Система сотовой связи стандарта GSM, страница 2

Вопреки существующему ограниченному спектру частот, емкость сети может быть увеличена путем уменьшения размеров ячеек. Однако, размеры ячеек могут быть уменьшены лишь до определенных пределов. В сетях стандарта GSМ применяются ячейки с минимальным радиусом R=500 м. Это обстоятельство объясняется двумя причинами. Во-первых, при малых размерах ячеек, в значительной степени возрастают затраты на линейные сооружения, оборудование базовых станций ВТS и оборудование контроллеров для управления базовыми станциями ВSС (Ваsе Station Controller). Во-вторых, в сетях с малыми радиусами ячеек, требуется высокое быстродействие системы управления при переключении радиоканалов в процессе перемещения мобильного абонента из соты  в соту, что также усложняет оборудование ВТS и ВSС. Как показали расчеты, верхняя граница радиуса ячейки составляет 35 км.

В процессе функционирования сотовой сети стандарта GSМ используется процедура медленных «прыжков по частотам» (Slou Frequensy Hopping) в процессе сеанса радиосвязи. Суть «прыжков по  частотам» состоит в том, что информация, передаваемая и принимаемая в выделенных для какого-либо абонента временных интервалах кадра ТDМА, в следующем кадре передается и принимается на новой фиксированной несущей частоте. При этом дуплексный разнос в 45МГц между каналами трактов приема и передачи сохраняется неизменным. В соответствии со структурой кадров ТDМА «прыжки по частотам» могут происходить примерно через 1мс (рис. 4.2). «Прыжки по частотам» применяются в сетях стандарта GSМ для защиты от помех и обеспечения секретности передачи информации.

Зона обслуживания сотовой сети имеет сложную конфигурацию с применением сот различных размеров: макросот – с радиусом большим 500м, микросот – с радиусом меньшим 500 м, пикосот – с радиусом, равным десяткам метров. Сети с микросотовой и пикосотовой структурой применяются для обеспечения связью абонентов с ограниченной мобильностью (чаще двигающихся пешком). Примером сети с микросотовой структурой является сеть на базе стандарта DCS-1800 (Digital Cellular System – цифровая сотовая система). В этом стандарте применяются две полосы частот шириной 75 Мгц, расположенные вокруг 1800 Мгц (1805 – 1880 Мгц при передаче информации в сторону мобильной станции и 1710 – 1785 Мгц при передаче в обратном направлении). Используются 374 несущие частоты, причем количество физических каналов приближается к 3000. Система стандарта DCS-1800 (иначе GSM-1800) во многом аналогична системе «классического» стандарта  GSM-900 и в техническом плане отличается главным образом диапазоном действия (меньшим) и предельной мощностью MS. Пиковая мощность мобильного терминала 4-го класса составляет 1 Вт по сравнению с 2 Вт для GSM-900.

Хендовер. В сотовых сетях связи должна обеспечиваться непрерывность предоставления услуги связи абоненту при его передвижении из одной ячейки в другую с сохранением заданного качества передачи речи. Процесс автоматического переключения с одного радиоканала (физического канала) на другой при перемещении МS из одной ячейки в другую (иначе говоря, из зоны действия одной ВTS в зону действия другой), называется хендовером или эстафетным переключением. Хендовер (Handover) предполагает наличие в сотовой сети: во - первых - средств обнаружения активной МS, приближающейся со стороны соседней ячейки; во - вторых - средств переключения радиоканалов при пересечении мобильной станции границы новой ячейки.

Роуминг. Важной функцией мобильной связи является возможность роуминга (Roaming - блуждание), то есть возможность обслуживать подвижного абонента на большой территории средствами многих сотовых сетей одного стандарта, принадлежащих разным компаниям - операторам.

Роуминг возможен лишь при совпадении как административных, так и технических решений, принимаемых компаниями - операторами.

Под административными решениями понимается совместная ответственность многих компаний - операторов за качество предоставляемых услуг перед абонентами разных регионов одной страны, а так же перед абонентами разных стран. В рамках этой ответственности между компаниями - операторами заключаются совместные договора об обслуживании абонентов.

С техническими решениями связано, в частности, применение мобильного терминала обеспечивающего доступ к каналам любых сотовых сетей одного и того же стандарта.