Размещено на http://www.allbest.ru/

ЗМІСТ

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ

ВСТУП

1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ЦИФРОВУ СТІЛЬНИКОВУ СИСТЕМУ CDMA

1.1 Основні принципи побудови системи мобільного зв'язку

1.2 Загальні відомості про цифрову стільникову систему CDMA

2. ТЕХНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНДАРТУ МОБІЛЬНОГО ЗВЯЗКУ IS-95

2.1 Характеристики стандарту CDMAIS-95

2.2 Послуги в мережах зв'язку стандарту CDMA

2.3 Переваги та недоліки стандарту CDMA

2.4 Недоліки стандарту CDMA

3. RAKE-ПРИЙМАЧІ В СУЧАСНИХ СИСТЕМАХ ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЇ

4. МОДЕЛЮВАННЯ РОБОТИ КОРЕЛЯТОРА ОДНОГО КАНАЛУ RAKE-ПРИЙМАЧА В ПРОГРАМНОМУ СЕРЕДОВИЩІ «LABVIEW»

5. ОХОРОНА ПРАЦІ

ВИСНОВКИ

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ



ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ

CDMA(CodeDivisionMultipleAccess) - технологія кодового розділення каналів;

FDMA(FrequencyDivisionMultipleAccess) - технологія частотного розділення каналів;

TDMA (Time Division Multiple Access) - технологія часового розділення каналів;

BS, БС (base station) - базова станція;

BСS (Base Station Controller) - контролер базової станції;

BTS (Base Transceiver Station ) -приймачбазової станції;

MS, МС (МobileStation) - мобільна станція;

АТ - абонентський термінал;

ПВП - псевдовипадкова послідовність;

ТФМЗК - телефонна мережа загального користування;

BER - коефіцієнт помилкових біт;

FER - коефіцієнт помилкових кадрів



ВСТУП

Мобільний зв'язок - один з сучасних напрямів в області зв'язку, що отримав інтенсивний розвиток протягом останніх десятиліть. Поява мобільного зв'язку ознаменувала собою нову еру в техніці зв'язку і привела до створення цілого ряду унікальних сервісних послуг у сфері телекомунікацій. В даний час одне з домінуючих положень на ринку мобільного зв'язку займає стільниковий зв'язок. Системи стільникового зв'язку вперше введені в експлуатацію в кінці 70-х - початку 80-х років в країнах Скандинавії, США і Саудівській Аравії. Стільниковий принцип топології мережі з повторним використанням частот багато в чому вирішує проблему дефіциту частотного ресурсу і в даний час є основним в створюваних системах мобільного зв'язку загального користування. Системи стільникового зв'язку - це системи з множинним доступом (багатоканальні).

Стандарти стільникового зв'язку першого покоління передбачають технологію частотного розділення каналів (FDMA), коли кожному робочому каналу в системі виділяють свій частотний діапазон. У стандартах, що відносяться до другого покоління, використовують метод тимчасового розділення каналів (TDMA), коли кожному каналу виділяють свій часовий інтервал, або частотно-тимчасового (Fd/tdma) .На сьогоднішній день системи FDMA і TDMA практично вичерпали свої можливості і не можуть забезпечувати істотно велику пропускну спроможність. Технологія кодового розділення каналів CDMA, завдяки високій спектральній ефективності, є радикальним вирішенням проблеми подальшої еволюції стільникових систем зв'язку. При cdma-технології кожен з каналів системи повністю використовує весь виділений частотно-часовий ресурс; радіоканали систем CDMA перекриваються як за часом, так і по частоті.Розділення сигналів окремих каналів здійснюють за рахунок того, що кожен канал має свою “піднесучу" - адресну кодову послідовність.



1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ЦИФРОВУ СТІЛЬНИКОВУ СИСТЕМУ CDMA

1.1 Основні принципи побудови системи мобільного зв'язку

В основі організації систем стільникового зв'язку лежить розділення обслуговуваної території на мікрозони - соти. У кожній соті встановлюють приймач, керований контроллером. Приймач і контроллер утворюють функціональну ''одиницю'' - базову станцію (BS). Як правило, один контроллер базової станції (BSC) управляє декількома приймачами базових станцій (BTS).

Стільникова топологія має ряд важливих переваг. По-перше, ефективніше використовується частотно-часовий ресурс: одні і ті ж радіоканали можна використовувати в різних сотах, що знаходяться один від одного на деякій відстані. По-друге, можна застосовувати передавачі меншої потужності як на базових (BS), так і на мобільних станціях (MS), що знаходяться у абонентів.Робота на мікропотужностях дозволяє економно витрачати джерела живлення MS і зменшувати габарити абонентських терміналів. По-третє, стільникова топологія дозволяє ефективно формувати зону обслуговування мережі відповідно до особливостей місцевості, розподілу рівня електромагнітного поля і щільності розміщення мобільних абонентів.Але безумовно, як будь яка інша система, стільникова має також свої недоліки.

З метою подолання недоліків, властивих цифровим стандартам стільникового зв'язку компаніям-виробникам майже одночасно з розробкою стандартів з частотним та часовим поділом каналів довелося проводити дослідження принципово інших цифрових систем, виконаних за технологією багатостанційного доступу з кодовим поділом каналів (БДКР) або, як його називають в усьому світі, CDMA (CodeDivisionMultipleAccess), що використовує шумоподібні сигнали з розширеним спектром.

Принцип CDMA полягає в розширенні спектру вихідного інформаційного сигналу, що може здійснюватись двома методами, а саме: “стрибками по частоті” і “прямою послідовністю”.

Так звані “стрибки по частоті” (або FH - Frequency Hopping) реалізуються таким способом: несуча частота під час передачі постійно змінює своє значення в деяких заданих межах за псевдовипадковим законом (кодом), індивідуальним для кожного мовного каналу, через порівняно невеликі інтервали часу. Приймач системи поводиться аналогічно, змінюючи частоту гетеродина за точно таким же алгоритмом, забезпечуючи виділення і подальшу обробку тільки потрібного каналу. За допомогою FH сьогодні робляться спроби поліпшення технічних характеристик вузькосмугових цифрових систем стільникового зв'язку, зокрема, GSM.

Другий метод - “прямої послідовності” (або DS - Direct Sequence), який заснований на використанні шумоподібних сигналів, застосовується в більшості працюючих і перспективних систем CDMA. Він передбачає модуляцію інформаційного сигналу кожного абонента індивідуальним й унікальним у своєму роді псевдовипадковим шумоподібним сигналом (він і є

в даному випадку кодом), що розширює спектр вихідного інформаційного сигналу. Слід зазначити, що кількість варіантів таких кодів досягає декількох мільярдів, що дозволяє створити персональний зв'язок у масштабах нашої планети. В результаті проведення подібної процедури вузькосмуговий інформаційний сигнал кожного користувача розширюється на всю ширину частотного спектру, виділеного для користувачів мережі (база сигналу при цьому стає набагато більше). У приймачі сигнал відновлюється за допомогою ідентичного коду, в результаті чого відновлюється вихідний інформаційний сигнал. У той самий час сигнали інших передавачів для цього приймача продовжують залишатися розширеними і сприймаються ним лише як “білий шум”, що є найбільш “м'якою” завадою, яка менш за все заважає нормальній роботі приймача.

При цьому забезпечується високий ступінь захисту від активних і пасивних завад, що дозволяє працювати при низьких значеннях відношень сигнал/шум (3-5 дБ). Таким чином, в одному радіочастотному каналі одно-часно передаються інформаційні сигнали значної групи користувачів.

CDMA широко використовується у військових системахзв'язку, оскільки розширення спектру сигналів дозволяє протидіяти навмисним штучним завадам. Якщо розширити базу радіосигналу до дуже великих значень, то можна зробити його нижче рівня шумів, що і буде спостерігати потенційний супротивник. На приймальній же стороні вихідний сигнал буде відновлений. Таким чином, подібні системи можна використовувати, не заважаючи роботі інших радіозасобів, що використовують той жедіапазон радіочастот. Однак це не застосовується в існуючих комерційнихстільникових системах CDMA.

1.2 Загальні відомості про цифрову стільникову систему CDMA

Система CDMA побудована по методу прямого розширення спектру частот на основі використання 64 видів псевдовипадкових послідовностей (ПВП), сформованих згідно із законом функцій Уолша. Мовні повідомлення передаються за допомогою мовоперетворюючого пристрою з алгоритмом CELP. Використання системи переривистої передачі мови на основі детектора активності мови і вокодера з алгоритмом CELP у поєднанні із змінною швидкістю перетворення аналогового мовного сигналу в цифровій сприяє зниженню взаємних перешкод в мережі і збільшенню її ємкості. Це відбувається через те, що абонентський термінал (АТ) випромінює сигнал тільки на інтервалах активності мови, які складають близько 35% тривалості розмови. На лінії від базової станції до абонентського терміналу ("вниз") адресною ознакою кодового каналу служить одна з 64 ортогональних функцій Уолша, а на лінії "вгору" - квазіортогональні довгі ПВП. Зв'язок в системі CDMA організовується за стільниковим принципом з використанням всіх типових елементів стільникової мережі рухливого радіозв'язку. При відношенні енергії інформаційного символу до спектральної щільності шуму 7дБ і допустимій частоті помилок 1% можна організувати 60 активних каналів на трьохсекторну стільнику. Для синхронізації роботи мережі використовуються сигнали, що приймаються з радіонавігаційних супутників GPS за допомогою спеціального приймача, що входить до складу базової станції (БС).

Діапазон робочих частот від АТ до БС лежить в межах 824-849 МГц, а у зворотному напрямі - в межах 869-894 МГц. Таким чином, дуплексне рознесення рівне 45 МГц. Спільна смуга частот кожного радіоканалу -
1,23МГц. По краях робочого діапазону частот, виділеного операторові мережі CDMA, рекомендується передбачити наявність захисних смуг. Якщо по сусідству працює система AMPS, ширина захисної смуги повинна складати 270 кГц, якщо яка-небудь інша система зв'язку - захисну смугу слід збільшити до половини основної смуги, тобто до 615 кГц. Стандарт CDMA дає можливість використовувати одну і ту ж несучу частоту по всій мережі у всіх сотах. Коефіцієнт повторного використання частоти для CDMA дорівнює одиниці.

Базова станція, керована контроллером і сполучена з ТФМЗКза допомогою інтерфейсу, який зазвичай використовується яктак званий центр комутації рухливого зв'язку, може одночасно використовувати 64 канали передачі, з яких один канал, - пілотний, один - для синхронізації, сім каналів - для персонального виклику, останні 55 - для передачі мовних повідомлень. У напрямі "вниз" канали називають прямими. Пілотний канал використовується для початкової синхронізації АТ з мережею і для контролю за сигналами БС за часом, частотою і фазою. Канал синхронізації забезпечує ідентифікацію БС, контроль рівня випромінювання пілотного сигналу, а також фазу ПВП БС. Канал виклику використовується для виклику АТ і для призначення після встановлення з'єднання каналу зв'язку. Канал прямого трафіку служить для передачі мовних повідомлень і даних. У нім організований також безперервний субканал управління потужністю шляхом заміщення декілька біт мовних даних із швидкістю 800 біт/с. Передача "0" означає, що абонентська станція повинна збільшити рівень своєї вихідної потужності на 1 дБ, а передача "1" - зменшити на 1 дБ. Максимально можлива швидкість зміни потужності складає 16 дБ (у 40 разів) протягом
20 мс. Динамічний діапазон регулювання - 84 дБ.

Таке регулювання дозволяє АТ працювати з мінімально необхідною потужністю випромінювання, даючи можливість БС приймати сигнали абонентських терміналів з практично однаковим рівнем потужності незалежно від віддалення. Це забезпечує як мінімізацію взаємних перешкод в мережі і збільшення її ємкості, так і вищу екологічну безпеку АТ для користувача. Проте при плануванні мережі необхідно враховувати, що розмір сотів має бути приблизно однаковий. Інакше виникають перешкоди від АТ, що знаходяться в сусідніх сотах. Радіус соти в місті може досягати 4-5 км., в сільській місцевості - від 7-8 до 25-30 км., залежно від рельєфу місцевості і висоти розташування антен. У напрямі від АТ до БС канали називають зворотними. До їх числа входять канал доступу і канал зворотного трафіку. Канал доступу використовується для встановлення викликів і відповідей на повідомлення, що передаються по каналу виклику, і для передачі команд і запитів на реєстрацію в мережі.

У кожному каналі БС при передачі використовується одна з 64 послідовностей Уолша. Зміні знаку біта інформації відповідає поворот на 180 градусів фази використовуваної послідовності. Унаслідок ортогональності послідовностей перешкоди між каналами передачі відсутні. Вони виникають тільки від сусідніх БС, що використовують ту ж послідовність, але з іншим циклічним зрушенням. У абонентському терміналі ортогональні сигнали використовуються для підвищення перешкодостійкості каналів. При цьому кожній групі з 6 біт інформаційного повідомлення відповідає одна з 64 послідовностей Уолша. Різні циклічні зрушення ПВП в абонентських терміналах дозволяють БС при прийомі розділити сигнали від АТ.

Абонентський термінал може знаходитися водному з чотирьох станів: ініціалізації, черговому, доступу, активному. В стані ініціалізації АТ веде пошук пілотного каналу на нульовій функції Уолша. Виявивши його, він знаходить на 32-ій функції Уолша канал синхронізації. З повідомлення, передаваного по каналу синхронізації, АТ отримує дані про конфігурацію системи і її тимчасовій структурі. На наступному етапі АТ входить в режим чергового стану, виявляє канал персонального виклику і веде безперервний контроль за повідомленнями, що поступають. Ці повідомлення від БС можуть містити всі необхідні дані, щоб ініціювати виклик або прийняти його від іншого абонента. В разі проходження виклику АТ переходить в стан доступу. При успішній спробі доступу АТ входить в активний стан.

Передача повідомлень в мережі здійснюється кадрами. При цьому в каналах застосовуються: згортальне кодування "вниз" із швидкістю 1/2, "вгору" - 1/3, декодер Вітербі з м'яким рішенням, передаваних повідомлень. Використовувані принципи прийому дозволяють аналізувати помилки в кожному інформаційному кадрі і стирати кадр при перевищенні допустимого рівня, тим самим підтримуючи високу якість передачі мови. Крім того, в системі CDMA використовуються роздільна обробка відбитих від будівель сигналів, що приходять з різними затримками, і подальше їх вагове складання, що значно знижує негативний вплив ефекту багатопроменевості При роздільній обробці променів в кожному каналі прийому на БС використовуються чотири, що паралельно працюють корелятори, а в мобільному абонентському терміналі - три корелятори.

У системі CDMA передбачений режим м'якої естафетної передачі (soft handoff) під час переходу абонента з соти в стільнику. При цьому АТ підтримує зв'язок одночасно з двома або трьома БС, проводячи безперервний пошук всіх пілот-сигналів на робочій частоті з фіксацією їх рівнів. В разі виявлення досить сильного пілот-сигналу, що не належить до обслуговуючого його вічка (сектору), він посилає повідомлення своєї базової станції. На основі повідомлень, що поступають від різних БС, контроллер базових станцій приймає рішення, яка БС буде залучена в процедуру естафетної передачі, призначає цій БС вільну функцію Уолша з належного набору і повідомляє їй код АТ. Обслуговуючою БС поступає команда направити АТ повідомлення про початок процедури естафетної передачі. Абонентський термінал, що приймає інформацію одночасно від двох БС, вибирає кращий мовний кадр з двох. Аналогічним чином мережевий інтерфейс, приймаючи одну і ту ж інформацію від двох БС, вибирає кращу на основі покадрового порівняння.

При першому знайомстві з канальною структуроюCDMA читач стикається з великою кількістю загадкових абревіатур. Але насправді принцип їх утворення досить простий: спочатку одна або дві англійські букви, що позначають спеціальну характеристику (ознаку) даного логічного каналу (див. таблицю 1.1), потім ще дві букви - завжди CH (Channel). Підхід зберігається незалежно від стандарту.

Важливу роль у системах на базі CDMA грає канал передачі пілот-сигналу (PilotChannel), що випромінюється кожною базовою станцією безперервно в широкомовному режимі і може бути прийнятий одночасно всіма мобільними станціями, розташованими в зоні її обслуговування.

Для встановлення початкової синхронізації використовується синхроканал F-SYNC. Традиційно передача дзвінків з базової станції на мобільний здійснюється за допомогою пейджингового каналу PCH (Paging Channel), а багатостанційний доступ реалізується через ACH (Access Channel).

Для надання різних послуг зв'язку в CDMA використовуються два типи каналів. Перший з них називається фундаментальним (FCH,FundamentalChannel), адругий - додатковим (SCH, SupplementalChannel).



Таблиця 1.1 - Класифікація та типові позначення каналів

Ознака	Позначення	Назва каналу
Напрямок зв'язку	F	Прямий (Forward)
	R	Зворотній (Reverse)
Тип каналу	L	Логічний (Logical)
	P	Фізичний (Physical)
Призначення каналу	A	Доступ (Access)
	P	Виклик(Paging)
	S	Сигналізації (Signaling)
	T	Трафік (Traffic)
Спосіб організації зв'язку	A	Суміщений (Associated)
	B	Широкомовний (Brodcast)
	С	Загальний (Common)
	D	Виділений (Dedicated)
	SD	Автономний (Stand-alone)
Допоміжні канали	A	Допоміжний (Auxiliary))
	PI	Пілот-сигналу (Pilot)
	Sабо SYNC	Синхроканал(Synchronization)

мобільний зв'язок приймач канал

Послуги, які надаються через цю пару каналів, залежать від схеми організації зв'язку. Канали можуть бути адаптовані для певного виду обслуговування та працювати з різними розмірами кадру, використовуючи будь-яке значення швидкості з двох швидкісних рядів: RS-1 (1500, 2700, 4800 і 9600 біт / с) або RS-2 (1800, 3600, 7200 і 14 400 біт/с). Визначення і вибір швидкості прийому здійснюється автоматично.

Описані вище принципи побудови системи CDMA визначають наступні її переваги перед іншими стандартами стільникового зв'язку, роблячи цю технологію привабливішою як для операторів, так і для абонентів. Технологія CDMA забезпечує велику ємкість мережі в порівнянні з іншими відомими технологіями побудови стільникових мереж за рахунок як більшого числа каналів на 1 МГц виділеної смуги частот, так і повторного використання каналів зв'язку на даній території. Наприклад, допустиме співвідношення сигнал/перешкода в каналах GSM складає 9 дБ, в аналогових каналах - 17...18 дБ. Це дозволяє забезпечити повторне використання частот при меншому територіальному рознесенні базових станцій і тим самим збільшити ємкість мереж GSM приблизно удвічі впорівнянні з аналоговим стандартом TAGS, а при використанні напівшвидкісного мовного кодека - в чотири-п'ять раз. Стандарт CDMA дає можливість використовувати одну і ту ж частоту по всій мережі у всіх сотах. Ємкість в даному випадку збільшиться по відношенню до AMPS до десяти разів. До додаткового підвищення ємкості приводить і використання детектора активності мови і вокодера з алгоритмом CELP.

Використання у всіх сотах однієї і тієї ж частоти приводить, по суті, до виключення необхідності частотного планерування при проектуванні мережі. Планерування зводиться до того, щоб соти за розміром були приблизно однакові. Крім того, технологія обробки сигналу з ефектом багатопроменевого поширення підвищує інтенсивність сигналу, дозволяючи збільшити розмір соти.

Оскільки втехнології CDMA інформація розподілена по широкому спектру і кодована, сигнал важко виявити і прослухати. Тобто технологія безпечніша в порівнянні з іншими стільниковими системами з точки зору захисту інформації. Кодування мовних сигналів із змінною швидкістю дозволяє мовним бітам передаватися з тією швидкістю, яка необхідна для забезпечення високої якості мови. Це економить заряд батареї мобільного телефону, збільшуючи тривалість розмови. До цього ж приводить пониження потужності АТ до мінімально необхідної для роботи в мережі. Додатковою перевагою є велика екологічна безпека системи (випромінювана потужність мінімальна і, крім того, розподілена по широкому спектру частот). Реалізація "м'якого" переходу з соти в стільнику (з сектора в сектор) виключає переривання розмови при перетині абонентом кордону соти.

Недоліків у CDMA небагато, хоча на вирішення деяких проблем знадобився не один десяток років. Головним стримуючим фактором її практичного застосування довгі роки була, як уже зазначалося, складність обладнання. Інший недолік - виникнення взаємних перешкод, що погіршують умови прийому при зростанні числа активних абонентів, що позначається на зв'язку периферійних віддалених абонентських станцій. Так, у міру збільшення завантаження системи можуть зменшуватися розміри зони обслуговування і погіршуватися завадова обстановка («дихання» соти, cellbreathing). У CDMA - висока чутливість до розкиду потужностей абонентських станцій і складність синхронізації базових станцій. Перша з цих проблем була вирішена за рахунок створення унікальної високоточної системи управління потужністю (крок 0,5-1 дБ, швидкість 0,8 або 1,6 кбіт / с), а друга - за допомогою сигналів GPS.

Для підвищення якості зв'язку однієї абонентської станції за допомогою м'якого перемикання каналів потрібно одночасно виділяти для неї два або більше каналів, що знижує пропускну здатність загального каналу радіозв'язку. Нарешті, для користувачів серйозним недоліком є необхідність виділення операторам CDMA-мереж широких ділянок спектру.

Отже, в даному розділі було ознайомлено зі стандартом стільникового зв'язку CDMA. Було розглянуто основні принципи роботи стандарту CDMA. Ознайомившись з загальною інформацією про систему CDMA, доцільно перейти до розгляду другого питання дипломної роботи, а саме розгляду технічних характерстик стандарту мобільного зв'язку CDMAIS-95.



2. ТЕХНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНДАРТУМОБІЛЬНОГО ЗВЯЗКУ CDMAIS-95

Характерною рисою стандарту IS-95 є ширина радіоканалу1,23 МГц. Відстань між носійними частотами в стандарті - 1,26 МГц, тобторадіоканали розміщені майже без захисного інтервалу. Діапазон робочихчастот практично збігається з діапазоном, виділеним під стандарт AMPS(824-849 МГц і 869-894 МГц). Рознесення частоти передачі і прийомускладає, як і в AMPS, 45 МГц. Слід нагадати, що всі стільникові системи,які працюють у діапазоні 900 МГц, історично називалися в США«cellular». Одночасно з діапазоном 900 МГц почали розвиватися аналогічні системи, які працюють у діапазоні 1890-1930 МГці 1950-1990 МГц. Усі системи, щопрацюють у цьому діапазоні, називаються в США«DCS».

Процес формування шумоподібного сигналу в IS-95 значно складніший, ніж наведено вище. Реально в такій системі на кожній базовій або абонентській станції використовуються три типии и псевдовипадкових послідовностей (кодів), кожна з яких виконує свою функцію: для синхронізації роботи кінцевих пристрої в радіотракту, для ідентифікації абонентських радіотерміналів і безпосередньо для передавання корисної інформації. Таким чином, псевдовипадкові послідовності - це три джерела і три складові частини технології CDMA устандарті IS-95.

Як третій тип коду використовуються послідовності, сформовані відповідно до взаємоортогональних функцій Уолша. Базафункцій Уолша складається з 64 функцій, що дозволяє реалізувати на одній базовій станції одночасну роботу 64 абонентів в одному радіоканалі. Зрозуміло, коли в мережі з'являються інші базові станції, то з'являються і додаткові завади, які зменшують динамічний діапазон сигналу і відповідно знижують кількість розмовних каналів. Реально у фіксованій системі зв'язку стандарту ІS-95 реалізується до 40…45 розмовних каналів в одному радіоканалі, авмобільній - 20…25.

Остання обставина пов'язана з необхідністю резервування каналів у сусідніх чарунках для забезпечення функції так званого «м'якого» переключення («soft hand-off»).

2.1 Характеристики стандарту CDMAIS-95

Характерною рисою CDMA є те, що ні часовий, ні частотний ресурси прямо між абонентами не поділяються. У найбільш розповсюдженій реалізації CDMA - IS-95 або cdmaOne, ця смуга дорівнює приблизно
1,25 МГц. Для поділу сигналів від різних радіотелефонів використовуєтьсянаступна технологія:

вибирається ансамбль сигналів, що володіють наступними властивостями:

1) кореляція між різними сигналами з ансамблю мала;

2) кореляція сигналу зі своєюкопією (автокореляція) при ненульовому часовому зсуві мала;

3) нормована автокореляція при нульовому часовому зсуві наближається до 1;

використовуються бінарні сигнали, тобто ті, що складаються з„-1” і „1”;

кожному абоненту присвоюється сигнал з описаного вище ансамблю (адресний сигнал або послідовність);

інформаційний сигнал від кожного абонента перед передачею перемножується з привласненою йому послідовністю (тобто модулюється адресною послідовністю).

При прийомі вилучити інформацію із сигналу, що прийшов від конкретного радіотелефону, можна лише перемноживши його повторно з адресним сигналом цього радіотелефону. Завдяки описаним вище кореляцій-ним властивостям, легко побудувати фільтр, що виділить сигнал від конк-ретного радіотелефону на фоні інших.

Реальним позитивним ефектом для абонента є те, що використаннядосить довгих адресних послідовностей забезпечує ефективне шифруванняпереданої інформації. У IS-95 використовуються послідовності довжиною і символів. Ансамблі послідовностей утворюються шляхом циклічного зсуву.

Основні характеристики стандарту CDMAOneі технічні параметри устаткування мереж приведені в таблиці 2.1, сторінка 25.

Таким чином, базова станція стежить за тим, щоб сигнали, що приходять до неї від різних мобільних станцій, були приблизно однакові по інтенсивності, і по каналах управління дає команди про підвищення або пониження потужності передаваного сигналу.Вимірюється не лише рівень сигналу, але головним чином відношення сигнал/шум і частота бітових помилок.У системі CDMA рівень потужності регулюється як в прямому(forward-link, cell-to-mobile), так і в зворотному (reverse-link, mobile-to-cell) каналах.

На вхід приймача поступають корисний сигнал, фоновий шум, перешкоди від базових станцій сусідніх комірок і від рухливих станцій інших абонентів. Після ВЧ-фільтрації сигнал поступає на корелятор, де відбувається стискування спектру і виділення корисного сигналу в цифровому фільтрі за допомогою заданого коду Уолша. Спектр перешкод розширюється,і вони з'являються на виході корелятора у вигляді шуму. На практиці в МС використовується декілька кореляторів для прийому сигналів з різним часом поширення в радіотракті або сигналів, передаваних різними базовими станціями.

Формований в прямому напрямі канал пілот-сигналу завжди кодується нульовою (першою по рахунку) функцією Уолша. Він не переносить якої-небудь інформації і використовується як опорний при демодуляції в мобільній станції.



Таблиця 2.1 - Основні характеристики стандарту CDMA

Характеристики
Діапазон частот передачі MS	824,040 - 848,860 МГц
Діапазон частот передачі BTS	869,040 - 893,970 МГц
Відносна нестабільність несучої частоти BTS	±510-8
Відносна нестабільність несучої частоти MS	±2,510-6
Вид модуляції несучої частоти	QPSK (BTS), 0-QPSK (MS)
Ширина спектрувипромінюваного сигналу: на рівні мінус 3 дБ до рівня мінус 40 дБ	1,25 МГц 1,50 МГц
Метод розширення спектра	DSSS-CDMA
Тактова частота ПВП	1,2288 МГц
Кількістьелементів в ПВП для: BTS MS	32768 біт 242- 1 біт
Кількість каналів BTS на 1 несучій частоті	1 пілот-канал, 1 канал сигналізації , 7 каналів перс. виклику ,55 каналів зв'язку
Кількість каналів MS	1 канал доступу, 1 канал зв'язку
Швидкість передачі данних: в каналі синхронізації , в каналі перс. викликуі доступу , в каналах звя'зку.	1200 біт/с 9600,4800 біт/с 9600, 4800, 2400, 1200 біт/с
Характеристики
Кодування в каналах передачі BTS (канал синх., перс.виклику, звя'зку)	згортковий код г = 1/2, довжина кодового обм. К=9
Кодування в каналах передачі MS	згортковий код г = 1/3, К=9 64-ічне кодування ортогональними сигналами на основі ф-цій Уолша
Необхідне для прийомувідношення енергії біта інформації спектральної щільності шума(Eo/No)	6-7 дБ
Максимальна ефективна випромінюючапотужність BTS	до 50 Вт
Максимальна ефективна випромінюючапотужність MS: 1 клас , 2 клас, 3 клас	6,3 Вт, 2,5 Вт , 1,0 Вт
Точність керування потужністю передавача MS	±0,5 дБ



Швидкість передачі даних по каналу виклику - 4800 або 9600 біт/с. Кожна базова станція повинна мати хоч би один канал виклику на сектор на кожній з використовуваних частотних смуг.

Канали трафіку конкретним мобільним станціям призначаються динамічно, номер призначеного каналу передається по каналу виклику, а мобільна станція повинна так будувати свої корелятори, щоб приймати сигнал даного каналу. Дані в каналах трафіку передаються кадрами по 20 мс. Максимальна швидкість передачі даних складає 9600 біт/с для CDMA типу Rate Set 1 і 14400 біт/с для CDMA типа Rate Set 2. У каналі трафіку формується підканал управління потужністю за рахунок періодичного включення в інформаційний потік символів, що управляють. Швидкість передачі в підканалі управління потужністю складає 800 біт/с. Розглянуті режими роботи можуть бути реалізовані лише при строгій синхронізації всіх базових станцій мережі.

Як вже наголошувалося вище при розгляді особливостей боротьби з багатопроменевістю, приймачі стандарту CDMA передбачають використання декількох кореляторів одночасно. Зазвичай такі приймачі мають чотири канали прийому.У трьох каналах одночасно обробляються три найбільш сильних сигнали (у четвертому каналі постійно здійснюється пошук сигналу з вищим рівнем). Ці сигнали складаються, і таким чином в системі з кодовим розділенням каналів реалізується метод тимчасового рознесення.

При побудові фіксованих мереж багатопроменеві віддзеркалення дозволяють понизити вимоги до рівня сигналу, що приходить до абонентської станції. При зв'язку в русі абонентська станція може одночасно приймати і обробляти сигнали декількох базових станцій. Це дозволяє здійснювати м'яку естафетну передачу абоненту між базовими станціями.

У системах, що використовують метод CDMA, змінюючи синхронізацію джерела псевдовипадкового шуму, можна використовувати одну і ту ж ділянку смуги частот для роботи у всіх вічках мережі. Таке використання доступного частотного ресурсу -- один з основних чинників, що визначають високу абонентську ємкість мережі стандарту CDMA і що спрощують її організацію. У системах, що використовують методи доступу з тимчасовим або частотним розділенням каналів, абонентська ємкість вічка жорстко обмежена і визначається числом доступних каналів зв'язку або тимчасових інтервалів.

Як висновок необхідно відзначити, що мережі стандарту CDMA потенційно мають велику абонентську ємкість (пропускну спроможність). Крім того, вони дозволяє відмовитися від частотного планування, хоча при цьому передбачається проведення ретельного балансу потужностей випромінювань станцій.Об'єктивне порівняння абонентської ємкості систем, що використовують різні методи доступу (CDMA, FDMA, TDMA), важко реалізовується, оскільки для них майже неможливо зробити однакові припущення. Більшість порівнянь проводяться між системами на різних етапах реалізації, але не між системами з різними методами доступу.Можна чекати, що при порівнянні двох оптимізованих систем, що використовують різні методи доступу, їх абонентські ємкості виявляться приблизно однаковими. Проте потенційні можливості стандарту CDMA все ж набагато перевищують можливості інших методів доступу і розділення сигналів, тому саме подібні стандарти складають основу технологій побудови наступних поколінь 3g..5g.

Системи, що базуються на технології ТDМА, і аналогові системи схильні до впливу завмирань (fading), викликаних багатопроменевим (multipath) поширенням сигналів. Однією з істотних переваг використання широкосмугових сигналів типа DSSS є те, що вони мають вузький (короткий в часі) пік автокореляційної функції, що дозволяють ефективно обробляти сигнал і в умовах прийому декілька, зсунутих в часі копій одного і того ж сигналу.Ця перевага реалізована в приймальній системі Rake Receiver (Rake переводиться як "граблі"). Декілька кореляторів (зазвичай до чотирьох) підсумовують відгуки прийнятих з різною затримкою копій сигналу, максимізувавши відношення сигнал/шум. Широкосмуговий сигнал СDМА також схильний до завмирань. Проте завдяки частотній надмірності ШПС (у смузі 9,6...128 = 1228,8 кГц), яку можна розглядати як вживання методів того, що частотного рознесення , системи CDMA можуть успішно працювати за наявності як частотно-селективних завмирань, так і вузькосмугових перешкод.

2.2 Послуги в мережах зв'язку стандарту CDMA

Основні послуги мережі:

надання прямого міського телефонного номера за 1 день в місті та50-ти кілометровій приміській зоні;

телефонний номер, який не треба змінювати при переїзді;

усі види послуг зв'язку: міський, міжміський, міжнародний зв'язок;

вихід в Інтернет без необхідності купівлі додаткового обладнання(модему);

передавання даних і факсових повідомлень;

можливість надання будь-якої кількості телефонних номерів;

надання технічних умов для телефонізаціїоб'єктів (будівельнихмайданчиків, АЗС, магазинів і т.д.);

широкі можливості системи по роботі з різноманітними видами мініАТС;

телефонізація: офісів і організацій, квартир, дач і приватних будинків, будь-яких тимчасових і рухомих об'єктів (будівельні майданчики, рухомі виставки тощо).

Додаткові послуги мережі:

інформаційні служби (сервісне обслуговування, довідковаінформація,термінова юридична допомога);

Інтернет;

передача даних та факсимільних повідомлень;

повідомлення про новий виклик;

очікування виклику, утримання лінії;

конференц-зв'язок;

переадресація виклику;

передача виклику;

будильник;

повторюваний таймер;

скорочене набирання номера;

визначення номера (АВН);

доставка рахунків кур'єром;

програмування номера за декількома адресами;

інше.

Головною перевагою мережCDMA є дуже висока якість передачі мови, а це головна послуга всіх телефонних мереж.

У системах стандарту IS-95 використовуються вокодери з максима-льними швидкостями передавання 8 кбіт/с і 13 кбіт/с. Відповідно можездійснюватися і передавання даних зі швидкостями відповідно 9,6 кбіт/с і14,4 кбіт/с. Отже, остання цифра недосяжна в мережах інших стандартів.

Законний інтерес викликають способи доступу в мережу Інтернетчерез стільникові мережі IS-95. Абонент мережі CDMA може одночаснорозмовляти по стільниковому телефону і працювати на підключеному донього комп'ютері в Інтернеті. Серед існуючих сьогодні стандартів для мо-більного зв'язку найкращі позиції тут саме в IS-95 унаслідок забезпеченнянайбільшої швидкості доступу (14,4 кбіт/с). І компанії-виробники обіцяютьнезабаром збільшити і цю швидкість.

Звичайно, абоненти зможуть обмінюватися факсимільними повідом-леннями і спілкуватися по електронній пошті. А в доступному для оглядумайбутньому очікується поява швидкостей передавання 64 кбіт/с і навіть144 кбіт/с.



2.3 Переваги та недоліки стандарту CDMA

До основних переваг відносяться:

висока якість голосового зв'язку, порівнянна з якістю передаванняголосу в цифрових проводових лініях зв'язку. Якість голосовогозв'язку у радіоканалі CDMA переважає за якістю інші види стільникового зв'язку;

висока конфіденційність зв'язку, яка дає змогу вести телефоннірозмови й передавати дані, не побоюючись прослуховування чиперехоплення з боку сторонніх осіб. За цим показником CDMAпереважає радіоінтерфейси інших систем стільникового зв'язку;

більш ефективне використання частотного спектру;

практично не потребує частотного планування;

найбільша серед усіх систем стільникового зв'язку пропускна здатність базових станцій , що забезпечує 70…90 одночасних розмову чарунці з однією базовою станцією. За цим показником CDMAпереважає GSM у 5-7 разів, а D-AMPS у 8-10 разів;

можливість отримання великої (радіус до 50 км) зони радіопокриття від однієї базової станції, яка значно переважає зону покриття базових станцій інших стандартів і забезпечує суцільнепокриття при значно (у 3-5 разів порівняно з GSM-900 ) меншійкількості базових станцій;

можливість установлення телефонного зв'язку в будь-якому місці,тобто незалежно від кабельних систем;

підвищена екологічна безпека абонентських радіотелефонівCDMA, вихідна потужність яких залежно від відстані до базовоїстанції постійно змінюється, установлюючись у кожний моментчасу мінімально необхідною для зв'язку. За цим показником радіотелефон CDMA називають у світі „зеленим телефоном”;

триваліший строк роботи акумуляторної батареї;

кількість відмовлень у 10-15 разів менше, ніж у проводовій телефонній мережі;

абонентський радіотелефон CDMA - це не просто радіотелефондля голосового зв'язку, а й багатофункціональний пристрій, якийдає змогу передавати дані між комп'ютерами, цифрові та аналогові факси, а також забезпечувати доступ до Інтернет. Швидкість передавання даних у мережі CDMA вже сьогодні становить14,4 кбіт/с, що перевищує аналогічний показник в стільниковихмережах інших стандартів;

на порядок вищий темп введення в експлуатацію і менша трудо-місткість робіт, ніж у проводовій мережі та інших стільниковихстандартах;

малий термін окупності системи (1,5-3 роки);

капітальні витрати менше в 1,5-2 рази порівняно з іншими техно-

логіями зв'язку зі значно меншою кількістю чарунок (базових станцій),необхідних для покриття території. Крім того, широкосмугові сигнали при розповсюдженні у місті менше підпадають підвплив вузькосмугових швидких завмирань, що робить зв'язокбільш стійким;

простота та гнучкість технічних рішень при розширенні мережі та

переходу до системи зв'язку третього покоління.

2.3.1 Підвищена екологічна безпека абонентських радіотелефонівCDMA

Екологічність абонентського радіотелефону - це те, чим нарешті серйозно затурбувалося в останні роки людство. Реальнірезультатимасового «знайомства» людствазістільниковимзв'язкомбудутьвідоміщенешвидко.

Тому найменший ступінь опромінення завжди більш приємний, ніж той, що більше, хоча й у межах існуючих норм. Як відомо, проведені впродовж останніх років медичні дослідження виявили факт значного збільшення ризику небезпечних захворювань мозку при використанні стільникового телефону з підвищеною потужністю випромінювання. Американський Інститут електро і радіоінженерів розробив стандарт 802.11, що встановлює норми на характеристики мереж глобального рухомого зв'язку. Відповідно до цього стандарту потужність випромінювання портативного абонентського радіотелефону з точки зору охорони здоров'я неповинна перевищувати 10 мВт. Як відомо, паспортна максимальна потужність абонентських радіотелефонів, які використовуються у стільникових мережах стандартів NMT, GSM, AMPS/DAMPS і cdmaOne складаєвідповідно 3 Вт, до 2 Вт,0,6 Вті 0,2 Вт.

Наведений ряд максимальних потужностей потенційно відбиває найвищу чутливість приймачів. У стандарті CDMA за рахунок використання найефективніших методів обробки сигналів (когерентний прийом багатопроменевих сигналів) потужність випромінювання найменша. Що правда,для випадку стандарту GSM, потрібно ввести поправку на більш високушвидкість передавання інформації у радіоінтерфейсі.

Однак зазначене вище максимальне значення потужності випромі-нювання абонентського радіотелефону cdmaOne в 200 мВт може мати місце (за рахунок дії автоматичного регулювання потужності абонентськогорадіотелефону щодо підтримки енергетичного балансу між прямим і зворотним каналами базової станції) тільки у випадку максимальної дозволеної потужності передавача базової станції (20 Вт), за відсутності рознесеного прийому на базовій станції і без урахування енергетичного виграшуза рахунок механізму hand-off для абонентів на краю зони обслуговування.

Разом з тим, відповідно до нормативних документів Укрчастотнагляду (УЧН), припустима потужність випромінювання базових станцій технології CDMA знижена відносно максимально можливої в 2,5-10 разів за різними регіонами. Реально, з урахуванням застосування на всіх базових станціях мережі технології CDMA рознесеного прийому (що в «релеївському» каналідаєвиграш у 3-5 разів по потужності), а також, приймаючи до увагидодатковий енергетичний виграш у 4 дБ (2,5 рази) для абонентів на краюзони обслуговування (в них саме потужність передавача максимальна)за рахунок дії механізму hand-off, маємо, що навіть максимально необхіднапотужність випромінювання абонентського радіотелефону технологіїCDMA при будь-якій зоні обслуговування не перевищує припустимої медичної норми 10 мВт, а саме: 200 мВт: 2,5 : 4 : 2,5 = 8 мВт. Як відомо, найбільше опромінення абонента буде спостерігатися на краю зони обслуговування, оскільки при наближенні до базової станції потужність випромінювання абонентських радіотелефонів автоматично знижується (правда, урізних межах і з різним кроком).

Разом з тим, відомо, що необхідне для якісної роботи системи типове відношення сигнал/шум на прийомі базової станції складає 6 дБ, 9 дБ і16 дБ відповідно для стандартів cdmaOne, GSM, DAMPS. Оскільки стандарти GSM і DAMPS не підтримують режим soft hand-off і отже не мають виграшу в 4 дБ для абонентів, що знаходяться на краю зони обслуговування,а на їхніх базових станціях застосовується рознесений прийом, максимальні потужності абонентських радіотелефонів для цих стандартів будуть відповідно в 5 і 25 разів більше, ніж в абонентських радіотелефонах cdmaOne.

Відзначимо, що при цьому ще не враховане зростання максимальної потужності абонентських радіотелефонів цих стандартів через роботу базовихстанцій з максимальною штатною потужністю, а не зниженою в
2,5 рази,як це має місце в cdmaOne. В порівнянні з абонентськими радіотелефонамистандарту NMT виграш ще більш вражаючий.

Таким чином, виходить, що тільки абонентські радіотелефони тех-нології CDMA (у нашому випадку це cdmaOne) забезпечують виконаннянеобхідних медичних норм по максимально-допустимій потужності ви-промінювання незалежно від радіуса зони обслуговування базових станційстільникової мережі зв'язку.



2.3.2 Конфіденційність зв'язку

Конфіденційність зв'язку і скритність зв'язку у технології CDMAнайбільша з усіх технологій рухомого зв'язку. Це обумовлено типом вико-ристовуваного радіосигналу з широкою базою D = BT = 100, де D - база

або коефіцієнт стиснення сигналу, В (МГц) - смуга сигналу сdмаОnе в ефірі, аТ(мксек) - тривалість інформаційної посилки. Знайти сам факт наявності такого сигналу спеціальними засобами в ефірі набагато складніше,ніж “простих” вузькосмугових сигналів, які використовуються у стандартах GSM, DAMPS, NMT, оскільки спектральна щільність потужності сигналу сdмаОnе в ефірі на виході на 20 дБ нижче при рівних швидкостях передачі інформації і потужностях передавачів. Слід за одним заходом зазначити, що саме завдяки використанню такого «широкобазового» сигналу врадіоінтерфейсі технології CDMA забезпечується максимальна надійністьзв'язку в умовах багатопроменевих завмирань порівняно з технологіямистандартів GSM, DAMPS, NMT.

Найвища конфіденційність зв'язку обумовлена багатоступеневимимкодуванням, розшифровка якого потребує декількох років наполегливоїпраці. Так, якщо сигнали аналогових стандартів можна прослухати най-простішими вимірювальними приймачами, які вільно продаються в мага-зинах, то для прослуховування з ефіру сигналів стандартів GSM і DAMPSпоставляється вже більш сучасна апаратура радіоконтролю .

Що стосується виділення з ефіру сигналів технології CDMA, то черезїх підвищену криптостійкість і скритність під шумами ця задача є дужескладною. Цікаво, що сукупність таких властивостей, як криптостійкість,завадостійкість і завадозахищеність у поєднанні зі зниженою витратою ємності акумуляторної батареї пояснює зацікавленість у застосовуванні технології CDMA для потреб силових структур і відомств.



2.3.3 Ефективність використання спектру

Технологія CDMA має цілий ряд фундаментальних переваг, що іобумовили стійкий інтерес до неї, у першу чергу, з боку військових фахів-ців, перших хто почав її застосування як у СРСР, так і в США. Зокрема,деякі системи CDMA здатні працювати під рівнем шумів, заважаючи нетільки можливості перехоплення інформації, але, навіть, визначенню самого факту наявності її передавання. Повертаючись до комерційних радіотелефонних систем CDMA, слід зазначити, що з моменту прийняття в СШАу 1993 р. першого стандарту IS-95 багато фундаментальних властивостейтехнології CDMA, цікавих при масовому обслуговуванні абонентів, перейшли з чисто теоретичної площини в практичну.

Отже, у першу чергу, до унікальних властивостей технології CDMA, що цікавить операторів, відноситься максимальна з усіх існуючих техноло-гій рухомого зв'язку 2G ефективність використання радіоспектра (Ерл/МГц кв.км). По цьому досить важливому показнику системи стандарту cdmaOne перевершують цифрові системи на базі технології FTDMA: GSM - у 3 рази, DAMPS - у 5 разів, не кажучи вже про аналогові системи на базі технології FDMA: AMPS - у 15 разів. Чи слід говорити, що в умовах обмеженого частотного ресурсу, що спостерігається не тільки в Росії (де історичнопріоритет мають засоби зв'язку спеціального і військового призначення, ацивільні системи зв'язку часто працюють на вторинній основі), економіярадіочастотного природного ресурсу сприяє зниженню витрат на розгортання мереж і створенню передумов для зниження тарифів.

2.3.4 Мережне планування

Мережа CDMA, де всі базові станції працюють на тих самих радіо-каналах, не схожа на мережі інших технологій і функціонує як єдиний ор-ганізм. На практиці три основних параметри стільникової мережі, а саамепокриття, якість і ємність, у системі CDMA взаємозалежні і впливаютьодин на одного. Таким чином, оператори мають можливість забезпеченняоптимальним обслуговуванням заданої території, варіюючи параметри мережі.

2.3.5 Розподіл радіочастот

Для великої території України і малої густоти населення найбільшефективним діапазоном побудови стільникових мереж зв'язку є діапаони 800 МГц і 900 МГц (DAMPS, cdmaOne, GSM), а частотні діапазони1,8 ГГц (GSM) і 2,1 ГГц (3G) менш вигідні, і можуть використовуватисялише у великих населених пунктах, забезпечуючи підтримку по навантаженню вже існуючим мережам діапазонів 800 МГц і 900 МГц.

Можливе використання діапазону 800 МГц і подальший розвиток у цьому діапазоні найбільш ефективної технології стільникового зв'язкуCDMA, наприклад, шляхом еволюційного розвитку до стандарту третьогопоколінняCDMA2000 через поетапні модифікації 1ХRTT і 3XRTT, що при-пускають підвищення швидкості передавання даних з 144 кбіт/с до2 Мбіт/с відповідно на одному з трьох каналів CDMA шириною 1,23 МГц.Тим більше, що такий розвиток відповідає останнім рішенням МСЕ.

Технічні досягнення в області оптимальних методів оброблення ін-формації і підвищення ефективності використання спектрe вже сьогоднідозволяють передавати 2,5 Мбіт/с і навіть 5 Мбіт/с у смузі одного частот-ного каналу шириною 1,23 МГц (наприклад, технічні пропозиції Qualcommза технологією HDR і Motorola/Nokia за технологією 1XTREME).

Як відомо, з офіційно виділеного відповідними рішеннями ДКРЧ длябудівництва мереж технології CDMA у Росії частотного діапазону 828-831МГц / 873-876 МГц, операторами використовується (а точніше виділе-ний їм державною службою нагляду) лише один частотний канал шириною 1,23 МГц, а другий частотний канал у дозволеному діапазоні пустує.

Для порівняння зазначимо, що, наприклад, у Московському регіоні стандарт технології AMPS-DAMPS займає смугу від 7 до 10 МГц, а стандарт

технології GSM - у цілому не менш 12 МГц і при цьому більше немає жо-дної вільної ділянки спектра. Тим часом сьогодні практично всі мережітехнології cdmaOne у світі використовують кілька частотних каналів ши-риною 1,23 МГц (звичайно не менше трьох). Ця обставина зв'язана не зтим, що стандарт технології CDMA не може розвиватися, використовуючилише один частотний канал шириною 1,23 МГц, а з майбутнім наданнямнових послуг передавання інформації з високою швидкістю(у даний часдо 144 кбіт/с, в перспективі до 2 Мбіт/с). Крім того, використання декількох частотних каналів дозволяє знизити тарифи на послуги зв'язку за рахунок зниження витрат на обслуговування меншої кількості місць установкибагаточастотних базових станцій (це загальна проблема стільникових мереж зв'язку).

При цьому, незалежно від технології мережі стільникового зв'язку,заснованої на механізмах розсіювання і дифракції електромагнітних хвиль,існує мінімальна відстань між базовими станціями - мікрочарунка (при-близно 500-700 м), за якої електромагнітні хвилі між абонентським радіотелефоном і базовою станцією поширюються, переважно, в умовах прямоївидимості (показник ступеня m експоненти у функції загасання електромагнітних хвиль дорівнює 2. У результаті різко підвищується рівень внутрішньосистемних завад і знижується якість зв'язку. Для випадку технологіїCDMA, крім того, знижується пропускна здатність каналу зв'язку. Так, наприклад, для мікрочарунки з m = 2 збільшення рівня внутрішньосистемнихзавад приводить до зниження пропускної здатності більше ніж у 2 рази порівняно з m = 4, що відповідає, у середньому, макрочарункам з відстаннюбільше 2 км між базовими станціями.

В технології CDMA є такі корисні споживчі властивості, як можливість підвищення пропускної здатності мережі у години найбільшого навантаження (ГНН). На відміну від усіх інших технологій стільникового зв'язку 1Gі 2G з жорстко фіксованою кількістю каналів «n» трафіка на кожній базовій станції, у технології CDMA кількість наданих каналів трафіка може збільшуватися (>n) за незначного і короткочасного зниження якості обслуговування. Так, наприклад, пропускна здатність базової станціїтехнології CDMA може зрости не менше ніж на 15% при збільшенні кіль-кості помилок за прийнятими кадрами з 1 до 3 %. Однак відомо, що за такого зростання кількості помилок за прийнятими кадрами якість переданоїмови практично не погіршується. Тільки при зростанні кількості помилокпонад 5% відзначається незначне зниження якості зв'язку. Зазначимо, щопри цьому виходить збільшення пропускної здатності більше ніж на 20%.

Одним з основних напрямків розвитку й удосконалювання техніки рухомого зв'язку є пошук нових технічних рішень щодо підвищення ефек-тивності використання радіоспектра. Це пов'язано як з високою вартістювикористовуваних смуг частот у ряді держав, так і загальною нестачеюсмуг частот у найбільш вигідних діапазонах радіочастот (у першу чергу,800 МГц і 900 МГц).

Одним з ефективних шляхів вкладання інвестицій у розвиток рухомих мереж стільникового зв'язку 2G і 3G може стати будівництво так званих «накладених» мереж. При цьому, на тій же території (на тих же будинках і з використанням тих же антен) і в тій же робочій смузі частот можнарозгорнути одночасно мережі стандартів GSM (DAMPS) і CDMA. Так, наприклад, при будівництві накладеної мережі стандарту CDMA на мережустандарту GSM (займана смуга частот близько 5 Мгц, кількість носійнихна базовій станції - 3, коефіцієнт повторення частот - 9) можливий виграшу пропускній здатності не менше, ніж у 2-3 рази. Ефект досягається, у першу чергу, за рахунок вже згадуваної «широкобазовості» (D >> 1) викори-стовуваних складних сигналів CDMA, що забезпечують знижену спектра-льну щільність потужності випромінюваних сигналів і можливість режекції ділянок спектра, зайнятих сигналами GSM, на передавачах і приймачахрадіозасобів мережі CDMA. Крім того, вже закладені в обладнання технології CDMA 3G нові методи обробки сигналів (наприклад, оптимальнийприйом з компенсацією інтерференції і вінерівська фільтрація) є додатковими засобами підвищення ефективності роботи накладених мереж.

...