ОПТИМИЗАЦИЯ РАДИОПОКРЫТИЯ В СЕТЯХ CDMA С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СРЕДСТВ

Бордунова О. В., Чичикало Н.И.
Донецкий национальный технический университет

Источник: Інтегровані інтелектуальні робототехнічні комплекси (ІІРТК-2011). Четверта міжнародна науково-практична конференція 23-25 травня 2011 року, Київ, Україна. - К.: НАУ, 2011. - с.391-393

На сегодняшний день мобильная связь является неотъемлемой частью в жизни современного человека. Фиксированная связь отходит на второй план, а спрос на мобильность с каждым днем увеличивается. При этом абонентов начинают интересовать новые, более усовершенствованные и качественные сервисы. Сейчас в Украине уже существуют сети CDMA (оператор CDMA Ukraine, Интертелеком, Велком-Телеком и др.), поэтому целесообразнее проводить оптимизацию сетей, а не их строительство. Целью работы является оптимизация структурного радиопокрытия сетей CDMA. В настоящее время существенно увеличилось количество пользователей мобильной связью, что привело к росту объема передаваемой и обрабатываемой информации. Обеспечение эффективного функционирования сетей представляет собой серьезную техническую проблему и является актуальным вопросом.

Структурная оптимизация сети выполняется для получения оптимальной, с точки зрения радиопокрытия, конфигурации сети (схемы расположения базовых станций (БС) и ориентации секторов). Основными критериями, по которым можно проводить оптимизацию радиопокрытия являются зона обслуживания и емкость сети. Зона радиопокрытия зависит от ряда факторов: параметров приемника, рельефа местности, плотности городской застройки, характеристик излучения объектов контроля и т.д. Исходя из того, что проводится структурная оптимизация радиопокрытия, то главным критерием будет являться минимальное количество базовых станций для обеспечения качественной связи.

Для рациональной расстановки БС воспользуемся компьютерными средствами, а именно программным пакетом RPS-2 (Radio Planning System). Качество получаемого результата зависит от того, насколько точно в процессе планирования учтены особенности местности, параметры аппаратуры, источники возможных помех и множество других факторов, учесть которые без использования автоматизированных компьютерных инструментов в современных условиях невозможно.

Оптимизация предполагает улучшение, поэтому необходима исходная конфигурация сети. Покажем ее на рисунке 1, где изображено значение максимального принятого сигнала, показаны зоны наличия/отсутствия связи и зоны перекрытия сигнала. В черном квадрате изображена исследуемая область.

Заметим, что абоненты, находящиеся в непосредственной близости к БС, имеют больший уровень мощности, чем удаленные от нее пользователи. На исходной территории есть зоны обслуживания в обоих направлениях, а есть только обратное обслуживание. Сеть необходимо улучшить таким образом, чтобы обслуживание было и от БС к мобильному абоненту и наоборот. Также имеем зоны перекрытия секторов БС и их сот. Отметим, что есть зоны отсутствия связи, которые в дальнейшем будут оптимизированы.

Далее будем проводить улучшение сети - изменим положение БС таким образом, чтобы все территория находилась в зоне обслуживания. На рисунке 2 приведена сеть с уже оптимизированным радиопокрытием.

Используя результаты моделирования, можно сказать, что заданная территория полностью охвачена связью, причем обслуживание идет в обоих направлениях. При рассмотрении зон перекрытия секторов БС и сот, заметили, что есть перекрытия двух сот, двух секторов, а также присутствует одновременное перекрытия 2 секторов и 2 сот. Зоны перекрытия обеспечивают непрерывность связи при переходе из соты в соту (хэндовер). Эстафетная передача позволяет переключить разговор на свободный канал другой базовой станции, в зоне действия которой оказался в это время абонент. В системах CDMA организован мягкий хэндовер, который происходит без потери качества связи. Он осуществляется между различными секторами антенны базовой станции в пределах соты (работа на одной несущей частоте).

Помимо перечисленных расчетов программа позволяет рассчитывать число каналов БС. Исходными данными для расчета является число абонентов (принимаем 1000), удельная нагрузка от одного абонента (0,05 Эрл), указывается число БС на рассчитываемой территории (4). Необходимо выбрать, чем определяется плотность распределения абонентов: законом (равномерным, нормальным или релеевским) или типом местности, а также выбрать вероятность установления соединения (0,98), формулу для расчета числа каналов (Энгсета), тип соединения. Соединение может быть либо с БС с максимальным сигналом, либо равновероятное с любой из доступных. Получаем следующую таблицу.

Таблица 1

Вероятность территориальной доступности в системе: 1.000

Показатель эффективности системы: 0.980

Для сравнения приведем значение вероятности территориальной доступности до оптимизации, которое составило 0,999 и показателя эффективности 0,979. После оптимизации эти показатели улучшились.

Можно сделать вывод что, с помощью программы RPS-2 процедура выбора местоположения базовой станции позволит принять более обоснованные решения при оптимизации сети и повысить эффективность функционирования системы.

1. Бабков В.Ю., Вознюк М.А., Никитин А.Н., Сиверс М.А. - Системы связи с кодовым разделением каналов, 1999;

2. Центр компьютерных технологий “Связь Телеком Софт”/ А.Г. Соколов. – http://www.rps2.ru/.