Рек. Мсэ-r p. 1238-4 РЕКОМЕНДАЦИЯ Мсэ-r p. 1238-4 Данные о распространении радиоволн и методы прогнозирования для планирования систем радиосвязи внутри помещений и локальных зоновых радиосетей в частотном диапазоне 900 мгц – 100 ггц
Модели, учитывающие особенности места
жүктеу/скачать 0.55 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 4 Модели разброса задержек
- 4.2 Импульсная характеристика
- 4.3 Среднеквадратичное значение разброса задержки
3.2 Модели, учитывающие особенности местаДля определения потерь на трассе или уровня напряженности поля полезно также применение моделей, учитывающих особенности места. Существуют модели для прогнозирования уровней напряженности поля внутри помещений, основанные на однородной теории дифракции (UTD) и методах построения лучей. Для расчета напряженности поля внутри помещений необходима детальная информация о структуре здания. В этих моделях эмпирические элементы сочетаются с теоретическим электромагнитным подходом UTD. Этот метод учитывает прямые однократно дифрагированные и однократно отраженные лучи и может распространяться на многократную дифракцию или многократное отражение, а также на сочетании дифрагированных и отраженных лучей. За счет включения отраженных и дифрагированнных лучей точность прогнозирования потерь на трассе существенно повышается. 4 Модели разброса задержек4.1 МноголучевостьРадиоканал распространения волн для подвижной/переносной станции меняется в зависимости от времени, частоты и местоположения в пространстве. Даже в статической ситуации, когда положение передатчика и приемника зафиксировано, для такого канала характерна определенная динамика, поскольку рассеивающие и отражающие предметы могут перемещаться. Термин "многолучевость" обусловлен тем, что вследствие отражения, дифракции и рассеяния радиоволны могут распространяться от передатчика к приемнику по многочисленным трассам. Для каждой из этих трасс характерна своя временная задержка, пропорциональная длине трассы. (Весьма грубую оценку ожидаемого максимального времени задержки для конкретных окружающих условий можно получить, зная размеры помещения и учитывая тот факт, что время (в наносекундах) для прохождения радиоимпульсом расстояния d (м) равно примерно 3,3 d.) Эти сигналы с задержкой, каждый из которых имеет свою амплитуду, образуют линейный фильтр с меняющимися во времени характеристиками. 4.2 Импульсная характеристикаЦель моделирования канала заключается в том, чтобы обеспечить точное математическое описание явления распространения радиоволн, которое можно было бы использовать при имитации радиолиний и систем в процессе моделирования развертывания системы. Поскольку радиоканал линеен, он полностью описывается своей импульсной характеристикой. Если же импульсная характеристика известна, то можно определить реакцию радиоканала на любой входной сигнал. Это и есть основа для имитационного моделирования характеристик линии. Импульсная характеристика обычно представляется в виде функциональной зависимости плотности мощности от дополнительной задержки по отношению к первому обнаруженному сигналу. Эту зависимость часто называют профилем задержки мощности. Соответствующий пример показан на рисунке 1 Рекомендации МСЭ-R P.1407, только временная шкала для каналов внутри помещения должна измеряться не в микросекундах, а в наносекундах. В этой же Рекомендации приводятся определения нескольких параметров, характеризующих профили импульсной характеристики. Импульсная характеристика канала меняется в зависимости от местоположения приемника, а также может меняться и во времени. Поэтому она обычно измеряется и представляется в качестве среднего значения профилей, полученного в результате измерений для одной длины волны, если необходимо уменьшить влияние шумов, или для нескольких длин волн, если требуется определить средний пространственный профиль. Очень важно четко определить, какой именно средний профиль имеется в виду и как производилось усреднение. Рекомендуемая процедура усреднения заключается в том, чтобы следующим образом сформировать статистическую модель: для оценки каждой импульсной характеристики (профиля задержки мощности) установить отрезки времени до и после средней задержки, TD, (см. Рекомендацию МСЭ-R P.1407), за пределами которых плотность мощности не превышает заданные значения (–10, –15, –20, –25, –30 дБ), установленные относительно пикового значения плотности мощности. Медиана и, при желании, 90-я процентиль распределений этих отрезков времени и представляют собой искомую модель.
Поскольку среднеквадратичное значение разброса задержки очень широко используется, оно не всегда дает полное описание профиля задержек. В случае многолучевости, когда разброс задержки превышает длительность символа, коэффициент ошибок по битам для модуляции с фазовой манипуляцией зависит не только от среднеквадратичного значения разброса задержки, но и от отношения принимаемых мощностей полезного и мешающего сигналов. Это особенно заметно в системах с высокой скоростью передачи символов, но остается справедливым и при низких скоростях их передачи, когда среди многолучевых составляющих имеется мощный доминирующий сигнал (замирание Райса). Тем не менее, если предположить, что профиль затухает по экспоненте, то достаточно использовать среднеквадратичное значение разброса задержки вместо профиля задержки мощности. В этом случае импульсная характеристика может быть преобразована примерно следующим образом: где: S : среднеквадратичное значение разброса задержки; tmax : максимальная задержка; tmax S. Преимущество использования среднеквадратичного значения разброса задержки в качестве выходного параметра модели заключается в том, что такую модель можно представить просто в виде таблицы. Характерные значения параметра разброса задержки, полученные с помощью усредненных профилей задержки для трех видов помещений, представлены в таблице 5. Эти значения основаны на измерениях на частотах 1900 МГц и 5,2 ГГц с использованием всенаправленных антенн. (Есть немногочисленные данные, свидетельствующие о том, что если используются всенаправленные антенны, то значения этих параметров сильно зависят от частоты. Использование антенн с другими диаграммами направленности обсуждается в п. 5.) В столбце B таблицы 5 представлены наиболее часто встречающиеся медианные значения, в столбце А – более низкие, но не минимальные, значения, которые также возникают достаточно часто, а в столбце C – самые высокие значения задержки, которые возникают весьма редко. Значения, приведенные в таблице, характерны для максимального размера помещений каждого типа. ТАБЛИЦА 5 Среднеквадратичные значения параметра разброса задержки
В пределах конкретного здания разброс задержки, как правило, увеличивается при увеличении расстояния между антеннами и, следовательно, при возрастании потерь распространения. Чем больше расстояние между антеннами, тем больше вероятность того, что на трассе возникнут препятствия и что принимаемый сигнал будет целиком состоять из рассеянных сигналов. Среднеквадратичный разброс задержки, S, в грубом приближении пропорционален площади поверхности пола, Fs, и определяется уравнением (3). 10 log S = 2,3 log(Fs) + 11,0, (3) где единицы Fs и S выражены, соответственно, в м2 и нс. Это уравнение основано на измерениях в диапазоне 2 ГГц для различных типов помещений, таких как офисы, вестибюли, коридоры и гимнастические залы. Максимальная площадь пола для проведения измерения составляла 1000 м2. Медианное значение погрешности оценки составляет –1,6 нс, а стандартное отклонение 24,3 нс. Если разброс задержки, S, представлен в дБ, то стандартное отклонение S определяется в диапазоне от примерно 0,7 дБ до 1,2 дБ. жүктеу/скачать 0.55 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|
, (2)