Рекомендация мсэ-r sm. 1757 Воздействие устройств, в которых используется сверхширокополосная технология, на системы, работающие в службах радиосвязи


Воздействие совокупности устройств, использующих технологию СШП



жүктеу/скачать 3.17 Mb.
бет12/13
Дата24.02.2016
өлшемі3.17 Mb.
#17693
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13

2.3 Воздействие совокупности устройств, использующих технологию СШП


Для обеспечения соответствия результатов анализа реалистичным сценариям при применении совокупной методики возможно использование некоторых руководящих принципов, а именно:

– Оценки коэффициентов активности различных типов устройств, использующих технологию СШП, включая соответствующие статистические отклонения размещения и эксплуатационных параметров устройств, можно найти в Рекомендации МСЭ R SM.1755.

– При анализе помех необходимо учитывать направленность антенны, принимая во внимание количество антенн устройств, использующих технологию СШП, которые направлены прямо на приемник помех.

– Устройства для связи вне помещений могут составлять малую долю от общего количества устройств, использующих технологию СШП. В тех случаях, когда применяются портативных устройства для связи вне помещений, использующие технологию СШП, они, вероятно, будут работать на высоте около 2 м над уровнем земли.

– Возможно, что некоторые приемники будут невосприимчивы к пиковым излучениям устройств, использующих технологию СШП, но скорее всего, такие приемники будут чувствительны к совокупности средних уровней излучений, создаваемых устройствам, использующими технологию СШП.

– Возможно, что допущение о равномерности плотности распределения устройств, использующих технологию СШП, не подойдет для совокупного анализа, затрагивающего большие зоны. В таких случаях, возможно, потребуется применение статистического метода или модели размещения устройств, включающих проведение анализа отклонения плотности устройств в пределах зоны.


2.3.1 Интегральная методика


Интегральная методика предполагает равномерное распределение излучателей, использующих технологию СШП, в круговой зоне вокруг приемника помех (Rx), как показано на рис. 3. Дифференциальная круговая зона определена на расстоянии r (м) от приемника помех, dA(м2) = 2r dr. Общая передаваемая мощность с площади dA равна:
dPtot (W) = PGt dA, (6)

где:


P(W): средняя мощность, подводимая к передающей антенне

Gt: усиление передающей антенны

: средняя плотность излучателей СШП (количество устройств СШП/м2).

Дифференциальная плотность потока мощности на расстоянии r от приемника помех равна:
dPFD(Вт/м2) = dPtot/(4 r2) = .P.Gt.dA/(4 r2). (7)
Для эталонной ширины полосы частот BREF, интеграл dPFD в пределах от RI до Ro метров даст общую спектральную плотность потока мощности (СППМ) приемника помех:
СППМ(В/м2.МГц) = PFD/BREF = (.P.Gt/2 BREF) ln(Ro/RI). (8)
Произведение P.Gt дает среднюю эквивалентную изотропно излучаемую мощность (э.и.и.м.), а выражение P.Gt/BREF представляет собой плотность э.и.и.м. для эталонной ширине полосы частот.

Средняя плотность излучателей  должна быть уменьшена за счет коэффициента активности , представляющего собой долю активных излучателей, использующих технологию СШП.

Для изотропной приемной антенны с эффективной зоной Ae = 2/4, дифференциальная мощность помехи, попадающая на эту антенну, равна:
dI = (э.и.и.м.).GR .A e dA /(4 r2), (9)
где GR is – усиление направленной антенны приемника помех.

РИСУНОК 3



Интегральная методика

Взяв интеграл в пределах, ограниченных внутренним кольцом (RI) и внешним кольцом (Ro), получим следующее выражение для средней совокупной плотности мощности помехи I (W) на эталонной полосе частот:


I = 2. ln(Ro/RI), (10)
где:

= (э.и.и.м.).GR .(/4)2: постоянный член, имеющий место в случае всенаправленных излучений и распространения в свободном пространстве;



э.и.и.м.: средняя э.и.и.м. передающего устройства СШП (Вт) на эталонной полосе частот)

: длина волны (м)

: средняя плотность излучателей (количество излучателей/м2)

: коэффициент активности излучателей



Ro: внешний радиус наблюдаемой зоны

RI: внутренний радиус наблюдаемой зоны.

В зависимости от сценария размещения, возможно, требуется учесть воздействие распространения через стены, крышу или другие препятствия.


2.3.2 Методика Монте-Карло


Использование методики Монте-Карло позволяет обеспечить любой желаемый уровень математической точности и статистической значимости, а также доверия к расчетам вероятности помехи для любого вида систем радиосвязи, включая воздействие устройств, использующих технологию СШП, на системы радиосвязи. Точность и статистическая значимость ограничены следующим:

– на сколько точно математическая(ие) модель(и) описывают рассматриваемые сценарии помех, и

– количеством испытаний, проведенных для расчета наличия или отсутствия помехи.

В методике Монте-Карло используются значения случайной величины, генерируемые случайным образом на основе функций распределений вероятности этих величин. Методика объединяет большое число случаев независимых величин и дает статистические результаты. Особое преимущество использования моделирования на основе метода Монте-Карло заключается в возможности разработки статистического распределения предсказуемого совокупного уровня помехи (т. е. кумулятивной функции распределения), которая учитывает неопределенный характер значимых элементов моделей совокупной помехи, таких как плотности размещения устройств СШП, коэффициенты активности и т. д. Таким образом, настоящая методика особенно полезна в случаях, когда желательно получить оценку вероятности превышения конкретного совокупного уровня мощности помехи.

МСЭ R разработало методику моделирования на основе метода Монте-Карло, представляющую собой статистический инструмент для исследования совместимости между службами радиосвязи. Обзор данной методики приведен в Отчете МСЭ R SM.2028. Кроме того, в Рекомендации МСЭ R M.1634 описано применение методики Монте-Карло для исследования совместимости в подвижной службе.

Для наземных радиослужб и спутниковых линий вниз, методика моделирования на основе метода Монте-Карло допускает, что приемник помех работает в окружении равномерно распределенных случайным образом источников помех. Для случая спутниковых линий вверх, при моделировании предполагается, что устройства использующие технологию СШП, видимые для спутниковой линии вверх, распределены по поверхности Земли с равномерной вероятностью распределения.

Уровень полезного сигнала на приемнике помех может быть рассчитан на основе мощности передачи, усилений антенны и потерь на трассе. Влияние каждого источника помех на приемник помех определяется с использованием мощности передачи, усилений антенны, потерь на трассе, характеристик нежелательных излучений передатчика, блокирования приемника и разноса частот.

Для некоторых служб предполагается, что помеха имеет место в том случае, когда результирующее отношение C/I меньше защитного отношения, как показано на рис. 4.

В левой части рис. 4 представлен случай, когда помеха отсутствует. В этом случае результирующее отношение C/I равно сумме защитного отношения и запаса. В правой части рис. 4 представлен случай, когда присутствует помеха. Помеха суммируется с уровнем собственных шумов, и результирующее отношение C/I представляет собой разность между возросшим собственным шумом и желаемым уровнем сигнала.

Можно приспособить различные критерии для расчета вероятности помехи, в зависимости от конкретного критерия помех затронутой радиослужбы. Интегральная функция вероятности может быть рассчитана для случайных переменных отношений C/I, I, C/(N + I) или N/(N + I).


РИСУНОК 4

Иллюстрация уровней сигналов, используемых в методике Монте-Карло


2.3.3 Методика суммирования


Методика суммирования предполагает, что все излучатели, использующие технологию СШП, расположены на равноудаленных концентрических кольцах с приемником помех в центре распределения, как показано на рис. 5. Излучатели, использующие технологию СШП, ограничены внутренним кольцом (RI) и внешним кольцом (Ro). Внутреннее кольцо определяет границу зоны, свободной от СШП. На каждом кольце излучатели, использующие технологию СШП, находятся на равном расстоянии друг от друга. Поскольку все излучатели на каждом кольце имеют одинаковое расстояние до приемника, потери на трассе будут одинаковы для каждого излучателя на каждом из колец. Суммарная принимаемая мощность является суммой уровней мощностей от каждого кольца.

В таблице 2 показан список всех используемых параметров и единицы их измерения.

Рисунок 5

Методика суммирования


ТАБЛИЦА 2


RI

Радиус внутреннего кольца (км)

Ro

Радиус внешнего кольца (км)

Rj

Радиус j го кольца в распределении (км)



Секторный угол, определяемый по ширине луча антенны в горизонтальной плоскости (рад)

K

Плотность излучателей, использующих технологию СШП (# км2)

T

Общее количество излучателей на полном кольце

N

Количество излучателей в секторе, ограниченном углом 

Nj

излучателей в секторе на j м кольце



Расстояние разноса между кольцами (км)

M

Количество используемых колец

EIRP

Плотность эффективной изотропно излучаемой мощности (Вт/BREF)

Gj

Усиление антенны приемника в направлении j го мешающего источника

Lj

Потери на трассе между передатчиком в j м кольце и приемником

BRX

Ширина полосы приемника помех на ПЧ

BREF

Эталонная ширина полосы



Коэффициент активности СШП излучателей СШП

Пользователь определяет плотность излучателей, использующих технологию СШП, K, а общее количество излучателей в кольце рассчитывается по формуле: T = K. Расстояние разноса между кольцами, , имеет вид:  = 1/.

Общее количество колец (M), округленной до ближайшего целого значения, имеет вид:
M = {(Ro − RI )/} + 1.
Радиус Rj используется для расчета потерь на трассе между j м кольцом и антенной приемника помех. Rj равен величине радиуса внутреннего кольца плюс расстояние разноса  до j го кольца:
Rj = RI + (j − 1) j = 1,…, M. (11)
Распределение излучателей основано на постоянном значении отношения количества излучателей на кольце к радиусу кольца. В этом случае имеем:
Nj = 2N {RI + (j − 1)}/{2M RI + (M − 1)M}, (12)
где N = T/2. – количество излучателей в секторе, ограниченном углом .

Используя уравнения выше, получим уравнение для плотности принимаемой мощности в центре:


PR (single) = EIRP.(Gj/L) (13)

L: потери на распространение между передающей и приемной антеннами, в дБ. Возможно, следует учесть дополнительные потери, такие как вносимые потери (потери между антенной приемника и входом приемника).

Предполагая, что все излучатели СШП имеют одинаковые характеристики и одинаковый уровень мощности передачи, получим следующую совокупную плотность мощности (Вт/BREF), принимаемой приемником помех:


. (14)
Плотность излучателей Nj должна быть пересчитана с учетом коэффициента активности, , представляющего долю активных излучателей СШП.

2.3.4 Методики оценки помех спутниковым сетям


Методики оценки совокупной помехи спутниковым сетям от передающих устройств, использующих технологию СШП могут включать:

– методику моделирования на основе метода Монте-Карло;

– методику суммирования;

– упрощенные методики для линий Земля-космос или космос-Земля.

Разработка аналитических выражений, представимых в виде формулы, для совокупной помехи спутниковой линии, может привести к тому, что выражения будут сложными, особенно в случае использования широко применяемых антенн для формирования контурного луча.

Возможные варианты упрощения методики суммирования, описанные в п. 2.3.3, могут свести расчеты к более простым и обеспечить точные оценки.


2.3.4.1 Методики оценки помех спутниковым линиям вверх

2.3.4.1.1 Методика суммирования для спутниковой линии вверх

Методика суммирования может быть расширена таким образом, чтобы охватить случай спутниковой линии вверх, используя пространственный аналог кольцевого суммирования, как показано на рис. 6. В этом случае, суммирование помехи выполняется в пределах круговой зоны на поверхности Земли. Центр этой зоны является точкой прицеливания луча антенны спутника, т. е. точкой на поверхности Земли, которую пересекает главная ось луча антенны (обозначена как точка BS на рис 6.). В целом, точка прицеливания луча антенны (BS) смещена на фиксированный угол 0 (измеренный из центра Земли) от подспутниковой точки (SS), соответствующей углу смещения оси главного луча антенны спутника от надира 0.

Внешний край круговой зоны определяется углом max, измеренным из центра Земли, который выбирается равным наибольшему центральному углу в пределах защиты указанного контура луча датчика на поверхности Земли.

Круговая зона суммирования делится на малые круговые зоны, окружающие точку прицеливания, и на N концентрических колец с центрами в точке прицеливания, одно из которых показано на рис. 6. Размер малой круговой зоны в виде зоны сферической поверхности с одним основанием и площадь концентрического кольца в виде зоны сферической поверхности с двумя основаниями могут быть рассчитаны с использованием стандартных геометрических формул.

Для целей суммирования каждое кольцо делится на М секторов, каждый из которых охватывает азимутальный угол 360°/M. Таким образом, суммируется N(M + 1) элементарных зон (значения N и M здесь отличаются от значений в таблице 2). Каждый сектор определяет элементарную зону Ajk, окружающую тестовую точку TP, отражающую вклад помехи от этой зоны в суммарную помеху. На каждом шаге суммирования, расположение тестовой точки задается через угол по направлению к центру элементарной зоны с вершиной в центре Земли j и азимут по отношению к большой дуге, соединяющей BS и SS, k, который может принимать значения от 0° до 360°. Координаты точки TP (j, k) могут быть преобразованы в другие системы координат для расчета внеосевого угла j,k по отношению к спутнику для оценки усиления антенны и для расчета расстояния dj,k между спутником и тестовой точкой, необходимого для расчета потерь на трассе.


Рисунок 6

Базовая геометрия кольцевого суммирования для линии вверх

Общая принимаемая мощность помехи Itotal рассчитывается по следующей формуле:


, (15)

где:


I0: вклад помехи от центральной зоны из уравнения (16) в дБВт/BREF

EIRPuwb: средняя э.и.и.м СШП в направлении приемника спутника в пределах эталонной ширины полосы (дБВт/BREF)

: потери на распространение на расстояние dj,k от передатчика до элементарной зоны (дБ)

: усиление антенны при внеосевом угле j,k в направлении элементарной зоны (дБи)

: плотность СШП (устройств /км2)

: коэффициент активности излучателей



: элементарная зона для шага суммирования, задаваемая j, k (км2)
, (16)

где:


d0: расстояние от спутника до точки прицеливания на поверхности земли (км)

Gsat(0): усиление главного луча датчика (дБи)

: площадь центральной зоны (км2) = , где 0 – малый угол с вершиной в центре Земли и Eradius = 6378 км

Каждая кольцевая зона определяется углом с вершиной в центре Земли j, указывающим на ее центр, и азимутальным углом, измеренным по большой дуге BS-SS, значения которых имеет вид:


и . (17a)
и . (17b)
Размер каждой элементарной зоны (км2) рассчитывается следующим образом:
. (18)
Методика имеет весьма общее применение для спутниковых сетей ГСО и НГСО и может использоваться для оценки в желаемой точностью путем увеличения количества элементарных зон {ΔAj,k}. Однако в общем случае расчет Itotal является довольно сложным.

В настоящей методике предполагается наличие условий распространения в свободном пространстве между излучателем(ями), использующим(и) технологию СШП, и приемником помех. В зависимости от сценария размещения, возможно, потребовалось бы учесть воздействие распространения через стены, крышу или другие препятствия.


2.3.4.1.2 Упрощенная методика суммирования для спутниковых линий ГСО вверх

Для различных применений могут использоваться три различных варианта упрощения приведенной выше методики. Сходство трех вариантов упрощенных методик заключается в том, что усиление антенны спутника ГСО приближенно принимается постоянным для определенного расстояния от точки прицеливания луча антенны и равным нулю за пределами этого расстояния. Различия между этими упрощенными методиками заключаются в характеристиках усиления антенны в пределах контура, и в размерах контура вокруг точки прицеливания антенны.

Приемная антенна спутника ГСО может принимать помеху от очень большого числа передающих устройств, использующих технологию СШП. Вследствие этого, совокупная помеха на приемнике спутника от устройств, использующих технологию СШП, может быть гауссовой по своему характеру, независимо от детальных характеристик формы сигнала СШП или его рабочего цикла. Интересующим параметром СШП является общая мощность помехи на входе приемника спутника от устройств, использующих технологию СШП, расположенных на поверхности Земли, взвешенная с учетом характеристик усиления приемной антенны спутника.

Для распространения в свободном пространстве мощность помехи Ij от j го передающего устройства, использующего технологию СШП, принимаемой на ширине полосы BMHz, равна:
Ij = Pj + Gj − 92,5 − 20 log(dj) − 20 log(f) − LA + GSAT(j) +10 log(BMHz) − LR , (19)
где:

Pj: средняя плотность мощности, подводимая к передающей антенне устройства СШП (дБв/МГц), усредненная по эталонной ширине полосы, равной 1 МГц

Gj: усиление j й передающей антенны СШП в направлении спутника, в дБи

dj: расстояние от j-го передающего устройства, использующего технологию СШП, до спутника, в км

f: частота несущей (ГГц)

LA: атмосферное затухание в чистом воздухе (дБ)

GSAT(j): усиление приемной антенны спутника в направлении j го передающего устройства, использующего технологию СШП, в дБи

BMHz: ширина полосы приемника спутника на ПЧ (МГц)

LR: вносимые потери (потери между антенной приемника и входом приемника) (дБ). Если величина неизвестна, можно взять значение ноль дБ.

Уравнение (19) подходит для условий распространения в свободном пространстве.

Совокупная мощность на приемнике спутника является суммой мощностей от N индивидуальных мешающих членов {Ij}. Итоговое значение суммы мощностей членов (дБ) равно:
. (20)
Отметим, что, как предполагается, величина N, по которой теоретически осуществляется это суммирование, является очень большим числом.

Для того чтобы было легче получить оценку совокупной помехи на приемнике спутника, уравнение (19) можно упростить большим количеством способов, в зависимости от его применения.


– Один из вариантов упрощения уравнения (19) для оценки того, является ли помеха от устройства, использующего технологию СШП, потенциально вредной для трассы спутниковой сети на линии вверх, заключается в следующем:

– Каждое из расстояний {dj} заменяется расстоянием от места расположения на Земле точки прицеливания луча спутника до спутника, как описано в Дополнении II Приложения 8 РР. Это расстояние определяется как d0.

– Для всех j усиление j го передатчика СШП Gj принимается равным единице или 0 дБи. Это логически обосновывается тем, что антенны устройств, использующих технологию СШП, направлены на спутник под случайными углами. Усредненное по всем направлениям усиление одной антенны будет по определению единичным или равным 0 дБи.

– Плотность мощности Pj, подводимой к антенне каждого j го передатчика СШП, принимается равной максимально допускаемому среднему значению для данного устройства.

– Усиление антенны спутника GSAT(j) заменяется значением, которое на 3 дБ ниже пикового усиления антенны спутника.

– В качестве дополняющего варианта упрощения к п. 4, выше, суммирование осуществляется по зоне на поверхности Земли, покрытой лучом антенны спутника, вплоть до уровня на 20 дБ ниже пикового значения луча.

В зависимости от случая могут применяться другие сочетания упрощений пп. 4 и 5.

Используя эти варианты упрощения, можно переписать уравнение (20) следующим образом:


IAGG = 10 log(N) + P − 92,5 − 20 log (d0) − 20 log(f) − LA + GSAT(−3 дБ) − LR − LAF , (21)
где LAF (дБ) – коэффициент активности многочисленных устройств, использующих технологию СШП.

Единственным неопределенным параметром в правой части уравнения (21) является N. Если известно IAGG, то можно рассчитать максимальное количество устройств, использующих технологию СШП, N, в пределах контура −3 дБ луча антенны спутника.

– Второй вариант упрощения уравнения (19) заключается в расчете совокупной помехи на приемнике спутника ФСС на основании предположения о подспутниковой точке для луча, наведенного в точку надира, с постоянным усилением антенны. В этом случае помеха рассчитывается путем суммирования передач СШП по зоне покрытия спутника. На рис. 7 изображена соответствующая геометрия.
Рисунок 7

Геометрия совокупной помехи СШП – спутник ФСС

В данном варианте упрощения GSAT берется равным максимальному усилению антенны вместо усиления по уровню −3 дБ, и устанавливается равным нулю за пределами конкретного значения GSAT, по возможности по контуру −3 дБ усиления антенны.

– Третий вариант упрощения уравнения (19) предполагает установление зависимости между зоной покрытия и усиления антенны без учета угла места, видимого от устройства, использующего технологию СШП. Данное упрощение может быть реализовано на основе предположения, что усиление в пределах луча антенны спутника является постоянным по всей зоне покрытия (s м2). Усиление антенны спутника Gsat приобретает следующий упрощенный вид:

Gsat ≈ 10 log (4π r2/s), где r (м) – это расстояние между спутником и его зоной покрытия. Данный вариант упрощения в основном такой же, как и два указанные выше, в которых усиление имеет постоянное значение в пределах определенного контура, и принимается равным нулю за пределами данного контура.

Помеха от устройств, использующих технологию СШП, линии вверх ФСС рассчитывается следующим образом:


IAGG = Pd + 10 log s + Gsat − 20 log(4r/) − LR − LAF

≈ Pd + 10 log s + 10 log (4πr2/s) − 20 log(4r/) − LR − LAF

= Pd + 10 log(2/4π)+10 log(BMGz) − LR − LAF , (22)


где Pd – плотность э.и.и.м./м2, усредненная по зоне покрытия луча спутника.

Уравнение (22) предназначено для прямой видимости между излучателями СШП и приемником спутника. Кроме того, оно предполагает, что все устройства, использующие технологию СШП, работают одновременно.

Различие между данным вариантом упрощения и первым вариантом выше заключается в том, что в данном случае результат выражается в виде мощности, передаваемой устройствами, использующими технологию СШП, и в виде количества таких активных устройств/м2, а не в виде мощности устройства и количества устройств в пределах луча антенны. Оба описанных варианта имеют свое собственное применение в общем исследовании воздействия устройств, использующих технологию СШП, на лучи спутниковых сетей ГСО на линии вверх.

2.3.4.2 Методика для спутниковых линий вверх


На приемную земную станцию может оказывать совокупное воздействие множество устройств, использующих технологию СШП.

Для определения степени данного воздействия может использоваться следующая модель для моделирования распределения одинаковых устройств, использующих технологию СШП, распределенных равномерно или случайным образом вокруг приемника земной станции, с учетом следующих ограничений:


Rmin < r ≤ Rmax, 0 < φ ≤ 2π , 0 < z ≤ Zmax . (23)
Внутренний радиус отражает чрезвычайно низкую вероятность того, что любое устройство, использующее технологию СШП, окажется к фиксированной антенной системе на расстоянии, меньшем Rmin. Предполагается, что внешний радиус Rmax представляет собой такое максимальное расстояние от фиксированной антенны, при котором любой расположенный за его пределами излучатель, использующий технологию СШП, не будет вносить значимый вклад в уровень совокупной помехи. Распределение z должно учитывать расположение устройств, использующих технологию СШП, в зданиях. Это распределение представляет земные станции, размещенные в центре плотной городской конфигурации размещения. На рис. 8 показано, каким образом распределение излучателей, использующих технологию СШП, может быть равномерно или случайным образом размещено в пределах радиуса Rmax и при высоте антенны земной станции h0.

Рисунок 8



Геометрия анализа совокупной помехи

Угол смещения α – это объединенный угол, образованный углом места и азимутом относительно земной станции в направлении излучателя, использующего технологию СШП, рассчитанный с помощью уравнения (24) (см. рис. 8 для определения θ1, θ2, φ1 и φ2).


α = cos−1cos(θ2 − θ1) cos (φ2 − φ1). (24)
Если  j представляет собой угол, который образует j й излучатель и точка прицеливания фиксированной антенны, то при этом сценарии внеосевое усиление антенны ФСС рассчитывается, исходя из следующего условия:

G( j) = 32 − 25 log( j) дБи, при 1° ≤  j ≤ 48°

G( j) = −10 дБи при 48° <  j .

Формула для усиления антенны каждой земной станции, приведенная выше, представляет собой ограничивающее значение для широко используемых антенн ФСС. Следует использовать реальную диаграмму направленности усиления рассматриваемой антенны, если таковая имеется.

Принимаемая мощность СШП на приемнике земной станции рассчитывается с использованием следующего уравнения:
Ij (дБВт/МГц) = Pj + GR( j) − Lp (dj ) − LR , (25)
где:

Pj: плотность э.и.и.м. передающего устройства (дБВт/МГц)

dj: расстояние от j го передающего устройства до земной станции (км)

Lp: соответствующее затухание вследствие потерь на трассе, включая искусственное затенение антенны (дБ)

GR( j): усиление приемной антенны земной станции в направлении j го передающего устройства СШП, дБи

LR: вносимые потери (потери между антенной приемника и входом приемника) (дБ). Если величина неизвестна, можно взять значение ноль дБ.

Совокупная мощность на приемнике земной станции является суммой мощностей от N одиночных мешающих слагаемых {Ij}, как показано в уравнении (20).

Для расчета принимаемой мощности должны использоваться соответствующие модели потерь на трассе, учитывающие, находится ли устройство СШП вне здания или внутри него.

2.3.5 Авиационная модель совокупной помехи


Авиационная модель совокупной помехи может непосредственно использоваться как для приемников спутника, так и для приемников на борту воздушного судна, включая терминалы воздушных подвижных земных станций (ПЗС).

Средняя совокупная помеха А (Вт на единицу ширины полосы) может быть записана в виде:


, (26)

где:


 = э.и.и.м.(/4)2.GR: Постоянный член, имеющий место в случае всенаправленных излучений и распространения в свободном пространстве

э.и.и.м.: средняя э.и.и.м. передающего устройства (Вт на единицу ширины полосы)

GR: усиление антенны приемника помех

: длина волны (м)



: средняя плотность излучателей (излучателей на м2)

Re: радиус Земли

h: высота спутника (м)

R: радиус наблюдаемой зоны

H = Re(1 – cos(R/Re)).

Данная методика предполагает, что все устройства, использующие технологию СШП, активны одновременно. В зависимости от сценария размещения, возможно, требуется учесть дополнительные факторы:

– дополнительные потери из-за распространения через стены, крыши и другие препятствия (например, при размещении вне помещения);

– вносимые потери (потери между антенной приемника и входом приемника) (дБ). Если величина неизвестна, можно взять единичное значение (ноль дБ).


2.3.6 Применение методики энергетического потенциала линий связи для многочисленных источников, использующих технологию СШП


Для расчета воздействия многочисленных источников, использующих технологию СШП, на приемник помех, может использоваться методика энергетического потенциала линий связи. В уравнение (1) п. 2.2.1. может быть добавлен дополнительный коэффициент, который учитывает многочисленные излучатели, использующие технологию СШП. Ниже приведен пример применения данной методики для радионавигационной службы и воздушных служб безопасности.

2.3.6.1 Применимость методики энергетического потенциала линий связи для оценки помехи РНСС от многочисленных излучателей, использующих технологию СШП


Для многочисленных излучателей, использующих технологию СШП, будет добавлен дополнительный коэффициент, который необходимо учитывать. Уравнение (2) примет следующий вид:
EIRPMAX = IMAX − GR(θ) + LP + LR + LAF − Lsafety −  Lallotment −  Lmultiple , (27)

где:


Lmultiple: коэффициент, учитывающий многочисленные устройства СШП (дБ).

Lallotment: Коэффициент, который необходимо учитывать в случае потенциальной возможности одновременного воздействия источников помех, отличных от источников помех СШП; при этом должна быть сделана поправка для совокупной помехи (дБ).

Дальнейшее описание данной методики можно найти в п. 2.2.1.


2.3.6.2 Применимость методики энергетического потенциала линий связи для оценки помехи воздушным службам безопасности от многочисленных излучателей, использующих технологию СШП


Уровень вредной помехи воздушным службам безопасности необходимо определять для каждого конкретного случая в виде анализ безопасности. Данный анализ позволил бы оценить создаваемое использование систем безопасности и показать, что конкретный уровень целостности все еще поддерживается при всех условиях эксплуатации.

В данном разделе описывается применимость методики энергетического потенциала линий связи, которая может использоваться для начальной оценки потенциальной помехи воздушным службам безопасности от излучений устройств, использующих технологию СШП. В целом, службы безопасности основаны на приеме излучений с более высокими уровнями целостности и доступности, чем это обычно требуется для других служб радиосвязи. Сверхширокополосные устройства могут одновременно затрагивать станции нескольких воздушных служб безопасности, включая воздушные радионавигационные службы (ВРНС), воздушную подвижную службу (на трассе) (ВП(R)С) и воздушную подвижную спутниковую службу (на трассе) (ВПС(R)C).


EIRPMAX  = I UWB-max + LR + LAF − Lsafety − Lallomentt − Lmultiple , (28)

где:


EIRPMAX: предел приемлемой помехи от одного устройства (дБм/МГц)

IUWB_max: максимальный уровень мощности сигнала помехи СШП на входе антенны приемника помех, при котором приемник все еще соответствует требованиям к рабочим характеристикам. Определяется путем измерений, при минимальном требуемом уровне желательного сигнала, и результаты могут быть характерными для испытываемой формы сигнала СШП (дБм/МГц).

Lsafety: запас воздушной службы безопасности (дБ) (см. также Рекомендации МСЭ R M.1477 и МСЭ R M.1535);

Lmultiple: коэффициент, который необходимо учитывать в случае потенциальной возможности одновременного воздействия источников помех, отличных от источников помех СШП; при этом должна быть сделана поправка для совокупной помехи (дБ). В это коэффициент включены потери на распространение и усиление антенны. Для определения Lmultiple может быть использована после преобразования формула, приведенная для авиационной модели помехи.
.
Различные параметры устройств, использующих технологию СШП могут оказывать воздействие на форму передаваемого сигнала. Важно отметить, что различные характеристики сигналов помехи могут по-разному затрагивать работу воздушных служб безопасности. В Приложении 10 к Конвенции о международной гражданской авиации не определены все критерии защиты приемников от помехи, необходимые для полной оценки потенциальной возможности помехи воздушным службам безопасности от излучений устройств, использующих технологию СШП.

Ключевым элементом анализа помех является информация о максимальном значении мощности сигнала помехи СШП IUWB_max , при котором приемник все еще соответствует требованиям к рабочим характеристикам. Эти значения получаются путем измерений и результаты могут быть характерными для испытываемой формы сигнала СШП. Таким образом, необходимо разработать стандартизованные процедуры испытаний. Рекомендация МСЭ R SM.1140 может обеспечить руководство для разработки таких процедур испытаний. Необходимо соблюдать осторожность с применением критерия планирования частотных присвоений в отношении вредных помех от невоздушных источников. Такие критерии, разработанные на международной основе для воздушных служб, основаны на использовании для полетов и условиях помех. Кроме того, существует всеобъемлющая и значимая дополнительная защита, обеспечиваемая посредством международных инструментов при участии ИКАО в качестве координатора, таких как международные воздушные стандарты, практические испытания, отчеты о безопасности и сертификация оборудования (см. также Рекомендацию МСЭ-R SM.1535). Для невоздушных источников, некоторые из которых лишь частично регулируются МСЭ, почти не существует дополнительных мер защиты. Следовательно, не всегда существует взаимосвязь между воздушным критерием защиты и критериями, которые могут подходить службам безопасности для применения к невоздушным источникам вредных помех. Для каждого потенциально возможного невоздушного источника вредных помех требуется индивидуальное рассмотрение в этом отношении.



жүктеу/скачать 3.17 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13



©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз
    Басты бет