20. Максимальний радіус комірок

Питання вибору максимального радіуса комірки становить частину дуже загальної проблеми отримання відповідного співвідношення між вкладеними коштами в коміркову мережу і якістю передачі, при недостатньому безпосередньому впливі максимального радіуса комірки на ємність мережі. З максимальним значенням радіуса комірки дуже сильно пов’язана потужність сигналу в радіоканалі, що також впливає на кошти і якість передачі в комірковій мережі. В громадських коміркових мережах потужності сигналів, що передаються із рухомих станцій, на порядок менші від потужності сигналів, які передаються базовою станцією.

На початку створення коміркової мережі встановлюється відносно великий розмір комірок, так, щоб їх число, необхідне для перекритття всієї території, було рівне або дещо більше від числа N зон в ансамблі. Такий підхід має дуже істотну перевагу. Полягає вона в тому, що конструктори мережі не стоять відразу перед проблемою виключення спільноканальних інтерференційних завад, які існують на даній території із своїм рельєфом, кліматом і забудовою, а відштовхуються від проектованих засад. В той же час, вся їхня увага може бути сконцентрована на пошуках високої якості передачі в радіоканалі, вибираючи відповідне відношення потужності корисного сигналу до потужності власних шумів приймального обладнання і технічних завад (англ. man-made noise). Вплив технічних завад на якість передачі в розмовному каналі коміркової мережі сильно залежить від індивідуального характеру завад в районі.

Дуже часто, на початковому етапі, збільшення потужності випромінених сигналів покращує якість передачі в радіоканалі. Однак, це тягне за собою зріст коштів, що призначені на експлуатацію мережі. З другої сторони це дозволяє зменшити число базових станцій, що в результаті може компенсувати затрачені кошти. Після закінчення початкового впровадження мережі і переходу до наступних етапів розвитку і розбудови мережі, значні фінансові переваги, що були пов’язані із збільшенням потужності сигналів, починають втрачатися.

Пристосовуючи мережу до нових, із більшою щільністю трафіку, умов, можна дійти до поділу великих комірок на менші з одночасним зменшенням радіуса дії базових станцій (рис. 5.33).

В коміркових мережах, що працюють в діапазоні 800 МГц-900 МГц, максимальна потужність, що подається на вхід передавальних антен рухомих станцій коливається на рівні від 10 до 11 дБВт. Випливає це із техніко-економічних можливостей масового передавального обладнання. Потужність передавачів базових станцій - 1б дБВт.

Рухомі станції звичайно використовують ненапрямлені антени із коефіцієнтом підсилення меншим ніж 2 дБ по відношенню до ізотропної антени, або 0 дБ, по відношенню до півхвильового диполя. На базовій станції монтуються антени із коефіцієнтом підсилення від 6 дБ до 8 дБ, по відношенню до півхвильового вібратора. Такі антени встановлюються на висоті від 30 до 60 м над поверхнею землі.

Якщо прийняти, що потужності передавачів і коефіцієнти підсилення антен базових станцій задані, то вибір максимального розміру комірки повинен бути компромісним між коштами і якістю передачі мовних сигналів в радіоканалі. Іншими словами: чим більший радіус комірки тим менші кошти, але гірша якість передачі в розмовному каналі. Якість передачі мови в радіоканалі коміркової мережі не повинна бути гіршою від якості в стаціонарній телефонній мережі загального користування. Вимірювання в американській комірковій мережі AMPS показали, що якщо відношення потужності сигналу до потужності шумів на вході демодулятора FM становить 18 дБ, то якість передачі добра або дуже добра. Тому прийнято вважати, що достатня якість передачі в радіоканалі аналогових сигналів має місце тоді, коли відношення С/І більше 18 дБ на 90% поверхні, яка обслуговується. Численні дослідження фірми Bell AT&T в декількох містах США показали, що при вказаних рівнях потужності базових станцій і при певних умовах поширення радіохвиль, задовільне відношення С/І дає можливість створити комірки із радіусом дії в межах 12,87 км. При іншій передавальній потужності базової станції, коефіцієнті підсилення антени і умов поширення радіохвиль, максимальні розміри комірок можуть бути іншими.