pokretna telefonska mreža planiranje mrežemafpz.fpz.hr/~kavranz/pdf/24.pdfplaniranje tk mreža...
TRANSCRIPT
Plan
iran
je T
K m
reža
Kavran
Pokretna telefonska mreža
Planiranje mreže
⁄Elementarne postavke
⁄- želja operatera za totalnom pokrivenosti radio signalima
⁄- ograničenja koja se postavljaju ograničenim frekvencijskim spektrom koji pojedini
davatelji usluga dobivaju na korištenje ugovorom o koncesiji
⁄SPACE DIVERSITY – dvije vertikalno polarizirane antene, obrada signala s one antene
na kojoj je razina signala trenutačno veća (razmak 10 valnih duljina)
⁄POLARIZATION DIVERSITY – dipoli različite polarizacijske orijentiranosti
Plan
iran
je T
K m
reža
Kavran
Pokretna telefonska mreža
⁄Početak mobilnih radio sustava
• što veća zona pokrivanja
• što manji broj odašiljača velike snage
• visinski istaknute pozicije odašiljača
Prednost – velika zona pokrivenosti
Nedostatak – radio-frekvencije se mogu ponoviti na dosta udaljenim lokacijama
⁄Porast
prometa
⁄Složenije
usluge
⁄Povećanje
kapaciteta
⁄Rekonstrukcija
mreže
Plan
iran
je T
K m
reža
Kavran
Pokretna telefonska mreža
⁄Planiranje mobilne mreže:
• frekvencijsko planiranje
• planiranje kapaciteta
• planiranje pokrivenosti radio signalom
Složen i odgovoran posao
Zahtjevi: kvaliteta signala i
zona pokrivanja
za posluživanje korisnika uz dopuštenu razinu zagušenja
Plan
iran
je T
K m
reža
Kavran
Pokretna telefonska mreža
Planiranje kapaciteta
⁄Ulazne veličina broj i raspored korisnika (promet)
⁄Broj prometnih kanala
⁄Kapacitet upravljačkih kanala (najveće prometno opterećenje)
⁄gdje je:
⁄p – broj poziva po korisniku i satu
⁄T – prosječno trajanje poziva
⁄A (promet po korisniku)3600
*TpA =
⁄Vrste prometa:
⁄- ponuđeni promet (korisnici)
⁄- posluženi promet (sustav)
⁄- odbačeni promet (GoS eng. Grade of Service) 1-5%
Plan
iran
je T
K m
reža
Kavran
Pokretna telefonska mreža
!...
!3!21
!),( 32
nAAAA
nA
AnGoS n
n
+++++=
gdje je:
GoS – vjerojatnost blokiranja poziva A – ponuđeni promet (Erl)n - broj prometnih kanala (TCH)
27,25385
20,33304
13,65223
7,35142
1,9161
Promet, GoS 1%Broj TCH kanalaBroj RF kanala
Plan
iran
je T
K m
reža
Kavran
Pokretna telefonska mreža
⁄Osim prometnih kanala (TCH) bitni su i signalizacijski kanali (SDCCH)
⁄Nedovoljan kapacitet signalizacijskih kanala onemogućuje pristup prometnim kanalima
⁄SDCCH⁄TCH
⁄GoS1(A+A') ⁄GoS2(1-GoS1)A
⁄(1-GoS1)A
⁄(1-GoS1)A'
⁄(1-GoS2)(1-GoS1)A
⁄GoS1(A+A')+GoS2(1-GoS1)A
⁄A- promet TCH
⁄A`- promet SDCCH
SDCCH - engl.Stand Alone Dedicated Control CHannel)
Plan
iran
je T
K m
reža
Kavran
Pokretna telefonska mreža
211 *)1( GoSGoSGoSGoStotal −+=
⁄Gdje je: GoS1 – postotak blokiranja poziva na SDCCH kanalu
⁄GoS2 – postotak blokiranja na TCH kanalima
Preporuka Gos1=Gos2/9
⁄Primjer : Neka su zadana 3 RF kanala
⁄A=30mE
⁄GoS2=2%
⁄GoS1=2/9%
⁄A`=5,9mE
⁄Potrebno je odrediti broj posluženih korisnika?
Plan
iran
je T
K m
reža
Kavran
Pokretna telefonska mreža
⁄3 RF = 24 vremenska odsječka
⁄1 – pilot kanal BCCH eng.Broadcast Control CHannel (obvezno po GSM preporuci)
⁄1- SDCCH (8 potkanala)
⁄22 – prometni TCH kanali
⁄22 TCH 2% GoS 14,9E 14,9E/30mE=497 korisnika
⁄1 SDCCH 2/9% GoS 2,31E 2,31E/5,9mE=391 korisnik
Plan
iran
je T
K m
reža
Kavran
Pokretna telefonska mreža
⁄3 RF = 24 vremenska odsječka
⁄1 – pilot kanal BCCH eng.Broadcast Control CHannel (obvezno po GSM preporuci)
⁄2- SDCCH (8 potkanala)
⁄21 – prometni TCH kanali
⁄21 TCH 2% GoS 13,97E 13,97E/30mE=465 korisnika
⁄2 SDCCH 2/9% GoS 7,26E 7,26E/5,9mE=1230 korisnik
⁄Neučinkovitije korištenje resursa, zbog većeg broja SDCCH kanala
kanalabrojGoSAkanalaostIskoristen
_)1(_ −
=
⁄A – ukupni promet svih kanala u ćeliji
Plan
iran
je T
K m
reža
Kavran
Pokretna telefonska mreža
0,78456
0,75385
0,72304
0,66223
0,57142
0,3761
Iskorištenost kanalaBroj kanalaBroj RF kanala
⁄(uz GoS=2%)
Plan
iran
je T
K m
reža
Kavran
Pokretna telefonska mreža
⁄Primjer: Zadan je ukupni promet 30E, GoS=2%
⁄Potrebno je 39 kanala
⁄Loše rješenje 39 kanala u 1 ćeliji
⁄Potrebna je podjela po ćelijama(procjena razdiobe korisnika i prometa)
5930100Σ
83105
104,5154
83103
1912402
147,5251
Broj kanalaPromet (Erlang)% prometaĆelija
Plan
iran
je T
K m
reža
Kavran
Pokretna telefonska mreža
41% (39%)34,74414,2(13,4)24(23)3*SDCCH/8
31% (29%)35,64511,1(10,3)20(19)SDCCH/4+2*SDCCH/8
23% (21%)35,6458,1(7,4)16(15)2*SDCCH/8
15% (13%)36,5465,3(4,6)12(11)SDCCH/4+SDCCH/86
52% (49%)27,33614,2(13,4)24(23)3*SDCCH/8
39% (36%)28,33711,1(10,3)20(19)SDCCH/4+2*SDCCH/8
29% (26%)28,3378,1(7,4)16(15)2*SDCCH/8
18% (16%)29,1385,3(4,6)12(11)SDCCH/4+SDCCH/85
53% (49%)212911,1(10,3)20(19)SDCCH/4+2*SDCCH/8
39% (35%)21298,1(7,4)16(15)2*SDCCH/8
24% (21%)21,9305,3(4,6)12(11)SDCCH/4+SDCCH/8
12% (10%)21,9302,7(2,2)8(7)SDCCH/84
58% (53%)14218,1(7,4)16(15)2*SDCCH/8
36% (31%)14,9225,3(4,6)12(11)SDCCH/4+SDCCH/8
18% (15%)14,9222,7(2,2)8(7)SDCCH/8
5,5% (2,9%)15,8230,87(0,46) 4(3)SDCCH/43
109% (100%)7,4138,1(7,4)16(15)2*SDCCH/8
65% (56%)8,2145,3(4,6)12(11)SDCCH/4+SDCCH/8
33% (27%)8,2142,7(2,2)8(7)SDCCH/8
9,7% (5,1%)9150,87(0,46) 4(3)SDCCH/42
120% (94%)2,362,7(2,2)8(7)SDCCH/8
30% (16%)2,970,87(0,46)4(3)SDCCH/41
Maksimalni omjer SDCCH/TCH
Ukupni TCH kapacitet [Erl]
Broj TCH kanala
Ukupni SDCCH
kapacitet [Erl]
Broj SDCCH potkanala
Konfiguracija SDCCH kanalaBroj TRX
Plan
iran
je T
K m
reža
Kavran
Pokretna telefonska mreža
⁄Frekvencijsko planiranje
⁄B – dodjeljeni frekvencijski opseg
⁄Bc – širina kanala
⁄C/I – rmin3
2
=
ICB
Bn
c
RF
azina interferencije
⁄Broj radio-kanala po ćeliji uz minimalne razine istokanalne interferencije
⁄Kvalitetna mreža sa većim C/I manji broj kanala, odnosno veći klaster u modelu
frekvencijskog planiranja
⁄Povoljnije sektorizirane ćelije
Plan
iran
je T
K m
reža
Kavran
Pokretna telefonska mreža
⁄Reuporaba frekvencija
⁄Osnovni princip u dizajnu sustava je uzorak re-uporabe frekvencija.
⁄Re-uporaba frekvencija je upotreba radio kanala na istoj nosećoj frekvenciji na
raličitim geografskim područjima.
⁄Interferencija
⁄C/I (carrier-to-interference)
⁄f1
⁄f1• pozicija mobilne stanice
• nepravilnost terena
• tip antene
• usmjerenost ...
⁄Više od 9dB (frequency hopping)
⁄12dB
⁄Frekvencijsko skakanje znači promjenu radio kanala od okvira do okvira, redoslijed
skakanja u pojedinoj ćeliji određuje operater.
Plan
iran
je T
K m
reža
Kavran
Pokretna telefonska mreža
⁄Preskakanje na osnovnoj frekvenciji (baseband hopping)
⁄- svaki odašiljač unutar jedne ćelije emitira jednu frekvenciju, ali se snopovi usmjeravaju
prema različitim odašiljačima i tako se svaki snop emitira na različitoj frekvenciji
⁄Preskakanje na različitim frekvencijama
⁄- svi se pripadajući snopovi šalju na isti odašiljač koji sam mijenja frekvencije
⁄- prednost korištenje većeg broja frekvencija od broja odašiljača koji se nalaze unutar
jedne ćelije
⁄- promjena 217 puta u sekundi
⁄f1,f2,f3,f4,f1,f2,…
⁄f1,f2,f2,f1,f4,f3,f3,f4,f1…
Plan
iran
je T
K m
reža
Kavran
Pokretna telefonska mreža
⁄C/A (carrier-to-adjacent)
⁄Više od 9dB
Plan
iran
je T
K m
reža
Kavran
Pokretna telefonska mreža
1
1
3
2
6
4
5
7
3
1
3
1
3
1
3
1
31
3
D
R
RFNRD 3=
⁄N RF- broj frekvencijskih grupa
⁄Višestruka upotreba radio spektra i geometrijski odnosi između istokanalnih ćelija
⁄Omjer radijusa šesterokuta D i radijusa ćelije R naziva se faktor višestruke upotrebe
frekvencije.
Plan
iran
je T
K m
reža
Kavran
Pokretna telefonska mreža
⁄Oblik mreže
• zbog intermodulacije ne preporuča se linearni raspored kanala
...2210 +++= xaxaay
rqp fff ,, rqp nfmfkf ±±±⁄Ulaz ⁄Izlaz
⁄Najopasniji intermodulacijski produkti trećeg reda k+m+n=3
⁄Unutar frekvencijskog područja frekvencija kanala k jednaka je
fkffk ∆+= 0
rqps ffff −+= ⁄s-p=q-r
⁄Zaključak: ukoliko se u skupini radiokanala izračunaju sve razlike, i ukoliko se one
razlikuju tada ne nastaju smetnje zbog intermodulacijskih produkata trećeg reda
Plan
iran
je T
K m
reža
Kavran
Pokretna telefonska mreža
Mjerenje utjecaja intermodulacije
Plan
iran
je T
K m
reža
Kavran
Pokretna telefonska mreža
⁄Planiranje pokrivenosti radio signalom
• prigušenje
• feding
• vremenska disperzija
⁄Okumura-Hata algoritam
[ ])()log()log(55.69.44)log(82.13 HMaRHBHBAL −−+−=
⁄Gdje je: A=146.8 za urbana područje
⁄A=136.9 za poluotvorena područja
⁄A=118.3 otvorena područja
⁄HB – visina antenskog sustava bazne postaje
⁄HM – visina antene pokretne postaje
⁄R- udaljenost od predajanika
Plan
iran
je T
K m
reža
Kavran
Pokretna telefonska mreža
⁄Radijus ćelije određuje se prema maksimalno dozvoljenim gubicima puta
)log(55.69.44)()log(82.13max
HBHMaHBALp
−
++−=αα10=R
⁄Efektivna izračena snaga bazne posteje(eng. Effective Isotropic Radiated Power)
)()( slantBTSaBTSfBTSduplBTSoutBTS LGLLPEIRP −+−−=
Plan
iran
je T
K m
reža
Kavran
Pokretna telefonska mreža
designp SSEIRPL −=max
⁄Gdje je SSdesign projektirana razina prijemnog signala
Plan
iran
je T
K m
reža
Kavran
Pokretna telefonska mreža
⁄Veličina ćelije
Plan
iran
je T
K m
reža
Kavran
Pokretna telefonska mreža
⁄Munich