Моделювання зон покриття радіочастотних вишок

Мобільний телефон сьогодні став незамінною повсякденною річчю, як свого часу годинник. Мало хто знає, як функціонує мобільний зв'язок. Про те, що мобільний зв'язок - це передусім мережа базових станцій, людина починає задумуватися лише тоді, коли бачить з вікна своєї квартири чи офісу таку станцію (незвичну антену).

Система мобільного зв'язку складається з базових станцій, які поєднані між собою та з центром комутації і контролером за допомогою радіорелейних та дротових каналів, а також із стільників, у яких міститься абонентське обладнання. Передача інформації між базовою станцією та абонентським обладнанням здійснюється за допомогою електромагнітних хвиль.

Принцип дії системи мобільного зв'язку полягає в тому, що абонент, який знаходиться в «зоні дії» базової станції № 1, за допомогою мобільного телефону через радіоканал з'єднується з нею, далі сигнал від цієї базової станції через мережу контролерів та комутаторів передається до базової станції № 2 (може знаходитися на відстані сотні і більше кілометрів), у «зоні дії» якої знаходиться людина, якій телефонують. З базової станції № 2 сигнал безпосередню передається на мобільний телефон людині, якій телефонують (Рис 3.27).

Рисунок 3.27 – Принцип дії мобільних телефонів

Електромагнітну енергію випромінює не вся базова станція, а лише приймально-передавальні (прямокутної форми) та радіорелейні (круглої форми) антени. Для забезпечення більшої зони покриття ці антени встановлюються на значній висоті від поверхні землі та розташовуються на металевих вежах, трубах котелень, дахах житлових і нежитлових приміщень.

Щоб приховати від населення загрозу від випромінювання від вишок стільникового зв’язку, американські компанії маскують своє обладнання

В Україні немає точної інформації щодо кількості базових станцій мобільного зв'язку, оскільки їх кількість постійно збільшується для забезпечення якісного зв'язку. За оцінками різних фахівців, зараз в Україні діють більше 25 тисяч таких станцій.

Результати вимірювання електромагнітних випромінювань (потужність) таких станцій залежить від стандарту зв'язку, кількості абонентів, розміру обслуговуючої території та місця, де вона розташована. У середньому вимірювання електромагнітного випромінювання від вишок стільникового зв’язку показує величину в діапазоні від 5 Вт до 20 Вт. На одній такій станції може розташовуватися до 20 передавачів. Ці передавачі, на відміну від Вашого телефону, працюють на повну потужність з раннього ранку до пізньої ночі. Коли люди сплять, потужність їх знижують для заощадження електроенергії.

За висновками канадських та шведських учених, випромінювання від вишок стільникового зв’язку може призводити до виникнення або розвитку пухлин у людей, які тривалий час знаходяться безпосередньо під такими антенами.

Відповідно до «Державних санітарних норм і правил захисту населення від впливу електромагнітних випромінювань», рівень електромагнітного поля, що створюється базовою станцією мобільного зв'язку, в Україні не повинен перевищувати гранично допустимий рівень у 2,5 мкВт/см². Проте, знаючи українську дійсність, покладатися на те, що у Вашій квартирі вимірювання електромагнітного випромінювання покаже саме такий або нижчий рівень, не варто. Попри заяви операторів мобільного зв’язку про безпеку їхнього обладнання, вимірювання електромагнітного випромінювання, може показати небезпечні для людини перевищення допустимих норм.

До речі, знаючи, що населення побоюється випромінювання від вишок стільникового зв’язку, відтак, негативно реагує на встановлення базових станцій мобільного зв'язку, оператори мобільного зв'язку в США будують такі станції у вигляді великих пальм, кактусів і навіть у вигляді хреста біля церкви для того, щоб «замаскувати» їх під ландшафт місцевості[22].

Сусідство з базовою станцією мобільного зв’язку у людей, які живуть в навколишніх будинках часто викликає страх. Вони побоюються, що сигнал від станції негативно пливає на їх здоров’я викликаючи хвороби. Наприклад, на даху однієї з кіровоградських лікарень знаходяться базові станції стільникового зв’язку. У двох лікарів, які працювали на сьомому поверсі поліклініки, якраз під антенами, виявили рак. Згодом недугу знайшли ще у вісьмох співробітників. У санстанції в свою чергу запевнили, що рівень електромагнітного випромінювання був у нормі, коли на даху поліклініки встановлювали станції. За словами експертів, базові станції стільникового зв’язку не шкодять здоров’ю, якщо встановлені за всіма правилами. Законність станції перевіряють інженери Укрчастотнагляду. Вони фіксують сигнал нелегального передавача, визначають, якому оператору належить і складають протокол на порушника. Найкращий спосіб перевірити, чи базова станція законна і не шкодить здоров’ю - звернутись до районної санепідемстанції. Минулого року ця організація заборонила експлуатацію 30 об’єктів. Небезпечною є відстань від станції до житлових будинків менше 35 метрів. Якої потужності, на якій висоті і відстані від житлових будинків мають встановити базову станцію, щоразу на кожну розраховується індивідульно. Головне, щоб впромінення не перевищувало санітарних норм. Встановлені в Україні, рівні електромагнітного випроміннення жорсткіші, ніж рекомендовані у світі. В нашій країні гранично допустимий рівень – 2,5 мкВт/см². В Росії, Білорусії, Угорщині цей показник - 10 мкВт/см². В країнах Скандинавії – 100 мкВт/см²[23].

Дана задача є дуже актуальною, бо від правильного розташування вишки мобільного оператора залежить здоров’я людей. Для виконання даної задачі ми обрали програмний продукт Global Mapper v14.0, саме в цій програмі є функція «Анализ излучений» (Рис.3.28)

Рисунок 3.28 – Робоче середовище програми Global Mapper v14.0

Вибравши місце розташування вишки, потрібно задати параметри для неї (вказати назву, висоту вишки, радіус обзору, висоту приймачів, які будуть приймати сигнал та інші).(Рис. 3.29)

Рисунок 3.29 – Внесення параметрів для моделювання

В програми є можлись переглядать результат в 3D, на рисунку 3.30 чітко видно місце розташування вишки і так звані «мертві зони», ділянки місцевості куди сигнал доходити не буде. На основі результатів можна зробити висновок, або підвищити частоту приймача, або збільшувати висоту приймача.

Рисунок 3.30 – Результат моделювання

Також в програми є корисна функція «Линия зрения». За допомогою цієї функції можна побудувати профіль ділянки, яку ми проектуємо (Рис. 3.31).

Рисунок 3.31 – Функція «Линия зрения»

На даний час в Україні відбувається перехід від аналового телебачення до цифрового. Цифрове ТБ відрізняється від аналогового головним чином за характером переданих даних, які транслюються в цифровому вигляді. Схема процесів, що протікають виглядає приблизно так: відео і аудіо спочатку кодуються обраним кодеком, потім упаковуються в потік даних певного типу, який передається у вигляді електромагнітних хвиль або у вигляді електричного сигналу по кабелю. Після цього хвилі або сигнал приймаються за допомогою спеціального пристрою, дешифруються і передаються в точності такими, якими були відправлені, на екран. Таким чином, у той час як аналоговий сигнал може втратити якість під час передачі даних через різного роду перешкоди, цифровий проектує їх абсолютно без спотворень[24].

Тому даний метод можна використовувати для моделювання радіочастотної вишки і для цифрового телебачення.

Дата добавления: 2015-08-31