1. Noţiuni generale 1.1
Aspecte introductive
Comunicaţii mobile – orice sistem de comunicaţie la care cel puţin unul dintre terminale se poate deplasa chiar dacă la un moment dat nu este în mişcare; Interfaţa radio; Canalul de comunicaţie – frecvenţa, mediul de transmisiune, echipamentele; Clasificare: a. după modul de constituire a canalului de comunicaţie: diviziune în frecvenţă, FD; diviziune în timp, TD; diviziune în cod, CD; b. după structura legăturii de comunicaţie; unilaterală bilaterală simplex duplex semiduplex. c. după relaţia cu alte sisteme de comunicaţie: deschise închise d. după procedeul folosit pentru acoperirea radio a teritoriului: celulare necelulare
• • •
• •
• •
• •
2
Exemple de sisteme de CM: Telefonia f ăr ă cordon Radiotelefonia convenţională Radiotelefonia dedicată (trunking) Radiotelefonia celular ă Radioapel selectiv, rdaiopaging.
• • • • •
1.2. Evoluţ Evoluţia comunicaţ comunicaţiilor mobile
3 iunie 1898, Gugliemo Marconi fondatorul companiei Wireless Teleraph and Signal Co., Ltd, transmite un mesaj RTF la cererea lui W. Thomson (Lord Kelvin) care a plătit pentru acest serviciu. Acesta este primul serviciu de radiotelegrafie. În acelaşi an, (o lună mai târziu) Marconi asigura transmiterea mesajelor prin radiotelegrafie între nava Flying Huntress şi nava jurnalului Daily Express din Dublin. iilor În acest an s-a semnat actul de na ştere al comunica ţ iilor mobile. Legăturile radio – telegrafice cu navele s-a dezvoltat rapid în mai multe ţări din Europa şi foarte curând şi în America. Progresele ştiinţifice care au stimulat dezvoltarea comunicaţiilor radio mobile: descoperirea electronului, a receptorului coherent şi a amplificatoarelor cu tuburi electronice. Dezvoltarea este stimulată de cerinţe comerciale dar şi de obiective militare. În primele decenii ale acestui secol centrul a fost America. Primele comunicaţii mobile terestre au fost dezvoltate în benzi de frecvenţă situate la 2MHz ajungându-se în preajma celui de al doilea r ăzboi mondial în banda de 40MHz.
3
Serviciile radiomobile publice şi private au folosit la început canale radio cu banda 60 KHz, ulterior, datorită creşterii cerinţelor pentru aceste servicii, printro utilizare mai eficientă, banda a fost redusă la 25 KHz în Europa şi 30KHz în SUA. Primele legături se f ăceau în modul de lucru simplex cu operatori umani. Principalele momente istorice care marchează această perioadă sunt următoarele: 1921 Detroit un serviciu de dispecerat pentru poliţie; În 1946 apare primul serviciu radiotelefonic mobil în St. Louis (Missouri, SUA). La scurt timp serviciile radiotelefonice mobile se extind şi în Europa. Cerinţele de CM în creştere conduc la dezvoltarea reţelelor de tip dispecer. În 1956 se inaugurează primul dispecer automat în banda 150MHz, full-duplex. Datorită cererii pentru astfel de servicii, se constată proliferarea CM între anii 1956 – 1969. Totuşi posibilităţile de satisfacere a cerinţelor de CM au r ămas limitate, iar dezvoltarea lor a condus la deteriorarea calităţii serviciilor. Caracteristicile şi limitările primelor sisteme de comunicaţii mobile pot fi enumerate astfel: - sistemele erau închise (o celulă); - operarea era manuală; - gabaritul şi greutatea erau mari; - preţul de cost ridicat; - folosirea ineficientă a spectrului de frecvenţe radio; - calitatea redusă a serviciului (timp de aşteptare: zeci de minute, chiar ore).
• •
•
•
•
•
4
deceniul ’60: integrarea pe scar ă largă şi miniaturizarea, au contribuit la reducerea preţului de cost, a gabaritului şi a consumului de energie electrică. ăţ ilor ilor comunica ţ iilor iilor În anii ‘70 apare o “epuizare a posibilit ăţ mobile” de a satisface solicitările. Pentru acoperirea unor suprafeţe extinse în care sunt situaţi utilizatorii se cer staţii centrale de putere tot mai mare. Numărul mare de utilizatori creează o criză de frecvenţe disponibile. Pe vehiculele mobile, terminalele r ămân grele, iile mobile un incomode şi scumpe ceea ce face din comunica ţ iile produs de lux.
Conceptul de telefonie celular ă ( fig. 1.1) propus şi introdus de Bell Labs a fost revolu ţ ionar ionar pentru dezvoltarea CM.
re ţ elei elei celulare : fiecărei arii hexagonale marcată cu o liter ă i se alocă o frecvenţă purtătoare. Topologia reţelei face să nu apar ă arii vecine funcţionând pe aceeaşi frecvenţă. La trecerea utilizatorului mobil dintr-o celulă în alta, el este preluat de staţia vecină. Principiul
Fig. 1 Ilustrarea conceptului de acoperire celular ă
5
Emiţătoarele au putere mică şi se poate îmbunătăţi calitatea convorbirilor. Creşte complexitatea staţiilor, a reţelei şi a terminalului mobil şi întreaga infrastructur ă a reţelei devine foarte complexă. Această creştere a complexităţi este compensată prin utilizarea noilor tehnologii care reduc preţul de cost al echipamentelor şi permit o utilizare eficientă a frecvenţelor purtătoare. Tehnicile moderne de control şi protecţie a semnalului asigur ă o calitate sporită a comunicaţiilor. Se poate spune că istoria sistemelor CM celulare începe în anii ‘70. Evenimente remarcabile: 1979 - primul sistem realizat de AT&T pe baza brevetului Bell Labs în Chicago – Illinois în banda Advanced 800MHz, operaţional şi astăzi: AMPS ( Advanced Mobile Phone Service Service). În acelaşi an şi în Japonia, apare un sistem de CM realizat pe principii asemănătoare; 1981 în Europa un consor ţiu din ţările nordice introduce sistemul: NMT ( Nordic Nordic Mobile Telephone) în două variante pe 450 şi 900MHz. ie a sistemelor CM celulare Apare astfel prima genera ţ ie analogice cu multiplexare/acces multiplu în frecvenţă (FDMA).
•
•
•
1.3 Dezvoltarea comunicaţ comunicaţiilor celulare analogice
Comunicaţiile mobile celulare au depăşit rapid limitările anterioare şi s-au impus în anii ‘80 cunoscând o dezvoltare rapidă în toate ţările cu economie dezvoltată. Principalele caracteristici ale primei generaţii: - reţeaua celular ă hexagonală;
6
- transmisie MF în benzile 450 sau 960 MHz; - banda canalului radio: 20/10; 25; 30KHz; - distanţa duplex între canale: 5 respectiv 45MHz; - selectivitatea receptoarelor faţă de canalele adiacente, de minimum 60 – 70dB; - standarde definite de producători la nivel naţional, (excepţie NMT); - terminalele sunt portabile dar grele;au apărut în 1985; - din 1990 apar terminalele de buzunar cu preţ de cost tot mai redus. Parametri care permit aprecierea gradului de dezvoltare a CM: Acoperirea - procentajul din aria ţării (regiunii) acoperită de serviciul CM celulare. Capacitatea - numărul de apeluri satisf ăcute într-o anumită arie a sistemului, într-un interval dat de timp. Densitatea - procentajul de abonaţi pe 100 de locuitori. În majoritatea ţărilor care le-au adoptat acoperirea este naţională. În afara Europei sistemele de CM analogice instalate folosesc în principal variante dezvoltate pe baza sistemului AMPS . este instalat în: SUA, Canada, Mexic, Australia, AMPS Taiwan, Coreea de Sud, Hong Kong, Thailanda, Brazilia. Acoperirea este totală la nivel naţional. TACS (Total Access Communication System ), varianta engleză a AMPS, devine operaţională din 1985 în banda de 900MHz. Sistemul a fost adoptat în Emiratele Arabe Unite, Bahrain, Kuweit, Egipt. În primele 3 ţări acoperire totală. •
•
•
7
Tabelul 1.1. Principalele sisteme celulare din Europa existente la începutul acestui deceniu (‘90) Ţara
Sistemul
Banda de frecvenţă frecvenţă (MHz)
Marea Britanie Norvegia Suedia; Finlanda; Danemarca Franţa
TACS
900
30
1985
1200
NMT
450 900
25
1981 1986
1300
Radiocom 2000 NMT RTMS TACS C – 450 NMT
450, 900 450
25
1985 1989
300 90
450 900 450 900
25
1985 1989 1985 1987
60 560 600 180
Olanda
NMT NMT TACS NMT TACS
1985 1989 1984 1990 1982 1990
130
Austria
450 900 450 900 450 900
Italia Germania Elveţia
Spania
Banda canal radio (KHz)
Data lansă lansării
Numă Numărul de abonaţ abonaţi (mii)
20/10 25 25 25 25
60 60 60 60
În acest tabel se observă sistemele menţionate anterior la care se adaugă Radiocom – 2000, RTMS, C450 care reprezintă adaptări locale ale NMT. Cea mai extinsă reţea de CM analogice din Europa există în Anglia iar, densitatea cea mai mare de abonaţi, 8%, în Suedia. Datorită creşterii cererii de servicii mobile la sfâr şitul deceniului precedent au apărut limitări insurmontabile prin tehnologii analogice. De aceea s-a trecut la tehnologii digitale;
8
1.4 Factori care au determinat trecerea de la sisteme analogice la sisteme digitale
Se constată că principalele limitări ale sistemelor analogice sunt:
ăţ ii: 1. Limit ări în cre şterea capacit ăţ ii: - spectrul disponibil pentru CM fiind limitat impune o folosire cât mai eficientă: bandă ocupată de un canal radio trebuie să fie cât mai îngustă; - inflexibilitate în refolosirea canalelor radio la transferul între celule; - existenţa unor sectoare neacoperite în celulele mari; - existenţa unor sectoare “supraacoperite” în celulele mici; - alte dezavantajele legate de multiplexarea căilor în frecvenţă; 2. Limit ări în asigurarea calit ăţ ăţ ii ii - protecţia redusă a semnalelor analogice în raport cu cele digitale la perturbaţii, fading, interferenţe; - protejarea prin codare şi corecţie a erorilor este mult mai eficace în cazul folosirii semnalelor digitale; - rigiditatea în raport cu dezvoltarea unor noi servicii; - dificultăţi în conlucrarea cu reţelele de telecomunicaţii digitale.
Au existat şi factori sociali şi economici care au stimulat trecerea la CM digitale: - necesitatea unor standarde naţionale şi internaţionale care să permită conlucrarea sistemelor CM din diferite ţări; - interesul producătorilor pentru pieţe mari şi avantajoase din punct de vedere economic (aspect favorizat de tehnologiile digitale); - cerinţele utilizatorilor pentru servicii de calitate, la preţ de cost redus. 9
1.5 Căi de trecere la comunica ţiile mobile digitale
- caracterizată prin menţinerea şi perfecţionarea AMPS cu adaptare la tehnologiile digitale. Aici: - industria concepe şi produce sistemul; - urmează standardizarea locală şi naţională. Specific: elaborarea de sisteme cu căile radio analogice multiplexate cu diviziune în timp. American Standardul IS-54 - sistemul D-AMPS sau ADC ( American Digital Cellular ), ), sistem cu căi radio analogice duplex cu multiplexare/acces multiplu în timp TDMA (Time Division Multiple Access). Standardul IS-95, variantă mai recentă, sistemul: N-CDMA – cu căi radio analogice duplex CDMA (Code Division Multiple Access).
Calea
americană
Calea europeană - mai multe state care trebuie să colaboreze. Etape: - se creează organisme internaţionale ale Comunităţii Europene, constituite din operatori naţionali, cercetători, industrie; - elaborarea standardelor (internaţionale); - se trece la realizarea sistemului. Cerinţele majore impuse în Europa: - acoperire pe arii cât mai extinse; - servire a regiunilor cu populaţie densă dar şi rar ă; - servire a “mobilelor” cu viteze de deplasare diferite (automobile, dar şi pietoni!); - servirea pietonilor în interiorul interiorul unor microcelule cu trafic mare; - funcţionare în interiorul unor clădiri cu condiţii de propagare dificile (blocuri, parking-uri, aeroporturi). aeropor turi).
10
rezultat sistem digital de CM cu cea mai largă r ăspândire – GSM.
A
Calea asiatică, pacifică - mult mai diversificată: Japonia care poseda CM analogice (foarte dezvoltate) a urmat calea americană. Varianta japoneză a sistemelor CM digitale este: JDC ( Japanese Japanese Digital Cellular ) şi a cunoscut o dezvoltare explozivă. În Pacific şi Asia coexistă sistemele AMPS, TACS, NMT şi în ultimi ani pătrunde energic GSM (China). •
•
lumii adoptă sistemele menţionate în funcţie de relaţiile politice şi economice cu furnizorii din alte ţări.
Restul
1.5 Tendinţe generale în CM la început de mileniu
Fig. 2 Creşterea numărului de abonaţi mobili la CM analogici şi digitali
11
Fi ura 3 Analizând datele care au stat la baza predicţiei realizate în 2001 (figura 3) se constată că previziunile anterioare (280.000.000 utilizatori la nivelul anului 2000 au fost depăşite 700.000.000 utilizatori). A fost introdusă o componentă importantă – serviciul de transmitere de date. Acesta capătă contur odată cu standardizarea GPRS în sistemul GSM ( genera genera ţ ia ia 2.5) şi apoi creşte mult ca pondere în sistemele de generaţia 3 (IMT 2000). Un studiu statistic realizat la nivelul anului 2001 a evidenţiat interesul de care se bucur ă transmisiunile mobile de date iunie 2000 – 8 miliarde SMS. un provider TDM- MOBITEX - a crescut în 1999 cu acelaşi procent ca în precedenţii trei ani. Japonia – abonaţi la i-mobile: 17 milioane şi rata de creştere de cca 1 milion /an; WAP – 10.000 site-uri în 95 ţări, şi peste 50 milioane de echipamente. Pe această bază s-a prognozat o evoluţie interesantă pentru Internet-mobil.
• •
•
•
12
În următorii ani traficul de date urma să depăşască traficul de voce (figura 3).
Se estima că pentru SUA timpul de conectare urma să crească de la 200 min (lună/utilizator) la 600 (lună/utilizator). Orientarea noilor servicii: - comunicare social ă şi siguran ţă: videotelefoane, transmisiuni foto, mesaje, alarme, localizări de urgenţă. - economisirea timpului utilizatorului : cumpăr ături, bancă, căutare pe internet; - divertisment : jocuri, muzică, informaţii sportive.
1.6 Locul noilor genera ţii de CM A doua generaţie de CM a fost introdusă în jurul anului 1991. Aşa cum am menţionat, generaţia digitală (2) a asigurat: creşterea capacităţii, reducerea costului (pentru operatori), au fost introduse noi servicii pentru utilizatori: SMS şi date de viteză redusă. GSM care există practic pe tot globul (excepţie Japonia) a
introdus roaming-ul pe arii extinse. Trecerea spre o nouă generaţie a fost marcată de introducerea GPRS. Operatorul – face investiţii suplimentare pentru a crea o reţea – nucleu orientată pe comutare de pachete. La nivelul reţelei de acces radio –se face numai un up-grade soft. Pentru utilizatori: GPRS asigur ă conectarea permanentă online şi plata pentru datele transferate.
13
Rata de transmisie cca 20kb/s per segment temporal utilizat. In prezent asistăm la trecerea spre generaţia a III-a de CM prin: Japonia şi apoi Europa - WCDMA; SUA – GSM + TDMA a evoluat spre EDGE; respectiv CDMA-one care a evolueat spre CDMA 2000; WCDMA aşa cum a fost specificat de proiectul pentru SCM din generaţia III (3GDP): este un sistem care lucrează într-o bandă de 5MHz; poate lucra cu rată variabilă (384kb/s pe arii largi şi 2Mb/s pe arii locale); poate suporta o mare varietate de servicii; EDGE – o evoluţie a GPRS – 60kb/s şi o eficienţă spectrală ameliorată – foloseşte tehnici de modulaţie de ordin superior.
• •
• •
•
In paralel au fost concepute şi sunt foarte r ăspândite sisteme de CM având transmiterea de date ca funcţie principală.
14
Prima soluţie – standardizată: IEEE 802.11- în banda ISM 2,4GHz- rata de (1/2)Mb/s. Noi soluţii: IEEE 802.11 – OFDM – 54Mb/s. IEEE 802-16 - HIPERLAN – HIPERLAN II – încorporează o abordare mai consistentă a mobilităţii şi a QOS. Au fost concepute şi sisteme de foarte mică putere cu arie de acoperire redusă (metri-zeci de metri cum este BLUETOOTH) Acestea pot fi folosite ca reţele locale de acces la reţele cu arie mai largă de acoperire.
Structura cursului Reţele de Radiocomunicaţii 1. Aspecte generale: propagare, teoria reţelelor celulare, tehnici de acces multiplu. 2. Descrierea unor sisteme de CR : radiotelefonie trunking, radiotelefonie cordless, radiotelefonie celular ă GSM. Structura cursului: 3C+2l+1P Distribuţia punctelor: 20P+15L+15EP+50Ex=100p
Bibliografie:
1. I.Marghescu, N.Coţanis, St. Nicolaescu, Comunica ţ ii ii Mobile Terestre, Ed. Tehnică, 1989. 2. Ad. Mateescu şi colaboratorii, Re ţ ele ele şi Sisteme GSM , Ed. Tehnică.
15
REŢELE CELULARE DE COMUNICAŢII MOBILE
REŢELE CELULARE DE COMUNICAŢII MOBILE
1. Noţiuni şi procedee de lucru în comunicaţiile celulare
Reutilizarea Reutilizarea frecvenţelor. - principi principiul ul reutiliz ării frecven ţ elor (canalelor radio) elor (canalelor - perturba perturbaţiile care apar între sta ţiile care folosesc acest canal (interferen ţa cu acelaşi canal = interferenţă co-canal, Co-channel Interference, (CI) să fie sub o valoare impusă.
Împărţirea în celule. - celula - zonă acoperită din punct de vedere radio de către o staţie de bază (sau mai multe); - fiecărei celule i se alocă un număr de canale radio (un set de canale radio). - Celule vecine folosesc seturi diferite. Zona de acoperire
Zone de acoperire
Figura 1 Amplasament ent Amplasam
(site (site))
REŢELE CELULARE DE COMUNICAŢII MOBILE Perturba Perturba ţ ii ii în sistemele celulare de
comunica ţ ie. ie.
- perturbaţii co-canal (CI); - perturbaţii datorate interferen ţei cu un canal vecin; - perturbaţii datorate intermodulaţiilor (de ordinul trei) Zona de
reutil reutilizare izare (cluster) (cluster).
- număr de celule , N . - dimensiunile dimensiunile zonei de reutilizare - capacitatea de trafic;
Transferul (Handover, Handoff) şi circula ţ ia ia liber ă (roaming)
• Aspect specific comunicaţiilor mobile - mobilitatea ..... • Preluarea unui apel în desf ăş ăşurare de către o altă staţie de bază atunci când
este cazul; • Variante:
- transfer între celule diferite; - transfer intracelular,
Figura 2
Strategii de transfer:
a. Transfer controlat de re ţ ea ea.
REŢELE CELULARE DE COMUNICAŢII MOBILE
- Staţiile de bază fac măsur ători, centrala decide; - staţiile mobile nu intervin; se pierde influen ţa condiţiilor locale; b. Transfer asistat de mobil.
- Staţia mobilă măsoar ă; centrala ia decizia; - în acest caz reţeaua păstrează controlul legăturilor; c. Transfer controlat de sta ţ ia ia mobil ă.
- Măsur ători - staţia mobilă şi staţia de bază, - Decizia de transfer o ia staţia mobilă; • Ultimele două strategii - transferul se face mai rapid.
Circulaţia liberă sau roaming-ul extindere la reţele diferite;
convenţie între operatori;
existenţa unor baze de date unde se stochează informaţii cu privire la activitatea staţiei mobile; etc.
Alocarea canalelor radio către staţiile de bază. • canal radio = frecvenţa purtătoare + banda alocată + echipamente; • Alocarea Alocarea canalelo canalelorr radio radio = repartizarea canalelor radio disponibile c ătre
staţiile de bază din reţea. • Variante :
- Alocare Alocare fix fixă (statică ) - Alocare Alocare dinami dinamiccă - Alocare Alocare hibrid hibrid ă
REŢELE CELULARE DE COMUNICAŢII MOBILE
2 Analiza geometrică a reţelelor celulare 2.1 Aspecte generale cu privire la abordarea reţelelor celulare
Caracteristicile Caracteristicile sistemelor celulare: • teritoriul în care lucreaz ă reţeaua de comunicaţie este integral acoperit
cu un număr oarecare de celule. • o celulă reală nu trebuie să aibă o formă regulată. • pentru pentru proiec proiectare tare se prefer prefer ă o formă geometrică simplă.
Proiectarea reţelelor celulare: 1. Conceperea unei reţele teoretice de bază; 2. Analiza factorilor care determin ă corecţii sau măsuri de protecţie; 3. Efectuarea unor corecţii în structura reţelei ca urmare a unor măsur ători şi observaţii efectuate asupra unei prime variante.
1. Conceperea reţelei teoretice de acoperire:
Ipoteze: - suprafaţa plană, f ăr ă forme de relief, construcţii, vegetaţie; - celulele: de acelaşi tip şi cu dimensiuni identice; - acoperire f ăr ă suprapuneri (suprapuneri minime); - caracteristica de radiaţie a antenelor omnidirec omnidirecţională; - puterea puterea aparen aparentt radiat radiată = o constantă a reţelei.
Pe reţeaua teoretică se atribuie canale (seturi de canale) radio către celule; în acest scop este necesar ă alegerea unor reguli de reutilizare a canalelor radio (grupurilor de canale radio);
REŢELE CELULARE DE COMUNICAŢII MOBILE
ăşoar ă pe baza unor hăr ţi ridicate la o scar ă adecvată şi a altor Etapa 2 se desf ăş
observaţii şi măsur ători;
Etapa 3: se realizează o reţea de acoperire cât de aproape posibil de cea teoretic ă;
se efectuează măsur ători şi apoi corecţiile care se impun;
inscriptibile în cerc; Forma celulei: cerc sau poligoane inscriptibile
cea mai convenabilă soluţie: hexagonul.
Figura 3
2.2 Zona de reutilizare (cluster); caracteristici caracteristici
În fiecare celulă se amplasează o staţie de bază;
canalele se alocă pe principiul reutilizării frecvenţelor;
perturba perturbaţiile
sunt minime dacă se asigur ă echidistanţa între amplasamentele
care folosesc acelaşi canal;
REŢELE CELULARE DE COMUNICAŢII MOBILE
Rezultă că centrele zonelor de reutilizare formează hexagoane.
iei existente între se va parcurge o primă faz ă de studiu: determinarea rela ţ iei distan ţ a de reutilizare, d şi numărul de celule pe cluster, N .
reţeaua are caracteristicile puse în evidenţă în figurile 5 şi 6. A6
A1
A5
Figura 5 A4
A2 A3
y A6 h1 A1 m n
nh2
d h2 x
A00
mh1
A2
Se observă că:
F i u ra 6
/2, h1=r √3/2; h2=3r /2,
REŢELE CELULARE DE COMUNICAŢII MOBILE 2
2
2 d = (m h1 ) + (n h 2 )
(1)
Aria unui hexagon elementar este: 6r h1 3 3 r 2 = S 1 = 2 2
3
S AA1 A2 =
4
d = 2
(2)
N 3 3 r 2
4
(3)
d = r 3N
Înlocuind în relaţia (1) rezultă 2
3N r =
(7)
3 m 2 r 2 4
+
9 n 2 r 2 4
(8)
de unde: 2 2 m +3n N = 4
(9)
numerele N, m, n trebuie să fie întregi. deci m şi n sunt fie ambele pare, fie impare astfel c ă suma m+n este întotdeauna un număr par. m + n = 2υ
(10)
Se deduce: N =
(2υ - n )2 + 3 n 2 4 2
N =
2
= υ 2 - nυ + n 2
m + 3(2υ - m ) = 3υ 2 - 3υ m + m 2 4
(11)
REŢELE CELULARE DE COMUNICAŢII MOBILE Tabelul 2 Determinarea valorilor posibile pentru N
m
1
3
2
5
4
3
6
2
7
5
4
1
8
7
N
1
1
2
1
2
3
2
4
1
3
4
5
2
3
Q
1
2
2
3
3
3
4
3
4
4
4
3
5
5
N
1
3
4
7
7
9
12
13
13
13
16
19
19
19
.
Figura 8 Exemple de reţele hexagonale
REŢELE CELULARE DE COMUNICAŢII MOBILE
3 Administrarea canalelor radio în re ţelele celulare 3.1 Aspecte generale
Trebuie concepuţi algoritmi pentru: • repetarea în reţea a unui canal (grup de canale); • distribuirea în reţea a canalelor radio disponibile; disponibile; • gruparea mai multor (canale) în vederea form ării unui grup care va fi
utilizat în acelaşi amplasament.
criteriu de bază: realizarea de perturbaţii minime în reţea.
În prima etapă se determină numărul de celule, N , care formează o zonă de reutilizare;
Obiective: • utilizarea eficientă a spectrului; • minimizarea perturbaţiilor co-canal;
Ipoteze simplificatoare: • spectrul atribuit este o bandă continuă de frecvenţe. • canalele au benzi alocate egale, • canalul poate fi luat în evidenţă prin numărul de ordine (figura 9). • δ f = lărgimea de bandă a unui canal . • M= numărul de canale radio care se pot constitui în banda alocată;
REŢELE CELULARE DE COMUNICAŢII MOBILE
Fig. 4.9 Constituirea canalelor radio: a) simplex, b) duplex.
compatibilitatea între canale = compatibilitatea între numerele de ordine corespunz ătoare.
3.2 Stabilirea numărului N de celule care formeaz ă o zonă de reutilizare.
Ipotezele simplificatoare menţionate la început: • emiţătoare amplasate în centrele celulelor elementare; • antene de emisie omnidirecţionale;
puteri aparen aparentt radiate radiate egale între între ele; ele; • puteri • teritoriul perfect plan; • toate celulele hexagonale au aceleaşi dimensiuni. • staţia perturbată ... staţiile perturbatoare (figura 10). • sunt analizate numai perturbaţiile co-canal.
