Анализ емкости базовой станции

CDMA обладает некоторыми атрибутами способствующими к увеличению емкости станции, а именно:

- учет активности речи. Обычная средняя активность речи абонента составляет 35% от полного времени его разговора. Остальное время занимают паузы, в течении которых абонент слушает собеседника. В CDMA все абоненты занимают один радиоканал. Поэтому когда кто-то из них не разговаривает, то создается меньше помех. Таким образом, сокращение активности речи уменьшает взаимные помехи, что позволяет увеличить емкость канала до трех раз. CDMA – единственная технология, использующая преимущества этого явления.

- увеличение канальной емкости за счет использования секторных антенн (секторизация). В FDMA и TDMA каждая сота делится на секторы для того, чтобы уменьшить влияние интерференционных помех. В результате транкинговая эффективность разделенных каналов в каждой соте ухудшается. В CDMA секторизация применяется для для увеличения емкости путем организации трех радиоканалов в трех секторах, и таким образом, емкость увеличивается в три раза по сравнению с теоретической емкостью при использовании одного радиоканала в соте. Поэтому имеется возможность подключить дополнительного абонента, при этом качество воспроизведения речи ухудшается незначительно по сравнению с обычным режимом. Например, если в соте 40 каналов и добавляется еще один, то разница в отношении несущая/интерференция E_b / N ₀ составляет всего 10 log (40+1)/40=0.24 дБ;

- большим преимуществом CDMA перед остальными системами является то, что CDMA может многократно использовать полный спектр всех сот.

В случае когда количество абонентов равно N, БС принимает сигнал состоящий из необхомимого нам сигнала с мощностью С и N -1 интерферирующих сигналов также с мощностью С. Отсюда отношение несущая к интерференции может быть выражено как:

, (34)

где С – уровень мощности требуемого сигнала;

I – уровень мощности интерференции

. (35)

В отличие от систем FDMA и ТDMA, в системе CDMA нас больше интересует отношение E_b/N₀ чем отношение C/I.

Допустим, что:

R – cкорость передачи данных (в нашем случае 9600 bps);

W – ширина канала (1,25 МГц),

Тогда отношение между Eb/N0 может быть выражено как:

. (36)

Перемножая (36) и (37), получаем

. (37)

Выражение (37) определяет максимальное число абонентов в системе CDMA в зависимости от минимальной величины E_b / N ₀, необходимой для нормальной работы системы, которая для передачи цифрового голоса подразумевает BER (коэффициент битовой ошибки) равный 10^-3 или меньше.

С учетом повторного использования частоты:

 (38)

С учетом секторизации:

 (39)

Формула (39) является конечной формулой для расчета емкости одной соты,

где F =0.65 – эффективность многократного использования частоты;

VAF =0.35 – средняя активность речи абонента;

G =1 – коэффициент секторизации, для 120^о секторизации.

.