В рубрику "Решения операторского класса" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Елена Строганова
Доцент МТУСИ, к.т.н.
При развертывании сетей UMTS операторы, поставленные в условия обеспечения быстрого запуска сетей в соответствии с выделенным объемом финансирования, сталкиваются с рядом организационных и технических проблем.
Основные из них - совместимость с имеющейся инфраструктурой и действующей в сети системой управления, обеспечение требуемого качества покрытия для предоставления услуг UMTS в полном объеме, удобство инсталляции и технического обслуживания, возможность дистанционного мониторинга основных параметров, эстетичный внешний вид, обеспечение надежности и долговечности.
Совместимость с инфраструктурой GSM
Эта проблема вызвана растущей сложностью поиска новых сайтов в связи с дефицитом подходящих свободных зданий и сооружений, получением необходимых частотных разрешений, согласованием площадок с местными органами власти и жителями.
Операторы, естественно, стремятся максимально использовать имеющуюся сетевую инфраструктуру, размещая узлы сети UMTS на действующих базовых станциях (БС) сетей GSM. Такое совмещение БС (co-siting), однако, вызывает необходимость обеспечения требуемого уровня разделения частотных диапазонов при гарантированном качестве покрытия фрагментов сетей 2G/3G для исключения возникающих интермодуляционных помех и интерференции между БС.
Использование новейших двух- и трехдиапазонных панельных антенн с кроссполяризацией в целом обеспечивает требуемый уровень развязки между сетями GSM/UMTS.
Качество покрытия
Необходимость оптимизации покрытия обусловлена динамическим характером сетей UMTS, зоны покрытия которых изменяются в зависимости от нагрузки. Небольшие размеры этих зон при обслуживании абонентов вызывают проблему организации хэн-довера, т.е. перехода абонента из зоны действия одной БС в зону действия другой без потери разговора. Без оптимизации покрытия абонент, находясь в зоне действия нескольких БС, использует ресурс нескольких сот. В результате уменьшается общая емкость сети, снижаются уровень обслуживания и качество предоставляемых услуг.
Проблемы организации качественного покрытия в условиях динамически меняющейся нагрузки во многом решаются при использовании антенн с регулировкой угла наклона диаграммы направленности (ДН), обеспечивающих изменение направления излучаемой мощности и получение более отчетливой границы зоны покрытия. Достигаемая концентрация мощности излучения по периметру зоны покрытия обеспечивает четкое позиционирование краев зоны покрытия в зависимости от уровня мощности излучения.
В предлагаемых на рынке антеннах имеется возможность как механической, так и электрической регулировки угла наклона ДН, однако электрический наклон предпочтителен, так как такой способ изменения угла наклона не вызывает искажения формы ДН в горизонтальной плоскости и азимутальной зависимости угла наклона ДН и коэффициента усиления антенны.
Все новейшие антенные системы для сетей UMTS реализуют функции дистанционного управления углом наклона диаграммы направленности RET (remote electrical downtilt) с помощью электромеханических модулей, управляемых с БС или от общей системы управления сетью. Таким образом удается дистанционно изменять зону обслуживания в зависимости от нагрузки на конкретный сектор БС.
Такое воздействие угла наклона на форму зоны покрытия позволяет за счет концентрации мощности сигнала в пределах соты обеспечивать требуемый уровень интерференции и оптимизировать зоны мягкого хэндове-ра. В результате в сети поддерживает ся требуемый баланс между емкостью сети и уровнем предоставляемого сервиса.
Удобство инсталляции и технического обслуживания
При инсталляции антенн UMTS для качественного функционирования сетей UMTS на трубостойках приходится размещать еще и малошу-мящие усилители (МШУ), устройства регулировки угла наклона ДН, а также фильтры-комбайнеры для объединения сигналов разных частотных диапазонов. В итоге растет число соединительных кабелей, увеличивается количество точек, требующих дополнительной влагозащиты. Немаловажно также, что повышается риск неправильного монтажа и подключения компонентов антенно-фидерного тракта.
Решением этих проблем может быть использование интегрированных антенных систем с размещением МШУ и устройств регулировки угла наклона ДН непосредственно в корпусе или на корпусе антенны. Такие комплексы изготавливаются под заказ и поставляются в собранном виде, т.е. перед отгрузкой они тестируются в целом как единая система. Для облегчения монтажа комплексы могут оснащаться специальными приспособлениями для поднятия антенн в вертикальное положение. В результате весь процесс инсталляции существенно упрощается и ускоряется.
RET-устройства включаются в систему управления и мониторинга сети, так что за счет использования RET-устройств обеспечивается организация дистанционного мониторинга и существенно сокращается количество выездов технических специалистов для решения технических проблем на сайте.
Эстетичный внешний вид антенной системы
Проблема внешнего вида антенны приобретает особую остроту при согласовании проекта с местными властями и владельцами зданий. При заключении договора выдвигаются требования как по ограничению количества устанавливаемого оборудования, в частности трубостоек с антеннами, так и по внешнему виду самих антенных систем. Также не единичны протесты населения против установки антенн, и со временем они будут только множиться.
В этих условиях установка компактных антенных систем, оформленных в виде безликой трубы, может оказаться единственно приемлемым вариантом.
Обеспечение общей надежности сети
Как уже указывалось выше, размещение на трубостойках МШУ и RET-устройств регулировки угла наклона ДН вызывает увеличение числа соединительных джамперов и мест, требующих дополнительной защиты от влаги. Все это снижает общий уровень надежности оборудования.
Выходом из данной ситуации является уменьшение общего числа элементов антенно-фидерного тракта, размещаемых на открытом воздухе, за счет их размещения в одном кожухе с антенной.
Антенные комплексы - оптимальное решение
Все ведущие производители антенного оборудования предлагают для сетей GSM/UMTS антенные системы на базе широкополосных панельных антенн с интегрируемыми компонентами антенно-фидерного тракта, однако конструктивно они выполнены по-разному.
Компания Kathrein (Германия), например, предлагает трехсекторные антенны Pipe, включающие в себя три широкополосные антенны диапазона частот 1710-2170 МГц с шириной ДН в горизонтальной плоскости 65 град.
Pipe-антенны представляют собой трехсекторные антенны с дополнительным сервисным блоком RCU (remote control unit), в котором, в зависимости от конфигурации заказа, располагается одно или два основных компонента антенно-фидерного тракта - устройство регулировки угла наклона ДН и МШУ.
Антенны Pipe со встроенными RCU выпускаются в двух модификациях - трехсекторная антенна плюс RCU или три трехсекторные антенны плюс RCU. Длина последней антенны составляет 1710 мм. Антенна Pipe со встроенными RCU и МШУ имеет коэффициент усиления 18 дБи, регулируемый угол наклона в диапазоне 0-10 градусов. Длина такой антенны составляет 2296 мм.
Компания RFS (США) производит низкопрофильные кластерные антенные системы для диапазона частот 1710-2170 МГц с улучшенной функциональностью.
Эта антенная система также комплектуется дополнительным блоком МШУ, монтируемым непосредственно на кожухе антенны. Модельный ряд RFS ACXV содержит все широкополосные антенны диапазона 1710-2170 МГц в трехсекторной конфигурации. Компания предлагает такие антенные сборки длиной 1300 или 1800 мм.
Отличительной особенностью антенн ACXV является возможность азимутальной регулировки каждой из трех входящих в нее антенн в пределах до 20 градусов, что обеспечивает дополнительные возможности для оптимизации покрытия. Специальный модуль крепления позволяет монтировать эти системы в различных условиях.
Компания Powerwave (США) также предлагает одно-, двух- и трехдиапазонные широкополосные панельные антенны CleanSite Intellimast с интегрированными МШУ и устройствами RET. При этом все компоненты антенной системы образуют единую конструкцию с общим защитным кожухом для уменьшения воздействия окружающей среды. Все соединения внутри антенной системы выполнены джамперами минимальной длины.
А что дальше?
Дальнейший прогресс в области создания антенных комплексов следующего поколения связан с разработкой антенных систем, интегрированных с системами проектирования, оптимизации и управления сетью. При этом возможность дистанционного изменения угла наклона будет дополняться дистанционной регулировкой ДН по азимуту. Это позволит создавать полуавтоматические антенные системы, оптимизирующие покрытие под изменяющуюся нагрузку.
Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #2, 2008
Посещений: 8754
Статьи по теме
Автор
| |||
Автор
| |||
В рубрику "Решения операторского класса" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
