Телекоммуникационные информационные системы

Требования к аппаратуре

• Персональный компьютер IBM PC, рекомендуется процессор Intel  Pentium 100МГц и выше;
• Оперативная память не менее 16 MB (рекомендуется 32 MB);
• Монитор 15" (рекомендуется 17");
• Разрешение дисплея не ниже 800x600 точек в режиме 256 цветов;
• Объем пространства на жестком диске определяется размером базы данных с картами местности и объемом хранимых результатов расчета. Для работы RPS в минимальной конфигурации требуется около 20 MB;
• Операционная система Windows95 или Windows NT;

Моделирование систем связи в RPS

Проект RPS включает в себя всю информацию, связанную с планированием  радиосетей в некотором регионе (рабочей области), который определяется цифровой картой местности. Для одного региона может быть создано несколько проектов, но в одном проекте нельзя объединить несколько регионов, определяемых разными цифровыми картами.

Проект сохраняется  на диске в текстовом файле  с расширением «.pro». В состав проекта входят следующие компоненты:

• имя каталога с цифровой картой региона;
• имя каталога с базами данных оборудования;
• имя рабочего каталога, в котором сохраняются результаты расчетов;
• общие параметры, относящиеся ко всему региону;
• описание сетей, размещенных в данном регионе;
• перечень базовых станций и их параметров для каждой сети;
• перечень радиолиний для радиорелейных сетей;
• информация о выполненных расчетах;
• перечень дополнительных препятствий, корректирующих цифровую карту, и их параметры;
• характеристики типов местности, учитываемые в расчетах;
• атрибуты объектов, отображаемых на экране.

Развитие проекта предусматривает  размещение новых объектов (сетей, станций, радиолиний и т.д.), изменение параметров и удаление ранее созданных объектов.

Результаты расчетов, требующих больших затрат времени, сохраняются на диске, информация о  них хранится в проекте и используется для отображения результатов  без проведения повторных расчетов.

Базы данных оборудования могут расширяться и редактироваться независимо от проекта и использоваться в нескольких проектах одновременно. Следует учитывать, что изменение параметров оборудования в базе данных скажется на результатах расчетов во всех проектах, ссылающихся на эту базу данных.

Порядок работы с RPS:

• Задать общие параметры для нового проекта, имена рабочих каталогов и выбрать тип первой сети проекта.
• Открыть новый проект. При этом создается описание первой «пустой» сети.
• Установить параметры сети, выбрав радиостандарт или задав собственный набор сетевых параметров.
• Настроить параметры, описывающие свойства различных типов местности: высоту, коэффициенты, корректирующие потери распространения, распределение трафика.
• Осуществить планирование сети связи. В ходе этой операции на цифровой карте размещаются базовые станции и выбираются их параметры. В радиорелейных сетях устанавливаются связи между станциями (формируются радиолинии). При необходимости в базы данных оборудования добавляются новые элементы.
• Выполнить необходимые расчеты и распечатать (или сохранить) результаты. В расчетах во внимание принимаются лишь объекты, определенные в данной сети.

В рамках одного проекта  можно сформировать несколько сетей  разных типов. Однако, в данной версии RPS наличие других сетей не учитывается  в расчетах, т.е. сети независимы друг от друга.

Прежде, чем начать работу с RPS, необходимо подготовить цифровую карту района и сформировать базы данных оборудования.

В RPS используется иерархическая  система меню. Ниже приводится перечень пунктов главного меню.

Project -- Операции с проектом (открыть,  создать новый проект, сохранить, закрыть, настроить общие параметры проекта, настроить параметры печати, завершить работу RPS);

Network -- Создание новой сети в текущем проекте, переключение между сетями, редактирование общих параметров сети;

View -- Выбор вида отображения карты местности, выбор масштаба карты, включение (выключение) отображения результатов расчетов;

Edit -- Редактирование параметров объектов текущей сети;

Run -- Выполнение расчетов;

Equipment -- Доступ к базам данных оборудования;

Tools -- Настройка общих параметров отображения объектов;

Window -- Стандартное меню Windows для управления дочерними окнами;

Help -- Вызов справочной подсистемы RPS.

Линейка инструментов располагается  под главным меню и содержит пиктограммы для переключения режимов работы и выполнения часто используемых команд. Ниже приводится список пиктограмм и соответствующие им команды меню:

В RPS поддерживаются следующие  базы данных оборудования:

• База данных антенн с диаграммами направленности (файл antenna.sdb);
• База данных приемопередатчиков (файл trxdata.sdb);
• База данных волноводов (файл wgdata.sdb).

Параметры оборудования, содержащегося в базах данных, используются для инициализации  параметров станций.

При создании новой станции  пользователь указывает тип антенны, приемопередатчика и волновода. RPS выбирает параметры, указанных устройств, из базы данных и копирует их в набор параметров станции.

Некоторые параметры  могут быть уточнены для конкретной станции.

 

База данных антенн

Для пополнения базы данных или для изменения параметров антенн следует выбрать пункт меню Equipment/Antennas. На экране появится следующее диалоговое окно.

 

В списке, расположенном в левом верхнем углу окна, перечислены названия антенн, содержащихся в базе данных.

Пакет позволяет производить  следующие действия с базой данных антенн:

• Изменение параметров антенны
• Добавление новой антенны
• Удаление антенны
• Изменение диаграммы направленности

Диаграмма направленности может быть загружена из заранее  подготовленного текстового файла, рекомендуется создавать файлы  с расширением “.dgm”.

База данных приемопередатчиков

Для пополнения базы данных или для изменения параметров отдельных устройств необходимо выбрать пункт меню Equipment/Transceiver. На экране появится следующее диалоговое окно.

 

 

В списке Transceiver перечислены названия приемопередатчиков, содержащихся в базе данных.

Пакет позволяет производить  следующие действия с базой данных антенн:

• Изменение параметров приемопередатчика
• Добавление нового приемопередатчика
• Удаление приемопередатчика

Для пополнения базы данных или для изменения параметров волноводов следует выбрать пункт меню Equipment/Waveguide. На экране появится следующее диалоговое окно.

В списке Waveguide перечислены  названия волноводов, содержащихся в  базе данных.

Пакет позволяет производить  следующие действия с базой данных волноводов:

• Изменение параметров волновода
• Добавление нового волновода
• Удаление волновода

 

Прежде чем начать работу с новым проектом необходимо подготовить цифровую карту региона, с которым будет связан проект. Необходимо подготовить также базы данных оборудования. Порядок подготовки цифровых карт подробно рассматривается в приложении. Формирование баз данных оборудования рассмотрена в разделе «Работа с базами данных».

Операции с проектом сгруппированы в пункте Project главного меню:

• Открыть новый проект (Project/New).
• Открыть ранее сохраненный проект с восстановлением его параметров и положением размещенных объектов (Project/Open).
• Сохранить проект (Project/Save).
• Сохранить проект под новым именем (Project/Save As).
• Закрыть проект (Project/Close).
• Выбор рабочих каталогов (Project/Preferences/Directories).
• Выбор типа первой сети проекта (Project/Preferences/First network).
• Общие параметры проекта (Project/Preferences/General).

 

Цифровые карты местности  хранятся в специальном формате, принятом в RPS. В состав RPS входят вспомогательные программы для преобразования цифровых карт из форматов MAPINFO и PLANET  в формат RPS.

Цифровая карта включает в себя следующие компоненты:

• Набор растровых листов карты, содержащих для каждой точки информацию о высоте над уровнем моря и типе местности;
• Набор векторных файлов, описывающих линейные объекты: реки, дороги, линии электропередачи и т.п.;
• Набор файлов с надписями, размещаемыми на карте: названия населенных пунктов, рек, объектов и т.п.
• Описание карты: размер листа, масштаб, координаты листов карты, тип проекции, в которой получена карта.

Размеры рабочей области  определяются набором листов цифровой карты. Листы карты должны быть одинакового  размера, иметь одинаковое разрешение и не должны накладываться друг на друга.

В ходе работы с проектом к цифровой карте могут добавляться  новые листы, что приведет к автоматическому  расширению рабочей области. Удаление листов карты из цифровой карты не допускается.

С каждым проектом RPS должна быть связана цифровая карта местности, в которой проводится моделирование. Имя каталога, в котором размещается  карта, задается при создании нового проекта. В ходе работы карта местности используется для размещения объектов (станций, радиолиний) и отображения результатов расчетов.

Цифровая карта включает в себя три составляющих: растровые, векторные и текстовые данные.

Растровые данные содержат информацию о высоте и типе местности  для каждой точки местности. Эта  информация используется во всех расчетах и является обязательной.

Векторные и текстовые  данные описывают вспомогательные  объекты , такие как дороги, реки, названия населенных пунктов. Векторные  и текстовые объекты используются только при отображении карты  и не являются обязательными.

В RPS реализованы три  базовые формы представления растровой информации:

• Карта типов местности. Цветом выделяются различные типы местности;
• Карта относительных высот. Высота местности выделяется оттенком серого цвета, высоким точкам соответствует более светлый оттенок;
• Карта рельефа.

 

 

Рис.1. Карта рельефа с векторными объектами.

Расчеты для сотовой сети

Для расчета характеристик  сотовой сети в RPS реализованы следующие  две группы функций:

A)

• Просмотр профиля местности между двумя точками.
• Определение области прямой видимости
• Расчет принятого сигнала в окрестности базовой станции.

B)

• Расчет максимального уровня принятого сигнала от нескольких базовых станций в заданной области.
• Расчет отношения сигнал-помеха в заданной области.
• Расчет необходимой мощности передатчика абонента для связи с базовой станцией в заданной области.
• Определение зон обслуживания для базовых станций.
• Определение зон перекрытия сигнала от нескольких базовых станций.
• Определение зон наличия (отсутствия) связи как в прямом, так и в обратном направлении.
• Определение загруженности базовых станций.