Принципи побудови стільникових структур
На початковій стадії проектування мережі виникає необхідність знаходження оптимального варіанту співвідношення між ефективністю і складністю системи, що дозволяє визначити початкову конфігурацію мережі і план її подальшого розвитку. Ефективність досягається за рахунок забезпечення необхідної якості роботи всієї системи з мінімальними витратами на обладнання, оскільки будь-яке ускладнення архітектури системи призводить до подорожчання необхідного обладнання.
Першими етапами планування є:
- Розрахунок розмірів сот і секторів
Підставою вибору кластера є виконання умови, у якому відношення сигнал/перешкода (С/П) у точці прийому перевищує мінімально допустиму величину протягом b% часу. Перешкоди створюють насамперед станції сусідніх кластерів, що працюють на частоті основного каналу (соканальні перешкоди). У кластерах з несекторизованими стільниками таких близькорозташованих станцій шість, за наявності 3-х секторів у соті – дві, 6-ти секторів – одна (рис. 3.6). Ослаблення сигналів, що заважають, визначається захисним ставленням в залежності від розмірності кластера N (N=3,4,6,7), радіуса стільники R0 і відстані між стільниками з повторюваними частотами D:
(3.10)
У більшості випадків поширення сигналів у наземних системах зв'язку з рухомими об'єктами згасання сигналу при довжині траси R знижується пропорційно 1/R 4 . Тоді відносний рівень перешкод у точці прийому рухомої станції (MS), що знаходиться на межі стільника, становить:
Для несекторизованих стільник
, (3.11)
для сот з трьома секторами
, (3.12)
для сот з шістьма секторами
. (3.13)
Мал. 3.6 Перешкоди відзаважають станцій.
Таким чином, в несекторизованих стільникових структурах і в структурах з трьома секторами соканальна перешкода є сумою шести або 2-х сигналів сусідніх кластерів, що заважають. Локальне середнє корисного сигналу та кожної окремої перешкоди є випадковою величиною з логнормальним розподілом із щільністю ймовірності:
,
де xi - локальне середнє потужності (або амплітуди) сигналу або окремої перешкоди,
- Математичне очікування величини ln xi,
- середньоквадратичне відхилення величини ln xi,
так що . Насправді xi і виражають децибелах: xi[дБ]= , . Прирівнюючи абсолютні значення xi і отримаємо:
xi = , .
Отже, натуральні значення xi[nat]= ln xi та [nat], що використовуються в (3.14), пов'язані з відповідними значеннями в децибелах масштабним множником . Переходячи до розрахунку в логарифмах, ввівши yi = ln xi, відповідно (3.14) для величини yi отримуємо нормальний розподіл із щільністю ймовірності:
(3.15)
Таким чином, (3.15) можна виражати yi, і в децибелах.
Проведені дослідження показали, що розподіл суми обмеженої кількості перешкод, розподілених за логнормальним законом, також можна вважати логнормальним. Це дозволяє використовувати вираз (3.15) для розрахунку ймовірності невиконання умови
де (C/П)доп = r = 9 дБ для стандарту GSM. При цьому (3.15)
y1 - відношення (С/П) у децибелах,
m1 - медіанне значення відношення (С/П) у децибелах,
s1 - середньоквадратичне відхилення відношення (С/П) у децибелах.
Ймовірність невиконання вимоги забезпечення заданого відношення (С/П)доп
(3.16)