Реферат

Тема магистерской диссертации: « Исследование методов повышения пропускной способности в сетях UMTS ».

Пояснительная записка содержит 100 страниц, 40 рисунок, 18 таблиц.

Ключевые слова: пропускная способность, стандарт UMTS, речевой кодек AMR, отношение , многолучевое распространение, коэффициент нагрузки , увеличение помех Noise_Rise, предельная пропускная способность, пакет прикладного программирования MATLAB.

Рассмотрены технические характеристики стандарта UMTS. Кратко описаны два метода повышения пропускной способности в сети UMTS. Проведен алгоритм мягкого хэндовера в сети UMTS. Рассчитана пропускная способность в сети UMTS при разных скоростях речевого кодека AMR, а также при изменении состава оборудования.

Содержание

РЕФЕРАТ 4

ВВЕДЕНИЕ 7

1. АНАЛИЗ ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СЕТЕЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ 3-ГО ПОКОЛЕНИЯ 9

1.1. Архитектура современной сети мобильной связи 10

1.2. Технические характеристики сети UMTS 14

1.3. Обеспечение мобильности абонентов в сетях UMTS 18

1.3.1. Процедура реселекции  соты 18

1.3.2. Процедура хэндовера 19

1.4. Пропускная способность сети UMTS 22

1.4.1. Использование ортогональных кодов в нисходящем канале 21

1.4.2. Разнесение при передаче в нисходящем канале 25

1.5. Постановка задачи 27

2. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ СЕТИ UMTS 30

2.1. Применение речевого кодека AMR 30

2.2. Распределение ресурсов радиоканала 34

2.2.1. Настройка параметров хэндовера 36

2.2.2. Модели хэндовера 39

2.2.2.1. Модель радиоканала 39

2.2.2.2. Модель многолучевого распространения 40

2.3. Критерии эффективности методов повышения пропускной способности 51

2.4. Выводы 52

3. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ 53

3.1. Методика расчета пропускной способности 53

3.2. Оценка пропускной способности соты при использовании AMR-кодека 60

3.2.1. Расчет предельной пропускной способности восходящего канала 62

3.2.2. Расчет предельной пропускной способности нисходящего канала 64

3.2.3. Расчет относительной загрузки соты в нисходящем и восходящем канале 67

3.3. Оценка пропускной способности соты при изменении состава оборудования 68

3.2.1. Расчет предельной пропускной способности восходящего канала 68

3.2.2. Расчет предельной пропускной способности нисходящего канала 71

3.2.3. Расчет относительной загрузки соты в нисходящем и восходящем канале 75

3.4. Оценка пропускной способности соты при изменении параметров хэндовера 78

3.5. Сравнительный анализ эффективности методов повышения пропускной способности 80

3.6. Выводы 83

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 84

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 85

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 87

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 89

Введение

В настоящее время большинство сетей мобильной связи в России и во всем мире являются интегральными и работают в двух стандартах и трех частотных диапазонах (GSM-900/1800/UMTS-2100). Несмотря на то, что в последние годы пользователи мобильных сетей нуждаются в высоких скоростях передачи данных и появление нового стандарта LTE, ориентированного только на передачу пакетного трафика, речевой трафик является преобладающим. При этом количество абонентов продолжает неуклонно расти.

В связи с этим возникает задача повышения пропускной способности и более эффективного использования ресурсов существующих сетей мобильной связи.

Данная магистерская диссертация посвящена проблеме повышения пропускной способности сети UMTS. Этот стандарт мобильной связи 3-го поколения был разработан группой 3GPP и получил название универсальной мобильной телекоммуникационной системы (UMTS - Universal Mobile Telecommunication system).

Пропускная способность зависит от количества и параметров оборудования, выделенного частотного ресурса, распределения абонентов по зоне обслуживания, от фактора распределения (spreading factor, определяет количество каналов связи, закодированных в один поддиапазон).

На пропускную способность сети UMTS также влияют алгоритмы управления радиоресурсами. Следовательно, настройка параметров процедуры хэндовера, управления мощностью, а также управления доступом и нагрузкой является мощным инструментом оптимизации радиосети UMTS.

В тоже время необходимо помнить, что для операторов сетей мобильной связи наиболее важным критерием эффективности сети является прибыль, а следовательно, стоимость реализации при выборе методов повышения пропускной способности должна учитываться не в последнюю очередь.

Таким образом, исследование методов повышения пропускной способности является нетривиальной задачей, требующей всестороннего рассмотрения.

Пояснительная записка состоит из 3- глав.

Первая глава посвящена состоянию сетей UMTS. Проведен анализ принципов построения и функционирования сетей мобильной связи 3-го поколения. Рассмотрена архитектура современной сети мобильной связи. Приведены основные технические характеристики стандарта UMTS, описаны процедуры обеспечения мобильности абонентов в сети. Дано определение пропускной способности и описаны факторы, влияющие на нее.

Во второй главе проведен анализ методов повышения пропускной способности в сетях UMTS. Описаны метод применения речевых кодеков AMR и метод перераспределения ресурсов радиоканала в сетях UMTS. Приведен алгоритм и настройки параметров мягкого хэндовера. Разработаны модель радиоканала и модель многолучевого распространения. Приведены основные критерии эффективности методов повышения пропускной способности в сетях UMTS.

В третьей главе даны обоснования для расчета пропускной способности стандарта UMTS. Кратко описана методика расчета пропускной способности для восходящего и нисходящего канала. Основные расчеты произведены с учетом всех действующих физических каналов. Выполнена оценка пропускной способности соты при применении речевых кодеков AMR, а также при изменении состава оборудования. Проведен сравнительный анализ эффективности методов повышения пропускной способности в сетях UMTS.