlanadi:

P_sh= N+K_sh = -107,62 + 6 = -101,62 dB.

Qabul qilgichning sezgirligi quyidagicha hisoblanadi:

P_qab = -101, 62 + 7,9 – 5= - 98,72 dB.

8.3. WCDMA tarmog‘ida maksimal ruxsat etiladigan yo‘qotishlarni hisoblash

Maksimal ruxsat etiladigan yo‘qotishlarni hisoblash quyidagicha amalga oshiriladi:


L_MARL = P_EIRP – S_Rx + G_RxA – L_RxF –M_Build – M_Int – M_Shade +G_HO (8.4)

bu erdaP_EIRP – uzatkichning EINQ, dB;

S_Rx – qabul qilgichning sezgirligi, dB;
G_RxA – antennaning kuchaytirish koeffitsienti, dBi;
L_RxF – fider traktidagi yo‘qotishlar, dB;
M_Build – binoga kirishga zahira, dB;
M_Int – ichki tizimli halaqitlarga zahira, dB;
M_Shade – soyalanishga zahira, dB;
G_HO –xendoverdan yutuq, dB.
Ruxsat etiladigan ichki tizimli halaqitlarga zahira.
Hisoblashdaruxsat etiladigan ichki tizimli halaqitlarga zahira kattaligi ishlatiladi, u qabul qilgichning kirishida shovqin quvvatini ortishini xarakterlaydi. Hisoblash uchun ichki tizimli halaqitlarga zahira quyidagiga teng olinadi:


M_Int=-10∙log₁₀(1-η) (8.5)

bu erda η – yuqoriga va pastga liniyalarda sotaning nisbiy yuklanishi.

Ko‘rinib turibdiki, ichki tizimli halaqitlarga zahira bu sotaning yuklanishidan funksiya hisoblanadi, sotadagi ruxsat etiladigan yuklanish qanchalik katta bo‘lsa, hisoblashda shunchalik katta zahira qiymatini hisobga olish zarur bo‘ladi. Yuklama 100%gacha ortganda halaqitlarga zahira cheksizlikka intiladi va sotaning xizmat ko‘rsatish zonasi nolgacha kamayadi. Bu qiymatning sotaning yuklanishiga bog‘liqligi 8.1-rasmda keltirilgan.

8.1- rasm. Ichki tizimli halaqitlarga zahira qiymatini sotaning nisbiy yuklanishi qiymatiga bog‘liqligi