СТАНДАРТЫ 1-2G

Олег "2sheds" Курапов

Спецвыпуск Xakep, номер #034, стр. 034-004-10

В канале могут работать до 8 телефонов с временным разделением (как правило, цифровых), передавая короткие пакеты данных по одному и тому же каналу по очереди. Хотя максимальная выходная мощность сигнала аппарата GSM составляет 2 Вт, на практике он излучает одну восьмую этой энергии (0,25 Вт), часто она бывает еще меньше. Чтобы сэкономить энергию и увеличить число телефонов, способных одновременно работать в системе, мощность сигнала автоматически снижается до минимально необходимой для поддержания надежной связи с базовой станцией.

ОРГАНИЗАЦИЯ РАДИОКАНАЛОВ С КОДОВЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ

Выделенный частотный диапазон не делится на узкие полосы частот, а радиоканалам присваивается своя специфическая частотно-временная кодовая комбинация. В результате, в одном и том же частотном диапазоне кодовое разделение позволяет организовать наибольшее число не влияющих друг на друга каналов. Кроме того, в отличие от приема сигналов, передаваемых с частотной (а тем более амплитудной) модуляцией при организации каналов с частотным и/или временным разделением (в этом случае приемник всегда настроен на относительно узкий частотный спектр), прием сигналов с кодовым разделением (по определению широкополосных) менее подвержен воздействию помех (случайных или преднамеренных).

Для любой сотовой сети одной из важнейших характеристик является ее предельная емкость. Как правило, при хорошем территориально-частотном планировании сети максимально возможное число обслуживаемых в ней абонентов приблизительно в 30–50 раз больше числа организованных в сети каналов связи. Это вызвано тем, что радиоканалы жестко не закреплены за подвижными станциями, каждой из них может быть присвоен любой свободный канал из общего набора. В часы максимальной нагрузки средний абонент разговаривает не более 2 минут в час, то есть один радиоканал используется приблизительно тридцатью абонентами. Кроме того, для определения емкости сети важен коэффициент повторного использования частот применяемого в ней стандарта. Он равен отношению числа используемых в сети независимых частот к общему числу ячеек в сети. Эта величина лежит в пределах от 7 (аналоговые сети с всенаправленными антеннами) до 3 (цифровые сети с секторными направленными антеннами). Для сетей, работающих в стандарте CDMA, коэффициент повторного использования частот по определению равен единице. Чем меньше величина этого коэффициента, тем эффективнее используется выделенный частотный ресурс.

Общее число каналов связи в сотовой сети определяется формулой:

N – число каналов в сети;

C – число сот;

k – коэффициент повторного использования частот;

F – выделенный частотный диапазон;

f – разнос каналов;

n – коэффициент уплотнения (для FDMA – 1, для TDMA – соответствует числу временных слотов во фрейме, для CDMA – соответствует числу кодовых комбинаций в одной полосе частот).

При расчете теоретической емкости сети необходимо учитывать, что она зависит не только от числа организованных каналов, но и от территориального распределения трафика в часы максимальной нагрузки, а также от того, насколько хорошо ему соответствует организация сети. Однако решающее влияние на емкость сети оказывают два обстоятельства: