Планирование городской сети сотовой связи стандарта GSM

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Смоленский колледж телекоммуникаций (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

"Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича"

Задание и методические указания

по теме: Планирование городской сети сотовой связи стандарта GSM

Иванешко И.В.

г. Смоленск

РАССМОТРЕНО

на заседании предметной (цикловой) комиссии дисциплин компьютерных сетей и средств подвижной связи

Протокол № _____

«___»___________2017г.

Председатель комиссии __________О. С. Скряго

Разработчик:

Вербиленко Е. А. - преподаватель высшей категории СКТ (ф) СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича.

Задание и методические указания для выполнения курсового проекта разработаны на основе Федерального государственного стандарта среднего профессионального образования по специальности 11.02.08 Средства связи с подвижными объектами, утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 28 июля 2014 г. № 810.

Содержание

1. Цель и задачи курсового проекта

2. Общие указания по выполнению курсового проекта

3. Подготовка к выполнению курсового проекта

4. Задание

5. Методические указания по выполнению курсового проекта

6. Пример выполнения расчётной части курсового проекта

7. Вопросы для подготовки к защите курсового проекта

Основные источники

Приложение

1. Цель и задачи курсового проекта

Целью курсового проекта является закрепление, углубление теоретических знаний и приобретение практических навыков по МДК01.02 профессионального модуля ПМ.01 Монтаж и техническая эксплуатация оборудования систем мобильной связи.

Процесс проектирования - это первый этап после принятия решения о строительстве объекта связи. Ошибки при проектировании создадут в дальнейшем массу проблем, вызовут необходимость доработки строящейся или уже созданной системы связи и, как следствие, необоснованные финансовые и временные затраты. Монтаж оборудования и последующие испытания системы сотовой связи выполняются по нормативной документации отрасли «связь» и отраслевым документам других ведомств.

В задачи курсового проекта входят:

- изучение особенностей конкретной предметной области, относящихся к теме курсового проекта;

- анализ возможных подходов и методов решения с обоснованием выбранного подхода;

- выбор и разработка структуры сотовой сети, соответствующей требованиям задания (исходным данным);

- обеспечение простоты реализации и эксплуатации созданной сети связи с учетом гибкости архитектуры сети, сравнительной простоты создания и более быстрой окупаемости затрат при выполнении требований качества;

- анализ способов модернизации сети с использованием итерационного метода развития структуры при формировании новых услуг.

В ходе реализации курсового проекта студент должен освоить следующие общие и профессиональные компетенции:

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество;

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития;

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности;

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации;

ПК 1.1. Выполнять монтаж и первичную инсталляцию оборудования

мобильной связи;

ПК 1.2. Проводить мониторинг и диагностику сетей мобильной связи.

2. Общие указания по выполнению курсового проекта

При оформлении проекта необходимо строго придерживаться ГОСТ 2.105-95 ЕСКД Общие требования к текстовым документам и Требованиями к выполнению текстовых документов стандарта колледжа СТП 1.2005.

Курсовой проект должен иметь следующее оформление и разделы:

- титульный лист;

- введение;

- описательная часть;

- вариант задания;

- расчётная часть;

- способ реализации монтажа антенно-фидерного устройства;

- заключение;

- список литературы.

Исходные данные и варианты задания курсового проекта, а также принятые допущения и дополнительные данные указаны в разделе «Задание».

Выбор способа реализации монтажа антенно-фидерного устройства осуществляется студентом самостоятельно, в соответствии с его интересами и возможностями раскрытия см. в п.5.3.

Проверенный преподавателем курсовой проект студентом предъявляется на защиту со всеми необходимыми исправлениями и дополнениями, согласно рецензии преподавателя.

3. Подготовка к выполнению курсового проекта

Для успешного выполнения курсового проекта необходимо руководствуясь списком литературы, методическими указаниями и Приложением 1, изучить:

· частотные диапазоны и выделенные для систем сотовой связи стандарта GSM полосы частот;

· энергетические соотношения при распространении радиоволн в свободном пространстве;

· принцип транкинга и качество обслуживания;

· принцип повторного использования частот, деление обслуживаемой территории на соты и кластеры;

· способы увеличения канальной ёмкости;

· расчёт баланса мощностей;

· модели расчёта потерь на трассах распространения;

· инсталляция антенных опор.

Разрабатывая описательную часть проекта, необходимо обратить внимание на особенности систем связи с подвижными объектами и принципы организации систем сотовой связи: дефицит частотного ресурса при необходимости обслуживания большого количества абонентов, особенности распространения радиоволн дециметрового диапазона.

Объём описательной части проекта должен составлять 12-15 стр., технологической части (варианты способа реализации монтажа антенно-фидерного устройства) - 2-3 стр. Объём заключения должен содержать суждение автора о результатах решения поставленной задачи, степени достижения им поставленных целей, достоинствах и недостатках разработанной темы. В заключении также выдвигаются вопросы дальнейшего развития разработанного проекта. Объем заключения 1-2 стр.

4. Задание

Исходные данные и варианты задания

Требуется спланировать городскую сеть сотовой связи GSM при следующих исходных данных:

· Sсети, км 2 - площадь города;

· Мсети, тыс. чел. - число абонентов в зоне обслуживания;

· диапазон частот GSM900 - чётные варианты, GSM1800 - нечётные варианты.

В начале работы размещается таблица исходных данных (таблице 1) и вариант задания (таблице 2):

Таблица 1. - Исходные данные

Шифр
Вариант
Площадь зоны обслуживания (города), Sсети, км 2
Число абонентов в зоне обслуживания, Мсети, тыс. чел
Диапазон рабочих частот (900 или 1800 МГц)

Таблица 2.- Варианты заданий

Вар.	Sсети,км 2	Мсети, тыс. чел.	Кластер	Колич. частот Nf	НБС/НАС, м	GБС/GАС, дБ	Тип города
1	100	50	3х9	27	35/1,5	21/0	Сред.город
2	60	30	4х12	24	30/1,5	22/0	Сред.город
3	120	60	3х9	36	40/1,5	19/0	Сред.город
4	700	550	4х12	48	90/1,5	18/0	Бол. город
5	130	55	3х9	36	35/1,5	18/0	Сред.город
6	80	50	3х9	27	35/1,5	19/0	Сред.город
7	140	70	3х9	36	40/1,5	22/0	Сред.город
8	90	70	4х12	24	45/1,5	20/0	Сред.город
9	150	110	4х12	36	50/1,5	19/0	Сред.город
10	200	130	4х12	36	60/1,5	21/0	Сред.город
11	80	40	4х12	48	40/1,5	16/0	Сред.город
12	160	90	4х12	48	50/1,5	17/0	Сред.город
13	600	350	4х12	48	80/1,5	18/0	Бол. город
14	180	120	4х12	48	50/1,5	16,5/0	Сред.город
15	400	270	4х12	48	70/1,5	16,7/0	Сред.город
16	190	130	4х12	48	55/1,5	15,5	Сред.город
17	300	200	4х12	48	60/1,5	21/0	Сред.город
18	170	110	4х12	48	55/1,5	22/0	Сред.город
19	500	350	4х12	48	65/1,5	19/0	Сред.город
20	120	70	4х12	48	45/1,5	17,5/0	Сред.город
21	150	80	3х9	27	40/1,5	9/0	Сред.город
22	160	100	4х12	48	53/1,5	15/0	Сред.город
23	180	140	3х9	36	47/1,5	14/0	Сред.город
24	210	160	4х12	48	50/1,5	18,5	Сред.город
25	270	200	4х12	48	70/1,5	10	Сред.город
26 пример	180	150	4х12	48	50/1,5	20/0	Сред.город

Варианты задания таблицы 2 могут изменяться ведущим преподавателем согласно установленному порядку на каждый учебный год.

Принятые допущения и дополнительные данные

1. Соты имеют гексоганальную форму.

2. Радиусы сот одинаковы.

3. Вероятность блокировки вызова Рбл.=0,02.

4. Средняя интенсивность трафика одного пользователя А1,Эрл.= 0,025;

5. Количество временных интервалов (независимых физических каналов) в одном частотном канале в системе GSM - 8. Но число каналов трафика меньше, т.к. часть временных интервалов используется для каналов управления. Распределение каналов для GSM указано в таблице 3:

Таблица 3.- Распределение каналов трафика в системе GSM

Число частотных каналов	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Число физических каналов	8	16	24	32	40	48	56	64	72	80	88	96
Число каналов трафика	7	15	22	30	37	45	52	60	67	75	82	90
Каналы управления	1	1	2	2	3	3	4	4	5	5	6	6

6. Запас мощности для обеспечения связи на 90% площади с вероятностью 75%: ?Ру= 0,68у=0,68•8=5,6дБм, где у = 8дБ- среднеквадратичное отклонение сигнала из-за флуктуаций в точке приёма.

Дополнительные потери в здании Lдоп.=12дБ.

Технологическая часть проекта - варианты способа реализации монтажа антенно-фидерного устройства:

- на крыше здания;

- на стене здания;

- на земле;

- установка мачты на трипод (треногу);

- на башне;

- на мачте;

- на столбе;

- на телескопической опоре;

- на опоре с пригрузом.

Выбирается оптимальный вариант размещения, исходя из рассчитанной высоты антенной опоры и места установки базовой станции.

5. Методические указания по выполнению курсового проекта

В основу технологии любых сотовых сетей положены три основных принципа, которые остаются неизменными до настоящего времени:

· повторное использование частот (кодов) в сотах;

· непрерывность связи при перемещении мобильного абонента из соты в соту (handover);

· определение местоположения мобильного абонента в зоне сотовой связи.

Сотовые технологии при ограниченном выделенном частотном ресурсе позволяют обслуживать в сети сотни тысяч и даже миллионы абонентов.

В основе сотовой структуры принят кластер - группа сот с неповторяющимися частотами. Вся территория, обслуживаемая системой сотовой связи, покрывается кластерами такого же размера Т. е. во всей сети используются те же частоты, что и в кластере. Размерность кластера выбирается исходя из наличия частотных каналов и требуемого соотношения сигнал/шум на входе приёмника (S/I). На практике для стандарта GSM применяется модель повторения частот 3 х 9 или 4 х 12, где цифры 3 или 4 означают количество сот в кластере, а цифры 9 или 12 - количество секторов. Это позволяет получить на границе сот отношение S/I не хуже требуемой для цифровых систем величины 9dB с вероятностью порядка 80%.

Распределение частотного ресурса для кластера 3 х 9 показано в табл.4 и на рис.1, а для кластера 4 х 12 в табл. 5 и на рис. 2.

В таблицах и на рисунках A,B,C,D - соты, цифры 1,2, 3 - секторы.

На рисунке 1 буквами: А, В, и С обозначены соты трёхэлементного кластера. А1, А2, А3 - секторы соты А. В1, В2, В3 - секторы соты В. С1, С2, С3 - секторы соты С.

Таблица 4. - Распределение 36 частот в кластере 3х9 по 4 канала в секторе

Частотные группы	А1	В1	С1	А2	В2	С2	А3	В3	С3
Номера каналов	1 10 19 28	2 11 20 29	3 12 21 30	4 13 22 31	5 14 23 32	6 15 24 33	7 16 25 34	8 17 26 35	9 18 27 36

Каждому сектору выделено по 4 частотных канала, соответственно в каждой соте будем иметь по 12 частотных каналов. Так как кластер состоит из 3 сот, общее количество частотных каналов в кластере - 36. При небольшой нагрузке, например в сельской местности, количество частот может уменьшаться и доводиться до 1 - 2 в секторе. При неравномерной нагрузке по секторам частоты могут также распределяться неравномерно.

Рисунок 1. - Сеть на основе кластера 3/9

Таблица 5.- Распределение 48 частот в кластере 4х12 по 4 канала в секторе

Частотные группы	А1	В1	С1	D1	А2	В2	С2	D2	А3	В3	С3	D3
Номера каналов	1 13 25 37	2 14 26 38	3 15 27 39	4 16 28 40	5 17 29 41	6 18 30 42	7 19 31 43	8 20 32 44	9 21 33 45	10 22 34 46	11 23 35 47	12 24 36 48

На рисунке 2 буквами А, В, С и D обозначены соты четырёхэлементного кластера.

А1, А2, А3 - секторы соты А. В1, В2, В3 - секторы соты В. С1, С2, С3 - секторы соты С. D1, D2, D3, D4 - секторы соты D.

Каждому сектору выделено по 4 частотных канала, соответственно в каждой соте будем иметь по 12 частотных каналов. Так как кластер состоит из 4 сот, общее количество частотных каналов в кластере - 48.

На этом этапе требуется:

· определить допустимый трафик в соте;

· рассчитать допустимое количество абонентов в соте;

· рассчитать число сот в сети;

· найти площадь и радиус соты.

Рисунок 2. - Сеть на основе кластера 4/12

Первый этап выполнения работы

1.1. Определяется количество частотных каналов в секторе:

m сект=Nf/9 для модели 3х9

m сект=Nf/12 для модели 4х12

1.2. Количество частотных каналов в соте

1.3. Определяется допустимый трафик в соте.

По таблице 3 находим число каналов трафика в секторе, соответствующее найденному количеству частотных каналов. Затем вычисляем количество каналов трафика в соте. Обратить внимание, что число каналов трафика меньше числа физических каналов (временных интервалов) на величину каналов управления.

В соответствии с числом каналов трафика и заданной вероятностью блокировки вызова Рбл. по таблице Эрлангов определяем допустимый трафик в секторе Асект и соте Асот.

1.4. Допустимое количество абонентов в соте:

1.5. Число сот в сети:

1.6. Площадь соты:

1.7. Радиус соты:

Радиус соты в виде правильного шестиугольника, R- максимальное удаление мобильной станции от базовой станции в соте.

1.8. Распределите выделенные по заданию частоты по сотам заданного кластера аналогично таблицам 4 или 5.

Проведите анализ полученных результатов. Минимальный размер соты обычно определяет число допустимых хэндоверов, исходя из чего для сетей GSM-900 Rсоты не менее 1,1 - 1,4 км, а для GSM-1800 Rсоты не менее 0,6 - 0,8 км. По результатам расчёта первого этапа привести таблицу распределения выделенных частот Nf и заполнить таблицу 6:

Таблица 6.

Количество частот в соте
Трафик в соте Асот
Количество абонентов в соте Мсот
Число сот в сети Nсот
Площадь соты Sсот,км2
Радиус соты R,км

Второй этап выполнения работы

На втором этапе требуется:

· рассчитать потери на трассе;

· определить мощность передатчиков базовой станции;

· провести расчет баланса мощностей на трассе «вверх» и «вниз»;

· при необходимости провести корректировку заданной высоты подвеса антенны базовой станции НБС.

Требуется обеспечить баланс мощностей в соте радиуса R для сети сотовой связи, выбранной на первом этапе. Мощность полезного сигнала на входе приёмника pпр, минимально необходимая для обеспечения удовлетворительного качества приёма (его реальная чувствительность pр) должна превышать мощность собственных и внешних шумов на 12-20 дБ. Величина Рр как правило приводится в паспорте, следовательно предметом для оценок эффективности являются определение теоретической зоны вокруг каждой базовой станции, в пределах которой будет выполняться условие pпр > pр. Главным элементом таких оценок являются расчёты энергетики отдельных радиолиний между базовыми и абонентскими станциями. Эквивалентная схема примерной радиолинии приведена на рисунке 3.



Рисунок 3.- Эквивалентная схема радиолинии

На рисунке обозначены:

Рпрд - выходная мощность передатчика БС,

pпр - мощность на входе приёмника;

H1,Н2 - высоты передающей и приёмной антенн,

Gпрд - коэффициент передачи АФУ передатчика,

Gпрм - коэффициент передачи АФУ приёмника.

Уравнение баланса мощностей в прямом направлении (вниз) БС > АС:

Уравнение баланса мощностей в обратном направлении (вверх) АС > БС

где:

РБСвых., Р АСвых. - мощности на выходе передатчиков базовой и абонентской станций;

рБСвх. , рАС вх. - мощности на входе приёмников базовой и абонентской станций;

LР - потери на трассе распространения;

GБС, GАС - коэффициенты передачи антенно-фидерных устройств (включают потери в сумматорах передатчиков, потери в фидерах и приёмниках -распределителях, усиление в антеннах). При варианте исполнении абонентской станции МТ0 (сотовый телефон) GАС = 0.

В уравнениях (1) и (2) все коэффициенты усиления и ослабления выражены в дБ, а мощности - в дБм.

При расчетах можно использовать следующие параметры абонентских и базовых GSM станций.

В абонентских станциях GSM 900/1800 класса 4/1 максимальная выходная мощность передатчиков на 900 МГц Р АСвых=2 Вт и 1 Вт на частоте1800 МГц. Чувствительность приемников, т. е. минимальная рАС вх.= «минус» -104дБм в обоих диапазонах.

Чувствительность приемников базовых станций превышает чувствительность абонентских станций за счёт применения дополнительного малошумящего усилителя и составляет рБСвх = «минус»-111дБм.

При расчёте трассы вниз можно задаться мощностью передатчиков базовой станции и решить уравнение (1). Или необходимую мощность передатчиков базовой станции определить из уравнения баланса мощностей (3), как необходимо в данной работе:

Мощность передатчиков базовых станций РБСвых находится в пределах от 2 Вт до 50 Вт и зависит от варианта исполнения.

Методика расчёта потерь на трассе

Потери на трассе определяем по модели Окумура-Хата. Модель является аналитической аппроксимацией графиков Окамура, построенных по результатам практических измерений и позволяет рассчитать средние потери для различных типов местности (больших средних и малых городов, пригорода и сельской местности).

Расчёт потерь в диапазоне 900МГц

В диапазоне 900 МГц используются рекомендации Р. 529-2 Международного Союза электросвязи МСЭ (ITU-R).

Условия применимости модели: частотный диапазон F= 150-1500 МГц;

HБС = 30-200 м; HАС =1-10м.

Потери в городской зоне:

где:

HБС - эффективная высота подъема антенны базовой станции, м;

HАС - высота антенны подвижной станции над уровнем земли, м;

R - расстояние между передатчиком и приемником, км;

F- частота сигнала, МГц;

- корректировочный фактор: для малых и средних городов -

,

для больших городов -

Таким образом, с учётом корректировочного фактора потери для малых и средних городов:

для больших городов:

Расчёт потерь в диапазоне 1800 МГц

В диапазоне 1800 МГц расчеты ведут на модели COST 231 Хата [COST 231 TD(90) 119].

Условия применимости модели: частотный диапазон F = 1500-2000 МГц;

HБС = 30-200 м; HАС = 1-10 м.

Средний город и пригородный центр:

где HБС - эффективная высота подъема антенны базовой станции, м,

HАС - высота антенны подвижной станции над уровнем земли, м,

R - расстояние между передатчиком и приемником, км,

F- частота сигнала, МГц.

Центр столичного города:

Сельская местность:

При разработке проекта сети, конкретные частотные каналы могут быть неизвестны, поэтому при расчетах сетей следует ориентироваться на среднюю частоту Fср диапазонов (таблица.7):

Таблица 7.

Стандарт	БC>АС вниз, МГц	АС>БС вверх, МГц
GSM-900	935-960 -947	890-915-902
GSM-1800	1805-1880-1842	1710-1785-1747

Расчёт баланса мощностей

Расчёт баланса мощностей необходимо проводить на трассе вниз по формуле (3) и на трассе вверх по формуле (2).

В отчете по 2 этапу курсового проекта следует привести формулы, по которым производился расчет потерь на трассе LR, и заполнить итоговую табл.8.

Таблица 8.- Итоговая таблица

Трасса вниз БС > АС
Fср МГц	HБС м	HАС м	R км	дБ	дБ	дБ	БС дБм	АС дБ
Трасса вверх АС > БС
Fср МГц	HБС м	HАС м	R км	дБ	дБ	дБ	АС дБм	БС дБ

Способ реализации монтажа антенно-фидерного устройства:

Разработчик проекта выбирает оптимальный вариант размещения, исходя из рассчитанной высоты антенной опоры и места установки базовой станции. Например, если базовая станция располагается в пригороде или сельской местности с отсутствующей инфраструктурой, АФУ размещается на башнях и изредка на мачтах. В городе, при наличии высотной застройки, применяется способ установки на мачтах, на трипонд, на стене, на телескопической опоре. При низковысотной застройке АФУ может размещаться на земле на столбах, мачтах.

Требуется описать не менее 2-х вариантов с приложенными иллюстрациями.

6. Пример выполнения расчётной части курсового проекта

Таблица 8.1.

Шифр
Вариант	26
Площадь зоны обслуживания (города), Sсети, км 2	180
Число абонентов в зоне обслуживания, Мсети, тыс. чел	150
Диапазон рабочих частот (900 или 1800 МГц)	1800

Требуется спланировать городскую сеть сотовой связи GSM при следующих исходных данных:

Таблица 8.2.

Вар.	Sсети,км 2	Мсети, тыс. чел.	Кластер	Колич. частот Nf	НБС/НАС, м	GБС/GАС, дБ	Тип города
пример	180	150	4х12	48	50/1,5	20/0	Сред.город

Принятые допущения и дополнительные данные.

1. Соты имеют гексоганальную форму.

2. Радиусы сот одинаковы.

3. Вероятность блокировки вызова Рбл.=0,02.

4. Средняя интенсивность трафика одного пользователя А1,Эрл.=0,025;

5. Количество временных интервалов (независимых физических каналов) в одном частотном канале в системе GSM - 8. Но число каналов трафика меньше, т.к. часть временных интервалов используется для каналов управления. Распределение каналов для GSM указано в таблице 8.3:

Таблица 8.3.

Число частотных каналов	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Число физических каналов	8	16	24	32	40	48	56	64	72	80	88	96
Число каналов трафика	7	15	22	30	37	45	52	60	67	75	82	90
Каналы управления	1	1	2	2	3	3	4	4	5	5	6	6

1. Первый этап выполнения работы

На этом этапе требуется:

· определить допустимый трафик в соте;

· рассчитать допустимое количество абонентов в соте;

· рассчитать число сот в сети;

· найти площадь и радиус соты.

1.1. Определяется количество частотных каналов в секторе:

m сект=Nf/12=

1.2. Количество частотных каналов в соте

=

1.3. Определяется допустимый трафик в соте.

По таблице 8.3 находим соответствующее количество каналов трафика в секторе и в соте. В соответствии с количеством каналов и вероятностью блокировки вызова Рбл. по таблице Эрлангов определяем допустимый трафик в секторе Асект и соте Асот.

Асект=21,932 Эрл

Асот=65,796 Эрл

1.4. Допустимое количество абонентов в соте:

=65,796 /0,025=2631

1.5. Число сот в сети:

=150000/2631=57

1.6. Площадь соты:

Sсот,км2 = Sсети/Nсот=180/57=3,16 км2

1.7. Радиус соты:

R ? (Sсот/0,65)1/2= км

Минимальный размер соты обычно определяет число допустимых хэндоверов, исходя из чего для сетей GSM-1800 Rсоты ?0,6 - 0,8 км, что удовлетворяет полученным 2,2 км.

Распределение 48 частот в кластере 4х12 по 4 канала в секторе:

Таблица 8.4.

Частотные группы	А1	В1	С1	D1	А2	В2	С2	D2	А3	В3	С3	D3
Номера каналов	1 13 25 37	2 14 26 38	3 15 27 39	4 16 28 40	5 17 29 41	6 18 30 42	7 19 31 43	8 20 32 44	9 21 33 45	10 22 34 46	11 23 35 47	12 24 36 48

Результаты расчёта первого этапа:

Таблица 8.5.

Количество частот в соте	12
Трафик в соте Асот	65,796 Эрл
Количество абонентов в соте Мсот	2631
Число сот в сети Nсот	57
Площадь соты Sсот,км2	3,16 км2
Радиус соты R,км	2,2 км

Второй этап выполнения работы

На втором этапе требуется:

· рассчитать потери на трассе;

· определить мощность передатчиков базовой станции;

· провести расчет баланса мощностей на трассе вверх

· при необходимости провести корректировку заданной высоты подвеса антенны базовой станции НБС.

Требуется обеспечить баланс мощностей в соте радиуса R для сети сотовой связи, выбранной на первом этапе. Мощность полезного сигнала на входе приёмника pпр, минимально необходимая для обеспечения удовлетворительного качества приёма (его реальная чувствительность pр) должна превышать мощность собственных и внешних шумов на 12-20 дБ. Величина Рр как правило приводится в паспорте, следовательно предметом для оценок эффективности являются определение теоретической зоны вокруг каждой базовой станции, в пределах которой будет выполняться условие pпр > pр. Главным элементом таких оценок являются расчёты энергетики отдельных радиолиний между базовыми и абонентскими станциями. Эквивалентная схема примерной радиолинии приведена на рисунке 8.1.



Рисунок 8.1. Эквивалентная схема радиолинии

На рисунке обозначены:

Рпрд - выходная мощность передатчика БС,

pпр - мощность на входе приёмника;

H1,Н2 - высоты передающей и приёмной антенн,

Gпрд - коэффициент передачи АФУ передатчика,

Gпрм - коэффициент передачи АФУ приёмника.

Уравнение баланса мощностей в прямом направлении (вниз) БС > АС:

рАС вх. = РБС вых. + GБС + GАС - LР

Уравнение баланса мощностей в обратном направлении (вверх) АС > БС

рБСвх. = Р АСвых + GАС +GБС - LР,

где:

РБСвых., Р АСвых. - мощности на выходе передатчиков базовой и абонентской станций;

рБСвх. , рАС вх. - мощности на входе приёмников базовой и абонентской станций;

LР - потери на трассе распространения;

GАС , GБС - коэффициенты передачи антенно-фидерных устройств. GАС = 0.

Необходимую мощность передатчиков базовой станции определяем из уравнения баланса мощностей (1) направление «вниз»:

PБСвых = рАС - GБС - GАС + LР

Предварительно определим потери Lp для среднего города:

В диапазоне 1800 МГц расчеты ведут на модели COST 231 Хата [COST 231 TD(90) 119].

Для среднего города потери выражаются формулой:

где:

HБС - эффективная высота подъема антенны базовой станции, м,

HАС - высота антенны подвижной станции над уровнем земли, м,

R - расстояние между передатчиком и приемником, км,

F- частота сигнала, МГц;

Потери на линии «вниз»:

Запас мощности для обеспечения связи на 90% площади с вероятностью 75%: ?Ру= 0,68у=0,68•8=5,6дБм, где у = 8дБ- среднеквадратичное отклонение сигнала из-за флуктуаций в точке приёма.

Потери в здании Lдоп=12дБ.

Суммарные потери Lр=145,02+5,6+12=162,62дБ

Определяем мощность передатчиков базовой станции, направление (вниз)

БС > АС РБС вых. = рАС вх. - GБС - GАС + Lr

Уравнение баланса мощностей в обратном направлении (вверх) АС > БС.

рБСвх. = Р АСвых + GАС +GБС - LР,

Предварительно определим потери на линии «вверх»:

Средние потери на трассе при тех же высотах БС и АС практически не отличаются от потерь при трассе «вниз» и составляют 144,01дБ.

При тех же ?Ру= 5,6дБм, потерях в здании Lдоп=12дБ и мощности передатчика АС = 1Вт (30дБм) получаем суммарные потери Lp=161.61дБ

Определяем величину сигнала на входе приёмника базовой станции:

рБСвх. = Р АСвых + GАС +GБС - Lr

рБСвх.= 30 + 0 + 20 -161,61 = - 111,61дБ

Сигнал на входе приёмника базовой станции оказался меньше минимально допустимого значения - (минус 111дБм). Для выполнения баланса мощностей необходимо уменьшить потери на трассе на 111,61-111=0,61 дБ за счёт увеличения НБС:

+ = 0,61

Высоту антенны базовой станции для обеспечения баланса мощностей на трассе «вверх» необходимо увеличить на 9,5 м. Высота антенны базовой станции составит 59,5м.

Итоговая таблица8.6.

Трасса вниз БС > АС
F МГц	HБС м	HАС м	R км	дБ	дБ	дБ	БС дБм\ Вт	АС дБм
1842	59,5	1,5	2,2	145,02	5,6	12	38,62\8	-104
Трасса вверх АС > БС
F МГц	HБС м	HАС м	R км	дБ	дБ	дБ	АС дБм\Вт	БС дБм
1744	59,5	1,5	2,2	144,01	5,6	12	30\1	-111

7. Вопросы для подготовки к защите курсового проекта

1. Принцип разделения каналов в стандарте GSM.

2. Принцип повторного использования частот. Понятие кластера. 3-х, 4-х, 7- элементный сотовый кластер. Факторы, влияющие на размерность кластера.

3. Обеспечение требуемого соотношения сигнал/помеха. Защитный интервал.

4. Принцип деления сот на секторы. Принятые модели повторения частот в GSM.

5. Переведите в секунды среднюю интенсивность трафика одного пользователя А1,Эрл.=0,025» для сетей сотовой связи и А1,Эрл.=0,1 для сетей ТФОП. канал трафик передатчик станция

6. Дайте определение «сокональная помеха», «межканальная или интермодуляционная помеха ».

7. По какому параметру проводится процедура эстафетной передачи (хэндовера)?

8. Какие составляющие содержит уравнение баланса мощностей? Определение сигнал/шум на входе приёмника.

9. Какие допущения делаются при расчёте сети сотовой связи в первом приближении?

10. Поясните уравнения Эрланга для моделей Эрланг В и Эрланг С.

11. Нагрузка в секторе базовой станции составляет 9,0 Эрланг. Определите количество каналов трафика при заданном проценте блокировки 2%, соответствующее количество частотных каналов.

12. Методы увеличения ёмкости сотовой сети.

13. Мощность передатчиков абонентских станций GSM диапазонов 900МГц и 1800МГц, измеренная в Вт и дБм?

14. Чувствительность абонентских и базовых станций в GSM?

15. Чувствительность базовой станции при наличии дополнительного малошумящего усилителя? Место его установки.

16. От каких параметров в модели Окамура-Хата зависят потери на трассе?

17. По каким причинам отличаются потери в моделях Окамура-Хата для сельской местности, пригорода, среднего и крупного города?

18. Сигнал на входе приёмника базовой станции оказался меньше минимально допустимого значения - (минус 111дБм). Какие решения могут быть приняты для исключения несоответствия?

19. На сколько децибел отличаются значения дБм и дБВт?

20. Коэффициент усиления антенны составляет 6дБд. Какова его величина в дБи?

21. Основные этапы планирования сети сотовой связи.

22. Задачи, решаемые при частотно-территориальном планировании.

23. Возможные способы размещения АФУ базовой станции.

24. В каком случае устанавливается башня с пригрузом?

25. Существуют ли варианты мобильных базовых станций?

26. Способы монтажа антенных опор.

Основные источники

1. Сакалема, Д. Ж. Подвижная радиосвязь / Под ред. Профессора О.И. Шелухина. - М.: Горячая линия - Телеком, 2012. - 512 с.: ил. - ISBN 978-5-9912-0250-3.

2. Быховский, М.А. Основы управления использованием радиочастотного спектра. Т.3: Частотное планирование сетей телерадиовещания и подвижной связи. Автоматизация управления использованием радиочастотного спектра / М. А. Быховский, А.В. Васильев, А.В.Лашкевич и др.; под ред. М.А. Быховского. - М.: КРАСАНД, 2012. - 368 с. - ISBN 978-5-396-00402-3.

Приложение

1. Принципы функционирования систем сотовой связи

1.1 Элементы теории связи применительно к сотовым системам

При планировании телетрафика в пределах зоны обслуживания проводится предварительная оценка качества обслуживания абонентов. Под качеством обслуживания понимается своевременное предоставление каналов абонентам при обеспечении достоверности приема информации не ниже заданного уровня. Анализ работы систем мобильной связи показывает, что одновременно только небольшая часть абонентов пользуется услугами сети. Сеть обычно разрабатывается с учетом ожидаемой интенсивности ее

использования. В основе ёмкости сети применяется принцип транкинга, который означает, что определенное количество каналов находится в распоряжении намного большего количества пользователей.

Мобильные системы связи относятся к системам массового обслуживания, поскольку они представляют совокупность большого числа равноправных элементов. Процессы, протекающие в системах, также представляют массу однородных случайных явлений и их закономерности определяются не характеристиками отдельных элементов, а массовым характером явлений в системе.

Трафиком в сетях связи называют совокупность всех абонентских запросов, обслуживаемых сетью. Требования на обслуживание в сети поступают случайно, и обычно время обслуживания непредсказуемо. Первый шаг анализа трафика состоит в описании характеристик времени поступления вызовов и их обслуживания в рамках теории вероятностей. Затем эффективность сети может быть оценена по тому, как она пропускает нормальную или среднюю нагрузку и как часто объем трафика превышает пропускную способность сети.

Методы анализа трафика можно разделить на две основные категории: анализ систем с потерями и анализ систем с ожиданием. В системе с потерями избыточный трафик исключается из обслуживания. В системе с ожиданием избыточный трафик ставится в очередь до тех пор, пока оборудование не сможет обслужить его.

Объем трафика, существующего в сети, в основном зависит от двух факторов: частоты поступления вызовов и средней длительности занятия для каждого вызова.

Одним из показателей пропускной способности сети является объем обслуженной нагрузки за период времени. Более полезный показатель нагрузки - ее интенсивность. Интенсивность нагрузки получается делением объема нагрузки на длину временного интервала, в течение которого проводится измерения. Таким образом, интенсивность трафика представляет собой среднюю активность в течении некоторого периода времени. Интенсивность нагрузки выражается в Эрлангах. Эрланг (1 Эрл) - единица измерения телекоммуникационного трафика, соответствующая непрерывному использованию одного голосового канала в течение определенного интервала времени (1 час) в часы наибольшей нагрузки, когда сеть максимально нагружена. Оценка телекоммуникационного трафика в Эрлангах позволяет вычислить количество необходимых каналов в конкретной зоне (соте, области обслуживания).

Используются две концепции Эрланга: Эрланг B и Эрланг C. Эрланг B относится к телефонным, в том числе и радиотелефонным сетям, и служит для предсказания вероятности блокирования вызова. Таким образом, можно с определенной вероятностью приемлемой блокировки определить число требуемых каналов трафика. В диспетчерских системах связи и простых транкинговых системах, в сотовых системах и в ТфОП используется принцип обслуживания с отказом.

Концепция Эрланг С предполагает, что вызовы в системе могут удерживаться до тех пор, пока не обслужатся. Такая концепция применяется в ряде сложных транкинговых протоколах.

Допуская, что сигнал на входе приёмника превышает его чувствительность с необходимым запасом на величину сигнал/шум, быстрота соединения зависит от пропускной способности каналов связи, на которую влияют:

· Nаб.- количество обслуживаемых в сети абонентов;

· Cчнн - количество соединений, приходящихся на 1 абонента в заданный промежуток времени (принято в ЧНН - час наибольшей нагрузки);

· Тс - средняя продолжительность одного соединения.

Общую нагрузку на систему связи в Эрлангах В можно определить выражением:

Рассчитав нагрузку и имея заданную вероятность отказа (блокировку вызова Рбл.), по таблице Эрлангов можно определить необходимое количество каналов n связи и затем занимаемую полосу частот.

1.2 Повторное использование частот и размерность кластера

В основе построения сотовых сетей лежит принцип «повторного использования частот», необходимость применения которого определяется ограниченностью частотного ресурса. Повторное использование частот в кластерах позволяет обеспечить возможность организации доступа на больших территориях, используя ограниченный набор частот. Кластер это группа сот с не повторяющимися частотами, Увеличение размерности кластера позволяет сократить уровень соканальных помех, но приводит к увеличению хендоверов и большей загрузки каналов управления. Изменяя размеры сот и схему повторения частот, сотовые технологии позволяют обслуживать очень большое количество пользователей в условиях как компактного, так и рассредоточенного расположения абонентов.

1.3 Способы повышения емкости в системах сотовой связи

Основной задачей, обеспечивающей высокую рентабельность сотовых систем мобильной связи является повышение спектральной эффективности Эрланг/МГц/км2, т. е. объёма трафика в полосе 1 МГц на территории 1км2. Технически задача может реализовываться различными способами.

А) Совершенствование методов обработки сигналов - переход к более эффективным методам множественного доступа. Интеграция сетей сотовой связи и широкополосного беспроводного доступа - Wi-Fi и WiMAX.

Б) Дробление сот, т.е. переход к меньшим ячейкам в районах с интенсивным трафиком, при том же коэффициенте повторного использования частот. Число базовых станций (БС) при этом соответственно увеличивается, а мощность излучения (как для БС, так и для подвижных) снижается. Тот же эффект достигается при использовании на БС секторных антенн, например, с делением соты на три сектора (при 120-градусных секторах) и использованием в каждом из секторов своей полосы частот. Практически соты с радиусом меньше 300…500м неудобны, так как чрезмерно возрастает поток информации управления. Выход может быть найден в использовании многоуровневых (иерархических) схем построения сотовой сети с обслуживанием в больших ячейках (макросотах) абонентов, которые быстро перемещаются (автомобилисты), а в более мелких (микросоты, пикосоты) - малоподвижных абонентов.

В некоторых случаях может оказаться необходимым не дробить, а укрупнять соты, если трафик настолько мал, что не обеспечивается достаточная загрузка БС. При этом радиус соты может превышать максимальное для стандарта GSM расстояние 35км, за счёт корректировки времени синхронизации.

В) Расширение выделенной полосы частот. Но в условиях твердых ограничений на доступные полосы частот данный подход не является перспективным.

2. Планирование сетей сотовой связи

2.1 Основные этапы планирования

Планирование - это постоянный процесс, развивающийся от начальной фазы и продолжающийся по мере расширения и развития сети.

Процесс планирования подразделяется на основные этапы Формулирование требований к системе.

Планирование начинают со сбора и анализа информации по требуемым трафику и покрытию территории. Для этого собирают следующие данные:

планируемые затраты,

объем услуг,

покрытие территории,

качество обслуживания (Grade of Service),

частотный (канальный) ресурс,

прогнозы развития сети.

Специальные данные о населении и о плотности трафика:

плотность населения,

распределение потоков машин,

распределение населения по уровню доходов,

использование различных участков территории,

телефонная статистика,

другие факторы, как-то: стоимость договоров, тарифов, цена абонентских станций и т.д.

Разработка исходного плана сети.

На основе данных о трафике и покрытии территории разрабатывают исходный план сети. План представляет собой расположение сот на карте местности. Это начальный план сотовой сети. Исходный план используют как основу для дальнейшего планирования и для участия в тендерах (вместе с планом предсказания покрытия территории).

Экспериментальные исследования.

На этом этапе выполняют радиоизмерения, размещая испытательную аппаратуру в тех точках, где она будет установлена.

Разработка реального плана.

По результатам измерений оптимизируют исходный план, определяют число BTS, BSC, MSC и места их размещения. В этом плане предусматривают все необходимые соединения внутри сети. План является исходным документом для развертывания сети. В дополнение разрабатывают документ, называемый сводными данными о сотах (Cell Design Data - CDD), содержащий для каждой соты все необходимые параметры.

Развертывание системы.

Установка оборудования, проведение испытаний (тестов).

Настройка системы.

После того, как система запущена, постоянно производят оценку ее характеристик и вносят необходимые изменения. В процессе настройки системы:

проверяют состояние сети,

собирают и анализируют жалобы клиентов,

проверяют качество связи,

вносят необходимые изменения.

По мере возрастания трафика и зоны покрытия сети требуется организация новых сот и изменение характеристик прежних, что делает процесс планирования бесконечным.

2.2 Частотно - территориальное планирование систем сотовой связи

Задача частотно - территориального планирования состоит в делении обслуживаемой территории на близкие по форме геометрические фигуры, в пределах которых соблюдаются требуемые стандартом связи энергетические характеристики сигналов. Число допустимых каналов, отнесённых к единице площади, может быть увеличено при одновременном использовании одних и тех же каналов в пределах сот зоны обслуживания.

Основные задачи, решаемые при частотном планировании:

· минимизация частотных каналов при обеспечении заданной ёмкости сети;

· избежание недопустимых сокональных и межканальных помех.

Абонентские станции могут работать только при определённом защитном отношении мощности принимаемого сигнала S к мощности суммарных помех I:

S/I(дБ)=10lg(S,Вт/I,Bт)

Данные задачи могут быть выполнены на основе использования нескольких методов:

· детерминированным путём, на основе знаний параметров распространения радиосигналов для конкретного района, т.е. требуют построения профиля трассы, параметры которой определяются расчётным путём либо непосредственными измерениями;

· на основе использования статистических параметров распространения радиосигналов в сотовых системах, т.е. использования усреднённых характеристик сетей в пределах одинаковых территориальных зон;

· методики расчёта зон покрытия на основе аналитической модели напряжённости поля сигнала позволяют рассчитывать усреднённые значения сигнала в точке приёма в зависимости от характеристик городского рельефа.

Площадь гексагональной соты:

Где R - радиус окружности, описанной вокруг шестиугольника.

Для эффективного использования частотного спектра необходимо, чтобы соты с одинаковым набором частот имели бы возможность по условию допустимых сокональных помех располагаться как можно ближе. Минимально допустимое расстояние, защитный интервал D, зависит от числа работающих на повторяющихся частотах расположенных вокруг станций, условий распространения и допустимого уровня помех для конкретной системы связи. Простое увеличение радиуса сот не приведёт к уменьшению сокональных помех, поэтому D измеряется в радиусах сот.

Рисунок 2.1.- Аппроксимация кластеров большими шестиугольниками.

Практически число элементов в кластере выбирается минимально возможным, обеспечивающим допустимое соотношение сигнал/помеха.

Меры, приводящие к снижению уровня помех

Будем соту, расположенную в центре, считать опорной. Построим вокруг неё сотовый кластер. Предположим, что на базовых станциях расположенных в центрах идеальных сот, устанавливаются всенаправленные антенны omni (omni directional antennas), излучение радиосигналов которых происходит с одинаковой мощностью во всех направлениях. Для абонентских станций MS это эквивалентно приёму помех от всех базовых станций со всех направлений!

Итак, в предположении равной мощности, излучаемой базовыми станциями, отношение S/I зависит только от геометрических свойств распределения сот, расстояний между базовыми станциями, использующими одни и те же частотные каналы, и радиуса зоны покрытия базовой станции.

Взаимосвязь отношения расстояния между сотами, использующими одни и те же частотные каналы и радиус сот, с отношением «сигнал/внутриканальная помеха» и типом окружающей среды для распределения сот изображённых на рисунке 2.2 отображается формулой:

q = (6S/I)1/г

Рисунок 2.2.- Распределение в пространстве интерферирующих сот семиэлементных кластеров

При практической реализации систем значение S/I выбирается таким, что бы обеспечить качество передачи речи, приемлемое для 75% пользователей на 90% области покрытия системы. Для аналоговых систем, например таких как AMPS, значение S/I выбиралось равным приблизительно 18 дБ (63,1 раза в линейном масштабе). Для цифровых сотовых систем значение S/I меньше - около 9 дБ(7,943 раза).

Наихудшие случаи внутриканальных помех при размерности кластера N=7 иллюстрируются рисунком 2.3 для не секторированных сот. Сота, расположенная в центре, имеет 6 окружающих её интерферирующих сот. Влияние 2-го кольца незначительно и им можно пренебречь.

Рисунок 2.3.- Наихудший случай внутриканальных помех при N=7.

Поэтому, для снижения уровня помех, в современных цифровых системах базовые станции работают с направленными, например, секторными антеннами. На рисунке 2.4 изображена трёхсекторная базовая станция, имеющая три направленные под углом 120 град антенны.

Рисунок 2.4.- Трёхсекторная БС

S1, S2, S3-1,2 и 3 секторы данной соты;

A1,A2,A3 - направленные антенны BTS;

VD1,VD2,VD3-диограммы направленности;

В каждой соте радиосигнал излучается лишь в одном направлении (по секторам). Уровень излучений в других направлениях максимально снижается. Это позволяет располагать базовые станции, работающие на одинаковых частотах ближе, чем в бессекторных сотах (рис. 2.5)

Рисунок 2.5. - Иллюстрация внутриканальных помех в случае 1200 секторных антенн.

На рисунке 2.6 изображена наихудшая ситуация для 120 град. секторных антенн.

Рисунок 2.6.- Наихудший случай для секторов1200

Радиусы сот зависят от плотности абонентской нагрузки и составляют:

в городе 1-5 км, в пригороде 5-7 км, вдоль магистралей - 35 км. Минимальный радиус сот обычно определяет число допустимых хэндоверов, в связи с чем, размеры сот для GSM-900 должны быть не менее 1,1 - 1,4 км, а для сетей GSM-1800 не менее 0,6 - 0,8 км.

Однако существуют и недостатки разделения на секторы:

· базовая станция требует большего количества оборудования, особенно высокочастотного;

· АС чаще меняют каналы, что приводит к увеличению объёмов сигналов управления;

· снижается «транковая» эффективность - количество обслуживаемых абонентов останется тем же, что и в сотах без выделения секторов, только в том случае, если количество пользователей в каждом секторе пропорционально количеству выделенных на каждый сектор каналов.

Типичная для GSM раскладка секторов, соответствующая модели повторения частот 4х12 изображена на рисунке 2.7.

Рисунок 2.7.- Пример покрытия территории сотовыми кластерами при N=4 и тремя секторами в каждой соте.

Количество сот в кластере N=4 и каждая сота поделена на 3 сектора. Секторы обозначены символами А, B и С, а соты в кластере обозначены от 1 до 4. Сигнал в каждом секторе искажается сигналами двух секторов, принадлежащим двум различным кластерам, Таким образом количество интерферирующих сот Ко = 2.

Разделение сот на секторы даёт возможность увеличить ёмкость сети до 40-50%.

Значительное увеличение ёмкости получают, вводя регулировку мощности MS и BTS таким образом, что бы уровень сигналов на приёмниках BTS от всех MS был бы примерно одинаков. Чем выше точность выравнивания сигналов, тем больше зона покрытия. Контроллер базовой станции BSC, анализируя уровень ошибок в принимаемом от MS сигнале, распределяет мощность BTS между абонентами таким образом, чтобы обеспечить приемлемый уровень ошибок BER для всех MS.

Увеличение ёмкости можно также получить, применяя разнесённые антенны.

Перспективным является применение интеллектуальных антенн с автоматически перенастраиваемыми диаграммами направленности на мобильную станцию. Это обеспечивает увеличение коэффициента усиления антенны и ещё больше снижает уровень сокональных помех.

Кроме сокональных помех имеют место межканальные или интермодуляционные помехи. Этот тип помех возникает между сигналами, излучаемыми в одной и той же соте (секторе) на разных несущих частотах. Из-за внеполосных помех, создаваемых передатчиками, боковые лепестки передатчика MS, которая расположена ближе к BTS, могут подавить сигнал от удалённой MS. Поэтому, частотные каналы среди сот и секторов назначаются по определённым правилам, выполнение которых сказывается на величине межканальных помех. Для уменьшения межканальных помех, каждая несущая частота в секторе отличается от других на сотни кГц, между секторами - на МГц и более. Т.е. распределение частот для одного оператора происходит строго определённым образом. Пример распределения шести дуплексных частот базовой станции при трёхсекторной конфигурации приведен в таблице 2.1.

Таблица 2.1.

Сектор	F, пер. (МГц)	F, пр. (МГц)
А	1859,2; 1859,6;	1764,2; 1764,6;
В	1857,6; 1858,0;	1762,6; 1763,0
С	1858,4; 1858,8.	1763,4; 1763,8

На практике область покрытия базовой станции не обладает правильной круговой или шестиугольной формой, т.к. она зависит от препятствий на пути распространения сигнала и от структуры местности.

Разделение области покрытия на правильные соты не возможно и по техническим причинам из-за использования для установки базовых станций городской инфраструктуры - зданий, башен и т.д. Такие элементы редко располагаются в центре планируемой зоны и обладают необходимой высотностью. В секторизованных сотах базовая станция и вовсе может находиться на краю соты и абонентская ёмкость по секторам может намного отличаться.

Изложенные рассуждения поясняют принцип повторного использования частот, но не отражают всех сложностей процессов построения и оптимизации реальных сетей.

2.3 Учет реального трафика при планировании сети

Приведенные в главе 2.2 рассуждения предполагают целый ряд допущений:

· в структуре предполагаем гексагональную форму сот и приблизительно равный их размер;

· сезонные изменения объема трафика и его распределения по территории покрытия не учитываем;

· равное количество частотных каналов в секторах сот;

· принят метод фиксированного распределения каналов;

· перераспределение каналов в зависимости от изменения трафика не учитывается.

Реальная ситуация более сложная.

Абоненты распределены по городу не равномерно; их плотность и соответственно плотность трафика сильно меняются от района к району, времени суток и происходящих событий.