Principi ćelijskog planiranja 2G/3G

radio pristupne mreže

mr Muamer Durić, dipl. ing. el.

Samostalni stručni saradnik za planiranje RAN

Sarajevo, juni 2011.

All Sites Sites 900 Sites 1800 Sites Dual Cells Cells 900 Cells 1800 TRX TRX 900 TRX 1800 Sites Makro Sites Mikro Site REP

BSC1E 138 138 6 6 313 304 9 763 721 42 117 11 10

BSC1N 175 174 2 1 446 443 3 704 680 24 174 0 1

BSC2E 78 78 2 2 174 169 5 391 367 24 62 8 8

BSC3E 111 109 12 10 258 236 22 767 683 84 86 14 11

BSC4E 67 66 4 3 155 146 9 462 424 38 53 9 5

BSC5E 137 119 54 36 317 221 96 1144 753 391 93 25 19

BSC6E 87 83 10 6 218 195 23 607 515 92 78 8 1

All

F 577 553 88 64 1330 1167 163 3945 3268 677 451 72 54

RS 209 208 1 0 531 530 1 826 818 8 205 3 1

DIST 7 6 1 0 20 17 3 67 57 10 7 0 0

All

TR 102 102 2 2 234 231 3 478 466 12 84 14 4

BI 98 98 4 4 236 230 6 540 510 30 92 0 6

MO 102 102 2 2 228 223 5 471 447 24 86 8 8

ZE 141 137 10 6 349 325 24 870 772 98 126 8 7

SA 157 139 55 37 370 273 97 1243 850 393 112 26 19

TZ 158 154 16 12 376 346 30 1075 953 122 129 18 11

GO 35 35 1 1 88 86 2 161 145 16 34 1 0

TOTAL 793 767 90 64 1881 1714 167 4838 4143 695 663 75 55

3G sites:

152 lokacije (I + II faza pokrivanja)

150 lokacija (III+IV faza pokrivanja)

RD Bihać (12 + 17 lokacija)

RD Goražde (2 lokacije)

RD Mostar (9 + 16 lokacija)

RD Sarajevo (62 + 35 lokacija)

RD Travnik (10 + 15 lokacija)

RD Tuzla (33 + 37 lokacija)

RD Zenica (24 + 30 lokacija)

Pojam pokrivanja

pokrivanje 2G/3G radio signalom mobilne mreže – mogućnost

terminalne opreme korisnika (mobilni telefon, data kartica) da se

logira na GSM/UMTS HSPA radio mrežu.

Nivo osjetljivosti prijemnika predstavlja minimalni nivo signala

koji se zahtijeva na antenskom portu prijemnika da bi se

postigao zadovoljavajući kvalitet signala.

Prag prijema za GSM – po ETSI, -102 dBm, praktično je oko -104

dBm i bolja.

Prag prijema za UMTS (voice servis) po 3GPP je - 117 dBm.

Indikatori downlink performansi

Logiranje na mrežu.

Uspostavljanje poziva.

Održavanje već uspostavljenog poziva.

Postizanje specifičnih brzina prenosa podataka.

Uzroci problema

• Nedovoljna jačina prijemnog signala (rupe u pokrivanju).

• Nebalansirani link između BTSMS (MS jako daleko).

• Prisustvo kokanalne interferencije C/I čiji je nivo ispod zadatog (ETSI 9

dB, ERICSSON 12 dB) kao i interferencije susjednih frekvencija C/A -

rijetka pojava (problematičan frekventni plan, neoptimiziran antenski

sistem).

• Nedovoljno hardverskih resursa za opsluživanje nastalog saobraćaja

(nedovoljno kontrolnih i saobraćajnih kanala).

• Neoptimiziran rad 2G/3G radio mreže (definisanje susjedskih relacija,

HO zona, antenski sistem, itd...).

- Ciljevi pokrivanja

- Ulazni parametri za kreiranje ćelijskog plana

- Klasifikacija lokacija i ćelijskih slojeva (kišobran, macro, micro, pico)

- Klasifikacija po tipu pokrivanja (outdoor, indoor)

- Izrada nominalnog ćelijskog plana

- Site-akvizicija lokacija (potrebne aktivnosti i rezultati aktivnosti)

- Izrada idejnih i idejno-tehničkih rješenja

Planiranje mobilne ćelijske mreže

Obuhvata aktivnosti koje su uključene u proces:

- određivanje svih lokacija koje mogu biti iskorištene za smještaj GSM

radio opreme,

- određivanje opreme koja će biti iskorištena,

- način na koji će odabrana oprema biti konfigurisana.

Ćelijsko planiranje

Planiranje mobilne ćelijske mreže

Nominalnićelijski plan

Razgledanje terena imogućih lokacija,

Izvođenje radio mjerenja

Dizajniranje sistema (finalni ćelijski plan)Implementacija

Sistem tuning

Analiza saobraćajnihzahtjeva i zahtjevaza pokrivenošću

1. Analiza u pogledu saobraćajnih zahtjeva i zahtjeva za

pokrivenošću (sistemski zahtjevi)

2. Nominalni ćelijski plan

3. Razgledanje terena i mogućih lokacija za smještaj opreme,

izvođenje radio mjerenja (Site Survey)

4. Dizajniranje sistema - finalni ćelijski plan

5. Implementacija

6. Usklađivanje rada sistema - Sistem Tuning

KORACI U PLANIRANJU MOBILNE ĆELIJSKE MREŽE

Grafička reprezentacija mobilne mreže koja, pojednostavljeno

rečeno, izgleda kao niz ćelija na geografskoj mapi.

Nominalni ćelijski planovi su prvi ćelijski planovi koji se stvaraju

pri planiranju i oni formiraju bazu za daljnje planiranje.

U ovom koraku se za generisanje predikcije pokrivenosti područja i

moguće intereferencije koriste softverski alati za analizu radio

propagacija pri čemu je potrebno posjedovati digitaliziranu mapu

odgovarajuće razmjere sa tačno ucrtanim kategorijama površina -

klaterima (clutter) i vektorima – Digitalni Model Terena.

BH Telecom za planiranje koristi softver TEMS Cell Planner.

NOMINALNI ĆELIJSKI PLAN

Klasifikacija lokacija i ćelijskih struktura

- kišobran

- macro

- micro

- pico

- Površina ćelije varira od nekoliko stotina metara do 35 km

• omnidirekcionalne ćelije - koriste antenu koja vrši ravnomjernu transmisiju u svim

pravcima i obično se postavljaju u centar ćelije

• sektorske ćelije - nastaju podjelom ćelije na sektore, a koriste usmjerene antene za zračenje.

Broj sektora zavisi od kapaciteta saobraćaja koji se želi ostvariti i obično

varira od 3 do 6

Vertikalni i horizontalni dijagram zračenja

usmjerene antene

Vertikalni i horizontalni dijagram zračenja

omnidirekcione antene

Svrha - ustanoviti stvarnu situacija na terenu (da li je softverski odabrana lokacija

pogodna u pravnom, građevinskom, pristupnom i propagacijskom smislu.)

Radio snimanje terena koji se pokriva sa odgovarajućom opremom

(verifikacija predikcije koja je sofverski urađena u pogledu pokrivanja terena i

interferencije.)

Obilazak lokacija koje su izabrane za smještaj opreme za baznu stanicu:

- fotografiranje lokacije,

- identifikacija vlasnika lokacije,

- određivanja mikrolokacije (gdje će biti smještena bazna stanica, uređaj za

napajanje, gdje će ići kablovi od radio kabineta do antena)

- gdje će biti smještene antene (postojeći objekat, stub, jarbol ili novi stub

koji je potrebno izgraditi).

Obezbjeđenje prenosne veze između bazne stanice i BSC-a/RNC-a:

- mini-link,

- HDSL,

- optička veza.

SITE AKVIZICIJA

RAZGLEDANJE TERENA I MOGUĆIH LOKACIJA ZA

SMJEŠTAJ OPREME, IZVOĐENJE RADIO MJERENJA

Mapa

Potrebni instumenti za kompletiranje istraživanja loakcije

(Site survey):

GPS

prijemnikKompas

Fotoaparat /

Kamera

DvogledMetar

Nakon verifikacije predikcije generisane softverskim alatom za

planiranje, može se pristupiti dimenzioniranju BTS, BSC i MSC

opreme.

Nakon ovoga je u stvari je poznat finalni ćelijski plan. Kao što samo

ime kaže ovaj plan se kasnije koristi za vrijeme instalacije sistema.

Kompletiraju se dokumenti vezani za svaku ćeliju koji se nazivaju

CDD (Cell Design Data) podaci i sadrže sve parametre vezane za

svaku ćeliju ponaosob.

DIZAJNIRANJE SISTEMA (FINALNI ĆELIJSKI PLAN)

a) Pokrivanje nepokrivenih područja – izbor lokacije

B) Problem visokih lokacija kod suburbanih i urbanih

sredina u ekpanziji mreže

C) Važnost mjerenja stvarnog stanja pokrivanja

(uticaj reljefa terena na refleksiju)

d) Dislokacija postojećih baznih stanica

PROBLEMI U PLANIRANJU GSM RADIO MREŽE

PROBLEMI U PLANIRANJU GSM RADIO MREŽE

Problemi sa nepodudarnošću digitalnog modela terena (DTM)

sa stvarnim terenskim uslovima:

- nemogućnost pravovremene identifikacije stvarnih terenskih objekata

(naselja, puteva, željeznica, šuma, vodenih površina)

- greške pri kreiranju predikcije pokrivanja određenog područja koja se generiše softverskih uslijed grešaka na reljefu DTM-a i nedovoljne rezolucije samog DTM-a

Sakupljanje svih potrebnih ulaznih parametara

- distribucija potencijalnih korisnika - premalo informacija

- zahtjevi za pokrivenošću - često se dobijaju šture informacije ili

se zanemaruju pojedina područja koja se trebaju pokriti

Problemi sa pokrivanjem nepokrivenih područja, tzv. “crnih rupa” u

suburbanih i urbanih područja velikih gradova:

- raspored GSM baznih stanica diktiran zahtjevima za pokrivanjem,

potrebnim kapacitetom, raspoloživim frekventnim opsegom

(brojem radio-frekventnih kanala) i reljefom terena, odnosno

građevinskom struktom urbanih i urbanih područja koja utiču na

propagaciju signala,

- principijelno, najbolji način pokrivanja bi bio sa jednom BTS sa visoke

lokacije sa koje se vidi cjelokupna površina koja se pokriva - korištenje

velikih makroćelija (pogodno samo u početnoj fazi kada ne postoje

veliki zahtjevi za kapacitetom – ovaj princip koriste i “Eronet” i “M’tel”)

- sa povećanjem zahtjeva za kapacitetom ovaj princip nije dobar jer se

uslijed ograničenog frek. opsega javlja problem sa frekv. planiranjem

(pojava interferencije)

- prisutni naročito kod urbanih sredina,

- obzirom na ograničeni frek. spektar impliciraju izgradnju novih

GSM baznih stanica radi rasterećenja ili korištenje opega na 1800

MHz.

Problemi sa nedovoljnim kapacitetom GSM radio mreže:

Postojanje obilježenih i sumnjivih područja koja su pod

minskim poljima

Problemi sa rješavanjem imovinsko-pravnih odnosa za odabrane

mikrolokacije

Problemi oko pristupnog puta

Problemi sa el.napajanjem i sistemima prenosa

Namjenska rješenja za pokrivanje indoor

ambijenta radio signalom 2G/3G mreže

Pokrivanje od strane makro mreže (outdoor to indoor)

Pokrivanje korištenjem ripitera

Rješenja sa femto ćelijama

Distribuirani antenski sistem:

Pasivni DAS

Aktivni DAS

Hibridno rješenje

Rješenja sa zračećim kablom

Kombinovanje indoor i outdoor pokrivanja

Bez in-building rješenja

Sa in-building rješenjem (DAS)

Poboljšanje

pokrivanja

pomoću ripitera

Poboljšanje kapaciteta

i pokrivanja

Poboljšanje kapaciteta

Makro ili mikro bazna

stanica

Poboljšanje

pokrivanja

Poboljšanje kapaciteta

In-building ćelija sa više antena

In-building ćelija

sa jednom

antenom

IN-BUILDING

INFRASTRUKTURA

• Dodijeljena bazna stanica

• Distribuirani antenski sistem (DAS)

• Izlazna snaga iz bazne stanice

distribuirana kroz objekat

• Pokrivanje ograničeno unutar

objekta

RBS

BSC

Antena

Fider

Spliteri/

Taperi

Objekti koji su do sada obuhvaćeni in-building pokrivanjem:

- UNITIC NEBODERI (Idejno-tehničko rješenje - Ericsson, Instalacija - BH

Telecom)

- AVAZ TWIST TOWER (ITR i instalacija – BH Telecom, u toku radovi na

instalaciji)

- HOTEL RADON PLAZA (ITR – BH Telecom, instalacija po završetku Avaz

Twist Tower)

Mjerna oprema

NEMO Handy (Nokia N97)

NEMO Outdoor set za mjerenje

PC kartica Sierra (7.2 Mbps)

Hvala na pažnji!