Сотовые системы связи

Сотовые системы связи

системе АТС, необходимо использовать (выделять) сотенные группы,

которые оканчиваются цифрами 2..9 (при использовании сотенных

групп с цифрами 0 и 1 пропадают избирательные номера 000 -

центральный диспетчер и 110..119 - циркулярные вызовы).

По исходящей к абонентам АТС связи ККОЦС-М соединяется с

АТС четырьмя двухпроводными линиями, которые включаются в

абонентские комплекты или абонентские комплекты автоматов

(таксофоны с вызовом). По входящей связи ККОЦС-М соединяется с

АТС четырьмя трехпроводными линиями в качестве одного сотенного

выноса шаговой АТС или трехпроводной линией с комплектом реле

соединительной линии (РСЛИ-3) или комплектом исходящих регистров

(ПКИ-3) координатной АТС.

В каждом стволе ЦРС обеспечиваются следующие виды связи:

радиоабонента ПО с ведомственным и центральным

диспетчерским пунктом при автоматическом установлении соединения

при наборе двузначного номера 11..19 и 21..29 (центральный

диспетчер вызывает набором цифры 0);

радиоабонента ПО с любым абонентом городской или

ведомственной телефонной сети при автоматическом соединении

набором индекса 8 и, после получения второго зуммера, набором

полного номера абонента телефонной сети;

ведомственного и центрального диспетчерских пунктов с

радиоабонентом ПО (избирательный вызов) набором трехзначного

номера этого абонента, или с группой радиоабонентов (циркулярный

вызов) набором трехзначного циркулярного номера;

любого абонента городской или ведомственной телефонной сети

с радиоабонентом ПО при автоматическом установлении соединения

набором номера АТС, закрепленного за этим радиоабонентом (таких

абонентов в одном стволе не более 100);

двух радиоабонентов ПО одного ствола между собой при

автоматическом установлении соединения набором однозначного

индекса 9 и трехзначного номера вызываемого радиоабонента;

радиоабонента ПО с абонентами ГАТС, междугородной

телефонной станции, прямыми абонентами, радиоабонентами других

ПО через ведомственный или центральный диспетчерский пункт при

ручном установлении соединения;

центрального и ведомственного диспетчерских пунктов между

собой при автоматическом соединении набором трехзначного номера

000 центрального диспетчера или двузначного номера

ведомственного диспетчера.

Связь радиоабонента с дежурным техником осуществляется

набором однозначного номера 3,4,5,6 или 7. Правила пользования

пультом диспетчера и абонентской станцией не отличаются от

правил пользования телефонным аппаратом.

В комплексе оборудования ЦРС имеется вспомогательное

устройство для обеспечения контроля. Эти устройства используются

для проверки и ремонта абонентских станций.

Приемопередающее оборудование ЦРС состоит из четырех стоек,

в которых размещаются: восемь одноканальных передатчиков с

блоками питания; два четырехканальных резервных передатчика с

блоками питания; четыре четырехканальных приемника; два блока

управления и сигнализации; два антенных усилителя; два

направленных ответвителя.

Резервирование вышедших из строя передатчиков

обеспечивается включением одного из резервных (один на

четырехканальную группу) на частоте вышедшего из строя

передатчика. Включением резервного передатчика на требуемом

канале управляет БУС, он же подает сигнал аварии на выносное

табло и на пульт сигнализации техника в пункте коммутации.

Сигнал аварии на ПУ подается по двухпроводной соединительной

линии, по которой обеспечивается служебная связь между ЦРС и ПУ.

Для резервирования применяются два приемника на каждые

четыре канала. Результирующий сигнал подается на коммутационное

оборудование ПУ. Выход из строя одного из приемников в каждом

группе каналов (1..4 и 5..8) не нарушает работу системы.

Абонентская радиостанция "Алтай-АС-3М" состоит из

приемопередатчика, блока УНЧ (с динамиком), переходного

устройства (для подключения к аккумуляторной батарее автомобиля)

и антенны. Радиостанции изготавливаются для применения в одном

из выделенных частотных стволов (в каждом стволе восемь каналов

связи). Каждая радиостанция настроена на вызывные частоты,

соответствующие ее избирательному (индивидуальному) и

циркулярному (групповому) номерам.

Автоматические устройства радиостанции ПО обеспечивают

следующие виды работы:

в режиме дежурного приема поочередное опробование восьми

каналов связи (режим АПВК) и определение наличия свободного

канала;

вхождение в связь при приеме радиостанцией ПО

избирательного (индивидуального) или циркулярного (группового)

вызова;

вхождение в связь абонента радиостанции ПО с абонентом ЦС

(ведомственным, центральным диспетчером, абонентом ГАТС) на

свободном канале - режим АПСК.

Радиостанция абонентская в составе ЦРС используется в

качестве контрольной (см. таблицу 1).

Таблица 1

Основные технические данные радиостанции ПОM0

г==========================T=====================T=====================¬

¦ ПАРАМЕТР ¦ ПРИЕМОПЕРЕДАЮЩЕЕ ¦ РАДИОСТАНЦИЯ ¦

¦ ¦ УСТРОЙСТВО ¦ АБОНЕНТСКАЯ ¦

¦==========================+=====================+=====================¦

¦ Частота приема (8 фикси- ¦ ¦ ¦

¦рованных частот в диапа- ¦ ¦ ¦

¦зоне), МГц ¦ 301,1375..305,8125 ¦ 337,1375..341,8125 ¦

¦--------------------------+---------------------+---------------------¦

¦ Частота передачи, МГц ¦ 337,1375..341,8125 ¦ 301,1375..305,8125 ¦

¦--------------------------+---------------------+---------------------¦

¦ Волновое сопротивление ¦ ¦ ¦

¦антенно-фидерной систе- ¦ ¦ ¦

¦мы, Ом ¦ 75 ¦ 75 ¦

¦--------------------------+---------------------+---------------------¦

¦ Разнос частот, кГц ¦ 25 ¦ 25 ¦

¦--------------------------+---------------------+---------------------¦

¦ Диапазон модулирующих ¦ ¦ ¦

¦частот ПРД, Гц ¦ 300..3400 ¦ 300..3400 ¦

¦--------------------------+---------------------+---------------------¦

¦ Максимальная девиация ¦ ¦ ¦

¦частот ПРД, кГц не более ¦ 5 ¦ -5 ¦

¦--------------------------+---------------------+---------------------¦

¦ Чувствительность модуля- ¦ ¦ ¦

¦ционного входа ПРД: ¦ ¦ ¦

¦ -относительно нулевого ¦ ¦ ¦

¦ уровня, дБ ¦ 11..15 ¦ -- ¦

¦ -при номинальной деви- ¦ ¦ ¦

¦ ации 3 кГц, мВ ¦ -- ¦ 40..60 ¦

¦--------------------------+---------------------+---------------------¦

¦ Уровень побочных излуче- ¦ ¦ ¦

¦ний ПРД, не более ¦ -60 дБ ¦ 25 мкВт ¦

¦--------------------------+---------------------+---------------------¦

¦ Выходная мощность ПРД, ¦ ¦ ¦

¦Вт ¦ 30..50 ¦ 6..10 ¦

¦--------------------------+---------------------+---------------------¦

¦ Чувствительность ПРМ ¦ ¦ ¦

¦при соотношении сиг- ¦ ¦ ¦

¦нал/шум 12 дБ (СИНАД), ¦ ¦ ¦

¦мкВ, не более ¦ 1,7 ¦ 1,2 ¦

¦--------------------------+---------------------+---------------------¦

¦ Диапазон звуковых час- ¦ ¦ ¦

¦тот ПРМ, Гц ¦ 300..3400 ¦ 300..3400 ¦

¦--------------------------+---------------------+---------------------¦

¦ Избирательность ПРМ ¦ ¦ ¦

¦по соседнему каналу, дБ, ¦ ¦ ¦

¦не более ¦ 75 ¦ 75 ¦

¦--------------------------+---------------------+---------------------¦

¦ Выходная мощность ПРМ: ¦ ¦ ¦

¦ -на выходе "Линия", дБ ¦ -2,5..2,5 ¦ 0,47..0,36 ¦

¦ -на телефоне, В ¦ -- ¦ 2,0..2,8 ¦

¦--------------------------+---------------------+---------------------¦

¦ Сопротивление входа и ¦ ¦ ¦

¦выхода симметричной ли- ¦ ¦ ¦

¦нии, Ом ¦ 480..720 ¦ -- ¦

¦--------------------------+---------------------+---------------------¦

¦ Потребляемая мощность, ¦ 3000 ¦ 44 (ПРД) ¦

¦Вт, не более ¦ ¦ 38 (ПРМ) ¦

¦--------------------------+---------------------+---------------------¦

¦ Масса, кг, не более ¦ 600 ¦ 7 ¦

L==========================¦=====================¦=====================-P2

Радиостанция предназначена для установки на легковых

автомобилях "Чайка", "Волга", "Жигули", "ЗИЛ", "Москвич", и

микроавтобусе "Латвия", в кабинах грузовых автомобилей, а также

используется стационарно.

Стационарно установленная радиостанция ПО может питаться от

аккумулятора или от сети 220 В через сетевой блок питания

220/12,6 В, который в комплект радиостанции не входит. Для

работы радиостанции в стационарном режиме может использоваться

антенна "штырь" из комплекта, либо антенна "волновой канал". На

стационарных пунктах антенна может устанавливаться на стене

здания, на крыше здания или на отдельно стоящей опоре. Вариант

установки и тип применяемой антенны определяется конкретными

условиями (рельефом местности, удаленностью от ЦРС и т.п.).

Антенно-фидерное устройство ЦРС системы "Алтай-3М"

предназначено для обеспечения одновременной работы восьми

основных передатчиков, двух резервных передатчиков и приемников

ствола на одну или две (в зависимости от выбранной схемы)

приемопередающие антенны. Схема построения антенно-фидерного

тракта каждого ствола определяется при конкретном проектировании

в зависимости от отведенного места на опоре, выделяемого для

антенны системы "Алтай-3М", и числа проектируемых стволов связи.

В зависимости от выбранной схемы для одного ствола

требуется устанавливать на опоре одну или две антенны. При

объединении восьми передатчиков на одну антенну для более

качественного приема восемь каналов приема данного ствола

заводятся на антенну другого ствола. В этом случае в схеме АФУ

имеется три ступени сложения сигналов.

При объединении четырех передатчиков на одну антенну для

каждого ствола необходимо предусмотреть место на опоре для

установки двух антенн; схема АФУ имеет три ступени сложения

сигналов, что наиболее оптимально с точки зрения получения

наилучших эксплуатационных характеристик. Число элементов -

излучателей определяется исходя из необходимости обеспечить в

горизонтальной плоскости диаграмму направленности заданной

конфигурации. Число этажей определяется коэффициентом усиления.

Для нормальной работы радиооборудования система антенно-фидерных

устройств должна иметь КБВ на частоте передачи не менее 0,8, на

частоте приема не менее 0,6.

Число элементов всего АФУ определяется схемой построения

АФУ одного ствола в каждом конкретном случае. Антенно-фидерное

устройство состоит из следующих основных элементов: резонансных

фильтров передачи и приема; направленных ответвителей; мостовых

разделительных фильтров; коробок распределительных антенных

разделителей; вибраторов; главных фидеров, выполненных из

кабелей РК-75-17-12.

Резонансные фильтры передачи и приема служат для уменьшения

внеполосных излучений передатчиков соседних каналов и для

развязки входа приемника от выхода передатчика и уменьшения

внеполосовых помех соответственно. Мостовой разделительный

фильтр предназначен для одновременной работы двух передатчиков с

примерно одинаковыми частотами на одно выходное устройство.

Таким устройством могут быть: МРФ (следующая ступень сложения),

антенный разделитель, направленный ответвитель, антенна.

Антенный разделитель предназначен для одновременной работы

передатчиков и приемников на общую антенну. Он препятствует

попаданию сигнала от передатчика на вход приемника (при этом и

принимаемый сигнал не попадает на выход передатчика). Коробки

распределительные предназначены для объединения элементов

многовибраторной антенны при работе на один фидер и согласования

их волновых сопротивлений.

Вибратор предназначен для излучения мощности передатчиков

ЦРС и приема высокочастотной энергии от абонентских станций.

Поляризация - вертикальная.

Направленный ответвитель служит для подключения резервного

передатчика к антенне взамен вышедшего из строя основного

передатчика.

Основные параметры элементов АФУ:

РЕЗОНАНСНЫЙ ФИЛЬТР ПЕРЕДАЧИ

- КБВ на частоте передачи канала, не менее.............. 0,8

- Затухание на частоте передачи канала и при расстройке

v 15 кГц, дБ, не более.................................. 2,5

- Затухание, дБ, при расстройках:

v 0,2 МГц........................................... 6

v 0,4 МГц........................................... 15

v 0,8 МГц........................................... 27

РЕЗОНАНСНЫЙ ФИЛЬТР ПРИЕМА

- КБВ на средней частоте приема ствола, не менее........ 0,6

- Затухание на средней частоте приема и при расстройке

v 200 кГц, дБ, не более................................. 2,5

- Затухание, дБ, при расстройках:

v 0,5 МГц........................................... 5

v 1,0 МГц........................................... 18

МОСТОВОЙ РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ФИЛЬТР

- КБВ со стороны входов, не менее....................... 0,8

- Вносимое затухание, дБ............................. 3 v 0,5

- Переходное затухание между входами, дБ, не менее...... 30

АНТЕННЫЙ РАЗДЕЛИТЕЛЬ

- КБВ, не менее:

со стороны передачи....................... 0,8

со стороны приема......................... 0,6

- Вносимое затухание на передачу и прием, дБ, не более 1

- Переходное затухание, дБ, не менее:

от приемника к передатчику................ 25

от передатчика к приемнику................ 40

КОРОБКИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ КР-1, КР-2, КР-3

- Коэффициент бегущей волны КР при нагрузке на активное

сопротивление 75 Ом на частотах приема и передачи,

не менее...................................... 0,75

ВИБРАТОР

- Поляризация вектора электрической составляющей

электромагнитного поля........................ вертикальная

- КБВ вибратора при питании его через кабель с вол-

новым сопротивлением 75 Ом, не менее, на частотах:

передачи.................................. 0,75

приема.................................... 0,45

- Сопротивление изоляции, Ом, не менее........ 500

- Сопротивление вибратора, Ом, с кабелем

длиной 15 м постоянному току.................. 0,16..0,19

Комплект генератора сигналов вызывных и сигнальных частот

состоит из двух односторонних стативов (шкафов) генераторного

оборудования СГО-1 и СГО-2 и обеспечивает получение 42-х

вызывных и сигнальных частот для работы четырех восьмиканальных

стволов городской связи. Сигналы всех вызывных и сигнальных

частот получают от автономных камертонных генераторов,

установленных на входе соответствующих усилителей; выходы

усилителей рассчитаны на нагрузку входных устройств комплекта

коммутационного оборудования 12 Ом.

На СГО-1 расположены 40 усилителей (20 рабочих, 20

резервных) для сигналов вызывных частот (с 1-й по 20-ю). На

СГО-2 расположены 20 усилителей (10 рабочих и 10 резервных)

вызывных частот (с 21-й по 30-ю), 20 усилителей (10 рабочих, 10

резервных) для сигналов частот циркулярного вызова (с 31-й по

40-ю), два усилителя (рабочий и резервный) сигнала отбойной

частоты 41, два усилителя (рабочий и резервный) сигнала

маркерной частоты 42. На каждом стативе (СГО-1 и СГО-2) все

активные блоки (усилители, блоки питания) резервируются. На

резервный комплект можно переходить как автоматически, так и

вручную. На резерв переводятся отдельные блоки или комплект в

целом. Автоматически перейти на резерв можно при отключении или

резком уменьшении (на 40..60 %) выходного напряжения усилителей

основного комплекта. С резервного комплекта на основной

переходят только вручную.

Комплект коммутационного оборудования ЦРС,

модернизированный, рассчитан на подключение: восьми дуплексных

радиоканалов двустороннего действия; двух пятипроводных

соединительных линий двустороннего действия к пункту

центрального диспетчера; 36 четырехпроводных соединительных

линий двустороннего действия к пунктам ведомственных

диспетчеров; четырех четырехпроводных соединительных линий

двустороннего действия к пункту дежурного техника; четырех

трехпроводных соединительных линий от АТС к комплектам реле

соединительной линии, входящей ККОЦС; четырех двухпроводных

соединительных линий в АТС от комплектов реле соединительной

линии, исходящей ККОЦС. Комплект обеспечивает включение

максимум 889 радиоабонентов. Допускается возможность деления

оборудования на два полублока по четыре радиоканала в каждом с

числом радиоабонентов в каждом полублоке не более 989. В этом

случае соединительные линии от ведомственного и центрального

диспетчеров, а также входящие в городскую АТС могут оставаться

общими для всех радиоканалов.

По входящим соединительным линиям от городской АТС

обеспечивается автоматическое соединение максимум с одной

(любой) сотней радиоабонентов из числа всех включенных в

комплект. При вызове других радиоабонентов со стороны абонентов

городской АТС, соединение устанавливается через пункты

ведомственных диспетчеров. Комплект предусматривает совместную

работу со стативами СГО-1 и СГО-2. Для индивидуального

избирательного вызова радиостанции используется комбинация

сигналов трех частот из 30 (F1-F30); для циркулярного вызова

группы абонентских радиостанций одна из 10 (F31-F40).

В ККОЦС-М предусматривается возможность организации 10

групп радиоабонентов с циркулярным вызовом. Сигнал частоты F41

используется в качестве отбойного, сигнал F42 для маркировки

свободного канала.

В ККОЦС-М обеспечиваются виды связи при следующей нумерации

абонентов:

радиостанция может иметь индивидуальный избирательный вызов

при наборе номеров 001..109 и 120..999;

группы радиостанций могут иметь циркулярный вызов при

наборе номеров 010..119;

ведомственные диспетчеры имеют двузначную нумерацию с

11..19 и с 21..29, по две равнодоступные соединительные линии на

один номер;

при небольшом числе ведомственных диспетчерских пунктов и

использовании для них не более 12 пар соединительных линий, по

четыре на один диспетчерский пункт, в коммутационном

оборудовании допускается организация однозначной нумерации

ведомственного диспетчера (ВД) с номерами 1..6, по две или

четыре равнодоступные соединительные линии на каждый номер;

центральный диспетчер при вызове его со стороны

радиостанции использует номер 0, при вызове со стороны ВД - 000;

выход на городскую АТС со стороны радиостанции - набор

цифры 8 при исходящей связи с последующим набором номера

абонента городской АТС;

набор цифры 9 при входящей связи на радиостанцию со стороны

АТС с последующим набором трехзначного номера радиостанции;

при вызове радиостанции на АТС необходимо набирать

присвоенный номер выхода на систему и далее две последние цифры

"десятки" и "единицы" индивидуального избирательного номера

радиостанции;

при вызове дежурного техника со стороны радиостанции

набирается номер 7. Соединение с ним происходит при наборе

абонентами незадействованных номеров (например, 10 или 20).

Коммутационное оборудование рассчитано на уровень сигнала

на выходе приемника радиооборудования (0 v 1,74) дБ и

обеспечивает на выходе передатчика уровень минус (13+1,74) дБ

при затухании в соединительных линиях между коммутационным и

радиооборудованием не более 1,74 дБ.

Комплект коммутационного оборудования ЦРС состоит из трех

стативов, устанавливаемых в помещении в один ряд и соединяемых

между собой кабелями, и пульта сигнализации дежурного техника,

устанавливаемого на его рабочем месте.

Пульт сигнализации дежурного техника предназначен для сбора

и отображения информации о состоянии коммутационного и

генераторного оборудования, ведения контроля и переговоров по

любому из них. В пульт вводится линия служебной связи с

радиооборудованием, являющаяся одновременно линией передачи

сигнала аварии радиооборудования.

Модернизированный комплект коммутационного оборудования

диспетчерского пункта (ККОДП-М) предназначен для коммутации при

всех связях центрального диспетчера, ведомственного диспетчера

или дежурного техника с радиостанциями, абонентами ГАТС, прямым

абонентом или центральным диспетчером другого ствола, а также

для соединения перечисленных абонентов между собой. Комплект

рассчитан на подключение:

шести пятипроводных и четырехпроводной соединительных линии

двустороннего действия к ККОЦС-М;

четырехпроводных соединительных линий двустороннего

действия к АТС; двух четырехпроводных соединительных линий

двустороннего действия к оборудованию прямого абонента или

центрального диспетчера другого ствола;

линий внешней сигнализации.

Он обеспечивает одновременный разговор шести соединенным

парам абонентов и участие диспетчера или техника в разговоре

любой из пар абонентов на правах третьего лица и состоит из

одностороннего статива коммутации диспетчера и пульта управления

диспетчера.

В условиях среднепересеченной местности (колебания высот

местности на расстоянии 10..30 км от ЦРС не превышают 50 м) при

установке антенны ЦРС на высоте 100 м от уровня земли и длине

фидера, соизмеримой с высотой установки антенны, дальность связи

в системе "Алтай-3М" по отдельным направлениям в зависимости от

рельефа местности может колебаться от 10 до 30 км.

4.2. Выводы.

Используемое в РТСОП-Б3 для увеличения числа обслуживаемых

абонентов наращивание стволов в системе не эффективно с точки

зрения использования радиочастотного спектра. Увеличение числа

рабочих каналов при ограниченной территории приводит к

увеличению числа центральных и абонентских радиостанций,

работающих с большой мощностью (центральные 30..50 Вт,

абонентские 8..12 Вт), что ухудшает электромагнитную обстановку

на этой территории и особенно в самой системе. Так как в

системе частоты рабочих каналов расположены по определенному

закону (например, через 25 кГц), то вероятность возникновения

интермодуляционных помех значительно возрастает, что приводит к

ухудшению качества обслуживания абонентов и в конечном итоге

может помешать увеличению числа обслуживаемых абонентов. Кроме

того, число рабочих каналов не может увеличиваться беспредельно

из-за ограниченности радиочастотного спектра, выделяемого

подвижной службе.

Имеется еще один недостаток системы с большой зоной. Для

вызова определенного абонента ПО необходимо передать сигнал

только в направлении этого абонента. Но так как ЦРС имеет

антенну с круговой диаграммой направленности, помехи создаются

для всех других радиостанций, расположенных в зоне обслуживания.

Раздел V. Международные стандарты ССПС

и их характеристики.

5.1. Развитие ССС.

Перечислим основные достоинства радиотелефонной системы

общего пользования с малыми зонами по сравнению с системами с

большими зонами: большие капиталовложения для создания системы

с большой емкостью; меньшая стоимость в пересчете на один ПО и

при использовании большого числа ПО; меньшая мощность

передатчиков. Поэтому не случайно сотовые системы планируются

для охвата больших территорий и большого числа абонентов.

В настоящее время ССС получили широкое распространение в

большинстве зарубежных стран. К 1985 г. они функционировали в

США, Скандинавских странах (Швеция, Норвегия, Дания и Финляндия)

и Японии. В 1985 г. ССС TACS была введена в эксплуатацию в

Лондоне. В ФРГ была развернута система CD 450 в диапазоне 450

МГц, а в 1987 г. начала действовать цифровая ССПР второго

поколения CD 900, работающая в диапазоне 900 МГц. В

Скандинавских странах к 1985 г. было зарегистрировано более 180

тыс. абонентов, а темпы роста опережают ранее сделанные

прогнозы. Самые высокие показатели степени охвата этими

системами населения достигнуты в Норвегии, где на 100 жителей

приходится 24 абонента сотовых систем.

В США ССС развернуты к настоящему времени в 72 городах.

Число пользователей этих систем на сентябрь 1985 г. составило

190 тыс. Самая большая система эксплуатируется в Лос-Анжелесе

(30 тыс. пользователей). Подобные системы развернуты также в

Чикаго (28 тыс.), Далласе (18 тыс.) и ряде других городов

страны. Число абонентов в процентном отношении от населения

составляет для крупных городов 0,29-0,64%, для мелких примерно

0,1%. По прогнозам к 1990 г. в США будет 1,5 млн. абонентов, а к

1993 г. - 3,8 млн.

В январе 1985г. введена в эксплуатацию ССПС в

Великобритании (г.Лондон). Таким образом, Великобритания стала

четвертым регионом мира, в котором действует ССПС. Именно

поэтому опыт эксплуатации английской ССПС TACS привлек особое

внимание специалистов.

В Великобритании две фирмы Cellnet и Racal-Vodafone

участвуют во внедрении ССПС. К концу 1985г. планировалось ввести

ССПС на той части территории, где проживает 60% населения, а к

середине 1986г. охватить территорию с 80% населения.

Кроме ССПС общего пользования, в Великобитании существует

большое число ВСПС. На сентябрь 1985г. в Великобритании в

обращении находилось 293 тыс. мобильных и 81 тыс. портативных

радиостанций, принадлежащих к различным ВСПС.

Отметим также, что в Великобритании к 1986г. действовало

400 тыс. малогабаритных (карманных) радиоприемников

персонального вызова СПРВ для местного поиска и 250 тыс.

радиоприемников СПРВ, предназначенных для поиска на больших

территориях. Таким образом, в суммарное число абонентов ВСПС и

число абонентов СПРВ превышало очень быстро растущее число

абонентов ССПС (примерно по 400 абонентов в неделю).

Первоначальный опыт эксплуатации ССПС в Великобритании

позволил выявить недостатки, присущие внедренным системам. В

редакционных заметках журнала Communications отмечается, что в

ЧНН (16.00-17.00) вероятность канала абонентом равна 50-70%.

Фирма Racal-Vodafone считает, что 30% абонентов в ЧНН не могут

получить канал для связи, фирма Cellnet утверждает, что 20%

абонентов не получают канал из-за автомобильных пробок. Принято

решение построить в Лондоне еще одну АТС для ССПС (АТС-П).

Вместе с тем можно предположить, что каналов в ЧНН не хватает не

только потому, что их недостаточно, но и потому, что повторные

вызовы приводят к росту помех, которые ухудшают функционирование

ССПС.

В 1990 г. 90% населения Великобритании имело доступ к ССС,

а число абонентов достигло 250 тыс.

Имеются данные о внедрении ССПР в Нидерландах, Испании,

Швейцарии, Люксембурге, Тунисе, Омане, Саудовской Аравии,

Малайзии, Таиланде, КНР, Исландии и др.

Характерной особенностью современного развития ССПР

является быстрый рост числа их пользователей. Так, с мая 1986 г.

по май 1987 г. количество пользователей ССС во всем мире

удвоилось и составило 1,5 млн., из которых 763 тыс. - в США, 550

тыс. - в северных европейских странах (Дания, Финляндия,

Исландия, Швеция и Норвегия).

Рассмотрим некоторые ССС.

5.2. Система АМРS.

Введена в эксплуатацию в США в 1979 г. Система работает в

диапазоне 825-890 МГц и имеет 666 дуплексных каналов при ширине

канала 30 кГц. Мощность передатчика для БС составляет 45 Вт, для

АС - 12 Вт (в случае переносного аппарата - 1 Вт). В системе

применяются антенны с шириной диаграммы направленности 120

град., устанавливаемые в углах ячеек. БС подключены к ЦС с

помощью проводных линий, по которым передаются речевые сигналы и

служебная информация. ЦС сконструирована с использованием

электронной АТС ЕSSI/А. БС состоит из блоков типовых конструкций

и содержит несколько стоек приемопередающего тракта, процессоров

и аппаратуры управления и контроля. Каждая стойка рассчитана на

16 каналов, а всего полностью укомплектованная БС может

обслуживать 144 рабочих канала.

В системе используется разнесенный прием сообщений, поэтому

входные цепи БС содержат две антенны и полосовые фильтры.

Приемник является двухканальным с двойным преобразованием

частоты в каждом канале. Блок контроля выполняет функции

контроля и диагностики состояния станции.

Для принятия решения на переключение каналов в системе

осуществляется периодический контроль качества каждого канала

путем измерения интенсивности принимаемого сигнала с помощью

специального приемника. Информация об уровне сигнала в

измеряемом канале передается на ЦС, где производится сравнение

принятой информации с аналогичными данными соседних БС и, в

случае необходимости, принимается решение о переключении.

Абонентский комплект включает три блока: приемопередатчик с

синтезатором частоты на 666 каналов; блок управления, состоящий

из наборного поля и панели индикации, и блок логики, построенный

с использованием микропроцессора INTEL-8080.

5.3. Система ТАСS.

По принципу построения, сопряжению между станциями и

организации управления почти полностью идентична системе AMPS.

Отличие состоит в ширине каналов и пиковой девиации частоты: в

системе АМРS ширина канала равна 30 кГц и пиковая девиация

частоты 12 кГц, а в системе ТАСS - 25 и 9,5 кГц соответственно.

В рассматриваемой системе используются 1000 дуплексных каналов,

из которых 956 являются речевыми и две группы по 21 каналу

используются как каналы сигнализации. В речевых каналах

применяется ЧМ, а в канале сигнализации - двоичная частотная

манипуляция.

В сельской местности радиусы рабочих зон (ячеек сотовой

сети) достигает 30 км, в городе - 200 м. Используются

ненаправленные антенны. Коэффициент повторения частот С=7.

Предусмотрена автоматическая регулировка мощности: для

автомобильного СРТ на 32 дБ, для портативного СРТ на 20 дБ.

Сигналы сигнализации служат для организации дуплексного

канала связи между базовой и абонентской станциями. Сигналы

сигнализации имеют коэффициент повторения Супр=7*3=21, причем

используются частоты 5970, 6000, 6030 Гц. Сигнал сигнализации с

частотой 800 Гц является ответным сигналом и передается

абонентской станцией.

Ниже приведены эксплуатационные характеристики ССПС TACS

фирмы Cellnet на март 1985г.

Число вызовов на одного абонента в день 2,5

Час наибольшей нагрузки (ЧНН) 16.00-17.00 ч

Число вызовов в ЧНН 2500

Доля исходящего вызова подвижного абонента, % 80

Среднее время разговора по местным линиям, с 120

Среднее время разговора по международным линиям, с 240

Время переключения, с 0,33

5.4. Система NMT.

Развернута в Скандинавских странах. В настоящее время

является одной из наиболее разветвленных. Разработка ССС NMT 450

была закончена в 1978 г., а эксплуатация начата в 1981 г. К

1985 г. число абонентов системы достигло 180 тыс., а рост их

числа составлял 5 тыс. в месяц.

Система работает в диапазоне 450-467 МГц, имеет 180 каналов

шириной 25 кГц. За счет многократного использования эффективное

число каналов составляло 5568. Среднее число каналов, выделяемое

БС, равно 30. Мощность передатчика БС 50 Вт, а АС - 15 Вт. Время

переключения каналов составляет примерно 500 мс. Ячейки с

радиусом, выбираемым в пределах от 5 до 25 км, покрывают

территорию всех четырех стран. В перспективе система будет

содержать более 900 БС, а число пользователей превысит 200 тыс.

ЦС создана на базе типовой электронной коммуникационной

системы АХЕ/10 с добавлением необходимых для функционирования

ССПР узлов. На БС применяется модульная структура, позволяющая

наращивать количество канальных блоков и тем самым число

абонентов. К антенне станции подключаются, как правило, 10-12

приемопередатчиков.

АС выполняется с применением микропроцессоров. Наиболее

совершенная из них MD 25-Combi имеет встроенную память на 50

номеров. Кроме того, предусмотрено ведение переговоров с

помощью выносного переговорного устройства. В системе

обеспечивается возможность переключения в процессе разговора при

неизменном местоположении абонента на освободившийся канал,

характеризуемый более низким уровнем помех.

В настоящее время осуществляется внедрение нового варианта

системы, работающего на частоте 900 МГц - NMT-900. Функции ЦС в

ней выполняет электронная АТС типа DX-210 или DX-220,

обеспечивающая от 12 до 100 тыс. вызовов в час. Станции

специально модернизированы с целью применения в ССПР, имеют

программное управление, предназначенное для перевода АС

подвижного объекта из одной ячейки в другую. Для этого по

команде ЦС соответствующий БС выполняют измерение отношения

сигнал/шум. По результатам измерений ЦС выбирает зону с лучшим

качеством связи.

В системе применяются БС нового поколения, предназначенные

для работы в ячейках малого радиуса (R = 2 км). Максимальная

выходная мощность станций не превышает 15 Вт, при этом возможно

ее оперативное уменьшение. В системе может использоваться также

переносной абонентский аппарат с элементами питания напряжением

12 В, рассчитанным на работу в течение 8 - 10 ч. Выходная

мощность аппарата заключена в пределах 3 - 7 Вт с числом уровней

регулировки мощности, равным 8.

5.5. Система NEC

Система NEC стала использоваться в декабре 1979 г. Она

содержит 13 ячеек, периферийные пригородные зоны содержат более

25 ячеек. Установлено, что предельное число обслуживаемых

абонентов будет 100 тысяч ( около 6000 квадратных километров) с

использованием в системе 1000 каналов, трафик в часы пик

составил 0,01 Эрл на абонента.

Система NEC имеет девять уровней иерархии, включая

абонентов городской АТС и ПО. Обслуживаемая территория делится

на мелкие зоны низового уровня радиусом 5...10 км (дальность

действия стационарного зонального ретранслятора) и большие зоны

(зональные группы, полученные объединением нескольких соседних

мелких зон) радиусом 10...20 км, в которых осуществляется

управление зональными ретрансляторами с помощью стационарной

коммутирующей станции более высокого уровня иерархии. Каждая

такая станция обслуживает одновременно от 8 до 32 мелких зон,

объединенных в зональную группу (в зависимости от плотности

распределения абонентов), и обеспечивает коммутационную емкость

соответственно 5000...20000 абонентов. Абонентам, находящимся в

пределах одной мелкой зоны, одновременно может быть

предоставлено от 12 до 32 каналов. Каждая зона имеет

присвоенные радиоканалы, несколько групп радиозон образуют зону

со станцией управления базовыми станциями. Несколько зон

управления образуют зону, в пределах которой сигнал вызова

абонента ПО передается от каждой базовой станции одновременно.

Информация о переходе ПО границы вызывной зоны и факт его

перемещения в другую зону передается на радиотелефонный

коммутационный центр.

Многоступенчатое управление подключением радиостанции ПО к

телефонной сети имеет следующую структуру: АТС - коммутационный

центр - станция управления - базовая станция - абонент ПО.

Максимальное число объектов:

- Станции управления на один коммутационный центр.. 6

- Базовые станции на одну станцию управления....... 32

- Радиоканалы на одну базовую станцию.............. 128

- Обслуживаемые ПО................................. 1,6 млн

Автоматический поиск свободного канала осуществляется с

помощью выделенных каналов управления, которые являются общими

для всех радиоволн одной зоны управления. Для автоматизации

процессов управления вызовом используются следующие линии

передачи данных: коммутационный центр - станция управления

(скорость передачи данных 1200 бит/с), станция управления -

базовая станция (300 бит/с), базовая станция - абонент ПО

(радиоканалы).

Вызов от абонента ПО начинает формироваться, как только

снята трубка телефона. Сигналы вызова поступают на ближайшую

базовую станцию, где сравниваются их уровни по каналам

управления от каждой базовой станции, определяется наиболее

пригодная базовая станция для формирования ТЛФ канала,

фиксируется ТЛФ канал для абонента ПО и коммутационного центра;

радиотелефон абонента настраивается на частоту выделенного ТЛФ

канала, а коммутационный центр подключает к АТС выделенный ТЛФ

канал. При перемещении ПО из одной радиозоны в другую в

процессе разговора абонента (т.е. при ухудшении отношения

сигнал-шум на приемной стороне ТЛФ канала базовой станции)

станция управления определяет из всех каналов базовых станций

канал с наилучшим отношением сигнал-шум и передает абоненту на

коммутационный центр информацию о переключении к новому ТЛФ

каналу.

В состав радиотелефонного коммутационного центра входит

электронная коммутационная система D/10ESS, модифицированная под

радиотелефонную службу, которая например, коммутируется в

соответствии с вызовом абонента, запоминает информацию о его

расположении, обрабатывает и хранит информацию об абонентском

счете.

В состав каждой базовой станции входит более 100

передатчиков и приемников для каналов управления ТЛФ каналов. В

стандартной стойке габаритными размерами 2100 х 520 х 225 мм

размещаются 4 передатчика или 32 приемника.

Автомобильная радиостанция состоит из приемопередатчика с

цифровым радиотелефонным терминалом, блока управления и антенны.

Приемопередающая и коммутирующая аппаратура зональной

стационарной станции системы выполнена полностью на

полупроводниковых элементах. Основными составными элементами

радиотракта станции являются мощный передатчик,

высокочувствительный приемник и многоканальный автоматический

коммутатор с синтезатором частоты, что принципиально отличает

новую систему от систем аналогичного назначения предшествующих

модификаций, использующих диапазон частот 150... 450 МГц.

Мощность передатчика может быть 2,5; 5; 10 или 25 Вт в

зависимости от предполагаемого радиуса обслуживаемой зоны, при

этом уровень его шумов 70 дБ, а отношение сигнал-шум на его

выходе 45 дБ при передаче как речевых сообщений, так и данных.

Такое же отношение сигнал-шум на выходе приемника.

- Рабочий диапазон передающего тракта, МГц....... 800

- Число автоматически коммутируемых каналов...... 600

- Разнесение каналов по частоте, кГц............. 25

- Мощность излучаемых сигналов, Вт............... 5

- Отношение сигнал-шум, дБ....................... 40

- Рабочий диапазон приемного тракта, МГц......... 900

- Избирательность, дБ, в полосе v 16 кГц, не менее 70

- Габаритные размеры блока приемопередатчика, мм. 90x230x320

- Масса, кг...................................... 8,5

- Диапазон рабочих температур, S0oTC

-60...+60

- Питание от источника постоянного тока

напряжением, В.................................. 13,8

- Ток потребления, А:

в режиме ожидания и приема................... 1

при работе на передачу....................... 4

Основные функции управления выполняют два блока управления:

мобильной и базовой станции. Каждый из них состоит из

нескольких субблоков в соответствии с имеющимися каналами

управления и контроля, в которых используются восьмиразрядные

микропроцессоры.

В системе предусмотрена связь с абонентами подвижного

объекта, находящегося в туннеле. Для этого над входом в туннель

устанавливается вспомогательная радиорелейная станция,

обеспечивающая ретрансляцию сигналов от базовой станции к

абоненту ПО и обратно. Связь внутри туннеля поддерживается двумя

способами. В прямом туннеле используется 12-ти элементная

антенна, и удовлетворительное качество связи обеспечивается без

промежуточных переприемных устройств на расстоянии 300...400 м.

Можно обеспечить связь с помощью проложенного внутри туннеля

излучающего коаксиального кабеля, с простыми простыми

промежуточными усилителями, компенсирующими потери в кабеле.

Вспомогательная радиорелейная станция - необслуживаемая.

Предусмотрен контроль как самой станции, так и промежуточных

усилителей.

Для определения местоположения ПО в системе используется

триангуляционный метод, сущность которого заключается в

одновременном измерении уровней сигнала, излученного антенной

автоматического передатчика, в трех точках - тремя ближайшими

зональными стационарными станциями коммутации и связи данной

системы с последующим автоматическим сравнением значений этих

уровней. Каждому сочетанию измеренных таким образом трех

уровней сигнала вблизи приемных антенн в трех

пространственно-разнесенных точках соответствует определенная

точка нахождения ПО при идеальных условиях распространения

сигналов. Из-за замираний и других негативных факторов метод

допускает погрешность, значение и характер которой зависят от

условий распространения радиоволн.

Следует отметить, что благодаря использованию интегральных

схем, микропроцессоров и другой современной элементной базы

удалось не только создать сравнительно недорогое оборудование,

но и обеспечить вычислительную мощность и способность к

оперативному перепрограммированию функций для удовлетворения

сложных требований по управлению и техническому обслуживанию

сотовой системы в целом и отдельных ее составных частей.

5.6. Система NAMTS и NTT.

Разработана в Японии. NAМNS является дальнейшим развитием

системы с зоновым обслуживанием фирмы NEC. Характерной

особенностью NAMTS является высокая производительность

электронной ЦС при емкости сети 10 тыс. абонентов. Система с

одной ЦС работает в диапазонах 400 и 800 МГц и обслуживает до 30

малых радиозон с радиусами от 2 до 25 км. NAMTS содержит 240

каналов, использует для установления связи два служебных канала,

обеспечивающих автоматическое соединение вызовов, и имеет

чрезвычайно широкую номенклатуру сервиса. Однако рост числа

абонентов потребовал разработки системы большей емкости.

В 1979 г. корпорацией NTT в районе Токио была внедрена ССС

емкостью до 100 тыс. абонентов. Планирование системы основано на

разделении территории обслуживания на ячейки радиусом 5 км (10

км для сельской местности), в центре которых расположены БС. Все

абоненты распределены по категориям приоритета, в соответствии с

которыми им предоставляется 600 или 1000 дуплексных каналов,

поэтому при межканальном разносе 25 кГц общая ширина полосы

частот составляет 2-25 МГц. Особенностью ССС NTT является

территориально-частотное планирование системы управления,

построенной по методу больших зон обслуживания. При этом

несколько ячеек (обычно 12-16) образуют зону управления, в

которой установлена промежуточная станция управления,

подключенная к нескольким БС и ЦС кабельными линиями. Каждой

зоне управления предоставлены общие для всех БС дуплексные

служебные каналы - вызывной (ВК) и канал доступа (КД),

информация по которым передается со скоростью 300 бит/с методом

частотной манипуляции (ЧМн). С целью повышения достоверности

приема сообщений в несинхронных управляющих каналах соседних БС

использован метод разнесенной передачи со смещением несущей

частоты на 500 Гц. Однако применение этого метода привело к

необходимости разработки отдельного приемопередатчика каналов

управления с повышенной стабильностью генератора несущих частот.

5.7. Система AURORA.

Одной из перспективных ССС считается система AURORA,

разработанная канадской фирмой NOVATEL. Ее основным отличием от

рассмотренных систем является отсутствие ЦС подвижной связи,

т.е. предполагается переход к распределенному принципу

коммутации и управления. Такой подход позволил на 40% сократить

первоначальные затраты, а эксплуатационные расходы снизить на

60%. Подсчеты специалистов показали, что общая экономия составит

около 22 млн. дол. В системе с распределенным управлением вызовы

из каждой ячейки поступают на ближайшую АТС обычной телефонной

сети. Это определяет функциональную гибкость ССС, а также

возможность ее расширения в условиях городской и сельской

местности. Система AURORA работает в диапазоне 400 МГц и может

быть перестроена на 150 или 800 МГц. Для нее выделено 240

каналов, в которых используется узкополосная ЧМ-12,5 кГц для

передачи речевых сообщений, в то же время служебная информация

передается методом дифференциальной фазовой манипуляции.

Распределенная коммутация и управление представлены

многоуровневой иерархической структурой. Локальная станция

подвижной службы, к которой подключены БС, представляет собой

микропроцессорную систему, выполняющую функции распределения

каналов связи и сопряжения с БС по цепям сигнализации.

Региональная станция подвижной службы работает как концентратор

связи, к которому может быть подключено 27 локальных станций, и

имеет выход в телефонную сеть. Главная станция подвижной службы

выполняет функции статистического и координационного центра

системы. Абонентская станция оснащена мощным микропроцессорным

устройством, что дало возможность использовать подобную АС как в

ССС, так и в централизованных системах подвижной связи.

5.8. Система ARTS.

Разработка фирмы Motorola (США). ССС с расширенной

коммутацией, совместима с AMPS с точки зрения использования АС,

разработанных в переносном варианте с выходной мощностью 1 Вт. С

целью сохранения баланса уровней принимаемых сигналов в ARTS

предусмотрена регулировка выходной мощности АС, которая

выполняется автоматически по командам БС. В радиотракте

использованы направленные 60-градусные антенны, обеспечивающие

хорошее качество связи.

5.9. Стационарная сотовая радиотелефонная сеть RSS.

Одним из наиболее интересных направлений в развитии систем

с сотовой структурой является построение стационарных

радиотелефонных сетей для связи с удаленными абонентами. Важным

преимуществом таких систем является использование радиоканала

для обмена сообщениями между ячейками и коммутационной станцией.

При таком подходе достигается существенное снижение удельных

затрат на одного абонента и быстрый ввод всей системы в

эксплуатацию. Фирма NEC разработала цифровой вариант сотовой

системы связи RSS для радиотелефонной связи абонентов,

рассредоточенных на площади радиусом 600 км. Территория

обслуживания разделена на ячейки радиусом 30 км, в центре каждой

установлен приемопередатчик, который работает не только как БС,

но и как ретранслятор, передающий сообщения с соседнюю ячейку.

Для передачи речевых сообщений используется адаптивная

дифференциальная ИКМ с временным уплотнением каналов и скоростью

передачи 32 кбит/с. В одной из ячеек располагается ЦС, от

которой передается цифровой поток информации в виде

последовательности кадров. Каждый кадр длительностью 4 мс

(2816 бит) содержит 16 временных каналов, один из которых

служебный. Одна БС обслуживает до 21 абонента, непосредственно

подключенных к ней с помощью средств проводной связи, и, кроме

того, осуществляет радиосвязь в своей ячейке с удаленными АС, к

каждой из которой можно подключить до 21 абонентского комплекта.

Приняв информацию из соседней ячейки, БС выделяет необходимые

сведения для своих абонентов, регенерирует оставшуюся часть и

транслирует на другой частоте в следующую ячейку. В случае,

когда временные каналы свободны, в RSS предусмотрена возможность

выключения передатчиков на определенный промежуток времени, что

дает заметную экономию потребляемой мощности. Таким образом,

система RSS является универсальной с точки зрения структуры

разветвления, обладает высокой экономической и спектральной

эффективностью.

0

Таблица 2

5.10. Основные характеристики некоторых ССС.

г============================T=================================¬

¦ ¦ Значения параметров ¦

¦ Параметры ССПР +-------T-------T---------T-------¦

¦ ¦ AMPS ¦ TACS ¦ NMT ¦ NTT ¦

¦----------------------------+-------+-------+---------+-------¦

¦Диапазон частот, МГц ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ БС ¦825-845¦825-845¦453-457,5¦925-940¦

¦ АС ¦870-890¦870-890¦463-467,5¦870-885¦

¦Радиус ячейки, км ¦ 2-13 ¦ 2-10 ¦ 5-25 ¦ 5-10 ¦

¦Число каналов АС ¦ 666 ¦ 1000 ¦ 180 ¦до 1000¦

¦Число каналов БС ¦ 96 ¦ 144 ¦ 30 ¦ 120 ¦

¦Мощность передатчика, Вт ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ БС ¦ 45 ¦ 50 ¦ 50 ¦ 25 ¦

¦ АС ¦ 12(1)*¦ 10 ¦ 15 ¦ 5 ¦

¦Ширина полосы канала, кГц ¦ 30 ¦ 25 ¦ 25 ¦ 25 ¦

¦Время переключения канала ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦на границе ячейки, мс ¦ 250 ¦ 290 ¦ 500 ¦ 800 ¦

¦Максимальная девиация час- ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦тоты в канале управления,кГц¦ 8 ¦ 6,4 ¦ 3,5 ¦ 4,5 ¦

¦Максимальная девиация часто-¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ ты в речевом канале, кГц ¦ 12 ¦ 9,5 ¦ 5 ¦ 5 ¦

¦Минимальное отношение сиг- ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ нал/шум, дБ ¦ 10 ¦ 10 ¦ 15 ¦ 15 ¦

L============================¦=======¦=======¦=========¦=======-

*1 Вт - для переносной аппаратуры2

Таблица 3M

г==========================T=============T=============T=============¬

¦ ПАРАМЕТР ¦ AMPS ¦ NEC ¦ NMT ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦--------------------------+-------------+-------------+-------------¦

¦ Класс излучения ¦ 40К0Г9 ¦ 16К0Г3Е ¦ 16К0Г3Е ¦

¦--------------------------+-------------+-------------+-------------¦

¦ Диапазон частот передачи,¦ ¦ ¦ ¦

¦МГц, для станций: ¦ ¦ ¦ ¦

¦ центральной ¦ 870...890 ¦ 870...885 ¦ 463...467,5 ¦

¦ подвижного объекта ¦ 825...845 ¦ 925...940 ¦ 453...457,5 ¦

¦--------------------------+-------------+-------------+-------------¦

¦ Дуплексный разнос частот,¦ ¦ ¦ ¦

¦МГц ¦ 45 ¦ 55 ¦ 10 ¦

¦--------------------------+-------------+-------------+-------------¦

¦ Разнос частот между со-¦ ¦ ¦ ¦

¦седними каналами, кГц ¦ 30 ¦ 25 ¦ 25 ¦

¦--------------------------+-------------+-------------+-------------¦

¦ Общее число дуплексных¦ ¦ ¦ ¦

¦каналов, шт. ¦ 666 ¦ 600 ¦ 180 ¦

¦--------------------------+-------------+-------------+-------------¦

¦ Выходная мощность, Вт,¦ ¦ ¦ ¦

¦станций: ¦ ¦ ¦ ¦

¦ центральных ¦ 45 ¦ 25 ¦ 50 ¦

¦ подвижного объекта ¦ 12* ¦ 5** ¦ 15* ¦

¦--------------------------+-------------+-------------+-------------¦

¦ Типичный радиус ячейки,¦ ¦ ¦ ¦

¦км ¦ 2...20 ¦ 5...10 ¦ 5...10 ¦

¦--------------------------+-------------+-------------+-------------¦

¦ Максимальная девиация,¦ ¦ ¦ ¦

¦кГц ¦ v 12 ¦ v 5 ¦ v 5 ¦

¦--------------------------+-------------+-------------+-------------¦

¦ Максимальная девиация¦ ¦ ¦ ¦

¦сигналов управления, кГц¦ v 8 ¦ v 4,5 ¦ v 3,5 ¦

¦--------------------------+-------------+-------------+-------------¦

¦ Тип кода ¦Манчестерский¦Манчестерский¦ -- ¦

¦--------------------------+-------------+-------------+-------------¦

¦ Скорость передачи симво-¦ ¦ ¦ ¦

¦лов, кбит/с ¦ 10 ¦ 0,3 ¦ 1,2 ¦

¦--------------------------+-------------+-------------+-------------¦

¦ Код защиты от ошибок¦ ¦ ¦ ¦

¦БЧХ-Код (укороченный) в¦ ¦ ¦ ¦

¦направлениях: ¦ ¦ ¦ ¦

¦ ЦРС-ПС ¦ (40:28) ¦ (43:31) ¦ -- ¦

¦ ПС-ЦРС ¦ (48:36) ¦ (43:31) ¦ -- ¦

¦--------------------------+-------------+-------------+-------------¦

¦ Минимальное число обнару-¦ ¦ ¦ ¦

¦живаемых ошибок ¦ 3 ¦ 3 ¦ -- ¦

¦--------------------------+-------------+-------------+-------------¦

¦ Число корректируемых оши-¦ ¦ ¦ ¦

¦бок ¦ 1 ¦ 1 ¦ 6 ¦

¦--------------------------+-------------+-------------+-------------¦

¦ * - С автоматическим дистанционным управлением мощности ¦

¦ ** - C автоматическим управлением мощности ¦

L====================================================================-P

Таблица 4

Характеристики частотных каналов ССПСM

г======T========T================T======T========T=========T===========¬

¦ ¦ Ширина ¦ ¦Число ¦Пиковая ¦Минимум ¦Коэффициент¦

¦ ССПС ¦ полосы ¦ Использование ¦кана- ¦девиация¦отношения¦повторения ¦

¦ ¦ пропус-¦соседних каналов¦лов ¦частоты ¦сигнал- ¦ частот С ¦

¦ ¦ кания ¦ ¦управ-¦для ре- ¦шум, дБ ¦ ¦

¦ ¦ канала,¦ ¦ления ¦чи, кГц ¦ ¦ ¦

¦ ¦ кГц ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦======+========+================+======+========+=========+===========¦

¦ TACS ¦ 25 ¦ Соседние зоны ¦ 21 ¦ 9,5 ¦ 10 ¦ 7 ¦

¦------+--------+----------------+------+--------+---------+-----------¦

¦ AMPS ¦ 30 ¦ То же ¦ 21 ¦ 12 ¦ 10 ¦ 7 ¦

¦------+--------+----------------+------+--------+---------+-----------¦

¦ NAMTS¦ 25 ¦ Некоторые из ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ ¦ ¦ соседних зон ¦ 1 ¦ 5 ¦ 15 ¦ 9 или 12 ¦

¦------+--------+----------------+------+--------+---------+-----------¦

¦ NMT ¦ 25 ¦ То же ¦пере- ¦ ¦ ¦ ¦

¦ ¦ ¦ ¦менное¦ 5 ¦ 15 ¦ 9 или 12 ¦

¦------+--------+----------------+------+--------+---------+-----------¦

¦ Примечание: При обработке речи используется компандирование с ¦

¦ соотношением 2:1. ¦

L======================================================================-

P

Таблица 5

Характеристики автоматического перевода подвижного абонента

от одной базовой станции к другой в ССПС M

г======T=================T=========T======================T============¬

¦ ¦ ¦ Время ¦ ¦ ¦

¦ ССПС ¦Критерий перевода¦перевода,¦Подтверждение перевода¦ Надежность ¦

¦ ¦ ¦ мс ¦ ¦ ¦

¦======+=================+=========+======================+============¦

¦ TACS ¦Сигнал-шум в ка- ¦ 290 ¦Сигнальный тон на ста-¦Очень хоро- ¦

¦ ¦нале сигнализации¦ ¦ром канале, захват уп-¦шая (дока- ¦

¦ ¦ ¦ ¦равляющего сигнала в ¦ зано) ¦

¦ ¦ ¦ ¦новом канале ¦ ¦

¦------+-----------------+---------+----------------------+------------¦

¦ AMPS ¦ Тот же ¦ 250 ¦То же ¦То же ¦

¦------+-----------------+---------+----------------------+------------¦

¦ NAMTS¦ Уровень сигнала ¦ 800 ¦Захват нового канала ¦Хорошая ¦

¦------+-----------------+---------+----------------------+------------¦

¦ NMT ¦ Сигнал-шум на ¦ 1200 ¦То же ¦Хорошая ¦

¦ ¦ частоте 4 кГц ¦ (500 в ¦ ¦(доказано) ¦

¦ ¦ ¦ проекте ¦ ¦ ¦

L======¦=================¦=========¦======================¦============-P

Таблица 6

Эффективность использования спектра в ССПСM

г======T========T========T========T========T=========T========T========¬

¦ ССПС ¦ Коэффи-¦ Число ¦ Число ¦ Среднее¦ Средняя ¦ Число ¦ Относи-¦

¦ ¦ циент ¦ каналов¦ каналов¦ число ¦ загрузка¦ вызовов¦ тельная¦

¦ ¦ повто- ¦ управ- ¦ переда-¦ занятых¦ Эрл/ ¦ на ¦ эффек- ¦

¦ ¦ рения ¦ ления ¦ чи речи¦ каналов¦ ячейка ¦ ячейку ¦ тив- ¦

¦ ¦ часто- ¦ ¦ ¦ на ¦ ¦ в ЧНН ¦ ность ¦

¦ ¦ ты ¦ ¦ ¦ ячейку ¦ ¦ ¦ ¦

¦======+========+========+========+========+=========+========+========¦

¦ AMPS ¦ 7 ¦ 21 ¦ 279 ¦ 39,86 ¦ 30,80 ¦ 1208 ¦ 1,0 ¦

¦ и ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ TACS ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦------+--------+--------+--------+--------+---------+--------+--------¦

¦ NAMTS¦ 9 ¦ 1 ¦ 299 ¦ 33,22 ¦ 24,83 ¦ 933 ¦ 0,77 ¦

¦ ¦ 12 ¦ 1 ¦ 299 ¦ 24,92 ¦ 17,43 ¦ 655 ¦ 0,54 ¦

¦------+--------+--------+--------+--------+---------+--------+--------¦

¦ NMT ¦ 9 ¦ 0 ¦ 300 ¦ 33,33 ¦ 24,93 ¦ 937 ¦ 0,77 ¦

¦ ¦ 12 ¦ 0 ¦ 300 ¦ 25 ¦ 17,50 ¦ 657 ¦ 0,54 ¦

¦------+--------+--------+--------+--------+---------+--------+--------¦

¦ Примечание: 1. Вероятность блокирования вызова равна 0,02. 2. Срав- ¦

¦ нение сделано для 300 каналов. В ССПС TACS 1000 каналов. 3. В систе- ¦

¦ ме AMPS ширина полосы пропускания канала 30 кГц, поэтому полоса для ¦

¦ AMPS в 1,2 раза шире, чем для TACS. ¦

L======================================================================-

P

5.10. Перспективы развития ССС.

5.10.1. Цифровые ССПС с шумоподобными сигналами.

Следующее поколение сотовых систем предусматривает

использование цифровых ССПС, обладающих большим числом абонентов

и высоким качеством передачи речевых сообщений и данных в

цифровой форме. Цифровая ССПС (Cellular Digital Radio

Communication System CD900), предназначенная для работы в

диапазоне 900 МГц, использует широкую полосу частот, несколько

алгоритмов доступа и аппаратуру цифровой обработки сигналов.

Для повышения помехоустойчивости используются многопозиционное

кодирование и шумоподобные сигналы (ШПС). Система CD900

используется как составная часть интегральной цифровой сети

связи.

К системе CD900 на этапе разработки были предъявлены

следующие требования:

- высокая пропускная способность для обслуживания большого

числа подвижных абонентов (порядка 10S06T на сеть);

- высокая частотная эффективность использования отведенного

диапазона частот;

- высокое качество передачи при высокой помехоустойчивости;

- большие функциональные возможности, в том числе полное

дуплексное обслуживание, автоматический перевод абонентов с

одной базовой станции на другую, автоматический поиск абонентов

на всей территории обслуживания, меры по защите информации и

предотвращение несанкционированного доступа в систему;

- обмен речевыми сообщениями и различного рода данными, а

также дополнительные сервисные возможности, в том числе передача

сигналов бедствия, персональный радиовызов и т.п.

В 1979 г. ВАКР выделила диапазон частот 860..960 МГц

(сокращенно: диапазон 900 МГц) для разрабатываемых систем

подвижной связи. Для дуплексной связи в Европе выделяются две

полосы частот 2 x 25 МГц в этом диапазоне.

В 1983 г. группа GSM (Group Service Mobile) в составе СЕРТ

начала разрабатывать общеевропейский стандарт для будущих ССПС в

диапазоне 900 МГц. В начале 1985 г. эта группа приняла решение

о концентрации усилий на разработке цифровых систем передачи

информации. Именно поэтому для будущей системы был выбран

диапазон 900 МГц.

Описываемая система CD900 является полностью цифровой, что

позволяет обеспечить высокое качество передачи информации между

подвижным и стационарным абонентами. Использование цифровой

коммутации и цифровой обработки соответствует идеологии

интегральной цифровой сети связи. Для передачи телефонных,

телексных и факсимильных сообщений рекомендуется использовать

скорость передачи 64 кбит/с и применять соответствующие модемы.

Переход к широкополосной цифровой радиосвязи позволяет применить

многостанционный доступ с временным разделением каналов (МДВР).

Для борьбы с многолучевостью и взаимными помехами рекомендуется

использовать цифровую обработку широкополосных ШПС. В

широкополосной цифровой ССПС помимо МДВР используется частотное

(на основе сотовой структуры) и кодовое (на основе применения

ШПС) разделения каналов. Для реализации всех перечисленных

методов необходимо широко использовать СБИС и микропроцессоры.

При проектировании системы CD900 предусматривалась ее

совместимость с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ), используемой

в ТФОП. Предполагается, что эта система будет обслуживать 1 млн.

абонентов на площади ФРГ (250 тыс. кмS02T). Ожидаемая интенсивность

трафика в ЧНН составит 0,015 Эрл/абон., что соответствует 15

тыс. одновременных вызовов. При упомянутой интенсивности

трафика (0,015 Эрл/абон. + 100%-ный резерв) и среднем радиусе

зоны 10 км необходимо иметь 38 информационных каналов на одну

базовую станцию (БС). В центре каждой ячейки шестиугольной

формы расположена БС с тремя секторами обслуживания. Каждая БС

работает ка концентратор, обеспечивая доступ в систему

нескольким абонентам. Кадр МДВР изображен на рис.12.

Длительность кадра равна 31,5 мс, это время делится на 63

временных интервала по трем группам, каждая из которых

принадлежит одному из трех секторов БС. Каждый временной

интервал используется как временной канал в МДВР. Из 63 каналов

три являются каналами сигнализации (КС), т.е. служат для

управления системой, а остальные 60 - информационными каналами

(ИК). Периодически каждый информационный временной канал

просматривается на занятость. Скорость передачи составляет

примерно 1,5 Мбит/с. При равномерном распределении трафика

каждой из трех антенн БС последовательно выделяется временной

интервал, содержащий 20 информационных каналов и один канал

сигнализации, который выполняет функции управляющего канала.

Каждый временной (канальный) интервал делится на четыре части:

синхросигнал (преамбула); стартовый сигнал, определяющий начало

передачи информации (флажок); информационная часть (504 бит) и

защитный интервал.

Базовые станции (рис.13) через узловые АТС-П подключаются к

телефонной сети общего пользования (ТФОП). Управляет ССПС СD900

центральная станция (ЦС).

Предполагается, что в системе СD900 будут приняты меры для

борьбы с многолучевостью, затенениями, межканальными и взаимными

помехами, организованными помехами и шумами. Результирующая

скорость передачи 1,5 Мбит/с. Для борьбы с многолучевостью

используется разделение лучей при передаче широкополосных ШПС с

их последующим накоплением. При расширении спектра применяются

32 кодовых слова по 32 бита, каждое из них первоначально

содержит 5 бит информации. При переходе к биортогональным

словам, а затем к квадратурному кодированию каждое слово

содержит уже 12 бит, которые переносятся 32 двоичными единицами,

т. е. расширение спектра равно 2,67.

На рисунке 14 приведена структурная схема передатчика, а на

рис. 15 - структурная схема приемника системы CD900. На схемах

приведены блоки, характерные для БС и АС. Мощность передатчика

БС 25 Вт, мощность передатчика мобильной АС 4 Вт и мощность

передатчика портативной АС 0,1 Вт. Приемник имеет три блока

обработки: согласованный фильтр, многоканальный коррелятор и

решающее устройство. В качестве синхросигнала используется

псевдослучайная последовательность из 127 двоичных единиц,

дающая выигрыш 20 дБ. Обработка 32 кодовых последовательностей

дает выигрыш 15 дБ. Используется также кодовое разделение и

Страницы: 1, 2, 3, 4