Европейская конференция почт и телеграфа СЕРТ (Conference of European Posts and Telegraphs), в чьи задачи входит стандартизация телекоммуникационного оборудования, производимого в различных странах Европы, создала исследовательскую группу, получившую наименование GSМ (Group Special Моbi1е - Специальная группа мобильной связи) для координации работ по разработке нового цифрового стандарта. Материалы нового цифрового стандарта под названием "Технические спецификации GSМ" были опубликованы в 1991 году. В это же время в коммерческую эксплуатацию были введены первые сети стандарта GSМ, работающие на частотах 900 МГц (GSМ - 900) и 1800 МГц (DCS - 1800). С этого времени аббревиатуру GSМ стали расшифровывать как Global System Mobile Communication - Всемирная система мобильной связи. Коммерческая эксплуатация сетей стандарта GSМ - 900 в России начата в 1995 году, а сетей стандарта DCS - 1800 - в 1997 году.
Планирование сотовой сети. Основными исходными данными для планирования сотовой телефонной сети являются: емкость сети (предполагаемое число абонентов) и распределение емкости; охватываемая сетью территория; предполагаемая стоимость услуг связи; требуемое качество обслуживания абонентов; технические характеристики используемой системы сотовой связи; географические особенности местности.
В результате планирования определяется: число МSС; количество ВТS, включаемых в один МSС; распределение частот между ВТS; территория, охватываемая одной ВТS и одним МSС; географическое расположение ВТS и МSС.
Важным преимуществом цифровых сотовых сетей связи перед аналоговыми является возможность увеличения числа каналов в сети, то есть её ёмкости.
В принципе такое увеличение может быть осуществлено двумя путями:
1. расширением частотного диапазона отведённого для организации радиоканалов;
2. более эффективным использованием частотного диапазона.
Из-за существующего дефицита свободного частотного пространства очевидна предпочтительность второго пути развития сотовых сетей.
Как указывалось выше, каждая базовая станция одновременно обеспечивает функционирование ограниченного числа радиотрактов. Поэтому для увеличения емкости сети сотовой связи разработаны модели повторного использования несущих частот в близлежащих сотах. Например, если одна и та же несущая частота используется в каждой девятой соте сети, а общее количество несущих частот в системе равно N, то, следовательно, в каждой ячейке одновременно может быть использовано N/9 несущих частот. Обычно сотовые системы связи характеризуются количеством организованных ячеек, приходящихся на 1 км².
На примере стандарта GSМ приведем факторы, которые позволяют использовать в цифровых сотовых сетях связи более эффективные, чем в аналоговых сетях, модели повторного использования частот. Такими факторами являются используемый вид модуляции и способ кодирования сигналов, обеспечивающие допустимое соотношение сигнал/шум, равное 9 дБ. Следует отметить, что в сотовых телефонных сетях аналоговых стандартов соотношение сигнал/шум составляет 17-18 дБ. Поэтому передатчики базовых станций (ВТS), работающие на совпадающих частотах, в стандартах цифровых сотовых сетей могут быть размещены в близко расположенных сотах без риска возникновения переходных помех.
Рассмотрим процесс частотного планирования. Моделями повторного использования частот, нашедшими применение в первых аналоговых системах сотовой связи были модели со всенаправленными антеннами, которые устанавливались в центре каждой соты и охватывали зону в 360 градусов. На рис.7.74. показана модель повторного использования частот в случае применения семи ВТS, работающих на разной частоте. Была разработана также модель, включающая девять ВТS. Эти модели предполагают передачу от ВТS сигнала одинаковой мощности во всех направлениях соты, что для мобильных абонентских станций (МS) эквивалентно приему помех со всех направлений. Поэтому для снижения уровня помех в современных цифровых системах сотовой связи используют секторные антенны.
|
|
|
Широкое распространение в цифровых стандартах сотовых сетей получила модель повторного использования частот в сотах, разбитых на секторы. Рассмотрим одну из таких моделей. В центре соты устанавливают три направленные антенны, каждая из которых охватывает сектор в 120 градусов. В каждом секторе соты сигнал от соответствующей направленной антенны излучается лишь в одну сторону. При этом уровень излучения в противоположных направлениях, а значит в других двух секторах данной соты максимально снижается. Это обстоятельство позволяет располагать базовые станции, работающие на одинаковых частотах, еще ближе друг к другу, чем в предыдущей модели, величина L уменьшается, а значит увеличивать емкость сети. На рис.7.75. приведена модель с использованием секторных антенн для 9-ти групп несущих частот.
Специалисты корпорации Моtorola (США) разработали еще более эффективную модель повторного использования частот, построенную с применением 60-ти градусных антенн и 12-и групп несущих частот (рис.7.76.) В данном случае в модели, охватывающей четыре соты и соответственно четыре базовые станции, каждая частота используется дважды. Как показали расчеты приведённые ниже, в сети стандарта GSМ данная модель позволяет увеличить абонентскую емкость в 1,5 раза по сравнению с моделью, представленной на рис.7.75. Цифрами на рис.7.74. - 7.76. показаны используемые в сотах группы несущих частот.
Идя по второму пути повышения емкости сотовых систем связи (более эффективное использование существующего частотного диапазона) разработчики ведущих телекоммуникационных корпораций стремятся снизить уровень соканальных помех, то есть помех в совпадающих каналах. Данная задача может быть решена путем:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.