Материал: 469_Travin. _Radiopriemnye _Ustrojstva _UP _

сотовой подвижной связи стандарта GSM-1900

Примечание: реальная чувствительность задана при отношении сигнал/шум на

выходе тюнера hВЫХ. дБ = 10 lg РС.ВЫХ =10дБ.

РШ.ВЫХ

11

РАЗДЕЛ 3

ПОЯСНЕНИЯ К ЗАДАНИЯМ

Для лучшего понимания содержания таблиц 2.1…2.4 целесообразно здесь дать краткую характеристику приведенных в таблицах стандартов радиосетей сотовой подвижной связи. Более подробную информацию по этим стандартам в рамках курсовой работы студентам следует изучить по литературе

[3, 4].

Как известно [3, 4], в радиосистемах и сетях сотовой подвижной связи в каждой соте абонентские станции (АС), представляющие собой подвижные абонентские приемо-передающие радиостанции («мобильники»), связываются по радио со своими базовыми станциями (БС), содержащими приемопередающие модули с согласованными с АС диапазонами частот и являющимися для АС точками доступа в сотовую сеть связи и в Интернет.

Важно отметить, что заданные в таблицах диапазоны частот разбиваются на частотные каналы с полосой пропускания Пγ, которая численно равна частотному разносу каналов или, иначе говоря, шагу сетки частот (частотное уплотнение диапазона), при этом в каждом частотном канале организуются физические (логические) каналы (абонентские каналы) с разносом по времени (временное уплотнение).

Также важно отметить, что приведенные в таблицах стандарты предусматривают работу систем и сетей сотовой подвижной связи в режиме частотного дуплекса (FDD).

Это значит, что диапазоны радиочастот приемника и передатчика АС разнесены по частоте на дуплексный разнос, который указан в таблицах.

Аналогично, такой же дуплексный разнос между приемником и передатчиком реализован и на БС. Надо только отметить, что особенностью БС является наличие нескольких приемников и такого же числа передатчиков, позволяющих вести одновременную работу на нескольких каналах с различными частотами (кстати, приемники и передатчики на БС имеют ту же структуру, что и в АС).

Следует отметить, что в связи с дуплексным разносом частот различают частоты приема АС (указаны в таблицах 2.1…2.4) и передачи БС называемые также частотами прямых каналов или, иначе говоря, частотами нисходящих каналов, и частоты передачи АС и приема БС, называемые также частотами обратных каналов или, иначе говоря, частотами восходящих каналов.

Для приведенных в таблицах 2.1…2.4 стандартов эти частоты указаны в таблице 3.1.

Таблица 3.1

12

Благодаря дуплексному разносу диапазонов частот приема и передачи в АС реализуется возможность одновременной (дуплексной) работы приемника и передатчика с одной приемо-передающей антенной с существенным ослаблением влияния передатчика на приемник. Это достигается при помощи дуплексного фильтра (дуплексора). Дуплексор представляет собой два соединенных между собой полосовых фильтра, настроенные на различные полосы частот. Один полосовой фильтр включен между выходом передатчика и антенной. Он пропускает весь диапазон частот передатчика. Второй же полосовой фильтр включен между антенной и входом приемника. Он пропускает только диапазон частот приемника (указан в таблицах 2.1…2.4). В итоге сигналы с выхода передатчика свободно проходят в антенну, но не попадают на вход приемника.

Чем больше дуплексный разнос частот, тем сильнее можно ослабить влияние передатчика на приемник.

Дуплексный разнос частот обычно берется тем больше, чем выше диапазон частот систем сотовой подвижной связи.

Так, например, в стандарте GSM-900 диапазон частот приема АС и передачи БС, называемый диапазоном частот прямых каналов (или, иначе говоря, нисходящих каналов) составляет 935…960 МГц, а диапазон частот передачи АС и приема БС, называемый диапазоном частот обратных каналов (или, иначе говоря, нисходящих каналов) составляет 890…915 МГц, т.е. дуплексный разнос по частоте составляет 45 МГц (см. таблицы 2.1…2.4 и 3.1). Один частотный канал занимает полосу 0,2 МГц. Всего в диапазоне, с учетом защитных полос, размещается 124 частотных радиоканала (частотное уплотнение). В каждом частотном канале организуется 8 цифровых каналов с разносом по времени (временное уплотнение). Каждый цифровой канал представляет собой отдельный физический (логический) канал (абонентский канал). Используя временное уплотнение, на базе 124-х радиоканалов получают

992(124х8) физических каналов (абонентских каналов).

Впорядке иллюстрации вышесказанного на рисунке 3.1 приведены упрощенная схема сети сотовой подвижной связи, а на рисунке 3.2 – возможная структурная схема дуплексной цифровой приемо-передающей радиостанции (подвижной АС или стационарной в БС).

13

АС

Цифровой источник (или приемник) информации

Рисунок 3.1. Упрощенная схема сети сотовой подвижной связи

На рисунке 3.2 приведены следующие обозначения: УРЧПР – усилитель радиочастоты приемника (малошумящий); СМПР и СМПЕР – смесители частот приемника и передатчика; СЧПР и СЧПЕР – синтезаторы частот приемника и передатчика;

СМ I(t) и СМ Q(t) – смесители квадратурных составляющих демодулятора приемника и модулятора передатчика; АЦП – аналогово-цифровой преобразователь; ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь; ФНЧ – фильтр низкой частоты;

ФОС – фильтр основной селекции приемника; ФПЧПЕР – фильтр промежуточной частоты передатчика;

УПЧПЕР – усилитель промежуточной частоты передатчика; УМПЕР – усилитель мощности передатчика;

Как видно из рис. 3.2 тюнер (ГТП) построен по супергетеродинному принципу с одним преобразованием частоты. В курсовой работе этот вариант можно взять в качестве прототипа с соответствующим обоснованием его выбора.

14

15