«Ғ. Даукеев атындағы Алматы энергетика және байланыс университеті» Коммерциялық емес акционерлік қоғамы «Телекоммуникация және ғарыштық инженерия» институты «Телекоммуникация және инновациялық технологиялар» кафедрасы Курстық жұмыс Пән:Радиожүйе және мобильды байланыс жүйелері Тақырыбы: CDMA стандартты ұялы телекоммуникациялық желісін құру Мамандығы: Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар Орындаған:Маратулы Ж. Тобы: РЭТ(ИКТ)к-18-2 Қабылдаған: аға оқытушы Накисбеков Б. ____________ ____________ (бағасы) (қолы) «___» Алматы, 2021 __________2021 ж. Кіріспе CDMA (ағылш. Code Division Multiple Access-кодтық бөлінуге бірнеше рет қол жеткізу (МДКР)) — байланыс технологиясы, әдетте радио байланыс, онда тарату арналары жалпы жиілік диапазонына ие, бірақ әртүрлі кодтау тізбегі бар. Тұрмыстық деңгейде ең танымал ұялы байланыс желілері пайда болғаннан кейін пайда болды. Радио жүйелері үшін екі негізгі ресурс бар — жиілік және уақыт. Қабылдағыштар мен таратқыштардың жұптарын жиіліктер бойынша бөлу fdma (Frequency Division Multiple Access) деп аталады, сондықтан әр жұпқа қосылудың барлық уақытына спектрдің бір бөлігі бөлінеді. Уақыт бойынша бөлу, қабылдағыш-таратқыштың әр жұпына бүкіл спектр немесе оның көп бөлігі бөлінген уақыт кезеңіне бөлінеді, TDMA (Time Division Multiple Access) деп аталады. CDMA - да (Code Division Multiple Access) әр түйін үшін жиіліктің барлық спектрі және барлық уақытта ерекшеленеді. CDMA қосылымдарды анықтау үшін арнайы кодтарды пайдаланады. TRAFIK арналары қоршаған ортаны бөлудің осы әдісімен кең жолақты кодталған радио сигналын — басқа ұқсас Таратқыштар үшін ортақ арнаға бір кең жиілік диапазонында берілетін Шу тәрізді сигналды қолдану арқылы жасалады. Бірнеше таратқыштардың жұмысының нәтижесінде осы жиілік диапазонындағы эфир одан да шу тәрізді болады. Артықшылықтары Ресурстарды икемді бөлу. Кодты бөлу кезінде арналар санына қатаң шектеу жоқ. Абоненттер санының артуымен декодтау қателерінің ықтималдығы біртіндеп артады, бұл арнаның сапасының төмендеуіне әкеледі, бірақ қызмет көрсетуден бас тартады. Арналардың жоғары қауіпсіздігі (құпиялылығы). Қажетті арнаны оның кодын білместен таңдау өте қиын. Барлық жиілік диапазоны біркелкі Шу тәрізді сигналмен толтырылған. CDMA телефондары ең жоғары сәулелену қуатына ие, сондықтан батареяны үнемді пайдалануға мүмкіндік береді. 2 «CDMA стандартты ұялы телекоммуникациялық желісін құру» 1.1 К е с т е – Нұсқаны студенттің сынақ кітапшасының соңғы санына сәйкес таңдау № Pm Lm Gm Lp 9 16 0 1.9 Lb Gc Lc Gt pt Pt Nt Cf Ps Pp Ppg Pa 141 10 8 2 10 40 43 40 40 40 40 40 40 1.2 К е с т е – Нұсқаны студенттің сынақ кітапшасының соңғы санының алдыңғы санына сәйкес таңдау БС антеннал Негізгі МҰ № ары-ның % ғимараттар жиілік f, биіктігі антенналарыEb/Nо МГц ның hm, м hb, м 827 24 1.2 6 1 15 3 Шартты белгіленулер, қысқартулар және терминдер тізімі Pm - ұялы терминал қуаты Lm - ұялы терминал кабеліндегі шығындар Gm Р(%)сенімділі к 0.80 - ұялы терминал антеннасының күшейту коэффициенті Lp - ұялы терминал антеннасын бағдарлау кезіндегі шығындар Lb - ғимараттарға ену рұқсаты Gc - базалық станцияның қабылдаушы антеннасының күшейту коэффициенті Lc - базалық станция фидеріндегі шығындар Gt - базалық станцияның таратушы антеннасының күшейту коэффициенті pt - трафик-арнаның әсерлік тарату қуаты Pt - базалық станцияның тарату антеннасының қуаты Nt - бір ұяшық қамтамасыз ететін трафик арналар саны 3 Cf - сөйлеу белсенділігінің коэффициенті Ps - сигналдың қабылдау үшін қажет болатын орташа деңгейі Pp - пилот арнаның қуаты Ppg - хабарлау арнасының қуаты Pa - күшейткіш шығысындағы барлық трафик арналардың толық қуаты ӘТҚ - әсерлік тарату қуаты R - хабар тарату жылдамдығы W - арна ені FDMA -арналардың жиіліктік бөлінуі TDMA - арналардың уақыттық бөлінуі CDMA - арналардың кодтық бөлінуі BER - биттік қате коэффициенті F - бір жиілікті бірнеше рет қолданудың тиімділігі VAF - абонент сөйлеуінің орташа белсенділігі G - бөліктеу (секторизация) коэффициенті 4 Байланыс желісінің негізгі өлшемдерін есептеу мысалдары Төменде желі өлшемдерінің қызметтік (функциональный) тәуелділігін зерттеу мысалы келтірілген. Байланыс желісінің (линия) қаржысы қабылданған биттік энергияның жылулық шуыл мен интерференция тығыздығына қатынасын есептеу үшін қажет. Есептеулер таратқыш қуаты, таратқыш және қабылдағыш антенналардың күшейту коэффициенттері, қабылданған шуыл мәндері, арна сыйымдылығы, сонымен қатар сигналдың таралуы мен ортаның интерференциясы - белгілі мәндеріне негізделген. Байланыс желісінің (линия) қаржысының есебі тура және кері қосылған трафик-арналарды, пилот-арнасын, іздеу салу қоңырауының арнасы мен синхронизация арнасын талдауға арналған. 4.1 Тура қосылу 4 Пилот-арнасы іздеу салу қоңырауының арнасы мен синхронизация арнасы үшін сигнал-шуыл қатынасыныің әсерлік мәнін есептеу кезінде әр арнаның қабылдаған сигналының қуатын және қабылданған интерференциясын анықтау керек. Төменде келтірілген есептеулер тура қосылған арналарды талдау мүмкіндігін береді. Трафик арнаның әсерлік тарату қуаты (1) немесе (2) мұнда pt – трафик арнаның әсерлік тарату қуаты (ӘТҚ) (дБм); Pt – базалық станцияның таратқыш антеннасынан таралған барлық трафик арналардың ӘТҚ (дБм); Nt – бір ұяшық қамтамасыз ететін трафик арналар саны; Сf – сөйлеу белсенділігінің коэффициенті. рt=43-10log40-10log40=16,96 , дБм. Бір абонентке (ұялы станцияға) келетін қуат рu= pt - Gt - Lc (3) мұнда рu – тарфик арнадағы бір абонентке келетін қуат (дБм); Gt – базалық коэффициенті (dB); станцияның таратушы антеннасының күшейту Lc – базалық станция фидеріндегі шығындар (дБ). рu= 16,96 – 10 -2 = 4.9 , дБм. Базалық станцияның толық қуаты (4) мұнда ps – синхронизация арнасының қуаты (дБм); 5 pp – пилот-арнаның қуаты (дБм); ppg – хабарлау арнасының қуаты (дБм). Pc = 10log[100.1*43 +100.1*40 +100.1*40 + 100.1*40]=44.7 дБм. Базалық станция қуат күшейткіші Ра=Рс - Gt - Lc (5) мұнда Ра – барлық трафик-арналардың, пилот-арнаның, іздеу салу арнасының және күшейткіш шығысындағы синхронизациялау арнасының толық қуаты (дБм); Рс – базалық станцияның толық таратылу қуаты (дБм). Ра=44.7– 10 - 2 =32.7, дБм Ұялы байланыс станциясы қабылдаған толық қуаты рm = Pc + Lp + Al + Gm + Lm (6) мұнда рm – Ұялы байланыс станциясы қабылдаған толық қуаты (дБм); Lp – базалық және ұялы станция арасындағы трассадағы орташа шығындар (дБ); Al – көлеңкелік шығындар шамасы (дБ); Gm – ұялы байланыс станциясы антеннасының (мысалындағы) күшейту коэффициенті (dB); Lm – ұялы байланыс станциясының кабеліндегі шығындар (дБ). рm=44.7+141 – 6.2 + 1,9 +0 = 181.4, дБм. Трафик-арнаның қабылданған қуаты рtr = pt + Lp + Al + Gm + Lm (7) мұнда рtr – базалық станциядан тараған трафик-арнаның ұялы байланыс станциясы қабылдаған қуаты (дБм). рtr =40 + 141 – 6.2 + 1,9 +0 =176,7 , дБм. Пилот-арна қабылдаған қуат 6 рpr = pp + Lp + Al + Gm + Lm (8) мұнда рpr - базалық станциядан тараған пилот-арнаның ұялы байланыс станциясы қабылдаған қуаты (дБм). рpr = 40 +141 – 6.2 + 1,9 +0 = 176,7 , дБм. Іздеу салу арнасы қабылдаған қуат рpgr = ppg + Lp + Al + Gm + Lm (9) мұнда рpgr - базалық станциядан тараған іздеу салу арнасының ұялы байланыс станциясы қабылдаған қуаты (дБм). рpgr=40+ 141 – 6.2 + 1,9 +0 = 176,7 , дБм Синхрондау арнасы қабылдаған қуат рsr = ps + Lp + Al + Gm + Lm (10) мұнда рsr - базалық станциядан тараған синхронизация арнасының ұялы байланыс станциясы қабылдаған қуаты (дБм). рsr = 40+ 141 – 6.2 + 1,9 +0 = 176,7 ,дБм. Трафик-арнадағы басқа тұтынушылар туғызған интерференция Iut = 10log[100.1pm – 100.1ptr] – 10log Bw (11) мұнда Iut – басқа абоненттердің трафик-арнада туғызған интерференция тығыздығы (дБм /Гц); Bw – арна ені (Гц). Iut =10log[100,1*181.4 – 100,1*176,7] - 10log(1.2288 · 106) = 118.7 дБм/Гц. Трафик арнада басқа базалық станцияларды туғызатын интерференция (12) мұнда Ict – басқа базалық станциялардың трафик-арнада туғызған интерференция тығыздығы (дБм /Гц); fr – жиілікті шектен тыс қолдану (переиспользование) коэффициенті 7 (fr = 0.65). Ict = 118.7 + 10 log [ 1 0.65 − 1] = 116.01 дБм /Гц Трафик-арна үшін интерференция тығыздығы (13) мұнда It – трафик арнасындағы интерференция тығыздығы (дБм/Гц). It = 10log[100.1*118.7 +100.1*116.01]=120.5 дБм/Гц Пилот арнасындағы басқа абоненттер (сол базалық станцияның) туғызған интерференция Iuр = рm– 10log Bw (14) мұнда Iuр – басқа абоненттердің пилот арнада туғызған интерференция тығыздығы (дБм/Гц). Iuр = 181.4 – 10log(1.2288 · 106) =120.5 , дБм/Гц. Пилот арнадағы басқа базалық станциялар туғызған интерференция (15) мұнда Icp – басқа базалық станциялардың пилот-арнада туғызған интерференция тығыздығы (дБм/Гц). Icp = 120.5 + 10 log [ 1 0.65 − 1] = 117.8 дБм /Гц Пилот-арна үшін интерференция тығыздығы (16) мұнда Ip – пилот арнасындағы интерференция тығыздығы (дБм/Гц). Ip = 10log[100.1*120.5 + 100.1*117.8]=122.3 дБм/Гц Іздеу салу арнасындағы басқа абоненттер (сол базалық станцияның) туғызған интерференция 8 Iupg = 10log[100.1pm – 100.1ppgr] – 10log Bw (17) мұнда Iupg - басқа абоненттердің іздеу салу арнасында туғызған интерференция тығыздығы (дБм/Гц). Iupg = 10log[100.1*181.4 –100.1*176.7]–10log (1.2288·106)=179.6 , дБм/Гц. Іздеу салу интерференция арнасындағы басқа базалық станциялар туғызған (18) мұнда Icpg – басқа базалық станциялардың іздеу салу арнасында туғызған интерференция тығыздығы (дБм/Гц). Icpg = 179.6 + 10 log [ 1 0.65 − 1] = 176.9 дБм /Гц Іздеу салу арнасы үшін интерференция тығыздығы (19) мұнда Ipg – іздеу тығыздығы (дБм/Гц). салу арнасындағы интерференция Ipg = 10log[100.1*179.6 +100.1*176.9]=181.4 , дБм/Гц. Синхрондау арнасындағы басқа абоненттер (сол базалық станцияның) туғызған интерференция Ius = 10log[100.1pm – 100.1psr] – 10log Bw (20) мұнда Ius - басқа абоненттердің синхрондау арнасында туғызған интерференция тығыздығы (дБм/Гц). Ius = 10log[100.1·181.4 – 100.1·176.4] – 10log (1.2288 · 106)= 118.8 дБм/Гц. Синхронизациялау арнасындағы басқа базалық станциялар туғызған интерференция (21) 9 мұнда Ics – басқа базалық станциялардың синхрондау арнасында туғызған интерференция тығыздығы (дБм/Гц). Ics = 118.8 + 10 log [ 1 0.65 − 1] = 116.1 дБм /Гц Синхрондау арнасы үшін интерференция тығыздығы (22) мұнда Is – синхрондау тығыздығы (дБм/Гц). арнасындағы интерференция Is = 10log[100.1·118.8 + 100.1·116.1] =120.6, дБм/Гц. Жылулық шуыл N0 = 10log(290 · 1.38 · 10-23) + Nf + 30 (23) мұнда N0 – жылулық шуыл тығыздығы (дБм/Гц); Nf – ұялы байланыс станциясының қабылдағышындағы шуыл мәні (дБ). N0 = 10log(290 · 1.38 · 10-23) + 6 + 30 = -167.97, дБм/Гц. Трафик-арнадағы сигнал/шуыл қатынасы + интерференция (24) мұнда ptr – трафик-арнадағы хабар тарату жылдамдығы (бит/с). 𝐸𝑏 𝑁0+𝐼𝑡 =176.7-10log(9600)-10log[100.1·120.5 + 100.1·(-167.9)]=15.7 дБ Пилот арнасындағы сигнал/шуыл қатынасы+интерференция (25) мұнда 𝐸𝑏 𝑁0+𝐼𝑡 - пилот арнасының хабар тарату жылдамдығы (бит/с). =176.7-10log(9600)-10log[100.1·122.3 + 100.1·(-167.9)]=13.8 дБ Іздеу салу арнасындағы сигнал/шуыл қатынасы+интерференция 10 (26) мұнда ppgr – іздеу салу арнасының хабар тарату жылдамдығы (бит/с). 𝐸𝑏 𝑁0+𝐼𝑡 =176.7-10log(9600)-10log[100.1·181.4 + 100.1·(-167.9)]=-45.1 дБ Синхрондау арнасындағы сигнал/шуыл қатынасы + интерференция (27) мұнда prs – синхрондлау арнасының хабар тарату жылдамдығы (бит/с). 𝐸𝑏 𝑁0+𝐼𝑡 =176.7-10log(9600)-10log[100.1·120.6 + 100.1·(-167.9)]=15.6 дБ 4.2 Кері қосылу Ұялы байланыс станциясы күшейткішінің қуаты Рma= Рme + Gm – Lm (28) мұнда Рma – күшейткіш шығысындағы қуат (дБм); Рme – ұялы байланыс станциясының антеннасының толық тарату қуаты (дБм); Gm – ұялы байланыс күшейту коэффициенті (дБ); станциясының тарату антеннасының Lm – ұялы байланыс станциясының кабеліндегі шығындар (дБ). Рma = 20 +1.9 – 0 =21.9 дБм. Базалық станцияның бір абоненттен қабылдаған қуаты Pcu = Pme + Lp + Al + Gt + Lt 11 (29) мұнда Pcu – ұялы байланыс станциясынан трафик арнасы арқылы тараған базалық станция қабылдаған қуаты (дБм); Lp – базалық және ұялы станция арасындағы трассадағы орташа шығындар (дБ); Al – көлеңкелік шығындар шамасы (дБ); Gt – базалық коэффициенті (дБ); станция антеннасының (мысалындағы) күшейту Lt – базалық станция кабеліндегі шығындар (дБ). Pcu = 20 + 141 – 6.2 + 10 –2.5 = 167.3 дБм. Басқа абоненттерді берілген базалық станцияда туғызған интерференция тығыздығы Iutr = Pcu+ 10log(Nt – 1) + 10logCa – 10log Bw (30) мұнда Iutr – басқа ұялы байланыс станциялары туғызған интерференция тығыздығы (дБм/Гц); Ca – арнадағы сөйлесудің белсенділік коэффициенті (Ca=0.4 – 0.6); Nt – берілген базалық станциядағы трафик-арналар саны. Iutr = 167.3+ 10log(40 – 1) + 10log0.5 + 10log(1.2288·106) = = 119.3дБм/Гц. Басқа базалық станциялардың интерференция тығыздығы басқа абоненттері туғызған (31) мұнда Ictr – басқа базалық станциялардың ұялы байланыс станциялары туғызған интерференция тығыздығы (дБм/Гц); fr – жиілікті қайта қолдану коэффициенті (fr = 0.65). Ictr = 119.3 + 10 log [ 1 0.65 − 1] = 116.6 дБм /Гц 12 Басқа базалық станциялардың басқа абоненттері мен осы станцияның абоненттері туғызған интерференция тығыздығы (32) мұнда Itr - басқа базалық станциялардың басқа абоненттері мен осы станцияның абоненттері туғызған интерференция тығыздығы (дБм/Гц). Itr = 10log[100.1*119.3 + 100.1*116.6] =121.1 дБм/Гц Жылулық шуыл тығыздығы N0 = 10log(290 · 1.38 · 10-23) + Nf + 30, (33) мұнда N0 – жылулық шуыл тығыздығы (дБм/Гц); Nf – ұялы байланыс станциясының қабылдағышындағы шуыл мәні (дБ). N0 = 10log(290 · 1.38 · 10-23) + 5 + 30 = -168.98 дБм/Гц. Трафик-арнадағы сигнал/шуыл қатынасы+интерференция (34) мұнда brr – кері қосылған трафик-арнасының хабар тарату жылдамдығы (бит/с) 𝐸𝑏 𝑁0+𝐼𝑡 =167.3-10log(9600)-10log[100.1·-168.8 + 100.1·(-168.9)]=-44.3 дБ 4.3 Базалық станция сыйымдылығын талдау CDMA станция сыйымдылығын ерекшеліктерге ие, яғни олар: арттыратын кейбір өзіндік - сөйлесу белгенділігінің есебін жүргізу. Әдетте абоненттің сөйлесу белсенділігі толық сөйлесу уақытының 35% алады. Қалған уақытты абонент әңгімелесушісін тыңдауға кететін кідірістер алады. CDMA-де барлық абоненттер бір радиоарнаны қолданады. Сондықтан олардың біреуі сөйлемеген кезде, кедергілер аз болады. Осылайша, сөйлесу белсенділігінің қысқаруы кедергілердің шамасын азайтады, ал бұл өз алдына арна 13 сыйымдылығын үш есеге дейін көбейту мүмкіндігін туғызады. CDMA – осы құбылыстың артықшылығын қолданушы жалғыз технология; - бөліктеу антенналарын (секторизация) қолдану арқылы арна сыйымдылығын арттыру. FDMA мен TDMA-де интерференциялық кедергілерді азайту үшін әрбір ұяшық бөліктерге бөлінеді. Осының салдарынан әр ұяшықтағы бөлек арналардың транкингті әсерлілігі (эффективность) нкашарлайды. CDMA-де бөліктеу сыйымдылықты асыру мақсатында үш бөлікте (сектор) үш радиоарнаны ұйымдастыру арқылы жүзеге асады, осылайша сыйымдылық ұяшықтағы бір радиоарнаны қолданғандағы теориялық сыйымдылықтан үш есе артық болады. Осының нәтижесінде қосымша абонентті қосу мүмкіндігі пайда болады, сонымен бірге сөйлесу дыбысталуы әдеттегі режиммен салыстырғанда айтарлықтай нашарлай қоймайды. Мысалы, егер ұяшықта 40 арна бар болып, оған бір арна қосатын болсақ, тасушы/интерференция Eb/N0 қатынасындағы айырым 10log(40+1)/40=0.24 дБ-ды ғана құрайды; - CDMA-ның басқа жүйелермен салыстырғандағы артықшылығы - көпқайтара бірден барлық ұяшықтарын қолдана алады. Абоненттер саны N-ге тең болған жағдайда, базалық станция С қуаты бізге қажет болған сигналдан және қуаты С болған N-1 интерференциялаушы қуаты да С сигналдардан құралған сигналды қабылдайды. Осыдан тасушы интерференцияға қатынасын былай өрнектеуге болады (35) мұнда С – талап етілген сигналдың қуат деңгейі; I – интерференцияның қуат деңгейі. (35)-тен анықтайтынымыз . (36) FDMA және TDMA жүйелерімен салыстырғанда, CDMA жүйесінде C/I қатынасына қарағанда Eb/N0 қатынасы біздің назарымызды көбірек аударады. Айталық R – хабар тарату жылдамдығы (біздің жағдайда 9600 bps); W – арна ені (1.25 MHz), 14 C/I және Eb/N0 арасындағы қатынасты төмендегідей өрнектеуге болатын болса . (37) (36) мен (37) көбейту арқылы алатынымыз . (38) (38) өрнегі CDMA жүйесіндегі абоненттердің максимал санын жүйенің қалыпты жұмысына қажет Eb/N0 минималды шамасына тәуелді анықтайды, сандық дауысты тарату үшін ол шаманың BER (биттік -3 қате коэффициенті) 10 -ке тең немесе кіші болуы керек. Жиіліктің қайта қолданылуын ескере отырып . (39) Бөліктеуді ескере отырып . (40) Формула (40) өрнегі бір ұяшық сыйымдылығын есептеудің нәтижелік өрнегі болып табылады, мұнда F=0.65 - бір жиілікті бірнеше рет қолданудың тиімділігі; VAF=0.35 – абонент сөйлеуінің орташа белсенділігі; G – бөліктеу (секторизация) коэффициенті, 120о бөліктеу үшін G=1. N=[ 1.25∗106 /9600 127,1 ∗ 0,65 0,35 + 1] ∗ 1 = 7.04 4.4 Ұяшық радиусын зерттеу Таралу кезіндегі шығындар сигнал деңгейін қажет шамаға келтіретін қашықтықты, ұяшықты босату функциясын тапқандай, анықтау арқылы ұяшық радиусын алуға болады. Радиожелі (радиолиния) белгілі бір ұяшық үшін қаражатының есебі максималды рұқсат етілген шығындар Lmax шамасын анықтауды қажет етеді. 15 Таралу кезіндегі шығындар радиожелі ұзындығына пропорционал болғандықтан, Lmax шамасы радиожелінің максимал қашықтығын немесе басқаша айтқанда ұяшықтың ең тиімді радиусын немесе белгілі бағыттағы бөлікті (сектор) өрнектейді. Таралу кезіндегі шығындар үшін жалпы өрнек дБ-де қашықтық функциясы ретінде келесідей (41) мұнда километрмен өрнектелген қашықтық; 1 үшін шығындар мәні; энергияның үлесу заңы. Ұяшық шеттерінде, және шығындар тең. Осылайша, ұяшықтың километрмен өрнектелген радиусының толық өрнегі төменгідей түрге ие . (42) -ге қатысты жалпы өрнекті шеше отырып, алатынымыз (43) немесе . (44) Осылайша, ұяшық радиусы мен ұяшықтағы трафик арасындағы қатынасты табу үшін үлестіру кезіндегі максималды шығындар үшін өрнек табу қажет. Шығындарға арналған эмпирикалық өрнекті МСЭС (ITUR) анықтаған L(dБ)=69,55+26,16log10 ( 827) − |(1.2 log10 (827) − 0.7)1.2 − (1.56 log10 (827) − 0.8| − 13.82 log10 24 + (44.9 − 6.55 log10 24) log10 𝑑𝑘𝑚 − 30 − 25 log10 0.15 = 119.4 + 34.636 ∗ log10 𝑑𝑘𝑚 (45) 16 мұнда мен базалық және ұялы байланыс антенналарының метрмен өрнектелген ұзындықтары; станцияларының - негізгі жиілік, МГц; ; - түзетуші фактор (ғимараттармен алып жатқан аудан %). Окумур – Хаттың таралу шарттарының үлгісінен кіші және орта қалалар үшін түрлендірілген өрнек. Осылайша L(dБ)=69,55+26,16log10 ( 827) − |(1.2 log10 (827) − 0.7)1.2 − (1.56 log10 (827) − 0.8| − 13.82 log10 24 + (44.9 − 6.55 log10 24) log10 𝑑𝑘𝑚 − 30 − 25 log10 0.15 = 119.4 + 31.636 ∗ log10 𝑑𝑘𝑚 (46) 824 - 849МГц жиіліктерін алып жатқан қарапайым кері арна мәндерін қолданамыз, осылайша, негізгі жиілік =827 МГц және базалық станция мен ұялы терминал антенналарының биіктігі сәйкесінше сонымен бірге ғимаратталу пайызы 15% тең. =24м және =1,2м, (46) өрнекке берілгендерді қоя отырып, табатынымыз L(dБ)=95.56+35.22log10 𝑑𝑘𝑚 + 25 log10 (0.15) = 119.4 + 31636 log10 𝑑𝑘𝑚 − 0.15 Осылайша (42) пен мен мәндерін анықтаймыз, (47) 119.4 ж,е өрнектерін салыстыра (47) отырып, 34.636/15=4.571. (48) Енді ұяшықтың жүктелуіне қатысты таралу кезіндегі максимал шығын үшін өрнек табу қажет. Ол үшін сигнал деңгейінің ұяшықтың жүктелуіне тәуелділігін анықтау керек. -ті қабылдау кезіндегі интерференция жоқ кезіндегі деңгейін белгілейік. сигналдың орташа деңгейін және -ті қабылдауға қажет сигналдың минимал 17 Қуат бойынша идеалды реттелген үлгімен сәйкес қабылданған сигналдың қажетті орташа мәні (49) мұнда - ұяшық (бөлім) тұтынушылар санының тұтынушылардың максимал санына қатынасы. Қуат бойынша қорды ескере отырып, дБм (50) мұнда (51) PG=128=21.1дБ және базалық станция қабылдағышының шуылдары 5 дБ деп болжай отырып, екенін анықтаймыз. Қуат қорын ескере отырып тұтынушылардың идеалды максималды саны . (52) Осының салдарынан таралу кезіндегі максимал рұқсат етілген шығындар, бұл – ұялы байланыс терминалының таратқыш қуатының максималды мәнінде әртүрлі күшейту және кері арна арқылы таралмаған кездегі шығындар болған кезінде базалық станция кірісінде сигналдың қажет деңгейі қабылдана алатын шығындар. Осы күйді көрсетуші өрнек келесі (53) мұнда (54) 18 шығындар жоқ болғанда, базалық станция қабылдағышы қабылдаған болатын ұялы байланыс терминалының қуатын анықтайды. Осылайша . (54)-ке қарапайым қойып, табатынымыз кері арнаның =24+2.4-9-0.04-10+12.4-1 =18.76 (55) өлшемдерінің мәндерін (56) Х желісінің жүктелу өлшемінің функциясы ретінде таралу кезіндегі максимал өшу үшін өрнек келесі түрге ие (57) (57)-ге (50)-гі қуат қорын ескере отырып (55)-гі бөліктік шығындарды қоссақ, онда (57)-ні былай өрнектеуге болады . (58) Енді (58)-ді ретінде (44)-ге желінің жүктелу функциясы ретінде ұяшықтың радиусын табу үшін апарып қоямыз (59) Есептерде қарастырылған көмегімен бұл өрнек ұялы байланыс таратқышына қолайлы ұяшық максимал радиусын көрсетеді. (57) өрнекке сүйене отырып, МСЭС(ITU-R) үлгісін қолданып және де базалық станция антеннасының биіктігі =24м , ұялы байланыс станциясының биіктігі =1.2м , әрі аумақтың ғимаратталуы 15% - дай 19 отырып, ұяшық радиусының сандық мәнін, кері арнаның сандық мәндерін табайық. Анықталған мәндерді қолдана отырып, таралу кезіндегі қабылданған шығынсыз қуат мәні мынаған тең: =18.76 ((56) қара), (51) өрнектен интерференцияны ескере отырып және қуат бойынша қорсыз қабылданатын сигналдың талап етілетін қуаты (48) өрнегінен 119.4 дБ мен мәндері, және 36.116/15=4.571 Осының барлығын (57)-ге қойып өрнекті аламыз өлшемдері бар (60) Ұяшық радиусының мен қуат қорының қабылданған мәндері кезіндегі М-ге (белсенді тұтынушылар саны) тәуелділігін көрсету үшін (60) өрнекті қолданып, табамыз 𝑅𝑘𝑚 = 15𝑅𝑘𝑚\15 = 6.43 ∗ (1 − 𝑀 𝑀𝑚𝑎𝑥 0.126 ) ∗[ 𝐸𝑏 𝑁0 ∗ 15𝑀𝑑𝐵\15 ] 0.126 (61) мәні арнаның алдын ала таңдалған сенімділігіне қатысты тыңдалады. Жүйенің идеалды сыйымдылығының өрнегін (52) қолдана отырып , ұяшық радиусын өрнектеу үшін (60) график тұрғызамыз (4.1-сурет). мен -ң әртүрлі мәндері үшін Графиктен көретініміздей, кері арнаның жүйесінің сенімділігінің есептерінен алынған қажет мәндер және ұяшық көлеміне қатысты әсерін тигізеді. Сенімділіктің жоғарғы мәндерінде және сәйкесінше сигнал/шуыл қатынасы мен қуат қорында, жүйе сыйымдылығының белгілі мәндерінде (белсенді тұтынушылар саны) төмендейді. Сонымен қатар 20 графиктен белсенді тұтынушылардың белгілі бір санында ұяшық радиусының төмендеу деңгейін көруге болады. Сымсыз желі үлгілерін зерттеу қарапайым кіріс өлшемдерінен құралған желіні жобалауға мүмкіндік береді, олар: жиілік, таратқыштар қуаты, жүйе сенімділігі, ғимарат салыну тығыздығы және т.с.с. және оның негізгі көрсеткіштерін болжау мүмкіндігін туғызады, сыйымдылық пен тарату аумағы сияқты. 4.1 сурет – Ұяшық радиусының ұяшық жүктелуіне тәуелділік графигі 21 Қорытынды Бұл курстық жоба CDMA стандартының мобильді телекоммуникациялық желісінің негізгі параметрлерін есептейді. Салынған графиктерден кері канал үшін жүйенің сенімділігін есептеу арқылы таңдалған Eb / N 0 және MdB қажетті мәні ұяшықтың мөлшеріне қатты әсер ететіндігін көруге болады. Сенімділіктің жоғары мәндерінде және сәйкесінше сигнал/шу мен қуат қорының қатынасында ұялы радиус жүйенің сыйымдылығының белгілі бір мәндерінде тез төмендей бастайды (белсенді пайдаланушылар саны). Сондай-ақ, графиктен белсенді пайдаланушылардың белгілі бір мәні бар ұялы радиустың төмендеу деңгейін анықтауға болады. Сымсыз желі моделін зерттеу желіні әдеттегі кіріс параметрлері негізінде жобалауға мүмкіндік береді, мысалы: жиілік, таратқыштардың қуаты, жүйенің сенімділігі, даму пайызы және т.б. және оның сыйымдылығы мен қамту аймағы сияқты негізгі көрсеткіштерін болжау. Ұяшықтың сыйымдылығы неғұрлым көп болса, оның радиусы соғұрлым аз болады, өйткені бір ұяшықтың ішіндегі жалпы кедергі көбейеді Бір ұяшықтың сыйымдылығын есептеңіз. Қажетті сигналдың қуат деңгейінің кедергі деңгейіне қатынасын қолдана отырып, біз арнаның ені, деректерді беру жылдамдығы, тасымалдаушы/кедергі арқылы айтамыз. Шынында да, арнаның ені неғұрлым үлкен болса, абоненттерге көбірек қызмет көрсетуге болады, тәуелділік тікелей пропорционалды. Алайда, деректерді беру жылдамдығы неғұрлым жоғары болса, соғұрлым сапаны қамтамасыз ету қажет, тәуелділік кері пропорционалды. Тасымалдаушы/кедергі қатынасы неғұрлым көп болса. CDMA-да секторизация үш секторда үш радиоарнаны ұйымдастыру арқылы сыйымдылықты арттыру үшін қолданылады, осылайша бір радиоарнаны ұяшықта пайдалану кезінде сыйымдылық теориялық сыйымдылықпен салыстырғанда үш есе артады. Сондықтан қосымша абонентті қосуға болады, ал сөйлеуді ойнату сапасы әдеттегі режиммен салыстырғанда аздап нашарлайды. Бұл CDMA-ның ерекше ерекшелігі. 22 Әдебиеттер тізімі 1 Тихвинский в. о. үшінші буынның жылжымалы байланыс желілері. Ресейдегі дамудың экономикалық және техникалық аспектілері. – М.: Радио және байланыс, 2007. 2 CDMA: өткен, қазіргі және болашақ / ред. проф. Л. Е. Варакина және профессор Ю. с. Шинакова. – Мәскеу: МАС, 2009. 3 Бабков В. Ю., Вознюк М. А., Дмитриев В. и. ұялы байланыс жүйелері / СпбГУТ.- СПб., 2012. 4 Ғ. В. Величко. Үшінші ұялы байланыс желілерінде деректерді беру буын. – М.: Радио және байланыс, жедел желі-Телеком, 2010. – 332 Б. 5 Соколов А. В., Андрианов В. И. ұялы байланыстың баламасы: Транкингтік жүйелер. – СПб.: BHV Петербург, 2010. 6 Көп арналы тарату жүйелері: оқулық / В. И. Кириллов. – М.: Жаңа ұрпақ, 2011. – 751 б. 7 Көп арналы беру жүйесі: ЖОО арналған оқулық / Н. Н. Баева, В.Н. Гордиенко, С. А.Курицын және т. б. ред. Н. Н. баева және В. Н. Гордиенко. – М.: Радио және байланыс, 2009. 23