14Оценка емкости сети системы  с расширенным спектром.

 

Как отмечалось в раздела 1.4, 1.7. емкость сети сотовой связи на базе технологии CDMA пропорциональна  коэффициенту расширения спектра данной сети, т.е.:

     (1) , где:

- это коэффициент расширения спектра (выигрыш при корреляционной обработке)

-минимально необходимое (требуемое ) отношение сигнал/шум  для данной сети

n- количество одновременно обслуживаемых абонентов в пределах одной БС.

 

Как видно из выражения (1) емкость сети CDMA ограничивается уровнем интерференции , обусловленной другими МС, одновременно занимающими одну и ту же полосу частот, следовательно любые способы , приводящие к уменьшению интерференционных шумов от МС принимаемых на БС приводят к снижению требований к отношению сигнал/шум в системе , что в итоге приводит к увеличению емкости в сети. На практике  при передаче голосового трафика в радиоканале от 40 до 60 % в общем объеме составляют паузы между непосредственно речевыми сообщениями. Поскольку во время пауз излучение МС отсутствует , то следовательно энергия приходящаяся на 1 бит (смотри раздел 1.4) может быть представлена как:

   (2)  ,где

- мощность излучаемая МС

- коэффициент речевой активности,

Тогда с учетом (2) емкость сети CDMA можно определить как:

        (3)

Как правило БС имеет не одну антенну с круговой ДН (в этом случае имеем один 360º сектор), а 3 антенны с направленными ДН(в этом случае имеем три 120º сектора БС ) или более (4,6 или как исключение 12)

В случае использования секторных антенн на БС емкость такой БС определяется как:

         (4) , где:

-коэффициент секторизации, который в идеале равен количеству секторов организуемых на БС, однако на практике из-за отклонения реальных характеристик антенн, а именно:

- частичное взаимное перекрытие основных лепестков ДН секторных антенн

- паразитное влияние  боковых лепестков (смотри рисунок),  достигает своего максимального значения  только в односекторной соте .В 3-х секторной соте действующее значение  составляет около 85% от своего максимума:

=0.85*3=2.55   -для 3-х  секторной БС

До сих пор мы предполагали, что БС действует изолированно от других БС. Если рассматривать сеть БС, чтоо на практике и имеет место, то необходимо учесть так же влияние соседних секторов БС на работу собственного сектора БС (смотри рисунок):

Как показали исследования, проведенные фирмой Qualcomm вклад дополнительных интерференционных шумов от соседних секторов БС составляет порядка 35% интерференционных шумов в собственном секторе БС, т.е:

   (5)

, где:

-спектральная мощность интерференционных шумов собственного сектора БС

-спектральная мощность интерференционных шумов от соседних БС

 

С учетом этого при оценке емкости собственной БС необходимо ввести коэффициент Fe, учитывающий влияние соседних БС. Тогда емкость сети CDMA можно определить как:

     (6)

Из выражения (5) несложно определить , что если принять уровень интерференционных шумов от соседних БС как  , то значение Fe будет составлять: Fe=0.65

Выражение (6) является исходным  для грубого, но вполне достаточным для инженерной практики оценочного определения емкости разворачиваемой сети БС сотовой связи на основе технологии CDMA  любого стандарта.