ITU-R str.530 PREPORUKA

ITU-R str.530 PREPORUKA

1. Opis

● ITU-R-ova preporuka P.530, „Podaci o širenju i metode predviđanja potrebni za projektiranje zemaljskih sustava vidljivosti“ pruža niz modela širenja korisnih za procjenu učinaka širenja u mikrovalnim radiokomunikacijskim sustavima.

● Ova preporuka pruža metode predviđanja učinaka širenja koje bi se trebale uzeti u obzir pri dizajniranju digitalnih fiksnih linija vidljivosti, kako u uvjetima čistog zraka, tako i u slučaju kiše. Također pruža smjernice za dizajn veza u jasnim postupnim postupcima, uključujući upotrebu tehnika ublažavanja kako bi se umanjila oštećenja širenja. Konačni predviđeni prekid predstavlja osnovu za ostale ITU-R preporuke koje se odnose na izvedbu pogrešaka i dostupnost.

● U Preporuci su obrađeni različiti mehanizmi širenja, s različitim učincima na radio veze. Područja primjene metoda predviđanja nisu uvijek podudarna.

● Kratki opis primijenjenih metoda predviđanja dan je u sljedećim odjeljcima.

2. Blijeđenje zbog višestruke staze i srodnih mehanizama

Fading je najvažniji mehanizam koji utječe na performanse digitalnih radio veza. Više staza u troposferi može uzrokovati duboko blijeđenje, posebno na dužim stazama ili na višim frekvencijama. Metoda predviđanja za sve postotke vremena grafički je prikazana na slici 1.

Za male postotke vremena, blijeđenje slijedi Rayleighovu raspodjelu, s asimptotskom varijacijom od 10 dB po desetljeću vjerojatnosti. To se može predvidjeti sljedećim izrazom:

(1)

(2)

 

(3)

 

● K: geoklimatski faktor

● dN1: točkasti gradijent loma u najnižih 65 m atmosfere nije prekoračen za 1% prosječne godine
● sa: hrapavost terena, definirana kao standardno odstupanje visina terena (m) unutar područja od 110 km x 110 km s rezolucijom 30 s
● d: Udaljenost puta veze (km)
● f: Frekvencija veze (GHz)
● hL: nadmorska visina donje antene nadmorske visine (m)
● | εp | : apsolutna vrijednost nagiba staze (mrad)
● p0: faktor pojave više staza
● pw: postotak dubine blijeđenja vremena A premašen je u prosjeku najgori mjesec

Slika 1: Procenat vremena, pw, dubina blijeđenja, A, premašen u prosjeku najlošijem mjesecu, s p0 u rasponu od 0.01 do 1 000

Ako se A učini jednakom marži prijemnika, vjerojatnost ispadanja veze uslijed širenja više staza jednaka je pw / 100. Za vezu s n poskokova, vjerojatnost prekida PT uzima u obzir mogućnost male korelacije između blijeđenja u uzastopnim poskokovima.

(4)       

U (4), za većinu praktičnih slučajeva. Pi je vjerojatnost isključenja predviđena za i-ti skok i di njegova udaljenost. C = 1 ako A prelazi 40 km ili zbroj udaljenosti prelazi 120 km.

3. Prigušenje zbog hidrometeora
Kiša može uzrokovati vrlo duboko blijeđenje, osobito na višim frekvencijama. Rec. P. 530 uključuje sljedeću jednostavnu tehniku ​​koja se može koristiti za procjenu dugoročne statistike prigušenja kiše:
● Korak 1: Dobijte prekoračenu brzinu kiše od 0.01 za 0.01% vremena (s vremenom integracije od 1 min).
● Korak 2: Izračunajte specifično slabljenje, γR (dB / km) za frekvenciju, polarizaciju i brzinu kiše od interesa, koristeći Preporuku ITU-R P.838.

● Korak 3: Izračunajte efektivnu duljinu puta, deff, veze množenjem stvarne duljine puta d s faktorom udaljenosti r. Procjena ovog čimbenika daje:

(5)  

gdje je za R 0.01 ≤ 100 mm / h:

(6)     

Za R0.01> 100 mm / h, upotrijebite vrijednost 100 mm / h umjesto R0.01.

● Korak 4: Procjena slabljenja puta prekoračena za 0.01% vremena daje:A0.01 = γR deff = γR d

● Korak 5: Za radio veze smještene na geografskim širinama jednakim ili većim od 30 ° (sjever ili jug), slabljenje premašeno za ostale postotke vremena p u rasponu od 0.001% do 1% može se izvesti iz sljedećeg zakona snage:

(7)        

● Korak 6: Za radio veze smještene na geografskim širinama ispod 30 ° (sjever ili jug), slabljenje premašeno za ostale postotke vremena p u rasponu od 0.001% do 1% može se utvrditi iz sljedećeg zakona o moći.

(8)        

Formule (7) i (8) vrijede u rasponu 0.001% - 1%.

Za velike geografske širine ili velike nadmorske visine, veće vrijednosti slabljenja mogu se premašiti za vremenski postotak p zbog učinka topljenja čestica leda ili mokrog snijega u sloju koji se topi. Incidencija ovog učinka određuje se visinom veze u odnosu na visinu kiše, koja varira ovisno o zemljopisnom položaju. Detaljan postupak uključen je u Preporuku [1].Vjerojatnost nestanka kiše izračunava se kao p / 100, gdje je p postotak vremenskog prigušenja kiše koji premašuje marginu veze.

4. Smanjenje unakrsne polarne diskriminacije (XPD)
XPD se može pogoršati dovoljno da uzrokuje smetnje ko-kanala i, u manjoj mjeri, smetnje susjednog kanala. Mora se uzeti u obzir smanjenje XPD-a koje se događa tijekom čistog zraka i tijekom oborina.

Kombinirani učinak širenja više staza i kroso-polarizacijski obrasci antena upravlja smanjenjem XPD-a koje se događa za mali postotak vremena u uvjetima čistog zraka. Da bi se izračunao učinak tih smanjenja performansi veze, detaljni korak po korak predstavljen je u Preporuci [1].

XPD se također može pogoršati prisutnošću jake kiše. Za staze na kojima nisu dostupna detaljnija predviđanja ili mjerenja, gruba procjena bezuvjetne raspodjele XPD može se dobiti iz kumulativne raspodjele kopolarnog slabljenja (CPA) za kišu (vidi odjeljak 3) koristeći ekvi vjerojatnost odnos:

(9)      

                                                                                                                                      

Koeficijenti U i V (f) općenito ovise o brojnim varijablama i empirijskim parametrima, uključujući učestalost, f. Za vidne staze s malim kutovima kota i vodoravnom ili okomitom polarizacijom, ti se koeficijenti mogu aproksimirati:

(10)     

(11)     

Prosječna vrijednost U0 od oko 15 dB, s donjom granicom od 9 dB za sva mjerenja, dobivena je za prigušenja veća od 15 dB.

Daje se korak po korak za izračunavanje prekida zbog smanjenja XPD u prisutnosti kiše.

5. Iskrivljenje uslijed učinaka širenja

Primarni uzrok izobličenja na liniji vidljivosti u opsezima UHF i SHF je frekvencijska ovisnost amplitude i grupnog kašnjenja tijekom višestrukih uvjeta čistog zraka.

Kanal za širenje najčešće se modelira pretpostavljajući da signal prati nekoliko putova, odnosno zraka, od odašiljača do prijamnika. Metode predviđanja izvedbe koriste takav multi-ray model integriranjem različitih varijabli kao što su kašnjenje (vremenska razlika između prvog pristiglog zraka i ostalih) i raspodjele amplituda zajedno s odgovarajućim modelom elemenata opreme kao što su modulatori, ekvalizator, naprijed Sheme ispravljanja pogrešaka (FEC) itd. Metoda preporučena u [1] za predviđanje izvedbe pogreške je metoda potpisa.

Vjerojatnost ispada ovdje se definira kao vjerojatnost da je BER veći od zadanog praga.

Korak 1: Izračunajte srednje vrijeme kašnjenja iz:

(12)                   

gdje je d duljina puta (km).

Korak 2: Izračunajte parametar aktivnosti više puta η kao:

(13)  

Korak 3: Izračunajte vjerojatnost selektivnog prekida iz:

(14)   

gdje su:

● Šx: širina potpisa (GHz)
● Bx: dubina potpisa (dB)
● τr, x: referentno kašnjenje (ns) korišteno za dobivanje potpisa, pri čemu x označava ili minimalnu fazu (M) ili nestanulnu fazu (NM) blijedi.
● Ako je dostupan samo normalizirani parametar Kn, vjerojatnost selektivnog ispada u jednadžbi (15) može se izračunati na sljedeći način:

(15)    

gdje su:
● T: razdoblje prijenosa podataka u sustavu (ns)
● Kn, x: normalizirani parametar sustava, s x koji označava ili minimalna faza (M) ili nestamulna faza (NM) blijedi.

6. Tehnike raznolikosti

Dostupne su brojne tehnike za ublažavanje učinaka ravnog i selektivnog blijeđenja, od kojih većina istovremeno ublažava obje. Iste tehnike često ublažavaju i smanjenje unakrsne polarizacijske diskriminacije.Tehnike raznolikosti uključuju raznolikost prostora, kuta i frekvencije. Raznolikost prostora pomaže u borbi protiv ravnog blijeđenja (kao što je uzrokovano gubitkom širenja snopa ili atmosferskog višestrukog puta s kratkim relativnim kašnjenjem), kao i frekvencijsko selektivno blijeđenje, dok frekvencijska raznolikost pomaže samo u borbi protiv frekvencijskog selektivnog blijeđenja (kao što je uzrokovano površinskim višestrukim putem / ili atmosferski višestruki put).
Kad god se koristi raznolikost prostora, treba koristiti i kutnu raznolikost naginjanjem antena pod različitim kutovima prema gore. Različitost kutova može se koristiti u situacijama u kojima odgovarajuća raznolikost prostora nije moguća ili za smanjenje visina tornja.Stupanj poboljšanja koji pružaju sve ove tehnike ovisi o mjeri u kojoj su signali u granama raznolikosti sustava neusklađeni.
Faktor poboljšanja raznolikosti, I, za dubinu blijeđenja, A, definiran je:I = p (A) / pd (A)

gdje je pd (A) postotak vremena u kombiniranoj grani signala raznolikosti s dubinom blijeđenja većom od A, a p (A) je postotak za nezaštićeni put. Faktor poboljšanja raznolikosti za digitalne sustave definiran je omjerom vremena prekoračenja za zadani BER sa i bez raznolikosti.

Može se izračunati poboljšanje zbog sljedećih tehnika raznolikosti:

● Raznolikost prostora.
● Raznolikost frekvencija.
● Kutna raznolikost.
● Raznolikost prostora i frekvencija (dva prijemnika)
● Raznolikost prostora i frekvencija (četiri prijemnika)
● Detaljni izračuni mogu se naći u [1].

7. Predviđanje ukupnog prekida
Ukupna vjerojatnost ispada zbog utjecaja čistog zraka izračunava se kao:

(16)       

● Pns: vjerojatnost prekida zbog neselektivnog blijeđenja na čistom zraku (odjeljak 2).

● Ps: vjerojatnost prekida zbog selektivnog blijeđenja (odjeljak 5)
● PXP: Vjerojatnost prekida zbog propadanja XPD-a u čistom zraku (odjeljak 4).
● Pd: Vjerojatnost prekida rada zaštićenog sustava (odjeljak 6).

Ukupna vjerojatnost nestanka kiše izračunava se uzimajući veći Prain i PXPR.

● Prain: Vjerojatnost prekida zbog blijeđenja kiše (odjeljak 3).

● PXPR: Vjerojatnost prekida zbog propadanja XPD-a povezanog s kišom (odjeljak 4).

Prekid rada zbog utjecaja čistog zraka uglavnom je raspodijeljen na performanse, a ispad zbog oborina, uglavnom zbog raspoloživosti.

8. Reference

[1] ITU-R preporuka P.530-13, „Podaci o širenju i metode predviđanja potrebni za projektiranje zemaljskih sustava vidljivosti“, ITU, Ženeva, Švicarska, 2009.

Za daljnje informacije
Za više informacija o planiranju mikrovalnih pećnica, molimo vas Kontaktirajte Nas

Ostavite poruku 

Lista Poruka