Способ компенсации сигналов обратной связи в сотовой подвижной связи

В настоящее время многие операторы сотовой подвижной связи (СПС) в мире занимают лидирующие позиции по предоставлению телекоммуникационных услуг.

В связи с этим обеспечение сетью надежного радиопокрытия, от которого напрямую зависит качество связи, является одной из приоритетных задач операторов СПС [1]. Проблемы могут возникать на участках с повышенным затуханием радиосигнала (в туннелях, на подземных парковках, участках с плотной городской застройкой и неподходящим рельефом местности), называемых мертвыми зонами. В этих местах радиосигнал должен дополнительно усиливаться, однако установка с этой целью новых базовых станций (БС) сопряжена с большими расходами, а на некоторых участках сети сделать это физически невозможно. Более дешевым решением данной проблемы является применение ретранслирующих устройств, использующихся для расширения зоны покрытия СПС. Ретранслятор только усиливает передаваемые радиосигналы между БС и абонентской радиостанцией (АР). При таком виде ретрансляции частота радиосигналов не меняется, поэтому при попадании части выходного сигнала обратно на входную антенну ретранслятора возможно появление обратной связи (рис.1).

signal_23_03_2011

Рис 1. Применение ретранслятора на сети СПС
РЧ приёмник – Радиочастотный приёмник
ЦАП – Цифро-аналоговый преобразователь
ЭК – Эхо компенсатор
АЦП – Аналого-цифровой преобразователь

В такой схеме сигналы обратной связи (ОС) могут возникать как при прямом взаимодействии приемной и передающей антенн ретранслятора (эффект боковых лепестков), так и при отражении радиосигналов от различных препятствий, находящихся на пути их распространения. При этом, если коэффициент усиления ретранслятора будет превышать уровень изоляции между приемной и передающей антеннами, то воздействие сигналов ОС может ввести его в нестабильный, излучающий режим. Именно в таком режиме ретранслируемые радиосигналы могут искажаться под воздействием сигналов ОС. Еще в таком случае использование максимального коэффициента усиления ретранслятора станет невозможным.

Негативное воздействие сигналов ОС можно устранить с помощью эхокомпенсатора (ЭК) [2], принцип которого основан на формировании копии сигнала ОС с последующим его вычитанием из принимаемой суммы исходного и ОС сигналов. Структурная схема ретранслятора с таким эхокомпенсатором показана на рис 1. Схема работает в таком порядке: радиочастотный (РЧ) приемник демодулирует принятый радиосигнал до частоты, соответствующей полосе канала конкретного стандарта сети СПС (при этом необходимость демодуляции связана сложностью процесса компенсации высокочастотного сигнала), затем в аналогоцифровом преобразователе (АЦП) сигнал дискретизируется и поступает в эхокомпенсатор. Затем при выполнении процедуры эхокомпенсации сигнал в цифроаналоговом преобразователе (ЦАП) преобразуется обратно в аналоговый, модулируется радиочастотным передатчиком на несущую частоту и передается в радиоэфир.

В классической модели [3] ЭК компенсирует воздействие эхосигнала, сформированного при отражении сигнала дальнего абонента (например, X1(t)), на сигнал ближнего абонента (например, X2(t)). В представленной модели ЭК для ретранслятора сети СПС несколько отличается от классической модели ЭК. Эта модель ЭК компенсирует воздействие сигнала ОС на тот же сигнал X(t), на основе которого он был сформирован. Поэтому задача эхокомпенсирования несколько усложняется. Однако, несмотря на это, считаем, что такая модель эффективно будет работать на сетях СПС.

В свете изложенных представлений более корректно использование эхокомпенсатора для устранения негативного воздействия сигналов ОС в ретрансляторах сетей СПС.

Литература
1. Полупуденко Д.И., Сивере М.А. Критерии оценки качества сетей мобильной связи. //Мобильные системы. — 1999, 10.
2. Шаврин С.С. Электрические ЭХО: заграждать или компенсировать? //Вестник связи. — 2005, 1.
3. Цибулин М.К. Подавление электрического эхо в телефонных каналах-М: Радио и связь, 1988, 112 с.

Orphus system