С0товая система связи стандарта GSM

ТЕМА 6

Первые цифровые системы сотовой связи, которые сейчас принято относить ко вто - рому поколению, появились в начале 90- х годов. Они отличаются от аналоговых сис - тем двумя принципиальными отличиями:

ü возможностью использования спектрально - эффективных методов модуляции в со - четании с временным (TDMA) и кодовым (CDMA) разделением каналов вместо тради - ционно используемого в аналоговых системах частотного разделения каналов (FDMA);

ü предоставлением пользователям широкого спектра услуг за счет интеграции пе - редачи речи и данных с возможностью шифрования (засекречивания) данных.

Широкое распространение получил общеевропейский стандарт GSM, который был создан по инициативе специальной группы подвижной связи Group Special Mobile, GSM(позднее была предложена другая расшифровка названия стандарта GSM – Global System for Mobile Communications), организованной в рамках ETSI (European Telecommunications Standards Institute – русск. Европейский институт по стандартизации в области телеком - муникаций, сокр. ETSI). Первая коммерческая сеть, работающая в стандарте GSM, была развернута в 1992 г. в Германии. С тех пор стандарт непрерывно развивается и совершен - ствуется. Он уже адаптирован для работы в частотном диапазоне 1800 МГц (GSM-1800) и 450 МГц (GSM-400) в Европе и 1900 МГц (PCS) в США.

Эксплуатация первой коммерческой сотовой системы подвижной связи на базе техно - логии CDMA (IS-95) была начата в сентябре 1995 г. в Гонконге. Система CDMA применя - ется в основном в тех случаях, когда требуется построить сеть повышенной емкости или с более высоким качеством передачи речи.

Следующий важный шаг в развитии сотовых систем после введения цифровых техно - логий – переход к микросотовой и пикосотовой структуре сетей. Использование таких се -

тей позволяет обслуживать абонентов в городских районах с интенсивной застройкой и закрытых зонах (офисы, подземные гаражи и др.). Принципы построения микросотовых систем отличаются от макросотовых систем. В них отсутствует частотное планирования, не обеспечивается хэндовер, не осуществляется измерение уровня сигнала. В 1992 г. был утвержден европейский стандарт DECT (Digital European Cordless Telecommunications)

реализующий технологию радиодоступа с малой мощностью излучения (10-25 мВт) и обеспечивающий очень высокую плотность расположения абонентских устройств. Широ - кое внедрение технологии началось с 1995 г.

Классификация систем 2-го поколения

В основу предлагаемой классификации систем подвижной радиотелефонной связи 2- го поколения положены три основных признака: назначение системы, метод многостанцион - ного доступа и схема дуплексирования каналов. В зависимости от назначения и размеров зоны обслуживания все системы подвижной связи могут быть разделены на 4 класса (рис. 6.1):

ü спутниковые системы связи с зоной обслуживания в одном луче 400-800 км и глобальной зоной обслуживания для одного спутника 3000-8000 км в зависимости от вы - соты орбиты;

ü системы сотовой подвижной радиосвязи с радиусом действия от 0,3 до 35 км;

ü транкинговые системы радиосвязи с радиусом зоны обслуживания от 2 до 50 км в зависимости от высоты подъема антенны;

ü системы беспроводного доступа с типовыми размерами соты до 0,3 км.

Рисунок 6.1 – Классификация систем подвижной связи второго поколения

Размеры соты зависят от плотности абонентов, приходящейся на единицу зоны по - крытия, и характера распределения абонентов по обслуживаемой территории. В местах с повышенной плотностью абонентов создаются пикосоты с радиусом до 100 м, а в рай -

онах наиболее интенсивной застройки и с высокой плотностью населения организуются микросоты (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 осуществлять - ся как с использованием наземных сотовых, так и спутниковых систем.

Наиболее высокое качество услуг обеспечивают сотовые сети и системы беспровод - ного доступа, предоставляющие услуги двусторонней радиосвязи в интересах как мо - бильных, так и стационарных абонентов (телефонные сети общего пользования, ISDN и др.). Аналогичные услуги, но с меньшими возможностями, реализованы в спутниковых системах. Что же касается транкинговых систем, то в них основным видом обслуживания является полудуплексная связь и групповой вызов абонентов.

В сотовых системах и системах беспроводного доступа осуществляются индивиду - альные вызовы между абонентами. Средняя длительность разговора может достигать не - сколько минут. Типовой режим работы транкинговых систем основан на передаче корот - ких вызовов (менее 1 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 разделя - ются на два класса:

ü системы связи с жестко закрепленными за абонентами каналами;

ü системы с предоставлением канала по требованию при нахождении абонентов в общей зоне обслуживания

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 (GSM), использования более эффективных методов модуляции и применения секторных антенн. Секторизация сот в сочетании с использованием спектрально - эффективных мето -

дов модуляции позволяет увеличить их пропускную способность, но не более чем в 10 раз.

Дата добавления: 2014-01-15