Материал: Системы подвижной радиосвязи. лабораторный практикум. Федоров С.М., Бойко О.В

и 4,58 для трех-, четырех- и семиэлементного кластера, т. е. увеличивается с ростом размерности кластера. Однако с ростом размера кластера увеличивается и полоса частот Fc = FTС, используемых ССПР.

Второй способ снижения уровня системных помех – использование направленных секторных антенных систем с узкими диаграммами направленности антенн секторов, при этом антенны секторов с одинаковыми наборами частот должны быть направлены в одну и ту же сторону. В этом случае

где N – количество секторов;

Тсект – количество частотных каналов в одном секторе. Способ повторного использования частот

в организованных таким образом сотах основан на применении трехсекторных антенных систем для каждой базовой станции и трех соседних базовых станций с формированием девяти групп частот (рис. 38).

Рис. 38. Способ повторного использования частот

55

Антенны с шириной диаграммы направленности 120°; размерности кластера С = 3; количества секторов N = 3;

количества частот одной соты Т = NТсект = 3Тсект. В этом случае при минимальном количестве Тсект = 1 каналов в одном

секторе ширина полосы Fc = Fcmin = 9F ССПР в три раза больше, чем при использовании всенаправленных антенн (см. рис. 37).

Применение многосекторных антенн (см. рис. 38) показывает, что обеспечиваемое при этом снижение уровня системных помех достигается вследствие расширения полосы рабочих частот ССПР.

Таким образом, все уже известные способы борьбы

собнаруженными системными помехами приводят

красширению диапазона частот, занимаемого ССПР.

4.Вопрос о безопасности использования средств ССПР – актуальный, так как радиоизлучения этих радиосистем влияют на здоровье их пользователей и на другие радиотехнические системы и устройства.

Осторожность при пользовании средствами радиосвязи необходима в ситуациях, когда, например, излучение радиотелефона может нарушать работу электрокардиостимуляторов и слуховых аппаратов, кардиографов и энцефалографов. Сотовым телефоном нельзя пользоваться в самолетах, в местах проведения взрывных работ и т. д.

Однако под биологической безопасностью средств связи подразумевают в первую очередь влияние электромагнитного излучения телефона на организм здорового человека, так как зачастую радиопередатчик работает непосредственно около уха в нескольких сантиметрах от головного мозга. Обычно нормы безопасности устанавливают предел для плотности

потока мощности (ППМ, Вт/см2 или мВт/см2) или для коэффициента удельного поглощения (Specific Absorption Rate – SAR, Вт/кг или мВт/г). SAR – это мощность электромагнитного поля, поглощаемого или рассеиваемого единицей массы ткани тела.

56

Таблица 1

Значения SAR для ССПР

Из приведенной таблицы следует достаточное соответствие стандартов SAR ведущих в области ССПР стран мира.

SAR оценивают в НИИ и соответствующих службах охраны труда с помощью моделей тела человека – математических и физических. Эти модели достаточно детально воспроизводят тело человека с учетом составляющих его тканей (мышц, костей, мозга, крови, печени и т. п.) и характерных их параметров (диэлектрической проницаемости, проводимости).

При использовании математической модели SAR оценивают расчетным путем, в результате чего получается картина пространственного распределения SAR, по которой находят участки с максимумами, а также среднее значение SAR для тела в целом.

В физической модели, создаваемой из материалов с определенными характеристиками и воспроизводящей тело человека или его часть в натуральную величину, напряженность электрического поля измеряют в малой полости, которую создают в выбранном месте модели и куда помещают датчик измерительного прибора. В таких экспериментах применяют реальные абонентские аппараты,

57

работающие в обычном режиме и размещаемые в нужном ракурсе непосредственно около уха модели.

В настоящее время имеющиеся данные позволяют утверждать, что радиосредства ССПР практически безопасны для здоровья человека. Это подтверждают следующие обстоятельства:

–за все годы эксплуатации сотовой связи в Америке, Японии, Европе и других регионах не зарегистрировано юридически ни одного случая ущерба здоровью, связанного

сиспользованием сотовых телефонов;

–результаты специальных исследований показывают, что излучения современных серийно выпускаемых радиотелефонов на один-три порядка меньше допустимых норм безопасности этих излучений.

5. GSM (от названия группы Groupe Spécial Mobile,

позже переименован в Global System for Mobile Communications) (русск. СПС-900) – глобальный стандарт цифровой мобильной сотовой связи с разделением каналов по времени (TDMA) и частоте (FDMA). Разработан под эгидой Европейского института стандартизации электросвязи (ETSI) в конце 1980-х гг.

GSM относится к сетям второго поколения (2 Generation) (1G – аналоговая сотовая связь, 2G – цифровая сотовая связь,

в том числе Интернет). Мобильные телефоны выпускаются с поддержкой четырех частот: 850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц, 1900 МГц.

Выделим основные преимущества стандарта GSM:

– меньшие, по сравнению с аналоговыми стандартами (NMT-450, AMPS-800), размеры и вес телефонных аппаратов при большем времени работы без подзарядки аккумулятора. Это достигается в основном за счёт аппаратуры базовой станции, которая постоянно анализирует уровень сигнала,

58

принимаемого от аппарата абонента. В тех случаях, когда он выше требуемого, на сотовый телефон автоматически подаётся команда снизить излучаемую мощность;

–хорошее качество связи при достаточной плотности размещения базовых станций;

–большая ёмкость сети, возможность большого числа одновременных соединений;

–низкий уровень индустриальных помех в данных частотных диапазонах;

–улучшенная (по сравнению с аналоговыми системами) защита от подслушивания и нелегального использования, что

достигается путём применения алгоритмов шифрования

сразделяемым ключом;

–эффективное кодирование (сжатие) речи. EFRтехнология была разработана фирмой Nokia и впоследствии стала промышленным стандартом кодирования/декодирования для технологии GSM (см. GSMFR, GSM-HR и GSM-EFR);

–широкое распространение, особенно в Европе, большой выбор оборудования;

–возможность роуминга. Это означает, что абонент одной из сетей GSM может пользоваться сотовым телефонным номером не только у себя «дома», но и

перемещаться по всему миру, переходя из одной сети в другую, не расставаясь со своим абонентским номером. Процесс перехода из сети в сеть происходит автоматически, и пользователю телефона GSM нет необходимости заранее уведомлять оператора (в сетях некоторых операторов могут действовать ограничения на предоставление роуминга своим абонентам, более детальную информацию можно получить, обратившись непосредственно к своему GSM-оператору).

Однако, как и любая другая ССПР, GSM имеет свои недостатки:

– искажение речи при цифровой обработке и передаче;