Проектирование сети мобильной связи стандарта GSM 900

Низкий уровень индустриальных помех в данном частотном диапазоне 

Несколько неестественное звучание речи, за то нет шипения и треска

Максимальная защита от подслушивания и нелегального использования, что достигается  путем применения алгоритмов шифрования с открытым ключом. EFR-технология являет собой усовершенствованную систему кодирования речи.

Связь на расстоянии не более 35 км от ближайшей базовой станции даже при использовании усилителей и направленных антенн (для стандарта 900)

Максимальная излучаемая мощность мобильных телефонов стандарта GSM-1800: 1Вт; GSM-900: 2Вт.

Высокая защита от подслушивания и нелегального использования номера

Высокая емкость сети, что важно для крупных городов 

Максимальное удаление абонента от базовой станции в  стандарте 1800: 5-6 километров.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.ПРОЕКТИРОВАНИЕ СЕТИ ДЛЯ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ

GSM 900

Проектирование любых  систем подвижной радиосвязи подразумевает  выполнение ряда требований, предъявляемыми пользователями связи:

Среди них можно назвать:

обеспечение связи в  заданной зоне обслуживания;

высокий уровень установления связи при условии отсутствия данных о местонахождении подвижных абонентов;

безопасность в отношении  прослушивания;

защита от воздействия  аддитивных и мультипликативных  помех;

высокий уровень разборчивости  при приеме речевых сигналов;

низкие энергетические затраты подвижной станции;

Оператор, в свою очередь, при проектировании сети связи, решает следующие задачи:

определить рациональные места размещения базовых станций  с учетом реальной концентрации абонентов  в соответствии с критериями: высокое  качество обслуживания, максимальное количество абонентов, минимальное число базовых станций и минимум частотного ресурса;

повысить эффективность  функционирования сети связи за счет минимизации затрат на оборудование базовых станций и формирования заданной конфигурации зоны обслуживания абонентов сети;

минимальная ширина полосы частот канала связи;

оперативность управления связью;

Создание систем массовой радиосвязи с большим числом подвижных  абонентов, большой пропускной способностью и высоким качеством приема сообщений  возможно только при использовании сотового принципа построения системы связи. В настоящее время ведется интенсивное внедрение сотовых сетей связи (ССС) общего пользования. Соответственно возрастает роль систем связи, требования к качеству передачи информации, пропускной способности, надежности работы.

Свое название ССС  получили в соответствии с сотовым  принципом организации связи, согласно которому зона обслуживания делится  на большое число малых рабочих  зон (условно - сот в виде шестиугольников), и с помощью статистических законов распространения радиоволн определяются их допустимые размеры и расстояния до других зон, в пределах которых выполняются условия допустимого взаимного влияния. Расстояние до ячеек, в которых могут быть использованы одни и те же рабочие частоты, зависит от условий распространения радиоволн, допустимого уровня помех и числа радиостанций, расположенных вокруг данной ячейки. Считается допустимым, чтобы в сотовой структуре частоты повторялись через две ячейки.

Но в условиях плотной  городской застройки (с дополнительными требованиями к ёмкости системы) могут возникнуть проблемы с необходимой мощностью сигнала. В этом случае ёмкость и покрытие могут быть специально подобраны для обеспечения уникальных требований по трафику путем использования иерархических сотовых структур (ИСС). Иерархические сотовые структуры позволяют комбинировать макро, микро и пико базовые станции в одной и той же области для достижения большей ёмкости и непрерывного покрытия во всей сети.

Иерархическая сотовая  структура трансформирует сотовую сеть в многоуровневую систему, где специфические виды трафика поддерживаются определенными сотовыми уровнями:

1. макросоты обеспечивают  широкое покрытие и обслуживают  быстродвижущихся абонентов;

2. микросоты обеспечивают  ёмкость на требуемых территориях, обслуживая медленно перемещающихся абонентов;

3. пикосоты обеспечивают  работу внутри зданий.

Расчёт радиуса  соты

Данные для проектирования сети GSM указаны в приложениях 2.

В проекте требуется  вычислить радиус соты для сети, что необходимо для проектирования сетей в определенной местности.

Для начала вычисляется  количество каналов сети мобильной  связи, используя следующую формулу: 

;

;

Затем выбирается размер кластера K=7 и антенны базовой станции  шириной диаграммы направленности de 120^o (M=3). В то же время относительная дистанция повторного использования частотных каналов (3.4) равна:

                               (2.1)

Вычисляются коэффициенты _i, которые определяют среднее значение a затухания радиоволн в направлении передачи помех -i.

В данном случае:

             

                                (2.2)

Определяются значения и согласно (1.9)

              (2.3)

Определяется среднее  значение отношения сигнал/шум при  поднятии трубки:

                          (2.4)

                                (2.5)

Используя таблицы из приложения 1.  находится процент  времени, в течение которого отношение  сигнал/шум при поднятии трубки MS будет меньше, чем защитное отношение  dB при значении кластера K

                   (2.6)

Согласно формуле (3.10) определяется число каналов, необходимых  для обслуживания абонентов в  зоне каждой соты:

                         (2.7)

Зная параметры n_a и n_S ,определяем общее число каналов:

                                                                (2.8)

Проверяем, если выполняются  условия:

   или   

                                                               (2.9)

тогда, для определения  допустимой телефонной нагрузки   в зоне соты используются формулы (3.11) и (3.12)  в зависимости от полученного  значения P_b:

                                               (2.10)

или                                                   (2.11)

Согласно формуле (3.13) вычисляется количество абонентов, которые обслуживаются базовой станцией:

                     (2.12)

Число базовых станций  в сотовой сети, согласно формуле (1.14) равно:

            (2.13)

По формуле (3.15) вычисляется  радиус одной соты в сотовой сети:

                    (2.14)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2. Териториальное расположение базовых станций в городе Кишинёв показана в приложениях 1.

   31