- ograničenja koja se postavljaju ograničenim frekvencijskim spektrom koji pojedini davatelji usluga dobivaju na korištenje ugovorom o koncesiji

Transcript

1 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

2 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

3 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

4 Planiranje kapaciteta Ulazne veličina broj i raspored korisnika (promet) Broj prometnih kanala Kapacitet upravljačkih kanala (najveće prometno opterećenje) gdje je: A = p *T 600 p broj poziva po korisniku i satu T prosječno trajanje poziva A (promet po korisniku) Vrste prometa: - ponuđeni promet (korisnici) - posluženi promet (sustav) - odbačeni promet (GoS eng. Grade of Service) 1-5%

5 gdje je: n A GoS( n, A) = n! 2 A A 1+ A + + 2!! GoS vjerojatnost blokiranja poziva A ponuđeni promet (Erl) n - broj prometnih kanala (TCH) n A n! Broj RF kanala Broj TCH kanala Promet, GoS 1% 1,91 7,5 1,65 20, 27,25

6 Osim prometnih kanala (TCH) bitni su i signalizacijski kanali (SDCCH) Nedovoljan kapacitet signalizacijskih kanala onemogućuje pristup prometnim kanalima (1-GoS 1 )A' A- promet TCH A`- promet SDCCH SDCCH (1-GoS 1 )A TCH (1-GoS 2 )(1-GoS 1 )A GoS 1 (A+A') GoS 2 (1-GoS 1 )A GoS 1 (A+A')+GoS 2 (1-GoS 1 )A SDCCH - engl.stand Alone Dedicated Control CHannel)

7 GoS total = GoS GoS1) * ( GoS 2 Gdje je: GoS1 postotak blokiranja poziva na SDCCH kanalu GoS2 postotak blokiranja na TCH kanalima Preporuka Gos1=Gos2/9 Primjer : Neka su zadana RF kanala A=0mE GoS2=2% GoS1=2/9% A`=5,9mE Potrebno je odrediti broj posluženih korisnika?

8 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/0mE=497 korisnika 1 SDCCH 2/9% GoS 2,1E 2,1E/5,9mE=91 korisnik

9 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 1,97E 1,97E/0mE=465 korisnika 2 SDCCH 2/9% GoS 7,26E 7,26E/5,9mE=120 korisnik Neučinkovitije korištenje resursa, zbog većeg broja SDCCH kanala Iskoristenost _ kanala = A(1 GoS) broj _ kanala A ukupni promet svih kanala u ćeliji

10 Broj RF kanala Broj kanala Iskorištenost kanala 1 6 0, ,57 0,66 0, , ,78 (uz GoS=2%)

11 Primjer: Zadan je ukupni promet 0E, GoS=2% Potrebno je 9 kanala Loše rješenje 9 kanala u 1 ćeliji Potrebna je podjela po ćelijama(procjena razdiobe korisnika i prometa) Ćelija % prometa Promet (Erlang) Broj kanala , , Σ

12 Broj TRX Konfiguracija SDCCH kanala Broj SDCCH potkanala Ukupni SDCCH kapacitet [Erl] Broj TCH kanala Ukupni TCH kapacitet [Erl] Maksimalni omjer SDCCH/TCH 1 SDCCH/4 4() 0,87(0,46) 7 2,9 0% (16%) SDCCH/8 8(7) 2,7(2,2) 6 2, 120% (94%) 2 SDCCH/4 4() 0,87(0,46) ,7% (5,1%) SDCCH/8 SDCCH/4+SDCCH/8 2*SDCCH/8 SDCCH/4 SDCCH/8 SDCCH/4+SDCCH/8 2*SDCCH/8 8(7) 12(11) 16(15) 4() 8(7) 12(11) 16(15) 2,7(2,2) 5,(4,6) 8,1(7,4) 0,87(0,46) 2,7(2,2) 5,(4,6) 8,1(7,4) ,2 8,2 7,4 15,8 14,9 14,9 14 % (27%) 65% (56%) 109% (100%) 5,5% (2,9%) 18% (15%) 6% (1%) 58% (5%) 4 SDCCH/8 8(7) 2,7(2,2) 0 21,9 12% (10%) SDCCH/4+SDCCH/8 12(11) 5,(4,6) 0 21,9 24% (21%) 2*SDCCH/8 16(15) 8,1(7,4) % (5%) SDCCH/4+2*SDCCH/8 20(19) 11,1(10,) % (49%) 5 SDCCH/4+SDCCH/8 12(11) 5,(4,6) 8 29,1 18% (16%) 2*SDCCH/8 16(15) 8,1(7,4) 7 28, 29% (26%) SDCCH/4+2*SDCCH/8 20(19) 11,1(10,) 7 28, 9% (6%) *SDCCH/8 24(2) 14,2(1,4) 6 27, 52% (49%) 6 SDCCH/4+SDCCH/8 12(11) 5,(4,6) 46 6,5 15% (1%) 2*SDCCH/8 16(15) 8,1(7,4) 45 5,6 2% (21%) SDCCH/4+2*SDCCH/8 20(19) 11,1(10,) 45 5,6 1% (29%) *SDCCH/8 24(2) 14,2(1,4) 44 4,7 41% (9%)

13 Frekvencijsko planiranje n RF = B c 2 B C I min B dodjeljeni frekvencijski opseg Bc širina kanala C/I razina 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

14 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 pozicija mobilne stanice f1 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.

15 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,f,f4,f1,f2, f1,f2,f2,f1,f4,f,f,f4,f1

16 C/A (carrier-to-adjacent) Više od 9dB

17 1 D 1 D R = N RF 1 1 R N RF- broj frekvencijskih grupa 1 1 Višestruka upotreba radio spektra i geometrijski odnosi između istokanalnih ćelija Omjer radijusa šesterokuta D i radijusa ćelije R naziva se faktor višestruke upotrebe frekvencije.

18 Oblik mreže zbog intermodulacije ne preporuča se linearni raspored kanala y = a x a1x + a Ulaz f, p, fq fr Izlaz ± kf p ± mfq ± nfr Najopasniji intermodulacijski produkti trećeg reda k+m+n= Unutar frekvencijskog područja frekvencija kanala k jednaka je f k = f 0 + k f f s = f p + fq fr 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

19 Mjerenje utjecaja intermodulacije

20 Planiranje pokrivenosti radio signalom prigušenje feding vremenska disperzija Okumura-Hata algoritam L = [ log( HB)log( R) a( )] A 1.82 log( HB) + HM Gdje je: A=146.8 za urbana područje A=16.9 za poluotvorena područja A=118. otvorena područja HB visina antenskog sustava bazne postaje HM visina antene pokretne postaje R- udaljenost od predajanika

21 Radijus ćelije određuje se prema maksimalno dozvoljenim gubicima puta α R =10 α = L p max A log( HB) + a( HM ) log( HB) Efektivna izračena snaga bazne posteje(eng. Effective Isotropic Radiated Power) EIRP = P outbts ( LduplBTS ) L fbts + GaBTS ( LslantBTS )

22 L = EIRP p max SS design Gdje je SS design projektirana razina prijemnog signala

23 Veličina ćelije

24 Munich