Радиус действия соты сетей GSM - 35 км?

Поговорим в сегодняшней статье о максимальном радиусе действия соты современной сети GSM.

Существует такой коэффициент, как Timing Advance (TA), который служит для компенсации задержки во времени распространения радиосигнала между MS (мобильными станциями – мобильными телефонами) и BTS (базовыми станциями - БС) сотовых операторов.

В момент первоначального установления соединения MS делает запрос канала сигнализации, для чего отправляет пакет Access Burst по каналу RACH. Его структура такова:

Из приведенной таблицы видно, что имеется защитный интервал GP в 68,25 бит. Благодаря нему достигается приемлемое временное разнесение от пакетов других подвижных станций (мобильных телефонов). Также мы знаем, что длительность каждого бита информации в TDMA составляет 3,69 мкс. В результате, длительность GP = 252 мкс. Это считается вполне допустимой задержкой сигнала от мобильной станции (MS), и в этот временной промежуток не произойдет смещение сигнала в прочий (чужой) интервал времени.

В течение 252 мкс сигнал, в принципе, вполне способен распространиться на 75,6 км. Это легко вычислить по формуле: 252 мкс * 300 м/мкс. Благодаря тому, что базовая станция (BTS) посылает обратный сигнал синхронизации на MS, с целью компенсации потери времени на его прохождение (так как точное расстояние между базовой станцией и сотовым телефоном мы не знаем) 76,6 км / 2 = 37,8 км. Тем самым мы получили максимальное (теоретически!) расстояние, на которое способен распространяться радиосигнал в одном направлении без каких-либо затруднений.

Для вычисления задержки распространения сигнала между базовой станцией (BTS) и мобильным телефоном (MS), подсистема базовых станций (BSS) использует синхронную последовательность в рамках пакета Access Burst. Далее, благодаря такой последовательности, в BSS производится вычисление значения временной задержки TA, которое потом посылается на MS синхронной последовательностью (64 бита) в рамках пакета синхронизации. Таким образом, если значение TA = 0, временная корректировка не требуется, если же TA = 1, задержка составляет 3,69 мкс и так далее.

Мы просчитали, что «шаг» TA = 3.69 мкс. Timing Advance ведет учет за распространением радиоволн в обоих направлениях. В результате, задержка во времени при одностороннем распространении сигнала составляет 1,845 мкс. Помножив данное число на скорость, получим следующее: 1,845 мкс * 300 м/мкс = 553,5 м. Это расстояние соответствует TA = 1. Иными словами, если с базовой станции поступило значение TA = 1, значит, что расстояние между ней и мобильным телефоном равно 553,5 м. Максимальное число бит для TA = 64.

Согласно этим данным мы получаем: 64 * 553,5 м = 35,42 км. Это и есть вычисленный максимальный радиус действия соты в стандарте GSM 900 МГц.

Популярное на сайте