Протокол ERMES использует помехоустойчивое кодирование передаваемой информации с прямой коррекцией ошибок.

Приемники персонального вызова (пейджеры) в системе ERMES работают следующим образом. Находясь в зоне приема "своей" базовой станции пейджер принимает сообщения на ее частоте. При попадании в другой регион пейджер, не "слыша" сигнал на своей частоте, переходит в режим сканирования по каналам ERMES и, обнаружив сигнал, начинает принимать информацию на частоте базовой станции данного региона.

4. СИСТЕМЫ СОТОВОЙ ПОДВИЖНОЙ СВЯЗИ

4.1. Способ деления территории на соты

Деление обслуживаемой области на отдельные фрагменты – соты позволило существенно увеличить число пользователей в сети. Появляется возможность на некотором расстоянии в соте использовать частоту повторно.

Регулярно поделить поверхность можно несколькими способами (рис. 4.1). В качестве элемента разбиения можно использовать треугольник, квадрат, шестиугольник. Шестиугольная структура наиболее близко соответствует реальному распределению поля изотропной антенны, создающей равное излучение по окружности (рис. 4.2).

Рис. 4.1. Способы деления территории на соты

Рис. 4.2. Оптимальность гексагонального деления на соты

Гексагональная схема установки базовых станций нашла наибольшее распространения в сетях сотовой связи.

Повторяющийся фрагмент частотного деления называется кластер

(рис. 4.3).

13

Шестиугольная ячейка позволяет оптимально выбрать соотношение между величинами C и D. Радиус ячейки и, соответственно, защитный интервал зависят от условий распространения радиоволн, эффективной излучаемой мощности и уровня взаимных помех. При уменьшении радиуса ячейки увеличивается суммарное число пользователей в сети и уровень излучаемой мощности.

При использовании изотропных антенн базовых станций число используемых частот в кластере совпадает с числом ячеек в нем. Число используемых частот в ячейке называется коэффициентом повторения частот. На рис. 4.4 он равен 7.

Увеличить число пользователей в кластере можно за счет использования направленных (секторных) антенн. В этом случае за счет направленных свойств антенны можно увеличить развязку между станциями, работающими на одной частоте.

Рис. 4.5. Распределение частот по сотам при использовании секторных антенн

Использование секторных антенн с шириной главного лепестка в азимутальной плоскости 1200 позволило в кластере из трех ячеек использовать 9 частот, т.е. коэффициент повторения частот увеличился с трех до девяти. Самый эффективный способ использования секторных антенн был предложен фирмой

Motorolla (рис. 4.6).

15

II-е поколение систем подвижной связи – цифровые системы

JDC (Japanese Digital Cellular) – Япония

GSM (Global System for Mobile communications) D-AMPS (Digital AMPS) – США

CDMA (Code Division Multiple Access) – стандарт IS-95, 1995 г.

В США аналоговый стандарт AMPS получил столь широкое распространение, что прямая замена его цифровым стандартом оказалась практически невозможной. Выход был найден в разработке двухрежимной аналого-цифровой системы, позволяющей совмещать работу аналоговой цифровой систем в одном и том же диапазоне. Разработанный стандарт получил наименование D-AMPS, или IS-54. В Европе ситуация осложнялась наличием множества несовместимых аналоговых систем. Здесь выходом оказалась разработка единого общеевропейского стандарта GSP\ (GSM-900 — диапазон 900 МГц). Цифровой стандарт, по техническим характеристикам схожий с D-AMPS, был разработан в Японии; первоначально он назывался JDC, а с 1994 г. PDC (Personal Digital Cellular – «персональная цифровая сотовая связь»).

Стандарт D-AMPS дополнительно усовершенствовался за счет введения нового типа каналов управления. Новые чисто цифровые каналы управления были введены в версии IS-136. При этом была сохранена совместимость с AMPS и IS-54. Позже было принято решение обозначать этот стандарт GSM1800. В США диапазон 1800 МГц оказался занят другими пользователями, но была найдена возможность выделить полосу частот в диапазоне 1900 МГц, которая получила в Америке название диапазона систем персональной связи (PCS

– Personal Communications Systems), в отличие от диапазона 800 МГц, за кото-

рым сохранено название сотового (cellular). Освоение диапазона 1900 МГц началось с конца 1995 г.; работа в этом диапазоне предусмотрена стандартом D- AMPS и разработана соответствующая версия стандарта GSM («американский»

GSM-1900 – стандарт IS-661).

Все перечисленные выше цифровые системы второго поколения основаны на методе множественного доступа с временным разделением каналов (Time Division Multiple Access -TDMA). Однако уже в 1992 - 1993 гг. в США был раз-

работан стандарт сотовой связи на основе метода многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (Code Division Multiple Access – CDMA) – стан-

дарт IS-95 (диапазон 800 МГц). Он начал применяться с 1995 – 1996 гг. в Гонконге, США, Южной Корее, а в США начала использоваться и версия этого стандарта для диапазона 1900 МГц.

III-е поколение систем подвижной связи

Дальнейшее развитие средств сотовой связи осуществляется в рамках создания проектов систем третьего поколения (3G), которые будут отличаться унифицированной системой радиодоступа. Так как процесс развития средств

18