1、PAGE 10PAGE 9ITU-R P.842-3* 國際電聯(lián)無線電通信第3研究組2000年根據(jù)ITU-R 第44號決議對本建議書進(jìn)行了編輯性修正。 建議書修訂草案高頻無線電通信系統(tǒng)可靠性和兼容性計(jì)算（ITU-R 224/3號研究課題）（1992-1994-1999-2005）國際電聯(lián)無線電通信全會，考慮到a）無線電通信系統(tǒng)的可靠性規(guī)定為實(shí)現(xiàn)所需性能要求的概率；b）可靠性是體現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)的一個(gè)指標(biāo)；c）兼容性是衡量一個(gè)無線電通信系統(tǒng)因受干擾因素引起的系統(tǒng)性能下降的指標(biāo)；d）預(yù)測可靠性和兼容性指標(biāo)，對于選擇更高性能的天線（必要時(shí)包括設(shè)計(jì)優(yōu)化）、頻率和必要的發(fā)射功率以便達(dá)到要求的系統(tǒng)性能是非常有價(jià)

2、值的，建議下文將介紹的各種可靠性和兼容性的計(jì)算方法可用于無線電通信系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。1引言本建議書論述的可靠性形成如圖1所示的結(jié)構(gòu)體系。從2到5和9給出了全可靠性分析，6給出了整體的可靠性分析，7給出了高頻網(wǎng)絡(luò)的可靠性分析，8給出了兼容性分析。9給出了數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)基本電路可靠性（BCR）的計(jì)算。附錄1給出了不同類型可靠性專用定義。2基本可靠性計(jì)算的輸入BCR的計(jì)算方法包括下列參數(shù)：月中值可用接收信號功率（見ITU-R P.533建議書）；大氣噪聲、人為噪聲和銀河噪聲功率的月中值（見ITURP.372建議書）；偏離月中值信號功率和噪聲功率的上、下十分值 長期（逐日）和短期（1小時(shí)內(nèi)）；所要求的信

3、噪比（見ITU-R F.339建議書）3基本電路可靠性（BCR）的計(jì)算BCR可以按照表1給出的步驟進(jìn)行評估，采用的信息見表2。該步驟包含下列中間計(jì)算過程：有用信號的中值可用接收功率中值（步驟1），信噪比中值（步驟2和步驟3），以及最終的信噪比上十分值（步驟4和步驟6）和最終的信噪比下十分值（步驟7至步驟9）。圖1可靠性圖所需要的信噪比（見步驟10）由用戶規(guī)定（ITU-RF.339建議書列舉了滿足特殊性能的信噪比）。步驟11給出了BCR的統(tǒng)計(jì)分布評估方法。4基本接收可靠性（BRR）對于n個(gè)頻率，其中BCR(fi)是BCR在頻率fi點(diǎn)上的百分比。對于單一操作頻率，BRR與BCR相同。5基本服務(wù)可靠

4、性（BSR）基本服務(wù)可靠性BSR的確定包括使用所需業(yè)務(wù)服務(wù)區(qū)內(nèi)的測試點(diǎn)。基本服務(wù)可靠性BSR是由要求的測試點(diǎn)百分比所超出的BRR值。表1BCR的計(jì)算步驟參數(shù)參數(shù)描述參數(shù)值來源1S有用信號的中值可用接收功率中值（dBW）預(yù)測方法Pr（ITU-R P.533建議書 6中）2FaAFaMFaG大氣噪聲的中值噪聲因素中值人為噪聲的中值噪聲因素中值銀河噪聲的中值噪聲因素中值ITU-R P.372建議書3S/N帶寬為b (Hz)時(shí)的中值最終信噪比（dB） S 10 log10 10 log10 b + 2044DuSdDuSh信號偏差的上十分值（逐日）（dB）信號偏差的上十分值（1小時(shí)內(nèi)）（dB）采用適用

5、于該路徑的基本MUF的表255DlADlMDlG大氣噪聲偏差的下十分值（dB）人為噪聲偏差的下十分值（dB）銀河噪聲偏差的下十分值（dB）：ITU-R P.372建議書ITU-R P.372建議書26DuSN最終信噪比偏差的上十分值（dB）DuSd, DuSh 和10 log10平方和的根表1（續(xù)）步驟參數(shù)參數(shù)描述參數(shù)值來源7DlSdDlSh信號偏差的下十分值（逐日）（dB）信號偏差的下十分值（1小時(shí)內(nèi)）（dB）采用適用于該路徑的基本MUF的表288DuADuMDuG大氣噪聲偏差的上十分值（dB）人為噪聲偏差的上十分值（dB）銀河噪聲偏差的上十分值（dB）ITU-R P.372建議書ITU-R

6、 P.372建議書29DlSN最終信噪比偏差的下十分值（dB）Dl Sd, Dl Sh和10 log10平方和的根10S/Nr所需的信噪比（dB）用戶定義11BCR當(dāng)S/NS/Nr（）時(shí)的基本電路可靠性130 80 / (1+ (S/N S/Nr) / Dl SN)或100，取較小者當(dāng)S/NS/Nr（）時(shí)的基本電路可靠性80 / (1+ (S/Nr S/N) / Du SN) 30或0，取較大者表2與有用信號和干擾信號的可用接收功率相對于其預(yù)測的月中值的偏差的下十分值（LD）和偏差的上十分值（UD）（來源于逐日變化）地磁經(jīng)度（1）6060發(fā)射頻率/預(yù)測的基本MUFLDUDLDUD0.801.0

7、1.21.41.61.82.03.04.05.0812131088876568121312998771116171311111198791112131299877（1）如果經(jīng)過發(fā)射點(diǎn)和接收點(diǎn)，而且處于控制點(diǎn)之間，該控制點(diǎn)距該路徑兩端1000 km的大圓的一部分上的任意點(diǎn)達(dá)到地理緯度為60或更高，那么應(yīng)該采用60的值。（見ITU-R P.1239建議書，表2）。6全電路、全接收和全服務(wù)可靠性的計(jì)算全電路可靠性的計(jì)算類似于BCR的計(jì)算，只是潛在干擾發(fā)射機(jī)的接收功率被累加并與有用信號進(jìn)行比較從而計(jì)算1小時(shí)內(nèi)和逐日的每小時(shí)信號/干擾比（S/I）中值分布。該中值分布采用了在特定性能要求的下的1小時(shí)內(nèi)的信

8、噪比中值來計(jì)算在有干擾存在情況下，電路能可靠運(yùn)行的時(shí)間占整個(gè)月時(shí)間的百分比情況。相對于基本電路BCR而言，全電路可靠性的該百分比要相對較低。采用與計(jì)算基本接收可靠性和基本服務(wù)可靠性的信噪比時(shí)相同的方法，在計(jì)算全電路接收和服務(wù)可靠性時(shí)，同樣可以采用假設(shè)的每小時(shí)信噪比（S/N）中值分布（見表3）。步驟3所要求的射頻保護(hù)比可在國際電聯(lián)ITU-R F.240建議書得到關(guān)于對固定業(yè)務(wù)要求，在國際電聯(lián)ITU-R F.560建議書得到關(guān)于對廣播業(yè)務(wù)要求。7高頻網(wǎng)絡(luò)的可靠性評估在終端間有大量電路的通信網(wǎng)絡(luò)中，可采用路徑和通信的可靠性（見圖1）。7.1基本路徑可靠性（BPR）對于多條電路，BPR的最小的評估是在

9、該路徑上的所有電路的BRR的乘積，即其中BRRi是第i條路徑的BRR，最大的評估就是最小BRR值。對于單條電路，BPR等于BRR。表3OCR的計(jì)算步驟參數(shù)參數(shù)描述參數(shù)值來源1S有用信號的可用接收功率中值（dBW）預(yù)測方法 Pr (ITU-R P.533建議書6中)2I1, I2, ., Ii干擾信號的可用接收功率中值（dBW）預(yù)測方法 Pr (ITU-R P.533建議書6中)3R1, R2, ., Ri干擾信號的相對保護(hù)比（dB）用戶定義4S/I最終信號干擾比中值（dB）S 10 log10 5Du SdDl I1dDl I2d.Dl Iid有用信號的上十分值偏差干擾信號的下十分值偏差（逐日

10、）（dB）采用適用于該路徑的基本MUF的表26Du ShDl I1hDl I2h.Dl Iih有用信號的上十分值偏差干擾信號的下十分值偏差（1小時(shí)內(nèi)）（dB）587Du SI最終信號干擾比的上十分值偏差（dB）DuSd, DuSh,和10 log10和10 log10平方和的根表3（續(xù)）步驟參數(shù)參數(shù)描述參數(shù)值來源8Dl SdDu I1dDu I2d.Du Iid有用信號的下十分值偏差干擾信號的下十分值偏差（逐日）（dB）采用適用于該路徑的基本MUF的表29Dl ShDu I1hDu I2h.Du Iih有用信號的下十分值偏差干擾信號的上十分值偏差（1小時(shí)內(nèi)）（dB）8510Dl SI最終信號干

11、擾比的下十分值偏差（dB）DlSd, DlSh,10 log10和10 log10的平方和的根11S/Ir需要的信號干擾比（dB）用戶定義12ICR當(dāng)S/I S/Ir()情況下，僅有干擾（無噪聲）時(shí)的電路可靠性130 80 / (1 + (S/I S/Ir) / DlSI)或100，取較小者當(dāng)S/IS/Ir()情況下，僅有干擾（無噪聲）時(shí)的電路可靠性80 / (1 + (S/Ir S/I) / DuSI) 30或0，取較大者13BCR基本電路可靠性（）表114OCR全電路可靠性（）(ICR, BCR)中的最小值7.2基本通信可靠性（R）對于多路徑傳輸，R的最小的評估由最大路徑可靠性得出，最大的

12、評估由下式給出：其中BPRi是路徑i的基本路徑可靠性。對于單路徑傳輸，R與BPR相同。8兼容性計(jì)算兼容性是衡量有用描述電路或服務(wù)系統(tǒng)受到在干擾存時(shí)系統(tǒng)性能下降情況的一個(gè)指標(biāo)。在單獨(dú)的點(diǎn)到點(diǎn)電路情況下，電路兼容性（CC）定義為，在接收端存在干擾時(shí)電路可以達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)質(zhì)量的時(shí)間百分?jǐn)?shù)(OCR)與僅有噪聲存在情況下的電路可以達(dá)到服務(wù)質(zhì)量的時(shí)間百分?jǐn)?shù)(BCR)之比：它等于OCR與BCR之比；如果所要的服務(wù)適用于一個(gè)區(qū)域而不是一個(gè)單獨(dú)接收點(diǎn)，那么兼容性的定義可以有兩種方法：時(shí)間服務(wù)兼容性 (TSC) 是指干擾存在時(shí)服務(wù)能夠達(dá)到指定目標(biāo)區(qū)域百分?jǐn)?shù)pA的時(shí)間百分?jǐn)?shù)(OSR)與僅存在環(huán)境噪聲時(shí)所能達(dá)到的

13、的時(shí)間百分?jǐn)?shù)(BSR)之比：它等于OSR與BSR之比；區(qū)域服務(wù)業(yè)務(wù)兼容性 (ASC) 是指干擾存在時(shí)系統(tǒng)能在指定百分比時(shí)間pT 內(nèi)提供服務(wù)的目標(biāo)區(qū)域百分?jǐn)?shù)AI與僅存在環(huán)境噪聲AN時(shí)能夠提供服務(wù)的目標(biāo)區(qū)域的百分?jǐn)?shù)AN之比：其中區(qū)域A可用一些滿足所要求的條件的測試點(diǎn)數(shù)來表示。9數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的BCR對于數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)，臨時(shí)可以采用簡化的近似方法計(jì)算：BCR() = RSN RT RF其中：RSN：要求的信噪比SN0達(dá)到要求的概率，RT：相對于峰值信號幅度10 dB電平上所要求的時(shí)間段T0不被超過的概率，RF：相對于峰值信號幅度10 dB電平上所要求的頻率離散f0不被超過的概率。這些相對電平的適當(dāng)值可按

14、照所用調(diào)制方式的具體情況選取。三項(xiàng)單獨(dú)概率評估如下：RSN () = 130 80/1+ (SNm SN0)/Dl或100，取較小者， 對于SNmSN0 = 80/1+ (SN0 SNm)/Du 30或0，取較大者， 對于SNmSN0RT () = 130 80/1+ (T0 Tm)/DTu或100，取較小者，對于TmT0 = 80/1+ (Tm T0)/DTl 30或0，取較大者， 對于TmT0RF () = 130 80/1+ (F0 Fm)/DFu或100，取較小者，對于FmF0 = 80/1+ (Fm F0)/DFl 30或0，取較大者， 對于FmF0SNm，Dl，和Du分別代表S/N

15、比的月中值、月中值偏差的上、下十分值。評估辦法按照3中表1和表2給出的步驟進(jìn)行。Tm，DTu和DTl分別表示相應(yīng)的時(shí)間段參數(shù)，F(xiàn)m，DFu和DFl分別表示相對應(yīng)的頻率離散參數(shù)。DTu = DTl = 0.15 Tm，DFu = DFl = 0.10 Fm，傳輸距離為D(km)， 在基本MUF路徑上，傳輸使用頻率f(MHz)等于fb 時(shí)，Tm (ms)和Fm (Hz)可計(jì)算如下：Tm = 2.5 107 D2 (1 f/fb)2或者7 0.00175D，取較小者， 對于D2 000 km = 4.27 102 D0.65或3.5， 取較小者， 對于D2 000 kmFm = 0.02 f Tm附

16、 錄 1本建議書給出以下定義：1HF無線電系統(tǒng)的操作和設(shè)計(jì)術(shù)語可靠性達(dá)到指定性能的概率。電路可靠性使用單頻時(shí)電路所能達(dá)到指定性能的概率。接收可靠性在考慮全部發(fā)射頻率與相應(yīng)的期望信號關(guān)聯(lián)情況下，電路所能達(dá)到指定性能的概率。路徑可靠性在考慮所有發(fā)射頻率的情況下，一對終端通過由一個(gè)或多個(gè)臨近電路組成的兩個(gè)終端間的一個(gè)單獨(dú)路徑達(dá)到指定性能的概率。通信可靠性在考慮所有路徑、所有頻率和相應(yīng)的信號的情況下，一對終端，達(dá)到指定性能的概率。服務(wù)可靠性在考慮全部發(fā)射頻率的情況下，在服務(wù)區(qū)內(nèi)達(dá)到特定性能的概率。地（或面）可靠性在服務(wù)區(qū)內(nèi)，基本接收可靠性高于所要求的特定值的測試點(diǎn)所占全部測試點(diǎn)的百分比。注1 以上術(shù)語中，電路是指一條從一個(gè)發(fā)射機(jī)到一個(gè)具有或不具有分集的接收點(diǎn)的傳輸鏈路。注2 以上術(shù)語前，當(dāng)背景僅為噪聲時(shí)會使用“基本”一詞，當(dāng)背景包含噪聲和干擾時(shí)會使用“全部”一詞。注3 當(dāng)背景為噪聲和干擾時(shí)，以上術(shù)語將會與來自同信道和相鄰信道發(fā)射的一個(gè)或多個(gè)干擾的影響相聯(lián)系。注4