diplov / file1

Далі новим станціям виділяються групи каналів. З цією метою зв’язуються із собою прямою лінією дві найближчі спільноканальні станції з первинної мережі. Ці лінії проходять через точки розташування нових базових станцій.

Для точки D це будуть точки І і J. В точках І і J знаходяться базові станції із групою каналів, що позначені номером 2. Всі нові базові станції, що є спільноканальними із старими, лежать посередині відрізка, довжина якого дорівнює координатній відстані R = 3N первинної сітки (рис. 5.33), і

використовують ту саму групу каналів. Наприклад, новій базовій станції, яка розташована в точці D, виділено групу каналів з номером 2, чи {b, b', b"}.

Рис.5.34 Визначення положення і груп каналів нових базових станцій

На рис. 5.35 представлено фрагмент коміркової мережі після поділу мережі, що була зображена на рис. 5.33, з метою забезпечення необхідних параметрів руху. Зменшення на половину радіуса дії нової комірки приводить

191

до поділу поверхні вихідної комірки на чотири нові. Зменшення поверхні комірки і виділення їй такого самого числа каналів, як і у первинної комірки,

дає чотириразове збільшення її ємності (щільності руху). Таблиця 5.5 ілюструє це незвикле і корисне, з точки зору критеріїв руху, явище.

Кожний наступний поділ комірки приводить до росту числа базових станцій в комірковій мережі. Будівництво нових станцій вимагає додаткових фінансових витрат. Оскільки мережа має різну одночасну здатність послуг,

капітальні вкладення можна розкласти на більшу кількість абонентів, не збільшуючи в такий спосіб коштів на експлуатацію всієї мережі. Операція впровадження до мережі нових станцій із меншим радіусом дії, а також скорочення дальності дії вживаних старих станцій, вимагає зниження потужності передавачів тих базових станцій.

Рис.5.35 Фрагмент мережі (рис. 5.33) із впровадженням нових базових станцій

192

При дворазовому зменшенні радіуса комірки і застосуванню моделі поширення радіохвиль, що базується на четвертій степені, зменшення потужності передавачів становить 12 дБ. Однак, при розділі великих комірок на менші, первинна коміркова мережа втрачає свою структурну однорідність, що призводить до істотної зміни електромагнітної сумісності всієї мережі.

Рис.5.36 Первинна і вторинна сітки, що складаються із 7 комірок (N=7)

Приводить це до збільшення рівня інтерференційних завад в комірках нової вторинної мережі, яка накладена на первинну мережу (рис. 5.36). Подібно сильно відчувається зріст рівня інтерференційних спільноканальних завад в секторах комірок нової сітки. Детальніше ця ситуація ілюструється на рис. 5.37.

З цього рисунка випливає, що найбільше завад в секторі е" комірки Е, через базові спільноканальні станції G і М, які розташовані на відстані D/2 і 3(D / 2) ,

193

де D -координатна відстань первинної мережі. Сектори е, е' комірки Е піддаються впливу станцією Н (D/2) і N ( 3(D / 2) ).

Це дуже негативне явище з точки зору критерію якості передачі в радіоканалі. Зріст рівня інтерференційних спільноканальних завад на вході приймача рухомої станції, на практиці, знімається за допомогою двох способів.

Рис.5.37 Джерела інтерференційних завад в неоднорідній комірковій мережі (N=7)

194

Перший спосіб полягає у виділенні в рамках підгрупи радіоканалів даного сектора або групи радіоканалів комірки, яка виділяється новій базовій станції

(рис. 5.38). Радіосигнали в каналі цієї групи випромінюються із меншою потужністю з антен спільноканальних станцій, як нових так і старих. Такий підхід погіршує параметри руху мережі, поправляючи одночасно якість радіопередачі телефонних сигналів.

Рис.5.38 Зменшення інтерференції методом поділу каналів на групи в зменшених зонах дії

195

Другий спосіб приводить до змушеного, за рахунок зросту спільноканальних інтерференційних завад, поділу комірок, які необов’язково перевантажені обслуговуванням (рис. 5.39). При цьому, виграш в ємності мережі залишається незмінним (таблиця 5.5), але різні тим часом експлуатаційні кошти, за рахунок будівництва нових станцій. Обидва способи виключення спільноканальних інтерференційних завад в комірках вторинної мережі використовуються на практиці.

Визначення кращого способу залежить від конкретної ситуації в даному районі коміркової мережі.

Дуже корисний, з точки зору трафіку, процес поділу комірки зустрічає в мережі сильні обмеження. Погіршення якості передачі, а отже і параметрів трафіку, коштів коміркової мережі змушують конструкторів до точного визначення мінімального розміру гексагональної комірки. В мережі системи

AMPS мінімальний радіус гексагональної комірки прийнято в 1 земну милю

(1.6 км). Це дозволяє, що найбільше, на триразовий поділ первинної,

восьмимильної, мережі.

Додаткова перепона в утворенні комірок із радіусом дії меншим ніж

1 миля, крім спільноканальних інтерференційних завад, полягає у проблемі

196

обслуговування перемикання розмов. В мережі із малими комірками росте імовірність перемикань телефонних розмов, а тому і значення навантаження руху в каналах, що призначені для виклику і оголошень.

Рис.5.39 Виключення інтерференції через вимушений поділ комірок, що перевантажені рухом

197

6.ЦИФРОВА СИСТЕМА КОМІРКОВОГО ЗВ’ЯЗКУ GSM-900/1800

Ще кілька років тому система GSM відома тільки в вузькому колі спеціалістів, сьогодні робить блискучу кар`єру в цілому світі. Безперечно, вона є світовою переможницею в традиційних змаганнях між Європою, Північною Америкою і Японією. Крім країн Європи її прийняли десятки країн на інших континентах, а оператори з США та Японії підпишуть, правдоподібно, вже найближчим часом угоди, що дозволять абонентам їхніх мереж користуватися системою GSM. В Північній Америці розглядається також можливість застосування стандарту GSM для мережі особистого користування.

Блискуча кар`єра, яку роблять в цілому світі системи рухомих радіокомунікацій дивує кожного. А все ж почалося так недавно. Протягом довшого часу, починаючи з п`тдесятих років, єдиними системами, що давали можливість безпровідної посилки адресованих повідомлень до індивідуальних споживачів, були визивні системи. Наступним кроком було впровадження диспозиторських систем, яке полягало в тому, що фірми викупляли виключне право на користування з певної частоти, на якій зв`язок забезпечувався за допомогою радіотелефонів. Однак це не була телефонія, тому що кожний споживач чув всі розмови, які відбувалися в даному діапазоні частот.

Про системи коміркового зв`язку тоді ще ніхто не знав, хоча принципи їх роботи були опубліковані вже в 40-х роках. Варто згадати, що ще в 1976 році в Нью-Йорку працювала система коміркового зв`язку, яка забезпечувала можливість одночасної розмови тільки 12-ти абонентам, зареєстрованими були в ній всього близько 500-т абонентів, а в черзі очікувало наступних 3700 осіб.

Переломними були 80-ті роки, коли введено було в дію аналогові системи коміркового зв`язку. З того часу по сьогоднішній день в світі конкурують кілька несумісних між собою аналогових систем, серед яких лідерами є:

скандинавська система NMT і американська система АМРS, що відома в Європі під назвою ТАСS. Аналогові системи зробили можливим доступ до коміркового зв`язку в Європі сотням тисяч абонентів. Країни, що найдальше

198

просунулися у впровадженні безпровідного зв`язку, такі як Фінляндія чи Швеція, досягли на початку 90-х років густоти абонентів коміркового зв`язку понад 5%. В інших найбільш розвинутих країнах світу ця густота не перевищує

1-2%.

В вісімдесятих роках ємність аналогових систем коміркового зв`язку, що були проектовані на цілі десятиліття, почала вичерпуватись. Поступово зростала популярність аналогової телефонії в великих та відносно заможних районах таких, як Сполучені Штати, Австралія чи Скандінавія. Це були ознаки перелому, що наближався. Деякі спеціалісти почали усвідомлювати, що в галузі безпровідного зв`язку існує набагато більший ринок, ніж намічалося раніше.

Кожний з двох найбільших конкурентів: Європа та США застосував інший підхід. В Північній Америці,традиційно, зроблено ставку на вільний ринок,

віддаючи ініціативу окремим фірмам. В Європі на протязі вісімдесятих років тривала праця над створенням спільного, як тоді думали,

загальноєвропейського, стандарту системи коміркового зв`язку. З другої половини вісімдесятих років було вже відомо, що це буде цифровий стандарт.

Успіх стандарту GSM став очевидним вже в кінці вісімдесятих років,

багато місяців перед тим, як був зареєстрований перший абонент. Введення в найближчому часі стандарту, здатного забезпечити потреби десятків і навіть сотень мільйонів абонентів, викликало лавинний ефект. На протязі всього лиш кількох місяців, на зломі 80-х і 90-х років, система GSM була прийнята в декількох десятках країн на чотирьох континентах і стала найбільш популярною системою коміркового зв`язку. На протязі трьох років кількість абонентів системи коміркового зв`язку в Європі потроїлась. Завдяки успіхові системи GSM набрало популярності поняття особистого зв`язку і проектуються системи наступної генерації. Серед фахівців щораз частіше звучить: the world goes mobile.

Процес створення системи GSM розпочався на початку 80-х років. В 1982

році в рамках європейського союзу СЕРТ (фр. Conference Europeene des Postes et Telecommunications) був створений робочий колектив, що отримав назву

199

―Groupe Special Mobile‖ - скорочено GSM. Завданням цього колективу мало бути створення стандарту коміркової системи, який був би спільним для всієї Західної Європи. Організатори порозуміння СЕРТ вирішили також завчасно зарезервувати для майбутньої системи дві ділянки частоти в діапазоні 900 мГц.

На цьому етапі досліджень ще не було відомо, що проектована система буде цифровою. Перша зустріч групи GSM відбулася в грудні 1982 року в Стокгольмі. Учасниками цієї зустрічі були представники 11 країн.

Дослідження колективу GSM набрали розмаху в другій половині вісімдесятих років, коли виявилось, що частина аналогових систем коміркового зв`язку, які працюють в Європі через кілька років наблизяться до межі своєї ємності. З`явились спроби тимчасових розв`язків цієї проблеми, серед яких пропоновано прийняття аналоговими системами частини ділянок частот, що були зарезервовані для майбутнього загальноєвропейського стандарту. Справа набрала такого розголосу, що її було внесено як один з пунктів, обговорюваних на зустрічі керівників країн членів Європейської Спільноти в грудні 1986 року.

Результатом зустрічі було резервування двох ділянок частоти навколо 900 мГц,

дещо менших, ніж пропонувалося раніше СЕРТ для виключного використання майбутньою загальноєвропейською системою рухомої радіокомунікації,

відкриття якої передбачалося на 1991 рік.

До 1986 року в рамках колективу GSM відбувся значний поступ в створенні основ специфікації нової системи. Колектив відважився на реалізацію повністю цифрової системи, що було продиктовано можливістю досягнення кращої ефективності використання радіодіапазону та вищої якості трансмісії.

Цифрова система давала також можливість реалізації нових послуг, а також значної розбудови деяких інших параметрів порівняно з аналоговим розв`язком. Було передбачено використання рівневої структури високого рівня інтеграції VLSI, що дало б можливість конструювати менші і дешевші термінали, навіть кишенькові термінали. Вирішено було також, що майбутня система стикуватиметься з цифровою мережею з інтеграцією послуг ISDN. В

результаті досліджень, які проводились в кількох країнах одночасно, вирішено

200