Вопросы проектирования мобильных беспроводных систем TDMA
Вопросы проектирования мобильных беспроводных систем TDMA
Перед тем как переходить к рассмотрению системы GSM, будет полезно изучить некоторые общие принципы. После этого анализа станут понятны мотивы некоторых проектных решений, принятых в GSM. Общая цель состоит в определении такой длины и структуры слота трафика, которые обеспечат эффективную передачу речи и данных, а также эффективное использование спектра радиодиапазона. Рассмотрим следующий набор требований.
• Количество логических каналов (число слотов в кадре TDMA) — 8; оказывается, что это минимальное количество слотов, при котором оправдываются затраты на разделение каналов.
• Максимальный радиус ячейки (R) — 35 км; он обеспечивает достаточный уровень трафика в сельской местности.
• Частота — около 900 МГц; обычно именно такая частота выделяется для мобильных радиоприложений.
• Максимальная скорость движения (Vm) — 250 км/ч или 69,4 м/с, чтобы можно было пользоваться мобильными устройствами в скоростных поездах.
• Максимальная задержка кодирования — приблизительно 20 мс, чтобы не приводить к чрезмерным задержкам в стационарных сетях, в которых может использоваться спутниковая связь.
• Максимальный разброс задержек (?m) — 10 с (в горных районах); эта задержка представляет собой разницу задержек распространения различных компонентов многолучевых сигналов, прибывающих на одну и ту же антенну.
• Ширина полосы частот не должна превышать 200 кГц, что соответствует 25 кГц на один канал (именно эта величина в настоящее время принята для европейских аналоговых сотовых систем с частотной модуляцией).
На Рисунок 2.12 приведены шаги, которые предлагается выполнить при проектировании слота системы TDMA. Этой схемой мы будем руководствоваться при дальнейшем обсуждении.
Кодер речи должен обеспечивать удовлетворительное качество речи при минимальной скорости передачи данных. Традиционным видом речевого кодирования, дающим поток цифровых битов, является импульсно-кодовая модуляция (РСМ), которая приводит к скорости передачи данных 64 Кбит/с. Эта скорость слишком высока для сотовой связи. Для имеющихся в настоящее время технологий разумно использовать скорость передачи данных около 12 Кбит/с, что дает хорошее качество воспроизведения речи.
