DRRL 7.0

 

Расчет качественных показателей радиорелейных линий

и сетей радиодоступа


Руководство пользователя

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.

 

О программе

 

Программа DRRL предназначена планирования и расчета качественных показателей радиорелейных линий связи прямой видимости (РРЛ или point-to-point), а также сетей радиодоступа (point-to-multipoint). Она создана инженерами с многолетним опытом проектирования радиолиний связи различного масштаба от небольших однопролетных линий доступа до мощных протяженных магистральных РРЛ.

Программа прошла тестирование на большом количестве спроектированных и в настоящее время успешно функционирующих линий, в различных климатических зонах и на трассах разной степени пересеченности – от равнинных и болотистых до высокогорных.

При разработке программы особое внимание уделялось простоте интерфейса пользователя, максимальной автоматизации вычислений, а также возможности получать отчеты о результатах вычислений в соответствии с российскими нормами и правилами оформления.

Программа хорошо себя зарекомендовала в качестве инструмента планирования сетей связи во многих проектных организациях, системных интеграторов, операторов связи, учебных заведениях.

Возможности DRRL 7.0​

 

  • Расчет качественных показателей радиорелейных линий по Методике расчета трасс цифровых РРЛ прямой видимости. НИИР, Москва, 1998г.;

  • Расчет качественных показателей РРЛ по ГОСТ Р 53363-2009 "Цифровые радиорелейные линии. Показатели качества. Методы расчёта";

  • Расчет качественных показателей радиолиний в соответствии с рекомендацией ITU-R P.530-17 (2017);

  • Оптимизация основных параметров радиорелейных станций – выбор высот и диаметров антенн, подбор конфигурации приемо-передающего тракта;

  • Расчет качественных показателей радиорелейных линий и сетей радиодоступа для оборудования, работающего диапазоне частот от 140МГц до 86 ГГц;

  • Расчет зон радиопокрытия и зон интерференции для систем радиодоступа, сохранение результата расчета в виде веб-страницы;

  • Автоматическое построение продольного профиля рельефа местности пролета РРЛ с использованием цифровой модели высот Shuttle Radar Topography Mission с разрешением 1” (SRTM-1), имеющихся на всю территорию России до 60 градусов северной широты (севернее 60 градусов используется SRTM-3). Детальность рельефа, представленного ЦМВ SRTM, в целом соответствует детальности на топографических картах масштабов 1:50 000 — 1:25 000;

  • Автоматическое нанесение на продольный профиль границы и высоты застройки с использованием данных из проекта OpenStreetMap;  

  • Автоматическое нанесение на продольный профиль границ и высот лесного покрова с использованием данных из проектов Global Forest Change  http://www.earthenginepartners.appspot.com/ и NASA’s Jet Propulsion Laboratory, the University of Maryland, Woods Hole Research Center https://www.nasa.gov/topics/earth/features/forest20120217.html;

  • Автоматическое нанесение на продольный профиль границ водной поверхности из данных проекта Global Forest Change;

  • Использование в качестве картографической подложки автоматически подгружаемых карт из проектов TOPO CTT, OpenStreetMap, Google, Bing и любых других тайловых серверов; Внимание: все права на картографические материалы принадлежат их владельцам;

  • Подготовка отчетов о результатах вычислений и продольных профилей интервалов РРЛ в виде чертежей в соответствии с ГОСТ 21.101-97 для включения в проектную документацию.

  • Ввод координат сайтов в различных форматах и в различных системах координат (WGS-84, СК-42, СК-95, ГСК-2011).

 

Загрузка всех геоданных в программу выполняется автоматически по мере необходимости.

 

 

Программа DRRL сертифицирована в системе сертификации ГОСТ-Р на соответствие документам:

  • ​Методика расчета трасс цифровых РРЛ прямой видимости в диапазоне частот 2-20 ГГц. НИИР, Москва, 1998г.

  • ГОСТ Р 53363-2009 Цифровые радиорелейные линии. Показатели качества. Методы расчёта;

  • Рекомендация ITU-R P.530    Данные о распространении радиоволн и методы прогнозирования, требующиеся для проектирования наземных систем прямой видимости (Propagation data and prediction methods required for the design of terrestrial line-of-sight systems);

  • Рекомендация ITU-R P.526    Распространение радиоволн за счет дифракции (Propagation by diffraction);

  • Рекомендация ITU-R P.527    Электрические характеристики поверхности Земли (Electrical characteristics of the surface of the Earth);

  • Рекомендация ITU-R P.836    Водяные пары: плотность у поверхности Земли и общее объемное содержание (Water vapour: surface density and total columnar content);

  • Рекомендация ITU-R P.837    Характеристики осадков, используемые при моделировании распространения радиоволн (Characteristics of precipitation for propagation modelling);

  • Рекомендация ITU-R P.838    Модель погонного ослабления в дожде, используемая в методах прогнозирования (Specific attenuation model for rain for use in prediction methods);

  • Рекомендация ITU-R P.676    Затухание в атмосферных газах (Attenuation by atmospheric gases);

  • Рекомендация ITU-R P.1510    Annual mean surface temperature (Annual mean surface temperature);

  • Рекомендация ITU-R P.453    Индекс рефракции радиоволн: его формула и данные о рефракции (The radio refractive index: its formula and refractivity data);

  • Рекомендация ITU-R F.699    Эталонные диаграммы направленности антенн фиксированных беспроводных систем для использования при изучении вопросов координации и оценке помех в диапазоне частот от 100 МГц до примерно 70 ГГц (Reference radiation patterns for fixed wireless system antennas for use in coordination studies and interference assessment in the frequency range from 100 MHz to about 70 GHz.

 

 

Системные требования и инсталляция

 

Программа DRRL 7.0 является 32-разрядным Windows приложением. Для работы с на компьютере должна быть установлена одна из операционных систем (ОС) Windows 7/8/8.1/10 32- или 64- разрядная.

Минимальные требования - графический адаптер и монитор должны поддерживать вывод изображения с разрешением не менее 1280х900, CPU P-III и RAM 2ГГб.

DRRL поставляется на одном DVD диске. Установочный диск содержит следующие файлы:

  • программу-инсталлятор Setup_DRRL_70.exe;

  • руководство пользователя;

  • драйвер аппаратного ключа HASPUserSetup.exe;

  • файлы примеров;

Перед инсталляцией программы необходимо установить драйвер аппаратного ключа, для этого запустите программу HASPUserSetup.exe. После инсталляции драйвера выключите компьютер и установите аппаратный ключ, поставляемый в комплекте.

Для инсталляции DRRL 7.0 запустите файл Setup_DRRL_70.exe с установочного компакт-диска.

Настройка основных параметров осуществляется в меню Настройка.

Общие принципы работы в программе DRRL 7.0

 

Программа позволяет работать пользователю со следующими объектами:

  • Сайты;

  • Радиорелейные интервалы;

  • Базовые станции сети радиодоступа;

  • Абонентские станции сети радиодоступа;

 

Сайт – это географическая локация радиорелейной станции, базовой станции или абонентской станции сети радиодоступа. Перед тем, как создать радиорелейный интервал, а также базовую или абонентскую станцию сети радиодоступа, нужно создать соответствующие сайты во вкладке Сайты. Сделать это можно разными способами, см. подробнее раздел Сайты.

 

Для радиорелейных интервалов все операции, а именно:

  • создание радиорелейных интервалов на основе созданных сайтов;

  • построение продольных профилей интервалов;

  • ввод параметров и конфигурации оборудования;

  • определение высот подвеса антенн;

  • расчет и оптимизация качественных показателей;

  • формирование отчета по результатам расчета;

выполняются во вкладке Point-to-Point (Точка-точка).

 

Для элементов сети радиодоступа (Point-to-Multipoint) все операции, а именно:

  • создание базовых и абонентских станций на основе созданных сайтов;

  • оценочный расчет зон радиопокрытия в направлении от базовых станций;

  • построение продольных профилей интервалов базовая станция – абонентская станция;

  • ввод параметров и конфигурации оборудования базовых и абонентских станций;

  • определение высот подвеса антенн;

  • расчет и оптимизация качественных показателей;

  • формирование отчета по результатам расчета;

выполняются во вкладке Point-to-Multipoint.

 

Над правой частью основной панели находятся кнопки:

 

Ввод исходных данных – основной режим, в котором выполняется переключение между интервалами, создание профилей и ввод характеристик оборудования для каждого из интервалов радиорелейных интервалов, базовых и абонентских станций, а также расчет высот подвеса антенн;

 

Отчет – выводит в правую нижнюю часть панели отчет о результатах расчета качественных показателей для выбранного интервала, при этом какие – либо действия во всех других панелях блокируются. Для того, чтобы вывести на экран Отчет для другого интервала, необходимо вернуться в Ввод исходных данных, выбрать необходимый интервал и нажать Отчет;

 

Анализ отражений – позволяет пользователю определить возможные точки зеркального отражения на интервале и оценить применение различных методов уменьшения влияния зеркального отражения на качественные показатели для выбранного интервала. При этом какие – либо действия в левой части панели блокируются. См. раздел Анализ отражений настоящего руководства;

 

Дифракционный анализ (P.526 ITU-R) - позволяет пользователю оценить величину возможных дифракционных потерь на препятствиях на выбранном интервале в соответствии с рекомендацией P.526 ITU-R. При этом какие – либо действия в левой части панели блокируются. См. раздел Анализ дифракции;

 

 

Быстрый старт

 

Расчет качественных показателей интервалов РРЛ

  1. Создайте, как минимум, два сайта (см. раздел Создание сайтов).

  2. На основе созданных сайтов, во вкладке Point-to-Point создайте радиорелейный интервал (см. раздел Создание интервала).

  3. Выбрав в таблице созданный интервал, во вкладке Профиль нажмите кнопку Создать профиль для автоматического построения профиля.

  4. Во вкладках Сайт А и Сайт В укажите необходимые параметры радиооборудования, антенно-фидерных трактов и высот антенн (высоты антенн можно менять также непосредственно на профиле интервала).

  5. Нажмите Отчет, чтобы вывести на экран результаты расчета качественных показателей.

 

Оценочный расчет зон радиопокрытия для базовых станций сети радиодоступа

  1. Создайте, как минимум, один сайт (см. раздел Создание сайтов).

  2. На основе созданного сайта, во вкладке Point-to-Multipoint создайте базовую станцию (см. раздел Базовые станции) и установите флажок Активная слева от наименования БС.

  3. Заполните форму Параметры расчета радиопокрытия соответствующими параметрами (см. раздел Расчет радиопокрытия)

  4. Для выполнения расчета нажмите кнопку Расчет радиопокрытия. После выполнения расчета зоны радиопокрытия отобразятся на базовой карте.

 

Расчет качественных показателей для интервалов сети радиодоступа

  1. Создайте, как минимум, два сайта (см. раздел Создание сайтов).

  2. На основе созданных сайтов, во вкладке Point-to-Multipoint создайте базовую станцию и относящуюся к ней абонентскую станцию (см. разделы Базовые станции и Абонентские Станции).

  3. Выбрав в таблице созданную базовую станцию, во вкладке Профиль нажмите кнопку Создать профиль для автоматического построения профиля интервала базовая станция – абонентская станция.

  4. Во вкладках Базовая станция и Абонентская станция укажите необходимые параметры радиооборудования, антенно-фидерных трактов и высот антенн (высоты антенн можно менять также непосредственно на профиле интервала).

  5. Нажмите Отчет, чтобы вывести на экран результаты расчета качественных показателей.

 

Интерфейс пользователя

 

После старта появится основная панель программы с пустой таблицей сайтов в левой части и базовой картой в правой части. Можно менять размер окон панели по мере необходимости при помощи разделителя.

На базовой карте будут отображаться сайты радиорелейных станций РРЛ, а также базовые и абонентские станции сетей радиодоступа. 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. Текущий Zoom отображается рядом с наименованием базовой карты. Нужный Zoom можно выбрать также из раскрывающегося списка.

В момент, когда текущий Zoom будет равен 12 или больше, программа начнет загрузку и кэширование наборов данных SRTM-1 и лесного покрова. В строке состояния наряду с текущими географическими координатами указателя мыши начнет отображаться информация о текущей высоте над уровнем моря и высоте лесного покрова (если в этом месте есть лес). Обычно загрузка необходимых для расчета наборов данных происходит в считанные секунды.

Рисунок 1. Пользовательский интерфейс

Проекты

 

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 - *.mplx. Этот файл содержит всю информацию по проекту – продольные профили интервалов, параметры системы, а также результаты расчетов.

Сайты

 

Как уже было сказано выше, сайт – это географическая локация радиорелейной станции, базовой станции или абонентской станции сети радиодоступа. Перед тем, как создать радиорелейную линию, а также базовую или абонентскую станцию сети радиодоступа, нужно создать соответствующие сайты.

Сайты можно создавать путем ввода их географических координат в популярных форматах, а также путем указания их непосредственно на базовой карте или при помощи импорта из электронных таблиц формата CSV.

Создание сайтов

 

Для создания сайтов перейдите во вкладку Сайты. Введите наименование сайта и его географические координаты в соответствующие поля. Географические координаты можно указать в формате ПОЛУШАРИЕ ГРАДУСЫ МИНУТЫ СЕКУНДЫ (N35 36 23.8), между которыми необходимо сделать пробел, после ввода координаты автоматически форматируются. Географические координаты можно также указать в формате ПОЛУШАРИЕ ДЕСЯТИЧНЫЕ ГРАДУСЫ (N12.34567), после ввода координат они отформатируются в формат ПОЛУШАРИЕ ГРАДУСЫ МИНУТЫ СЕКУНДЫ. После ввода координат сайт появится на базовой карте. Если полушарие не указывать, то по умолчанию будет установлено северное полушарие.

 

Сайт можно создать также с помощью правой кнопки мыши. Указав на нужное место на карте, и нажав правую кнопку мыши при помощи открывающегося контекстного меню можно создать новый сайт или откорректировать местоположения существующего.

 

Для перемещения сайтов вверх и вниз по таблице используйте кнопки  и , для удаления сайта нажмите кнопку .

Если кликнуть мышью на строке с сайтом в таблице, то он появится в центре карты.

 

Сайты в таблице можно переименовывать, однако, в этом случае все уже созданные интервалы с этим сайтом также будут удалены.

Рисунок 2. Создание сайтов

Импорт сайтов из таблицы

 

Программа позволяет импортировать сайты из электронных таблиц 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. 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).

Рисунок 3. Пример файла CSV с импортируемыми сайтами

Расчет радиорелейных интервалов

 

Создание интервала

 

После создания сайтов сформируйте радиорелейный интервал (или интервалы), для чего во вкладке Point-to-Point в верхней таблице следует выбрать правой кнопкой мыши начало и конец каждого из интервалов из открывающегося списка сайтов.

Выбор нужного интервала выполняется при помощи клика мыши на соответствующей строке в таблице с перечнем интервалов.

При помощи кнопок  и  можно передвигать интервалы вверх и вниз по таблице. Чтобы удалить интервал, необходимо нажать на кнопку  .

Если кликнуть на интервал в таблице, то он появится в центре базовой карты.

 

Характеристики профиля и параметры оборудования для выбранного интервала отображаются ниже под перечнем интервалов.

 

Следует иметь в виду, что после того, как какой-либо сайт стал принадлежать интервалу (или нескольким интервалам), удаление или переименование этого сайта во вкладке Сайты приведет к удалению всех интервалов, к которым он принадлежит.

Рисунок 4. Создание новых интервалов

Продольный профиль интервала

Профиль представляет собой вертикальный разрез местности между концами интервала с нанесенной информацией о высотных отметках земли, о высотах застройки и деревьев, а также о границах водных массивов.

Программа создает продольный профиль при помощи следующего набора GIS:

  • Цифровой модели высот Shuttle Radar Topography Mission с разрешением 1” (SRTM-1), имеющихся на всю территорию России до 60 градусов северной широты (севернее 60 градусов используется SRTM-3). Детальность рельефа, представленного ЦМВ SRTM, в целом соответствует детальности на топографических картах масштабов 1:50 000 — 1:25 000;

  • Данных по застройке из проекта OpenStreetMap;  

  • Границ и высот лесного покрова, а также границ водной поверхности с использованием данных из проектов Global Forest Change  http://www.earthenginepartners.appspot.com/ и NASA’s Jet Propulsion Laboratory, the University of Maryland, Woods Hole Research Center https://www.nasa.gov/topics/earth/features/forest20120217.html;

 

Загрузка всех геоданных в программу выполняется автоматически по мере необходимости.

 

В программе существует также возможность ручного создания и коррекции профиля.

Автоматическое создание продольного профиля

Во вкладке Point-to-point, выберите нужный вам интервал в верхней таблице со списком интервалов, затем зайдите во вкладку Профиль этого интервала и нажмите кнопку Создать профиль. Появится окно с предупреждением, что данные на продольном профиле будут заменены. Кроме того, в этом окне необходимо указать среднюю высоту этажа (обычно 3м) для застройки. Дело в том, что в базе данных проекта OSM чаще всего есть информация о этажности того или иного здания, чем его точная высота в метрах, поэтому при построении продольного профиля высота здания определяется исходя из его этажности и высоты этажа. В этом же окне следует указать высоту для зданий, информации об этажности которых отсутствует в базе данных проекта OSM. Эти здания на продольном профиле будут обозначены красным цветом и при условии их влияния в качестве критического препятствия на качественные показатели интервала, высоту этих зданий следует уточнить по сторонним источникам (например, по спутниковым снимкам или по справочнику 2gis.ru). Пользователь может также игнорировать информацию о высоте участков леса из набора данных Global Forest Change и принудительно задать высоту леса, которая будет учитываться при построении продольного профиля.

Рисунок 5. Ввод параметров при автоматическом построении продольного профиля

После нажатия на ОК через пару секунд в соответствующих столбцах таблицы появится информация о высотных отметках рельефа, а также характеристика препятствий вдоль профиля. Изображение продольного профиля появится в правой верхней части панели программы.

Следует также выбрать характер интервала в правом нижнем углу изображения профиля – “сухопутный” или “приморский”. Этот параметр учитывается при расчете интерференционных замираний в методиках НИИР и ГОСТ. Приморскими районами считают полосу вдоль береговой линии. Ориентировочная ширина этой полосы над ровной местностью - до 50 км. К приморским районам могут быть отнесены территории, расположенные вблизи водохранилищ, крупных рек, болот и других водных массивов.

Рисунок 6. Продольный профиль интервала

Условные обозначения препятствий:

Зеленый цвет: деревья;

Оранжевый цвет: здания, информация о высоте или этажности которых есть в базе данных OpenStreetMap;

Красный цвет: здания, высота или этажность которых отсутствует в базе данных OpenStreetMap.

Редактирование продольного профиля

 

Высотные отметки рельефа местности на профиле можно редактировать вручную, внося необходимые изменения в соответствующие ячейки таблицу высотных отметок. Для, того, чтобы откорректировать отметку земли сразу для множества ячеек, необходимо выделить эти ячейки и ввести нужную высотную отметку. Новая высотная отметка сохранится сразу во всех выделенных ячейках, и после этого выполнится автоматическое удаление лишней информации о высотных отметках в этих ячейках – останется только информация о высотах на концах этого диапазона. Для удаления целой строки в таблице следует выделить нужную строку или несколько строк (через Shift) и нажать клавишу Delete. При этом для выделения строки нужно нажать кнопкой мыши на треугольник вначале соответствующей строки.

 

Если выделить левой кнопкой мыши на изображении профиля какой-либо участок, то этот участок выделится желтым цветом также в таблице высотных отметок, препятствий, и на базовой карте. Также, если выделить строки в таблице высотных отметок или препятствий, то соответствующий участок выделится на изображении профиля и на базовой карте.

 

Границы и высотные характеристики препятствий можно также редактировать вручную, внося необходимые изменения в соответствующие ячейки таблиц. Для удаления целой строки в таблице следует выделить нужную строку или несколько строк (через Shift) и нажать клавишу Delete. При этом для выделения строки нужно нажать кнопкой мыши на треугольник в начале строки.

 

Построение продольного профиля вручную

 

Программа также позволяет создать профиль интервала, указав все высотные отметки вдоль профиля вручную.

Вручную границы леса, застройки и водной поверхности наносятся по информации, имеющейся на базовых картах, которые позволяет просматривать приложение. В настоящее время в сети можно найти множество online сервисов, предоставляющих возможность просмотра картографического материала, все они отличаются предоставляемым материалом по таким параметрам, как масштаб карт, охват территорий, отображаемые объекты. Для каждого конкретного случая, в зависимости от местности, где расположен интервал, может оказаться полезным какой-то один или несколько соответствующих ресурсов. Кроме этого, важно правильно выбрать подходящий масштаб отображения карты.

 

Границы участков леса, застройки и водной поверхности указываются после анализа информации на картографической подложке вдоль линии продольного профиля при помощи нажатия на правую кнопку мыши, после чего появляется контекстное меню, при помощи которого обозначаются соответствующие сегменты. После обозначения конца каждого сегмента появляется числовое поле, в которое необходимо ввести высоту леса или застройки. Лес на линии профиля обозначается зеленым цветом, застройка – оранжевым, а участок водной поверхности – синим. Таблицы с параметрами препятствий и с участками водной поверхности при этом формируется автоматически. Любой сегмент может быть удален, - для этого необходимо на него навести курсор, нажать правую кнопку мыши и выбрать соответствующей строку в появившемся контекстном меню.

Начало участка застройки                        Указать начало участка застройки на продольном профиле

Начало участка леса                                 Указать начало участка лесного массива на продольном профиле

Начало водного участка                            Указать начало водного участка на продольном профиле

Конец участка                                            Указать конец любого текущего участка

Удалить ближайший участок                    Удалить ближайший участок

Переместить сайт A                                  Переместить сайт А в текущее положение указателя мыши

Переместить сайт B                                  Переместить сайт А в текущее положение указателя мыши

При построении профиля вручную обязательно соблюдать следующие правила:

  1. Первая точка рельефа должна иметь расстояние 0;

  2. Рельеф должен иметь не менее двух отсчетов;

  3. Препятствие не должно выходить за последний отсчет рельефа.​

 

Подробнее об особенности построения продольных профилей интервалов радиорелейных линий смотрите на видео в нашем канале на YouTube.

Ввод основных параметров интервала РРЛ

 

Параметры оборудованного для выбранного интервала указываются для каждого из концов интервала во вкладках Сайт А и Сайт В​

Рисунок 7. Ввод параметров оборудования РРС

Панель инструментов:

 

Скопировать параметры оборудования из сайта B (A)—Скопировать все параметры из Сайта A (B) в Сайт B (A).

Копировать параметры оборудования в буфер обмена —Скопировать параметры оборудования в буфер обмена (например, для использования на другом интервале).

Вставить параметры оборудования из буфера обмена —Вставить параметры оборудования из буфера обмена

Импорт из файла RAF—Импорт параметров оборудования из файла *.RAF. Этот формат представления данных радиооборудования предложен разработчиками известной программы Pathloss и в настоящий момент поддерживается многими производителями. Де-факто он стал отраслевым стандартом представления параметров оборудования РРЛ. На нашем сайте можно скачать файлы параметров для оборудования многих производителей;

Экспорт в файл RAF— Экспорт параметров оборудования в файл *.RAF;

Сохранить текущие параметры оборудования в качестве шаблона—Сохранить текущие параметры оборудования в качестве шаблона, при этом вновь создаваемые интервалы будут иметь данные параметры оборудования.

 

Ниже приведено описание полного набора исходных данных, который может потребоваться для ввода. Необходимость ввода тех или иных исходных данных определяется программой автоматически, исходя из конфигурации оборудования и требованиями к расчету.

При использовании режима адаптивной модуляции, значения мощности передатчика, порогового уровня приемника и параметров сигнатуры для каждого типа модуляции указываются в таблице, которая появляется при нажатии кнопки в строке “Параметры АДМ”, если адаптивная модуляция не используется, то значения мощности передатчика, порогового уровня приемника и параметров сигнатуры для одного уровня модуляции указываются ниже в основной таблице.

Ввод параметров осуществляется для каждого из сайтов интервала – сайта А и сайта B, при этом ряд общих параметров (например, частота) автоматически применяется для ответного сайта.

 

Радио оборудование

Тип оборудования.                                     Текстовое поле, только для информации в отчете.

Частота, МГц                                              Средняя частота диапазона радиорелейного интервала, МГц. Данное значение                                                                                          автоматически копируется на ответный сайт.

Разнесенный прием                                  Конфигурация разнесенного приема (None – нет разнесенного приема, Space Diversity (SD)                                                                      – пространственно-разнесенный прием (ПРП), Frequency Diversity (FD) – частотно –                                                                                    разнесенный прием (ЧРП), Comb -4 RX – Комбинированный разнос с 4-мя приемниками

Частотный разнос, МГц                            Частотный разнос между стволами при ЧРП, МГц. Требуется только для частотного и                                                                                  комбинированного разнесения.

Поляризация                                              Вид поляризации (Vertical - вертикальная, Horizontal – Горизонтальная, Cochannel –                                                                                    конфигурация). Выбранное значение автоматически копируется на ответный сайт

02. Антенны и фидеры

Основная антенная и фидер

Тип антенны                                               Тип антенны. Текстовое поле, только для информации в отчете.

Высота антенны, м                                    Высота антенны над уровнем моря, м. Высоту антенны также можно изменить                                                                                            непосредственно на изображении продольного профиля в поле ввода рядом с иконкой                                                                              антенны.

Усиление антенны, дБи                            Коэффициент усиления антенны, дБи

Ширина ДН антенны в вертикальной

плоскости, градусы                                    Ширина диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости по уровню 3 Дб,                                                                          градусы. Используется для анализа отражений. Значение по умолчанию 3 градуса.

Длина фидера, м                                       Длина фидера, м. Значение по умолчанию 0 м.

Удельное ослабление в фидере, дБ/м     Удельное ослабление в фидере на заданной частоте, Значение по умолчанию 0 дБ/м.

Дополнительные потери, дБ                     Дополнительные потери в антенном тракте, дБ. Значение по умолчанию 0 дБ.

Дополнительная антенна и фидер

Тип антенны                                               Тип антенны. Текстовое поле, только для информации в отчете.

Высота антенны, м                                    Высота антенны над уровнем моря, м.

                                                                    Высоту антенны также можно изменить непосредственно на изображении продольного                                                                              профиля в поле ввода рядом с иконкой антенны.

Усиление антенны, дБи                             Коэффициент усиления антенны, дБи

Ширина ДН антенны в вертикальной

плоскости, градусы                                    Ширина диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости по уровню 3 Дб,                                                                          градусы. Используется для анализа отражений. Значение по умолчанию 3 градуса.

Длина фидера, м                                       Длина фидера, м. Значение по умолчанию 0 м.

Удельное ослабление в фидере, дБ/м    Удельное ослабление в фидере на заданной частоте, Значение по умолчанию 0 дБ/м.

Дополнительные потери, дБ                     Дополнительные потери в антенном тракте, дБ. Значение по умолчанию 0 дБ.

 

03. Co-channel

Коэффициент улучшения за счет

поляризации (XPIF), дБ                             Коэффициент улучшения за счет устройства XPIF, дБ. Значение по умолчанию 18 дБ.

Отношение несущей к помехе Co/I, дБ    Отношение несущей к помехе Co/I, на приеме при использовании co-channel, дБ. Значение                                                                      по умолчанию 20дБ.

Ослабление (XPD), dB                              Ослабление антенны за счет кросс-поляризации (XPD), дБ. Значение по умолчанию 30 дБ.

04. Параметры радиооборудования

 

Использование адаптивной модуляции

YES or NO (ДА или НЕТ).                          Выбранное значение автоматически копируется в ответный сайт. Если выбрана адаптивная                                                                      модуляция (YES), то необходимо задать значения мощности передатчика, порогового                                                                                уровня приемника и параметров сигнатуры для каждого типа модуляции в таблице, которая                                                                      появляется при нажатии кнопки в строке “Параметры АДМ”.

Расчет селективной составляющей

неустойчивости

YES or NO (ДА или НЕТ).                          Выбранное значение автоматически копируется в ответный сайт. Расчет селективной                                                                                составляющей неустойчивости обычно необходим для сигнала с шириной полосы более 10 МГц.

 

Без адаптивной модуляции

 

Модуляция

Тип модуляции.                                          Выбранное значение автоматически копируется в ответный сайт. Для расчета по методике                                                                        НИИР могут использоваться только следующие типы модуляции 2-SK, 3FSK, BPSK, QPSK,                                                                      8PSK, 16 AM, 32QAM, 64QAM, 128QAM, 256QAM, 512QAM, 1024QAM, 2048QAM, 409 QAM,                                                                        16ТСМ, 32ТСМ, 128ТСМ, 512ТСМ, 2ОФМ, 4ОФМ, 8ОФМ.

Скорость, Мбит/с                                       Скорость в радиоканале, Мбит/с. Выбранное значение автоматически копируется в ответный сайт.

Мощность передатчика, дБм                    Мощность передатчика, дБм

Пороговый уровень приемника, дБм       Пороговый уровень приемника, дБм. Пороговый уровень приемника должен                                                                                                соответствовать коэффициенту ошибок BER=10-3, 10-6 или значению BER для SES,                                                                                  которое находится между 10-3 и 10-6. Запас на замирания рассчитывается на основании                                                                          этой величины.

Задержка сигнатуры, нс                            Задержка сигнатуры, нс. Параметр оборудования, используемый для расчета селективной                                                                         составляющей неустойчивости. Значение по умолчанию 6.3 нс. Выбранное значение                                                                                автоматически копируется в ответный сайт.

Ширина сигнатуры, МГц                            Ширина сигнатуры, МГц. Параметр оборудования, используемый для расчета селективной                                                                        составляющей неустойчивости. Выбранное значение автоматически копируется в ответный                                                                      сайт.

Глубина сигнатуры для минимальной

фазы, дБ                                                    Глубина сигнатуры для минимальной фазы, дБ. Параметр оборудования, используемый                                                                            для расчета селективной составляющей неустойчивости. Выбранное значение                                                                                            автоматически копируется в ответный сайт.

Глубина сигнатуры для неминимальной

фазы, дБ                                                     Глубина сигнатуры для неминимальной фазы, дБ. Параметр оборудования, используемый                                                                      для расчета селективной составляющей неустойчивости. Выбранное значение                                                                                            автоматически копируется в ответный сайт.

Рисунок 8. Параметры радиооборудования при использовании адаптивной модуляции

Нормируемые показатели

Во вкладке Нормируемые показатели пользователю необходимо указать, показатели, которые будут рассчитываться и сравниваться с соответствующими нормами для радиорелейного интервала.

 

Суммарная годовая доступность

Для интервалов РРЛ и радиодоступа, которые часто используются в качестве линий технологической связи принято рассчитывать значение “годовой доступности” интервала (annual availability).  При проектировании линий радиодоступа обычно стремятся к тому, чтобы указанный параметр был больше чем 99,95% суммарно для двух направлений (см., например, FCC  §101.141 Microwave modulation).

Для того, чтобы в качестве результата расчета фигурировала годовая недоступность интервала, во вкладке Нормируемые показатели следует выбрать параметр Суммарная годовая доступность.

Нормы на показатели качества и готовности в соответствии с “Методикой НИИР”

В “Методике расчета трасс цифровых РРЛ прямой видимости. НИИР, Москва, 1998г.”, которая в 1998г. была обсуждена и одобрена на секции научно- технического совета Госкомсвязи России и рекомендована для использования всеми проектными организациями Российской Федерации, для радиорелейных линий, относящихся к различным участкам взаимоувязанной сети связи РФ (ВСС РФ), и имеющих различную протяженность, нормируются два показателя:

SESR (Severely Errored Second Ratio - коэффициент секунд со значительным количеством ошибок) - отношение количества секунд со значительным количеством ошибок к общему количеству секунд в период готовности тракта за время интервала измерений.

Кнг (коэффициент неготовности) - отношение времени, в течение которого тракт находится в состоянии неготовности, к общему времени наблюдения.

 

В программе DRRL 7.0 расчет нормируемых значений, то есть тех значений SESR и Кнг, которые не должны превышаться на рассматриваемом интервале, в соответствии с Методикой НИИР, выполняется автоматически в зависимости из типа участка ВСС РФ, а также длины всей линии (если линия состоит из нескольких интервалов). Для определения нормируемых показателей в соответствии с “Методикой НИИР” во вкладке Нормируемые показатели следует выбрать Использовать нормы на показатели качества и готовности в соответствии с “Методикой НИИР”, затем указать тип участка ВСС, к которому принадлежит проектируемый интервал, а также указать длину всей линии (если линия состоит из нескольких интервалов). Вычисленные на основе введенных данных нормируемые значения будут отображены в результатах расчета.

Для выполнения расчета нажмите на кнопку Отчет, после чего можно выбрать требуемый тип отчета – Краткий отчет или Полный отчет.

 

В кратком отчете отображаются только результаты расчета, в полном отчете отображаются исходные данные, ряд промежуточных величин, подробные результаты расчета, а также профиль интервала и схема трассы.

 

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

Рисунок 9. Отчет для интервала с адаптивной модуляцией

Определение минимальных высот подвеса антенн

 

Программа позволяет подобрать высоту основных и дополнительных антенн (при пространственно-разнесенном приеме) при помощи различных методик.

Для того, чтобы определить минимально необходимую высоту антенны, необходимо кликнуть мышкой на значок рядом с ней, после чего откроется панель расчета высоты антенны. Высота ответной антенны при расчете фиксируется на текущем значении.

 

Общая процедура определения минимально необходимых высот антенн на интервале – проверка соблюдения необходимого просвета части первой зоны Френеля для различных ожидаемых значений коэффициента отношения эквивалентного радиуса Земли к реальному (k-factor) на интервале. При этом в различных методиках разные требования к величине просвета и к определению k- factor.

Определение высот в соответствии с рекомендацией ITU-R P.530-17

 

По методике, изложенной в рекомендации ITU-R P.530-17, величина необходимого просвета определяется автоматически в зависимости от типа климата и характера препятствий на интервале. В качестве k-factor используется два значения – медианное и минимально ожидаемое. Минимальная высота антенны вычисляются для условия соблюдения необходимых просветов для двух значений k-factor.

 

Пользователю необходимо выбрать указать тип климата, тип препятствия и критерий, по которому будет выполняться расчет – стандартный или менее консервативный, после чего программа автоматически определит два набора параметров k-factor и просветов.

Рисунок 10. Расчет высоты основной антенны по ITU-R P.530-17

Тип климата                                                     Умеренный климат

                                                                          Тропический климат

Тип препятствия                                              Препятствие простирается вдоль части трассы

                                                                          Единичное изолированное препятствие

Критерий                                                          Стандартный критерий.

                                                                          Менее консервативный критерий. Менее консервативный может применяться для частот                                                                              ниже 2ГГц (часть 1-ой зоны Френеля на 30% меньше).

Standard k-factor                                              Медианное значение К-фактора (отношение эквивалентного радиуса Земли к реальному)                                                                            при стандартной атмосфере. Может быть изменено пользователем.

Extreme k-factor                                               Минимально ожидаемое значение К-фактора на интервале, определяется автоматически                                                                              в зависимости от длины интервала, но может быть изменено пользователем.

Часть 1-ой зоны Френеля                               Часть первого эллипсоида Френеля, которая должна быть свободна от каких-либо                                                                                        препятствий для  соответствующего значения k-фактора. Данное значение автоматически                                                                            определяется в зависимости от типа климата, типа препятствий и выбранного критерия,                                                                              но может быть изменено пользователем.

 

После определения необходимых значений k-factor и просветов, нажмите “Расчет высоты антенны” и расчетное значение высоты появится в поле справа, при этом на экране появится изображение продольного профиля, раскрашенного в цвет соответствующего набора параметров (k-factor и часть 1-й зоны Френеля). Цвет, которым отображается расчетное значение высоты на продольном профиле соответствует цвету набора параметров, оказавшихся определяющим для расчета высоты (в данном случае – набор параметров, обозначенный синим цветом: К-фактор = 0.76 и часть 1-й зоны Френеля=0.3) Нажмите ОК, чтобы заменить высоту антенны полученным расчетным значением, или Cancel, чтобы игнорировать результат расчета.

Рисунок 11. Изображение продольного профиля при расчете высот антенн

Минимально необходимые высоты антенн вычисляются с учетом препятствий (застройки и леса), присутствующих на профиле.

При пространственно-разнесенном приеме минимальные высоты дополнительных антенн определяются без учета минимально-ожидаемого значения К-фактора.

 

Определение высот по методике НИИР

 

Для основной антенны

Минимальный просвет должен соответствовать полю свободного пространства, равному 58% первой зоны Френеля при g=g(20%), где g(20%) – эффективный градиент диэлектрической проницаемости воздуха, не превышаемый в 20% времени наихудшего месяца.

g(20%)=gСР + s,

где s - стандартное отклонение эффективного градиента диэлектрической проницаемости воздуха.

В тех районах, где распределения g аппроксимированы двумя нормальными законами расчет значений g(20%) следует производить по параметрам gср и s для области субрефракции.

Для климатических районов России величина g(20%) близка к нулю, а следовательно k-factor » 1.

Соответственно, для расчета высоты основной антенны по методике НИИР следует ввести одинаковые значения в поля Standard k-factor и Extreme k-factor = 1 и часть первой зоны Френеля=0.58, как показано на рисунке ниже. После выбора необходимых параметров нажмите “Расчет высоты антенны” и расчетное значение высоты появится в поле справа. Нажмите ОК, чтобы заменить высоту антенны полученным расчетным значением, или Cancel, чтобы игнорировать результат расчета.

Рисунок 12. Расчет высоты основной антенны

Для дополнительной антенны

Минимальный просвет должен соответствовать полю свободного пространства Hо равному 58% первой зоны Френеля при средней рефракции g=gСР. Соответственно, для расчета высоты дополнительной антенны по методике НИИР следует ввести k-factor = 1.33 и часть первой зоны Френеля=0.58, как показано на рисунке ниже. После выбора необходимых параметров нажмите “Расчет высоты антенны” и расчетное значение высоты появится в поле справа. Нажмите ОК, чтобы заменить высоту антенны полученным расчетным значением, или Cancel, чтобы игнорировать результат расчета.

Рисунок 13. Расчет высоты дополнительной антенны

Анализ отражений

 

Анализ отражений позволяет пользователю определить возможные точки зеркального отражения на интервале и оценить эффективность применения различных методов их уменьшения.

Чтобы открыть панель Анализ отражений для текущего интервала нажмите на соответствующую кнопку в правой части главной панели. Обратите внимание, что при этом левая часть основной панели блокируется, и чтобы переключиться на другой интервал следует нажать на кнопку Ввод исходных данных.

k-factor                                                              K-фактор, при котором выполняется поиск точек отражения. Рекомендуется определять                                                                              точки отражения при больших значениях K-фактора, например, при K-фактор = 10.

Поляризация                                                   Vertical - Вертикальная Horizontal - Горизонтальная Для уменьшения влияния отражений                                                                              рекомендуется использовать вертикальную поляризацию

Тип отражающей поверхности                       Sea water - море

                                                                          Fresh water – пресный водоем

                                                                          Wet ground – влажная поверхность (например, болотистая местность)

                                                                          Very dry ground – сухая поверхность

                                                                          Ice - лед

                                                                          Каждый тип поверхности имеет свою относительную диэлектрическую постоянную и                                                                                    электрическую проводимость.

Относительная диэлектрическая

постоянная                                                      Относительная диэлектрическая постоянная, безразмерная величина, автоматически                                                                                  определяемая по указанному выше типу поверхности. Может меняться пользователем.

Электрическая проводимость                        Электрическая проводимость [ohm‐1 m‐1]. Автоматически определяется по указанному                                                                              выше типу поверхности. Может меняться пользователем.

Учитывать экранирование лучей

препятствиями                                                 Учет экранирования препятствиями (имеется в виду лес и застройка) падающих и                                                                                        отраженных лучей.

 

На профиле интервала будут показаны все возможные точки отражения для конфигураций без разнесенного приема (тракт основная –основная антенна) и с пространственно - разнесенным приемом (тракты основная – дополнительная и дополнительная – основная антенны). В соответствующих таблицах будет указаны расстояния до точек отражения и просвет в каждой из них). В нижней части окна показывается график зависимости мощности на приеме от К-фактора для выбранной точки отражения. Если точек отражения для одного тракта несколько, то та точка, для которой будет построен график выбирается при помощи клика мыши в таблице.

В дополнение к графику зависимости мощности на приеме от К-фактора можно также отобразить график зависимости задержки отраженного сигнала от К-фактора. На этом графике отображается относительная задержка сигнала в наносекундах между прямым и отраженным сигналом для каждого из трактов. Задержка отраженного сигнала, превышающая 10-20 наносекунд, может привести к ухудшению качественных показателей в системах с высокой пропускной способностью.

Если на интервале нет точки поверхностного отражения, то такой интервал называется “пересеченным”, в противном случае он – “слабопересеченный” и, согласно методики НИИР, данный интервал классифицируется как интервал с отражением и расчет качественных показателей в дальнейшем производится с учетом этой классификации.

Рисунок 14. Анализ отражений

Уменьшение влияния зеркального отражения для интервалов без пространственно- разнесенного приема

 Для систем без пространственно-разнесенного приема при помощи программы DRRL можно оценить следующие методы уменьшения влияния зеркального отражения на интервале:

  • Увеличение наклона траектории основного тракта;

  • Экранирование точки отражения;

  • Перемещение точки отражения на менее отражающую поверхность;

  • Уменьшение просвета в критической точке на профиле интервала;

  • Выбор вертикальной поляризации.

 

В большинстве случаев эти методы (за исключением последнего) сводятся к выбору высоты антенны справа или слева.

Уменьшение влияния зеркального отражения для интервалов с пространственно- разнесенным приемом

 

Наиболее результативным способом устранения эффекта зеркального отражения является применение на интервале пространственно-разнесенного приема. DRRL позволяет определить оптимальный вертикальный разнос основной и дополнительной приемных антенн, при котором выполняется условие – когда уровень на одной из антенн находится в минимуме, то на другой - в максимуме и наоборот.

В правой части окна отображается ряд рекомендуемых высот дополнительных антенн, определенных, исходя из выше озвученного условия – то есть при уровне мощности на основной и дополнительной антеннах в противоположных значениях (в максимуме и минимуме) во всем диапазоне изменения К-фактора.

Для оценки влияния пространственно-разнесенного приема на уменьшения зеркального отражения выполните следующие шаги:

  1. Выберите конфигурацию SD (ПРП) для сайтов А и В

  2. При помощи мыши укажите точку отражения для каждого из трактов

  3. Выберите одну из оптимальных высот дополнительных антенн из предлагаемого ряда для каждой из сторон.​

 

На графике отобразится относительный уровень мощности на приеме для каждого из трактов, при этом графики для основного и дополнительного трактов будут находится в противофазе. Изменяя высоты антенн, можно наблюдать сдвиг графиков мощности друг относительно друга.

 

Если вертикальный разнос между антеннами при пространственно-разнесенном приеме меньше чем 200 длинн волн, то появится соответствующее предупреждение. При разносе меньше чем 200 длинн волн эффективность пространственно-разнесенного приема с точки зрения уменьшения эффекта многолучевого распространения радиоволн начинает снижаться (имеется в виду не только зеркальное отражение от земной поверхности, но и отражения от различных слоев атмосферы).

 

Анализ дифракции

 

Анализ дифракции позволяет пользователю оценить возможные дифракционный потери на интервале. Строго говоря, дифракционные потери на интервале следует избегать, особенно в высокочастотных диапазонах - там, где точность построения профиля интервала сравнима с величиной первой зоны Френеля.

Однако в сравнительно низкочастотных диапазонах (до 2-4ГГц), иногда бывает сложно выполнить условия прямой видимости согласно Рек. ITU-R P.530-17, в связи с этим приходится мириться с частичным закрытием первой зоны Френеля на интервале. Однако возникающие при этом дифракционные потери следует корректно оценить и учесть в результате расчета качественных показателей.

 

Чтобы открыть окно анализа дифракции, щелкните соответствующую кнопку на главной панели, левая часть панели станет не активна.

DRRL 7.0 использует следующие дифракционные методы в соответствии с Рек. ITU-R P.526-13 “Распространение радиоволн за счет дифракции”:

  • Метод одиночного изолированного препятствия;

  • Метод изолированных цилиндров.

 

Используемый метод определяется программой автоматически исходя из характера профиля рассматриваемого интервала.

Дифракционные потери вычисляются для тракта основная-основная антенна. При необходимости оценить дифракционные потери для других трактов (основная – дополнительная, дополнительная-основная) следует указать соответствующие высоты антенн.

Дифракционные потери определяются на основе параметров, указанных в окне Дифракционный анализ, все эти параметры сохраняются в файле проекта для каждого интервала. При расчете качественных показателей по методике ITU-R P.530-17 дифракционные потери рассчитываются автоматически и добавляются к остальным потерям на интервале.

Рисунок 15. Анализ дифракционных потерь на интервале

Параметры отображения

 

Луч РРЛ                                                           Показать линию луча между антеннами.

“Натянутая веревка”                                       Показать линию “натянутой веревки”.

Препятствия                                                    Показать номера препятствий. Номера препятствий показываются на желтом фоне.

Радиусы цилиндров                                        Показать аппроксимирующие радиусы препятствий

Препятствия на субтрассах                           Показать номера препятствий на субтрассах. Номера препятствий на субтрассах                                                                                          показываются на синем фоне.

60%F1 для субтрасс                                       Показать 60 % первой зоны Френеля для субтрасс.

Проекции лучей, пересекающихся

над препятствиями                                         Показать проекции лучей, пересекающихся над препятствиями.

Базовые линии                                                Показать базовые линии

60%F1 для базовых линий                             Показать 60%F1 для базовых линий

 

Параметры дифракционного анализа

 

k-factor                                                              k-factor для дифракционного анализа

Учитывать лес и застройку                            Учитывать лес и застройку в качестве препятствий на интервале

Минимальное расстояние между

точками касания для одного препятствия     Параметр, который можно устанавливать в пределах 250м – 10 км для более точной                                                                                    аппроксимации препятствий

Для справки: значение К-фактора,

превышающего приблизительно 99.9%

для наихудшего месяца (умеренный

климат) составляет ___                                  Значение К-фактора, превышающего приблизительно 99.9% для наихудшего месяца для                                                                            рассматриваемого интервала в соответствии с графиком на рис. 2 Рек. ITU-R P.530-17

 

Дифракционное ослабление в соответствии с Рек. ITU-R P.526-13

 

Препятствие №                                               Номер препятствия

Препятствие на субтрассе №                        Номер препятствия на субтрассе

Корректирующий коэффициент Cn               Корректирующий коэффициент Cn в соответствии с Рек. ITU-R P.526-13

Расстояние (км)                                               Расстояние до препятствия (км)

Просвет (м)                                                      Просвет на препятствии (м)

v                                                                        Безразмерный параметр в соответствии с Рек. ITU-R P.526-13

Радиус (км)                                                      Аппроксимирующий радиус препятствия, км

Ослабление (дБ)                                             Дифракционное ослабление на препятствии (дБ)

Всего (дБ)                                                        Суммарные потери (дБ)

Рисунок 16. Анализ дифракционных потерь на интервале (с учетом леса и застройки)

Планирование сетей радиодоступа (point-to-multipoint)

 

Во вкладке Point-to-multipoint для пользователя доступны:

  1. Оценочный расчет зон радиопокрытия для базовых станций (БС);

  2. Детальный расчет качественных показателей для каждого из интервалов БС – Абонентская станция (АС)

 

Для оценочного расчета зон радиопокрытия достаточно указать местоположение, параметры базовой станции (станций) и параметры “типовой” абонентской станции. Для выполнения детального расчета качественных показателей (см. раздел Расчет качественных показателей для сетей радиодоступа) необходимо указать месторасположение каждой из абонентских станций, указать к какой базовой станции она относится, а также ввести все необходимые параметры каждой из абонентских станций.

 

Базовые станции

 

Чтобы создать базовую станцию необходимо во вкладке Point-to-Multipoint в соответствующих полях ввести ее наименование и указать (при помощи правой кнопки мыши) сайт, где будет расположена базовая станция. На одном сайте может быть размещено несколько базовых станций (несколько секторов). После привязки к сайту на карте появится изображения сектора базовой станции, причем направление сектора будет соответствовать направлению антенны БС, а ширина сектора – ширине диаграммы направленности антенны. В качестве параметров оборудования первоначально будут указаны параметры шаблона БС, который при необходимости можно будет изменить.

Выбор нужной базовой станции выполняется при помощи клика мыши на соответствующей строке в таблице с перечнем базовых станций, при этом выбранная базовая станция появится в центре базовой карты, а параметры выбранной базовой станции - внизу на вкладке Базовая станция.

При помощи кнопок  и  можно передвигать базовые станции вверх и вниз по таблице. Чтобы удалить базовую станцию, необходимо нажать на кнопку  .

Рисунок 17. Параметры базовой станции

Панель инструментов:

Скопировать параметры оборудования из Базовой/ Абонентской станции—Скопировать все параметры из Базовой/Абонентской станции

Копировать параметры оборудования в буфер обмена —Скопировать параметры оборудования в буфер обмена (например, для использования на другом интервале).

Вставить параметры оборудования из буфера обмена —Вставить параметры оборудования из буфера обмена.

Загрузить параметры оборудования из файла—загрузить параметры оборудования из файла формата *.ptmp. Файлы данных для оборудования PtMP имеют собственный формат, на нашем сайте можно скачать файлы для различного оборудования PtMP известных производителей.

Сохранить параметры оборудования в файл—сохранить параметры оборудования в файл формата *.ptmp

Сохранить текущие параметры оборудования в качестве шаблона—Сохранить текущие параметры оборудования в качестве шаблона, при этом вновь создаваемые базовые и абонентские станции будут иметь эти параметры.

 

Ниже приведено описание полного набора исходных данных, который может потребоваться для ввода. Необходимость ввода тех или иных исходных данных определяется программой автоматически, исходя из конфигурации оборудования и требованиями к расчету.

 

Радио оборудование                                       Тип оборудования. Текстовое поле, только для информации в отчете.

Частота, МГц                                                   Частота передатчика БС, МГц

02. Антенна и фидер

Тип антенны и ДН                                            Тип антенны. Текстовое поле, только для информации в отчете.  Чтобы загрузить файл                                                                             диаграммы направленности антенны, кликните на кнопку справа от типа антенны и                                                                                        выберите файл в формате *.msi или *.nsma

Высота антенны, м                                          Высота антенны над уровнем земли, м.

                                                                          Высоту антенны также можно изменить непосредственно на изображении продольного                                                                                профиля в поле ввода рядом с иконкой антенны.

Азимут антенны, град                                     Азимут антенны, градусы

Усиление антенны, дБи                                  Коэффициент усиления антенны, дБи

Ослабление в АФТ, dB                                    Ослабление в антенно-фидерном тракте, дБ

 

03. Параметры радиооборудования

Адаптивная модуляция

YES or NO (ДА или НЕТ).                               Выбранное значение автоматически копируется в ответный сайт. Если выбрана                                                                                            адаптивная модуляция (YES), то необходимо задать значения мощности передатчика,                                                                                порогового уровня приемника для каждого типа модуляции в таблице, которая                                                                                              появляется при нажатии кнопки в строке “Параметры АДМ”.

 

Без адаптивной модуляции

Модуляция                                                       Тип модуляции. Выбранное значение автоматически копируется в ответный сайт. Для                                                                                  расчета по методике НИИР могут использоваться только следующие типы модуляции 2-                                                                              SK, 3FSK, BPSK, QPSK, 8PSK, 16 AM, 32QAM, 64QAM, 128QAM, 256QAM, 512QAM,                                                                                     1024QAM, 2048QAM, 409 QAM, 16ТСМ, 32ТСМ, 128ТСМ, 512ТСМ, 2ОФМ, 4ОФМ, 8ОФМ.

Скорость, Мбит/c                                             Скорость в радиоканале, Мбит/с.

Мощность передатчика, дБм                         Мощность передатчика, дБм

Пороговый уровень приемника, дБм             Пороговый уровень приемника, дБм. Пороговый уровень приемника должен                                                                                                  соответствовать коэффициенту ошибок BER=10-3, 10-6 или значению BER для SES,                                                                                    которое находится между 10-3 и 10-6. Запас на замирания рассчитывается на основании                                                                           этой величины.

 

При использовании адаптивной модуляции значения мощности передатчика, порогового уровня приемника для каждого типа модуляции указываются в таблице, которая появляется при нажатии кнопки в строке “Параметры АДМ”.

Рисунок 18. Параметры базовой станции с адаптивной модуляцией

В этой таблице присутствуют все распространенные виды модуляции и кодирования для современного оборудования радиодоступа. Если какой-то вид модуляции не используется в оборудовании, то соответствующую строку можно просто не заполнять. При помощи флажка Active можно включать в расчет или исключать из расчета разные типы модуляции, параметры оборудования для которых определены.

Абонентские станции

Чтобы создать абонентскую станцию, укажите в верхней таблице базовую станцию, к которой будет относится данная абонентская станция. Затем укажите сайт, на котором будет размещена создаваемая абонентская станция, щелкнув правой кнопкой мыши соответствующий элемент в раскрывающемся списке.

Рисунок 19. Параметры абонентской станции

Параметры оборудования для абонентской станции указываются во вкладке Абонентская станция. Набор параметров оборудования для абонентских станций практически такой же, как и для базовых станций. Для абонентских станций нет необходимости ввода следующих параметров – частоты (совпадает с частотой БС), диаграммы направленности антенны (антенна АС всегда направлена строго в направлении БС, к которой она относится).

Рисунок 20. Параметры абонентской станции с адаптивной модуляцией

Копировать выбранные пороговые уровни на приеме в параметры расчета радиопокрытия – при нажатии этой кнопки информация о пороговых значениях на приеме из таблицы копируется для выбранных режимов модуляции в меню Параметры расчета радиопокрытия для отображения на зонах радиопокрытия.

 

Расчет радиопокрытия

Расчет радиопокрытия позволяет приближенно определить области, в которых могут быть размещены абонентские станции и примерно оценить достижимую скорость передачи при размещении АС в этих областях.  Для того, чтобы убедится в правильности принятия решения о размещении абонентской станции в конкретном месте, а также определить точную высоту и тип антенны абонентской станции для требуемой скорости передачи, необходимо выполнить детальный расчет интервала (см. Радел Расчет качественных показателей для сетей радиодоступа).

Расчет радиопокрытия производится для следующих условий:

  1. В качестве параметров базовых станций учитываются параметры, введенные для каждой из базовых станций.

  2. В качестве параметров абонентской станции при расчетах используется параметры “Типовой АС”, параметры которой указываются в меню Параметры расчета радиопокрытия.

  3. При расчете не учитываются потери мощности сигнала, вносимые зданиями и лесом.

 

Перед тем, как выполнить расчет зон радиопокрытия, следует указать параметры базовых станций, для которых будет производится расчет, и установить статус этих станций как Активный. Информацию о настройке параметров базовых станций см. В разделе «Базовые станции».

Настройка параметров расчета радиопокрытия осуществляется в меню Параметры расчета радиопокрытия.

Рисунок 21. Параметры для расчета “Мощность на входе приемника АС”

Параметры расчета радиопокрытия

Тип расчета                                                      - Мощность на входе приемника АС

                                                                          - Strongest (most likely) Server

                                                                          - C/(I+N) на входе приемника АС

Параметры БС

Мощность передатчика, дБм                          Использовать одно указанное значение мощности для всех базовых станций

Использовать мощность, заданную для БС  В расчетах будет использоваться мощность, заданная для каждой из БС отдельно во                                                                                  вкладке Базовая станция. Если на базовой станции используется адаптивная модуляция,                                                                            то будет выбрана максимальная мощность из таблицы Параметры оборудования                                                                                          базовой станции.

Радиус расчета, км                                          Максимальный радиус расчета в направлении от БС, км

 

Параметры типовой АС

 

Высота антенны, м                                         Высота антенны над уровнем земли, м.

Усиление антенны, дБи                                  Коэффициент усиления антенны, дБи

Потери в фидере, дБ                                      Потери в фидере, дБ

 

Дополнительный запас, дБ                            Дополнительный запас, который следует учесть при расчете, дБ. При помощи этого                                                                                      параметра можно, например, учесть дополнительные потери.

Прозрачность цвета (0-250)                           Прозрачность цвета для уровней сигнала в условных единицах (0-максимальная                                                                                          прозрачность, 255 – нет прозрачности)

Низкое разрешение                                        Расчет с низким разрешением (меньше время вычисления)

Высокое разрешение                                      Расчет с высоким разрешением (больше время вычисления)

 

 

Мощность на входе приемника АС

Отображение цветом на базовой карте областей, где на приемнике абонентской станции присутствует соответствующий диапазон уровня мощности сигнала.

 

Количество уровней                                        Количество уровней принимаемой мощности сигнала (от 1 до 8)

Цвет                                                                  Цвет уровня принимаемой мощности сигнала

Уровень, дБ                                                      Уровень принимаемой мощности, дБ

Описание                                                         Текстовое поле как описание для каждого из уровней сигнала, например, 256-QAM 5/6                                                                                400 Mbit/s

 

 

 

Чтобы выполнить расчет радиопокрытия, нажмите кнопку Расчет зон радиопокрытия.

Рисунок 22. Расчет “Мощность на входе приемника АС”

Strongest (Most likely) Server          

При данном типе расчета на базовой карте отображаются области, в которых мощность на приеме от соответствующего передатчика больше, чем от передатчиков других БС.

Рисунок 23. Параметры расчета радиопокрытия для Strongest Server

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

Применить автоматическое назначение

цветов                                                              Назначение цветов базовым станциям выполняется автоматически из стандартного                                                                                     набора

Использовать цвета из таблицы                    Назначение цветов для базовых станций выполнится в соответствии с таблицей частот

Заполнить таблицу частотами БС                 При нажатии на эту кнопку произойдет заполнение таблицы значениями частот,                                                                                            указанных в параметрах базовых станций

Рисунок 24. Расчет Strongest (Most likely) Server

C/(I+N) на входе приемника абонентской станции

 

Необходимое значение соотношения C/(I+N), или сигнал/(помеха+шум) на входе приемника, является одной из важных величин, определяющих качество частотно-территориального планирования сети.

где C – мощность полезного сигнала (в нашем случае – самого мощного сигнала в рассматриваемой точке), Ik- мощность каждого из мешающих сигналов (на совмещенном канале или соседнем канале с учетом ослабления соседнего канала), K- общее количество мешающих передатчиков, NR – мощность шума приемника.

В программе принимаются следующие допущения:

  • Каналы определяются как совмещенные, если их центральные частоты строго совпадают.

  • Каналы определяются как соседние, если разница между центральными частотами каналов равна ширине полосы канала.

  • Форма спектральной плотности мощности передатчиков и АЧХ фильтров приемников строго прямоугольная.

 

Мощность шума приемника определяется коэффициентом шума приемника и эквивалентной шумовой полосой.

Алгоритм вычисления C/(I+N). на входе приемника абонентской станции в программе заключается в определении максимального сигнала в конкретной точке, этот сигнал принимается как полезный и мощность сигналов от остальных базовых станций, работающих на совмещенном или соседнем канале вычисляется с учетом антенны абонентской станции, направленной на базовую станцию с полезным сигналом. Мощность соседнего канала определяется с учетом ослабления по соседнему каналу. Затем определяется мощность шумов приемника и вычисляется окончательное соотношение C/(I+N).

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

Рисунок 24. Расчет Strongest (Most likely) Server

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

Выбрать MSI или NSMA                                 Выбрать и загрузить файл диаграммы направленности антенны абонентской станции в                                                                               формате MSI или NSMA

Учет помех по соседнему каналу                  Если этот чек-бокс активен, то при расчете будет выполняться учет помех по соседнему                                                                             каналу

Ослабление соседнего канала, дБ               Ослабление соседнего канала, дБ

Ширина полосы, МГц                                     Ширина полосы канала, МГц

Учет уровня шума приемника                       Если этот чек-бокс активен, то при расчете будет выполняться учет собственных шумов                                                                               приемника

Коэффициент шума приемника, дБ             Коэффициент шума приемника, дБ

Эквивалентная шумовая полоса, МГц         Эквивалентная шумовая полоса, МГц

Рисунок 24. Расчет Strongest (Most likely) Server

Сохранение радиопокрытия в виде веб-страницы

 

Программа позволяет сохранить радиопокрытие в виде интерактивной веб-страницы. Для того, чтобы сохранить карту с текущим радиопокрытием нажмите на кнопку “Сохранить радиопокрытие как веб-страницу”, после чего программа предложит пользователю выбрать папку, в которую сохранять результат, и затем, в указанную папку будет сохранен файл index.html (это скрипт страницы), файл bs.png (значок базовой станции) и папка с пирамидой тайлов зоны радиопокрытия в формате {Z}/{X}/{Y}. Чтобы вывести на экран страницу, откройте в любом интернет-браузере файл index.html. Эту страницу также можно разместить на веб-сервере для просмотра в любом браузере и на любой из операционных систем (Windows, Mac, IOS, Android, Linux).

Рисунок 27. Пример интерактивной веб-страницы

Веб-страница позволяет:

  • Выбирать подложку из 4-х различных базовых карт;

  • 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.

 

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.

 

Расчет качественных показателей для сетей радиодоступа (point-to-multipoint)

Расчет качественных показателей для сетей радиодоступа выполняется практически также, как и для интервалов РРЛ (point-to-point).

 

Для выполнения расчета необходимо:

  1. Создать соответствующие Базовую и Абонентскую станцию;

  2. Во вкладке Point-to-Multipoint создать продольный профиль на нужном интервале между базовой и абонентской станциями. Профиль создается так же, как и для интервалов РРЛ (Point-to-Point), все возможности при работе с профилем для радиодоступа идентичны возможностям, описанным в разделе по работе с профилем для систем точка-точка;

  3. В соответствующих вкладках Базовая станция и Абонентская станция указать параметры оборудования и антенно-фидерного тракта.

  4. Нажать на кнопку Отчет и выбрать требуемый тип отчета – Краткий отчет, Полный отчет или Общий отчет по базовой станции.

 

Возможность выбора типа нормируемых показателей для интервалов во вкладке Point-to-Multipoint исключена – они принимаются в программе как показатели для сетей доступа.

 

Краткий отчет и Полный отчет - такие же отчеты, как и для интервалов точка- точка.

Рисунок 28. Краткий отчет для интервалов радиодоступа

Общий отчет по базовой станции представляет собой перечень всех абонентских станций, подключенных к данной базовой станции с указанием максимально возможного уровня модуляции, и соответственно, максимальной скорости передачи для заданной годовой доступности.

Для интервалов сети радиодоступа доступны те же функции, что и для интервалов РРЛ:

  • Определение минимальных высот подвеса антенн

  • Анализ зеркальных отражений на интервале

  • Анализ дифракции

Рисунок 29. Общий отчет по базовой станции

Настройки

 

Настройки программы

Рисунок 30. Настройки программы

Путь к папке с файлами кэша карт                Путь к папке, где будут храниться скаченные тайлы карт базовой подложки для быстрой                                                                              подкачки их в дальнейшем, что очень ускоряет работу с программой. Кроме того,                                                                                          скаченные вами 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 высот и леса                                      Путь к папке, где хранятся автоматически подгружаемые по мере необходимости данные                                                                           цифровой модели высот и леса. Эта папка создается автоматически при первом запуске,                                                                            путь также прописывается автоматически. Путь к папке можно поменять.

Формат координат                                           Формат географических координат – Градусы минуты секунды, например, N44° 34’ 23.7’’                                                                              W134° 29’ 23,4’’ или Градусы с десятичной долей, например, N44.345678 W134.567893

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

 

Настройки проекта

 

В этом окне указываются некоторые параметры различных алгоритмов расчета качественных показателей.

Рисунок 31. Настройки проекта

Параметры построения и отображения

Шаг точек рельефа и препятствий

вдоль профиля, м                                           Шаг точек рельефа и препятствий вдоль профиля, с которым будет автоматически создан                                                                           профиль. Для цифровой модели местности SRTM-1 пространственное разрешение                                                                                     матрицы для средних широт составляет примерно 30 м. Задавать меньшее значение                                                                                   шага не имеет смысла, поскольку это не повысит точность.

Часть 1-ой зоны Френеля,

отображаемая на профиле, %                      Часть 1-ой зоны Френеля, которая будет отображаться на профиле интервала.

Среднее заначение K-фактора                     Значение К-фактора, которое будет использоваться при отображении профиля интервала.

 

Общие параметры расчета

 

Минимально допустимое значение

запаса на замирания, дБ                               Минимально допустимое значение запаса на замирания, если при расчете запас на                                                                                     замирания окажется меньше этой величины, то расчет будет остановлен с                                                                                                     соответствующим предупреждением.

Метод расчета                                                - НИИР

                                                                         - ГОСТ 53363-2009

                                                                         - ITU

 

Параметры расчета в соответствии с ITU-R P.530-17    Рекомендуется оставить параметры, установленные по умолчанию.

 

Максимальное значение выигрыша

за счет частотного разноса для

неселективных замираний                            Ограничение для выигрыша за счет частотного разноса для неселективных замираний, по                                                                           умолчанию равно 10.

Максимальное значение выигрыша

за счет частотного разноса для

селективных замираний                                Ограничение для выигрыша за счет частотного разноса для селективных замираний, по                                                                               умолчанию равно 25.

Максимальное значение выигрыша

за счет пространственного разноса

для неселективных замираний                     Ограничение для выигрыша за счет пространственного разноса для неселективных                                                                                     замираний, по умолчанию равно 200.

Максимальное значение выигрыша

за счет пространственного разноса

для селективных замираний                         Ограничение для выигрыша за счет пространственного разноса для селективных                                                                                         замираний, по умолчанию равно 100.

Максимальное значение выигрыша

за счет комбинированного разноса

для неселективных замираний                     Ограничение для выигрыша за счет комбинированного разноса для неселективных                                                                                       замираний, по умолчанию равно 2000.

Максимальное значение выигрыша

за счет комбинированного разноса

для селективных замираний                         Ограничение для выигрыша за счет комбинированного разноса для селективных                                                                                          замираний, по умолчанию равно 2500

Общий отчет для показателей качества БС системы Point-to-Multipoint       

 

Минимальное значение доступности

для среднего года, %                                     Значение доступности, при котором вычисляются максимально возможные уровни                                                                                       модуляции и скорости для Общего отчета по базовой станции

Система координат, в которой заданы

координаты сайтов                                         Система координат, в которой заданы координаты сайтов

                                                                         - WGS-84

                                                                         - СК-42

                                                                         - ГСК-2011

 

 

Настройка базовой карты

Вы можете настроить пользовательскую базовую карту подложки, указав URL адрес тайлового сервера в специальном формате.

Рисунок 32. Настройки базовых карт

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Н.Н. Каменский и др. Справочник по радиорелейной связи. Москва, 1981.

2. Recommendation ITU-R (ITU-R)  530-17. Propagation data and prediction methods required for the design of terrestrial line-of-sight system.

3. Recommendation ITU-R (ITU-R)  1093. Effects of multipath propagation on the design and operation of line-of-sight digital radio-relay systems.

4. Ингвар Хенне, Пер Торвальдсен. Проектирование радиорелейных линий прямой видимости. Nera ASA. 1994.

5. Методика расчета аналоговых и цифровых РРЛ прямой видимости. Том 1, НИИР, 1987

6. Методика  расчета  трасс  цифровых   РРЛ   прямой  видимостив  диапазоне  частот   2 - 20  ГГц ",  Москва,  1998 г.

7. W.T. Barnett, "Multipath Propagation at 4, 6 and 11 GHz," Bell System Technical Journal, Vol. 51, No.2, February 1972, pp. 311-361.

8. A. Vigants, "Space-Diversity Engineering," Bell System Technical Journal, Vol. 54, No. 1, January, 1975, pp. 103-142.

9. R.K. Crane, "Prediction of Attenuation by Rain," IEEE Trans. on Comm.,Vol. COM-28, No. 9, September 1980, pp. 1717-1732.

10. W. Rummler, "Characterizing the Effects of Multipath Dispersion on Digital Radios," IEEE Globecom Proceedings, pp. 1727-1732, 1988.

11. R.K. Crane. Electromagnetic Wave Propagation through Rain. New York: John Wiley & Sons. 1996.

ЦЕНТР

ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ 

ТЕХНОЛОГИЙ

630099, Новосибирск,  ул. Орджоникидзе, дом 40, телефон: +7 383 3250025     ctt@ctt-group.ru 

  • Vkontakte Social Icon
  • Facebook Social Icon
  • YouTube Social  Icon

Разработка и создание сайта www.wixprodesign.ru