91

11 Характеристики

физического уровня

11.1. Введение

В данной главе рассматривается влияние среды распространения радиоволн, решения по построению базовых станций и параметры на физическом уровне WCDMA– зона обслуживания и пропускная способность. Решения по построению базовых станций включают использование группового спектра и антенной техники. Важным вопросом является зона обслуживания, особенно на первых этапах развертывания сети; зона обслуживания сетиWCDMAрассматривается в разделе 11.2. Важность вопроса о пропускной способности возрастает сразу после первоначального развертывания сети, когда интенсивность информационного обмена (трафик) возрастает. Пропускная способностьWCDMAрассматривается в разделе 11.3. В этой главе мы представляем пропускную способность воздушного интерфейсаWCDMA, которая ограничивается помехами. Мы предполагаем, что имеются достаточные ресурсы оборудования для основной полосы частот на базовой станции, в сети передачи и в контроллере радиосети для поддержки достаточной пропускной способности. В разделе 11.4 особое внимание обращено на предоставление услуг с высокими скоростями передачи данных, до 2 Мбит/с. И, наконец, в разделе 11.5 представляются возможные способы повышения рабочих характеристик, поддерживаемые стандартом 3GPP, включая использование адаптивных антенн и многопользовательского приема при усовершенствованной обработке данных в основной полосе частот.

На зону охвата и пропускную способность оказывают влияние вопросы планирования радиосети и оптимизации алгоритмов управления радиоресурсами. Эти вопросы рассматриваются в главах 8 и 9.

11.2. Зона обслуживания

Вопрос о зоне обслуживания представляется важным, когда сеть не ограничивается еще по пропускной способности (емкости), как, например, в период первоначального развертывания сети и, особенно, в сельских районах. Даже в городских районах сеть может быть ограничена зоной обслуживания, если предоставляется надежная зона обслуживания внутри зданий для услуг, требующих передачи данных с высокой скоростью, а базовая станция будет находиться снаружи. Требование иметь надежную зону обслуживания приводит к тому, что размеры ячеек делаются небольшими, что может обеспечить более высокую пропускную способность (емкость) на км², чем это необходимо. В макроячейках зона обслуживания определяется дальностью действия по восходящему каналу, так как мощность передачи подвижной станции много меньше, чем у базовой станции макроячейки. Выходная мощность подвижной станции обычно составляет 21 дБм (125 мВт), а базовой станции в макроячейке –40-46 дБм (10-40 Вт) на сектор. Поэтому в секторе принимается в расчет зона обслуживания. Кроме того, в разделе 8.2.2 показано, что зона обслуживания для макроячейки ограничивается дальностью действия восходящего канала.

Влияние увеличения ресурса каналов на величину относительного радиуса ячейкиможет быть оценено с помощью выбора определенной модели распространения радиоволн, например, модели Окумура-Хата из раздела 8.2. В этом примере экспонента потерь на трассе равна 3,52, что в результате дает

(11.1)

Относительное изменение площади ячейки может быть вычислена как

(11.2)

Результаты вычислений необходимой относительной плотности сайтов базовых станций при заданном улучшении рабочей характеристики канала представлены в табл. 11.1. Плотность базовых станций обратно пропорциональна площади ячейки. Например, при улучшении качества канала на 5,3 дБ, плотность базовых станций может быть уменьшена приблизительно на 50%.

Таблица 11.1

Уменьшение плотности числа сайтов базовых станций при улучшении ресурса канала.

Улучшение ресурса канала	Относительное число сайтов
0,0дБ=Опорная величина	100%
1,0 дБ	88%
2,0 дБ	77%
3,0 дБ	68%
4,0 дБ	59%
5,0 дБ	52%
6,0 дБ	46%
10,0 дБ	27%

Факторы, оказывающие воздействие на получение максимальных потерь на трассе, можно видеть из рассмотрения ресурса каналов – смотри раздел 8.2, – они показаны на рис. 11.1. Влияние решений по базовой станции и скорости передачи описывается в этой главе. Связь между нагрузкой восходящего канала и зоной охвата обсуждалась в разделе 8.2.2, а запас мощность управления рассматривался в разделе 9.2.1.

11.2.1. Зона охвата для восходящего канала

В этом разделе мы оцениваем влияние параметров физического уровня и решений по базовой станции на зону охвата (дальности действия) восходящего канала WCDMA.

Рис. 11.1. Факторы, воздействующие на зону охвата (дальности действия)

восходящего канала.