Источник: Наукова практична конференція молодих учених та студентів "Наукові дослідження молоді – інновації в науці та практиці" 2013
Бенавидес Э.Э. Донецкий национальный технический университет
С каждым днем в мире увеличивается потребность иметь возможность широкополосного доступа везде, где бывает современный человек, не только дома или в офисе, но и в транспорте, на улицах. Из прогнозируемого числа в 1.8 млрд людей, которые к 2012 году обзаведутся широкополосным доступом, примерно две трети будут пользоваться им в мобильном варианте, причем большинство таких пользователей получат услуги благодаря сетями с поддержкой HSPA (High Speed Packet Access) и LTE (Long Term Evolution).
1. Постановка проблемы
Во всех мобильных беспроводных сетях существует такая проблема, что пользователи расположены на территории не равномерно. Это связано со скоплением внутри общественных центров, парков. В следствии, загрузка базовых станций оказывается не равномерной, некоторые базовые станции используются не эффективно.
В сетях LTE базовые станции имеют основную и периферийную зоны. Основные зоны не пересекаются. Периферийные зоны могут пересекаться. В периферийных зонах можно выбрать к какой из базовых станций подключить пользователя.
Для решения проблемы будет создана модель работы алгоритма балансировки нагрузки.
2. Моделирование покрытия
Для реализации модели нужно определить покрытие и расположение абонентов. Количество базовых станций будет 225, абонентов 900. Для расчета радиуса основной и периферийной зоны будет использована модель распространения радиоволн SUI [1]. При расчете радиуса покрытия необходимо учесть мощность передатчика, затухание в канале и чувствительность приемника.
3. Разделение пользователей на категории
Для обеспечения лучших показателей качества, нужно разделить пользователей на несколько категорий, чтобы в дальнейшем улучшать показатели QoS отдельно для каждой категории по разному. Основными услугами для сетей LTE будут: VoIP, IPTV, интернет.
4. Критерий выбора базовой станции
Нужно определить к какой из базовых станций подключить абонента. Для этого нужно оценить параметры каналов связи, характер трафика, выбрать наиболее выгодный вариант распределения нагрузки с сохранением приемлемого качества обслуживания.
Каждый тип трафика характеризуется своими требованиями к параметрам каналов связи. Поэтому для каждого типа данных целесообразно ввести функцию полезности, которая служит оценкой приемлемости канала связи для передачи этого трафика в данный момент [2].
Результирующим критерием будет произведение трех показателей на коэффициент, учитывающий затухание.
где Ub – показатель полезности для пропускной способности; Ut – показатель полезности для задержки; Uj – показатель полезности для джиттера; c – коэффициент учитывающий затухание.
5. Анализ результатов моделирования
В результате работы алгоритма все пользователи подключены к базовым станции с наилучшими показателями качества и все базовые станции нагружены более равномерно. В модели сравнены два подхода, один стандартный, когда абоненты подключаются к БС в зависимости от соотношения сигнал/шум, второй – предложенный. В модели рассчитано СКО нагрузки базовых станций. При использовании предложенного метода СКО снижается на 6 %.
Перечень ссылок
1.Шабунин С.Н.Распространение радиоволн в мобильной связи: учебное пособие/ С.Н. Шабунин, Л.Л. Лесная. Екатеринбург: УГТУ – УПИ, 2009. 103 с.
2. Дегтяренко И.В., Шахов Д.С., Кнерцер Д.А., Орехов А.А. Модель развития сети мобильного оператора при использовании технологии LTE/SON: научная статья