|
|
Дата: 10 Ноя 2009 00:24:30
#
Неполучится ничего
С чем имеем дело.
Сама по себе базовая станция представляет собой контейнер с компьютерами, источник бесперебойного питания, система пожаротушения. Для того чтобы посылать и принимать сигналы БС требуется антенна, антенны это мачты с установленными на них приёмо-передатчиками. Мачты обычно имеют высоту более 50 метров(то есть передатчики БС должны находится на большой высоте). У БС стандарта GSM диапазона 900 МГц радиус действия около 10 км однако меньшая ёмкость сети, у БС диапазона 1800 МГц радиус действия в два раза меньше – 5 км но и ёмкость сети больше.
Почму не получится.
В сотовой сети радиус действия и базовых, и сотовых станций весьма ограничен, следовательно, мощность работы передатчиков радиостанций сравнительно невысока.
Что касается GSM 900, то, как правило, передатчики носимых мобильных сотовых телефонов обладают максимальной мощностью в 2 Вт, а устанавливаемых на автомобили - около 8 Вт. Между тем в стандарте определяется 4 класса мощности от 800 мВт до 8 Вт.
Мощность передатчиков сотовых телефонов сети GSM 1800 в 2 раза меньше, что не может не сказываться на потребляемой ими энергии, и разумеется, на автономности работы «карманных» моделей. Однако радиус действия таких моделей значительно меньше, чем радиус действия передатчиков сотовых телефонов стандарта GSM 900, который при прочих равных условиях примерно в 16 раз больше.
Немного сложнее привести порядок величин для мощностей стационарных станций, поскольку операторы стараются держать это в секрете. Тем не менее можно сказать, что промежуток значений этих мощностей достаточно большой, учитывая разнообразие условий распространения сигналов на местности.
Можно догадываться, что мощность средней передающей станции, paботающей в городских условиях и покрывающей зону радиусом приблизительно в 2 км, составляет несколько десятков ватт на сектор (10 Вт = +40 дБмВт). Эта величина имеет место на выходе передатчиков, поскольку благодаря направленному действию антенны мощность излучения (эквивалентная изотропно-излучаемая мощность - ЭИИМ ) в заданном направлении может достигать сотен ватт (100 Вт = +50 дБмВт)! Приведенные выше цифры довольно близки к мощности излучения СВЧ печи, работающей с открытой! дверцей, и все-таки не сравнимы с сотнями киловатт, излучаемыми в диапазоне FM основными телевизионными и радиовещательными башнями (начиная с Эйфелевой башни, наиболее «грязной» в этом отношении).
В сельской местности эти значения могут быть еще выше за счет установки дополнительных усилителей для увеличения дальности работы.
Судя по информации из достоверных источников (каталогов изготовителей специальных измерительных приборов), максимальная, мощность на выходе передатчика может составлять около 30 Вт при работе на частоте 1800 МГц и 300 Вт - на частоте 900 МГц, но реально на практике не превышает 60-80 Вт. Это может показаться слишком большой величиной, учитывая высокую чувствительность как мобильных, так и фиксированных приемников (не хуже -100 дБмВт для портативной приемной станции хорошего качества). Но следует принимать во внимание не только потери при прохождении сигнала в свободном пространстве, но так же и воздействия всякого рода препятствий, расположенных между станцией и сотовым телефоном. Например, железобетонные строения способны ослаблять сигналы, проходящие через них (при внутреннем покрытии), в 100-1000 раз (то есть на 20-30 дБ). К числу препятствий можно также отнести кузова автомобилей, кроны деревьев и т.д. Влияние могут оказать и атмосферные осадки.
При отсутствии препятствий ослабление сигнала при распространении возрастает пропорционально квадрату расстояния, увеличиваясь, таким образом, на 6 дБ каждый раз, когда расстояние удваивается.
Следовательно, если спуститься в подземный гараж или в подвал, то ослабление сигнала будет таким же, как и при удалении на расстояние 30 км в пределах прямой видимости.
В следствии с исключительным разнообразием условий распространения сигналов было принято решение, что мощности передатчиков как базовых, так и мобильных станций будут постоянно регулироваться к текущим условиям (то есть выходная мощность может увеличиваться или уменьшаться). Этим и объясняется тот факт, что автономность работы мобильных телефонов в режиме «разговор» сильно зависит от условий распространения сигнала, и реально результаты часто оказываются не столь блистательными, как было обещано производителем.
Учитывая выше приведенные цифры, можно сказать, что в идеальных условиях радиус действия будет значительно выше среднего.
Например, при осуществлении связи с моря размер покрываемой береговой зоны такой, что система GSM оказывается значительно эффективнее, чем государственная служба радиотелефонной связи диапазона VHF (ОВЧ). Но из этого не следует делать вывод, что для обеспечения безопасности на борту корабля достаточно мобильного телефона, т.к. его сигналы не принимаются другими судами, способными оказать помощь. К тому же определить текущее местоположение мобильного телефона гораздо сложнее, чем место расположение радиотелефона. В открытом море не стоит надеяться на радиус действия 50 или даже 80 км, который при хороших условиях обеспечивается станциями мощностью в 25 Вт. Однако в ясную погоду на побережье Нормандии отлично принимаются сигналы базовых станций четырех английских сетей GSM, расположенных на расстоянии более 120 км.
Этот как будто парадокс вызван принципом временного мультиплексирования ТБМД в результате применения которого абсолютный предел радиуса действия системы составляет приблизительно 35 км. Выше объяснялось о том, что сеть связывается с мобильным телефоном только в течение интервалов времени длительностью 0,577 мс. При скорости 300 000 км/с радиоволнам потребуется 0,233 мс, чтобы преодолеть путь в 70 км (туда и обратно) между базовой станцией и мобильным телефоном. За пределами радиуса действия 35 км пакеты битов, передаваемые сотовым телефоном, достигают базовой станции в тот момент, когда она уже прекратила их ожидание и перешла на прием сигнала от другого сотового телефона. Особенно поразительно, когда при постепенном удалении от побережья связь просто навсего резко обрывается, даже если только что она была превосходного качества и дисплей показывает, что режим приема остается оптимальным.
Похожее явление может наблюдаться и на суше, в местах, где местность характеризуется неровным рельефом. Так, сигнал станции, расположенный на расстоянии больше 35 км, принимается «четко и ясно» в зоне, которая должна была бы считаться полностью вне диапазона покрытия, поскольку связь с ней неосуществима.
Кроме того, может случиться, что, набрав номер 112, чтобы связаться со службой спасения, вы попадаете, например, к пожарным другого департамента. Это совершенно нормальное явление, когда лучше принимается сигнал базовой станции, расположенной на расстоянии 20 или 30 км, чем на расстоянии 2 км, но находящейся за холмом.
Использование различных технических методов позволяет почти удвоить максимальный радиус действия системы до расстояния 60 или 70 км, но это может быть сделано только за счет уменьшения пропускной способности базовой GSM станции. В Австралии уже были проведены проверки, подтверждающие данные расчеты. Известно, что некоторые операторы пробовали проводить аналогичное опыты, используя телефоны-автоматы, установленные на паромах.
И наконец, можно вспомнить о «сюрпризах» совсем другого характера, которые могут происходить из-за отражений радиоволн от различных препятствий, включая пролетающие самолеты. Временами бывает, что мобильный телефон приступает идеально работать там, где это совершенно не предвиделось, например у подножия высокой скалы, но только на протяжении нескольких секунд. В этом случае смещения антенны телефона на несколько сантиметров может быть вполне хватает, чтобы слышимость резко ухудшилась или прервалась связь.
С уважением Radek.
|
