ITU-R P.530 AJÁNLÁS

ITU-R P.530 AJÁNLÁS

1. Leírás

● Az ITU-R P.530. Számú ajánlása: „A földi látóterű rendszerek tervezéséhez szükséges szaporítási adatok és előrejelzési módszerek” számos terjedési modellt nyújtanak, amelyek hasznosak a mikrohullámú rádiókommunikációs rendszerek terjedési hatásainak értékelésére.

● Ez az ajánlás előrejelzési módszereket ad a terjedési hatásokra, amelyeket figyelembe kell venni a digitális rögzített látóvonal-összeköttetések kialakításakor, tiszta levegő és csapadék esetén is. Ezenkívül egyértelmű, lépésről-lépésre történő linktervezési útmutatást is nyújt, beleértve a mérséklési technikák alkalmazását a szaporodási zavarok minimalizálása érdekében. Az előrejelzett végleges kiesés az alapja a hibateljesítményre és a rendelkezésre állásra vonatkozó egyéb ITU-R ajánlásoknak.

● Az ajánlás foglalkozik a különböző terjedési mechanizmusokkal, amelyeknek a rádiós kapcsolatokra különféle hatása van. A predikciós módszerek alkalmazási tartományai nem mindig esnek egybe.

● A megvalósított előrejelzési módszerek rövid leírása a következő szakaszokban található.

2. A többutas és a kapcsolódó mechanizmusok miatt fakulás

A fakulás a legfontosabb mechanizmus, amely befolyásolja a digitális rádióhálózatok teljesítményét. A troposzféra többútja mély elhalványulást okozhat, különösen hosszabb utakon vagy magasabb frekvenciákon. Az idő összes százalékára vonatkozó előrejelzési módszert grafikusan szemlélteti az 1. ábra.

Kis időintervallumokban a fakulás Rayleigh-eloszlást követ, 10 dB aszimptotikus variációval valószínűségi évtizedenként. Ez megjósolható a következő kifejezéssel:

(1)

(2)

 

(3)

 

● K: geoklimatikus tényező

● dN1: a fénytörési gradiens a légkör legalacsonyabb 65 m-jében nem haladja meg az átlagos év 1% -át
● sa: a terep érdessége, amelyet a terep magasságának szórásaként határozunk meg (m) 110 km x 110 km területen belül, 30 s felbontással
● d: összekötő út távolsága (km)
● f: Link frekvencia (GHz)
● hL: az alsó antenna tengerszint feletti magassága (m)
● | εp | : az útlejtés abszolút értéke (mrad)
● p0: többutas előfordulási tényező
● pw: az idő elhalványulási mélységének A százaléka meghaladja az átlagos legrosszabb hónapban

1. ábra: Az idő százalékos aránya, pw, fakulási mélység, A, meghaladja az átlagos legrosszabb hónapban, p0 értéke 0.01 és 1 000 között van

Ha A értéke megegyezik a vevő margóval, akkor a többutas terjedés miatti kapcsolatkimaradás valószínűsége megegyezik a pw / 100 értékkel. N komlóval való kapcsolat esetén a PT kimaradásának valószínűsége figyelembe veszi a kis korreláció lehetőségét az egymást követő komlóban.

(4)       

A (4), -ban, a legtöbb gyakorlati esetre. Pi az i-edik ugrásra megjósolt kimaradási valószínűség, és di távolsága. C = 1, ha A meghaladja a 40 km-t, vagy a távolságok összege meghaladja a 120 km-t.

3. Hidrometeorok miatti csillapítás
Az eső nagyon mély elhalványulást okozhat, különösen magasabb frekvenciákon. A Rec. Az 530. o. A következő egyszerű technikát tartalmazza, amely felhasználható az esőcsillapítás hosszú távú statisztikájának becslésére:
● 1. lépés: Az idő 0.01% -ánál túllépett R0.01 esősebesség elérése (1 perc integrációs idővel).
● 2. lépés: Az ITU-R P.838 ajánlás felhasználásával számítsa ki a fajlagos csillapítást, γR (dB / km) az érdeklődés gyakoriságára, polarizációjára és esősebességére.

● 3. lépés: Számítsa ki a kapcsolat tényleges útvonalának hosszát, deff, megszorozva a tényleges d út hosszát r távolságtényezővel. Ennek a tényezőnek a becslését a következők adják:

(5)  

ahol R0.01 esetén ≤ 100 mm / h:

(6)     

R0.01> 100 mm / h esetén használja az 100 mm / h értéket az R0.01 helyett.

● 4. lépés: Az idő 0.01% -ára túllépett becslés az útcsillapításról a következőképpen adható meg:A0.01 = γR deff = γR d

● 5. lépés: A 30 ° (északi vagy déli) szélességi fokon vagy annál nagyobb szélességi fokon elhelyezkedő rádiós kapcsolatok esetében a p idő egyéb százalékos arányának 0.001% és 1% közötti tartományában túllépett csillapítása a következő teljesítménytörvényből következtethet:

(7)        

● 6. lépés: A 30 ° alatti (északi vagy déli) szélességi fokon elhelyezkedő rádiós kapcsolatok esetében a p idő egyéb százalékos arányában a 0.001% és 1% közötti tartományban túllépett csillapítás a következő teljesítménytörvény alapján vezethető le.

(8)        

A (7) és (8) képlet a 0.001% - 1% tartományban érvényes.

Nagy szélességi fokok vagy nagy összekötő magasságok esetén a p idő idő százalékában meghaladhatók a magasabb csillapítási értékek az olvadó jégrészecskék vagy nedves hó hatása miatt az olvadórétegben. Ennek a hatásnak az előfordulását az összeköttetés magassága határozza meg az eső magasságához viszonyítva, amely földrajzi elhelyezkedéstől függően változik. A részletes eljárást az ajánlás [1] tartalmazza.Az eső miatti kimaradás valószínűségét p / 100-ként számolják, ahol p az esőcsillapítás százalékos aránya meghaladja a kapcsolati margót.

4. A keresztpoláris diszkrimináció (XPD) csökkentése
Az XPD eléggé romolhat ahhoz, hogy társcsatorna interferenciát, és kisebb mértékben a szomszédos csatorna interferenciát okozzon. Figyelembe kell venni az XPD csökkenését, amely mind a tiszta levegő, mind a csapadék körülményei között bekövetkezik.

A többutas terjedés és az antennák keresztpolarizációs mintázatának együttes hatása szabályozza az XPD csökkenését, tiszta időjárási körülmények között, kis időtartamra. E linkek teljesítményének csökkentésének hatásának kiszámításához az ajánlás részletes lépésenkénti eljárást mutat be [1].

Az XPD-t az intenzív eső is ronthatja. Azokhoz az utakhoz, amelyeknél nem állnak rendelkezésre részletesebb előrejelzések vagy mérések, az XPD feltétel nélküli eloszlásának hozzávetőleges becslése nyerhető a koapoláris csillapítás (CPA) kumulatív eloszlásából az eső esetén (lásd a 3. szakaszt), az egyenlő valószínűség kapcsolat:

(9)      

                                                                                                                                      

Az U és V (f) együtthatók általában számos változótól és empirikus paraméterektől függenek, beleértve az f gyakoriságot is. Kis látószögű, vízszintes vagy függőleges polarizációjú látótávolsági utak esetén ezeket az együtthatókat a következőkkel lehet megközelíteni:

(10)     

(11)     

0 dB-nél nagyobb csillapítások esetén az U15 átlagértéke körülbelül 9 dB, az összes mérésnél 15 dB alsó határértékkel.

Lépésről lépésre adják meg az eső jelenlétében az XPD csökkenése miatti kimaradás kiszámítását.

5. Torzulás a terjedési hatások miatt

Az UHF és az SHF sávban a látóvonal-összeköttetések torzulásának elsődleges oka az amplitúdó és a csoportkésés frekvenciafüggése tiszta levegőjű többutas körülmények között.

A terjedési csatornát leggyakrabban úgy modellezik, hogy feltételezzük, hogy a jel több utat vagy sugarat követ az adótól a vevőig. A teljesítmény-előrejelzési módszerek egy ilyen többsugaras modellt alkalmaznak, integrálva a különféle változókat, például a késleltetést (az első érkezett sugár és a többi sugár közötti időbeli különbség) és az amplitúdóeloszlást, valamint a berendezés olyan elemeinek megfelelő modelljével, mint a modulátorok, az equalizer, az előre –Hiba-korrekciós (FEC) sémák stb. Az [1] -ben ajánlott módszer a hiba teljesítményének előrejelzésére egy aláírási módszer.

A kimaradás valószínűségét itt definiáljuk annak valószínűségének, hogy a BER nagyobb, mint egy adott küszöb.

1. lépés: Számítsa ki az átlagos késleltetési időt:

(12)                   

ahol d az út hossza (km).

2. lépés: Számítsa ki az η többutas aktivitási paramétert:

(13)  

3. lépés: Számítsa ki a szelektív leállás valószínűségét az alábbiak alapján:

(14)   

ahol:

● Wx: aláírás szélessége (GHz)
● Bx: aláírás mélysége (dB)
● τr, x: az aláírás megszerzéséhez használt referencia késleltetés (ns), x jelzi a minimális fázist (M) vagy a nem minimális fázist (NM).
● Ha csak a Kn normalizált rendszerparaméter áll rendelkezésre, akkor a (15) egyenletben szereplő szelektív kiesési valószínűséget az alábbiakkal lehet kiszámítani:

(15)    

ahol:
● T: a rendszer adatátviteli ideje (ns)
● Kn, x: a normalizált rendszerparaméter, amelynek x-je vagy a minimális fázist (M), vagy a nem minimális fázist (NM) elhalványítja.

6. Sokszínűségi technikák

Számos technika áll rendelkezésre a lapos és szelektív halványulás hatásainak enyhítésére, amelyek többsége egyszerre enyhíti mindkettőt. Ugyanezek a technikák gyakran enyhítik a keresztpolarizációs diszkrimináció csökkenését is.A sokféleség technikái közé tartozik a tér, a szög és a frekvencia diverzitás. Az űrdiverzitás segít leküzdeni a sík fakulást (például a sugárterjedés vesztesége vagy a légköri többút rövid relatív késleltetéssel), valamint a frekvencia-szelektív elhalványulást, míg a frekvenciadiverzitás csak a frekvencia-szelektív elhalványodás (például a felszíni többút és / vagy légköri többutas).
Amikor térbeli sokféleséget használnak, a szögdiverzitást is alkalmazni kell az antennák különböző felfelé irányuló szögbe döntésével. A szögdiverzitás alkalmazható olyan helyzetekben, amikor a megfelelő térbeli változatosság nem lehetséges, vagy a torony magasságának csökkentésére.Mindezen technikák által nyújtott javulás mértéke attól függ, hogy a rendszer diverzitási ágaiban lévő jelek mennyire nincsenek korrelálva.
A sokszínűség-javítási tényező (I) a fakulás mélységéhez (A) az alábbiak szerint kerül meghatározásra:I = p (A) / pd (A)

ahol pd (A) az A százalékánál nagyobb elhalványulási mélységű kombinált diverzitási jelágazatban eltöltött idő százaléka, p (A) pedig a nem védett út százalékos aránya. A digitális rendszerek változatosság-javítási tényezőjét az adott BER-hez való túllépési idők aránya határozza meg, változatossággal és anélkül.

A következő változatossági technikák miatti javulás kiszámítható:

● A tér sokfélesége.
● Frekvencia változatosság.
● Szög változatosság.
● Tér- és frekvenciadiverzitás (két vevő)
● Tér- és frekvenciadiverzitás (négy vevő)
● A részletes számítások az [1] részben találhatók.

7. A teljes kimaradás előrejelzése
A tiszta levegő hatásaiból eredő teljes kiesési valószínűséget a következőképpen számítják:

(16)       

● Pns: A nem szelektív tiszta levegő elhalványulásának kiesési valószínűsége (2. szakasz).

● Ps: A szelektív halványodás miatti kiesési valószínűség (5. szakasz)
● PXP: A tiszta levegőben az XPD lebomlása miatti kiesési valószínűség (4. szakasz).
● Pd: A védett rendszer kiesésének valószínűsége (6. szakasz).

Az eső miatti teljes kiesési valószínűséget a Prain és a PXPR közül a nagyobbik számításával számolják.

● Prain: Eső elhalványulásának kiesési valószínűsége (3. szakasz).

● PXPR: Az esőhöz kapcsolódó XPD degradáció miatti kiesési valószínűség (4. szakasz).

A tiszta levegő hatásaiból eredő kimaradást elsősorban a teljesítmény és a csapadék okozta kimaradást, főként a rendelkezésre állás alapján osztják fel.

8. Referenciák

[1] ITU-R P.530-13 ajánlás: „A földi látóterű rendszerek tervezéséhez szükséges szaporítási adatok és előrejelzési módszerek”, ITU, Genf, Svájc, 2009.

További információkért
További információ a mikrohullámú tervezésről: Kapcsolatba lép velünk

Hagyjon üzenetet 

Üzenetlista