Muhammad al-xorazimiy nomidagi toshkent axborot texnologiyalari universiteti radio va mobil aloqa fakulteti

Boshqarishni cheklash yoki tez so‘nishlarga zahira

Quvvatni tezkor boshqarish algoritmi UMTS standartiga ko‘p nurlilikka bog‘liq tezkor so‘nishlar vaqtida qabul qilgich kirishidagi talab qilinadigan E_b/N₀ qiymatni doimiy saqlash uchun kiritilgan. So‘nishlar chuqurligi 30 dBgacha etishi mumkin. Quvvatni tezkor boshqarish, ayniqsa, kichik harakatlanish tezligiga ega bo‘lgan abonentlar uchun muhim, chunki ular chuqur so‘nishlarni kompensatsiyalash uchun o‘z holatini tez o‘zgartirishi mumkin.

Sotaning chegarasida mobil stansiya uzatkichining quvvati maksimal, shunday qilib, tezkor so‘nishlarni kompensatsiyalash quvvatni boshqarishga zahira qolmaydi.

Bu jarayonni hisoblashda hisobga olish uchun tezkor so‘nishlarga zahira qiymatini beramiz. Tezkor so‘nishlarga zahira qiymati abonentning tezligiga bog‘liq. Tezkor so‘nishlarga zahira kattaligining abonentning tezligiga bog‘liqligi asosiyqiymatlari 8.3- jadvalda keltirilgan.

8.3- jadval

Tezkor so‘nishlarga zahira kattaligining asosiy qiymatlari

Abonent turi, harakatlanish tezligi	Tezkor so‘nishlarga zahira kattaligining asosiy qiymatlari
eng katta tezlik (3 km/soat)	3-5 dB
o‘rtacha tezlik (50 km/soat)	1-2 dB
yuqori tezlik (120 km/soat)	0,1 dB

8.4. Agar uzatkichning EINQ qiymati - P_EIRP (dB), qabul qilgichning sezgirligi - S_Rx, (dB), antennaning kuchaytirish koeffitsienti - G_RxA (dBi), fider traktidagi yo‘qotishlar - L_RxF, (dB), binoga kirishga zahira - M_Build (dB), soyalanishga zahira - - M_Shade, (dB), xendoverdan yutuq - G_HO (dB), sotaning yuklanishi – η ma’lum bo‘lsa, WCDMA tarmog‘idagi maksimal ruxsat etiladigan L_MARL yo‘qotishlarni hisoblash.

Izoh: kirishga zahiraning asosiy qiymatlari:

- 22 dB zich shahar qurilishlarida;

- 17 dB o‘rtacha shahar qurilishlari sharoitlarida;

- 12 dB siyrak qurilishlar sharoitlarida (shahar atrofida);

- 8 dB qishloq joylarida (avtomobilda ochiq joyda).

8.4-jadvalda keltirilgan topshiriqlar variantiga muvofiq mustaqil hisoblashni o‘tkazish zarur.

8.4-jadval

Topshiriqlar variantlari

Variant	Liniya turi	PEIRP (dB)	N	SRx (dB)	GRxA (dBi)	LRxF (dB)	MBuild (dB)	MShade (dB)	GHO (dB)
1	DL	64	0,7	-95	17,9	0,53	13	8,8	2,6
2	DL	65	0,6	-96	18,8	0,54	11	8,9	2,5
3	DL	64	0,8	-95	17,9	0,53	13	8,6	2,6
4	DL	65	0,5	-99	18,7	0,55	14	8,5	2,7
5	DL	63	0,7	-95	17,9	0,53	13	8,8	2,6
6	DL	65	0,6	-96	18,8	0,54	11	8,9	2,5
7	DL	64	0,9	-97	17,9	0,53	13	8,6	2,8
8	DL	66	0,5	-99	18,7	0,55	14	8,5	2,9
9	DL	64	0,8	-95	17,9	0,53	13	8,6	2,6
10	DL	65	0,5	-99	18,7	0,54	14	8,5	2,7
11	DL	66	0,8	-98	17,8	0,52	12	8,6	2,8
12	DL	64	0,7	-97	18,6	0,56	13	8,8	2,6
13	DL	65	0,6	-96	17,6	0,57	11	8,4	2,4
14	DL	63	0,9	-95	18,5	0,55	14	8,5	2,7
15	DL	64	0,8	-94	17,6	0,53	13	8,7	2,5
16	DL	66	0,6	-96	18,4	0,53	12	8,9	2,9
17	DL	65	0,7	-97	17,8	0,52	11	8,6	2,8
18	DL	63	0,6	-98	18,8	0,54	14	8,4	2,7
19	DL	64	0,8	-99	17,5	0,56	13	8,2	2,6
20	DL	66	0,9	-93	18,5	0,50	12	8,0	2,5
21	DL	63	0,7	-95	17,9	0,53	13	8,8	2,6
22	DL	65	0,8	-96	18,8	0,54	11	8,9	2,5
23	DL	64	0,7	-97	17,9	0,53	13	8,6	2,8
24	DL	66	0,6	-99	18,7	0,55	14	8,5	2,9
25	DL	64	0,9	-95	17,9	0,53	13	8,6	2,6

Hisoblash

Qabul qilgichdagi issiqlik shovqini quyidagicha hisoblanadi:
N= k∙T∙B=1.38∙10^-23∙303∙3,84∙10⁶=1,61∙10^-14 Vt,
N=10∙lg(1,61∙10^-14/0.001)=-107,9 dBmVt.
BS qabul qilgichi shovqinlari quvvati (2.2) formuladan quyidagicha hisoblanadi:
P_sh = N+K_sh=-107,9+3=-104,9 dBmVt.

Ishlov berishdan yutuq quyidagini tashkil etadi:

G_ibyu =10log(R_chip/R_foyd)=10log(3,84∙10⁶/384∙10³)=10 dB.
Ichki tizimli halaqitlarga zahira quyidagiga teng bo‘ladi:
M_Int =-10∙log₁₀(1-0.7)=5,23 dB.
BS qabul qilgichi kirishidagi signalning minimal ruxsat etiladigan quvvati quyidagiga teng bo‘ladi:
P_bs.qab=P_sh + (E_b/N₀)_talab– G_ibyu+ L_p– G_xo =-104,9+2-10+3-2= -111,9 dBmVt.

Hisobot tarkibi

1. Ishdan maqsad.

2. Topshiriq.

3. Hisoblash natijalari.

4. Xulosa.
Nazorat savollari
1. WCDMA tizimi radioliniyalarining byudjetini hisoblashdan maqsad nima?

2. Radioliniyaning byudjetini hisoblashda nimalar hisobga olinadi?

3. E_b/N₀ nisbatning mazmunini ayting.

4. Qabul qilgichning sezgirligi nima va u qanday aniqlanadi?

5. Qabul qilgichning o‘z shovqinlari nima va uning qiymati qanday aniqlanadi?

6. Qabul qilgichdagi issiqlik shovqining quvvati nima va u nimaga teng?

7. Maksimal ruxsat etiladigan yo‘qotishlarni hisoblash qanday amalga oshiriladi?

8. Ruxsat etiladigan ichki tizimli halaqitlarga zahira nima va u hisoblashlarda qanday olinadi?

9. YUmshoq xendover nima va u qanday yutuqni beradi?

10. Boshqarishni cheklash yoki tez so‘nishlarga zahira qanday olinadi va nima uchun?

№9-Laborotoriya mashg’uloti. LTE standarti radiotarmoqlarining parametrlarini tadqiq qilish

Ishdan masad

LTE standarti radiotarmoqlarining parametrlarini o‘rganish

Topshiriq

1. 
   LTE standartidagi tarmoq uchun energetik byudjeti hisoblash.
   
2. 
   LTE standartidagi tarmoq sig‘imii baholash.
   

Hisoblash
9.1 LTE tarmog‘ining energetik byudjetni xisoblash.

2600 Mgs diapazonida ishlovchi chastota va vaqt dupleksli LTE tizimlari uchun energiya byudjetini hisoblashga doir misollarni ko‘rib chiqamiz. Bundan vaqtinchalik dupleksli tizimda maxsus subframe formatidagi 1 va 2- konfiguratsiyali variantlarni e’tiborga olamiz. (9.1-rasm)

• 
  9.1-rasm. Maxsus subframe formatidagi 1 va 2- konfiguratsiya.
  

Barcha tizimlar uchun polosasi 20 MGs ga teng tizim olinadi, bunda tizim polasasi tepaga UL va pastga DL uchun 10MGsga teng ikkita kanalga ajraladi, TDD holatida ikkala kanal ya’ni UL va DL da butun 20 MGsga butunlay ko‘llaniladi.

RCH-blokninng xar bir sektori chiqish quvvati 20 Vtga teng bo‘lgan ikkita uzatgich-qabulqilgichlar bilan jixozlangan BSni ko‘rib chiqamiz. Bunda RCH-blok antenna yaqiniga o‘rnatiladi.Bazaviy stansiya pastki liniyada MIMO 2x2 rejimida kross-polyarlangan antenna bilan ishlaydi.Sota chetidaga ASsi uchun energetik xarajatlar xisoblananayotganda, past darajadagi signal/shovqin nisbati bilan signallarni BS qabul qilinayotgan jaryonda, BS kelib tushayotgan signallarni ajratilgan uzatish rejimida AS ga uzatiladi. Bunda fazoda 2ta uzatgichlarning quvvatlarini qo‘shish yordamida 3Dbga teng bo‘lgan energiya yutug‘iga erishishimiz mumkin

AS sifatida EIIM 3 –sinfdagi 23 dBmli USB-modemni tanlaymiz.

Izatrop tarqaluvchi quvvat ekvivalenti:
EIIM = R_TX + G_TxDiv + G_TxA – L_TxF , (9.1)
gde R_TX – uzatgichning chiqishidagi quvvati, dBm;

G_TxDiv –uzagichning kuvvatlarini qo‘shish xosiml bo‘ladigan yutuq, dB;

G_TxA – antennaning kuchaytirish koefitsenti , dBi;

L_TxF – Fiderd traktidagi yo‘qotlishilar, dB.

BS yoki AS uchun EIIM xisoblaymiz. Bunda LTE qurilmalari va sotali aloqaning kiruvchi yoki chikuvchi liniyalari parametrlariga bog‘liq xolda qo‘rib chiqamiz.

Dastlabki berilganlar:

DL liniyasida

R_TX == 40db,

G_TxDiv = 3db,

G_TxA =18dbi,

L_TxF = 0,4 db,

FDD tizimining konfiguratsiyasi - 10+10 MGs.

Xisoblash:

EIIM = R_TX + G_TxDiv + G_TxA – L_TxF=40+3+18-0,4=60,6 db.
Qo‘yida keltirilgan 9.1.jadvaldan belgilangan tartibdagi variant raqamiga ko‘ra xisob kitoblarni amalga oshiramiz:

9.1 Jadval

Variant	Liniya turlari	RTX (db)	GTxDiv (db)	GTxA (dbi)	LTxF (db)	Tizim konfiguratsiyasi
1	DL	41	4	19	0,5	FDD 10+10 MGs
2	DL	42	5	20	0,6	FDD 10+10 MGs
3	DL	40	6	21	0,5	FDD 10+10 MGs
4	DL	41	7	20	0,7	FDD 10+10 MGs
5	DL	41	4	19	0,5	FDD 10+10 MGs
6	DL	42	5	20	0,6	FDD 10+10 MGs
7	DL	40	6	21	0,5	FDD 10+10 MGs
8	DL	41	7	20	0,7	FDD 10+10 MGs
9	DL	41	4	19	0,5	FDD 10+10 MGs
10	DL	47	5	20	0,6	FDD 10+10 MGs
11	DL	42	4	19	0,4	FDD 10+10 MGs
12	DL	43	5	20	0,5	FDD 10+10 MGs
13	DL	45	6	21	0,8	FDD 10+10 MGs
14	DL	41	7	20	0,7	FDD 10+10 MGs
15	DL	40	4	19	0,4	FDD 10+10 MGs
16	DL	42	7	20	0,7	FDD 10+10 MGs
18	DL	43	4	19	0,5	FDD 10+10 MGs
19	DL	46	5	20	0,6	FDD 10+10 MGs
20	DL	45	4	19	0,4	FDD 10+10 MGs
21	DL	42	7	20	0,5	FDD 10+10 MGs
22	DL	41	7	21	0,8	FDD 10+10 MGs
23	DL	40	6	20	0,7	FDD 10+10 MGs
24	DL	44	5	19	0,4	FDD 10+10 MGs
25	DL	46	3	18	0.5	FDD 10+10 MGs

9.2. LTE tizimining sig‘imini baxolash.

Tarmoq sig‘imini yoki o‘tkazuvchanlik qobiliyatini baxolashda, muayan sharoitda, sotaning spektaral samaradorligining o‘rtacha qiymatiga asoslanadi. 9.2 jadvalda makrotarmoqdagi 2 xil xolat uchun - 1- ssenariyda 3GPP spetsifitsikasida (sotalar orasidagi masofa 500metr) 3- ssenariy bo‘yicha (sotalar orasidagi masofa 1732metr) LTE FDD sotalarining spektaral samaradorligini o‘rtacha qiymatlari keltirilgan. 2 xil xolat uchun xam 2GGs diapazonda kanal polasasi 10 MGs (dupleksda 10 + 10 MGs), sotada 10ta aktiv foydalanuvchida bino ichidagi signal so‘nishi 20db ga teng.

9.2-Jadval

Makrotarmoqdagi o‘rtacha spektaral samaradolik qiymatlari

Liniya	MIMO sxemasi	O’rtacha spektral samaradorlik bit/s/Gs
		Ssenariy 1	Ssenariy 3
UL	1 x 2	0,735	0,681
	1 x 4	1,103	1,038
DL	2 x 2	1,69	1.56
	4 x 2	1,87	1,85
	4 x 4	2,67	2,41

3ta konfiguratsiyali tarmoq uchun o‘tkazuvchanlik qobiliyatini xisoblab ko‘ramiz. Bunda sota kattaligiga eng yaqin bo‘lgan 1-ssenariy(saytlar orasidagi masofa 500metr) buyicha spektaral samaradorlik qiymatlarini olamiz.

FDD tizimi uchun sotaning o‘rtacha o‘tkazuvchanlik qobiliyati kanal kengligini spektaral effektivligining kupaytmasiga teng bo‘ladi. TDD tizimi uchun FDD tizimiga mos spektaral samaradorlik kiymatlarini olishimiz mumkin, bunda o‘tkazuvchanlik qiymatini xisoblashda tepa va pastki liniya ulushida kadrning davomiyligini xisobga olishimiz lozimdir.
R_TDD=S_FDDaverage^.W^.T Mbit/s, (9.2)
gde S_FDDaverage – o‘rtacha spektaral samaradorlik ,

W – kanal kenligi,

T_% - tepa va pastki liniya ulushida kadrning davomiyligi

Agarda bizga olidindan liniyaning turi va konfiguratsiyasi ma’lum bo‘lsa, u xolda R_TDD sotasining va 3-konfiguratsiyali bazaviy stansiya R_BC3ning o‘rtacha o‘tkazuvchanlik qobiliyatini xisoblang.

Berilgan:

W = 20 MGs ,

liniya DL

T = 100%,

S_FDDaverage = 1,69 bit/s/Gs

FDD10+10 MGs

Xisoblash:

R_TDD=S_FDDaverage^.W^.T_% (9.3)
R_TDD=1,69^.20^.10^3.1=33,8 Mbit/s

.

9.4-jadvalda keltirilgan topshiriqlar variantiga muvofiq mustaqil hisoblashni o‘tkazish zarur

9.4-jadval

Variant	Linii turi	Kadrlar uzunligi mutanosibligi, T%	SFDDaverage (bit/s/Gs)	Tizim konfiguratsiyasi
1	DL	99	1,70	FDD10+10 MGs.
2	DL	100	1,68	FDD10+10 MGs.
3	DL	99	1,70	FDD10+10 MGs.
4	DL	100	1,69	FDD10+10 MGs.
5	DL	99	1,70	FDD10+10 MGs.
6	DL	98	1,68	FDD10+10 MGs.
7	DL	99	1,70	FDD10+10 MGs.
8	DL	100	1,69	FDD10+10 MGs.
9	DL	99	1,70	FDD10+10 MGs.
10	DL	100	1,68	FDD10+10 MGs.
11	DL	98	1,68	FDD10+10 MGs.
12	DL	99	1,70	FDD10+10 MGs.
13	DL	100	1,69	FDD10+10 MGs.
14	DL	98	1,70	FDD10+10 MGs.
15	DL	99	1,68	FDD10+10 MGs.
16	DL	99	1,70	FDD10+10 MGs.
17	DL	100	1,68	FDD10+10 MGs.
18	DL	99	1,70	FDD10+10 MGs.
19	DL	100	1,69	FDD10+10 MGs.
20	DL	99	1,70	FDD10+10 MGs.
21	DL	98	1,68	FDD10+10 MGs.
22	DL	99	1,70	FDD10+10 MGs.
23	DL	100	1,69	FDD10+10 MGs.
24	DL	99	1,70	FDD10+10 MGs.
25	DL	100	1,68	FDD10+10 MGs.

10+10 MGs ga teng 2 juft polasaga ega va N miqdordagi sotali maydonlarni egallovchi LTE FDD R_NW (Mbit/s) tarmoqning sig‘imini megapolis xududida xisoblash. Dastlabki berilganlar sifatida quydagilar keltirilgan:

R_BS = 22,05 Mbit/s, chislo sot =500.

Xisoblash:

Abonentga yo‘naltirilgan tarmoq sig‘imi yoki tarmoqning o‘tkazuvchanlik qobiliyatini umumiy yig‘indisi:
R_NW = R_BS ∙ N (9.4)
R_NW = 22,05 ∙ 500 = 11025 Mbit/s ga teng

9.5-jadvalda keltirilgan topshiriqlar variantiga muvofiq mustaqil hisoblashni o‘tkazish zarur .

9.5-jadval

Variant	RBS(Mbit/s)	N
1	22,06	5010
2	22,09	5020
3	22,09	5010
4	21,09	5030
5	22,06	5010
6	22,09	5020
7	22,10	5030
8	21,11	5030
9	21.16	5020
10	22,08	5010
11	22,09	5020
12	22,09	5010
13	21,09	5030
14	22,06	5010
15	22,09	5020
16	22,10	5030
17	22,06	5010
18	22,09	5020
19	22,07	5010
20	21,09	5030
21	22,06	5010
22	22,05	5020
23	22,03	5010
24	21,09	5030
25	21,09	5030

Agarda bizga T_ab, Gbayt/oy –abonent trafigi, N_VN – kun davomidagi CHNN soni, N_D – oydagi kunlar soni berilgan bo‘lsa, CHNN R_VN (MBit/s)da abonenet trafigining o‘rtachalashgan qiymatini xisoblashimiz mumkin bo‘ladi.

Ya’ni berilgan:
T_ab = 25Gbayt/oy,

N_VN = 15,

N_D =30 kun.

Xisoblash:

(9.5)

9.6-jadvalda keltirilgan topshiriqlar variantiga muvofiq mustaqil hisoblashni o‘tkazish zarur .

9.6-jadval

Variant	Tab (Gbayt/oy)	NVN	ND (kun)
1	26	17	28
2	27	18	29
3	26	17	28
4	28	19	31
5	26	17	28
6	27	19	29
7	26	17	28
8	29	20	30
9	26	17	28
10	27	18	29
11	25	15	28
12	26	17	30
13	28	16	31
14	27	19	29
15	29	17	30
16	28	16	29
17	25	15	28
18	26	17	30
19	28	16	31
20	24	14	28
21	23	17	30
22	22	16	31
23	27	13	28
24	25	17	30
25	26	15	31

CHNN R_DL(Mbit/s) da DL.(pastki liniya.)ning abonent trafigining o‘rtachalashtirilgan qiymtalarini xisoblash., bunda avvalgi masalada xisoblangan qiymatlarni keltirgan xolda: R_VN - abonenet trafigining o‘rtachalashgan qiymati, MBit/s; S_DL –DLdagi trafikning ulushi, %. S_DL = 75 %.

Xisoblash:
R_DL = R_VN ∙ S_DL = Mbit/s. (9.6)
R_DL = 0,44 ∙ 0,75 = 0,333 Mbit/s.

9.7-jadvalda keltirilgan topshiriqlar variantiga muvofiq mustaqil hisoblashni o‘tkazish zarur.

9.7-jadval.

Variant	RVN (MBit/s)	SDL (%)
1	0,45	76
2	0,49	77
3	0,49	89
4	0,51	79
5	0,45	76
6	0,51	79
7	0,49	89
8	0,52	81
9	0,45	76
10	0,49	77
11	0,45	78
12	0,50	75
13	0,47	85
14	0,51	88
15	0,49	78
16	0,45	76
17	0,49	77
18	0,49	89
19	0,51	79
20	0,45	76
21	0,45	76
22	0,49	77
23	0,45	76
24	0,49	77
25	0,49	89

Abonentlar sonini N_AB aniqlash. Agarda bizga o‘tkazuvchanlik qobiliyatining yig‘indisi R_NW, Mbit/s va CHNN R_DL da DL abonent trafigining o‘rtachalashtirilgan qiymtalari ma’lum bo‘lsa abonetlar soni qo‘ydagicha xisoblanadi..

(9.7)

Yuqorida xisoblangan parametrlar asosida LTE tarmog‘ining sig‘imi keltirilgan 9.8-jadval tuzamiz.
9.8-Jadval

Abonent trafigi, Gbayt/oy	TAB	25
Bir kunda CHNNlar soni	NVN	15
Oydagi kunlar soni	Nd	30
CHNNda Abonent trafigning o‘rtalashtirish qiymati, Mbit/s	RVN	0.44
DL da trafik ulushi, %	SDL	75
Usrednennыy trafik abonenta na DLda abonent trafigini v CHNN, Mbit/s	RDL	0.33
Obщiy trafik v seti, Gbit/s	RNW	11025
CHislo abonentov, tыs	NAB	33409

Hisobot tarkibi

1. Ishdan maqsad.

2. Topshiriq.

3. Hisoblash natijalari.

4. Xulosa.
Nazorat savollari
1. LTE tarmog‘ining umumlashtirilgan tuzilish sxemasini keltiring va tushuntiring.

2. LTE tarmoqlarida bazaviy stansiyalarga qanday funksiyalar yuklangan?

3. LTE tizimining sig‘imi
№10-Laborotoriya mashg’uloti. GSM va LTE tarmoqlarining yo‘qotishlar byudjeti va qamrab olish zonalarini tadqiq qilish