Особености на организацията на клетъчните мрежи на мобилната радиокомуникация

Ролята на клетъчната структура за повишаване на ефективността на използване на честотния ресурс. Понятието за клъстер и характеристики на честотното планиране на клетъчна мрежа. Основни принципи на организиране на клетъчна мрежа от мобилни радиокомуникации, условия за разпространение на радиовълни.

Изпратете вашата добра работа в базата знания е проста. Използвайте формуляра по-долу

Студенти, аспиранти, млади учени, използващи базата от знания в своето обучение и работа, ще ви бъдат много благодарни.

1. Ролята на клетъчната структура в повишаването на ефективността на използване на честотния ресурс

Бързо развиващите се клетъчни радиокомуникационни системи дадоха възможност за решаване на проблемите със запазването на радиочестотни канали поради многократното използване на разпределения честотен ресурс въз основа на пространственото разнообразие на приемопредавателите със съвпадащи честоти. Именно клетъчната топология е позволила да се умножи капацитетът на телекомуникационните мрежи спрямо мрежи с радиална структура, без да се влошава качеството на комуникацията и да се разширява разпределената честотна лента. Използването на клетъчна структура за организиране на мобилна радиокомуникационна мрежа стана възможно едва след като бяха намерени методи за определяне на текущото местоположение на мобилните абонати, осигуряващи непрекъснатост на комуникацията, когато абонат се премества от един на друг, както и зареждане на предоставената комуникация услуги.

В резултат на разделянето на повърхността на правилни шестоъгълници се образува периодична структура, която се нарича плоска правилна шестоъгълна решетка (фиг. 2).

За да се определят разстоянията в такава структура, е удобно да се въведе наклонена координатна система, в която ъгълът между осите OX и OY е 60 градуса. В такива координати разстоянието m? Изчаквам с две точки P1 (xi, yi) и P2 (x2, Y2) се определя по формулата

Например, ако разделението на всяка ос съответства на един километър, тогава разстоянието между точките P1 (2, 1) и P2 (1, 3) съгласно (1) е d (P1, P2) = = 1,73 km. (фиг. 2)

По отношение на честотното планиране SSPR важна роля играе концепцията за клъстер.

Клъстерът е колекция от близки клетки, които използват различни честоти или групи честоти в рамките на разпределения диапазон. Броят на клетките, включени в клъстера, се нарича негово измерение.

По този начин канал или група канали се присвояват на всяка клетка на клъстера.

Размерът на клъстера се определя от формулата

където i и j са цели числа и i. '].

Фигура 3 показва клъстери с различни размери. Ако i = 2 и j = 0, тогава групата клетки образува клъстер с измерение K = 4 (фиг. 3, а). Клъстерните клетки са номерирани и всяка цифра съответства на честотен канал или група канали. Клъстерите покриват равномерно цялата територия, образувайки периодична структура. Тъй като зададените им честоти се повтарят, когато се повтарят клъстери, тогава за покриване на територия от всякакъв размер с ограничени взаимни смущения е достатъчно да има само четири честоти или четири групи радиочестоти.

Очевидно е, че колкото по-голям е размерът на клъстера, толкова по-малко са взаимните смущения при съвпадащи честоти. На фиг. 3, b, c и d показват конфигурации на клъстери с размери K = 7

(i = 2, j = l), K = 12 (i = 2, j = 2) и K = 19 (i = 3, j = 2). Най-малката размерност на клъстера K = 1 се получава при i = 1 и J = o,

Разглеждайки шестоъгълната клетка като съвкупност от равностранни триъгълници със страна, равна на радиуса на описаната окръжност R, може да се покаже, че цената на едно деление по всяка ос, изразена в радиуси на клетки, е равна на R. Координатите на централните точки на клетките с съвпадащите честоти на съседни клъстери са равни на Р1 (0, 0) и

Следователно, съгласно (1), разстоянието между центровете на клетките със съвпадащи честоти е равно на

Като вземем предвид (2), имаме

Отношението на D, което е разстоянието между центровете на най-близкия разрез със съвпадащи честоти, към радиуса на клетката R се нарича относително разстояние на повторно използване на честотните канали

Таблица 1 показва разстоянието между клетки с съвпадащи честоти на радиоканали за клъстери с различни размери.

На фиг. 4 показва всички интерференционни пътища от близките съ-честотни клетки. Мобилните станции (MS) на околните клетки пречат на приемника на базовата станция на централната клетка на клъстера (K = 7). На свой ред базовата станция/централната клетка на клъстера, подчертана от удебелената линия, пречи на мобилните?, Станции във всички клетки с третия брой съседни клъстери.

Вземането под внимание на всички тези смущения и намаляването на нивото им до приемлива стойност са независими задачи, решени в процеса на проектиране на SSPR.

2. Принципи на организиране на клетъчна мрежа от мобилни радиокомуникации

Територията на целия град, където се разполага мобилната радиокомуникационна мрежа, е разделена на w зони под формата на правилни шестоъгълници със същия размер с радиус R = 0,5. 3 км. На практика границите на клетките се определят от минимално допустимата сила на полето на полезния сигнал, при който се поддържа определеното качество на приемане.

Мобилна станция в дадена клетка организира комуникация с BS, обслужващ тази клетка, използвайки една от незаетите честоти, разпределени за тази клетка.