Мобильная станция стандарта NMT-450i

Рассматривается мобильная станция аналогового стандарта сотовой связи первого поколения. Операторами данный стандарт уже не поддерживается, но изучение классической мобильной станции 720Nokia NMT-450i поможет разобраться с работой аналоговых абонентских устройств, созданных на современной элементной базе.

Функциональные особенности станции:

- групповое использование частот при формировании каналов радиосвязи;

- автоматическая (электронная) перестройка на любую из частот выделенного диапазона;

- наличие дуплексного радиоканала, гарантирующего устранение взаимного влияния трактов передачи и приема при работе на одно антенно-фидерное устройство (АФУ);

- автоматическая регулировка выходной мощности передатчика в процессе ведения связи;

- использование фазовой модуляции при передаче аналоговых сигналов и узкополосной частотной манипуляции при передаче цифровых (управляющих) сигналов;

- наличие многофункционального интерфейса пользователя, обеспечивающего контроль качества канала связи, контроль работы функциональных узлов MS, ввод и вывод аудио и цифровой информации;

- работа MS в активном режиме (обмен служебной системной информацией) независимо от того, разговаривает абонент или нет;

- непрерывный автоматический анализ уровней сигналов и помех в каналах приема и передачи;

- автоматическая защита от шумов в тракте приема при замираниях сигнала;

- автоматический переход на свободный канал при воздействии помех;

- автоматическая передача MS на обслуживание различныхBS при ее перемещении из соты в соту;

- автоматический переход в режим экономии батарей при снижении уровня сигнала ниже порогового.

Рассмотрим более детально технические характеристики и функциональные особенности MS. При формировании каналов радиосвязи сотовая система связи стандарта NMT-450i использует диапазон ультракоротких волн (∆f = 0,3...3,0 ГГц) и занимает в нём участок частотного спектра 453,0 - 467,5 МГц.

Формирование частотного спектра

Планом частот определяется разделение используемого спектра на две части. Нижняя часть спектра 453,0...457,5 МГц используется для формирования каналов передачи, а верхняя часть спектра 463,0...467,5 МГц — для формирования каналов приема MS. Между нижним и верхним частотными участками существует защитный интервал ∆fз = 457,5...463,0 МГц. В каждом из частотных участков приема и передачи формируется сетка фиксированных частот с разносом ∆fc = 25 кГц . Это позволяет получить количество фиксированных частот равное

N_f = (f макс - f мин)/∆fс = 180. В MS предусмотрена также возможность формирования сетки фиксированных частот с интервалом ∆fc = 20 кГц. Количество фиксированных частот при этом увеличивается до Nr = 225.

Дуплексные каналы в MS формируются путем выбора одинакового номера фиксированной частоты в нижнем и верхнем частотных участках. Введение защитного частотного интервала ∆f3 позволяет получить постоянный частотный разнос между частотами приема и передачи в MS, равный ∆f_p = 10 МГц. Это обеспечивает гарантированную частотную развязку между каналами приема и передачи при работе на одну антенну.

В MS реализуется принцип группового использования фиксированных частот. При этом общее количество фиксированных частот N_f составляет канальную основу (trunk) системы, которая является свободно доступной для любой MS. Это позволяет при формировании дуплексных каналов радиосвязи использовать при вызовах любую свободную частотную пару. Выбор свободной пары частот осуществляется автоматически в соответствии с алгоритмом работы системы.

Автоматическая (электронная) перестройка MS обеспечивает практически безинерционный переход на любую свободную пару частот.

Регулировка выходной мощности

Для работы в больших сотах применяются MS с излучаемыми мощностями Р_Е = 7,5...10 Вт (офисные и автомобильные станции) и Р_Е = 1 Вт (носимые станции). Излучаемые мощности автомобильных и носимых MS при работе в малых сотах составляют соответственно Р_Е = 1 Вт и P_Е = 0,1 Вт.

Автоматическая регулировка выходной мощности передатчика MS позволяет при работе в движении формировать оптимальные уровни сигналов в месте приема, обеспечивать благоприятные условия электромагнитной обстановки и экономить аккумулятор.

Автоматическая защита от шумов в тракте приема, возникающих в результате глубоких замираний сигнала при движении MS, позволяет повысить качество обслуживания абонента.

Повышение помехоустойчивости приема

Применение фазовой модуляции (ФМ) при передаче аналоговой информации по радиоканалам существенно повышает помехоустойчивость и эффективность использования полосы частот канала радиосвязи. Техническая реализация ФМ в MS осуществляется путем обработки модулирующих аналоговых сигналов с помощью корректирующих контуров. Это обеспечивает подъем АЧХ сигналов в области верхних частот на величину 6 дБ/октаву, при котором радиосигнал становится фазомодулированным.