Рис.2 Расположение ячеек для 4-рех и 6-ти секторных планов (сценарий 2 и 3 соответственно).

Ниже приведены предположения и параметры, которые были сделаны и приняты при моделировании.

В отличии от мобильных систем радиосвязи, абонент в большинстве WLL систем использует направленную антенну. Чтобы определять эффект направленных антенн абонентских терминалов, были использованы антенны с различной шириной ДН (90, 60, и 30 градусов) в каждом из трех сценариев.

Всенаправленная антенну на базовой станции рассматривается в сценарии 1, а направленные антенны с шириной ДН 90 и 60 градусов в сценариях 2 и 3 соответственно.

Модель COST-231-Hata [3] используется, чтобы оценить потери распространения в условиях городской, пригородной и сельской местности. В каждом из этих трех сценариев основная высота антенны станции - 30 м, и высота антенны абонентского терминала - 7.5 м. Также учитывается затухание радиосигнала при распространении 5 дБ.

Время вызова абонента и время занятия канала распределяются по экспоненциальному закону. Уровень нагрузки в Эрлангах определен на сектор, вероятность блокировки вызова найдена при моделировании.

Система DECT имеет 10 несущих, каждая несущая содержит 12 временных интервалов, всего на систему – 120 каналов. Все 120 каналов доступны в каждом секторе.

Распределение каналов в обоих направлениях uplink и downlink достигается при помощи least interfered channel (LIC) и тестирования сигнала на интерференционные помехи the signal to interference ratio (SIR) [4,5]. Для uplink LIC канал определяет направление от пользователя к БС. Для информации downlink, LIC канал определяет направление от БС к пользователю. Если значение SIR больше установленного, тогда запрос пользователя принят, если меньше, то запрос отклонен.

Перевод пользователя на другой канал может быть осуществлен во время обработки запроса. Перевод на другой канал происходит, когда новый пользователь входит в систему и запрашивает канал, уже используемый другим пользователем. Если SIR при этом падает ниже нового значение SIR, тогда новый канал найден. В течение разговора, занятый канал не может быть передан другому пользователю, если даже значение SIR оказалось ниже заданного.

Допустимый уровень сигнала определен отношением Eb/No, определяющим отношение полезного сигнала в канале к значению белого гауссового шума. Данный показатель - входной параметр в моделировании. При моделировании этот параметр оценивался на основании следующих суждений. Большинство WLL DECT систем используют модуляцию типа Gaussian minimum shift keying (GMSK) без предварительного исправления ошибок. Так как в системе DECT - разделение каналов дуплексное, то лучшая антенна для передачи является лучшей антенной для приема. Исключение может быть при условии, что интервал разнесения антенн является достаточно большим. Рис. 3 показывает норму ошибки бита (BER) при GMSK. Из графика видно, что допустимое отношение Eb/No в канале при BER 10-3 - приблизительно 8 дБ. Так как DECT приемник использует непоследовательное обнаружение, есть дополнительная помеха в 1 дБ. Таким образом допустимая величина Eb/No для DECT приемника в AWGN канале - приблизительно составляет 9 дБ.

Также, при моделировании предполагалось, что потери при смене канала по значению SIR (включая допустимое отношение сигнал/шум) составляет 15 дБ и при установке соединения 20 дБ.

И последнее условие – все станции синхронизированы по времени, поскольку это имеет место в стандарте DECT.

5. Результаты моделирования

В результате моделирования системы DECT получили графики, изображенные на рис 4, 5, и 6, которые показывают в Эрлангах трафик на сектор как функцию вероятности блокировки для планов с 6 секторами, 4 секторами и 1 сектором соответственно. Таблицы 2 и 3 представляют пропускную способность в Эрлангах на ячейку с вероятностью блокировки 1 % и 0.1 % соответственно.

Для сценария 1, плана с 1 сектором, результаты моделирования показывают, что, в зависимости от антенны абонента, между 21 и 46 Эрл, в ячейке может быть до 1% блокировок. Для 21 Эрл по формуле Эрланга можно оценить количество эффективных радиоканалов, которое приблизительно равно 30. Из возможных 120 каналов это соответствует коэффициенту повторного использования частоты 120/30= 4.

Для сценария 2, плана с 4 секторами, результаты моделирования показывают, что, в зависимости от антенны абонента, между 52 и 93 Эрл, в ячейке может быть до 1% блокировок. Для 52 Эрл по формуле Эрланга можно оценить количество эффективных радиоканалов, которое приблизительно равно 65. Из возможных 120 каналов это соответствует коэффициенту повторного использования частоты 120/65 примерно равняется 2 .

Для сценария 3, плана с 6 секторами, результаты моделирования показывают, что, в зависимости от антенны абонента, между 49 и 122 Эрл, в ячейке может быть до 1% блокировок. Для 94 Эрл по формуле Эрланга можно оценить количество эффективных радиоканалов, которое приблизительно равно 110. Из возможных 120 каналов это соответствует коэффициенту повторного использования частоты 120/110 примерно равняется 1.

Уменьшая ширину ДН антенны абонента, интерференция на приеме и передаче уменьшается. Как показано на рисунках 4 - 6, и в таблицах 2 и 3, результаты моделирования подтверждают существенный выигрыш пропускной способности, сокращая ширину ДН от 90 до 30 градусов.

Увеличение числа секторов также увеличивает пропускную способность на ячейку, сокращая интерференцию. Это также наблюдается в результатах моделирования. Три исследуемых случая не могут подвергаться непосредственному сравнению, поскольку каждый план представляет различные условия местности - открытая, пригородная и городская, и использует соответствующую модель распространения для данной окружающей среды. Однако, при блокировке 1 % и ДН терминала абонента в 30 градусов, план с 4 секторами имеет примерно 2 раза, а план с 6 секторами в 3 раза больше емкость, чем при плане с 1 сектором.

Также был исследован эффект изменения радиуса ячейки. Увеличение в радиусе ячейки обуславливает увеличение вероятности блокировки для установленного трафика или сокращения трафика для установленной вероятности блокировки. Рис. 7 показывает зависимость вероятности блокировки от радиуса ячейки для трех планов.