RadioPlanner 2.1_220316

РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

Загрузить в формате PDF

От разработчиков

Мы приложили все усилия, чтобы создать для вас программу с дружественным, интуитивно-понятным интерфейсом. Вместе с тем, советуем потратить совсем немного времени для ознакомления с данным руководством – это позволить использовать все возможности программы и сделает работу более эффективной.
Программа создана инженерами с 25 летним опытом проектирования сетей радиосвязи и вещания и является полнофункциональным, но вместе с тем простым и удобным инструментом планирования.

О программе

Программа RadioPlanner 2.1 предназначена для частотно-территориального планирования и расчета зон радиопокрытия при проектировании:

- сетей мобильной связи GSM/WCDMA/CDMA/UMTS/LTE/5G;
- сетей профессиональной подвижной связи стандартов TETRA, DMR, P25, dPMR, NXDN, GSM-R, McWiLL, и других;
- аналоговых и цифровых (DVB-H/DVB-T /DVB-T2/ISDB-T/DAB/DAB+) сетей наземного радио- и телевизионного вещания;
- сетей на основе беспроводных технологий IoT LPWAN: LoRa, SigFox, "СТРИЖ" и других;

- систем точного земледелия;
- систем авиационной радиосвязи линий земля-воздух и радионавигации (ADS-B, VOR, DME), работающих в диапазонах частот ОВЧ, УВЧ и СВЧ.

Основные возможности RadioPlanner:

Расчет зон радиопокрытия с применением различных моделей распространения радиоволн:

Модель по рекомендации МСЭ-R P.1812-4 (07/2015) “Метод прогнозирования распространения сигнала на конкретной трассе для наземных служб "из пункта в зону" в диапазонах УВЧ и ОВЧ” (для подвижной связи, радио и телевизионного вещания);
Модель по рекомендации МСЭ-R P.1546-6 (08/2019) “Метод прогнозирования для трасс связи "пункта с зоной" для наземных служб в диапазоне частот от 30 МГц до 4000 МГц” (для радио и телевизионного вещания);
Модель Лонгли-Райса или ITM (Irregular Terrain Model);
Модель на основе кривых распространения FCC (Federal Communications Commission — Федеральная комиссия по связи США) - для радио и телевизионного вещания;
Комбинированная модель, учитывающей рекомендацию МСЭ-R P.528-3 (02/2012) “Кривые распространения радиоволн для воздушной подвижной и радионавигационной служб, работающих в диапазоне ОВЧ, УВЧ и СВЧ” и рекомендацию МСЭ-R P.526-14 (01/2018) “Распространение радиоволн за счет дифракции” (для систем авиационной радиосвязи и радионавигации (АЗН-В, VOR, DME и проч.);

Частотно-территориальное планирование радиосети с учетом помех по совмещенным и соседним каналам;
Применение цифровой модели высот (ЦМВ) Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) с разрешением 3”;
Применение цифровой модели препятствий (клаттеров) с разрешением 1”, созданной на основе проектов OpenStreetMap (www.openstreetmap.org) и Global Forest Change (www.earthenginepartners.appspot.com);
Встроенный редактор модели препятствий (клаттеров);
Автоматическая загрузка всех необходимых геоданных для расчетов по мере необходимости для любой локации;
Использование в качестве картографической подложки автоматически подгружаемых карт из проектов TOPO CTT, OpenStreetMap, Google, Bing и любых других тайловых серверов;
Возможность импорта результатов измерений уровней мощности принимаемого сигнала для сравнения с расчетными значениями и настройки параметров модели распространения радиоволн;
Возможность демонстрации на экране двух результатов расчета покрытия для сравнительного анализа;
Расчет площади покрытия и количества населения в зоне охвата на основе базы данных проекта OpenStreetMap с формированием перечня населенных пунктов, охваченных теле и радио вещанием;
Расчет площади покрытия для разных уровней на приеме в проектах подвижной связи;
Представление результатов расчетов в различных форматах:

Растровое изображения в формате *.png;
Интерактивная веб-страница, готовая для размещения на локальном компьютере или веб-сервере для просмотра в любом браузере и на любой из операционных систем (Windows, Mac, IOS, Android, Linux);
В формате тайлового сервера XYZ Tiles для подключения в качестве слоя к ГИС, поддерживающих этот формат (QGIS, MapInfo, ArcGIS и другие);
В виде KMZ файла для просмотра результата расчета в Google Earth;
В формате обменного файла MapInfo (Exchange file MIF + MID), а также в формате CSV с целью дальнейшего анализа в различных ГИС-приложениях.
Экспорт результата расчета охвата телевещанием в формат загрузки картографического сервиса РТРС карта.ртрс.рф

Повышенная детальность и высокая скорость расчетов за счет оптимизации алгоритма и использования параллельных вычислений в различных ядрах/потоках процессора. Расчет для базовых станций выполняется в разных потоках, что позволяет эффективно использовать мощность современных процессоров и выполнять расчеты для сетей в сотни базовых станций за минуты-десятки минут;
Возможность выполнить детальный Расчет в точке, который показывает уровни сигналов всех базовых станций в выбранной точке, а также об уровне помех по совмещенному и соседнему каналу для выбранного сектора;
Групповой анализ в точках - расчет мощности на приеме вверх/вниз при размещении в разных условиях оконечных устройств LoRa, SigFox и других.
Групповое изменения выбранных параметров БС, которое позволяет быстро изменить любой параметр или несколько параметров для группы базовых станций;
Гибкая работа со слоями карты – загрузка пользовательских слоев (линейных и точечных объектов) из файлов KML и CSV, быстрое создание точечных объектов, управление пользовательскими слоями – изменение свойств слоя, выбор толщины, цвета, стиля надписей и т.д.
Возможность формирования текстовых отчетов о конфигурации базовых станций/передатчиков и параметрах расчета. Теперь при помощи панели инструментов, которая находится над отчетом, его можно отправить на печать, а также сохранить в форматах PDF, Microsoft Word или Excel;
Встроенный калькулятор уровня сигнала приемника, ограниченного промышленными шумами (индустриальными помехами), которые серьезно влияют на зону радиопокрытия для систем подвижной связи в диапазоне частот ОВЧ и части УВЧ.
Возможность работы в разных системах координат (WGS-84, ГСК-2011, СК-42)

Все необходимые для работы наборы данных поставляются в комплекте с программой.

RadioPlanner имеет сертификат соответствия системы сертификации "Прибор-эксперт". Алгоритмы, используемые в программе, соответствуют документам:

ГОСТ-Р 55897-2013 Сети подвижной радиосвязи. Зоны обслуживания. Методы расчета;
Рекомендация МСЭ-R P.1812 Метод прогнозирования распространения сигнала на конкретной трассе для наземных служб "из пункта в зону" в диапазонах УВЧ и ОВЧ” (A path-specific propagation prediction method for point-to-area terrestrial services in the VHF and UHF bands);
Рекомендация МСЭ-R P.1546 Метод прогнозирования для трасс связи "пункта с зоной" для наземных служб в диапазоне частот от 30 МГц до 4000 МГц (Method for point-to-area predictions for terrestrial services in the frequency range 30 MHz to 4 000 MHz);
Рекомендация МСЭ-R P.528 “Кривые распространения радиоволн для воздушной подвижной и радионавигационной служб, работающих в диапазоне ОВЧ, УВЧ и СВЧ”;
Рекомендация МСЭ-R P.526 Распространение радиоволн за счет дифракции (Propagation by diffraction).

Системные требования

Для работы с программой на компьютере должна быть установлена одна из операционных систем (ОС) Windows 7/8/8.1/10 (64- разрядная). Для использования всех возможностей программы на компьютере должен быть установлен редактор электронных таблиц Microsoft Excel.

При работе программы выполняется большой объем вычислений, из-за чего скорость и производительность работы серьезно зависят от скорости процессора и объема оперативной памяти компьютера.
Минимальная конфигурация компьютера – 64-разрядная Windows, Core i3 CPU, 4GB RAM, 200GB HDD, видеокарта и монитор с поддержкой 1366х768, хотя программа может быть установлена и будет работать на менее производительном компьютере.

Рекомендуемая конфигурация компьютера – 64-разрядная Windows, Core i5 CPU, 16GB RAM, 256GB SSD, видеокарта и монитор с поддержкой 1920х1080.

При выполнении расчетов для нескольких базовых станций на скорость вычисления практически кратно влияет количество ядер/потоков процессора, так как расчет для разных базовых станций выполняется в отдельных потоках. Для 64-разрядных версий Windows, сняты все ограничения, связывающие детальность расчета, максимальный радиус расчета секторов базовых станций и количество секторов. При больших объемах расчетов используется весь доступный объем оперативной памяти на компьютере, а при переполнении оперативной памяти - жесткий диск компьютера.
Программа защищена от нелегального распространения с помощью аппаратного ключа HASP HL, который может поставляться в локальной или сетевой версии. Защита не влияет на работу компьютера.

Инсталляция программы

Программа RadioPlanner поставляется на одном установочном диске.

Содержание диска:

файл установки Setup_Radioplanner_21_date.exe (date – дата создания дистрибутива);
руководство пользователя;
обучающие видео;
драйвер аппаратного ключа HASPUserSetup.exe;
архив с набором диаграмм направленности антенн ANTENNAS.rar;
файлы примеров проектов *.rplх

Перед началом работы необходимо установить драйвер аппаратного ключа HASP. Для этого запустите программу HASPUserSetup.exe. После инсталляции драйвера установите в USB порт компьютера аппаратный ключ, поставляемый в комплекте.

Для инсталляции RadioPlanner 2.1 запустите файл Setup_Radioplanner_21.exe с установочного диска и выполните установку программы.

Для работы программы необходим пакет "Microsoft .net framework" версии 4.0 или более новой. Если на вашем компьютере установлена операционная система Windows 7, Windows 8 или Windows 10 с автоматическим обновлением, то "Microsoft .net framework" уже установлен. Если программа-инсталлятор его не обнаружит, то откроет страницу на сайте Microsoft с которой его необходимо загрузить и установить, после чего продолжить установку RadioPlanner.

Настройка основных параметров осуществляется в меню Настройка.

Обновление программы

Периодически мы выпускаем бесплатные текущие обновления, в которых улучшаем функционал и стабильность программы.

В программе предусмотрена ручная и автоматическая проверка обновлений. Чтобы проверить наличие обновлений вручную, кликните “Помощь – Проверка наличия обновления”. Если есть доступное обновление откроется окно с информацией о текущей и доступной версии. Вы можете загрузить его по ссылке и установить в ручном режиме. Программу при этом следует закрыть, удалять ее не нужно.

Начало работы

RadioPlanner позволяет выполнить частотно-территориальное планирование и расчет зон радиопокрытия при проектировании сетей мобильной связи, сетей наземного ТВ- и радиовещания, а также сетей авиационной радиосвязи и навигации. Учитывая специфику планирования этих систем, в программе предусмотрены три разных типа проекта:

Мобильная связь
ТВ- и радиовещание
Авиационная радиосвязь

От выбора типа проекта будет зависеть конфигурация меню программы и набор вводимых параметров, поэтому перед началом работы пользователь должен выбрать тип проекта в меню Настройки (см. Раздел Настройки). Общий порядок работы с программой практически одинаков вне зависимости от типа проекта.

Настоящее руководство поделено на четыре части – сначала идет описание работы с теми функциями программы, которые не зависят от типа проекта, затем идет описание работы с проектами Мобильная связь, затем – с проектами типа ТВ- и радиовещание и в конце - Авиационная радиосвязь.

После старта появится главная панель программы с основным меню в левой части и базовой картой в правой части. Можно менять размер окон панелей по мере необходимости при помощи разделителя.

На базовой карте могут отображаться различные слои, определенные пользователем - базовые станции, зоны покрытия, различные дополнительные векторные слои и т.д. Можно выбрать для отображения одну из предустановленных базовых карт или настроить собственную базовую карту, как описано в разделе Настройки базовой карты.

Навигация по карте осуществляется при помощи мыши. Используйте колесо мыши для изменения масштаба (Zoom) карты. Нужный Zoom можно выбрать также из раскрывающегося списка в панели инструментов.

Панель инструментов и основное меню

Для удобства пользователя основные команды меню оформлены в виде панели инструментов.

При наведении на каждую из иконок появляется поясняющая надпись.

- Стандартные инструменты работы с файлами Создать, Открыть, Сохранить.

- Текущий Zoom (уровень детализации) карт тайлового сервера картографической подложки

- Текущая базовая карта (картографическая подложка)

- Инструмент “линейка”, позволяющий измерить расстояние и азимут между двумя произвольными точками. Чтобы выполнить измерение кликните на линейку, затем кликните на любые две точки и программа покажет расстояние между ними и азимут с первой на вторую. Для выхода кликните правой кнопкой мыши в любом месте на карте.

- Выполнить расчет

- Добавить зону радиопокрытия к сравнению

- Сохранить результаты расчета в виде веб-страницы

- Сохранить результаты расчета в виде растрового файла в формате PNG

- Сохранить результаты расчета в виде файла KMZ для Google Earth (Google Планета Земля)

- Сохранить результат расчета в формате ГИС MapInfo или файла CSV;

- Редактор модели препятствий

- Калькулятор промышленных радиопомех

- Помощь

Подробнее о функциях каждого элемента панели инструментов рассказано далее в соответствующих разделах настоящего руководства.

В качестве основного меню пользователя в программе используется интерфейс типа Tree View (многоуровневое дерево), элементы управления которого находятся в левой части главной панели. При выборе одного из элементов меню, рядом открывается панель, соответствующая данному элементу.

Рисунок 1. Меню Tree View (многоуровневое дерево)

Информация о проекте

Новый проект создается автоматически при запуске программы.

В меню ФАЙЛ выполняются стандартные операции с файлом проекта – СОЗДАТЬ, ОТКРЫТЬ, СОХРАНИТЬ, СОХРАНИТЬ КАК. Расширение, под которым сохраняется файл описания проекта - *.rplx. Этот файл содержит все исходные данные и настройки проекта.

В панели информация о проекте можно указать общую информацию о проекте.

Рисунок 2. Панель “Информация о проекте”

Наименование проекта

Текстовое поле

Заказчик

Текстовое поле

Дата

Текстовое поле, при создании нового проекта в него записывается дата и время создания проекта

Настройки

После первого запуска установленной программы следует выполнить первоначальную настройку.

Рисунок 3. Пункты меню Настройка

Настройки проекта

Тип системы

-   Мобильная связь
-   ТВ- и радиовещание
-   Авиационная радиосвязь
Перед изменением типа системы следует сохранить текущий проект, так как программа при изменении типа системы создает новый проект. От выбора типа проекта будет зависеть набор вводимых параметров.

Единицы измерения расстояний и высот

- Метрическая система (километры, метры);
- Английская система (мили, футы);

Формат координат

Формат географических координат –
-   Градусы с десятичной дробью (N44.345678 W134.567893)
-   Градусы Минуты Секунды (N44 34’ 23.7’’ W134 29’ 23,4’’)
-   Градусы Минуты с десятичной дробью (N44 34.2356’ W134 29.2354’)

Система координат

Выбор системы координат
-   WGS-84
-   СК-42
-   ГСК-2011

Настройки программы

Путь к папке с файлами кэша карт

Путь к папке, где будут храниться загруженные тайлы карт базовой подложки для быстрой подкачки их в дальнейшем, что очень ускоряет работу с программой. Кроме того, загруженные карты останутся у вас на компьютере, и вы сможете их просматривать даже без подключения к интернету. Эта папка создается автоматически при первом запуске, путь также прописывается автоматически. Путь к папке можно менять.

Путь к папке с данными цифровой модели рельефа и препятствий

Путь к папке, где хранятся автоматически подгружаемые по мере необходимости данные цифровой модели рельефа земной поверхности, а также препятствий - леса и застройки.
Эта папка создается автоматически при первом запуске, путь также прописывается автоматически. Путь к папке можно поменять.

Настройки прокси-сервера

Если компьютер подключен к интернету через прокси-сервер, то необходимо ввести его параметры и поставить соответствующую метку.

Настройка карт подложки (базовых карт)

В качестве карт подложки (их еще иногда называют базовыми картами) для отображения результатов расчетов можно использовать любые доступные картографические материалы пользовательского или стороннего тайлового сервера (tile server).

В настоящее время можно найти множество сервисов, предоставляющих возможность просмотра картографического материала, все они отличаются предоставляемым материалом по таким параметрам, как масштаб карт, охват территорий, наполняемость. Для каждого конкретного случая, в зависимости от местности, где расположены объекты расчета, может оказаться полезным какой-то один или несколько серверов, который можно выбрать из списка.

Одной из доступных базовых карт в программе RadioPlanner является карта TopoCTT, которая специально разрабатывалась нами для использования в качестве картографической подложки в программах DRRL, RadioPlanner, EMC Planner и SanZone. На сегодняшний день карта охватывает территорию России, Казахстана и Узбекистана и в дальнейшем планируется увеличение покрытия.

Категории топографических объектов на карте:

- Растительный покров: лес (с обозначением высоты), кустарник;

- Дороги: Автомагистрали, железные дороги, местные дороги, полевые дороги и тропы;

- Застройка: контуры населенных пунктов, кварталов, жилых и промышленных зданий, этажность зданий;

- Гидрография: реки, озера, водохранилища и болота;

- Объекты инженерной инфраструктуры: трубопроводы, ЛЭП, антенные опоры и прочее;

- Рельеф местности – высотные горизонтали с шагом 10м, отметки высот.

В основе топокарты - данные открытого картографического проекта OpenStreetMap (OSM), который по наполняемости и качеству данных в последнее время вышел на принципиально новый уровень. Актуальность информации, которая есть на картах проекта OSM не идет ни в какое сравнение с актуальностью традиционных топокарт, которые обновлялись в лучшем случае 25-30 лет назад.

При подготовке карты мы полностью заменили слой лесов, который есть в проекте OSM на данные границ лесных массивов из экологического проекта Global Forest Change за 2015 год и дополнили их информацией о высотах леса, которая появляется при zoom 13-14.

На карту также нанесены горизонтали рельефа местности, выполненные на основе цифровой модели высот Shuttle Radar Topography Mission (SRTM).

Стиль карты Topo CTT на мелких и средних уровнях детализации (Zoom 9-Z15) максимально приближен к стилю традиционных топографических карт масштабов от 1:1 000 000 до 1:25 000, что обеспечивает отличную читаемость и информативность при использовании карты в качестве подложки для работы в программах DRRL и RadioPlanner. Настройки большинства тайловых серверов имеют схожий формат.

Пример записи для тайлового сервера OpenStreetMap:

http://a.tile.openstreetmap.org/[Z]/[X]/[Y].png

Внимание: все права на картографические материалы принадлежат их владельцам.

Если у пользователя имеются более актуальные или более подробные картографические данные на нужную территорию в виде изображения или векторной карты, то тайловый сервер он может создать самостоятельно в специализированных ГИС MapInfo, QGIS, Global Mapper.

Слои карты

В меню Слои карты пользователь может управлять слоями, которые отображаются на карте. Порядок слоев в меню соответствуют порядку на карте (базовая карта – ниже всех слоев, сайты – поверх всех слоев).

Рисунок 4. Слои карты

Сайты

Под сайтами в зависимости от типа проекта понимаются базовые станции или передатчики ТВ- и радиовещания.

Показать только активные сайты

Показать/скрыть слой сайтов

Показать все сайты

Показать наименование сайтов

Показать только активные сайты

Показать наименование сайтов

Показать направление сектора

Показать направление сектора в соответствии с указанным для него азимутом антенны

Значок сайтов

Выбрать значок для сайтов из стандартного набора

Шрифт и цвет шрифта

Выбрать тип, стиль и цвет шрифта для наименований сайтов

Пользовательские слои (KML, CSV)

Пользователь может загрузить и отобразить в качестве слоя на карте произвольные точечные или линейные векторные объекты в формате KML. Это может быть, например, трасса ЛЭП, трубопровод, объекты КП телемеханики, а также результаты измерений уровней сигнала.

Кроме того, точечные объекты можно загрузить также из файла формата CSV (текстовый формат, где разделителем значений колонок является символ “точка с запятой”). Это универсальный формат, в котором можно сохранить таблицу из любого редактора таблиц (Excel, LibreOffice Calc и прочих), а также баз данных.

Необходимые поля для каждого точечного объекта: Параметр; Широта; Долгота

Разделителем значений колонок является символ “точка с запятой”.

Форматы представления координат - ПОЛУШАРИЕ ГРАДУСЫ МИНУТЫ СЕКУНДЫ (N35 36 23.8) или ПОЛУШАРИЕ ДЕСЯТИЧНЫЕ ГРАДУСЫ (N12.34567). В качестве параметра может быть любой текст, который отобразится в точке с указанными координатами. Это может быть, например, результат измерений или наименование объекта.

Рисунок 5. Пример текстового файла в формате CSV с результатами измерений

Рисунок 6. Пример отображения результатов измерений

Пользователь также имеет возможность оперативно создавать точечные объекты на карте. Для этого следует кликнуть правой кнопкой мыши в нужное место на карте, в появившемся контекстном меню выбрать “Добавить новый точечный объект в слой “Точки”, а потом указать наименование объекта. Объект появится на карте, а также он будет добавлен в слой “Точки”, который будет автоматически создан при создании пользователем первого точечного объекта. Созданные точечные объекты можно также удалять – для этого следует кликнуть правой кнопкой мыши по нужному объекту и выбрать “Удалить ближайший точечный объект в слое “Точки”.

Рисунок 7. Добавление точечного объекта на карту

Пользовательские слои сохраняются в файле проекта.

Загрузить слой

Загрузка слоя (файла в форматах KML, CSV). Формат файлов приведен в приложении.

Удалить слой

Удалить выбранный слой

Позиционировать карту на первую точку выбранного слоя

Позиционирование карты на первую точку выбранного пользовательского слоя

Сохранить точечные объекты выбранного слоя в CSV файл

Сохранение точечных объектов выбранного слоя в CSV файл

Наименование

Указать наименование слоя. Первоначально соответствует наименованию файла, но может быть изменено.

Показать

Показать/скрыть пользовательский слой на карте

Ширина линии

Выбрать значок для элемента (только для точечных объектов)

Цвет линии

Выбрать цвет линии (только для линейных объектов)

Зона радиопокрытия

Управление слоем с результатом расчета зон радиопокрытия

Показать слой

Показать/скрыть слой

Прозрачность

Установить прозрачность слоя из диапазона 0 (полностью прозрачный) – 10 (не прозрачный)

Модель препятствий

Управление слоем модели препятствий. Отображение слоя возможно начиная с Zoom=11 и больше.
Цвета, которым отображаются препятствия:

Показать

Показать/скрыть слой на карте

Загрузить модель препятствий для области экрана

Выполнить загрузку и отображения в пределах области экрана. Эта команда потребуется для отображения модели препятствий в том случае, если расчет зон радиопокрытия в данной области еще не выполнялся, так как при расчетах зон радиопокрытия модель препятствий на требуемую область загружается автоматически

Прозрачность

Установить прозрачность слоя из диапазона 0 (полностью прозрачный) – 10 (не прозрачный)

Базовая карта

Управление слоем карты подложки (базовой карты)

Показать слой

Показать/скрыть слой

Показать в оттенках серого

Показать текущую карту подложки в оттенках серого

Уровень оттенков серого

Установить яркость оттенков серого для слоя из диапазона 0 (темнее) – 3 (светлее)

Сохранение результата расчета зон радиопокрытия

Результат расчета зон радиопокрытия любого типа может быть сохранен в виде интерактивной веб-страницы, растрового файла формата *.png или файла KMZ программы Google Earth (Google Планета Земля).

Сохранить результаты расчета в виде веб-страницы

– сохранение результата расчета в виде интерактивной веб-страницы. Программа предложит пользователю выбрать место и имя папки, в которую сохранить результат, и затем, в указанную папку будет сохранен файл index.html (это скрипт страницы), файл bs.png (значок базовой станции), а также папка с пирамидой тайлов зоны радиопокрытия в стандартном формате {ZOOM}/{X}/{Y}. В скрипт страницы index.html записывается также слой пользовательских линейных и точечных объектов (вернее те из них, которые указаны как отображаемые), и если объектов много, то это может занять значительное время.

Для того, чтобы открыть веб-страницу, откройте файл index.html при помощи вашего браузера (Google Chrome, Mozilla Firefox, Internet Explorer и пр.). Указанную папку со скриптом и пирамидой тайлов можно заархивировать и передать заказчику как законченный результат.

Также полученную страницу можно разместить на веб-сервере для просмотра в любом браузере и на любой из операционных систем (Windows, Mac, IOS, Android, Linux).

Веб-страница позволяет:

Выбирать подложку из 4-х различных базовых карт;
Отобразить/скрыть зону радиопокрытия;
Отображать слой пользовательских линейных и точечных объектов;
Изменять масштаб;
Автоматически отображать основные данные из легенды;
Отображать масштаб и текущие координаты курсора (в децимальной системе и ГМС);

Для работы веб-страницы нужен выход в интернет, так как базовые карты подложки загружаются с соответствующих ресурсов.

Рисунок 8. Пример результата расчетов в виде интерактивной веб-страницы

Папку с пирамидой тайлов можно использовать не только с полученным скриптом – ее, например, можно подключить к любой ГИС, поддерживающий работу с тайлами, что позволит демонстрировать результат расчета зон радиопокрытия в виде слоя на любой сторонней ГИС пользователя (QGIS, MapInfo, ArcGIS, SAS.Planet и других).

Сохранить результаты расчета в виде растрового файла в формате *.png – сохранение результата расчета в виде растрового файла в формате *.png.

Перед сохранением растрового файла можно выбрать область сохраняемой зоны покрытия при помощи появляющейся рамки (при этом можно перемещать как границы рамки, так и саму карту).

Рисунок 9. Сохранение результатов расчета в формате *.png

При сохранении растрового файла можно также выбрать его детальность (разрешение). Детальность может соответствовать текущей или быть больше в 2 или 4 раза. Чем лучше детальность, тем больше размер сохраняемого файла. Максимальный размер сохраняемого растрового изображения составляет примерно 5400х4400 пикселей, размер файла в формате *.png при этом составляет около 10 МБ.

Масштабная линейка - в левом нижнем углу сохраняемого изображения появится масштабная линейка.

Координаты углов (*.txt файл) – сохранение вместе с файлом png текстового файла под тем же именем. В текстовый файл записываются координаты углов сохраняемой области (для загрузки результата расчета охвата телевещанием на картографический сервис РТРС карта.ртрс.рф).

Сохранить результат расчета в виде KMZ файла – сохранение результата расчета в виде файла KMZ, который можно открыть в программе Google Earth (Google Планета Земля).

Сохранить результат расчета в ГИС формате - сохранение результата расчета покрытия в текстовом файле CSV или файле обмена MapInfo (MIF + MID). Экспорт в эти векторные форматы необходим тем пользователям, которые используют покрытие для дальнейшего анализа в различных ГИС-приложениях.
При сохранении файла нужно будет указать шаг сетки, с которой будет сохранен результат.
Минимальный уровень сигнала в сохраненном файле будет соответствовать минимальному уровню мощности на приеме (или напряженности поля), который был указан в меню «Тип и параметры расчета».

Формат файла CSV

Каждая строка содержит три параметра: географическая широта; географическая долгота; максимальный из всех секторов уровень сигнала (уровень мощности на приеме для проектов "Мобильная связь" или напряженность поля для проектов теле- и радиовещания); Название БС; Азимут сектора. Разделитель значений параметров - точка с запятой. Форматы географических координат: градусы минуты секунды (35 36 23,8) или десятичные градусы (12,34567). См. Пример на рисунке 11.

Рисунок 10. Пример результата расчета покрытия в виде CSV файла

Рисунок 11. Анализ результата MIF MapInfo в слое QGIS

Рисунок 12. Таблица атрибутов MIF файла

Сравнение двух результатов расчета радиопокрытия

Программа позволяет выполнить визуальное сравнение результатов текущего расчета радиопокрытия с предварительно добавленным для подобного сравнения результатом расчета. Таким образом можно оценить влияние на результат покрытия, которое будет оказывать изменение различных параметров БС, модели распространения и т.д.

Для того, чтобы добавить выполненный расчет к сравнению нажмите Добавить зону радиопокрытия с сравнению на верхней панели инструментов. Теперь при переходе в меню Сравнение зон покрытия основной панели инструментов этот результат расчета будет располагаться в левой части экрана. При этом, в правой части экрана будет отображаться результат текущего расчета радиопокрытия (сейчас они будут одинаковые). Теперь, к примеру, можно изменить высоту сектора или секторов отдельных активных БС, и после выполнения расчета радиопокрытия можно будет увидеть, как эти изменения отобразились на результате по сравнению с предыдущем расчетом.

Управление картами в левой и правой панелях (сдвиг карт и изменение масштаба) независимо друг от друга. Управление картами осуществляется при помощи мыши – путем, соответственно, перетаскивания и вращения колесика. Управляя картами таким образом, можно в мелких деталях сравнить два результата расчета радиопокрытия.

Рисунок 13. Сравнение результатов расчета радиопокрытия

Текстовый отчет

В меню Текстовый отчет можно сформировать несколько типов отчета по оборудованию – краткий, полный, для всех или только активных базовых станций.

Рисунок 14. Общий отчет для проекта

В общем отчете для проекта выводятся результаты расчета площади покрытия в квадратных километрах для соответствующих уровней на приеме.

При помощи панели инструментов, которая находится над отчетом, его можно отправить на печать, а также сохранить в форматах PDF, Microsoft Word или Excel.

Сети мобильной связи

Разработка ЧТП сети подвижной связи – это сложный итерационный процесс, на который влияет множество факторов. На практике, его проводят путем составления ЧТП для сети начального приближения с учетом требований к покрытию, количеству и распределению абонентов, качеству связи, имеющихся полос частот, особенностей используемого стандарта и прочим условиям. Затем выполняется расчет зоны радиопокрытия сети с учетом внутрисистемных помех для выбранного ЧТП и выполняется оптимизация параметров базовых станций и частотного плана с целью уменьшения влияния зон интерференции по совмещенным и соседним каналам на покрытие сети.

В задачу данного руководства не входит обучение пользователей принципам и особенностям частотно-территориального планирования сетей подвижной связи. На эту тему опубликовано достаточно литературы, в том числе и отечественных авторов, например, - Сотовые системы мобильной радиосвязи: учеб. пособие / В. Ю. Бабков, И. А. Цикин. — 2-е изд., перераб. и доп. — СПб.: БХВ-Петербург, 2013. —432 с.: ил. — (Учебная литература для вузов) ISBN 978-5-9775-0877-3.

Общая блог-схема алгоритма планирования сети подвижной связи приведена на рисунке 15, на ней показаны все основные этапы работы. Как можно заметить, если пользователю не требуется разработка частотно-территориального плана (ЧТП), а нужно лишь построить зону радиопокрытия без учета помех, то алгоритм значительно сокращается.

Рисунок 15. Общая блог-схема алгоритма работы с программой RadioPlanner

Абонентские станции

Ввод характеристик абонентских станций осуществляется в меню Абонентские станции.

Рисунок 13. Форма тип №1

Рисунок 16. Форма “Абонентские станции”

Тип

Наименование (модель) абонентской станции, текстовое поле

Мощность передатчика, Вт

Чувствительность приемника, дБм

Потери в кабеле и разъемах, дБ

Высота антенны, м

Высота антенны относительно уровня земли, м

Коэффициент усиления антенны, дБи

Программа позволяет выполнять расчет зон радиопокрытия для двух абонентских станций, так как, например, в сетях профессиональной мобильной связи часто используются носимые и возимые абонентские станции, которые отличаются как энергетическими характеристиками, так и высотой расположения антенны относительно уровня земли.

Базовые станции

Ввод характеристик радиооборудования базовых станций осуществляется в меню Сеть мобильной связи. После первоначального запуска программы список базовых станций пуст.

Рисунок 17. Форма “Базовые станции”

Частота

Радиус расчета для сектора БС, км

Центральная частота частотного диапазона, МГц

Максимальный радиус расчета от базовых станций, км.
Чем больше радиус, тем больше время расчета.

Панель инструментов:

- создать новую базовую станцию;

- импортировать сайты из файла формата *.csv;

- сортировать базовые станции по наименованию в алфавитном порядке;

- удалить все активные базовые станции;

- импорт параметров базовых станций из документа Microsoft Excel;

- экспорт параметров активных базовых станций в Microsoft Excel.

Создание БС

Для того, чтобы создать базовую станцию, кликните мышью на строку меню Сеть мобильной связи, а затем в открывшейся панели нажмите на кнопку , после чего программа предложит создать базовую станцию на основе одного из имеющихся шаблонов. Шаблон затем можно будет создать самостоятельно. После выбора пользователем шаблона, программа создаст новую базовую станцию с соответствующим количеством секторов.

Рисунок 18. Выбор шаблона для новой БС

Импорт сайтов из файла *.CSV

Программа позволяет импортировать сайты из файлов формата CSV (текстовый формат, где разделителем значений колонок является символ “точка с запятой”). Это универсальный формат, в котором можно сохранить таблицу с сайтами из любого редактора таблиц (Excel, LibreOffice Calc и прочих), а также баз данных.
Необходимые поля для каждого из сайтов: Наименование; Широта; Долгота
Разделителем полей является символ “точка с запятой”.
Форматы представления координат - ПОЛУШАРИЕ ГРАДУСЫ МИНУТЫ СЕКУНДЫ (N35 36 23.8) или ПОЛУШАРИЕ ДЕСЯТИЧНЫЕ ГРАДУСЫ (N12.34567).
Для импорта сайтов нажмите на кнопку (импорт сайтов из *.CSV) и выберите файл CSV, после чего программа предложит выбрать шаблон, на основе которого будут созданы новые базовые станции с координатами импортируемых сайтов.

Рисунок 19. Пример файла CSV с импортируемыми сайтами

Импорт/экспорт параметров БС в таблицу Excel

Программа позволяет экспортировать параметры базовых станций в таблицу Microsoft Excel, а также импортировать данные из этой таблицы. Данная функция может ускорить подготовку и загрузку исходных параметров сети с большим количеством базовых станций, а также упростить обмен исходными данными между пользователем программы и заказчиком. С форматом таблицы можно ознакомиться, выполнив экспорт параметров сети базовых станций для одного из тестовых примеров. Желательно, чтобы БС сети при этом имели конфигурацию с более чем одним сектором – это проекты GSM, 3G, LTE.

Рисунок 20. Пример таблицы

Особенности, которые следует учитывать при импорте/экспорте таблицы:

1. Экспорт параметров в таблицу выполняется только для активных базовых станций;

2. При выполнении импорта из таблицы, импортируемые базовые станции добавятся к уже имеющимся БС текущего проекта. То есть если вам нужно полностью заменить информацию по базовым станциям, то перед выполнением импорта следует удалить существующие базовые станции из проекта.

3. При выполнении импорта из таблицы Excel файлы диаграмм направленности антенн должны находится в одной папке с файлом Excel.

4. Если в секторе БС антенно-фидерный тракт передачи и приема общий, то при подготовке таблицы можно заполнить параметры АФТ только для передающего тракта, а параметры АФТ приемного тракта не заполнять – просто оставить пустыми соответствующие ячейки таблицы.

Рисунок 21. Форма “Параметры базовой станции”

При клике мышью в панели интерфейса Tree View на созданной базовой станции откроется панель Параметры базовой станции, в которой можно редактировать наименование, координаты, указать дополнительную текстовую информацию о базовой станции, а также узнать высотную отметку базовой станции относительно уровня моря. Кроме этого, при помощи размещенной здесь панели инструментов можно выполнить следующие действия:

- создать новую базовую станцию как копию этой;

- переместить вверх или вниз по списку данную базовую станцию;

- удалить базовую станцию;

- загрузить параметры базовой станции из шаблона;

- сохранить параметры данной базовой станции (включая параметры всех ее секторов) в качестве шаблона;

- позиционировать карту на данную базовую станцию.

Наименование

Широта

Наименование базовой станции, текстовое поле.

Географическая широта базовой станции в формате, заданном пользователем в Настройках

Долгота

Географическая долгота базовой станции в формате, заданном пользователем в Настройках

Высотная отметка земли, м

Отметка земли относительно уровня моря, м, определяемая по введенным выше географическим координатам

Прочая информация

Текстовое поле для любой дополнительной информации по данной базовой станции

При создании базовой станции автоматически создается как минимум один сектор этой базовой станции.

В панели интерфейса Tree View рядом с каждой базовой станцией и сектором есть значок активности. Для того чтобы для сектора производились вычисления, данный сектор должен быть отмечен как активный (точка в центре значка).

При клике мышью на секторе базовой станции откроется панель с параметрами данного сектора.

Панель инструментов:

- создать новый сектор как копию текущего;

- переместить вверх или вниз по списку текущий сектор;

- удалить сектор;

- групповое изменение параметров активных секторов на основе параметров текущего сектора;

- позиционировать карту на данную базовую станцию;

Рисунок 22. Форма “Параметры сектора”

Наименование

Наименование сектора, текстовое поле. Если оставить это поле пустым, то слева в панели tree view будет автоматически выводиться наименование “Сектор азимут” со значением азимута, указанного ниже в панели параметров сектора. Если в этом поле указать наименование, то оно будет отображено в tree view.

Частотная группа, f01-f20

Тип радиооборудования

Мощность передатчика, Вт

Чувствительность приемника, дБм

Выигрыш от разнесенного приема, дБ

Антенно-фидерный тракт передачи и приема общий

Наименование частотной группы, к которой принадлежит данный сектор.

Модель радиооборудования, текстовое поле.

Мощность передатчика, Вт

Чувствительность приемника, дБм. Этот параметр учитывается при выполнении расчета радиопокрытия типа “Расчет с учетом баланса мощности”, а также при детальном расчете в точках. Следует учитывать, что для оборудования, работающего в диапазоне частот до 1 ГГц в качестве чувствительности приемника лучше указывать чувствительность приемника, ограниченную промышленным радиошумом (индустриальными радиопомехами) - см. раздел Калькулятор промышленных помех.

Выигрыш за счет применения в приемном тракте разнесенного приема, дБ

Копирование параметров антенно-фидерного тракта передачи в тракт приема.

Тип кабеля

Выбор типа основного кабеля для тракта передачи или приема из предлагаемого набора. Если нужного кабеля не оказалось в списке, то пользователь может добавить его самостоятельно – см. Приложение 1.1

Длина кабеля, м

Потери в кабеле, дБ

Дополнительные потери, дБ

Длина основного кабеля, м

Потери в кабеле, дБ. Расчетная величина

Дополнительные потери, дБ – потери на объединение, потери в джамперах и коннекторах. Любые дополнительные потери в тракте.

Суммарные потери, дБ

Высота антенны, м

Коэффициент усиления, дБи

Азимут, градусы

Наклон, градусы

Суммарные потери, дБ. Расчетная величина.

Высота центра излучения антенны относительно уровня земли, м

Коэффициент усиления антенны относительно изотропного излучателя, дБ

Азимут антенны в градусах.

Наклон антенны в градусах. Отрицательная величина – наклон вниз. Положительная величина – отклонение вверх.

Наименование антенны

Наименование антенны, текстовое поле. Автоматически заполняется названием файла диаграммы направленности антенны при выборе диаграммы направленности.

Файл измерений

Файл с результатами измеренной уровня сигнала в данном секторе в направлении “вниз” и панель инструментов для его обработки - подробнее в разделе “Импорт результатов измерений и настройка параметров модели расчета”.

Файл диаграммы направленности антенн – стандартный файл в формате MSI, который можно скачать с сайта производителя антенны. На установочном диске записан архив с распространенными антеннами ANTENNAS.rar. Данные файла диаграммы направленности антенн интегрируются в файл проектов.

Групповое изменение параметров активных секторов на основе параметров текущего сектора – полезная функция, которая позволяет мгновенно поменять параметры любого количества секторов в соответствии с теми параметрами текущего сектора, которые будут выбраны пользователем.

Для того, чтобы выполнить групповое изменение параметров, необходимо:

1. Отметить секторы, параметры которых необходимо поменять;

2. Установить в текущем секторе новые значения параметров;

3. Нажать на кнопку , выбрать в появившемся перечне наименования тех параметров, которые требуется поменять в выбранных секторах, и нажать на кнопку ОК.

Контекстное меню на базовой карте

При клике правой кнопкой мыши на базовой карте появляется контекстное меню, в котором можно:

1. Создать новую базовую станцию в указанной точке;

2. Изменить местоположение текущей (выделенной) базовой станции;

3. Открыть параметры ближайшей базовой станции (поместить фокус на…)

Рисунок 23. Пример контекстного меню

Модели распространения радиоволн

В этой панели выбирается тип модели распространения радиоволн и устанавливаются ее параметры.

RadioPlanner 2.1 позволяет использовать следующие модели распространения радиоволн:

- модель по рекомендации МСЭ-R P.1812-4;
- модель Лонгли-Райса или ITM (Longley-Rice, Irregular Terrain Model)
- модель по рекомендации МСЭ-R P.1546-6 (только для проектов ТВ и РВ вещания);
- комбинированная модель, учитывающая рекомендации МСЭ-R P.528-3 и P.526-14 (только для авиационной радиосвязи см. раздел Авиационная радиосвязь);

Модель МСЭ-R P.1812-4

Это современная, ГИС – ориентированная, детерминированная модель, которая описывается в рекомендации МСЭ-R P.1812-4 (05/2015) “Метод прогнозирования распространения сигнала на конкретной трассе для наземных служб "из пункта в зону" в диапазонах УВЧ и ОВЧ” (A path-specific propagation prediction method for point-to-area terrestrial services in the VHF and UHF bands). Модель МСЭ-R P.1812-4 относится к типу детерминированных моделей, то есть тех, которые описывают распространение радиоволн учитывая реальные физические явления.

В модели учитываются следующие факторы, влияющие на распространение радиоволн:

 дифракционные потери на трассе с учетом профиля местности, извлекаемого из цифровой модели высот SRTM;
 влияние местных окружающих препятствий, информация о которых извлекается из цифровой модели препятствий;
 временная и пространственная нестабильность принимаемого радиосигнала (медленные и быстрые замирания на трассе);

Рисунок 24. Параметры модели МСЭ-R P.1812-4

Необходимый процент мест, % - устанавливается процент по месту, для которого будет производиться расчет (обычно 90-95%);

Процент мест может меняться от 1% до 99%, модель не действительна для процента местоположений менее 1% или более 99%.

Необходимый процент времени, % - устанавливается процент по времени, для которого будет производиться расчет (обычно 90-95%);

Дополнительный запас на замирания, дБ – здесь можно установить дополнительный запас на замирания, который будет учитываться при расчетах (например, экранирование сигнала телом человека);

Место расположения антенны абонентской станции (АС):

Антенны АС расположены ниже высот препятствий - устанавливается для обычных городских условий;
Антенны АС расположены на уровне высот препятствий – устанавливается при расчете ТВ приема;
Антенны АС расположены на открытой местности – устанавливается для сельской местности

Потери на препятствиях (клаттерах)

Программа позволяет учесть потери мощности сигнала на местных препятствиях в зависимости от характера местности, окружающих абонентскую станцию.

В цифровой модели препятствий (ЦМП), которая используется в RadioPlanner начиная с версии 2.1_201202, каждый элемент матрицы может иметь одно из следующих значений:

- Открытое пространство
- Водная поверхность
- Лес
- Пригородная застройка
- Городская застройка
- Плотная городская застройка
- Открытая территория в лесу (лесные дороги, просеки)
- Открытая территория в пригороде (магистрали, широкие дороги)
- Открытая территория в городской застройке (магистрали, проспекты, широкие дороги)

В качестве источника данных о препятствиях использовались данные проектов OpenStreetMap (www.openstreetmap.org) и Global Forest Change (www.earthenginepartners.appspot.com). Детальность оцифрованной застройки – кварталы. Горизонтальный шаг оцифровки данных ЦМП примерно 15 метров.

Пользователь может задать величину потерь на препятствиях вручную для каждого типа, основываясь на сторонних данных о величине потерь – для этого нужно указать Добавить потери на препятствиях и ввести в таблицу соответствующие потери.

Рисунок 25. Типы препятствий (клаттеров)

Также можно определить потери в соответствии с рекомендацией МСЭ-R P.1812-4, согласно которой величина потерь на препятствиях определяется:

частотным диапазоном;
высотой антенны абонентской станции;
шириной улиц;
средней (типовой) высотой препятствий;
типом препятствий.

Частотный диапазон задается в меню Сеть мобильной связи, высота антенны для каждого из двух типов абонентских станций (обычно это носимая и возимая АС) - в меню Абонентские станции, типовая ширина улиц принята равной 27м (в соответствии с МСЭ-R P.1812-4 при отсутствии местных данных), тип препятствий в каждой точке определяется цифровой моделью препятствий.

Чтобы определить потери по рек. МСЭ-R P.1812-4 пользователю необходимо выбрать Расчет потерь в рек. МСЭ-R P.1812-4 и указать в таблице среднюю высоту препятствий каждого типа исходя из местных условий. Данные по умолчанию согласно рекомендации МСЭ-R P.1812-4:

Тип местности

Водная поверхность

Типовая высота, м

Открытое пространство

Лес

Пригородная застройка

Городская застройка

Потери на препятствиях для с учетом особенности местности, для которой выполняются расчеты, также можно принять по результатам проведенных измерений уровней сигнала. См. подробнее в разделе “Импорт результатов измерений и настройка параметров модели расчета”.

Модель препятствий – Исходная ЦМП /Пользовательская ЦМП.

Выбор цифровой модели препятствий, которая будет использоваться для расчетов – исходная ЦМП (поставляемая по умолчанию) или Пользовательская ЦМП. Пользовательская ЦМП создается в Редакторе модели препятствий – см. соответствующий раздел.

Модель Лонгли-Райса или ITM (Longley-Rice, Irregular Terrain Model)

Модель была разработана для частот от 20 МГц до 40 ГГц и для трасс длиной от 1 км до 2000 км. В RadioPlanner 2.1 используется версия 1.2.2 модели Лонгли-Райса. Эта модель де-факто является индустриальным стандартом для расчета зон радиопокрытия в Северной Америке.

Рисунок 26. Параметры модели Лонгли-Райса

Проводимость, См/м

Индекс рефракции, N-единицы

Проводимость поверхности, См/м

Индекс атмосферной рефракции (преломления) радиоволн у поверхности земли, измеренный в N-единицах.

Для средней рефракции N=301

Относительная диэлектрическая проницаемость

Относительная диэлектрическая проницаемость поверхности

Тип климата

Тип климата из следующего набора:

Экваториальный

Континентальный субтропический

Морской Субтропический

Пустынный

Континентальный умеренный

Морской умеренный над сушей

Морской умеренный над морем

Поляризация

Процент времени, %

Процент мест, %

Тип поляризации вертикальная/горизонтальная

Процент по времени, для которого будет выполнен расчет, %

Процент по месту, для которого будет выполнен расчет, %

Расчет потерь на препятствиях (клаттерах) выполняется таким же образом, как для модели МСЭ-R P.1812-4 (см. предыдущий раздел).

Тип и параметры расчета

В этой форме выбирается тип расчета, а также его параметры.

Для проектов типа “Мобильная связь” форма позволяет выбрать следующие типы расчетов:

Мощность на приеме в направлении “вниз”;
Мощность на приеме в направлении “вверх”;
Расчет радиопокрытия с учетом баланса мощности;
Зоны максимального уровня мощности на приеме (srongest server);
C/I в направлении “вниз”;
Количество доступных секторов в направлении "вверх" (Number of servers above uplink)

Мощность на приеме в направлении “вниз” или “вверх” (Received power Downlink/Uplink)

При этом типе расчета на базовой карте отображаются различными цветами области, где на приемнике присутствует соответствующий диапазон уровней мощности сигнала.

Для абонентской станции №1 можно установить от одного до восьми различных уровней принимаемого сигнала, и таким образом смоделировать различные условия приема (например, на улице, внутри салона автомобиля, внутри помещений и т.д.) или различные скорости передачи данных.

Для абонентской станции №2, в качестве которой предполагается возимая абонентская станция с размещением антенны на крыше автомобиля, можно установить только один уровень сигнала.

В расчете также можно учесть внутрисистемные помехи по совмещенному и соседним каналам, отметив соответствующие чек-боксы в нижней части панели. При этом зоны, где интерференция по совмещенному и/или соседним каналам превышает допустимую, будут исключены из зоны покрытия. Полезным сигналом принимается сигнал с максимальным уровнем в данной точке.

Для учета помех необходимо указать предельно допустимые уровни помех по совмещенному (C/I) и соседним (C/A) каналам, полосу пропускания канала, а также указать и номиналы частот (только для расчета помех по соседним каналам) - эти параметры вводятся в меню Частотный план. Кроме того, должны быть назначены частотные группы для каждого сектора БС в параметрах секторов. Расчет помех выполняется только для одного типа абонентской станции – АС №1.

Рисунок 27. Мощность на приеме в направлении “вверх”

Детальность расчета

-   Низкая
-   Средняя
-   Высокая
Детальность, с которой будет представлен результат расчета. При этом разрешение соответствует одному пикселю экрана для zoom=11 (низкая детальность), zoom=12 (средняя) и zoom=13 (высокая). Для географической широты 55 градусов это примерно 40, 20 и 10 метров соответственно.
Чем выше детальность, тем больше время расчета.

Количество уровней

Количество уровней принимаемой мощности сигнала

Цвет

Цвет уровня принимаемой мощности сигнала

Уровень, дБ

Уровень принимаемой мощности, дБ

Описание

Текстовое поле как описание для каждого из уровней сигнала

Учитывать пороговый уровень приемника

Исключать из покрытия зоны с уровнем, который меньше пороговых уровне приемников абонентских станций для направления "вниз" или приемников базовых станций для направления "вверх"

Расчет с учетом баланса мощности (Areas with Signal Levels above Both the Base a Mobile Threshold)

При выполнении расчета с учетом баланса мощности программа сначала выполняет сравнение энергетики направлений “вверх” и “вниз” для сектора базовой станции и затем производит расчет радиопокрытия для того направления, у которого меньше уровень сигнала на приеме. При расчете баланса мощности используются параметры АФУ, мощности передатчиков и чувствительности приемников для базовых и абонентских станций, указанных в соответствующих меню.

Расчет покрытия с учетом баланса мощности можно выполнить для разных условий использования абонентской станции №1 (носимой), например - в помещениях, вне помещений и внутри автомобиля. Каждому условию использования соответствует свой цвет и свое значение потерь (запаса) на проникновение сигнала, которое указываются в поле формы.

Для мобильной станции №2 выполняется расчет вне помещений.

Рисунок 28. Расчет с учетом баланса мощности

Количество уровней

Количество уровней принимаемой мощности сигнала

Цвет

Цвет уровня принимаемой мощности сигнала

Потери на проникновения, дБ

Величина потерь на проникновение, дБ

Описание

Текстовое поле как описание для каждого из уровней сигнала

Учитывать пороговый уровень приемника

Зоны максимального уровня мощности на приеме (Srongest server Downlink)

В данном типе расчета на базовой карте отображаются области, в которых мощность на приеме в направлении “вниз” от соответствующего сектора БС больше, чем от секторов других БС. При этом цвета, которыми обозначаются зоны от различных секторов могут быть назначены автоматически из стандартного набора, либо назначены в соответствии с таблицей частотных групп.

Рисунок 29. Расчет Strongest Server

Минимальный пороговый уровень, дБм

Минимальный уровень принимаемого сигнала для расчета Strongest (Most likely) Server

Использовать автоматическое назначение цветов

Назначение цветов секторам БС выполняется автоматически из стандартного набора

Использовать цвета из таблицы

Назначение цветов секторам БС выполнится по таблице в соответствии с цветами частотных групп

Учитывать пороговый уровень приемника

Исключать из покрытия зоны с уровнем, который меньше порогового уровня приемника абонентской станции

C/I в направлении “вниз” (C/I Downlink ratio using channel plan)

Необходимое значение соотношения C/I (сигнал/помеха) на входе приемника является одной из характеристик, определяющей качество частотно-территориального планирования сети.
Программа позволяет выполнить расчет и отобразить зоны с различными значениями C/I для помех по совмещенному и соседним каналам на входе приемника абонентской станции.

Алгоритм вычисления C/I следующий:

-   Определяется сигнал с максимальным уровнем в заданной точке, этот сигнал принимается как полезный.
-   Рассчитывается сумма мощностей мешающих сигналов – сигналов от секторов базовых станций, превышающих минимальный уровень на приеме и работающих на совмещенном или соседних каналах. Мощность соседнего канала определяется с учетом ослабления по соседнему каналу.
-   Затем вычисляется окончательное соотношение C/I.

Учет помех по соседнему каналу можно отключить, в этом случае будут учитываться только помехи по совмещенному каналу.

Рисунок 30. Параметры расчета радиопокрытия для C/I на входе приемника АС

Минимальный пороговый уровень, дБм

Количество уровней

Цвет

Уровень, дБ

Минимальный уровень мощности на входе приемника, учитываемый программой при расчетах, дБм

Количество отображаемых уровней C/I

Цвет уровня

Значение соотношения C/I, дБ

Описание

Текстовое поле

Учитывать пороговый уровень приемника

Исключать из покрытия зоны с уровнем, который меньше порогового уровня приемника абонентской станции

Для учета помех по совмещённому каналу достаточно указать в параметрах сектора БС частотную группу, на которой будет работать сектор. Для учета помех по соседним каналам необходимо заполнить таблицу с частотными группами конкретными номиналами частот, указать полосу канала и следующие параметры: C/I допустимое значение отношения мощности сигнала к суммарной мощности помехи по совмещенному каналу приема, и C/A – допустимое значение отношения мощности сигнала к суммарной мощности помехи по соседнему каналу приема (см. раздел Частотный план).

Количество доступных секторов в направлении "вверх" (Number of servers above uplink)

При выполнении этого расчета на базовой карте отображаются зоны возможного размещения абонентских станций с обозначением количества секторов БС, уровень на приеме у которых выше заданного порогового уровня. Данный тип расчета часто требуется при планировании сетей на основе беспроводных технологий IoT LPWAN: LoRa, "СТРИЖ" и других.

Рисунок 31. Количество доступных секторов в направлении "вверх"

Детальность расчета

Минимальный пороговый уровень, дБм

Минимальный уровень мощности на входе приемника сектора БС, учитываемый программой при расчетах, дБм

Максимальное количество секторов

Максимальное количество показываемых доступных секторов в направлении “вверх”

Цвет

Цвет, обозначающий соответствующее количество доступных секторов

Описание

Текстовое поле

Учитывать пороговый уровень приемника

Исключать из покрытия зоны с уровнем, который меньше порогового уровня приемника соответствующей базовой станции

Частотный план

В меню Частотный план выполняется ввод номиналов частот для частотных групп. Кроме того, здесь же задаются ряд других параметров, влияющих на внутрисистемные помехи.

Рисунок 32. Частотный план

Дуплексный/Симплексный режим

Режим работы сети, в соответствии с которым будет сформирована сетка частот

Ширина полосы радиоканала, МГц

Ширина полосы радиоканала, МГц. Исходя из этой величины, программа определяет какие каналы являются соседними. Каналы будут являться соседними, если модуль разности номиналов частот меньше или равен ширине полосы радиоканала.

Минимально допустимое значение C/I по совмещенному каналу, дБ

Минимально допустимое значение отношения мощности сигнала к суммарной мощности помех по совмещенному каналу, дБ

Минимально допустимое значение C/A по совмещенному каналу, дБ

Минимально допустимое значение отношения мощности сигнала к суммарной мощности помех по соседнему каналу, дБ

Типовые значения C/I и C/A для некоторых систем:

GSM C/I=9 дБ, C/A=-9дБ
TETRA (модуляция π/4-DQPSK) C/I=19 дБ, C/A=-40дБ

Расчеты в точке

В меню Расчеты в точке отображаются подробные результаты расчета уровней мощности в направлениях “вниз” и “вверх” в произвольной точке размещения абонентской станции для базовых станций, с которыми возможно установление связи, а также уровней помех по совмещенному и соседним каналам.

После входа в меню открывается панель, в которой отображается продольный профиль от выбранного сектора базовой станции до текущей точки, при этом на карте появляется соответствующий интервал. Текущую точку на карте можно изменить, просто кликнув мышью в нужном месте. Профиль представляет собой вертикальный разрез местности между базовой и абонентской станцией с нанесенной информацией о высотных отметках земли, о границах лесных массивов, границах и типах застройки. Цвета, которыми обозначаются различные препятствии на профиле соответствуют цветам модели препятствий.

На продольном профиле показываются высоты центра излучения антенны выбранного сектора БС и абонентской станции, а также зона Френеля для радиолуча, величина потерь в свободном пространстве, дифракционные потери из-за рельефа местности, а также потери на окружающих абонентскую станцию препятствиях. Сектор БС выбирается в левой части панели в общем дереве Сеть мобильной связи – найдите нужный Вам сектор БС и кликните по нему мышью (не путать с установкой значка активности), после чего информация по этому сектору появится сверху над продольным профилем.

Рисунок 33. Расчеты в точке

Там же можно выбрать абонентскую станцию (тип 1 или тип 2), параметры которой будут учитываться при расчетах в точке.

Снизу под продольным профилем появляется таблица с результатами расчета уровней мощности “вниз” и “вверх” для выбранного сектора (он выделен в таблице цветом) и для секторов других БС, участвующих в расчете. К расчету принимаются только те секторы, которые помеченные как активные. Кроме того, чтобы сектор появился в таблице необходимо, чтобы для него выполнялось одно из следующих условий: пороговый уровень приемника выбранного типа абонентской станции должен быть больше чем уровень “вниз” или пороговый уровень приемника сектора БС должен быть выше чем уровень “вверх”. Строки в таблице можно сортировать по частотным группам и значениям мощности “вниз” или “вверх”. Также при помощи выпадающего списка, размещенного ниже таблицы, можно вывести результаты только для одной частотной группы.

Выбранный сектор БС считается сектором с полезным сигналом, сигналы от секторов с этой же частотной группой считаются помехами по совмещенному каналу, а сигналы от секторов, в которых есть соседние для выбранного сектора частоты – помехами по соседнему каналу. В соответствии с этим, в нижней части панели показываются рассчитанные значения уровней помех по совмещенному и соседним каналам для направлений “вниз” и “вверх”.

Групповой анализ в точках

RadioPlanner 2.1 позволяет выполнить расчет уровней вверх/вниз для группы точек с набором параметров, задаваемых в табличном виде. Это удобный инструмент для оценки мощности на приеме вверх/вниз при размещении оконечных устройств LoRa, SigFox и пр. в разных условиях.

Исходные данные по группе указанных точек (оконечных устройств) могут быть загружены в RadioPlanner в виде электронной таблицы в формате Microsoft Excel или в виде текстового файла CSV. Результат расчета также может быть получен в двух вариантах - либо в виде электронной таблицы Microsoft Excel (для использования этой функции на компьютере должен быть установлен редактор электронных таблиц Microsoft Excel), либо в виде файла CSV. С таблицами Excel удобнее работать, кроме того, отчет о результатах в виде таблицы Microsoft Excel получается более наглядный (см. рисунок ниже). При этом ввод исходных данных/вывод информации при помощи CSV файлов выполняется на порядок быстрее и формат выходного файла более удобен для дальнейшего анализа полученного результата в различных ГИС.

Рисунок 34. Меню Групповой анализ в точках

Файл с данными

Файл с данными для расчета в формате Microsoft Excel или CSV. Примеры файлов с набором исходных данных SensorInputData.xlsx и SensorInputData.csv находятся в папке примеры файлов данных дистрибутива, на их основе вы легко можете подготовить свой набор исходных данных.

Пороговый уровень Rx, дБм

Минимальный пороговый уровень, который будут учитываться при заполнении таблицы с результатами расчета, дБм

Добавить слой карты

Добавить оконечные устройства из таблицы исходных данных в качестве пользовательского слоя точек на карту

Отчет EXCEL

Выполнить расчет и открыть Microsoft Excel с результатом расчета

Отчет CSV

Выполнить расчет и сохранить результат в виде файла в формате CSV

Рисунок 31. Пример таблицы Microsoft Excel с исходными данными

Name

Наименование или ID оконечного устройства

Lat

Географическая широта оконечного устройства в любом из форматов, который позволяет использовать RadioPlanner (см. меню Настройка).

Lon

Географическая долгота оконечного устройства в любом из форматов, который позволяет использовать RadioPlanner (см. меню Настройка).

Type

Тип (модель) оконечного устройства

Tx power, W

Мощность передатчика абонентского устройства, Вт

Ant. height, m

Высота установки антенны оконечного устройства относительно уровня земли, м

Ant. gain, dBi

Коэффициент усиления антенны оконечного устройства, дБ

RadioPlanner 2.1_220316 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

Загрузить в формате PDF

Сайты

Сравнение двух результатов расчета радиопокрытия

Сети мобильной связи

Абонентские станции

Базовые станции

Модели распространения радиоволн

Модель МСЭ-R P.1812-4

Модель Лонгли-Райса или ITM (Longley-Rice, Irregular Terrain Model)

​

Расчеты в точке

RadioPlanner 2.1_220316

РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ