 Популярные статьи | |
| Сейчас на сайте |  Гостей: 3
На сайте нет зарегистрированных пользователей
Пользователей: 9,955
новичок: Logyattella
|
|
| 4.12.3.2 Принципы функционирования систем сотовой связи |
Разделить обслуживаемую территорию на соты можно двумя способами:
- путем измерения статистических характеристик распределения сигналов в системе связи;
- путем измерения или расчета параметров распределения сигнала для конкретного района.
В первом случае вся обслуживаемая территория разделяется на одинаковые по форме зоны и, с помощью законов статистической радиофизики определяются их допустимые размеры и расстояния до других зон, в пределах которых выполняются условия допустимого взаимного влияния.
Для оптимального разделения территории на соты могут быть использованы три фигуры: треугольник, квадрат или шестигранник. Наиболее подходящая последняя фигура, так как если антенну с круговой диаграммой установить в центре, то будет обеспечен доступ ко всем участка соты.
При использовании первого способа интервал между зонами с одинаковыми рабочими каналами, обычно получается больше требуемого для обеспечения необходимого уровня помех.
Во втором случае параметры системы определяют так, чтобы минимизировать число базовых станций, определить место их расположения, необходимость использования направленных антенн, пассивных ретрансляторов и смежных центральных станций в момент пиковой нагрузки.
Каждая ячейка – сота обслуживается своим передатчиком с невысокой выходной мощностью и ограниченным числом каналов связи. Это позволяет без помех использовать повторно частоты каналов этого передатчика в другой, удаленной на значительное расстояние ячейке. Поэтому в соседних сотах используются различные частоты.
Группа сот с различным набором частот называется кластером. Определяющим его параметром является количество используемых частот. На рисунке 4.27 размерность кластера равна 3. На практике это количество может достигать 15.
Смежные базовые станции, использующие различные наборы частотных каналов образуют группу из С ячеек. Если каждой базовой станции выделяется набор из m каналов с шириной полосы каждого FK, то общая ширина полосы частот занимаемая данной системой связи будет
FC = FK m C.
Таким образом величина С определяет минимально возможное число каналов в системе, поэтому ее называют частотным параметром или коэффициентом повторения частот. Применение шестиугольных ячеек позволяет минимизировать ширину необходимого частотного диапазона, поскольку такая форма обеспечивает оптимальное соотношение между коэффициентом повторения частот защитным интервалом, то есть удалением базовых станций друг от друга, на которых допускается повторное использование частот.
Эффективным способом снижения уровня помех может быть использование направленных секторных антенн с узкими диаграммами направленности. Деление сот на секторы позволяет чаще применять частоты в сотах повторно. Модель повторного использования частот в 3-х секторных сотах имеет вид, изображенный на рис. 4.28.
В этой модели используются 3-х
секторные антенны с шириной диаграммы направленности в каждом секторе 120о. Частоты не повторяются в трех соседних сотах с формированием 9 групп частот.
Самую высокую эффективность использования полосы частот, и следовательно, наибольшее число
Рис. 4.28. Структура абонентов сети, работающих в этой
3-х секторных сот полосе частот обеспечивает способ
повторного использования частот, при котором задействуются две базовые станции. Каждая частота используется дважды в пределах кластера, состоящего из 4-х ячеек. Базовая станция каждой ячейки может работать на 12 частотах, используя антенны с диаграммой направленности 60о (рис. 4.29).
Каждая из сот обслуживается, таким образом, многоканальным приемопередатчиком. Число каналов базовой станции обычно кратно 8. Один из каналов является управляющим. На этом канале производится непосредственное установление соединения при вызове подвижного абонента сети, а сам разговор начинается только после того, как будет найден свободный в данный момент канал и произойдет переключение на него. Любой из каналов представляет собой пару частот для дуплексной связи.
Все базовые станции (БС) сотовой системы связи (см. рис.4.30) соединены с центром коммутации связи (MSC) по выделенным проводным или радиорелейным каналам связи. MSC – это автоматическая телефонная станция системы сотовой связи, обеспечивающая все функции управления сетью. Она осуществляет постоянное слежение за подвижными станциями, организует их эстафетную передачу, в процессе которой достигается непрерывность связи при перемещении абонента из соты в соту и переключение рабочих каналов в соте при появлении помех или неисправностей, производит соединение абонента с обычной телефонной сетью.
Несмотря на разнообразие стандартов сотовой связи, алгоритмы их функционирования в основном схожи.
Когда радиотелефон находится в режиме ожидания, он постоянно сканирует либо все каналы системы, либо только управляющие. Для вызова соответствующего абонента всеми базовыми станциями сотовой системы по управляющим каналам связи передается сигнал вызова. Сотовый телефон вызываемого абонента при получении этого сигнала отвечает по одному из свободных каналов управления. Базовая станция, принявшая ответный сигнал, передает информацию о его параметрах в центр
коммутации, который в свою очередь, переключает разговор на ту станцию, где зафиксирован максимальный уровень сигнала вызываемого абонента.
Во время набора номера радиотелефон занимает один из свободных каналов, уровень сигнала базовой станции в котором в данный момент максимален. По мере удаления абонента от базовой станции или в связи с ухудшением условий распространения радиоволн уровень сигнала уменьшается. Улучшение качества разговора достигается при этом путем переключения абонента на другой канал связи. Специальная процедура, называемая передачей управления вызовом или эстафетной передачей, позволяет переключить разговор на свободный канал другой базовой станции, в зоне действия которой оказался в это время абонент. Аналогичные действия предпринимаются при снижении качества связи из-за влияния помех или при неисправности в коммутационном оборудовании. Для контроля таких ситуаций базовая станция снабжена специальным приемником, периодически измеряющим уровень сигнала телефона разговаривающего абонента и сравнивающим его с допустимым пределом. Если уровень сигнала меньше этого предела, то информация об этом передается в цент коммутации по служебному каналу. Центр коммутации выдает команду об измерении уровня сигнала радиотелефона на ближайшие к нему базовые станции. После получения информации от базовых станций, цент коммутации переключает радиотелефон на ту из них, где уровень сигнала оказался наибольшим. Эти переключения происходят быстро, и абонент их не замечает.
Рис. 4.30. Структура сотовой системы связи
В средствах массовой информации часто поднимается вопрос о вредном воздействии на человека систем сотовой связи. В данном случае речь может идти не об абсолютном исключении вредного фактора, а лишь о допустимой степени его присутствия. До 60% энергии излучения передатчика сотового телефона может поглощаться тканью мозга. Единицей измерения влияния микроволнового излучения на организм человека является «специфическая норма поглощения» SAR, численно равная энергии поглощенного излучения, приходящейся на один грамм биоткани. При поглощении единицы излучения в течении 20 мин ткани нагреваются на 1оС. Этот нагрев может быть компенсирован обменными процессами организма. Европейские организации рекомендуют предельную норму SAR 2 мВт/г. Уровень SAR у самой безопасной модели сотового телефона 0,28 мВт/г, у самой опасной 1,33 мВт/г.
|
|
| Комментарии |
| Добавить комментарий |
|
Пожалуйста залогиньтесь для добавления комментария.
|
| Рейтинги |
|
Рейтинг доступен только для пользователей.
Пожалуйста, залогиньтесь или зарегистрируйтесь для голосования.
Нет данных для оценки.
|
|
| Гость |
Вы не зарегистрированны? Нажмите здесь для регистрации.
Забыли пароль? Запросите новый здесь.
|
| Мини-чат | Вам необходимо залогиниться.
Нет присланных сообщений.
|
|
