ele5tde-telecommunications design exercise final report, semester 2, 2011

161
E E L L E E 5 5 T T D D E E T T e e l l e e c c o o m m m m u u n n i i c c a a t t i i o o n n s s D D e e s s i i g g n n E E x x e e r r c c i i s s e e FINAL REPORT Semester 2, 2011 C C e e l l l l u u l l a a r r M M o o b b i i l l e e R R a a d d i i o o T T e e l l e e c c o o m m m m u u n n i i c c a a t t i i o o n n N N e e t t w w o o r r k k P P l l a a n n n n i i n n g g f f o o r r G G S S M M T T e e c c h h n n o o l l o o g g y y Department of Electronic Engineering School of Engineering and Mathematical Sciences Faculty of Science, Technology and Engineering La Trobe University Melbourne – Australia

Upload: tritha7

Post on 28-Nov-2014

247 views

Category:

Documents


4 download

DESCRIPTION

Final project report on-Cellular Mobile Radio Telecommunication Network Planning for “GSM Technology”

TRANSCRIPT

Page 1: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

EELLEE55TTDDEE TTeelleeccoommmmuunniiccaattiioonnss DDeessiiggnn EExxeerrcciissee

FFIINNAALL RREEPPOORRTT SSeemmeesstteerr 22,, 22001111

CCeelllluullaarr MMoobbiillee RRaaddiioo TTeelleeccoommmmuunniiccaattiioonn NNeettwwoorrkk

PPllaannnniinngg

ffoorr

““GGSSMM TTeecchhnnoollooggyy””

Department of Electronic Engineering School of Engineering and Mathematical Sciences

Faculty of Science, Technology and Engineering

La Trobe University Melbourne – Australia

Page 2: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

EELLEE55TTDDEE

TTEELLEECCOOMMMMUUNNIICCAATTIIOONNSS DDEESSIIGGNN

FFIINNAALL RREEPPOORRTT

SSeemmeesstteerr 22,, 22001111

Department of Electronic Engineering

School of Engineering and Mathematical Sciences Faculty of Science, Technology and Engineering

La Trobe University Melbourne – Australia

Page 3: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

CCeelllluullaarr MMoobbiillee RRaaddiioo TTeelleeccoommmmuunniiccaattiioonn NNeettwwoorrkk

PPllaannnniinngg ffoorr

““GGSSMM TTeecchhnnoollooggyy””

SSuuppeerrvviisseedd bbyy MMrr.. MMiicchhaaeell FFeerraammeezz

SSeenniioorr LLeeccttuurreerr DDeeppaarrttmmeenntt ooff EElleeccttrroonniicc EEnnggiinneeeerriinngg

SSuubbmmiitttteedd bbyy IIsshhiittaa AAkkhhtteerr 1166442222889900

DDaattee ooff SSuubbmmiissssiioonn

3311 OOccttoobbeerr,, 22001111

Page 4: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Dedicated to

My respected teachers My beloved family

Page 5: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

DDeeccllaarraattiioonn

II hheerreebbyy ddeeccllaarree tthhaatt II hhaavvee ccoommpplleetteedd aa ssiimmuullaattiioonn--bbaasseedd eexxeerrcciissee oonn tthhee ttooppiicc eennttiittlleedd ““CCeelllluullaarr MMoobbiillee RRaaddiioo TTeelleeccoommmmuunniiccaattiioonn NNeettwwoorrkk PPllaannnniinngg -- ““GGSSMM TTeecchhnnoollooggyy”” aass

wweellll aass pprreeppaarreedd tthhiiss tteecchhnniiccaall rreeppoorrtt ttoo tthhee DDeeppaarrttmmeenntt ooff EElleeccttrroonniicc EEnnggiinneeeerriinngg,, LLaa TTrroobbee UUnniivveerrssiittyy,, VViiccttoorriiaa,, AAuussttrraalliiaa,, iinn ppaarrttiiaall ffuullffiillllmmeenntt ooff tthhee rreeqquuiirreemmeenntt ffoorr tthhee oonnee yyeeaarr ddeeggrreeee ooff MMaasstteerr ooff TTeelleeccoommmmuunniiccaattiioonn EEnnggiinneeeerriinngg ((CCoouurrsseewwoorrkk)),, uunnddeerr tthhee uunniitt ““TTeelleeccoommmmuunniiccaattiioonnss DDeessiiggnn ((EELLEE55TTDDEE))””.. II ffuurrtthheerr aasssseerrtt tthhaatt tthhiiss rreeppoorrtt iinn qquueessttiioonn iiss bbaasseedd oonn mmyy oorriiggiinnaall eexxeerrttiioonn hhaavviinngg nneevveerr bbeeeenn pprroodduucceedd ffuullllyy aanndd//oorr ppaarrttiiaallllyy eellsseewwhheerree,, ffoorr tthhee rreeqquuiirreemmeenntt ooff aabbssoolluutteellyy aannyy aaccaaddeemmiicc pprrooggrraamm..

IIsshhiittaa AAkkhhtteerr 1166442222889900 SSMMTTEE DDeeppaarrttmmeenntt ooff EEEE LLaa TTrroobbee UUnniivveerrssiittyy

Page 6: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

AAcccceeppttaannccee TThhiiss tteecchhnniiccaall rreeppoorrtt,, pprreesseenntteedd ttoo tthhee DDeeppaarrttmmeenntt ooff EElleeccttrroonniicc EEnnggiinneeeerriinngg,, LLaa TTrroobbee UUnniivveerrssiittyy,, iiss ssuubbmmiitttteedd iinn ppaarrttiiaall ffuullffiillllmmeenntt ooff tthhee rreeqquuiirreemmeenntt ffoorr tthhee ddeeggrreeee ooff MMaasstteerr ooff TTeelleeccoommmmuunniiccaattiioonn EEnnggiinneeeerriinngg ((CCoouurrsseewwoorrkk)),, uunnddeerr ccoommpplleettee ssuuppeerrvviissiioonn ooff tthhee uunnddeerrssiiggnneedd..

MMiicchhaaeell FFeerraammeezz SSeenniioorr LLeeccttuurreerr DDeeppaarrttmmeenntt ooff EEEE LLaa TTrroobbee UUnniivveerrssiittyy

Page 7: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

LLeetttteerr ooff TTrraannssmmiittttaall

3311sstt OOccttoobbeerr,, 22001111 TToo TThhee SSuubbjjeecctt CCoooorrddiinnaattoorr EELLEE55TTDDEE ((TTeelleeccoommmmuunniiccaattiioonnss DDeessiiggnn)) DDeeppaarrttmmeenntt ooff EElleeccttrroonniicc EEnnggiinneeeerriinngg LLaa TTrroobbee UUnniivveerrssiittyy VViiccttoorriiaa 33008833,, AAuussttrraalliiaa SSuubbjjeecctt:: SSuubbmmiissssiioonn ooff PPrroojjeecctt RReeppoorrtt DDeeaarr SSiirr,, WWiitthh dduuee rreessppeecctt,, II wwoouulldd lliikkee ttoo ssttaattee tthhaatt IItt iiss aa mmaatttteerr ooff ggrreeaatt pplleeaassuurree aanndd hhoonnoouurr ffoorr mmee ttoo ssuubbmmiitt mmyy pprroojjeecctt rreeppoorrtt oonn ““CCeelllluullaarr MMoobbiillee RRaaddiioo TTeelleeccoommmmuunniiccaattiioonn NNeettwwoorrkk PPllaannnniinngg -- ““GGSSMM TTeecchhnnoollooggyy””,, aassssiiggnneedd bbyy yyoouurrsseellff aass tthhee ttooppiicc ooff mmyy pprroojjeecctt ffoorr tthhee

ssuubbjjeecctt ooff EELLEE55TTDDEE ((TTeelleeccoommmmuunniiccaattiioonnss DDeessiiggnn)).. IInn pprreeppaarraattiioonn ooff tthhiiss rreeppoorrtt II hhaavvee ffoolllloowweedd aanndd mmaaiinnttaaiinneedd tthhee ffoorrmmaatt aanndd rruulleess ooff aa ffoorrmmaall tteecchhnniiccaall pprroojjeecctt rreeppoorrtt aass iinnssttrruucctteedd bbyy yyoouu.. TThhiiss ccoonnssiiggnnmmeenntt wwaass ooff ggrreeaatt wwoorrtthh aanndd aappppeeaall,, aass iitt hheellppeedd mmee hhoonnee mmyy aannaallyyttiiccaall sskkiillllss aabbiilliittiieess aanndd pprraaccttiiccaall kknnoowwlleeddggee iinn tthhee ffiieelldd ooff cceelllluullaarr mmoobbiillee rraaddiioo bbaassee ssttaattiioonn nneettwwoorrkk ppllaannnniinngg aanndd hheellppeedd mmee ggeett ffaammiilliiaarriizzeedd wwiitthh tthhee rreeaall--lliiffee pprroocceessss ooff TTeelleeccoommmmuunniiccaattiioonn nneettwwoorrkk ppllaannnniinngg.. II wwoouulldd lliikkee ttoo ccoonnvveeyy mmyy hheeaarrttffeelltt tthhaannkkss aanndd aapppprreecciiaattiioonn iinn rreeccooggnniizziinngg yyoouurr vvaalluuaabbllee ccoonnttrriibbuuttiioonn ffoorr aalllloowwiinngg mmee ttoo ssuucccceessssffuullllyy ccoommpplleettee mmyy pprroojjeecctt ffoorr tthhee ssuubbjjeecctt EELLEE55TTDDEE bbyy pprroovviiddiinngg tthhoouugghhttffuull sseelleeccttiioonn,, gguuiiddaannccee aanndd iinnssppiirraattiioonn,, ddeessppiittee yyoouurr bbuussyy sscchheedduulleess.. SSiinncceerreellyy yyoouurrss,, ______________________________ IIsshhiittaa AAkkhhtteerr 1166442222889900

Page 8: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design I

AAcckknnoowwlleeddggeemmeenntt

FFiirrsstt && ffoorreemmoosstt ooff aallll,, II wwiisshh ttoo eexxpprreessss mmyy hheeaarrttiieesstt ggrraattiittuuddee aanndd ttoottaall ddeevvoottiioonn ttoo aallmmiigghhttyy AAllllaahh ffoorr bblleessssiinngg mmee wwiitthh tthhee aabbiilliittyy,, ssttrreennggtthh,, ppaattiieennccee aass wweellll aass kkeeeeppiinngg mmee aaccttiivvee iinn ppeerrffoorrmmiinngg mmyy pprroojjeecctt rreellaatteedd ttaasskkss ssuucccceessssffuullllyy.. AA ssppeecciiaall ddeebbtt iiss dduuee ttoo MMrr.. MMiicchhaaeell FFeerraammeezz,, SSeenniioorr LLeeccttuurreerr,, DDeeppaarrttmmeenntt ooff EElleeccttrroonniicc

EEnnggiinneeeerriinngg,, LLaa TTrroobbee UUnniivveerrssiittyy,, wwhhoo hhaass bbeeeenn mmyy aaccaaddeemmiicc ssuuppeerrvviissoorr ffoorr tthhee ccoouurrssee ooff EELLEE55TTDDEE iinn tthhee sseemmeesstteerr 22 ooff 22001111.. HHee wwaass kkiinndd eennoouugghh ttoo aallllooccaattee hhiiss vvaalluuaabbllee ttiimmee ttoo pprroovviiddee mmee wwiitthh hhiiss hhuummbbllee gguuiiddaannccee,, mmoottiivvaattiinngg tthhoouugghhttss,, aammppllee && aapppplliiccaabbllee ddiirreeccttiioonnss ffoorr tthhee ssuucccceessssffuull pprreeppaarraattiioonn ooff tthhiiss rreeppoorrtt.. II wwoouulldd eessppeecciiaallllyy lliikkee ttoo ccoonnvveeyy mmyy ggrraattiittuuddee ttoo mmyy ssuubbjjeecctt ttuuttoorr,, MMrr.. MMoohhssiinn MMuurrttaazzaa,,

aanndd mmyy ffeellllooww ccllaassssmmaatteess ffoorr tthheeiirr vvaalluuaabbllee iinnppuuttss tthhaatt hheellppeedd mmee aaddvvaannccee mmyy pprroojjeecctt wwoorrkkss ppeerrffoorrmmeedd wwiitthhiinn tthhee ssccooppee ooff tthhiiss ssuubbjjeecctt.. WWiitthhoouutt tthheeiirr mmoottiivvaattiioonn,, gguuiiddaannccee && ssuuggggeessttiioonnss,, tthhiiss rreeppoorrtt wwoouulldd hhaavvee rreemmaaiinneedd iinnccoommpplleettee.. AAnndd llaasstt bbuutt nnoott lleeaasstt,, II wwoouulldd ffiinniisshh ooffff wwiitthh eexxtteennssiioonn ooff aapppprreecciiaattiioonn ttoo mmyy ffaammiillyy && ffrriieennddss,, wwhhoossee mmoorraall ssuuppppoorrtt wwoorrkkeedd aass tthhee mmaaiinn ddrriivviinngg ffoorrccee ccoonnttrriibbuuttiinngg ttoo mmyy ssuucccceessssffuull ccoommpplleettiioonn ooff EELLEE55TTDDEE aanndd aallssoo tthhaannkkss ttoo mmyy ffrriieennddss ffoorr mmoottiivvaattiinngg mmee wwiitthh tthheeiirr ttiippss && ssuuggggeessttiioonnss oonn pprreeppaarriinngg mmyy pprroojjeecctt rreeppoorrtt.. SSiinncceerreellyy YYoouurrss,, IIsshhiittaa AAkkhhtteerr

Page 9: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design II

AAbbssttrraacctt

TThhiiss tteecchhnniiccaall rreeppoorrtt iiss ddooccuummeenntteedd ffoorr tthhee ppuurrppoossee ooff ppllaannnniinngg,, ddeessiiggnniinngg aanndd ssiimmuullaattiinngg aa cceelllluullaarr mmoobbiillee tteelleeccoommmmuunniiccaattiioonn nneettwwoorrkk bbaasseedd oonn tthhee GGSSMM tteecchhnnoollooggyy.. TThhee pprroojjeecctt iiss iimmpplleemmeenntteedd ffoorr aa ggiivveenn sseett ooff ggeeooggrraapphhiicc ccoo--oorrddiinnaatteess aatt ccoo--oorrddiinnaatteess NNoorrtthh--3322oo 4400’’ 0000..00”” NN,, EEaasstt--009933oo 3300’’ 0000..00”” WW,, SSoouutthh--3322oo 3300’’ 0000..00”” NN,, WWeesstt--009933oo 5500’’ 0000..00”” WW,, rreepprreesseennttiinngg ttwwoo hhyyppootthheettiiccaall llooccaattiioonn bblloocckkss.. AAfftteerr tthhee nneettwwoorrkk iimmpplleemmeennttaattiioonn,,

aammppllee nneettwwoorrkk ccoovveerraaggee wwaass iinndduucceedd wwiitthh 3377 BBTTSSss oovveerr tthhee sseelleecctteedd llooccaattiioonn bblloocckkss aanndd eeccoonnoommiiccaall aapppprrooaacchh ooff ffrreeqquueennccyy aallllooccaattiioonn wwaass aacchhiieevveedd tthhrroouugghh tthhee ffrreeqquueennccyy rreeuussee pprroocceessss wwiitthh aa cclluusstteerr ssiizzee ooff 44.. TThhee ccoo--cchhaannnneell aanndd aaddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreenncceess ffoorr tthheessee BBTTSSss wweerree mmiinniimmiizzeedd ttoo bbee nneegglliiggiibbllee aanndd tthheeiirr rreeqquuiirreedd mmiinniimmuumm CC//II rraattiioo ooff aatt lleeaasstt 2200 ddBB ffoorr ccoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee wwaass mmaaiinnttaaiinneedd.. IInnvveessttiiggaattiioonn aanndd mmaaiinntteennaannccee ooff eexxiissttiinngg ttrraaffffiicc oovveerr tthhee nneettwwoorrkk wwaass ppeerrffoorrmmeedd wwiitthh aa GGooSS ooff 33%% aanndd aa bblloocckkiinngg pprroobbaabbiilliittyy ooff 22..22%%.. FFiinnaallllyy,, sswwiittcchhiinngg aarrrraannggeemmeenntt ooff tthhee BBSSCCss tthhaatt ccoonnttrrooll tthhee BBTTSSss,, wwaass aacchhiieevveedd bbyy iinnssttaalllliinngg ttwwoo MMSSCCss.. OOnnee MMSScc iiss bbaasseedd oonn eeaacchh ooff tthhee ttwwoo nneettwwoorrkk llooccaattiioonn bblloocckkss,, wwhhiicchh ccoonnnneeccttss wwiitthh aallll tthhee BBTTSSss iinn tthheeiirr rreessppeeccttiivvee aarreeaass aanndd mmaaiinnttaaiinn iinntteerrccoonnnneeccttiioonn aass wweellll aass ccoonnnneeccttiioonn wwiitthh oouuttssiiddee nneettwwoorrkkss lliikkee PPSSTTNN aann IISSDDNN,, tthhrroouugghh LLooSS mmiiccrroowwaavvee lliinnkkss.. TThhee rreeppoorrtt iinniittiiaallllyy ssppeecciiffiieess tthhee tteecchhnniiccaall rreeqquuiirreemmeennttss,, pprrooppoosseess tthhee ssoolluuttiioonnss oobbttaaiinneedd uussiinngg CCeellPPllaannnneerr,, aanndd ffiinnaallllyy pprroocceeeeddss oonnttoo ddiissccuussssiinngg tthhee oobbttaaiinneedd pprrooppoossaallss.. TThhee rreeppoorrtt aallssoo ffooccuusseess oonn tthhee sseevveerraall rreessttrriiccttiioonnss eennccoouunntteerreedd dduurriinngg tthhee ccoonnssttrruuccttiioonn ooff pprrooppoosseedd ssoolluuttiioonnss aanndd tthhee mmeetthhooddss oonn oovveerrccoommiinngg tthheemm.. OOvveerraallll,, tthhee rreeppoorrtt iiss aa ddooccuummeennttaattiioonn bbaasseedd oonn tthhee rreesseeaarrcchh ooff oonnee iinnddiivviidduuaall ttoo pprroovviiddee aann oouuttllooookk oonn tthhee rroollll--oouutt ooff aa ffuunnccttiioonnaall cceelllluullaarr mmoobbiillee tteelleeccoommmmuunniiccaattiioonn nneettwwoorrkk

Page 10: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design III

PPrreeffaaccee

TThhee ppuurrppoossee ooff tthhiiss rreeppoorrtt iiss ttoo bbee ppaarrtt ooff tthhee aasssseessssmmeenntt ffoorr EELLEE55TTDDEE ((TTeelleeccoommmmuunniiccaattiioonn DDeessiiggnn)),, aa tthhiirrttyy ((3300)) ccrreeddiitt ppooiinnttss pprroojjeecctt--bbaasseedd uunniitt iinn tthhee MMaasstteerr ooff TTeelleeccoommmmuunniiccaattiioonn EEnnggiinneeeerriinngg ((CCoouurrsseewwoorrkk)),, wwhhiicchh iiss aa oonnee--yyeeaarr mmaasstteerr ccoouurrssee ooff aa ttoottaall ooff oonnee hhuunnddrreedd aanndd ttwweennttyy ((112200)) ccrreeddiitt ppooiinnttss,, ooffffeerreedd bbyy tthhee DDeeppaarrttmmeenntt ooff EElleeccttrroonniicc EEnnggiinneeeerriinngg aatt LLaa TTrroobbee UUnniivveerrssiittyy,, VViiccttoorriiaa,, AAuussttrraalliiaa.. TThhiiss pprroojjeecctt iinn qquueessttiioonn hheerree iiss wwoorrtthh 6600%% ooff tthhee ttoottaall mmaarrkkss aallllooccaatteedd ttoo EELLEE55TTDDEE aanndd ccoommpprriisseess ooff rreelleevvaanntt ttaasskkss iinn ppllaannnniinngg ddeessiiggnn,, aanndd ssiimmuullaattiioonn ooff aa cceelllluullaarr mmoobbiillee nneettwwoorrkk.. TThhiiss rreeppoorrtt oouuttlliinneess aanndd eellaabboorraatteellyy ddiissccuusssseess tthhee pprroojjeecctt mmeetthhooddss,, tteecchhnniiccaall rreeqquuiirreemmeenntt ssppeecciiffiiccaattiioonn,, ddaattaa,, ccoorrrreessppoonnddiinngg oouuttccoommeess aanndd rreeffeerreenncceess ffoorr tthhiiss ffiinnaall pprroojjeecctt ffoorr EELLEE55TTDDEE..

Page 11: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design IV

GGlloossssaarryy

GGSSMM GGlloobbaall SSyysstteemm ffoorr MMoobbiillee CCoommmmuunniiccaattiioonnss MMSSCC MMoobbiillee SSwwiittcchhiinngg CCeennttrree BBSSCC BBaassee SSttaattiioonn CCoonnttrroolllleerr BBTTSS BBaassee SSttaattiioonn TTrraannsscceeiivveerr MMWW MMiiccrroowwaavvee RRBBSS RRaaddiioo BBaassee SSttaattiioonn MMSS MMoobbiillee SSttaattiioonn BBSS BBaassee SSttaattiioonn SSSSAA SSuubb--sseerrvviiccee AArreeaass TTSSAA TToottaall SSeerrvviiccee AArreeaa RRSSLL RReecceeiivveedd SSiiggnnaall LLeevveell RRBBSS RRaaddiioo BBaassee SSttaattiioonn EErrll EErrllaanngg CC//II CCaarrrriieerr ttoo IInntteerrffeerreennccee rraattiioo AAnntt AAnntteennnnaa AAhhtt AAnntteennnnaa hheeiigghhtt PPwwrr AAnntteennnnaa ppoowweerr TTlltt AAnntteennnnaa ttiilltt AAzzmm AAzziimmuutthh aannggllee EErrll EErrllaanngg nnSSvv NNuummbbeerr ooff sseerrvveerrss GGooSS GGrraaddee ooff SSeerrvviiccee LLooSS LLiinnee ooff SSiigghhtt CC//II CCaarrrriieerr--ttoo--iinntteerrffeerreennccee PPSSTTNN PPuubblliicc SSwwiittcchheedd TTeelleepphhoonnee NNeettwwoorrkk IISSDDNN IInntteeggrraatteedd SSeerrvviicceess DDiiggiittaall NNeettwwoorrkk

Page 12: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design V

TTaabbllee ooff ccoonntteennttss

SSeeccttiioonnss PPaaggee

AAcckknnoowwlleeddggeemmeenntt II AAbbssttrraacctt IIII PPrreeffaaccee IIIIII GGlloossssaarryy IIVV TTaabbllee ooff ccoonntteennttss VV LLiisstt ooff ttaabblleess VVIIII LLiisstt ooff ffiigguurreess VVIIIIII 11.. IInnttrroodduuccttiioonn 11

11..11.. BBaacckkggrroouunndd ooff tthhee pprroojjeecctt 22 11..22.. PPuurrppoossee ooff tthhee rreeppoorrtt 33 11..33.. SSccooppee ooff tthhee rreeppoorrtt 44 11..44.. OOrrggaanniizzaattiioonn ooff tthhee rreeppoorrtt 55

22.. CCeelllluullaarr PPllaannnniinngg PPrroocceessss 66 22..11.. PPllaannnniinngg aapppprrooaacchh 77

22..11..11.. GGeenneerraall rreeqquuiirreemmeennttss 99 22..11..22.. SSyysstteemm ppaarraammeetteerrss 1100 22..11..33.. MMoobbiillee tteerrmmiinnaall ppaarraammeetteerrss 1111 22..11..44.. MMoobbiillee eennvviirroonnmmeenntt ppaarraammeetteerrss 1122 22..11..55.. SSeerrvviiccee ccllaassss ppaarraammeetteerrss 1155 22..11..66.. BBaassee ssttaattiioonn ppaarraammeetteerrss 1166 22..11..77.. BBaacckkhhaauull nneettwwoorrkk ppaarraammeetteerrss 2211 22..11..88.. PPaatthh lloossss mmooddeell ppaarraammeetteerrss 2255 22..11..99.. GGeeooggrraapphhiiccaall ppaarraammeetteerrss 2266 22..11..1100.. FFrreeqquueennccyy ppllaannnniinngg ppaarraammeetteerrss 3333 22..11..1111.. TTeelleettrraaffffiicc ppllaannnniinngg ppaarraammeetteerrss 3355

22..22.. PPllaannnniinngg ttooooll 3399 22..22..11.. DDaattaabbaasseess 4400 22..22..22.. PPrroojjeecctt ddaattaabbaasseess 4411 22..22..33.. PPrrooppaaggaattiioonn aannaallyyssiiss 4422 22..22..44.. TTrraaffffiicc//llooaadd aannaallyyssiiss 4433 22..22..55.. PPrreeddiiccttiioonnss 4444

33.. CCeelllluullaarr NNeettwwoorrkk SSoolluuttiioonn 4466 33..11.. NNeettwwoorrkk ccoonnffiigguurraattiioonn 4477

33..11..11.. BBaassee ssttaattiioonn llooccaattiioonn 4499 33..11..22.. BBTTSS ppoowweerr lleevveell 5500 33..11..33.. AAnntteennnnaa ttyyppee 5500 33..11..44.. AAnntteennnnaa mmoouunnttiinngg ssttrruuccttuurree 5500 33..11..55.. AAnntteennnnaa oorriieennttaattiioonn 5511 33..11..66.. CCeellll cclluusstteerriinngg 5522 33..11..77.. FFrreeqquueennccyy cchhaannnneell aallllooccaattiioonn 5533 33..11..88.. AAnntteennnnaa ttiillttiinngg 5544 33..11..99.. CCeellll ssiizzee mmooddiiffiiccaattiioonn 5544

33..22.. TTrraaffffiicc cchhaannnneelliinngg ccaappaacciittyy 5555 33..33.. BBaacckkhhaauull nneettwwoorrkk 5566

33..33..11.. MMSSCC ppllaacceemmeenntt 5577 33..33..22.. AAnntteennnnaa ttyyppee 5577 33..33..33.. AAnntteennnnaa mmoouunnttiinngg 5577 33..33..44.. NNeettwwoorrkk lliinnkk pprrooffiillee 5588

Page 13: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design VI

44.. DDiissccuussssiioonn aanndd ccrriittiiqquuee 6666 44..11.. GGeenneerraall oovveerrvviieeww 6677 44..22.. DDiiffffiiccuullttiieess eennccoouunntteerreedd 6699 44..33.. MMeeeettiinngg ccuurrrreenntt aanndd ffuuttuurree rreeqquuiirreemmeennttss 7700 44..44.. OObbsseerrvvaattiioonnss ffrroomm tthhee pprroojjeecctt 7711

55.. AAppppeennddiicceess 7722 55..11.. PPrroojjeecctt ssppeecciiffiiccaattiioonnss 7733 55..22.. CCeellPPllaannnneerr oouuttppuutt 110077

55..22..11.. IInnddiivviidduuaall ffoorrwwaarrdd ccllaassss 11 110077 55..22..22.. IInnddiivviidduuaall ffoorrwwaarrdd ccllaassss 22 110088 55..22..33.. IInnddiivviidduuaall ffoorrwwaarrdd ccllaassss 33 110099 55..22..44.. IInnddiivviidduuaall rreevveerrssee ccllaassss 11 111100 55..22..55.. IInnddiivviidduuaall rreevveerrssee ccllaassss 22 111111 55..22..66.. IInnddiivviidduuaall rreevveerrssee ccllaassss 33 111122 55..22..77.. CCoommppoossiittee ffoorrwwaarrdd ccllaassss 11 111133 55..22..88.. CCoommppoossiittee ffoorrwwaarrdd ccllaassss 22 111144 55..22..99.. CCoommppoossiittee ffoorrwwaarrdd ccllaassss 33 111155 55..22..1100.. CCoommppoossiittee rreevveerrssee ccllaassss 11 111166 55..22..1111.. CCoommppoossiittee rreevveerrssee ccllaassss 22 111177 55..22..1122.. CCoommppoossiittee rreevveerrssee ccllaassss 33 111188 55..22..1133.. CCoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee ccllaassss 11 111199 55..22..1144.. CCoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee ccllaassss 22 112200 55..22..1155.. CCoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee ccllaassss 33 112211 55..22..1166.. AAddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee ccllaassss 11 112222 55..22..1177.. AAddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee ccllaassss 22 112233 55..22..1188.. AAddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee ccllaassss 33 112244 55..22..1199.. CCoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee ccllaassss 11 112255 55..22..2200.. CCoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee ccllaassss 22 112266 55..22..2211.. CCoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee ccllaassss 33 112277 55..22..2222.. TTrraaffffiicc ddiissttrriibbuuttiioonn sscceennaarriioo 112288

55..33.. AAddddiittiioonnaall iinnffoorrmmaattiioonn aass rreeqquuiirreedd 113300 55..33..11.. BBeesstt sseerrvveerrss ccllaassss 11 113300 55..33..22.. BBeesstt sseerrvveerrss ccllaassss 22 113311 55..33..33.. BBeesstt sseerrvveerrss ccllaassss 33 113322 55..33..44.. BBiitt eerrrroorr rraattee ccllaassss 11 113333 55..33..55.. BBiitt eerrrroorr rraattee ccllaassss 22 113344 55..33..66.. BBiitt eerrrroorr rraattee ccllaassss 33 113355 55..33..77.. HHaannddoovveerr ccllaassss 11 113366 55..33..88.. HHaannddoovveerr ccllaassss 22 113377 55..33..99.. HHaannddoovveerr ccllaassss 33 113388 55..33..1100.. NNuummbbeerr ooff sseerrvveerrss ccllaassss 11 113399 55..33..1111.. NNuummbbeerr ooff sseerrvveerrss ccllaassss 22 114400 55..33..1122.. NNuummbbeerr ooff sseerrvveerrss ccllaassss 33 114411 55..33..1133.. SSeerrvviiccee ccllaasssseess 114422

CCoonncclluussiioonn 114433 RReeffeerreenncceess 114444

Page 14: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design VII

LLiisstt ooff ttaabblleess

TTaabbllee nnoo.. TTaabbllee nnaammee PPaaggee nnoo.. 22..11 CChhaannnneell nnuummbbeerriinngg ttaabbllee 3333

Page 15: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design VIII

LLiisstt ooff ffiigguurreess

FFiigguurree nnoo.. FFiigguurree nnaammee PPaaggee nnoo.. 11..11 CCeelllluullaarr nneettwwoorrkk aarrcchhiitteeccttuurree 22 22..11 SSyysstteemm ppaarraammeetteerrss 1100 22..22 GGSSMM--990000 mmoobbiillee tteerrmmiinnaall ppaarraammeetteerrss 1111 22..33 PPeeddeessttrriiaann eennvviirroonnmmeenntt ppaarraammeetteerrss 1122 22..44 IInn--vveehhiiccllee eennvviirroonnmmeenntt ppaarraammeetteerrss 1133 22..55 IInn--bbuuiillddiinngg eennvviirroonnmmeenntt ppaarraammeetteerrss 1144 22..66 SSeerrvviiccee ccllaassss ppaarraammeetteerrss 1155 22..77 BBaassee ssttaattiioonn ppaarraammeetteerrss 1166 22..88 77441166--1111 ppaarraammeetteerrss 1166 22..99 77441166--1111 33DD rraaddiiaattiioonn ppaatttteerrnn 1177 22..1100 77441166--1144 ppaarraammeetteerrss 1177 22..1111 77441166--1144 33DD rraaddiiaattiioonn ppaatttteerrnn 1188 22..1122 AAnntteennnnaa oorriieennttaattiioonn ffoorr 33--sseeccttoorr cceellll 1199 22..1133 PPaarraammeetteerrss ooff aa nneettwwoorrkk lliinnkk 2200 22..1144 PPaarraammeetteerrss ooff 11sstt rraaddiioo ssiittee 2200 22..1155 PPaarraammeetteerrss ooff 22nndd rraaddiioo ssiittee 2211 22..1166 NNeettwwoorrkk ffoorrwwaarrdd lliinnkk ppaarraammeetteerrss 2211 22..1177 NNeettwwoorrkk rreevveerrssee lliinnkk ppaarraammeetteerrss 2222 22..1188 HHPP44--110077 ppaarraammeetteerrss 2233 22..1199 HHPP44--110077 33DD rraaddiiaattiioonn ppaatttteerrnn 2244 22..2200 LLeeee mmooddeell ppaarraammeetteerrss 2244 22..2211 TToottaall sseerrvviiccee aarreeaa 2255 22..2222 SSuubb sseerrvviiccee aarreeaa 2266 22..2233 SSuubb sseerrvviiccee aarreeaass//bblloocckkss 1100 && 1111 2288 22..2244 TTooppooggrraapphhyy ooff SSSSAA bblloocckkss 1100 && 1111 2288 22..2255 TTooppooggrraapphhyy ssiimmuullaattiioonn lleeggeenndd 2299 22..2266 MMoorrpphhoollooggyy ooff SSSSAA bblloocckkss 1100 && 1111 2299 22..2277 MMoorrpphhoollooggyy ssiimmuullaattiioonn lleeggeenndd 3311 22..2288 SShhrreevveeppoorrtt aarreeaa iimmaaggee IIII ((110000kk)) 3322 22..2299 SShhrreevveeppoorrtt aarreeaa iimmaaggee IIIIII ((225500kk)) 3333 22..3300 CClluusstteerr ooff ffoouurr bbaassee ssttaattiioonn ssiitteess 3344 22..3311 GGSSMM 990000 MMHHzz ffrreeqquueennccyy aarrrraannggeemmeenntt 3355 22..3322 TTrraaffffiicc ggrriidd ccrreeaattiioonn ppaarraammeetteerrss 3366 22..3333 TTrraaffffiicc ssiimmuullaattiioonn ppaarraammeetteerrss 3377 22..3344 TTeelleettrraaffffiicc llooaadd aallllooccaattiioonnss 3388 22..3355 MMoorrpphhoollooggyy ffaaccttoorrss iinn ttrraaffffiicc aallllooccaattiioonn 3399 22..3366 CCeellPPllaannnneerr ssooffttwwaarree wwiinnddooww 4400 22..3377 DDaattaabbaassee ddiirreeccttoorriieess 4411 22..3388 PPrroojjeecctt ppaarraammeetteerrss 4422 22..3399 PPrreeddiiccttiioonn ppaarraammeetteerrss ffoorr LLeeee mmooddeell 4433 22..4400 TTrraaffffiicc ddiissttrriibbuuttiioonn 4444 22..4411 PPrreeddiiccttiioonn ccoonnffiigguurraattiioonn ppaarraammeetteerrss 4455 22..4422 PPrreeddiiccttiioonn tthhrreesshhoolldd lleevveellss 4466 33..11 GGSSMM 990000 nneettwwoorrkk aarrrraannggeemmeenntt 4477 33..22 BBTTSS aarreeaa llooccaattiioonnss 4499 33..33 11sstt AAnntteennnnaa oorriieennttaattiioonn ffoorr 33--sseeccttoorr cceellll 5511

Page 16: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design IX

33..44 22nndd AAnntteennnnaa oorriieennttaattiioonn ffoorr 33--sseeccttoorr cceellll 5511 33..55 33rrdd AAnntteennnnaa oorriieennttaattiioonn ffoorr 33--sseeccttoorr cceellll 5511 33..66 11sstt AAnntteennnnaa oorriieennttaattiioonn ffoorr 22--sseeccttoorr cceellll 5522 33..77 22nndd AAnntteennnnaa oorriieennttaattiioonn ffoorr 22--sseeccttoorr cceellll 5522 33..88 FFrreeqquueennccyy cchhaannnneell aallllooccaattiioonn iinn aa BBTTSS 5533 33..99 CCaallccuullaattiioonn rraaddiiuuss ffoorr aallll BBTTSS ssiitteess 5544 33..1100 TTrraaffffiicc cchhaannnneell ssuuggggeessttiioonnss 5555 33..1111 BBaacckkhhaauull nneettwwoorrkk aarrrraannggeemmeenntt 5566 33..1122 FFrreessnneell zzoonnee oobbssttrruuccttiioonn 5588 33..1133 MMSSCC11 –– MMSSCC22 lliinnkk pprrooffiillee 6600 33..1144 MMSSCC11 –– MMSSCC22 lliinnkk pprrooffiillee ppaarraammeetteerrss 6611 33..1155 MMSSCC11 –– BBTTSS1199 lliinnkk pprrooffiillee 6622 33..1166 MMSSCC11 –– BBTTSS1199 lliinnkk pprrooffiillee ppaarraammeetteerrss 6633 33..1177 MMSSCC11 –– BBTTSS1111 lliinnkk pprrooffiillee 6644 33..1188 MMSSCC11 –– BBTTSS1111 lliinnkk pprrooffiillee ppaarraammeetteerrss 6655

55..11.. CCllaassss 11 iinnddiivviidduuaall ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn ooff tthhee cceennttrraall BBTTSS ssiittee ((BBTTSS22CC)) 110077

55..22.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss11 iinnddiivviidduuaall ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn 110077

55..33.. CCllaassss 22 iinnddiivviidduuaall ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn ooff tthhee cceennttrraall BBTTSS ssiittee ((BBTTSS22CC))

110088

55..44.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 22 iinnddiivviidduuaall ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn 110088

55..55.. CCllaassss 33 iinnddiivviidduuaall ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn ooff tthhee cceennttrraall BBTTSS ssiittee ((BBTTSS22CC))

110099

55..66.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 33 iinnddiivviidduuaall ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn 110099 55..77.. CCllaassss 11 iinnddiivviidduuaall rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn ooff tthhee cceennttrraall BBTTSS ssiittee

((BBTTSS22CC)) 111100

55..88.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 11 iinnddiivviidduuaall rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn 111100 55..99.. CCllaassss 22 iinnddiivviidduuaall rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn ooff tthhee cceennttrraall BBTTSS ssiittee

((BBTTSS22CC)) 111111

55..1100.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 22 iinnddiivviidduuaall rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn 111111 55..1111.. CCllaassss 33 iinnddiivviidduuaall rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn ooff tthhee cceennttrraall BBTTSS ssiittee

((BBTTSS22CC)) 111122

55..1122.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 33 iinnddiivviidduuaall rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn 111122 55..1133.. CCllaassss 11 ccoommppoossiittee ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn 111133 55..1144.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 11 ccoommppoossiittee ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn 111133 55..1155.. CCllaassss 22 ccoommppoossiittee ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn 111144 55..1166.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 22 ccoommppoossiittee ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn 111144 55..1177.. CCllaassss 33 ccoommppoossiittee ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn 111155 55..1188.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 33 ccoommppoossiittee ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn 111155 55..1199.. CCllaassss 11 ccoommppoossiittee rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn 111166 55..2200.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 11 ccoommppoossiittee rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn 111166 55..2211.. CCllaassss 22 ccoommppoossiittee rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn 111177 55..2222.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 22 ccoommppoossiittee rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn 111177 55..2233.. CCllaassss 33 ccoommppoossiittee rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn 111188 55..2244.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 33 ccoommppoossiittee rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn 111188 55..2255.. CCllaassss 11 ccoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn 111199 55..2266.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 22 ccoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee 111199 55..2277.. CCllaassss 22 ccoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn 112200 55..2288.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 22 ccoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee 112200 55..2299.. CCllaassss 33 ccoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn 112211 55..3300.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 33 ccoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee 112211 55..3311.. CCllaassss 11 aaddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn 112222

Page 17: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design X

55..3322.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 22 aaddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee 112222 55..3333.. CCllaassss 22 aaddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn 112233 55..3344.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 22 aaddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee 112233 55..3355.. CCllaassss 33 aaddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn 112244 55..3366.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 33 aaddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee 112244 55..3377.. CCllaassss 11 ccoommppoossiittee cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn 112255 55..3388.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 22 ccoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee 112255 55..3399.. CCllaassss 22 ccoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn 112266 55..4400.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 22 ccoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee 112266 55..4411.. CCllaassss 33 ccoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn 112277 55..4422.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 33 ccoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee 112277 55..4433.. TTrraaffffiicc ddiissttrriibbuuttiioonn sscceennaarriioo pprreeddiiccttiioonn bbaasseedd oonn ttooppooggrraapphhyy 112288 55..4444.. TTrraaffffiicc ddiissttrriibbuuttiioonn sscceennaarriioo pprreeddiiccttiioonn bbaasseedd oonn mmoorrpphhoollooggyy 112288 55..4455.. LLeeggeennddss ffoorr ttrraaffffiicc ddiissttrriibbuuttiioonn sscceennaarriioo pprreeddiiccttiioonn 112299 55..4466.. CCllaassss 11 bbeesstt sseerrvveerrss pprreeddiiccttiioonn 113300 55..4477.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 11 bbeesstt sseerrvveerrss pprreeddiiccttiioonn 113300 55..4488.. CCllaassss 22 bbeesstt sseerrvveerrss pprreeddiiccttiioonn 113311 55..4499.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 22 bbeesstt sseerrvveerrss pprreeddiiccttiioonn 113311 55..5500.. CCllaassss 33 bbeesstt sseerrvveerrss pprreeddiiccttiioonn 113322 55..5511.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 33 bbeesstt sseerrvveerrss pprreeddiiccttiioonn 113322 55..5522.. CCllaassss 11 bbiitt eerrrroorr rraattee pprreeddiiccttiioonn 113333 55..5533.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 11 bbiitt eerrrroorr rraattee pprreeddiiccttiioonn 113333 55..5544.. CCllaassss 22 bbiitt eerrrroorr rraattee pprreeddiiccttiioonn 113344 55..5555.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 22 bbiitt eerrrroorr rraattee pprreeddiiccttiioonn 113344 55..5566.. CCllaassss 33 bbiitt eerrrroorr rraattee pprreeddiiccttiioonn 113355 55..5577.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 33 bbiitt eerrrroorr rraattee pprreeddiiccttiioonn 113355 55..5588.. CCllaassss 11 hhaannddoovveerr pprreeddiiccttiioonn 113366 55..5599.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 11 hhaannddoovveerr pprreeddiiccttiioonn 113366 55..6600.. CCllaassss 22 hhaannddoovveerr pprreeddiiccttiioonn 113377 55..6611.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 22 hhaannddoovveerr pprreeddiiccttiioonn 113377 55..6622.. CCllaassss 33 hhaannddoovveerr pprreeddiiccttiioonn 113388 55..6633.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 33 hhaannddoovveerr pprreeddiiccttiioonn 113388 55..6644.. CCllaassss 11 nnuummbbeerr ooff sseerrvveerrss pprreeddiiccttiioonn 113399 55..6655.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 11 nnuummbbeerr ooff sseerrvveerrss pprreeddiiccttiioonn 113399 55..6666.. CCllaassss 22 nnuummbbeerr ooff sseerrvveerrss pprreeddiiccttiioonn 114400 55..6677.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 22 nnuummbbeerr ooff sseerrvveerrss pprreeddiiccttiioonn 114400 55..6688.. CCllaassss 33 nnuummbbeerr ooff sseerrvveerrss pprreeddiiccttiioonn 114411 55..6699.. LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 33 nnuummbbeerr ooff sseerrvveerrss pprreeddiiccttiioonn 114411 55..7700.. SSeerrvviiccee ccllaasssseess pprreeddiiccttiioonn 114422 55..7711.. LLeeggeennddss ffoorr sseerrvviiccee ccllaasssseess pprreeddiiccttiioonn 114422

Page 18: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 1

11.. IInnttrroodduuccttiioonn

Page 19: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 2

11..11 BBaacckkggrroouunndd ooff tthhee pprroojjeecctt GGSSMM ((GGlloobbaall SSyysstteemm ffoorr MMoobbiillee ccoommmmuunniiccaattiioonnss)) iiss ccoommmmuunniiccaattiioonn tteecchhnnoollooggyy tthhaatt iiss aann ooppeenn aanndd uusseess ddiiggiittaall cceelllluullaarr tteecchhnnoollooggyy mmoobbiillee vvooiiccee ttrraannssmmiissssiioonn aanndd ddaattaa sseerrvviicceess.. GGSSMM ooppeerraatteess iinn tthhee 990000MMHHzz aanndd 11..88GGHHzz bbaannddss iinn EEuurrooppee aanndd tthhee 11..99GGHHzz aanndd 885500MMHHzz bbaannddss iinn tthhee UUSS.. TThhee 885500MMHHzz bbaanndd iiss aallssoo uusseedd ffoorr GGSSMM aanndd 33GG iinn AAuussttrraalliiaa,, CCaannaaddaa aanndd mmaannyy SSoouutthh AAmmeerriiccaann ccoouunnttrriieess [[11]]..

TThhee cceelllluullaarr nneettwwoorrkk iinn GGSSMM ccoonnssiissttss ooff tthhee bbaassee ssttaattiioonn ((BBTTSS)),, tthhee mmoobbiillee ssttaattiioonn ((MMSS)) aanndd tthhee iinntteerrffaaccee bbeettwweeeenn tthheemm ffoorr ccoorrrreessppoonnddeennccee,, aass sshhoowwnn bbeellooww——

FFiigguurree 11..11:: CCeelllluullaarr nneettwwoorrkk aarrcchhiitteeccttuurree

TThhee bbaassee ssttaattiioonn uusseess aa rraaddiioo ccoonnnneeccttiioonn wwiitthh tthhee mmoobbiillee ssttaattiioonn,, ffoorr ccoommmmuunniiccaattiinngg wwiitthhiinn aa cceerrttaaiinn ccoovveerraaggee aarreeaa,, mmaaiinnttaaiinniinngg ccaallll qquuaalliittyy ssttaannddaarrddss wwiitthh ssuuffffiicciieenntt ccaappaacciittyy aanndd ccoovveerraaggee.. TThheerreeffoorree,, ppllaannnniinngg ssuucchh aa nneettwwoorrkk iiss mmuucchh eesssseennttiiaall iinn GGSSMM ssyysstteemm [[22]].. GGSSMM cceelllluullaarr nneettwwoorrkk ppllaannnniinngg iinnvvoollvveess rreeqquuiirreemmeennttss lliikkee——CCoosstt ooff ccoonnssttrruuccttiioonn,, ccaappaacciittyy ooff ccoonnssttrruucctteedd nneettwwoorrkk,, iittss ccoovveerraaggee aabbiilliittyy aanndd llooccaattiioonn,, qquuaalliittyy ooff GGSSMM sseerrvviicceess pprroovviiddeedd tthhrroouugghh tthhee nneettwwoorrkk,, GGrraaddee ooff SSeerrvviiccee ((GGooSS)),, ffuuttuurree eexxppaannssiioonn aanndd ddeevveellooppmmeenntt ooff tthhee nneettwwoorrkk eettcc.. TThheerree aarree tthhrreeee ddiiffffeerreenntt ttyyppeess ooff ppllaannnniinngg iinnvvoollvveedd,, tthheessee ccaann bbee——sswwiittcchhiinngg nneettwwoorrkk ppllaannnniinngg,, cceelllluullaarr ttrraannssmmiissssiioonn nneettwwoorrkk ppllaannnniinngg aanndd rraaddiioo nneettwwoorrkk ppllaannnniinngg..

TThhee aaiimm ooff tthhiiss pprroojjeecctt iiss ttoo ppllaann aa wwhhoollee nneettwwoorrkk,, ddeessiiggnn iitt,, aanndd tthheenn ssiimmuullaattee iitt ttoo oobbttaaiinn pprreeddiiccttiioonn aabboouutt aallll rreellaatteedd ppaarraammeetteerrss.. AAllll tthheessee ttaasskkss aarree ppeerrffoorrmmeedd tthhrroouugghh tthhee CCeellPPllaannnneerr ssooffttwwaarree,, ddeevveellooppeedd aanndd ddiissttrriibbuutteedd bbyy CCeellPPllaann TTeecchhnnoollooggiieess IInncc.. iinn VViirrggiinniiaa UUSSAA..

Page 20: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 3

11..22 PPuurrppoossee ooff tthhee rreeppoorrtt

TThhee ffoorrmmuullaattiioonn ooff tthhiiss rreeppoorrtt iiss bbaasseedd oonn tthhee cceelllluullaarr mmoobbiillee rraaddiioo tteelleeccoommmmuunniiccaattiioonn nneettwwoorrkk ppllaannnniinngg,, aass iitt iiss 4400%% ooff tthhee ttoottaall mmaarrkkss iinn tthhee ccoouurrssee ““TTeelleeccoommmmuunniiccaattiioonnss DDeessiiggnn ((EELLEE55TTDDEE))””,, wwiitthh tthhee wwhhoollee ssuubbjjeecctt ooff 3300 ((TThhiirrttyy)) ccrreeddiitt ppooiinnttss bbeeiinngg 2255%% ooff tthhee wwhhoollee ccoouurrssee llooaadd ooff 112200 ((OOnnee hhuunnddrreedd aanndd ttwweennttyy)) ccrreeddiitt ppooiinnttss ffoorr tthhee ccoouurrssee ““MMaasstteerr ooff TTeelleeccoommmmuunniiccaattiioonn EEnnggiinneeeerriinngg””,, uunnddeerr tthhee DDeeppaarrttmmeenntt ooff EElleeccttrroonniicc EEnnggiinneeeerriinngg aatt LLaa

TTrroobbee UUnniivveerrssiittyy,, VViiccttoorriiaa,, AAuussttrraalliiaa.. TThheerreeffoorree,, tthhee ppuurrppoossee ooff pprreeppaarriinngg tthhiiss rreeppoorrtt iiss ttoo ppaarrttiiaallllyy ffuullffiillll tthhee rreeqquuiirreemmeenntt ooff ccoommpplleettiinngg tthhee ccoouurrssee ooff ““MMaasstteerr ooff TTeelleeccoommmmuunniiccaattiioonn EEnnggiinneeeerriinngg””..

Page 21: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 4

11..33 SSccooppee ooff tthhee rreeppoorrtt WWiitthhiinn tthhee ssccooppee ooff tthhiiss pprroojjeecctt,, cceerrttaaiinn eesssseennttiiaall ttaasskkss aarree ppeerrffoorrmmeedd ttoo eennssuurree tthhee ccoommpplleetteenneessss,, iinntteeggrriittyy aanndd ccllaarriittyy ooff tthhee rreeppoorrtt.. TThheessee wwoouulldd iinncclluuddee——PPrroojjeecctt rreeqquuiirreemmeenntt aannaallyyssiiss,, ccoonncceeppttuuaall ddeessiiggnn aanndd ppllaannnniinngg,, ffuunnccttiioonn aallllooccaattiioonn,, mmooddeelliinngg aanndd ssiimmuullaattiioonn,, ppeerrffoorrmmaannccee aannaallyyssiiss,, aapppprroopprriiaattee ooppttiimmiizzaattiioonn,, ddeessiiggnn ddooccuummeennttaattiioonn eettcc..

FFoorr rreeqquuiirreemmeenntt aannaallyyssiiss,, aallll aassssoocciiaatteedd rreeqquuiirreedd ppaarraammeetteerrss mmeennttiioonneedd iinn tthhee pprroojjeecctt ssppeecciiffiiccaattiioonn aarree eexxaammiinneedd,, ssttuuddiieedd aanndd iiddeennttiiffiieedd.. OOnnccee tthhee rreeqquuiirreemmeennttss ooff tthhee pprroojjeecctt aarree rreeccooggnniizzeedd,, tthhee bbaassiicc ddeessiiggnn aanndd ppllaannnniinngg iiss ccaarrrriieedd oouutt wwiitthhiinn tthhee ssooffttwwaarree bbyy ccoonnssttrruuccttiinngg aa nneettwwoorrkk.. TThheenn rreeqquuiirreedd ffuunnccttiioonn ppaarraammeetteerrss aarree aallllooccaatteedd ffoorr aallll nneettwwoorrkk eelleemmeennttss aanndd tthhee mmooddeell iiss ccoommpplleetteedd aanndd tteesstteedd tthhrroouugghh ssiimmuullaattiioonn.. AAfftteerr tthhee ssiimmuullaattiioonn oouuttccoommeess aarree oobbttaaiinneedd,, tthheeyy aarree pprroocceesssseedd aanndd aannaallyyzzeedd ffoorr uunnddeerrllyyiinngg ppeerrffoorrmmaannccee iissssuueess aanndd tthheenn ooppttiimmiizzeedd aaccccoorrddiinnggllyy ttoo eennssuurree mmoorree eeffffiicciieenntt ooppeerraattiioonn ooff tthhee pprrooppoosseedd nneettwwoorrkk.. WWhheenn aallll tthheessee ttaasskkss aarree aaccccoommpplliisshheedd,, tthhee ccoorrrreessppoonnddiinngg ffiinnddiinnggss aarree ddooccuummeenntteedd ffoolllloowwiinngg aa tteecchhnniiccaall rreeppoorrtt ffoorrmmaatt..

TThhee pprroojjeecctt mmaaiinnllyy ddeeaallss wwiitthh pprriimmaarryy iissssuueess ssuucchh aass RRaaddiioo FFrreeqquueennccyy ((RRFF)) CCoovveerraaggee,, TTeelleeccoommmmuunniiccaattiioonn ttrraaffffiicc ((TTeelleettrraaffffiicc)),, aanndd QQuuaalliittyy ooff sseerrvviiccee,, rreeggaarrddiinngg cceelllluullaarr nneettwwoorrkk ppllaannnniinngg aanndd ddeessiiggnniinngg.. IItt aallssoo hhiigghhlliigghhttss tthhee eeccoonnoommiicc aassppeeccttss ooff tthhee cceelllluullaarr mmoobbiillee nneettwwoorrkk ppllaannnniinngg wwhhiillee mmaaiinnttaaiinniinngg tthhee ddeessiirreedd qquuaalliittyy ooff sseerrvviiccee ((QQooSS)) rreeqquuiirreemmeennttss..

CCoonnssiiddeerriinngg aallll tthheessee,, tthhee ffoolllloowwiinngg iissssuueess wweerree iinnvveessttiiggaatteedd aanndd tthhee ccoorrrreessppoonnddiinngg oouuttccoommeess wweerree ddooccuummeenntteedd——IInnddiivviidduuaall ffoorrwwaarrdd lliinnkk ((BBSS ttoo MMSS)),, iinnddiivviidduuaall rreevveerrssee lliinnkk ((MMSS ttoo BBSS)),, ccoommppoossiittee ffoorrwwaarrdd ccoovveerraaggee,, ccoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee,, aaddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee,, ccoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee,, bbeesstt sseerrvveerr,, hhaannddoovveerr,, bbiitt eerrrroorr rraatteess,, sseerrvviiccee ccllaasssseess,, ttrraaffffiicc aallllooccaattiioonn,, bbaacckkhhaauull nneettwwoorrkk eettcc..

SSiinnccee tthhee pprroojjeecctt iiss ssoolleellyy bbaasseedd oonn ssooffttwwaarree ssiimmuullaattiioonn,, ddeevviiaattiioonnss ffrroomm rreeaall lliiffee cceelllluullaarr nneettwwoorrkk ppllaannnniinngg aarree eexxppeecctteedd.. TThhiiss iiss dduuee ttoo tthhee ffaacctt tthhaatt mmaannyy ppaarraammeetteerrss aanndd ccoorrrreessppoonnddiinngg oobbsseerrvvaattiioonnss ffoorr tteelleeccoommmmuunniiccaattiioonn nneettwwoorrkkss aarree iinnfflluueenncceedd bbyy eexxtteerrnnaall ffaaccttoorrss lliikkee eennvviirroonnmmeenntt,, ffiinnaannccee,, wwoorrkkffoorrccee,, iinnssttrruummeenntt ppeerrffoorrmmaannccee eettcc.. HHoowweevveerr,, ffoorr rreeaall lliiffee cceelllluullaarr nneettwwoorrkk ppllaannnniinngg sscceennaarriiooss,, tthhiiss pprroojjeecctt wwoouulldd cceerrttaaiinnllyy bbee aann aapppprroopprriiaattee gguuiiddeelliinnee ttoo ffoollllooww..

Page 22: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 5

11..44 OOrrggaanniizzaattiioonn ooff tthhee rreeppoorrtt TThhee rreeppoorrtt iiss ccaatteeggoorriizzeedd iinnttoo 55 mmaaiinn cchhaapptteerrss wwiitthh aaddddiittiioonnaall ffoorrmmaall eelleemmeennttss aattttaacchheedd.. TThhee ffiirrsstt cchhaapptteerr aaccttss aass aann iinnttrroodduuccttiioonn ttoo tthhee rreeppoorrtt,, ffooccuussiinngg oonn ttooppiiccss ssuucchh aass bbaacckkggrroouunndd,, ppuurrppoossee,, ssccooppee aanndd oorrggaanniizzaattiioonn ooff tthhee rreeppoorrtt.. TThhee bbaacckkggrroouunndd ooff tthhee pprroojjeecctt bbrriieeffss iittss mmaaiinn ttooppiiccss,, wwhhiillee tthhee ppuurrppoossee aanndd ssccooppee ssttaattee tthhee ffoorrmmaall rreeqquuiirreemmeenntt aanndd tthhee ppootteennttiiaall//lliimmiittaattiioonnss ooff tthhee pprroojjeecctt rreessppeeccttiivveellyy aanndd ffiinnaallllyy,, tthhee oorrggaanniizzaattiioonn ppaarrttss aaccttss aass aa ccoonntteenntt ssuummmmaarryy..

TThhee sseeccoonndd cchhaapptteerr tteerrmmeedd aass cceelllluullaarr ppllaannnniinngg pprroocceessss,, ddeessccrriibbeess tthhee pprroojjeeccttss nneettwwoorrkk ppllaannnniinngg aapppprrooaacchh ffoorr tthhee ssiimmuullaattiioonn aanndd tthhee ssooffttwwaarree ttooooll uusseedd ttoo oobbttaaiinn tthhee ssiimmuullaattiioonn rreessuullttss.. TThhee ppllaannnniinngg aapppprrooaacchh ppaarrtt ccoonnssiissttss ooff ccoorrrreessppoonnddiinngg ccoonnddiittiioonnss ee..gg.. ggeenneerraall rreeqquuiirreemmeennttss,, ssyysstteemm rreeqquuiirreemmeennttss,, mmoobbiillee tteerrmmiinnaall rreeqquuiirreemmeennttss,, mmoobbiillee eennvviirroonnmmeenntt rreeqquuiirreemmeennttss,, bbaassee ssttaattiioonn rreeqquuiirreemmeennttss,, bbaacckkhhaauull nneettwwoorrkk rreeqquuiirreemmeennttss,, ppaatthh lloossss mmooddeell rreeqquuiirreemmeennttss,, ggeeooggrraapphhiiccaall rreeqquuiirreemmeennttss,, ffrreeqquueennccyy ppllaannnniinngg rreeqquuiirreemmeennttss,, tteelleettrraaffffiicc ccaappaacciittyy ppllaannnniinngg rreeqquuiirreemmeennttss eettcc..

TThhee tthhiirrdd cchhaapptteerr eennttiittlleedd cceelllluullaarr nneettwwoorrkk ssoolluuttiioonn iinncclluuddeess tthhee pprrooppoosseedd ssoolluuttiioonnss oobbttaaiinneedd tthhrroouugghh ssiimmuullaattiioonnss iinn CCeellPPllaannnneerr.. TThhiiss cchhaapptteerr eemmpphhaassiizzeess oonn nneettwwoorrkk ccoonnffiigguurraattiioonn,, ttrraaffffiicc cchhaannnneelliinngg ccaappaacciittyy aanndd bbaacckkhhaauull nneettwwoorrkk ssoolluuttiioonnss wwiitthhiinn tthhee ccoonnssttrraaiinnttss mmeennttiioonneedd iinn cchhaapptteerr 22 ooff tthhiiss rreeppoorrtt..

TThhee ffoouurrtthh cchhaapptteerr wwhhiicchh iiss ccaalllleedd ddiissccuussssiioonn aanndd ccrriittiiqquuee eessttaabblliisshheess tthhee pprrooppoosseedd ssoolluuttiioonn tthhrroouugghh ddiissccuussssiioonn aanndd ssuuggggeessttss uuttiilliizziinngg ooff lliimmiittaattiioonnss tthhrroouugghh aalltteerrnnaattee ssoolluuttiioonnss.. TThhiiss ppaarrtt iiss bbaasseedd oonn ggeenneerraall oovveerrvviieeww,, oobbsseerrvvaattiioonnss,, lliimmiittaattiioonnss,, mmeeeettiinngg rreeqquuiirreemmeennttss eettcc.. TThhee iiddeeaa bbeehhiinndd tthhiiss sseeccttiioonn iiss ttoo oobbsseerrvvee aanndd ccoommmmeenntt oonn oouuttccoommeess ooff tthhee pprroojjeecctt aanndd ddiissccuussss aabboouutt oovveerrccoommiinngg ccoonnssttrraaiinnttss aanndd ffuurrtthheerr ppoossssiibbiilliittiieess ooff ffuuttuurree ddeevveellooppmmeennttss ooff tthhee nneettwwoorrkk ppllaann iinn qquueessttiioonn..

TThhee ffiifftthh aanndd ffiinnaall cchhaapptteerr iiss tthhee aappppeennddiicceess sseeccttiioonn tthhaatt ssttaatteess aabboouutt pprroojjeecctt ssppeecciiffiiccaattiioonn,, CCeellPPllaannnneerr oouuttppuutt aanndd aallll ootthheerr rreeqquuiirreedd aaddddiittiioonnaall iinnffoorrmmaattiioonn..

Page 23: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 6

22.. CCeelllluullaarr ppllaannnniinngg pprroocceessss

Page 24: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 7

22..11 PPllaannnniinngg AApppprrooaacchh TThhee nneettwwoorrkk ppllaannnniinngg aapppprrooaacchh ffoorr tthhiiss pprroojjeecctt iiss bbaasseedd oonn tthhee pprroojjeecctt ssppeecciiffiiccaattiioonnss ooff tthhiiss ssuubbjjeecctt,, rreellaatteedd ttoo GGSSMM nneettwwoorrkk ppllaannnniinngg,, ssuucchh aass——TTeecchhnniiccaall rreeqquuiirreemmeennttss,, ppaatthh lloossss mmooddeell,, ggeeooggrraapphhiiccaall ddaattaa,, ffrreeqquueennccyy ppllaannnniinngg,, tteelleettrraaffffiicc ccaappaacciittyy ppllaannnniinngg eettcc..

OOnnccee aallll tthheessee ssppeecciiffiiccaattiioonnss aarree ccaarreeffuullllyy ssttuuddiieedd aanndd aannaallyyzzeedd,, tthhee nneettwwoorrkk wwaass ppllaannnneedd aanndd ccrreeaatteedd ffoorr GGSSMM 990000 ssyysstteemm wwiitthh mmuullttiippllee BBTTSS ssiitteess,, ffrreeqquueennccyy cclluusstteerriinngg ooff 44,, ssiittuuaatteedd iinn bblloocckkss 1100 aanndd 1111.. TThhee ggeeooggrraapphhiiccaall ccoooorrddiinnaatteess ffoorr tthheessee cchhoosseenn bblloocckkss aarree llooccaatteedd aatt NNoorrtthh--3322oo 4400’’ 0000..00”” NN,, EEaasstt--009933oo 3300’’ 0000..00”” WW,, SSoouutthh--3322oo 3300’’ 0000..00”” NN,, WWeesstt--009933oo 5500’’ 0000..00”” WW,,

ffoorr tthhee ttoottaall sseerrvviiccee aarreeaa ooff NNoorrtthh:: 3333oo 0000’’ 0000..00”” NN,, EEaasstt:: 009933oo 0000’’ 0000..00”” WW,, SSoouutthh:: 3322oo 0000’’ 0000..00”” NN,, WWeesstt:: 009955oo 0000’’ 0000..00”” WW.. AAtt ffiirrsstt,, tthhee ccaallccuullaattiioonn rraaddiiuuss iiss ppllaacceedd aatt 55 kkmm aanndd tthhee cceellll rraaddiiuuss aatt 22 kkmm,, ffoorr aallll tthhee cceellllss iinn tthhee nneettwwoorrkk.. IInniittiiaallllyy eeaacchh BBTTSS ttoowweerr iiss kkeepptt aatt aa hheeiigghhtt ooff 3300 mmeetteerrss aanndd aanntteennnnaa ppoowweerr aatt 2200 wwaattttss.. AAddddiittiioonnaallllyy,, aallll BBTTSS ssiitteess hhaadd tthhrreeee sseeccttoorrss iinn eeaacchh ooff tthheemm wwiitthh aa ppaaiirr ooff ffrreeqquueenncciieess aassssiiggnneedd ttoo eeaacchh cceellll sseeccttoorr.. TThheessee mmaaiinnttaaiinneedd aapppprroopprriiaattee ccoo--cchhaannnneell,, aaddjjaacceenntt cchhaannnneell aanndd ccoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee,, wwiitthh tthhee ddeessiirreedd ooppttiimmaall CC//II rraattiioo ooff 2200 ddBB..

AAtt tthhee bbeeggiinnnniinngg,, bbeeffoorree ffiixxiinngg oonn tthhee ffrreeqquueennccyy cclluusstteerr cchhaannnneell aallllooccaattiioonn ppaatttteerrnn ttoo bbee iimmpplleemmeenntteedd iinn tthhee nneettwwoorrkk,, ffiirrsstt aa ssiinnggllee cclluusstteerr iiss ppllaacceedd ffoolllloowwiinngg tthhee oonnee iinn pprroojjeecctt ssppeecciiffiiccaattiioonnss,, aanndd iittss pprreeddiiccttiioonnss ffoorr ffoorrwwaarrdd pprrooppaaggaattiioonn,, rreevveerrssee pprrooppaaggaattiioonn,, ccoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee,, aaddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee,, ccoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee eettcc.. wweerree oobbttaaiinneedd.. TThheenn tthhee ffrreeqquueennccyy ppaatttteerrnn ooff tthhee cclluusstteerr iiss cchhaannggeedd aanndd tthhee ssaammee pprreeddiiccttiioonn rreessuullttss wweerree oobbttaaiinneedd.. WWhheenn ccoommppaarreedd,, tthhee oorriiggiinnaall ffrreeqquueennccyy ppaatttteerrnn wwaass ffoouunndd ttoo bbee ggiivviinngg mmoorree ffaavvoouurraabbllee rreessuullttss.. TThheerreeffoorree tthhee ffiirrsstt ffrreeqquueennccyy ppaatttteerrnn iiss cchhoosseenn ttoo bbee iimmpplleemmeenntteedd iinn tthhee nneettwwoorrkk,, aanndd iitt iiss ddooccuummeenntteedd llaatteerr uunnddeerr tthhee ffrreeqquueennccyy ppllaannnniinngg sseeccttiioonn..

NNeexxtt,, tthhee nnuummbbeerr ooff tthhee BBTTSSss iiss iinnccrreeaasseedd ttoo 2244 ((ttwweennttyy ffoouurr)),, eeaacchh iinnssttaalllleedd aatt tthhee cceenntteerr ooff eevveerryy cceellll.. AAggaaiinn,, ssiimmuullaattiioonn rreessuullttss ffoorr aaffoorreemmeennttiioonneedd pprreeddiiccttiioonnss aarree oobbttaaiinneedd aanndd cchheecckkeedd aanndd iitt wwaass sseeeenn tthhaatt tthhee 2244 BBTTSSss ddiiddnn’’tt ccoovveerr tthhee nneettwwoorrkk aarreeaa iinn wwhhoollee.. TThheerreeffoorree,, 99 ((nniinnee)) mmoorree BBTTSSss wweerree aaddddeedd ttoo tthhee nneettwwoorrkk wwiitthh ssoommee ooff tthheemm hhaavviinngg ttwwoo sseeccttoorrss iinnsstteeaadd ooff tthhrreeee.. AAfftteerrwwaarrddss,, tthhee aammoouunnttss ooff ccoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee,, aaddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee aanndd ccoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee wweerree cchheecckkeedd rreeppeeaatteeddllyy aanndd BBTTSS ppaarraammeetteerrss wweerree mmooddiiffiieedd uunnttiill aapppprroopprriiaattee oouuttccoommeess wweerree aacchhiieevveedd..

Page 25: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 8

NNeexxtt,, tthhee ttrraaffffiicc ssiimmuullaattiioonnss wweerree ppeerrffoorrmmeedd aanndd oobbsseerrvveedd tthhaatt tthhee nnuummbbeerr ooff ttrraannsscceeiivveerrss wwaass nnoott eennoouugghh ttoo aaccccoommmmooddaattee ttrraaffffiicc tthhaatt ttoooo,, mmoossttllyy iinn tthhee ssaammee aarreeaa wwhheerree tthhee mmoosstt rreecceennttllyy eessttaabblliisshheedd BBTTSS ssiitteess eexxiisstteedd.. TThheerreeffoorree 44 ((ffoouurr)) eexxttrraa BBTTSSss wweerree aaddddeedd aanndd rreeppoossiittiioonneedd aaccccoorrddiinnggllyy ttoo aavvooiidd iinntteerrffeerreenncceess.. TThheenn tthhee ffiinnaall ttrraaffffiicc ssiimmuullaattiioonnss wweerree ppeerrffoorrmmeedd aanndd nneecceessssaarryy rreessuullttss wweerree ddooccuummeenntteedd..

OOnnccee tthhee ttrraaffffiicc ssiimmuullaattiioonnss wweerree ddoonnee wwiitthh,, tthhee ffiinnaall sstteepp ppeerrffoorrmmeedd wwaass ttoo ccoonnssttrruucctt aa bbaacckkhhaauull nneettwwoorrkk wwiitthh ttwwoo MMSSCCss,, eeaacchh ssiittuuaatteedd iinn eevveerryy bblloocckk ooff llooccaattiioonn.. TThheeyy ccoonnnneecctteedd wwiitthh tthheeiirr rreessppeeccttiivvee BBTTSSss wwiitthhiinn tthheeiirr oowwnn bblloocckk aass wweellll aass wwiitthh tthheemmsseellvveess uussiinngg aapppprroopprriiaatteellyy mmoouunntteedd MMWW ((MMiiccrroowwaavvee)) lliinnkkss..

Page 26: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 9

22..11..11 GGeenneerraall rreeqquuiirreemmeennttss TThhee ffuunnddaammeennttaall rreeqquuiirreemmeenntt ooff tthhiiss pprroojjeecctt iiss ttoo ppllaann,, ddeessiiggnn aanndd rreepplliiccaattee aa ffuunnccttiioonnaall aanndd ccoosstt--eeffffeeccttiivvee cceelllluullaarr mmoobbiillee tteelleeccoommmmuunniiccaattiioonn nneettwwoorrkk ffoorr aa ggiivveenn aarreeaa,, tthhrroouugghh tthhee uussee ooff ccoommppuutteerr--aaiiddeedd ssooffttwwaarree.. IInn tthhiiss ccoonntteexxtt,, tthhee pprroojjeecctt ssppeecciiffiiccaattiioonnss sshhoouulldd bbee aannaallyyzzeedd aass rreeqquuiirreemmeennttss aanndd tthhee aapppprroopprriiaattee oonneess sshhoouulldd bbee ffuullffiilllleedd ttoo ssaattiissffyy tthhee ooppeerraattiioonnaall rreeqquuiirreemmeennttss eeccoonnoommiiccaallllyy..

TThhee ggeenneerraall rreeqquuiirreemmeennttss aarree tthhee ffiirrsstt sstteepp ooff ppllaannnniinngg aa GGSSMM cceelllluullaarr nneettwwoorrkk.. TThhiiss uussuuaallllyy iinncclluuddeess——

AAddeeqquuaattee ccoovveerraaggee AApppprroopprriiaattee sseerrvviiccee qquuaalliittyy EEccoonnoommiicc ccoonnvveenniieennccee PPeerrffoorrmmaannccee eeffffiicciieennccyy OOppttiimmaall uussee ooff ssyysstteemm rreessoouurrcceess

TThhrroouugghh tthhee ccoouurrssee ooff tthhiiss pprroojjeecctt ccoonnssttrruuccttiioonn,, aallll rreellaatteedd ppaarraammeetteerrss ccoommppllyy wwiitthh tthheessee ggeenneerraall rreeqquuiirreemmeennttss iinn oorrddeerr ttoo ssuucccceessssffuullllyy rroollll--oouutt tthhee pprrooppoosseedd GGSSMM 990000

tteelleeccoommmmuunniiccaattiioonn nneettwwoorrkk..

Page 27: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 10

22..11..22 SSyysstteemm ppaarraammeetteerrss

FFiigguurree 22..11:: SSyysstteemm ppaarraammeetteerrss

Page 28: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 11

22..11..33 MMoobbiillee tteerrmmiinnaall ppaarraammeetteerrss

22..11..33..11 GGSSMM--990000 MMoobbiillee TTeerrmmiinnaall

FFiigguurree 22..22:: GGSSMM--990000 mmoobbiillee tteerrmmiinnaall ppaarraammeetteerrss

Page 29: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 12

22..11..44 MMoobbiillee eennvviirroonnmmeenntt ppaarraammeetteerrss

22..11..44..11 PPeeddeessttrriiaann

FFiigguurree 22..33:: PPeeddeessttrriiaann eennvviirroonnmmeenntt ppaarraammeetteerrss

Page 30: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 13

22..11..44..22 IInn vveehhiiccllee -- HHaannddhheelldd

FFiigguurree 22..44:: IInn--vveehhiiccllee eennvviirroonnmmeenntt ppaarraammeetteerrss

Page 31: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 14

22..11..44..33 IInn bbuuiillddiinngg -- HHaannddhheelldd

FFiigguurree 22..55:: IInn--bbuuiillddiinngg eennvviirroonnmmeenntt ppaarraammeetteerrss

Page 32: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 15

22..11..55 SSeerrvviiccee ccllaassss ppaarraammeetteerrss SSeerrvviiccee ccllaassss ppaarraammeetteerrss aallllooww iinnppuutt ppaarraammeetteerrss rreellaatteedd ttoo tthhee mmoobbiillee tteerrmmiinnaall aanndd tthhee oovveerraallll ccoovveerraaggee aarreeaa,, ttoo bbee ccllaassssiiffiieedd iinn tthhrreeee ddiiffffeerreenntt ccoonnddiittiioonnss.. TThheeyy aarree cchhoosseenn aass bbeellooww——

FFiigguurree 22..66:: SSeerrvviiccee ccllaassss ppaarraammeetteerrss

HHeerree,, ccllaassss 11 aassssoocciiaatteess GGSSMM 990000 mmoobbiillee tteerrmmiinnaall wwiitthh ppeeddeessttrriiaann eennvviirroonnmmeenntt,, ccllaassss 22 ccoonnjjuunnccttss GGSSMM 990000 mmoobbiillee tteerrmmiinnaall wwiitthh iinn vveehhiiccllee--hhaannddhheelldd eennvviirroonnmmeenntt aanndd ccllaassss 33 aattttaacchheess GGSSMM 990000 mmoobbiillee tteerrmmiinnaall wwiitthh iinn bbuuiillddiinngg--hhaannddhheelldd eennvviirroonnmmeenntt..

Page 33: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 16

22..11..66 BBaassee ssttaattiioonn ppaarraammeetteerrss BBaassee ssttaattiioonn ppaarraammeetteerrss aarree oonnee ooff tthhee mmoosstt eesssseennttiiaall eelleemmeennttss iinn ppllaannnniinngg aanndd ooppttiimmiizziinngg aa nneettwwoorrkk.. TThheerree aarree sseevveerraall ffaaccttoorrss ttoo bbee ddeetteerrmmiinneedd hheerree,, aann eexxaammppllee ooff tthhoossee aarree sshhoowwnn bbeellooww——

FFiigguurree 22..77:: BBaassee ssttaattiioonn ppaarraammeetteerrss

WWiitthhiinn aa bbaassee ssttaattiioonn,, ccoonnssttrraaiinnttss lliikkee aanntteennnnaa ttyyppee,, aanntteennnnaa ttoowweerr hheeiigghhtt,, aanntteennnnaa oorriieennttaattiioonn,, aanntteennnnaa ttiillttiinngg,, aanntteennnnaa ppoowweerr,, cceenntteerr ffrreeqquueennccyy eettcc.. aarree vvaassttllyy iimmppoorrttaanntt aanndd tthheerreeffoorree,, ccaarreeffuullllyy aannaallyyzzeedd aanndd iimmpplleemmeenntteedd..

Page 34: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 17

22..11..66..11 BBaassee ssttaattiioonn aanntteennnnaa ttyyppee ppaarraammeetteerrss

CCoonnssiiddeerriinngg ppaarraammeetteerrss lliikkee rraaddiiaattiioonn ppaatttteerrnn,, bbeeaammwwiiddtthh,, ggaaiinn,, ddiiaammeetteerr,, ffrreeqquueennccyy rraannggee eettcc.. ttwwoo ttyyppeess ooff aanntteennnnaass wweerree sseelleecctteedd ffoorr uussiinngg iinn BBTTSS ttoowweerrss.. TThhee ffiirrsstt oonnee wwaass aanntteennnnaa 77441166--1111 aanndd tthhee sseeccoonndd oonnee wwaass 77441166--1144..

22..11..66..11..11.. AAnntteennnnaa 77441166--1111

FFiigguurree 22..88:: 77441166--1111 ppaarraammeetteerrss

FFiigguurree 22..99:: 77441166--1111 33DD rraaddiiaattiioonn ppaatttteerrnn

TThhiiss aanntteennnnaa iiss uusseedd iinn mmoosstt ooff tthhee BBTTSSss ffoorr ooppttiimmaall ccoovveerraaggee,, nnoommiinnaall ppoowweerr iinntteennssiittyy,, mmooddeerraattee ddiimmeennssiioonn aanndd aapppprroopprriiaattee ffrreeqquueennccyy rraannggee.. TThhee rraaddiiaattiioonn ppaatttteerrnn aanndd tthhee eelleevvaattiioonn bbeeaammwwiiddtthh hheerree sshhooww tthhaatt tthhee aanntteennnnaa iiss ccaappaabbllee ooff ccoovveerriinngg aa ggoooodd aammoouunntt ooff ggeeooggrraapphhiicc aarreeaa,, ssiinnccee tthhee ffrroonntt lloobbee ooff tthhee rraaddiiaattiioonn ppaatttteerrnn iiss mmuucchh llaarrggeerr ccoommppaarreedd ttoo tthhee bbaacckk lloobbee wwhhiillee tthhee aazziimmuutthh aanndd eelleevvaattiioonn bbeeaammwwiiddtthhss ssttaanndd aatt ggoooodd aammoouunnttss ooff 112200oo aanndd 6655oo rreessppeeccttiivveellyy.. AAss ffoorr ppoowweerr iinntteennssiittyy,, nnoommiinnaall ggaaiinn ooff 55..55 ddBBdd wwiitthh aa wwiiddeerr bbeeaammwwiiddtthh ggiivvee aann aacccceeppttaabbllee iinnccrreeaassee iinn aanntteennnnaa oouuttppuutt ppoowweerr ttoo mmoorree ggrroouunndd iinn aa ppaarrttiiccuullaarr ddiirreeccttiioonn,, ffoorr bbootthh ttrraannssmmiissssiioonn aanndd rreecceeppttiioonn.. AAllssoo,, aa ddiimmeennssiioonn ooff 11..55 mm pprroovviiddeess eeaassiieerr iinnssttaallllaattiioonn aanndd aa ffrreeqquueennccyy rraannggee ooff 887700 –– 996600 MMHHzz mmaakkeess iitt iiddeeaall ffoorr GGSSMM ooppeerraattiioonn ssiinnccee GGSSMM ffrreeqquueennccyy

rraannggee iiss 889900 –– 996600 MMHHzz..

Page 35: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 18

22..11..66..11..22 AAnntteennnnaa 77441166--1144

FFiigguurree 22..1100:: 77441166--1144 ppaarraammeetteerrss

FFiigguurree 22..1111:: 77441166--1144 33DD rraaddiiaattiioonn ppaatttteerrnn

TThhiiss aanntteennnnaa iiss aallssoo uusseedd iinn aa ffeeww BBTTSSss ffoorr ddiirreeccttiioonnaall ccoovveerraaggee,, iinnccrreeaasseedd ppoowweerr iinntteennssiittyy,, mmooddeerraattee ddiimmeennssiioonn aanndd aapppprroopprriiaattee ffrreeqquueennccyy rraannggee.. TThhee rraaddiiaattiioonn ppaatttteerrnn aanndd tthhee eelleevvaattiioonn bbeeaammwwiiddtthh hheerree sshhooww tthhaatt tthhee aanntteennnnaa iiss ccaappaabbllee ooff ccoovveerriinngg aa ssoommee ggeeooggrraapphhiicc aarreeaass mmoorree ddiirreeccttllyy aass wweellll aass aarreeaass iinn cclloossee pprrooxxiimmiittyy ooff ssoommee BBTTSSss,, ssiinnccee tthhee ffrroonntt lloobbee ooff tthhee rraaddiiaattiioonn ppaatttteerrnn iiss mmuucchh llaarrggeerr aanndd ddiirreecctt ccoommppaarreedd ttoo tthhee bbaacckk lloobbee wwiitthh aa sshhaarrpp 1166oo

eelleevvaattiioonn bbeeaammwwiiddtthh aannggllee aalloonngg wwiitthh 112200oo aazziimmuutthh bbeeaammwwiiddtthh aannggllee aanndd aallssoo,, hhaass ssoommee ssiiddeelloobbeess pprreesseenntt iinn tthhee rraaddiiaattiioonn ppaatttteerrnn.. AAss ffoorr ppoowweerr iinntteennssiittyy,, aaggaaiinn aa nnoommiinnaall ggaaiinn ooff 55..55 ddBBdd ccoommbbiinneedd wwiitthh nnaarrrroowweerr bbeeaammwwiiddtthh ggiivvee aann aacccceeppttaabbllee iinnccrreeaassee iinn aanntteennnnaa oouuttppuutt ppoowweerr ttoo aa nnaarrrroowweerr aarreeaa iinn mmoorree pprreecciissee ddiirreeccttiioonn,, ffoorr bbootthh ttrraannssmmiissssiioonn aanndd rreecceeppttiioonn.. AAggaaiinn lliikkee 77441166--1111,, aa ddiimmeennssiioonn ooff 11..55 mm pprroovviiddeess eeaassiieerr iinnssttaallllaattiioonn aanndd aa ffrreeqquueennccyy rraannggee

ooff 887700 –– 996600 MMHHzz mmaakkeess iitt iiddeeaall ffoorr GGSSMM ooppeerraattiioonn..

Page 36: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 19

22..11..66..22 AAnntteennnnaa ttoowweerr hheeiigghhtt ppaarraammeetteerrss

AAccccoorrddiinngg ttoo tthhee pprroojjeecctt ssppeecciiffiiccaattiioonn,, bbaassee ssttaattiioonn aanntteennnnaa hheeiigghhtt sshhoouulldd bbee kkeepptt uunnddeerr 3300mm iinn uurrbbaann aarreeaass aanndd uunnddeerr 8800mm iinn rruurraall aanndd qquuaassii--rruurraall aarreeaass.. IInn uurrbbaann aarreeaass wwhheerree ttooppooggrraapphhiicc eelleemmeennttss ccoommpprriissee ooff ssttrruuccttuurreess,, bbuuiillddiinnggss,, ppooppuullaattiioonn eettcc..,, iitt iiss bbootthh iimmpprraaccttiiccaall aanndd uunnssaaffee ttoo bbuuiilldd mmuucchh hhiigghheerr ttoowweerrss ssiinnccee tthheeyy wwoouulldd rreessuulltt iinn mmoorree mmaaiinntteennaannccee ccoosstt,, ddiissrruuppttiioonn ooff sskkyylliinnee,, mmoorree vvuullnneerraabbiilliittyy ttoowwaarrddss ddaammaaggee eettcc.. BBeessiiddeess,, ssiinnccee uurrbbaann aarreeaass ddoo nnoott hhaavvee ddeennssee vveeggeettaattiioonn oorr ggrraassssllaannddss,, pprrooppaaggaattiioonn ppaatthhss aarree nnoott ddiissttuurrbbeedd mmuucchh aanndd tthheerreeffoorree,, eexxttrraa hheeiigghhtt iinn ttoowweerrss iiss uunnnneecceessssaarryy.. OOnn tthhee ootthheerr hhaanndd,, dduuee ttoo pprreesseennccee ooff nnaattuurraall eelleemmeennttss lliikkee ttrreeeess,, sshhrruubbss,, ggrraassssllaannddss,, ffoorreesstt eettcc..,, ssiiggnnaall ddiissrruuppttiioonn,, ssccaatttteerriinngg aanndd ddiiffffrraaccttiioonn aarree ccaauusseedd rreessuullttiinngg iinn iinneeffffiicciieenntt ssiiggnnaall pprrooppaaggaattiioonn.. TToo aavvooiidd tthhiiss,, ttoowweerrss aarree bbuuiilltt aatt aa lloonnggeerr hheeiigghhtt ttoo cclleeaarr ssuucchh aarreeaass tthhaatt ccaauussee ssiiggnnaall pprrooppaaggaattiioonn ddiissttuurrbbaanncceess..

22..11..66..33 AAnntteennnnaa oorriieennttaattiioonn ppaarraammeetteerrss

AAnntteennnnaa oorriieennttaattiioonn iiss aa vveerryy iimmppoorrttaanntt aassppeecctt iinn tthhee ddeessiiggnn ooff mmoobbiillee bbaassee ssttaattiioonn nneettwwoorrkkss ttoo ccoonnffiirrmm aaddeeqquuaattee ccoovveerraaggee iinn aallll aarreeaass aanndd eennssuurreess pprrooppeerr cceellll sseeccttoorriinngg.. IInn tthhiiss pprroojjeecctt,, tthhee ddeeffaauulltt aanntteennnnaa oorriieennttaattiioonn iiss iinntteennddeedd ffoorr BBTTSS ssiitteess wwiitthh 33--sseeccttoorr cceellllss,, aass sshhoowwnn iinn tthhee ffiigguurree bbeellooww——

FFiigguurree 22..1122:: AAnntteennnnaa oorriieennttaattiioonn ffoorr 33--sseeccttoorr cceellll

Page 37: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 20

22..11..66..44 AAnntteennnnaa ttiillttiinngg ppaarraammeetteerrss

AAnntteennnnaa ttiillttiinngg iiss tthhee pprroocceessss ooff ffooccuussiinngg aa BBTTSS aanntteennnnaa mmoorree ttoowwaarrddss tthhee cceellll ggrroouunnddss,, iinn oorrddeerr ttoo aavvooiidd oovveerrsshhoooottiinngg ooff ssiiggnnaallss iinn hhiigghh ppoowweerr aanntteennnnaa iinnttoo aaddjjaacceenntt cceellllss.. TThhiiss iiss ddoonnee ttoo pprreevveenntt iinntteerrffeerreennccee tthhaatt iiss ccaauusseedd bbyy ttwwoo aaddjjaacceenntt ssiiggnnaallss wwiitthh ssaammee oorr aaddjjaacceenntt cchhaannnneell ffrreeqquueenncciieess ccoolllliiddiinngg wwiitthh eeaacchh ootthheerr.. AAnntteennnnaa ttiillttiinngg iiss mmoossttllyy ddoonnee iinn uurrbbaann aarreeaass tthhaatt hhaavvee

ssmmaalllleerr cceellll ssiizzeess..

22..11..66..55 AAnntteennnnaa ppoowweerr

TThhee uussuuaall aanntteennnnaa ppoowweerr rraannggee ffoorr tthhiiss pprroojjeecctt iiss sseett aatt 1155--5500 WWaattttss aanndd iinn eexxttrreemmee ccaasseess,, aa mmaaxxiimmuumm ooff 6600--8800 wwaattttss rraannggee ccaann bbee aapppplliieedd ttoo eennssuurree aaddeeqquuaattee ccoovveerraaggee.. AAnntteennnnaa ppoowweerr rraannggee iiss ffiixxeedd ttoo aavvooiidd uunnnneecceessssaarryy iinntteerrffeerriinngg ssiiggnnaall pprrooppaaggaattiioonn ttoo uunnwwaanntteedd aarreeaass ssuucchh aass nneeaarrbbyy cceellllss.. BBeessiiddeess,, eexxttrraa ppoowweerr ccaann ccaauussee wwaassttiinngg ooff eeqquuiippmmeenntt rreessoouurrcceess aanndd aallssoo iinnccrreeaasseess ccoosstt.. TThhuuss ppoowweerr ccoonnttrrooll ffoorr BBTTSSss aalllloowwss pprreevveennttiioonn ooff iinntteerrffeerreennccee aass wweellll

aass mmiinniimmiizzeess ccoosstt aanndd ooppttiimmiizzeess eeqquuiippmmeenntt uusseess..

22..11..66..66 CCeenntteerr ffrreeqquueennccyy

TThhee cceenntteerr ffrreeqquueennccyy iiss rreessppoonnssiibbllee ffoorr ddeeffiinniinngg tthhee ooppeerraattiinngg ffrreeqquueennccyy rraannggee ooff aa BBTTSS.. IInn tthhiiss pprroojjeecctt,, tthhee cceenntteerr ffrreeqquueennccyy iinn eeaacchh BBTTSS iiss ffiixxeedd aatt 992255 MMHHzz iinn ccoo--oorrddiinnaattiioonn wwiitthh tthhee GGSSMM ffrreeqquueennccyy ssppeeccttrruumm,, ssiinnccee GGSSMM ooppeerraatteess aatt 889900--996600 MMHHzz ffrreeqquueennccyy rraannggee aanndd ssoo,, 992255 MMHHzz ffaallllss aatt tthhee cceenntteerr..

Page 38: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 21

22..11..77 BBaacckkhhaauull nneettwwoorrkk ppaarraammeetteerrss TThhee bbaacckkhhaauull nneettwwoorrkk sseettss uupp ccoonnnneeccttiivviittyy bbeettwweeeenn eeaacchh rraaddiioo cceellll ssiittee iinn aa nneettwwoorrkk ttoo aa mmoobbiillee sswwiittcchhiinngg cceenntteerr ((MMSSCC)) ttoo ppeerrffoorrmm ffuunnccttiioonnss lliikkee ccaallll sswwiittcchhiinngg,, hhaannddoovveerr,, iinntteerrnneettwwoorrkkiinngg,, bbiilllliinngg eettcc.. MMSSCCss iinn aa nneettwwoorrkk ccaann bbee ssiinnggllee oorr mmuullttiippllee ((ddeeppeennddiinngg oonn tthhee ssiizzee aanndd ccaappaabbiilliittyy ooff tthhee nneettwwoorrkk iittsseellff)),, bbuutt aallwwaayyss vviieewweedd aass oonnee ssiinnggllee uunniitt.. IInn tthhiiss pprroojjeecctt,, tthhee ccoonnnneeccttiivviittyy iiss pprroovviiddeedd tthhrroouugghh LLooSS MMWW lliinnkkss wwhhiicchh aallllooww ccoommmmuunniiccaattiioonn bbeettwweeeenn eeaacchh cceellll ssiittee wwiitthh tthhee MMSSCC aanndd aallssoo tthhee MMSSCCss tthheemmsseellvveess.. TThhee iimmppoorrttaanntt ppaarraammeetteerrss iinn aa bbaacckkhhaauull nneettwwoorrkk lliinnkk iinncclluuddee ggeenneerraall nneettwwoorrkk aanntteennnnaa ppaarraammeetteerrss,, nneettwwoorrkk lliinnkk ppaarraammeetteerrss,, nneettwwoorrkk ssiittee ppaarraammeetteerrss,, nneettwwoorrkk ffoorrwwaarrdd lliinnkk ppaarraammeetteerrss aanndd nneettwwoorrkk rreevveerrssee lliinnkk ppaarraammeetteerrss eettcc.. wwiitthh ddiiffffeerreenntt vvaalluueess ffoorr eeaacchh iinnddiivviidduuaall lliinnkk..

FFiigguurree 22..1133:: PPaarraammeetteerrss ooff aa nneettwwoorrkk lliinnkk

Page 39: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 22

FFiigguurree 22..1144:: PPaarraammeetteerrss ooff 11sstt rraaddiioo ssiittee

FFiigguurree 22..1155:: PPaarraammeetteerrss ooff 22nndd rraaddiioo ssiittee

Page 40: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 23

FFiigguurree 22..1166:: PPaarraammeetteerrss ooff aa nneettwwoorrkk ffoorrwwaarrdd lliinnkk

FFiigguurree 22..1177:: PPaarraammeetteerrss ooff aa nneettwwoorrkk rreevveerrssee lliinnkk

Page 41: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 24

22..11..77..11 BBaacckkhhaauull nneettwwoorrkk aanntteennnnaa TThhee ttyyppee ooff aanntteennnnaa nneeeeddeedd ffoorr mmiiccrroowwaavvee lliinnkkss sshhoouulldd hhaavvee nnaarrrroowweesstt ppoossssiibbllee bbeeaammwwiiddtthh aanndd mmuucchh hhiigghheerr ggaaiinn wwiitthh mmooddeerraattee ddiimmeennssiioonnss.. TThheerreeffoorree,, aanntteennnnaa HHPP44--110077 wwaass uusseedd iinn tthhiiss ccaassee wwhhiicchh sseerrvveedd tthhee ppuurrppoossee jjuusstt rriigghhtt..

22..11..77..11..11 AAnntteennnnaa HHPP44--110077

FFiigguurree 22..1188:: HHPP44--110077 ppaarraammeetteerrss

FFiigguurree 22..1199:: HHPP44--110077 33DD rraaddiiaattiioonn ppaatttteerrnn

TThhiiss aanntteennnnaa iiss aallssoo uusseedd iinn tthhee bbaacckkhhaauull nneettwwoorrkk ffoorr aabbssoolluuttee ddiirreeccttiioonnaall ccoovveerraaggee,, hhiigghheerr ppoowweerr iinntteennssiittyy,, mmooddeerraattee ddiimmeennssiioonn aanndd hhiigghh ffrreeqquueennccyy rraannggee.. TThhee rraaddiiaattiioonn ppaatttteerrnn aanndd tthhee eelleevvaattiioonn bbeeaammwwiiddtthh hheerree sshhooww tthhaatt tthhee aanntteennnnaa iiss ccaappaabbllee ooff pprroovviiddiinngg ddiirreeccttiioonnaall

ccoonnnneeccttiivviittyy wwiitthh sshhaarrpp 11..66°° eelleevvaattiioonn aanndd aazziimmuutthh bbeeaammwwiiddtthh aanngglleess aanndd aallssoo,, aabbsseennccee ooff

bbaacckk aanndd ssiiddeelloobbeess iinnddiiccaattee LLooSS ccoovveerraaggee wwiitthhoouutt ssiiggnnaall ssccaatttteerriinngg.. AAss ffoorr ppoowweerr iinntteennssiittyy,, aaggaaiinn aa vveerryy hhiigghh nnoommiinnaall ggaaiinn ooff 3388..33 ddBBdd ccoommbbiinneedd wwiitthh aa vveerryy nnaarrrrooww aanndd sshhaarrpp bbeeaammwwiiddtthh ggiivvee aa hhiigghheerr iinnccrreeaassee iinn aanntteennnnaa oouuttppuutt ppoowweerr ddiirreecctteedd ttoowwaarrddss oonnee ppaarrttiiccuullaarr ddiirreeccttiioonn,, ffoorr bbootthh ttrraannssmmiissssiioonn aanndd rreecceeppttiioonn.. AAggaaiinn lliikkee BBTTSS aanntteennnnaass,, aa ddiimmeennssiioonn ooff 11..22 mm pprroovviiddeess eeaassiieerr iinnssttaallllaattiioonn aanndd aa ffrreeqquueennccyy rraannggee ooff 1100550000 –– 1111770000 MMHHzz iiss mmoorree

aapppprroopprriiaattee iinn MMWW ttrraannssmmiissssiioonn lliinnkkss..

Page 42: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 25

22..11..88 PPaatthh lloossss mmooddeell ppaarraammeetteerrss TThhee ppaatthh lloossss mmooddeell ssppeecciiffiieess tthhee aammoouunntt ooff lloossss iinn BBTTSS aanntteennnnaa ttrraannssmmiissssiioonn ppoowweerr wwhhiillee pprrooppaaggaattiinngg tthhrroouugghh tthhee aattmmoosspphheerree.. IInn tthhiiss pprroojjeecctt,, mmooddeell nnuummbbeerr II,, LLeeee MMooddeell iiss uusseedd aass tthhee ppaatthh lloossss mmooddeell ssiinnccee iitt iiss bbaasseedd aarroouunndd tthhee 990000 MMHHzz ffrreeqquueennccyy,, bbaassiiss ooff GGSSMM tteecchhnnoollooggyy.. TThhee ppaarraammeetteerrss ooff LLeeee mmooddeell ccaann bbee aass ffoolllloowwss——

FFiigguurree 22..2200:: LLeeee mmooddeell ppaarraammeetteerrss

Page 43: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 26

22..11..99 GGeeooggrraapphhiiccaall ppaarraammeetteerrss

22..11..99..11 TToottaall sseerrvviiccee aarreeaa

TThhee ggeeooggrraapphhiiccaall ddaattaa pprroovviiddeedd wwiitthh CCeellPPllaannnneerr ccoonnssiissttss ooff ttooppooggrraapphhiiccaall,, mmoorrpphhoollooggiiccaall,, aanndd mmaapp iimmaaggee ddaattaa tthhaatt iinncclluuddee tthhee cciittyy ooff SShhrreevveeppoorrtt,, LLoouuiissiiaannaa,, LLAA,, UUSSAA.. AA rreepprreesseennttaattiioonn ooff tthhiiss aarreeaa ccaann bbee aass ffoolllloowwss——

FFiigguurree 22..2211:: TToottaall sseerrvviiccee aarreeaa

TThhee ggeeooggrraapphhiiccaall aarreeaa iinntteennddeedd ttoo bbee uusseedd iinn tthhiiss pprroojjeecctt iiss bboouunnddeedd bbyy tthhee ffoolllloowwiinngg ccoo--oorrddiinnaatteess—— NNoorrtthh:: 3333oo 0000’’ 0000..00”” NN EEaasstt:: 009933oo 0000’’ 0000..00”” WW SSoouutthh:: 3322oo 0000’’ 0000..00”” NN WWeesstt:: 009944oo 0000’’ 0000..00”” WW

TThhee aarreeaa wwhheerree tthhee ttooppooggrraapphhiiccaall,, mmoorrpphhoollooggiiccaall,, aanndd mmaapp iimmaaggee llaayyeerrss ccooiinncciiddee wwiillll bbee rreeffeerrrreedd ttoo aass tthhee ““TToottaall SSeerrvviiccee AArreeaa”” oorr TTSSAA iinn tthhee ccoonntteexxtt ooff tthhiiss pprroojjeecctt.. TThhee

mmeeaassuurreemmeennttss ooff tthhiiss aarreeaa aarree 9933 kkmm eeaasstt--wweesstt aanndd 111111 kkmm ssoouutthh--nnoorrtthh ((1100,,332233 kkmm22))..

Page 44: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 27

22..11..99..22 LLooccaall sseerrvviiccee aarreeaass

TThhee ttoottaall sseerrvviiccee aarreeaa iiss ddiivviiddeedd iinnttoo 3366 rreeccttaanngguullaarr--sshhaappeedd aarreeaass ooff 1188..55 kkmm xx 1155..55 kkmm aass sshhoowwnn iinn tthhee ffiigguurree bbeellooww.. TThheessee aarreeaass aarree tteerrmmeedd aass ““SSuubb--sseerrvviiccee AArreeaass”” oorr SSSSAA..

FFiigguurree 22..2222:: SSuubb sseerrvviiccee aarreeaa

FFoorr tthhiiss pprroojjeecctt,, ttwwoo SSSSAAss wweerree sseelleecctteedd wwhhiicchh wweerree SSSSAA 1100 aanndd 1111,, aalltteerrnnaattiivveellyy kknnoowwnn aass bblloocckkss 1100 aanndd 1111,, aass sshhoowwnn bbeellooww——

FFiigguurree 22..2233:: SSuubb sseerrvviiccee aarreeaass//bblloocckkss 1100 && 1111

Page 45: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 28

22..11..99..33 TTooppooggrraapphhiiccaall ddaattaa

TThhee ttooppooggrraapphhyy ccoovveerriinngg SSSSAA bblloocckkss 1100 aanndd 1111 mmoossttllyy hhaavvee eelleevvaattiioonnss aapppprrooxxiimmaatteellyy iinn tthhee rraannggee ooff 3300--113300 mm.. TThhee ccoo--oorrddiinnaatteess ffoorr ddiiffffeerreenntt ttooppooggrraapphhyy rreessoolluuttiioonnss wwiitthhiinn tthhee ssiimmuullaattiioonn ssooffttwwaarree ccaann bbee ddiivviiddeedd aass ppeerr ffoolllloowwiinngg——

22..11..99..33..11 RReessoolluuttiioonn:: 11 sseeccoonndd

NNoorrtthh:: 3333oo 4455’’ 0000..00”” NN EEaasstt:: 009933oo 3300’’ 0000..00”” WW SSoouutthh:: 3322oo 1155’’ 0000..00”” NN WWeesstt:: 009944oo 0000’’ 0000..00”” WW

22..11..99..33..22 RReessoolluuttiioonn:: 33 sseeccoonndd NNoorrtthh:: 3333oo 0000’’ 0000..00”” NN EEaasstt:: 009933oo 0000’’ 0000..00”” WW SSoouutthh:: 3322oo 0000’’ 0000..00”” NN WWeesstt:: 009955oo 0000’’ 0000..00”” WW

TThhee ttooppooggrraapphhyy ssiimmuullaattiioonn ccaann bbee rreepprreesseenntteedd aass bbeellooww——

FFiigguurree 22..2244:: TTooppooggrraapphhyy ooff SSSSAA bblloocckkss 1100 && 1111

FFiigguurree 22..2255:: TTooppooggrraapphhyy ssiimmuullaattiioonn lleeggeenndd

Page 46: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 29

22..11..99..44 MMoorrpphhoollooggiiccaall ddaattaa

TThhee mmoorrpphhoollooggyy ooff SSSSAA bblloocckkss 1100 aanndd 1111 iinnvvoollvvee aa vvaarriieettyy ooff eelleemmeennttss aass ffoolllloowwss——

MMoorrpphhoollooggyy TTyyppee::

00 OOppeenn WWaatteerr 11 WWooooddyy WWeettllaannddss,, EEmmeerrggeenntt HHeerrbbaacceeoouuss WWeettllaannddss 22 PPeerreennnniiaall IIccee//SSnnooww,, BBaarree RRoocckk//SSaanndd//CCllaayy,, QQuuaarrrriieess//SSttrriipp MMiinneess//GGrraavveell PPiitt,, TTrraannssiittiioonnaall 33 GGrraassssllaannddss//HHeerrbbaacceeoouuss,, PPaassttuurree//HHaayy,, RRooww CCrrooppss,, SSmmaallll GGrraaiinnss,, FFaallllooww 44 SShhrruubbllaanndd,, OOrrcchhaarrddss//VViinneeyyaarrddss//OOtthheerr 55 DDeecciidduuoouuss FFoorreesstt 66 EEvveerrggrreeeenn FFoorreesstt 77 MMiixxeedd FFoorreesstt 88 UUrrbbaann//RReeccrreeaattiioonnaall GGrraasssseess 1100 RRooaaddss 1122 LLooww IInntteennssiittyy RReessiiddeennttiiaall 1133 HHiigghh IInntteennssiittyy RReessiiddeennttiiaall 1144 CCoommmmeerrcciiaall//IInndduussttrriiaall//TTrraannssppoorrtt

22..11..99..44..11 RReessoolluuttiioonn:: 11 sseeccoonndd

NNoorrtthh:: 3333oo 0000’’ 0000..00”” NN EEaasstt:: 009933oo 1155’’ 0000..00”” WW SSoouutthh:: 3322oo 0000’’ 0000..00”” NN WWeesstt:: 009944oo 1155’’ 0000..00”” WW

Page 47: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 30

TThhee mmoorrpphhoollooggyy ssiimmuullaattiioonn ffoorr SSSSAA bblloocckkss 1100 aanndd 1111 iiss pprroovviiddeedd bbeellooww——

FFiigguurree 22..2266:: MMoorrpphhoollooggyy ooff SSSSAA bblloocckkss 1100 && 1111

FFiigguurree 22..2277:: MMoorrpphhoollooggyy ssiimmuullaattiioonn lleeggeenndd

Page 48: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 31

22..11..99..55 MMaapp iimmaaggee ddaattaa

AAss pprreevviioouussllyy mmeennttiioonneedd,, tthhee nneettwwoorrkk aarreeaa iiss ccoonnttaaiinneedd wwiitthhiinn SShhrreevveeppoorrtt,, LLoouuiissiiaannaa,, UUSSAA.. TThheerreeffoorree,, ttwwoo mmaappss ooff tthhee aarreeaa aarree pprroovviiddeedd bbeellooww——

FFiigguurree 22..2288:: SShhrreevveeppoorrtt aarreeaa iimmaaggee IIII ((110000kk))

FFiigguurree 22..2299:: SShhrreevveeppoorrtt aarreeaa iimmaaggee IIIIII ((225500kk))

Page 49: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 32

TThhee SShhrreevveeppoorrtt mmaapp iimmaaggeess ffaallll uunnddeerr ddiiffffeerreenntt ssccaalleess wwiitthh ddiiffffeerreenntt ccoo--oorrddiinnaatteess——

SSccaallee:: 11::225500,,000000 ((225500kk))

NNoorrtthh:: 3333oo 0000’’ 0000..00”” NN EEaasstt:: 009922oo 0000’’ 0000..00”” WW SSoouutthh:: 3322oo 0000’’ 0000..00”” NN WWeesstt:: 009944oo 0000’’ 0000..00”” WW

SSccaallee:: 11::110000,,000000 ((110000kk))

NNoorrtthh:: 3333oo 0000’’ 0000..00”” NN EEaasstt:: 009933oo 0000’’ 0000..00”” WW SSoouutthh:: 3322oo 0000’’ 0000..00”” NN WWeesstt:: 009944oo 0000’’ 0000..00”” WW

SSccaallee:: 11::2244,,000000 ((2244kk))

NNoorrtthh:: 3322oo 4455’’ 0000..00”” NN EEaasstt:: 009933oo 3300’’ 0000..00”” WW SSoouutthh:: 3322oo 1155’’ 0000..00”” NN WWeesstt:: 009944oo 0000’’ 0000..00”” WW

Page 50: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 33

22..11..1100 FFrreeqquueennccyy ppllaannnniinngg ppaarraammeetteerrss

22..11..1100..11 CCeellll cclluusstteerriinngg ppaarraammeetteerrss

CCeellll cclluusstteerriinngg iiss tthhee pprroocceessss ooff ccoommbbiinniinngg aa ggrroouupp ooff cceellllss wwhhiicchh ddooeessnn’’tt iinncclluuddee tthhee ssaammee ffrreeqquueennccyy ttwwiiccee.. CCoorrrreessppoonnddiinngg ttoo eeaacchh cclluusstteerr ssiizzee,, tthheerree’’ss aa rreeuussee ddiissttaannccee uuppttoo wwhhiicchh,, tthhee ssaammee ffrreeqquueennccyy iiss nnoott rreeppeeaatteedd.. AA cclluusstteerr ccaann iinncclluuddee ddiiffffeerreenntt nnuummbbeerr ooff cceellllss lliikkee 11,, 33,, 44,, 77,, 99,, 1122 eettcc.. TThhee mmoorree tthhee cclluusstteerr ssiizzee,, tthhee mmoorree eeffffiicciieenntt ppeerrffoorrmmaannccee aa nneettwwoorrkk wwoouulldd ooffffeerr,, bbuutt iitt iiss mmoorree eexxppeennssiivvee ttoo iimmpplleemmeenntt aass wweellll.. TThhee cclluusstteerr ssiizzee aassssiiggnneedd ffoorr tthhiiss pprroojjeecctt iiss 44.. TThhee ffrreeqquueennccyy cchhaannnneell aallllooccaattiioonn aarrrraannggeemmeenntt ooff tthhaatt cclluusstteerr iiss sshhoowwnn iinn tthhee ffiigguurree bbeellooww——

FFiigguurree 22..3300:: CClluusstteerr ooff ffoouurr bbaassee ssttaattiioonn ssiitteess

22..11..1100..22 RRFF cchhaannnneellss nnuummbbeerriinngg

TThhee ffoolllloowwiinngg ttaabbllee pprreesseennttss RRFF cchhaannnneellss nnuummbbeerriinngg ffoorr cceelllluullaarr cclluusstteerr ssiizzee ooff NN == 44.. TThhee ttaabbllee iiss nnoott bbuuiilltt iinn wwiitthhiinn tthhee nneettwwoorrkk ssiimmuullaattiioonn ssooffttwwaarree ssoo iitt hhaadd ttoo bbee ccrreeaatteedd aanndd ssaavveedd

ffoorr tthhaatt pprrooggrraamm..

TTaabbllee 22..11:: CChhaannnneell nnuummbbeerriinngg ttaabbllee

1A 2A 3A 4A 1B 2B 3B 4B 1C 2C 3C 4C1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 2425 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 3637 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 4849 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 6061 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 7273 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 8485 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 9697 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120121 122 123 124

Page 51: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 34

22..11..1100..33 GGSSMM 990000 cchhaannnneell ppllaann

TThhee GGSSMM 990000 nneettwwoorrkk hhaass aa ffrreeqquueennccyy bbaanndd ooff 889900 –– 996600 MMHHzz,, wwiitthh 889900--991155 MMHHzz ttoo sseenndd iinnffoorrmmaattiioonn ffrroomm MMSS ((MMoobbiillee SSttaattiioonn)) ttoo BBSS ((BBaassee SSttaattiioonn)) ((uupplliinnkk)) aanndd 993355––996600 MMHHzz ffoorr ddaattaa ttrraannssmmiissssiioonn ffrroomm BBSS ttoo MMSS ((ddoowwnnlliinnkk)).. TThhiiss ffrreeqquueennccyy bbaanndd pprroovviiddeess 112244 RRFF cchhaannnneellss ((cchhaannnneell nnuummbbeerrss 11 ttoo 112244)) wwiitthh eeaacchh bbeeiinngg 220000 kkHHzz iinn wwiiddtthh.. DDuupplleexx ssppaacciinngg ooff 4455 MMHHzz iiss uusseedd wwhhiillee gguuaarrdd bbaannddss ooff 110000 kkHHzz aatt tthhee eenndd ooff eeaacchh ffrreeqquueennccyy rraannggee [[44]].. AA rreepprreesseennttaattiioonn ooff tthhiiss cchhaannnneell ppllaann iiss ggiivveenn bbeellooww——

FFiigguurree 22..3311:: GGSSMM 990000 MMHHzz ffrreeqquueennccyy aarrrraannggeemmeenntt

Page 52: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 35

22..11..1111 TTeelleettrraaffffiicc ppllaannnniinngg ppaarraammeetteerrss

AA vveerryy iimmppoorrttaanntt ppaarrtt oonn ssuucccceessssffuull nneettwwoorrkk rroollll--oouutt iiss ttoo eennssuurree pprrooppeerr ttrraaffffiicc hhaannddlliinngg wwiitthh tthhee lleeaasstt bblloocckkiinngg pprroobbaabbiilliittyy.. TThhiiss wwaass ddoonnee eeiitthheerr bbyy iinnccrreeaassiinngg nnuummbbeerr ooff ttrraannsscceeiivveerrss ffoorr bbaassee ssttaattiioonn aarreeaass wwiitthh mmoorree ttrraaffffiicc oorr bbyy iinnssttaalllliinngg nneeww BBTTSSss iinn hhiigghh ttrraaffffiicc aarreeaass,, wwhheerreevveerr nneeeeddeedd.. AAggaaiinn iinn ddooiinngg ssoo,, iinntteerrffeerreennccee mmiinniimmiizzaattiioonn iiss ccaarreeffuullllyy ccoonnssiiddeerreedd.. TTeelleettrraaffffiicc ppllaannnniinngg ppaarraammeetteerrss iinncclluuddeedd——TTrraaffffiicc ggrriidd ppaarraammeetteerrss,, ttrraaffffiicc ssiimmuullaattiioonn ppaarraammeetteerrss,, ttrraaffffiicc llooaadd aallllooccaattiioonn,, tteelleettrraaffffiicc ddiissttrriibbuuttiioonn eettcc..

22..11..1111..11 TTrraaffffiicc ggrriidd ppaarraammeetteerrss

TToo ddiissttrriibbuuttee ttrraaffffiicc oovveerr tthhee wwhhoollee nneettwwoorrkk aarreeaa,, tthhee ffiirrsstt sstteepp wwoouulldd bbee ttoo ccrreeaattee tthhee ttrraaffffiicc ggrriidd.. TThhiiss iinnvvoollvveess tthhee ffoolllloowwiinngg ppaarraammeetteerrss——

FFiigguurree 22..3322:: TTrraaffffiicc ggrriidd ccrreeaattiioonn ppaarraammeetteerrss

Page 53: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 36

22..11..1111..22 TTrraaffffiicc ssiimmuullaattiioonn ppaarraammeetteerrss

TThhee pprriimmaarryy tteelleettrraaffffiicc ssiimmuullaattiioonn eelleemmeennttss ffoorr tthhiiss pprroojjeecctt wwoouulldd bbee—— EErrllaanngg ffoorrmmuullaa,, GGrraaddee ooff SSeerrvviiccee ((GGooSS)),, tteelleettrraaffffiicc llooaadd aallllooccaattiioonn eettcc.. TThhee EErrllaanngg ffoorrmmuullaa uusseedd hheerree iiss EErrllaanngg BB,, GGooSS uusseedd iiss 33%% aanndd tteelleettrraaffffiicc llooaadd aallllooccaattiioonn iinn ttoottaall iiss 443300 EErrllaanngg.. TThhee ssiimmuullaattiioonn eelleemmeennttss ccaann bbee sseeeenn iinn tthhee ffiigguurree bbeellooww——

FFiigguurree 22..3333:: TTrraaffffiicc ssiimmuullaattiioonn ppaarraammeetteerrss

Page 54: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 37

22..11..1111..33 TTrraaffffiicc llooaadd aallllooccaattiioonn

AAss ppeerr pprroojjeecctt ssppeecciiffiiccaattiioonnss,, tthhee ttrraaffffiicc aallllooccaatteedd ttoo SSSSAA bblloocckkss 1100 aanndd 1111 aarree 117700 aanndd 226600 EErrllaanngg rreessppeeccttiivveellyy,, tthheerreeffoorree,, tthhee ttoottaall ttrraaffffiicc llooaadd wwoouulldd bbee——

[[117700 ((bblloocckk 1100)) ++ 226600 ((bblloocckk 1111))]] EErrllaanngg == 443300 EErrllaanngg

TThhee ttrraaffffiicc llooaadd aallllooccaattiioonn mmaattrriixx iiss tthheerreeffoorree pprroovviiddeedd bbeellooww.. HHeerree,, tthhee nnuummbbeerr iinn bbrraacckkeett iiss tthhee bblloocckk nnoo.. aanndd tthhee ootthheerr oonnee iiss tthhee aallllooccaatteedd EErrllaanngg ffoorr tthhaatt bblloocckk——

FFiigguurree 22..3344:: TTeelleettrraaffffiicc llooaadd aallllooccaattiioonnss

Page 55: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 38

22..11..1111..44 TTeelleettrraaffffiicc ddiissttrriibbuuttiioonn

TTeelleettrraaffffiicc ccaann bbee ddiissttrriibbuutteedd uunniiffoorrmmllyy oorr ccoorrrreessppoonnddiinngg ttoo mmoorrpphhoollooggyy ffaaccttoorrss tthhrroouugghhoouutt tthhee sseerrvviiccee aarreeaa.. TThhee ffoolllloowwiinngg ffiigguurree sshhoowwss aallll tthhoossee mmoorrpphhoollooggyy ffaaccttoorrss tthhaatt iinnfflluueenncceess

tteelleettrraaffffiicc wwiitthhiinn tthhee ssccooppee ooff tthhiiss pprroojjeecctt——

FFiigguurree 22..3355:: MMoorrpphhoollooggyy ffaaccttoorrss iinn ttrraaffffiicc aallllooccaattiioonn

Page 56: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 39

22..22 PPllaannnniinngg ttooooll

TThhee ccoommppuutteerr aaiiddeedd ssooffttwwaarree uusseedd ffoorr tthhee ppllaannnniinngg,, ddeessiiggnniinngg aanndd iimmpplleemmeennttaattiioonn ooff tthhee pprrooppoosseedd nneettwwoorrkk wwiitthhiinn tthhee ssccooppeess ooff tthhiiss pprroojjeecctt iiss ccaalllleedd CCeellPPllaannnneerrTTMM 99..33.. CCeellPPllaannnneerr™™ iiss oonnee ooff tthhee mmaaiinn ccoommppoonneennttss ooff tthhee iinndduussttrryy aaccccllaaiimmeedd CCeellPPllaannnneerr™™ SSuuiittee,, tthhee mmoosstt ccoommpplleettee aanndd iinntteeggrraatteedd ssuuiittee ooff ssooffttwwaarree ttoooollss aaddddrreessssiinngg tthhee ccoommpplleexxiittyy ooff WWiirreelleessss NNeettwwoorrkkss ddeessiiggnn ffrroomm ccoonncceeppttiioonn ttoo iimmpplleemmeennttaattiioonn [[1100]]..

FFiigguurree 22..3366:: CCeellPPllaannnneerr ssooffttwwaarree wwiinnddooww [[1100]]

CCeellPPllaannnneerr™™ iiss aann aaddvvaanncceedd iinntteeggrraatteedd ssooffttwwaarree ttooooll tthhaatt aaddddrreesssseess ttooddaayy'' aanndd ttoommoorrrrooww''ss WWiirreelleessss NNeettwwoorrkk PPllaannnniinngg aanndd DDeessiiggnn nneeeeddss bbyy ssuuppppoorrttiinngg wwiirreelleessss aacccceessss tteecchhnnoollooggiieess ssuucchh aass 44GG ((WWiiFFii,, WWiimmaaxx,, DDVVBB--HH)),, 33GG ((IISS--22000000,, 11xxRRTTTT,, UUMMTTSS)),, 22..55GG ((GGPPRRSS//EEDDGGEE)),, 22GG ((ccddmmaaOOnnee,, IISS--9955,, IISS--113366,, TTDDMMAA,, GGSSMM)),, aanndd aannaalloogg ((AAMMPPSS,, EETTAACCSS)),, tthhuuss aalllloowwiinngg sseeaammlleessss aanndd ssmmooootthh nneettwwoorrkk ppllaannnniinngg eevvoolluuttiioonn ffoorr wwiirreelleessss ooppeerraattoorrss aanndd aassssoocciiaatteess [[1100]]..

CCeellPPllaannnneerr™™ ccoommpprriisseess ooff sseevveerraall eelleemmeennttss,, aammoonngg wwhhiicchh,, tthhee ffoolllloowwiinngg wweerree uusseedd iinn tthhiiss pprroojjeecctt——DDaattaabbaasseess,, pprroojjeecctt ddaattaabbaasseess,, pprrooppaaggaattiioonn aannaallyyssiiss,, ttrraaffffiicc//llooaadd aannaallyyssiiss,, pprreeddiiccttiioonnss eettcc..

Page 57: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 40

22..22..11 DDaattaabbaasseess CCeellPPllaannnneerrTTMM uusseess sseevveerraall,, kkeeyy ddaattaabbaasseess ttoo ssiimmuullaattee aaccccuurraattee pprreeddiiccttiioonn ooff RRFF.. TThheessee ddaattaabbaasseess aarree——IInnddiivviidduuaall aanndd ccoommppoossiittee pprreeddiiccttiioonnss,, ffrreeqquueennccyy ggrroouuppss,, aanntteennnnaa,, ttooppooggrraapphhyy,, mmoorrpphhoollooggyy ((cclluutttteerr)),, iimmaaggee ((ssaatteelllliittee,, aaeerriiaall pphhoottooggrraapphhyy,, oorr mmaappss)) eettcc.. AAllll tthheessee ddaattaabbaasseess wwoorrkk ffrroomm tthheeiirr rreessppeeccttiivvee ddiirreeccttoorriieess aass sseelleecctteedd mmaannuuaallllyy bbyy tthhee uusseerr..

FFiigguurree 22..3377:: DDaattaabbaassee ddiirreeccttoorriieess

Page 58: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 41

22..22..22 PPrroojjeecctt ddaattaabbaasseess TThhee pprroojjeecctt ddaattaabbaassee iinncclluuddeess gglloobbaall ssyysstteemm ppaarraammeetteerrss,, pprreeddiiccttiioonn ppaarraammeetteerrss,, pprreeddiiccttiioonn aaddjjuussttmmeenntt ffaaccttoorrss,, pprreeddiiccttiioonn ccoonnffiigguurraattiioonn,, tteerrmmiinnaall ccoonnffiigguurraattiioonn,, eennvviirroonnmmeenntt ccoonnffiigguurraattiioonn,, sseerrvviiccee ccllaasssseess,, MMSSCC,, BBSSCC,, rraaddiioo bbaassee ssttaattiioonn,, ccoonnttoouurrss pprreeddiiccttiioonn,, pprreeddiiccttiioonn tthhrreesshhoolldd,, pphhaassee,, aarreeaass aanndd ffllaaggss,, vveeccttoorr eelleemmeennttss,, ddaattaabbaassee ddiirreeccttoorriieess,, uusseerr ddaattaa ffiilleess,, ccoolloouurr ttaabbllee,, ccoo--oorrddiinnaattee ssyysstteemmss eettcc.. TThheessee ffuunnccttiioonn bbaasseedd oonn iinnddiivviidduuaall iinnppuutt ppaarraammeetteerrss aass pprroovviiddeedd bbyy uusseerrss..

FFiigguurree 22..3388:: PPrroojjeecctt ppaarraammeetteerrss

Page 59: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 42

22..22..33 PPrrooppaaggaattiioonn aannaallyyssiiss TThhiiss iinnvvoollvveess pprreeddiiccttiioonnss oonn ppaatthh lloossss ffoorr ssiiggnnaall pprrooppaaggaattiioonn bbaasseedd oonn aannyy ooff tthhee ffoouurr mmooddeellss——MMooddiiffiieedd LLeeee--PPiiccqquueennaarrdd bbaasseedd MMooddeell ((MMooddeell II)),, KKoorroowwaajjcczzuukk--PPiiccqquueennaarrdd MMooddeell ((MMooddeell IIII)),, MMiiccrroocceellll MMooddeell ((MMooddeell IIIIII)) aanndd SSttaannffoorrdd MMooddeell ((MMooddeell IIVV)).. OOff tthheessee,, MMooddeell II iiss iimmpplleemmeenntteedd ffoorr tthhiiss pprroojjeecctt.. TThhiiss mmooddeell ccaallccuullaatteess aatttteennuuaattiioonn bbeettwweeeenn BBSS aanndd MMSS uussiinngg ttwwoo ffaaccttoorrss——MMoorrpphhoollooggyy aanndd ttooppooggrraapphhyy.. IInn tthhiiss pprrooppaaggaattiioonn mmooddeell,, ddiiffffrraaccttiioonn lloossss iiss oobbttaaiinneedd bbyy tthhee kknniiffee--eeddggee mmooddeell wwhhiillee ggaaiinn aanndd aatttteennuuaattiioonn ffaaccttoorrss aarree oobbttaaiinneedd tthhrroouugghh ssttuuddiieess oonn ttooppooggrraapphhiiccaall iinnfflluueenncceess oonn tthheessee ffaaccttoorrss.. TThhee ppaarraammeetteerrss ooff tthhiiss mmooddeell aarree pprroovviiddeedd bbeellooww——

FFiigguurree 22..3399:: PPrreeddiiccttiioonn ppaarraammeetteerrss ffoorr LLeeee mmooddeell

Page 60: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 43

22..22..44 TTrraaffffiicc//llooaadd aannaallyyssiiss IInn CCeellPPllaannnneerrTTMM,, uusseerrss ccaann ccrreeaattee ttrraaffffiicc ggrriiddss wwiitthh ddiiffffeerreenntt rreessoolluuttiioonnss wwiitthh iinnppuuttss aapppplliieedd tthhrroouugghh vvaarriioouuss mmeetthhooddss.. AA ffiixxeedd aammoouunntt ooff ttrraaffffiicc ccaann bbee ddiissttrriibbuutteedd aaccrroossss tthhee CCeellPPllaannnneerrTTMM ddaattaabbaassee.. TTrraaffffiicc ddaattaa ccaann bbee oobbttaaiinneedd ddiirreeccttllyy ffrroomm tthhee ddeemmooggrraapphhiicc ddaattaa oorr,, ffrroomm tthhee sswwiittcchhiinngg eeqquuiippmmeenntt iinn ooppeerraattiioonnaall tteelleeccoommmmuunniiccaattiioonn ssyysstteemmss.. AAddddiittiioonnaallllyy,, uusseerrss ccaann ddiissttrriibbuuttee tthhee ddeemmooggrraapphhiicc ddaattaa ccoorrrreessppoonnddiinngg ttoo mmoorrpphhoollooggiiccaall ttyyppeess,, tthhuuss iinndduucciinngg aa mmuucchh mmoorree tthhoorroouugghh ttrraaffffiicc ddiissttrriibbuuttiioonn [[99]].. AAnn eexxaammppllee ooff CCeellPPllaannnneerrTTMM ttrraaffffiicc ddiissttrriibbuuttiioonn iiss aass ffoolllloowwss——

FFiigguurree 22..4400:: TTrraaffffiicc ddiissttrriibbuuttiioonn

Page 61: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 44

22..22..55 PPrreeddiiccttiioonnss CCeellPPllaannnneerrTTMM iiss ccaappaabbllee ooff pprroovviiddiinngg aaccccuurraattee ssiimmuullaattiioonn pprreeddiiccttiioonnss ffoorr ddiiffffeerreenntt ppaarraammeetteerrss iinn aa GGSSMM nneettwwoorrkk.. OOff tthheessee,, tthhee ffoolllloowwiinngg wweerree iimmpplleemmeenntteedd iinn tthhee pprroojjeecctt——IInnddiivviidduuaall ffoorrwwaarrdd ttrraaffffiicc,, iinnddiivviidduuaall rreevveerrssee ttrraaffffiicc,, ccoommppoossiittee ffoorrwwaarrdd ttrraaffffiicc,, ccoommppoossiittee rreevveerrssee ttrraaffffiicc bbeesstt sseerrvveerr ttrraaffffiicc,, sseerrvviiccee ccllaasssseess,, bbiitt eerrrroorr rraattee,, nnuummbbeerr ooff sseerrvveerrss,, hhaannddooffff,, ccoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee,, aaddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee aanndd ccoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee.. TThhee pprreeddiiccttiioonn ccoonnffiigguurraattiioonn ppaarraammeetteerrss ffoorr tthhiiss pprroojjeecctt aarree pprroovviiddeedd bbeellooww——

FFiigguurree 22..4411 PPrreeddiiccttiioonn ccoonnffiigguurraattiioonn ppaarraammeetteerrss

Page 62: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 45

FFiigguurree 22..4422 PPrreeddiiccttiioonn tthhrreesshhoolldd lleevveellss

Page 63: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 46

33.. CCeelllluullaarr NNeettwwoorrkk SSoolluuttiioonn

Page 64: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 47

33..11 NNeettwwoorrkk CCoonnffiigguurraattiioonn

TThhee GGSSMM 990000 tteelleeccoommmmuunniiccaattiioonn nneettwwoorrkk ppllaannnneedd wwiitthhiinn tthhiiss pprroojjeecctt hhaass bbeeeenn ssuubbjjeecctteedd ttoo ddiiffffeerreenntt aapppprrooaacchheess tthhaatt hheellppeedd iitt eevvoollvvee ttoo aa mmoorree aapppprroopprriiaattee mmooddeell.. TThhiiss pprroocceessss iinnvvoollvveedd ddiissttiinncctt ccoonnffiigguurraattiioonn ppaarraammeetteerrss aapppplliieedd tthhrroouugghh vvaarriioouuss mmeeaannss.. TThhee ffiinnaall nneettwwoorrkk ssttoooodd wwiitthh 3377 ((TThhiirrttyy sseevveenn)) BBTTSS ssiitteess,, aallmmoosstt nnoo iinntteerrffeerreennccee,, 443300 ((FFoouurr hhuunnddrreedd aanndd tthhiirrttyy)) EErrllaanngg ttrraaffffiicc,, 22..22 ((TTwwoo ppooiinntt ttwwoo)) ppeerrcceenntt bblloocckkiinngg pprroobbaabbiilliittyy,, ttwwoo MMSSCCss,, 3388 ((TThhiirrttyy eeiigghhtt)) MMWW lliinnkkss aanndd 110000 ((OOnnee hhuunnddrreedd)) ppeerrcceenntt nneettwwoorrkk ccoovveerraaggee.. IInn tthhee eenndd,, ssoommee ssiitteess ffoolllloowweedd tthhee cclluusstteerr ffrreeqquueennccyy aarrrraannggeemmeenntt aass mmeennttiioonneedd eeaarrlliieerr iinn tthhee rreeppoorrtt iinn sseeccttiioonn 22..11..99..11 bbuutt ootthheerrss,, eessppeecciiaallllyy ssoommee ooff tthhoossee iinn tthhee eeddggeess ooff tthhee nneettwwoorrkk aarreeaa,, ddiiddnn’’tt mmaaiinnttaaiinn tthhee cclluusstteerr ppaatttteerrnn aanndd wweerree aallllooccaatteedd ffrreeqquueennccyy cchhaannnneellss rraatthheerr rraannddoommllyy,, bbuutt ssttrraatteeggiiccaallllyy ttoo aavvooiidd aannyy cchhaannnneell oovveerrllaapp tthhaatt wwoouulldd ccaauussee iinntteerrffeerreennccee.. AA ssccrreeeennsshhoott ooff tthhiiss nneettwwoorrkk wwiitthh BBTTSS aarrrraannggeemmeenntt iiss pprroovviiddeedd bbeellooww——

FFiigguurree 33..11:: GGSSMM 990000 nneettwwoorrkk aarrrraannggeemmeenntt wwiitthh cceellll aarreeaass

Page 65: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 48

IInn tthhiiss aabboovvee aarrrraannggeemmeenntt,, tthhee aarreeaa ccoonnttaaiinneedd wwiitthhiinn tthhee rreeccttaanngguullaarr ggrriiddss iiss tthhee aaccttuuaall ggeeooggrraapphhiicc aarreeaa sseett ffoorr tthhee pprrooppoosseedd nneettwwoorrkk.. IItt iiss nnoottaabbllee tthhaatt tthhee BBTTSS ttoowweerrss iinn tthhiiss aarrrraannggeemmeenntt aarree nnoott ppllaacceedd ffoolllloowwiinngg aannyy ffiixxeedd aarrrraannggeemmeenntt,, iinn oorrddeerr ttoo pprroovviiddee aammppllee ccoovveerraaggee iinn eevveerryy ccoorrnneerr ooff tthhee aallllooccaatteedd SSSSAA bblloocckkss ooff 1100 aanndd 1111.. TThhee iiddeeaa hheerree iiss ttoo mmaaiinnttaaiinn aa ssiiggnnaall ccoovveerraaggee lleevveell ooff --8800 ttoo --9955 ddBBmm aaccrroossss tthhee nneettwwoorrkk aarreeaa,, ccoovveerriinngg aass mmuucchh aarreeaa aass ppoossssiibbllee.. TToo aacchhiieevvee tthhaatt,, nnoott oonnllyy BBTTSS ttoowweerr llooccaattiioonnss aarree vvaarriieedd,, bbuutt ootthheerr ppaarraammeetteerrss lliikkee BBTTSS ppoowweerr lleevveell,, aanntteennnnaa ttyyppee,, aanntteennnnaa mmoouunnttiinngg ssttrruuccttuurreess,, aanntteennnnaa oorriieennttaattiioonn ffoorr cceellll sseeccttoorriinngg,, eettcc.. aarree ccoonnssiiddeerreedd aass wweellll.. AAnnootthheerr ffaaccttoorr ddeetteerrmmiinneedd wwaass ttoo aavvooiidd aannyy iinntteerrffeerreennccee aass mmuucchh aass ppoossssiibbllee,, tthhrroouugghh mmeeaassuurreess lliikkee cceellll cclluusstteerriinngg,, ffrreeqquueennccyy

cchhaannnneell aallllooccaattiioonn wwiitthh aapppprroopprriiaattee rreeuussee ddiissttaannccee,, aanntteennnnaa ttiillttiinngg,, cceellll ssiizzee mmooddiiffiiccaattiioonn eettcc..

Page 66: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 49

33..11..11 BBaassee ssttaattiioonn llooccaattiioonn EEaacchh bbaassee ssttaattiioonn iiss ppllaacceedd ssttrraatteeggiiccaallllyy iinn tthhee cceellll iinn aa cceellll rraaddiiuuss--oovveerrllaappppiinngg mmaannnneerr,, ttoo ccoovveerr aallll nneettwwoorrkk aarreeaass wwiitthhoouutt iinndduucciinngg ssiiggnniiffiiccaanntt ccoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee.. IItt sshhoouulldd aallssoo bbee mmeennttiioonneedd tthhaatt ssoommee BBTTSSss aarree ppuutt oonn hhiigghheerr ggrroouunnddss ttoo pprroovviiddee aaddeeqquuaattee ccoovveerraaggee wwiitthhoouutt tthhee nneeeedd ooff eexxtteennddiinngg aanntteennnnaa hheeiigghhttss.. TThhiiss iinn ttuurrnn aallssoo hheellppss mmaaiinnttaaiinn LLooSS ffoorr MMWW lliinnkkss wwiitthhiinn tthhee bbaacckkhhaauull nneettwwoorrkk.. TThhee ffoolllloowwiinngg wwoouulldd ddeeppiicctt hhooww BBTTSS ssiitteess aarree llooccaatteedd iinn aa mmaannnneerr wwhheerree tthheeyy rraannddoommllyy ccaann oovveerrllaapp eeaacchh ootthheerr’’ss cciirrccuullaarr cceellll aarreeaass——

FFiigguurree 33..22:: BBTTSS aarreeaa llooccaattiioonnss

Page 67: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 50

33..11..22 BBTTSS ppoowweerr lleevveell TThhee BBTTSS ppoowweerr lleevveellss,, iinn ccoommpplliiaannccee wwiitthh tthhee pprroojjeecctt ssppeecciiffiiccaattiioonnss,, hhaass bbeeeenn sseett wwiitthhiinn tthhee rraannggee ooff 1155--5500 WWaattttss ffoorr aallmmoosstt aallll tthhee ssiitteess,, wwiitthh tthhee rreesstt ffeeww aatt 6600 wwaattttss,, cciittiinngg eexxttrreemmee llaacckk ooff ccoovveerraaggee.. TThhee BBTTSS ssiitteess,, ffoorr wwhhiicchh 6600 wwaatttt ppoowweerr iiss uusseedd,, aarree ssttrraatteeggiiccaallllyy ppllaacceedd ttoo aavvooiidd ppoossssiibbllee iinntteerrffeerreenncceess.. IInn rreeggiioonnss eessppeecciiaallllyy uurrbbaann aarreeaass wwhheerree ttaalllleerr BBTTSS ttoowweerrss wweerree nneeeeddeedd ffoorr eennssuurriinngg bbeetttteerr ccoovveerraaggee,, aanntteennnnaa ppoowweerr wwaass iinnccrreeaasseedd iinnsstteeaadd ooff tthhee ttoowweerr hheeiigghhtt ssiinnccee tthhee ssppeecciiffiiccaattiioonnss iinnssttrruucctteedd tthhee ttoowweerrss ttoo bbee mmaaxxiimmuumm 3300 mmeetteerrss tthheerree.. HHoowweevveerr,, ssiinnccee oonnllyy aa ffeeww sseeccttoorrss iimmpplleemmeenntt 6600 wwaattttss ooff ppoowweerr aanndd mmaakkee ffuullll uussee ooff iitt,, tthheerreeffoorree bbootthh ccoosstt aanndd ssyysstteemm rreessoouurrcceess rreemmaaiinneedd aatt ooppttiimmaall lleevveellss..

33..11..33 AAnntteennnnaa ttyyppee IInn aaccccoorrddaannccee wwiitthh tthhee pprroojjeecctt ssppeecciiffiiccaattiioonnss,, tthhee ttwwoo aanntteennnnaass uusseedd iinn tthhiiss pprroojjeecctt aarree 77441166--1111 aanndd 77441166--1144.. TThhee aanntteennnnaa 77441166--1111 iiss iinnssttaalllleedd iinn BBTTSSss mmoossttllyy iinn tthhee cceenntteerr ooff tthhee ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa ttoo ccoovveerr aass mmuucchh ggrroouunndd aass ppoossssiibbllee.. OOnn tthhee ootthheerr hhaanndd,, tthhee 77441166--1144 aanntteennnnaa iiss mmoossttllyy eessttaabblliisshheedd iinn aarreeaass aarroouunndd tthhee eeddggeess oorr iinn ootthheerr aarreeaass wwhheerree oonnllyy aa ffeeww ggrroouunndd wwaass nneeeeddeedd ttoo bbee ccoovveerreedd.. TThhiiss iiss bbeeccaauussee 77441166--1144 iiss mmoorree ddiirreeccttiioonnaall tthhaann 77441166--1111,,

ccaappaabbllee ooff ffooccuussiinngg ttoo nnaarrrrooww aarreeaass..

33..11..44 AAnntteennnnaa mmoouunnttiinngg ssttrruuccttuurree AAccccoorrddiinngg ttoo tthhee pprroojjeecctt ssppeecciiffiiccaattiioonn,, bbaassee ssttaattiioonn aanntteennnnaa hheeiigghhtt sshhoouulldd bbee kkeepptt uunnddeerr 3300mm iinn uurrbbaann aarreeaass aanndd uunnddeerr 8800mm iinn rruurraall aanndd qquuaassii--rruurraall aarreeaass.. HHoowweevveerr iinn tthhee pprroojjeecctt,, bbaassee ssttaattiioonn aanntteennnnaa hheeiigghhtt wwaass kkeepptt aatt mmaaxxiimmuumm 3300mm iinn uurrbbaann,, aanndd iinn rruurraall aanndd qquuaassii--rruurraall aarreeaass,, ssiinnccee iitt pprroovviiddeedd aammppllee ccoovveerraaggee eevveenn uuppttoo tthhaatt hheeiigghhtt.. FFoorr mmoobbiillee ccoommmmuunniiccaattiioonn,, tthhee hheeiigghhtt ooff tthhee aanntteennnnaa iiss aa ccrruucciiaall ffaaccttoorr iinn tteerrmmss ooff bbootthh ccoonnssttrruuccttiioonn aanndd ppeerrffoorrmmaannccee.. IItt

iiss aallwwaayyss ffeeaassiibbllee ttoo mmoouunntt

Page 68: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 51

33..11..55 AAnntteennnnaa oorriieennttaattiioonn AAnntteennnnaa oorriieennttaattiioonn iiss aa vveerryy iimmppoorrttaanntt aassppeecctt iinn tthhee ddeessiiggnn ooff mmoobbiillee bbaassee ssttaattiioonn nneettwwoorrkkss ttoo eennssuurree aaddeeqquuaattee ccoovveerraaggee iinn aallll aarreeaass aanndd eennssuurreess pprrooppeerr cceellll sseeccttoorriinngg.. IInn tthhiiss pprroojjeecctt,, mmoosstt BBTTSS ssiitteess uusseedd 33--sseeccttoorr cceellllss wwhhiillee iinn ssoommee cceellllss;; 22--sseeccttoorr wwaass iimmpplleemmeenntteedd ttoo aavvooiidd uunnnneecceessssaarryy eeqquuiippmmeenntt iinnssttaallllaattiioonn aanndd uusseess,, wwhhiicchh iinn ttuurrnn pprroovveedd ttoo bbee mmoorree eeccoonnoommiiccaall.. AAlloonngg wwiitthh tthhiiss,, ssoommee ooff tthhee BBTTSSss hhaadd aa ffeeww ooff tthheeiirr aanntteennnnaass ttiilltteedd iinn ddiiffffeerreenntt sseeccttoorrss.. HHeerree,, ffoorr bbootthh 33--sseeccttoorr aanndd 22--sseeccttoorr aanntteennnnaass,, ddiiffffeerreenntt oorriieennttaattiioonn ppaatttteerrnnss hhaavvee bbeeeenn iimmpplleemmeenntteedd,, aass sshhoowwnn iinn tthhee ffiigguurreess bbeellooww——

FFiigguurree 33..33:: 11sstt AAnntteennnnaa oorriieennttaattiioonn ffoorr 33--sseeccttoorr cceellll

FFiigguurree 33..44:: 22nndd AAnntteennnnaa oorriieennttaattiioonn ffoorr 33--sseeccttoorr cceellll

FFiigguurree 33..55:: 33rrdd AAnntteennnnaa oorriieennttaattiioonn ffoorr 22--sseeccttoorr cceellll

Page 69: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 52

FFiigguurree 33..66:: 11sstt AAnntteennnnaa oorriieennttaattiioonn ffoorr 22--sseeccttoorr cceellll

FFiigguurree 33..77:: 22nndd AAnntteennnnaa oorriieennttaattiioonn ffoorr 22--sseeccttoorr cceellll

33..11..66 CCeellll cclluusstteerriinngg AAss mmeennttiioonneedd bbeeffoorree,, tthhee cclluusstteerr ssiizzee uusseedd iinn tthhiiss pprroojjeecctt iiss 44,, tthheerreeffoorree,, iitt iinndduucceess aa rreeuussee ddiissttaannccee ooff——

DD == RR√3N [[RR==CCeellll rraaddiiuuss,, NN== CClluusstteerr ssiizzee]]

== 22√3×4 [[IInniittiiaallllyy,, RR == 22 kkmm,, NN == 44]]

== 66..9933 kkmm

SSoo wwiitthhiinn eeaacchh 66..9933 kkmm,, nnoo ssaammee ttwwoo ffrreeqquueenncciieess eexxiisstt,, rreedduucciinngg ppoossssiibbiilliittyy ooff iinntteerrffeerreenncceess ttoo aa hhiigghh eexxtteenntt..

Page 70: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 53

33..11..77 FFrreeqquueennccyy cchhaannnneell aallllooccaattiioonn TThhiiss iinnvvoollvveess aassssiiggnniinngg oonnee ffrreeqquueennccyy cchhaannnneell ttoo eeaacchh ttrraannsscceeiivveerr iinn ssuucchh aa wwaayy tthhaatt aa sseeppaarraattiioonn ooff aattlleeaasstt 1122 cchhaannnneellss eexxiisstt bbeettwweeeenn eeaacchh aassssiiggnneedd ffrreeqquueennccyy cchhaannnneell.. TThhee nnuummbbeerr 1122 iiss cchhoosseenn aass tthhee pprroodduucctt ooff hhiigghheesstt nnoo.. ooff sseeccttoorrss iinn aa cceellll wwhhiicchh iiss 33 aanndd cclluusstteerr ssiizzee 44.. TThhee nnuummbbeerr ooff ttrraannsscceeiivveerrss hheerree ddeeppeennddss oonn tthhee ttrraaffffiicc ccaappaacciittyy,, wwhhiicchh wwoouulldd bbee ddiissccuusssseedd iinn aa llaatteerr sseeccttiioonn.. HHeerree,, mmoorree tthhee nnuummbbeerr ooff ttrraannsscceeiivveerrss mmeeaann mmoorree ffrreeqquueennccyy cchhaannnneellss aarree aassssiiggnneedd.. AAnn eexxaammppllee ooff ffrreeqquueennccyy cchhaannnneell aallllooccaattiioonn iiss ggiivveenn bbeellooww——

FFiigguurree 33..88:: FFrreeqquueennccyy cchhaannnneell aallllooccaattiioonn iinn aa BBTTSS

Page 71: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 54

33..11..88 AAnntteennnnaa ttiillttiinngg TToo rreedduuccee iinntteerrffeerreenncceess bbeettwweeeenn aannyy ttwwoo cceellllss wwhhiicchh aarree mmuucchh cclloosseerr ttoo eeaacchh ootthheerr tthhaann aallll tthhee ootthheerr cceellllss,, tthhee ccoommmmoonn ttiilltt aammoouunntt uusseedd iiss 44 ddeeggrreeeess.. TThhiiss iinnddeeeedd hheellppeedd mmiinniimmiizzee tthhee aammoouunntt ooff iinntteerrffeerreennccee ssiiggnniiffiiccaannttllyy ttoo mmaakkee iitt nneegglliiggiibbllee..

33..11..99 CCeellll ssiizzee mmooddiiffiiccaattiioonn TThhee ccaallccuullaattiioonn rraaddiiuuss iiss tthhee aammoouunntt ooff aarreeaa ffrroomm tthhee cceenntteerr ooff tthhee BBTTSS ssiittee uuppttoo wwhhiicchh,, tthhee pprreeddiiccttiioonnss aarree oobbttaaiinneedd tthhrroouugghh ssiimmuullaattiioonnss.. IInn aaddddiittiioonn wwiitthh aanntteennnnaa ttiillttiinngg,, aaddjjuussttmmeennttss oonn cceellll ssiizzeess bbyy mmooddiiffyyiinngg ccaallccuullaattiioonn rraaddiiuusseess ooff iinntteerrffeerreennccee--pprroonnee ssiitteess pprroovveess ttoo bbee aa hhiigghhllyy eeffffeeccttiivvee mmeetthhoodd ffoorr ssuucccceessssffuullllyy mmiinniimmiizziinngg iinntteerrffeerreenncceess.. TThhiiss aalloonngg wwiitthh aanntteennnnaa ttiillttiinngg,, pprreevveennttss oovveerrsshhoooottiinngg ooff ssiiggnnaallss ffrroomm hhiigghh ppoowweerr BBTTSS AAnntteennnnaass,, rreessuullttiinngg iinn aallmmoosstt nnoo iinntteerrffeerreennccee lleevveellss.. SSuucchh cceellll ssiizzee mmooddiiffiiccaattiioonnss aarree eevviiddeenntt iinn bbeellooww ffiigguurreess wwhheerree tthhee ccaallccuullaattiioonn rraaddiiuusseess aarree mmaarrkkeedd uussiinngg aa ppaatttteerrnn——

FFiigguurree 33..99:: CCaallccuullaattiioonn rraaddiiuuss ffoorr aallll BBTTSS ssiitteess

IItt iiss nnootteewwoorrtthhyy tthhaatt tthhee aarreeaa wwiitthh mmoorree BBTTSS ssiitteess hhaass ssmmaalllleerr ccaallccuullaattiioonn rraaddiiuusseess ffoorr tthhoossee ssiitteess aass tthheeyy aarree iinn mmoorree rriisskk ooff iinndduucciinngg iinntteerrffeerreennccee..

Page 72: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 55

33..22 TTrraaffffiicc cchhaannnneelliinngg ccaappaacciittyy IInn tthhiiss pprroojjeecctt,, tthhee ttrraaffffiicc ddiissttrriibbuuttiioonn tthhrroouugghh ggrriidd ccrreeaattiioonn iiss iinniittiiaallllyy oobbttaaiinneedd wwiitthh ttwwoo ttrraannsscceeiivveerrss ppeerr BBTTSS cceellll sseeccttoorr.. TThhoouugghh tthhiiss pprroovviiddeedd aa 442299..777777 EErrllaanngg ccaarrrriieedd ttrraaffffiicc——9999..99%% ooff tthhee ttoottaall 443300 EErrllaanngg ttrraaffffiicc,, bbuutt iitt aallssoo iinndduucceedd aa mmuucchh hhiigghheerr ssyysstteemm bblloocckkiinngg pprroobbaabbiilliittyy ooff 111166..3344 EErrllaanngg ii..ee.. 2277..11 %% ooff ttoottaall ttrraaffffiicc.. TThheerreebbyy,, ttoo mmiinniimmiizzee tthhiiss bblloocckkiinngg pprroobbaabbiilliittyy,, mmoorree ttrraaffffiicc cchhaannnneellss wweerree aallllooccaatteedd eeiitthheerr bbyy iinncclluuddiinngg ttrraannsscceeiivveerrss ppeerr sseeccttoorr,, oorr ppuutt mmoorree BBTTSS ssiitteess.. AAfftteerr vvaarriioouuss aatttteemmppttss ooff tthhiiss,, ttrraaffffiicc ssiimmuullaattiioonn wwaass aaggaaiinn eexxeeccuutteedd aanndd ffiinnaallllyy tthhee bblloocckkiinngg pprroobbaabbiilliittyy wwaass rreedduucceedd ttoo 22..22%%,, wwiitthh tthhee ccaarrrriieedd ttrraaffffiicc rreemmaaiinniinngg tthhee ssaammee,, aass sshhoowwnn bbeellooww——

FFiigguurree 33..1100:: TTrraaffffiicc cchhaannnneell ssuuggggeessttiioonnss

Page 73: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 56

33..33 BBaacckkhhaauull nneettwwoorrkk

TThhee llaasstt iimmppoorrttaanntt aassppeecctt ooff tthhiiss pprroojjeecctt wwaass ttoo eennssuurree tthhee sswwiittcchhiinngg ffuunnccttiioonnss,, hhaannddoovveerr aanndd mmoobbiilliittyy mmaannaaggeemmeenntt tthhrroouugghh tthhee iimmpplleemmeennttaattiioonn ooff aa bbaacckkhhaauull nneettwwoorrkk.. TThhiiss nneettwwoorrkk ccoommpprriisseess ooff 22 ((ttwwoo)) MMSSCCss aanndd 3377 ((tthhiirrttyy sseevveenn)) BBTTSSss,, tthheerreeffoorree iinncclluuddeess aa ttoottaall ooff 3388 ((TThhiirrttyy eeiigghhtt)) MMWW lliinnkkss iinn tthhee nneettwwoorrkk.. TThhee nneettwwoorrkk ffoolllloowwss aa ssttaarr ttooppoollooggyy wwhheerree eeaacchh MMSSCC aaccttss aass tthhee cceennttrraall nnooddee ttoo aallll tthhee ccoonnnneecctteedd BBTTSS nnooddeess,, ssoo aallll tthhee nneettwwoorrkk ccoonnnneeccttiivviittyy ddeeppeennddss oonn tthhee MMSSCCss.. IInn tthhiiss aarrrraannggeemmeenntt,, ffaaiilliinngg ooff aannyy lliinnkkss wwiitthh tthhee nnooddeess ddooeessnn’’tt aaffffeecctt tthhee ttoottaall nneettwwoorrkk bbuutt ffaaiilluurree ooff aannyy MMSSCC wwoouulldd ddiissrruupptt tthhee wwhhoollee nneettwwoorrkk.. WWiitthhiinn tthhiiss nneettwwoorrkk,, tthhee lloonnggeesstt lliinnkk ddiissttaannccee ffoorr bblloocckk 1100 iiss 1111..3355 kkmm ((aapppprrooxx..)) aanndd sshhoorrtteesstt iiss 22..5500 kkmm ((aapppprrooxx..)),, wwhhiillee ffoorr bblloocckk 1111,, lloonnggeesstt iiss 99..9922 kkmm ((aapppprrooxx..)) aanndd sshhoorrtteesstt iiss 11..1155 kkmm ((aapppprrooxx..)).. TThhiiss nneettwwoorrkk aarrrraannggeemmeenntt iiss aass ffoolllloowwss——

FFiigguurree 33..1111:: BBaacckkhhaauull nneettwwoorrkk aarrrraannggeemmeenntt

SSoommee iinnfflluueennttiiaall aassppeeccttss ooff tthhee bbaacckkhhaauull nneettwwoorrkk iinncclluuddee——MMSSCC ppllaacceemmeenntt,, aanntteennnnaa ttyyppee,, aanntteennnnaa mmoouunnttiinngg,, nneettwwoorrkk lliinnkk pprrooffiillee eettcc..

Page 74: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 57

33..33..11 MMSSCC ppllaacceemmeenntt IInn tthhiiss pprroojjeecctt,, ttwwoo MMSSCCss wweerree uusseedd iinn ttwwoo ddiiffffeerreenntt bblloocckkss ffoorr bbeetttteerr ccoonnnneeccttiivviittyy ppuurrppoosseess.. AAllssoo,, tthheeyy wweerree ppllaacceedd iinn aa hhiigghheerr eelleevvaattiioonn aarroouunndd tthhee cceenntteerr ooff eeaacchh SSSSAA bblloocckk,, ffoorr tthhee ppuurrppoossee ooff mmaaiinnttaaiinniinngg pprrooppeerr LLooSS.. TThhee ffiirrsstt MMSSCC wwhhiicchh iiss MMSSCC11,, iinnssttaalllleedd aatt SSSSAA bblloocckk 1100,,

ssiittss aatt ccoo--oorrddiinnaatteess 3322°°3355’’3388..8888”” NN aanndd 9933°°4433’’4411..8899”” WW.. TThhee sseeccoonndd MMSSCC,, eessttaabblliisshheedd aatt

MMSSCC22 iiss ssiittuuaatteedd aatt ccoo--oorrddiinnaatteess 3322°°3355’’0022..7799”” NN aanndd 9933°°3344’’3366..9922”” WW.. TThhee lliinnkk ddiissttaannccee

bbeettwweeeenn tthhee ttwwoo MMSSCCss iiss 1144..2222 kkmm ((aapppprrooxx..))..

33..33..22 AAnntteennnnaa ttyyppee CCoonnffoorrmmiinngg ttoo tthhee pprroojjeecctt ssppeecciiffiiccaattiioonnss,, tthhee hhiigghh ggaaiinn ddiirreeccttiioonnaall aanntteennnnaa HHPP44--110077 wwaass uusseedd ttoo eennssuurree bbeetttteerr LLooSS aanndd ccoonnnneeccttiivviittyy wwiitthh lloonnggeerr ddiissttaanncceess ooff uuppttoo 1111..3355 kkmm.. TThhee vveerryy nnaarrrrooww eelleevvaattiioonn aanndd aazziimmuutthh bbeeaammwwiiddtthhss,, mmuucchh hhiigghheerr nnoommiinnaall ggaaiinn,, mmooddeerraattee ddiimmeennssiioonn aanndd aa hhiigghh aa ffrreeqquueennccyy rraannggee ooff 1100550000 –– 1111770000 MMHHzz——aallll pprroovviiddeedd aaddeeqquuaattee ssuuppppoorrtt iinn mmaaiinnttaaiinniinngg uunnddiissrruupptteedd LLooSS aanndd lloonngg ddiissttaannccee ccoonnnneeccttiivviittyy..

33..33..33 AAnntteennnnaa mmoouunnttiinngg AAss ppeerr ccoonnvveennttiioonn,, tthhee MMWW aanntteennnnaass aarree mmoouunntteedd oonn ssuucchh ssttrruuccttuurreess tthhaatt tthheeyy aallwwaayyss ggeett LLooSS lliinnkkss iinn bbeettwweeeenn,, cclleeaarriinngg aallll mmoorrpphhoollooggyy aanndd ttooppooggrraapphhyy eelleevvaattiioonnss.. TThheerreeffoorree,, iinn tthhiiss pprroojjeecctt,, tthhee ttoowweerr hheeiigghhttss ffoorr ssuucchh aanntteennnnaass vvaarriieedd wwiitthhiinn tthhee rraannggee ooff 1155 -- 4400 mmeetteerrss aapppprrooxxiimmaatteellyy,, ccoonnssiiddeerriinngg ddiiffffeerreenntt eelleevvaattiioonn hheeiigghhttss iinn ddiiffffeerreenntt ppaarrttss ooff tthhee nneettwwoorrkk’’ss

ggeeooggrraapphhiiccaall aarreeaa..

Page 75: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 58

33..33..44 NNeettwwoorrkk lliinnkk pprrooffiillee TThhee nneettwwoorrkk lliinnkk pprrooffiillee iiss aa rreepprreesseennttaattiioonn tthhaatt pprroovviiddeess aallll rreellaatteedd iinnffoorrmmaattiioonn oonn eeaacchh MMWW lliinnkkss.. IItt aalllloowwss tthhee nneettwwoorrkk ppllaannnneerr ttoo eennssuurree tthhaatt tthhee lliinnkkss hhaavvee aaddeeqquuaattee ppaarraammeetteerrss sseett ttoo ffuunnccttiioonn pprrooppeerrllyy.. SSuucchh ppaarraammeetteerrss iinncclluuddee MMWW aanntteennnnaa ttoowweerr hheeiigghhtt,, lliinnkk ddiissttaannccee,, lliinnkk ppoollaarriizzaattiioonn,, ttoottaall lloossss aanndd mmaannyy ootthheerrss aass wweellll.. TThhee nneettwwoorrkk lliinnkk pprrooffiillee aallssoo ggeenneerraatteess aa ggrraapphhiiccaall rreepprreesseennttaattiioonn ooff tthhee FFrreessnneell zzoonneess aanndd tthhee LLooSS bbeettwweeeenn tthhee ttwwoo eennddss ooff aann MMWW lliinnkk..

TThhee FFrreessnneell zzoonnee iiss aann eelllliippssooiidd aarreeaa aarroouunndd tthhee ddiirreecctt lliinnee bbeettwweeeenn ttwwoo ccoommmmuunniiccaattiinngg nnooddeess [[1111]]..

FFiigguurree 33..1122:: FFrreessnneell zzoonnee oobbssttrruuccttiioonn [[1133]]

IIff tthhee FFrreessnneell zzoonneess bblloocckkeedd bbyy aann oobbssttrruuccttiioonn,, ee..gg.. hhiillllss,, ttrreeeess oorr bbuuiillddiinnggss,, tthhee ssiiggnnaall aarrrriivviinngg aatt tthhee ffaarr eenndd wwoouulldd ffaaddee aawwaayy.. TThheerreeffoorree iinn ccoonnssttrruuccttiioonn ooff wwiirreelleessss lliinnkkss,, tthhee FFrreessnneell zzoonneess sshhoouulldd bbee kkeepptt aass oobbssttaaccllee ffrreeee aass ppoossssiibbllee,, pprraaccttiiccaallllyy aabboouutt 6600 ppeerrcceenntt ooff tthhee rraaddiiuuss ooff tthhee ffiirrsstt FFrreessnneell zzoonnee [[1111]].. HHoowweevveerr iinn tthhee ccoonntteexxtt ooff tthhiiss pprroojjeecctt,, aallll MMWW lliinnkkss hhaavvee tthheeiirr FFrreessnneell zzoonneess cclleeaarreedd ooff aallll oobbssttaacclleess.. TThhiiss iiss ddoonnee bbyy iinnccrreeaassiinngg lliinnkk ttoowweerr

hheeiigghhttss aaccccoorrddiinnggllyy ssoo tthhaatt tthheeyy cclleeaarr aallll oobbssttaacclleess aanndd aacchhiieevvee LLooSS..

Page 76: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 59

TThhee FFrreessnneell zzoonnee eelllliippssooiidd rraaddiiuuss,, iiss eexxpprreesssseedd bbyy tthhee ffoolllloowwiinngg ffoorrmmuullaa——

Fn = 17.32�d1d2

fd

WWhheerree,, FFnn == FFrreessnneell zzoonnee eelllliippssooiidd rraaddiiuuss nn ==11,, 22,, 33…… iiss tthhee FFrreessnneell zzoonnee nnuummbbeerr wwiitthh nn==11 mmeeaannss FFiirrsstt FFrreessnneell zzoonnee,, nn==22 mmeeaannss sseeccoonndd FFrreessnneell zzoonnee aanndd ssoo oonn dd == DDiissttaannccee ((iinn kkmm)) bbeettwweeeenn tthhee rreecceeiivveerr aanndd ttrraannssmmiitttteerr ff == AAnntteennnnaa ooppeerraattiinngg ffrreeqquueennccyy ((iinn MMHHzz)) dd11 == DDiissttaannccee ((iinn kkmm)) ffrroomm ttrraannssmmiittttiinngg aanntteennnnaa ttoo ppaatthh oobbssttrruuccttiioonn dd22 == DDiissttaannccee ((iinn kkmm)) ffrroomm rreecceeiivviinngg aanntteennnnaa ttoo ppaatthh oobbssttrruuccttiioonn [[1122]]

Page 77: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 60

33..33..44..11 NNeettwwoorrkk lliinnkk pprrooffiillee ooff ttwwoo MMSSCCss

FFiigguurree 33..1133:: MMSSCC11 –– MMSSCC22 lliinnkk pprrooffiillee

TThhiiss ffiigguurree aabboovvee rreepprreesseennttss tthhee MMWW lliinnkk bbeettwweeeenn tthhee ttwwoo MMSSCC ssiitteess wwhheerree MMSSCC11 rreessiiddeess

iinn ppoossiittiioonn 3322°°3355’’3388..8888”” NN aanndd 9933°°4433’’4411..8899”” WW wwhhiillee MMSSCC22 ssttaannddss aatt 3322°°3355’’0022..7799”” NN aanndd

9933°°3344’’3366..9922”” WW.. TThhee lliinnkk ddiissttaannccee bbeettwweeeenn tthhee ttwwoo MMSSCCss iiss 1144..2222 kkmm ((aapppprrooxx..))

FFoorr tthhiiss lliinnkk,, eeaacchh ttoowweerr’’ss aanntteennnnaa iiss mmoouunntteedd aatt 4400 mm hheeiigghhtt aabboovvee ggrroouunndd iinn oorrddeerr ttoo ggeett pprrooppeerr LLooSS ccoonnnneeccttiivviittyy.. TThhee eelllliippssooiiddss iinn tthhee mmiiddddllee rreepprreesseenntt tthhee FFrreessnneell zzoonneess wwhhiillee tthhee rreedd vveerrttiiccaall lliinneess oonn tthhee ssiiddeess rreepprreesseenntt tthhee aanntteennnnaa ttoowweerrss.. SSiinnccee iitt iiss aa bbiiddiirreeccttiioonnaall lliinnkk,, bbootthh nnooddeess ttrraannssmmiitt aanndd rreecceeiivvee ssiiggnnaallss.. IInn bbeettwweeeenn tthhee ttoowweerrss,, lliiee tthhee ttooppooggrraapphhiiccaall aanndd mmoorrpphhoollooggiiccaall eelleemmeennttss..

Page 78: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 61

SSoommee ooff tthhee ppaarraammeetteerrss iinn tthhiiss lliinnkk pprrooffiillee aarree sshhoowwnn bbeellooww——

FFiigguurree 33..1144:: MMSSCC11 –– MMSSCC22 lliinnkk pprrooffiillee ppaarraammeetteerrss

Page 79: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 62

33..33..44..22 NNeettwwoorrkk lliinnkk pprrooffiillee ooff lloonnggeesstt lliinnkk iinn SSSSAA 1100

FFiigguurree 33..1155:: MMSSCC11 –– BBTTSS1199 lliinnkk pprrooffiillee

TThhiiss ffiigguurree aabboovvee rreepprreesseennttss tthhee lloonnggeesstt MMWW lliinnkk iinn SSSSAA bblloocckk 1100,, bbeettwweeeenn MMSSCC11 aanndd

BBTTSS1199,, wwhheerree MMSSCC11 iiss eessttaabblliisshheedd aatt 3322°°3355’’3388..8888”” NN aanndd 9933°°4433’’4411..8899”” WW wwhhiillee BBTTSS1199

ssttaannddss aatt 3322°°3300’’4477..9977”” NN aanndd 9933°°4488’’0088..4411”” WW.. TThhee lliinnkk ddiissttaannccee bbeettwweeeenn tthheemm iiss 1111..3355 kkmm

((aapppprrooxx..))

FFoorr tthhiiss lliinnkk,, eeaacchh ttoowweerr’’ss aanntteennnnaa iiss mmoouunntteedd aatt 2255 mm hheeiigghhtt aabboovvee ggrroouunndd iinn oorrddeerr ttoo ggeett pprrooppeerr LLooSS ccoonnnneeccttiivviittyy.. TThhee eelllliippssooiiddss iinn tthhee mmiiddddllee rreepprreesseenntt tthhee FFrreessnneell zzoonneess wwhhiillee tthhee rreedd vveerrttiiccaall lliinneess oonn tthhee ssiiddeess rreepprreesseenntt tthhee aanntteennnnaa ttoowweerrss.. SSiinnccee iitt iiss aa bbiiddiirreeccttiioonnaall lliinnkk,, bbootthh nnooddeess ttrraannssmmiitt aanndd rreecceeiivvee ssiiggnnaallss.. IInn bbeettwweeeenn tthhee ttoowweerrss,, tthhee ttooppooggrraapphhiiccaall aanndd mmoorrpphhoollooggiiccaall eelleemmeennttss aarree ddeeppiicctteedd..

Page 80: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 63

SSoommee ooff tthhee ppaarraammeetteerrss iinn tthhiiss lliinnkk pprrooffiillee aarree sshhoowwnn bbeellooww——

FFiigguurree 33..1166:: MMSSCC11 –– BBTTSS1199 lliinnkk pprrooffiillee ppaarraammeetteerrss

Page 81: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 64

33..33..44..33 NNeettwwoorrkk lliinnkk pprrooffiillee ooff lloonnggeesstt lliinnkk iinn SSSSAA 1111

FFiigguurree 33..1177:: MMSSCC22 –– BBTTSS1111 lliinnkk pprrooffiillee

TThhiiss ffiigguurree aabboovvee rreepprreesseennttss tthhee lloonnggeesstt MMWW lliinnkk iinn SSSSAA bblloocckk 1111,, bbeettwweeeenn MMSSCC22 aanndd

BBTTSS1111,, wwhheerree MMSSCC22 iiss ppoossiittiioonneedd aatt 3322°°3355’’0022..7799”” NN aanndd 9933°°3344’’3366..9922”” WW wwhhiillee BBTTSS1111 iiss

iinnssttaalllleedd aatt 3322°°3300’’2266..4455”” NN aanndd 9933°°3377’’5511..4455”” WW.. TThhee lliinnkk ddiissttaannccee bbeettwweeeenn tthheemm iiss 99..9922 kkmm

((aapppprrooxx..))

FFoorr tthhiiss lliinnkk,, MMSSCC22 ttoowweerr aanntteennnnaa iiss mmoouunntteedd aatt 3300 mm hheeiigghhtt aabboovvee ggrroouunndd wwhhiillee BBTTSS1111 ttoowweerr aanntteennnnaa iiss mmoouunntteedd aatt aa hhiigghheerr 4400 mm hheeiigghhtt aabboovvee ggrroouunndd iinn oorrddeerr ttoo ggeett pprrooppeerr LLooSS ccoonnnneeccttiivviittyy.. TThhee eelllliippssooiiddss iinn tthhee mmiiddddllee rreepprreesseenntt tthhee FFrreessnneell zzoonneess wwhhiillee tthhee rreedd vveerrttiiccaall lliinneess oonn tthhee ssiiddeess rreepprreesseenntt tthhee aanntteennnnaa ttoowweerrss.. AAggaaiinn iitt iiss aa bbiiddiirreeccttiioonnaall lliinnkk aass bbootthh nnooddeess ttrraannssmmiitt aanndd rreecceeiivvee ssiiggnnaallss.. IInn bbeettwweeeenn tthhee ttoowweerrss,, lliiee tthhee ttooppooggrraapphhiiccaall aanndd mmoorrpphhoollooggiiccaall eelleemmeennttss..

Page 82: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 65

SSoommee ooff tthhee ppaarraammeetteerrss iinn tthhiiss lliinnkk pprrooffiillee aarree sshhoowwnn bbeellooww——

FFiigguurree 33..1188:: MMSSCC22 –– BBTTSS1111 lliinnkk pprrooffiillee ppaarraammeetteerrss

Page 83: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 66

44.. DDiissccuussssiioonn aanndd ccrriittiiqquuee

Page 84: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 67

44..11 GGeenneerraall oovveerrvviieeww

TThhee iinniittiiaall ppllaannnniinngg aanndd ddeessiiggnn ooff tthhiiss GGSSMM 990000 tteelleeccoommmmuunniiccaattiioonn nneettwwoorrkk iinnvvoollvveedd 2244 ((TTwweennttyy ffoouurr)) BBTTSS ssiitteess ffoolllloowwiinngg tthhee cclluusstteerr ooff 44 ((FFoouurr)) ffrreeqquueennccyy cchhaannnneell aallllooccaattiioonn ppaatttteerrnn mmeennttiioonneedd eeaarrlliieerr.. AAllssoo,, iinniittiiaallllyy eeaacchh BBTTSS ttoowweerr wwaass kkeepptt aatt aa hheeiigghhtt ooff 3300 ((TThhiirrttyy)) mmeetteerrss wwiitthh tthhee 77114466--1111 aanntteennnnaa aanndd eeaacchh aanntteennnnaa ppoowweerr sseett aatt 2200 ((TTwweennttyy)) wwaattttss,, ccoonnssiiddeerriinngg tthhee pprreesseennccee ooff uurrbbaann mmoorrpphhoollooggyy wwhheerree hhiigghheerr hheeiigghhtt ooff aanntteennnnaass iiss iimmpprraaccttiiccaall aanndd ddiiffffiiccuulltt ttoo ccoonnssttrruucctt..

IItt iiss tthheenn oobbsseerrvveedd tthhaatt 2244 BBTTSSss wweerree nnoott eennoouugghh ttoo ccoovveerr aallll tthhee nneettwwoorrkk aarreeaa,, eessppeecciiaallllyy oovveerr tthhee uurrbbaann mmoorrpphhoollooggiiccaall eelleemmeennttss,, uunnlleessss tthhee hheeiigghhttss ooff tthhee ttoowweerrss aanndd//oorr tthhee aanntteennnnaa ppoowweerrss aarree mmooddiiffiieedd ffoorr aa ffeeww BBTTSS ssiitteess.. HHoowweevveerr,, ssiinnccee ggooiinngg bbeeyyoonndd tthhee oorriiggiinnaallllyy aallllooccaatteedd 3300 mmeetteerrss hheeiigghhtt iiss nneeiitthheerr pprraaccttiiccaall nnoorr eeccoonnoommiicc ffoorr aann uurrbbaann aarreeaa,, ppaarrttiiccuullaarrllyy wwiitthhiinn uurrbbaann aarreeaass.. TThheerreeffoorree,, iitt wwaass ccoonnssiiddeerreedd mmoorree uusseeffuull ttoo ppuutt eexxttrraa BBTTSSss ttoo iinnccrreeaassee ccoovveerraaggee iinn tthhee nneettwwoorrkk bblloocckkss.. AAss aa rreessuulltt,, 99 ((nniinnee)) mmoorree BBTTSS ssiitteess wweerree aaddddeedd aanndd ssttrraatteeggiiccaallllyy ppllaacceedd wwiitthhiinn tthhee nneettwwoorrkk,, wwhhiicchh iinn ttuurrnn iinnccrreeaasseedd tthhee ccoovveerraaggee ttoo aa ppeerrffeecctt 110000%%.. TThheessee nneeww ssiitteess,, hhoowweevveerr,, ddiiddnn’’tt ffoorrmm aannyy cclluusstteerrss aass tthheeyy wweerree rraannddoommllyy ppllaacceedd iinn aarreeaass wwiitthh lleessss tthhaann eexxppeecctteedd ssiiggnnaall ccoovveerraaggee.. AAtt tthhiiss ppooiinntt,, ssoommee ooff tthhee ootthheerr BBTTSS ttoowweerrss wweerree aallssoo rreeppoossiittiioonneedd ffrroomm tthhee cceennttrree ooff eeaacchh iinniittiiaallllyy aallllooccaatteedd cceellll aarreeaa wwhhiicchh pprroovveedd mmuucchh ffrruuiittffuull iinn eennssuurriinngg mmoorree ccoovveerraaggee..

OOnnccee aammppllee ccoovveerraaggee wwaass eennssuurreedd,, ttrraaffffiicc aallllooccaattiioonn ssiimmuullaattiioonn wwaass ppeerrffoorrmmeedd aanndd tthhoouugghh aallmmoosstt aallll tthhee ttrraaffffiicc wweerree ccaarrrriieedd tthhrroouugghh tthhiiss nneettwwoorrkk aarrrraannggeemmeenntt,, aa mmuucchh hhiigghheerr ssyysstteemm bblloocckkiinngg pprroobbaabbiilliittyy pprreevvaaiilleedd,, wwhhiicchh ccoouulldd hhaavvee rreessuulltteedd iinn mmoorree ccaallll ddrrooppppiinngg wwiitthhiinn tthhee nneettwwoorrkk.. TThheerreebbyy,, ttoo mmiinniimmiizzee tthhiiss bblloocckkiinngg pprroobbaabbiilliittyy ttoowwaarrddss aa vvaalluuee lleessss tthhaann tthhee aallllooccaatteedd GGooSS,, ,, tthhee cchhooiiccee wwaass ttoo eeiitthheerr iinnccrreeaassee tthhee nnuummbbeerr ooff ttrraannsscceeiivveerrss oorr iinnccrreeaassee tthhee nnuummbbeerr ooff BBTTSSss aaggaaiinn ttoo aaccccoommmmooddaattee tthhee eexxttrraa ttrraaffffiicc cchhaannnneellss.. HHoowweevveerr,, tthhee ffiirrsstt ooppttiioonn rreeqquuiirreedd mmoorree tthhaann 33 ((TThhrreeee)) ttrraannsscceeiivveerrss ttoo bbee iimmpplleemmeenntteedd iinn ssoommee ooff tthhee cceellll sseeccttoorrss,, wwhhiicchh iiss eeccoonnoommiiccaallllyy uunnffeeaassiibbllee aanndd aallssoo ppuuttss pprreessssuurree oovveerr BBTTSS eeqquuiippmmeennttss.. AAss aa rreessuulltt,, 44 ((FFoouurr)) mmoorree BBTTSSss wweerree ppuutt iinn tthhee nneettwwoorrkk ddeessiiggnn,, oovveerr aarreeaass wwhheerree mmoorree ttrraaffffiicc ddiissttrriibbuuttiioonn eexxiisstteedd.. TThhoouugghh tthhee eexxttrraa BBTTSSss aaccccoommmmooddaatteedd tthhee iinnccrreeaasseedd ttrraaffffiicc,, tthheeiirr pprreesseennccee ccrreeaatteedd ssoommee uunnwwaanntteedd ccoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee aass wweellll aass ccoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee lleevveellss lleessss tthhaann tthhee ddeessiirreedd 2200 ddBB.. TToo aavvooiidd aallll tthhaatt,, rree--ppoossiittiioonniinngg ooff ssoommee ooff tthhee BBTTSSss aass wweellll aass ttiillttiinngg ooff aanntteennnnaass wweerree ppeerrffoorrmmeedd uunnttiill tthhee ccoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee wwaass ssiiggnniiffiiccaannttllyy mmiinniimmiizzeedd aanndd CC//II rraattiiooss wweerree iimmpprroovveedd bbeeyyoonndd 2200 ddBB.. SSttiillll,, 33 BBTTSS ssiitteess ((BBTTSS1166,, BBTTSS1177 aanndd BBTTSS1188)) nneeeeddeedd aatt lleeaasstt 44 ((FFoouurr)) ttrraannsscceeiivveerrss ffoorr aa ttoottaall ooff 33 sseeccttoorrss,, mmoorree tthhaann tthhee ddeessiirreedd nnuummbbeerr,, bbuutt ccoonnssiiddeerriinngg mmiinniimmiizziinngg ooff tthhee ccoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee,, nnoo mmoorree BBTTSS ssiitteess wweerree ppllaacceedd aanndd iinnsstteeaadd,, tthhee eexxttrraa ttrraannsscceeiivveerr iimmpplleemmeennttaattiioonn wwaass aalllloowweedd..

Page 85: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 68

TThhee nneexxtt ssttaaggee ooff nneettwwoorrkk ddeessiiggnniinngg iinnvvoollvveedd eessttaabblliisshhiinngg aa bbaacckkhhaauull nneettwwoorrkk ccoonnttrroolllleedd bbyy oonnee oorr mmoorree MMSSCC((ss)).. IInn tthhiiss pprroojjeecctt,, tthhoouugghh oonnee MMSSCC wwaass eennoouugghh ffoorr ppeerrffoorrmmiinngg sswwiittcchhiinngg ffuunnccttiioonn wwiitthh aallll tthhee ttoottaall 3377 BBSSCCss,, ttwwoo MMSSCCss wweerree eessttaabblliisshheedd.. TThhee iiddeeaa bbeehhiinndd uussiinngg ttwwoo MMSSCCss wwaass ttoo eennssuurree LLooSS bbeettwweeeenn eeaacchh MMSSCC--BBTTSS ppaaiirr.. SSiinnccee tthhee mmoorrpphhoollooggyy wwaass ssuucchh tthhaatt ppuuttttiinngg oonnllyy oonnee MMSSCC wwoouulldd rreeqquuiirree hhiigghheerr mmoouunnttiinngg ooff MMWW aanntteennnnaass wwhhiicchh iiss eeccoonnoommiiccaallllyy iinnccoonnvveenniieenntt,, aass wweellll aass ccrreeaattee mmoorree ddiissttaannccee bbeettwweeeenn ssoommee MMSSCC--BBTTSS ppaaiirrss,, oonnee MMSSCC wwaass iinnssttaalllleedd aatt eeaacchh bblloocckk ttoo eennssuurree bbeetttteerr LLooSS aanndd ddeeccrreeaassee ddiissttaanncceess ffoorr eeaacchh MMSSCC--BBTTSS ppaaiirr.. BBeessiiddeess,, ttwwoo MMSSCCss aarree mmuucchh uusseeffuull iinn pprroovviiddiinngg rreedduunnddaannccyy,, iinn aannyy ccaassee iiff aannyy ooff tthheemm ffaaiillss..

TThhee ggeenneerraall aapppprrooaacchh iinn eessttaabblliisshhiinngg tthhiiss nneettwwoorrkk wwaass ttoo mmaaiinnttaaiinn aaddeeqquuaattee ccoovveerraaggee,, hhaannddllee aallll eexxiissttiinngg aanndd uuppccoommiinngg ttrraaffffiicc aanndd eennssuurree pprrooppeerr sswwiittcchhiinngg aammoonngg nneettwwoorrkk eelleemmeennttss,, bbaasseedd oonn tthhee mmoosstt ccoosstt--eeffffeeccttiivvee aapppprrooaacchh aacchhiieevvaabbllee.. TThhoouugghh tthhee iinniittiiaall aapppprrooaacchh wwaass ttoo uussee aass lleessss BBTTSS ssiitteess aass ppoossssiibbllee,, iinn tthhee eenndd,, mmoorree BBTTSS ssiitteess wweerree ppuutt uupp wwiitthhiinn tthhee nneettwwoorrkk.. TThhiiss hhaadd bbeeeenn cceerrttaaiinnllyy ddoonnee ttoo eennssuurree pprrooppeerr ccoovveerraaggee aass wweellll aass ttrraaffffiicc ccaappaacciittyy hhaannddlliinngg.. BBeessiiddee,, mmoorree nnuummbbeerr ooff BBTTSS ssiitteess wwoouulldd aallssoo lleeaavvee rroooomm ffoorr ffuuttuurree eexxppaannssiioonnss.. SSoo tthhee nnuummbbeerr ooff BBTTSS ssiitteess uusseedd hheerree iiss cceerrttaaiinnllyy jjuussttiiffiieedd..

OOvveerraallll iinn tthhiiss pprroojjeecctt,, tthhee bbeesstt eeffffoorrttss wweerree ppuutt ttoo aacchhiieevvee tthhee mmaaxxiimmuumm ffaavvoouurraabbllee oouuttccoommeess iinn ppllaannnniinngg,, ddeessiiggnniinngg aanndd eessttaabblliisshhiinngg aa GGSSMM 990000 nneettwwoorrkk,, wwiitthh pprrooppeerr rreesseeaarrcchh aanndd tteessttiinngg.. TThhee bbeesstt tthhiinngg aabboouutt tthhiiss nneettwwoorrkk ddeessiiggnn iiss tthhaatt iitt iiss aallwwaayyss ooppeenn ttoo aannyy mmooddiiffiiccaattiioonn oorr eexxppaannssiioonn wwhheenneevveerr nneeeeddeedd,, mmaakkiinngg iitt mmoorree aaddooppttiivvee aanndd aacccceeppttaabbllee..

Page 86: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 69

44..22 DDiiffffiiccuullttiieess eennccoouunntteerreedd DDuurriinngg tthhee ccoouurrssee ooff tthhee pprroojjeecctt,, sseevveerraall ddiiffffiiccuullttiieess wweerree ffaacceedd tthhaatt ccaauusseedd ddeellaayyss iinn aacchhiieevviinngg tthhee ddeessiirreedd oouuttccoommeess.. FFoorr eexxaammppllee,, aatt tthhee bbeeggiinnnniinngg,, eelliimmiinnaattiinngg iinntteerrffeerreennccee wwhhiillee mmaaiinnttaaiinniinngg aaddeeqquuaattee ccoovveerraaggee wwaass aacchhiieevveedd aafftteerr mmuucchh ttrryyiinngg aanndd tteessttiinngg wwiitthh BBTTSS rreeppoossiittiioonniinngg,, aanntteennnnaa ttiillttiinngg,, aaddjjuussttiinngg BBTTSS ppoowweerr aanndd aanntteennnnaa hheeiigghhtt eettcc.. TThhiiss pprroovveedd qquuiittee ttiimmee--ccoonnssuummiinngg ssiinnccee rreemmoovviinngg iinntteerrffeerreennccee wwoouulldd rreessuulltt iinn ssuubbttllee ssppoottss wwiitthh llaacckk ooff ccoovveerraaggee aaccrroossss tthhee nneettwwoorrkk wwhhiillee iinn ttuurrnn eennssuurriinngg pprrooppeerr ccoovveerraaggee wwiitthh mmoorree BBTTSS ssiitteess wwoouulldd mmeeaann iinnttrroodduucciinngg uunnwwaanntteedd iinntteerrffeerreennccee aaggaaiinn..

AAnnootthheerr aassppeecctt ooff ddiiffffiiccuullttyy wwaass eennccoouunntteerreedd wwhhiillee iinnssttaalllliinngg nneewweerr BBTTSSss ttoo aaccccoommmmooddaattee eexxttrraa ttrraaffffiicc.. TThhiiss rreessuulltteedd iinn tthhee pprroobblleemm ooff ccoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee ssiinnccee tthhee BBTTSSss hhaadd ttoo bbee ppoossiittiioonneedd mmuucchh cclloosseerr ttoo eeaacchh ootthheerr.. EElliimmiinnaattiinngg tthhiiss bbeeccaammee tthhee mmoosstt ddiiffffiiccuulltt ooff aallll ssiinnccee iiff tthhee BBTTSSss wweerree nnoott ppllaacceedd aaccccoorrddiinnggllyy;; tthheeyy wwoouulldd eeiitthheerr ffaaiill ttoo aaccccoommmmooddaattee ttrraaffffiicc cchhaannnneellss wwiitthhoouutt tthhee uussee ooff uunnddeessiirreedd hhiigghh nnuummbbeerr ooff ttrraannsscceeiivveerrss oorr wwoouulldd ggeett ppeerrffoorrmmaannccee ddeeggrraaddiinngg ccoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee.. AAss aa rreessuulltt,, aa mmoorree bbaallaanncceedd aapppprrooaacchh wwaass iimmpplleemmeenntteedd iinn ppoossiittiioonniinngg tthhee BBTTSS ssiitteess pprrooppeerrllyy aafftteerr mmuucchh eexxhhaauussttiinngg eeffffoorrttss.. TThhiiss ttaasskk tthheerreeffoorree,, wwaass cceerrttaaiinnllyy tthhee mmoosstt cchhaalllleennggiinngg bbuutt iinn tthhee eenndd,, wwaass ssuucccceessssffuullllyy ccaarrrriieedd oouutt..

LLaassttllyy,, cchhoooossiinngg tthhee nnuummbbeerr ooff MMSSCCss aanndd ppllaacciinngg tthheemm aapppprroopprriiaatteellyy wwiitthhiinn tthhee bbaacckkhhaauull nneettwwoorrkk wwaass aa bbiitt ttrriivviiaall aass wweellll,, nnoonneetthheelleessss,, hhaannddlleedd wwiitthh eeaassee.. RReeppeeaatteedd cchheecckkiinngg wweerree aallssoo ddoonnee iinn ddeetteerrmmiinniinngg tthhee hheeiigghhttss ooff tthhee MMWW aanntteennnnaass ffoorr eeaacchh MMSSCC--BBTTSS lliinnkk,, bbuutt iitt wwaass nnoott mmuucchh ddaauunnttiinngg ooff aa ttaasskk aanndd tthheerreeffoorree,, wwaass tthhee lleeaasstt ddiiffffiiccuulltt ooff aallll cchhaalllleennggeess..

SSiinnccee tthhee mmoorrpphhoollooggiiccaall eelleemmeennttss ffoorr bbootthh SSSSAA bblloocckkss eexxhhiibbiitteedd aa ddiiffffiiccuulltt aanndd ccoommpplliiccaatteedd ccoommbbiinnaattiioonn ooff uurrbbaann,, rruurraall aanndd qquuaassii rruurraall cchhaarraacctteerriissttiiccss,, aa vveerryy sstteeaaddyy aanndd ccoommppoosseedd mmeetthhooddoollooggyy wwaass nneeeeddeedd ttoo ssuucccceessssffuullllyy iimmpplleemmeenntt aallll pprrooppoosseedd ssoolluuttiioonn ffoorr tthhee nneettwwoorrkk iinn tthhiiss pprroojjeecctt.. TThhiiss iiss tthhee mmaaiinn rreeaassoonn ccoonnttrriibbuuttiinngg ttoo tthhee ddiiffffiiccuullttiieess ssuurrffaacceedd tthhrroouugghhoouutt tthhee wwhhoollee pprroojjeecctt aanndd tthhaannkkffuullllyy wwaass hhaannddlleedd iinn tthhee eexxtteenntt ooff aacchhiieevviinngg mmuucchh ccoonnssttrruuccttiivvee oouuttccoommeess..

Page 87: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 70

44..33 MMeeeettiinngg ccuurrrreenntt aanndd ffuuttuurree rreeqquuiirreemmeennttss TThhee pprrooppoosseedd GGSSMM 990000 tteelleeccoommmmuunniiccaattiioonn nneettwwoorrkk iiss cceerrttaaiinnllyy ssuucccceessssffuull iinn mmaaiinnttaaiinniinngg ccuurrrreenntt rreeqquuiirreemmeennttss,, ffoolllloowwiinngg tthhee pprroojjeecctt ssppeecciiffiiccaattiioonnss.. IItt pprroovviiddeedd aaddeeqquuaattee ccoovveerraaggee wwiitthh aallmmoosstt nnoo iinntteerrffeerreennccee;; wwaass ccaappaabbllee iinn hhaannddlliinngg tthhee ttrraaffffiicc ttoo aann aacccceeppttaabbllee aammoouunntt wwiitthh aa ddeessiirreedd bblloocckkiinngg pprroobbaabbiilliittyy aanndd mmaaiinnttaaiinneedd pprrooppeerr LLooSS ccoonnnneeccttiivviittyy ffoorr sswwiittcchhiinngg ppuurrppoosseess ttoo aallll nnooddeess iinn tthhee bbaacckkhhaauull nneettwwoorrkk.. TThhee oovveerraallll ddeessiiggnn wwoouulldd sseeeemm aa bbiitt mmoorree eexxppeennssiivvee wwiitthh 3377 BBTTSS ssiitteess,, bbuutt iiss cceerrttaaiinnllyy ccoommmmeennddaabbllee iinn eennssuurriinngg tthhaatt tthhee ffuunnddaammeennttaall rreeqquuiirreemmeennttss aarree mmeett iinn rroolllliinngg--oouutt ooff aa tteelleeccoommmmuunniiccaattiioonn nneettwwoorrkk.. SSoommee ooff tthhee ootthheerr rreeqquuiirreemmeennttss mmeett wwiitthhiinn tthhee ssccooppeess ooff tthhee pprrooppoosseedd nneettwwoorrkk iinncclluuddee——

MMaaiinnttaaiinniinngg --8800 ttoo --9955 ddBBmm ppoowweerr ffoorr mmoosstt aarreeaass iinn tthhee nneettwwoorrkk aapppprroopprriiaatteellyy mmooddiiffyyiinngg ccaallccuullaattiioonn rraaddiiuusseess ffoorr BBTTSS SSiitteess wwhheenneevveerr nneeeeddeedd ttoo

eelliimmiinnaattee iinntteerrffeerreennccee EEffffeeccttiivveellyy ppoossiittiioonniinngg BBTTSS ssiitteess;; mmaaiinnttaaiinniinngg CC//II rraattiioo ooff aattlleeaasstt 2200 ddBB uussee ooff mmaaxxiimmuumm 33 ttrraannsscceeiivveerrss ppeerr sseeccttoorr iinn mmoosstt BBTTSS ssiitteess mmaaiinnttaaiinniinngg BBTTSS aanntteennnnaa hheeiigghhtt mmaaxxiimmuumm aatt 3300 mmeetteerrss rreettaaiinniinngg BBTTSS aanntteennnnaa ppoowweerr aatt aa mmaaxxiimmuumm ooff 6600 WWaattttss uussiinngg BBTTSS aanntteennnnaass ssuuiittaabbllee ffoorr GGSSMM ffrreeqquueennccyy ssppeeccttrruumm uussiinngg aann aanntteennnnaa wwiitthh aaddeeqquuaattee ggaaiinn,, hhaavviinngg mmooddeerraattee ddiiaammeetteerr ffoorr eeaassyy iinnssttaallllaattiioonn uussiinngg lleessss sseeccttoorrss iinn ssoommee BBTTSS aanntteennnnaass ffoorr ccoosstt--eeffffeeccttiivvee aapppprrooaacchh mmaaiinnttaaiinniinngg aapppprroopprriiaattee aanntteennnnaa oorriieennttaattiioonn ffoorr aarreeaass tthhaatt nneeeeddeedd mmoorree ddiirreecctt

ttrraannssmmiissssiioonn cclleeaarriinngg oobbssttaacclleess iinn ppaatthh ooff tthhee FFrreessnneell zzoonneess ffoorr aallll lliinnkkss iinn tthhee bbaacckkhhaauull nneettwwoorrkk

eettcc..

SSiinnccee hhiigghh nnuummbbeerr ooff BBTTSS SSiitteess aarree uusseedd wwiitthhiinn tthhiiss pprroojjeecctt,, tthheeyy ccaann bbee ssuucccceessssffuullllyy uusseedd iinn ffuuttuurree nneettwwoorrkk eexxppaannssiioonnss tthhrroouugghh ooppttiioonnss lliikkee cceellll sseeccttoorriinngg,, cceellll sspplliittttiinngg eettcc.. AAllssoo,, aass BBTTSS ttoowweerrss eevveenn iinn rruurraall aanndd qquuaassii--rruurraall aarreeaass aarree kkeepptt aatt 3300 mmeetteerrss,, tthheeyy ccaann bbee ffuurrtthheerr iinnccrreeaasseedd uuppttoo 8800 ((EEiigghhttyy)) mmeetteerrss ooff hheeiigghhtt iinn ffuuttuurree nneeeeddss.. AAddddiittiioonnaallllyy,, uuppttoo 33 ttrraannsscceeiivveerrss ccaann bbee aaddddeedd iinn sseeccttoorrss uussiinngg lleessss tthhaann tthhaatt,, ttoo aaccccoommmmooddaattee eexxttrraa ttrraaffffiicc cchhaannnneellss,, iiff eevveerr nneeeeddeedd.. AAlloonngg wwiitthh tthhiiss,, uussee ooff ttwwoo MMSSCCss wwoouulldd eeaassiillyy aallllooww ttoo hhaannddllee aanndd aaddoopptt ttoo aannyy cchhaannggeess wwiitthhiinn tthhee BBTTSS nnooddeess.. TThhiiss wwoouulldd aallssoo bbee uusseedd ffoorr MMSSCC rreedduunnddaannccyy iinn ccaassee aannyy ooff tthhee MMSSCCss ggeett ooppeerraattiioonnaall ddiissrruuppttiioonnss..

Page 88: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 71

44..44 OObbsseerrvvaattiioonnss ffrroomm tthhee pprroojjeecctt

TThhee ppuurrppoossee ooff ccoommpplleettiinngg tthhiiss pprroojjeecctt wwaass bbaasseedd oonn aacchhiieevviinngg ppaarrttiiaall rreeqquuiirreemmeenntt ooff 2255%% ooff tthhee ttoottaall ccoouurrssee llooaadd iinn tthhee ddeeggrreeee ooff ““MMaasstteerr ooff TTeelleeccoommmmuunniiccaattiioonn EEnnggiinneeeerriinngg ((CCoouurrsseewwoorrkk))””.. HHoowweevveerr,, tthhiiss pprroojjeecctt pprroovveedd mmuucchh hheellppffuull iinn nnoottiinngg aaddddiittiioonnaall oobbsseerrvvaattiioonnss

wwiitthhiinn tthhee ssttuuddiieess ooff TTeelleeccoommmmuunniiccaattiioonn nneettwwoorrkk,, eennrriicchhiinngg tthhee kknnoowwlleeddggee ooff tthhee iinnddiivviidduuaall iinnvvoollvveedd wwiitthh tthhee pprroojjeecctt.. SSoommee kkeeyy ppooiinnttss aammoonngg tthheemm wwoouulldd iinncclluuddee——

UUnnddeerrssttaannddiinngg aanndd ppeerrffoorrmmiinngg hhaannddss--oonn ttaasskkss iinnvvoollvveedd iinn aa GGSSMM 990000 cceelllluullaarr mmoobbiillee nneettwwoorrkk ppllaannnniinngg,, ddeessiiggnn aanndd iimmpplleemmeennttaattiioonn tthhrroouugghh ssiimmuullaattiioonn uussiinngg tthhee hhiigghhllyy eeffffiicciieenntt CCeellPPllaannnneerrTTMM ssooffttwwaarree

EEnnssuurriinngg tthhee rroolllliinngg oouutt ooff aa tteelleeccoommmmuunniiccaattiioonn nneettwwoorrkk ssaattiissffyyiinngg RRFF ccoovveerraaggee wwiitthh nnoo iinntteerrffeerreennccee,, pprrooppeerr ttrraaffffiicc hhaannddlliinngg aanndd bbeetttteerr sswwiittcchhiinngg pprroovviissiioonnss aammoonngg nneettwwoorrkk nnooddeess wwiitthh bbaacckkhhaauull nneettwwoorrkk ccoonnnneeccttiivviittyy

LLeeaarrnniinngg aabboouutt ddiiffffeerreenntt cchhaarraacctteerriissttiiccss ooff tteelleeccoommmmuunniiccaattiioonn nneettwwoorrkk ccoonnffiigguurraattiioonn aass tthhee ffoolllloowwiinngg—— BBaassee ssttaattiioonn llooccaattiioonn BBTTSS ppoowweerr lleevveell AAnntteennnnaa ttyyppee AAnntteennnnaa mmoouunnttiinngg ssttrruuccttuurree AAnntteennnnaa oorriieennttaattiioonn CCeellll cclluusstteerriinngg FFrreeqquueennccyy cchhaannnneell aallllooccaattiioonn AAnntteennnnaa ttiillttiinngg CCeellll ssiizzee mmooddiiffiiccaattiioonn

GGeettttiinngg eexxppeerriieenncceedd iinn ttrraaffffiicc cchhaannnneelliinngg ccaappaacciittyy mmaaiinnttaaiinniinngg nneegglliiggiibbllee iinntteerrffeerreennccee UUnnddeerrssttaannddiinngg ffoolllloowwiinngg ppaarraammeetteerrss iinn eessttaabblliisshhiinngg aa bbaacckkhhaauull nneettwwoorrkk——

MMSSCC ppllaacceemmeenntt wwiitthh cclleeaarr LLooSS AAnntteennnnaa ttyyppee AAnntteennnnaa mmoouunnttiinngg NNeettwwoorrkk lliinnkk pprrooffiillee

Page 89: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 72

55.. AAppppeennddiicceess

Page 90: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 73

55..11 PPrroojjeecctt ssppeecciiffiiccaattiioonnss

CCeellPPllaannnneerrTTMM hhaass aa uunniiqquuee ooppttiioonn ooff pprroovviiddiinngg aallll tthhee ssppeecciiffiiccaattiioonnss ooff tthhee eelleemmeennttss ooff tthhiiss pprroojjeecctt bbaasseedd oonn tthhee GGSSMM 990000 tteelleeccoommmmuunniiccaattiioonn nneettwwoorrkk.. TThhee ssppeecciiffiiccaattiioonnss iinncclluuddee tthhee ffoolllloowwiinngg ppaarraammeetteerrss——

SSyysstteemm PPaarraammeetteerrss PPrreeddiiccttiioonn PPaarraammeetteerrss -- PPrrdd 11 PPrreeddiiccttiioonn AAddjjuussttmmeenntt FFaaccttoorrss -- AAjjtt 11 PPrreeddiiccttiioonn CCoonnffiigguurraattiioonn SSeerrvviiccee CCllaasssseess PPrreeddiiccttiioonn TThhrreesshhoollddss PPrroojjeecctt PPhhaasseess,, AArreeaass aanndd FFllaaggss VVeeccttoorr EElleemmeenntt FFiilleess AAcccceessss DDiirreeccttoorriieess PPrroojjeecctt CCoolloorr TTaabbllee CCeellll ssiittee ddaattaa AAnntteennnnaa ddaattaa GGSSMM RR44//1122 1155 MMHHzz FFrreeqquueennccyy TTaabbllee

Page 91: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 74

Page 92: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 75

Page 93: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 76

Page 94: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 77

Page 95: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 78

Page 96: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 79

Page 97: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 80

Page 98: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 81

Page 99: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 82

Page 100: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 83

Page 101: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 84

Page 102: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 85

Page 103: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 86

Page 104: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 87

Page 105: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 88

Page 106: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 89

Page 107: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 90

Page 108: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 91

Page 109: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 92

Page 110: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 93

Page 111: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 94

Page 112: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 95

Page 113: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 96

Page 114: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 97

Page 115: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 98

Page 116: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 99

Page 117: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 100

Page 118: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 101

Page 119: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 102

Page 120: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 103

Page 121: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 104

Page 122: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 105

Page 123: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 106

Page 124: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 107

55..22 CCeellPPllaannnneerr oouuttppuuttss

55..22..11 IInnddiivviidduuaall ffoorrwwaarrdd ccllaassss 11

FFiigguurree 55..11:: CCllaassss 11 iinnddiivviidduuaall ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn ooff tthhee cceennttrraall BBTTSS ssiittee ((BBTTSS22CC))

FFiigguurree 55..22:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 11 iinnddiivviidduuaall ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn

IInnddiivviidduuaall ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn sshhoowwss tthhee iinnddiivviidduuaall ccoovveerraaggee pprreeddiiccttiioonn ffrroomm tthhee BBTTSS ssiittee iinn ffooccuuss ttoo aallll MMSS uunnddeerr iitt.. TThhee iinnddiivviidduuaall ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn ffoorr ccllaassss 11 ooff BBTTSS22CC,, tthhee cceennttrraall BBTTSS ssiittee,, iiss ccaallccuullaatteedd hheerree ffoorr uuppttoo aa 55 kkmm rraaddiiuuss aanndd ccoovveerrss 1111%% ooff tthhee ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa ffoorr tthhee ssiiggnnaall lleevveell rraannggee ooff --8800 ttoo --9955 ddBBmm..

Page 125: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 108

55..22..22 IInnddiivviidduuaall ffoorrwwaarrdd ccllaassss 22

FFiigguurree 55..33:: CCllaassss 22 iinnddiivviidduuaall ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn ooff tthhee cceennttrraall BBTTSS ssiittee ((BBTTSS22CC))

FFiigguurree 55..44:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 22 iinnddiivviidduuaall ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn

TThhee iinnddiivviidduuaall ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn ffoorr ccllaassss 22 ooff BBTTSS22CC,, tthhee cceennttrraall BBTTSS ssiittee,, iiss ccaallccuullaatteedd hheerree ffoorr uuppttoo aa 55 kkmm rraaddiiuuss aanndd ccoovveerrss 99%% ooff tthhee ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa ffoorr tthhee ssiiggnnaall lleevveell rraannggee ooff --8800 ttoo --9955 ddBBmm..

Page 126: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 109

55..22..33 IInnddiivviidduuaall ffoorrwwaarrdd ccllaassss 33

FFiigguurree 55..55:: CCllaassss 33 iinnddiivviidduuaall ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn ooff tthhee cceennttrraall BBTTSS ssiittee ((BBTTSS22CC))

FFiigguurree 55..66:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 33 iinnddiivviidduuaall ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn

TThhee iinnddiivviidduuaall ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn ffoorr ccllaassss 33 ooff BBTTSS22CC,, tthhee cceennttrraall BBTTSS ssiittee,, iiss ccaallccuullaatteedd hheerree ffoorr uuppttoo aa 55 kkmm rraaddiiuuss aanndd ccoovveerrss 55%% ooff tthhee ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa ffoorr tthhee ssiiggnnaall lleevveell rraannggee ooff --8800 ttoo --9955 ddBBmm..

Page 127: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 110

55..22..44 IInnddiivviidduuaall rreevveerrssee ccllaassss 11

FFiigguurree 55..77:: CCllaassss 11 iinnddiivviidduuaall rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn ooff tthhee cceennttrraall BBTTSS ssiittee ((BBTTSS22CC))

FFiigguurree 55..88:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 11 iinnddiivviidduuaall rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn

IInnddiivviidduuaall rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn sshhoowwss tthhee iinnddiivviidduuaall ccoovveerraaggee pprreeddiiccttiioonn ffrroomm aallll MMSS ttoo tthhee BBTTSS ssiittee iinn ffooccuuss.. TThhee iinnddiivviidduuaall rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn ffoorr ccllaassss 11 ooff BBTTSS22CC,, tthhee cceennttrraall BBTTSS ssiittee,, iiss ccaallccuullaatteedd hheerree ffoorr uuppttoo aa 55 kkmm rraaddiiuuss aanndd ccoovveerrss 1122%% ooff tthhee ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa ffoorr tthhee ssiiggnnaall lleevveell rraannggee ooff --8800 ttoo --9955 ddBBmm..

Page 128: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 111

55..22..55 IInnddiivviidduuaall rreevveerrssee ccllaassss 22

FFiigguurree 55..99:: CCllaassss 11 iinnddiivviidduuaall rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn ooff tthhee cceennttrraall BBTTSS ssiittee ((BBTTSS22CC))

FFiigguurree 55..1100:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 22 iinnddiivviidduuaall ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn

TThhee iinnddiivviidduuaall rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn ffoorr ccllaassss 11 ooff BBTTSS22CC,, tthhee cceennttrraall BBTTSS ssiittee,, iiss ccaallccuullaatteedd hheerree ffoorr uuppttoo aa 55 kkmm rraaddiiuuss aanndd ccoovveerrss 1111%% ooff tthhee ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa ffoorr tthhee ssiiggnnaall lleevveell rraannggee ooff --8800 ttoo --9955 ddBBmm..

Page 129: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 112

55..22..66 IInnddiivviidduuaall rreevveerrssee ccllaassss 33

FFiigguurree 55..1111:: CCllaassss 33 iinnddiivviidduuaall rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn ooff tthhee cceennttrraall BBTTSS ssiittee ((BBTTSS22CC))

FFiigguurree 55..1122:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 33 iinnddiivviidduuaall rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn

TThhee iinnddiivviidduuaall rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn ffoorr ccllaassss 33 ooff BBTTSS22CC,, tthhee cceennttrraall BBTTSS ssiittee,, iiss ccaallccuullaatteedd hheerree ffoorr uuppttoo aa 55 kkmm rraaddiiuuss aanndd ccoovveerrss 55%% ooff tthhee ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa ffoorr tthhee ssiiggnnaall lleevveell rraannggee ooff --8800 ttoo --9955 ddBBmm..

Page 130: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 113

55..22..77 CCoommppoossiittee ffoorrwwaarrdd ccllaassss 11

FFiigguurree 55..1133:: CCllaassss 11 CCoommppoossiittee ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..1144:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 11 ccoommppoossiittee ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn

CCoommppoossiittee ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn sshhoowwss tthhee ccoommbbiinneedd ccoovveerraaggee pprreeddiiccttiioonn ffrroomm tthhee aallll BBTTSS ssiitteess ttoo aallll MMSS wwiitthhiinn tthhee nneettwwoorrkk.. TThhee ccoommppoossiittee ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn ffoorr ccllaassss 11 ccoovveerrss 110000%% ooff tthhee ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa ffoorr tthhee ssiiggnnaall lleevveell rraannggee ooff --8800 ttoo --9955 ddBBmm..

Page 131: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 114

55..22..88 CCoommppoossiittee ffoorrwwaarrdd ccllaassss 22

FFiigguurree 55..1155:: CCllaassss 22 CCoommppoossiittee ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..1166:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 22 ccoommppoossiittee ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn

TThhee ccoommppoossiittee ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn ffoorr ccllaassss 22 ccoovveerrss 9999%% ooff tthhee ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa ffoorr tthhee ssiiggnnaall lleevveell rraannggee ooff --8800 ttoo --9955 ddBBmm..

Page 132: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 115

55..22..99 CCoommppoossiittee ffoorrwwaarrdd ccllaassss 33

FFiigguurree 55..1177:: CCllaassss 33 CCoommppoossiittee ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..1188:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 33 ccoommppoossiittee ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn

TThhee ccoommppoossiittee ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn ffoorr ccllaassss 33 ccoovveerrss 8877%% ooff tthhee ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa ffoorr tthhee

ssiiggnnaall lleevveell rraannggee ooff --8800 ttoo --9955 ddBBmm..

Page 133: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 116

55..22..1100 CCoommppoossiittee rreevveerrssee ccllaassss 11

FFiigguurree 55..1199:: CCllaassss 11 CCoommppoossiittee rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..2200:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 11 ccoommppoossiittee rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn

CCoommppoossiittee rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn sshhoowwss tthhee ccoommbbiinneedd ccoovveerraaggee pprreeddiiccttiioonn ffrroomm aallll tthhee MMSS ttoo tthhee BBTTSSss wwiitthhiinn tthhee nneettwwoorrkk.. TThhee ccoommppoossiittee rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn ffoorr ccllaassss 11 ccoovveerrss 9999%% ooff tthhee ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa ffoorr tthhee ssiiggnnaall lleevveell rraannggee ooff --8800 ttoo --9955 ddBBmm..

Page 134: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 117

55..22..1111 CCoommppoossiittee rreevveerrssee ccllaassss 22

FFiigguurree 55..2211:: CCllaassss 22 CCoommppoossiittee rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..2222:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 22 ccoommppoossiittee rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn

TThhee ccoommppoossiittee rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn ffoorr ccllaassss 22 ccoovveerrss 9988%% ooff tthhee ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa ffoorr tthhee ssiiggnnaall lleevveell rraannggee ooff --8800 ttoo --9955 ddBBmm..

Page 135: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 118

55..22..1122 CCoommppoossiittee rreevveerrssee ccllaassss 33

FFiigguurree 55..2233:: CCllaassss 33 CCoommppoossiittee rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..2244:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 33 ccoommppoossiittee rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn

TThhee ccoommppoossiittee rreevveerrssee pprreeddiiccttiioonn ffoorr ccllaassss 33 ccoovveerrss 8866%% ooff tthhee ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa ffoorr tthhee ssiiggnnaall lleevveell rraannggee ooff --8800 ttoo --9955 ddBBmm..

Page 136: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 119

55..22..1133 CCoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee ccllaassss 11

FFiigguurree 55..2255:: CCllaassss 11 ccoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..2266:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 11 ccoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn

CCoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn sshhoowwss tthhee aammoouunntt ooff ssiiggnnaall ddiissrruuppttiivvee ccrroossssttaallkk iinndduucceedd wwhheenn ttwwoo BBTTSSss aarree ttrraannssmmiittttiinngg iinn tthhee ssaammee ffrreeqquueennccyy.. TThhee ccoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee ffoorr ccllaassss 11 iiss vviissuuaallllyy nneegglliiggiibbllee aanndd 00%% iinn aammoouunntt wwhheenn ccoommppaarreedd wwiitthh tthhee ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa..

Page 137: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 120

55..22..1144 CCoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee ccllaassss 22

FFiigguurree 55..2277:: CCllaassss 22 ccoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..2288:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 22 ccoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn

TThhee ccoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee ffoorr ccllaassss 22 iiss vviissuuaallllyy nneegglliiggiibbllee aanndd 00%% iinn aammoouunntt wwhheenn ccoommppaarreedd wwiitthh tthhee ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa..

Page 138: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 121

55..22..1155 CCoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee ccllaassss 33

FFiigguurree 55..2299:: CCllaassss 33 ccoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..3300:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 33 ccoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn

TThhee ccoo--cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee ffoorr ccllaassss 33 iiss vviissuuaallllyy nneegglliiggiibbllee aanndd 00%% iinn aammoouunntt wwhheenn ccoommppaarreedd wwiitthh tthhee ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa..

Page 139: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 122

55..22..1166 AAddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee ccllaassss 11

FFiigguurree 55..3311:: CCllaassss 11 aaddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..3322:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 11 aaddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn

AAddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn sshhoowwss tthhee aammoouunntt ooff ssiiggnnaall ddiissrruuppttiivvee ccrroossssttaallkk iinndduucceedd wwhheenn ttwwoo BBTTSSss aarree ttrraannssmmiittttiinngg iinn tthhee aaddjjaacceenntt ffrreeqquueennccyy cchhaannnneellss.. TThhee aaddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee ffoorr ccllaassss 11 iiss vviissuuaallllyy nnoonnee aanndd 00%% iinn aammoouunntt wwhheenn ccoommppaarreedd wwiitthh tthhee ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa..

Page 140: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 123

55..22..1177 AAddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee ccllaassss 22

FFiigguurree 55..3333:: CCllaassss 22 aaddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..3344:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 22 aaddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn

TThhee aaddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee ffoorr ccllaassss 22 iiss vviissuuaallllyy nnoonnee aanndd 00%% iinn aammoouunntt wwhheenn ccoommppaarreedd wwiitthh tthhee ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa..

Page 141: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 124

55..22..1188 AAddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee ccllaassss 33

FFiigguurree 55..3355:: CCllaassss 33 aaddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..3366:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 33 aaddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn

TThhee aaddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee ffoorr ccllaassss 33 iiss vviissuuaallllyy nnoonnee aanndd 00%% iinn aammoouunntt wwhheenn ccoommppaarreedd wwiitthh tthhee ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa..

Page 142: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 125

55..22..1199 CCoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee ccllaassss 11

FFiigguurree 55..3377:: CCllaassss 11 ccoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..3388:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 11 ccoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn

CCoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn iiss tthhee ccoommbbiinnaattiioonn ooff ccoo--cchhaannnneell aanndd aaddjjaacceenntt cchhaannnneell iinntteerrffeerreennccee,, eexxpprreesssseedd iinn CC//II rraattiioo vvaalluueess.. CCllaassss 11 ccoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee hhaass aattlleeaasstt 2200 ddBB CC//II rraattiioo ffoorr 11%% ooff ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa wwhhiillee aa CC//II rraattiioo ooff 4400 ttoo 112277 ddBB ffoorr 5555%% ooff ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa..

Page 143: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 126

55..22..2200 CCoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee ccllaassss 22

FFiigguurree 55..3399:: CCllaassss 22 ccoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..4400:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 22 ccoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn

CCllaassss 22 ccoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee hhaass aattlleeaasstt 2200 ddBB CC//II rraattiioo ffoorr 11%% ooff ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa wwhhiillee aa CC//II rraattiioo ooff 4400 ttoo 112277 ddBB ffoorr 5555%% ooff ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa..

Page 144: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 127

55..22..2211 CCoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee ccllaassss 33

FFiigguurree 55..4411:: CCllaassss 33 ccoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..4422:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 33 ccoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee pprreeddiiccttiioonn

CCllaassss 33 ccoommppoossiittee iinntteerrffeerreennccee hhaass aattlleeaasstt 2200 ddBB CC//II rraattiioo ffoorr 11%% ooff ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa wwhhiillee aa CC//II rraattiioo ooff 4400 ttoo 112277 ddBB ffoorr 5555%% ooff ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa..

Page 145: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 128

55..22..2222 TTrraaffffiicc ddiissttrriibbuuttiioonn sscceennaarriioo

FFiigguurree 55..4433:: TTrraaffffiicc ddiissttrriibbuuttiioonn sscceennaarriioo pprreeddiiccttiioonn bbaasseedd oonn ttooppooggrraapphhyy

FFiigguurree 55..4444:: TTrraaffffiicc ddiissttrriibbuuttiioonn sscceennaarriioo pprreeddiiccttiioonn bbaasseedd oonn mmoorrpphhoollooggyy

Page 146: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 129

FFiigguurree 55..4455:: LLeeggeennddss ffoorr TTrraaffffiicc ddiissttrriibbuuttiioonn sscceennaarriioo pprreeddiiccttiioonn

TThhee ttrraaffffiicc ddiissttrriibbuuttiioonn sscceennaarriioo pprreeddiiccttiioonn sshhoowwss 11..221188 EErrllaanngg aass tthhee hhiigghheesstt ttrraaffffiicc iinntteennssiittyy

aanndd 00..000000 aass tthhee lloowweesstt..

Page 147: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 130

55..33 AAddddiittiioonnaall iinnffoorrmmaattiioonn aass rreeqquuiirreedd

55..33..11 BBeesstt sseerrvveerrss ccllaassss 11

FFiigguurree 55..4466:: CCllaassss 11 bbeesstt sseerrvveerr pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..4477:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 11 bbeesstt sseerrvveerr pprreeddiiccttiioonn

TThhee bbeesstt sseerrvveerr pprreeddiiccttiioonn sshhoowwss BBTTSS ssiitteess wwiitthh hhiigghheerr aammoouunntt ooff aacccceeppttaabbllee ssiiggnnaall lleevveellss aanndd nnoo hhaannddoovveerr ooccccuurrrreenncceess[[99]].. FFoorr ccllaassss 11,, tthhee bbeesstt sseerrvveerrss wwoouulldd bbee BBTTSS11AA,, BBTTSS55AA,, BBTTSS44BB,, BBTTSS22DD,, BBTTSS33DD aanndd BBTTSS66DD aatt 44%%..

Page 148: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 131

55..33..22 BBeesstt sseerrvveerrss ccllaassss 22

FFiigguurree 55..4488:: CCllaassss 22 bbeesstt sseerrvveerr pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..4499:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 22 bbeesstt sseerrvveerr pprreeddiiccttiioonn

FFoorr ccllaassss 22,, tthhee bbeesstt sseerrvveerrss wwoouulldd bbee BBTTSS11AA,, BBTTSS55AA,, BBTTSS44BB,, BBTTSS22DD,, BBTTSS33DD aanndd BBTTSS66DD

aatt 44%%..

Page 149: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 132

55..33..33 BBeesstt sseerrvveerrss ccllaassss 33

FFiigguurree 55..5500:: CCllaassss 33 bbeesstt sseerrvveerr pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..5511:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 33 bbeesstt sseerrvveerr pprreeddiiccttiioonn

FFoorr ccllaassss 33,, tthhee bbeesstt sseerrvveerrss wwoouulldd bbee BBTTSS11AA,, BBTTSS55AA,, BBTTSS44BB,, BBTTSS22DD aanndd BBTTSS33DD aatt 44%%..

Page 150: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 133

55..33..44 BBiitt eerrrroorr rraattee ccllaassss 11

FFiigguurree 55..5522:: CCllaassss 11 bbiitt eerrrroorr rraattee pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..5533:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 11 bbiitt eerrrroorr rraattee pprreeddiiccttiioonn

TThhee bbiitt eerrrroorr rraattee pprreeddiiccttiioonn iinnddiiccaatteess tthhee rraattiioo ooff iinnffoorrmmaattiioonn bbiittss wwiitthh eerrrroorr aanndd ttoottaall nnuummbbeerr ooff bbiittss ffoorr aa nneettwwoorrkk aanndd IItt sshhoouulldd bbee bbeellooww oorr eeqquuaall ttoo 11..0000 [[99]].. FFoorr ccllaassss 11,, 9999%% bbiitt eerrrroorr rraattee iiss bbeellooww oorr eeqquuaall ttoo 11..0000 aanndd 11%% iiss ggrreeaatteerr tthhaann 11..0000 aanndd lleessss oorr eeqquuaall ttoo 33..0000..

Page 151: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 134

55..33..55 BBiitt eerrrroorr rraattee ccllaassss 22

FFiigguurree 55..5544:: CCllaassss 22 bbiitt eerrrroorr rraattee pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..5555:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 22 bbiitt eerrrroorr rraattee pprreeddiiccttiioonn

FFoorr ccllaassss 22,, 9988%% bbiitt eerrrroorr rraattee iiss bbeellooww oorr eeqquuaall ttoo 11..0000 aanndd 11%% iiss ggrreeaatteerr tthhaann 11..0000 aanndd lleessss oorr eeqquuaall ttoo 33..0000..

Page 152: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 135

55..33..66 BBiitt eerrrroorr rraattee ccllaassss 33

FFiigguurree 55..5566:: CCllaassss 33 bbiitt eerrrroorr rraattee pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..5577:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 33 bbiitt eerrrroorr rraattee pprreeddiiccttiioonn

FFoorr ccllaassss 33,, 8877%% bbiitt eerrrroorr rraattee iiss bbeellooww oorr eeqquuaall ttoo 11..0000 aanndd 99%% iiss ggrreeaatteerr tthhaann 11..0000 aanndd lleessss oorr eeqquuaall ttoo 33..0000..

Page 153: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 136

55..33..77 HHaannddoovveerr ccllaassss 11

FFiigguurree 55..5588:: CCllaassss 11 hhaannddoovveerr pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..5599:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 11 hhaannddoovveerr pprreeddiiccttiioonn

TThhee HHaannddoovveerr pprreeddiiccttiioonn iinnddiiccaatteess ttrraannssffeerrrriinngg ooff ccaallllss ffrroomm oonnee sseeccttoorr ttoo aannootthheerr,, ffoorr tthhee ssaammee oorr ddiiffffeerreenntt BBTTSS ssiitteess,, iiff tthhee nneeww sseeccttoorr eexxhhiibbiittss aa hhiigghheerr ssiiggnnaall lleevveell [[99]].. FFoorr ccllaassss 11,, iitt iiss oobbsseerrvveedd tthhaatt wwiitthhiinn tthhee nneettwwoorrkk,, nnoo ssuucchh ttrraannssffeerr ooccccuurrss..

Page 154: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 137

55..33..88 HHaannddoovveerr ccllaassss 22

FFiigguurree 55..6600:: CCllaassss 22 hhaannddoovveerr pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..6611:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 22 hhaannddoovveerr pprreeddiiccttiioonn

FFoorr ccllaassss 22,, iitt iiss oobbsseerrvveedd tthhaatt wwiitthhiinn tthhee nneettwwoorrkk,, nnoo hhaannddoovveerr ooccccuurrss wwiitthhiinn tthhee ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa..

Page 155: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 138

55..33..99 HHaannddoovveerr ccllaassss 33

FFiigguurree 55..6622:: CCllaassss 33 hhaannddoovveerr pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..6633:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 33 hhaannddoovveerr pprreeddiiccttiioonn

FFoorr ccllaassss 22,, iitt iiss oobbsseerrvveedd tthhaatt wwiitthhiinn tthhee nneettwwoorrkk,, nnoo hhaannddoovveerr pprreevvaaiillss wwiitthhiinn 9966%% ooff tthhee ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa..

Page 156: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 139

55..33..1100 NNuummbbeerr ooff sseerrvveerrss ccllaassss 11

FFiigguurree 55..6644:: CCllaassss 11 nnuummbbeerr ooff sseerrvveerrss pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..6655:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 11 iinnddiivviidduuaall ffoorrwwaarrdd pprreeddiiccttiioonn

NNuummbbeerr ooff sseerrvveerrss pprreeddiiccttiioonn ddeeppiiccttss tthhee aammoouunntt ooff BBTTSS sseerrvveerrss aanndd tthhee aammoouunntt ooff aarreeaa aa ggrroouupp ooff sseerrvveerrss ((wwiitthh ppaarrttiiccuullaarr nnuummbbeerr ooff sseerrvveerrss)) aanndd aallssoo ssiinnggllee sseerrvveerrss,, aarree ooccccuuppyyiinngg wwiitthhiinn tthhee ttoottaall nneettwwoorrkk.. AAnnyy BBTTSS wwiitthh aacccceeppttaabbllee ttrraannssmmiissssiioonn aanndd rreecceeppttiioonn ssiiggnnaall lleevveellss rreeqquuiirriinngg nnoo hhaannddoovveerr aaccttss aass aa sseerrvveerr [[99]].. FFoorr ccllaassss 11,, iitt iiss oobbsseerrvveedd tthhaatt ggrroouuppss wwiitthh 66 sseerrvveerrss eeaacchh ooccccuuppyy tthhee mmoosstt aarreeaa wwiitthh 2244%% ooff tthhee ttoottaall nneettwwoorrkk aanndd ssiinnggllee sseerrvveerr ooccccuuppaannccyy iiss lloowweesstt aatt oonnllyy 11%%..

Page 157: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 140

55..33..1111 NNuummbbeerr ooff sseerrvveerrss ccllaassss 22

FFiigguurree 55..6666:: CCllaassss 22 nnuummbbeerr ooff sseerrvveerrss pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..6677:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 22 nnuummbbeerr ooff sseerrvveerrss pprreeddiiccttiioonn

FFoorr ccllaassss 22,, iitt iiss oobbsseerrvveedd tthhaatt ggrroouuppss hhaavviinngg 55 aass wweellll aass 66 sseerrvveerrss ooccccuuppyy tthhee mmoosstt aarreeaa wwiitthh bbootthh aatt 2222%% ooff tthhee ttoottaall nneettwwoorrkk aanndd ssiinnggllee sseerrvveerr ooccccuuppaannccyy iiss lloowweesstt aatt oonnllyy 11%%..

Page 158: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 141

55..33..1122 NNuummbbeerr ooff sseerrvveerrss ccllaassss 33

FFiigguurree 55..6688:: CCllaassss 33 nnuummbbeerr ooff sseerrvveerrss pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..6699:: LLeeggeennddss ffoorr ccllaassss 33 nnuummbbeerr ooff sseerrvveerrss pprreeddiiccttiioonn

FFoorr ccllaassss 11,, iitt iiss oobbsseerrvveedd tthhaatt ggrroouuppss ooff 22 sseerrvveerrss ooccccuuppyy tthhee mmoosstt aarreeaa wwiitthh 3311%% ooff tthhee ttoottaall nneettwwoorrkk aanndd ggrroouuppss ooff 88 sseerrvveerrss aarree lloowweesstt iinn aammoouunntt wwiitthh nnoo ooccccuuppaannccyy aatt aallll..

Page 159: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 142

55..33..1133 SSeerrvviiccee ccllaasssseess

FFiigguurree 55..7700:: SSeerrvviiccee ccllaasssseess pprreeddiiccttiioonn

FFiigguurree 55..7711:: LLeeggeennddss ffoorr sseerrvviiccee ccllaasssseess pprreeddiiccttiioonn

SSeerrvviiccee ccllaasssseess pprreeddiiccttiioonn ddeeppiiccttss ooccccuuppaannccyy ooff GGSSMM 990000 mmoobbiillee tteerrmmiinnaallss ffoorr aa ppaarrttiiccuullaarr eennvviirroonnmmeenntt,, ccllaassssiiffiieedd uunnddeerr aann iinnddiivviidduuaall sseerrvviiccee ccllaassss.. TThhiiss ffiigguurree aabboovvee iinnddiiccaatteess tthhaatt sseerrvviiccee ccllaassss 33 hhaass tthhee hhiigghheesstt pprreesseennccee wwiitthh 9966%% ooff tthhee ttoottaall nneettwwoorrkk aarreeaa wwhhiillee sseerrvviiccee ccllaassss 11 hhaass tthhee lloowweesstt ooccccuuppaannccyy wwiitthh 00%%..

Page 160: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 143

CCoonncclluussiioonn TThhee ttaasskk ooff ccoonndduuccttiinngg rreesseeaarrcchh aanndd iinnvveessttiiggaattiioonn iinn ppllaannnniinngg,, ddeessiiggnniinngg aanndd ssiimmuullaattiinngg tthhee rroollll oouutt ooff aa GGSSMM 990000 cceelllluullaarr mmoobbiillee ccoommmmuunniiccaattiioonn nneettwwoorrkk iiss aa mmuucchh ddeettaaiilleedd aanndd eexxtteennssiivvee aassppeecctt ooff TTeelleeccoommmmuunniiccaattiioonn EEnnggiinneeeerriinngg.. IItt iiss aa ccoolloossssaall,, ccoommppeettiittiivvee,, pprrooffiicciieenntt aanndd rraatthheerr ttooiilliinngg aassssiiggnnmmeenntt tthhaatt ddeemmaannddss ooff mmeettiiccuulloouuss oobbsseerrvvaattiioonn ccaappaabbiilliittyy,, rreesseeaarrcchhiinngg iinntteerreesstt aanndd aabbiilliittyy,, eeyyee ffoorr ddeettaaiillss aanndd oovveerraallll,, ggrreeaatt uunnddeerrssttaannddiinngg ooff tteelleeccoommmmuunniiccaattiioonn nneettwwoorrkk cchhaarraacctteerriissttiiccss.. TThheerreebbyy,, II ffeeeell mmuucchh eenncchhaanntteedd aanndd hhoonnoouurreedd uuppoonn ssuucccceessssffuull ccoommpplleettiioonn aanndd rreeccoorrddiinngg ooff mmyy pprroojjeecctt wwoorrkk oonn tthhiiss hhiigghhllyy ccoommmmeennddeedd ttooppiicc,, iinn aa mmuucchh ddeevveellooppeedd aanndd pprrooffiicciieenntt aaccaaddeemmiicc aammbbiiaannccee.. II oowwee tthhiiss aacchhiieevveemmeenntt ttoo tthhee bblleessssiinngg ooff aallmmiigghhttyy,, tthhee tteeaacchhiinnggss aanndd gguuiiddaannccee ooff mmyy rreessppeecctteedd eedduuccaattoorrss ffrroomm LLaa TTrroobbee UUnniivveerrssiittyy,, tthhee mmoottiivvaattiioonn ooff mmyy ffaammiillyy aanndd ffrriieennddss,, aanndd llaassttllyy,, mmyy oowwnn eenntthhuussiiaassmm aanndd ccoonnssttrruuccttiivvee hhaarrdd wwoorrkk.. II wwoouulldd bbee vveerryy ggrraatteeffuull iiff mmyy pprroojjeecctt aanndd ccoorrrreessppoonnddiinngg rreeppoorrtt oonn ““CCeelllluullaarr MMoobbiillee RRaaddiioo TTeelleeccoommmmuunniiccaattiioonn NNeettwwoorrkk PPllaannnniinngg ffoorr GGSSMM TTeecchhnnoollooggyy”” wwoouulldd bbee

aacccceepptteedd wwiitthh aann eennccoouurraaggiinngg aanndd ccoorrddiiaall aapppprrooaacchh ccoonnssiiddeerriinngg mmyy ccoommmmiittmmeenntt aanndd ggeennuuiinneenneessss oonn ccoommpplleettiinngg tthhiiss.. AAss aa llooyyaall ssttuuddeenntt ooff tthhee ddeemmaannddiinngg ddeeggrreeee ooff ““MMaasstteerr ooff TTeelleeccoommmmuunniiccaattiioonn EEnnggiinneeeerriinngg ((CCoouurrsseewwoorrkk))””,, tthhee eexxppeerriieennccee ooff ppeerrffoorrmmiinngg tthhiiss

pprroojjeecctt wwoorrkk oonn tteelleeccoommmmuunniiccaattiioonn nneettwwoorrkkiinngg,, hhaass bbeeeenn mmuucchh iinnssppiirraattiioonnaall aanndd vvaalluuaabbllee,, aalllloowwiinngg mmee ttoo ggeett iinnvvoollvveedd iinn ccrruucciiaall aanndd iinnvveennttiivvee pprraaccttiiccaall aaccttiivviittiieess ttoo uuttiilliizzee mmyy tthheeoorreettiiccaall kknnoowwlleeddggee,, ccoonnffeerrrreedd uuppoonn mmee,, bbyy tthhee hhiigghhllyy rreeggaarrddeedd aanndd ggrreeaattllyy rreessppeecctteedd ffaaccuullttyy mmeemmbbeerrss ooff mmyy bbeelloovveedd AAllmmaa MMaatteerr,, LLaa TTrroobbee UUnniivveerrssiittyy.. TThheerreebbyy II ffeeeell ssiinncceerreellyy tthhaannkkffuull ttoo mmyy rreessppeecctteedd eedduuccaattoorrss ffoorr pprroovviiddiinngg mmee wwiitthh tthhee pprrooppeerr eedduuccaattiioonnaall bbaacckkggrroouunndd nneeeeddeedd ttoo ssuucccceessssffuullllyy ccaarrrryy oouutt tthhiiss pprroojjeecctt.. II tthheerreebbyy,, hhuummbbllyy ccoonnssiiddeerr tthhiiss pprroojjeecctt wwoorrkk eexxppeerriieennccee aass aa bbrreeaakktthhrroouugghh sstteepp oonn aaddvvaanncciinngg mmyy hhiigghheerr ssttuuddiieess,, tthhaannkkiinngg eevveerryyoonnee wwhhoo pprroovviiddeedd mmee wwiitthh tthheeiirr mmuucchh ggeenneerroouuss ccooooppeerraattiioonn aanndd wwiisshheess..

Page 161: ELE5TDE-Telecommunications Design Exercise FINAL REPORT, Semester 2, 2011

Telecommunications Design 144

RReeffeerreenncceess [[11]] GGSSMM.. ((nn..dd..)).. GGSSMM--GGSSMM wwoorrlldd.. RReettrriieevveedd OOccttoobbeerr 2222,, 22001111,, ffrroomm

hhttttpp::////wwwwww..ggssmm..oorrgg//tteecchhnnoollooggyy//ggssmm//iinnddeexx..hhttmm [[22]] RReettrriieevveedd OOccttoobbeerr 2222,, 22001111,, ffrroomm

hhttttpp::////mmeeddiiaa..wwiilleeyy..ccoomm//pprroodduucctt__ddaattaa//eexxcceerrpptt//77XX//0044770088662266//004477008866226677XX..ppddff [[33]] ((22000022,, JJaannuuaarryy)).. RReettrriieevveedd OOccttoobbeerr 2222,, 22001111,, ff rroomm

wwwwww..ppssiitt..iinn//ppssiitt//ddeeeeppeesshh//GGSSMM__AAiirr__IInntteerrffaaccee______NNWW__PPllaannnniinngg..ppddff [[44]] RRaappppaappoorrtt,, TThheeooddoorree SS..,, ““WWiirreelleessss CCoommmmuunniiccaattiioonnss:: PPrriinncciipplleess aanndd PPrraaccttiicceess””,, SSeeccoonndd EEddiittiioonn,,

UUppppeerr SSaaddddllee RRiivveerr,, NNJJ:: PPrreennttiiccee HHaallll,, 22000022.. pp.. 555544.. [[55]] PPaarrssoonnss,, JJ.. DD..,, ““TThhee MMoobbiillee RRaaddiioo CChhaannnneell””,, SSeeccoonndd EEddiittiioonn,, JJoohhnn WWiilleeyy && SSoonnss LLttdd,, 22000000 [[66]] GGaarrgg,, VV.. KK..,, WWiillkkeess,, JJ EE,, ""WWiirreelleessss aanndd PPeerrssoonnaall CCoommmmuunniiccaattiioonnss SSyysstteemmss"",, PPrreennttiiccee--HHaallll

[[77]] GGaarrgg,, VV.. KK..,, WWiillkkeess,, JJ EE,, ""PPrriinncciipplleess aanndd AApppplliiccaattiioonnss ooff GGSSMM,, 11//ee"",, PPrreennttiiccee--HHaallll [[88]] LLeeee,, WWiilllliiaamm CC.. YY..,, ""MMoobbiillee CCeelllluullaarr TTeelleeccoommmmuunniiccaattiioonnss:: AAnnaalloogg aanndd DDiiggiittaall SSyysstteemmss"",, sseeccoonndd

EEddiittiioonn,, MMccGGrraaww--HHiillll ,, IInncc.. [[99]] CCeellPPllaannnneerr UUsseerr GGuuiiddee,, CCeellPPllaannnneerr MMaannuuaallss,, CCeellPPllaann TTeecchhnnoollooggiieess,, IInncc.. [[1100]] ((nn..dd..)).. CCeellPPllaann TTeecchhnnoollooggiieess IInncc.... RReettrriieevveedd OOccttoobbeerr 2277,, 22001111,, ffrroomm

hhttttpp::////wwwwww..cceellppllaann..ccoomm//PPrroodduuccttss//CCPP..aasspp??PPllaann==ttrruuee [[1111]] ZZeennnnaarroo,, MM.. ((22001100)) eett aall.. PPllaannnniinngg aanndd ddeeppllooyyiinngg lloonngg ddiissttaannccee wwiirreelleessss sseennssoorr nneettwwoorrkkss:: tthhee

iinntteeggrraattiioonn ooff ssiimmuullaattiioonn aanndd eexxppeerriimmeennttaattiioonn.. AAdd--HHoocc,, MMoobbiillee aanndd WWiirreelleessss NNeettwwoorrkkss:: 99tthh IInntteerrnnaattiioonnaall CCoonnffeerreennccee,, AADDHHOOCC--NNOOWW 22001100,, EEddmmoonnttoonn,, AABB,, CCaannaaddaa,, AAuugguusstt 2200--2222,, 22001100,, PPrroocceeeeddiinnggss

[[1122]] WWeellllss,, JJ.. ((22001100)).. HHiigghh ffrreeqquueennccyy wwiirreelleessss pprrooppaaggaattiioonn.. IInn MMuullttiiggiiggaabbiitt MMiiccrroowwaavvee aanndd MMiilllliimmeetteerr--WWaavvee WWiirreelleessss CCoommmmuunniiccaattiioonnss.. NNoorrwwoooodd,, MMAA 0022006622:: AArrtteecchh HHoouussee..

[[1133]] WWiirreelleessss NNeettwwoorrkkiinngg -- FFrreessnneell ZZoonnee.. ((nn..dd..)).. WWiirreelleessss NNeettwwoorrkkiinngg iinn tthhee DDeevveellooppiinngg WWoorrlldd..

RReettrriieevveedd OOccttoobbeerr 2288,, 22001111,, ffrroomm hhttttpp::////wwwwww..vviiaass..oorrgg//wwiirreelleessssnneettww//wwnnddww__0044__0088bb..hhttmmll [[1144]] CCeellPPllaann TTeecchhnnoollooggiieess,, IInncc.. wweebbssiittee hhttttpp::////cceellppllaann..ccoomm [[1155]] PPrroojjeecctt SSppeecciiffiiccaattiioonnss [[1166]] EELLEE55PPMMCC lleeccttuurree ccoonntteennttss