Определение интенсивности входного потока вызовов в сети радиосвязи
Гистограмма распределения числа вызовов, поступающих в течение суток в радиосети гарнизона, представлена на рис. 1.3 (строится на основании статистических данных табл. 1.2).
Рис.1.3. Распределение числа вызовов по часам суток в сети радиосвязи
Интенсивность входного потока вызовов в течении суток определяется по формуле
где Nр - общее число поступивших вызовов по радиосети в течение суток.
Средняя интенсивность поступивших вызовов определяется следующим выражением
В данном гарнизоне пожарной охраны интенсивность входного потока вызовов в сети радиосвязи в течение суток составляет 
, а средняя интенсивность составляет 
.
Расчет оперативности и эффективности функционирования системы радиосвязи
Оперативность радиосвязи характеризуется вероятностью того, что информация от одного абонента к другому будет передана в течение времени, не более ранее заданного:
(2)
где TПр – время "чистого" переговора в радиосети; TН - непроизводительные затраты времени на набор номера абонента, посылку
вызова и т.п.; ТОП – заданная величина времени, определяющая оперативность связи (критерий оперативности).
В случае, когда надежность и качество радиоканала идеальны, оперативность радиосвязи оценивается по формуле:
(3)
где P 0 - вероятность того, что радиоканал свободен;
P 1 - вероятность того, что радиоканал занят, но ожидающих нет. Вероятности состояний сети радиосвязи P 0 и P 1 рассчитываются по
формулам:
(4)
где N - число радиостанций в сети радиосвязи (число абонентов в радиосети); y0 - нагрузка в сети радиосвязи; k – последовательность чисел k = 0, 1, 2..., N.
|
|
Из формул (3), (4) следует
Эффективность функционирования является показателем качества
использования канала связи для выполнения заданных функций в
радиосети и определяется по формуле
(5)
где n – число возможных состояний системы связи; Pi – предельные
вероятности состояния системы; TПi – эффективное время передачи информации при i -ом вызове; ТНi – непроизводительные затраты времени
при i -ом вызове.
Эффективность функционирования радиосети может быть оценена средним состоянием сети радиосвязи в данный момент времени и определяться как математическим ожиданием случайной величины вероятности отношения чистого времени переговоров к общему времени доставки информации.
В случае, когда надежность и качество радиоканала идеальны, эффективность функционирования радиосети оценивается по следующей формуле
где ТПр, ТН – время переговора и непроизводительные затраты времени в радиосети соответственно.
Пример расчета характеристик оперативности радиосвязи и эффективности функционирования радиосети.
Нагрузка в сети радиосвязи 
где ТП р - время переговоров в радиосети.
Оперативность радиосвязи при этом определяется как
.
Эффективность функционирования радиосети определяется по формуле
.
Расчет и выбор высот установки антенн стационарных радиостанций
При определений высот подъем антенн стационарных радиостанций ЦУКС и ПЧ, необходимых для обеспечения заданной радиосвязи с самой удаленной ПЧ, следует пользоваться графическими зависимостями напряженности поля(
д Б) полезного сигнала от расстояния (d, км) между антеннами для различных значений произведения высот подъема антенн (
).
|
|
Эти графические зависимости приведены на рис 1.4 и предоставляют собой медианные значения напряженности поля, превышает в 50% мест и 50% времени. Графики приведены для вертикальной поляризаций антенн и условии распространения радиоволн в полосе частот 140-174 МГц. Графики построены для мощности излучения передатчика 
10 Вт. В случае отличие мощности излучения передатчика от 10 Вт необходимо пользоваться графиком, приведенный на рис 1.5. Этот график представляет собой значения поправочного коэффициента 
дБ, учитывающего изменение мощности передатчика 
, Вт, от 10 до 100 Вт, в зависимости от типа применяемых радиостанций.
Графики напряженности поля приведены для среднепересеченной местности. Среднепересеченная считается такая местность, на которой среднее колебания отметок не превышает 50 м.
В случае отличия рельефа местности от среднепересеченного необходимо ввести дополнительный коэффициент ослабления сигнала 
, значение которого для полосы частот 140-174 МГц приведены в таблице 1.6.
Значение коэффициента ослабления в зависимости от рельефа местности
При расчете условий обеспечения заданной дальности радиосвязи минимальное значение напряженности поля полезного сигнала 
, дБ, при котором обеспечивается высокое качество радиосвязи, принимается равным 20 дБ (10 мкВ/м).
При одновременной работе близко расположенных радиостанций, работающих в различных радиосетях (на различных несущих частотах), возникает проблема обеспечения их электромагнитной совместимости, т.е. проблема обеспечения совместной работы радиостанций без взаимных мешающих влияний.
|
|
Под мешающим влиянием, прежде всего, понимается влияние передатчика одной радиостанции на приемник другой радиостанции, разнесенных между собой территориально и по частоте. Мешающие влияния должны учитываться, в первую очередь, в части блокирования полезного сигнала с мешающим. Результаты экспериментальных исследований приемопередатчиков стационарных и возимых радиостанции показали, что для обеспечения заданного качества и надежности радиосвязи (заданного отношения сигнал /шум на выходе низкочастотного тракта приемника) в случае превышения допустимого уровня полезного сигнала на входе приемника. Таким образом, для обеспечения радиосвязи с заданном качестве и надежностью (при заданной в контрольной работе величине превышения допустимого уровня мешающего сигнала 
, (дБ) необходимо минимальную величину напряженности поля увеличить на величину 
(т.е. на то же число децибел).
Определение дальности радиосвязи необходимо проводить исходя из минимального значения напряженности поля с учетом влияния рельефа местности, выходной мощности передатчика, затухания антенно – фидерных трактов передатчика (
) и приемника (
), коэффициентов усилия передающей (
) и приемной (
) антенн, величины превышения допустимого уровня мешающего сигнала ().
Таким образом, с учетом вышеизложенного, величина напряженности поля полезного сигнала определяется по формуле:
,
Где 
– коэффициент погонного затухания фидерного тракта передатчика и приемника соответственно, дБ/м (определяется в зависимости от типа заданного коаксиального кабеля рис 1.7); 
– длина фидерного тракта передатчика радиостанций ЦУКС и приемника радиостанции ПЧ соответственно, м; 
дБ – коэффициент усиления антенн передатчиков и приемников соответственно; 
– поправочный коэффициент, величина которого принимается равной 0 дБ (в соответствий с графиком рис 1.5) в случае использования радиостанций, имеющих мощность излучения передатчика 
Расчет и выбор установки антенн стационарных радиостанций
В соответствий с заданием разрабатывается координатная сетка расположения пожарных частей заданного гарнизона пожарной охраны, на которой указываются высоты размещения ПЧ в зависимости от параметра рельефа местности и строится схема организаций радиосвязи с указанием радиосетей и радионаправлений.
Расстояние от ЦУКС до самой удаленной ПЧ -4 определяется из условия, что одна клетка координатной сетки равна 2 км, 
Параметр рельефа местности определяется как
| A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | |
| ПЧ-10 | ||||||||||||||||||
| ПЧ-3 | ПЧ-1 h=191 | ПЧ-4 | ||||||||||||||||
| ПЧ-2 | ||||||||||||||||||
| ПЧ-6 | ||||||||||||||||||
| ПЧ-5 | ||||||||||||||||||
Рис 1.6 Схема организации радиосвязи в заданном гарнизоне ПО.
Предположим, что радиостанций в сети радиосвязи заданного гарнизона пожарной охраны работают в диапазоне частот 173-175 МГц.
Тогда из графических зависимостей рис 1.7 для типа коаксиального кабеля РК 75-2-13 коэффициент погонного затухания 
=0,27 дБ/м.
1.7. Кривые удельного затухания коаксиальных кабелей
Определяем величину напряженности поля полезного сигнала
дБ.
По полученной величине напряженности поля полезного сигнала на входе приемника 
= 33,6 дБ и заданному удалению ПЧ – 4 от ЦУКС (заданной дальности радиостанции) d= 17,2 км с помощью графиков (рис 1.4) определяется произведение высот антенн 
.Из полученного произведения высот выбираются необходимые высоты стационарных антенн ЦУКС - 
и удаленной ПЧ -4- 
Пользуясь изложенных выше алгоритмом расчета, можно определить максимальную дальность радиосвязи между ЦУКС и пожарными автомобилями. В этом случае установки антенны на пожарном автомобиле принимается равной 2 м. Приведение данного расчета в заданного не входит.