Планиране на GSM градска мрежа, страница 14
Фигура 2.2.- Разпределение в пространството на интерфериращите клетки на клъстери от седем елемента
При практическото внедряване на системи стойността на S / I е избрана така, че да осигури качество на гласа, приемливо за 75% от потребителите в 90% от зоната на покритие на системата. За аналогови системи като AMPS, S/I беше избрано да бъде приблизително 18 dB (63,1 пъти линейно). За цифрови клетъчни системи стойността S/I е по-малка - около 9 dB (7,943 пъти).
Най-лошият случай на смущения в съвместния канал с размер на клъстера N=7 е илюстриран на Фигура 2.3 за несекторизирани клетки. Клетката, разположена в центъра, има 6 интерфериращи клетки, които я заобикалят. Влиянието на 2-ри пръстен е незначително и може да се пренебрегне.
Фигура 2.3.- Най-лошият случай на смущения в съвместния канал с N=7.
Следователно, за да се намали нивото на смущения, в съвременните цифрови системи базовите станции работят с насочени, например секторни антени. Фигура 2.4 показва трисекторна базова станция с три 120-градусови антени.
Фигура 2.4.- Трисекторна БС
S1, S2, S3-1,2 и 3 сектора на дадена клетка;
A1,A2,A3 - BTS насочени антени;
Във всяка клетка радиосигналът се излъчва само в една посока (по сектори). Нивото на радиация в други посоки се намалява възможно най-много. Това ви позволява да локализирате базови станции, работещи на същите честоти, по-близо, отколкото в безсекторни клетки (фиг. 2.5)
Фигура 2.5. - Илюстрация на смущения в един канал в случай на 120 0 секторни антени.
Фигура 2.6 показва най-лошия случай за 120 градуса. секторни антени.
Фигура 2.6.- Най-лошият случай за сектори 120 0
Радиусите на клетката зависят от плътността на абонатното натоварване и са:
в града 1-5 км, в предградията 5-7 км, по магистрали - 35 км. Минималният радиус на клетката обикновено определя броя на разрешените предавания и следователно размерът на клетките за GSM-900 трябва да бъде поне 1,1 - 1,4 km, а за мрежите GSM-1800 най-малко 0,6 - 0,8 km.
Има обаче и недостатъци на разделянето на сектори:
- базовата станция изисква повече оборудване, особено високочестотно оборудване;
- Високоговорителите сменят каналите по-често, което води до увеличаване на силата на звука на управляващите сигнали;
- Ефективността на „транка“ намалява - броят на обслужваните абонати ще остане същият като в клетките без разпределение на сектори, само ако броят на потребителите във всеки сектор е пропорционален на броя на каналите, разпределени за всеки сектор.
Типично оформление на GSM сектор, съответстващо на модела на честотно повторение 4x12, е показано на Фигура 2.7.
Фигура 2.7.- Пример за покритие на територия от клетъчни клъстери с N=4 и три сектора във всяка клетка.
Броят на клетките в клъстера N=4 и всяка клетка е разделена на 3 сектора. Секторите са означени с A, B и C, а клетките в клъстера са означени от 1 до 4. Сигналът във всеки сектор е изкривен от сигналите на два сектора, принадлежащи на два различни клъстера, така че броят на смущаващите клетки е Ko = 2.
Разделянето на клетките на сектори позволява да се увеличи капацитетът на мрежата до 40-50%.
Значително увеличение на капацитета се получава чрез въвеждане на регулиране на мощността на MS и BTS по такъв начин, че нивото на сигнала в BTS приемниците от всички MS да бъде приблизително еднакво. Колкото по-висока е точността на подравняване на сигнала, толкова по-голяма е зоната на покритие. Контролерът на базовата станция BSC, анализирайки нивото на грешки в сигнала, получен от MS,разпределя мощността на BTS между абонатите по такъв начин, че да осигури приемливо BER за всички MS.
Увеличаване на капацитета може да се получи и чрез използване на разнообразие на антената.
Обещаващо е да се използват интелигентни антени с автоматично настройващи се модели на излъчване към мобилна станция. Това осигурява увеличаване на коефициента на усилване на антената и допълнително намалява нивото на смущенията в един канал.