Сотовые сети

Мобильная связь

Сотовые сети радиосвязи с подвижными объектами

Если размерность кластера К=7, то все группы каналов можно разделить между семью базовыми станциями. На каждую БС приходится по три группы или 3х32=96 каналов и на каждую секторную антенну приходится 32 канала. Абонент, находящийся на МС внутри одной из ячеек, организует связь с одной из трех БС, обслуживающих эту ячейку, используя одну из свободных частот.
В аналоговом стандарте NMT-450 количество дуплексных каналов достигает 180 при разносе частот соседних каналов 25 кГц. Для передатчиков МС выделен диапазон 453...457, 475 МГц, для передатчиков БС 463...467,475 МГц. Разнос между частотами одного дуплексного канала составляет 10 МГц (рис.2.3,а). Предусмотрен вариант организации 225

дуплексных каналов при разносе соседних каналов 20 кГц (рис.2.3,6). Если несущие частоты размещать через 12,5 кГц, то план распределения рабочих частот будет содержать 359 каналов. В этом случае к 180 каналам добавляется 179 чередующихся каналов (interleaved channels) (рис.2.3,в).




37
2.3. Принцип работы базовых и мобильных станций
в аналоговых сетях радиотелефонной связи
Принцип работы и управления аналоговыми системами подвижной радиосвязи с сотовой структурой удобно рассмотреть на примере двух радиотелефонных систем общего пользования AMPS и NMT-450 [13, 23, 25, 2б].
В стандарте AMPS применяется ЧМ при разносе частот 30 кГц. Для организации высоконадежной системы управления и контроля, работающей в каналах с быстрыми замираниями, на линии МС - БС - ЦС были выделены каналы управления. По прямому каналу управления (ПКУ) абоненты оповещаются входящим вызовом, по обратному каналу управления СОКУ) на БС поступают служебные сообщения и исходящие от МС вызовы.


38
В свободном состоянии МС настраивается на ПКУ с наиболее высоким уровнем сигнала (как правило, это сигналы от ближайшей БС). По этому ПКУ непрерывно передается синхронный поток цифровой информации, содержащий телефонные номера вызываемых абонентов. При отсутствии входящих вызовов канал заполняется произвольным текстом для поддержания синхронности передачи. Периодически (раз в минуту) в этом канале появляется заглавное сообщение, указывающее признаки области обслуживания и номера ПКУ. Такое построение делает систему универсальной с точки зрения возможности ее работы в других областях или городах, где распределение каналов и размерность кластера могут быть другими.
После обработки входящего вызова и идентификации номера каждая МС данной соты стремится занять ОКУ, что может привести к возникновению конфликтной ситуации между абонентами.
Для снижения вероятности появления конфликтной ситуации в 11-м разряде каждого цикла передаваемой последовательности в ПКУ периодически указывается состояние ОКУ (свободен/занят). После занятия ОКУ от абонента поступает его собственный номер, который через БС транслируется на ЦС, где выделяется свободный речевой канал для данного абонента. Сообщение об этом по ПКУ линии ЦС-БС-МС поступает на МС, где производится соответствующая перестройка синтезатора частот. Мобильная станция уведомляет об этом БС посредством передачи специального сигнала.
После обмена всеми необходимьми служебными сигналами от ЦС поступает команда на включение сигнального устройства абонентского комплекта. Для передачи служебных сигналов организовано три канала телеконтроля на поднесущих fi=5,97 кГц, f2=6,00 кГц и f3=6,03 кГц, которые соответствующим образом распределены между всеми БС. С целью снижения взаимных помех в каналах управления размерность кластера для них увеличена до К=21. Таким образом, защитное расстояние между совмещенными каналами управления увеличено по сравнению с речевыми каналами (К=7) в раз.
При пересечении абонентом условной границы между сотами алгоритм работы управляющей части ССПР обеспечивает перевод МС на другой радиоканал. В AMPS необходимая для этого информация собирается на всех БС, передается на ЦС и там хранится в запоминающем устройстве. Центральная станция инициирует предоставление МС нового радиоканала, принимая решение о переключении в результате сравнения уровней принимаемых сигналов на различных БС. При этом информация о переключении передается по линии ЦС - БС - МС в речевом канале методом поочередного бланкирования, состоящего в том, что за время около 100 мс вместо речевого сигнала 11 раз передаются команды перестройки на новый частотный канал. Общее время переключения в сети составляет примерно 0,2 с, что практически не влияет на качество связи [7].
Базовая станция, разработанная на основе блоков типовой конструкции, может содержать несколько стоек приемопередающего тракта (Прм/Прд). Каждая стойка рассчитана на 16 каналов. Сигналы на выходах передатчиков объединяются при помощи СВЧ фильтров сложения, выход которых через полосовой фильтр (870...890 МГц) соединен с передающей антенной. Полностью укомплектованная БС может обслуживать 16х9=144 радиоканала. Каждый канал обеспечен передающим модулем с выходной мощностью 10... 100 Вт и собственным синтезатором частоты.
В AMPS используется разнесенный прием сигналов, поэтому на БС применяются две антенны и полосовые фильтры (825...845 МГц). В каждой ветви разнесения используется приемник с двойным преобразованием частоты. Сигналы после детектора поступают на стойку управления и контроля каналов, подключенной к проводной магистрали передачи речевых сообщений по линии БС - ЦС.
Скандинавский стандарт NMT-450 позволяет создавать ССПР, построенные по двухуровневому иерархическому принципу. Сеть базовых станций соединяется с коммутируемой телефонной сетью общего пользования (КТСОП) через центры коммутации подвижной связи (ЦКПС). Часть ЦКПС является интерфейсом между подвижной и фиксированной теле-



39
фонными сетями. Базовые станции, соединенные с одним и тем же ЦКПС, образуют зону обслуживания ЦКПС. В зоне обслуживания данного ЦКПС параллельно по всем БС передается избирательный вызов к абоненту подвижной службы.

[...]
Начало
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72]