आईटीयू-आर P.530 रीकमेंडेशन

आईटीयू-आर P.530 रीकमेंडेशन

1। विवरण

● आईटीयू-आर अनुशंसा P.530, "स्थलीय लाइन-ऑफ़-विज़न सिस्टम के डिज़ाइन के लिए आवश्यक प्रसार डेटा और भविष्यवाणी पद्धतियाँ" माइक्रोवेव रेडिओमॉइलिंग सिस्टम में प्रसार प्रभाव के मूल्यांकन के लिए उपयोगी कई प्रचार मॉडल प्रदान करता है।

● यह सिफारिश स्पष्ट-हवा और वर्षा दोनों स्थितियों में डिजिटल फिक्स्ड लाइन-ऑफ-दृष्टि लिंक के डिजाइन में ध्यान में रखे जाने वाले प्रसार प्रभावों के लिए भविष्यवाणी के तरीके प्रदान करती है। यह प्रसार दोष को कम करने के लिए शमन तकनीकों के उपयोग सहित स्पष्ट चरण-दर-चरण प्रक्रियाओं में लिंक डिजाइन मार्गदर्शन प्रदान करता है। अंतिम आउटेज की भविष्यवाणी की गई है जो अन्य ITU-R अनुशंसाओं के लिए आधार है जो त्रुटि प्रदर्शन और उपलब्धता को संबोधित करते हैं।

● विभिन्न प्रचार तंत्र, रेडियो लिंक पर विभिन्न प्रकार के प्रभावों के साथ, अनुशंसा में संबोधित किए गए हैं। भविष्यवाणी विधियों के आवेदन की श्रेणियाँ हमेशा संयोग से नहीं होती हैं।

● कार्यान्वित भविष्यवाणी विधियों का एक संक्षिप्त विवरण निम्नलिखित वर्गों में दिया गया है।

2. बहुपथ और संबंधित तंत्र के कारण लुप्त होती

लुप्त होती सबसे महत्वपूर्ण तंत्र है जो डिजिटल रेडियो लिंक के प्रदर्शन को प्रभावित करता है। क्षोभमंडल में मल्टीपाथ विशेष रूप से लंबे रास्तों पर या उच्च आवृत्तियों पर गहरे फ़ेड्स का कारण बन सकता है। समय के सभी प्रतिशत के लिए भविष्यवाणी विधि चित्रा 1 में रेखांकन है।

समय के छोटे प्रतिशत के लिए, लुप्त होती Rayleigh वितरण का अनुसरण करता है, जिसमें 10 dB प्रति प्रायिकता के दशक का एक विषम परिवर्तन होता है। यह निम्नलिखित अभिव्यक्ति द्वारा भविष्यवाणी की जा सकती है:

(1)

(2)

 

(3)

 

● K: भू-रासायनिक कारक

● dN1: औसत 65% वायुमंडल में सबसे कम वर्ष के 1% से अधिक नहीं होने के लिए अपवर्तकता प्रवणता है
● सा: क्षेत्र भूभाग खुरदरापन, 110 किलोमीटर के संकल्प के साथ 110 किमी x 30 किमी क्षेत्र के भीतर इलाके हाइट्स (एम) के मानक विचलन के रूप में परिभाषित किया गया है।
● डी: लिंक पथ दूरी (किमी)
● एफ: लिंक आवृत्ति (GHz)
● hL: समुद्र तल से निम्न एंटीना की ऊँचाई (m)
● | εp | : पथ झुकाव का पूर्ण मूल्य (mrad)
● p0: बहुपथ घटना कारक
● pw: समय का प्रतिशत फीका गहराई A औसतन सबसे खराब महीने में पार हो जाता है

चित्र 1: समय का प्रतिशत, pw, फीका गहराई, A, औसत बुरे महीने में पार कर गया, जिसमें p0 0.01 से 1 000 तक है।

यदि A को रिसीवर मार्जिन के बराबर बनाया गया है, तो मल्टीपथ प्रसार के कारण लिंक आउटेज की संभावना pw / 100 के बराबर है। एन हॉप्स के साथ एक लिंक के लिए, आउटेज पीटी की संभावना लगातार टॉप्स में फ़ेड्स के बीच एक छोटे से सहसंबंध की संभावना को ध्यान में रखती है।

(4)       

(4) में, अधिकांश व्यावहारिक मामलों के लिए। पाई आई-वें हॉप के लिए अनुमानित आउटेज संभावना है, और इसकी दूरी को डाय। C = 1 यदि A 40 किमी से अधिक है या दूरी का योग 120 किमी से अधिक है।

3. हाइड्रोमीटर के कारण क्षीणन
बारिश बहुत गहरी बाड़ पैदा कर सकती है, खासकर उच्च आवृत्तियों पर। आरईसी। पी। 530 में निम्नलिखित सरल तकनीक शामिल है जिसका उपयोग बारिश क्षीणन के दीर्घकालिक आँकड़ों के आकलन के लिए किया जा सकता है:
● चरण 1: बारिश की दर R0.01 उस समय के 0.01% (1 मिनट के एकीकरण समय के साथ) से अधिक हो गई।
● चरण 2: सिफारिश ITU-R P.838 का उपयोग करते हुए आवृत्ति, ध्रुवीकरण और ब्याज की वर्षा दर के लिए विशिष्ट क्षीणन, dR (dB / किमी) की गणना करें।

● चरण 3: लिंक के प्रभावी पथ की लंबाई, डेफ की गणना करें, वास्तविक पथ की लंबाई को दूरी कारक r से गुणा करके। इस कारक का एक अनुमान इसके द्वारा दिया गया है:

(5)  

जहां, R0.01 .100 XNUMX मिमी / घंटे के लिए:

(6)     

R0.01> 100 mm / h के लिए, R100 के स्थान पर 0.01 mm / h मान का उपयोग करें।

● चरण ४: ०.०% समय के लिए पथ क्षीणन का एक अनुमान निम्नलिखित द्वारा दिया गया है:A0.01 = deR deff = γR d

● चरण ५: ३० ° (उत्तर या दक्षिण) के बराबर या उससे अधिक अक्षांशों में स्थित रेडियो लिंक के लिए, क्षीणन समय पी में अन्य प्रतिशत के लिए ०.००१% से १% तक सीमा से अधिक हो सकता है, निम्न शक्ति कानून से कटौती की जा सकती है:

(7)        

● चरण ६: ३० ° (उत्तर या दक्षिण) से नीचे अक्षांशों पर स्थित रेडियो लिंक के लिए, क्षीणन समय पी में अन्य प्रतिशत के लिए ०.००१% से १% तक पार कर सकता है जो निम्न शक्ति कानून से घटाया जा सकता है।

(8)        

सूत्र (7) और (8) 0.001% - 1% के दायरे में मान्य हैं।

उच्च अक्षांश या उच्च लिंक ऊंचाई के लिए, पिघलने वाली परत में बर्फ के कणों या गीली बर्फ के प्रभाव के कारण क्षीणन के उच्च मूल्य समय प्रतिशत पी से अधिक हो सकते हैं। इस आशय की घटना वर्षा की ऊंचाई के संबंध में लिंक की ऊंचाई से निर्धारित होती है, जो भौगोलिक स्थिति के साथ बदलती है। एक विस्तृत प्रक्रिया सिफारिश [1] में शामिल है।बारिश के कारण आउटेज की संभावना की गणना पी / 100 के रूप में की जाती है, जहां पी समय वर्षा का प्रतिशत लिंक मार्जिन से अधिक है।

4. पार-ध्रुवीय भेदभाव (XPD) में कमी
XPD सह ference चैनल हस्तक्षेप और, कुछ हद तक, आसन्न चैनल हस्तक्षेप का कारण बन सकता है। एक्सपीडी में कमी जो स्पष्ट-वायु और वर्षा दोनों स्थितियों के दौरान होती है, को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

मल्टीपाथ प्रसार और एंटेना के क्रॉस-ध्रुवीकरण पैटर्न का संयुक्त प्रभाव स्पष्ट हवा की स्थिति में छोटे प्रतिशत समय के लिए होने वाले एक्सपीडी में कमी को नियंत्रित करता है। लिंक प्रदर्शन में इन कटौती के प्रभाव की गणना करने के लिए एक विस्तृत चरण-दर-चरण प्रक्रिया अनुशंसा [1] में प्रस्तुत की गई है।

तीव्र बारिश की उपस्थिति से XPD को भी ख़राब किया जा सकता है। उन रास्तों के लिए जिन पर अधिक विस्तृत पूर्वानुमान या माप उपलब्ध नहीं है, XPD के बिना शर्त वितरण का मोटा अनुमान सह-ध्रुवीय क्षीणन (CPA) के संचयी वितरण से वर्षा के लिए प्राप्त किया जा सकता है (देखें खंड 3) समान-संभावना का उपयोग करके रिश्ता:

(9)      

                                                                                                                                      

गुणांक यू और वी (एफ) सामान्य रूप से आवृत्ति, एफ सहित कई चर और अनुभवजन्य मापदंडों पर निर्भर हैं। छोटे ऊंचाई वाले कोणों और क्षैतिज या ऊर्ध्वाधर ध्रुवीकरण के साथ लाइन-ऑफ-द-विज़न पथों के लिए, इन गुणांकों को अनुमानित किया जा सकता है:

(10)     

(11)     

सभी मापों के लिए 0 dB से कम बाउंड के साथ लगभग 15 dB के U9 का औसत मूल्य, 15 dB से अधिक के क्षीणन के लिए प्राप्त किया गया है।

बारिश की उपस्थिति में एक्सपीडी की कमी के कारण आउटेज की गणना करने के लिए एक कदम-दर-चरण प्रक्रिया दी जाती है।

5. प्रसार प्रभाव के कारण विकृति

यूएचएफ और एसएचएफ बैंड में लाइन-ऑफ-विज़न लिंक पर विकृति का प्राथमिक कारण स्पष्ट वायु-मल्टीपाथ स्थितियों के दौरान आयाम और समूह देरी की आवृत्ति निर्भरता है।

प्रसार चैनल को अक्सर यह मानकर तैयार किया जाता है कि सिग्नल ट्रांसमीटर से रिसीवर तक कई रास्तों, या किरणों का अनुसरण करता है। प्रदर्शन की भविष्यवाणी विधियाँ विभिन्न प्रकारों जैसे कि देरी (पहली बार आने वाली किरण और अन्य के बीच समय अंतर) और आयाम वितरण के साथ-साथ उपकरण तत्वों जैसे मॉड्यूलेटर, इक्वलाइज़र, फॉरवर्ड को एकीकृत करके इस तरह के मल्टी-रे मॉडल का उपयोग करती हैं। ‑रोर सुधार (एफईसी) योजनाएं, आदि .. त्रुटि प्रदर्शन की भविष्यवाणी के लिए [1] में अनुशंसित विधि एक हस्ताक्षर विधि है।

आउटेज प्रायिकता को यहां इस संभावना के रूप में परिभाषित किया गया है कि बीईआर किसी दिए गए सीमा से बड़ा है।

चरण 1: निम्न समय देरी की गणना करें:

(12)                   

जहां d पथ की लंबाई (किमी) है।

चरण 2: बहुपथ गतिविधि पैरामीटर की गणना करें:

(13)  

चरण 3: से चुनिंदा आउटेज संभावना की गणना करें:

(14)   

जहाँ:

● Wx: हस्ताक्षर चौड़ाई (GHz)
● बीएक्स: हस्ताक्षर की गहराई (डीबी)
● sr, x: सिग्नेचर डिले (ns) का उपयोग सिग्नेचर प्राप्त करने के लिए किया जाता है, जिसमें x को या तो मिनिमम फेज (M) या नॉन-मिनिमम फेज (NM) फेड किया जाता है।
● यदि केवल सामान्यीकृत सिस्टम पैरामीटर Kn उपलब्ध है, तो समीकरण (15) में सेलेक्टिव आउटेज प्रायिकता की गणना निम्न द्वारा की जा सकती है:

(15)    

जहाँ:
● T: सिस्टम बॉड अवधि (ns)
● Kn, x: सामान्यीकृत सिस्टम पैरामीटर, x के साथ या तो न्यूनतम चरण (M) या गैर-न्यूनतम चरण (NM) फीका करता है।

6. विविधता तकनीक

फ्लैट और चयनात्मक लुप्त होती के प्रभाव को कम करने के लिए कई तकनीकें उपलब्ध हैं, जिनमें से अधिकांश एक ही समय में दोनों को खत्म करती हैं। एक ही तकनीक अक्सर पार-ध्रुवीकरण भेदभाव में भी कटौती को कम करती है।विविधता तकनीकों में अंतरिक्ष, कोण और आवृत्ति विविधता शामिल हैं। अंतरिक्ष विविधता फ्लैट फ़ेडिंग (जैसे बीम फैलाने के नुकसान के कारण, या छोटे सापेक्ष विलंब के साथ वायुमंडलीय मल्टीपाथ के कारण) के साथ-साथ फ़्रीक्वेंसी चयनात्मक फ़ेडिंग का भी सामना करने में मदद करती है, जबकि फ़्रीक्वेंसी विविधता केवल फ़्रीक्वेंसी चयनात्मक फ़ेडिंग का मुकाबला करने में मदद करती है (जैसे कि सतह के कारण और / या वायुमंडलीय बहुपथ)।
जब भी अंतरिक्ष विविधता का उपयोग किया जाता है, तो विभिन्न विविधता वाले कोणों पर एंटेना को झुकाकर कोण विविधता को भी नियोजित किया जाना चाहिए। कोण विविधता का उपयोग उन स्थितियों में किया जा सकता है जिसमें पर्याप्त स्थान विविधता संभव नहीं है या टॉवर ऊंचाइयों को कम करने के लिए।इन सभी तकनीकों द्वारा किए गए सुधार की डिग्री इस बात पर निर्भर करती है कि सिस्टम की विविधता शाखाओं में सिग्नल किस हद तक असंबंधित हैं।
फीका गहराई, ए के लिए विविधता सुधार कारक, I, द्वारा परिभाषित किया गया है:I = p (A) / pd (A)

जहाँ p (A) संयुक्त विविधता संकेत शाखा में समय का प्रतिशत है, जो फी और अधिक गहराई से फीका है, तो असुरक्षित मार्ग के लिए p (A) प्रतिशत है। डिजिटल सिस्टम के लिए विविधता सुधार कारक किसी दिए गए BER के लिए और बिना विविधता के समय के अनुपात से परिभाषित होता है।

निम्नलिखित विविधता तकनीकों के कारण सुधार की गणना की जा सकती है:

● अंतरिक्ष विविधता।
● आवृत्ति विविधता।
● कोण विविधता।
● अंतरिक्ष और आवृत्ति विविधता (दो रिसीवर)
● अंतरिक्ष और आवृत्ति विविधता (चार रिसीवर)
● विस्तृत गणना [1] में मिल सकती है।

7. कुल आउटेज की भविष्यवाणी
स्पष्ट-वायु प्रभावों के कारण कुल आउटेज संभावना की गणना इस प्रकार की जाती है:

(16)       

● Pns: गैर-चयनात्मक स्पष्ट हवा लुप्त होती (धारा 2) के कारण आउटेज संभावना।

● पीएस: चयनात्मक लुप्त होती के कारण आउटेज संभावना (धारा 5)
● पीएक्सपी: स्पष्ट हवा में एक्सपीडी गिरावट के कारण आउटेज की संभावना (धारा 4)।
● Pd: संरक्षित प्रणाली के लिए आउटेज प्रायिकता (धारा 6)।

बारिश के कारण कुल आउटेज की संभावना की गणना अनाज और पीएक्सपीआर के बड़े लेने से की जाती है।

● दाना: बारिश के लुप्त होने के कारण आउटेज की संभावना (धारा 3)।

● पीएक्सपीआर: बारिश से जुड़ी एक्सपीडी गिरावट के कारण आउटेज की संभावना (धारा 4)।

स्पष्ट-वायु प्रभावों के कारण आउटेज ज्यादातर प्रदर्शन के लिए प्रचलित होता है और वर्षा के कारण आउटेज, मुख्य रूप से उपलब्धता के लिए।

8। संदर्भ

[१] आईटीयू-आर सिफारिश P.1-530, "स्थलीय लाइन-ऑफ़-विज़न सिस्टम के डिजाइन के लिए आवश्यक प्रसार डेटा और भविष्यवाणी के तरीके", आईटीयू, जिनेवा, स्विट्जरलैंड, २०० ९।

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