Распределение каналов в сотовой сети.

При фиксированном распределении каналов определенное их подмножество постоянно закрепляется за определенными сотами, при этом это подмножество каналов повторно используется в сотах, разделенных между собой интервалом повторного использования. То есть закрепляются каналы в пределах кластеров и далее они повторяются от кластера к кластеру в пределах общей зоны обслуживания. Поэтому при детерминированном распределении число каналов определится следующим образом:

 

а) общее число каналов, выделенных всей сотовой системе в пределах кластерной зоны обслуживания, которое, в свою очередь, определится как отношение полосы частот всей системы Afs (для стандарта GSM Afs = 25 МГц) к частотному разносу каналов fs (fs = 0,2 МГц): nsysk = (А/5 / fs) -1 = 124 канала;

в) число каналов, выделяемых для всей зоны обслуживания, состоящей из 7 кластеров: nz = Ixrisysk = 868 каналов, то есть необходимо иметь 7 централей, обеспечивающих в сумме 868 каналов. Данное число каналов обеспечивает выбор свободного канала при перемещении мобильной станции из подмножества каналов в соответствующих сотах и кластерах. При этом, если мобильная станция не пересекает соту обслуживания, то предполагаемая нагрузка для подмножества каналов равна произведению интенсивности новых вызовов А на среднюю продолжительность разговора (т,-) (продолжительность занятости канала). Это условие остается приблизительно справедливым, если произведение средней продолжительности разговора на среднюю скорость движения мобильной станции VMS мало по сравнению с размерами соты: (t)(Vms) ^^max.

1 км/час • 0,05 час = 0,05 км «20 км, при (Vms) = 100 км/час • 0,05 час = 5 км «20 км. При пересечении границы соты и переходе мобильной станции на новую частоту, выделяемую новой базовой станцией BTS, необходимо учитывать следующие факторы: 1) средняя продолжительность разговора (т,-) в каждой соте уменьшается, так как вызов, возникший в пределах соседней соты, освобождает канал преждевременно; 2) эффективная интенсивность поступления вызовов возрастает на величину интенсивности пересечения мобильными станциями границ сот, так как вызов, поступающий в новую соту, требует для своего обслуживания канала в новой соте, точно так же как и заявка на обслуживание, возникшая в пределах этой новой соты. Некоторые разговоры абоненты вынуждены прекратить преждевременно из-за того, что входят в новую соту обслуживания, в которой могут отсутствовать свободные каналы. Это также уменьшает среднюю продолжительность разговора.

Динамическое распределение каналов в сотовой системе связи предполагает, что любой канал может быть использован в любой соте обслуживания. Каналы распределяются при этом для обслуживания вызовов с учетом состояния системы на основе определенной стратегии распределения каналов, которая должна оптимизировать некоторые параметры системы с учетом ограничения на повторное использование каналов. Поиск с целью выделения канала для определенной соты в определенный момент времени включает в себя перебор всех каналов, выделенных для системы, и нахождение свободного канала или множества каналов для MS в данной соте. Свободными считаются все неиспользованные каналы, расположенные на расстоянии от рассматриваемой соты, меньшем, чем допускается заданным отношением q = D/R. Если такой канал найти не удается, то в данной соте в этот момент времени нельзя обслуживать вызов. Поиск канала может осуществляться некоторым регулярным образом среди всех выделенных каналов или по случайному закону. Если в наличии оказывается более одного канала, то выбор канала должен быть сделан в соответствии с некоторой стратегией оптимизации. Эта стратегия может быть основана на таких критериях, как порядок поиска, взвешенное расстояние до остальных сот, использующих тот же самый канал, число использований канала при минимальном отношении D/R или даже на случайном выборе. Некоторые стратегии и их основные характеристики описаны в работе.