2.2 Определение территории размаха сети

На этапе определения размаха сети (номинального планирования) оцениваются приблизительное число зон (сайтов) размещения базовых станций, возможности базовых станций и их конфигурация и другие элементы сети с учетом требований оператора и распространения радиоволн в этой зоне. При определении размаха сети следует выполнять требования оператора к зоне обслуживания, емкости и качеству обслуживания. Емкость и качество обслуживания тесно связаны в сетях WCDMA , и поэтому оба параметра должны учитываться одновременно при выборе размеров таких сетей.

Определение размаха радиосети WCDMA – это процесс, с помощью которого производится оценка возможных конфигураций и количества сетевого оборудования на основании требований оператора, связанных со следующими параметрами.

Территория:

• зоны обслуживания;

• информация о типах зон;

• условия распространения.

Емкость:

• располагаемый спектр частот;

• прогнозирование роста числа абонентов;

• информация об интенсивности трафика.

Качество обслуживания:

• вероятностное расположение зон (вероятная зона обслуживания);

• вероятность блокировки;

• прямое соединение конечного пользователя.

В оценку размаха входят анализ ресурса радиолинии и зоны обслуживания, оценка емкости и, в конечном итоге, оценка количества сайтов и аппаратных средств базовых станций, контроллеров радиосети (RNC), оборудования для различных интерфейсов и элементов базовой сети (т.е. базовых элементов сети с коммутацией каналов и элементов сети с коммутацией пакетов).

2.3 Детальное планирование

В данном подразделе рассматривается детальное планирование емкости и зоны обслуживания, описываются используемые методики планирования WCDMA. При детальном планировании требуются учет реального распространения радиоволн и оценка оператором трафика в каждой зоне. Расположение базовых станций и параметры сети выбираются по методике планирования или самим проектировщиком. После завершения детального планирования можно проанализировать емкость и зону обслуживания для каждой ячейки. В данном подразделе рассматривается один пример проведения детального планирования с анализом емкости и зоны обслуживания. Во время работы сети можно производить измерения ее параметров, а результаты этих измерений можно использовать для визуализации и оптимизации работы сети [3].

2.4 Ресурсы радиоканала и эффективность зоны обслуживания

Существует несколько специальных параметров WCDMA в ресурсе канала радиосвязи, которые не используются в системе радиодоступа, основанном на TDMA, как, например, GSM [2-3]. Самыми важными являются следующие:

• Запас помехозащищенности. Этот параметр необходим в ресурсе радиолинии, потому что нагрузка ячейки, коэффициент нагрузки, влияет на зону обслуживания. Чем большая нагрузка допустима в системе, тем больший запас помехозащищенности необходим в восходящем канале и тем меньше зона обслуживания. Для случаев с ограниченной зоной обслуживания допускается меньший запас помехозащищенности, тогда как в случаях с ограниченной емкостью размер ячейки ограничивается допустимыми потерями на трассе в ресурсе радиолинии, и максимальная емкость воздушного интерфейса сайта базовой станции не используется. Типичными значениями запаса помехозащищенности в случаях с ограниченной зоной обслуживания являются 1,0 – 3,0 дБ, которые соответствуют 20 – 50 %-ной нагрузке.

• Запас на быстрые замирания (резерв на управление мощностью). Для обеспечения адекватного быстрого управления мощностью в замкнутом контуре необходим какой-то резерв мощности передачи MS. Это особенно относится к медленно перемещающимся подвижным пользователям, где быстрое управление мощностью помогает эффективно компенсировать быстрые замирания. Типичными значениями для запаса на быстрые замирания являются 2,0 – 5,0 дБ для медленно перемещающихся подвижных пользователей.

• Выигрыш при мягком хэндовере. Хэндоверы – мягкий или жесткий – дают выигрыш при медленных замираниях (логнормальных замираниях) за счет уменьшения требуемого запаса на логнормальные замирания. Это объясняется тем, что медленные замирания для разных базовых станций слабо коррелированны, и с помощью хэндовера MS может выбрать лучшую базовую станцию. Мягкий хэндовер дает дополнительный выигрыш при использовании макроразнесения в борьбе с быстрыми замираниями за счет уменьшения требуемого отношения E_b/N₀ по сравнению с отдельной линией радиосвязи благодаря единению макроразнесений. Полный выигрыш от мягкого хэндовера предположительно находится в интервале между 2,0 и 3,0 дБ.

Эффективная зона обслуживания WCDMA определяется по средней площади (участка) сайта на узел в км²/сайт для заранее определенных стандартной среды распространения и поддерживаемой плотности трафика.

Исходя из ресурсов радиолинии, расстояние до границ ячейки R можно легко вычислить по известной модели распространения, например, модели Окумура-Хата или модели Уолфиш-Икегами. Модель распространения описывает усредненный вариант распространения сигналов в указанной среде, и она позволяет преобразовать максимальные допустимые потери при распространении в дБ в максимальную дальность до границ ячейки в километрах. В качестве примера мы можем взять модель распространения Окумура-Хата для городской макроячейки с высотой антенны BS 30 м, высотой антенны MS 1,5 м и частоты несущей 1950 МГц:

, (2.1)

где L  потери на трассе в дБ и R  расстояние в км. Для пригородных зон мы допускаем использование дополнительного коэффициента коррекции зоны 8 дБ и получаем потери на трассе в виде:

. (2.2)

Согласно уравнению (2.2) расстояние до границ ячейки при передаче речи со скоростью 12,2 Кбит/с с потерями на трассе 141,9 дБ в пригородной зоне, составит 23 км. Расстояние до границ ячейки при скорости передачи 144 Кбит/с внутри помещения составит 1,4 км. Определив расстояние до ячейки R, можно затем получить размеры участка (сайта), которые являются также функцией конфигурации разбиения на секторы. Для ячейки гексагональной формы, охватываемой ненаправленной антенной, зона обслуживания может быть аппроксимирована как .

В данном подразделе рассматривается детальное планирование емкости и зоны обслуживания, описываются используемые методики планирования WCDMA. При детальном планировании требуются учет реального распространения радиоволн и оценка оператором трафика в каждой зоне. Расположение базовых станций и параметры сети выбираются по методике планирования или самим проектировщиком. После завершения детального планирования можно проанализировать емкость и зону обслуживания для каждой ячейки. В данном подразделе рассматривается один пример проведения детального планирования с анализом емкости и зоны обслуживания. Во время работы сети можно производить измерения ее параметров, а результаты этих измерений можно использовать для визуализации и оптимизации работы сети [3].