Как определить границу между сотами?
Казалось бы, что тут сложного? Все мы знаем как выглядит сота – классический шестиугольник. И даже, если соту на карте нарисовать не получается, можно просто определить границу, нарисовав линию посередине между соседними станциями. Но на практике всё гораздо сложнее.
Для начала расскажу: зачем вообще определять границы обслуживания. Это не ради красивой картинки или принципа. На самом деле, это очень важная задача, которая даёт ответ на вопрос: когда телефон должен переходить от обслуживания в одной соте к другой.
От этого будут зависеть все основные характеристики обслуживания: от процента обрывов соединений и качества звонков, до скорости передачи данных и задержек передачи пакетов.
Как же в сотовых сетях определяются границы между сотами? Простой ответ: по расстоянию – однозначно не подходит. Представьте, что каждая станция имеет разную высоту подвеса антенн, разные характеристики диаграммы направленности, разные углы наклона антенн, их направление.
Кроме того, рельеф местности на Земле далёк от ровной поверхности. Есть холмы, горы и впадины, русла рек, овраги. В городах каждое здание или сооружение представляет собой существенную преграду для распространения сигнала. Леса и даже отдельно стоящие деревья также могут сильно ослабить уровень приёма.
То есть дистанция – не наш метод. Поэтому в сотовых сетях любых стандартов и поколений границы соты определяются по уровню сигнала. Самый простой вариант: когда уровень сигнала от соседней соты становится выше, чем текущей – значит мы уже вышли из неё.
По такому принципу уже можно определять границы и настраивать сеть: когда телефоны должны переключаться между соседними сотами. Но чтобы не допустить частых переходов на границах сот вводят дополнительные задержки по уровню, чтобы переход в соседнюю соту осуществлялся только когда уровень сигнала был бы выше на заданную величину.
Также можно ввести ещё один порог: абсолютный уровень сигнала в обслуживающей соте, до которого сота считается нормальной для обслуживания. И даже если уровень соседней соты будет выше текущей переход в неё не произойдёт, пока сигнал не станет совсем плохим.
Но уровень сигнала – не всегда надёжный показатель. Не редко бывают ситуации, когда даже при относительно хорошем уровне сигнала качество обслуживания резко ухудшается. Всё дело в качестве сигнала. Особенно этому подвержены стандарты, где все соты работают на одной частоте: 3G-5G.
Поэтому в них кроме уровня сигнала также оценивают его качество. В сетях 3G качество сигнала, то есть отношение уровня сигнала к шуму (Ec/N0) вообще является основным показателем и именно по нему оцениваются границы между сотами.
Так а что с дистанцией обслуживания? Действительно, в каждом стандарте сотовой связи базовая станция знает примерное расстояние до абонента. Но эта информация используется лишь для ограничения предельной дальности обслуживания в системе. К примеру, в 2G – это 35 км.
Если телефон окажется за этой границей, станция не сможет передать сигнал к нему и связь оборвётся. Точно также и во всех других стандартах.
То есть расстояние до телефона, хоть и вычисляется и принимается во внимание, вообще не играет никакой роли внутри сети. Поэтому, когда мне описывают ситуацию и рассказывают, что до станции столько-то километров – это вообще не играет никакой роли 🙂
Главное – это качество и уровень сигнала. Они могут быть хорошими как в 100 метрах от станции, так и в 10 км. И с точностью да наоборот.
Именно по этим показателям определяются границы сот и границы обслуживания в каком-либо стандарте и диапазоне.