GSM

1.КЛЕТЪЧНА КОНЦЕПЦИЯ

1.1 ОГРАНИЧЕНИЯ НА ОБИКНОВЕНИТЕ МОБИЛНИ ТЕЛЕФОННИ СИСТЕМИ

Важни причини за разработването и разпространeнието на клетъчната мобилна телефонна система са операционните ограничения на досегашните подвижни телефонни системи:

ограничена обслужваща способност;

лоши работни характеристики;

неефективно използване на честотния спектър.

Ограничена обслужваща способност. Обикновените мобилни телефонни системи, обикновено се проектират като се избират един или повече канали от определен честотен диапазон за употреба в даден географски район. Зоната на покритие на всеки район обикновено се планира да бъде колкото е възможно по-голяма, което означава, че излъчената мощност трябва да е толкова висока, колкото позволяват компетентните власти. Потребител започнал разговор в един район трябва отново да избира при навлизане в друг район, защото иначе връзката ще се разпадне. Такава радиотелефонна система е неудачна, тъй като няма гаранция, че един разговор може да бъде завършен без възможност за прехвърляне на връзката. Това прехвърляне е процес на автоматична смяна на честотите при навлизане на подвижния обект от една географска зона в друга, така че разговорът може да се продължи без преизбиране. Друго неудобство на досегашната система е, че броят на разговарящите по едно и също време потребители се ограничава от броя канали определени за отделен честотен обхват.

Недобри работни характеристики. В миналото общо 33 канала се определят за три мобилни телефонни системи "Mobile Telephone Service" (MTS); "Improved Mobile Telephone Service" (IMTS); МУ системи и "Improved Mobile Telephone Service" (IMTS) МК системи. Тези 33 канала трябва да покрият област с диаметър 50 мили.

Неефективно използване на честотния спектър. Обикновената мобилна система не е достатъчно ефективна, тъй като всеки канал може да обслужва само един абонат за дадено време в цялата област. Тук важен проблем, който среща радиосъобщителната индустрия е ограничаването на наличния радиочестотен спектър. При определяне политиката за отпускане на честоти, Комитета по съобщенията търси системи, които работят с минимална честотна лента, но осигуряват висока използваемост и удовлетворяват потребителя.

Оптималната мобилна телефонна система ще работи в ограничена зададена честотна лента и ще обслужва почти неограничен брой потребители в безпределни географски области.

Трите главни подхода за постигане на идеала са:

1. Една странична честотна лента - постига се разделяне на определения честотен спектър на максимален брой канали.

2. Разширен спектър - генериране на множество кодове в широк честотен диапазон.

3. Клетъчна система - многократно използване на отпуснатите честоти в различни географски точки.

Клетъчната радиотелефонна система се основава върху идеята за серия клетки, които в съвкупност образуват клетъчна мрежа. Клетката представлява географско пространство, заобикалящо стационарен приемо - предавателен пункт (Базова станция - BS). При определяне формата на клетката била отчетена необходимостта от оптимално покритие на площта. При кръгова форма има идеално покритие на площта по мощност, но тя се оказва неподходяща, защото се получават припокрити и непокрити области, което прави нееднозначно планирането на системата. Така се е наложила хексагоналната форма на решетката, която улеснява конструирането на клетъчната система, а е и най - близката апроксимация до идеалната кръгова.

Принципът на многократната употреба на честотите може да се използва по време и по разстояние. Многократно използване на честотите по време означава заемането на една и съща честота в различни времеви интервали. Нарича се уплътняване с времеделение (TDM - time-division multiplexing).

Принципът на многократната употреба на честотите се разделя на две категории:

1. Еднаква честота предназначена за две различни географски области, подобно на АМ и FM радиостанции, които използват едни и същи честоти в различни градове.

2. Една честота, която се използва многократно в основна за една система географска област. Това е схемата употребена в клетъчните системи, където