221

В разделе 9.5 приводится стратегия управления доступом, основанная на широкополосной мощности. Такая стратегия управления доступом дает мягкую блокировку и мягкую пропускную способность.

Мягкую пропускную способность в восходящем канале можно аппроксимировать, основываясь на полных уровнях помех на BS. В эти полные помехи входят как помехи от собственной ячейки, так и от других ячеек. Поэтому полный объединенный резерв каналов можно получить путем умножения числа каналов на ячейку в равнонагруженных ячейках на 1 +i, что дает пропускную способность отдельной изолированной ячейки, поскольку

(8.21)

Далее основная модель “B” Эрланга применяется к большему, объединенному резерву (пулу) каналов (= пулу помех). Полученная пропускная способность в эрлангах затем делится поровну между ячейками. Процедура для оценки мягкой пропускной способности приводится в сжатом виде ниже.

1. Вычислить число каналов на ячейку N в случае одинаковой нагрузки, основываясь на коэффициенте нагрузки в восходящем канале, уравнение (8.12).

2. Умножить полученное число каналов на 1 + iдля получения полного пула каналов в случае с мягкой блокировкой.

3. Вычислить максимальный предлагаемый трафик, исходя из модели “B” Эрланга.

4. Разделить пропускную способность в Эрлангах на 1 + i.

8.2.3.2. Примеры мягкой пропускной способности в восходящем канале

Приводится несколько числовых примеров определения мягкой пропускной способности, сделанные допущения показаны в таблице 8.8.

Таблица 8.8.

Допущения при вычислениях мягкой пропускной способности.

Битовые скорости	Речь: 12,2 Кбит/с Данные в реальном времени: 16  144 Кбит/с
Речевая активность	Речь: 67 % Данные : 100 %
Eb/N0	Речь: 4 дБ Данные: 16  32 Кбит/с: 3 дБ Данные 64 Кбит/с: 2 дБ Данные 144 Кбит/с: 1,5 дБ
i	0,55
Увеличение помех	3 дБ (= 50% коэффициент нагрузки)
Вероятность блокировки	2 %

Пропускные способности, полученные для обоих каналов, основываясь на уравнении (8.12) и нагрузке в эрлангах на ячейку, показаны в таблице 8.9. Эффективность транкинга магистральной сети, показанная в таблице 8.9, определяется как пропускная способность при жесткой блокировке, поделенная на число каналов. Чем ниже эффективность транкинга, чем ниже средняя нагрузка, тем большую пропускную способность можно занять из соседних ячеек и тем большую мягкую пропускную способность мы имеем.

Таблица 8.9.

Вычисления мягкой пропускной способности в восходящем канале

Битовая скорость (Кбит/с)	Каналы на ячейку	Пропускная способность при жесткой блокировке	Эффективность транкинга	Пропускная способность при мягкой блокировке	Мягкая пропускная способность
12,2	60,5	50,8 Erl	84 %	53,5 Erl	5 %
16	39,0	30,1 Erl	77 %	32,3 Erl	7 %
32	19,7	12,9 Erl	65 %	14,4 Erl	12 %
64	12,5	7,0 Erl	56 %	8,2 Erl	17 %
144	6,4	2,5 Erl	39 %	3,2 Erl	28 %

Мы отмечаем, что мягкая пропускная способность для более высоких битовых скоростей больше, чем для более низких битовых скоростей. Эта зависимость показана на рис. 8.6.

Рис. 8.6. Мягкая пропускная способность как функция битовой скорости

для соединений в реальном времени.

Следует отметить, что величина мягкой пропускной способности зависит также от среды распространения и от планирования сети, которые влияют на величину i. Мягкую пропускную способность можно получить только в том случае, когда алгоритмы управления радиоресурсами могут использовать более высокую пропускную способность в одной ячейке, если соседние ячейки имеют более низкую нагрузку. Этого можно достигнуть, если алгоритмы управления радиоресурсами основываются на широкополосных помехах, а не на пропускной способности или числе соединений.

Аналогичная мягкая пропускная способность также имеется в нисходящем канале WCDMA, а также в GSM, если применяются алгоритмы управления радиоресурсами, основанные на помехах.

8.3. Планирование пропускной способности

и зоны обслуживания

8.3.1. Итерационное прогнозирование пропускной способности и зоны обслуживания

В этом разделе приводится подробное планирование пропускной способности и размеров зоны обслуживания. На этапе подробного планирования необходимы реальные данные о распространении радиоволн в рассматриваемой зоне наряду с расчетной плотностью и трафиком пользователей. Кроме того, необходима информация о существующих участках BSдля того, чтобы использовать вложения в существующие участки. В результате подробного планирования пропускной способности и зоны обслуживания получаем данные о расположении, конфигурации и параметрах базовых станций.

Так как в WCDMA все пользователи совместно используют одни и те же ресурсы помех в воздушном интерфейсе, они не могут анализироваться независимо. Каждый пользователь влияет на других и заставляет их мощности передачи изменяться. Эти изменения вызывают, в свою очередь, снова изменения и т.д. Поэтому весь процесс прогнозирования должен выполняться итерационно до тех пор, пока мощности передачи не стабилизируются. Кроме того, используемые скорости передвижения, профили многолучевых каналов, битовые скорости и виды обслуживания играют более важную роль, чем в системах 2-го поколения с TDMA/FDMA. К тому же, в WCDMA включаются быстрое управление мощностью в обоихв восходящем и нисходящемканалах, мягкий/полумягкий хэндовер и ортогональные нисходящие каналы, которые также влияют на работу системы. Главное различие в прогнозировании зоны обслуживания между WCDMA и TDMA/FDMA заключается в том, что оценка помех является решающим фактором на этапе прогнозирования зоны обслуживания в WCDMA. В текущих используемых в настоящее время процессах планированияGSMчувствительностьBSсчитается, как правило, постоянной, и порог зоны обслуживания один и тот же для каждойBS. В случае WCDMA чувствительностьBSзависит от числа пользователей и используемых битовых скоростей во всех ячейках, т.е. это специфика ячейки и обслуживания. Также заметим, что в сетях 3-го поколения нисходящий канал можно нагружать больше, чем восходящий, либо наоборот.

8.3.2. Методика планирования

В системах 2-го поколения детальное планирование касается, в основном, планирования зоны обслуживания. В системах же 3-го поколения необходимо иметь более детализированное полное планирование помех и анализ пропускной способности, чем это достигается простой оптимизацией зоны обслуживания. Методика планирования должна помочь проектировщику оптимизировать конфигурации BS, выбрать антенны и задать их направленность, определить даже места расположения участков для того, чтобы удовлетворить требования к качеству обслуживания, к пропускной способности и по обеспечению видов услуг при минимальных затратах. Для достижения оптимального результата эта методика должна предполагать знание алгоритмов распределения радиоресурсов с тем, чтобы выполнять операции и принимать решения, как это делается в реальной сети. Вероятность обеспечения зоны обслуживания в восходящем и нисходящем каналах определяется для конкретного обслуживания путем проверки возможности осуществления обслуживания в каждом местоположении, предусмотренном планом. Подробное описание методики планирования можно найти в [7].

Этап фактического детального планирования не отличается очень сильно от планирования в системах 2-го поколения. В этой методике планирования закладываются данные об участках и секторах. Основное различие в важности уровня трафика. В предлагаемых детализированных способах анализа (смотрите следующие разделы) используются дискретныеMSпри анализе WCDMA. ПлотностьMSв различных ячейках должна базироваться на фактической информации о трафике. Активные «горячие» участки должны определяться как входные данные для точного анализа. Одним из источников информации, касающихся плотности пользователей, будут данные, полученные от операторов сети 2-го поколения или позднее 3-го поколения.

Методика планирования, описанная здесь, отличается от динамической модели, представленной в разделе 10.6.2. Методикой (средством) планирования является статическая модель (имитатор), которая основывается на средних условиях, и выборке данных сети. В динамическую модель входят модели трафика и мобильности, которые делают возможным разработку и проверку алгоритмов управления радиоресурсами в реальном времени (RRM). Динамические модели можно использовать для изучения характеристики алгоритмовRRMв реальных условиях, а результаты этих моделирований можно использовать как ввод в эту методику планирования сети. Например, с использованием этой динамической модели может быть проверено на практике действие алгоритмов хэндовера при измеренных ошибках и задержках, а результаты введены в методику планирования сети. Проверка алгоритмовRRMтребует точного моделирования работы линии WCDMA, и поэтому в динамической модели используется разрешение по времени, соответствующее частоте управления мощностью 1,5 КГц. Такая высокая точность делает методику динамического моделирования сложной, а моделирование – все еще медленным (при использовании имеющихся в настоящее время быстродействующих рабочих станций) для целей планирования сети на практике. Точная динамическая методика моделирования может использоваться для проверки и разработки более простого моделирования работы в методике планирования сети. Когда будет получено достаточное количество результатов из крупномасштабных сетей WCDMA, то эти результаты (данные) будут использоваться для калибровки (уточнения) методики планирования сети.