Основной принцип функционирования сотовой связи
Основным принципом, на котором базируется работа сотовой связи,является повторное использование частот в несмежных сотах. Базовые станции, на которых допускается/повторное использование выделенного набора частот, удалены друг от друга на расстояние, называемое защитным интервалом. Именно возможность повторного применения одних и тех же частот определяет высокую эффективность использования частотного спектра в сотовых системах связи.
Каждая из сот обслуживается своим передатчиком с невысокой выходной мощностью и ограниченным количеством каналов связи. Это позволяет без помех повторно использовать частоты каналов этого передатчика в другой, удаленной на значительное расстояние соте.
Теоретически такие передатчики можно использовать и в соседних сотах. Но на практике зоны обслуживания могут перекрываться под действием различных факторов, например вследствие изменения условий распространения радиоволн. Поэтому в соседних сотах используются различные частоты.
Группа сот с различными наборами частот называется кластером. Определяющим параметром кластера является размерность - количество используемых в соседних сотах частот. На практике это значение может достигать 15.
Смежные базовые станции, использующие различные частотные каналы, образуют группу из С-станций. Если каждой базовой станции выделяется набор из т каналов с шириной полосы fk, каждого, то общая ширина полосы F, занимаемая данной системой сотовой связи, составит FC = FK т С.
Таким образом, величина С определяет минимально возможное количество каналов в системе, и поэтому ее называют частотным параметром системы, или коэффициентом повторения частот. Коэффициент С не зависит от количества используемых каналов и увеличивается по мере уменьшения радиуса ячейки. Таким образом, при использовании сот меньших размеров можно увеличить повторяемость частот.
Все сотовые телефоны общаются с базовой станцией, антенны которой обслуживают перекрывающиеся ячейки - соты. Общение сотовых телефонов напрямую друг с другом не предусмотрено. Передатчик сотового телефона посылает вызов на базовую станцию ближайшей ячейки (соты), которая соединяет телефон с другим аппаратом и посылает вызов на его систему приема вызова. Она подает сигнал вызова - обычно в виде мелодии или того или иного сигнала. Между телефонами осуществляется двухсторонняя (дуплексная) связь, позволяющая вести разговоры обычным способом.
Чтобы оптимально разделить территорию на микрозоны, т. е. без перекрытия или пропусков участков, могут быть использованы только три геометрические фигуры: треугольник, квадрат и шестиугольник. Наиболее подходящей фигурой является шестиугольник, так как если антенну устанавливать в его центре, то круговая форма диаграммы направленности будет покрывать почти всю его площадь.
Применение шестиугольных сот позволяет минимизировать ширину используемой полосы частот, и шестиугольная форма наилучшим образом вписывается в круговую диаграмму направленности антенны базовой станции, установленной в центре соты.
Эффективным способом снижения уровня помех может быть использование секторных антенн с узкими диаграммами направленности. В секторе такой узконаправленной антенны сигнал излучается преимущественно в одну сторону, а уровень излучения в противоположном направлении сокращается до минимума. Деление сот на секторы позволяет чаще применять частоты в сотах повторно.
Дата добавления: 2015-05-08; просмотров: 713;