Патент на изобретение №2364031

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2364031 (13) C2
(51) МПК

H04B7/24 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 18.08.2010 – может прекратить свое действие

(21), (22) Заявка: 2007129868/09, 03.08.2007

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

03.08.2007

(43) Дата публикации заявки: 10.02.2009

(46) Опубликовано: 10.08.2009

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
RU 2269204 С1, 27.01.2006. RU 2113772 С1, 20.06.1998. US 2005245265 A1, 03.11.2005. US 2006293059 A1, 28.12.2006.

Адрес для переписки:

414025, г.Астрахань, ул. Татищева, 16, ФГОУ ВПО АГТУ, патентный отдел

(72) Автор(ы):

Дмитриев Вадим Николаевич (RU),
Пищин Олег Николаевич (RU),
Сорокин Александр Александрович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Астраханский государственный технический университет (ФГОУ ВПО АГТУ) (RU)

(54) СПОСОБ ЧАСТОТНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ В СИСТЕМАХ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ

(57) Реферат:

Способ относится к области электро- и радиосвязи, а именно к способу организации частотного планирования в системах наземной мобильной связи. Технический результат заключается в увеличении зоны действия наземных сетей мобильной связи, повышении качества обслуживания абонентов сетей электро- и радиосвязи, а также улучшении параметров электромагнитной совместимости. Для этого в предлагаемом способе пространственно отделяют частотные диапазоны стандарта GSM 900, частотными диапазонами DCS 1800. При недостатке частотного ресурса в стандарте GSM 900 оператор строит очаговые области стандарта DCS 1800, состоящие из одной или нескольких базовых станций DCS 1800. Очаговую зону стандарта DCS 1800 внедряют с целью пространственного разделения зон стандарта GSM 900 и наращивания дополнительного защитного интервала между сотами с повторяющимися частотами, а также снятия дополнительной абонентской нагрузки, что приводит к увеличению возможности повтора частот в обоих стандартах. 1 ил.

Способ относится к области электро- и радиосвязи, а именно к способу частотного планирования в системах наземной мобильной связи.

Известен способ построения радиосвязи в сети сотовой структуры [патент США 5418779 от 23.05.95], заключающийся в том, что зона обслуживания полностью покрыта сотами, в центре которых размещены базовые станции (БС). БС расположены на равном расстоянии друг от друга, образуя правильные треугольники. Условно геометрию отдельной сотовой ячейки с учетом перекрытия принимают правильным шестиугольником, в центре описанной окружности которого располагается БС. Принцип построения сотовых сетей дает возможность снизить дефицит радиоканалов за счет их повторного использования, однако это приводит к относительному избытку количества БС. В районе обслуживания осуществляется управление переключением каналов между радиозонами с таким расчетом, чтобы при переходе подвижного объекта из одной зоны в другую радиообмен мог продолжаться без перерыва.

Недостатками аналога является нежелательная межканальная интерференция, появляющаяся из-за перекрытия зон обслуживания, которая уменьшает отношение сигнала к шуму (с/ш).

Известна система подвижной радиосвязи, содержащая наземные базовые станции, коммутационное и радиотехническое оборудование, использующая принцип повторного использования частот, при котором в близких одна относительно другой областях (6-угольных ячейках – сотах) системы используют разные полосы частот, а через несколько ячеек эти полосы частот повторяются [М.В.Ратынский. Основы сотовой связи. / под ред. Д.Б.Зимина. – М.: Радио и связь, 2000, стр.65]. Ячейки частично пересекаются.

Недостатками аналога является то, что разные полосы частот используются из одного, выделенного оператору, диапазона и при недостатке частотных каналов количество повторов будет все более увеличиваться и снижать отношение с/ш.

Самым близким, по сути, к предлагаемому способу является метод частотного планирования в системах сухопутной сотовой связи [см. Справочное издание: Весоловски Кшиштоф «Системы подвижной радиосвязи», перевод с польского Н.И.Рудинского, под редакцией А.И.Дедовского. – М.: Горячая линия. – Телеком, 2006, с.176-179], включающий дробление сот на соты меньшего размера, что приводит к увеличению емкости системы сотовой подвижной радиосвязи.

Основные операции данного способа.

Для уменьшения отношения сигнала к шуму (с/ш) соты разделяют на секторы. Дробление соты выполняется путем создания сот меньшего размера в определенной части ее зоны покрытия. Радиусы меньших сот принимаются равными половине радиуса исходной соты, а их площади, соответственно, становятся меньше в четыре раза. Увеличение повтора частот на одной и той же площади становится возможным из-за уменьшения расстояния защитного интервала. Это позволяет получить минимальное требуемое значение отношения с/ш для кластеров, состоящих из меньшего количества сот.

К недостаткам этого способа следует отнести увеличение количества используемых частотных каналов в одном и том же диапазоне. В случае дефицита частотного ресурса оператора сотовой подвижной радиосвязи общего пользования (СПР ОП) дробление не дает эффекта увеличения частотных каналов и не позволяет расширить общую зону действия радиосети.

Указанный способ является наиболее близким к заявляемому объекту и выбран в качестве прототипа.

Техническая задача – создать способ размещения базовых станций различного стандарта и изменить метод планирования частот при условии ненарушения или улучшения параметров электромагнитной совместимости, таким образом, чтобы стало возможным увеличить отношение сигнала к шуму, увеличить пропускную способность и скорость передачи данных в этой системе подвижной радиосвязи.

Технический результат – увеличение зоны действия наземных сетей мобильной связи, повышение качества обслуживания абонентов сетей электро- и радиосвязи за счет предоставления большего количества каналов и более высокой скорости передачи данных, сокращение морального износа существующих сетей мобильной связи. Улучшение параметров электромагнитной совместимости (ЭМС).

Он достигается тем, что дробление зоны радиопокрытия осуществляют на соты меньшего размера, с внедрением на границе между вновь образованными зонами дополнительных базовых станций, образующих зону другого частотного диапазона, назначение частотных каналов осуществляют с пространственно-территориальным разносом, методом чередования различных стандартов GSM и DCS таким образом, чтобы зоны с повторяющимися частотами не имели общей области взаимодействия, для этого их разносят на значительно больший интервал, чем это происходит при применении только одного стандарта в сети, значительно больший интервал разнесения получают внедрением между зонами GSM промежуточной зоны другого частотного диапазона (DCS), зоны одного стандарта (GSM) отделяют зоной другого стандарта (DCS) в одной и той же сети (см. чертеж «Схема пространственного разделения частотных диапазонов в одной сети»).

При недостатке частотного ресурса в стандарте GSM900 оператор строит очаговые области стандарта DCS 1800, состоящие из одной или нескольких базовых станций DCS 1800. Очаговую зону стандарта DCS 1800 внедряют с целью пространственного разделения зон стандарта GSM900 и наращивания дополнительного защитного интервала между сотами с повторяющимися частотами, а также снятия дополнительной абонентской нагрузки, что приводит к увеличению возможности повтора частот в обоих стандартах.

При использовании такого построения сети, за счет увеличения соотношения сигнала к помехе не только между одноименными, но и между соседними каналами, ввиду использования участков дополнительного диапазона частот, кроме увеличения канальной емкости увеличивается скорость пакетной передачи данных как величина, зависимая от отношения с/ш.

Пример практического использования способа частотного планирования в системах мобильной связи.

Пример 1. Осуществляли частотное планирование (распределение частотного ресурса) методом пространственного отделения одного частотного диапазона другим (чертеж). В зоне 1 частоты планировались в диапазоне GSM 900 без повтора частот, в зоне 2 частоты планировались в диапазоне DCS 1800, также без повтора частот. В зоне 3 частоты планировались вновь в диапазоне GSM 900 с повтором частот из зоны 1 или, при достаточном количестве номиналов, также без повтора, но с использованием частотных каналов соседних для зоны 1. Соты с повторяющимися номиналами частот или, тем более, соты с неповторяющимися (соседними) номиналами частот в зоне 1 и 3 не вызывали паразитной интерференции в сети сотовой подвижной радиосвязи, так как они пространственно не перекрывались. Непрерывную работу подвижного абонента обеспечивали за счет эстафетной передачей сигнала из зоны 1 в зону 2, и из зоны 2 в зону 3, и обратно: из зоны 3 в зону 2, из зоны 2 в зону 3. Зона 1 с зоной 3 на программном уровне не связана, и эстафетная передача сигнала между ними не происходила. Таким образом, в системах подвижной радиосвязи достигался более высокий уровень ЭМС радиоэлектронных средств. За счет увеличения количества сот увеличивалась общая канальная емкость сети подвижной радиосвязи, а также увеличивалась скорость пакетной передачи данных, как величина, зависящая от отношения сигнал/шум.

Формула изобретения

Способ частотного планирования в системах мобильной связи, включающий дробление зоны радиопокрытия и создание сот меньшего размера, позволяющий увеличивать повтор частот, а также количество используемых каналов на участке, где выполняют дробление, отличающийся тем, что дробление зоны радиопокрытия осуществляют на соты меньшего размера, с внедрением на границе между вновь образованными зонами дополнительных базовых станций, образующих зону другого частотного диапазона, назначение частотных каналов осуществляют с пространственно-территориальным разносом, методом чередования различных стандартов GSM и DCS таким образом, чтобы зоны с повторяющимися частотами не имели общей области взаимодействия, для этого их разносят на значительно больший интервал, чем это происходит при применении только одного стандарта в сети, значительно больший интервал разнесения получают внедрением между зонами GSM промежуточной зоны другого частотного диапазона (DCS), зоны одного стандарта (GSM) отделяют зоной другого стандарта (DCS) в одной и той же сети.

РИСУНКИ

Categories: BD_2364000-2364999