Методологии для определения показателей качества по готовности для цифровых систем многопрограммной радиовещательной спутниковой службы и их связанных фидерных линий, работающих в планируемых полосах

2.3 Общая готовность системы

При условии, что использование UPC и/или бортовой АРУ поддерживает постоянным мощность э.и.и.м. спутника независимо от замираний фидерной линии, отношения C/(N + I) восходящей и нисходящей линий тем самым развязываются. Определяя:

так, что

и при условии, что замирания фидерной линии и тракта линии службы можно считать некоррелированными, общее совокупное отношение есть функция суммы двух независимых случайных переменных. Таким образом, функция плотности вероятности (PDF) общего совокупного отношения (и тем самым (C/N +I)) является сверткой функций PDF соотношения восходящей и нисходящей линий.

Могут быть использованы приближения для получения верхней границы и аппроксимированной нижней границы по общей готовности системы, тем самым избегая несколько сложных вычислений, требуемых для точного решения. Эти подходы описаны в следующих секциях.

Ежегодная вероятность готовности, полученная ниже, может быть преобразована в готовность худшего месяца, используя метод преобразования из Рекомендации МСЭ R P.841, для среднего ежегодного глобального климата (для целей планирования) или другого климата.

2.3.1 Процент превышения как функция уровня замираний

Процент превышения для заданного уровня замираний может быть найден непосредственно из графика кривой затухания для изучаемой линии РСС. Принимая в качестве примера линию РСС, определенную в таблице 3, суммарное затухание распространения нисходящей линии A_pd (p_d) показано на рисунке 1 как функция вероятности ежегодного превышения p_d, вычисленная в соответствии с Рекомендацией МСЭ-R P.618. Этот график показывает, например, что 3 дБ суммарного затухания распространения нисходящей линии соответствуют приблизительно 0,025% превышения, или готовности 99,975%. В осуществлении машинного кода, точки данных, описывающие кривую, могут храниться в таблице, а когда требуемый уровень замираний распространения попадает между двумя точками данных, то для оценки связанной вероятности превышения могут быть использованы методы интерполяции.

Альтернативная методология для использования подготовленных/сведенных в таблицу кривых затухания должна развить машинный код, который будет:

– вычислять уровень замираний распространения для заданного процента превышения времени, как описано в Рекомендации МСЭ R P.618; и

• 
  осуществлять итерацию для различных значений процента превышения времени, пока не получено желаемое значение замираний. Этот последний метод используется для порождения результатов для примера в п. 3.
  

2.3.2 Точная готовность системы

Для точного определения общей готовности системы P_s, необходимо получить функции PDF для каждого из отношений _u и _d и свернуть эти две функции PDF для порождения функции PDF из совокупного соотношения . Уравнения с (1) по (4) используются для нахождения взаимоотношения между процентом времени превышения (или неготовности p_u и p_d) и связанного отношения восходящей или нисходящей линии. Этими взаимоотношениями являются функции совокупного распределения (CDF) отношения восходящей или нисходящей линий. Взятие производных от этих функций обеспечивает требуемые функции PDF. После свертывания двух функций PDF получаем общую функцию PDF, которая после интеграции, приводит к функции CDF общего совокупного отношения которое затем легко может быть преобразовано в готовность системы, соответствующую заданному порогу C/(N + I).

Раздел 1 Дополнения 1 к этому Приложению предоставляет пример осуществления этих вычислений в машинном коде. Очевидно, имеются другие многочисленные подходы, которые могут быть разработана для получения тех же самых результатов.

2.3.3 Приближенная готовность системы

2.3.3.1 Верхняя граница

Верхняя граница общей готовности системы P_s может быть получена путем предположения, что отказ будет иметь место тогда, когда любое из отношений C/(N + I) восходящей или нисходящей линии будет падать ниже соответствующих порогов QEF, при этом такие пороги определяются как точка, где отказ будет иметь место при условиях, что другая линия не испытывает замираний из-за дождя. В этом случае готовность системы (P_s  100 – p_s) получается из выражения:

, (5)

где:

p_s : общая неготовность системы (%)

 : превышение или неготовность восходящей линии: вероятность (%), что отношение C/(N + I) восходящей линии ниже порога QEF восходящей линии

 : превышение или неготовность нисходящей линии: вероятность (%), что отношение C/(N + I) нисходящей линии ниже порога QEF нисходящей линии.

Определение готовности системы, когда только одна из линий имеет замирания из-за дождя, является сложным процессом из-за необходимости рассматривать зависящие от готовности замирания от облачности и мерцаний в общей линии. Для фидерной линии можно предположить, что запас восходящей линии на дождь будет уменьшать замирания из-за облачности и мерцаний во время периодов времени без дождя. Кроме того, при дожде на восходящей линии, замирания из-за облачности и мерцаний будут малыми вкладчиками для суммарных замираний тракта распространения. Таким образом, замирания из-за облачности и мерцаний в фидерной линии могут быть проигнорированы. Однако нисходящие линии РСС имеют меньший запас, так что замирания из-за облачности и мерцаний следует учитывать. Соответственно, требуется итеративный подход для определения полной готовности системы, для указания зависимости некоторых таких параметров, как замирания из-за облачности и мерцаний, а также увеличение шумовой температуры приемника, на готовность системы. Дополнения 1 и 2 к этому Приложениию представляют такой подход.

2.3.3.2 Приближенная нижняя граница

В обычных системах РСС отношение C/(N+I)_u для ясного неба обычно разрабатывается так, чтобы быть намного выше, чем отношение для нисходящей линии. Даже тогда, когда существует высокое затухание для распространения на восходящей линии, оказывается возможным поддерживать отношение C/(N+I)_u, которое во много больше порога QEF, путем осуществления таких методов уменьшения замираний восходящей линии, как UPC и/или разнесение местоположений. Поэтому, предполагая постоянное минимальное отношение C/(N+I)_u находящееся много раз выше порога QEF и, если воздействием можно пренебречь, общую неготовность системы p_s непосредственно получают из превышения или из неготовности нисходящей линии (p_s  , принимая во внимание постоянное отношение C/(N + I)_u.

жүктеу/скачать 1.5 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: