ITU-R P.530 REKOMENDACIJA

ITU-R P.530 REKOMENDACIJA

1. Aprašymas

● ITU-R rekomendacijoje P.530 „Dauginimo duomenys ir numatymo metodai, reikalingi antžeminės regėjimo sistemos projektavimui“, pateikiama daugybė sklidimo modelių, naudingų vertinant sklidimo poveikį mikrobangų radijo ryšio sistemose.

● Šioje rekomendacijoje numatomi sklaidos efektų numatymo metodai, į kuriuos reikėtų atsižvelgti projektuojant skaitmenines fiksuoto regėjimo linijos jungtis tiek oro, tiek kritulių sąlygomis. Jame taip pat pateikiamos nuorodų projektavimo gairės aiškiomis žingsnis po žingsnio procedūromis, įskaitant švelninimo metodų naudojimą, siekiant kuo labiau sumažinti sklidimo sutrikimus. Galutinis numatomas eksploatavimo nutraukimas yra pagrindas kitoms ITU-R rekomendacijoms, susijusioms su klaidų veikimu ir prieinamumu.

● Rekomendacijoje aptariami įvairūs sklidimo mechanizmai, turintys įvairų poveikį radijo ryšiams. Prognozavimo metodų taikymo sritys ne visada sutampa.

● Trumpas įgyvendintų prognozavimo metodų aprašymas pateiktas tolesniuose skyriuose.

2. Blukimas dėl kelių takų ir susijusių mechanizmų

Išblukimas yra svarbiausias mechanizmas, turintis įtakos skaitmeninių radijo ryšių veikimui. Daugialypis troposferoje gali sukelti gilų išblukimą, ypač ilgesniuose keliuose ar aukštesniais dažniais. Visų laiko procentų prognozavimo metodas grafiškai pavaizduotas 1 paveiksle.

Mažą laiko procentą išblukimas vyksta pagal Rayleigh pasiskirstymą, o asimptotinis pokytis yra 10 dB per tikimybės dešimtmetį. Tai galima nuspėti pagal šią išraišką:

(1)

(2)

 

(3)

 

● K: geoklimatinis veiksnys

● dN1: taškinio lūžio gradientas žemiausiame 65 m atmosferoje neviršija 1% vidutinių metų
● sa: vietovės reljefo šiurkštumas, apibrėžtas kaip standartinis reljefo aukščių nuokrypis (m) 110 km x 110 km plote su 30 s raiška
● d: nuorodos kelio atstumas (km)
● f: ryšio dažnis (GHz)
● hL: apatinės antenos aukštis virš jūros lygio (m)
● | εp | : absoliuti kelio nuolydžio vertė (mrad)
● p0: kelių takų pasitaikymo faktorius
● pw: vidutinio blogiausio mėnesio metu viršijama laiko išblukimo gylio A procentinė dalis

1 paveikslas. Laiko procentinė dalis, pw, išblukimo gylis, A, viršytas blogiausiu mėnesiu, kai p0 svyruoja nuo 0.01 iki 1 000

Jei A yra lygus imtuvo kraštui, ryšio nutraukimo tikimybė dėl daugiakrypčio sklidimo yra lygi pw / 100. Ryšiui su n apyniu PT nutraukimo tikimybė atsižvelgia į nedidelės koreliacijos tarp blogybių iš eilės apyniuose galimybę.

(4)       

(4), daugeliu praktinių atvejų. Pi yra i-ojo šuolio numatoma išjungimo tikimybė ir di jo atstumas. C = 1, jei A viršija 40 km arba atstumų suma viršija 120 km.

3. Slopinimas dėl hidrometeorų
Lietus gali sukelti labai gilų išblukimą, ypač esant aukštesniam dažniui. Rec. 530 p. Pateikiama tokia paprasta technika, kuri gali būti naudojama vertinant ilgalaikę lietaus slopinimo statistiką:
● 1 žingsnis: pasiekite, kad lietaus dažnis R0.01 viršytas 0.01% laiko (integravimo laikas yra 1 minutė).
● 2 žingsnis: naudodamiesi ITU-R P.838 rekomendacija, apskaičiuokite specifinį dažnio, poliarizacijos ir lietaus greičio slopinimą, γR (dB / km).

● 3 žingsnis: Apskaičiuokite efektyvų ryšio ilgį deff, padauginę faktinį kelio ilgį d iš atstumo koeficiento r. Šio veiksnio įvertį pateikia:

(5)  

kur, kai R0.01 ≤ 100 mm / h:

(6)     

Jei R0.01> 100 mm / h, vietoje R100 naudokite 0.01 mm / h vertę.

● 4 žingsnis: kelio slopinimo įvertį, viršytą 0.01% laiko, pateikia:A0.01 = γR deff = γR d

● 5 žingsnis: radijo ryšiams, esantiems 30 ° (šiaurėje ar pietuose) arba didesnėse platumose, slopinimą, viršytą kitoms laiko p procentinėms dalims nuo 0.001% iki 1%, galima apskaičiuoti pagal šį galios dėsnį:

(7)        

● 6 žingsnis: radijo ryšiams, esantiems žemesnėje nei 30 ° (šiaurės ar pietų) platumoje, slopinimas, viršytas kitoms laiko p procentinėms dalims, yra nuo 0.001% iki 1%, galima apskaičiuoti iš šio galios dėsnio.

(8)        

Formulės (7) ir (8) galioja nuo 0.001% iki 1%.

Didelėse platumose ar dideliuose jungties aukščiuose gali būti viršijamos didesnės slopinimo vertės procentais p dėl tirpstančio ledo dalelių ar šlapio sniego tirpstančiame sluoksnyje. Šio poveikio dažnį lemia jungties aukštis, palyginti su lietaus aukščiu, kuris skiriasi priklausomai nuo geografinės padėties. Išsami procedūra pateikiama rekomendacijoje [1].Prastovos dėl lietaus tikimybė apskaičiuojama kaip p / 100, kur p yra lietaus slopinimo procentinė dalis, viršijanti jungties ribą.

4. Kryžminės polinės diskriminacijos (XPD) mažinimas
XPD gali pakankamai pablogėti, kad sukeltų kanalų trukdžius ir, kiek mažiau, gretimų kanalų trukdžius. Reikia atsižvelgti į XPD kiekio sumažėjimą, esant tiek oro, tiek kritulių sąlygoms.

Bendras daugiakrypčio sklidimo ir kryžminės poliarizacijos antenų poveikis lemia XPD sumažėjimą, atsirandantį nedidelę laiko dalį gryname ore. Norint apskaičiuoti šių nuorodų našumo sumažinimo poveikį, išsami nuosekli procedūra pateikiama rekomendacijoje [1].

XPD taip pat gali pablogėti dėl stipraus lietaus. Keliams, kuriuose nėra išsamesnių prognozių ar matavimų, apytikrį besąlygiško XPD pasiskirstymo įvertį galima gauti iš kumuliacinio lietaus poliardinio slopinimo (CPA) pasiskirstymo (žr. 3 skyrių), naudojant vienodą tikimybę santykis:

(9)      

                                                                                                                                      

Koeficientai U ir V (f) paprastai priklauso nuo daugelio kintamųjų ir empirinių parametrų, įskaitant dažnį, f. Regėjimo linijos keliams su mažais aukščio kampais ir horizontalia ar vertikalia poliarizacija šie koeficientai gali būti artimi:

(10)     

(11)     

Vidutinė U0 vertė yra apie 15 dB, esant apatinei 9 dB ribai, atliekant visus matavimus, esant didesniems nei 15 dB slopinimams.

Pateikiama nuosekli procedūra, kad būtų galima apskaičiuoti prastovą dėl XPD sumažėjimo esant lietui.

5. Iškraipymas dėl sklidimo poveikio

Pagrindinė regėjimo linijos jungčių iškraipymo priežastis UHF ir SHF juostose yra amplitudės ir grupės vėlavimo priklausomybė nuo grynojo oro kelių kelių sąlygų.

Sklidimo kanalas dažniausiai modeliuojamas darant prielaidą, kad signalas eina keliais keliais arba spinduliais nuo siųstuvo iki imtuvo. Našumo prognozavimo metoduose naudojamas toks daugybinių spindulių modelis, integruojant įvairius kintamuosius, tokius kaip vėlavimas (laiko skirtumas tarp pirmojo gauto spindulio ir kitų) ir amplitudės pasiskirstymas kartu su tinkamu įrangos elementų modeliu, tokiu kaip moduliatoriai, ekvalaizeris, priekis Klaidų taisymo (FEC) schemos ir kt. [1] rekomenduojamas metodas prognozuoti klaidų veikimą yra parašo metodas.

Nutraukimo tikimybė čia apibrėžiama kaip tikimybė, kad BER yra didesnė už nurodytą ribą.

1 žingsnis: Apskaičiuokite vidutinį laiko atidėjimą pagal:

(12)                   

kur d yra kelio ilgis (km).

2 žingsnis: Apskaičiuokite kelių kelių aktyvumo parametrą η:

(13)  

3 žingsnis: Apskaičiuokite atrankos nutraukimo tikimybę iš:

(14)   

jeigu:

● Wx: parašo plotis (GHz)
● Bx: parašo gylis (dB)
● τr, x: atskaitos vėlavimas (ns), naudojamas parašui gauti, o x žymi arba minimalią fazę (M), arba ne minimalią fazę (NM).
● Jei yra tik normalizuotas sistemos parametras Kn, atrankinę išjungimo tikimybę (15) lygtyje galima apskaičiuoti:

(15)    

jeigu:
● T: sistemos perdavimo periodas (ns)
● Kn, x: normalizuotas sistemos parametras, x žymi arba minimalią fazę (M), arba ne minimalią fazę (NM).

6. Įvairovės metodai

Yra keletas būdų, kaip sušvelninti plokščio ir selektyvaus išblukimo padarinius, dauguma jų palengvina abu tuo pačiu metu. Tie patys metodai dažnai palengvina kryžminės poliarizacijos diskriminacijos sumažėjimą.Įvairovės metodai apima erdvės, kampo ir dažnio įvairovę. Erdvės įvairovė padeda kovoti su plokščiu išblukimu (pvz., Dėl spindulių plitimo nuostolių arba dėl atmosferos daugiakelio su trumpu santykiniu vėlavimu), taip pat su dažniu selektyviu blukimu, tuo tarpu dažnio įvairovė padeda kovoti tik su selektyviu dažnio išblukimu (pvz., Dėl paviršiaus kelių takų ir (arba atmosferos kelių takas).
Kai naudojama erdvės įvairovė, kampų įvairovė taip pat turėtų būti naudojama pakreipiant antenas skirtingais į viršų kampais. Kampų įvairovė gali būti naudojama situacijose, kai neįmanoma tinkamai pritaikyti erdvės, arba sumažinti bokšto aukštį.Visų šių metodų teikiamas patobulinimo laipsnis priklauso nuo to, kiek sistemos įvairovės šakose esantys signalai nėra tarpusavyje susiję.
Įvairovės pagerinimo koeficientą I, kad išnyks gylis, A, apibrėžia:I = p (A) / pd (A)

kur pd (A) - laiko procentinė dalis kombinuoto įvairovės signalo atšakoje, kurios išnykimo gylis yra didesnis nei A, o p (A) - neapsaugoto kelio procentinė dalis. Skaitmeninių sistemų įvairovės gerinimo koeficientas apibrėžiamas atsižvelgiant į tam tikros BER viršijimo trukmės santykį su įvairove ir be jos.

Galima apskaičiuoti pagerėjimą dėl šių įvairovės metodų:

● Kosmoso įvairovė.
● Dažnio įvairovė.
● Kampo įvairovė.
● Erdvė ir dažnio įvairovė (du imtuvai)
● Erdvė ir dažnio įvairovė (keturi imtuvai)
● Išsamius skaičiavimus galite rasti [1].

7. Viso prastovos prognozavimas
Bendra pralaidumo tikimybė, susijusi su prošvaisa, apskaičiuojama taip:

(16)       

● Pns: išjungimo tikimybė dėl neselektyvaus grynojo oro išblukimo (2 skyrius).

● Ps: nutraukimo tikimybė dėl selektyvaus išblukimo (5 skyrius)
● PXP: veikimo tikimybė dėl XPD skilimo gryname ore (4 skyrius).
● Pd: saugios sistemos veikimo tikimybė (6 skyrius).

Bendra nutekėjimo tikimybė dėl lietaus apskaičiuojama atsižvelgiant į didesnę iš Prain ir PXPR.

● „Prain“: išjungimo tikimybė dėl lietaus nykimo (3 skyrius).

● PXPR: veikimo tikimybė dėl XPD degradacijos, susijusios su lietumi (4 skyrius).

Prastovos dėl oro sąlygų yra paskirstytos daugiausia dėl eksploatacinių savybių ir dėl kritulių, daugiausia dėl prieinamumo.

8. Nuorodos

[1] ITU-R rekomendacija P.530-13 „Dauginimo duomenys ir prognozavimo metodai, reikalingi antžeminės regėjimo sistemos projektavimui“, ITU, Ženeva, Šveicarija, 2009 m.

Daugiau informacijos
Norėdami gauti daugiau informacijos apie mikrobangų planavimą, prašome Kontaktai

Palik žinutę 

Žinučių sąrašas