3.5. Минимизация временных запретов на излучение путем оптимального переприсвоения частот неприоритетным рэс (задача в1.2.3)

Практика введения временных запретов на излучение органами радиочастотной службы при проведении в стране специальных мероприятий, а так же при возникновении чрезвычайных ситуаций распространяется на РЭС гражданского применения и в том числе – на сети сотовой связи. В сетях сотовой связи частоты ряда базовых станций или секторов могут оказаться в числе попадающих под временные частотные ограничения. Одной из мер сохранения работоспособности сети является проведение оператором переприсвоения частот базовых станций. При этом наиболее приемлемым будет оптимальное переприсвоение частот, при котором общее число перестраиваемых базовых станций или секторов минимально. В данном разделе на примере сети сотовой связи стандарта GSM-900 оценивается эффективность оптимального переприсвоения частот при введении временных запретов в зоне сети. Для решения этой задачи используется изложенный в п.3.2 методический подход. При введении временных запретов на излучение оператор в первую очередь должен попытаться сохранить работоспособность сети путем переприсвоения частот только тем секторам, которые попадают под действие вводимого временного запрета (локальное переназначение) - {N_i}_З, i= . У этих секторов к постоянным частотным ограничениям для соответствующих базовых станций добавляются введённые временные ограничения . Частотные присвоения секторам, принадлежащим множеству {N_i}_З, исключаются, и осуществляется оптимальное присвоение частот в сети сотовой связи в условиях частотных ограничений и априорно заданных частотных присвоений сети, которые не попадают под запрет - {N_i}_АПР, где:

{N_i}_АПР={N_i}\{N_i}_З. (3.6)

Если при локальном переназначении частот не удается обеспечить все попадающие под запрет сектора частотными присвоениями, то необходимо производить переприсвоение частот в сети в целом.

Для решения этой итерационной задачи на основе предложенного в п.3.2 методического подхода была разработана специальная имитационная математическая модель и проведен вычислительный эксперимент. Блок-схема алгоритма работы этой модели изложена в Приложении Д. В качестве исходных данных были использованы сведения о сети сотовой связи стандарта GSM-900, представленные в пункте 3.3. Считалось, что район действия вводимых временных частотных запретов совпадает с зоной обслуживания рассматриваемой сети. Объём вводимых запретов изменялся в пределах 0…100% от выделенного оператору частотного ресурса. Запрещённые каналы выбирались по случайному равномерному закону распределения. Методом Монте-Карло были получены среднестатистические значения следующих показателей эффективности:

• относительное число секторов, подвергнутых переназначению частот:

= N_изм/ N_, (3.7)

гдеN_изм - число секторов, подвергнутых переназначению частот; N_=427 общее число секторов;

• относительное число секторов, отключенных в результате введения временных ограничений:

= N_ОТКЛ / N_, (3.8)

гдеN_ОТКЛ - число отключенных секторов;

• вероятность того, что все сектора будут обеспечены частотными присвоениями при локальном переназначении частот Р_ЛОК.

На рисунках 3.11 и 3.12 представлены результаты в виде зависимостей (M_ВЗ), где М_ВЗ – относительный объём вводимых запретов, М_ВЗ=M_ВЗ/M. Были рассмотрены случаи наличия (рис.3.12) и отсутствия (рис.3.13) постоянных частотных ограничений.

Рис. 3.11. Зависимость количества отключенных секторов от объема вводимых ограничений при наличии постоянных частотных ограничений для БС

Рис. 3.12. Зависимость количества отключенных секторов от объема вводимых ограничений при отсутствии постоянных частотных ограничений для БС

На рисунках 3.13 и 3.14 представлены соответственно зависимости Р_ЛОК(М_ВЗ) и (М_ВЗ).

Рис. 3.13. Зависимость вероятности локального переназначения от объема вводимых ограничений

Рис. 3.14. Зависимость количества секторов, подвергнутых переназначению частот, от объема вводимых ограничений

Анализ полученных результатов позволяет сделать следующие выводы. При объёме вводимых частотных ограничений до 80% от доступного ресурса 40% секторов попадает под их воздействие. При отсутствии постоянных ограничений для базовых станций ни один из секторов после перенастройки не выключается. При наличии постоянных ограничений для базовых станций после перенастройки не выключается до 90% секторов.

При наличии постоянных частотных ограничений для базовых станций в рассмотренной модели радиоэлектронной обстановки невозможно обеспечить все сектора частотными присвоениями при локальном переназначении частот. При отсутствии постоянных ограничений для базовых станций Р_ЛОК1 при малых объемах временных запретов и Р_ЛОК0 при М_ВЗ=0,8. При наличии постоянных частотных ограничений для базовых станций в рассмотренной ситуации невозможно обеспечить все сектора частотными присвоениями при локальном переназначении частот.

Таким образом, полученные результаты подтверждают возможность минимизации временных частотных запретов на основе проведения процедуры оптимального переприсвоения частот для неприоритетных РЭС.