Построение сетей телефонной связи железнодорожного транспорта (Раздел дипломной работы), страница 44

Возможен случай, когда основной и отраженный сигналы будут равны по мощности и будут находиться в противофазе. Следовательно, в этом случае результирующий принимаемый сигнал окажется равным нулю, что приведет к прерыванию связи.

В  сотовых сетях телефонной  связи  используются  следующие способы борьбы с «замираниями»:

-передача     радиосигналов     с     повышенной     мощностью     (так называемый «запас на замирание»);

-пространственное разнесение антенн на ВТS;

-применение модели повторного использования частот в сотах.

При пространственном разнесении антенн, на ВТS используются две антенны вместо одной. В этом случае пути распространения радиосигнала от ВТS к МS и в обратном направлении оказываются различными. В результате вероятность одновременных «замираний» в различных точках земной поверхности, удаленных друг от друга на несколько длин волн, будет мала. В то время, когда около одной антенны ВТS уровень напряженности поля будет мал, около второй антенны ВТS он может быть достаточным для уверенного приема сигнала. Далее поступающие сигналы усиливаются отдельными приемниками ВТS и складываются.

Доказано, что применение пространственного разнесения антенн на ВТS в цифровых сотовых сетях дает общий выигрыш в соотношении сигнал/помеха до 7 дБ.

Как будет показано ниже, использование моделей повторного использования частот в сотах является не только эффективным способом борьбы с «замираниями», но и средством для повышения емкости сотовой сети телефонной связи.

Расстановка ВТS по территории осуществляется так, чтобы маломощная МS имела доступ к каналам сотовой сети с любого места рассматриваемой территории. Однако при такой концепции построения сотовой сети возникли технические сложности:

1) потребовался узел коммутации мобильных станций (МSС -Моbi1е Switching Centre), обеспечивающего переключение установленного разговорного тракта при перемещении мобильного абонента из одной соты в другую, а также подключение абонентов стационарной телефонной сети к конкретной ВТS, в зоне действия которой находится требуемый мобильный абонент;

2)  появилась  необходимость контроля за перемещением (блужданием) МS, находящейся как в состоянии свободности, так и занятости.

Однако следует отметить, что при использовании данной концепции сотовой сети стационарная телефонная сеть освобождается от обслуживания вызовов, поступающих от одного мобильного абонента к другому. Такие соединения устанавливаются через МSС. В современной сотовой сети предполагается наличие совокупности МSС, в каждый из которых включаются несколько ВТS.

Предоставление абоненту сотовой сети возможности свободно перемещаться, вносит значительные изменения по сравнению со стационарной сетью в процессы обслуживания вызовов и в структурную организацию системы в целом. При построении сотовой сети обеспечивается защита от несанкционированного доступа к передаваемой информации; принципиально по новому организуется система сигнализации; создаётся единая централизованная база данных о подвижных абонентах. При сравнении сотовых и стационарных сетей необходимо отметить следующее:

1) передвижение (блуждание) мобильных абонентов в свободном состоянии предполагает изменение координат доступа этих абонентов к радио трактам (физическим каналам) сотовой сети. В этих условиях маршрутизация вызовов, поступающих к подвижным абонентам, обеспечивается в сотовой сети средствами мобильного управления.

2) при перемещении подвижного абонента в занятом состоянии из одной соты в другую (или из одного сектора соты в другой сектор этой же соты) производится переключение его MS с одного физического канала на другой (замена физического канала). Замена физического канала производится в сотовой сети средствами управления радио ресурсами.

Несмотря на то, что вышеприведённая концепция требует усложнения оборудования, сети сотовой связи получили широкое распространение в мире. Однако уже первые годы эксплуатации сотовых сетей аналоговых стандартов АМРS, (Advanced Mobile Phone Systems), ТАСS (То1а1 Access Cellular System), NМТ (Nordic Mobile Те1ерhonе) и других выявили ограничения для их совершенствования.

Перечислим основные недостатки мобильных сетей аналоговых стандартов:

1) ограниченные возможности по увеличению емкости сети из-за необходимости поддерживать высоким соотношение сигнал/помеха (17 -18дБ);

2)   уровень сервиса, предлагаемого абонентам сети, ограничен лишь несколькими услугами;

         3) в сетях различных аналоговых стандартов используются несовместимые абонентские установки (например абонентский терминал стандарта ТАСS не может быть подключен к сети стандарта NMT и наоборот).

Таким образом появилась необходимость в разработке нового цифрового стандарта сети мобильной связи. Предварительные расчеты показали, что реализация такого стандарта силами специалистов одной страны потребовала бы больших инвестиций. В тоже время разработчиками обоснованно планировался быстрый возврат затраченных средств за счет коммерческого использования новой системы сотовой связи. Поэтому при разработке нового цифрового стандарта было решено объединить усилия всех стран, заинтересованных в этом проекте.

На первом этапе разработки потребовалось определить общую полосу радиочастот, выделяемую для функционирования сети нового европейского цифрового стандарта. Это было сделано еще в 1978 году, то есть до внедрения в коммерческую эксплуатацию сетей аналогового стандарта NМТ - 450. Тогда представителями всех участвующих в проекте стран было решено выделить две полосы частот шириной 25 Мгц, расположенных вокруг 900 Мгц ( 935 - 960 Мгц при передаче информации в сторону мобильной станции и 890 - 915 Мгц при передаче в обратном направлении).