Коломицев М А

ІТС НТУУ КПП м Київ, просп Перемоги 37, 03056, Україна Тел: (8044) 2416897 Корсак В Ф

Центр «Укрчастотнагляд» м Київ, просп Перемоги, 15 км, 03179, Україна Тел: (8044) 4228113 Ліпатов А А

Військова частина А0375 м Київ, а / я 103,01015, Україна Тел 2806797

Анотація – Представлений метод визначення відсотка часу простою радіолінії, що знаходиться в зоні впливу кількох заважають радіостанцій Метод заснований на використанні рекомендованих ITU моделей статистичних залежностей замираний (послаблень) корисного і заважають сигналів Відмітна особливість методу застосування згортки статистик зазначених сигналів для визначення електромагнітної сумісності (ЕМС) радіоліній

I                                       Введення

Введенню в експлуатацію засобів радіозвязку передує трудомістка теоретична і експериментальна перевірка їх ЕМС з функціонуючими системами Невиконання вимог ЕМС призводить до погіршення якості звязку та забороні органів радіоконтролю на введення системи в експлуатацію Виконання з «запасом міцності» – до неефективного використання частотного ресурсу

Використовувані сьогодні алгоритми оцінки ЕМС засновані на визначенні допустимої потужності перешкоди по відношенню до теплового шуму приймача, а також до медіанної потужності сигналу без урахування його статистики володіють певною похибкою, що перешкоджає ефективному переиспользованию частот

Пропонована оцінка ЕМС за відсотком часу простою радіолінії за перешкод підвищує точність розрахунку ЕМС Це призводить до підвищення ефективності використання частотного ресурсу або до уточнення числа дійсно небезпечних заважають станцій

II                              Основна частина

Постановка завдання і алгоритм її вирішення

Потрібно визначити відсоток часу простою радіолінії p ^ Vo в умовах, коли на вхід приймальної

Рис 1 Радіолінії: основна і заважають Fig 1 Radio link: basic and interferences

системи надходять корисний сигнал і сигнал декількох заважають станцій (рис 1)

При цьому вважаємо, що апаратурна надійність радіоліній становить 100% і, що є відомими:

– потужності передавачів та діаграми спрямованості антен,

– координати станцій,

-Техніческіехарактерістікі приймальної системи

У цих умовах відсоток часу простою (коефіцієнт неготовності) радіолінії може бути визначений на основі спільного обліку наступних виразів для потужностей сигналу і перешкоди на вході приймальної системи Значення кожної з цих потужностей залежать від відповідного відсотка часу

Тут Цр%) – ослаблення відповідного сигналу, не перевищується в заданий відсоток часу, і визначається випадковими значеннями параметрів середовища поширення

Рішення поставленої задачі складається з 3-х етапів

Перший етап Розрахунок залежностей (статистик) потужностей корисного сигналу і сигналів кожної станції, що заважає на вході приймальної системи від відсотка часу

Даний розрахунок здійснюється відповідно до методики енергетичного розрахунку радіоліній по відомим параметрам джерел випромінювань, середовища поширення радіохвиль і АЧХ приймальної системи

Найбільш складними і трудомістким розділом цього етапу є визначення імовірнісних характеристик множника ослаблення Цр%) – статистики замираний Основою для розрахунку цих залежностей служать рекомендації ITU, наведені в табл 1

Таблиця 1 Облік рекомендацій ITU (так + немає -) Table 1 Accounting of ITU recommendations (yes + no -)

Вид ослаблення (завмирання)

№ річок ITU

Перешкода

Сигнал

до

50%

від

50%

до

50%

від

50%

У вільному просторі

Р 525

+

+

+

+

в газах

Р 676 та ін

+

+

+

+

Дифракційне

Р 526

+

+

+

+

в дощах

Р 837, 838, 530

+

Через інтерференції: – плоскі завмирання

Р530

+

– Частотно-селективні

F1093

+

+

– Зростання рівня

Р530

+

+

Через субрефракціі

Р453, 834,452

+

+

+

Атмосферно-волноводное рас

Р 452

+

пространение

Тропосферне розсіювання

Р 452

+

Відзначимо, що наведені рекомендації не завжди взаємно узгоджені Вони – різнорідні за переліком вихідних і розраховуються параметрів

Для підвищення ефективності використання цих рекомендацій розроблені відповідні алгоритми [1] Прикладом може бути алгоритм швидкого розрахунку статистичної залежності даного завмирання на основі рекомендацій ITU RP 453, 834 Спочатку по статистичної залежності градієнта рефракції визначається статистика зміни еквівалентного радіуса Землі Далі вона перфорується, і розраховується відповідна статистика прирощення ослаблення дифракції, яка відновлюється методами інтерполяції

Другим етапом є визначення залежності відсотка часу результуючого впливу всіх перешкод Реалізація цього

етапу здійснюється шляхом покрокової згортки статистик перешкод У даному випадку кпассіческое уявлення згортки:

перетвориться в вираз:

I

де– Відсотки часу статистики

перший перешкоди р ^ (р ^%) – потужність першої перешкоди

перевищуються, в перебігу відсотка часу р ^% ,

р ^% – відсоток часу, протягом якого значення потужності другий перешкоди перевищуватиме

У-К (р, »

Рис 2 Пояснення процедури визначення відсотка часу pf% статистики другий перешкоди

Fig 2 Time percentage definition for statistics of the second interference

Ha третьому етапі здійснюється згортка результуючої статистики перешкод і сигналу При цьому виявилося доцільним кпассіческое вираз:

5 / п

перетворити у вираз:

)

еквівалентне з виразом (1)

III                                   Висновок

Пропонований алгоритм оцінки ЕМС по відсотку часу простою радіолінії забезпечує більшу достовірність розрахунку завдяки систематизації рекомендацій ITU та застосуванні операції згортки ймовірностей розподілу рівнів сигналу і перешкод

Він дозволяє автоматизувати процедуру оцінки ЕМС, при використанні цифрових карт місцевості

Запропонований метод може бути використаний при оцінці ЕМС радіорелейних ліній, мереж бездротового широкосмугового доступу і деяких інших систем звязку

Даний алгоритм може становити вагому частину загального алгоритму частотного планування радіомереж [2]

IV                                      Література

[1] Використання ПС в процеа проектування мереж рад10-релейного звязку Л | патов А О, Коломицев М О / Збірник наукових праць № 1 ВНТІ НТУУ КПІ, 2003

[2] Kolomytsev М, Lipatov А, Lyagoskan А Method of frequency planning the radio-relay network with usage of GIS technologies

[3]     iTU RP 452, 453, 525, 526, 530, 676, 834, 837, 838,

F699, 1093

TIME PERCENTAGE OF AVAILABILITY DEFINITION FOR THE RADIO LINK

Kolomytsev M

Institute of telecommunication systems NTUU &quotKPI&quot Av Pobedy 37, Kiev, 03056

Korsak V F

Centre “Ukrchastotnaglyad”

Av Pobedy 15 km, Kiev, 03179 Lipatov A

Army dept A0375 Kiev, 01015, Ukraine

Ph: 2906797

Abstract – Proposed in this paper is the method for definition of radio-line downtime The proposal is based on ITU-R recommendations, use of digital terrain maps and convolution of statistical dependencies of signal and interferences

I                                          Introduction

Existing algorithms of EMC estimation provide certain error which leads to ineffective radio frequencies use

EMC algorithm suggested below takes into account statistical characteristics of useful signal and interferences, hence provides better result accuracy

II                                         Main part

Problem definition It is required to determine radio-line down-time p^% when useful signal and signal of several preventing stations (fig 1) are present on the input of receiver Proposed algorithm consist of 3 stages

The first stage Calculation of statistical characteristics of useful signal level and signal levels from each interfering station on the input of receiver The characteristics of fluctuation of propagation loses (it is main fluctuation factor) for different cases are describe in ITU-R recommendations (table 1)

It is necessary to take into account that ITU-R recommendations are not always mutually harmonized They have different lists of initial and considered parameters

The second stage is the definition of statistical characteristics of total interference level from all (N) interfering stations   At            this         stage       it is implemented a step-by-step

convolution of probability distribution function (PDF) of signal level for all interfering stations One step of convolution (1) is illustrated by fig 2

Convolution of useful signal level PDF and total interference level PDF (2) is done at third stage

III                                        Conclusion

The suggested algorithm of estimation of time percentage of a radio link degradation:

–        Provides the big reliability of calculation

–        Allows to automate procedure of EMC estimation

–        Can be an essential part of radio network frequency planning

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2006р