Італьянська В.С.

Сборник студенческих научных работ факультета "КИТА". Выпуск 3, 2005 г. Cтр.21-23

Застосування технології CDMA для побудови мереж на територіях з низькою щільністю населення

Зв'язок - одна з тих галузей інфраструктури сучасного суспільства, які розвиваються найбільше динамічно. Цьому сприяють постійне зростання попиту на послуги зв'язку й інформацію, а також досягнення науково-технічного прогресу в області електроніки, волоконної оптики й обчислювальної техніки. У цей час у багатьох країнах ведеться інтенсивне впровадження стільникових мереж, мереж персонального радіовиклику й систем супутникового зв'язку. В активно розроблювальній концепції універсального персонального зв'язку велике місце приділяється стільниковим системам для передачі даних і забезпечення рухливих і стаціонарних об'єктів телефонним зв'язком.

У зв'язку з тим, що при глобальній телефонізації акцент робиться на розвиток мереж центральних районів і ділових центрів, малонаселені території залишаються осторонь . Іншою причиною існування нетелефонізованих районів є недостача номерної ємності АТС, тобто, у зв'язку зі швидким ростом кількості абонентів, а також їхніх потреб в одержанні послуг якісного телефонного зв'язку гостро стоіть питання про швидке подолання проблеми розширення ємності мереж ТМЗК.

Для вирішення таких проблем пропонується надання послуг телефонії за допомогою побудови фіксованої мережі стандарту CDMA. Її перевагою є найбільша ефективність використання радіоспектра. Це означає, що в тому самому частотному діапазоні можна розмістити найбільше число інформаційних каналів. У смузі 1,25 МГЦ в умовах одиночної базової станції може передаватися до 61 інформаційних каналів [1]. В умовах обмеженості частотного ресурсу економія радіочастотного ресурсу сприяє зниженню витрат на розгортання мереж і, в остаточному підсумку, створенню передумов для зниження тарифів на послуги.

Крім того, у системі CDMA не потрібно ніякого частотного планування, а сусідні станції можуть використовувати ті ж самі радіочастоти. Таким чином, знімається частина проблем, які є початковими для планувальників мереж інших технологій , пов'язаних з необхідністю забезпечення оптимального частотного розносу всіх секторів базових станцій.

Рішення щодо розгортання мережі даного стандарту обумовлено наступними її перевагами:

- Стаціонарні термінали CDMA незамінні в тих місцях, куди проведення звичайного провідного телефону є досить складним технічним завданням, наприклад, на дачні ділянки й у заміські будинки;

- також, придбання стаціонарного телефону CDMA дуже зручно для підприємств, які орендують приміщення: при переїзді номер телефону не "губиться";

- абоненти CDMA мають можливість вибору різних тарифних планів ;

- тарифи розмежовуються залежно від часу доби й дня тижня;

- досягається економічна ефективність і для постачальника послуг телефонії завдяки гнучкості системи. Вона може надавати стаціонарні й мобільні послуги в межах однієї платформи, і, якщо згодом це буде необхідно, дозволяє працювати із клієнтами за схемою "один телефон". На розробку й проектування CDMA систем потрібно менше засобів, ніж на інші типи систем, що спрощує їхнє розширення та зміну конфігурації, якщо в цьому буде потреба.

Побудова мережі CDMA у районі з низькою щільністю населення має свої особливості. Існуючі методики розрахунку телефонних мереж не враховують специфіку технології й тому вимагають додаткового наукового обґрунтування при використанні. У цій роботі запропоновано вирішення наукової задачі, пов'язаної з розрахунком сегментів CDMA мереж на телефонних мережах загального використання.

При проектуванні виконується прив'язка системи до реальної території. Для цього варто здійснити збір даних про площу, характер місцевості, кількість населення, характері його розміщення, споживчі здатності, зробити попередні розрахунки передбачуваної кількості абонентів.

Однією з проблем, що вирішується при проектуванні CDMA системи, є проблема покриття, тобто забезпечення заданого співвідношення сигнал- шум, що є кількісним показником якості роботи системи . Для задовільної роботи CDMA мережі необхідно звести до мінімуму загальний рівень перешкод, для чого пропонується використання спрямованих антен для абонентських станцій (по напрямку на базову станцію). У процесі територіального планування необхідно визначити зону впевненого прийому, що у загальному випадку являє собою окружність. Таким чином, завдання проектування зводиться до визначення радіуса такої окружності. Реально, радіус дії є "дихаючим" і залежить, зокрема , від поточного завантаження мережі.

Наступним кроком є забезпечення телефонного трафіку, що визначає необхідне число мовних каналів. Для його забезпечення обсяг устаткування повинен бути достатнім, щоб обслуговувати виклики в період ЧНН.

Особливістю реалізації CDMA системи безпровідного зв'язку для фіксованих абонентів є фіксація рівня випромінювання один раз при встановленні абонентської станції. Таким чином, не потрібно безперервного керування регулюванням рівня потужності абонентських станцій, виключаються процедури м'якого перемикання й просторового рознесення.

Зазначимо, що для малонаселених районів, основною проблемою при розгортанні мережі є зниження витрат. Для досягнення цієї мети можна скористатися наступними загальними положеннями [2]:

- встановлення антени нижче чим у центрах міст, для забезпечення такого ж покриття;

- можливість використання більш дешевого встаткування;

- використання існуючих веж і споруджень як опор для антен, щоб одержати максимальний радіус покриття території;

- встановлення ретрансляторів і пасивних рефлекторів для розширення зони покриття.

Таким чином, простежується безперечна доцільність і ефективність застосування CDMA технології при телефонізації територій з низькою щільністю населення. Адже такий підхід забезпечить розгортання мережі за короткий час, буде задовольняти потреби населення в забезпеченні високоякісним зв'язком, може бути швидко розширеним при зростанні кількості абонентів завдяки відсутності, так званого, частотного планування, може поступово заміняти вже існуючі стандарти при поступовому переході до систем третього покоління, тому що CDMA підтримує третє покоління послуг зв'язку 3G. Адже початково, при розробці стандарту, передбачалася вимога повної відповідності обсягу і якості послуг зв'язку вимогам ІTU до 3G [3].

Перелік посилань

1 Л.Невдяев "CDMA:ІS-95", Сети, 2000, №3.

2 М.М.Маковеева, Ю.С.Шинаков "Системы связи с подвижными объектами", Москва, 2002.

3 А.Голышко "История CDMA. Краткий курс ", Москва, 2004.