Решение Государственной комиссии по радиочастотам при Мининформсвязи РФ от 24 октября 2005 г. N 05-09-03-001 "О рассмотрении "Методики расчета электромагнитной совместимости радиорелейных линий прямой видимости, радиоэлектронных средств беспроводного радиодоступа и систем сухопутной подвижной службы с наземными радиоэлектронными средствами гражданского назначения в полосах частот совместного использования"

Решение Государственной комиссии по радиочастотам при Мининформсвязи РФ
от 24 октября 2005 г. N 05-09-03-001
"О рассмотрении "Методики расчета электромагнитной совместимости радиорелейных линий прямой видимости, радиоэлектронных средств беспроводного радиодоступа и систем сухопутной подвижной службы с наземными радиоэлектронными средствами гражданского назначения в полосах частот совместного использования"


Заслушав сообщение ФГУП "Научно-исследовательский институт радио" ("НИИР") о разработке "Методики расчета электромагнитной совместимости радиорелейных линий прямой видимости, радиоэлектронных средств беспроводного радиодоступа и систем сухопутной подвижной службы с наземными радиоэлектронными средствами гражданского назначения в полосах частот совместного использования", ГКРЧ отмечает.

В соответствии с Комплексной программой работ по исследованию вопросов использования радиочастотного спектра, одобренной решением ГКРЧ от 04.04.2005 N 05-05-03-001 ФГУП "НИИР" разработана "Методика расчета электромагнитной совместимости радиорелейных линий прямой видимости, радиоэлектронных средств беспроводного радиодоступа и систем сухопутной подвижной службы с наземными радиоэлектронными средствами гражданского назначения в полосах частот совместного использования", которая должна стать составной частью единой методической базы, создаваемой в рамках общей государственной автоматизированной системы управления радиочастотным спектром.

Признавая необходимость получения сопоставимых результатов при решении задач электромагнитной совместимости (ЭМС) радиоэлектронных средств (РЭС) гражданского назначения, ГКРЧ решила:

1. Утвердить разработанную ФГУП "НИИР" "Методику расчета электромагнитной совместимости радиорелейных линий прямой видимости, радиоэлектронных средств беспроводного радиодоступа и систем сухопутной подвижной службы с наземными радиоэлектронными средствами гражданского назначения в полосах частот совместного использования".

2. Рекомендовать заинтересованным гражданам Российской Федерации и российским юридическим лицам применение указанной в пункте 1 настоящего решения Методики при решении задач по обеспечению ЭМС РЭС гражданского назначения.


Методика
расчета электромагнитной совместимости между радиоэлектронными средствами сетей беспроводного доступа и земными станциями фиксированной спутниковой службы гражданского применения в полосе частот 3400-4200 МГц


Перечень сокращений, условных обозначений, символов


АС

-

Абонентская станция

АЧХ

-

Амплитудно-частотная характеристика

БС

-

Базовая станция

ДН

-

Диаграмма направленности

ЗС

-

Земная станция

МСЭ-Р5

-

Международный Союз электросвязи, сектор радиосвязи

МШУ

-

Малошумящий усилитель

РЭС

-

Радиоэлектронное средство

ТТХ

-

Тактико-технические характеристики

УВЧ

-

Усилитель высокой частоты

ФАПЧ

-

Фазовая автоматическая подстройка частоты

ФС

-

Фиксированная служба

ФСС

-

Фиксированная спутниковая служба

ЭИИМ

-

Эквивалентная изотропно излучаемая мощность

ЭМС

-

Электромагнитная совместимость


Введение


Оценка ЭМС радиоэлектронных средств является неотъемлемой частью процесса согласования условий совместной работы РЭС. Общая методология оценки ЭМС хорошо известна и широко используется [5, 14]. Вместе с тем, специфика РЭС различных радиослужб обуславливает необходимость внесения в общую методологию некоторых изменений и дополнений. Это может касаться перечня исходных данных взаимодействующих РЭС, моделей распространения радиосигналов, критериев обеспечения ЭМС, а также особенностей учета методов уменьшения помех.

Настоящая методика предназначена для проведения расчетов электромагнитной совместимости между земными станциями фиксированной спутниковой службы (линия космос-земля) в полосе радиочастот 3400-4200 МГц и РЭС беспроводного доступа в полосе частот 3400-3600 МГц.

Методика также содержит ряд рекомендаций по выбору значений некоторых технических характеристик (описание ДН антенн, АЧХ входных трактов и т.д.), по которым может отсутствовать информация в заявочных или разрешительных документах.

Основу методики составили действующие Рекомендации МСЭ-Р, стандарты и спецификации наземного и спутникового оборудования, материалы НИР "Совместимость 3,5", а также методологии, утвержденные радиочастотными органами Российской Федерации [14].


1. Общая постановка задачи и перечень исходных данных


При решении задач ЭМС между ЗС ФСС (космос-земля) и РЭС сети беспроводного доступа, функционирующими в общих полосах частот 3400-3600 МГц, наиболее критичными направлениями создания помех являются следующие:

- базовая (БС) станция сети беспроводного доступа на ЗС ФСС;

- одна или несколько абонентских станций (АС) сети беспроводного доступа на ЗС ФСС.

Помехи со стороны передатчиков фиксированной спутниковой службы, размещенных на космических аппаратах, оказываются приемлемыми. Это обеспечивается наложением ограничений на плотность потока мощности, создаваемой у поверхности Земли. Поэтому в данной методике помехи в направлении РЭС беспроводного доступа не рассматриваются.

Типовой помеховый сценарий между РЭС беспроводного доступа и ЗС ФСС предполагает наличие базовой станции с всенаправленной или секторной антенной, абонентских станций, размещенных в произвольных точках зоны обслуживания сети, с направленными антеннами, строго ориентированными на свои базовые станции, и собственно земной станции, работающей с КА на геостационарной орбите (см. Рис. 1.1).


РИС. 1.1 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Условие ЭМС между сетью беспроводного доступа и ЗС ФСС считается выполненным, если будет одновременно обеспечена электромагнитная совместимость каждой станции сети беспроводного доступа, рассматриваемой как потенциальный источник помех, и земной станции, рассматриваемой как приемник помех. Таким образом, задача оценки ЭМС может быть сведена к последовательному рассмотрению дуэльных помеховых вариантов взаимодействия каждой, действующей наземной станции сети беспроводного доступа и земной станции фиксированной спутниковой связи.

В ходе проведения оценки ЭМС дуэльных помеховых вариантов следует учитывать, что помимо основных и побочных каналов проникновения мешающих сигналов на вход приемника ЗС ФСС, в ряде случае достаточно опасным является эффект блокировки элементов высокочастотного тракта. Это связано, главным образом, с тем, что современные малошумящие усилители ЗС ФСС имеют достаточно широкую полосу пропускания, которая составляет 1100-1500 МГц [1-4].

Перечень тактико-технических характеристик, необходимых для решения задач ЭМС, в полном объеме находится в следующих заявочных и разрешительных документах:

- Решение ГКРЧ и прилагаемые карточки по форме N 1 ГКРЧ;

- Заявка на частотные назначения по формам N 1-РС и 1-ЗС;

- Разрешение ФГУП "Главный радиочастотный центр" на использование частот.

Для выполнения вычислений по настоящей методике необходимы исходных данные о параметрах и ТТХ РЭС беспроводного доступа и ЗС ФСС в объеме табл. 1.1. и табл. 1.2.


Таблица 1.1


Первичный перечень технических параметров земных станций ФСС


Наименование группы параметров

Наименование параметра

Обозначение параметра

Единицы измерения параметра

Документ, в котором содержатся сведения о параметре

Общие исходные данные

Географические координаты места установки:



Форма N 1-ЗС,
Разрешение ФГУП "ГРЧЦ"

Широта

Тета_зс

Градусы, доли градусов

Долгота

ламбда_зс

Азимут направления главной оси ДН антенны ЗС

Az_зс

Градусы

Угол места направления главной оси ДН антенны ЗС

бета_зс

Градусы

Рабочая частота

f_зс

МГц

Разрешение ФГУП "ГРЧЦ"

Высота подъема фазового центра антенны над поверхностью Земли

h_зс

м

Форма N 1-ЗС,
Разрешение ФГУП "ГРЧЦ"

Параметры приемника ЗС

Тип модуляции


BPSK

QPSK

8 PSK

16 QAM

Решение ГКРЧ, карточки по форме N 1 ГКРЧ

Скорость передачи данных

R_инф

кбит/с

Скорость кодирования

k


Эквивалентная шумовая температура

T_ш

К

Пороговая чувствительность

P_пор

дБВт

Реальная чувствительность

Р_реал

дБВт

Максимальный уровень сигнала на входе МШУ (по блокировке)

Р_блок

дБВт


Параметры антенны

Диаметр антенны

D_зс

м

Решение ГКРЧ, карточки по форме N 1 ГКРЧ,

Форма N 1-ЗС,
Разрешение ФГУП "ГРЧЦ"

Потери фидера

эта_зс

дБ

Описание диаграммы направленности антенны ЗС

G_зс(фи)

дБ

Требования к качеству передачи информации

Допустимое увеличение эквивалентной шумовой температуры

Дельта Т

%

Решение ГКРЧ, карточки по форме N 1 ГКРЧ


Таблица 1.2


Первичный перечень технических параметров РЭС беспроводного доступа


Наименование группы параметров

Наименование параметра

Обозначение параметра

Единицы измерения параметра

Документ, в котором содержатся сведения о параметре

Общие сведения

Географические координаты места установки:



Форма N 1-РС,
Разрешение ФГУП "ГРЧЦ"

Широта

Тета_рэс

Градусы, доли градусов

Долгота

ламбда_рэс

Азимут направления главной оси ДН антенны РЭС беспроводного доступа (для абонентских станций)

Az_рэс

Градусы

Угол места направления главной оси ДН антенны РЭС беспроводного доступа (для абонентских станций)

бета_рэс

Градусы

Рабочая частота

f_рэс

МГц

Разрешение ФГУП "ГРЧЦ"

Высота подъема фазового центра антенны над поверхностью Земли

H_рэс

м

Форма N 1-РС,
Разрешение ФГУП "ГРЧЦ"

Параметры передатчика

Шаг сетки

Дельта f

МГц

Решение ГКРЧ, карточки по форме N 1 ГКРЧ

Дуплексный разнос


МГц

Максимальная мощность излучения передатчика на канал

P_o max

дБВт

Минимальная мощность излучения передатчика на канал

P_o min

дБВт

Количество одновременно работающих каналов

n


Ширина полосы излучения



на уровне -3 дБ

B_помеха(-3dB)

кГц

на уровне -30 дБ

B_помеха(-30dB)

кГц

на уровне -60 дБ

B_помеха(-60dB)

кГц

Относительный уровень побочных излучений

P_побоч

дБ

Параметры антенны

Коэффициент усиления антенны

G_рэс макс

дБ

Решение ГКРЧ, карточки по форме N 1 ГКРЧ,

Форма N 1-РС,
Разрешение ФГУП "ГРЧЦ"

Потери фидера

эта_рэс

дБ/м

Описание диаграммы направленности антенны РЭС беспроводного доступа

G_рэс(фи)

дБ


2. Условия обеспечения электромагнитной совместимости и порядок расчета


В процессе решения задач обеспечения электромагнитной совместимости РЭС ключевым моментом является правильный выбор необходимого критерия. В большинстве случаев под критерием обеспечения ЭМС понимается комплексное правило, выполнение которого обеспечивает требуемое качество функционирования взаимодействующих РЭС в условиях воздействия непреднамеренных помех.

Применительно к задаче совмещения ЗС ФСС и РЭС беспроводного доступа в полосе частот 3400-4200 МГц, критерий обеспечения ЭМС может быть упрощенным. Это обусловлено односторонним воздействием помех только со стороны РЭС беспроводного доступа на ЗС ФСС. С учетом эффекта блокировки, правило обеспечения ЭМС между i-ой станцией беспроводного доступа и ЗС ФСС можно записать следующим образом:


     /
     |I         "= I          в ллюбо# участке полосы частот 3400-4200 МГц
     | доп_блок     ож_блок i
    <
     |I    "= I               в полосе основного или побочного каналов приема
     | доп     ож i
     \

где:


     I           - допустимая мощность помехи по основному или побочному
      доп          каналам приема на входе приемника ЗС ФСС;
     I           - ожидаемая мощность помехи, создаваемая i-ой РЭС  сети
      ож i         беспроводного доступа,  по  основному  или  побочному
                   каналам приема на входе приемника ЗС ФСС;
     I           - допустимая мощность помехи по блокированию  элементов
      доп_блок     приемного ВЧ тракта ЗС ФСС;
     I           - ожидаемая мощность помехи, создаваемая i-ой РЭС  сети
      ож_блок i    беспроводного  доступа,  по  блокированию   элементов
                   приемного ВЧ тракта ЗС ФСС.

Алгоритм проведения расчетов, реализующий принятые выше условия обеспечения ЭМС, приведен на Рис. 2.1.


РИС. 2.1 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

На первых этапах задаются ТТХ и технические параметры ЗС ФСС, выполняется их обработка и рассчитываются допустимые уровни помех на входе приемника земной станции и на входе элементов его ВЧ тракта. Затем для каждой станции сети беспроводного доступа задаются технические характеристики, рассчитываются величины ожидаемых помех на входе демодулятора и МШУ ЗС ФСС и сравнивают их с допустимыми значениями. Если ожидаемые уровни помех, создаваемые станциями сети беспроводного доступа не превышают допустимые значения, то принимается решение о выполнении условий ЭМС ЗС ФСС и сети беспроводного доступа в целом. Если хотя бы для одной станции беспроводного доступа указанные условия не выполняются, то делается вывод о невыполнении условий ЭМС.

Более детальное рассмотрение каждого этапа алгоритма представлено в последующих разделах.


3. Обработка исходных данных


В данном разделе приводятся математические соотношения и модели, которые рекомендуется использовать в ходе обработки первичных исходных данных по ЗС ФСС и РЭС сети беспроводного доступа, а также расчета некоторых дополнительных параметров. Условно они могут быть разделены на три группы:

- соотношения для расчетов общих параметров;

- соотношения для обработки исходных данных ЗС ФСС;

- соотношения для обработки исходных данных РЭС сети беспроводного доступа.


3.1. Математические соотношения для расчета общих параметров


1. Расстояние между мешающим и затронутым РЭС (d).


Данный параметр может быть найден на основе географических координат РЭС:


     d(км) = 111,2 х Пси(градусы),

где:


     Пси(градусы) = arccos{sin(Тета  ) sin(Тета   ) + cos(Тета  ) cos(Тета   ) cos(ламбда   - Ламбда   )}.
                                   ЗС          РЭС            ЗС          РЭС            ЗС         РЭС

В ряде случаев требуется знание длины трассы прохождения мешающего сигнала (d_пом). Выражение для данного параметра при условии прямой видимости имеет следующий вид:


                                  2              2
     d    =  кв.корень ((R  + h  )  + (R  + h   )  - 2(R  + h  )(R  + h   ) cos(Пси))
      пом                 З    ЗC       З    PЗC        З    ЗC   З    PЗC

где:


     R  - радиус Земли, равный 6370 км.
      З


2. Азимут и угол места между затронутыми РЭС


Азимут от ЗС ФСС в направлении на станцию сети беспроводного доступа Аz_ЗС-РЭС может быть вычислен по следующему выражению:


                        /
                        |Az,               для ламбда    " ламбда
     Az       (град) = <                             РЭС         ЗС
       ЗС-РЭС           |360 - Az,          в противном случае
                        \

где:


                  sin(Тета   ) - sin(Тета  ) cos(Пси)
                          PЭC            3C
     Az = arccos (-----------------------------------)
                          cos(Тета  ) sin(Пси)
                                  ЗС

Выражение для угла места в направлении на мешающую станцию сети беспроводного доступа бета_зс-рэс имеет следующий вид:


                         /
                         |       h    - h
                         |        РЭС    ЗС
                         |arcsin(----------) при условии прямой видимости
     бета      (град) = "          d
         ЗС-РЭС          |          пом
                         |
                         |0                  в противном случае
                         \

Азимут и угол места в обратном направлении, т.е. от РЭС сети беспроводного доступа на ЗС ФСС, рассчитываются следующим образом:


                        /
                        |Az       + 180    если Az       "= 180
                        |  ЗС-РЭС                 ЗС-РЭС
     Az       (град) = "
       РЭС-ЗС           |Az       -180     если Az       " 180
                        |  ЗС-РЭС                 ЗС-РЭС
                        \

                         бета       = -бета
                             рэс-pc        зс-рэс

3. Частотная расстройка (Дельта_F).


Расстройка между номиналами частот радиосигналов взаимодействующих РЭС определяется следующим выражением:


     Дельта F = |f   - f   |
                  3C    РЭС

3.2. Математические соотношения для обработки исходных данных ЗС ФСС


1. Диаграмма направленности (ДН) антенн ЗС ФСС.


Для описания внеосевого усиления приемных антенн ЗС ФСС могут быть использовать# Рекомендации МСЭ-Р S.580 и S.465 [6, 7], а также непосредственные описания форм ДН, представленные разработчиками или соответствующими операторами.

При отсутствии указанной информации рекомендуется использовать следующую единую эталонную ДН [15]:


               D
     a) для ------ "= 100
            ламбда

                            -3     D       2
     G(фи) = G    - 2,5 х 10   (------- фи)          при 0 " фи " фи
              max               ламбда                              m

     G(фи) = G                                       при фи  <= фи < фи
              1                                            m           r

     G(фи) = 32 - 25 lg фи                           при фи  <= фи < 48°
                                                           r

     G(фи) = -10                                     при 48° <= фи <= 180°

где:


     D:      диаметр антенны
     ламбда: длина волны

                                                           D
     G1: усиление первого бокового лепестка = 2 + 15 log(------)
                                                         ламбда

           20 ламбда
     фи  = --------- кв.корень (G    - G ) (градусы);
       m       D                 max    1

                    D    0,6
     фи  = 15,85 (------)    (градусы);
       r          ламбда

               D
     b) для ------ " 100
            ламбда

                            -3     D       2
     G(фи) = G    - 2,5 х 10   (------- фи)          при 0 " фи " фи
              max               ламбда                              m

     G(фи) = G                                       при фи  <= фи < фи
              1                                            m           r

                           D                                 ламбда
     G(фи) = 52 - 10 lg ------ - 25 lg фи            при 100 ------ "= фи " 48°
                        ламбда                                 D

                           D
     G(фи) = 10 - 10 lg ------                       при 48° "= фи "=180°
                        ламбда

Указанные диаграммы направленности могут быть изменены для обеспечения более точного соответствия реальной диаграмме направленности.


                                        D
     В тех случаях, когда не известно ------,  его  можно  вывести   из
                                     ламбда
выражения:

              D
     20 lg ------ ~ G    - 7.7,
           ламбда    max

где:


     G    - выраженное в дБ усиление главного лепестка антенны.
      max

2. Внеосевой угол в направлении на источник помех (фи).


В общем случае искомый угол отклонения функционально зависит от высот подъема антенн взаимодействующих РЭС, величины трассы распространения мешающего сигнала d_пом, а также направления излучения ЗС по углам места и азимута (см. рис. 3.1).


РИС. 3.1 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Выражение для внеосевого угла фи имеет следующий вид [12]:


     фи = arccos[cos(бета      ) cos(бета  ) cos(Az       - Az  ) + sin(бета      ) sin(бета  )],
                         ЗC_PЭC          ЗC        ЗC_PЭC     ЗC            ЗC_PЭC          ЗC

где:


     бета        - угол места в направлении на  РЭС  сети  беспроводного
         ЗС_РЭС    доступа;
     Az          - азимут  от  ЗС  ФСС  в  направлении   на   РЭС   сети
       ЗС_РЭС      беспроводного доступа;
     бета        - угол места основной оси ДН антенны ЗС;
         ЗС
     Az          - азимут основной оси ДН антенны ЗС.
       ЗС

3. Полоса пропускания демодулятора (описание амплитудно-частотной характеристики).


Требования к амплитудно-частотной характеристике фильтра демодулятора для двоичной фазовой манипуляции изложены в [1-4]. Путем несложных обобщений сформированы аналогичные требования к АЧХ демодуляторов, настроенных на прием радиосигналов с различными типами модуляции. Требования в виде трафарета допустимых значений АЧХ приведены в Табл. 3.1 и на Рис. 3.1


Таблица 3.1


Точка

Амп.(дБ)

Нормированная частота, (Гц)

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

+0,25

-0,25

+0,25

-0,25

+0,25

-1,00

-0,50

-2,00

-4,00

-9,00

-12,00

-35,00

-40,00

0,0

0,0

0,30R_c

0,30R_c

0,40R_c

0,40R_c

0,45R_c

0,50R_c

0,50R_c

0,60R_c

0,60R_c

1,00R_c

1,10R_c


РИС. 3.1 Ч. 2 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Выражение для символьной скорости передачи R_с имеет следующий вид:


          R
           инф
     R  = ----,
      с    mk


где:


     m - Коэффициент, зависящий от числа фаз ФМ сигнала:
         m = 1 для BPSK,
         m = 2 для QPSK,
         m = 3 для 8 PSK,
         m = 4 для 16 QAM.

3.3. Математические соотношения для обработки исходных данных РЭС сети беспроводного доступа


1. ЭИИМ в направлении на ЗС (ЭИИМ(Тета))


Выражение для ЭИИМ в направлении на ЗС имеет следующий вид:


     ЭИИМ(Тета) = P  + 10 log(n) - эта    + G    (Тета),
                   o                  РЭС    РЭС

где:


     P    - максимальная мощность передатчика на канал;
      o
     n    - количество одновременно работающих каналов;
     Тета - Внеосевой угол в направлении на затрагиваемую ЗС ФСС.

2. Диаграммы направленности антенн для станций беспроводного доступа


При отсутствии конкретной информации о ДН антенн станций беспроводного доступа рекомендуется использовать следующие эталонные ДН.

Согласно Рекомендации МСЭ-Р F.699 [9], диаграмма направленности антенны с коэффициентом усиления более 32 дБ, для абонентских станций беспроводного доступа описывается следующими выражениями:


     G   (Тета) =
      РЭС

                                      -3                2
                     = G    - 2.5 х 10   (D Тета/ламбда)        для 0° < Тета < альфа
                        max                                                          m

                     = G                                        для альфа  <= тета < 100 ламбда/D
                        1                                                m

                     =  52 - 10 log (D/ламбда) - 25 log Тета    для 100 ламбда/D <= Тета < 48°

                     = 10 - 10 log (D/ламбда)                   для 48° <= Тета <= 180°

где:


                                           1/2
           альфа  = 20(ламбда/D) (G    - G )
                m                  max    1

           G  = 2 + 15 log (D/ламбда)
            1

Диаграммы направленности антенн с коэффициентом менее 32 дБ для абонентских станций беспроводного доступа описываются следующим выражением (Рекомендация МСЭ-Р F.1336) [8]:


                   /
                   |              2
                   |         Тета
                   |G  - 12 (----)                      for    0        "= Тета " 1.08 фи
                   | 0       фи                                                          3
                   |           3
                   |
                   |G  - 14                             for    1.08 фи  "= Тета " фи
     G   (Тета) = "  0                                                3             1
      РЭС          |
                   |                  Тета
                   |G  - 14 - 32 log (----)             for    фи       "= Тета " фи
                   | 0                 фи                        1                  2
                   |                     1
                   |
                   |-8                                  for    фи       "= Тета  "= 180°
                   \                                             2

где:


                                -0.1 G
                                      0
     фи  = кв.корень (27000 х 10       )      градусы
       3

     фи  = 1.9 фи   градусы
       1         3

                   (G  - 6)/32
                     0
     фи  = фи  х 10            градусы
       2     1

Ненаправленные диаграммы направленности антенн базовых станций в вертикальной плоскости описываются следующим выражением (Рекомендация МСЭ-Р F.1336) [9]:


     G    (Тета) = max[G (Тета), G (Тета)]
      РЭС               1         2

                         Тета  2
     G (Тета) = G  - 12 (-----)
      1          0       Тета
                             3

                                        |Тета|  -1.5
     G (Тета) = G  - 12 + 10 log [(max {------})    + k]
      2          0                      Тета
                                            3

где:


                       -0.1 G
                             0
     Тета  = 107.6 х 10
         3

Эталонные ДН для секторных антенн диапазона 3.5 ГГц в настоящее время еще не разработаны. В расчетах следует руководствоваться описанием ДН конкретных типов антенн, приведенных в спецификациях.


3. Внеосевой угол в направлении на затрагиваемую ЗС ФСС (Тета).


Порядок расчета внеосевого угла от абонентской станции на ЗС ФСС аналогичен расчету внеосевого угла на источник помех (фи).

Для базовых станций с ненаправленными антеннами в первом приближении угол Тета можно считать равным нулю для всех возможных вариантов размещения ЗС ФСС.

Таким образом, выражение для внеосевого угла Тета имеет следующий вид:


             /
             |arccos(cos(бета      ) cos(бета   ) cos(Az       - Az   ) + sin(бета      ) sin(бета   )) для АС;
             |               РЭС_ЗС          РЭС        РЭС_ЗС     РЭС            РЭС_ЗС          РЭС
     Тета = "                                                                                                  ,
             |0                                                                                         для БС.
             \

где:


     бета       - угол  места  от  РЭС  сети  беспроводного    доступа в
         РЭС_ЗС   направлении на ЗС;
     Az         - азимут от РЭС сети беспроводного доступа в направлении
       РЭС_ЗС     на ЗС;
     бета       - угол  места  основной  оси   ДН   антенны   РЭС   сети
         РЭС      беспроводного доступа;
     Az         - азимут основной оси ДН антенны РЭС сети  беспроводного
       РЭС        доступа.

Таким образом, используя представленные выше математические соотношения можно рассчитать перечень базовых технических параметров (см. Табл. 3.2), которые необходимы для выполнения оценки ЭМС.


Табл. 3.2


Базовый перечень технических характеристик ЗС ФСС и РЭС беспроводного доступа


Наименование группы параметров

Наименование параметра

Обозначение параметра

Единицы измерения параметра

Общие исходные данные

Расстояние между взаимодействующими РЭС

d

км

Частотная расстройка

Дельта F

МГц

Дополнительное затухание мешающего сигнала, обусловленное применением методов уменьшения помех

Дельта Z

дБ

Параметры приемника ЗС

Полоса пропускания демодулятора

H(f)


По уровню -3 дБ

B_демод(-3dB)

кГц

По уровню -30 дБ

B_демод (-30dB)

кГц

По уровню -60 дБ

B_демод (-60dB)

кГц

Эквивалентная шумовая температура

T_ш

°К

Максимальный уровень сигнала на входе МШУ (по блокированию)

Р_МШУ

дБВт

Внеосевое усиление ДН антенны ЗС ФСС в направлении на источник помех

G(фи)

дБ

Высота подъема фазового центра антенны над поверхностью Земли

h_зс

м

Потери фидера

эта_зс

дБ

Параметры РЭС беспроводного доступа

ЭИИМ в направлении на ЗС

ЭИИМ(Тета)

дБВт

Шаг сетки

Дельта f

МГц

Ширина полосы излучения

P(f) 

кГц

По уровню -3 дБ

B_помеха(-3dB)

кГц

По уровню -30 дБ

B_помеха (-30dB)

кГц

По уровню -60 дБ

B_помеха (-60dB)

кГц

Относительный уровень побочных излучений

P_побоч

дБ

Высота подъема фазового центра антенны над поверхностью Земли

h_рэс

м


4. Расчет ожидаемой мощности помехи


4.1. Уравнения мощности помехи


Расчет реально создаваемых уровней помех осуществляется на основе уравнения радиолинии, устанавливающего взаимосвязь энергетических, частотных и пространственных параметров РЭС полезного сигнала (рецептора радиопомех) и мешающих сигналов (источников непреднамеренных помех). Поскольку основу оценки ЭМС составляет последовательный анализ так называемых "дуэльной" ситуаций, в качестве приемника полезного сигнала рассматривается ЗС ФСС, а источника помех - РЭС беспроводного доступа. Ниже приводятся уравнения мощности ожидаемых помех в полосе демодулятора и в элементах высокочастотного тракта приемника ЗС ФСС.


Уравнение мощности ожидаемой помехи в полосе демодулятора ЗС ФСС


     I   = ЭИИМ(Тета) + G  (фи) - эта   + OCR(Дельта F) - L(d,h  ,h   ,р) - Дельта Z - L
      ож                 ЗС          ЗС                        ЗС  РЭС                  пол

где:


     OCR(Дельта F)     - коэффициент       ослабления        воздействия
                         непреднамеренной  помехи  за  счет   частотного
                         разноса и несовпадения ширины полосы  приемника
                         и мешающего радиосигнала;
     L(d,h  ,h   , р)  - потери при распространении мешающего сигнала;
          ЗС  РЭС
     L                 - ослабление  воздействия  радиопомехи  за   счет
      пол                несовпадения поляризации;
     Дельта Z          - ослабление  радиопомехи  за   счет   применения
                         методов уменьшения помех.

Уравнение мощности ожидаемой мощности помехи в полосе МШУ ЗС ФСС


     I        = ЭИИМ(Тета) + G  (фи) - L(d,h  ,h   ,р) - Дельта Z - L
      ож_блок                 ЗС            ЗС  РЭС                  пол

В соответствии с ГОСТ В 25838-83, в случае совпадения главных лепестков ДН антенн ЗС ФСС и РЭС сети беспроводного доступа значение коэффициента поляризационной развязки L_пол составляет 3 дБ при использовании круговой поляризации ЗС ФСС и линейной поляризации РЭС сети беспроводного доступа. В противном случае L_пол = 0 дБ.

Математические соотношения для расчета коэффициентов OCR (Дельта F) и L(d,h_ЗС,h_РЭС,р) приведены в последующих разделах.


4.2. Расчет коэффициента частотной коррекции OCR(Дельта F)


Точное выражение для коэффициента ослабления воздействия непреднамеренной помехи за счет частотного разноса и несовпадения ширины полосы приемника и мешающего радиосигнала приводится в Рекомендации МСЭ-Р SM.337-4 и имеет следующий вид:


                             + беконечность                       2
                                   интеграл P(f) |H(f + Дельта F)|  df
                             - беконечность
     OCR(Дельта F) = -10 log -----------------------------------------
                                  + беконечность
                                        интеграл P(f) df
                                  - беконечность

где:


     P(f)     - спектральная плотность мощности мешающего сигнала
                (Вт/Гц);
     H(f)     - эквивалентная амплитудно-частотная характеристика по  ПЧ
                приемника, испытывающего помеху;
     Дельта F - частотный разнос между приемником, испытывающим помеху и
                мешающим передатчиком.

4.3. Расчет затухания мешающего радиосигнала на трассе распространения


Одним из наиболее важных аспектов в ходе решения задач ЭМС является выбор модели распространения радиосигналов, на основании которой рассчитывается коэффициент ослабления мешающего сигнала L(d,h_ЗС,h_РЭС,р). Анализ известных моделей распространения показал, что наиболее подходящей на сегодняшний день является модель, описанная в Рекомендации МСЭ-Р 452-6 [11]. Некоторые специфические исходные данные, необходимые для выполнения расчетов, характерные для территории и климатических условий Российской Федерации, подробно изложены в [14]. Основываясь на указанных источниках, а также особенностях диапазона частот 3,5 ГГц, для задач ЭМС между ЗС ФСС и РЭС сетей беспроводного доступа разработан следующий порядок расчета коэффициента ослабления L(d,h_ЗС,h_РЭС,p).


1. Расчет просвета, соответствующего полю свободного пространства, H_0:


                     1
     H  = кв.корень (-  R ламбда k(1 - k)),
      0              3

где:


     ламбда - Длина волны, м;
     d      - Расстояние между источников помех и  полезным  приемником,
      км      км;
     k      - Относительная координата точки с минимальным просветом.

2. Расчет реального просвета H:


           2      2
     H = (d    - d      ) k (1 - k)/(2R )
            км     пр км               э

где:


     d      - расстояние прямой видимости для гладкой сферической земной
      пр км   поверхности, км;
     R      - медианное значение эффективного радиуса Земли.
      э

Значение эффективного радиуса земли зависит от климатического района. Его медианные величины для различных регионов России приведены в таблице.


Значения R_э для наихудшего месяца


N

Климатический район

R_э, км

1.

Северо-запад и запад Европейской территории России (Кольский п-ов, Карелия, Коми, Архангельская обл.)

8930

2.

Центральные области Европейской территории России

9300

3.

Юго-Запад Европейской территории России (Курская обл., Воронежская обл.)

8930

4.

Степные районы Поволжья, Дона, Краснодарского и Ставропольского краев)

8500

5.

Оренбургская обл., и прилегающие районы Юго-Востока Европейской территории России

7870

6.

Районы Прикаспийской низменности

10900

7.

Степная полоса Южной Сибири

8200

8.

Средняя полоса Западно-Сибирской низменности

9300

9.

Восточная Сибирь (Якутия, Красноярский край)

8200

10.

Приамурье, Приморье, Сахалин

9800

11.

Субарктический пояс Сибири

8200

12.

Черноморское побережье Кавказа

9300


3. Выбор модели распространения.


Выбор модели распространения основан на сравнении реального просвета H и просвета, соответствующего свободному распространению.


      /
      |H "= H     модель свободного распространения
     "       0
      |H " H      дифракционная модель
      \     0

4. Расчет затухания мешающего радиосигнала для модели свободного распространения.


Выражение для расчета имеет следующий вид:


     L(d,h  ,h   ,р) = 92.5 + 20 log f  (ГГц) + 20 log d(км) + E (p) + A    + A    ,
          ЗС  РЭС                     ЗС                        s       h      h
                                                                         зс     рэс

где:


 E  (p)      - коэффициент,  учитывающий  многолучевое   распространение
  s            радиосигнала, значение которого не превышается более  чем
               р % времени, дБ;
 A   , A     - коэффициент, учитывающий дополнительные  затухания  из-за
  h     h      различных    подстилающих    поверхностей       на трассе
   зс    рэс   распространения, дБ;
 р           - процент времени, который может изменяться в пределах от 0
               до 50.

                       -d(км)/10
     E (p) = 2.6 (1 - e         ) log (p/50).
      s

Коэффициенты A_h_зс и A_h_рэс, учитывающие дополнительные затухания из-за различных подстилающих поверхностей на трассе распространения, рассчитываются как функция от высоты подъема ЗС и РЭС соответственно:


                   -d
                     k              h
     A  = 10.25 х e    (1 - tanh [6 -- - 0.625)]) - 0.33,
      h                             h
                                   a


Типовые значения параметров d_k и h_а приведены в табл. 3.3.


Табл. 3.3


Типовые значения параметров d_k и h_а


Категория местности

Типовая высота препятствий, h_а, (м)

Типовое расстояние между препятствиями, d_k (км)

Открытая местность с отдельно стоящими деревьями или домами

4

0.1

Пригород, мелкий город

9

0.025

Пригород с высокой плотностью застройки

12

0.02

Город

20

0.02

Город с высокой плотность# застройки

25

0.02


5. Расчет затухания мешающего радиосигнала для дифракционной модели распространения.


Выражение для расчета имеет следующий вид:


     L(d,h  ,h   ,р) = 92.5 + 20 log f(ГГц) + 20 log d(км) + L (p) + E  (p) + A    + A    ,
          ЗС  РЭС                                             d       sd       h      h
                                                                                зс     рэс

                        -(d   + d  )/10
                           lt    lr           p
     E  (p) =  2.6(1 - e               ) log (--),
      sd                                      50

где:


     L (p) - коэффициент,   учитывающий   дифракционные       потери при
      d      распространение#  радиосигнала,   значение      которого не
             превышается более чем р % времени, дБ;
     d     - расстояние от  РЭС  сети  беспроводного  доступа  до  точки
      lt     горизонта, км;
     d     - расстояние от ЗС ФСС до точки горизонта, км.
      lr

Коэффициент, учитывающий дифракционные потери при распространении радиосигнала, Ld ( p) рассчитывается в соответствии с Рекомендацией МСЭ-Р P.526.


5. Расчет допустимой мощности помехи


В процессе решения задачи по обеспечению электромагнитной совместимости РЭС ключевым моментом является правильный выбор необходимого критерия. В большинстве случаев под критерием обеспечения ЭМС понимается комплексное правило, выполнение которого обеспечивает требуемое качество функционирования взаимодействующих РЭС в условиях воздействия непреднамеренных помех. Комплексность правила состоит в том, что оно учитывает взаимное влияние радиоэлектронных средств друг на друга.

Применительно к исследуемой, в данной работе, задаче совмещения ЗС ФСС и РЭС беспроводного доступа в полосе частот 3400-3600 МГц, критерий обеспечения ЭМС может быть упрощенным. Это обусловлено односторонним воздействием помех только со стороны РЭС беспроводного доступа на ЗС ФСС.

Прежде чем перейти к выбору критерия защиты ЗС ФСС представляется целесообразным проанализировать влияние помеховых воздействий на процесс их функционирования. В частности, детальные исследования показали, что результатом воздействия помех на ЗС ФСС являются:

1. Ухудшение качества приема информации, выраженное в увеличении количества ошибочно принимаемых битов.

2. Срыв синхронизации.

Срыв синхронизации носит пороговый характер и имеет место в случае превышения мощности помехи, проходящей во входные цепи приемника, порогового уровня. Чаще всего срыв синхронизации обусловлен одним из следующих процессов во входных цепях приемника:

1. Перегрузка (блокировка) МШУ, конвертора или демодулятора интегральными помехами в полосе частот рабочего ствола ЗС.

2. Нарушение работы системы наведения антенны интегральными помехами в полосе частот рабочего ствола ЗС.

3. Недопустимое ухудшение качества приема в каналах синхронизации.

4. Прохождение помехи в цепи ФАПЧ.

Наиболее вредным из перечисленных процессов оказывается блокировка МШУ и конвертора. Причиной блокировки, как правило, является мощная помеха, возникшая в любой части диапазона частот 3300-4300 МГц. Именно такую полосу пропускания имеют современные МШУ и конверторы.

Ухудшение качества приема, обусловленное снижением отношения сигнал/(шум + помеха), носит плавный характер и наступает, как правило, при меньших значениях мощности помехи, прошедшей на выход приемника. Поскольку на уровень помехи существенное влияние оказывают процессы фильтрации в демодуляторе, степень помехового воздействия снижается с увеличением частотной расстройки.

Таким образом, краткий анализ воздействия помех на приемники земных станций показал, что для обеспечения защиты ЗС ФСС целесообразно принять во внимание два критерия, предотвращающие срыв синхронизации и ухудшение качества приема информации ниже требуемого.

Правилом, исключающим срыв синхронизации (по крайне# мере по блокировки# МШУ), является следующее:


     I          <= I              = P
      3400-3600     доп 3400-3600    МШУ

где:


     I               - максимально допустимая мощность помехи  в  полосе
      доп 3400-3600    частот 3400-3600 МГц;
     I               - ожидаемая  мощность  помехи   в   полосе   частот
      3400-3600        3400-3600 МГц.

Обзор Рекомендаций МСЭ-Р и СЕРТ показал, что определение допустимого уровня помехи, вызывающей ухудшение качества приема информации, целесообразно осуществлять как долю от мощности суммарных шумов приемника.


     I    <= I        = 10 log(каппа T    B           ) + 30 - 228,6
      прм     доп прм                 шум  демод(-3dB)

где:


     каппа    - допустимая доля мощности суммарных шумов приемника;
     I        - максимально  допустимая   мощность   помехи     в полосе
      доп прм   приемника;
     I        - реально создаваемая мощность помехи в полосе приемника.
      прм

Согласно Рекомендации МСЭ-Р SF.558 [10], рекомендуемым значением каппа для рассматриваемого случая совмещения является величина, равная 0,1. При этом допускается превышение указанного порогового уровня помехи не более 20% времени наихудшего месяца. Это значение используется в данной работе для проведения дальнейших исследований.


6. Методы уменьшения помех


Среди методов уменьшения помех, частично исследованных и рекомендованных исследовательскими комиссиями МСЭ-Р для обеспечения ЭМС в полосе частот 3400-3600, следует выделить применение искусственных и естественных экранов. Анализ известных работ [5], посвященных проектированию искусственных экранов показывает, что они могут обеспечить дополнительное затухание мешающего сигнала до 15 дБ. Более эффективными являются естественные экраны больших размеров (дом, гора, лес, группа деревьев и т.д.). По имеющимся оценкам развязка в этом случае может достигать 40-50 дБ [5].

Другим методом уменьшения помех является применение секторных антенн. При выборе соответствующего правила распределения частот между секторами сети беспроводного доступа (чтобы частоты не совпадали в соседних секторах), можно всегда спланировать работу ЗС так, чтобы ее рабочий номинал не совпадал с номиналом рабочей частоты сектора. Дополнительная развязка по пространству может составить в этом случае до 20-25 дБ.

Традиционным методом уменьшения помех является введение частотной расстройки между радиосигналами затронутого и мешающего РЭС. Применительно к рассматриваемой ситуации данный метод может быть реализован следующим образом.

Если назначение частот для разворачиваемой сети беспроводного доступа в каком-либо регионе осуществлять с шагом, кратным шагу сетки n х Дельта F МГц (где n = 2, 3, _, а Дельта F - шаг сетки), то при назначении частот для ЗС ФСС в оставшихся местах будет обеспечен соответствующий частотный разнос. На Рис. 6.1 поясняется суть предлагаемого метода разрежения частотного плана.

Важно заметить, что для широкополосных режимов работы ЗС ФСС, т.е. в случае существенного превышения полосы затрагиваемого приемника над полосой мешающего радиосигнала, метод разрежения частотного плана оказывается также достаточно эффективным. Это обусловлено тем, что в этом случае количество мешающих сигналов, попадающих на вход затрагиваемого приемника, уменьшается пропорционально параметру n, что также поясняется на рисунке.

Таким образом, величина параметра Дельта Z может составить следующие величины:


Метод защиты от помех

Величина Дельта Z

Искусственные экраны

15

Использование секторных антенн

25

Естественные экраны

40 дБ

Разряжение частотного плана

30-60 дБ


РИС. 6.1 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Список использованных источников


1. Регламент системы "Интерспутник". Документ РСИ-301. Стандарты земных станций системы "Интерспутник". Интерспутник, 1994. Пересмотрен 25.05.1998. - 5 с.

2. Регламент системы "Интерспутник". Документ РСИ-302. Характеристики антенны и высокочастотной части земных станций, работающих в диапазоне частот 6/4 ГГц. Стандарт "С". Интерспутник, 1994. Пересмотрен 25.05.1998. - 8 с.

3. Регламент системы "Интерспутник". Документ РСИ-501. Стандарты земных станций типа VSAT системы "Интерспутник". Интерспутник, 01.12.1998. - 4 с.

4. Регламент системы "Интерспутник". Документ РСИ-502. Стандарт земных станций типа VSAT системы "Интерспутник" для С-диапазона. Стандарт "VC". Интерспутник, 01.12.1998. - 12 с.

5. РЕКОМЕНДАЦИЯ МСЭ-Р SF.1486 "Метод совмещения фиксированных беспроводных систем доступа в фиксированной службе и терминалов с очень маленькой апертурой антенн в фиксированной спутниковой службе в полосе 3400-3700 МГц".

6. РЕКОМЕНДАЦИЯ МСЭ-Р S.465 "Эталонная диаграмма направленности антенны земной станции для использования при координации и для оценки помех в диапазоне частот от 2 до 30 ГГц".

7. РЕКОМЕНДАЦИЯ МСЭ-Р S.580 "Диаграммы направленности для использования в качестве норм при проектировании антенн земных станций, работающих с геостационарными спутниками".

8. РЕКОМЕНДАЦИЯ МСЭ-Р F.1336 "Эталонные диаграммы направленности излучения всенаправленных и других антенн в радиально-узловых (Р-МР) системах для использования при исследовании вопросов совмещения".

9. РЕКОМЕНДАЦИЯ МСЭ-Р F.699 "Диаграммы излучения антенн РРЛ системы прямой видимости для использования при исследованиях координации и оценке помех в частотном диапазоне от 1 до 40 ГГц".

10. РЕКОМЕНДАЦИЯ МСЭ-Р SF.558 "Максимально допустимые величины помех от наземных радиолиний системам фиксированной спутниковой службы, использующим 8-разрядную ИКМ для телефонии и работающими в тех же полосах частот".

11. РЕКОМЕНДАЦИЯ МСЭ-Р Р.452 "Процедура прогнозирования оценки микроволновых помех между станциями на поверхности Земли на частотах выше 0.7 МГц".

12. Приложение ApS7 к Регламенту радиосвязи.

13. НИР "Совместимость 3,5ГГц".

14. Методика расчета статистических характеристик мешающих сигналов в диапазоне 60 МГц - 40 ГГц для географических и климатических условий различных регионов России. НИР "Помеха - 2".

15. Приложение ApS8 к Регламенту радиосвязи.


Приложение

Определения и понятия


В настоящей методике используются следующие определения и понятия:


полоса (диапазон) радиочастот

ограниченная часть радиочастотного спектра;

радиоэлектронное средство

техническое средство, состоящее из одного или нескольких радиопередающих и (или) радиоприемных устройств и вспомогательного оборудования;

электромагнитная совместимость

способность радиоэлектронных средств одновременно функционировать в реальных условиях эксплуатации с требуемым качеством при воздействии на них непреднамеренных радиопомех и не создавать недопустимых радиопомех другим радиоэлектронным средствам;

основные излучения

излучения радиопередающего устройства в необходимой полосе частот;

побочные излучения

неосновные излучения, обусловленные любыми# нелинейным процессом, за исключением модуляции (манипуляции);

основной канал приема

канал приема основного излучения полезного сигнала;

побочный канал приема

неосновной канал приема в полосах частот, примыкающих к полосе основного канала, обусловленный нелинейными процессами в смесителе и недостаточной избирательностью резонансных цепей основного канала;

блокирование

нелинейный процесс, проявляющийся в уменьшении усиления полезного сигнала во входном тракте приемника, вызванный действием интенсивного мешающего сигнала, частота которого находится вне основного канала приема.


"Методика расчета ЭМС РРЛ прямой видимости с наземными РЭС гражданского назначения в полосах частот выше 1 ГГц"


Обозначения и сокращения


FDD

-

Frequency Division Duplex (Режим частотного дуплекса)

FDMA

-

Frequency Division Multiple Access (Множественный доступ с частотным разделением каналов - МДЧР)

FHSS

-

Frequency-Hopping Spread Spectrum (Псевдослучайная Перестройка Рабочей Частоты - ППРЧ)

ETSI

-

European Telecommunications Standards Institute (Европейский институт стандартов электросвязи)

INR

-

Interference-to-Noise Ratio (Отношение суммарная помеха/шум ПРМ)

SIR

-

Signal-to-Interference Ratio (Отношение сигнал/суммарная помеха)

TDMA

-

Time Division Multiple Access (Множественный доступ с частотным разделением каналов - МДЧР)

TDD

-

Time Division Duplex (Режим временного дуплекса)

AC

-

Абонентская станция

АФТ

-

Антенно-фидерный тракт

БС

-

Базовая станция

ГКРЧ

-

Государственная комиссия по радиочастотам

ДНА

-

Диаграмма направленности антенны

ИП

-

Источник помехи

КУА

-

Коэффициент усиления антенны

МСЭ

-

Международный Союз Электросвязи

НПР

-

Необходимая полоса радиочастот

ОВП

-

Объект воздействия помех

ПРД

-

Радиопередатчик

ПРМ

-

Радиоприемник

РРЛ

-

Радиорелейная линия

РРС

-

Радиорелейная станция

РЧС

-

Радиочастотный спектр

РЭС

-

Радиоэлектронные средства

СБД

-

Сети беспроводного доступа

СЕПТ

-

Европейская конференция администраций почт и электросвязи

СПС

-

Сухопутная подвижная служба

НШП (НПР)

-

Необходимая ширина полосы (необходимая полоса радиочастот)

УМ

-

Управление мощностью

УПЧ

-

Усилитель промежуточной частоты

БД ЧП

-

База данных частотных присвоений

ФС

-

Фиксированная служба

ЧТР

-

Частотно-территориальный разнос

ЭИИМ

-

Эквивалентная изотропно излучаемая мощность

ЭМС

-

Электромагнитная совместимость


Термины и определения


В "Методике расчета ЭМС РРЛ прямой видимости с наземными РЭС гражданского назначения в полосах частот выше 1 ГГц" используются термины, определения которых представлены в таблице 1.1 [1], [15], [16].


Таблица 1.1.


Термин

Определение

Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств (ЭМС РЭС)

Способность радиоэлектронных средств одновременно функционировать в реальных условиях эксплуатации с требуемым качеством при воздействии на них непреднамеренных радиопомех и не создавать недопустимых радиопомех другим радиоэлектронным средствам

Непреднамеренная радиопомеха

Радиопомеха, создаваемая источником искусственного происхождения, не предназначенная для нарушения функционирования радиоэлектронных средств

Приемлемая радиопомеха

Непреднамеренная радиопомеха, уровень которой устанавливается путем соглашения между заинтересованными администрациями или радиослужбами

Межсистемная радиопомеха

Непреднамеренная радиопомеха, возникающая между радиоэлектронными средствами разных радиосистем

Внутрисистемная радиопомеха

Непреднамеренная радиопомеха, возникающая между радиоэлектронными средствами одной радиосистемы

Необходимая полоса радиочастот

Минимальная полоса частот данного класса радиоизлучения, достаточная для передачи сигнала с требуемыми скоростью и качеством

Занимаемая ширина полосы частот радиоизлучения

Ширина полосы частот радиоизлучения, за пределами которой излучается заданная часть средней мощности излучения радиопередающего устройства

Полоса частот радиоизлучения на уровне X дБ

Полоса частот излучения радиопередающего устройства, за пределами которой любая дискретная составляющая спектра внеполосных радиоизлучений или спектральная плотность мощности внеполосных радиоизлучений ослаблены относительно заданного уровня не менее чем до уровня X дБ

Основное радиоизлучение

Излучение радиопередающего устройства в необходимой полосе радиочастот, предназначенное для передачи сигнала

Нежелательное радиоизлучение

Излучение радиопередающего устройства за пределами необходимой полосы радиочастот

Внеполосное радиоизлучение

Нежелательное радиоизлучение в полосе частот, примыкающей к необходимой полосе радиочастот, являющееся результатом модуляции сигнала

Побочное радиоизлучение

Нежелательное радиоизлучение, возникающее в результате любых нелинейных процессов в радиопередающем устройстве, кроме процесса модуляции

Примечание: уровень побочного радиоизлучения может быть снижен без ухудшения качества передачи сигнала.


Радиоизлучение на гармонике

Побочное радиоизлучение на частотах, в целое число раз больших частот основного радиоизлучения

Основной канал приема радиоприемника

Полоса частот, находящаяся в полосе пропускания радиоприемника и предназначенная для приема сигнала

Побочный канал приема радиоприемника

Полоса частот, находящаяся за пределами основного канала приема радиоприемника, в который сигнал проходит на выход радиоприемника

Примечание: к побочным каналам приема радиоприемника относятся каналы, включающие промежуточную, зеркальную, комбинационную частоты и субгармоники частоты настройки радиоприемника


Характеристика частотной избирательности радиоприемника

Зависимость уровня сигнала на входе радиоприемного устройства от частоты этого сигнала при заданном отношении сигнал-шум или уровне сигнала на выходе радиоприемника

Примечание: измерение характеристики частотной избирательности радиоприемника проводится односигнальным или многосигнальными методами


Беспроводный доступ

Подключение конечного пользователя к базовой сети через радиосоединение

Абонентский радиодоступ

То же, что и "Беспроводный доступ"

Мягкий хендовер

Одновременное соединение АС с двумя или более БС, при котором происходит сложение полезных сигналов, что обеспечивает пространственное разнесение сигнала.


1 Общие положения


1.1 Назначение и состав методики


Методика расчета ЭМС РРЛ прямой видимости с наземными РЭС гражданского назначения в полосах частот выше 1 ГГц разработана в соответствии с Техническим заданием на НИР шифр "Расчет ЭМС - РРЛ" в интересах решения задач радиочастотными органами РФ по обеспечению ЭМС вводимых в эксплуатацию РЭС РРЛ с РЭС действующих РРЛ, РЭС БД и сетями СПС гражданского назначения.

В данной Методике на основе возможных сценариев и механизмов возникновения помех, а также соответствующих ограничений и допущений описаны математические выражения расчета уровня полезного сигнала и суммарного уровня помех на входе приемного устройства РЭС РРЛ для одной выборки случайных параметров, определено необходимое количество циклов данных расчетов для получения достоверных вероятностных оценок отношения уровня полезного сигнала к суммарному уровню помех или отношения суммарного уровня помех к уровню шума ПРМ РЭС РРЛ и представлены алгоритмы расчета взаимной ЭМС заявляемых РЭС РРЛ и РЭС действующих РРЛ, а также алгоритмы расчета ЭМС заявляемых РЭС РРЛ с РЭС БД и сетями СПС. Методика позволяет производить оценку и делать выводы о возможности возникновения помех для РЭС РРЛ от РЭС других РРЛ, РЭС БД и сетей СПС гражданского применения, действующих в общих полосах частот и расположенных в дальней зоне.

Методика расчета ЭМС РРЛ прямой видимости с наземными РЭС гражданского назначения в полосах частот выше 1 ГГц используется органами радиочастотной службы РФ при рассмотрении материалов, проведении экспертизы и принятии решения о присвоении (назначении) радиочастот и радиочастотных каналов для радиоэлектронных средств в пределах выделенных полос радиочастот.

Методика состоит из пяти разделов и трех приложений.

В первом разделе определены ограничения и допущения, принятые в методике, входные параметры и выходные результаты, а также критерии оценки ЭМС РЭС РРЛ с другими РЭС РРЛ, РЭС БД и сетями СПС гражданского назначения.

Во втором разделе рассмотрены сценарии взаимного помехового влияния вновь вводимых в эксплуатацию РЭС РРЛ и действующих РЭС РРЛ, а также помехового влияния РЭС БД и сетей СПС на вновь вводимые в эксплуатацию РЭС РРЛ.

В третьем разделе определены механизмы воздействия помеховых сигналов, которые учитываются в методике, и методы математического расчета уровня полезного сигнала и суммарного уровня помех на входе приемного устройства РЭС РРЛ для одной выборки случайных параметров в соответствии с данными механизмами помех, определены также необходимые процедуры для моделирования функционирования рассматриваемых в Методике РЭС.

В четвертом разделе на основе помеховых сценариев и математического аппарата, представленных во втором и третьем разделах, разработаны алгоритмы взаимной оценки ЭМС заявляемых РЭС РРЛ и РЭС действующих РРЛ, а также алгоритмы оценки ЭМС заявляемых РЭС РРЛ с РЭС БД и сетями СПС.

В пятом разделе определен порядок использования Методики расчета ЭМС РРЛ прямой видимости с наземными РЭС гражданского назначения в полосах частот выше 1 ГГц.

Приложение 1 включает в себя методики расчета суммарного ослабления помехового и полезного сигнала, которые используются для расчета ЭМС РЭС РРЛ в соответствующих сценариях совместного использования РЧС с РЭС других РРЛ, БД и сетями СПС гражданского назначения.

В Приложениях 2 и 3 представлены форма и структура исходных данных в части карточки ТТХ РЭС по Форме N 1 ГКРЧ, а также Форм ИД-PC и ИД-ФС.


1.2 Ограничения и допущения


В Методике расчета ЭМС РРЛ прямой видимости с наземными РЭС гражданского назначения в полосах частот выше 1 ГГц приняты следующие ограничения на ее применение:

1. Оценка ЭМС заявляемых РЭС РРЛ с действующими РРЛ, РЭС БД и сетями СПС проводится для одного пролета заявляемой РРЛ с учетом помехового влияния РЭС РРЛ, РЭС БД и РЭС сетей СПС на заявляемую РРЛ.

2. Оценка взаимной ЭМС заявляемых РЭС РРЛ и РЭС действующих РРЛ, а так же оценка ЭМС заявляемых РЭС РРЛ с РЭС БД и сетями СПС проводится для дальней зоны распространения радиоволн.

3. Оценка ЭМС РЭС РРЛ проводится при условии наличия данных о рельефе.

4. Оценка ЭМС РЭС РРЛ проводится для наименее помехоустойчивого режима заявляемой РЭС РРЛ (режим передачи голосовых услуг).

5. В методике не моделируется адаптивный выбор частотных каналов и регулировка мощности излучения в РРЛ.

6. Оценка ЭМС заявляемых РЭС РРЛ с РЭС БД проводится с учетом режимов функционирования РЭС БД без FHSS и с FHSS.

7. Методики расчета суммарного ослабления полезного и помехового сигнала с оценкой всего профиля трассы применяется для оценки ЭМС между РЭС РРЛ, а суммарного ослабления помехового сигнала также для оценки ЭМС между РЭС РРЛ и БС БД и сетей СПС. Для оценки ЭМС между РЭС РРЛ и АС БД и сетей СПС используются методики в соответствии с Рекомендацией МСЭ-Р Р.1546 и усовершенствованной моделью Хата. При этом методика расчета суммарного ослабления помехового сигнала с использованием усовершенствованной модели Хата применяется для случая оценки ЭМС на расстояниях от 40 м до 1 км (Таблица 1.2).


Таблица 1.2.



Расстояние, км

Расчета суммарного ослабления помехового сигнала с оценкой всего профиля рельефа

Расчета суммарного ослабления полезного сигнала с оценкой всего профиля

Рекомендация МСЭ-РР.1546

Усовершенствованная модель Хата

РРЛ - РРЛ

D >+ 1

+

+

-

-

РРЛ - БС

БД (СПС)

+

-

-

-

РРЛ - АС БД (СПС)

-

-

+

-

РРЛ - РРЛ

D < 1

-

-

-

+

РРЛ - БС БД (СПС)

-

-


+

РРЛ - АС БД (СПС)

-

-

-

+


1.3 Исходные данные для расчета ЭМС


В Методике расчета ЭМС РРЛ прямой видимости с наземными РЭС гражданского назначения в полосах частот выше 1 ГГц в качестве исходных данных используются:

1. Сведения о действующих и вновь вводимых в эксплуатацию РЭС, которые представлены в карточке ТТХ РЭС по Форме N 1 ГКРЧ (Приложение 2) в соответствии с Положением о порядке рассмотрения материалов, проведения экспертизы и принятия решения о выделении полос частот для радиоэлектронных средств и высокочастотных устройств.

2. Данные для подготовки заключения о возможности назначения (присвоения) радиочастот для РЭС, используемых в сетях фиксированной и подвижной радиослужб по Форме ИД-PC и ИД-ФС, представляемые заявителями в соответствии с Положением о порядке рассмотрения материалов, проведении экспертизы и принятии решения о присвоении (назначении) радиочастот и радиочастотных каналов для радиоэлектронных средств в пределах выделенных полос радиочастот. (Приложение 3).

3. Рекомендации МСЭ-Р, стандарты ETSI и IEEE, содержащие технические характеристики РЭС и алгоритмы их функционирования [2-15].

Полный перечень исходных данных, которые требуются для взаимной оценки ЭМС заявляемых РЭС РРЛ и РЭС действующих РРЛ, а также оценке ЭМС заявляемых РЭС РРЛ с РЭС БД и сетями СПС представлены ниже.


Таблица 1.2.#


Исходные данные для вновь вводимых в эксплуатацию и действующих РЭС РРЛ


Обозначение

Характеристика

Источник

N

Количество рассматриваемых РРС

Форма N ИД-РС

Проект частотно-территориального плана сети

(Х_i, Y_i)

Координаты i-ой РРС

H_i

Высота подвеса антенны i-ой РРС, м

(Ftx_k)i, (Frx_k)

Частотное присвоение для k-ой несущей ПРД и ПРМ i-ой РРС, МГц

Форма N ИД-РС 19, 20, 21, 22

G_max i_ПРМ

Коэффициент усиления антенны ПРМ i-ой РРС

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 6.7

Форма N ИД-РС п. 14

G(альфа)i_ПРМ

G(бета)i_ПРМ

Аппроксимации диаграммы направленности антенны ПРМ в вертикальной и горизонтальной плоскостях в i-ой РРС, дБ

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 6.8, 6.9, 6.10, 6.11

Форма N ИД-РС, ФС п.п. 12, 13

G_max i_ПРД

Коэффициент усиления антенны ПРД i-ой РРС

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 6.7

Форма N ИД-РС п. 14

G(альфа)i_ПРД

G(бета)i_ПРД

Аппроксимации диаграммы направленности антенны ПРД в вертикальной и горизонтальной плоскостях в i-ой РРС, дБ

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 6.8, 6.9, 6.10, 6.11

Форма N ИД-РС, ФС п.п. 12, 13

Sens_ik

Чувствительность ПРМ i-ой РРС на k-ой несущей

(режиме), дБм

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 5.7

Форма N ИД-РС п. 11

SIR_ik

Требуемое отношение сигнал/суммарная помеха в канале в i-ой РРС на k-ой несущей (режиме) для кратковременной помехи для заданного процента времени T_НОРМ., дБ

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 5.8 и Методика п.п. 1.4

P_max ik

Максимальная мощность передатчика в i-ой РРС на k-ой несущей (режиме), дБм

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 4.12

Garmonics_i

Уровень побочных излучений на гармониках в i-ой РРС, дБ

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 4.17, 4.18

Sel_i

Избирательность по зеркальному каналу в i-ой РРС,дБ

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 5.20

Дельта F_ik

Необходимая ширина полосы (НШП) в i-ой РРС на k-ой несущей, МГц

Форма N 1 ГКРЧ п. 5.4

S(f)_ik

Трехуровневая аппроксимация спектров передаваемых сигналов (режимов) в i-ой РРС на k-ой несущей.

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 4.7, 4.8, 4.9, 5.15, 5.16, 5.17

A_tx ik, A_rx ik

коэффициенты ослабления полезного сигнала в АФТ на передачу и на прием в i-ой РРС на k-ой несущей, дБ

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 1 7.4, 7.5

Polarization_i

Тип поляризации или их комбинации в антенне ПРМ (ПРД) в i-ой РРС

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 7.6,

Форма N ИД-РС:

Форма 1-РС п. 16


Исходные данные для действующих РЭС БД


Обозначение

Характеристика

Источник

N_БС

Количество БС БД в рассматриваемой заявке

Форма N ИД-РС. Проект частотно-территориального плана сети

(Х_BSi, Y_BSi)

Координаты БС БД в рассматриваемой заявке

Sectors_i

Количество секторов в i-ой БС БД

H_БСij

Высота подвеса антенны в j-ом секторе в i-ой БС БД БД, м

H_МСij

Высота подвеса антенны i-ой АС, м

(Ftx_k)ij, (Frx_k)ij

Частотное присвоение для k-ой несущей в j-ом секторе в i-ой БС БД, МГц

Форма N ИД-РС п.п. 19, 20, 21

G_max ij_БС

Коэффициент усиления антенны в j-ом секторе в i-ой БС, дБ

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 6.7 Форма N ИД-РС п.14

G(альфа)ij_БС

G(бета)ij_БС

Аппроксимации диаграммы направленности антенны в вертикальной и горизонтальной плоскостях в j-ом секторе в i-ой БС, дБ

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 6.8, 6.9, 6.10, 6.11 Форма N ИД-РС п.п.12, 13

G_max ij_AС

Коэффициент усиления антенны на i-ой АС, дБ

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 6.7

Форма N ИД-РС п.14

G(альфа)ij_AС

G(бета)ij_AС

Аппроксимации диаграммы направленности антенны в вертикальной и горизонтальной плоскостях на i-ой АС, дБ

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 6.8, 6.9, 6.10, 6.11 Форма N ИД-РС п.п. 12, 13

Sens_БСij

Чувствительность приемника БС БД в j-ом секторе в i-ой БС БД, дБм

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 5.7, Форма N ИД-РС п.11

Sens_AСij

Чувствительность приемника АС, дБм

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 5.7

SIR_БС

Требуемое отношение сигнал/суммарная помеха в обратном канале, дБ

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 5.8

SIR_AС

Требуемое отношение сигнал /суммарная помеха в прямом канале, дБ

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 5.8

P_min AC

P_max AC

Минимальная и максимальная мощность передатчика АС, дБм (при отсутствии управления мощностью совпадают)

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 4.11, 4.12,

P_min БC ijk

P_max БC ijk

Минимальная и максимальная мощность передатчика в j-ом секторе в i-ой БС БД на k-ой несущей, дБм (при отсутствии управления мощностью совпадают)

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 4.11, 4.12

Форма N ИД-РС п. 6

Garmonics_БC ij

Уровень побочных излучений на гармониках для ПРД в j-ом секторе в i-ой БС БД, дБ

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 4.17, 4.18

Garmonics_AC

Уровень побочных излучений на гармониках для ПРД АС, дБ

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 4.17, 4.18

Sel_БCij

Избирательность по зеркальному каналу для ПРД в j-ом секторе в i-ой БС БД, дБ

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 5.20

Sel_AC

Избирательность по зеркальному каналу для ПРД АС, дБ

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 5.20

S(f)_AC

Трехуровневая аппроксимация спектров передаваемых сигналов для прямого канала

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 4.7, 4.8, 4.9

S(f)_БС

Трехуровневая аппроксимация спектров передаваемых сигналов для обратного канала

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 4.7, 4.8, 4.9

Дельта F_AC

- необходимая ширина полосы приемника АС, МГц

Форма N 1 ГКРЧ п. 5.4

Дельта F_БC

- необходимая ширина полосы приемника БС, МГц

Форма N 1 ГКРЧ п. 5.4

A_tx БC ij,

A_rx БC ij

коэффициенты ослабления полезного сигнала в АФТ на передачу и на прием в j-ом

секторе в i-ой БС БД, дБ

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 7.4, 7.5

A_tx AC

A_rx AC

коэффициенты ослабления полезного сигнала в АФТ на передачу и на прием в АС, дБ

Форма N 1 ГКРЧ

п.п. 7.4, 7.5

Polarization_ij

Тип поляризации или их комбинации в антенне в j-ом секторе в i-ой БС БД

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 7.6,

Форма N ИД-РС:

Форма 1-РС п. 16


Исходные данные для действующей сети СПС


Обозначение

Характеристика

Источник

N_БС

Количество БС в рассматриваемой СПС

Форма N ИД-РС.

Проект частотно-территориального плана сети

(Х_BСi, Y)


Координаты БС в рассматриваемой СПС

Sectors_i

Количество секторов в i-ой БС

H_БСij

Высота подвеса антенны в j-ом секторе в i-ой БС, м

(Ftx_k)ij, (Frx_k)ij

Частотное присвоение для k-ой несущей в j-ом секторе в i-ой БС, МГц

Форма N ИД-РС п.п. 19, 20, 21 Проект ЧТП

G_max ij_БС

Коэффициент усиления антенны в j-ом секторе в i-ой БС

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 6.7

Форма N ИД-РС п. 14

G(альфа)ij_БС

G(бета)ij_БС

Аппроксимации диаграммы направленности антенны в вертикальной и горизонтальной плоскостях в j-ом секторе в i-ой БС, дБ

Форма N 1 ГКРЧ

п.п. 6.8, 6.9, 6.10, 6.11 Проект ЧТП

Sens_БСij

Чувствительность приемника БС, дБм

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 5.7,

Форма N ИД-РС п.11

Sens_AСij

Чувствительность приемника АС, дБм

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 5.7

SIR_БС

Требуемое отношение сигнал/суммарная помеха в обратном канале, дБ

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 5.8

SIR_AС

Требуемое отношение сигнал/суммарная помеха в прямом канале, дБ (отлично от

SIR_БС в случае CDMA)

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 5.8

P_min AC

P_max AC

Минимальная и максимальная мощность передатчика АС, дБм (при отсутствии управления мощностью совпадают)

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 4.11, 4.12,

P_min БC ijk

P_max БC ijk

Минимальная и максимальная мощность передатчика в j-ом секторе в i-ой БС на k-ой несущей, дБм (при отсутствии управления мощностью совпадают)

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 4.11, 4.12

Форма N ИД-РС п. 6

Garmonics_БC ij

Уровень побочных излучений на гармониках для ПРД в j-ом секторе в i-ой БС, дБ

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 4.17, 4.18

Subgar_БC ij

Уровень побочных излучений на субгармониках для ПРД в j-ом секторе в i-ой БС, дБ

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 4.19

Garmonics_AC

Уровень побочных излучений на гармониках для ПРД АС, дБ

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 4.17, 4.18

Sel_БCij

Избирательность по зеркальному каналу для ПРД в j-ом секторе в i-ой БС, дБ

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 5.20

Sel_AC

Избирательность по зеркальному каналу для ПРД АС, дБ

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 5.20

S(f)_AC

Трехуровневая аппроксимация спектров передаваемых сигналов для прямого канала

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 4.7, 4.8, 4.9

S(f)_БС

Трехуровневая аппроксимация спектров передаваемых сигналов для обратного канала

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 4.7, 4.8, 4.9

Дельта F_AC

- необходимая ширина полосы приемника АС, МГц

Форма N 1 ГКРЧ п. 5.4

Дельта F_БC

- необходимая ширина полосы приемника БС, МГц

Форма N 1 ГКРЧ п. 5.4

A_tx БC ij,

A_rx БC ij

коэффициенты ослабления полезного сигнала в АФТ на передачу и на прием в j-ом секторе в i-ой БС, дБ

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 7.4, 7.5

A_tx AC

A_rx AC

коэффициенты ослабления полезного сигнала в АФТ на передачу и на прием в АС, дБ

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 7.4, 7.5

Polarization_ij

Тип поляризации или их комбинации в антенне в j-ом секторе в i-ой БС

Форма N 1 ГКРЧ п.п. 7.6,

Форма N ИД-РС:

Форма 1-РС п. 16


1.4 Критерии ЭМС РРЛ


В качестве критериев обеспечения ЭМС заявляемых РЭС РРЛ с РЭС действующих РРЛ, РЭС БД и сетями СПС в Методике используются отношение сигнал/суммарная помеха и отношение суммарная помеха/шум РПУ на входе РПУ в НШП. Информация о характеристиках заявляемой РРЛ представляется заявителем в карточке ТТХ РЭС по Форме N 1 ГКРЧ.

Для цифровых и аналоговых РРЛ прямой видимости при оценке ЭМС учитываются два вида помех, для которых независимо от механизма их возникновения на входе РПУ в НПР должны выполняться требуемые отношения суммарная помеха/шум и сигнал/суммарная помеха.

Долговременная помеха в соответствии с Рекомендацией МСЭ-Р F.758 характеризуется значением отношения суммарная помеха/шум - 10 дБ, которое при выполнении ЭМС не должно превышаться в более, чем 20% времени наихудшего месяца [2].

Кратковременная помеха в соответствии с Рекомендацией МСЭ-Р F.1094 характеризуется малым процентом времени, в течение которого показатели качества РРЛ не должны ухудшаться более, чем на 10% от нормируемых значений [3]. Это означает, что отношение сигнал/суммарная помеха за наихудший месяц на каждом интервале РРЛ, на который воздействует помеха, может быть меньше требуемого отношения сигнал/суммарная помеха (защитного отношения), определяющего показатели качества в малом проценте времени, в течение не более 10% времени от нормируемого значения. Этот процент времени Т_М доп. определяется выражением:


ФОРМУЛА 1.1 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Данные о значениях Т_норм. представляются Заявителем при введении новой РРЛ. При отсутствии таких данных, для цифровых РРЛ используются значения Т_норм., которые разработаны на основе Рекомендаций МСЭ-Т G.826, G.828 с учетом показателя качества коэффициента секунд со значительным количеством ошибок (SESR) и представлены в Таблице 1.3 [4,5].


Таблица 1.3


Участок РРЛ

Международный участок

Национальный участок

Магистральная сеть

Внутризоновая сеть

Местная сеть

Сеть доступа

Длина РРЛ

12500

2500

600

200

50

100

-

Т_норм.

0,06

0,012

0,012

0,012

0,003

0,01

0,015


4. Точность оценки расчетного значения # отношениях сигнал/ суммарная помеха и суммарная помеха/шум РПУ определяется ошибкой статистического анализа А, которая связана с количеством итераций Ntotal следующей зависимостью [2]:


ФОРМУЛА 1.2 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Рекомендуемое значение Ntotal для получения достоверной оценки ЭМС РРЛ соответствует не менее 0,01 Т_м доп.


1.5 Выходные результаты


Выходным результатом в Методике расчета ЭМС РРЛ прямой видимости с наземными РЭС гражданского назначения в полосах частот выше 1 ГГц является решение об ЭМС заявляемых РЭС РРЛ с РЭС действующих РРЛ, РЭС БД и сетями СПС

Математический аппарат и подробный алгоритм принятия данного решения об ЭМС РЭС РРЛ приводится в главах 3 и 4.


2 Сценарии совместного использования РЧС РЭС РРЛ, РЭС БД и сетями СПС гражданского назначения


Сценариями совместного использования РЧС РЭС РРЛ, РЭС БД (БС и АС) и РЭС сетей СПС (БС и АС) гражданского назначения в полосах частот выше 1 ГГц являются следующие:

- вводимые в эксплуатацию РРЛ с действующими РРЛ (проводится оценка взаимной ЭМС);

- вводимые в эксплуатацию РРЛ с действующими РЭС сетей СПС (проводится оценка помехового влияния от сетей СПС на РРЛ);

- вводимые в эксплуатацию РРЛ с действующими РЭС БД (проводится оценка помехового влияния от действующих РЭС БД на РРЛ);

- вводимые в эксплуатацию РРЛ с действующими РРЛ и РЭС сетей СПС (проводится оценка помехового влияния от действующих сетей СПС и РРЛ на вводимые в эксплуатацию РРЛ);

- вводимые в эксплуатацию РРЛ с действующими РРЛ и РЭС сетей БД (проводится оценка помехового влияния от действующих РЭС БД и РРЛ на вводимые в эксплуатацию РРЛ).

Для упрощения моделирования совместного использования РЧС вышеуказанными РЭС рассматриваются первые три сценария, которые при соответствующем совместном моделировании будут охватывать все перечисленные сценарии.

При формировании сценариев совместного использования РЧС между РЭС РРЛ, РРЛ как источник помех, представляется одним пролетом, т.е. парой РРС, одна из которых является ПРД, а другая ПРМ в одном направлении и, наоборот, в другом направлении с детерминированными во времени параметрами. В Методике также принято, что ПРД РРЛ всегда используют максимальную мощность.

При формировании сценариев совместного использования РЧС между РЭС РРЛ и РЭС БД, для РЭС БД используются технологии множественного доступа с временным и частотным разделением каналов (TDMA, FDMA) без учета возможности адаптивного выбора канала. При рассмотрении РЭС БД, как источников помех, предполагается использование режимов с максимальной заявленной скоростью, которые при наличии алгоритма управления мощностью в РЭС БД будут создавать максимальные помехи РРЛ.

При формировании сценариев совместного использования РЧС между РЭС РРЛ и РЭС сетей СПС в качестве базового режима для моделирования выбран режим FDD. Для анализа сети, использующей режим TDD, производится переход к анализу двух сетей FDD. При этом моделирование и анализ ЭМС РЭС РЛЛ с сетью TDD производится дважды. В первом случае рассчитывается ЭМС, в котором сеть TDD в рассматриваемом диапазоне представляется как ряд каналов АС-БС сети FDD с аналогичными параметрами. Во втором случае рассчитывается ЭМС, в котором сеть TDD в рассматриваемом диапазоне представляется как ряд каналов БС-АС сети FDD с аналогичными параметрами. Данный подход обусловлен тем, что в системах с TDD дуплексом половина временного цикла выделяется одному направлению передачи, при этом длительность односторонней передачи достаточна для проведения регулировки мощности и оценки отношения сигнал/суммарная помеха.

Ниже приведено краткое описание особенностей функционирования РЭС РРЛ, РЭС БД и сетей СПС


2.1 Краткое описание особенностей функционирования РЭС РРЛ, РЭС БД и сетей СПС


РРЛ


Кроме особенностей указанных выше, оценка взаимной ЭМС заявляемых и действующих РЭС РРЛ проводится в Методике для наименее помехоустойчивого режима заявляемой или действующей РЭС РРЛ (режим передачи голосовых услуг).

С учетом того, что все параметры РРС считаются детерминированными и неизменными при проведении моделирования, модель функционирования РЭС РРЛ представляется следующим образом.


РЭС РРЛ

Особенности моделирования РЭС РРЛ

Координаты РЭС

Управление мощностью ПРД

ПРД, ПРМ РРС

Постоянные

-


При расчете ЭМС РЭС РРЛ рассматривается совокупность двух РРС, образующих пролет радиорелейной линии. Для обеспечения ЭМС необходимо оценивать воздействие помех на обе РРС. Считается, что ЭМС выполняется только в случае отсутствия недопустимых помех в приемниках обеих РРС.


РЭС БД с технологией TDMA-TDD без FHSS


Применение РЭС БД с технологией TDMA-TDD без FHSS предполагает передачу данных только БС или только АС в один и тот же момент времени в паре БС-АС с постоянной мощностью излучения сигнала в течение интервала передачи. При этом номиналы частот несущих фиксированы и не изменяются во времени.

Как на БС, так и на АС может применяться управление мощностью в зависимости от уровня принимаемого сигнала. Кроме того, координаты АС могут быть случайными (когда при заявлении РЭС БД регистрируются только БС) или заданы некоторым конечным множеством координат (когда регистрируются и БС и АС), из которых равновероятно выбирается местоположение АС при моделировании.

В рассматриваемых далее сценариях выделены следующие варианты функционирования РЭС БД с технологией TDMA-FDD без FHSS.


РЭС БД

Особенности моделирования сетей СПС

Координаты РЭС

Управление мощностью ПРД

AC TDMA-TDD без FHSS

(без упр. мощ-тью)

Случайные или дискретно случайные


БС TDMA-TDD без FHSS

(без упр. мощ-тью)

Постоянные

-

AC TDMA-TDD без FHSS

(с упр. мощ-тью)

Случайные или дискретно случайные

+

БС TDMA-TDD без FHSS

(с упр. мощ-тью)

Постоянные

+


РЭС БД с технологией TDMA-FDD с FHSS


Применение РЭС БД с технологией TDMA-TDD с FHSS также предполагает передачу данных только БС или только АС в один и тот же момент времени в паре БС-АС с постоянной мощностью излучения сигнала в течение интервала передачи. При этом номиналы несущих частот выбираются случайным образом из определенного множества доступных номиналов.

Как на БС, так и на АС может применяться управление мощностью в зависимости от уровня принимаемого сигнала. Кроме того, координаты АС могут быть случайными (когда при заявлении РЭС БД регистрируются только БС) или заданы некоторым конечным множеством координат (регистрируются и БС и АС), из которых равновероятно выбирается местоположение АС при моделировании.

В рассматриваемых далее сценариях выделены следующие варианты функционирования РЭС БД с технологией TDMA-TDD с FHSS.


РЭС БД

Особенности моделирования сетей СПС

Координаты РЭС

Управление мощностью ПРД

AC TDMA-TDD с FHSS

(без упр. мощ-тью)

Случайные или дискретно

случайные

-

БС TDMA-TDD с FHSS

(без упр. мощ-тью)

Постоянные

-

AC TDMA-TDD с FHSS

(с упр. мощ-тью)

Случайные или дискретно

случайные


БС TDMA-TDD с FHSS

(с упр. мощ-тью)

Постоянные

+


Сеть СПС с технологией CDMA


Сеть СПС с CDMA состоит из ряда БС, которые работают на одних и тех же частотах. Максимально возможное количество пользователей в сети ограничено внутрисистемными помехами и не может быть определено без моделирования. В сетях СПС с CDMA как в прямом, так и в обратном каналах осуществляется управление мощностью в АС и БС с целью достижения заданного отношения сигнал/помеха при минимизации внутрисистемных помех. В прямом канале ограничением является максимальная мощность БС, а в обратном канале - внутрисистемная помеха.

При разработке модели функционирования сети СПС с CDMA было принято, что:

- излучение сигнала в течение сеанса связи происходит постоянно, при этом голосовая активность абонентов не учитывается;

- загрузка сети СПС с CDMA при анализе ЭМС равна 70% [6].

В рассматриваемых далее сценариях выделены следующие варианты функционирования АС и БС сетей CDMA.


РЭС системы CDMA

Особенности моделирования сетей СПС

Координаты РЭС

Управление мощностью ПРД с учетом

SIR

Мощности на входе ПРМ

AC CDMA

Переменные

+

-

БС CDMA

Постоянные

+

-


Сеть СПС с технологией FDMA


Сеть FDMA состоит из ряда БС, частотные планы которых формируются с целью создания кластеров частот, при этом размерность кластера больше четырех. Каждый частотный канал внутри кластера используется только одной парой АС-БС. Общее количество абонентов, работающих в сети в заданный момент времени, ограничено количеством частотных каналов, выделяемых БС.

В Методике принято, что управление мощностью в прямом канале отсутствует. Управление мощностью в обратном канале может, как присутствовать, так и отсутствовать. При этом во время этапа управления мощностями мощность АС не изменяется.

Зона обслуживания сети СПС FDMA в прямом и обратном направлениях связи ограничивается мощностью передатчиков и чувствительностью приемников. Излучение сигнала в течение сеанса связи происходит постоянно, голосовая активность абонентов не учитывается.

В рассматриваемых далее сценариях выделены следующие варианты функционирования систем FDMA.


РЭС системы FDMA

Особенности моделирования сетей СПС

Координаты РЭС

Управление мощностью ПРД с учетом

SIR

Мощности на входе ПРМ

AC FDMA

(FDMA без упр. мощностью)

Переменные

-

-

AC FDMA

(FDMA с упр. мощностью)

Переменные

-

+

БС FDMA

Постоянные

-

-


Сеть СПС с технологией TDMA


Сеть TDMA состоит из нескольких БС, частотные присвоения которых образуют кластеры частот, размерность кластера больше четырех. Разделение каналов происходит как по частотному принципу, так и по временному принципу. В каждом частотном канале передается несколько мультиплексированных во времени речевых потоков.

Каждый частотный канал в заданный момент времени, как и в системе FDMA, внутри кластера используется только одной парой АС-БС. По этой причине при анализе ЭМС считается, что максимальное количество одновременно работающих станций в сети равно количеству частотных каналов с учетом повторения частот. Суммарная емкость системы при этом определяется как количество установленных при моделировании активных соединений без учета количества тайм-слотов в частотном канале для данной системы.

Управление мощностью в прямом канале может присутствовать или отсутствовать. Управление мощностью в обратном канале присутствует почти во всех современных системах.

Зона обслуживания сети СПС TDMA ограничивается мощностью передатчиков и чувствительностью приемников. При анализе ЭМС голосовая активность абонентов не учитывается.


РЭС системы TDMA

Особенности моделирования сетей СПС

Координаты РЭС

Управление мощностью ПРД с учетом

SIR

Мощности на входе ПРМ

AC TDMA

Переменные

-

+

БС TDMA

(TDMA без упр. мощностью)

Постоянные

-

-

БС TDMA

(TDMA с упр. мощностью)

Постоянные

-

+


2.2. Сценарий РРЛ - РРЛ


Все параметры РРС считаются детерминированными и неизменными при проведении моделирования. Статистическую неопределенность в определение отношения сигнал/суммарная помеха вносят только множители ослабления полезного и помехового сигналов.


РЭС РРЛ

Особенности моделирования РЭС РРЛ

Координаты РЭС

Управление мощностью ПРД

ПРД (ПРМ) РРС

Постоянные

-


2.3. Сценарий РЭС РРЛ - БД


Учитывая детерминированность и неизменность параметров РРС при проведении моделирования, перечень возможных вариантов взаимодействия СПС-РЭС РРЛ ограничивается приведенными в следующей таблице.


ОВП, ПРМ

ИП, ПРД

АС без FHSS
(без упр. мощ-тью)

БС без

FHSS
(без упр. мощ-тью)

АС без

FHSS
(с упр. мощ-тью)

БС без FHSS
(с упр. мощ-тью)

АС с FHSS

(без упр. мощ-тью)

БС с FHSS

(без упр. мощ-тью)

АС с FHSS

(с упр. мощ-тью)

БС с FHSS

(с упр. мощ-тью)

ПРМ РРС

0

0

V

V

0

0

V

V


V - управление мощностью в передатчике, связанном с ИП;

0 - управление мощностью отсутствует.


2.4. Сценарий РЭС РРЛ - СПС


Учитывая детерминированность и неизменность параметров РРС при проведении моделирования, перечень возможных вариантов помехового влияния сети СПС на РЭС РРЛ ограничивается приведенными в следующей таблице.


ОВП, ПРМ

ИП, ПРД

АС CDMA

БС CDMА

БС FDMA

(FDMA без УМ)

БС FDMA

(FDMA с УМ)

АС FDMA

БС TDMA

AC TDMA

(TDMA без УМ)

АС TDMA

(TDMA с УМ)

ПРМ РРС

V

V

0

V

0

V

0

V


V -управление мощностью в передатчике, связанном с ИП;

0 - управление мощностью отсутствует.


3 Методы, используемые в методике расчета ЭМС РРЛ с другими РРЛ, РЭС БД и сетями СПС гражданского назначения


3.1 Методы, используемые в методике расчета ЭМС для сценария РРЛ-РРЛ


3.1.1 Принцип расчета ЭМС для сценария РРЛ-РРЛ


Оценка ЭМС РРЛ с другими РРЛ проводится путем имитационного моделирования функционирования РЭС РРЛ методом Монте-Карло, который предусматривает формирование на каждой итерации статичных отображений суммарного ослабления помеховых и полезных сигналов при распространении радиоволн с учетом того, что все остальные параметры РРЛ считаются детерминированными [12, 13, 14]. Таким образом, на каждой итерации производится моделирование каналов связи между РЭС РРЛ с учетом определенных в главе 1 ограничений и допущений и проверяется выполнение заданных требований по отношению сигнал/суммарная помеха и отношению суммарная помеха/шум ПРМ на входе ПРМ РЭС РРЛ в соответствии с критерием ЭМС, рассмотренным в главе 1. Невыполнение данного требования интерпретируется как отсутствие ЭМС заявляемых РЭС РРЛ с действующими РЭС РРЛ.


3.1.2 Метод моделирования функционирования РРЛ


При моделировании функционирования РРЛ, с учетом реализации в них частотного дуплекса, отдельно рассматривается каждое направление передачи информации. Для каждой частоты и наименее помехоустойчивого реализованного на ней режима определяется функция распределения отношения суммарная помеха/шум ПРМ и отношения сигнал/суммарная помеха на входе ПРМ РЭС РРЛ, которая является совместной функцией распределения уровня сигнала и уровня суммарной помехи на входе ПРМ. Случайной составляющей распределения уровня сигнала и уровня суммарной помехи для данного сценария является множитель ослабления, учитывающей все механизмы распространения радиоволн на основе данных по рельефу всей трассы, приведенный, соответственно, в Приложении 1.


3.1.3 Отбор РЭС РРЛ при моделировании сценария РРЛ-РРЛ


При оценке ЭМС список действующих РРЛ, участвующих в формировании помех на заявляемую РРЛ, ограничен процедурой пространственного и частотного отбора.


Частотный отбор


В анализе ЭМС учитываются частотные присвоения тех ПРД РРЛ, частотный канал которых находится в пределах двух частотных интервалов между смежными частотными каналами ПРМ РРЛ - объекте воздействия помех (ОВП). Критерием частотного отбора РРЛ-источников помех (ИП) является выполнение следующего условия:


ФОРМУЛА 3.1 Ч.1 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА 3.1. Ч.2 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Пространственный отбор


Под РРС - ИП, рассматриваемыми при оценке ЭМС, понимаются все РЭС РРЛ, прошедшие частотный отбор и находящиеся к заявленной (действующей) РРЛ ближе расстояния, определяемого из следующего выражения:


ФОРМУЛА 3.2 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

3.2 Методы, используемые в методике расчета ЭМС для сценария РРЛ - сеть СПС


3.2.1 Общий принцип расчета ЭМС для сценария РРЛ - сеть СПС


Оценка ЭМС РРЛ и сетей СПС проводится путем имитационного моделирования функционирования сетей СПС методом Монте-Карло. Метод Монте-Карло предусматривает моделирование отображений сети сотовой связи, представляющих собой описание всех параметров сети в заданный момент времени. Для создания такого отображения случайным образом по определенным законам распределения случайных величин генерируются положения абонентских станций, множитель ослабления при распространении радиоволн, рассчитываются ослабления сигналов, моделируется организация канала связи между БС и АС, производится управление мощностью на основе параметров распространения радиоволн и мощностей АС и БС. В завершении в каждом отображении проверяется выполнение заданных требований по отношению суммарная помеха/шум ПРМ и отношению сигнал/суммарная помеха в каждом канале ПРМ РЭС РРЛ в соответствии с критерием ЭМС, рассмотренным в главе 1. Невыполнение данного требования интерпретируется как отсутствие ЭМС РЭС РРЛ и сетей СПС.

В соответствии с используемой технологией, TDMA/FDMA или CDMA, происходит моделирование функционирования сети СПС и производится оценка ЭМС. В методике предусмотрены отдельные процедуры для моделирования сети TDMA/FDMA и моделирования сети CDMA, при этом процедуры для прямого и обратного каналов CDMA могут иметь различия.

Исходными данными для методики являются данные о рельефе местности и параметры, предоставляемые заявителем в карточках ТТХ РЭС по Форме N 1 ГКРЧ и Форме N ИД-PC, ФС (см. п. 1.3).

Алгоритмы расчета ЭМС для сценария РРЛ-СПС рассмотрены в разделах 4 и 5. Данные по методам и процедурам моделирования функционирования сетей СПС, используемых в этих алгоритмах, приведены в пунктах 3.1.2-3.3.


3.2.2. Отбор РЭС сетей СПС при моделировании сценария РРЛ - сеть СПС


Для ограничения количества сетей и РЭС СПС - источников помех используются следующие параметры пространственного и частотного отбора.


Частотный отбор


В анализе учитываются частотные присвоения тех сетей СПС - источников помех, в которых хотя бы один канал ПРД находится в пределах двух частотных интервалов между смежными частотными каналами ПРМ РРЛ - ОВП. Критерием частотного отбора РЭС СПС - ИП является выполнение следующего условия:


ФОРМУЛА 3.3 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Пространственный отбор


Под РЭС СПС - источниками помех, рассматриваемыми при оценке ЭМС с РРЛ подразумеваются все РЭС сети СПС, прошедшие частотный отбор и находящиеся от заявляемой (действующей) РРЛ ближе расстояния, определяемого из следующего выражения:


ФОРМУЛА 3.3A К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

3.2.3 Метод моделирования функционирования сети СПС


3.2.3.1. Метод определения зон обслуживания


Определение зоны обслуживания сети СПС (совокупности зон обслуживания всех БС сети) с учетом рельефа местности является процедурой, которая предшествует всем остальным этапам моделирования функционирования сети. В Методике применяются одинаковые алгоритмы для секторных и всенаправленных антенн БС, т.к. конфигурация соты задается соответствующей диаграммой направленности антенны.

В состав БС входит передатчик, работающий на одной или нескольких частотах в одном и том же диапазоне (в пределах 5% от средней частоты из присвоенных заявляемой БС), приемник и приемо-передающая антенна. Предполагается, что зона обслуживания в обратном канале является определяющей и используется для моделирования функционирования сети в обоих направлениях связи. Для построения зоны обслуживания каждой соты производятся следующие процедуры:

1. Для каждой БС определяются радиусы на поверхности Земли, которые соответствуют максимальным расстояниям возможного обслуживания АС для заданного количества азимутальных радиусов (рекомендуется 360 азимутальных радиусов) с учетом диаграммы направленности антенны в горизонтальной плоскости (рис.3.1). В случае нескольких рабочих частот в одном диапазоне на БС расчет зоны обслуживания производится для средней частоты.

2. Из определенных в п. 1 координат точек на поверхности Земли формируются массивы АrraуАгеа(r_i, альфа_i)k для каждой k-ой БС в сети СПС (точки задаются в полярной системе координат с центром с координатами k-ой БС).


РИС. 3.1 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

В соответствии с введенными допущениями, процедуры расчета максимальных азимутальных расстояний возможного обслуживания АС в направлении АС-БС будут различны для РЭС, реализующих технологию CDMA и РЭС технологии TDMA/FDMA.


Сеть СПС с технологией СDМА


Для РЭС, реализующих технологию CDMA, максимальные азимутальные расстояния возможного обслуживания АС для направления АС-БС определяются следующими выражениями [6]:


ФОРМУЛА 3.4 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
РАСШИФ. ФОРМ. 3.4 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05...
ФОРМУЛА 3.5 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА 3.6 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА 3.7 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Сеть СПС с технологией FDMA/TDMA


Для РЭС, реализующих технологию TDMA/FDMA, максимальные азимутальные расстояния (радиусы) возможного обслуживания AC R для направления АС-БС определяются из уравнения:


ФОРМУЛА 3.8 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Решение уравнений:

А) Для решения уравнений вида:


ФОРМУЛА 3.9 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

применяется рекурсивный метод расчета [6] с использованием функции:


ФОРМУЛА 3.10 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА 3.11 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Критерий остановки расчетов определяется неравенством:


ФОРМУЛА 3.12 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

3.2.3.2. Метод определения координат АС в зоне обслуживания БС


При проведении статистического моделирования функционирования сети СПС на каждой итерации расчетов АС присваиваются координаты в соответствии с равномерным законом распределении АС (п.п. 3.3.6.1) в зоне обслуживания одной из БС. С этой целью по всему массиву ArrayArea(r_i aльфа_i)_k с учетом координат k-ой БС определяются граничные значения области обслуживания БС в декартовой системе координат X_min, Х_mах, Y_min, У_mах. За начало декартовой системы координат принимается положение БС. В прямоугольной зоне, ограниченной данными координатами, осуществляется генерация случайных равномерно распределенных величин X и Y. При этом учитываются координаты только тех точек, которые будут находиться в рассчитанной (п.п. 3.2.3.1) зоне обслуживания данной БС.

Количество АС, генерируемых в зоне обслуживания каждой БС, определяется на этапе моделирования функционирования сети СПС.

Принадлежность местоположений АС к зоне обслуживания сети СПС определяется следующим образом:

1. Генерируются случайные координаты АС в прямоугольной области X_min, Х_mах, Y_min, У_mах.

2. Рассчитываются координаты АС в полярных координатах относительно данной БС (r_i aльфа_i).

ГАРАНТ:

Нумерация пунктов приводится в соответствии с источником


4. Определяются ближайшие по азимуту точки из массива ArrayArea(r_i aльфа_i)_k к k-ой БС.

5. Проверяются следующие условия:

- если оба радиуса точек из массива ArrayArea(r_i aльфа_i)_k, больше r_i, то точка в зоне обслуживания БС;

- если оба радиуса точек из массива ArrayArea(r_i aльфа_i)_k, меньше r_i меньше то точка вне зоны обслуживания БС;

- если r_i больше одного радиуса и меньше второго радиуса, то:

- происходит переход в декартову систему координат;

- по точкам из массива ArrayArea(r_i aльфа_i)_k строится уравнение прямой;

- если АС находится в той же полуплоскости или на линии, что и БС, то АС находится в зоне обслуживания БС, иначе вне зоны.

Если АС не принадлежит к зоне обслуживания ближайшей БС, то процедура повторяется, и вновь генерируются случайные координаты X и Y, Процесс продолжается до тех пор, пока АС не попадет в зону обслуживания БС.


3.2.3.3. Алгоритм моделирования функционирования сети СПС FDMA/TDMA


Метод моделирования функционирования сети СПС FDMA/TDMA одинаков как для прямого, так и для обратного каналов связи и может быть представлен следующей последовательностью операций:

1) По входным данным определяются координаты БС сети СПС и устанавливаются их параметры.

2) Определяются зоны обслуживания всех рассматриваемых БС.

3) На каждой итерации:

3.1) В зоне обслуживания каждой БС для каждого частотного канала генерируются координаты АС.

3.2) Производится организация соединения АС-БС.

3.3) Производится управление мощностью.

3.4) В соединениях АС-БС проверяется факт выполнения заданного отношения сигнал/суммарная помеха.


3.2.3.4. Алгоритм моделирования функционирования сети СПС CDMA


Моделирование функционирования сети СПС CDMA в прямом канале


Модель функционирования сети СПС CDMA в прямом канале представлена в Методике следующей последовательностью операций:

1) По входным данным определяются координаты БС и устанавливаются их параметры.

2) Определяются зоны обслуживания всех рассматриваемых БС.

3) Для каждой заявляемой БС проводится следующее моделирование (шаги 5-7):

4) На каждой итерации:

4.1) Устанавливается начальное количество абонентов N = 10 в каждой соте.

4.2) Устанавливается шаг приращения абонентов Дельта N = 5 для каждой соты.

4.3) Устанавливается флаг точного поиска TunningFlag = False.

4.4) Устанавливается количество итераций проверки k = 20 [6].

4.5) Устанавливается счетчик успешного соединения всех абонентов S = 0 для БС (к абонентам БС относятся все АС, организовавшие соединение с данной БС).

4.6.1) Генерируется размещение N абонентских станций в зоне обслуживания каждой БС.

4.6.2) Организуются соединения АС-БС.

4.6.3) Производится регулирование мощности.

4.6.4) Производится подсчет успешно организованных соединений для БС.

4.6.5) Если все абоненты рассматриваемой БС успешно подключены, то S = S + 1.

4.7) Повторить к раз шаг 4.6.

4.8А) Если S >= 0.8 х k, то:

- Если флаг точного поиска TunningFlag = True, то:

- Если Дельта N = 1 то осуществляется переход к шагу 4.9, иначе Дельта N = Int (Дельта N/2);

- N = N + Дельта N и осуществляется переход к шагу 4.5.

4.8Б) Если S <= 0.8 х k, no:

- TunningFlag = True;

- Если Дельта N = 1 то осуществляется переход к шагу 4.9, иначе Дельта N = Int (Дельта N/2);

- N = N - Дельта N и осуществляется переход к шагу 4.5.

4.9) Максимальное количество обслуживаемых АС равно N абонентов.

5) Происходит усреднение максимального количества обслуживаемых АС для заявляемой БС.


Моделирование функционирования сети СПС CDMA в обратном канале


В качестве условия возможности обслуживания АС для БС в обратном канале служит заданный порог превышения уровня внутрисистемных помех над уровнем тепловых шумов приемника БС:


ФОРМУЛА 32 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Стандартным значением этого порога, применяемым при планировании сетей CDMA является 6 дБ [8].

Модель функционирования сети СПС CDMA в обратном канале представлена в Методике следующей последовательностью операций:

1) По входным данным определяются координаты БС и устанавливаются их параметры.

2) Определяются зоны обслуживания всех рассматриваемых БС.

3) Для каждой заявляемой БС проводится следующее моделирование (шаги 5-7):

4) На каждой итерации:

4.1) Устанавливается начальное количество абонентов N = 10 в каждой соте.

4.2) Устанавливается шаг приращения абонентов Дельта N = 5 для каждой соты.

4.3) Устанавливается флаг точного поиска TunningFlag = False.

4.4) Устанавливается количество итераций проверки k = 20.

4.5) Устанавливается счетчик повышения шума за счет внутрисистемных помех NR = 0 ((к абонентам БС относятся все АС, организовавшие соединение с данной БС).

4.6.1) Генерируется размещение N абонентских станций в зоне обслуживания каждой БС.

4.6.2) Организуются соединения АС-БС.

4.6.3) Производится регулирование мощности.

4.6.4) NR = +NR.

4.7) Повторить k раз шаг 4.6.

4.8А) Если (NR/k) <= 4 (6 дБ), то:

- Если флаг точного поиска TunningFlag = True, то:

- Если Дельта N = 1 то осуществляется переход к шагу 4.9, иначе Дельта N = Int (Дельта N/2);

- N = N - Дельта N и осуществляется переход к шагу 4.5.

4.8Б) Если (NR/k) >= 4 (6 дБ), то:

- TunningFlag = True;

- Если Дельта N = 1 то осуществляется переход к шагу 4.9, иначе Дельта N = Int (Дельта N/2);

- N = N - Дельта N и осуществляется переход к шагу 4.5.

4.9) Максимальное количество обслуживаемых АС равно N абонентов.

5) Происходит усреднение максимального количества обслуживаемых АС для заявляемой БС.


3.2.3.5. Организация каналов связи


Организация каналов связи для TDMA


После размещения АС в зоне обслуживания БС СПС TDMA организуются соединения между АС и БС. БС, в которой АС была размещена в соответствии с процедурой расположения АС (п. 3.2.3.2), является БС организующей соединение.


Организация каналов связи для CDMA


После размещения АС в зоне обслуживания сети СПС CDMA организуются соединения между АС и БС.

1) С учетом присутствия замираний на трассе определяются потери распространения радиоволн (РРВ) для каждой БС и АС для средней частоты рабочего диапазона данной БС.

2) Определяется БС с минимальными потерями РРВ на трассе для рассматриваемой АС.

3) Данная БС организует соединение АС с сетью СПС.


3.2.3.6. Модели управления мощностями АС и БС в СПС Модель управления мощностями АС и БС в сети CDMA


Регулировка мощностей АС и БС для каждой i-ой пары ПРД-ПРМ в пределах одной итерации вычислений в сети CDMA при моделировании ее функционирования происходит в соответствии со следующим алгоритмом [10]:


ФОРМУЛА 3.13 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

В качестве начального значения мощности каждого передатчика принимается ее минимально возможное значение. Выбор начальной мощности не оказывает влияния на работу алгоритма, минимальный уровень выбран для однозначности построения метода.

В соответствии с данным алгоритмом, вычисление мощности АС и БС сети CDMA останавливается после достижения точности данных вычислений +-0.5 дБ, или по достижении максимального количества итераций, равного 150 [6]. Если точность вычислений для АС не достигает значения +-0.5 дБ, то эти абоненты считаются потерянными и отключаются. Таким образом АС считается успешно обслуживаемой, если в результате управления мощностью выполняется условие:


ФОРМУЛА 34 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Модель управления мощностью в обратном канале CDMA


Алгоритм управления мощностью для обратного канала CDMA практически полностью повторяет общий алгоритм.


ФОРМУЛА 3.14 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА 3.15 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Модель управления мощностью в прямом канале CDMA


Алгоритм управления мощностью в прямом канале CDMA отличается от алгоритма в обратном канале тем, что помимо ограничения на излучаемую мощность для одного абонента существует ограничение на суммарную излучаемую мощность БС.

Кроме этого учитывается нарушение ортогональности сигналов в прямом канале CDMA вследствие многолучевого распространения радиоволн.

Ограничение суммарной мощности происходит при помощи введения поправочного коэффициента для всех каналов трафика [6].


ФОРМУЛА 3.16 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА 3.17 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА 3.18 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВ. РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
РАСШИФ. ФОРМ. 3.18 К РЕШ. МИНИНФОРМСВ. РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Модель управления мощностью в TDMA/FDMA в прямом и обратном канале


Алгоритм управления мощностью для прямого и обратного каналов TDMA/FDMA отличается от алгоритмов CDMA. В алгоритме управления мощностью для TDMA/FDMA мощность определяется по абсолютному уровню сигнала в приемнике, связанном с данным передатчиком, а не по отношению SIR [10]:


ФОРМУЛА 3.19 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Для учета присутствия внутрисистемных помех предполагается работа приемника на 3 дБ выше, чем собственная чувствительность [10].


3.3 Методы, используемые в методике расчета ЭМС для сценария РРЛ- БД


3.3.1 Общий принцип расчета ЭМС для сценария РРЛ-БД


При оценке ЭМС РРЛ и РЭС БД рассматриваются РЭС БД, использующие технологию множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA) с временным дуплексом (TDD) и технологию множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA) с частотным дуплексом (FDD). При этом в методике предусматривается возможность применения технологии FHSS в РЭС БД, но не учитывается возможность адаптивного выбора канала.

Алгоритмы расчета ЭМС для сценария РРЛ-БД рассмотрены в разделах 4 и 5. Данные по методам и процедурам моделирования функционирования РЭС БД, используемых в этих алгоритмах, приведены в пунктах 3.3.2 - 3.3.3.


3.3.2. Отбор РЭС БД при моделировании сценария РРЛ-БД


Для ограничения количества РЭС БД - источников помех используются следующие параметры пространственного и частотного отбора.


Частотный отбор


В анализе учитываются частотные присвоения тех БС БД - источников помех, в которых хотя бы один канал ПРД находится в пределах двух частотных интервалов между смежными радиостволами ПРМ РРЛ - ОВП. Критерием частотного отбора РЭС СПС - ИП является выполнение следующего условия:


ФОРМУЛА 3.20 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Пространственный отбор


Под БС БД - источниками помех рассматриваемыми при оценке ЭМС с РРЛ подразумеваются все БС БД, прошедшие частотный отбор и находящиеся от заявляемой (действующей) РРЛ ближе расстояния, определяемого из следующего выражения:


ФОРМУЛА 3.20A К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

3.3.3. Метод моделирования функционирования РЭС БД


3.3.3.1. Метод определения зон обслуживания


Определение зоны обслуживания БС БД (совокупности зон обслуживания всех БС сети) с учетом рельефа местности является процедурой, которая предшествует всем остальным этапам моделирования функционирования РЭС БД. В методике не существует различия между секторными и всенаправленными БС БД, конфигурация соты задается соответствующей диаграммой направленности антенны.

Под БС подразумевается совокупность передатчика, работающего на одной или нескольких частотах в одном и том же диапазоне (в пределах 5% от средней частоты), соответствующего приемника и приемо-передающей антенны. Предполагается, что зона обслуживания в обратном канале является определяющей т.к. мощность передатчика АС чаще всего меньше мощности передатчика БС БД. Именно, эта зона обслуживания используется для моделирования функционирования сети в обоих направлениях связи. Для построения зоны обслуживания конкретной соты производятся следующие процедуры (см. Рис.3.1):

3. Для каждой БС БД определяются координаты точек на поверхности Земли, которые соответствуют максимальным расстояниям возможного обслуживания АС для заданного количества азимутальных радиусов (рекомендуется 360 азимутальных радиусов) с учетом диаграммы направленности антенны БС БД в горизонтальной плоскости. В случае нескольких рабочих частот в одном диапазоне на БС расчет зоны обслуживания производится для средней частоты.

4. Из определенных в п.1 координат точек на поверхности Земли формируются массивы ArrayАrеа(r_i, альфа_i) для каждой БС БД (точки задаются в полярной системе координат с центром с координатами БС БД).

Для РЭС БД максимальные азимутальные расстояния возможного обслуживания АС для направления АС-БС определяются следующими выражениями:


ФОРМУЛА 3.5 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Решение уравнений:


А) Для решения уравнений вида:


ФОРМУЛА 3.22 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

применяется рекурсивный метод расчета [3] с использованием функции:


ФОРМУЛА 3.23 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА 3.24 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Критерий остановки расчетов определяется неравенством:


ФОРМУЛА 3.25 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

3.3.3.2. Метод определения координат АС в зоне обслуживания БС


При проведении статистического моделирования функционирования РЭС БД на каждой итерации расчетов АС присваиваются координаты в соответствии с равномерным законом распределении случайных величин в зоне обслуживания соответствующей БС БД. С этой целью по k-ому массиву ArrayАrеа(r_i, альфа_i)_k с учетом координат БС БД определяются граничные значения области обслуживания РЭС БД в декартовой системе координат X_min, Х_max, Y_min, Y_max. За начало декартовой системы координат принимается положение первой заявляемой БС БД. В прямоугольной зоне, ограниченной данными координатами, осуществляется генерация случайных равномерно распределенных величин X и Y. При этом учитываются координаты только тех точек, которые будут находиться в рассчитанной зоне обслуживания БД.

Принадлежность местоположений АС к зоне обслуживания определяется следующим образом:

1. Рассчитываются координаты АС в полярных координатах относительно данной БС (r_j, альфа_j).

2. Определяются ближайшие по азимуту точки из массива ArrayАrеа(r_i, альфа_i)_k данной БС.

3. Проверяются следующие условия:

- если оба радиуса точек из массива ArrayАrеа(r_i, альфа_i)_k, больше r_j, то точка находится в зоне обслуживания БС;

- если оба радиуса точек из массива ArrayАrеа(r_i, альфа_i)_k, меньше r_j, то точка находится вне зоны обслуживания БС;

- если r_j больше одного радиуса и меньше второго радиуса, то:

- происходит переход в декартову систему координат;

- по точкам из массива ArrayАrеа(r_i, альфа_i)_k строится уравнение прямой;

- если АС находится в той же полуплоскости или на линии, что и БС, то АС находится в зоне обслуживания БС, иначе - вне зоны.

Если АС не принадлежит к зоне обслуживания ближайшей БС, то процедура генерации координат повторяется. Процесс продолжается до тех пор, пока не будет определена принадлежность точки к области обслуживания соответствующей БС БД.

Количество АС, для которых будет проводиться процедура генерации их координат, определяется числом каналов БС, учитываемых в расчетах ЭМС с РРЛ.


3.3.3.3. Организация каналов связи в РЭС БД


Метод выбора направления передачи данных в паре БС-АС


Для имитации метода множественного доступа в БД направление связи в каждой паре БС-АС выбирается случайным образом на каждой итерации с учетом следующих условий:


Flag = Т(0;1);


Т(0,1) - равномерно распределенная величина в интервале (0; 1).

Если Flag <= 0.5 - выбирается обратное направление связи.

Если Flag >= 0.5 - выбирается прямое направление связи.


Модель управления мощностями АС и БС в БД


В алгоритме управления мощностью для БД мощность определяется по абсолютному уровню сигнала в приемнике, связанном с данным передатчиком [7]:


ФОРМУЛА 3.26 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Для учета присутствия внутрисистемных помех предполагается работа приемника на 3 дБ выше, чем собственная чувствительность [10].


Метод выбора частотного канала при использовании FHSS


При использовании FHSS АС и БС для передачи данных доступно множество из N частот {f1, f2, .... fN}. В реальных системах выбор частоты происходит по псевдослучайному закону независимо для каждой пары БС-АС. Поэтому при моделировании выбор частоты реализуется следующим образом:


Flag = N x Т(0,1);


Т(0,1) - равномерно распределенная величина в интервале (0;1).


f = f_CEIL(Fiag);


CEIL() - функция округления до ближайшего целого большего, чем аргумент округления.


Метод выбора максимальных скоростей для РЭС БД источников помех


Для имитации максимальных помех со стороны РЭС БД при наличии управления мощностью предполагается использование максимальных скоростей передачи требующих большей излучаемой мощности.

Выбор максимальных скорости носит итеративный характер и строится по оценке выполнения заданного SIR в соединениях БС-АС источниках помех:

1) Во всех парах БС-АС устанавливается минимальная скорость передачи

2) Проверяется выполнение отношения SIR в соответствии с алгоритмом управления мощностью в парах БС-АС

3) При использовании управления мощностью, если в паре БС-АС требуемое SIR не достижимо, то считается, что они используют минимальную скорость передачи в данной итерации.

4) Если на предыдущем шаге хотя бы для одной пары БС-АС выполнилось требование по мощности и максимальная скорость еще не достигнута, то:

5.1) Для пар БС-АС не достигших максимальной допустимой скорости происходит увеличение до следующего номинала скорости.

5.2) Пары БС-АС, уже использующие максимальную допустимую скорость, работают в установленном режиме передачи.

5.3) Оценивается выполнение требований по мощности в соответствии с алгоритмом управления

5.4) Для пар БС-АС, в которых выполнилось заданное требование по мощности, устанавливается данный номинал скорости

5.5) Переход к шагу 4)

6) Полученные скорости и соответственно мощности используются при моделировании емкости РЭС БД рецепторов помех в присутствии РЭС БД источников помех


3.4 Описание математических выражений расчета уровней полезного и помеховых сигналов


3.4.1 Обозначения, используемые в математических выражениях


В математических выражениях расчета уровня полезного сигнала и суммарного уровня помех на входе приемного устройства используются следующие обозначения:


Обозначение

Определение параметра

Grxj(aльфа), Gtxj(aльфа)

диаграмма направленности ПРМ и ПРД антенн в горизонтальной плоскости излучения j-ro РЭС, дБ

Grxj(Тета),

Gtxj(Тета)

диаграмма направленности ПРМ и ПРД антенн в вертикальной плоскости излучения j-ro РЭС, дБ

Azj

азимут максимального излучения j-ro РЭС, рад

Elj

угол места максимального излучения j-ro РЭС, рад

Ptxj

мощность ПРД j-ro РЭС. дБм

Fadeij

величина случайной составляющей потерь, генерируемая на каждой итерации при расчете уровня сигнала i-ro ПРД в j-ом ПРМ, дБ (закон распределение случайно составляющей зависит от используемой методики распространения радиоволн, см. Приложение 1)

Sensj

чувствительность ПРМ j-ro РЭС, дБм

SIRj

защитное отношение сигнал/помеха j-ro РЭС, дБ

Sj(f)

маска спектра сигнала, излучаемого j-ым РЭС, дБ

hrxj, htxj

высота подвеса ПРМ и ПРД антенн, м

Arxj, Atxj

коэффициенты ослабления полезного сигнала в АФТ ПРД и ПРМ j-ro РЭС, дБ

Lossij

медианное ослабление сигнала в пространстве при распространении от антенны i-ro РЭС к антенне j-ro РЭС, дБ (зависит от используемой методики распространения радиоволн, см. Приложение 1)

Selj

избирательность приемника j-ro РЭС по зеркальному каналу, дБ

Prxij

мощность полезного сигнала, поступающая на вход приемника j-ro РЭС от соответствующего i-ro передатчика, дБм

Pij

мощность одиночного помехового сигнала, поступающая на вход приемника j-ro РЭС от i-ro передатчика, дБм

PДельтаij

коэффициент ослабления помехового сигнала в полосе ПРМ j-ro РЭС с учетом частотной расстройки ПРД помехового сигнала i-ro РЭС и ПРМ j-ro РЭС - объекта воздействия помех, дБ

Pcj

мощность помехового сигнала на частоте гармоник, дБм

Pnj

относительный уровень шумовых излучений источника помех, дБм

гаммаij

коэффициент поляризационных потерь между i-ым и j-ым РЭС, дБ

Plij

мощность одиночного помехового сигнала, поступающая на вход приемника j-ro РЭС от основного и внеполосного излучения i-ro передатчика, дБм

P2ij

мощность одиночного помехового сигнала по зеркальному каналу приема, поступающая на вход приемника j-ro РЭС от основного и внеполосного излучения i-ro передатчика, дБм

P3ij

мощность одиночного помехового сигнала по основному каналу ПРМ j-ro РЭС, создаваемая побочным излучением на гармониках ПРД i-ro РЭС

P4ij

мощность одиночного помехового сигнала по основному каналу приема, обусловленного шумовым побочным излучением источника помех

PСигмаj

суммарная помеха поступающая на вход приемника j-ro РЭС

Grxj(aльфа),

Gtxj(aльфа)

диаграмма направленности ПРМ и ПРД антенн в горизонтальной плоскости излучения j-ro РЭС, дБ

Grxj(Тета),

Gtxj(Тета)

диаграмма направленности ПРМ и ПРД антенн в вертикальной плоскости излучения j-ro РЭС, дБ

Azj

азимут максимального излучения j-ro РЭС, рад

Elj

угол места максимального излучения j-ro РЭС, рад

Ptxj

мощность ПРД j-ro РЭС, дБм

Fadeij

величина случайной составляющей потерь, генерируемая на каждой итерации при расчете уровня сигнала i-ro ПРД в j-ом ПРМ, дБ (закон распределение случайной составляющей зависит от используемой методики распространения радиоволн, см. Приложение 1)

Sensj

чувствительность ПРМ j-ro РЭС, дБм

SIRj

защитное отношение сигнал/noMexaj-ro РЭС, дБ

Si(f)

маска спектра сигнала, излучаемого j-ым РЭС, дБ

hrxj, hlxj

высота подвеса ПРМ и ПРД антенн, м

Arxj, Atxj

коэффициенты ослабления полезного сигнала в АФТ ПРД и ПРМ j-ro РЭС, дБ

Lossij

медианное ослабление сигнала в пространстве при распространении от антенны i-ro РЭС к антенне j-ro РЭС, дБ (зависит от используемой методики распространения радиоволн, см. Приложение 1)

Selj

избирательность приемника j-ro РЭС по зеркальному каналу, дБ

Prxij

мощность полезного сигнала, поступающая на вход приемника j-ro РЭС от соответствующего i-ro передатчика, дБм

Pij

мощность одиночного помехового сигнала, поступающая на вход приемника j-ro РЭС от i-ro передатчика, дБм

PДельтаij

коэффициент ослабления помехового сигнала в полосе ПРМ j-ro РЭС с учетом частотной расстройки ПРД помехового сигнала i-ro РЭС и ПРМ j-ro РЭС - объекта воздействия помех, дБ

Pcj

мощность помехового сигнала на частоте гармоник, дБм

Pnj

относительный уровень шумовых излучений источника помех, дБм

гаммаij

коэффициент поляризационных потерь между i-ым и j-ым РЭС, дБ

Plij

мощность одиночного помехового сигнала, поступающая на вход приемника j-ro РЭС от основного и внеполосного излучения i-ro передатчика, дБм

P2ij

мощность одиночного помехового сигнала по зеркальному каналу приема, поступающая на вход приемника j-ro РЭС от основного и внеполосного излучения i-ro передатчика, дБм

P3ij

мощность одиночного помехового сигнала по основному каналу ПРМ j-ro РЭС, создаваемая побочным излучением на гармониках ПРД i-ro РЭС

P4ij

мощность одиночного помехового сигнала по основному каналу приема, обусловленного шумовым побочным излучением источника помех

PСуммаj

суммарная помеха поступающая на вход приемника j-ro РЭС


3.4.2 Вычисление уровня полезного сигнала на входе приемного устройства


Расчет уровня мощности полезного сигнала на входе ПРМ производится в соответствии с выражением:


ФОРМУЛА 3.27 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

3.4.3 Вычисление уровня помехового сигнала на входе приемного устройства


При расчете помехового сигнала на входе приемника, рассматриваются сигналы, поступающие от передатчиков всех рассматриваемых при моделировании РЭС за исключением собственного передатчика РЭС. Учитывается четыре механизма возникновения помех:

- помеха по основному каналу от основного и внеполосного излучения;

- помеха по основному каналу от побочного излучения на гармониках;

- помеха по зеркальному каналу приема от основного и внеполосного излучения;

- помеха по основному каналу от побочного шумового излучения.


3.4.3.1 Расчет уровня одиночного помехового сигнала по основному каналу приема, обусловленного основным и внеполосным излучением источника помех


Расчет уровня мощности одиночного помехового сигнала на входе ПРМ производится в случае если:


ФОРМУЛА 3.28 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Расчет производится в соответствии с выражением:


ФОРМУЛА 3.29 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

где:


ФОРМУЛА 3.30 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Поляризация

Коэффициент поляризационных потерь

ПРД

ПРМ

Круговая левосторонняя

Круговая правосторонняя

6

Круговая левосторонняя

Линейная

1,5

Круговая правосторонняя

Линейная

1,5

Круговая левосторонняя

Круговая левосторонняя

0

Круговая правосторонняя

Круговая правосторонняя

0

Вертикальная

Вертикальная

0

Горизонтальная

Горизонтальная

0

Вертикальная

Горизонтальная

6


3.4.3.2 Расчет уровня одиночного помехового сигнала по зеркальному каналу приема, обусловленного основным и внеполосным излучением источника помех


Зеркальные каналы образуются в супергетеродинных приемниках из-за недостаточной селективности их трактов, нелинейности активных элементов, а также низкого качества гетеродинов.

Учитывая структуру характеристик избирательности ПРМ по зеркальным каналам, расчет уровня помеховых сигналов проводится в зеркальных каналах приема в соответствии со следующими выражениями:


ФОРМУЛА 3.31 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Частота зеркального канала определяется соотношением:


ФОРМУЛА 3.32 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

В случаях, когда приемник помех строится по схеме прямого преобразования, P2ij не рассчитывается и не принимает участие в формировании суммарной помехи.


3.4.3.3 Расчет уровня одиночного помехового сигнала по основному каналу приема, обусловленного побочным излучением источника помех на гармониках


Причиной возникновения побочных излучений служат нелинейные процессы в тракте формирования высокочастотных сигналов и в антенно-фидерном тракте ПРД. К ним относятся излучения на гармониках. Излучения на гармониках P3ij вычисляются по следующим формулам:


ФОРМУЛА 3.33 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

3.4.3.4 Расчет уровня одиночного помехового сигнала по основному каналу приема, обусловленного шумовым побочным излучением источника помех


Расчет уровня мощности помехового сигнала, обусловленного шумовым побочным излучением источника помех, на входе ПРМ производится в случае если:


ФОРМУЛА 3.34 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Расчет производится в соответствии с выражением:


ФОРМУЛА 3.35 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

3.4.3.5 Расчет суммарного уровня помеховых сигналов, отношения сигнал/суммарная помеха и суммарная помеха/шум ПРМ


Расчет уровня суммарной мощности помеховых сигналов на входе j-ого ПРМ для одной выборки значений случайных параметров производится в соответствии с выражением:


ФОРМУЛА 3.36 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Расчет отношения сигнал/суммарная помеха на входе j-oro ПРМ РЭС-ОВП для одной выборки значений случайных параметров производится в соответствии с выражением:


ФОРМУЛА 3.37 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Расчет отношения суммарная помеха/шум ПРМ на входе j-oro ПРМ РЭС-ОВП для одной выборки значений случайных параметров производится в соответствии с выражением:


ФОРМУЛА 3.38 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

3.4.4 Вычисление расстояний и взаимных углов направления максимумов ДНА


Расстояние от точки 1 до точки 2 в геоцентрической системе координат находится по следующей формуле:


ФОРМУЛА 3.39 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Нахождение азимута направления от первой точки ко второй производится по формуле:


ФОРМУЛА 3.40 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

3.4.5 Аппроксимация диаграмм направленности антенн РРЛ, РЭС БД и РЭС сетей СПС


Для аппроксимации диаграммы направленности РРЛ и АС БД рекомендуется использовать эталонные диаграммы излучения антенн радиорелейных систем прямой видимости в диапазоне частот свыше 100 МГц, рассмотренные в Рек. МСЭ-Р F. 699.

Для антенн БС БД используется ДНА, приводимая в карточке ТТХ РЭС по Форме N 1 ГКРЧ, или в соответствии с данными, приведенными в Форме ИД-РС, ФС. В случаи отсутствия данных для аппроксимации антенн РЭС БД в диапазонах частот выше 1 ГГц используются аппроксимации диаграммы направленности антенн систем беспроводного доступа, представленные в Рекомендации ETSI EN301525 и в Рекомендации МСЭ-Р F. 1336.

В настоящее время регламентирующие документы по аппроксимации диаграммы направленности антенн РЭС СПС отсутствуют. Вследствие этого, наиболее предпочтительным является использование данных по аппроксимации диаграммы направленности конкретных типов применяемых антенн на основе их технического описания. При отсутствии таких данных, для антенн БС СПС в диапазонах частот выше 1 ГГц также рекомендуется использовать аппроксимации диаграммы направленности для антенн систем беспроводного доступа, представленных в Рек. ETSI EN301525 и в Рек. МСЭ-Р F.1336.


3.4.6 Модели формирования случайных чисел


3.4.6.1 Модель формирования равномерного распределения случайных чисел


Ряд псевдослучайных чисел, распределенных по равномерному закону в диапазоне (0,1), можно получить по следующему алгоритму, представленному в Отчете 68 ERC [12]:


ФОРМУЛА 3.41 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

3.4.6.2 Модель формирования нормального распределения случайных чисел


Ряд псевдослучайных чисел, распределенных по нормальному закону с параметрами (0, 1), можно получить из равномерного ряда по следующему алгоритму:


ФОРМУЛА 3.42 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
РАСШИФР. ФОРМ. 3.40 К РЕШ. МИНИНФОРМСВ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

3.4.6.3 Модель формирования логнормального распределения случайных чисел


Случайная величина, распределенная по логнормальному закону с медианой 1 и параметром среднеквадратического отклонения сигма в дБ может быть получена из нормальной случайной величины с параметрами (0, 1) по следующему алгоритму:


ФОРМУЛА 3.43 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

3.4.6.4 Модель формирования случайных чисел с распределением, заданным непрерывной функцией


Пусть имеется интегральная функция вероятности распределения случайной величины, заданная монотонно возрастающей функцией Р(х) = F(x) на непрерывном интервале Х принадлежит [X_min, Z_max].

Тогда случайная величина х может быть сгенерирована по следующей формуле:


ФОРМУЛА 3.44 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Для решения применяется рекурсивный метод расчета [6] с использованием функции:


ФОРМУЛА 3.45 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Критерий остановки расчетов определяется неравенством:


ФОРМУЛА 3.49 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

ГАРАНТ:

Нумерация пунктов приводится в соответствии с источником


3.3.6.5 Модель формирования случайных чисел с распределением, заданным кусочно-линейной аппроксимацией по N точкам


Пусть имеется интегральная функция вероятности распределения случайной величины, заданная массивом из N точек {X_n, Y_n}, где Хn возможное значение случайной величины, a Y_n = Р(х <= Хn) вероятность, что случайная величина примет значение меньшее, чем Хn. Причем X_i-1 < X_i < Х_i+1 и Y_i-1, < Y_i < Y_i+1].

Тогда с помощью линейной аппроксимации данного массива точек можно построить непрерывную для [Х_0, X_N] обратную функцию X(Y). При этом для Y > Y_N X - X_N и для Y < Y_0 X - X_0). Тогда случайная величина х может быть сгенерирована по следующей формуле:


ФОРМУЛА 3.46 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

3.3.6.6 Определение законов распределения случайных величин, используемых в методике расчета ЭМС


Наименование случайно

генерируемой величины

Тип распределения

Параметры распределения

Примечание

Плотность расположения АС в зоне обслуживания

Равномерное по площади

X_min, X_max, Y_min, Y_max

ArrayArea(r_i, альфа_i)_k

см. п. 3.2.3.3

Выбор частоты при FHSS

Дискретное равномерное

N

см. п. 3.3.3.3

Величина лог-нормального замирания

Логнормальный закон

сигма

см. п. 3.3.6.3#, см. Приложение 1В, П.2, П.3

Величина коэффициента (множителя) ослабления пoмехового сигнала Vg

Непрерывная функция

F(x)

см. п. 3.3.6.4# см. Приложение 1В, П.1, формула П1В.5

Колебания уровня поля во времени при дифракционном распространении радиоволн

Логнормальный закон

сигма

см. п. 3.3.6.3#, см. Приложение 1В, П.1, формула П1В.33

Величина коэффициента ослабления вследствие тропосферного распространения радиоволн

Закон приведен в явном виде

см. Приложение 1B, П.1, формула П1В.45

Переменная Т генерируется по равномерному закону заспределения от 0 до 100%

Величина коэффициента ослабления вследствие рассеяния радиоволн осадками

Кусочно-линейная аппроксимация по N точкам

{X_n, Y_n}

см. п. 3.3.6.5, см. Приложение 1В, П.1, Таблица П1В.2

Величина коэффициента ослабления, обусловленного влиянием интерференционных замираний

Непрерывная функция

F(x)

см. п. 3.3.6.4# см. Приложение 1А, формула (П1А.5)

Величина коэффициента ослабления, обусловленного влиянием субрефракции

Закон приведен в явном виде

см. Приложение 1А, формула (П1А.27)

Переменная g генерируется по нормальному закону распределения с параметрами g и сигма

Величина коэффициента ослабления, обусловленного влиянием дождей

Кусочно-линейная аппроксимация по N точкам

{X_n, Y_n}

см. п. 3.3.6.5, см. Приложение 1А, Таблица П1А.2


4 Алгоритмы расчета ЭМС РЭС РРЛ С РЭС действующих РРЛ, РЭС БД и сетями СПС гражданского назначения


4.1. Алгоритм расчета ЭМС для сценария РРЛ-РРЛ


В соответствии с п. 1.4 и п. 3.1 алгоритм расчета ЭМС для сценария РРЛ-РРЛ описывается следующей последовательностью действий:

1. На основе ТТХ РЭС РРЛ - объекта воздействия помех производится отбор РЭС РРЛ - источников помех (п. 3.1.3).

2. Выполняется взаимное размещение РРЛ-ОВП и РРЛ-ИП.

3. Определяется количество итераций, необходимое для достижения требуемой точности оценки SIR и INR.

4. Проводится статистическое моделирование множителей ослабления полезного и помехового сигналов.

5. Рассчитывается интегральное распределение отношения сигнал/суммарная помеха или отношения суммарная помеха/шум РПУ на входе ПРМ РЭС РРЛ.

6. Осуществляется проверка выполнения требуемого отношения сигнал/суммарная помеха или отношения суммарная помеха/шум РПУ для кратковременной и долговременной помех:

Невыполнение требуемого отношения сигнал/суммарная помеха или отношения суммарная помеха/шум РПУ для одного из вида помех интерпретируется как отсутствие ЭМС между РЭС РРЛ.

Данный общий алгоритм представлен на рис. 4.1.


РИС. 4.1 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

4.2. Алгоритм расчета ЭМС для сценария РРЛ - сеть СПС


4.2.1 Схема общего алгоритма расчета ЭМС для сценария РРЛ-СПС (FDMA/TDMA)


На рис. 4.2 представлена схема общего алгоритма расчета ЭМС для сценария РРЛ-СПС (FDMA/TDMA) в соответствии с представленной в главе 3 методикой.

Алгоритм расчета ЭМС для сценария РРЛ-СПС (FDMA/TDMA) описывается следующей последовательностью действий:

1. На основе ТТХ РЭС РРЛ - объекта воздействия помех производится отбор РЭС СПС-ИП (п. 3.2.2).

2. Выполняется взаимное размещение РРЛ-ОВП и БС СПС (FDMA/TDMA).

3. Определяется количество итераций, необходимое для достижения требуемой точности оценки SIR и INR.

4. Проводится статистическое моделирование функционирования РРЛ в присутствии РЭС СПС (FDMA/TDMA) - ИП

4.1 Производится расчет зон обслуживания БС и расстановка АС

4.2 Организуется соединения АС-БС

4.3 Производится управление мощностью передатчиков РЭС СПС

4.4 Производится моделирование множителей ослабления полезного и помеховых сигналов

4.5 Производится расчет INR и SIR для одной выборки параметров

5. Рассчитывается интегральное распределение отношения сигнал/суммарная помеха и отношения суммарная помеха/шум РПУ на входе ПРМ РЭС РРЛ.

6. Осуществляется проверка выполнения требуемого отношения сигнал/суммарная помеха и отношения суммарная помеха/шум РПУ для кратковременной и долговременной помех:

Невыполнение требуемого отношения сигнал/суммарная помеха или отношения суммарная помеха/шум РПУ для одного из вида помех интерпретируется как отсутствие ЭМС между РЭС РРЛ.


РИС. 4.2 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

4.2.2 Схема общего алгоритма расчета ЭМС для сценария РРЛ-СПС (CDMA)


На рис. 4.3 представлена схема общего алгоритма расчета ЭМС для сценария РРЛ-СПС (CDMA) в соответствии с представленной в главе 3 методикой .

Алгоритм расчета ЭМС для сценария РРЛ-СПС (CDMA) описывается следующей последовательностью действий:

1. На основе ТТХ РЭС РРЛ - объекта воздействия помех производится отбор РЭС СПС - источников помех (п. 3.2.2).

2. Осуществляется поиск максимального количества обслуживаемых абонентов для каждой БС сети СПС (CDMA) - ИП.

3. Выполняется взаимное размещение РРЛ-ОВП и БС СПС(СDМА).

4. Определяется количество итераций, необходимое для достижения требуемой точности оценки SIR и INR.

5. Проводится статистическое моделирование функционирования РРЛ в присутствии РЭС СПС (CDMA) - ИП, обслуживающей максимальное количество абонентов.

5.1 Производится расчет зон обслуживания БС и расстановка АС

5.2 Организуется соединения# АС-БС

5.3 Производится управление мощностью передатчиков РЭС СПС

5.4 Проводится моделирование множителей ослабления полезного и помеховых сигналов

5.5 Производится расчет INR и SIR для одной выборки параметров

6. Рассчитывается интегральное распределение отношения сигнал/суммарная помеха и отношения суммарная помеха/шум РПУ на входе ПРМ РЭС РРЛ.

7. Осуществляется проверка выполнения требуемого отношения сигнал/суммарная помеха и отношения суммарная помеха/шум РПУ для кратковременной и долговременной помех:

Невыполнение требуемого отношения сигнал/суммарная помеха или отношения суммарная помеха/шум РПУ для одного из вида помех интерпретируется как отсутствие ЭМС между РЭС РРЛ.


РИС. 4.3 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

4.3. Алгоритм расчета ЭМС для сценария РРЛ-БД


На рис. 4.4 представлена схема общего алгоритма расчета ЭМС для сценария РРЛ-БД, в которую включен алгоритм функционирования сети РЭС БД в соответствии с представленной в главе 3 методикой.

Алгоритм расчета ЭМС для сценария РРЛ-БД описывается следующей последовательностью действий:

1. На основе ТТХ РЭС РРЛ - объекта воздействия помех производится отбор РЭС БД - источников помех (п. 3.3.2).

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Имеется в виду п. 3.2.2


2. Выполняется взаимное размещение РРЛ-ОВП и БС БД - ИП.

3. Определяется количество итераций, необходимое для достижения требуемой точности оценки SIR и INR.

4. Проводится статистическое моделирование функционирования РРЛ в присутствии РЭС БД -ИП

4.1 Производится расчет зон обслуживания БС и расстановка АС БД

4.2 Организуется соединения АС-БС БД

4.2.1 Антенна АС ориентируется на местоположение БС БД

4.2.2 Для РЭС БД с TDD производится выбор направления передачи данных

4.2.3 Для РЭС БД с FHSS производится выбор частоты канала

4.2.4 Производится установка максимально возможных скоростей для РЭС БД - ИП и применение управления мощностью

4.4 Проводится моделирование множителей ослабления полезного и помеховых сигналов

4.5 Производится расчет INR и SIR для одной выборки параметров

5. Рассчитывается интегральное распределение отношения сигнал/суммарная помеха и отношения суммарная помеха/шум РПУ на входе ПРМ РРЛ.

6. Осуществляется проверка выполнения требуемого отношения сигнал/суммарная помеха и отношения суммарная помеха/шум РПУ для кратковременной и долговременной помех:

Невыполнение требуемого отношения сигнал/суммарная помеха или отношения суммарная помеха/шум РПУ для одного из вида помех интерпретируется как отсутствие ЭМС между РЭС РРЛ.


РИС. 4.4 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

При оценке ЭМС РРЛ в сценариях совместного использования РЧС РЭС РРЛ с действующими РРЛ и РЭС сетей СПС, а также РЭС РРЛ с действующими РРЛ и РЭС сетей БД необходимо, как указывалось в главе 2, проводить совместное моделирование всех РЭС, совместно использующих РЧС с учетом представленных выше алгоритмов.


5 Порядок использования методики


Данная методика может быть использована при проведении расчетов ЭМС РЭС РРЛ с другими РРЛ, РЭС БД и РЭС сетей СПС гражданского назначения при разработке программного обеспечения по автоматизации расчетов ЭМС.

Расчеты ЭМС с использованием данной методики выполняются следующим образом:

- на основе представленных исходных данных определяются сценарии совместного использования РЧС РРЛ с другими РРЛ, РЭС БД и РЭС сетей СПС гражданского назначения (глава 2), определяются ограничения и особенности совместного функционирования РЭС (главы 1 и 2);

- для соответствующего сценария, ограничений и особенностей функционирования РЭС уточняется общий алгоритм расчетов (глава 4);

- в соответствии с уточненным алгоритмом расчетов определяются все необходимые формульные соотношения (глава 3);

- производится моделирование функционирования РЭС РРЛ с другими РРЛ, РЭС БД и РЭС сетей СПС гражданского назначения в соответствии с выбранным алгоритмом;

- по результатам моделирования делается вывод об обеспечении ЭМС РРЛ с другими РРЛ, РЭС БД и РЭС сетей СПС гражданского назначения.


5.1 Применение методики для сценария РРЛ-РРЛ


Применение методики расчета ЭМС для сценария РРЛ-РРЛ осуществляется в следующей последовательности:

1) Осуществляется отбор РЭС РРЛ ОВП и РРЛ ИП по частотному и территориальному критерию (п. 3.1.3).

2). Производится формирование входных данных с учетом карточек ТТД N 1 и формы ИД-РС (п. 1.3).

3). Выполняется расчет суммарного ослабления полезного и помехового сигналов на каждой итерации расчетов (п. 3.4.2. и 3.4.3.)

4). Производится определение для каждой итерации отношения сигнал/суммарная помеха и суммарная помеха/шум ПРМ в ПРМ РРЛ-ОВП.

5). Находится интегральное распределение отношения сигнал/суммарная помеха и суммарная помеха/шум ПРМ в ПРМ РРЛ-ОВП.

6). Принимается решение об ЭМС РРЛ, если выполняется критерий ЭМС.


5.2 Применение методики для сценария РРЛ - СПС


1). Осуществляется отбор РЭС РРЛ ОВП и РЭС СПС-ИП по частотному и территориальному критерию (п. 3.2.2).

2). Производится формирование входных данных с учетом карточек ТТД N 1 и формы ИД-РС (пункт 1.3)

3) Определяются зоны обслуживания БС СПС-ИП (п. 3.2.3.1).

4). Проводится поиск максимального среднего числа АС, обслуживаемых БС СПС - ИП для сетей СПС - CDMA (п.п. 3.2.3.3, 3.2.3.3).

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка.Имеется в виду "п.п. 3.2.3.3, 3.2.3.4"


5). Выполняется моделирование функционирования сети СПС с учетом максимального или максимального среднего числа АС (п.п. 3.2.3.3, 3.2.3.3).

6). Находится интегральное распределение отношения сигнал/суммарная помеха и суммарная помеха/шум ПРМ в ПРМ РРЛ-ОВП.

7). Принимается решение об ЭМС РРЛ с сетью СПС, если выполняется выбранный критерий.


5.3 Применение методики для сценария РРЛ - БД


1). Осуществляется отбор РЭС РРЛ ОВП и РЭС БД-ИП по частотному и территориальному критерию (п.п. 3.3.2).

2). Производится формирование входных данных с учетом карточек ТТД N 1 и формы ИД-PC (пункт 1.3).

3). Определяются зоны обслуживания БС БД (п. 3.3.3).

4). Выполняется моделирование функционирования РЭС БД с учетом максимального числа АС (п. 3.3.3).

5). Находится интегральное распределение отношения сигнал/суммарная помеха или суммарная помеха/шум ПРМ в ПРМ РРЛ-ОВП.

6). Принимается решение об ЭМС РРЛ, если выполняется выбранный критерий.

Применение методики расчета ЭМС для сценариев совместного использования РЧС РЭС РРЛ с действующими РРЛ и РЭС сетей СПС, а также РЭС РРЛ с действующими РРЛ и РЭС сетей БД осуществляется путем соответствующего объединения указанных выше последовательных действий 5.1. и 5.2, или 5.1 и 5.3 при совместном моделировании алгоритмов функционирования РЭС РРЛ, РЭС БД или РЭС сетей СПС.


Приложение 1А


Методика
расчета статистического распределения множителя ослабления полезного сигнала на интервалах прямой видимости


Введение


В данном приложении приведен математический аппарат для расчета статистического распределения множителя ослабления полезного сигнала на интервалах РРЛ прямой видимости, который позволяет произвести его статистическую оценку при расчетах ЭМС РРС с различными РЭС. Эта статистическая оценка основана на том, что в предлагаемом математическом аппарате учитываются все основные факторы, влияющие на распространение радиосигналов РРС, а именно, интерференционные замирания, влияние субрефракции, влияние дождей и поглощение сигналов в газах атмосферы. В частности, в расчетах учитываются характеристики сигнала для трасс, проходящих в различных географических и климатических условиях над морем и над сушей. В данном приложении уточнены расчетные соотношения для определения величины погонного ослабления радиоволн в дождях на частотах до 60 ГГц, что обеспечило их согласование с данными Рекомендации МСЭ-Р 838-1. Помимо этого, в представленном приложении расчет ослабления в атмосферных газах может быть проведен с использованием метеорологических параметров различных регионов России и их высотной зависимости.


Допущения и ограничения


При расчетах статистического распределения множителя ослабления полезного сигнала на интервалах РРЛ прямой видимости с использованием приведенного математического аппарата необходимо учитывать следующие ограничения:

- в расчетах не учитывается влияние ослабления сигнала вследствие изменения диаграмм направленности остронаправленных антенн, появляющегося при изменении условий рефракции, неточности юстировки антенн, деформации опор. Учет этих факторов увеличивает эти составляющие;


     -  расчеты  составляющих  статистического  распределения   множителя
 ослабления полезного сигнала на  приземных  интервалах  (средняя  высота
                          _
 трассы над уровнем моря  h "= 800  м)  справедливы  без  соответствующих
 поправок  при  применении  приемных  или  передающих   антенн,   имеющих
 коэффициенты усиления не более 43 дБ. Если же  на  приземных  интервалах
 используются антенны  с  большими  значениями  коэффициентами  усиления,
 необходимо учитывать следующие рекомендации:

- на коротких интервалах РРЛ (R < 25 км) при применении антенн всех типов, кроме перископических, с коэффициентом усиления до 45 дБ при расчетах можно использовать их номинальное значение коэффициента усиления;

- на более длинных интервалах РРЛ (R > 25 км) при расчетах статистического распределения множителя ослабления, обусловленного интерференцией и субрефракцией радиоволн для случая использования всех типов антенн, кроме перископических, имеющих коэффициент усиления G > 44 дБ следует принимать значения коэффициента усиления передающей и приемной антенн равными 44 дБ при размещении антенн на решетчатых и железобетонных опорах. При размещении антенн с коэффициентом усиления более 43 дБ на трубчатых опорах с их повышенной тепловой деформированностью, следует считать значения коэффициента усиления передающей и приемной антенн равными 43 дБ;

- при применении перископических антенн из-за большего влияния деформированности опор и трудности юстировки во всех случаях при их коэффициенте усиления большем 43 дБ следует принимать значения коэффициента усиления передающей и приемной антенн равными 43 дБ;


                                         _
     - на горных интервалах РРЛ (800 м " h " 1200  м)  при  использовании
 антенн с коэффициентами усиления до 45 дБ в процессе расчетов необходимо
 принимать их номинальное значение коэффициента усиления. На высокогорных
                 _
 интервалах РРЛ (h " 1200 м) номинальное значение  коэффициента  усиления
 антенн можно использовать без ограничений;

- на трассах с пассивными ретрансляторами коэффициенты усиления антенн на активных станциях принимаются аналогично предыдущим рекомендациям с учетом соответствующих длин пролетов между активными станциями и пассивным ретранслятором;

- в тех случаях, когда могут наблюдаться большие попутные потоки, (например, горные интервалы, городская застройка и т.п.) целесообразно ориентироваться на использование антенн с максимально узкой диаграммой направленности;

- при расчете составляющей статистического распределения множителя ослабления полезного сигнала, обусловленной влиянием дождей можно учитывать номинальный коэффициент усиления антенн и значения множителя ослабления V, рассчитанные без учета влияния нелинейных эффектов из-за многолучевого распространения радиоволн;

- при расчете составляющей статистического распределения множителя ослабления полезного сигнала, обусловленной субрефракцией радиоволн, можно не учитывать влияние нелинейных эффектов.


1. Общие положения


В общем случае множитель ослабления полезного сигнала на интервале РРЛ, превышающего в Т% времени наихудшего месяца, рассчитывается по формуле:


ФОРМУЛА П1А.1 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.2 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Как видно из выражений (П1А.1) и (П1А.2), статистическое распределение суммарного ослабления сигнала будет определяться статистическим распределением множителя ослабления Vсумма(T), которое, в свою очередь, зависит от механизма распространения радиоволн и их ослабления в газах атмосферы:


ФОРМУЛА П1А.3 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

В данной методике для расчетов V(T) на интервалах РРЛ прямой видимости учитываются три основных механизма распространения радиоволн, приводяще к их ослаблению на пролетах линии:

- ослабление вследствие интерференции прямой волны и волн, отраженных от земной поверхности и неоднородностей тропосферы V_инт;

- ослабление за счет экранирующего влияния препятствий земной поверхности при субрефракции радиоволн V_c;

- ослабление при выпадении дождей на трассе распространения радиоволн V_д.

Для нахождения закона распределения множителя ослабления V(T) необходимо определить процент времени (вероятность), в течение которого его значение не превысит заданную величину, изменяющуюся в некоторых пределах. Эти пределы обусловлены экспериментальными данными по измерениям уровней сигналов на различных трассах РРЛ и составляют от 0 до -100 дБ. Для этого необходимо найти распределения множителя ослабления для каждого из вышеперечисленных механизмов распространения радиоволн: V_инт(T), V_с(T) и V_д(T), а затем можно определить совместное распределение V(T) с использованием метода Монте-Карло.


2. Расчет статистического распределения множителя ослабления, обусловленного влиянием интерференционных замираний


Данная составляющая множителя ослабления определяется в основном характером интервала РРЛ, поэтому ее расчет необходимо проводить с учетом этого обстоятельства.

Пересеченные интервалы РРЛ.


К ним относятся трассы, где влиянием отражений от земли можно пренебречь. По результатам экспериментов, проведенных в нашей стране в различных климатических районах, можно сделать вывод о том, что на таких интервалах РРЛ в большинстве случаев величина неровностей земной поверхности Дельта h > Н_0, где Н_0 просвет на интервале, соответствующий полю свободного пространства, он рассчитывается по выражению:


ФОРМУЛА П1А.4 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
РИС. П1А.1 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

На пересеченных интервалах РРЛ при значении множителя ослабления V <= -10 дБ процент времени, в течение которого множитель ослабления меньше, или равен V за счет интерференционных замираний, можно определить по формуле:


ФОРМУЛА П1А.5 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Для среднестатистического наихудшего месяца в сухопутных районах значения T (Дельта епсилон) в зависимости от R и f можно определить по формуле, удовлетворительно аппроксимирующей экспериментальные распределения:


ФОРМУЛА П1А.6 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.7 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

При расчете Т_инт (V) необходимо учитывать следующие положения:

1) Расчет Т_инт (V) по формулам (П1А.5) и (П1А.6) при кси = 1 можно производить не только для приземных, но также и для приподнятых сухопутных пересеченных интервалов РРЛ, если выполняется условие:


ФОРМУЛА П1А.8 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
     2) На приподнятых пересеченных  приморских  (или  проходящих  вблизи
 водных массивов) интервалах РРЛ величину Т_инт (V) можно рассчитывать по
                                              _
 формулам (П1А.5) и (П1А.6), полагая, что при h =  500  м  параметр  кси,
 равен кси = 2,5, а при h = 800 м этот параметр равен кси = 2 [1].

3) Если перепад высот корреспондирующих пунктов, для которых по расчетам получается V(50%) < 1 (т.е. 0 дБ), то по указанным формулам рассчитывается величина Т_инт (Дельта V), где Дельта V определяется выражением:


ФОРМУЛА П1А.9 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.10 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Параметр альфа, входящий в формулу (П1А.10) определяется следующим образом. Вначале по известным высотам расположения передающей и приемной антенн и расстоянию между ними рассчитывается параметр альфа_0:


ФОРМУЛА П1А.11 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

затем вычисляется отношение aльфа_0/R. Если оно оказывается больше, чем 3,37 х 10(-3), то параметр альфа принимается равным альфа_0. Если это отношение оказывается меньше, чем 3,37 х10(-3), то параметр альфа рассчитывается по формуле:


ФОРМУЛА П1А.12 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Рассчитав параметр альфа и подставив его в выражение (П1А.10), можем найти медианное значение множителя ослабления V(50%).


Слабопересеченные интервалы PPЛ.


К таким интервалам относятся следующие:

- интервалы, на которых влиянием отражений радиоволн от подстилающей земной поверхности пренебречь нельзя. Это морские интервалы РРЛ, сухопутные интервалы с неровностями земной поверхности (в пределах существенной для отражения зоны т.е. +-0,15R относительно точки отражения), удовлетворяющими условию:


ФОРМУЛА П1А.13 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.14 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.15 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.16 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

На слабопересеченных интервалах РРЛ процент времени, в течение которого множитель ослабления меньше, или равен V за счет интерференционных замираний можно определить по формуле:


ФОРМУЛА П1А.17 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.18 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Для морских трасс этот параметр определяется по формуле:


ФОРМУЛА П1А.19 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.20 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Парамтр А определяется следующей формулой:


ФОРМУЛА П1А.21 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
РИС. П1А.2 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Параметры статистических распределений эффективных градиентов на территории Российской Федерации


Таблица П1А.1.


N р-на на рис. 1

Климатический

район

Летние месяцы

Зимние месяцы

Дополнительные данные

_

g,

1/м

сигма,

1/м

_

g,

1/м

сигма,

1/м

_

g,

1/м

сигма,

1/м

Соответств. месяцы года

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Северные районы Европейской территории.

*Архангельская обл,

Коми АССР

-8 х 10(-8)

7 х 10(-8)

-8 х 10(-8)

-10 х 10(-8)

3 х 10(-8)

5 х 10(-8)

-7 х 10(-8)

4 х 10(-8)

апрель-май

2

Центральные районы Европейской территории

-10 х 10(-8)

8 х 10(-8)

-8 х 10(-8)

5,5 х 10(-8)

8,5 х 10(-8)

5,5 х 10(-8)

март-апрель, сентябрь-ноябрь

3

Юго-Запад Европейской территории России (Курская, Воронежская области)

-9 х 10(-8)

7,5 х 10(-8)

-7 х 10(-8)

(4-3,5) х 10(-8)




4

Степные районы Поволжья, Дона, Краснодарского и Ставропольского краев

-8 х 10(-8)

8,5 х 10(-8)

-7 х 10(-8)

(4,5-5,5) х 10(-8)

-7 х 10(-8)

9,5 х 10(-8)

март, октябрь

5

Восточные районы средней полосы (Пермская область, Башкирия)

область повышенной рефракции






0

16 х 10(-8)

область субрефракции






-9 х 10(-8)

7 х 10(-8)

6

Оренбургская область и прилегающие районы Юго-Востока Европейской территории

-6 х 10(-8)

7 х 10(-8)

-9 х 10(-8)

(4-3,5) х 10(-8)



октябрь-декабрь

7

Районы Прикаспийской низменности

-13 х 10(-8)

10 х 10(-8)

-12 х 10(-8)

6,5 х 10(-8)

-7 х 10(-8)

9 х 10(-8)




Продолжение Таблицы П1А.1


1

2

3

4

5

6

7

8

9

8

Средняя полоса Западно-Сибирской низменности

-10 х 10(-8)

9 х 10(-8)






9

Восточная Сибирь (Якутия, Краснодарский край)

-7 х 10(-8)

9 х 10(-8)

-15 х 10(-8)

6,5 х 10(-8)

-16 х 10(-8)

6,5 х 10(-8)

ноябрь-март

10

Прибайкалье (прибрежные районы)

-8 х 10(-8)

8 х 10(-8)

-9 х 10(-8)

4,5 х 10(-8)




11

Забайкалье (континентальные районы)

-(6-10) х 10(-8)

10 х 10(-8)

-(10-12) х 10(-8)

(7-8) х 10(-8)




12

Приамурье, Приморье

-12 х 10(-8)

9 х 10(-8)

-8 х 10(-8)

3,5 х 10(-8)

-8 х 10(-8)

3,5 х 10(-8)

март, октябрь

13

Субарктический пояс Сибири

-7 х 10(-8)

7 х 10(-8)

-15 х 10(-8)

6 х 10(-8)

-15 х 10(-8)

6 х 10(-8)

ноябрь-март

14

Черноморское побережье Кавказа

область повышенной рефракции



-9 х 10(-8)

8 х 10(-8)

март, апрель октябрь, ноябрь

-12 х 10(-8)

10 х 10(-8)

область субрефракции

-12 х 10(-8)

6 х 10(-8)

15

Камчатский полуостров

область повышенной рефракции



-(8,5-9) х 10(-8)

(2,5-3 х 10(-8))

март, октябрь

-10 х 10(-8)

(7,5-8) х 10(-8)

область субрефракции

-10 х 10(-8)

5 х 10(-8)


                                                                           _
     * - В районе водных массивов (рек, болот, озер и пр.) в летние месяцы g = -10 х 10(-8) 1/м; сигма = 8 х 10(-8) 1/м

РИС. П1А.3 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

При расчете T_инт(V) необходимо учитывать следующие положения:

1. Пределы применимости формулы (П1А.12) определяются условием (П1А.7).


     2. Если  на  трассе  имеется  препятствие,  исключающее  возможность
 попадания приемной антенны в первый интерференционный минимум  при  всех
           _
 значениях g до g_K, (где g_K = -31,4 х 10(-8) 1/м - критическое значение
 эффективного  вертикального  градиента   диэлектрической   проницаемости
                                  _
 воздуха), то приближенно  при  p(g),  соответствующем  значениям  вблизи
 интерференционных  максимумов  m_и "= 3  необходимо   учесть   следующие
 обстоятельства:

а) на слабопересеченных сухопутных интервалах РРЛ значения Т_ИНТ(У) определяются по формуле (П1А.5), а значения Т(Дельта эпсилон) - по формуле (П1А.6), т.е. так же, как для случая пересеченных сухопутных трасс;

б) на слабопересеченных морских или приморских интервалах РРЛ, включая трассы в бассейне больших рек и водохранилищ, значение T_инт(V) рассчитывается так же, как в случае пересеченных трасс, проходящих в этих районах.


           _
     При p(g) " 3,88 расчет производится с учетом значений параметра Q.

3. Расчет статистического распределения множителя ослабления, обусловленного влиянием субрефракции


     Величина множителя ослабления при  субрефракции  T_C(V)   зависит от
                                                                      _
 протяженности  интервала  РРЛ,  длины  волны,  величины   просвета H(g),
 особенностей рельефа местности на трассе,  а  также  от  статистического
 распределения градиентов диэлектрической проницаемости воздуха в  районе
 расположения трассы T(g).
     Для  большинства  районов  России  величина  Т(g)    распределена по
                                           _
 нормальному закону со средним  значением  g  и  стандартным  отклонением
 сигма. Эти параметры определяются с  помощью  таблицы  П1А.1  и  рисунка
 П1А.3 [3].

Порядок расчета множителя ослабления в этом случае сводится к следующему:

1. Задаваясь значениями градиента g в области выше g, необходимо построить профиль интервала. Для этого вначале рассчитывается и строится условный нулевой уровень у (смотри рисунок П1А.4) по следующему выражению:


ФОРМУЛА П1А.22 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Затем относительно этого уровня откладываются высотные отметки местности и наносятся строения и лесные массивы. После этого проводится линия между центрами раскрывов антенн и линии, касательные к профилю трассы из точек передачи и приема, как это показано на рисунке П1А.4.

2. На основании профиля и проведенных построений принимается решение
о том, что ослабление электромагнитной волны на трассе будет определяться
одним препятствием, или необходимо учитывать два раздельных препятствия.

3. На трассе с одним препятствием в соответствии с рисунком П1А.3 определяются величины r, Дельта у, H(g), и R_-1, а затем рассчитываются необходимые параметры, а именно:

- радиус кривизны вершины препятствия:


ФОРМУЛА П1А.23 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

- относительная координата вершины препятствия (смотри рисунок П1А.3):


ФОРМУЛА П1А.24 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
РИС. П1А.4 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

- параметр мю(g), учитывающий дифрагирующую способность препятствия:


ФОРМУЛА П1А.25 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

- относительный просвет препятствия:


ФОРМУЛА П1А.26 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Все единицы в выражениях (П1А.25) - (П1А.26) должны подставляться в системе СИ. Величина Дельта у определяется из профиля интервала (см. рисунок П1А.3) и должна быть равной или больше величины просвета на интервале, соответствующей полю свободного пространства Н_0. Если Дельта у получается меньше Н_0, то в этом случае от вершины препятствия откладывается Дельта у = Н_0 и заново определяются параметры г, b и мю(g).

4. По рассчитанным значениям параметров P(g) и мю(g) при ожидаемом значении V >= - (35...40) дБ и мю(g) < 5 определяется множитель ослабления V(g) по следующей формуле:


ФОРМУЛА П1А.27 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

В остальных случаях множитель ослабления V(g) может быть найден с помощью графиков, представленных на рисунке П1А.5.

5. При наличии на трассе двух или более препятствий проверяется выполнение условий их раздельного учета. Два или несколько препятствий, близко расположенных друг к другу, могут быть приняты за одно эквивалентное, а величины H(g) и r находятся из профиля интервала следующим образом:

- параметр r определяется касательными к профилю препятствия и равен расстоянию между точками касания, если при этом Дельта у >= Н_0. Величина Дельта_у отсчитывается от точки профиля с наибольшим закрытием;

- если Дельта у < Н_0, то первоначально от точки профиля с наибольшим закрытием откладывается величина Дельта y ~ Н_0, а затем проводится линия, параллельная линии АВ. Проведенная линия будет определять хорду r, аналогично рисунку П1А.4.


РИС. П1А.5 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

При наличии препятствий различной высоты (смотри рисунок П1А.5) Дельта h_1 < Дельта h_2 влиянием более низкого препятствия можно пренебречь, если при заданном значении g выполняется условие:


     H  > H ',
      1    0

где:


     H  - просвет на интервале  от  точки  передачи  до  более  высокого
      1   препятствия (смотри рисунок П1А.6). Эта величина отсчитывается
          от вершины первого препятствия до касательной, проведенной  из
          точки передачи на вершину более высокого препятствия;
     H' - просвет,  соответствующий  полю  свободного    пространства на
      0   интервале.

Эту величину можно определить по формуле:


ФОРМУЛА П1А.28 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Если два препятствия удалены друг от друга, то приближенно можно считать, что результирующее значение множителя ослабления будет определяться следующим выражением:


ФОРМУЛА П1А.29 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
РИС. П1А.6 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

где:


функция f(R, R_1, R_2) учитывает взаимное влияние препятствий и определяется выражением:


ФОРМУЛА П1А.30 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

V_1 и V_2 - значения множителя ослабления в дБ для первого и второго препятствий соответственно. Эти значения рассчитываются так же, как для интервала с одиночным препятствием.

Формулой (П1А.29) можно пользоваться при одновременном выполнении следующих условий:

- на касательных и закрытых трассах, для которых выполняется неравенство:


H(g) <= 0;


- при заданном значении g высота обеих препятствий Дельта h_1 и Дельта h_2 над впадиной между ними должна быть больше величины Н_0 для каждого препятствия;

- расстояние между препятствиями таково, что значение функции f(R, R_1, R_2) больше, или равно 0,65. Если значение этой функции меньше 0,65, то препятствия можно считать за одно эквивалентное.

Если ширина впадины между препятствиями существенно меньше ширины наиболее узкого препятствия, то два препятствия следует аппроксимировать одним эквивалентным. Однако в любом случае, величина множителя ослабления, полученная с учетом двух препятствий всегда должна быть меньше этой величины для одного препятствия.


     6. Для определения процента времени, в течение  которого  множитель
 ослабления  меньше,  или  равен  V  за   счет     экранирующего влияния
                                                            _
 препятствий  при  субрефракции  T_C(V)  по  значениям  g,  g  и   сигма
 рассчитывается параметр Пси:

ФОРМУЛА П1А.31 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Зная этот параметр, можно определить величину T_C(V) по формуле:


ФОРМУЛА П1А.32 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

7. Аналогичным образом проводятся расчеты для других значений градиента g и после этого строится статистическое распределение T_c(V). На рисунке П1А.7 приведена схема расчета множителя ослабления, обусловленного влиянием субрефракции.


РИС. П1А.7 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

4. Расчет статистического распределения множителя ослабления, обусловленного влиянием дождей


Расчет величины Т_Д(V) производится для условно "наихудшего" месяца. Заметное влияние дождей на ослабление сигналов РРЛ начинает проявляться в диапазонах выше 6 ГГц, а на частотах выше 10 ГГц это влияние становится определяющим. Поэтому статистическое распределение множителя ослабления при выпадении дождей определяется статистическим распределением интенсивности дождя. Порядок расчета значения множителя ослабления в дожде сводится к следующему:

1. Для географического расположения интервала РРЛ с помощью карты, приведенной на рисунке П1А.8, определяется климатический район расположения интервала РРЛ и по таблице П1А.2 определяется статистическое распределение интенсивности дождя Т(I_0)


2. Задаваясь процентом времени Т, с помощью таблицы П1А.2 определяется интенсивность дождя I_0 за наихудший месяц года.

3. По известной частоте f и углу наклона поляризации относительно горизонтальной плоскости тау (в случае круговой поляризации угол тау равен 45°) рассчитывается погонное затухание радиоволны в дожде гамма_д:


ФОРМУЛА П1А.33 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.34 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.35 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Параметры k_r, альфа_r, и k_B, альфа_B в зависимости от рабочей частоты РРЛ определяются по следующим выражениями:

для частот f >= 10 ГГц:


ФОРМУЛА П1А.36 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.37 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

4. Величина множителя ослабления V_д(T) при известной интенсивности дождя I_0, превышаемой в течение Т% времени, рассчитывается по следующей формуле:


ФОРМУЛА П1А.38 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

5. Аналогичным образом для других процентов времени Т находятся соответствующие им интенсивности дождя I_0 и, в соответствии с пунктами 2, 3 и 4 рассчитываются ожидаемые значения множителя ослабления в дожде V_д(T).

6. По полученным значениям множителя ослабления V_д(T) строится статистическое распределение T,((V). На рисунке П1А.9 приведена схема расчета множителя ослабления, обусловленного влиянием дождей.


РИС. П1А.8 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
РИС. П1А.9 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Статистические данные об интенсивности дождей за средний наихудший месяц районов территории России


Таблица П1А.2.


Интенсивность, мм/ч

N р-на

\

%

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1,0

3,4

3,7

3,7

3,3

3,4

2,8

2,3

2,6

1,9

4,0

4,9

0,7

4,2

4,5

4,5

4,1

4,6

3,8

3,0

3,6

2,8

4,9

6,4

0,5

5,0

5,2

5,3

4,9

5,6

4,7

4,0

4,5

4,0

5,8

8,6

0,3

6,2

6,7

7,0

6,5

7,6

6,5

5,4

5,9

5,7

8,3

12,0

0,2

7,7

8,0

8,3

8,5

9,2

8,5

8,0

7,2

10,5

19,7

0,1

12,0

11,3

12,0

11,3

13,0

13,4

11,2

13,0

10,5

22,0

36,0

0,07

13,7

15,0

15,4

15,2

18,6

19,6

15,0

17,0

15,5

30,8

46,8

0,05

16,2

17,9

20,0

21,0

26,5

28,0

22,0

24,0

22,4

38,4

56,3

0,03

25,3

25,6

26,0

31,5

39,0

40,2

36,8

36,5

42,7

54,8

68,4

0.02

35,2

32,2

31,7

41,0

49,5

52,4

5 Кб

48,4

57,3

70,0

81,0

0,01

60,0

51,0

45,0

61,7

74,0

72,8

82,8

72,0

72,0

105,0

113,3

0,007

68,3

58,8

54,2

75,2

90,0

84,2

99,1

86,4

79,7

115,6

134,0

0,005

74,5

70,8

61,2

88,5

105,4

98,7

114,2

98,0

91,5

124,0

160,4

0,003

90,0

80,4

72,5

110,7

130,0

118,5

140,0

122,6

107,0

147,4

189,3

0,002

101,6

94,0

81,0

128,4

148,2

133,5

160,0

139,2

118,3

165,3

196,3

0,001

121,70

126,0

99,5

162,0

184,5

161,7

198,0

170,3

142,4

195,0



Продолжение Таблицы П1А.2.


Интенсивность, мм/ч

N р-на

\

%

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

1,0


2,3

3,0

3,8

3,6

4,7

4,8

5,8

6,2

5,2

3,7

0,7


3,3

4,0

4,7

4,3

5,7

5,7

7,2

7,4

5,8

4,1

0,5


4,2

5,0

5,4

5,0

6,7

6,7

8,4

8,6

6,7

4,5

0,3

1,0

5,7

6,6

7,0

6,2

8,2

8,3

10,4

10,0

8,5

5,3

0,2

2,2

7,3

8,2

8,1

7,9

9,6

10,1

12,0

11,0

9,8

6,7

0,1

7,0

10,7

13,0

10,8

11,7

12,0

15,0

20,9

14,3

12,7

9,2

0,07

10,3

13,3

17,0

12,6

17,5

15,2

19,8

27,4

18,2

15,2

10,1

0,05

13,4

17,2

23,0

16,5

26,0

19,2

27,5

34,4

21,1

17,2

11,0

0,03

21,0

25,6

32,4

24,8

32,2

27,2

38,0

47,2

28,0

18,9

13,7

0,02

33,0

32,4

39,6

33,0

37,3

35,0

46,6

58,4

34,0

19,6

19,5

0,01

60,0

43,0

58,4

48,0

54,0

48,0

60,0

77,6

45,0

26,0

31,0

0,007

78,0

49,0

69,0

64,3

62,5

57,5

70,0

88,7

53,9

29,3

43,3

0,005

93,0

53,7

80,4

74,2

69,5

64,0

80,6

99,0

63,0

32,4

49,1

0,003

122,0

70,0

100,5

88,3

84,0

74,5

95,0

117,5

71,2

49,0

63,0

0,002

148,6

84,0

116,8

110,0

91,5

84,0

106,0

130,3

81,0

50,0

74,3

0,001

198,0

110,0

148,0

154,0

138,0

101,7

128,4

155,7

93,6

60,5

83,4


5. Расчет множителя ослабления в атмосферных газах


На частотах до 60 ГГц ослабление в атмосферных газах будет определяться поглощением радиоволн в водяных парах и в атмосферном кислороде. Определение погонного ослабления радиоволн в водяных парах и в атмосферном кислороде производится на основе инженерного метода расчета, который представлен в [4]. Специфика этого метода заключается в учете зависимости этих ослаблений от метеорологических параметров: давления, температуры и влажности, которые зависят как от района расположения трассы, так и от высоты оконечных пунктов.

Для трасс прямой видимости исходными данными для расчета ослабления являются: частота - f, ГГц, протяженность трассы помех - R, км, географические координаты пункта излучения - широта фи(0)_пд, долгота - Д(0)_пд, географические координаты пункта приема - фи(0)_пм, Д(0)_пм, высоты местности относительно уровня моря h_пд, h_пм, км, высоты подвеса антенн относительно земной поверхности - h_a пд h_a пм, км.

Процедура расчета

1. По данным, представленным в таблице П1А.3 определяются метеорологические параметры (давление - Р, мбар, температура - t°C, абсолютная влажность - W г/м) для трассы. Для этой цели из таблицы П1А.3 выбираются 4 близлежащих к трассе пункта таким образом, чтобы оба пункта передачи и приема оказались внутри четырехугольника, вершинами которого являлись выбранные метеорологические пункты. Если один из пунктов передачи или приема совпадает или лежит вблизи (расстояние до метеорологического пункта <= 0,1 R) одного из метеорологических пунктов, то в этом случае достаточно выбрать из таблицы 3 еще 2 метеорологических пункта, чтобы другой пункт трассы помех находился бы внутри треугольника с вершинами 3-х выбранных метеорологических пунктов. При совпадении или близком расположении (расстояние до метеорологических# пункта <= 0,1 R) пунктов передачи и приема к метеорологическим пунктам метеорологические параметры для расчета ослабления в газах определяются по данным этих метеорологических пунктов, как средние значения параметров, приведенных к уровню моря.


ФОРМУЛА П1А.39 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

В случае использования в качестве исходных метеорологических параметров их значения для четырех метеорологических пунктов процедура определения Р, t и W для трассы заключается в следующем:

а) По географическим координатам пунктов передачи и приема определяются географические координаты середины трассы.


ФОРМУЛА П1А.40 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

б) По метеорологическим параметрам и географическим координатам метеорологических пунктов, используя принцип линейной интерполяции, рассчитываются метеорологические параметры (МП - Р, t, W) для середины трассы.


ФОРМУЛА П1А.41 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.42 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.43 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.44 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

где индексы 1, 2 относятся к метеорологическим пунктам с долготами меньше, чем долгота середины трассы помех, и соответственно большей и меньшей широтами, индексы 3, 4 - к метеорологическим пунктам с долготами больше, чем долгота середины трассы, и соответственно большей и меньшей широтами.

2. Для расчета множителя ослабления V_r в соответствии с [4] были приняты следующие высотные зависимости метеорологических параметров, полученные на основе данных, представленных в [5, 6]:


ФОРМУЛА П1А.45 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.46 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.47 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Учитывая тот факт, что погонное ослабление как в атмосферном кислороде гамма_О, так и в водяных парах гамма_Н2О функционально сложно зависит от метеорологических параметров, расчет составляющих множителя ослабления V_О и V_Н2О проводится методом разбиения трассы на отрезки с перепадом высот 100 м, при котором изменение метеорологических параметров с высотой можно не учитывать, а затем суммируются полученные значения множителя ослабления на отрезках.

При такой методике расчетная формула для V_О и V_Н2О будет иметь вид:


ФОРМУЛА П1А.48 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

В соответствии с [4] гамма_О(h) или гамма_Н2О(h) рассчитываются по следующим формулам:


ФОРМУЛА П1А.49 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.50 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.51 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.52 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.53 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.54 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.55 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.56 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.57 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.58 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.59 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.60 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.61 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.62 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.63 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.64 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.65 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.66 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1А.67 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

P, t и W в формулах (П1А.62, П1А.64) - это значения метеорологических параметров для середины трассы помех, рассчитанные по формулам (П1А.39 - П1А.44). На рисунке П1А.10 приведена схема расчета множителя ослабления в атмосферных газах.


РИС. П1А.10 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
РИС. П1А.10 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Данные об усредненных значениях давления, температуры и абсолютной влажности у земной поверхности для наиболее влажного месяца


Таблица П1А.3.


N

п/п

Название метеорологического пункта

географические координаты

высота пункта относительно уровня моря, км

давление, мбар

температура,

°С

влажность, г/м3

широта

долгота

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Алдан

58°37'

125°22'

0,682

928,5

16,2

9,03

2

Александровск-на-Сахалине

50°54'

142°10'

0,03

1006,0

15,1

10,8

3

Александровское, Томская обл.

60°25'

77°52'

0,06

1002,1

18,5

10,96

4

Анадырь

64°47'

177°34'

0,062

1009,0

10,7

8,04

5

Архангельск

64°35'

40°30'

0.013

1010,0

15,6

9,6

6

Аян, Хабаровский край

56°27'

138°09'

0,01

1009,1

12,9

9,33

7

Барабинск

55°22'

78°24'

0,12

993,0

19,3

10,86

8

Баренцбург

78°04'

14°13'

0,02

1008,5

5,4

5,63

9

Беринга, о

55°12'

165°59'

0,01

1007,8

10,4

8,88

10

Благовещенск

50°16'

127°30'

0,14

987,6

20,2

13,85

11

Богучаны, Красноярский край

58°25'

97°24'

0,13

992,0

18,5

10,9

12

Бологое

57°54'

34°03"

0,18

990,0

16,6

10,45

13

Борзя, Читинская обл.

50°23'

116°31'

0,68

927,1

18,0

11,35

14

Варнавара, Красноярский

край

60°20'

102° 16'

0,26

977,0

17,4

9,8

15

Васильева, мыс

Сахалин

50°00'

155°23'

0,02

1009,1

10,3

8,73

16

Верхноянск

67°33'

133°23'

0,14

992,5

14,3

7,5

17

Визе о., Красноярский

край

79°30'

76°30'

0,01

1010,4

0,5

4,8

18

Вилюйск

63°46"

121°37'

0,11

994,1

17,6

8,9

19

Витим

59"27'

112°35'

0,19

984,2

17,9

10,5

20

Владивосток

43°07'

131°54'

0,14

998,2

20,4

14,9

21

Волгоград

48°41'

44°21'

0,14

994,5

23,6

9,8

22

Вологда

59°17'

39°52'

0,12

996,9

16,7

10,2

23

Вятка



0,16


18,3

10,5


Продолжение таблицы П1А.3.


1

2

3

4

5

6

7

8

24

Гижига, Магаданская обл.

61°56'

160°20'

0,005

1007,9

11,0

8,2

25

Диксон н.о.

73°30'

80°14'

0,02

1005,5

4,5

6,15

26

Н.Новгород

56°13'

43°49'

0,08

992,3

18,4

10,7

27

Екатерино-Никольское, Хабаровск, край

47°44'

130°58'

0,07

995,6

20,0

14,4

28

Жигалово, Иркутская обл.

54°48'

105°10'

0,41

958,1

17,5

10,95

29

Жиганск, Якутия

66°46'

123°24'

0,06

997,4

15,7

8,55

30

Игарка

67°28'

86°34'

0,03

1005,8

15,7

9,6

31

Ивдель, Екатерининская обл.

60°41'

60°26'

0,1

997,8

17,3

10,05

32

Иркутск

52°16'

104°21'

0,485

956,5

18,2

11,2

33

Казань

55°47'

49°1'

0,06

996,4

19,5

11,14

34

Калининград

54°42'

20°37'

0,03

1011,1

16,6

10,72

35

Кандалакша, Мурманск, обл.

67°08'

32°26'

0,03

1007,2

13,7

8,68

36

Кемь-Порт,

Карелия

64°59'

34°47'

0,01

1010,1

13,0

9,26

37

Киренск, Иркутская обл.

57°46'

108°07'

0,26

976,1

18,8

10,98

38

Ключи, Камчатка

5 6° 19'

160°50'

0,02

1005,9

12,6

9,13

39

Корф, Камчатка

60°21'

166°00'

0

1009,6

11,5

8,53

40

Красноярск

56°00'

92°53'

0,21

983,6

18,2

10,98

41

Красный Чикой Читинская обл.

50°22'

108°45"

0,77

918,4

16,2

10,66

42

Курск

51°39'

36°11'

0,25

984,0

19,6

10,7

43

Кызыл

51°50'

94°30'

0,63

934,5

19,4

9,6

44

С.Петербург

59°58'

30°18'

0

1003,2

15,0

10,2

45

Самара

53°15'

50°27'

0,04

1005,0

20,7

ИЛ

46

Марково, Магаданская

обл.

64°41'

170°25'

0,03

1005,4

12,7

8,3

47

Минеральные

воды

44° 13'

43°06'

0,31

975,4

22,6

11,9

48

Могоча, Читинская обл.

53°44'

119°47'

0,62

993,8

16,5

10,6

49

Москва

55°45'

37°34'

0,16

989,7

17,6

10,87


Продолжение таблицы П1А.3


1

2

3

4

5

6

7

8

50

Мурманск

68°58'

33°03'

0,05

1004,7

10,9

8,07

51

Нарьян-Мар

67°39'

53°0'

0,01

1010,2

13,7

8,5

52

Начаева бухта,

Магаданская обл.

58°37'

150°47'

0,12

995,6

11,4

8,5

53

Нижнеудинск

54°53'

99°02'

0,41

595,6

17,2

10,75

54

Николаевск-на-Амуре

53°09'

140°42'

0,05

1003,6

15,4

10,6

55

Новосибирск

55°02'

82°54'

0,16

991,3

20,4

11,5

56

Оленек, Якутия

68°30'

112°26'

0,20

988,3

14,4

7,87

57

Олекминск, Якутия

60°24'

120°25'

0,13

989,8

18,4

10,1

58

Омолон, Магаданская обл.

65°07'

160°25'

0,26

976,8

11,6

7,55

59

Омск

54°56'

73°24'

0,09

996,0

20,7

10,77

60

Оренбург

51°45'

55°06'

0,11

996,2

21,6

10,88

61

Оймякон

63°16'

143°09'

0,73

921,0

12,0

7,34

62

Пенза

53°08'

45°0'

0,17

990,5

19,5

10,8

63

Петрозаводск

61°49'

34°16'

0,04

1005,0

15,0

9,6

64

Петропавловск-Камчатский

52°58'

158°45'

0,01

1008,0

13,2

9,34

65

Печора

65°07'

57°06'

0,06

1002,0

16,6

8,9

66

Подкаменная Тунгуска

61°36'

90°00'

0,06

1001,5

18,2

10,5

67

Поронайск, Сахалинская обл.

49°13'

143°06'

0,03

1005,0

11,6

9,87

68

Ростов-на-Дону

47°15'

39°49'

0,08

993,0

23,0

11,2

69

Салехард

66°32'

66°32'

0,04

1004,0

14,7

9,15

70

Саратов

51°34'

46°02'

0,17

991,0

20,7

11,3

71

Усть-Баргузин, Бурятия

53°26'

108°59"

0,46

958,0

14,7

9,98

72

Уфа

54°45'

56°00'

0,2

998,0

18,8

11,8

73

Хабаровск

48°81'

135°10'

0,07

1002,0

20,9

13,9

74

Хакасская (Абакан)

53°45

91°24'

0,25

978,0

19,5

11,0

75

Ханты-Мансийск

60°58'

69°04'

0,04

1004,0

18,3

11,2

76

Хатанга

71 "5 9'

102°28'

0,02

1005,0

13,0

7,82

77

Хейса о., Архангельская обл.

80°37'

58°03'

0,02

1006,0

0,7

4,73


Продолжение таблицы П1А.3.


1

2

3

4

5

6

7

8

78

Челюскина мыс

77°43'

104°17'

0,01

1010,0

1,6

5,04

79

Четырехстолбовой, о., Якутия

70°38'

162°24'

0,01

1008,0

1,6

5,0

80

Тамбов

52°44'

41°28'

0,14

995,0

19,6

11,1

81

Тарко Сале, Тюменская обл.

64°55'

77°49'

0,03

1006,0

16,3

10,0

82

Терней, Приморский край

45°02'

136°40'

0,01

1005,0

16,7

12,7

83

Тикси

71°35'

128°55'

0,01

1008,0

7,1

6,64

84

Тобольск

58°09'

68°11'

0,05

1003,0

18,7

11,6

85

Троицкий прииск, Бурятия

54°37'

113°08'

0,13

992,0

12,4

8,56

86

Туапсе

44°06'

39°06'

0,1

996,0

23,0

14,9

87

Туруханск

65°47'

87°57'

0,03

1006,0

17,3

9,98

88

Екатеринбург

56°48'

60°38'

0,29

978,0

18,0

11,1

89

Сеймчан, Магаданская обл.

62°56'

152°25'

0,21

987,0

13,4

8,21

90

Смоленск

54°45'

32°04'

0,24

985,0

17,1

10,8

91

Сортавала

61°43'

30°43'

0,02

1006,0

15,3

9,81

92

Советская гавань

48°50'

140°08'

0,02

1004,0

15,5

11,4

93

Симушир, о.

46°51'

151°52'

0,03

1003,0

10,0

9,06

94

Сусуман, Магаданская обл.

62°50'

148° 10'

0,65

931,0

11,6

7,53

95

Сутур, Хабаровский край

50°04'

132°08'

0,35

975,0

17,7

12,4

96

Сухиничи

54°07'

35°20'

0,24

985,0

17,9

10,9

97

Сыктывкар

61 °40'

50°51'

0,1

998,0

17,0

10,3

98

Чита

52°01'

113°20'

0,68

927,0

18,3

10,8

99

Мыс Шалауро-ва, Якутия

73°11'

143°56'

0,01

1006,0

2,3

5,23

100

Мыс Шмидта, Магадан, обл.

68°55'

179°29'

0,01

1005,0

4,2

5,67

101

Южно-Курильск

44°01'

145°49'

0,04

1003,0

14,9

12,0

102

Южно-Сахалинск

46°55'

142°44'

0,02

1005,0

16,4

11,8

103

Якутск

62°05'

129°45'

0,1

995,0

18,9

9,08


Литература


1. Справочник по радиорелейной связи. - М.: Радио и связь, 1981.

2. Методика расчета трасс аналоговых и цифровых РРЛ прямой видимости. - М: НИИР, 1987.

3. Калинин А.И. Распространение радиоволн на трассах наземных и космических радиолиний. - М.: Связь, 1979.

4. Recommendation ITU-P Р.676-5 "Attenuation by atmospheric gases".

5. Новый аэроклиматический справочник пограничного слоя атмосферы над СССР. Статистические характеристики температуры, давления, плотности, влажности. - М: Гидрометеоиздт, 1985.

6. Казаков Л.Я., Ломакин А.Н. Неоднородности коэффициента преломления воздуха в тропосфере. - М.: Наука, 1976.


Приложение 1В


Методики расчета суммарного ослабления радиосигнала


Введение


В данном приложении приведены три методики, позволяющие рассчитать суммарное ослабление сигнала при распространении радиоволн на различных трассах и в различных условиях.

В первом разделе приведена разработанная в НИИР методика расчета суммарного ослабления сигнала при фиксированном положении пунктов передачи и приема в диапазоне частот 1 - 60 ГГц. В ней рассмотрен расчет множителя ослабления при распространении радиоволн в условиях прямой видимости, в условиях дифракции на различных препятствиях, а также при тропосферном распространении радиоволн. Кроме того, методика позволяет учесть конкретный вид трассы - сухопутная, морская, смешанная, а также ослабление сигнала в осадках и в газах атмосферы. Расчеты по данной методике справедливы в указанном диапазоне частот при вероятности уровней мешающих сигналов меньшей, или равной 50% времени наихудшего с точки зрения помех среднего месяца за несколько лет.

Методика справедлива для эквивалентных расстояний до 1200 км.

Во втором разделе приведена методика расчета множителя ослабления для сухопутных трасс по Рекомендации ITU-R Р.1546 без учета климатических особенностей. В ней описан расчет напряженности поля на основе эмпирически полученных кривых напряженности поля для заданного набора высот антенн, частот, процентов времени превышения и т.д., для ЭИИМ 1 кВт. В предложенной методике напряженность поля в каждом конкретном случае рассчитывается путем интерполяции или экстраполяции эмпирических кривых напряженности с учетом условий приема, которые вводятся определенными поправками к интерполированным значениям. Предлагаемая методика позволяет по известным передаваемым и принимаемым величинам напряженности поля вычислить конкретное значение ослабления сигналов на трассе. Расчеты по данной методике справедливы при следующих ограничениях: длина трассы - от 1 до 1000 км, диапазон частот от 30 до 3000 МГц, допустимые высоты подвеса антенн передающих и приемных станций относительно среднего уровня рельефа - до 3000 м. Результаты расчета по данной методике справедливы для процентов времени превышения от 1 до 50% и для процентов покрытия от 1 до 99%.

Для более точного расчета потерь при распространении радиоволн на расстояниях до 1 км в третьем разделе приложения приведена методика, основанная на усовершенствованной модели Хата, применяемой в SEAMCAT. Эта методика позволяет рассчитать множитель ослабления сигнала на сухопутных трассах при расположении пунктов передачи и приема в условиях застройки различной интенсивности. Расчеты по данной методике справедливы в диапазоне частот от 30 до 3000 МГц.


1. Методика расчета суммарного ослабления сигнала при фиксированном положении пунктов передачи и приема в полосах частот 1-60 ГГц


1.1. Напряженность поля в свободном пространстве


В условиях свободного пространства напряженность поля определяется формулой


ФОРМУЛА П1В.1 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

В реальных условиях напряженность поля отличается от Е_0. Это отличие учитывается множителем ослабления V,


ФОРМУЛА П1В.2 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Таким образом, множитель ослабления включает в себя все эффекты, связанные с распространением радиоволн, вызывающие изменения величины напряженности поля и мощности на входе приемника. Поэтому далее речь будет идти именно о множителе ослабления V.


1.2. Методы расчета суммарного ослабления сигнала в зоне прямой видимости


1.2.1. Общие соображения


При распространении радиоволн в пределах прямой видимости уровень сигнала может быть значительно выше его медианного значения и даже выше уровня сигнала в свободном пространстве. Это объясняется приходом в место приема волн, отраженных от поверхности Земли, и их сложением с прямой волной при меняющейся во времени разности фаз этих волн.

Кроме того, в место приема приходят волны, отраженные от атмосферных неоднородностей, имеющие случайные амплитуды и фазы, которые также складываются с прямой волной и волнами, отраженными земной поверхностью. В результате интерференции этих волн есть вероятность значительного увеличения уровня сигнала в приемной антенне.

Увеличение напряженности поля может вызывать также явление фокусировки волн атмосферными неоднородностями и отражениями волн от каких-либо объектов, расположенных вблизи трассы, а также волноводным распространением волн в тропосфере. В результате, уровень сигнала имеет сложную структуру, меняющуюся во времени, при значительной вероятности больших уровней сигнала. При этом вероятность в значительной степени зависит от климатических и географических характеристик района трассы.

Для решения проблем ЭМС необходимы методы определения распределения уровня сигнала во времени при t < 50% для различных климатических районов. Эти распределения могут быть рассчитаны лишь на основе экспериментальных данных, полученных при исследовании распространения радиоволн на различных частотах на трассах различной длины в различных климатических и географических районах.

На основе методологии [1] и данных статистики больших уровней сигналов для территории России [2] ниже приводится метод расчета уровней мешающих сигналов при t <= 50% для территории России.


1.2.2. Расчет статистического распределения множителя ослабления


После построения профиля трассы (ее геологического разреза от передающей к приемной антенне) становится очевидным имеется ли прямая видимость между передающей и приемной антеннами. Однако это не значит, что при наличии прямой видимости напряженность поля будет равна напряженности поля в свободном пространстве. Влияние поверхности Земли будет сказываться при просветах (расстояниях от точек профиля трассы до линии, соединяющей передающую и приемную антенны) значительно больше 0. К открытым трассам обычно относят трассы, у которых просвет Н (см. рис. П1В.1) при средней рефракции в любой точке трассы удовлетворяет условию:


ФОРМУЛА П1В.3 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

где R1, R2, R - км, f - ГГц.


В этом случае множитель ослабления поля свободного пространства будет определяться двумя компонентами: множителем ослабления сигнала V_б, превышающем поле свободного пространства, плюс множитель ослабления из-за поглощения радиоволн в атмосферных газах V_г, (на частотах до 60 ГГц оно вызывается поглощением в кислороде и водяных парах).

Таким образом, результирующее значение множителя ослабления будет:


ФОРМУЛА П1В.4 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Расчет V, приведен в п. 1.6.

На основании [1, 2] статистическое распределение Т(V_б), позволяющее учитывать климатические и топографические особенности помеховых трасс, рассчитывается по формуле:


ФОРМУЛА П1В.5 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Зависимость T(V_б) для значений Р_0 от 0,01% до 1000% представлена на рис. П1В.2

В соответствии с [3] величина Р_0 определяется следующим образом:


ФОРМУЛА П1В.6 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

К приморским относятся трассы, проходящие не более чем в 50 км от береговой линии, а также расположенные вблизи водохранилищ, крупных рек, болот и других больших водных массивов. К слабопересеченным относятся трассы, у которых отраженный от земной поверхности луч не экранируется препятствиями и изрезанность местности в области точки отражения (+-0,15 R относительно точки отражения) удовлетворяет условию:


ФОРМУЛА П1В.7 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Формулы (П1В.6) пригодны для расчета P_0 на частотах до 20 ГГц. На частотах выше 20 ГГц некоторые экспериментальные исследования в России и в других странах дают значения Р_0 меньше, чем на частоте 20 ГГц, но частотной зависимости Р_0 в этом диапазоне пока не получено. Поэтому в настоящее время при расчете больших уровней мешающих сигналов на частотах выше 20 ГГц следует принимать те же значения, что и на частоте 20 ГГц.

Алгоритм расчета T(V_б) приведен на рис. П1В.3


РИС. П1В.1 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
РИС. П1В.2 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
РИС. П1В.3 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

1.3. Методы расчета суммарного ослабления сигнала при дифракционном распространении радиоволн


1.3.1. Общие соображения


В зоне тени электромагнитное поле может быть вызвано явлением дифракции радиоволн на различных препятствиях. Такими препятствиями могут быть выпуклость сферической Земли, закрывающей приемный пункт от передающего, или холмы и горы, а также здания, леса и другие объекты, нарушающие видимость между пунктами передачи и приема.

Уровень дифракционного поля зависит от характера препятствия: его размеров, формы, шероховатости поверхности, электрических параметров материала препятствия, а также от частоты излучения и поляризации.

Современные теоретические методы определения дифракционного поля для препятствий различной формы достаточно полно изложены в [4]. Они были использованы в предлагаемой методике для ряда случаев расчета напряженности поля в тени реальных препятствий (гладкая сферическая поверхность Земли, цилиндрическое препятствие). Для расчета дифракции на нерегулярном шероховатом препятствии (наиболее часто встречающийся случай для сухопутных трасс) применяется метод, разработанный в НИИР, который имеет значительные преимущества по сравнению с методом, предлагаемым в [4]. Метод НИИР, основанный на теории геометрической дифракции, дает плавный переход от освещенной области в область тени и плавный переход от нескольких препятствий и широкого препятствия к одному клиновидному препятствию при плавном изменении параметров без необходимости введения различных методов расчета для разных видов препятствий. Экспериментальное обоснование этого метода НИИР дано, в частности, в [5].

В различных случаях для определения дифракционного ослабления применяются разные методы расчета. Поэтому важной первоначальной задачей является определение наиболее адекватного метода расчета, позволяющего рассчитать дифракционное ослабление с наилучшей точностью.

Анализ трассы распространения радиоволн начинается с построения профиля трассы (вертикального разреза местности). При этом следует учитывать, что сами препятствия расположены на сферической поверхности Земли, поэтому при построении профиля трассы необходимо определять высоты точек профиля с учетом кривизны Земли.

Кривизна Земли может быть приближенно представлена следующим образом


ФОРМУЛА П1В.8 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Для построения профиля вычерчивается кривизна Земли по (П1В.8) и поверх этой кривизны откладываются высоты точек препятствия.

После построения профиля трассы можно приступить к выбору метода расчета.


1.3.2. Критерии, определяющие применяемый метод расчета


В соответствии с результатами исследований, проведенных в НИИР [5], одним из таких критериев является величина неровностей поверхности препятствия. Согласно [5] если неровности препятствия Дельта h больше, чем величина дельта


ФОРМУЛА П1В.9 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Если же Дельта h < дельта, то препятствие следует полагать гладким. В зависимости от условия Дельта h > дельта или Дельта h < дельта меняется метод расчета дифракционного ослабления, т.к. в первом случае велико влияние рассеяния волны шероховатой поверхностью, а во втором случае им можно пренебречь. Этот метод определения типа препятствия по вкладу, подготовленному НИИР, принят в новой версии рекомендации Р.526-8 МСЭ-Р.

Другим критерием является форма препятствия. Если на участке препятствия, прилегающем к линии, соединяющей приемный и передающий пункты, форма вершины препятствия в наибольшей степени приближается к цилиндрической, то для определения дифракционного ослабления используются методы теории дифракции на цилиндрических поверхностях, Если эта форма ближе к сферической, то применяется теория дифракции на сфере. Ширина участка на вершине препятствия вблизи линии трассы, которая при этом учитывается при определении формы, должна быть порядка ширины зоны Френеля


ФОРМУЛА П1В.10 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Для вычисления критерия (П1В.9), а также для расчетов дифракционного ослабления необходимо определить радиус кривизны препятствия ро. Этот радиус вычисляется по трем точкам на поверхности препятствия. Две из них являются точками касания лучей, проведенных из точки излучения и приема к поверхности препятствия, а третья точка является наивысшей точкой поверхности между точками касания (см. рис. П1В.4).


РИС. П1В.4 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Радиус препятствия ро будет определяться выражением:


ФОРМУЛА П1В.11 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Таким образом, после анализа профиля трассы будет определен тип препятствия. Этих типов может быть четыре:

1). Гладкое сферическое препятствие (Дельта h < дельта). Это может быть достаточно ровная сферическая поверхность Земли (равнина, море) или гладкий холм или гора.

2). Гладкое цилиндрическое препятствие (Дельта h < дельта), которое может быть гребнем холма или горы.

3). Препятствие с неровной поверхностью (Дельта h > дельта), которое может представлять собой холм или гору, а также массив леса или какие-то искусственные сооружения.

4). Препятствие в виде клина с малым радиусом кривизны вершины и крутыми склонами. Это могут быть острые гребни гор, стены, здания и какие-то другие сооружения. В этом случая должно выполняться условие


ФОРМУЛА П1В.12 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
РИС. П1В.5 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Ниже приводятся методы расчета для всех 4-х типов препятствий.


1.3.3. Гладкое сферическое препятствие


Чаще всего этот метод применяется при дифракции радиоволн на гладкой сферической Земле [4]. В этом случае кривизна Земли образует зону тени на расстояниях более расстояния до горизонта R_г


ФОРМУЛА П1В.13 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Множитель ослабления в этом случае выражается формулой


ФОРМУЛА П1В.14 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Для частот выше 1000 МГц в одних и тех же единицах параметры X и Y определяются выражениями:


ФОРМУЛА П1В.15 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.16 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

В случае гладкой сферической Земли под ро следует понимать эквивалентный радиус Земли а_э поэтому ро = а_э. Таким образом, в этом случае удается учесть влияние рефракции при дифракционном распространении радиоволн, т.к. величина а_э характеризует степень рефракции. В Таблице П1В.1 приведены значения а_э для различных регионов России, а карта районирования дана на рис. П1В.6.


РИС. П1В.6 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Эквивалентный радиус Земли для территории России


Таблица П1В.1


N

Район

а_э, км

N

Район

а_э, км

1

Северные районы Европейской территории

8550

лето

8930

зима

8

Средняя полоса Западной Сибири

9340

2

Центральный район Европейской территории

8930

9

Восточная Сибирь (Якутия, Красноярский край)

10050

3

Юго-Запад Европейской территории

8550

10

Прибайкалье (Прибрежные районы)

8930

4

Степные районы Поволжья, Дона, Краснодарского и Ставропольского края

8370

11

Забайкалье (Континентальные районы)

9340

5

Восточные районы средней полосы Европейской территории

8930

12

Приамурье Приморье

9340

6

Оренбургская обл. и районы Юго-Востока Европейской территории

8200

13

Субарктический пояс Сибири

9800

7

Районы Прикаспийской низменности

10530

14

Черноморское побережье Кавказа

9570




15

Камчатский полуостров

9130


В более удобных единицах равенства (П1В.15) и (П1В.16) будут выглядеть следующим образом:


ФОРМУЛА П1В.17 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.18 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Первое слагаемое в (П1В.14), учитывающее расстояние, определяется следующим равенством:


ФОРМУЛА П1В.19 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Второе и третье слагаемые в (П1В.14), учитывающие высоты расположения передающей h_1 и приемной h_2 антенн выражаются формулами:


ФОРМУЛА П1В.20 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.21 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

1.3.4. Гладкое цилиндрическое препятствие


Чаще всего этот метод применяется при определении дифракционного ослабления от гладких холмов и гор с поверхностью, удовлетворяющей условию Дельта h < дельта.

Геометрия препятствия будет в этом случае такой, как на рис. П1В.7.


РИС. П1В.7 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Множитель ослабления при такой геометрии препятствия будет определяться выражением:


ФОРМУЛА П1В.20 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Параметр ню может быть представлен формулой


ФОРМУЛА П1В.21 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Тогда ослабление J(ню) можно определить:


ФОРМУЛА П1В.22 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

ГАРАНТ:

Графический объект "Формула П1В.23" в источнике не приводится


ФОРМУЛА П1В.24 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.25 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.26 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.27 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.28 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

1.3.5. Препятствие с нерегулярной шероховатой поверхностью


На частотах выше 1 ГГц природные препятствия, которые встречаются на трассах радиосвязи, во многих случаях оказываются нерегулярными, когда для поверхности препятствия выполняется неравенство Дельта h > дельта.

Для определения дифракционного поля в тени нерегулярного препятствия следует воспользоваться аппроксимацией реального препятствия или ряда препятствий поглощающими полуплоскостями, которые в определенной степени могут быть моделью реального шероховатого нерегулярного препятствия, т.к. не вызывают отраженной волны.

Для практики обычно достаточно использовать модель из трех полуплоскостей, специальным образом расположенных на трассе перпендикулярно направлению трассы.

Две полуплоскости располагаются так, чтобы их вершины совпадали с точками касания лучей, проведенных из точек приема и передачи к поверхности Земли, а вершина третьей полуплоскости должна совпадать с наивысшей точкой профиля трассы относительно линии, соединяющей точки касания. Последняя может совпадать с одной из боковых полуплоскостей и тогда модель будет состоять из двух полуплоскостей.

Расчет дифракционного ослабления производится следующим образом.

Строится профиль трассы между передатчиком и приемником. На профиле трассы проводятся линии из точек, соответствующих приемной и передающей антеннам, к вершине препятствия АС, ВС и касательные к препятствию AD, BF. Кроме того, проводится линия, соединяющая точки расположения антенн АВ, (см. рис. 1.3.5).

Из этих построений находятся величины: Н, r, r_1, r_2, H_1, H_2, d_1 d_2.

r - расстояние между приемным и передающими пунктами.

r_1 - расстояние между передающим пунктом и вершиной среднего препятствия.

r_2 - расстояние между приемным пунктом и вершиной среднего препятствия,

Н_1 и Н_2 - величины закрытия боковыми препятствиями, т.е. высоты этих препятствий в точках касания над линиями, соединяющими передающий и приемный пункты с вершиной препятствия,

d_1 и d_2 - расстояния от вершины препятствия до первого и второго боковых препятствий, соответственно,

Н - величина закрытия, т.е. высота препятствия над линией, соединяющей приемный и передающий пункты.


РИС. П1В.8 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

При наличии прямой видимости между передающей и приемной антеннами величины Н_1, H_2 и Н становятся отрицательными. В этом случае в качестве точек С, D, F выбираются три наивысшие точки на профиле трассы.

Величина Н вычисляется с учетом средней рефракции, т.е. с учетом медианной величины эквивалентного радиуса Земли а_э. Поэтому построение профиля трассы производится для медианного значения а_э. Медианные значения а_э, находятся из таблицы П1В.1. Множитель ослабления для такого профиля будет определяться выражением;


ФОРМУЛА П1В.29 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Для всех трех слагаемых F(u) вычисляются по формуле:


ФОРМУЛА П1В.30 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.30 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

1.3.6. Клиновидное препятствие с острой вершиной и крутыми склонами


Такие препятствия могут быть в горах и представляют собой острые вершины хребтов, гор и холмов, а также стены и другие искусственные сооружения. Если радиус кривизны вершины такого препятствия удовлетворяет условию:


ФОРМУЛА П1В.31 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.32 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
РИС. П1В.9 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

1.3.7. Колебания уровня поля во времени и расчет напряженности поля при дифракционном распространении радиоволн


При дифракции радиоволн статистическое распределение временных изменений множителя ослабления относительно его медианного значения удовлетворительно аппроксимируется логарифмически-нормальным законом. Величина стандартного отклонения сигма оказывается связанной с протяженностью трассы r следующей зависимостью:


ФОРМУЛА П1В.33 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Значение множителя ослабления V(T) в децибелах, превышаемое в течение Т процентов времени, равно сумме


ФОРМУЛА П1В.34 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.35 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.36_1 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.38 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.39 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Величина ослабления в газах атмосферы V_oг будет определяться в п. 1.6.


1.3.8. Пояснения к порядку расчета дифракционного ослабления


Порядок расчета.

1. Строится профиль трассы при средней рефракции (а_э определяется из Таблицы П1В.1) согласно формуле (П1В.8).

2. Из профиля трассы по формуле (П1В.9) определяется критерий дельта.

3. При Дельта h < дельта при выполнении условия (П1В.10) D < b, где b - ровный участок гребня, расчет производится по методам, изложенным в пп. 1.3.3 и 1.3.4.

4. При Дельта h >= дельта (наиболее часто встречающийся случай для сухопутных трасс) расчет производится по методу, описанному в п. 1.3.5, для которого ниже даются более подробные пояснения.

Проводится прямая между центрами передающей и приемной антенн. Затем проводятся две касательные к поверхности препятствия со стороны передающей и приемной антенн. После этого находится наивысшая точка препятствия между точками касания и определяются параметры Н, Н_1, Н_2, r, r_1, r_2, d_1, d_2. Затем расчет производится по методу, изложенному в п. 1.3.5.

5. Если выполняется условие (П1В.31), то расчет производится по методу, описанному в п. 1.3.6.

6. Расчет флуктуаций уровня сигнала во времени и определение вероятностных распределений уровня сигнала во времени при дифракции производится по методам, приведенным в п. 1.3.7. Алгоритм расчета дифракционного ослабления приведен на рис. 1.3.7.

7. Замечание по поводу применения цифровых карт. Профиль трассы в случае "цифровой карты" в сущности будет таблицей, в одной строке которой отмечены расстояния с выбранным шагом между соседними точками, а в другой строке высота над линией, соединяющей приемный и передающий пункты для каждой из выбранных точек.

Для того, чтобы определить точки касания лучей поверхности препятствия (точки D, С, F рис. П1В.8), а также подобные точки на рис. П1В.4 и П1В.5


ФОРМУЛА П1В.22 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

где индекс 1 относится к первой точке касания, а индекс 2 - ко второй точке.

8. Для того чтобы выбрать метод расчета дифракционного ослабления согласно пункту 1.3.2 необходимо определить среднюю величину неровностей поверхности препятствия Дельта h. Эта величина может быть получена непосредственно из рассмотрения формы и природы неровностей. Ими могут быть деревья, кустарники, здания, высота которых будет определять величину Дельта h, кроме того, к ним относятся неровности рельефа (выступы и впадины на поверхности препятствия), величину которых также можно оценить зная природу препятствий (холмы, горы, равнина). Если имеется точный профиль препятствия с учетом всех неровностей, то величину Дельта h можно определить более точно.

Неровности определяются на участке между точками касания лучей поверхности препятствия. При N шагов разбиения профиля препятствия в пределах от -d_1 до +d_2 получим следующее выражение для определения средней величины Дельта h


ФОРМУЛА П1В-23 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
РИС. П1В.10 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
РИС. П1В.10 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
РИС. П1В.10 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
РИС. П1В.10 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

1.4. Методы расчета суммарного ослабления сигнала вследствие тропосферного распространения радиоволн


1.4.1. Общие соображения


Распространение радиоволн в тропосфере является нерегулярным, случайным процессом, часто вызывающим сильное возрастание величины напряженности поля на больших расстояниях и создающим во многих случаях помехи работе радиосистем. Обычно различают ряд явлений, которые могут привести к увеличению напряженности поля на больших расстояниях:

1. Тропосферное рассеяние радиоволн на объемных неоднородностях тропосферы (часто турбулентного характера).

2. Отражение от слоистых неоднородностей тропосферы.

3. Распространение радиоволн в тропосферных волноводах, образованных слоистыми неоднородностями тропосферы.

4. Рефракция радиоволн в тропосфере при больших величинах градиентов индекса рефракции.

Между этими явлениями нет четкой границы и часто одну и ту же ситуацию можно относить к разным явлениям. Кроме того, по характеру напряженности поля в месте приема невозможно определить, к какому из перечисленных явлений можно отнести ситуацию на трассе распространения радиоволн в каждом конкретном случае. Поэтому целесообразно рассматривать все перечисленные явления в совокупности, в отличие от рекомендации МСЭ-Р Р452, в которой для каждого из перечисленных явлений приводятся методы определения величины напряженности поля, не известно каким образом полученные.

В связи с этим в настоящей методике на основании очень большого экспериментального материала, полученного на всей территории России и сопредельных стран приводятся методы расчета напряженности поля, в которых учитываются все явления, перечисленные выше. Все эти явления в дальнейшем именуются тропосферным распространением радиоволн.

По сравнению с Методикой 1996 г., в данной Методике произведена коррекция частотной зависимости напряженности поля и расширен диапазон частот в сторону высоких частот до частоты 60 ГГц. Кроме того, в ней уточнен метод учета высоты объема рассеяния при определении напряженности поля.


1.4.2. Общие положения


Дальнее тропосферное распространение радиоволн (ДТР) является главной причиной возникновения мешающих сигналов на больших расстояниях. Вследствие этого механизма распространения характеристики мешающих сигналов зависят от протяженности трассы между источником помехи и точкой приема, ее географических особенностей (высот антенн над уровнем моря углов возвышения в конечных точках трассы), частоты и климатических условий.

Величина множителя ослабления при ДТР радиоволн зависит от эквивалентного расстояния R_э, которое является функцией геометрической протяженности трассы и ее географических особенностей и определяется формулой


ФОРМУЛА П1В.40 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Углы возвышения Дельта_1 и Дельта_2 отсчитываготся между горизонтальной плоскостью и направлениями на вершины препятствий. Они считаются положительными, когда вершины препятствий находятся выше горизонтальной плоскости и отрицательными, когда вершины препятствий лежат ниже этой плоскости. Значения углов Дельта_1 и Дельта_2 в радианах могут быть рассчитаны по формулам


ФОРМУЛА П1В.41 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.42 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

В формулы (П1В.41, П1В.42) значения h_1 h_2, h_пp 1 h_пp 2, R_пp 1, R_пp 2, а_э подставляются в любых, но одинаковых единицах.

Если перед антеннами земная поверхность близка к гладкой сферической (море, степь), то значения Дельта_1 и Дельта_2 могут быть найдены по формуле


ФОРМУЛА П1В.43 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Знание углов Дельта_1 и Дельта_2 позволит рассчитать эквивалентное расстояние R_э, которое, в свою очередь, необходимо для нахождения множителя ослабления.


РИС. П1В.11 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Результаты анализа экспериментальных данных по ДТР радиоволн показывают, что зависимости множителя ослабления V(T), превышаемого в течение Т процентов времени, от R_Э и частоты f оказываются различными для сухопутных, морских и приморских трасс, которые можно характеризовать следующим образом:

- сухопутные трассы - трассы, удаленные на расстояние более 100 км от морского побережья;

- морские трассы - трассы, проходящие полностью над морем;

- прибрежные трассы - трассы, проходящие над сушей в прибрежной полосе не далее 100 км от береговой линии.

Множитель ослабления при тропосферном распространении зависит в определенной степени от абсолютной высоты передающего и приемного пунктов над уровнем моря.

Падение уровня с высотой зависит от величины Дельта Н и определяется параметром Пси(Дельта Н).


ФОРМУЛА П1В.44 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Для морских трасс высоты h_1 и h_2 определяются относительно уровня моря, для сухопутных и приморских трасс значения h_1 и h_2 отсчитываются от высоты 0,2 км над уровнем моря.


1.4.3. Расчет множителя ослабления V для сухопутных трасс (зона I)


Для этой зоны аппроксимирующие аналитические выражения для множителя ослабления V_a имеют вид:


ФОРМУЛА П1В.45 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.46 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

а частотная функция F(f) может быть найдена по формуле:


ФОРМУЛА П1В.47 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Климатический параметр К изменяется в пределах от -1,5 до 3. Его значение можно найти из рисунка П1В.12, на котором изображена карта России с изолиниями климатического параметра К.


1.4.4. Расчет множителя ослабления V для горных районов (зона II)


Для высокогорных районов в большинстве случаев уровни мешающих сигналов определяются дифракционным распространением радиоволн. Методы определения уровней дифракционного поля изложены в разделе 1.3. Однако в ряде случаев, когда между источником помехи и приемником расположено множество горных препятствий, возможно, что мешающий сигнал определяется тропосферным распространением радиоволн.

К сожалению, в настоящее время не имеется надежных экспериментальных данных по аномальному тропосферному распространению радиоволн в горах. Известно только, что уровни сигнала при тропосферном распространении в горах заметно ниже, чем на равнине.

Учитывая это обстоятельство, можно приближенно, с некоторым запасом, принять, что для высокогорных районов уровень мешающих сигналов из-за тропосферного распространения определяется также как для обычных сухопутных трасс (п. 1.4.3).


РИС. П1В.12 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

1.4.5. Расчет множителя ослабления V для акваторий морей умеренных широт (зона III)


К морям умеренных широт относятся акватории таких морей, как Балтийское, Охотское и северная часть Японского моря. Для этой зоны аппроксимирующие зависимости имеют следующий вид:


ФОРМУЛА П1В.48 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.49 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.50 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.51 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

В формулах П1В.48 - П1В.51 R_Э выражено в км, Т - в процентах, гамма - в дБ/км.

Наихудший месяц приходится на летний сезон и для различных морей может быть различным.


1.4.6. Расчет множителя ослабления для акваторий полярных морей (зона IV)


К зоне IV относятся акватории морей Северного Ледовитого океана.

Уровни мешающих сигналов для этой зоны значительно ниже, чем для зоны III. Аппроксимирующие зависимости для множителя ослабления V(T) имеют вид:


ФОРМУЛА П1В.52 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.53 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.54 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

В формулах П1В.52 - П1В.54 R_Э выражено в км, Т - в процентах, гамма - в дБ/км.

Наихудший месяц с точки зрения возможности появления больших уровней мешающих сигналов - июль, август.


1.4.7. Расчет множителя ослабления для акваторий теплых морей (зона V)


К зоне V относятся акватории Черного, Азовского, Каспийского, а также южной части Японского моря.

Для этой зоны характерна наибольшая вероятность аномально высоких уровней сигнала и максимальная длительность периода, когда такие уровни возможны.

Аппроксимирующие зависимости V(T) для этой зоны имеют вид


ФОРМУЛА П1В.55 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.56 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.57 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

В формулах П1В.55 - П1В.57 R_Э выражено в км ,Т - в процентах, f - в ГГц, гамма - дБ/км.

Для зоны V наихудшим временем, когда возможны аномально высокие уровни сигналов, является практически весь весенне-летний период.


1.4.8. Расчет множителя ослабления V для приморских трасс (зона VI)


Приморские зоны занимают полосу 100 км вдоль берега моря, если вдоль берега моря расположена равнина. Если же вдоль берега располагается горный хребет, то приморской зоной следует считать лишь полосу между хребтом и берегом моря.

Для приморских зон множитель ослабления V_пp определяется как средняя величина в децибелах величин V для соседней морской и соседней сухопутной зон:


ФОРМУЛА П1В-36 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

1.4.9. Смешанные трассы


Если трасса между источником помехи и точкой приема является смешанной, т.е. имеет участки, находящиеся в различных зонах, то значение V(T) может быть вычислено по формуле:


ФОРМУЛА П1В.58 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

1.4.10. Потери усиления антенн при тропосферном распространении радиоволн Потери усиления антенн в 50% времени определяются следующим образом:


ФОРМУЛА П1В.59 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Для вероятности меньше 1% времени следует считать ДельтаG_1 = 0. Если одна из антенн отвернута в сторону от направления трассы, то соответствующее слагаемое в (П1В.59) будет равно нулю.

Потери усиления для других процентов времени между 1 и 50% можно определить с помощью линейной интерполяции


ФОРМУЛА П1В.36-2 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Алгоритм расчета множителя ослабления при тропосферном распространении радиоволн приведен на рис. П1В.13.


РИС. П1В.13 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
РИС. П1В.13 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

1.5. Метод расчета суммарного ослабления сигнала вследствие рассеяния радиоволн осадками


1.5.1. Общие положения


Рассеяние радиоволн осадками из-за малых размеров рассеивающих частиц может приводить при соответствующей ориентации антенн взаимодействующих РЭС к появлению значительных уровней мешающих сигналов во всем секторе азимутальных углов вокруг источника помех, в то время как все другие рассмотренные выше механизмы вызывают распространение мешающих сигналов примерно вдоль дуги большого круга, соединяющей местоположения РЭС.

Наиболее сильное рассеяние радиоволн вызывают дожди. Вероятность появления мешающих сигналов из-за рассеяния радиоволн другими осадками (град, снег) значительно меньше. Рассеяние радиоволн дождем начинает проявляться на частотах выше 4 ГГц, максимальная дальность распространения мешающих сигналов при действии этого механизма зависит от максимальной высоты скопления рассеивающих частиц и для климатических условий территории РФ может достигать нескольких сотен километров. При этом необходимо знать площадь рассеяния единицы объема дождя S_Д, которая определяется эмпирически по результатам зондирования очагов дождя с помощью метеорологических радиолокаторов. Как показали такие зондирования, максимальная высота дождевых очагов h_Д_макс в климатических условиях РФ не превышает 11 км, а величина S_Д при 0 < h < 11 км связана не только с интенсивностью дождя у земной поверхности, но и с географическими координатами расположения объема рассеяния. На основании этого была получена следующая эмпирическая зависимость для расчета величины S_Д в наихудшем месяце:


ФОРМУЛА П1В.60 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Наибольшее рассеяние радиоволн вызывают ливневые дожди с большими значениями I_0 и ограниченными горизонтальными размерами очагов. В соответствие с результатами экспериментальных исследований рассеяния радиоволн дождями принято, что очаг дождя имеет форму цилиндра диаметром d_д:


ФОРМУЛА П1В.61 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

При пересечении диаграмм направленности антенн РЭС в общем объеме (рис. П1В.14) в подавляющем числе случаев по ширине (размерам лучей) в области дождевого очага они будут сильно отличаться. Поэтому для определения ослабления сигнала в дожде необходимо учесть и следующие параметры:

D - ослабление мешающего сигнала из-за различия поляризаций на передающем и приемном пунктах, дБ;

V_Др - параметр, учитывающий уменьшение мешающего сигнала из-за отличия реального рассеяния каплями дождя от релеевского приближения, дБ,

гамма_r1 - погонное ослабление в дожде на трассе от РЭС с "узкои" диаграммой направленности антенны до объема рассеяния, дБ/км;

Дельта_1 - угол возвышения луча антенны с "узкой" диаграммой направленности,

рад;

Дельта_2 - угол возвышения луча антенны "широкой" диаграммой направленности, рад;

R_1 - расстояние вдоль земной поверхности от РЭС с "узкой" диаграммой направленности антенны до проекции точки пересечения осей диаграмм направленности на земную поверхность, км;

r_2 - расстояние от РЭС с "широкой" диаграммой направленности антенны до точки пересечения осей диаграмм направленности антенн в объеме рассеяния, км;

G_2 - усиление антенны с "широкой" диаграммой направленности в направлении на объем рассеяния в дБ;

а_Э - эквивалентный радиус Земли, км;

h_мин, h_макс - минимальная и максимальная высоты объема рассеяния, км.

Остальные обозначения приводились ранее.

На начальном этапе деление антенн по ширине луча в объеме рассеяния на "узкую" и "широкую" проводится по отношению диаметров главных лепестков диаграмм направленности, которое приближенно равно:


РИС. П1В.14 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.62 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Если это отношение меньше 1, то антенну РЭС_ПД следует отнести к классу "узкая", если оно больше 1, то к классу "узкая" должна быть отнесена антенна РЭС_ПД. После этого при подготовке исходных данных для расчета индексы 1 и 2 следует поставить в соответствие с этим ("узкая" - 1, "широкая" - 2). Необходимо отметить, что при отклонении главных лепестков диаграмм направленности антенн P3C_1 и РЭС_2 в разные стороны от линии, соединяющей их положение или при выполнении условия фи_2 <= - фи_1 +-180°, а таюке при величине отклонения хотя бы одной из антенн от направления на ось диаграммы направленности другой антенны, превышающем в 4,5 раза ширину главного лепестка диаграммы направленности этой антенны по уровню 3 дБ, помехи вследствие рассеяния радиоволн дождем можно не учитывать и расчеты дальше не продолжать.


1.5.2. Нахождение геометрических параметров трассы


Геометрические параметры трассы рассеяния в случае пересечения диаграмм направленности антенн при заданных R, Дельта_1, Дельта_1, и фи_1 рассчитываются по следующим формулам:


ФОРМУЛА П1В.63 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.64 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.65 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

высота точки пересечения осей диаграмм направленности антенн РЭС_1 и РЭС_2 в объеме рассеяния над земной поверхностью,


ФОРМУЛА П1В.66 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.67 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

- расстояния вдоль земной поверхности от РЭС_1 и РЭС_2 соответственно до проекции точки пересечения осей диаграмм направленности антенн на земную поверхность, км;


ФОРМУЛА П1В.68 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

- необходимый угол между направлением на РЭС_1 и проекцией оси диаграммы направленности "широкой" антенны (РЭС_1) на земную поверхность.

Если координаты мест расположения РЭС_1 и РЭС_2 известны, т.е. известны величины R, Дельта_1, фи_1 и фи_2, то можно определить необходимый угол возвышения Дельта_2 луча антенны РЭС_2, обеспечивающий пересечение диаграмм направленности антенн в общем объеме:


ФОРМУЛА П1В.69 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.70 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

1.5.3. Определение угловых критериев пересечения диаграмм направленности передающей и приемной антенн


После проведения расчетов по п. 1.5.2 для обоих вариантов исходных параметров определяются разности:


ФОРМУЛА П1В.71 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Наименьшая из этих разностей сравнивается шириной диаграммы направленности "широкой" антенны с учетом высших боковых лепестков дельта альфа, которая принимается равной


ФОРМУЛА П1В.72 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.73 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Если разность Пси_H = min (Дельта фи_2, Дельта Дельта_2) больше дельта альфа, то можно считать, что диаграммы направленности антенн общем объеме не пересекаются, поэтому помехи из-за рассеяния каплями дождя будут отсутствовать и дальнейший расчет можно не проводить.


1.5.4. Расчет коэффициента усиления "широкой антенны"


Если значение разности Пси_H <= дельта альфа, то коэффициент усиления "широкой" антенны в направлении на объем рассеяния находится по имеющейся диаграмме направленности, либо по формулам:

по главному лепестку:


ФОРМУЛА П1В.74 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.75 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Значения дельта фи_б и дельта G_2б определяются по имеющейся диаграмме направленности антенны, либо приближенно принимаются равными:


ФОРМУЛА П1В.76 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Для дальнейших расчетов принимается наибольшее из значений G_2г и G_2б, которое обозначаем как G_2(Пси_Н).

Для уточнения деления антенн на ''узкую" и "широкую" необходимо найти значения отношений О_1 и О_2 для выбранного варианта исходных геометрических параметров:


ФОРМУЛА П1В.77 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

К "узкой" относится та антенна, у которой это отношение больше. Если окажется, что это отношение больше у антенны, которую на начальном этапе расчетов принимали за "широкую", то следует заново провести расчеты по п.п. 1.5.2 и 1.5.3, учитывая истинные значения углов возвышения Дельта и азимутального отклонения фи.


1.5.5. Учет затухания в газах


Учет затухания в газах V_г при определении сигнала, рассеянного дождем, проводится по методике пункта 6. При этом учитываются высоты антенн над уровнем моря h_1 и h_2, частота f, параметры атмосферы у земной поверхности (абсолютная влажность W_0, температура t, давление Р), которые находятся из таблицы П1В.2.

Кроме того, учитывается высота объема рассеяния h_p, которая была рассчитана ранее по формуле (П1В.65). Общее затухание в газах равно сумме затухания на трассе источник помехи - объем рассеяния и затухания на трассе объем рассеяния - приемный пункт.


1.5.6. Определение высоты замерзания дождевых капель


По географическим широте фи_ш и долготе фи_д объема рассеяния, определяемым как среднее от широт и долгот расположения PЭС_1 и РЭС_2 или как широта и долгота расположения РЭС с большим углом возвышения луча антенны Дельта, рассчитывается высота замерзания дождевых капель (высота дождя):


ФОРМУЛА П1В.78 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

1.5.7. Определение минимальной и максимальной высот объема рассеяния


Для определения минимальной и максимальной высот объема рассеяния (h_мин, и h_макс) рассчитываются следующие величины:

- по формуле (П1В.61) - диаметр дождевого очага d_д для заданной интенсивности дождя I_0;

- минимальный размер объема рассеяния, определяемый шириной луча "узкой" антенны в дождевом очаге:


ФОРМУЛА П1В.79 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.80 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

- расстояние от РЭС_1 до ближнего (r_1 мин) и дальнего (r_1 макс) краев очага дождя:


ФОРМУЛА П1В.81 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

- минимальная (h_мин) и максимальная (h_макс) высоты пересечения луча "узкой" антенны с дождевым очагом:


ФОРМУЛА П1В.82 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

При пересечении дождевого очага лучом "широкой" антенны высота h_макс2 определяется после проверки условия:


ФОРМУЛА П1В.83 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Если оно выполняется, то h_макс будет определяться пересечением луча "узкой" антенны с дождевым очагом. В случае невыполнения условия (П1В.83) h_макс2 рассчитывается по формуле:


ФОРМУЛА П1В.84 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

1.5.8. Расчет ослабления сигнала в дожде V_д.


Для нахождения множителя ослабления в дожде V_д вначале сравниваются высоты h_МИН и h_p (П1В.65) с высотой дождя h_д.

Если выполняется условие h_р < h_д , то величина V_д находится следующим образом:

с помощью рис. П1В.15 и таблицы П1В.2 находится интенсивность дождя, а далее рассчитываются:

- погонное ослабление в дожде гамма_r1 и гамма_r2 на участках трассы r_1 и r_2 по исходным данным об интенсивности долсдя I_0, частоте f, углах наклона поляризации относительно горизонтальной плоскости тау_1 и тау_2 и углах возвышения трасс Дельта_1 и Дельта_2. При круговой поляризации тау = 45°:


ФОРМУЛА П1В.85 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.86 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.87 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.88 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.89 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.90 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

С учетом найденных параметров величина ослабления V_д будет равна:


ФОРМУЛА П1В.91 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Если выполняется условие h_мин < h_д < h_p, то величина V_д находится следующим образом;


ФОРМУЛА П1В.92 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Если выполняется условие h_д < h_мин < h_p, то величина V_д находится следующим образом:


ФОРМУЛА П1В.93 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Если входящие в выражение (П1В.93) разности


ФОРМУЛА П1В-48-1 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В-48-2 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

становятся равными нулю или отрицательными, то соответствующие составляющие множителя ослабления в формулах (П1В.92 П1В.93) следует считать равными нулю.


1.5.9. Определение поправки, связанной с отличием реального рассеяния от приближения Рэлея


На частотах f > 10 ГГц рассчитывается поправка S, учитывающая уменьшение сигнала из-за отличия реального рассеяния от приближения Релея [7].


ФОРМУЛА П1В.94 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Алгоритм расчета множителя ослабления вследствие рассеяния радиоволн осадками приведен на рис. П1В.16.


РИС. П1В.15 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Статистические данные об интенсивности дождей за средний наихудший месяц районов территории России


Таблица П1В.2.


Интенсивность, мм/ч

N р-на

\

%

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1,0

3,4

3,7

3,7

3,3

3,4

2,8

2,3

2,6

1,9

4,0

4,9

0,7

4,2

4,5

4,5

4,1

4,6

3,8

3,0

3,6

2,8

4,9

6,4

0,5

5,0

5,2

5,3

4,9

5,6

4,7

4,0

4,5

4,0

5,8

8,6

0,3

6,2

6,7

7,0

6,5

7,6

6,5

5,4

5,9

5,7

8,3

12,0

0,2

7,7

8,0

8,3

8,5

9,2

8,5

7,1

8,0

7,2

10,5

19,7

0,1

12,0

11,3

12,0

11,3

13,0

13,4

11,2

13,0

10,5

22,0

36,0

0,07

13,7

15,0

15,4

15,2

18,6

19,6

15,0

17,0

15,5

30,8

46,8

0,05

16,2

17,9

20,0

21,0

26,5

28,0

22,0

24,0

22,4

38,4

56,3

0,03

25,3

25,6

26,0

31,5

39,0

40,2

36,8

36,5

42,7

54,8

68,4

0.02

35,2

32,2

31,7

41,0

49,5

52,4

51,6

48,4

57,3

70,0

81,0

0,01

60,0

51,0

45,0

61,7

74,0

72,8

82,8

72,0

72,0

105,0

113,3

0,007

68,3

58,8

54,2

75,2

90,0

84,2

99,1

86,4

79,7

115,6

134,0

0,005

74,5

70,8

61,2

88,5

105,4

98,7

114,2

98,0

91,5

124,0

160,4

0,003

90,0

80,4

72,5

110,7

130,0

118,5

140,0

122,6

107,0

147,4

189,3

0,002

101,6

94,0

81,0

128,4

148,2

133,5

160,0

139,2

118,3

165,3

196,3

0,001

121,70

126,0

99,5

162,0

184,5

161,7

198,0

170,3

142,4

195,0



Продолжение Таблицы П1В.2.


Интенсивность, мм/ч

N р-на

\

%

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

1,0 ч


2,3

3,0

3,8

3,6

4,7

4,8

5,8

6,2

5,2

3,7

0,7


3,3

4,0

4,7

4,3

5,7

5,7

7,2

7,4

5,8

4,1

0,5


4,2

5,0

5,4

5,0

6,7

6,7

8,4

8,6

6,7

4,5

0,3

1,0

5,7

6,6

7,0

6,2

8,2

8,3

10,4

10,0

8,5

5,3

0,2

2,2

7,3

8,2

8,1

7,9

9,6

10,1

12,0

11,0

9,8

6,7

0,1

7,0

10,7

13,0

10,8

11,7

12,0

15,0

20,9

14,3

12,7

9,2

0,07

10,3

13,3

17,0

12,6

17,5

15,2

19,8

27,4

18,2

15,2

10,1

0,05

13,4

17,2

23,0

16,5

26,0

19,2

27,5

34,4

21,1

17,2

11,0

0,03

21,0

25,6

32,4

24,8

32,2

27,2

38,0

47,2

28,0

18,9

13,7

0,02

33,0

32,4

39,6

33,0

37,3

35,0

46,6

58,4

34,0

19,6

19,5

0,01

60,0

43,0

58,4

48,0

54,0

48,0

60,0

77,6

45,0

26,0

31,0

0,007

78,0

49,0

69,0

64,3

62,5

57,5

70,0

88,7

53,9

29,3

43,3

0,005

93,0

53,7

80,4

74,2

69,5

64,0

80,6

99,0

63,0

32,4

49,1

0,003

122,0

70,0

100,5

88,3

84,0

74,5

95,0

117,5

71,2

49,0

63,0

0,002

148,6

84,0

116,8

110,0

91,5

84,0

106,0

130,3

81,0

50,0

74,3

0,001

198,0

110,0

148,0

154,0

138,0

101,7

128,4

155,7

93,6

60,5

83,4


РИС. П1В.16 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
РИС. П1В.16 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
РИС. П1В.16 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
РИС. П1В.16 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

1.6. Метод расчета суммарного ослабления сигнала в атмосферных газах


1.6.1. Общие положения


На частотах до 60 ГГц ослабление в атмосферных газах будет определяться поглощением радиоволн в водяных парах и в атмосферном кислороде.

В методике расчета ослабления можно выделить два аспекта:

а) определение погонного ослабления, инженерный метод расчета которого в атмосферном кислороде и водяных парах представлен в [8]. Специфика этого метода заключается в учете зависимости этих ослаблений от метеорологических параметров: давления, температуры и влажности, которые зависят как от района расположения трассы, так и от высоты оконечных пунктов, высоты препятствий при дифракции и высоты переизлучающего объема при ДТР и рассеянии радиоволн осадками;

б) определение протяженности ослабляющих участков трассы, величина которых зависит от механизма распространения радиоволн.

На трассах прямой видимости и при аномальном дальнем распространении радиоволн величина ослабления в газах V_r будет определяться на всей трассе, а на дифракционных трассах и при рассеянии радиоволн осадками - на участках от источника помех до наивысшего препятствия (дифракционные трассы), или до объема рассеяния (при рассеянии осадками) и от препятствия или объема рассеяния до пункта приема помех.

Методика расчета V_r, в обоих случаях будет одна и та же, но во втором случае эта величина складывается из двух составляющих V_r1 и V_r2.


1.6.2. Исходные данные для расчета


Для трасс прямой видимости и при аномальном дальнем распространении радиоволн такими данными являются: частота - f, ГГц, протяженность трассы помех - R, км, географические координаты пункта излучения помех - широта фи(0)_ПД, долгота - Д(0)_ПД, географические координаты пункта приема - фи(0)_ПМ, Д(0)_ПМ высоты местности относительно уровня моря h_ПД, h_ПМ, км, высот подвеса антенн относительно земной поверхности - h_a ПД, h_a ПМ, км. Для дифракционных трасс и при рассеянии радиоволн осадками: протяженность участков от точек передачи и приема помех до вершины наивысшего препятствия - R_1, R_2, км, или до объема рассеяния - r_1, r_2 км, высота наивысшего препятствия h_П относительно уровня моря, км, или высота точки пересечения осей диаграмм направленности передающей и приемной антенн в объеме рассеяния h_p над уровнем моря, км. Остальные данные те же, что и для трасс прямой видимости.

1. По данным, представленным в таблице П1В.3 определяются метеорологические параметры (давление - Р, мбар, температура - t°С, абсолютная влажность - W г/м3) для трассы помех. Для этой цели из таблицы П1В.3 выбираются 4 близлежащих к трассе помех пункта таким образом, чтобы оба пункта передачи и приема помех оказались внутри четырехугольника, вершинами которого являлись выбранные метеорологические пункты. Если один из пунктов передачи или приема совпадает или лежит вблизи (расстояние до метеорологического пункта < 0,1 R) одного из метеорологического пунктов, то в этом случае достаточно выбрать из таблицы П1В.3 еще 2 метеорологических пункта, чтобы другой пункт трассы помех находился бы внутри треугольника с вершинами 3-х выбранных метеорологических пунктов. При совпадении или близком расположении (расстояние до метеорологических пункта <= 0,1 R) пунктов передачи и приема к метеорологическим пунктам метеорологические параметры для расчета ослабления в газах определяются по данным этих метеорологических пунктов, как средние значения параметров, приведенных к уровню моря.


ФОРМУЛА П1В.95 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

В случае использования в качестве исходных метеопараметров их значения для четырех метеопунктов процедура определения Р, t и W для трассы помех заключается в следующем:

а) По географическим координатам пунктов передачи и приема определяются географические координаты середины трассы помех.


ФОРМУЛА П1В.96 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

б) По метеопараметрам и географическим координатам метеопунктов, используя принцип линейной интерполяции, рассчитываются метеопараметры (МП - Р, t, W) для середины трассы помех.


ФОРМУЛА П1В.97 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.98 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.99 К РЕШЕН. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.100 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

где индексы 1, 2 относятся к метеорологическим пунктам с долготами меньше, чем долгота середины трассы помех, и соответственно большей и меньшей широтами, индексы 3, 4 - к метеорологическим пунктам с долготами больше, чем долгота середины трассы, и соответственно большей и меньшей широтами.

2. Для расчета множителя ослабления V_r, в соответствии с [8] были приняты следующие высотные зависимости метеорологических параметров, полученные на основе данных, представленных в [9, 10]:


ФОРМУЛА П1В.101 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.102 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.103 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Учитывая тот факт, что погонное ослабление как в атмосферном кислороде гамма_О, так и в водяных парах гамма_Н2О функционально сложно зависит от метеорологических параметров, расчет составляющих множителя ослабления V_О и V_Н2О проводится методом разбиения трассы на отрезки с перепадом высот 100 м, при котором изменение метеорологических параметров с высотой можно не учитывать, а затем полученные на этих отрезках значения множителя ослабления суммируются.

При такой методике расчетная формула для V_О и V_Н2О будет иметь вид:


ФОРМУЛА П1В.104 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.104 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

В соответствии с [8] гамма_О(h) или гамма_Н2О(h) рассчитываются по следующим формулам:


ФОРМУЛА П1В.105 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.106 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.107 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.108 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.109 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.110 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.111 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.112 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.113 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.114 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.115 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.116 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.117 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.118 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.119 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.120 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.121 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.122 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
ФОРМУЛА П1В.123 К РЕШ. МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Алгоритм расчета множителя ослабления сигнала в атмосферных газах приведен на рисунке П1В.17.


РИС. П1В.17 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001
РИС. П1В.17 К РЕШЕНИЮ МИНИНФОРМСВЯЗИ РФ ОТ 24.10.2005 N 05-09-03-001

Данные об усредненных значениях давления, температуры и абсолютной влажности у земной поверхности для наиболее влажного месяца


Таблица П1В.3.


N п/п

Название пункта

географические координаты

высота пункта относительно уровня моря, км

давление,

мбар

температура,

°С

влажность,

г/м

широта

долгота

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Алдан

58°37'

125°22'

0,682

928,5

16,2

9,03

2

Александровск-на-Сахалине

50°54'

142°10'

0,03

1006,0

15,1

10,8

3

Александровское, Томская обл.

60°25'

77°52'

0,06

1002,1

18,5

10,96

4

Анадырь

64°47'

177°34'

0,062

1009,0

10,7

8,04

5

Архангельск

64°35'

40°30'

0,013

1010,0

15,6

9,6

6

Аян, Хабаровский край

56°27'

138°09'

0,01

1009,1

12,9

9,33

7

Барабинск

55°22'

78°24'

0,12

993,0

19,3

10,86

8

Баренцбург

78°04'

14°13'

0,02

1008,5

5,4

5,63

9

Беринга, о

55°12'

165°59'

0,01

1007,8

10,4

8,88

10

Благовещенск

50°16'

127°30'

0,14

987,6

20,2

13,85

11

Богучаны, Красноярский край

58°25'

97°24'

0,13

992,0

18,5

10,9

12

Бологое

57°54'

34°03'

0,18

990,0

16,6

10,45

13

Борзя, Читинская обл.

50°23'

116°31'

0,68

927,1

18,0

11,35

14

Варнавара, Красноярский край

60°20'

102°16'

0,26

977,0

17,4

9,8

15

Васильева,мыс. Сахалин

50°00'

155°23'

0,02

1009,1

10,3

8,73

16

Верхноянск

67°33'

133°23'

0,14

992,5

14,3

7,5

17

Визе о., Красноярский край

79°30'

76°30'

0,01

1010,4

0,5

4,8

18

Вилюйск

63°46'

121°37'

0,11

994,1

17,6

8,9

19

Витим

59°27'

112°35'

0,19

984,2

17,9

10,5

20

Владивосток

43°07'

131°54'

0,14

998,2

20,4

14,9

21

Волгоград

48°41'

44°21'

0,14

994,5

23,6

9,8

22

Вологда

59°17'

39°52'

0,12

996,9

16,7

10,2

23

Вятка



0,16


18,3

10,5



Продолжение таблицы П1В.3.


1

2

3

4

5

6

7

8

24

Гижига, Магаданская

обл.

61°56'

160°20'

0,005

1007,9

11,0

8,2

25

Диксон н.о.

73°30'

80°14'

0,02

1005,5

4.5

6,15

26

Н.Новгород

56°13'

43°49'

0,08

992,3

18,4

10,7

27

Екатерино-Никольское, Хабаровск, край

47°44'

130°58'

0,07

995,6

20,0

14,4

28

Жигалово, Иркутская обл.

54°48'

105°10'

0,41

958,1

17,5

10,95

29

Жиганск,

Якутия

66°46'

123°24'

0,06

997,4

15,7

8,55

30

Игарка

67°28'

86°34'

0,03

1005,8

15,7

9,6

31

Ивдель, Екатерининская обл.

60°41'

60°26'

0,1

997,8

17,3

10,05

32

Иркутск

52°16'

104°21'

0,485

956,5

18,2

11,2

33

Казань

55°47'

49°11'

0,06

996,4

19,5

11,14

34

Калининград

54°42'

20°37'

0,03

1011,1

16,6

10,72

35

Кандалакша, Мурманск, обл.

67°08'

32°26'

0,03

1007,2

13,7

8,68

36

Кемь-Порт, Карелия

64°59'

34°47

0,01

1010,1

13,0

9,26

37

Киренск, Иркутская обл.

57°46'

108°07'

0,26

976,1

18,8

10,98

38

Ключи, Камчатка

56°19'

160°50'

0,02

1005,9

12,6

9,13

39

Корф, Камчатка

60°21'

166°00'

0

1009,6

11,5

8,53

40

Красноярск

56°00'

92°53'

0,21

983,6

18,2

10,98

41

Красный Никой Читинская обл.

50°22'

108°45'

0,77

918,4

16,2

10,66

42

Курск

51°39'

36°11'

0,25

984,0

19,6

10,7

43

Кызыл

51°50'

94°30'

0,63

934,5

19,4

9,6

44

С.Петербург

59°58'

30°18'

0

1003,2

15,0

10,2

45

Самара

53°15'

50°27'

0,04

1005,0

20,7

1U

46

Марково, Магаданская

обл.

64°41'

170°25'

0,03

1005,4

12,7

8,3

47

Минеральные воды

44°13'

43°06'

0,31

975,4

22,6

11,9

48

Могоча, Читинская обл.

53°44'

119°47'

0,62

993,8

16,5

10,6

49

Москва

55°45'

37°34'

0,16

989,7

17,6

10,87



Продолжение таблицы П1В.3.


1

2

3

4

5

6

7

8

50

Мурманск

68°58'

33°03'

0,05

1004,7

10,9

8,07

51

Нарьян-Мар

67°39'

53°01'

0,01

1010,2

13,7

8,5

52

Начаева бухта, Магаданская

обл.

58°37'

150°47'

0,12

995,6

11,4

8,5

53

Нижнеудинск

54°53'

99°02'

0,41

595,6

17,2

10,75

54

Николаевск-на-Амуре

53°09'

140°42'

0,05

1003,6

15,4

10,6

55

Новосибирск

55°02'

82°54'

0,16

991,3

20,4

11,5

56

Оленек, Якутия

68°30'

112°26'

0,20

988,3

14,4

7,87

57

Олекминск,

Якутия

60°24'

120°25'

0,13

989,8

18,4

10,1

58

Омолон, Магаданская обл.

65°07'

160°25'

0,26

976,8

11,6

7,55

59

Омск

54°56'

73°24'

0,09

996,0

20,7

10,77

60

Оренбург

51°45'

55°06'

0,11

996,2

21,6

10,88

61

Оймякон

63°16'

143°09'

0,73

921,0

12,0

7,34

62

Пенза

53°08'

45°01'

0,17

990,5

19,5

10,8

63

Петрозаводск

61°49'

34°16'

0,04

1005,0

15,0

9,6

64

Петропавловск-Камчатский

52°58'

158°45'

0,01

1008,0

13,2

9,34

65

Печора

65°07'

57°06'

0,06

1002,0

16,6

8,9

66

Подкаменная Тунгуска

61°36'

90°00'

0,06

1001,5

18,2

10,5

67

Поронайск, Сахалинская обл.

49°13'

143°06'

0,03

1005,0

11,6

9,87

68

Ростов-на-Дону

47°15'

39°49'

0,08

993,0

23,0

11,2

69

Салехард

66°32'

66°32'

0,04

1004,0

14,7

9,15

70

Саратов

51°34'

46°02'

0,17

991,0

20,7

11,3

71

Усть-Баргузин, Бурятия

53°26'

108°59'

0,46

958,0

14,7

9,98

72

Уфа

54°45'

56°00'

0,2

998,0

18,8

11,8

73

Хабаровск

48°81'

135°10'

0,07

1002,0

20,9

13,9

74

Хакасская (Абакан)

53°45

91°24'

0,25

978,0

19,5

11,0

75

Ханты-Мансийск

60°58'

69°04'

0,04

1004,0

18,3

11,2

76

Хатанга

71°59'

102°28'