Spectrul de frecventa in sistemele mobile de telecomunicatii
Un sistem mobil de telecomunicatii utilizeaza o banda (spectru) de
frecventa care poate fi situat in domeniul 300Mhz - 3Ghz. Largimea acestei
benzi de frecventa, numita si largime totala de banda, e diferita de la un
sistem la altul. In sistemele moderne, banda de
frecventa corespunzatoare unui sistem mobil este partajata in doua sub-benzi:
sub-banda ascendenta (utilizata in comunicatiile pe sensul de la echipamentele
mobile la statia de baza) si sub-banda descendenta (utilizata in comunicatiile
pe sensul de la statia de baza la echipamentele mobile). Comunicatiile din
ambele sub-benzi se realizeaza pe canale de comunicatie. Fiecare canal de
comunicatie este caracterizat de o frecventa numita frecventa purtatoare.
Frecventele purtatoare sunt egal spatiate atat in sub-banda ascendenta cat si
in sub-banda descendenta. De asemenea, fiecare canal de comuni catie este
caracterizat de o largime de banda
diferita de la un sistem mobil la altul. In unele sisteme, intre oricare doua
canale de comunicatie exista o banda de
separatie, numita banda de garda.
Largimea de banda a canalelor de comunicatie, banda de separatie intre canale si largimea totala de banda a unui sistem mobil de telecomunicatii determina numarul de canale din sistemul mobil (si implicit capacitatea sistemului mobil).
Stabilirea unei comunicatii mobil « statie de baza necesita alocarea cate unui canal in fiecare dintre sub-benzi. De exemplu, in sistemul AMPS, canalele de comunicatie sunt numerotate de la 1-666, primul canal avand alocate doua frecvente: 825,030 MHz (pentru comunicatia de la mobil spre statia de baza) si 870,030 MHz (pentru comunicatia de la statia de baza spre mobil). In acelasi sistem, pentru canalul 666 sunt alocate frecventele 844,98 MHz si 889,98 MHz. Ulterior, pentru cresterea capacitatii sistemului, banda totala a sistemului mobil a fost marita la 10 MHz (cate 5 MHz in fiecare sub-banda), rezultand o crestere cu 166 a numarului de canale din sistem. In fapt, orice sistem mobil se confrunta cu aceeasi problema fundamentala: cu o resursa limitata (banda totala a sistemului) trebuie gasite solutii pentru satisfacerea cerintelor unui numar cat mai mare de clienti. Pentru a intelege mai bine acest fenomen, prezentam in continuare doua exemple.
Exemplul 1:
Fie o celula cu o rata a cererilor de apel de Q = 3000 apeluri/h si o durata medie a unui apel T = 1,76 min. Care este numarul de canale necesar in celula pentru ca probabilitatea de blocare a unei noi cereri de apel sa fie cel mult B = 2% ?
Solutie:
Se poate calcula usor ca incarcarea de trafic in celula este:
A= Q-T/60 erlangs (A=88).
Pentru probabilitatea de blocare maxima de B = 2% va rezulta ca sunt necesare N = 100 canale (conform legii Erlang B).
Exemplul 2:
Daca intr-o celula sunt alocate N = 50 canale si durata medie a unui apel este T = 100 s, care este rata medie a apelurilor pentru care probabilitatea de blocare a unei noi cereri de apel este de maxim B = 2% ?
Solutie:
Printr-un calcul asemanator celui din exemplul anterior se obtine ca in aceste conditii se poate satisface o rata medie a apelurilor Q = 1450 apeluri/h.
Avantajele deosebite ale sistemelor mobile (mai ales posibilitatea de a comunica oriunde, oricand si din orice loc), a facut ca achizitiile de sisteme mobile sa atinga cifre foarte ridicate (sunt tari unde exista peste 0,1 posturi mobile/locuitor), ceea ce a condus implicit la necesitatea gasirii unor solutii de crestere a capacitatii acestor sisteme. Din fericire, chiar si sistemele analogice au fost proiectate cu facilitati de crestere a capacitatii, altele fiind introduse in practica o data cu aparitia sistemelor digitale. Cateva din tehnicile de crestere a capacitatii sistemelor mobile vor fi tratate pe larg in paragrafele urmatoare.
