Невдяев Л.М. Мобильная связь третьего поколения (2000) (1151875), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Официальная лата окончания эксплуатации системы — 17 марта 2000 г. СИСТЕМЫ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ 2-го ПОКОЛЕНИЯ Рис. 1.1. Классификация систем подвижной связи второго поколения Размеры соты зависят от плотности абонентов, приходящейся на единицу зоны покрытия, и характера распределения абонентов по обслуживаемой территории. В местах с повышенной плотностью абонентов создаются пикосоты с радиусом до 100 м, а в районах наиболее интенсивной застройки и с высокой плотностью населения организуются микро- соты (0,1-0,5 км). Радиус действия макросотовых зон, которые охватывают город и пригородные зоны, не превышает 30-35 км. Что же касается обслуживания абонентов в сельской местности, удаленных и труднодоступных районах, то оно может осуществляться как с использованием наземных сотовых, так и спутниковых систем.
Сотовые сети и системы беспроводного доступа могут обслуживать районы с большой плотностью абонентов до 10 000 Эрланг на квадратный километр. Транкинговые сети более эффективны, когда объем трафика не превышает 1-2 Эрнов. км. Для повышения спектральной эффективности в сотовых системах используется широкополосная ТОМА или СОМА, в то время как в транкинговых сетях в основном применяются узкополосная ТОМА или ГОМА. Другое различие заключается в схеме организации связи.
В сотовых системах и системах беспроводного доступа осушествляются индивидуальные вызовы между абонентами. Средняя длительность разговора может достигать несколько минут. Типовой режим работы транкинговых систем основан на передаче коротких вызовов (менее ! мин), которые могут организовываться как индивидуально, так и через диспетчера. Время установления связи в транкинговых системах небольшое и, как правило, не превышает 0,3 с. По способу использования частотного ресурса системы подвижной связи разделяются на два класса: — системы связи с жестко закрепленными за абонентами каналами; — системы с предоставлением канала по требованию при нахождении абонентов в об- шей зоне обслуживания.
В системах с фиксированным закреплением каналов обеспечивается высокая оперативность связи. Принцип фиксированного закрепления каналов получил широкое распространение в системах конвенциональной радиосвязи и ряде транкинговых систем. Транкинговые системы второго поколения относятся к системам со свободным доступом. Они позволяют работать на любом канале в пределах выбранной группы частот, причем конкретный канал закрепляется за выделенным ресурсом. В сотовых сетях и системах беспроводного доступа обеспечивается предоставление канала по требованию при нахождении абонентов в одной зоне обслуживания Сравнительные характеристики для систем наземной подвижной связи 2-го поколения приведены в табл.
1.2. Хотя перечень приведенных систем не являешься достаточно полным, тем не менее он позволяет оценить различия при построении той или иной системы. МОБИЛЬНАЯ СВЯЗЬ 3-го ПОКОЛЕНИ1 З х Ф В х о С о 3 1 еы З Й Ю ч З о М Ц о и й Й ч З ч х х 3 о Щ х Б й х й а х Э х Щ а х Ю Э .О й с $- Э й х Щ а и о о Р В 4 х д о 44 ы х Ф ь ы й о СИСТЕМЫ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ 2-го ПОКОЛЕНИЯ 15 Использование в системах 2-го поколения новых системных и технических решений позволило улучшить отношение сигнал/шум (ЕЬЛЧо).
Если в аналоговых системах 1-го поколения, отношение ЕЬЛчо было равно ! 7-18 дБ, то в системах 2-го поколения этот показатель уже равен 7-9 дБ (табл. 1.2), Системы подвижной связи второго поколения имеют ограниченные возможности по наращиванию пропускной способности и видов услуг в рамках выделенного частотного диапазона.
Рост их емкости возможен лишь за счет перехода на полускоростные каналы (ОВМ), использования более эффективных методов модуляции и применения секторных антенн. Секторизация сот в сочетании с использованием спектрально-эффективных методов модуляции позволяет увеличить их пропускную способность, но не более чем в 10 раз. 1.3, Сравнение технологий многостанционного доступа Принципы построения системы и организации связи определяют два ключевых понятия: многостанционный доступ и дуплексный разнос.
Многостанционный доступ характеризует способность базовой станции (ретранслятора) одновременно принимать и передавать сигналы нескольких мобильных станций. Как видно из предложенной классификации, системы 2-го поколения строятся на базе трех конкурирующих технологий; методов многостанционного доступа с частотным (ГОМА), временным (ТОМА) и кодовым (СОМА) разделением каналов. Что же касается дуплексного разноса, то он характеризует возможность информационного обмена по одной линии в обоих направлениях.
Различают дуплексную передачу с частотным (ГОО) и временным (ТОО) разделением каналов. В большинстве существующих систем 2-го поколения, кроме ВЕСТ и 1г101пш, используется частотный дуплексный разнос. В режиме ТОО двусторонняя связь между абонентами обеспечивается на одной несущей с временным уплотнением каналов передачи и приема, что позволяет сделать систему более гибкой в части использования выделенных полос частот.
В отличие от ГОО в режиме ТОО не требуются парные полосы частот, что упрощает процедуру поиска сот и позволяет более эффективно распределять каналы между сотами. В прямом и обратном каналах график в режиме ТОО может быть как симметричным, так и асимметричным. Другое преимущество Т00 состоит в более простой реализации однорежимного терминала, что обусловлено отсутствием дуплексера. Метод ГОМА широко используется как в традиционных аналоговых системах подвижной связи, так и в цифровых системах 2-го поколения, как правило, в сочетании с другими методами.
При частотном разделении каждому абоненту на время разговора из всего доступного диапазона частот выделяется отдельный канал (узкий участок спектра). В случае персональной связи ширина частотного канала составляет 25-30 кГц. Таким образом, не временной фактор, а только лишь различие по частоте используется для разделения абонентов. Подобный подход имеет ряд преимушеств. Вся информация передается в реальном времени.
Удобно частотное разделение и с точки зрения организации связи. Основной недостаток ГОМА — низкая пропускная способность при обслуживании большого числа абонентов с малой активностью. Технология ТОМА используется в большинстве систем 2-го поколения; ОБМ, ТОМА (15-136), РОС, ОЕСТ, ТЕТКА и др. В отличие от систем с частотным разделением все абоненты работают в одном и том же диапазоне частот, при этом каждому из них выделяется свой временной интервал (канал), в течение которого разрешается передавать информацию. В ОБМ спектр шириной 200 кГц нарезается на 8 канальных интервалов (слогов), а в полосе 30 кГц (ТОМА) организуется 3 канальных интервала.
16 МОБИЛЬНАЯ СВЯЗЬ 3-го ПОКОЛЕНИЯ Таблица 1.3. Сравнительные характеристики стандартов 65М, !5-136 и 15-95 15-95 )5-136 Стандарт Назначение Ши ица полосы частот, МГц мобильная фиксир. мобил.(фикс. мобилуфикс. 0,2 0,2 0,03 1,23 1,23 1,23 Ско ость вокале а, кбит 13 !3 Число информационных каналов нанес щ ю )6 23 35 Коэффициент использования частот и и ехсекто ных сотах )/3 )с'3 173 Число информационных каналов на сот в полосе 3 МГц 30 60 258 )38 Емкость системы (число каналов на 1 МГц на сот 20 !О 86,2 14,3 56,) 29,6 Организация хэндоаера В системах подвижной сотовой и спутниковой связи важную роль играет метод автоматического переключения вызова на другой канал в момент, когда мобильная станция пере- 7 5 Осшсьсюема«тсюсоссосня С)>МА базируется на ослиц«рте! 5-95, разработанном компанией 0ца!сопка (США). Чнповая скорость (от англ, смр гасе) определяется как скорость следования символов сигнала с расширенным спектром (шумопалобцого свисала).
Обычно измеряется как Мчипсс, что эквивалентно английскому сокрашению Мерз (шейасй)р рег зесопй). Для обозначения абонеитскоса оборудования (терминсшов пспьзователей) используются различные английские термины: МБ (МоЬс!с 5)ас)ол), СЕ ())зсг Ейшршепс), МТ (МоЬс)е Теснила!) и МЕ (МоЬс)е Б)шршепс). В книге лля их обозначения используется термин «мобильная сталциял или «мобильный тсрминалж С точки зрения абонента трафик носит пульсирующий характер. Чем больше абонентов, тем реже каждому из них предоставляется возможность передавать свои данные. Чтобы повысить пропускную способность, временное разделение, как правило, используется совместно с частотным разделением, Технология СОМА' используется в сйпаОпе (стандарт 15-95).
Система сйпаОпе построена по методу с прямым расширением спектра (ОЯ-СОМА) на основе 64 кодовых псевдослучайных последовательностей, являющихся функциями Уолша. Сигнал, сформированный со скоростью 9,6 кбит, затем расширяется по полосе и передается с чиповой скоростью 1,2288 Мбит/с.
С технической точки зрения СОМА система характеризуется рядом особенностей, отличающих ее от других систем с частотным и временным разделением каналов. Прежде всего, необходима высокая точность выравнивания уровней принимаемых сигналов, а также обеспечение синхронизации мобильных станций с точностью до абсолютного значения шкалы системного времени. Жесткие требования предъявляются и к коэффициенту качества формы сигналов, который определяется как нормированный коэффициент корреляции между используемым сигналом и его идеальной моделью. Это означает, что на достоверность приема сигналов влияют не только различного рода помехи и шумы, но и степень соответствия формы принимаемого и опорного сигналов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
