50201

Основы построения систем и комплексов подвижной радиосвязи. Методическая разработка

Книга

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ по учебной дисциплине Средства и комплексы подвижной радиосвязи ДД41505 Тема № 03 Основы построения систем и комплексов подвижной радиосвязи Занятие № 21 Расчет основных характеристик сети подвижной радиосвязи Обсуждена на заседании ПМК . Учебные цели Сформировать навыки самостоятельного применения полученных знаний для расчета и обоснования основных характеристик сети подвижной радиосвязи. Исходные данные: стандарт системы подвижной радиосвязи; ТТХ элементов сети;...

Русский

2014-01-18

117.5 KB

23 чел.

PAGE  2

В О Е Н Н А Я   А К А Д Е М И Я   С В Я З И

Кафедра № 15

У Т В Е Р Ж Д А Ю

Начальник кафедры № 15

полковник

Л. Антонюк

         .2006 г.

МЕТОДИЧЕСКАЯ  РАЗРАБОТКА

ДЛЯ  ПРОВЕДЕНИЯ  КУРСОВОЙ РАБОТЫ

по учебной дисциплине «Средства и комплексы подвижной радиосвязи»

(ДД-415-05)

Тема № 03 «Основы построения систем и комплексов подвижной радиосвязи»

Занятие № 21 «Расчет основных характеристик сети подвижной радиосвязи»

Обсуждена на заседании ПМК

.2006 г.,  протокол  №

Санкт-Петербург

2006


I
. Учебные цели

Сформировать навыки самостоятельного применения полученных знаний для расчета и обоснования основных характеристик сети подвижной радиосвязи.

II. Воспитательные цели

Формировать у курсантов профессионально важные качества, необходимые им как офицерам и военным специалистам; развивать у обучающихся трудолюбие, добросовестное отношение к учебе и стремление в совершенстве овладеть избранной специальностью, исполнительность, дисциплинированность, чувство воинского долга, офицерской чести и достоинства.

III. Расчет учебного времени:

Содержание и порядок проведения занятия

Время,
мин

ВСТУПИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

5х2

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Учебные вопросы:

250

1. Задание на курсовую работу:

целевая установка;

основные вопросы, подлежащие разработке;

перечень разрабатываемых материалов;

требования к оформлению отчетных материалов;

перечень литературы;

срок представления курсового проекта и его защита.

20

2. Исходные данные:

стандарт системы подвижной радиосвязи;

ТТХ элементов сети;

топоданные;

решаемая оперативная задача.

20

3. Консультация курсантов при самостоятельном выполнении расчетов и оформлении курсового проекта.

210

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ  ЧАСТЬ

5х2


I
V. Учебно-материальное обеспечение:

1. Классная доска, мел.

2. Калькуляторы, калька для снятия крок местности с топокарты.

3. ЭВМ с инсталлированным Маткадом.

4. Топокарта района Карельского перешейка.

V. Методические рекомендации руководителю по подготовке и проведению занятия

При подготовке к занятию преподаватель обязан изучить содержание и порядок проведения занятия, ознакомиться с литературой и методическими рекомендациями, составить план проведения занятия.

Во вступительной части занятия преподаватель проверяет наличие и внешний вид курсантов, объявляет тему и цель занятия, порядок его проведения.

В ходе занятия:

1. На первом двухчасовом занятии преподаватель разъясняет цель и содержание занятия, выдает курсантам задание на курсовую работу и исходные данные (по вариантам).

В задании на курсовой проект указываются:

целевая установка;

основные вопросы, подлежащие разработке;

перечень разрабатываемых материалов;

требования к оформлению отчетных материалов;

перечень литературы;

срок представления курсового проекта и его защита.

В исходных данных на выполнение курсового проекта указываются:

стандарт системы подвижной радиосвязи;

ТТХ элементов сети;

топоданные;

решаемая оперативная задача.

2. Далее курсанты самостоятельно выполняют необходимые расчеты и оформляют курсовую работу. Выполнение расчетов осуществляется в соответствии с методикой, изложенной на групповом занятии № 20 «Основы проектирования и частотно-территориального планирования систем подвижной радиосвязи» и приведенной в пособии по курсовому и дипломному проектированию «Расчет основных характеристик сети подвижной радиосвязи».

Преподаватель осуществляет контроль и при необходимости проводит консультацию курсантов по возникающим у них вопросам.

3. Необходимо обратить особое внимание курсантов на творческий характер предстоящей работы – свое решение по выбору мест размещения базовых станций ССПО, обоснованию типа их антенных систем должно быть обосновано соответствующими расчетами и может не иметь однозначного вида. Необходимо повторить изученный материал по военной топографии и тактике.

4. Не позднее 10 дней после завершения последнего занятия по курсовой работе преподавателю должны быть сданы для проверки пояснительные записки. После их проверки преподаватель принимает решение о допуске курсантов к защите. Курсовые работы, выполненные с грубыми ошибками, или с не полностью выполненным заданием к защите не допускаются. В этом случае курсанту назначается дополнительное время для завершения работы.

5. Защита курсового проекта осуществляется в конце занятия.

При защите курсового проекта каждый курсант делает доклад в течение 5...7 минут, в котором отражает следующие вопросы:

целевую установку;

исходные данные;

обоснование предполагаемых мест размещения базовых станций ССПО и типа антенных систем;

результаты расчета зон покрытия БС;

обоснование решения на размещение БС.

После доклада преподаватель задает курсанту 5...7 вопросов по методике и порядку проведенных расчетов, пониманию сущности полученных результатов, пригодности данного стандарта систем подвижной радиосвязи для решения поставленной организационно-технической задачи. При этом обращается внимание на глубокое знание и понимание курсантами вопросов, изложенных в материалах занятий, относящихся к вопросам планирования сетей подвижной радиосвязи.

6. Выполненная и защищенная курсовая работа оценивается следующим образом: «ОТЛИЧНО», «ХОРОШО», «УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО».

Оценка «ОТЛИЧНО» выставляется, если курсант глубоко и исчерпывающе знает материал по принципам построения ССПО и их планированию, умело использует методику расчета зон покрытия БС ССПО, полно, четко и грамотно отвечает на заданные вопросы, правильно выполнил расчеты, а также тщательно и аккуратно оформил пояснительную записку, делает обоснованные выводы по полученным результатам, умело применяет свои теоретические знания при анализе практических вопросов.

Оценка «ХОРОШО» выставляется, если курсант твердо знает материал по принципам построения ССПО и их планированию, методику расчета зон покрытия БС ССПО, грамотно отвечает на заданные вопросы, правильно выполнил расчеты и оформил пояснительную записку, умело делает обоснованные выводы по полученным результатам, свободно применяет свои теоретические знания при анализе практических вопросов; при этом по некоторым показателям, перечисленным выше, имеются недостатки непринципиального характера, например, качество ответов курсанта в отношении точности и четкости вызвало замечания или поправки преподавателя.

Оценка «УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО» выставляется, если курсант слабо знает материал по принципам построения ССПО и их планированию, неуверенно, с посторонней помощью использует методику расчета зон покрытия БС ССПО, с ошибками делает выводы по полученным результатам, неточно  отвечает на заданные вопросы, в расчетах имеются отдельные погрешности, пояснительную записку выполнил неаккуратно, слабо умеет применять свои теоретические знания при анализе практических вопросов.

Курсант не допускается к защите при неполном или некачественном выполнении задания и получает оценку «НЕУДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО».

Положительная оценка заносится в подписанную начальником учебного отдела ведомость и в зачетную книжку. Оценка «НЕУДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО» заносится только в ведомость.

Курсантам, получившим на защите курсового проекта оценку «НЕУДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО» назначается новый срок защиты курсового проекта. Без успешной защиты курсовой работы курсант не допускается к экзамену по учебной дисциплине «Средства и комплексы подвижной радиосвязи».

VI. Литература, рекомендуемая преподавателю

1.  Бабков В.Ю., Вознюк М.А., Дмитриев В.И. Системы мобильной связи. – СПб.: ВУС, 1998.

VII. Приложения:

1. Задание на курсовой проект по дисциплине «Средства и комплексы подвижной радиосвязи».

2. Варианты исходных данных.

При проведении занятия используются следующие методические материалы:

    Одной из возможностей систем подвижной радиосвязи военного или коммерческого назначения является развёртывание на их основе сетей подвижной радиосвязи, в частности сетей связи с подвижными объектами (ССПО).  Сети подвижной радиосвязи (ПРС) - сотовые, транкинговые, пейджинговые и другие - развёртываются в городских условиях,  а также в сельской местности. Фирма-оператор (или органы управления) заинтересованы в достаточно точном знании зон покрытия базовых станций (БС) как на этапе планирования сети,  так и в ходе её эксплуатации и дальнейшего развития.

    Под зоной покрытия (ЗП) БС будем понимать часть примыкающей к ней территории, на которой выполняются заданные параметры пространственного распределения энергетических соотношений в радиолиниях "БС - подвижный объект (ПО)", например, величины медианного значения уровня сигнала   на входе приёмника ПО (БС). Если БС развёрнута, то определение её ЗП может быть произведено на основе измерений в специальных подвижных лабораториях или на основе расчетов с использованием достаточно подробных топоданных.  В последнем случае решается задача прогноза зоны покрытия БС, то есть выработки вероятностного суждения на основе специальных расчетов.

Под зоной покрытия по связи (ЗПС) БС будем понимать часть примыкающей к ней территории, на которой выполняются требования по качеству связи. Соответственно, под зоной обслуживания (ЗО) (теперь уже сети ПРС) можно понимать территорию, на которой обеспечивается заданное качество услуг, предоставляемых пользователю. Конфигурация ЗО может быть получена из ЗП и ЗПС БС путём специальных расчётов.

Процесс оценки зоны обслуживания состоит из нескольких этапов.

На первом этапе определяют мощность сигнала, излучаемую в эфир. На втором - среднюю мощность сигнала в антенне, при которой обеспечивается заданное качество связи. По результатам этих этапов определяют допустимый уровень потерь на трассе распространения радиосигнала. На третьем этапе выбирают модель расчета потерь на трассе, и на ее основе строят зависимость потерь от расстояния. По данному графику определяют среднюю дальность радиосвязи с учетом запаса на обеспеченность связью по месту и времени. Рассмотрим эту процедуру долее детально.

Первый этап. Излучаемая мощность сигнала

Pизл, дБВт = Ps, дБВт + Ga + Bc,                                                               (1)

где Ps - мощность передатчика; GA, дБ - коэффициент усиления антенны; Вс, дБ - коэффициент передачи фидера и других цепей между передатчиком и антенной.

Второй этап. Необходимая мощность сигнала в антенне

РА, дБВт = Рпр, дБВт - Gпа - Впс + Ас,                                                    (2)

где Рпр  - чувствительность приемника; GПА, дБ - коэффициент усиления приемной антенны; Впс, Вт - коэффициент передачи фидера и других цепей между антенной и приемником; Ас, дБ - коэффициент обеспеченности связью по месту и времени. Данный коэффициент вносит поправку для обеспечения с заданной вероятностью превышения мощности сигнала на входе антенны относительно среднего значения. Значение коэффициента определяется многими факторами, в том числе характером распространения радиоволн, плотностью застройки территории, требуемой обеспеченностью связью. Например, при Ас = 0 дБ мощность сигнала на входе приемника будет превышать заданный уровень в 50% случаев приема, при Ас = 10 дБ - в 90%.

Допустимый уровень потерь на трассе распространения радиосигнала

Lд, дБ = Ризл, дБВт - РА, дБВт = Ps + GA + Вс - Рпр + Gпа + Впс - АС.   (3)

Третий этап. Одной из широко используемых в настоящее время методик расчета зон покрытия БС является рассмотренная в ходе занятия № 20 «Основы проектирования и частотно-территориального планирования систем подвижной радиосвязи» методика Окамуры-Хаты.

В основе методики положены аналитические выражения для расчета медианного значения величины затухания сигналов на трассе Хаты, полученные на основе аппроксимации результатов натурных экспериментов Окамуры по измерению уровня сигналов на приземных трассах УКВ радиосвязи в различных топографических условиях.

Выражение для расчета медианного значения величины затухания сигнала PL, дБ на границе круговой зоны покрытия имеет вид

PL = 69.55 + 26.16 * log10 fc – 13.82 * log10 hb + (44.9 – 6.55 * log10 hb) log10 R – a(hm).

Где hb, м – эффективная высота антенны БС;

Fc, МГц – частота несущей;

Hm, м - эффективная высота антенны ПО;

a(hm) – корректирующий коэффициент, зависящий от величины эффективной высоты антенны ПО, для  hm = 1,5 м a = 0;

R, км – радиус зоны покрытия.

Эффективная высота антенны БС определяется как ее высота над уровнем моря, за вычетом средней высоты окружающей местности на дальности от трех до пятнадцати километров от точки развертывания БС. Данные величины определяются с использованием топокарты.

Поскольку, как правило, энергетический потенциал радиолинии сверху вниз (от базовой станции к подвижным абонентам) выше, чем в обратном направлении, то оценку дальности связи проводят для направлений «подвижный абонент - базовая станция» при динамических условиях распространения сигнала, что предполагает наличие соответствующего запаса уровня ВЧ сигнала.

 Разработал профессор кафедры № 15

доктор технических наук, профессор

 

В.Дмитриев

         . 2006 г.


Приложение 1

В О Е Н Н А Я   А К А Д Е М И Я   С В Я З И

Кафедра № 15

У Т В Е Р Ж Д А Ю

Начальник кафедры № 15

полковник

Л. Антонюк

         .2006 г.

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

по учебной дисциплине «Средства и комплексы подвижной радиосвязи»

(ДД-415-05)

Тема: «Расчет основных характеристик сети подвижной радиосвязи»

Обсуждена на заседании ПМК

.2006 г.,  протокол  №

Санкт-Петербург

2006

СОДЕРЖАНИЕ ЗАДАНИЯ

  1.  Целевая установка:

Обосновать места размещения базовых станций сети связи с подвижными объектами для решения поставленной организационно-технической задачи.

II. Основные вопросы, подлежащие разработке:

1. Предварительное определение мест размещения БС ССПО на основе исходных данных варианта.

2.  Снятие данных с топокарты и расчет эффективных высот размещения антенн БС ССПО.

3. Обоснование типа антенной системы БС ССПО.

4. Расчет зоны покрытия БС ССПО по методике Окамуры-Хаты.

5. Обоснование мест размещения БС ССПО для решения поставленной организационно-технической задачи.

III. Исходные данные:

Вариант №__  (см. варианты заданий – Приложение 2).

IV. Перечень разрабатываемых материалов:

пояснительная записка;

калька с кроками местности и зонами покрытия БС ССПО.

V. Общий объем и требования к оформлению отчетных материалов:

Объем пояснительной записки должен составлять не более 30 листов рукописного текста. Пояснительная записка должна содержать:

титульный лист;

задание на курсовой проект;

исходные данные;

необходимые расчеты и пояснения в соответствии с п. II задания;

список литературы.

Кроки местности выполняются цветными фломастерами в соответствии с требованиями военной топографии. Контуры зон покрытия БС имеют красный цвет.

VI. Перечень литературы:

1.  Бабков В.Ю., Вознюк М.А., Дмитриев В.И. Системы мобильной связи. – СПб.: ВУС, 1998.

2. Дмитриев В.И. Линии и сети радиосвязи через средневысотные ретрансляторы. - СПб.: ВАС, 1993. - 328 с.

3. Okumura Y. Field strength and its variability in VHF and UHF land mobile radio service. - Rev. ECL , v.16, 1968, N9-10. P. 825 - 873.

4. Дмитриев В.И. Статистическое определение радиуса зоны обслуживания базовой  станции  радиальной сети связи с подвижными объектами. - Техника средств связи. Сер. Системы связи, 1991, вып.6, с.45-49.

5. Дмитриев В.И., Зайчик Е.М. Автоматизированное прогнозирование зон обслуживания узловых элементов военных сетей связи.- СПб.:ВАС, 1996 г. С.132.

6. Дмитриев В.И., Зайчик Е.М. Применение ГБД при автоматизированных расчетах потерь распространения УКВ на линиях связи прямой видимости. - Электросвязь, 1991, N 6, с. 38-40.

VII. Срок представления курсового проекта:

РУКОВОДИТЕЛЬ КУРСОВОГО ПРОЕКТА (воинское звание, подпись, дата)

ЗАДАНИЕ ПОЛУЧИЛ (воинское звание, подпись, дата)


Приложение 2

ВАРАНТЫ   ЗАДАНИЙ

на курсовую работу по теме «Расчет основных характеристик сети подвижной радиосвязи»

варианта

Тип системы

Решаемая задача

Фамилия курсанта

Роспись в получении задания


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

15250. Исследование П-регулятора 308.5 KB
  Исследование Прегулятора Собрать в MatLab Simulink систему управления с П – регулятором для 4х вариантов объекта управления см. табл.. Сформулировать требования к желаемому переходному процессу в системе. Определить значения коэффициентов Прегулятора путем ин
15251. Типовые динамические звенья 694.88 KB
  Лабораторная работа №4 Типовые динамические звенья Вариант 1 1. Апериодическое звено 1ого порядка. Передаточная функция: Параметры передаточной функции: Рис. 1.1 – схема моделирования Рис. 1.2 – результаты моделирования 2. Апериодическое зв
15252. ПРИМЕНЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ КОММИВОЯЖЁРА 96.5 KB
  ПРИМЕНЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ КОММИВОЯЖЁРА Студент гр. В наши дни всё чаще даёт о себе знать проблема низкой производительности каких-либо расчётов. Вот и транспортная задача не стала ис...
15253. Анализ системы статистических данных 41.5 KB
  Лабораторная работа 4 Анализ системы статистических данных Цель работы Изучение информационных ресурсов сайта Федеральной службы государственной статистики. Учебное задание На сайте www.gks.ru в разделе Официальная статистическая информация найдите группу показ
15254. СВОБОДНОЕ И ВЫНУЖДЕННОЕ ДВИЖЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ 414 KB
  Лабораторная работа №5 СВОБОДНОЕ И ВЫНУЖДЕННОЕ ДВИЖЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ Цель работы. Исследование динамических свойств линейных систем второго порядка. Рассмотрим систему второго порядка Переменные состояния рассматриваемой системы могут быть определ...
15255. Информационная деятельность менеджера в Интернете 646 KB
  Меняев М.Ф. Информационные ресурсы в менеджменте Часть 2: Информационная деятельность менеджера в Интернете Методические указания Общие сведения о глобальной сети Интернет. Internet предоставляет доступ к набору информационных служб сервисов основными среди кот
15256. Анализ влияния нулей и полюсов передаточной функции на динамические свойства системы 228.5 KB
  Лабораторная работа №6 Анализ влияния нулей и полюсов передаточной функции на динамические свойства системы по курсу Теория управления вариант 1 Цель работы: исследование связи переходной функции и динамических свойств системы с размещением на комплексной...
15257. Анализ точности систем управления 180.61 KB
  Лабораторная работа №7 Анализ точности систем управления Вариант №1 Цель работы. Исследование точностных свойств систем управления. 1. Исследование системы с астатизмом нулевого порядка. Задана замкнутая система с регулятором и передаточной функцией разомкну...
15258. Преобразование координат из одной зоны в другую путем непосредственного перехода от прямоугольных координат к прямоугольным 22.26 KB
  Лабораторная работа № 12 Преобразование координат из одной зоны в другую путем непосредственного перехода от прямоугольных координат к прямоугольным. Этот способ проще первого и требует значительно меньше вычислительного труда но для его применения необходимы зара