Помехи в сотовых системах связи
В системах сотовой связи выделяют два основных типа помех – это соканальные помехи и помехи соседних каналов.
Две соты, использующие одну и ту же группу частот, называют сотами с совмещенным каналом, а возникающие между ними помехи – соканальнымипомехами.
Базовая станция в соте А кластера 1 (рисунок 6.13) передает сигнал с частотой f1, и в это же время ту же частоту передает базовая станция в соте А кластера 2. Хотя эти соты находятся в разных кластерах, обе они используют группу рабочих частот А. Мобильный аппарат, находящийся в кластере 2, получает сигналы одинаковой частоты от двух разных базовых станций. Хотя данный мобильный аппарат находится под контролем базовой станции кластера 2, он также принимает сигнал малой мощности из кластера 1 как помеху совмещенного канала.
Рисунок 6.13 - Помехи совмещенного канала | Рисунок 6.14 – Коэффициент использования совмещенного канала |
Взаимные влияния между двумя сотами пропорциональны не расстоянию между сотами, а скорее отношению этого расстояния к радиусу соты. Поскольку радиус соты пропорционален передаваемой мощности, то увеличить число радиоканалов в системе можно:
– уменьшив мощность передатчика в каждой соте;
– сделав соты меньше;
– разместив в освободившихся зонах обслуживания новые соты.
В сотовых системах, где все соты имеют примерно одинаковые размеры, соканальные помехи зависят от радиуса соты (R) и расстояния до центра ближайшей соты с совмещенным каналом (D), как показано на рисунке 6.14.
Отношение D/R называется коэффициентом использования совмещенного канала либокоэффициентом уменьшения соканальных помех или коэффициентом соканального повторения. С ростом коэффициента увеличивается пространственное разнесение сот с совмещенным каналом по отношению к размерам зоны обслуживания. Поэтому приувеличении коэффициента использования совмещенного канала (Q) помехи совмещенного канала могут быть снижены. Для сот шестиугольной формы:
(6.5)
где Q – коэффициент использования совмещенного канала, величина безразмерная;
D – расстояние до центра ближайшей соты с совмещенным каналом, измеряется в километрах;
R — радиус соты, измеряется в километрах.
Чем меньше значение коэффициента Q, тем больше будет суммарное число каналов, так как размер кластера также будет малым.
В отличие от теплового шума, помехи совмещенного канала нельзя подавить путем простого увеличения мощности передаваемых сигналов, так как с повышением мощности передатчика в одной соте возрастает вероятность того, что сигналы из этой соты будут оказывать мешающее воздействие на передачу в другой соте. Для снижения соканальных помех необходимо, чтобы соты с совмещенным каналам были достаточно изолированы друг от друга.
Помехи соседних каналов возникают, когда сигналы от соседних каналов оказывают мешающее воздействие друг на друга.
Мобильный аппарат 1 принимает сигнал на частоте f1 от базовой станции А. В это же время базовая станция А передает сигнал на частоте f2 мобильному аппарату 2 (рисунок 6.15).
|
Поскольку мобильный аппарат 2 находится намного дальше от базовой станции, чем мобильный аппарат 1, сигнал с частотой f2 передается с намного большим уровнем мощности, чем сигнал f1. Мобильный
аппарат 1 находится очень близко от базовой станции, а частоты f1 и f2 являются соседними. Поэтому сигнал с частотой f2 поступает в мобильный аппарат 1 с более высоким уровнем мощности, чем сигнал f1. Из-за высокого уровня мощности фильтры мобильного аппарата 1 не могут полностью подавить сигнал f2, предназначенный для мобильного аппарата 2, и этот сигнал мешает мобильному аппарату 1 принимать сигнал f1. В то же время сигнал с частотой f1 не мешает мобильному аппарату 2 принимать сигнал f2, так как уровень мощности f1 намного ниже уровня f2.
Помехи соседних каналов в приемниках можно минимизировать, применяя точную фильтрацию и тщательно распределяя каналы. Поддержание приемлемого разноса частот между каналами в соте также может уменьшить помехи соседних каналов. Однако при малых значениях коэффициента повторного использования частот разнос между соседними каналами может оказаться недостаточным длясоблюдения допустимого уровня помех соседних каналов.
Помехи соседних каналов особенно распространены в случаях, когда передача по соседнему каналу ведется в непосредственной близости от приемника мобильного аппарата, в то время как этот аппарат пытается принять сигнал базовой станции на соседней частоте. Такую ситуацию называют эффектом ближнего и дальнего конца, и чаще всего она возникает, когда мобильный аппарат принимает от базовой станции слабый сигнал.
Дата добавления: 2016-07-27; просмотров: 5715;