Вернуться в библиотеку

Исходный URL http://www.connect.ru/article.asp?id=4121

ГЛАВНОЕ – КОНТРОЛЬ И ПЛАНИРОАНИЕ

В то время как операторы сетей второго поколения сосредоточились на задаче улучшить характеристики существующей инфраструктуры, ключ к оптимизации сетей может находиться в умелом управлении зоной радиочастотного покрытия с помощью современных сложных устройств мониторинга сети.

После двух десятилетий бурного роста сотовых технологий наступил период консолидации и постепенных изменений, и это период невиданного ранее технологического вызова. Дело не только в том, что абоненты и эксперты приучены к постоянному наличию сотовых услуг высочайшего качества, но и в потребности в «вертикальных» технологиях, например передаче данных. Операторы также считают, что сети поколения «два с половиной» имеют потенциал для развития сотового бизнеса, особенно на состоявшихся рынках, где ресурсы привлечения новых абонентов иссякают.

В поиске путей минимизации капитальных вложений и максимизации возврата средств, вложенных в уже существующие системы, планирование сетей и их оптимизация стали критичны как никогда ранее. Хотя чем сложнее сеть, чем больше услуг разного уровня она предлагает, тем больше число параметров, которые должны быть учтены и согласованы. В атмосфере постоянного изменения трафика и сетей, влияющих друг на друга, искусство оптимизации стало выглядеть для непосвященных как волшебство.

«Одним из самых ранних наших открытий еще в дни аналоговых стандартов стало то, что сотовая система всегда находится в стадии проектирования и разработки, – рассказал Джон Смит, уже 15 лет работающий в австралийской компании «Телстра» менеджером радиочастотной связи в Службе общенациональных мобильных сетей. – Добавляется инфрастуктура, диаграммы трафика постоянно меняются, и без гибкости такой системе невозможно соответствовать всем требованиям».

Глава отдела планирования систем немецкого оператора «Т-Мобиль» Вольф Менде согласен со своим австралийским коллегой. Ключевые индикаторы работы сети, такие как уровень успешной передачи сигнала, уровень прерванных звонков, время задержки, загруженность сети, находятся под постоянным контролем и помогают выявить области, где необходимы изменения. «Мы также используем измерения силы поля базовых станций, где это необходимо, – говорит Менде. – Это помогает проанализировать возникающие в реальной сети интерференции и дополняет просчитанные нами модели работы станции».

 Задача объединения каналов

И Менде, и Смит подтверждают, что одна из сложнейших задач оптимизации сети – контроль радиочастотной интерференции. В сетях GSM такая интерференция снижает качество звукового сигнала, экранируя нижние несущие сигнала, в то время как емкости сетей CDMA истощаются интерференцией, повышающей общий шумовой фон. В любом случае снижается качество работы сети к неудовольствию пользователей.

«В сложившихся сетях проблема уже давно не в покрытии. Все технические задачи сводятся к одной – контролировать интерференции, – говорит Смит. – Цель – доть его появления там, где он не нужен. Это один из основных шагов по пути оптимизации».

«Это напоминает мозаику, паззлы, – добавляет Патрик Нобило, вице-президент по технологиям антенных систем базовых станций фирмы «Радио Фрикуэнси Системс» (RFS). – Если при таком количестве сот необходимо оптимизировать сеть, надо убедиться, что передаваемая энергия не вызывает наложений. Это особенно важно для сетей CDMA, где одна и та же частота используется для каждой соты».

Внимательное частотное планирование сетей обеспечивает высокое качество передачи сигнала, однако поиск проблемных зон неизбежно приводит к необходимости локальной тонкой настройки. В таких случаях достаточно регулировки главного лепестка антенной диаграммы направленности, считает Менде. Однако просто изменение главного лепестка диаграммы направленности может стать не только решением, но и проблемой интерференции между соседними каналами. Без жесткого контроля радиочастотной энергии, передаваемой антенной, ложные боковые и задние лепестки диаграммы направленности могут устремиться в направлении соседних сот, создавая потенциал для интерференций. На сложившихся рынках, где близко сосуществуют много услуг и операторов, возникает множество проблем интерференции в соседних сотах, становясь настоящей головной болью для специалистов по оптимизации сетей.

 Сигнал там, где он необходим

Необходимость в улучшении контроля за радиочастотным сигналом обусловливает постоянное развитие антенных технологий, цель которого – снизить ложные излучения и обеспечить более жесткий контроль за зоной покрытия антенн.

«Антенны играют ключевую роль в оптимизации сетей – они являются главной составляющей контроля, – сообщает Вибхоре Бхати, менеджер по радиочастотному планированию индийского сотового оператора «Идея Селлулар».

«Что нам необходимо, так это чистое распространение радиочастотной энергии: ее направление туда, где она необходима, и блокирование там, где она не нужна, – говорит Нобило. – Подавление боковых и задних лепестков диаграммы и автоматическая дистанционная регулировка угла наклона антенны становятся в этой ситуации первоочередными задачами. Это особенно важно сейчас, когда соты становятся все меньше. Чем больше мы вторгаемся в регулировку, тем сильнее опасность интерференций».

Воздействие интерференций в сетях GSM измеряется как соотношение несущего сигнала к уровню помехи между каналами (C/I коэффициент), где минимально допустимым качеством голосового сигнала являются 9–10 дБ. Соответственно снижение помех улучшает это соотношение и повышает качество аудиосигнала и емкость сети.

Нобило сообщил, что все исследования указывают на сильную зависимость между улучшением соотношения C/I и величиной подавления верхних боковых лепестков антенны: «Максимизация подавления боковых лепестков стала главной целью разработчиков и производителей антенн в их поиске средств уменьшения помех. Если когда-то стдняшнее требование рынка – 18 дБ. Новые антенны RFS серии Optimizer достигают значения, немного превышающего 20 дБ».

«Чем меньше боковой лепесток в сравнении с главным лепестком диаграммы, тем лучше антенна противостоит межканальным интерференциям, – рассказывает Нобило. – Но обычно помехи вносит не первый верхний боковой лепесток, а второй, и нежелательный сигнал нужно делать настолько слабым, насколько это возможно».

Смит соглашается, что первым шагом управления радиочастотным сигналом является оптимизация антенны. Возможность электрически регулировать угол наклона антенны является серьезным преимуществом современных сотовых сетей. С одной стороны, механическое изменение угла наклона – несложная процедура, оно имеет незначительное влияние на побочное излучение и даже способно повысить помехи между задними лепестками. Технология электрической регулировки, с другой стороны, изменяет все лепестки – главный, задние и боковые – в равной степени. Это означает, что излучение боковых лепестков может контролироваться по всему спектру регулировки, обеспечивая больший контроль за возникновением помех.

 Точка контакта

«Антенны для базовых станций – важнейший компонент обсуждений операторов, – считает Смит. – Мне кажется странным, что до сих пор операторы способны потратить сотни тысяч долларов на приобретение сайта и его оборудование и вместе с тем придираться к стоимости в дополнительную сотню долларов, инвестируемых в технологию антенны и ее эксплуатацию. Все, что может предложить вам базовая станция, сводится на нет, если вы выходите в эфир, направив устаревшую некачественную антенну в сторону своих абонентов».

Этот комментарий поднимает интересный вопрос, активно обсуждаемый операторами сетей, – модернизация существующих антенн с целью улучшения их рабочих характеристик.

Смит считает, что такой подход привлекателен для операторов, стремящихся найти возможность максимизировать возврат вложений в существующие структуры. Расчеты показывают, что только замена антенн на современные и технически продвинутые позволяет примерно за одну десятую средств, необходимых на полное переоборудование базовых станций, добиться практически того же улучшения качества услуг, моментально увеличив емкость существующей сети».

Представитель «Т-Мобиль» В. Менде более осторожен в своих прогнозах: «Безусловно, антенны лучшего качества всегда помогают повысить качество связи. Понятно, что, когда разворачиваются новые сайты, жизненно необходимо выбирать новейшие антенные решения с наилучшими параметрами по подавлению интерференций. Но именно в этом-то всегда и состоит вопрос для оператора – заменять ли уже существующие антенны!»

 Новые задачи

По мере развития сетей и возникновения новых технологий роль оптимизации будет только повышаться. Например, ожидается, что услуги стандартов третьего поколения, такие как передача видеосигнала в реальном вруже существующим задачам оптимизации.

«Т-Мобиль» планирует запуск немецкой сети стандарта UMTS в конце 2003 г. Г-н Менде с нетерпением ждет этого момента: «Нас ожидает много новых целей. Мы предполагаем, что сети третьего поколения станут более чувствительны к возникающим помехам, чем сети GSM, поскольку динамика сетей будет разной. Мы, конечно, изучили компьютерные модели этих ситуаций, и теперь приходит время проверить, насколько близки были наши модели к реальности».

Ожидаемые в будущем проблемы для оптимизаторов подогрели интерес к антеннам с изменяемым углом наклона, особенно к тем, угол наклона которых можно менять не только на вершине антенной мачты. Смит считает, что дистанционное изменение угла наклона антенн имеет много плюсов: от исчезновения затрат на оборудование для доступа на мачту до отсутствия проблем с операторами, имеющими инфрастуктуру на том же сайте. К тому же изменение зоны действия антенны совершенно необходимо при модернизации существующих базовых станций.

«Наше футуристическое представление заключается в том, чтобы иметь возможность динамично менять структуру сети при малейшем изменении трафика в течение дня, – говорит Смит. – Я предполагаю, что со временем возникнут технологии «шаблонов» регулировки для разных схем трафика, которые синхронно и скоординированно меняют работу всех антенн в соответствии с имеющимся планом сот. Прежде всего это относится к системам, основанным на стандарте CDMA».

У Менде есть похожая идея по контролю, планированию и работе сетей: «Самое явное преимущество будут иметь динамичные сети, способные меняться в зависимости от сезонных или даже ежедневных изменений. Можно будет проследить трафик во всех деталях и оптимизировать все аспекты. Чтобы быстро добиться этого, нам понадобятся антенны с дистанционным контролем угла наклона».

По мнению Нобило, дистанционная регулировка – только одно из важных свойств многофункциональной антенны с высокими техническими характеристиками. «Во-первых, необходима антенна с хорошим подавлением боковых лепестков; во-вторых, должна быть возможность активизировать ее дистанционно; в-третьих, антенна должна управляться на основании оптимального сценария для каждой конкретной ситуации».

Однако реальность сегодняшнего дня заключается в том, что операторы во многих странах работают в сетях второго поколения, где рост новых абонентов заканчивается, и коммерческой реальностью является непростое сведение ежемесячных балансов. Кроме того, постоянно обсуждается вопрос, способны ли существующие сети удовлетворять все возрастающие запросы пользователей, особенно когда к ним добавляются набирающие популярность стандарты GPRS и EDGE.

Технология уже существует: не только антенны высокого качества для контроля за помехообразованием, но и современные инструменты контроля сетей, обеспечивающие оптимизацию. Внедрение новых технологий даст результаты уже сегодня и, кроме того, подготовит оборудование для сет

 Материалы предоставила компания «Радио Фрикуэнси Системс»

Начало