ПРОЕКТ ДОКЛАДУ ДО ПУБЛІЧНОГО ЗАХИСТУ РОБОТИ В РАМКАХ ПРОГРАМИ «ПРОФЕСІОНАЛИ МАЙБУТНЬОГО»

Автор: Орленко А.М,

Основними етапами використання послуги з точки зору користувача мобільного зв’язку є: доступ до мережі, доступ до самої послуги, безперервність надання послуги та повнота її надання.

Доступ до мережі визначається долею часу, впродовж якого логотип оператора висвічується на дисплеї мобільного телефону абонента, сигналізуючи останньому, що він може скористатися послугами цього оператора.
Доступ до послуги, відповідно, означає можливість абонентом скористатися послугою як тільки він цього забажає та визначається відношенням кількості успішних викликів до загальної кількості спроб викликів або протилежним показником – часткою неуспішних викликів (Blocking Rate).
Безперервність послуги означає, що завершення послуги має відбуватися за бажанням клієнта та визначається як відношення кількості з’єднань, що були перервані не за бажанням одного з абонентів до загальної кількості встановлених з’єднань (Dropped Call Rate).
Повнота надання послуги відображає якість надання послуги безпосередньо під час її отримання. Якщо казати про телефонію, то це насамперед розбірливість мови (хто говорить та що говорить).
Роль кожного з цих етапів у формуванні суб’єктивної оцінки користувачем якості надаваних йому послуг неоднакова та зменшується зліва направо. Тобто, якщо користувач не бачить на дисплеї свого телефону логотипу оператора, то це найстрашніше, що може бути. Він, навіть ще не забажавши отримати якусь послугу, буде знати, що не отримає її. Далі, якщо абонент захотів отримати цю послугу, то краще він вже почне її отримувати, ніж все закінчиться повною відмовою. І нарешті, якщо абоненту доведеться кілька разів передзвонювати, то це значно гірше, ніж, коли йому доведеться кілька разів перепитувати.
Отже, виходячи з цієї пріоритетності, розглянемо деякі проблеми характерні для автотрас взагалі та досліджуваної зокрема.

Проблема відмови в обслуговуванні.

Ця проблема є характерною для шляхів, що ведуть до великих міст в п’ятницю та неділю ввечері, а також в весінньо-літній сезон для шляхів, що ведуть на південь. В цей час значно зростає пасажиропотік, а з ним і трафік. Тому нерідкими стають випадки, коли всі ресурси обслуговуючого стільника виявляються зайнятими, що підтверджується статистичними даними.
Оскільки для побудови базових станцій необхідна наявність певної інфраструктури, то базові станції найчастіше розміщуються в населених пунктах, де звісно ж існує свій внутрішній трафік. Надзвичайно важливим є розділення цього внутрішнього трафіку та трафіку, що надходить з автошляху між різними стільниками. Цього можна досягти за рахунок вибору місця розміщення базової станції в населеному пункті та орієнтацією секторів. Проте такий підхід можливий лише при проектуванні нових базових станцій, а для існуючих таке перенесення є досить затратним, а іноді і технічно неможливим. Тому для існуючих базових станцій слід використовувати багатошаровий механізм та розподіл трафіку між шарами 900 МГц (далі G-шар) та 1800 МГц (далі D-шар). Цього можна досягти за рахунок задавання системного параметра CELL_RESELECT_OFFSET>0 для стільників D-слою, що внесе  позитивний здвиг у критерій переобрання стільника С2 для них, тобто підвищить їх пріоритет. Слід зазначити, що критерій переобрання стільника С2 розраховується на основі критерію втрат розповсюдження С1 з додаванням до нього параметра CELL_RESELECT_OFFSET. Мобільний термінал обирає стільник із найбільшим значенням С2 та не негативним значенням С1. Конкретне значення параметра CELL_RESELECT_OFFSET потрібно обирати виходячи з бажаної зони обслуговування викликів, що знову надійшли, в діапазоні 1800 МГц.
Іншим засобом боротьби з перевантаженнями може бути використання механізму напівшвидкісного кодування. Обладнання будь-якого виробника дозволяє встановлювати поріг плинного навантаження, при якому всі виклики, що знову надійшли, будуть обслуговуватися з напівшвидкісним кодуванням. При цьому, звичайно, дещо погіршиться якість передавання мови, проте як вже було сказано, це не настільки болісно сприйматиметься користувачем, як повна відмова в обслуговуванні і нічого не коштуватиме оператору. Теоретично таким способом можна підвищити ємність стільника до двох разів.
Оскільки зазначені проблеми носять чітко виражений сезонний характер або виникають в конкретні дні, то можна запропонувати алгоритм для автоматизації змін зазначених параметрів.

Проблема перерваних з’єднань

Як показують статистичні дані, ця проблема також є актуальною. Основними причинами цього можуть бути:

Щодо слабкого рівня сигналу, то це проблема радіопланування. Найчастіше через особливості рельєфу можуть виникати такі місця, де жодна з базових станцій не може забезпечити достатній рівень сигналу. Необхідний детальний аналіз таких зон. Потрібно насамперед шукати рішення в орієнтації антен найближчих базових станцій. Можливо достатнім буде зовсім незначно нахилити антени і проблема зникне. Якщо це неможливо, а користувач досить швидко проїздить проблемне місце, то потрібно задати для того стільника або стільників, що обслуговують цю територію системний параметр RADIO_LINK_TIMEOUT таким, щоб радіоз’єднання не було перерване протягом того часу, за який абоненти проїздять проблемне місце. Звичайно в цьому випадку, поки користувач буде проїздити таке місце він навряд почує свого співбесідника, але ж якщо йому доведеться передзвонювати, то це сприйметься набагато гірше, особливо при наявності плати за з’єднання.
Проблема якості хендоверу також є досить актуальною насамперед для по справжньому мобільних абонентів. Адже хендовер – це досить складна процедура, яка потребує виконання певних алгоритмів як з боку мобільного термінала, так і збоку базової стації і він не відбувається миттєво. Як показують емпіричні дані, зокрема дослідження фірми SIEMENS, хендовер гарантовано відбувається при швидкостях до 120 км/годину. Тобто на наших українських дорогах з хендовером начебто не має бути проблем. Та насправді внаслідок все тих же особливостей рельєфу та розміщення базових станцій можливе виникнення особливого виду хендоверу – так званого «пінг-понгу». Втрата виклику внаслідок «пінг-понгу» відбувається в умовах, коли автомобіль рухається з великою швидкістю на території, де приблизно проходять межі стільників і радіо обстановка є нестабільною: почергово то один стільник, то інший стають найкращими для обслуговування і, відповідно, мають відбуватися багаточисельні передачі управління з’єднанням та його повернення, а оскільки цей процес є досить інерційним, то може відбутися втрата виклику.
Взагалі, основними причинами для хендоверу за стандартом можуть бути:

Як свідчить статистика, на сьогодні найбільш розповсюджений вид хендоверу – це хендовер по кращому бюджету, тобто наявність кращого стільника для обслуговування. Тому уникати «пінг-понга» можна за рахунок створення гістерезисності хендоверної характеристики. Тобто бюджет стільника, який є претендентом на прийняття управління з’єднанням має не просто бути вищим від обслуговуючого, а перевищувати його на певну величину. Встановити цю величину можна лише по результатам драйв-тестів.

Проблема якості передачі мови

Основною причиною неякісної передачі мови є інтерференція. Ця проблема стає все більш актуальною із збільшенням щільності базових станцій. Для зменшення та рівномірного розподілу інтерференцій в мережі можна запропонувати:

Всі ці режими передбачені стандартом GSM, а тому мають підтримуватися обладнанням будь-якого виробника. Хотілося б більш детально зупинитися на режимі стрибкової частоти, так званого хоппінгу. Розрізняють два типи хоппнгу: по базовому діапазону та синтезований. В першому випадку кількість хоппінгових частот, що можуть використовуватися в стільнику визначається кількістю передавачів, що обслуговують цей стільник. Кожен передавач працює на фіксованій частоті, тобто при встановленому з’єднанні кожна нова інформаційна посилка комутується на новий передавач. В режимі ж синтезованого хоппінгу дзвінок обслуговується одним передавачем, але його частота постійно змінюється – стрибає зі швидкістю 217 стрибків на секунду. Кількість хоппінгових частот, що можуть використовуватися в одному стільнику обмежена лише кількістю частот, що наявні у оператора, хіба що за винятком тих, які відводяться для організації широкомовних каналів. Тобто такий хоппінг є більш гнучким.
Дуже суттєвим фактором при впровадженні синтезованого хоппінгу є фактор перевикористання частот. Типові та широко розповсюджені в світі частотні плани при використанні хоппінгу: 3/9, 1/3, 1/1.

Зрозуміло, що чим більш щільним стає перевикористання, тим гірше розподіл інтерференцій по мережі, але використання таких планів як 3/9 потребує й значно більшої кількості частот. З огляду на це більш перспективним та інноваційним видається використання планів типу n/n

При цьому кожна базова станція використовує хоппінгові частоти, виділені для неї, в усіх свої секторах. Тут важливим є уникнути міжсекторні інтерференції в межах однієї базової станції. Щоб зробити це, потрібне виконання однієї умови, а саме: кількість частот для хоппінгу, виділених для даної базової станції, має перевищувати середню кількість передавачів на сектор для цієї ж станції щонайменше втричі. Оскільки всі сектори належать до однієї БС, то всі передавачі у цих секторах працюють синхронно, а значить для кожного з них можна задати свій індекс у межах хоппінгового листа і зробити таким чином стрибкові послідовності для секторів неперетинаючимися. Частота для i-го передавача в момент часу Т визначається, як:

де  - псевдо випадкове число спільне для даної базової станції в момент часу Т, яке визначає номер частоти в межах хоппінгового листа.
 - постійний зсув для i-го передавача.