Узел сети сотовой связи

Узлы сотовой связи (или базовые станции мобильной связи на рис. 11.7) создают радиоканал связи между индивидуальными сотовыми телефонами и системой телефонной связи. Каждая базовая станция сотовой сети оборудована приемником и передатчиком, подключенными к решетчатым антеннам, как это в схематичном виде изображено на рис. 11.7. Коммутирующие электронные схемы системы связи, а также электронные схемы диагностического и вспомогательного оборудования входят в комплект оборудования каждого узла сотовой связи.

При выборе мест расположения узлов сотовой связи предпочтение отдается таким местам, где их работа будет наиболее эффективна с точки зрения поддержания радиосвязи (из условий распространения радиоволн УКВ-диапазона — В.Н.). В районах городской застройки они могут располагаться на крышах высоких зданий. В пригородных районах или сельской местности сотовые узлы могут располагаться на вершинах высоких холмов или гор — т.е. в таких местах, которые обеспечивают условия наилучшего приема радиосигнала.

Рис. 11.8.Пример использования частотных диапазонов в сотовой связи

Стандартный узел сотовой связи рассчитывается исходя из возможности одновременной обработки до сорока пяти двухсторонних разговоров. Так как для каждого телефонного разговора в полноценном дуплексном режиме требуется две частоты, то каждый узел сотовой связи будет использовать 90 частот из 666 доступных. В прилегающих к данной ячейке сотах должны будут использоваться наборы из других частот доступного диапазона, как это показано на рис. 11.9.

Рис. 11.9.Разбиение на ячейки

В качестве примера можно рассмотреть ситуацию, когда расположенный в центре сотовый центр, обслуживающий территорию 1, использует частоты с номерами от 1 по 90. Ни один из расположенных рядом с ним локальных сотовых центров (смежных ячеек) не может использовать этот же самый набор частот из-за возможного взаимного наложения разных разговоров, следовательно, для них должны быть установлены другие наборы частот (имеющие номера с 91-го по 540-й).

Изображенный на рисунке верхний сотовый узел, обслуживающий территорию 2 (и помеченный частотами с номерами с 1-го по 90-й), не является смежным с рассматриваемым узлом. Так как он территориально расположен на достаточном удалении, то из-за ограниченности распространения радиоволн передатчики сотовых центров оказывать взаимного влияния друг на друга не будут, поэтому в данном сотовом узле можно будет опять использовать тот же самый набор рабочих частот, что и в центральном сотовом узле на территории 1. На рис. 11.10 приводится схема построения сот и принцип повторного использования одних и тех же частотных диапазонов.

Рис. 11.10.Схема многократного использования одних и тех же частотных каналов

Ячейкам, использующим наборы с одинаковыми номерами частот, присвоены одинаковые номера, а так как для ячеек выбрана шестиугольная форма, то ячейки с одинаковыми наборами рабочих частот оказываются отделенными друг от друга как минимум одной ячейкой. На практике форма ячеек, разумеется, отличается от идеальной шестиугольной, но все-таки оказывается достаточно близкой к ней.