Функции сотовой связи

Стандарт GSM дает четкую классификацию поддерживаемых функций. Функции состоят из основных и дополнительных. Основные функции существуют сами по себе и разделяются на 2 больших класса:

1. Функции передачи – включают 4 категории: 1. Асинхронный обмен данными с коммутируемыми телефонными сетями общего пользования; 2. Синхронный обмен данными с коммутируемыми телефонными сетями общего пользования, коммутируемыми сетями передачи данных общего пользования и цифровыми сетями с интеграцией функции; 3. Асинхронный пакетный обмен данными с сетью передачи данных общего пользования с пакетной коммутацией; 4. Синхронный пакетный обмен данными с сетью передачи данных общего пользования с пакетной коммутацией.

2. Теле-функции - включают следующие категории: 1. Передача информации речи и тональной сигнализации; 2. Передача коротких сообщений; 3. Передача факсимильных сообщений.

Дополнительные функции могут существовать только вместе с основными: 1) Идентификация и отображение вызывающего или подключенного номера и ограничение такой идентификации; 2) Переадресация вызова на другой номер; 3) Ожидание вызова и сохранение вызова; 4) Конференц-связь; 5) Закрытая группа пользователей; 6) Оперативная информация о стоимости оказываемых услуг; 7) Запрет на определенные услуги; 8) Предоставление открытой линии связи.

Оптимизация использования частотного диапазона

Полосы частот сотовой связи

Стандарт	Обратный канал МГц	Прямой канал МГц
GSM 900	890-915	935-960
GSM 1800	1710-1785	1805-1880
GSM	1850-1910	1930-1990

1. Жесткая ограниченность выделенных полос, что требует применения методов рационального использования частотных диапазонов

2. Используемые в сотовой связи полосы частот относятся к дециметровому диапазону, со всеми вытекающими отсюда последствиями, а именно – распространение радиоволн в пределах прямой видимости, многолучевое распространение, быстрое затухание мощности сигнала (пропорционально 4-й степени расстояния).

Все это в совокупности создает большие сложности при проектировании системы.

Принцип повторного использования частот

Этот принцип позволяет теоретически до бесконечности увеличивать емкость сотовой связи. Идея его в том, что в близких одна относительно другой ячейках системы используются разные полосы частот, а через несколько ячеек эти полосы повторяются. Это позволяет при ограниченной общей полосе частот охватить системой сколь угодно большую территорию.

Рисунок 10

3-х элементный кластер

Пусть у нас есть диапазон частот дельта f = 25 МГц

В самом простом виде в 3-х элементном кластере этот диапазон делится на 3 части

Этими 3-мя элементами мы покрыли ячейки А, B, C. Ячейки, которые удалены от них (не имеют общей границы), могут повторно использовать диапазоны.

Как правило на практике не используется, так как в такой схеме ячейки с одинаковым диапазоном повторяются очень часто, что плохо в смысле уровня соканальных помех, то есть от станций, работающих в одинаковых диапазонах.

На практике используются 4, 7, 12, 19 элементные кластеры.

Расстояния между центрами ячеек D, в которых используются одинаковые полосы частот связано с числом ячеек в кластере N вот так:

Рисунок 11,

Где R – радиус ячейки.

Так же существует коэффициент Q = D/R = sqrt (3*N) – коэффициент уменьшения соканальных помех.

Увеличение числа элементов в кластере выгодно в отношении снижения уровня соканальных помех, но приводит к пропорциональному уменьшению полосы частот, которая может быть использована в одной ячейке. Поэтому практически число элементов в кластере выбирается минимально возможным, обеспечивающим нормально соотношение соканальных помех.

На практике используются направленная антенны с диаграммой направленности 60 или 120 градусов. То есть ячейка разбивается на 6 или 3 сектора.