Principi ćelijskog planiranja 2G/3G
radio pristupne mreže
mr Muamer Durić, dipl. ing. el.
Samostalni stručni saradnik za planiranje RAN
Sarajevo, juni 2011.
All Sites Sites 900 Sites 1800 Sites Dual Cells Cells 900 Cells 1800 TRX TRX 900 TRX 1800 Sites Makro Sites Mikro Site REP
BSC1E 138 138 6 6 313 304 9 763 721 42 117 11 10
BSC1N 175 174 2 1 446 443 3 704 680 24 174 0 1
BSC2E 78 78 2 2 174 169 5 391 367 24 62 8 8
BSC3E 111 109 12 10 258 236 22 767 683 84 86 14 11
BSC4E 67 66 4 3 155 146 9 462 424 38 53 9 5
BSC5E 137 119 54 36 317 221 96 1144 753 391 93 25 19
BSC6E 87 83 10 6 218 195 23 607 515 92 78 8 1
All
F 577 553 88 64 1330 1167 163 3945 3268 677 451 72 54
RS 209 208 1 0 531 530 1 826 818 8 205 3 1
DIST 7 6 1 0 20 17 3 67 57 10 7 0 0
All
TR 102 102 2 2 234 231 3 478 466 12 84 14 4
BI 98 98 4 4 236 230 6 540 510 30 92 0 6
MO 102 102 2 2 228 223 5 471 447 24 86 8 8
ZE 141 137 10 6 349 325 24 870 772 98 126 8 7
SA 157 139 55 37 370 273 97 1243 850 393 112 26 19
TZ 158 154 16 12 376 346 30 1075 953 122 129 18 11
GO 35 35 1 1 88 86 2 161 145 16 34 1 0
TOTAL 793 767 90 64 1881 1714 167 4838 4143 695 663 75 55
3G sites:
152 lokacije (I + II faza pokrivanja)
150 lokacija (III+IV faza pokrivanja)
RD Bihać (12 + 17 lokacija)
RD Goražde (2 lokacije)
RD Mostar (9 + 16 lokacija)
RD Sarajevo (62 + 35 lokacija)
RD Travnik (10 + 15 lokacija)
RD Tuzla (33 + 37 lokacija)
RD Zenica (24 + 30 lokacija)
Pojam pokrivanja
pokrivanje 2G/3G radio signalom mobilne mreže – mogućnost
terminalne opreme korisnika (mobilni telefon, data kartica) da se
logira na GSM/UMTS HSPA radio mrežu.
Nivo osjetljivosti prijemnika predstavlja minimalni nivo signala
koji se zahtijeva na antenskom portu prijemnika da bi se
postigao zadovoljavajući kvalitet signala.
Prag prijema za GSM – po ETSI, -102 dBm, praktično je oko -104
dBm i bolja.
Prag prijema za UMTS (voice servis) po 3GPP je - 117 dBm.
Indikatori downlink performansi
Logiranje na mrežu.
Uspostavljanje poziva.
Održavanje već uspostavljenog poziva.
Postizanje specifičnih brzina prenosa podataka.
Uzroci problema
• Nedovoljna jačina prijemnog signala (rupe u pokrivanju).
• Nebalansirani link između BTSMS (MS jako daleko).
• Prisustvo kokanalne interferencije C/I čiji je nivo ispod zadatog (ETSI 9
dB, ERICSSON 12 dB) kao i interferencije susjednih frekvencija C/A -
rijetka pojava (problematičan frekventni plan, neoptimiziran antenski
sistem).
• Nedovoljno hardverskih resursa za opsluživanje nastalog saobraćaja
(nedovoljno kontrolnih i saobraćajnih kanala).
• Neoptimiziran rad 2G/3G radio mreže (definisanje susjedskih relacija,
HO zona, antenski sistem, itd...).
- Ciljevi pokrivanja
- Ulazni parametri za kreiranje ćelijskog plana
- Klasifikacija lokacija i ćelijskih slojeva (kišobran, macro, micro, pico)
- Klasifikacija po tipu pokrivanja (outdoor, indoor)
- Izrada nominalnog ćelijskog plana
- Site-akvizicija lokacija (potrebne aktivnosti i rezultati aktivnosti)
- Izrada idejnih i idejno-tehničkih rješenja
Planiranje mobilne ćelijske mreže
Obuhvata aktivnosti koje su uključene u proces:
- određivanje svih lokacija koje mogu biti iskorištene za smještaj GSM
radio opreme,
- određivanje opreme koja će biti iskorištena,
- način na koji će odabrana oprema biti konfigurisana.
Ćelijsko planiranje
Planiranje mobilne ćelijske mreže
Nominalnićelijski plan
Razgledanje terena imogućih lokacija,
Izvođenje radio mjerenja
Dizajniranje sistema (finalni ćelijski plan)Implementacija
Sistem tuning
Analiza saobraćajnihzahtjeva i zahtjevaza pokrivenošću
1. Analiza u pogledu saobraćajnih zahtjeva i zahtjeva za
pokrivenošću (sistemski zahtjevi)
2. Nominalni ćelijski plan
3. Razgledanje terena i mogućih lokacija za smještaj opreme,
izvođenje radio mjerenja (Site Survey)
4. Dizajniranje sistema - finalni ćelijski plan
5. Implementacija
6. Usklađivanje rada sistema - Sistem Tuning
KORACI U PLANIRANJU MOBILNE ĆELIJSKE MREŽE
Grafička reprezentacija mobilne mreže koja, pojednostavljeno
rečeno, izgleda kao niz ćelija na geografskoj mapi.
Nominalni ćelijski planovi su prvi ćelijski planovi koji se stvaraju
pri planiranju i oni formiraju bazu za daljnje planiranje.
U ovom koraku se za generisanje predikcije pokrivenosti područja i
moguće intereferencije koriste softverski alati za analizu radio
propagacija pri čemu je potrebno posjedovati digitaliziranu mapu
odgovarajuće razmjere sa tačno ucrtanim kategorijama površina -
klaterima (clutter) i vektorima – Digitalni Model Terena.
BH Telecom za planiranje koristi softver TEMS Cell Planner.
NOMINALNI ĆELIJSKI PLAN
Klasifikacija lokacija i ćelijskih struktura
- kišobran
- macro
- micro
- pico
- Površina ćelije varira od nekoliko stotina metara do 35 km
• omnidirekcionalne ćelije - koriste antenu koja vrši ravnomjernu transmisiju u svim
pravcima i obično se postavljaju u centar ćelije
• sektorske ćelije - nastaju podjelom ćelije na sektore, a koriste usmjerene antene za zračenje.
Broj sektora zavisi od kapaciteta saobraćaja koji se želi ostvariti i obično
varira od 3 do 6
Vertikalni i horizontalni dijagram zračenja
usmjerene antene
Vertikalni i horizontalni dijagram zračenja
omnidirekcione antene
Svrha - ustanoviti stvarnu situacija na terenu (da li je softverski odabrana lokacija
pogodna u pravnom, građevinskom, pristupnom i propagacijskom smislu.)
Radio snimanje terena koji se pokriva sa odgovarajućom opremom
(verifikacija predikcije koja je sofverski urađena u pogledu pokrivanja terena i
interferencije.)
Obilazak lokacija koje su izabrane za smještaj opreme za baznu stanicu:
- fotografiranje lokacije,
- identifikacija vlasnika lokacije,
- određivanja mikrolokacije (gdje će biti smještena bazna stanica, uređaj za
napajanje, gdje će ići kablovi od radio kabineta do antena)
- gdje će biti smještene antene (postojeći objekat, stub, jarbol ili novi stub
koji je potrebno izgraditi).
Obezbjeđenje prenosne veze između bazne stanice i BSC-a/RNC-a:
- mini-link,
- HDSL,
- optička veza.
SITE AKVIZICIJA
RAZGLEDANJE TERENA I MOGUĆIH LOKACIJA ZA
SMJEŠTAJ OPREME, IZVOĐENJE RADIO MJERENJA
Mapa
Potrebni instumenti za kompletiranje istraživanja loakcije
(Site survey):
GPS
prijemnikKompas
Fotoaparat /
Kamera
DvogledMetar
Nakon verifikacije predikcije generisane softverskim alatom za
planiranje, može se pristupiti dimenzioniranju BTS, BSC i MSC
opreme.
Nakon ovoga je u stvari je poznat finalni ćelijski plan. Kao što samo
ime kaže ovaj plan se kasnije koristi za vrijeme instalacije sistema.
Kompletiraju se dokumenti vezani za svaku ćeliju koji se nazivaju
CDD (Cell Design Data) podaci i sadrže sve parametre vezane za
svaku ćeliju ponaosob.
DIZAJNIRANJE SISTEMA (FINALNI ĆELIJSKI PLAN)
a) Pokrivanje nepokrivenih područja – izbor lokacije
B) Problem visokih lokacija kod suburbanih i urbanih
sredina u ekpanziji mreže
C) Važnost mjerenja stvarnog stanja pokrivanja
(uticaj reljefa terena na refleksiju)
d) Dislokacija postojećih baznih stanica
PROBLEMI U PLANIRANJU GSM RADIO MREŽE
PROBLEMI U PLANIRANJU GSM RADIO MREŽE
Problemi sa nepodudarnošću digitalnog modela terena (DTM)
sa stvarnim terenskim uslovima:
- nemogućnost pravovremene identifikacije stvarnih terenskih objekata
(naselja, puteva, željeznica, šuma, vodenih površina)
- greške pri kreiranju predikcije pokrivanja određenog područja koja se generiše softverskih uslijed grešaka na reljefu DTM-a i nedovoljne rezolucije samog DTM-a
Sakupljanje svih potrebnih ulaznih parametara
- distribucija potencijalnih korisnika - premalo informacija
- zahtjevi za pokrivenošću - često se dobijaju šture informacije ili
se zanemaruju pojedina područja koja se trebaju pokriti
Problemi sa pokrivanjem nepokrivenih područja, tzv. “crnih rupa” u
suburbanih i urbanih područja velikih gradova:
- raspored GSM baznih stanica diktiran zahtjevima za pokrivanjem,
potrebnim kapacitetom, raspoloživim frekventnim opsegom
(brojem radio-frekventnih kanala) i reljefom terena, odnosno
građevinskom struktom urbanih i urbanih područja koja utiču na
propagaciju signala,
- principijelno, najbolji način pokrivanja bi bio sa jednom BTS sa visoke
lokacije sa koje se vidi cjelokupna površina koja se pokriva - korištenje
velikih makroćelija (pogodno samo u početnoj fazi kada ne postoje
veliki zahtjevi za kapacitetom – ovaj princip koriste i “Eronet” i “M’tel”)
- sa povećanjem zahtjeva za kapacitetom ovaj princip nije dobar jer se
uslijed ograničenog frek. opsega javlja problem sa frekv. planiranjem
(pojava interferencije)
- prisutni naročito kod urbanih sredina,
- obzirom na ograničeni frek. spektar impliciraju izgradnju novih
GSM baznih stanica radi rasterećenja ili korištenje opega na 1800
MHz.
Problemi sa nedovoljnim kapacitetom GSM radio mreže:
Postojanje obilježenih i sumnjivih područja koja su pod
minskim poljima
Problemi sa rješavanjem imovinsko-pravnih odnosa za odabrane
mikrolokacije
Problemi oko pristupnog puta
Problemi sa el.napajanjem i sistemima prenosa
Namjenska rješenja za pokrivanje indoor
ambijenta radio signalom 2G/3G mreže
Pokrivanje od strane makro mreže (outdoor to indoor)
Pokrivanje korištenjem ripitera
Rješenja sa femto ćelijama
Distribuirani antenski sistem:
Pasivni DAS
Aktivni DAS
Hibridno rješenje
Rješenja sa zračećim kablom
Kombinovanje indoor i outdoor pokrivanja
Bez in-building rješenja
Sa in-building rješenjem (DAS)
Poboljšanje
pokrivanja
pomoću ripitera
Poboljšanje kapaciteta
i pokrivanja
Poboljšanje kapaciteta
Makro ili mikro bazna
stanica
Poboljšanje
pokrivanja
Poboljšanje kapaciteta
In-building ćelija sa više antena
In-building ćelija
sa jednom
antenom
IN-BUILDING
INFRASTRUKTURA
• Dodijeljena bazna stanica
• Distribuirani antenski sistem (DAS)
• Izlazna snaga iz bazne stanice
distribuirana kroz objekat
• Pokrivanje ograničeno unutar
objekta
RBS
BSC
Antena
Fider
Spliteri/
Taperi
Objekti koji su do sada obuhvaćeni in-building pokrivanjem:
- UNITIC NEBODERI (Idejno-tehničko rješenje - Ericsson, Instalacija - BH
Telecom)
- AVAZ TWIST TOWER (ITR i instalacija – BH Telecom, u toku radovi na
instalaciji)
- HOTEL RADON PLAZA (ITR – BH Telecom, instalacija po završetku Avaz
Twist Tower)
Mjerna oprema
NEMO Handy (Nokia N97)
NEMO Outdoor set za mjerenje
PC kartica Sierra (7.2 Mbps)
Hvala na pažnji!