Сота GSM-сети. Небольшой обзор соты и её характеристик.

Привет, уважаемые читатели моего блога! Первой своей записью я рассказывал вам об архитектуре сети GSM, но неправильно было с моей стороны не написать о ключевых понятиях такой сети подробнее. Что такое сота GSM, сколько базовых станций и секторов в соте, какова реальная форма и дальность радиохвата у соты — вот вопросы, которые сразу возникают у людей, которые только начинают изучать эту тему. Что ж, этой статьей я попытаюсь исправиться.

Сота GSM-сети

Сота GSM. Схематичное изображение с одной базовой станцией.
Рассмотрим понятие соты. Не будет ошибкой сказать, что зона радио охвата одной BTS является сотой. Как правило, так и делают. Ставят в помещении одну BTS с определенной конфигурацией, которая и покрывает запланированную часть местности. Но не всегда. Если район, который планирует охватить оператор сотовой связи, густонаселенный и довольно активный в плане общения (например, район скопления бизнес-офисов, развлекательных комплексов, учебных заведений и т.п.), то частотной емкости одной базовой станции может не хватать. И тогда многие абоненты возможно увидят на своем мобильном телефоне досадную надпись — «Сеть занята». В таком случае вместе могут сопрягаться две или более BTS.


Итак, дадим определение:

Сота GSM-сети — это зона радио охвата одной или нескольких базовых станций, в пределах которой осуществляется прием и передача на строго определенном (фиксированном) количестве частот. Каждая сота имеет уникальный глобальный идентификатор (Cell Global Identifier) и характеризуется собственным BCCH каналом.

С CGI я хочу сделать оговорку. Он состоит из идентификатора зоны местоположения LAI и идентификатора соты Cell Identifier (подробнее читаем здесь). Как правило, соты состоят из секторов, и Cell Identifier назначается отдельно каждому сектору соты. Это необходимо для процедуры определения местоположения мобильной станции. Что такое сектор расскажу далее.

Схематически соты изображаются в форме правильного шестиугольника. Но это далеко не так, особенно на территории городов. Это связано с тем, что на пути распространения сигнала существует огромное количество помех, от которых он отражается. Поэтому, конкретную форму каждой соты определить не так то просто. Она зависит от особенностей ландшафта и искусственных неровностей местности, а также высоты, на которой установлены антенны, и углов наклона антенн.

А какая, спросите вы, дальность покрытия у соты? Согласно учебной литературе, максимальный радиус соты GSM 900 — 35 км, в GSM 1800 примерно 5-6 км. Это в теории. На практике, все также зависит от местности и от частотно-территориального планирования операторов сотовой связи. Вдаваться в сложные расчеты и формулы не вижу смысла.

Секторизованная сота

Сота из 3х секторов. Ширина ДНА антенны = 120 градусов.
Я уже сказал, что соты могут разбиваться на сектора. Делается это при помощи антенн. Количество секторов в соте зависит от ширины диаграммы направленности антенны (ДНА) и от их количества соответственно. Часто применяются 3х-секторные соты. В таких сотах устанавливаются 3 антенны, каждая из которых имеет ширину ДНА в 120 градусов. В секторе распространение сигнала происходит только в одну сторону (задний лепесток излучения сигнала конечно тоже имеется, но он обычно незначителен). Поэтому секторизация сот дает возможность чаще использовать одинаковые частоты на местности и уменьшает уровень соканальных помех (о принципе повторного использования частот читаем и смотрим видео здесь).

Я работаю, в основном, с такими сотами. По моему, это оптимальное решение. Базовые станции Huawei BTS-312 900/1800, к примеру, ориентированны как раз на такую соту из трех секторов.

Хотел вам показать фото этой BTS и объяснить типовую конфигурацию на примере фото. Но забыл их на рабочем компе. Поэтому ушел готовить видео, а в понедельник-вторник его обязательно запишу и выложу на ваш суд (вместе с фотками).

Надеюсь, что эта статья была вам полезна. Жду ваших мнений и пожеланий. Спасибо за внимание!

8 комментариев от “Сота GSM-сети. Небольшой обзор соты и её характеристик.

  1. Доброго дня. Спасибо за статью, все локанично сказано. Но есть у меня один вопрос, который не дает покоя: максимальный радиус соты 35 км, а как его расчитать, кака формула и вообще почему 35, а не 36 например. Буду очень признателен, если Вы поможете мне найти ответ на этот вопрос, заранее благодарен.

    1. сота делает запрос на телефон, и ждёт ответа, если ответ не приходит ВОВРЕМЯ сота игнорирует телефон! так вот, за ЭТО время радиосигналдоходит до телефона, там обрабатывается, и отправляется на соту. так вот, если дальше, то сигнал не успевает вернутся!!!!!!!!!!!!!!

  2. Да, здесь конечно нужно многое исправлять. Много неточностей и не правильного понимания.
    Пойдем по очереди.
    1.Сота-это физический элемент сети мобильного оператора. Грубо говоря шкаф с блоками, фидер, антенны, питание, кондиционер. Сота у оператора имеет уникальный номер, по которому ее можно однозначно определить у оператора, какую бы территорию он не обеспечивал связью. Конфигурация соты разная, зависит от возможного трафика в данном месте. Средняя конфигурация соты в Москве имеет обозначение: 3Х3Х3, 4Х4Х4, 2Х2Х2. Это надо понимать так: три сектора по 3 несущей в GSM, три сектора по 4 в DSC, три сетора по два канала в UMTS.
    2. Соты не коем образом не «спаривают». Можно добавлять сектора, можно в сектора добавлять передатчики, для этого ставят дополнительный шкаф. Но процессор на БС один, плюс резервный. И номер один. В выкладках статистики фигурирует сота и по отдельности сектора одной нумерации. Есть варианты когда на одну площадку ставят несколько БС, но они имеют каждая свой номер и каждая свою строку в статистике.
    3. Дальность работы соты и возможная дальность покрытия- вещи совершенно разные и нельзя их смешивать. Дальность излучения сигнала с антенны БС зависит: высоты подвеса антенны, угла наклона, диапазона излучения (потери сигнала), подводимой мощности ко входу антенны, коэффициент усиления антенны, ширина главного лепестка (потери мощности на боковые и задний), рельеф и структура местности, наличие рек, озер и время года (для нашей полосы). А зона покрытия расчитывается с учетом чувствительности мобильного телефона и БС. Т.е. дальность зоны определяется возможностью стабильного приема сигнала от телефона базовой станцией. Иначе с какого расстояния телефон добивает до БС и при этом не нарушает санитарных норм по максимальному излучению со своей антенны.
    На открытой местности, как правило, в 900 диапазоне станции ставят до 15 км между собой. Получается что БС работает до 7,5 км. В других диапазонах гораздо меньше.
    Азимуты направления секторов планируются всегда индивидуально, для максимального извлечения трафика.
    Устал.

    1. Помогите пожалуйста разобраться.

      GSM.
      Если имеем конфигурацию БС 3х3х3, то это значит, что установлены 3 направленные антенны (что = 3 секторам), каждая антенна обеспечивает селл со своим BCCH.

      3G. А как дело обстоит с 3G?
      Скажем, имеется конфигурация 2х2х2. Тогда у нас также есть 3 сектора, в каждом по 2 трансивера. Значит ли это, что в каждом секторе имеется 2 селла? Как однозначно определить количество селлов в 3gBTS?

  3. Забыл про ВССН канал. Этот канал есть на каждом секторе стандарта GSM. Если на секторе стоят, для примера, каналы: 3, 9, 24, 98, 124. То 3 канал считается бисисиэйчный, остальные трафиковые. В этом канале первый тайм слот задействован по каналы сигнализации, остальные под трафик. Остальные каналы полностью трафиковые. Первый ts излучается с максимально разрешенной мощностью на эту БС и в хоппинге участие не принимает.
    Поэтому если БС двух диапазонная и трех секторная, то она имеет 6 таких частот.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *