RadioPlanner 3.0
Частотно-территориальное планирование подвижной радиосвязи, ТВ- и радиовещания
Руководство пользователя
Модели распространения радиоволн
В RadioPlanner 3.0 вы можете выбрать одну из нескольких моделей распространения радиоволн для прогнозирования радиопокрытия.
Основные параметры для каждой из моделей приведены в таблице ниже.
Модель
Диапазон частот
Использование ЦММ
Использование ЦМП
ITU-R P.1812-6
30 МГц - 6 ГГц
+
+
Лонгли-Райса (ITM) v 1.2.2
20 МГц - 20 ГГц
+
+
Окамура–Хата
100 МГц - 1.5 ГГц
-
+
3GPP TR 38.901
500 МГц - 100 ГГц
+ 1
-
ITU-R P.1546-6
30 МГц - 4 ГГц
+
+
ITU-R P.528-3 + P.526-14
125 МГц - 15.5 ГГц
+
+
1 Используется только для определения наличия прямой видимости
Модель ITU-R P.1812-6
Это современная, ГИС – ориентированная, детерминированная модель, которая специфицирована в рекомендации МСЭ-R P.1812-6 (09/2021) “Метод прогнозирования распространения сигнала на конкретной трассе для наземных служб "из пункта в зону" в диапазоне частот 30 МГц - 6 000 МГц” (A path-specific propagation prediction method for point-to-area terrestrial services in the frequency range 30 MHz to 6 000 MHz).
В модели учитываются следующие факторы, влияющие на распространение радиоволн:
-
дифракционные потери на трассе с учетом профиля местности, извлекаемого из цифровой модели рельефа местности;
-
влияние местных окружающих препятствий, информация о которых извлекается из цифровой модели препятствий;
-
временная и пространственная нестабильность принимаемого радиосигнала (медленные и быстрые замирания на трассе распространения сигнала);
Параметры модели МСЭ-R P.1812-6
Процент мест, %
Устанавливается процент по месту, для которого будет выполнен расчет (50–99 %, обычно 50 %, 90 % или 95 %) Установите 50%, если хотите полностью исключить вляние вероятности по месту.
Процент времени, %
Устанавливается процент по времени, для которого будет выполнен расчет (обычно 90-95%); Установите 50%, если хотите полностью исключить вляние вероятности по времени.
Дополнительный запас на замирания, дБ
Дополнительный запас на замирания, который будет учитываться при расчетах (например, экранирование сигнала телом человека);
σLN, dB
Логнормальное стандартное отклонение медленных (теневых) замираний, дБ. Это значение зависит от разрешения цифровой модели рельефа местности и несущей частоты. Типичное значение 2-5 дБ для современных ЦМР.
σR, dB
Стандартное отклонение быстрых замираний Рэлея, дБ. Обычно 7,5 дБ
σt, dB
Стандартное отклонение временной изменчивости, дБ. На расстояниях до 50 км σt обычно колеблется в пределах 2-3 дБ для суши и до 9 дБ для моря. См. Таблицу 3 в Рекомендации МСЭ-R P.1406-2 "Влияние распространения, относящееся к наземным сухопутным подвижным и радиовещательным службам в диапазонах ОВЧ и УВЧ".
Суммарный запас, дБ
Суммарный запас, дБ. Расчетная величина с учетом местоположения и временной изменчивости, а также дополнительного запаса на замирания.
Потери на препятствиях (клаттере)
Потери на местных препятствиях по рекомендацией ITTU-R P.1812-6 зависят от таких факторов, как высота антенны мобильного устройства, частота, типичная ширина улиц, средняя высота и тип препятствий.
Частота и высота антенны для каждого из двух типов мобильных устройств (портативного и мобильного) задаются в меню «Сеть». Типичная ширина улиц принята 27 м (в соответствии с ITU-R P.1812-6). ЦМП определяет тип препятствий в каждой точке.
Добавить потери на препятствиях
Учитывать потери на препятствиях
Тип сети
Выбрать сеть, для которой будут учитываться данные потери
Расчет потерь в соответствии с Rec. ITU-R P.1812
Расчет потерь в соответствии с Rec. ITU-R P.1812
Средние высоты для различных типов препятствий задаются в меню «Геоданные». Высота препятствий по умолчанию:
Тип препятствий
Цвет
Высота (м)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Открытое пространство
Водная поверхность
Лес
Пригородная застройка
Городская застройка
Плотная городская застройка
Открытая территория в лесу
Открытая территория в пригороде
Открытая территория в городе
7
0
15
10
15
20
7
5
7
Вы также можете вручную в таблице установить потери для каждого типа препятствий на основе собственных данных.
Модель ITU-R P.1546-6
Модель базируется на 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” (Method for point-to-area predictions for terrestrial services in the frequency range 30 MHz to 4 000 MHz).
Модель МСЭ-R P.1546-6 является эмпирической, так как основана на полученных экспериментальным путём кривых зависимости напряженности поля от расстояния для разных частот, высот антенн, типов трассы и вероятности по времени. В рекомендации МСЭ-R P.1546-6, кроме указанных кривых учитываются составляющие потерь, определяемые поправкой на угол просвета со стороны приемника и поправкой на высоту окружающих абонентскую станцию. Данные поправки определяются особенностями рельефа местности и препятствиях на конкретной территории.
Параметры модели МСЭ-R P.1546-6
Подход к расчету запаса на замирания, учитывающий статистическую изменчивость по месту и времени, аналогичен подходу, описанному в модели распространения ITU-R P.1812.
Процент мест, %
Устанавливается процент по месту, для которого будет выполнен расчет (50–99 %, обычно 50 %, 90 % или 95 %) Установите 50%, если хотите полностью исключить вляние вероятности по месту.
Процент времени, %
Устанавливается процент по времени, для которого будет выполнен расчет (обычно 90-95%); Установите 50%, если хотите полностью исключить вляние вероятности по времени.
Дополнительный запас на замирания, дБ
Дополнительный запас на замирания, который будет учитываться при расчетах (например, экранирование сигнала телом человека);
σLN, dB
Логнормальное стандартное отклонение медленных (теневых) замираний, дБ. Это значение зависит от разрешения цифровой модели рельефа местности и несущей частоты. Типичное значение 2-5 дБ для современных ЦМР.
σR, dB
Стандартное отклонение быстрых замираний Рэлея, дБ. Обычно 7,5 дБ
σt, dB
Стандартное отклонение временной изменчивости, дБ. На расстояниях до 50 км σt обычно колеблется в пределах 2-3 дБ для суши и до 9 дБ для моря. См. Таблицу 3 в Рекомендации МСЭ-R P.1406-2 "Влияние распространения, относящееся к наземным сухопутным подвижным и радиовещательным службам в диапазонах ОВЧ и УВЧ".
Суммарный запас, дБ
Суммарный запас, дБ. Расчетная величина с учетом местоположения и временной изменчивости, а также дополнительного запаса на замирания.
Тип трассы
Тип трассы из следующего набора:
- Сухопутная
- Трасса над холодным морем
- Трасса над теплым морем
Учет поправки на угол просвета со стороны приемника
Учитывать рельеф местности со стороны приемника
Добавить потери на препятствиях
Учитывать дополнительные потери на препятствиях. Пользователь может задать величину потерь на препятствиях вручную для каждого типа препятствий, основываясь на сторонних данных о величине потерь – для этого нужно указать Добавить потери на препятствиях и ввести в таблицу соответствующие потери.
Использовать величину потерь на препятствиях в соответствии с МСЭ-R P.1546-6
Вычисление дополнительных потерь на препятствиях в соответствии с рекомендацией МСЭ-R P.1546-6 в зависимости от средней (типовой) высоты препятствий.
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 3.0 используется версия 1.2.2 модели Лонгли-Райса. Эта модель де-факто является индустриальным стандартом для расчета зон радиопокрытия в Северной Америке.
Параметры модели Лонгли-Райса
Процент мест, %
Устанавливается процент по месту, для которого будет выполнен расчет (50–99 %, обычно 50 %, 90 % или 95 %) Установите 50%, если хотите полностью исключить вляние вероятности по месту.
Процент времени, %
Устанавливается процент по времени, для которого будет выполнен расчет (обычно 90-95%); Установите 50%, если хотите полностью исключить вляние вероятности по времени.
Дополнительный запас на замирания, дБ
Дополнительный запас на замирания, который будет учитываться при расчетах (например, экранирование сигнала телом человека);
Индекс рефракции, N-единицы
Индекс атмосферной рефракции (преломления) радиоволн у поверхности земли, измеренный в N-единицах. Для средней рефракции N=301
Проводимость, См/м
Относительная диэлектрическая проницаемость
Тип климата
Поляризация
Проводимость поверхности, См/м
Относительная диэлектрическая проницаемость поверхности
Тип климата из следующего набора:
- Экваториальный
- Континентальный субтропический
- Морской Субтропический
- Пустынный
- Континентальный умеренный
- Морской умеренный над сушей
- Морской умеренный над морем
Тип поляризации вертикальная/горизонтальная
В модели распространения Лонгли-Райса потери на местных препятствиях вводятся вручную непосредственно в таблицу для каждой сети.
Модель Окамура–Хата
Данная эмпирическая модель была разработана Хатой и основана на экспериментальных данных Окамура, полученных в городских и пригородных районах Токио. При расчете покрытия по этой модели необходимо определить, к какой категории относится застройка в месте расположения сайта: городской, пригородной или открытой местности. Потери на трассе распространения сигнала рассчитываются по разным формулам в зависимости от типа территории.
- Городская застройка: застроенный город или большой город, включая здания и дома с двумя или более этажами, или большие деревни и высокие деревья, зеленые насаждения.
- Пригородная застройка: небольшой город, деревня или шоссе, разбросанные деревьями и домами, некоторые препятствия рядом с мобильным комплексом, но не очень перегруженные и разбросанные промышленные предприятия.
- Открытая местность: нет высоких деревьев или зданий на пути радиоволн, открытые поля, земля расчищена на 300–400 м впереди, очень низкая загруженность.
Модель Окамура–Хата
Подход к расчету запаса на замирания, учитывающий статистическую изменчивость по месту и времени, аналогичен подходу, описанному в модели распространения ITU-R P.1812.
Процент мест, %
Процент времени, %
Дополнительный запас на замирания, дБ
σLN, dB
σR, dB
σt, dB
Суммарный запас, дБ
Тип застройки
Тип сети
Устанавливается процент по месту, для которого будет выполнен расчет (50–99 %, обычно 50 %, 90 % или 95 %) Установите 50%, если хотите полностью исключить вляние вероятности по месту.
Устанавливается процент по времени, для которого будет выполнен расчет (обычно 90-95%); Установите 50%, если хотите полностью исключить вляние вероятности по времени.
Дополнительный запас на замирания, который будет учитываться при расчетах (например, экранирование сигнала телом человека);
Логнормальное стандартное отклонение медленных (теневых) замираний, дБ. Это значение зависит от разрешения цифровой модели рельефа местности и несущей частоты. Типичное значение 2-5 дБ для современных ЦМР.
Стандартное отклонение быстрых замираний Рэлея, дБ. Обычно 7,5 дБ
Стандартное отклонение временной изменчивости, дБ. На расстояниях до 50 км σt обычно колеблется в пределах 2-3 дБ для суши и до 9 дБ для моря. См. Таблицу 3 в Рекомендации МСЭ-R P.1406-2 "Влияние распространения, относящееся к наземным сухопутным подвижным и радиовещательным службам в диапазонах ОВЧ и УВЧ".
Суммарный запас, дБ. Расчетная величина с учетом местоположения и временной изменчивости, а также дополнительного запаса на замирания.
Выбор типа застройки:
- По данным ЦМП
- Открытая местность
- Пригородная
- Городская
Выбор сети, для которой будут использоваться данные потери на препятствиях
В RadioPlanner 3.0 вы можете выбрать один из этих стандартных типов застройки Окамура-Хата, который будет применен для всей территоррии или выбрать тип помех «По данным ЦМП» для автоматического определения типа застройки Окамура-Хата на основе ЦМП. Таблица соответствия между ЦМП и типом застройки по Окамура-Хата показана ниже. При выборе этой опции вы также можете использовать дополнительное ослабление для различных типов застройки, которое указывается в таблице для каждого типа застройки.
Тип препятствий в ЦМП RadioPlanner 3.0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Открытое пространство
Водная поверхность
Лес
Пригородная застройка
Городская застройка
Плотная городская застройка
Открытая территория в лесу
Открытая территория в пригороде
Открытая территория в городе
Цвет
Тип застройки по Окамура-Хата
Открытая местность
Открытая местность
Открытая местность
Пригородная застройка
Городская застройка
Городская застройка
Открытая местность
Пригородная застройка
Городская застройка
Модель 3GPP TR 38.901
Эта модель подробно описана в Техническом отчете 3GPP 5G "Исследование модели канала для частот от 0,5 до 100 ГГц" (3GPP TR 38.901, версия 17.0.0, выпуск 17; 2022-04).
Модель 3GPP TR 38.901
Подход к расчету запаса на замирания, учитывающий статистическую изменчивость по месту и времени, аналогичен подходу, описанному в модели распространения ITU-R P.1812.
Тип застройки
Выбор типа застройки:
- Rural Macro (Сельская макроуровень)
- Urban Macro (Городская макроуровень)
- Urban Micro-Street Canyon (Городская микроуровень улицы)
Типы и параметры расчетов
RadioPlanner 3.0 позволяет выполнять следующие типы расчетов радиопокрытия:
- Уровень принимаемой мощности (Received Power)
- Зоны максимального уровня мощности на приеме (Best Server)
- Соотношение сигнал/(помехи+шум) (C/(I+N) Ratio)
- Максимальная пропускная способность (Maximum Throughput)
- Количество доступных сетей (Number of Networks)
- Максимальная агрегатная пропускная способность (Maximum Aggregated Throughput)
- Определение области с уровнем сигнала выше порога на БС и АС (Area with Signal above Both Base and Mobile Thresholds)
- Количество доступных секторов БС (Number of Servers)
- Вероятность покрытия (Coverage Probability)
- Уровень принимаемой мощности опорного сигнала (RSRP) для сетей LTE и 5G
- Уровень качества принятого опорного сигнала (RSRQ) для сетей LTE и 5G
- Разброс задержки сигнала для синхронных сетей радиосвязи (Simulcast Delay Spread)
- Уровень принимаемой мощности с учетом помех для синхронных сетей радиосвязи (Received Power with Simulcast Interference)
- Напряженность поля в точке приема (Field Strength)
- Зоны TalckOut/TalckBack
Возможность того или иного типа расчета определяется типом выбранной системы.
Уровень принимаемой мощности downlink/uplink - Received power DL/UL
При этом типе расчета на базовой карте различными цветами отображаются области, где на приемнике присутствует соответствующий диапазон уровней мощности сигнала.
Параметры расчета "Уровень принимаемой мощности"
Number of Levels
Color
Values
Description
Use co-channel interference
Use adj-channel interference
Количество уровней принимаемой мощности сигнала
Цвет уровня принимаемой мощности сигнала
Уровень принимаемой мощности, дБм
Текстовое поле как описание для каждого из уровней сигнала
Выполните расчет покрытия с учетом помех в совмещенном канале, используя частотные присвоения для каждого сектора.
Выполнить расчет покрытия с учетом помех по соседнему каналу, используя параметры в настройках сети (Ширина канала и Избирательность по соседнему каналу), а также частотные назначения для каждого сектора.
Цвет области помех (белый - прозрачный)
Выбор цвета, которым будет обозначена область помех. Если выбрать белый цвет, то область будет прозрачной.
Пороговый уровень отношения C/(I+N)
Требуемое отношение C/(I+N), дБ. Это минимально допустимое отношение C/(I+N), требуемое приемником для «приемлемой» работы. «Приемлемый» может означать разное с точки зрения качества сигнала, поэтому это значение может быть разным в зависимости от конкретной системы радиосвязи. Область с отношением C/(I+N) ниже требуемого отношения C/(I+N) будет показана на карте как зона помех.
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.).
Для абонентской станции №2, в качестве которой предполагается возимая абонентская станция с размещением антенны на крыше автомобиля, можно установить только один уровень принимаемого 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. При расчете помех всегда учитывается шумовая составляющая, которая зависит от эквивалентной шумовой полосы и коэффициента шума приемника (задаются во вкладке «Тепловой шум и помехи» соответствующей сети).
Расчет помех выполняется только для одного типа абонентской станции – АС №1.
Пример расчета уровней принимаемой мощности для сети DMR
Зоны максимального уровня мощности на приеме downlink/uplink – Best Server DL/UL
В данном типе расчета на базовой карте отображаются области, в которых мощность на приеме downlink/uplink 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 или назначены в соответствии с цветом, указанным в параметрах сектора.
Параметры расчета "Зоны максимального уровня" (Best Server)
Использовать автоматическое назначение цветов
Назначение цветов секторам БС выполняется автоматически из стандартного набора
Использовать цвет сектора
Назначение цветов секторам БС выполнится в соответствии с цветом, указанным в параметрах сектора
Пример расчета Best Server для сети LTE
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 downlink и uplink для сектора базовой станции и затем производит расчет радиопокрытия для того направления, у которого меньше уровень сигнала на приеме.
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.
Параметры расчета с учетом баланса мощности
Количество уровней
Цвет
Потери на проникновение, дБ
Описание
Количество отображаемых зон радиопокрытия
Цвет зоны радиопокрытия
Величина потерь на проникновение, дБ
Текстовое поле
Пример расчета с учетом баланса мощности для сети DMR
Соотношение сигнал/(помехи+шум) downlink/uplink - C/(I+N) Ratio DL/UL
Отношение (C/(I+N)) является важной величиной, используемой при оценке качества связи в сети и влияющей на частотное планирование. RadioPlanner 3.0 позволяет рассчитать и отобразить области с различными значениями C/(I+N) downlink/uplink для помех на совмещенном и соседних каналах.
Алгоритм вычисления C/(I+N) следующий:
- Определяется сигнал с максимальным уровнем в заданной точке (C), этот сигнал принимается как полезный
- Рассчитывается сумма мощностей мешающих сигналов (I) – сигналов от секторов базовых станций, превышающих минимальный уровень на приеме и работающих на совмещенном или соседних каналах. Мощность соседнего канала определяется с учетом избирательности по соседнему каналу, которая задаются во вкладке «Тепловой шум и помехи» соответствующей сети. Учет помех по соседнему каналу можно отключить, в этом случае будут учитываться только помехи по совмещенному каналу.
- Рассчитывается шумовая составляющая (N), которая зависит от эквивалентной шумовой полосы и коэффициента шума приемника (задается во вкладке «Тепловой шум и помехи» соответствующей сети).
- Вычисляется окончательное соотношение C/(I+N).
.png)
Параметры расчета "Соотношение сигнал/(помехи+шум)"
Количество уровней
Цвет
Уровень, дБ
Описание
Учитывать помехи по совмещенному каналу
Количество отображаемых уровней C/(I+N)
Цвет уровня
Значение соотношения C/(I+N), дБ
Текстовое поле
Выполнить расчет покрытия с учетом помех в совмещенном канале, используя частотные присвоения для каждого сектора.
Учитывать помехи по соседнему каналу
Выполнить расчет покрытия с учетом помех по соседнему каналу, используя параметры в настройках сети (Ширина канала и Избирательность по соседнему каналу), а также частотные назначения для каждого сектора.
%20%D0%B4%D0%BB%D1%8F%20%D1%81%D0%B5%D1%82%D0%B8%20LoRa.png)
Примера расчета C/(I+N) для сети LoRa
Максимальная пропускная способность downlink/uplink - Maximum Throughput DL/UL
В данном типе расчета на базовой карте отображаются области с максимально возможной пропускную способностью от сектора БС.
Для LTE/5G сетей рассчитывается индекс MCS на основе рассчитанного C/(I+N) и таблицы параметров системы LTE/5G. Максимальная пропускная способность, определяется с использованием формул и таблиц 3GPP.
Д
ля Generic TRX максимальная пропускная способность определяется на основе расчитанного C/(I+N) по таблице адаптивной модуляции на вкладке параметров системы.
Параметры расчета "Максимальная пропускная способность" для LTE
Количество уровней
Цвет
Значение, дБ
Описание
Количество отображаемых уровней
Цвет уровня
Максимальная пропускная способность, Mbps
Текстовое поле
Пример расчета максимальной пропускной способности для сети 5G (NR)
Количество доступных секторов downlink/uplink - Number of servers DL/UL
При выполнении этого расчета на базовой карте отображаются зоны возможного размещения абонентских станций с обозначением количества секторов БС, с уровнем на приеме выше заданного порогового уровня. Данный тип расчета часто требуется при планировании сетей на основе беспроводных технологий IoT LPWAN: LoRa, "СТРИЖ" и других.
Параметры расчета количества доступных секторов БС
Максимальное количество секторов
Максимальное количество доступных секторов БС
Цвет
Описание
Цвет, обозначающий соответствующее количество доступных секторов БС
Текстовое поле
Пример расчета количества доступных секторов для сети LoraWAN
Вероятность покрытия downlink/uplink - Coverage Probability DL/UL
Этот расчет показывает зоны покрытия для заданной вероятности на основе распределения Гаусса (нормального распределения). При расчете определяется запас на затухания в каждой расчетной точке на основе уровня принимаемого сигнала по отношению к пороговому уровню. Вероятность покрытия определяется по логнормальному распределению запаса на замирания. Помехи и шумы при расчете не учитываются. Значения стандартных отклонений при расчете берутся из параметров «Вероятность покрытия», значения стандартных отклонений в параметрах модели распространения игнорируются.
Параметры расчета "Вероятность покрытия"
σLN, dB
Логнормальное стандартное отклонение медленных (теневых) замираний, дБ. Это значение зависит от разрешения цифровой модели рельефа местности и величины несущей частоты. Типичное значение 2-5 дБ для современных ЦМР.
σR, dB
σt, dB
Количество уровней
Цвет
Значение
Описание
Стандартное отклонение быстрых замираний Рэлея, дБ. Обычно 7,5 дБ
Стандартное отклонение временной изменчивости, дБ. На расстояниях до 50 км σt обычно колеблется в пределах 2-3 дБ для суши и до 9 дБ для моря. См. таблицу 3 в Рекомендации МСЭ-R P.1406-2 "Влияние распространения, относящееся к наземным сухопутным подвижным и радиовещательным службам в диапазонах ОВЧ и УВЧ".
Количество отображаемых уровней
Цвет уровня
Вероятность, %
Текстовое поле
Пример расчета "Вероятность покрытия" для сети DMR
Уровень принимаемой мощности опорного сигнала для сетей LTE и 5G - RSRP
При этом расчете определяется мощность принимаемого опорного сигнала (RSRP) от всех ресурсных элементов соты на абонентской станции (UE) с использованием системных параметров сетей LTE и 5G (полоса пропускания, разнос поднесущих). При расчете можно использовать диаграмму направленности антенны single-column beam, если она выбрана в дополнительных параметрах сектора LTE/5G.
Параметры расчета RSRP
Количество уровней
Цвет
Значение
Описание
Количество отображаемых уровней
Цвет уровня
RSRP, дБм
Текстовое поле
Пример расчета уровней RSRP для сети LTE
Уровень качества принимаемого опорного сигнала для сетей LTE и 5G - RSRQ
При этом расчете определяется качество принятого опорного сигнала (RSRQ) от всех ресурсных элементов соты на абонентской станции (UE) с использованием системных параметров сетей LTE и 5G (полоса пропускания, разнос поднесущих). При расчете можно использовать диаграмму направленности антенны single-column beam, если она выбрана в дополнительных параметрах сектора LTE/5G.
Параметры расчета RSRQ
Количество уровней
Цвет
Значение
Описание
Количество отображаемых уровней
Цвет уровня
RSRQ, дБ
Текстовое поле
Пример расчета RSRQ для сети LTE
Разброс задержки сигнала для синхронных сетей радиосвязи - Simulcast Delay Spread
Этот расчет используется для систем синхронной передачи, которые широко используются в системай профессиональной мобильной связи. Несмотря на синхронность передачи, помехи в приемнике будут возникать при определенных условиях, связанных с временем задержки между сигналами, приходящих на мобильную станцию и их относительной мощностью. Разброс задержки рассчитывается следующим образом:
Разброс задержки рассчитывается с учетом шести самых мощных сигналов в точке приема. Коэффициент захвата (simulcast capture ratio) приемника не учитывается в расчетах.
Параметры расчета "Разброс задержки сигнала" (Simulcast Delay Spread)
Количество уровней
Цвет
Значение
Описание
Количество отображаемых уровней
Цвет уровня
Разброс задержки сигнала, мкс
Текстовое поле
Чтобы уменьшить помехи за счет одновременной передачи можно ввести дополнительную задежку к какой-лидо сектор, используя смещение задержки (Simultaneous Delay Offset) в расширенных параметрах сектора. Назначая задежку определенным секторам, можно осуществлять некоторый контроль над тем, где возникают помехи.
Пример расчета Simulcast Delay Spread для сети DMR
Уровень принимаемой мощности с учетом помех для синхронных сетей радиосвязи downlink - Received Power with Simulcast Interference (DL)
При этом типе расчета на базовой карте различными цветами отображаются области, где на приемнике присутствует соответствующий диапазон уровней мощности сигнала с учетом помех из-за работы в режиме синхронной передачи (Simulcast).
Параметры расчета "Уровень принимаемой мощности с учетом помех для синхронных сетей"
Количество уровней
Цвет
Значение
Допустимый Simulcast Delay Spread
Количество отображаемых уровней
Цвет уровня
Уровень принимаемой мощности, дБм
Допустимый уровень разброса задержки сигнала (Simulcast Delay Spread), мкс.
Область с разбросом задержки выше допустимого будет показана на карте как область помех. Эту область можно закрасить любым цветом на карте или сделать прозрачной, выбрав для нее белый цвет.
Описание
Текстовое поле
Пример расчета Received Power with Simulcast Interference для сети DMR
Напряженность поля в точке приема downlink - Field Strength (DL)
При этом типе расчета на карте различными цветами отображаются области с соответствующим диапазоном уровней напряженности поля на приеме. Обратите внимание, что напряженность поля не зависит от параметров приемной антенны.
Параметры расчета "Напряженность поля в точке приема"
Количество уровней
Цвет
Значение
Описание
Количество отображаемых уровней
Цвет уровня
Напряженность поля в точке приема, дБмкВ/м
Текстовое поле
Пример расчета напряженности поля в точке приема для пейджинговой сети стандарта POCSAG
Зоны TalckOut/TalckBack
При этом типе расчета на карте различными цветами отображаются области двусторонней связи (talk-out and talck-back), области наличия только нисходящей (talk-out), и только восходящей связи (talck-back), а также зоны отсутствия какого-либо покрытия. Данный тип расчета часто используется в профессиональной подвижной связи.
Параметры расчета "Зоны TalckOut/TalckBack"
Цвет
TalkOut and TalckBack
TalkOut
TalckBack
No Coverage
Описание
Цвет уровня
Двусторонняя связь
Только нисходящяя связь (Downlink)
Только восходящяя связь (Uplink)
Отсутствие покрытия
Текстовое поле
Пример расчета "Зоны TalckOut/TalckBack"
Расчет покрытия для нескольких сетей
Количество доступных сетей downlink/uplink - Number of Networks DL/UL
В этом типе расчета определяется количество сетей, доступных в данной точке. Расчет выполняется для соответствующих пороговых уровней на приеме в параметрах каждой сети.
Параметры расчета "Количество доступных сетей"
Максимальное количество сетей
Максимальное количество доступных сетей
Цвет
Описание
Цвет, обозначающий соответствующее количество доступных сетей
Текстовое поле
Пример расчета Number of Networks для нескольких сетей
Максимальная агрегатная пропускная способность downlink/uplink - Maximum Aggregated Throughput DL/UL
Этот расчет показывает общую пропускную способность всех сетей, участвующих в расчете.
Параметры расчета "Максимальная агрегатная пропускная способность"
Количество уровней
Цвет
Значение
Описание
Количество отображаемых уровней
Цвет уровня
Максимальная агрегатная пропускная способность, Mbps
Текстовое поле
Пример расчета Maximum Aggregated Throughput для двух сетей
Расчеты в точке
В меню "Расчеты в точке" для выбранного сектора базовой станции отображается продольный профиль на заданную точку с результатом расчета уровня принимаемой мощности от выбранного сектора, а также уровнем помех от остальных базовых станций. Продольный профиль представляет собой вертикальный разрез местности между базовой и абонентской станцией с нанесенной информацией о высотных отметках земли и препятствиях. Цвета, которыми обозначаются различные препятствия на профиле соответствуют цветам модели препятствий, высота определяется высотой для каждого типа препятствия, установленного в меню "Геоданные".
Текущую точку на карте можно изменить, просто кликнув мышью в нужном месте.
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– просто кликните на нужный сектор БС.
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 downlink и uplink 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.
Чтобы сектор появился в таблице, уровень принимаемого сигнала должен быть больше, чем соответствующий порог Rx для downlink или uplink (см. меню «Сеть»). Значения в таблице можно отсортировать по возрастанию или по убыванию, нажав на соответствующее поле в заголовке таблицы.
Считается, что сектор, для которого построен продольный профиль, имеет полезный сигнал, сигналы от секторов с такой же частотой считаются помехами по совмещенному каналу, а сигналы от секторов, частоты которых соседствуют с выбранным сектором, являются помехами от соседних каналов. С учетом этого, в таблице приводятся расчетные значения C/(I+N) с учетом тепловых шумов и помех на совмещенном и соседних каналах.
Дополнительные расчеты
В этой панели пользователю доступны дополнительные виды расчетов.
Расчет внутри границ произвольной области
Вы можете указать область, по границам которой будет обрезана зона покрытия. Границы прямоугольной области можно задать вручную или загрузить произвольную область в формате KML.
Расчет внутри границ области
Обрезать по границе
Импорт области из KML файла
Определить прямоугольные границы области
Удалить область
Обрезать результаты расчета по границе области
Расчет для группы абонентских станций с разными параметрами
RadioPlanner 3.0 позволяет выполнить расчет уровней сигнала и скорости передачи для абонентских станций с набором параметров, задаваемых в табличном виде. Это удобный инструмент для оценки параметров сигнала при размещении абонентских станций фиксированного радиодоступа (FWA) или оконечных устройств (сенсоров) интернета вещей (IoT) LoRa, SigFox, Стриж и пр. в разных условиях.
Исходные данные могут быть загружены 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.
Расчет для группы абонентских станций
Загрузить 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.
Удалить загруженные данные из проекта
Выполнить расчет и открыть Microsoft Excel с результатом расчета
Выполнить расчет и сохранить результат в виде файла в формате CSV
Добавить абонентские станции из таблицы исходных данных в качестве пользовательского слоя точек на карту
Пример таблицы Microsoft Excel с исходными данными
Пример файла CSV с исходными данными
CPE/Sensor
Lat
Lon
Type
Tx power, W
Ant. height, m
Ant. gain, dBi
Cable loss, dB
Penetration loss, dB
Наименование или ID оконечного устройства
Географическая широта оконечного устройства в любом из форматов, который позволяет использовать RadioPlanner (см. меню Настройка).
Географическая долгота оконечного устройства в любом из форматов, который позволяет использовать RadioPlanner (см. меню Настройка).
Тип (модель) оконечного устройства
Мощность передатчика абонентского устройства, Вт
Высота установки антенны оконечного устройства относительно уровня земли, м
Коэффициент усиления антенны оконечного устройства, дБи
Потери в антенном кабеле, дБ
Потери (дБ) сигнала на проникновение в помещение, в котором устанавливается оконечное устройство.
Расчет уровней выполняется в соответствии с параметрами, заданными в меню "Модель распространения радиоволн". Если при расчете учитываются потери на препятствиях (клаттере) в соответствии с рекомендациями МСЭ-R P.1812/1546, то величина этих потерь определяется для каждого оконечного устройства с учетом его высоты над уровнем земли. В расчете дополнительно можно учесть потери на проникновение сигнала в помещение (Penetration loss) для каждого оконечного устройства. В отчете для каждого CPE или оконечного устройства будет отображаться мощность на приеме uplink/downlink, соотношение C/(I+N), тип модуляции, максимальная пропускная способность и другие параметры. Для систем LTE с FFR, когда C/(I+N) ниже порога FFR, в выходной таблице отображается C/N вместо C/(I+N).
Таблица Microsoft Excel с результатами расчета
Импорт результатов измерений и настройка параметров модели расчета
RadioPlanner 3.0 позволяет подстраивать величину потерь на местных препятствиях (клаттерах) для модели распространения радиоволн путем сравнения расчетных уровней принимаемой мощности сигнала с измеренными уровнями. Загрузка, предварительная обработка и анализ файла измерений для сектора БС выполняется в панели параметров сектора.
Анализ измерений вдоль маршрута
Импорт данных измерений из файла формата CSV
Экспорт данных измерений в файл формата CSV
Удалить все данные измерений
Порядок работы:
1. По результатам полевых измерений подготовить файл измерений уровней принимаемой мощности для сектора БС.
Файл измерений – это файл формата CSV, каждая из строк которого содержит три параметра: уровень измеренного сигнала от одного сектора БС в дБм; географическая широта; географическая долгота. Разделителем значений параметров является символ “точка с запятой”. Форматы представления географических координат - ПОЛУШАРИЕ ГРАДУСЫ МИНУТЫ СЕКУНДЫ (N35 36 23.8) или ПОЛУШАРИЕ ДЕСЯТИЧНЫЕ ГРАДУСЫ (N12.34567).
Пример файла с результатами измерений
2. Загрузить файл измерений в сектор и при необходимости сделать предварительную обработку:
Уровень сигнала
Максимальный/Минимальный
Удалить из данных измерений точки со уровнем вне указанных границ
Расстояние до передатчика
Минимальное/Максимальное
Удалить из данных измерений с расстоянием до сайта вне указанных границ
Сектор от передатчика
Минимальный/Максимальный угол
Удалить из данных измерений точки, не попадающие в указанный угловой сектор
Минимальное расстояние между точками
Устанавливается размер сторон квадратов, в пределах которых будет выполнено усреднение значений уровня сигнала, локация точки при этом в пределах каждого из квадратов будет выбрана из локаций существующих точек измерений в пределах данного квадрата случайным образом.
Инвертировать направление маршрута
Изменить порядок точек в маршруте (последняя точка становится первой, предпоследняя – второй и так далее).
Добавить слой карты с результатом измерений
Добавление на карту пользовательского слоя с результатами измерений с усреднением в пределах указанного минимального расстояния. Данные в таблице при этом не меняются. Полученный слой появится среди пользовательских слоев, наименование слоя будет соответствовать названию сайта и направлению сектора.
Уровни измерений обозначаются черным цветом, расчетные уровни - цветом, который соответствует типу препятствий в данной точке (желтый цвет – открытое пространство). По оси абсцисс показаны номера точек маршрута. При наведении указателя мыши на график отображаются значения расчетного и измеренного уровней, разница в уровнях, расстояние до сайта и тип препятствия в данной точке. При клике на графике появляется контекстное меню, в котором можно удалить точку с результатом измерений.
В таблице ниже графика будут указаны количество точек, средняя ошибка, среднеквадратичное отклонение ошибки, а также рекомендованные значения потерь для разных типов препятствий, при которых средняя ошибка будет равна нулю. При нажатии на кнопку "Применить рекомендуемые ослабления на препятствиях для модели" будет произведен перерасчет уровней для точек графика с учетом рекомендованных значений, а также изменены значения потерь в меню "Модель распространения радиоволн". Чтобы оценить, как повлияют на результат расчета покрытия новые значения потерь на препятствиях, нужно выполнить расчет зоны покрытия заново.
3. На основе анализа полученных результатов для разных типов препятствий и для разных секторов принимается решение относительно корректировки значений ранее используемых потерь на препятствиях (клаттерах) в модели распространения радиоволн.
Сохранение результата расчета зон радиопокрытия
Результат расчета зон радиопокрытия можно сохранить как:
- растровое изображение в формате PNG
- файла KMZ программы Google Earth (Google Планета Земля)
- файла с геопривязкой в формате GeoTiff
- интерактивной веб-страницы в формате HTML
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 рамки (при этом можно перемещать как границы рамки, так и саму карту).
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.
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).
Сохранение результатов расчета в формате *.png
Сохранить результат расчета в виде KMZ файла – сохранение результата расчета в виде файла KMZ, который можно открыть в программе Google Earth (Google Планета Земля). Если Легенда активна, она появится в верхнем левом углу Google Планета Земля.
Сохранить результат расчета в виде файла GeoTIFF — сохранить результат расчета без базовой карты в виде файла с географической привязкой в формате GeoTIFF.
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;
Для работы веб-страницы нужен выход в интернет, так как базовые карты подложки загружаются с соответствующих ресурсов.
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 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.
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).
Пример результата расчета покрытия в виде CSV файла
Файл MapInfo (MIF + MID)
Это стандартный файл обмена MapInfo, который можно открыть в любом ГИС приложении.
Анализ результата MIF MapInfo в слое QGIS
Таблица атрибутов MIF файла
Сравнение результатов расчета покрытия
RadioPlanner 3.0 позволяет выполнить визуальное сравнение результатов текущего расчета радиопокрытия с предварительно добавленным для подобного сравнения результатами расчета. Таким образом можно оценить влияние на результат покрытия изменения различных параметров БС, модели распространения и т.д.
Чтобы добавить выполненный расчет к сравнению, нажмите кнопку «Добавить покрытие для сравнения» на верхней панели инструментов. Когда вы перейдете в меню «Сравнить покрытие» на главной панели инструментов, этот результат расчета будет расположен в левой части экрана, а результат текущего расчета покрытия будет отображаться в правой части. Если легенда включена, она будет отображать параметры расчета, над которыми в данный момент находится указатель мыши.
Сравнение результатов расчета радиопокрытия
Вы можете добавить к сравнению несколько расчетов, и они появятся в интерфейсе TreeView в ветке "Сравнение ЗРП". При добавлении к сравнению RadioPlanner сохраняет все матрицы вычислений, поэтому для больших областей расчета процесс добавления занимает много времени и места на жестком диске. Управление картами в левой и правой панелях (смещение и масштабирование карты) независимо друг от друга. Это позволяет детально сравнить два результата расчета покрытия. Чтобы переименовать расчет в TreeView интерфейсе, дважды щелкните его и переименуйте. Чтобы удалить ненужный расчет, щелкните по нему и нажмите кнопку Удалить на клавиатуре. При закрытии RadioPlanner расчеты, добавленные к сравнению, не сохраняются.
Отчеты
В меню «Отчеты» пользователю доступны различные типы отчетов — отчет о конфигурации сети, о используемой модели распространения радиоволн, о типе расчета и отчет о конфигурации активных сайтов.
Также можно создать отчет об охвате населения (пока только для теле- и радиовещания - см. соответствующий раздел данного Руководства пользователя).
Все отчеты сразу открываются в Microsoft Excel.
