Построение сетей телефонной связи железнодорожного транспорта (Раздел дипломной работы), страница 46

1) снижения величины отношения сигнал/шум до значений меньших 9дБ;

2) более гибким распределением каналов в сотах с учетом ожидаемой поступающей нагрузки;

3) применением автоматической регулировки мощности

передатчиков мобильных и базовых станций.

Рассмотрим принципы расчета сетевой емкости, которая зависит от числа каналов в каждой соте сети. Формула для расчета количества каналов в соте для цифровых сетей, использующих метод доступа к каналам связи ТDМА:

N=(1/h)(F/f) , где

F - рабочий диапазон частот в рассматриваемом стандарте сети мобильной связи;

f- эквивалентная полоса частот, приходящаяся на один речевой канал;

h - коэффициент повторного использования частот в модели. В формуле (1) f = Fi /n где:

Fi - полоса частот радиоканала связи;

п - число временных позиций ( физических каналов ) в одном

радиоканале.

Для стандарта GSМ: F = 25 Мгц, Fi = 200 кГц, п = 8.

Коэффициент повторного использования частот h представляет собой отношение:

                                                      h  = m/g  ,где            (1)

т - число базовых станций (ВТS) в данной модели;

g - среднее количество раз, которое используется конкретная группа несущих частот в прилегающих сотах рассматриваемой модели.

Например, если рассматривать в модели корпорации Мо1ого1а четыре прилегающие друг к другу соты с полным набором частот, то в данном случае должны быть использованы четыре базовые станции = 4). Среднее количество раз, которое используется каждая группа частот в модели составляет g = 2. При этом h = т/g = 4/2 = 2. Если в этой же модели рассматривать три прилегающие соты, то применяться будут три базовые станции (т = 3). В данном случае половина используемых групп частот (из двенадцати) повторяется, а половина трупп частот применяется лишь один раз. Таким образом в этом случае g=1,5. Коэффициент использования частот h также составляет величину 2 (т/g = 3/1,5). Для модели, приведенной на рис.7.75., коэффициент повторного использования частот h = 3, так как количество базовых станций (ВТS) в данной модели m = 3, а величина g = 1. Соответственно для модели, представленной на  рис.7.74., h = 7. Из вышеприведенных рассуждений и анализа рис.7.74.  - 7.76. становится ясно, что применение более совершенных моделей повторного использования частот позволяет размещать пространства, в которых для образования физических каналов используются одинаковые частоты, все ближе и ближе друг к другу. То есть, если используются соты с одинаковым радиусом R, то величина L, определяющая расстояние между сотами на рис.7.74. и секторами на рис. 7.75.  -  7.76. будет уменьшаться.

Рассмотрим принципы частотного планирования в стандарте GSМ. В соответствии со стандартом GSМ для передачи информации от базовой станции (ВТS) к мобильной (МS) используется диапазон частот 935 - 960 МГц, а в обратном направлении - 890 - 915 МГц. Сформированный рабочий диапазон частот F = 25 Мгц делится на полосы частот радиоканалов Fi = 200 кГц. Это позволяет образовать 124 дуплексных радиоканала. Каждый дуплексный радиоканал организован с разносом в 45 МГц между частотами, применяемыми для передачи информации от ВТS к МS и в обратном направлении. Таким образом частоты каждого дуплексного радиоканала группируются парами. Причем эти пары частот сохраняются и при процедуре "перескока частоты". Обозначим: F1(k) -значение несущей частоты в полосе 890 - 915 МГц; F2(k) - значение несущей частоты в полосе 935 - 960 МГц. В этих обозначения k -порядковый номер несущей частоты в рабочем диапазоне F. Учитывая, что интервал между несущими частотами соседних радиоканалов составляет 200 кГц, можно записать:

Fl(k)=890,2+0,2(k-1)МГ

                                            F2(k}=935,2+0,2(k-1) МГц,                                     (2)

1<k<124

Из соотношений (2) очевидно, что например 1-й дуплексный радиоканал организован с применением несущих 890,2 МГц и 935,2 МГц, 69-й радиоканал использует несущие частоты 903,8 МГц и 948,8 МГц, а 124-й канал - несущие 914,8 МГц и 959,8 МГц. В каждом дуплексном радиоканале организованы 8 физических каналов, которые размещены в 8-ми временных окнах в пределах ТDМА-кадра. В последовательности ТDМА-кадров для образования конкретного физического канала используется одно и то же временное окно. Следовательно в сети стандарта GSМ может быть организовано 124 х 8 = 992 физических канала. Эквивалентная полоса частот, приходящаяся на один речевой физический каналf =Fi /n = 200/8 = 25кГц.

На основании вышеприведенных данных рассчитаем число физических каналов в каждой соте (емкость соты) сети стандарта GSМ при условии применения различных моделей повторного использования частот. В этом случае нет необходимости пользоваться формулой (1), так как расчет может быть упрощен. Рассмотрим модель повторного использования частот, представленную на рис.7.76. Так как в каждой из двух смежных сот модели используются разные группы несущих частот, то емкость каждой соты сети составит: N=(124/2)х8= 496 физических каналов. Следовательно в каждом секторе соты может быть образовано в среднем около 80-ти физических каналов (496 / 6 ). В модели, представленной на рис.7.75. разные группы несущих частот используются в трех смежных сотах, поэтому емкость соты составит: N=(124 / 3 ) х 8 = 330 физических каналов. Модель повторного использования частот, представленная на рис.7.74., в сетях стандарта GSМ не применяется. Однако легко видеть, что в случае использования такой модели емкость соты составила бы лишь около 140 физических каналов: N=(124/7)х8=140.