38. Сотовые системы связи. Частоты и виды модуляции. Особенности распространения радиоволн сотовой связи: многолучевое распространение, эффект Доплера, эффект замираний.

Радиотелефонная связь предназначена для организации связи между мобильными подвижными абонентами при этом должна обеспечиваться передача голосовых данных и цифровых данных (текстов, изображений). Основной задачей является: организация связи с труднодоступными районами в которых организация стационарной связи затруднена.

Преимущества:

- возможность установления связи в любых условиях, независимо от климатических, географических условий, наличие инфраструктур коммуникаций.

- надежная оперативная связь с мобильными абонентами, число которых является переменным.

- меньше затрат на создание сети связи;

- более широкий сервис как для абонентов, так и по управлению за сетью и защите информации.

Разновидности радиотелефонной системы:

1. системы сотовой связи РТ связь;

2. Системы транкинговой связи;

3. Радиотелефонные удлинители и телефоны с радиотрубкой;

4. Система персональной спутниковой связи.

Стандарты сотовой связи:

Стандарт	Страны	ΔFk, кГц	Скорость передачи	Вид сети
AMPS NMT GSM TDMA CDMA DECT TETRA	Россия, США Россия, Европа Россия, Европа, США Россия, Европа, США, Азия Азия, США Европа Европа	30 20 200 30 1230 1728 25	0,2-2,4 0,4-1,2 0,2-9,6 48,6 1230 1152 36	Аналоговый, сотовый Аналоговый, сотовый Цифровой, сотовый Аналоговый, цифровой, спутниковый Цифровой, спутниковый, сотовый Цифровой, РТЛФ Транковая

Обслуживают территорию разделенную на множество территорий – соты

Чем выше частота работы системы, тем меньше радиус сот, однако выше способность проникания сигналов через препятствия. Полоса частот работ системы определят габариты аппаратуры. Количество абонентских каналов. Чем больше частота, тем больше каналов можно организовать.

450 МГц – NMT

800 МГц – AMPS, DAMPS

900 МГц – GSM

1800 МГц – GSM.

Особенности организации сотовых сетей связи:

- многолучевое распределение радиоволн; Распространение волн вместо приема по разным путям

- эффект Доплера - изменение частоты (длины волны) в зависимости от скорости приближения (или удаления) передатчика сигнала относительно приёмника. При их сближении частота увеличивается, при взаимном удалении уменьшается.

- снижение мощности сигналов, искажение помехи, не стабильная помеховая обстановка.

Распространение радиоволн от источника к приёмнику может происходить несколькими путями одновременно. Такое распространение называется многолучёвостью. Вследствие многолучёвости и изменений параметров среды, возникают замирания (англ. fading) — изменение уровня принимаемого сигнала во времени. При многолучёвости изменение уровня сигнала происходит вследствие интерференции, то есть в точке приёма электромагнитное поле представляет собой сумму смещённых во времени радиоволн диапазона.

Замирания или фединги (fading) сигнала, т. е. изменение уровня принимаемого сигнала при работе ССПО, возникают при перемещениях подвижного абонента. Обычно замирания сигнала возникают при затенении (экранировании) мобильного пользователя зданиями и сооружениями, возвышенностями рельефа местности и т.п. Такие замирания, величина которых составляет 10-15 дБ, называют логнормальными (lognormal). Интервал между замираниями при движении абонента на автомобиле в городе составляет несколько секунд, а уровни принимаемого сигнала распределены относительно среднего значения по нормальному закону.  Другим эффектом, который учитывается в ССПО, является многолучевость. В реальных условиях радиосигнал достигает антенны МС, претерпевая на своем пути отражения от различных объектов. Сигнал на входе приемника МС является суммой прямого и отраженного сигналов, отличающихся по амплитуде и фазе. Суммирование этих сигналов в силу случайных значений их амплитуды и фазы приведет к тому, что величина суммарного сигнала будет изменяться в значительных пределах.  Реальный принимаемый сигнал равен сумме большого числа переданных сигналов, отличающихся по амплитуде и фазе, и будет подвержен замираниям. Величина принимаемого сигнала постоянно изменяется, так как даже если МС неподвижна, параметры окружающей среды непрерывно изменяется. Отраженные сигналы формируются перемещающимися автомобилями, самолетами. Замирания, вызванные рассматриваемым механизмом многолучевого распространения (Multipath fading), называются релеевскими.