Целью данного дипломного проекта является расчет зон радиопокрытия проектируемой сети UMTS. Исходными данными являются данные о количестве абонентов, характере трафика и используемых услуг, именно эти данные необходимо определить и обосновать максимально точно Для этого проводилось исследование рынка сотовой связи, его развитие и тенденции не только на территории Казахстана, но и на территории других стран. Основной задачей являлось определения потенциального рынка абонентов стандарта сотовой связиUMTSв условиях крупного города. Так как в апреле этого года уже были выданы лицензии на использование данной технологии крупным сотовым казахстанским компаниям – это Билайн иKcell. Замечу, что во всем мире наблюдается миграции мобильных сетей второго поколения отGSM, поддерживающий технологию коммутации каналов к мультисервиснойUMTSсистеме, базирующейся на технологииIP. Стоит отметить основное преимущество технологииUMTSэто то, что данная сеть разворачивается на основе существующей системы сотовой связи второго поколенияGSM, а именно базовые сети строятся с использованием технологии и сетиGPRSвGSM. Создание и развитие системыUMTSпредполагается осуществлять поэтапно. А какие именно этапы представлены на слайде 1. Главным преимуществом данного подхода является экономия ресурсов как технических так и экономических.

Сеть UMTSбудет предоставлять такие услуги, как потоковое видео, передача речи по протоколуIP(VoIP), видеоконференции, интерактивные службы, мобильный доступ к сетям передачи данных, мобильный Интернет, услуги на основе определения местоположения, возможность приема различных широковещательных программ, например, телевизионные программы.

На следующем слайде(Слайд 2 ) изображена обобщенная архитектура сети UMTS. Сердцем системы является Центр мобильной коммутации (UMSC), в нем так же как иGSMимеются регистры для домашних и визитных абонентов(HLRиVLR), регистр оборудования(EIR), регистр аутентификации(AUC).Имеется узел обслуживания абонентовGPRS, SGSN (англ. Serving GPRS Support Node, узел обслуживания абонентов GPRS) — основной компонент GPRS-системы по реализации всех функций обработки пакетной информации. SGSN можно назвать аналогом коммутатора MSC сети GSM.

Шлюзовой узел мобильной коммутации GGSN — GPRS Gateway Service Node — узел, входящий в состав GPRS Core Network, и обеспечивающий маршрутизацию данных между GPRS Core network (GTP) и внешними IP сетями. GMSC- Шлюзовой MSC (Gate MSC, GMSC) — это MSC который обрабатывает вызовы, приходящие из внешних сетей.RNC– это контролер радиосети, с помощью которого осуществляется взаимодействие базовых станции и коммутатора сети. Также на рисунке изображена составляющая сети это сетьUTRANСетьUTRANоснована на технологииWCDMA, введенной для того, чтобы добиться более эффективного использования пропускной способности по сравнению с методами, используемыми вGSM/GPRS.Сеть UTRAN подключается к базовой сети GSM

На сегодняшний день в мире более 80 операторов выбрали для создания сетей поколения 3GтехнологиюUMTS. В общей сложности в мире на конец 2006 года действовало 240 тысяч коммерческих сетей третьего поколения в 100 странах и обслуживали они боле 70 млн. абонентов. Целесообразным является вводить в массовое пользование данную сеть в масштабах крупного города, потому что именно в них ожидается высокий спрос на услуги связи следующего поколения, ввиду высокого уровня заинтересованности и осведомленности о новых технологиях, а также потребностях проживающего там населения . Одной из главных задач является определение как можно точнее рынка пользователей, и их предпочтения, ведь технологияUMTSпредлагает множество различных сервисов на разных скоростях начиная от 12.2 кбит/с до 384 кбит/с . В данном дипломном проекте предлагается методика определения этого рынка потенциальных пользователей. Она состоит из двух частей: первая – это определения пути( в моем случае рассматриваю 3 пути которые называются Профилем абонента) формирования рынка пользователей; вторая это стратегия по которой будет развиваться сетьUMTSна территории крупного площадью около 300 км. Рассмотри каждый из профилей в отдельности.

Профиль 1 предполагает, что основными причинам перехода пользователей сети GSMнаUMTS, будет являться неудовлетворенность скоростями в ныне существующей сети, а также интенсивное развитие универсальны мобильных терминалов, которые обладают не только функциями телефона, но и компьютера. Из имеющегося рынка пользователей услугамиUMTSвоспользуются так называемые «активные пользователи»(абоненты регулярно выходящий в Интернет с помощью телефона, и скачивающий порядка 40-50мб в месяц), доля которых в сетиGSMсоставляет 15 процентов. Также высокоскоростными услугами заинтересуются пользователиDialupресурсов, их процент составит около 2%. Была рассмотрена еще одна категория абонентов, как дети или лица до 18 лет. Увеличение абонентской базы за счет подростков и молодежи предполагает значительный рост спроса на информационные, образовательные, развлекательные и услуги на определения местоположения. Таким образом получили портрет абонентов составляющих Профиль1. Изображена диаграмма в верхнем правом угла Слайда3. С учетом предполагаемых мной объемов и категорий используемого сервиса(на различных скоростях) пользователями получила Профиль 1(Слайд 3 верхний правый угол), который показывает отношение доли трафика услуги от общего объема. Общее

Рассмотрим, каким образом формируются абоненты Профиля 2. Предполагается, что аудитория представляет из себя абонентов активно пользующиеся наряду с телефоний, услугами по передачи данных. UMTSпредоставит широкий спектр новых возможностей, а именно организация видеоконференций, удаленное видеонаблюдения за объектами. Естественно эта аудиторий будет представлять ту часть мобильных абонентов сети GSM, у которых показатель ARPU больше чем 10-15 долларов в месяц, то есть выше среднего. Иначе говоря эта та часть абонентской базы мобильных пользователей, составляющая по статистическим оценка 20%, которая приносит 80% процентов дохода сотовым компаниям. На основе данных о используемых услугах данными абонентами получили Профиль 2(Слайд 3, нижний левый угол).

И наконец пользователи Профиля 3. Здесь рынок формируется из корпоративных пользователей и пользователей стандарта CDMA. Данные категории пользователей выбирались исходя из потребностей рассматриваемого сегмента. Используемые услуги и объемы услуг, также как и в предыдущих случаях определялись как среднестатистические данные для одного абонента. В итоге получаем Профиль 3 который изображен на Слайде 3 в правом нижнем углу.

При развертывании сети в городе учитывается характер местности, а это : спальные районы, промышленный район, район бизнес центров. По выбранной мной стратеги ситуация будет выглядеть следующим образом абоненты спальных районов характеризуются Профилем 2, а сектор бизнес центров можно охарактеризовать Профилем 1 и Профилем 3.

Как правило, район бизнес центров располагается в центральной части города. Помимо корпоративных абонентов, там присутствуют и рядовые абоненты, активно пользующимися услугами сотовой связи, передачей данных и различными сервисами. Поэтому сектор бизнес-центров охарактеризован Профилем 1 и Профилем 3. В данном случае мы берем только 1/3 часть абонентов у обоих профилей. В итоге получаем общее количество абонентов равно 83 тысячи абонентов и их распределение на территории города в соответствии с профилем приведено на Слайде 4. Также определено отношение услуг и их доля трафика в общем объеме.

Имея данные о количестве абонентов, доле трафика общем объеме в зависимости от скорости предоставления услуги рассчитали зону уверенной радиосвязи(при этом использовали для расчета потерь на трассе модель Ли ). Радиус составил 1 километр 648 метров. Коэффициент нагрузки в обратном канале порядка 34%. Количество базовых станций необходимых обслуживания абонентов составило 57, и покроет территорию площадью 366 кв.км

1 Обзор технологии сотовой подвижной радиосвязи третьего поколения umts

1.1 Назначение сети сотовой связи третьего поколения umts

Сеть сотовой подвижной радиосвязи стандарта UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) - система мобильной сотовой связи третьего поколения разрабатываемая в рамках программы IMT2000.

Назначение UMTS — это создание сетей, которые смогут обеспечивать полноценный глобальный роуминг и поддерживать широкий диапазон услуг в области передачи голоса, данных и мультимедиа. Сети радиодоступа этого поколения будут обеспечивать обмен информацией со скоростью до 144 Кбит/с для абонентов с высокой мобильностью (скорость движения до 120 км/ч), 384 Кбит/с для абонентов с низкой мобильностью (скорость до 3 км/ч) и 2,048 Мбит/с. Сеть UMTS создается на основе успехов стандарта GSM и инвестиций в инфраструктуру, производимых существующими операторами GSM. Большая часть исходных задач UMTS, таких, как глобальный роуминг и персонализация обслуживания, достигнута в ходе развития стандарта GSM. Основное отличие UMTS состоит в использовании широкополосных сигналов в диапазоне 2 ГГц, позволяющее добиться более высокого по сравнению с GSM качества обслуживания благодаря повышению скорости передачи данных и ёмкости каналов, а также благодаря внедрению пакетной архитектуры сети, поддерживающей функции передачи голоса и данных. В России уже выделен необходимый радиочастотный ресурс в 35мГц: в каждой из полос частот 1935-1980 МГц и 2125-2170 МГц три непрерывных участков шириной по 15 МГц, и в полосе 2010-2025 МГц - три непрерывных участков шириной по 5 МГц.

1.2 Основные этапы внедрения технологии третьего поколения umts

История создания мобильных систем третьего поколения берет свое начало с 1985 г., когда МСЭ объявил о программе FPLMTS (Future Public Land Mobile Telecommunications Systems). Изначально эта программа была направлена на голосовую связь, однако позднее МСЭ определил в качестве основных требования к беспроводной передаче данных. В 1992 г. на Всемирной конференции по радио (WARC-92 – World Administrative Radio Conference) на мировом уровне было принято решение о выделении ресурсов радиочастотного спектра для нового поколения мобильных систем.

• Сентябрь 1995 года. Первый коммерческий запуск cdmaOne;

• Июнь 1998 года. В МСЭ представлена спецификация CDMA2000 для подготовки стандарта на цифровую телефонную связь IMT-2000;

• Май 1999 года. Сделан первый в Северной Америке телефонный звонок по мобильной связи с помощью опытной сети CDMA в реальных условиях. Этому способствовали усилия ассоциации GSM Alliance и Nortel Networks;

• Март 2000 года. Правительство Испании выдало четыре первые в Европе лицензии UMTS;

• Апрель 2001 года. Впервые проведено открытое тестирование системы TD-SCDMA (Time Division Synchronous CDMA) в Пекине;

• Май 2001 года. Компания NTT DoCoMo начинает первое в мире открытое тестирование сотовых служб третьего поколения на основе технологии W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access);

• Октябрь 2001 года. NTT DoCoMo запустила первую мобильную сеть 3G (на основе WCDMA) для коммерческого использования;

• Ноябрь 2001 года. Nokia и AT&T Wireless совершен первый живой звонок по сети 3G EDGE;

• Декабрь 2001 года. Компаниями Nortel Networks и Vodafone в Испании совершены первые роуминговые живые звонки между Мадридом (сеть Vodafone) и Токио (сеть J-Phone), в международном стандарте UMTS 3GPP. Звонки были сделаны при помощи телефона на основе чипсета QUALCOMM MSM5200 и SIM технологии J-Phone;

• Февраль 2003 года. Компания LG представила первый в мире двухполосный, двухрежимный телефон для CDMA и WCDMA;

• Февраль 2003 года. CDMA2000 достиг отметки в 30 миллионов абонентов.