Особенности построения систем сотовой связи в районах с невысоким трафиком.

Autor: Маковеева М.М., Шинаков Ю.С.

В регионах с малой плотностью населения меньше потенциальных абонентов, поэтому основная проблема при развертывании систем подвижной связи - снизить затраты. Это сельские территории, поэтому антенна может быть установлена ниже, чем в городе, но обеспечивать такое же покрытие территории, как и высокая антенна в городе. Здесь применяется более дешевая аппаратура, поэтому размер соты определяет ограничение по тепловым шумам, но нет проблем с обеспечением трафика и проблемы интерференции. Основные приемы, обеспечивающие снижение затрат;

• Использование существующих высоких башен и зданий в качестве антенных опор, чтобы получить максимальный радиус покрытия на данной территории.
• Если нет подходящих высоких зданий, то установка недорогих опор высотой 15 ... 25 м.
• Организация передвижных базовых станций (БС). Поскольку трафик вдоль дороги и в поселке будет меняться в течение суток, то такие базовые станции (БС) (одна-две) можно перемещать, например, дважды в сутки, поддерживая два-три сценария трафика.
• Установка ретрансляторов и пассивных рефлекторов для расширения зоны покрытия.

На территориях с невысоким телефонным трафиком основная проблема -- обеспечение трафика вдоль дороги. Очевидно, что на дороге БС можно располагать дальше друг от друга, чем в городе. Целесообразно применять всенаправленную антенну, когда обслуживается не только дорога, но и прилегающие территории. Расстояние между БС обычно выбирается из условия прямой видимости между антеннами. Поэтому, хотя прилегающая территория - пригородного типа, можно использовать при расчетах параметры модели для открытой местности. Можно представить два крайних случая на дороге: большой автомобильный трафик и легкий автомобильный трафик. В первом случае можно ожидать больших тепловых шумов искусственного происхождения.

Когда обслуживается только дорога, устанавливаются две направленные антенны "спина к спине", например волновой канал или рупорная. Это позволяет дополнительно увеличить расстояние между БС.

Ретрансляторы. Они предназначены для обеспечения радио-покрытия в теневых зонах, как правило, в районах с невысоким трафиком. Решение об использовании ретрансляторов всегда должно поддерживаться экономической целесообразностью. Можно использовать ретрансляторы (Р) вдоль автодороги, чередуя их с БС. При этом трафик распределяется между соседними БС. Каждая БС обычно обслуживает две соседние соты с разными частотами.

Другие возможные варианты использования ретрансляторов - это устранение "белых пятен" при радиопокрытии и расширение зоны покрытия в районах, где нужны небольшие сети, а также на этапе развертывания сети. На антенной опope ретранслятора Р устанавливается узконаправленная антенна, всенаправленнзя энтенна и усилитель. Сигнал, принятый от БС на узконзправленную антенну, будет усилен и переизлучен всенаправленной антенной к АС. Из-за отсутствия частотного сдвига в ретрансляторе существует опасность самовозбуждения и интерференции между колебаниями, создаваемыми БС и ретранслятором. Поэтому очень важно правильно выбрать местоположение ретранслятора, чтобы обеспечить развязку между верхней и нижней антеннами.

Во избежание интерференционных и нелинейных помех усилитель ретранслятора должен иметь невысокий коэффициент усиления при радиусе зоны действия ретранслятора 0,5 . 3 км. Расстояние между БС и ретранслятором должно быть по возможности как можно меньше, чтобы избежать излучения мощности БС на большую территорию и снизить мощность передатчика БС.