| 70 | Научно-технические разработки |
предыдущая статья | оглавление | в архив | следующая статья
Расчет зоны покрытия для цифрового эфирного вещания DVB-T/H. Часть 3. Критерии сетевого планирования. Уровни сигналов для DVB-H сети
С.Н. Песков, зам. директора по науке группы компаний «Полюс-С», к.т.н.,
А.Н. Подолянова, директор по маркетингу группы компаний «Полюс-С»
|
Теле-Спутник - 7(153) Июль 2008 г.
|
|
В третьей части статьи рассматриваются основные критерии для планирования DVB-H сети и приводятся уровни сигналов в части минимально допустимой напряженности поля для всех четырех классов приема.
Как известно, прием цифровых сигналов характеризуется очень резким переходом от хорошего (уверенного) приема до полного его отсутствия даже при весьма малых изменениях напряженности поля, значение которого реализует C/N, близкое к предельному значению C/Nтреб. В силу этого необходимо, чтобы минимальный требуемый уровень сигнала был достигнут на высоком проценте размещения. Эти проценты выше (см. [1]) были установлены как 95% для «хорошего» и 70% для «приемлемого» портативного приема. Для аналогичных определений мобильного приема были определены 99 и 90% соответственно для «хорошего» и «приемлемого» приема.
Минимальные медианные плотности потока мощности рассматриваются для:
1) Всех четырех различных условий приема портативного и мобильного приема:
• портативный наружный прием — класс А;
• портативный внутридомовой прием на первом этаже — класс В;
• мобильный прием со встроенной автомобильной антенной — класс С;
• ручной мобильный прием (т.е. терминалы используются в пределах движущегося объекта, например, в автомобиле или в поезде) — класс D. 2) Двух частот, характерных для ДМВ диапазона: 500 МГц и 800 МГц.
3) Пяти значений C/N, лежащих в диапазоне 2-26 dB с шагом в 6 dB.
Результаты для другого системного варианта получаются путем интерполяции между представленными значениями. Обращаем внимание читателей, что все минимальные значения медианных эквивалентных напряженностей поля, представленные в данном разделе, справедливы только для одного единственного передатчика, то есть не учитывают возможный эффект усиления поля, обычно наблюдаемый в SFN-сетях. Такой подход предоставит нам гарантированное Emin как наихудший случай.
Для расчета минимальных медианных значений плотности потока мощности и эквивалентной напряженности поля использованы следующие расчетные соотношения:
min =Pвx.min – Aa;Emin=min+120+101g(120)=min+145,8;мед=min+Pm+C1+Lh+Lb+Lv;Eмед=мед+120+101g(120)=мед+145,8. (1)В формулах (1) приняты следующие обозначения [2]:
 — минимальная плотность потока мощности в месте приема, dBW/м2;
Рвх.min — минимальная входная мощность приемника;
Аа — эффективная апертура антенны, dB•м2;
Emin — эквивалентная минимальная напряженность поля в месте приема, dBµV/м2;
Pm — допуск на шум, формируемый человеком, dB;
C1 =  — коэффициент коррекции размещения (для его расчета принимается нормальное логарифмическое распределение, как это было оговорено в части 1). Данный коэффициент иногда именуют поправочным;
µ— коэффициент распределения, определяемый как 0,52 для 70%; 1,28 для 90%; 1,64 для 95% и 2,33 для 99%;
 — стандартная девиация, принимаемая величиной в 5,5 dB для приема вне помещения. Значения, соответствующие приему в помещении, будут рассмотрены ниже по тексту;
 — планируемое значение минимальной медианной плотности потока мощности, dBW/м2;
Емед — планируемое значение минимальной медианной эквивалентной напряженности поля, dBµV/м2;
Lh — коэффициент потери высоты (коэффициент высотности);
Lb — потери проникновения здания.
Критерии планирования
Отметим, что для портативного приема классов А и В значения коэффициента усиления приемной антенны относительно полуволнового диполя принимают согласно таблице 1.
Для практических испытаний можно отметить, что изменения напряженности поля могут быть разделены на макромасштабные и микромасштабные. Макромасштабные изменения касаются зон размерами порядка 10-100 м и более и, главным образом, вызваны затенением и многонаправленными отражениями от удаленных объектов. Микромасштабные же изменения касаются зон с размерами, сравнимыми с длиной волны (порядка 0,5 м), и, в основном, вызваны многонаправленными переотражениями от соседних объектов. Естественно предположить, что для портативного приема расположение антенны может быть оптимизировано в пределах ±0,5 м, в силу чего микромасштабные изменения будут не слишком существенны при планировании. А вот макромасштабные изменения напряженности поля Е очень важны для оценки ЗП.
Поправочный коэффициент С1 зависит от вероятности покрытия, и его рекомендуемые значения для внедомового приема представлены в таблице 2.
Коэффициент потери высоты — Lh (высотное снижение приемной антенны) — является очень важным параметром при приеме сигналов DVB-H. Так, в [3] (а результатами этой работы мы и воспользуемся в следующей части статьи) приведены графики зависимости напряженности поля Е в зависимости от эффективно излучаемой мощности передатчика РЭИМ и дальности приема R, на основании которых в большинстве практических случаях и находят требуемую мощность передатчика. Представленные кривые приводятся для разных высот установки передатчика, но только для единственной высоты подвеса приемной антенны h = 10 м. Для DVB-H приема такая высота подвеса антенны в 10 метров является практически нереальной, в силу чего и должен вводиться соответствующий поправочный коэффициент потери высоты, посредством которого появляется возможность пользования графиками [2]. Коэффициент потери высоты нормализует представленные кривые до стандартной планируемой высоты приема в 1,5 м как для внутридомового, так и внешнего приема. Значения корректирующих коэффициентов потери высоты в зависимости от условий приема приведены в таблице 3.
Потери проникновения в здание при портативном приеме — Lb — определяются коэффициентом радиоэкранирования помещения. К сожалению, практическая статистика в отношении таких потерь явно недостаточна. Для примера в таблице 4 приведены результаты практических измерений потерь на проникновение некоторых типов здания. Испытания проводились в Финляндии (одна из первых стран в Европе, полностью перешедшая на цифровое эфирное вещание). Каждый тип строений имеет свою девиацию (разброс при статистическом наборе измерений).
В таблице 5 также представлены результаты испытаний по состоянию на конец 2005 года.
В силу отсутствия значительного набора статистических испытаний, рекомендациями [2] предлагаются значения потерь на проникновение зданий, представленные в таблице 6.
Особенности мобильного приема
Все вышесказанное для портативного приема можно использовать и для приема мобильного. Как уже определялось выше, под мобильным приемом понимается прием в движении или локальный прием, вокруг которого перемещаются крупномасштабные предметы. Прием также возможен, когда DVB-H терминал используется в движущемся объекте (например, автомобиль или поезд). В этом случае ситуация подобна внутреннему приему, при котором дополнительно необходимо учитывать ухудшение характеристик за счет Допплеровского смещения частоты (выражается в части ухудшения C/N).
Значения поправочного коэффициента С1 (макромасштабные изменения) для мобильного приема представлены в таблице 7 (для портативного приема — в таблице 2).
Для мобильного приема в автомобиле или ином движущемся объекте необходимо учитывать начальные потери радиоэкранирования. За величину таких потерь для мобильного приема класса D принята величина в 7 dB. Необходимо также остановиться и на коэффициенте усиления приемной антенны Gaпри мобильном приеме. Класс D подразумевает ручной (карманный) терминал с тем же самым коэффициентом усиления антенны, что был рассмотрен выше (см. таблицу 1). Класс С подразумевает использование передвижной встроенной антенны (наиболее часто это традиционный телескопический штырь длиной ?/4) с несколько большим коэффициентом усиления в сравнении с антенной ручного (карманного) терминала. Рекомендуемые значения коэффициента усиления приемных антенн мобильных терминалов DVB-H (класс С), используемые для системного планирования, приведены в таблице 8.
Уровни сигналов для планирования DVB-H сети представлены в таблицах 10-13. Принадлежность соответствующей таблицы определенному классу приема отражена в таблице 9.
Разумеется, что на практике могут встретиться и несколько другие варианты приема. Тем не менее, таблицы 10-13 отражают типовые значения минимальной напряженности поля.
Авторы с удовольствием ответят на все замечания, вопросы и пожелания читателей.
Литература
1. С.Н. Песков, А.Н. Подолянова. Расчет зоны покрытия для цифрового эфирного вещания DVB-T/H. Часть 2. Сетевое планирование для DVB-H вещания // «Теле-Спутник» 2008, №6, с. 98.
2. ETSI TR 102 377 v/1.2.1 (2005-11) «Digital Video Broadcasting (DVB); DVB-H Implementation Quidelines».
3. Recommendation ITU-R P.1546-1. Method for point-to-area predictions for terrestrial services in the frequency range 30 MHz to 3000 MHz. (2001-2003).
|
|
|
| Уважаемые посетители! |
В связи с полной реконструкцией Архива, возможны ситуации, когда текст будет выводиться не полностью или неправильно (отсутсвие статей в некоторых номерах это не ошибка). Если заметите какие-то ошибки, то, пожалуйста, сообщите нам о них. Для связи можете воспользоваться специальной формой:
|
|
