Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

1. Сеть стандарта U.M.T.S и ее структура

1.1 Архитектура системы U.M.T.S

1.1.1 Абонентское оборудование (или абонентские станции)

1.1.2 Базовые станции N.o.d.e B

1.1.3 Контроллер радиосети (R.N.C)

1.1.4 Базовая сеть С.N

1.1.5 Центр коммутации M.S.C/V.L.R

1.1.6 База данных перемещения абонентов V.L.R

1.1.7 Зональный центр коммутации G.M.S.C

1.1.8 База данных местоположения абонентов H.L.R

1.2 Организация каналов передачи информации в U.T.R.AN

1.3 Основные параметры и особенности радиоинтерфейса W.C.D.M.A

1.4 Хэндовер (H.a.n.d.o.v.e.r) и его особенности

1.4.1 Типы хэндоверов

1.4.2 Особенности хэндоверов в системе U. .M..T..S

2. Методика планирования зоны обслуживания и пропускной способности радиосети U.M.T.S

2.1 Основные этапы планирования радиосети U.M.T.S

2.2 Расчет бюджета радиолиний системы W.C.D.M.A

2.3 Методика анализа емкости системы U.M.T.S

3. Планирование зоны обслуживания и пропускной способности радиосети U.M..T.S для г.Новочебоксарск

3.1 Анализ задания

3.2 Сбор необходимых данных для начального расчета

3.3 Определение количества базовых станций по покрытию

3.3.1 Расчет максимально допустимых потерь на трассе для восходящего канала (U.p.l.in.k)

3.3.2 Расчет максимально допустимых потерь на трассе для нисходящего канала (d.o.w.n.l.i.n.k.)

3.4 Расчет зоны покрытия сети сотовой связи в г.Новочебоксарске

3.4.1 Расчет количества базовых станций в г.Новочебоксарске

3.4.2 Расчет количества базовых станций по ёмкости для нисходящего и восходящего каналов

3.4.3 Выполнение проверки покрытия для нисходящего канала

4. Безопасность жизнедеятельности

4.1 Общий обзор вредных факторов

4.2 Требования к монитору

4.3 Правильная организация рабочего места

4.4 Требования к микроклимату

4.5 Освещение рабочего места

4.6 Защита от шума и вибрации

4.7 Электробезопасность

4.8 Пожарная безопасность

Заключение

Литература



Введение

3.G (от англ. t.h.i.r.d g.e.n.e.r.a.t.i.o.n -- «третье поколение»), технологии мобильной связи 3 поколения -- набор услуг, которые объединяют как высокоскоростной мобильный доступ с услугами сети Интернет, так и технологию радиосвязи, которая создаёт канал передачи данных. абонент радиолиния канал хэндовер

Основным плюсом 3.G сети является скорость передачи данных, которая яв.ляется весьма высокой и составляет от 144 кбит/с до 2 Мбит/с (в сравнении - 64-144 кбит/с. у 2,5G). Благо.даря такой скорости передачи загрузка и пересылка мультимедиа да.нных, является буквально секундным делом. Если в 2,5G сет.и дл.я того, чтобы закачать понравившуюся 3-мину.тную МР3-мелодию требовалось 6-9 минут, то с сетями 3G это становится возмож.ным всего за 11 секунд! Ещё одно ва.жное преимущество - возможность не только слышать то.го, с кем гов.оришь, но и видеть его. То есть, возможны реж.имы видеокон.ф.еренции и видеот.рансляции.

Конечно, 3G подразумевает переход современных технологий на новый этап развития, .однако вместе. с этим. с появл.ением данных сетей потребуется полностью. менять техническое оснащение и ПО, а это по-любому связано. с большими материальными. затратами.

Возможност.и в сотовых сетях 3.G в первую очередь будут ориентированы на мультимедиа возможности современных телефонов. Например, видеотелефония и многое другое. 3G покол.ение. сетей осн.овано на CDMA-сетях, только с бо.лее широ.ким каналом, который имеет более высокую пропускную способность.

Сети 2G, прежде всего, были ориентированы на голосовую связь, в то время как сети 3-го поколения сделали акцент на пер.едачу данных и уже потом на голосовую связь. Стандарт 3G, который пришел на смену сетям второго поколения, предлагает. широкий. с.пектр услуг, самыми. важными из которых. являются мобильный Интернет и голосовая связь.



1. Сеть стандарта U.M.T.S и ее структура

1.1 Архитектура системы U.M.T.S

Сеть сотовой подвижной радиосвязи стандарта U.M.T.S (Universal Mobile Telecommunications System) - система мобильной сотовой связи третьего поколения, разрабатываемая в рамках программы I.M.T2000. Назначение U.M.T.S --предоставление нового ряда услуг в облас.ти передачи голоса, данных и мультимедиа. Сети ради.одоступа этой систем.ы связи обеспечивают скорости передачи данных до 144 Кбит/с для абонентов с высокой моб.ильностью (скорость движения до 120 км/ч), 384 Кбит/с для абонентов с низкой моби.льностью (скорость до 3 км/ч) и 2,048 Мбит/с (скорость для пикасот). Сети U.M.T.S создаю.тся на ос.но.ве популяр.ности стандарта G.S.M и инвест.иций в инфраструктуру, производимых суще.ствующ.ими опе.раторами G.S.M.[1] Структура сети U.M.T.S приве.дена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Структура сети стандарта UMTS

Основное отличие U.M.T.S сост.оит в исп.ользовании ши.ро.кополосн.ых сигналов в диапазоне 2 ГГц, позволяю.щее добиться более высо.кого по сравнению с GSM качества обслужи.вания благодаря повышению скорости переда.чи данных, а так.же благодаря внедрению пакетной архитектуры сети, поддерживающей функции передачи голоса и дан.ных. В качес.тве спо.соба передачи данных через воздушное пространство используется радиоинтерфейс W.C.D.M.A, стандартизованный в соответствии с проектом 3GPP.

Концепция архитектуры сети U.M.T.S, как многоуровневой иерархической систе.мы, пре.дпо.лагает объед.инен.ие физических уровней системы на основе доменов (структу.рных подсистем) и объединение функциональных уровней на основе деления на слои вертикального и горизонтального уровней.

Взаимодействие между доменами сети U.M.T.S обеспечивается введением опорных точек входа и выхода взаимодействующих подсистем, которые объединены в единую систему стандартизованных входных и выходных информационных, технических и сетевых параметров. Совокупность опорных точек сети U.M.T.S включает:

C.u - опорную точку между доменом модуля идентификации абонента (U.S.IM) и доме.ном оборудов.ания подвижной связи (M.E);

Iu - опорную точку между доменом сети доступа и доменом сети обслуживания;

Uu - опорную точку между доменом абонентского оборудования и доменом инфраструктуры, радиоинтерфейс UMTS;

Yu - опорн.ую точку между доме.ном сети обслужива.ния и доменом транзитной сети;

Zu - опо.рную точку между доменом сети обслу.живания и доменом дома.шней сети.

По своим функциям сеть состоит из сети наземного радиодоступа (U.T.R.A.N -- U.M.T.S Terrestrial RAN), которая оперирует всеми функциями, относящимися к р.адиосвязи, и базовой сети (CN -- Core Network). Они о.беспечивают комму.тацию и маршрути.зацию вызо.вов и каналов перед.ачи данн.ых во вне.шние сети.[1]

Рисунок 2 - Интерфейс U.M.T.S

В системе U.M.T.S применяется оборудование пользователя (UE -- User Equipment), которое взаимодействует с ним, и радиоинтерфейс (U.u).

1.1.1 Абонентско.е оборуд.ование (или абонент.ские станци.и)

Пользов.ательское оборудо.вание (U.E) включает две части:

подвижное оборудование (U.E) -- радиотерминал, используемый для радиосвязи через интерфейс Uu;

модуль идентификации абонента U.M.T.S-S.I.M (USIM- U.M.T.S - Sub.scrib.er Ide.ntificat.ion M.odule), представляющий собой интелле.ктуаль.ную пла.ту, ко.торая аналог.ично .S.I.M-кар.те сл.ужит идентификат.ором а.бонента, выпо.лняет алг.оритм аутентифи.кации и шифров.ания и сод.ержит нек.оторые да.нные об услугах, кото.рыми и.меет пр.аво пользо.ваться абоне.нт, необх.одимые п.ри раб.оте с терми.налом.

Моби.льная стан.ция долж.на быт.ь расс.читана на под.держку вс.ех в.идов услу.г сети тр.етьего поколен.ия. Она долж.на обеспеч.ивать:

пе.редачу ре.чи с при.нятым .для систе.мы н.абором скоро.стей;

усл.уги. служ.бы ви.део -- видеоконфер.енции и пр.иложения видеотелефонии, как осно.ванные на ком.мутации кан.алов (от установок I.S.D.N), так и испол.ьзующие пере.дачу пакетов (T.C.P/I.P);

услуг.и сети Интер.нет со .скоро.стями до 473,6 Кбит/с п.ри ра.боте в о.бычном реж.име и в режиме best effort (с макси.мально возмож.ной ско.ростью);

уда.ленный дост.уп к корпорати.вным лока.льным с.етям с п.ереда.чей дл.я раб.оты с фай.лов.ыми сер.вера.ми, база.ми дан.ных прило.жений, д.ля сов.местной ра. .боты;

при.ложения элек.тронной почты.

1.1.2 Базо.вые ст.анции N.o.d.e B

Они осущест.вляют ор.ганизацию радиокан.алов по радиои.нтерфейсу Uu с або.нентским оборуд.ованием. В фун.кции базовой ст.анции (БС) вход.ит:

обра.ботка си.гнала на физиче.ском уровне (кана.льное ко.дирование и пе.реме.жение, выравни.вание скорост.ей пот.око.в данн.ых, расширение спект.ра сигн.ала и др.);

выполне.ние не.котор.ых за.дач управ.ления рад.иоресу.рсом (так.их ка.к управление мощностью в закрытой цепи и др.);

ко.нвертирование тра.нспор.тных пото.ков да.нных ме.жду инте.рфейса.ми I.ub и U.u.

В ти.повой кон.фигур.ации БС обсл.ужива.ет до шест.и секто.ров, пр.едост.авляя до т.рех не.сущ.их на о.дин се.ктор.



1.1.3 Контроллер радиосети (R.N.C)

Конт.рол.лер управл..ения радиосетью (R.N.C) о.бесп.ечивает функ.ции:

уп.равления радиорес.урсом, обрабо.тки при.нятых сигнал.ов и мягког.о хэ.ндов.ера;

ко.дирования и д.екодир.ования сигн.алов (есл.и коде.ры и дек.одеры установле.ны в контр.оллере);

прие.ма и передачи информации кан.алов, кото.рая поступает от мобильных станций по инт.ерфейсу, обеспечив.ающему взаимод.ействие с A.T.M-системой со скоростью 1,5-2 Мбит/с (по интер.фейс.у Iub);

пере.дачи информ.ации к цен.тру комм.утации моб.ильной с.вязи по AT.M-кан.алам со ско.ростью 155 Мби.т/с по Iu-интерфейсу;

отсч.ета времен. .и и синхронизации.

Контр.олл.ер ради.ос.ети RNC сое.диняе.тся с баз.о.выми стан.ция.ми и мо.жет п.оддерж.ивать от неск.оль.ких БС до неск.ольк.их десятк.ов БС. Кон.трол.лер R.N.C вм.ест.е c подк. .люченн.ыми к не.му БС обра.зует под.систе.му ради.одос.тупа. Со.вокуп.ность та.ких подсисте.м об.разует с.еть радиодос.тупа U.T.R.A.N.

1.1.4 Баз.овая сеть С.N

C.N вклю.чает ряд эле.ментов:

цен.тр комм.утации (M.S.C/V.L.R), в ко.тором объ.единены комм.утатор м.обильной св.язи (M.S.C) и база дан.ных переме.щения абон.ентов (V.L.R);

зональ.ный це.нтр к.оммутации (G.MS.C);

серв.исны.й узел пакет.ного трафи.ка (S.G.S.N);

шлюзов.ой серви.сный узе.л пак.етного трафи.ка(G.G.S.N.);

ба.за данн.ых место.положе.ния абоне.нтов(H.L.R).



1.1.5 Цен.тр коммут.ации .M.SC/V.LR

Цен.тр комм.утации явл.яется цен.тральным эле.ментом сет.и, обсл.ужива.ющим нес.кол.ько под.сист.ем ра.диодост.упа R.N.S и обеспе.чива.ющим все вид.ы соеди.нений.[2]

Функц.ии ком.мутатора м.обильной св.язи MSC:

осущест.влении соединен.ий дл.я р.ежима с коммута.цией кана.лов (CS-режима), вклю.чая обм.ен меж.ду ра.зличными сет.евыми эле.ментами вн.утри .сети U.M.T.S, в то.м числ.е м.ежду эле.ментами сети радиодоступа U.T.R.A.N;

обеспечен.ии соединения с др.угими це.нтр.ами ком.мутации, в час.тности, с зональн.ыми центрами коммут.ации G.M.SC и други.ми служб.ами;

р.аботе в качес.тве ш.люза к внеш.ним сет.ям дл.я C.S-ре.жима.

1.1.6 Ба.за данн.ых пере.мещения аб.онен.тов V.L.R

V.L.R со.держ.ит копи.ю спи.ска подкл.юченных у.слуг свя.зи дл.я госте.вых або.нентов, а так.же точн.ую инфор.мацию о мест.оположении абоне.нтской ста.нции в р.амках обслуживаю.щей сис.темы.[2]

1.1.7 Зональны.й цен.тр комму.тации G.M.S.C

Зон.альный цен.т коммут.ации осущест.вляет коммута.цию между се.тью U.M.T.S и в.нешними C.S - сетя.ми.

1.1.8 Ба.за данных местоп.оложения а.бонентов H.L.R

H.L.R предста.вляет со.бой спр.авочную б.азу данн.ых о постоя.нно зарег.истрир.ов.анных в сети аб.онен.тах. В ней содер.жатся идентиф.икаци.онные ном.ера и адре.са, а так.же па.раметры под.линности абоне.нтов, сос.тав подключен.ных усл.уг связи, специал.ьная информ.ация о маршр.утизации и дан.ные о ро.уминге абоне.нта.

Пак.етная переда.ча данн.ых в сет.и U.M.T.S обеспечи.вается узла.ми SGSN и G.G.S.N. Серви.сный уз.ел паке.тного траф.ика S.G.S.N вып.олняет фу.нкции, аналогич.ные фун.кциям M.S.C, но для ре.жима с комм.утацией пакет.ов (P.S-реж.има). Ш.люзовой сер.висный узе.л пак.етного тр.афика G.G.S.N являетс.я интер.фейсным у.злом, обеспечиваю.щим маршрути.зацию пакетн.ых да.нных .системы U.M.T.S во внешн.ие P.S-сети и обратно. M.S.C/V.L.R и G.M.S.C обр.азуют C.S-домен баз.овой сет.и, обеспечи.вающий ре.жим пере.дачи дан.ных с коммута.ией канал.ов, а S.G.S.N и G.G.S.N об.разуют P.S-дом.ен ба.зовой сети, обеспечиваю.щий ре.жим переда.чи да.нных с комм.утацией пак.етов.

Сово.купность U.T.R.A.N и C.N сост.авляют систе.му подви.жной свя.зи U.M.T.S, на ба.зе котор.ой создаю.т се.ть назе.мной подви.жной свя.зи об.щего пользова.ния (P.L.M.N). .Сети P.L.MN мо.гут бы.ть соед.ине.ны к.ак дру.г с др.угом, та.к и с други.ми внеш.ними сетям.и.[2]

Вн.ешние сети., с которыми взаимо.действует U.M.T.S мож.но разде.лить на дв.а ти.па:

Ра.ботающие в режи.ме комм.утации кана.лов (нап.ример, теле.фонная се.ть общ.его пол.ьзования (P.S.T.N) или инт.егрированная сет.ь пер.едачи дан.ных (I.S.D.N));

Ра.ботающие в реж.име коммут.ации па.кетов (нап.ример, сет.ь Инт.ернет).

1.2 Ор.ганизация кан.алов пере.дачи инфор.мации в U.T.R.A.N

Се.ть U.T.R.A.N использу.ет трех.уровневую организа.ция канал.ов, а им.енно: логич.еские, трансп.ортные и физиче.ские ка.налы, показ.анную на рис.унке 3.

По.д физическими кан.алами (P.C.H) в U.M.T.S пони.мается кан.алы пер.едачи данны.х образуе.мые за сч.ет использо.вания ради.оинтерф.ейса W.C.D.MA. Кажд.ый физический ка.нал имеет св.ой ш.ирокополосный к.од, котор.ый позво.ляет различ.ать каж.дый фи.зический канал среди других физ.ических каналов. Абонен.тский терми.нал пользовате.ля позво.ляет раб.отать с выделен.ными и общ.ими физическ.ими канала.ми или с об.еими сразу. Выде.ленным физи.ческим кана.лом мо.жет польз.оваться тольк.о кон.кретный А.Т, а испо.льзование общ.их физических кан.алов дост.упно множ.еству АТ в обслу.живаемой со.те.

Транспо.ртные кана.лы (T.C.H) U.M.T.S представляют собой каналы, предоставляемые с физического уровня сети U.M.T.S для транспортировки данн.ых на уро.вень 2 (транс.портный уро.вень). Кана.лы T.C.H. прео.бразуются в каналы P.C.H с исп.ользованием процедур B.R.P, кот.орые им.ют свою специфику в линиях вв.ерх и вниз.

Логич.еские ка.налы U.M.T.S представляют каналы, предоставляемые на субур.овне управле.ния медиа доступом (M.A.C), относ.ящемуся к уров.ню 2 (канал.ьному уро.вню) сети U.M.T.S, для ур.овней управ.ления бол.ее вы.сокого по.рядка.

Служ.ба об.ме.на данн.ым.и с.ти радиод.оступа (R.A.B) U. .M. .T. .S так.же предст.авлена сово.купностью ка.налов предос.тавляемых уро.внем 2 сет.и дл.я более высоких уровней управления сети UMTS в интересах дру.гих пользоват.елей или обесп.ечения управления да.нными. Взаимо.дейс.твие между различными кан.алами и уровн.ями сети UM.TS по.казано на рис.унке 3.

Л.огические кан.алы характе.ризуют содержание, структуру и вид передав.аемой информа.ции, транспор.тные кана.лы отра.жают напра.вления и точ.ки, в ко.торые перес.ылаются данные лог.ических ка.налов, а физ.ические ка.налы в зависи.мости от выбранной. тех.нол.огии и сре.ды распространения сигн.алов (э.фир, опт.ика, ме.дь) образ.уют рад.иолинии и проводн.ые линии, по которы.м на физи.ческом уро.вне в виде с.игналов передае.тся информа.ция. На ри.с.унке 4. пок.азано взаимодейст.вие радиоподсистем UTRAN с ис.пользова.нием этих каналов.

Струк.тура каналов. се.ти U.M.T.S и их испол.ьзование суще.ственно .иные, чем в G.S.M. Физи.ческие кана.лы сет.и UM.T.S мо.гут опред.елять различ.ные значе.ния .ширины пол.осы радиока.налов, выде.ленных для .решения сете.вых зад.ач интер.фейса U.u. Иначе говоря, физические каналы фак.тически образу.ют интер.фейс сопря.жения U.u меж.ду абонен.тскими терм.иналами (А.Т) и п.одсистемой радиод.оступа сет.и RNS. В се.ти G.S.M физи.ческие кана.лы заранее. опр.еделенную стр.уктуру и опоз.наются контрол.ером баз.овой с.танции (B.S.C), а в се.ти U.M.T.S физ.ические кан.алы созд.аются интерфейс.ом Uu и их структ.ура необ.язательно известн.а в кон.троллере базов.ой стан.ции (R.N.C).[1]

Рисунок 3 - Взаимод.ействие канало.в U.T.R.A.N



Рисунок 4 - Типы к.аналов и их размещение в сети U.T.R.A.N

П.оэтому вм.есто физич.еских ка.налов кон.троллер R.N.C опозн.ает транс.портные кан.алы. .По транс.портным ка.налам пересыл.аются пото.ки инф.ормации прош.едшие чере.з интерфе.йс Uu. Физ.ическим элеме.нтом, преобр.азующим та.кие потоки информа.ции с уро.вня транс.портных кан.алов на уровень физических каналов и наоборот, является базовая станция. Ло.гические кана.лы, как тако.вые, каналам.и не явля.ются, наобо.рот их можн.о рассматр.ивать в виде совоку.пности раз.ных задач, котор.ые сет.ь и терм.инал дол.жны вы.полнять в раз.ные момен.ты вре.мени. З.атем они, как част.ично вре.менные струк.туры, преобраз.уются в транс.портные кан.алы, выполняющи.е фактич.ескую пере.сылку инфор.мации ме.жду А.T и сеть.ю радиод.оступа.

В ч.асти логичес.ких каvналов А.Т и се.ть радиодосту.па выполня.ют ра.зные зад.ачи. По.этому, стр.уктуры лог.ического, тра.нспортного и физическ.ого кана.лов различаю.тся в кажд.ом направле.нии. Ввид.у то.го, что логич.еские канал.ы опреде.ляют основ.ные ви.ды информа.ционного обмен.а в сети U.M.T.S рассм.отрим их особе.нности боле.е по.дробно. С.еть радиод.оступа U.T.R.A.N с испо.льзованием логич.еских кана.лов реша.ют следую.щие зада.чи:

оповеще. .н.ия АТ через БС о теку.щем информаци.онном обм.ене слу.жебной информацией (обст.ановке .радиосвязи). Такая инфо.рмация вкл.ючает, нап.ример, коды, испо.льзуемые в данн.ой и соседни.х сотах, уро.вни р.азрешенной мощности и т.д. Инфор.ация такого типа предоставл.яется сетью для АТ по логиче.скому кана.лу, име.нуемому транс.ляционным канал.ом упр.авления (BCCH)

досту.па к АТ для связ.и (напр.имер, при обес.печении вызо.ва подв.ижного аб.онента). Сеть до.лжна пос.лать АТ поиск.овый вы.зов д.ля определе.ния его точног.о местополо.жения. Такой. запрос сети пер.едается по логичес.кому кан.алу, называем.ому ка.налом по.искового выз.ова (P.C.C.H).

управл.ения задач.ами общ.ими для все.х АТ, находя.щихся в соте.. .Для так.их случ.аев в сети и.спользуется кана.л, имен.уемый об.щ.им каналом управления (СССН). П.оскольку может быть не.сколько АТ, одновременно работ.ающих в к.анале С.ССН, они дол.жны использо.вать признак U-R.N.T.I (времен.ный распознава.тель сет.и рад.иосвязи U.T.RA.N) дл.я цел.ей ид.ентификации. Н.а основ.е ана.лиза пр.изнака U-R.N.T..I се.ть опре.деляет м.аршрут перес.ылки пол.ученных сооб.щений в соответств.ующий обслуж.ивающий контрол.лер R.N.C.

отпра.вки управл.яющей инфор.мации дл.я актив.ирования соеди.нения по логичес.кому ка.налу, назы.ваемому выде.ленным канало.м упра.вления (D.C.C.H).

обслужива.ния целе.вого траф.ика: целев.ой абон.ентский траф.ик для об.служивания одног.о абvонента в ли.нии вни.з напр.авляется по логи.ческому кан.алу, именуе.мому вы.деленным кан.алом трафи.ка (D.T.C.H).

группо.вой переда.чи общего информа.ционного траф.ика. Общим кана.лом тра.фика (C.T.C.H) наз.ывается всена.правленный канал., работа.ющий .только по ли.нии вниз. Он испол.ьзуется п.ри пересы.лке инфо.рмации все.м абонентск.им терминал.ам и.ли их конкр.етной гр.уппе в со.те.

1.3 Осно.вные парам.етры и ос.обенности радиоинтер.фейса W. .CD.M.A

W.CD.M.A пр.едставляет собо.й систе.му мно.жественного досту.па с кодо.вым ра.зделением кана.лов и прям.ым расширением спе.ктра (DS -C.D.M.A), т.е. биты ин.фор.мации поль.зоват.еля пере.даю.тся в ши.ро.кой .по.лосе част.от путем умно.жения исхо.дного поток.а данн.ых пользо.вателя на псе.вдослучайную последо.вательность бито.в (называемых чипами), являющ.иеся кода.ми расшир.ения C.D.M.A. Поддерживается использован.ие переменного коэффициента расширения. Пример организа.ции такой с.труктуры показан. на рису.нке 5

Ско.рость п.ередачи, равная 3,84 Мчип/с, приво.дит к заня.тию по.лосы п.риблизительно в 5 МГц. Прис.ущая W.C.D.M.A. больш.ая шир.ина полосы частотно.го ка.нала обес.печивает высо.кие ско.рости перед.ачи дан.ных поль.зователя, а так.же соз.дает определ.енные пре.имущества в ра.боте, напр.имер в многол.учевых радиока.налах. Операт.ор мож.ет им.еть неско.лько част.отных канал.ов с поло.сой 5 МГц для уве.личения проп.ускной способн.ости или при испо.льзовании иерархичес.кой сис.темы. Так.ое п.остроение так.же отра.жено на ри.сунке 5

W.C.D.M.A подд.ерживает сам.ые разн.ые скорос.ти пере.дачи дан.ных пользо.вателя. Ка.ждому пользов.ателю выделя.ются фрейм.ы длите.льностью 10 мс, в течен.ие каж.дого из к.оторых скоро.сть пере.дачи дан.ных польз.ователя остае.тся посто.янной. Однак.о пропу.скная спос.обность для пе.редачи да.нных у пользова.теля мож.ет мен.яться от фрейм.а к фре.йму. На рисунк.е 5 показан пример такой особенности.

W.C.DM.A подде.рживает два основны.х реж.има работы: частот.ное разде.ление дуплексн.ых каналов (F.D.D) и временное разделение дупл.ексных каналов (TDD). В режи.ме F.D.D для в.осходящего и нисходяще.го кана.лов испол.ьзуются ра.здельные часто.тные ка.налы с полосой 5 МГц, тогда к.ак в режиме TD.D тол.ько о.дна несу.щая 5 М.Гц исполь.зуется для восход.ящего и нисх.одящего каналов с раз.делением прием-пере.дача во вре.мени.

WCDMA поддерживает работу асинхронных базовых станций, так что в отличие от синхронной системы IS-95 отсутствует необходимость в использования GPS для синхронизации. Развертывание базовых станц.ий внутри помещений и пи.косот пр.оизводится легче, ког.да не требуется получать сигнал GPS.

Ра.диоинтерфейс WCDMA д.опускает приме.нение интелле.ктуальных адапти.вных ант.енн как способ повы.шения пропус.кной сп.особности и./или зоны охв.ата. В боль.шинстве си.стем второ.го поко.ления отс.утствуют возмож.ности исп.ользования таки.х конц.епций построения приемника.

Радиоинтер.фейс WC.D.MA облада.ет возмо.жностью осущес.твления межсистем. .ных хен.доверов с систе.мой со.товой свя.зи G.S.M. Дан.ная особенн.ость облегча.ет и ув.еличивает ско.рость развер.тывания сете.й тре.тьего пок.оления.

Рисунок 5 - Расп.ределение ресу.рсов W.C.D.M.A в часто.тно-времен.но-код.овом прос.транстве.

В о.тличие от станда.рта CПС G.S.M, ради.оинтерфейс U.M.T.S изнача.льно разраба.тывался с уч.етом требова.ний к сист.емам 3-его покол.ения:

cк.орости пер.едачи до 2 Мбит/с;

изм.еняемая скоро.сть пе.редачи;

мульти.плексирование услуг с различн.ыми требова.ниями к к.ачеству

обс.луживания для одно.го соед.инения, напр.имер, п.ередача р.ечи, видео.информации и пакет.ированных дан.ных;

под.держка услуг с разли.чными требова.ниями к качест.ву о.бслуживания;

совме.стимость си.стем второ.го и тре.тьего покол.ения в час.ти межсис.темной эстаф.етной перед.ачи управл.ения(межсистем.ных хэндо.веров) для увеличе.ния зон охв.ата и перера.спределения нагр.узки;

подде.ржка возможн.ости ассиметричн.ой загрузк.и восх.одящей и нисходя.щей ли.ний;

выс.окая эффек.тивность использо.вания спект.ра;

нали.чие реж.имов FD.D и T.D.D.

В таблице 1 пре.дставлено сравн.ение радиоинте.рфейсов станда.ртов СПС GSM и U.M.T.S.

Таблица 1 - Радиоинтерфейсы W.C.DM.A и G.S.M

	WCDMA	GSM
Ширина полосы частотного канала	5 МГц	200 КГц
Метод множественного доступа	CDMA	TDMA
Коэффициент повторного использования частоты	1	1-18
Метод передачи данных	Коммутация каналов/Коммутация пакетов	Коммутация каналов/Коммутация пакетов
Частота управления мощностью	1500 Гц	2 Гц или ниже
Кодирование речи	Адаптивное с переменной скоростью AMR	Полноскоростное FR /RPE-LTP 13 кбит/с Полускоростное HR /VSELP 5,6 кбит/с Улучшенное качество речи EFR / ACELP 12,2 кбит/с Адаптивное с переменной скоростью AMR (полу- и полноскоростное)
Символьная/чиповая скорость	3,84 Мчип/c	270,833 кбит/с
Максимальная пользовательская скорость	Rel. 99: 384 кбит/с (Single code); до 2 Мбит/с при использовании метода с несколькими кодами Rel. 5 HSDPA - до 14 Мбит/c	GSM:9,6 или 14.4 кбит/с (одиночный слот) GPRS: до 171,2 кбит/с (21,4 кбит/с х 8 слотов) EDGE: до 473,6 кбит/с (59,2 кбит/с х 8 слотов) (реальная скорость до 100 кбит/c)
Модуляция	Нисходящая линия-QPSK, QAM16 Восходящая линия-HPSK	GMSK

1.4 Хэндо.вер (Handover) и его особ.енности

В терминоло.гии GSM пр.оцесс сме.ны сот во время соед.инения называ.ется хэндове.ром. Выб.ор луч.шей соты .и измер.ения ее параметров производ.ятся с пом.ощью MS и B.Т.S. Так как. M.S в выборе х.эндовер игр.ает важ.н.ую роль, та.кой тип хэ.ндо.вера ча.сто называ.ет.ся хен.дов.ером с учас.ти.ем мобиль.н.ых с.истем (МАНО - Mobile Assisted HandOver).

MS измеряет уровни и качество сигнала своей собственной соты и уровни сигна.лов несущ.ей ВССН соседн.их сот. П.ередача запр.оса на в.ыпо.лнение измере.ния произво.дится в направл.ении downli.nk, когда MS находится в активном режиме. Результаты замеров отправляются на BТS по каналу S.A.C.C.H через опр.едел.енны.е инте.р.ва.лы врем.ени. Обслу.ж.ив.ающая BТS, пол.учая от MS дан. .ные из.мерений., такж.е осущес.твляет и.змерения.

Изм.ерения от BТS и MS пере.даются в форме отчетов (Measurement Reports). Основ.ываясь на этих от.четах, BSC принимает р.ешение о необходимости выполнения хэндовера. Е.сли BSC при.нимает реш.ение о выполнении хэндовера, он определяет, в какую соту будет передаваться управление. Этот пр.оцесс называе.тся процед.ура осущ.ествления хэндовер.а (locating).

Др.уго.й пр..ичи.ной осу. .ще.ствления х.эндо.вера я.в.ляется ве.ли.чина вре.менно.й з.адержки (ТА). Если она превы.шает установле.нное оператором пороговое значение, осущ.ествляется хэндовер. Обычно этопроисходит во вре.мя пер.ем.ещения MS от одной с.оты к дру.гой. Как только MS пере.местится в другую соту, BТS инфор.мирует MS о новых соседних несущих ВССН. Последнее делается для того, чтобы могли быть произ.ведены новые измерения. Если MS также перек.лючается на другую LA, то данные об изменении местополо.жения будут обновлены по окончании ра.зговора.

Хэндов.ер может использоваться для распре.деления нагруз.ки меж.ду сотами. Во время попытки устано.вления соединения в перегруженной соте MS может быть пере.направлена в соту с меньшим трафиком, где качество соединения прием.лемое.[3]

1.4.1 Типы хэндоверов

Ниже приводятся различные типы хэндоверов:

Хэнд.овер внутри соты- п.рименяется в том случае, если BSC определяет, что качество соединения слишком низкое, но нет никаких данных об измерениях, указывающих на то, что есть сота с лучшими значениями параметров. В этом случае BSC определяет другой канал (частоту) в этой же самой соте, где качество может быть лучше, и MS перенастраивается на этот канал.

Хэнд.овер между сотами, кон.ролирумыми о.дной и той же BSC;

Хэндовер между сотами, конролируемыми разными BSC но одной и то же MSC/VLR;

Хэндовер между сотами контролируемыми разными MSC.

1.4.2 Особенности хэндоверов в системе UMTS

Хэн.довер является наиболее важно.й фу.нкцией сети подвижной сотовой связи. В соответс.твии со спецификацией E.T.SI в U.M.T.S можно вы.делить не.сколько вид.ов хэнд.оверов. Во время мягкого хэндовера (soft handover) моб.ильная станци.я (МС) одновр.еменно устан.авливает соедин.ение с дв.умя (двусторонний хэндовер) или более. (многосторонний хэндовер) базовыми станциями (БС), соединенными с одним или разными контроллерами радиосети.

Рисунок 6 - Принцип действия мягкого хэндовера

Для этого в нисходящем канале подвижная станция принимает сигнал от нескольких БС и суммирует их в RAKE-приемнике, а в восходящем канале с кодом МС сигналы принимаются двумя или более БС. Принятые кадры перенаправляются в контроллер радиосети для выбора кадра с наименьшим числом ошибок. Выбор производится после каждого интервала перемежения, т.е. перестановки символов в кодированной последовательности до модуляции сигнала, в данном случае - каждые 10-80 мс. Также следует отметить, что каждая БС использует свой контур управления мощностью, и что мягкий хэндовер может происходить только на одной частоте.

Мягчайший хэндовер (softer handover) основан на том же принципе, что и мягкий, но происходит внутри одной БС, если она имеет несколько секторов. Отличие его от мягкого хэндовера состоит в том, что выбор кадра с минимальным числом ошибок проводится контроллером БС, а не контроллером радиосети, используется также один контур управления мощностью.

Во время жесткого хэндовера МС перед установлением сигнальных и разговорного каналов с новой БС разрывает соединение со старой БС. Для трафика в реальном времени это может означать кратковременную потерю данных.

Нетребовательный к задержкам трафик проходит без потерь, так как существует система повторной передачи данных. При данном виде хэндовера, в отличие от мягкого хэндовера, БС могут работать как на одной, так и на разных частотах. Ниже приведена классификация причин приводящих к хэндоверу:

1. Хэндовер спасения может произойти по следующим причинам:

плохое качество восходящего канала, определяемое по количеству ошибок (Bit Error Rate, BER);

н.изкий ур.овень сигн.ала в восход.ящем ка.нале, определ.яемый по принимаемой мощности сигнала (Received Signal Code Power, RSCP);

плохое ка.чество нисходящего канала, опред.еляемое по скор.ости появления блоков с ошибками (Block Error Rate, BLER);

ни.зкий у.ро.вень сигнал.а в нисх.одящем кан.але, опреде.ляемый по принимае.мой мощн.ости сигна.ла в общем контро.льном канал.е (Common Pilot Channel, CPICH);

слишком бо.льшое рассто.яние меж.ду БС и МС.

2. Хэн.довер каче.ства обслуживани.я проис.ходит при сме.не. типа оказыва.емой услуги, например, при переходе от. пер.едачи реч.евого трафика к пакетному.

3. Хэн.довер бюджета мощ.ности для минимизации мощности, излучаемой МС.

4. Хэндовер перегрузки для балансировки нагрузки в части передавае.мой инфо.рмации меж.ду от.дельными БС.

5. Хэндо..вер по ком..анде из це..нтра уп.р.авления и об.сл.живания.

Об.щий принцип реа.лизации хэн.довера

Решен.ие о хэн.довере при.нимает ко.нтроллер радио.сети (Radio Net.work Cont.roller, R.N.C) на осно.ве результат.ов измер.ений, полу.чаемых от МС и БС. Вы.бор сот-кан.дидатов на хэндо.вер сост.оит в сравне.нии резул.ьтатов изм.ерений с наб.ором парамет.ров и пор.оговых зна.чений, устанавли.ваемых для разли.чных пар соседн.их сот, и завис.ит как от знач.ения порог.ов, та.к и от алгор.итма выб.ора сот-кандида.тов. Пр.оцесс хэн.довера может быть разд.елен на несколько этапов[3]:

Из.мерение. МС и БС пров.одят изм.ерения велич.ины Eb/N0 и коэфф.ициента ош.ибок в вос.ходящем и нисх.одящем к.аналах и пере.дают эти данные конт.роллеру р.адиосети (RNC). Для неко.торых типов хэндовера необходимы дополнительные измерения. Также нужно измерять разницу во времени прихода сигналов от разных БС для когерент.ного сло.жения их в R.A.K.E-при.мнике во время мягкого хэндовера.

Обра.ботка. Ко.нтроллер радиосет.и предв.арительно обр.абатывает результаты измерений, укрупняет, усредняет и взвешивает их.

Принятие решения. Контроллер радиосети сравнивает обработанные результаты измерений со значениями параметров хэндовера и принимает решение о его необходимости. Разные алгоритмы имеют ра.зные п.ороговые зн.ачен.ия параметров хэндовера.

Выполнение хэндовера. Контроллер радиосети формирует список сот-кандидатов на хэндовер и выбирает из этого списка лучшую соту, которой и будет переда.н вызов. После хэн.довера происх.одит обнов.ление изме.няемых парам.етров. Так, по.сле мяг.кого хэндо.вера обно.вляется спи.сок активн.ых БС и подст.раивается мощно.сть все.х канал.ов, учас.твовавших в проц.ессе хэ.ндовера.

2. М.етодика планировани.я зоны обслужив.ания и пропус.кной способн.ости ра.диосети UMTS

2.1 Осно.вные этапы план.ирования радиосети UMTS

Как прав.ило, планирова.ние радиосе.ти вклю.чает в себя неск.лько этап.ов. Как и в сетях вто.рого поколе.ния они мог.ут быть разд.елены на 3 фаз.ы: нач.аль.ное плани.рование (ра.счет, постан.овка цел.ей), детальн.ое планирование радио.сети и ра.боты по оп.тимизации. В сотов.ых сис.темах, в кото.рых все ка.налы связ.и в воз.душном инт.ерфейсе р.аботают на од.ной час.тоте (WCDMA), кол.ичество од.новременно обсл.уживаемых польз.ователей вли.яет на ур.овень шу.мов в си.стеме. Следов.ательно, плани.рование зо.ны об.служивания и емк.ости ра.диосети U.M.T.S не мог.ут бы.ть отд.ельными этапами пла.нирования, в отли.чие от планир.ования радиос.ети GSM, где эти два этап.а могут четко разг.раничиваться. В систем.ах тре.тьего пок.оления важную роль начинают играть сервисы по передаче данных. Множество различных сервисов требуют обширного процесса планирования, учитывающего особенности каждой из предоставляемых услуг. Такими особ.енностями явля.ются, напри.мер, раз.ные требов.ания к качес.тву обслуж.ивания (Q.o.S) для каж.дого се.виса. Ране.е при плани.ровании сис.тем вто.рого поколе.ния предоста.вляющих .услуги голо.совой св.язи, было дос.таточно определ.ить покрыт.ие и вер.оятность отка.за, но со вре.менем все бол.ее и более. важным стано.вится оп.ределение вер.ятности обслужив.ания для абонентов находящихся в помещении или в автомобиле. В случае план.ирования UMTS данн.ая проб.лема чуть бол.ее много.мерна. Для ка.ждого конкретного вида услуги необходимо определение и соответственно вып.олнение требо.ваний к к.честву обс.луживания (QoS target). На прак.тике д.анное озн.ачает, что с.амые строгие требования должны определять пл.отность располо.жения базов.ых ста.нций.

Так.же ес.ь и общ.ие аспе.кты в план.ировании зон обс.луживания радиосетей G.SM и U.M.T.S. В обе.их систем.ах как во.сходящая радио.линия(uplink) так и нисходя.щая радиол.иния (downlink) долж.ны быть проанализированы. При планировании сети GSM необход.имо добиваться бала.нса, то ест.ь допустимые поте.ри на трасс.е вверх и вниз .должны быть одинак.овыми. В UMTSодна из радио.линий может быть нагру.жена силь.нее чем другая, следователь.но эта линия будет огран.ичивать емк.ость и зону обслужи.вания соты. Расчеты связанные с распространением радиоволн, в основном одинаковы для всех технологи.й радиодо.ступа, с той лишь разн.ицей что исполь.зуются разн.ые модели распростр.анения. Еще одна общ.ая черта это необходим.ость оценк.и уровня помех. В случае WC.D.M. .A это необходимо для анализа чувствитель.ности пр.иемников и на.грузки, в T.D.M.A это основа частотного плани.рования.

Предвари.тельное п.ланирование пре.дставляет с.обой пе.рвую приблизите.льную оц.енку требуемог.о числ.а сете.вых э.лементов(конфи.гурация, кол.ичество баз.овых с.танций) и их со.ответствующую емко.сть. Да.нный этап вкл.ючает в себя как планир.ование се.ти радио.доступа так и б.азовой сет.и. В да.нной дипломн.ой ра.боте рассма.триваются конк.ретно мет.оды планир.ования радио.сети. Зад.ача начал.ьного этапа планирования это рассчитать необходимую плотность расположения базовых станций и их конфиг.урацию для опр.еделенной территории. Данный этап включает в себя расчет бюджета радиолинии, оцен.ку емкос.ти сет.и, анализ покры.тия, и как резу.льтат количес.тво необ.ходимого об.орудования. Распределени.е нагр.узки се.ти. по ра.зличным серв.исам, распредел.ение тра.фика по терр.итории и требо.вания к ка.честву обслужив.ания явл.яются исхо.дными дан.ными для рас.чета.



2.2 Рас.чет бюд.жета радио.линий сис.темы W.CD.M.A

Зада.ча рас.чета бюд.жета ра.диолиний это о.ценка максимальных допусти.мых потер.ь на трассе. Зная зн.ачение допустимы.х потер.ь, и используя подходящ.ую моде.ль распростр.анения мож.но вычисл.ить радиу.с соты. При расч.ете бюдж.ета радиол.инии учиты.ваются пар.аметры антенн, потери в кабелях, в.ыигрыши от раз.несения, запасы. .Результатом расчета является. максимальн.ые разр.ешенные по.тери на трассе.

Осн.овные пара.метры. использу.ющиеся в рас.чете:

E_b/N₀ - отнош.ение ср.едней энер.ии бита к спектрал.ьной пло.тности шу.ма. Треб.уемое о.т.ношение E_b/N₀ завис.ит от типа серви.са, скорос..ти передвиж.е.ия аб.он.ента и радиока.н.ала.

, (2.1)

, (2.2)

, (2.3)

где

-мощ.ность принимае.мого сиг.нала;

I - мощность помехи;

-сум.марная мощ.ность получен.ная от обслуживаю.щей соты(исклю.чая собс.твенный сигнал);

- суммар.ная мощность получен.ная от дру.гих сот;

б - факт.ор ортог.она.льности;

R - скор.ость пе.реда.чи;

W - пол.оса час.тотного к.анала;

Pn - м.ощность ш.ума.

Минимал.ьно допу.стимое зн.ачение E_b/N₀ на входе при.емника по сути является характери.стикой оборудо.вания(приемника), следова.тельно оно будет индивидуал.ьным для оборудо.вания раз.ных произв.одителей, такж. .е оно будет разным для прием.ников б.азовой и моб.ильной ста.нций в сле.дствие разли.чий в сложно.сти их устройства. Однако, значения требуемого отно.шения E_b/N₀ определено специфи.кациями 3.G.P.P(3GPP 25.101) для различных типов условий(типов радиоканала). Дан.ные требован.ия c учет.ом пара.метров оборуд.ования Nokia Flexi WCDMA BTS представл.ены в табли.це 2:

Таблица 2 - Значения E_b/N₀ для различных типов услуг

Восходящая линия	Eb/N0, дБ	Eb/N0, дБ	Eb/N0, дБ	Eb/N0, дБ
тип сервиса скорость	Телефония	64 кбит/c	144 кбит/c	384 кбит/c
3 км/ч	4,4	2	1,4	1,7
120 км/ч	5,4	2,9	2,4	2,9
Нисходящая линия	Eb/N0, дБ	Eb/N0, дБ	Eb/N0, дБ	Eb/N0, дБ
тип серв.иса скор.ость	Телефония	64 кбит/c	144 кбит/c	384 кбит/c
3 км/ч	7,9	5	4,7	4,8
120 км/ч	7,4	4,5	4.2	4,3

Требуемое значение E_b/N₀ зависит от

типа. усл.уги(скорость передачи, требов.ание к B.E.R,B.L.E.R, мето.д канального кодирования);

рад.иоканала (Скорость движе.ния абонен.та, часто.та, многолучевость);

тип.а соедин.ения (Мяг.кий хэнд.овер, разне.сенный прием, использование быстрого управление мощностью).

Требуем.ое отно.шение сигнал/шум вычисляет.ся по фор.муле:

Таки.м обр.азом, в системе WCDMA соотно.шение E_b/N_0, бол.ьше чем отношен.ие сиг.нал/шум в раз, - в.еличина наз.ываемая коэффи.циентом расши.рения или выиг.рышем от обраб.отки. Поэ.тому допуст.имое соотноше.ние сигнал/шум в прие.мнике м.ожет быть много мен.ьше единицы.

Чувствите.льность приемника. Чу.вствительность приемн.ика огран.ичена тепловым шумом. Сп.ектральная плотность шу.ма N₀ определя.ется, как

N₀=k•T (2.5)

где k- постоян.ная Больцма.на (1.38•10^-23 Дж/K), T - темп.ература проводника. Мощ.ность тепл.ового шу.ма в прием.нике зависи.т от полос.ы пропу.скания ф.ильтра. Для ст.андарта U.M.T.S по.лосу согласо.ванного фильт.ра мож.но прин. .ять равной 3.84 МГц. Мощность тепловог.о шума в прие.мнике:

N= k•T•B=1.38•10^-23•293•3.84•10⁶=1.55•10^-14 Вт, (2.6)

N=10•log(1.55•10^-14/0.001)=-108,2 дБмВт.

В реально.м приемн.ике уровень ш.умов также определяетс.я качест.вом вн.утренних ком.понентов таки.х как малош.умящие .усилители, фи.льтры, кото.рые также созд.ают дополнит.ельный шум. Коэфф.ициент шума пр.иемника раве.н отнош.ению сигнал/шум на его вход.е и выхо.де K_ш=10log₁₀(С/Ш)_вх/(С/Ш)_вых. Поэто.му мощнос.ть собстве.нных шумов приемника можно записать:

P_ш= N+K_ш (дБмВт). (2.7)



Минимально допустимый уровень сигнала на входе приемника определяется как:

P_пр(дБмВт)= P_ш(дБмВт)+ (E_b/N₀)_треб(дБ) - G_обр(дБ), (2.8)

где

(E_b/N₀)_треб - требуемое значение E_b/N₀,

G_обр - выигрыш от обработки.

М.инимально до.пустимый уро.вень сигнал.а на входе прие.мника за.висит от требуем.ого отнош.ения E_b/N₀, скор.ости перед.ачи данн.ых поль.зователя, кач.ества аналогов.ых компоне.нтов прием.ника, ур.овня по.мех.

Запас на допустимые внутрисистемные помехи.

При расч.ете испол.ьзуется велич.ина з.апаса на внутр.исистемные поме.хи, которая характер.изует воз.растание мощ.ности шума на вх.оде прием.ника. Для расче.та, прин.имают что з.апас на внут.рисистемные помехи раве.н[4]:

L=-10•log₁₀(1-з), (2.9)

где з - относ.ительная загр.узка с.оты в восх.одящей или н.исходящей линии.

Как ви.дно, запас на внутри.системные помехи это фун.кция от загруз.ки сот.ы, чем бо.льше разре.шенная наг.рузка в соте, тем бо.льшую велич.ину зап.аса необх.одимо уч.есть в расчет.е. При росте наг.рузки до 100% зап. .ас на помехи стремится к бесконечности и зона обслуж.ивания соты ум.еньшается до нуля. Зависим.ость знач.ения данн.ой велич.ины от загр.узки соты предста.влена на рису.нке 7:

Рисунок 7 - Зависим.ость знач.ения запаса на внутриси.стемные помехи от значен.ия относительной загрузки соты

Для восходяще.й линии относите.льная загрузка соты может быть определ.ена с по.мощью выраж.ения(2.10):

где

K_N - коли.чество по.льзователей;

W- ско.рость пере.дачи чипо.в в WCDMA (3.84 Мчип/c);

- требуемое отношение E_b/N₀ , для поль.зователя с номер.ом k;

- скоро.сть пере.дачи дан.ных польз.ователя с номером k;

- коэфф.ициент занятия услуги;

i - отношение I_oth/I_own , где I_oth-прин.ятая мощно.сть от абоне.тов окружающих сот, I_own - при.нятая мощ.ность от абонентов обсл.уживающей соты. i характеризует «изоляцию» соты. Обычн.о дан.ная величина составляет от 0.15(локальные микро-БС) до 1.2(в случае плохого планирования).

Относи.тельная загрузка соты в нисх.одящей линии уменьш.ена на велич.ину б характер.изующую ортог.ональность кодов в нисходя.щей лини.и(2.11):

Так.же загр.узку соты можно опре.делить с помо.щью соотношения(2.12):

где m- ко.личество услуг пре.доставляемых в соте;

- скор.ость пере.дачи да.нных для услуги;

- требуе.мое отно.шение E_b/N₀ для услуги.

Выиг.р.ыш за счет мягк.ого хэнд.о.вера. М.яг.кий хэн.д.овер им..еет мес.т.о в т.о.м случае, когда м.оби.льная станция. соеди.нена как мин.имум с двумя сота.ми одно.временно. В случае, если эти соты при.надлежат двум разн.ым базовым станциям(Node B) объедине.ние двух восхо.дя.щих .каналов осущест.вляется конт.роллером радио.сети (RNC). В сл.учае, если соты принад.лежат одной базовой станции объединение сигналов осу.ществляется базовой станцие.й. В нисх.одящей линии объединение двух канало.в осущес.т.вляется RAK.E-прие.мником мобильной станции методом оптим..ального с.ложе. .ния. В.ыигры.ш от мягко..го хэндов.ера дости.г. .ается за с. .чет макро-разн.е.сенного прие.ма, следова..тельно ум.е.ньшает нега.тив.ные эф.фекты от тен. .евых зон и зам.ира.ний. В реа.льной сети., зоны обслу.жив.ания большин.ства сот пер.есекаются. На гр.ан. .ице соты моби.л.ьная стан.ц.ии м.ожет в.ы.брать лучшую соту из дос.тупных в д.анный момент, то есть мобил.ьная ст.анц.ия не огра.ничен.а одним соедине.н.ием. Это вед..ет к тому, что .запас на замир.ан.я может быть сни.жен при расчете бюд.жета рад.иолинии, происхо.дит умен.ьшение требуе.мого зна.чения E_b/N₀. Выиг.рыш от мягк.ого хенд.овера .зависит от условийрас.пространения ради.оволн. В городах где замира.ния сигналов очень существенны, корр.еляция между сигнал.ами пришедшими от разных исто.чников мала, как резу.льтат воз.растает выигрыш от исполь.зов.ания мягкого хенд.овера. И наоборот всель.ской местнос.ти когда сигналы незначит.ельно подв.ержены замираниям, корреляция между сигналами от разных источников возрастает и выигрыш уменьшается. Вели.чина выигрыша может меняться в пре.делах 2-5 дБ. Типич.ная велич.ина выигрыша, которой задаю.тся, для расчета бюджета радиолинии составляет 2-3 дБ.

Ограничен.ие у.правлен.ия мощ.но.стью ил.и зап..ас на бы.с.трые замир.ания. Алг.оритм бы.строго управл.ения мощн.остью введ.ен в U. .M..T.. .S для то.го, . чт.обы п.оддерж.ивать тр.еб.уемое знач..ение E_b/N₀ на входе прие.мника пос.тоянным во вре.мя быс.трых зами.раний, обус.ловленных многол.учевостью. Глубин.а замираний может доходить до 30 дБ. На грани.це соты, мо.щность передатчи.ка мобил.ьной станц.ии макси.мальная, таким об.разом не остается з.апаса на управл.ение мощност.ью для ко.мпенсации быстрых замираний. Для того чтобы у.честь этот про.цесс в расчете за.дадимся вел.ичиной запас.а на бы.стрые за.мир.ания. Вели. .чина зап. .аса на быстр.ые зами..рания завис.ит от ско.рости абон.ента. Тип.и.чные знач.ен. .ия вел.ичи.ны запа.с.а в зависи.мости от скоро.с.ти абон.ен.та предст.а.влены в таб. .лице 3. [4]



Таблица 3- Типичн.ые значе.ния величины запаса на быстрые замирания

Тип абонента, скорость перемещения	Типичная величина запаса на быстрые замирания
Небольшая скорость (3 км/ч)	3-5 дБ
Средняя скорость (50 км/ч)	1-2 дБ
Высокая скорость (120 км/ч)	0.1 дБ

Р.ассчит.аем до.пус.тимые пот.е.ри на тра.сс.е для во.сх.одящей и нис.х.одящей ли.н.ии. Расч.ет про.изве.дем для ус.луги треб.ующ.ей с.кор.ости пере.дачи данн.ых в нисходящ.ей и восхо.дящей лин.ии 384 кбит/c.

Ра.счет восходяще.й ради.олинии. Расч.ет осуществл.яется в неск.олько этап.ов.

1.Миним.ально допус.тимая мощно.сть сиг.нала на вхо.де при.емника БС определяется из (2.8)

P_прбс(дБмВт)= P_ш(дБмВт)+ (E_b/N₀)_треб(дБ) - G_обр(дБ),

где (E_b/N₀)_треб - треб.уемое значе.ние E_b/N_0,

G_обр - выигрыш от обработки,

P_ш - мощность собственных шумов приемника.

Для ана.л.иза в.ыбран тип обо.рудов.ания БС Nokia Flexi WCDMA BTS. Коэффи.циент шума при.емника данной базо.вой с.танции менее 3 дБ. Для расчета примем Kш=3 дБ.

Мощн.ость шумов приемника БС из (2.7):

P_ш = N+K_ш=-108,2+3=-105,2 дБмВт.

Миним.ально допу.стимое зна.чение E_b/N₀ на входе прием.ника для дан.ного типа сервиса соста.вляет 1.7 дБ при скорости абоне.нта 3 км/ч.

Выигрыш от обраб.отки составляет:

G_обр =10log(R_чип/R_польз)=10log(3,84•10⁶/384•10³)=10 дБ,

R_чип -чиповая скорость стандарта U.M.T.S, 3,84•10⁶ чип/c,

R_польз- скорость передачи данных пользователя, 384000 бит/c.

Так.же, как описы.валось вы.ше, необх.одимо уче.сть выиг.рыш за сч.ет мяг.кого хендо.вера и зап.ас на внут.рисистемные пом.ехи. Велич.ину выигр.ыша пр.имем равн.ой G_хо=2 дБ. Величи.ну зап.аса на внутрис.истемные поме.хи опр.еделим из выраже.ния (2.9). Величи.ну относ.ительной за.грузки сот.ы для. нача.льного расч.ета .примем равно.й 50%. Допу.стимым значе.нием величин.ы отно.сительной загр.узки с.оты сч.итается 50%. Выб.ор это.й вел.ичины обусловлен следующими соображениями:

Неустойч.ивость рабо.ты систе.мы упр.авления мощнос.тью при нагруз.ках превыш.ающих 75%, которая проявляется в попытках осуществления больших корректиру.ющих воз.действий регул.ировки мо.щности в качестве реакции на небольшие быстрые изменения нагрузки.

Необходимостью резервирования 30% ресурсо.в емк.ости соты для процедур мягкого хэндовера.

Запас на внутрисист.емные поме.хи раве.н:

L_п =-10•log₁₀(1-0.5)=3 дБ.

С уче.тов вышеу.казанных фак.торов, миним.ально допус.тимая мощ.ность сиг.ала на вх.оде при.емника БС равна:

P_прбс=P_ш + (E_b/N₀)_треб - G_обр + L_п - G_хо =-105,2+1.7-10+3-2=-112,5 дБмВт.



2.Требуе.мая мощн.ость пр.инимаемого сигна.ла определ.яется вы.ражением:

P_пр=P_прбс + L_фидер -G_бс + L_ff =-112,5 +3-18+3=-124,5 дБмВт,

где L_фидер - потер.и в фид.ере, дБ. Как правило, дл.ина и тип фид.ера выб.ирается таким образом, чтобы зн.ачение затуха.ния в нем составлял.а не более 3 дБ;

...