54. Принципы построения сотовой сухопутной подвижной системы электросвязи

Главные элементы сотовой сухопутной подвижной системы электросвязи (ССПСЭ) – это центр коммутации подвижной службы (ЦКПС), а также станции (БС (базов) и АС (абонен-я)). Все БС со­единены со своим ЦКПС стационарными линиями связи (кабель­ными, радиорелейными и др.), а все ЦКПС сети - стационарными линиями с транзитными коммутаторами ТФОП (телефон-я сеть общ польз-я) и обмениваются информацией по общему каналу сигнализации ОКС 7.

Сотовые сухопутные подвижные системы электросвязи строят на основе частотно-территориальных планов (ЧТП). При составле­нии ЧТП обслуживаемую территорию разделяют между базовыми станциями. Если на БС используется всенаправленная антенна, то граница территории, которую обслуживает одна БС, – окружность, в центре которой располагается БС (рис. 1.1,а). Границы трех сосед­них окружностей пересекаются в одной точке. Соединив точки пе­ресечения окружностей, уточним границы территории, которую об­служивает каждая БС. Получается шестиугольник – сота.

Итак, сота – это территория, обслуживаемая одной БС при всенаправленных антеннах. Каждая БС поддерживает радиосвязь с абонентскими станциями, находящимися в своей соте. Во избежа­ние взаимных помех соседние БС работают на разных частотах. Каждой соте присваивается частотная группа и для всей ССПСЭ составляется частотно-территориальный план.

Основой ЧТП является кластер. Кластер образован совокупно­стью соседних сот, в которых используются разные частотные группы. Частотные группы внутри кластера не повторяются. Число таких сот в кластере называется его размерностью. Все частотные каналы системы делят между БС, входящими в один кластер.

На рис. 1.1 показаны фрагменты сотовых структур, построен­ных на базе кластера размерностью 3 (N_кл = 3). Цифрами на рис. 1.1а обозначены частотные группы.

С отовая структура может быть двух типов:

• регулярная, использующая всенаправленные антенны (рис. 1.1,а);

• секторная на основе направленных антенн (рис. 1.1,6).

В качестве направленных антенн на БС используются секторные антенны. Получили распространение секторные антенны с шириной главного лепестка ДНА (а), равной 60, 90 или 120°. На рис. 1.1,6 пока­заны соты с секторными антеннами при а = 120°. В этом случае сота делится на три сектора А, В, С. В каждом секторе устанавливается своя БС, причем в центре соты. Каждая БС работает на своей чартоте.

Как правило, в центре соты устанавливается несколько антенн. Это может быть три передающие антенны, две - шесть приемных (для разнесенного приема) и две антенны радиорелейных линий (РРЛ). Место размещения БС получило название «сайт» (от англ. site - местоположение).

Основное достоинство любых сотовых систем - эффективное использование выделенной полосы частот за счет многократного повторения кластера на территории. Такой подход позволяет об­служивать большое число абонентов при ограниченном частотном ресурсе спектра.

В зависимости от радиуса соты r₀ различают макросоты с r_о> 0,5 км, микросоты с r_о<0,5 км и пикосоты, радиусом несколько десятков метров. Макросоты предназначены для обслуживания абонентов в быстро передвигающемся транспорте, микросоты и пикосоты целесообразны при медленном перемещении абонентов. Микросоты были реализованы впервые в системах беспроводных телефонов. Пикосоты служат для обслуживания абонентов в го­родских районах с большой плотностью населения и в закрытых зонах (подземные гаражи, вокзалы, универмаги).