Расчет основных параметров сотовой сети связи

 

     Полученное значение , соответствующее размерности кластера С=9, удовлетворяет условию технического задания при заданном значении q₀ = 9.

     Для всенаправленной антенны отношение  сигнал помеха на краю соты ровно:

       

       

       

     Относительное время нахождения сигнала ниже порогового уровня соответствует вероятности  нахождения помехи выше уровня сигнала: 

 

 

Расчет  числа радиоканалов, которые используются одной БС 

     Число частотных каналов, которые используются для обслуживания абонентов в одном секторе соты, определяется по формуле 

     

 

      где - число секторов. 

Расчет  допустимой телефонной нагрузки 

     Величина  допустимой телефонной нагрузки в одном  секторе одной соты определяется приближенным соотношением: 

, Эрл, 

     при условии, что вероятность блокирования вызова не превышает величины: 

 

     где , - число частотных каналов в секторе, - число абонентов, которые могут одновременно использовать один частотный радиоканал. В данном случае величина =8, т.к. используется цифровой стандарт GSM. 

 

Расчет числа абонентов, которые обслуживаются  одной БС 

     При заданной активности одного абонента в час наибольшей нагрузки можно рассчитать число абонентов, которые обслуживаются одной БС по формуле 

 

     Расчет  количества базовых  станций

     Минимально  необходимое число базовых станций  на заданной территории обслуживания определяется соотношением: 

 

     где - заданное число абонентов, которых обслуживает сотовая сеть связи. 

Расчет  радиуса зоны обслуживания базовой станцией 

     Величину  радиуса соты можно определить, используя  выражение 

 

     где коэффициент 1,21 учитывает отличие  формы соты от окружности. Отметим, что максимальный радиус соты в стандарте GSM ограничен величиной допустимой задержки распространения сигнала и равен 35 км.

Расчет  величины защитного  расстояния 

     Величина  защитного расстояния между БС с  одинаковыми частотными каналами определяется соотношением 

Расчет  Модели распространения  радиоволн в сотовых  системах связи 

     Метод Okumura разработан на основе данных измерений уровней сигнала от передатчика в нескольких частотных диапазонах в Токио и его пригородах. Выбор этого метода наиболее предпочтителен для урбанизированных областей, где расстояния относительно невелики - менее 30 км, эффективная высота передающей антенны менее 200 м, эффективная высота приемной антенны менее 10 м, и местность относительно плоская. Использование этого метода для других случаев или при больших расстояниях может оказаться неприемлемым. Однако, используя метод Okumura-Hata, можно рассчитать основные потери на городских и сельских трассах.

     Формулы Hata для основных потерь на трассе для городских зон:

     

     где:

     f=900 МГц – несущая частота передатчика,

      - высота антенны базовой станции,

      - поправочный коэффициент,

       – высота антенны МС,

      - расстояние от передатчика до приемника.

     Для среднего города:

      =

     

       

Расчет  мощности передатчика  одного частотного канала БС 

     Необходимую мощность на выходе передатчика БС в дБВт при распространении радиоволн в открытом пространстве определяют в зависимости от характера местности, пользуясь основным уравнением связи: 

, дБВт 

     Где:

       - коэффициенты усиления антенны БС и МС;

      - затухание на трассе распространения  с учетом всех добавок;

      - чувствительность приемника МС;

      - длина фидера, которая равна  или больше высоты расположения антенны БС;

      - погонное ослабление фидера (Типовые  значения затухания кабеля на  частоте 900 МГц равно  =0,2 дБ/м)

       - потери в фидере БС; 

Расчет  эффективности использования радиоспектра 

     Эффективность использования радиоспектра для  системы связи оценивается радиоемкостью  соты: 

       

     Интегральая эффективность: 

       

 

4. Разработка  частотно- территориального плана сети

 

     Размерность кластера С=9, число частот равно N_k = 12. Тогда территориальное размещение БС можно осуществить согласно Рисунку 2. 

     

Рисунок 2. План территориального размещения БС 

 

      Заключение 

     В результате выполнения курсовой работы была спроектирована сотовая система  подвижной радиосвязи стандарта GSM, удовлетворяющая требованиям технического задания.

     Популярность  стандарта GSM в настоящее время настолько высока, что GSM понимается сейчас как “глобальная система подвижной радиосвязи”. GSM и его варианты, в частности модификация, спроектированная в данной работе – GSM – 900, приняты и развиваются в Европе, Азии, Африке, России и Северной Америке. Число стран, использующих GSM, и количество операторов связи постоянно возрастает.

     Стандарт  GSM, кроме того, предоставляет ряд услуг связи, которые не реализованы в других стандартах сотовой связи. К ним относятся:

1. Использование интеллектуальных SIM – карт для доступа к каналу и услугам связи;
2. Закрытый для прослушивания радиоинтерфейс;
3. Шифрование передаваемых сообщений;
4. Аутентификация абонента и идентификация абонентского оборудования по криптографическим алгоритмам;
5. Использование служб коротких сообщений, передаваемых по каналам сигнализации;
6. Автоматический роуминг абонентов различных сетей (международный и национальный);
7. Межсетевой роуминг абонентов GSM с абонентами некоторых других сетей (DCS 1800, PCS 1900, DECT), а также со спутниковыми сетями наземной подвижной связи (Iridium, Globastar, Inmastar – P).

     Стандарт  GSM принадлежит ко второму поколению – 2G. В настоящее время сотовые операторы, в том числе и в России, запустили в коммерческую экплуатацию сети третьего поколения. Использование связи 3G поможет абонентам использовать дополнительные сервисы из – за увеличения скорости передачи данных. В частности, с помощью сотового телефона можно будет организовывать видеоконференции.

     В настоящее время запущены сети WiMAX и LTE четвертого поколения (4G). Первую

     в мире сеть LTE в Стокгольме и Осло запустил альянс TeliaSonera/Ericsson — расчётное значение максимальной скорости передачи данных к абоненту составляет 382 Mbps и 86 Mbps — от абонента.

     Учитывая  темпы научно – технического прогресса, в скором времени возможности абонентов сотовых сетей многократно возрастут. 

 

      Список использованной литературы. 

1. Проектирование  сотовых сетей связи. Методическое пособие, РГРТУ
2. Паршин Ю. Н. Проектирование сотовых систем связи. Методическое пособие
3. Попов В. И. Основы сотовой связи стандарта GSM. – М.: Эко-Трендз, 2008.
4. Журнал "Сети" №6 1996г. Самуйлов К.Е., Никитина М.В. "Сети сотовой подвижной связи в стандарте GSM"
5. Стандарт сотовой связи GSM Добровольская Н.Ф., Абилова М.А. http://www.radioscanner.ru/info/article106/