4. Внедрение малой соты

Рассмотрим пример, когда на территории, обслуживаемой Оператором, находится объект с высокой проходимостью. Допустим, это крупный бизнес-центр с пропускной способность 200 чел.

Обычно для выполнения подобных задач усиления покрытия в зданиях устанавливается или радиорепитер, ретранслирующий сигнал уличной базовой станции, или микробазовая станция. Также Оператор может использовать Wi-Fi для выгрузки трафика в зонах наибольшего скопления людей (допустим, пассажиров в залах ожидания).

Для определения наилучшего варианта можно использовать простые и удобные методы решения многокритериальной оптимизационной задачи.

В качестве примера рассмотрим метод сценариев, но при выполнении курсовой работы можно также использовать и другие методы, например, теорию полезности или нормативный отбор. В основе этого метода лежат разрабатываемые специалистами сценарии развития анализируемой ситуации. Это позволяет с тем или иным уровнем достоверности определить возможные тенденции развития, взаимосвязи между действующими факторами, сформировать картину возможных состояний, к которым может прийти ситуация под влиянием тех или иных воздействий.

Зададим критерии, по которым будем оценивать возможные сценарии развития сети. Критерии должны полностью удовлетворять требованиям к критериям: полнота, неизбыточность, минимальность, измеримость, операциональность, декомпозируемость. В пояснительной записке все критерии надо проанализировать и обосновать.

В примере в качестве критериев выберем:

• Поддержку мультисервисности (количество поддерживаемых типов трафика: передачи данных и голосового)

• Стоимость (руб)

• Надежность (К_г)

• Пропускную способность (Мбит/с)

Рассмотрим возможные сценарии развития сети:

Сценарий 1 – установка репитера;

Сценарий 2 – использование малой соты;

Сценарий 3 – использование разгрузки Wi-Fi.

Найдем для Сценария 1:

Величину пропускной способности на одного абонента для одной БС рассчитывали в первой части:

67 кбит/с для линии «вверх»

181 кбит/с для линии «вниз»

Но для обслуживания 200 абонентов необходимо:

13,4 Мбит/с для линии «вверх»

36,2 Мбит/с для линии «вниз»

Найдем для Сценария 2:

• количество малых сот: N_small = 36,2/14,4=3

• покрываемую ими площадь Ssmall = 9 000 м².

• площадь покрытия одной малой сотой 9000/3=3000 м² =

• радиус соты R=31 м радиус соты.

Найдем для Сценария 3:

• количество wifi-устройств и создаваемый ими трафик:

Пусть на сети используются планшеты, 65 Мбит/с, реальная скорость (TCP) 30Мбит/с; ноутбуки, 144 Мбит/с, реальная скорость (TCP) 70 Мбит/с и смартфоны, 72 Мбит/с, реальная скорость 32 Мбит/с. Используются 2 диапазона 2.4ГГц и 5ГГц (отметим, что 5ГГц можно использовать только внутри помещений, т.е. их установка на платформах невозможна). Пусть 66% устройств работают на 2.4 ГГц, а 34% на 5ГГц. Тогда получим распределение: 133 абонентов используют диапазон 2.4ГГц и 67 – диапазон 5Ггц. Приложения: web, e-mail, социальные сети.

Тогда ими генерируется количество трафика в процентном отношении: планшеты 3,33%; ноутбуки 1,4%; смартфоны 3,12%. Учитывая, что на одну точку доступа можно подключить с учетом QoS 25 абонентов, необходимо 12 однодиапазонных точек доступа или 8 двухдиапазонных.

Сведем результаты обследования и расчетов в таблицу, предварительно их нормировав:

Таблица 13. Значения критериев для выбора сценария развития сети

Критерии:	Мультисервисность, шт	Стоимость, руб	Надежность	Пропускная способность	Покрытие	Сложность установки
Сценарий 1	1	0,08	1	0,8	0,8	0,7
Сценарий 2	1	0,18	0,9	1	1	1
Сценарий 3	0,5	1	0,75	0,7	1	1

Отобразим результаты в виде многоугольника и рассчитаем площади полученных фигур для каждого из Сценариев (рисунок 1).

Важно: количество критериев должно отвечать требованиям полноты, так как упущение одного критерия может оказаться важным при решении оптимизационной задачи.

Репитеры и микросоты предназначены для создания мобильной сети разных стандартов, в этих сетях доступны голосовые и пакетные сервисы. Wi-Fi роутер – это просто беспроводной удлинитель кабеля от провайдера и по нему могут предоставляться только пакетные сервисы.

Репитер обеспечивает покрытие до 2000 м² в идеальных условиях, в реальности в здании будет обеспечиваться покрытие порядка 1000 м², для обеспечения большего покрытия необходимо увеличивать число репитеров, что ведёт к увеличению стоимости оборудования, либо стремиться к оптимальному размещению. Микросота обеспечивает дальность связи в помещении до 50 м (т.е. площадь будет составлять 1470 м²). Даже с учётом того, что микросота будет висеть на стене (площадь покрытия вдвое меньше), 9 микросот хватит для покрытия всей территории. Wi-Fi так же обеспечивает хорошую площадь покрытия (дальность связи на расстоянии до 122м).

Параметры обрудования представлены в таблице 14.

Таблица 14. Параметры оборудования гетерогенной сети

Оборудование	Стоимость (за шт.), руб	Колличество (шт.)
Репитер 3G+4G Baltic Signal BS-3G/4G-80-PRO	66 000	9
Микросота Gigaset N720 IP PRO	30 000	9
Двухдиапазонная точка доступа UBIQUTI UAP-AC-LITE(EU)	6 000	8

Исходя из таблицы 14 можно сделать вывод, что для обеспечения покрытия аэропорта может потребоваться:

• 9 репитеров общей стоимостью 594 000 руб;

• 9 микросота общей стоимостью 270 000 руб;

• 8 Двухдиапазонных точек доступа стоимостью 48 000 руб.

Отобразим результаты в виде многоугольника и рассчитаем площади полученных фигур для каждого из cценариев (рисунок 3).

Рисунок 3 – Расчет оптимального варианта методом сценариев

Таким образом, для решения задачи развития гетерогенной сети выбираем Сценарий 2, т.е. установку малой соты.