Pro větší kapacitu

jednou z důležitých technologií pro zvyšování kapacity GSM sítí je technologie frekvenčních skoků. Používá se p...


jednou z důležitých technologií pro zvyšování kapacity GSM sítí je technologie
frekvenčních skoků. Používá se především ve městech, kde jsou tradičně
požadavky na kapacitu největší. Pochopení této technologie není bohužel úplně
snadné a vyžaduje jisté znalosti o přenosu signálu mezi telefonem a základnovou
stanicí.
Nejprve se tedy pokusíme shrnout, jak vypadá přenos mezi telefonem a
základnovou stanicí při použití "klasické" technologie. Každý rádiový přenos
musí probíhat na určité frekvenci. V základním pásmu GSM 900 je těchto
frekvencí k dispozici cca 120. Jelikož jde o přenos digitální, je možné
používat časového multiplexingu každý komunikující terminál má v tu chvíli
vyhrazenou pouze 1/8 času. Délka jednoho "burstu", který je vysílán jedním
terminálem, je 0,577 ms, takže každý terminál za jednu sekundu odvysílá cca 200
"burstů".
Z toho tedy vyplývá, že maximální dostupná přenosová kapacita sítě (na jednom
místě) je dána počtem dostupných frekvencí a možnostmi multiplexingu. Ani jedno
však není možné zvyšovat neomezeně. Ostatně obojí je přesně určeno normou. Pro
zvýšení kapacity sítě se používá dvou hlavních metod. První metodou je
opakování frekvencí tedy vytváření co nejmenších buněk a využívání stejné
frekvence o pár stovek metrů dále (někdy dokonce jen desítek). Druhou metodou
je frequency hopping (český též frekvenční skoky).
Podobně jako mnoho jiných technologií má i frequency hopping své kořeny v
armádě. Zde byl používán ke dvěma účelům. Jednak měl znesnadnit odposlech a
dále měl znesnadnit rušení. Původně byl používán při dálkovém řízení torpéd,
aby znemožnil nepřátelům toto řízení rušit.
Jak to funguje
Základní myšlenka je (jako obvykle) velmi jednoduchá. Pokud se snažíme síť více
a více zahušťovat, dochází k problémům s interferencemi. Jinak řečeno, vznikají
místa (obvykle ve vyšších patrech budov), kde je signál z jedné buňky
(vysílající na určité frekvenci) rušen jiným (vzdálenějším) signálem na stejné
frekvenci. Proto přišli tvůrci GSM se zajímavým nápadem vysílat každý TDMA
rámec (tedy 8 "burstů" od osmi terminálů) na jiné frekvenci. Celková úroveň
interferencí v určité oblasti se tím nijak nezlepší možná, že dokonce naopak,
ale nebudou již vznikat místa, kde by k interferencím docházelo nepřetržitě.
Vychází se totiž z toho, že "občasné interference" kvalitu hovoru nijak zásadně
neovlivní to, že několik "burstů" (jejichž délka je 1/200 sekundy) bude rušením
znehodnoceno, není znát, a ostatně leccos zachrání i chybová korekce. Jedním z
vedlejších efektů frequency hoppingu je větší odolnost vůči ztrátě signálu.
Menší překážky totiž mohou zabraňovat šíření vln určité frekvence, ale méně
vadí šíření vln na jiné frekvenci.
Přibližný počet frekvencí, které jsou při hovoru pseudonáhodně měněny, je 10.
Maximální počet frekvencí určuje norma na 64. Toto číslo berte ale opravdu jen
jako přibližné. Sekvence pro "hoppování" je vždy společná pro celý kanál (tedy
pro osm timeslotů).
Je nutno též doplnit, že každá buňka musí mít jeden kanál, po kterém je
přenášena signalizace. Tento kanál nemůže "hoppovat", neboť by bylo obtížné
udržet synchronizaci kanálů mezi základnovou stanicí a terminálem, který musí
tuto signalizaci nepřetržitě sledovat. Z toho tedy vyplývá, že na každé
základnové stanici musí být alespoň jeden "nehoppující" kanál.
Velice obtížné se při "hoppingu" stává plánování a optimalizace sítě. Jedna
základnová stanice při použití hoppingu vysílá třeba na dvaceti různých
frekvencích, což optimalizaci sítě opravdu dosti znesnadňuje.
Zatím také není příliš jasné, jak se bude frequency hopping snášet s
technologiemi GPRS. Výpadky některých "burstů" přenosu hlasu nijak podstatně
nevadí, ale přenos dat bude k takovým výpadkům mnohem citlivější.
Frequency hopping u nás
EuroTel zavedl frequency hopping poměrně brzy. Bylo to zřejmě proto, že nároky
na jeho přenosovou kapacitu byly od samého počátku poměrně velké a tato
technologie mu umožnila je docela rychle zvládnout.
RadioMobil po dlouhou dobu frequency hopping odmítal. Někdy v polovině loňského
roku byl testovací provoz spuštěn v Brně a těsně před koncem roku i v Praze.
Jelikož zavádění této technologie je vždy poněkud problematické, v lednu a
únoru tohoto roku prošla síť několika menšími výpadky, které pravděpodobně s
frequency hoppingem souvisely.
Český Mobil má o poznání více frekvencí a zatím mnohem menší nároky na
přenosovou kapacitu. Frekvenci hopping je pro něj tedy zatím zcela zbytečný.
Předpokládám ale, že dříve nebo později bude zaveden i v této síti.
0 0414 / pen









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.