АЛГОРИТМ ОЦЕНКИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ В СЕТИ CDMA

М.У. Джаманшалов, Н.Е. Алмасбеков

КазНУ им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан

Интенсивное развитие систем персональной радиосвязи привело к их значительной концентрации, особенно в крупных городах. Следствием этого является усложнение электромагнитной обстановки (ЭМО) и возрастание как внутрисистемных (внутри одной сети), так и межсистемных (между различными сетями) помех, что усложнило проблему совместного функционирования радиоэлектронных средств. Однако развитие технологий планирования, включающих оценку электромагнитной совместимости (ЭМС), отстает от развития радиотелекоммуникационных систем, что усложняет развивающуюся ситуацию, и приводит к накоплению ошибок. Основным методом оценки ЭМС является математическое моделирование, в том числе компьютерный эксперимент, проводимый на основе математических моделей излучений радиопередатчиков (РПД), восприимчивости радиоприемников (РПМ), антенно-фидерных устройств (АФУ), распространения радиоволн, различных шумовых и помеховых воздействий, процессов взаимовлияния радиоэлектронных средств (РЭС) друг на друга.

Практическая реализация алгоритмов статистической оценки ЭМС ССС, методом Монте-Карло представлена в рекомендованных международным союзом электросвязи (МСЭ) [8-14] пакетах программ SEAMCAT-2 и SEAMCAT-3 (Spectrum Engineering Advanced Monte-Carlo Analysis Tool) разработанным ERC (European radiocommunications committee). В SEAMCAT-2 моделирование основано на генерации и обработке серий реализаций функционирования сети, каждая из которых представляет собой выборку случайных значений ряда статистических параметров сети на основе их заданных распределений. Вычисляются значения мощности сигнала и помех на входах РПМ. Расчетные значения отношения энергии сигнала на бит к шуму γ проверяются на выполнение заданных требований по ЭМС. Результатом обработки группы реализаций является вероятность выполнения условий ЭМС. Предложены методика и алгоритмы статистической оценки внутрисистемной электромагнитной совместимости сети сотовой связи, основанные на генерации и обработке множества случайных снимков системы. Реализация полученных результатов в составе специализированной геоинформационной системы частотно-территориального планирования, позволяет проводить оценку электромагнитной совместимости различных сетей сотовой связи в реальных условиях функционирования. Результаты исследований пригодны для практического использования операторами и проектировщиками сетей сотовой связи при планировании и оптимизации сети. Результаты моделирования: Значения смещения и СКО, рассчитанные для отношения энергии чипа пилот - сигнала к плотности шума, составляют -1,1 дБ и 4,0 дБ; для уровня мощности передатчика МС: -2,2 дБ и 6.7 дБ для уровня мощности на входе МС: 2,8 дБ и 6,1 дБ.

Для каждого параметра сопоставление расчетных и измеренных данных проводилось на основе расчетов смещения (среднего значения отклонения измеренных от расчетных значений) и среднеквадратичного отклонения (СКО). По каждому узлу сетки формируется несколько случайных снимков, которые определяются случайной расстановкой МС в других узлах сетки области анализа.

Рисунок 1. Алгоритм оценки ЭМС системы CDMA.

Рассчитываются значения и по формуле

Число снимков определяется по критерию

По полученным наборам значений в каждом узле рассчитывается вероятность отказа

Литература

1. Monte-carlo simulation methodology for the use in sharing and compatibility studies between different radio services or systems. Naples, February 2000 revised in Regensburg, May 2001 and Baden, June 2002.