В рубрику "Решения операторского класса" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Вобрав в себя многие современные инновационные технологии, системы мобильной связи по праву считаются вершиной технического развития всех распределенных ТС. Несмотря на свою относительно короткую историю, системы мобильной связи вышли на максимальный уровень нагрузки, произошел резкий скачок количественного и качественного многообразия передаваемых сообщений. Поэтому важнейшим направлением развития сотовых систем мобильной связи является повышение их информационной емкости как за счет совершенствования средств и методов обработки сигналов, так и за счет поиска новых способов структурной организации, способствующих активизации неиспользуемых либо освобождения части уже используемых ресурсов сети.
Первым путем повышения информационной емкости систем мобильной связи может стать совершенствование методов сигнально-информационного (в том числе и вторичного) уплотнения. Однако такие методы затрагивают только "нижний", физический уровень взаимодействия систем. Фундаментальные основы функционирования систем подвижной связи не всегда могут быть "доступны" проектировщикам и операторам мобильной радиосвязи. Второй путь повышения информационной емкости заключается в применении структурных методов планирования систем мобильной связи, что подразумевает такой выбор конфигурации (топологии) сети и ее параметров (ресурсов), при котором учитываются и согласовываются особенности изменения подвижности телетрафика (нагрузки) с особенностями территориальной распределенности средств радиодоступа и пропускной способности терминального оборудования. Проще говоря, структурные методы планирования систем мобильной связи позволяют (при одном и том же числе оборудования с одинаковыми техническими характеристиками) добиться обслуживания большего количества абонентов с лучшим качеством, что формально отражает увеличение информационной емкости системы в определенный период времени.
Ситуационно-адаптивное планирование выступает в качестве способа повышения эффективности использования ресурсов мобильной сети, обеспечивающей увеличение ее информационной емкости ТС. Для этого необходимо решить следующие задачи:
Из вышеперечисленного видно, что в основе обеспечения ситуационно-адаптивного планирования должна лежать ситуационная модель изменения нагрузочного трафика в зоне действия сети мобильной связи.
За основу модели принимается сочетание двух статистических моделей расчета затухания радиосигнала, рекомендованных Международным союзом электросвязи: модель Окамура – Хата и модель Кся-Бертони. Именно эти модели широко применялись для радиочастотного планирования сотовых систем связи стандарта GSM900/1800 в г. Уфе. Таким образом, использование именно этих моделей будет наиболее объективным на начальной стадии изучения распространения радиосигнала.
В городе преобладают три типа зданий и сооружений: малоэтажные, пятиэтажные здания и девятиэтажные (и выше). Таким образом, необходимо выбрать такую точку в городе для эксперимента, где по нескольким направлениям будут преобладать указанные типы застройки. Наиболее подходящей точкой эксперимента оказалась остановка "Горсовет" на площади им. В.И. Ленина. По направлению к железнодорожной станции "Воронки" преобладают малоэтажные здания и лесной массив, к центру города – многоэтажные здания, а по улице Блюхера (в сторону района Черни-ковка) – пятиэтажные панельные дома. Таким образом, выбранная точка будет наиболее точно отражать суть эксперимента.
Три типа застройки и три направления расположения (прихода сигналов) БС сотового оператора диктуют нам условие минимальности и достоверности эксперимента:
Измерения проводились в сухую погоду в условиях прямой видимости КА (7 КА).
Для получения значения уровня сигнала базовых станций, мобильных телефонов была использована специальная программа NETmonitor, широко применяемая инженерами по обслуживанию сотовых сетей. Уровень сигнала составил 83 дБ в искомой точке.
Принимая во внимание характер застройки и применяя программное обеспечение, получаем результат, показанный на рис. 1.
За реальные координаты были взяты показания встроенного в мобильную станцию GPS-навигатора. За координаты базовой станции приняты координаты точек, адаптированные и пересчитанные для простоты визуализации эксперимента, полученные с помощью встроенного GPS-навига-тора.
Ошибка позиционирования при пересчете затухания сигнала на трассе с учетом модели Окамура – Хата в сравнении с показаниями спутниковой навигационной системы составила 130,98 м.
Ошибка позиционирования при пересчете затухания сигнала на трассе с учетом модели Кся-Бертони в сравнении с показаниями СНС составила 176,14 м.
Однако было замечено, что изменение типа застройки в одном из направлений приводит к значительным изменениям в ответе.
Применяя данный метод и систему местоопределения для всех типов застроек, принятых выше, приходим к результатам, схожим с предыдущими испытаниями.
Для системы, использующей модель Кся-Бертони, погрешность местоопределения составила 22,9 м для малоэтажной застройки.
На рис. 2 и 3 приведен график изменения ошибки вычисления координат в зависимости от типа застройки по высоте домов.
Графики наглядно иллюстрируют, что высота застройки имеет прямое влияние на точность местоопределения по затуханию сигнала. Чем выше здания, тем выше подвес антенн БС, что приводит к эффекту прямой видимости БС – МС даже с учетом отражения от крыш домов (модель Кся-Бертони).
Было произведено множество экспериментов в рамках данной программы, результатом которых стали следующие данные:
Рис. 2 и 3 наглядно иллюстрируют, что использование модели Кся-Бертони для решения задачи, обратной классической ( получение оптимальной зоны покрытия сотового оператора связи), приводит к улучшению точности местоопределения в среднем на 69%.
Сопряжение системы наземной сотовой навигации с ГЛОНАСС (GPS) и сравнение ответов, получаемых рассматриваемой сопряженной системой, приводит к возможности изучения влияния пропускной способности материала, из которого производилась застройка каждого конкретного жилого района практически любого города.
Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #1, 2011
Посещений: 6917
Статьи по теме
Автор
| |||
В рубрику "Решения операторского класса" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
