Размер ячейки gsm может изменяться от нескольких сотен метров до 35,0км в зависимости от окружения (открытого пространства, зданий, гор и т.Д.).

Преимущества сетей сотовой связи с малыми ячейками:

• Более высокая пропускная способность, т.к. пространственное разделение каналов дает возможность повторного использования одинаковых частот в случае, если две базовые приемо-передающие станции - BTS находятся достаточно далеко друг от друга, и зоны их действия не перекрываются.

В большинстве случаев частоты присваиваются отдельным мобильным станциям - MS пользователей, поэтому другим MS они не доступны, а так как ресурсы частот небольшие, число пользователей, находящихся в одной ячейке, ограниченно. Поэтому большие ячейки не позволяют увеличивать число пользователей, что и является причиной использования очень маленьких ячеек в городах, где плотность населения (а, следовательно, и пользователей MS) - большая.

• Меньшая мощность передачи, что особенно важно не для базовых трансиверных станций BTS, а для мобильных станций (абонентских устройств) MS (размеры, безопасность излучения).

• Борьба только с местными помехами, т.к. большие расстояния между приемником и передатчиком вносят и большие дополнительные помехи.

При использовании небольших ячеек системы мобильной связи имеют дело только с небольшими помехами.

• Устойчивость к повреждениям отдельных систем (антенн, систем электроснабжения и т.д.) не приведет к массовым перерывам связи.

Недостатки маленьких ячеек:

• Для сотовых систем требуется развитая инфраструктура, связывающая все BTS в единую сеть.

Инфраструктура должна иметь много дорогостоящих систем: антенн, центров коммутации для маршрутизации вызовов, а также локальных регистров для определения местонахождения MS и т.д.

• Переключение базовых трансиверных станций BTS. При переходе из одной ячейки в другую MS должна переключаться с одной BTS на другую. Частота переключения ("перескок") в этом случае зависит от скорости передвижения MS.

• Распределение частот необходимо для исключения взаимных помех передатчиков базовых трансиверных станций BTS, использующих одну и ту же частоту. В этом случае необходимо учитывать, что системе доступно ограниченное число частот.

Во избежание помех (взаимного влияния) BTS используют схему мультиплексирования (объединения потоков данных) с частотным разделением каналов - FDM - Frequency-Division Multiplexing.

Идеология FDM - передача данных из нескольких каналов по одной линии связи, но в разных частотных диапазонах. Общая цель этого метода - не использовать одинаковые частоты в перекрывающихся диапазонах в одно и то же время.

Примеры увеличения пропускной способности систем сотовой связи – решения:

Со временем, когда система будет обслуживать все большее число пользователей, возможна ситуация, что какой-нибудь ячейке (соте) не хватит для обслуживания вызовов выделенного ей количества частот (полосы частот).

Несколько решений увеличения пропускной способности систем сотовой связи:

-добавление новых каналов и их стационарное закрепление за ячейками, имеющими большую нагрузку с использованием схемы BCA - Borrowing Channel Allocation - распределение каналов с заимствованием;

-заимствование частот у смежных недозагруженных ячеек

с использованием схемы FCA - Fixed Channel Allocation эта схема применяется в сетях GSM (Global System for Mobile Соmmunication - глобальная система мобильной связи);

-уплотнение каналов с использованием системы CDMA – множественный доступ с кодовым уплотнением каналов, одной из самых перспективных технологии для сетей сотовой связи.

-расщепление ячеек (исходные ячейки, как правило, имеют R = 6,5км - 13,0км), одновременно уменьшая уровень мощности базовых станций BTS таким образом, чтобы сигнал оставался в пределах ячейки. При уменьшении размера ячейки в n раз, размеры покрываемой зоны уменьшаются в n² раз, а необходимое число базовых станций увеличивается в n² раз.

Базовые станции BTS микроячеек ("расщепленных" макроячеек) располагаются на городских улицах (например, на фонарных столбах) в густонаселенных местах, внутри крупных общественных зданий и т.д., т.е. "переезжают" с крыш высоких домов.

Пример №1 - увеличение пропускной способности системы сотовой связи:

Система состоит из "n" ячеек (например, 32):

n = 32ячеки

Общее количество каналов, выделенное всей системе - K.

Например:

K = 336 информационных каналов

Кратность использования частот (количество ячеек, следовательно, частот в подсистеме - минимальном фрагменте системы) - N (например, 7):

N = 7

В этом случае в каждой ячейке будет организовано:

K : N = 336 : 7 = 48 каналов