22. Порядок проектирования систем сотовой связи

Цель: обеспечить полноту покрытия с необходимым уровнем сигнала на заданной территории при использовании минимального количества БС.

Этапы проектирования систем сотовой связи:

1.Планирование радиопокрытия. Определяется минимально необходимое число БС (сот), их оптимальное расположение на местности и их радиотехнические пар-ры для обеспечения радиопокрытия заданной территории с требуемым уровнем мощности.

Исходная инф-я: требования по качеству услуг, хар-ки территорий, тех.хар-ки оборудования БС и моб.телефонов. Для планирования исп-ся компьютерные системы, использующие цифровые карты, учитывающие многие показатели. Результаты планирования уточняются на местности и исп-ся при частотном планировании на следующем этапе.

2.Планирование ёмкости. Цель: определить число приемников и передатчиков в каждой соте. Источником для планирования служат требования качества услуг, прогнозируемое число пользователей, объема трафика. Основной показатель-кол-во блокировок (отказов в доступе), которые рассчитываются на основании статисти-ческих моделей. Вначале создания системы этот этап имеет меньше всего инф-и, поэтому приходится вносить корректировки по результатам эксплуатации сети.

3.Частотное планирование. На этом этапе решаются задачи распределения частотных каналов для каждого приемопередатчика в сети. Осуществляются максимизация емкости сети при ограниченном частотном ресурсе, допустимом уровне внутрисетевых помех и требуемом качестве работы сети. Исходная информация: диапазон частот, разрешенных для использования; результаты этапов 1 и 2.

4. Анализ работы и оптимизация сети. На этом этапе осуществляется изменение сети БС и её параметров для достижения определённых целей. На разных этапах эти цели различны: увеличение емкости сети, повышение качества обслуживания абонентов, повышение эффективности использования частотного спектра и др. Этапы процесса оптимизации сети:

- сравнение плановой конфигурации сети с текущей. Устранение различий, если они присутствуют.

- сбор статистических данных о работе сети (они накапливаются в центре обслуживания и эксплуатации).

- анализ работы сети по статистическим данным и изменение её конфигурации и параметров.

- реализация запланированных мероприятий по улучшению работы сети.

Т.о разбиение на этапы является условным и можно считать, что планирование сети никогда не заканчивается.

23.Развитие стандартов сотовой связи

Сот. связь была предложена в ответ на необх-ть развития широкой сети подвижной радиотелефонной связи в условии ограничения на доступные полосы частот.

В сер 40-х была высказана идея на разбиение обслуживаемой территории на небольшие участки – соты. Каждая сота обслуживается передатчиком с ограниченным радиусом действием и ограниченным частотным диапазоном. Это позволяет уйти от взаимных помех передатчиков соседних сот и позволяет использовать те же частоты в несоседних сотах. Таким образом, имея ограниченный набор частот мы можем покрыть неограниченную территорию.

В 70-х создавались сети такого типа и в 1981г страны северной Европы внедрили систему сот. связи NMT-450 с диапазоном частот 450 МГц, позже модифицирована в NMT-900 в 1985г с диапазоном частот 900 МГц. Этот стандарт позволил увеличить кол-во каналов, абонентскую ёмкость системы.

В 1983г в США вступила в эксплуатацию сеть стандарта AMPS, разработанная в исследовательском центре Bell Laboratory. Эта сеть распространилась на территории всей Америки, в некоторых странах Африки и Азии. А в 1985 в Великобритании принят стандарт TACS - адаптивная версия AMPS.

В 1987г принята расширенная версия ETACS.

Все системы строились на аналоговых принципах передачи информации. Исп-сь частотное разделение каналов, только инф-я управления передается в цифровом виде.

Недостатки аналоговых систем:

-Слабая защищенность каналов.

-Отсутствие эффективных методов борьбы с замиранием сигнала, связанных со сложностью ландшафта.

-Помехи вносимые перемещением абонента

-Низкая ёмкость системы

Использование для разделения каналов FDMA снижало эффективность использования частотного ресурса. Это обусловило появление новых цифровых систем сотовой связи.

В 1990г в США был разработан и принят стандарт D-AMPS или IS-54, который позволяет совмещать работу аналоговой и цифровой систем в одном диапазоне.

В 1990г был принят общеевропейский стандарт GSM- 900, а в 1991г - GSM-1800.

Япония разрабатывала свою систему сотовой связи на основе D-AMPS и AMPS которые назывался JDC или PDC.

Все перечисленные выше цифровые системы работают на основе метода множественного доступа с временным разделением канала.

В системах GSM и D-AMPS инф-я для аб-та передается параллельно по нескольким каналам. Это позволяет достичь скоростей передачи информации до 144 кбит/с.

Аппараты сотовой связи третьего поколения строятся на основе CDMA. Первые системы CDMA были разработаны в 1990г. Использование кодового разделения позволяло более рационально использовать в рамках системы полосу частот. Использование на одной станции широкой полосы частот позволяет работать с более высокими скоростями. Дальнейшее развитие идет в сторону улучшения качества сервиса за счет увеличения скорости передачи.