Планирование и оптимизация сетей мобильной связи CDMA2000 1X в условиях экваториальной зоны американского континента тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.13, кандидат технических наук Лупера Морилло Пабло Анибал

• Лупера Морилло Пабло Анибал
• кандидат технических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат технических наук Лупера Морилло Пабло Анибал

Список принятых сокращений.

Введение.>.

Глава 1. Современное состояние мобильной связи в экваториальной зоне американского континента и постановка задач исследования.

1.1. Физико-географические и климатические условия ЭЗАК.

1.2. Состояние мобильной связи в ЭЗАК.

1.3. Особенности технологии CDMA2000 lx EV-DO.

1.4. Постановка задач исследования.

Глава 2. Алгоритм и методики территориально-кодового планирования сети EV-DO при передаче скоростных данных.

2.1. Постановка задачи.:.

2.2. Алгоритм территориально-кодового планирования сегмента сети EV-DO

2.3. Обоснование выбора типа кодового кластера и распределения кодовых сдвигов по секторам.

2.4. Определение числа каналов доступа.

2.5. Оценка числа мобильных пользователей.

2.6. Оценка энергобаланса в сети при скоростной передачи данных в городской и пригородной зонах обслуживания.

2.7. Методика расчёта мощности передали BS наложенной сети EV-DO.

Выводы .:.

Глава 3. Оценка пропускной способности сети EV-DO.

3.1. Постановка задачи.

3.2. Оценка числа пользователей мобильного Интернета, взятых на обслуживание

3.3. Пропускная способность прямого канала.

3.4. Оценка потенциальных возможностей сегмента EV-DO по обслуживанию пользователей мобильного Интернета.

Выводы .'•■•.

Глава 4. Разработка предложений по повышению эффективности работы сети радиосвязи ЕV-DO в условиях ЭЗАК.

4.1. Постановка задачи.

4.2. Построение наложенной сети CDMA2000 lx EV-DO.

4.3. Моделирование основных параметров сети и разработка предложений по повышению эффективности работы сети в условиях ЭЗАК.

Выводы .:.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Планирование и оптимизация сетей мобильной связи CDMA2000 1X в условиях экваториальной зоны американского континента»

Необходимость перехода к поколению 3G становится очевидной с позиций удовлетворения требований, предъявляемых к системам мобильной связи, для обеспечения услуг беспроводного доступа и мобильного Интернета. В этом смысле появление сетей мобильной связи третьего поколения объективно и продиктовано укладом современной жизни.

Стандарт CDMA2000 1х в странах Латинской Америки рассматривается как наиболее перспективный для вхождения в мировую сеть систем сотовой связи третьего поколения.

Сеть CDMA2000 1х состоит из двух сегментов, работающих на разных несущих. Полный эффект сети 3G достигается, когда сеть скоростной передачи данных CDMA2000 lx EV-DO накладывается на сеть CDMA2000 lx RTT, обеспечивающую передачу речи и низкоскоростной передачи данных. Сегмент EV-DO наложенной сети может осуществлять передачу1 данных со скоростью 2,4 Мбит/с при благоприятных условиях распространения радиосигналов.

Установившийся режим функционирования сети, распределение и характеристики радиооборудования существующей сети, параметры сессий скоростной передачи данных, условия распространения радиосигналов, специфика и условия рынка мобильной связи стран Латинской Америки, все эти факторы обусловливают увеличение внимания, которое уделяется вопросам планирования и оптимизации сетей мобильной связи 3G.

Оценка пропускной способности системы и создание единой системы показателей качества функционирования сети являются важнейшими задачами на пути формирования целостной методики планирования и оптимизации сетей мобильной связи.

Разработка адекватных методик планирования и оценки функционирования позволить проектировать сеть, которая удовлетворяет исходным требованиям, и оценить уровень эффективности работы сети и качества предоставления услуг. Следует отметить, что реализация этой задачи является сложной, поскольку на параметры функционирования сети мобильной связи 3G влияют множество факторов.

Вопросы разработки алгоритмов планирования и оптимизации сетей мобильной связи с кодовым разделением каналов (КРК) в литературе освещены недостаточно полно, а применительно к задачам развёртывания этих систем' в условиях экваториальной зоны американского континента (ЭЗАК) вообще отсутствуют.

Целью работы является повышение эффективности сетей мобильной связи CDMA2000 при скоростной передачи данных в условиях ЭЗАК.

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих основных задач:

1. Разработка алгоритма и методик территориально-кодового планирования наложенной сети EV-DO, обеспечивающую скоростную передачу данных.

2.Разработка методик оценки зон покрытия и максимального допустимого количества пользователей в наложенной сети при работе пользователей в режиме мобильного Интернета.

3.Разработка методики оценки пропускной способности наложенной сети, построенной на основе технологии CDMA 2000 1х EV-DO.

4.Разработка предложений по повышению эффективности сети радиосвязи EV-DO в условиях ЭЗАК.

Научной задачей диссертационной работы является разработка алгоритма и методик планирования сотовых сетей радиосвязи с кодовым разделением каналов и оценка основных параметров сети при оказании услуг скоростной передачи данных.

Диссертация включает введение, четыре главы основного текста, заключение, список используемых источников, включающий 65 наименований.

Заключение диссертации по теме «Телекоммуникационные системы и компьютерные сети», Лупера Морилло Пабло Анибал

Выводы

В данной главе в полном объёме решены поставленные ранее задачи. При этом:

- разработан пример решения задачи планирования наложенной сети EV-DO в условиях ЭЗАК с применением разработанных в диссертации методик и оценок;

- проведено моделирование основных параметров сети EV-DO в условиях ЭЗАК с использованием ЭКМ;

- разработаны предложения по повышению эффективности работы сотовых сетей CDMA2000 lx EV-DO в условиях ЭЗАК.

Заключение.

В диссертации разработаны в полном объеме все положения, выносимые на защиту. В частности:

1.Разработан алгоритм территориально-кодового планирования наложенной сети EV-DO.

2.Разработана методика определения числа каналов доступа в секторах BS сети EV-DO при разных условиях загрузки сети.

3.Разработана методика определения параметров базовой аппаратуры сети EV-DO для обеспечения непрерывного покрытия сегмента наложенной сети на основе оценки энергобаланса в режиме скоростной передачи данных в условиях городской и пригородной зон обслуживания при разных уровнях загрузки сети.

4.Предложена методика расчёта пропускной способности сегмента наложенной сети EV-DO при предоставлении услуг скоростных передачи данных с учётом характеристик технологии, внутрисистемных помех, коэффициента влияния соседних сот, потерь при распространении радиоволн, параметров секторизации соты, коэффициента загрузки сот в час наибольшей нагрузки (ЧНН), ассиметричного профиля сессии передачи данных и др.

5.Приведены численные оценки максимального допустимого количества абонентов, которые обслуживаются в сети по прямому каналу с обеспечением определённого уровня QoS при работе в режиме мобильного Интернета.

6.Рассчитаны показатели пропускной способности и качества предоставления услуг при разных условиях загруженности наложенной сети.

7. Разработаны предложения по повышению эффективности сотовых сетей CDMA2000 lx EV-DO при работе в режиме передачи скоростных данных в условиях ЭЗАК.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Лупера Морилло Пабло Анибал, 2009 год

1. 1.stitute» Nacional de Meteorologia e Hidrologia INAMHI, Caracteristicas Generales del Clima en el Ecuador // 2008, www.inamhi.gov.ee.

2. Cichon D. J., Kurner Т., Digital Mobile Radio Towards Future Generation Systems Final Report COST 231, Chapter 4 Propagation Prediction Models, pag. 115-195.

3. ITU-R, Recommendation P.833-2, Attenuation in Vegetation, 1999.

4. Военные системы связи. 4.1 / Под ред. Игнатова ВВ, ВАС. / JL, 1989, С. 386.

5. ITU-R, Recommendation Р.838-1, Specific attenuation model for rain for use in prediction model, 1999.

6. Центральный Банк Эквадора (www.bce.fin.ec)

7. Galarza Patricio. Migrando de TDMA a CDMA lxRTT en Ecuador / Revista AHCIET Movil, № 2, 2005.

8. ITU. ICT Statistics // (www.itu.int/ITU-D/ict/statistics/)

9. Junquera Rafael. Crecen usuarios у numero de minutos en redes moviles // Revista Telesemana, Diciembre 2005.11. 3GAmericas // (www.3gamerica.org/Englisli/Statistics/)

10. Junquera Rafael, Gnius Juan. Servicios de valor agregado en las redes moviles de Latinoamerica // Noviembre 2005. (www.tele-s emana. com/rep orts)

11. Superintendencia de Telecomunicaciones. Situacion de la Telefonia movil septiempbre del 2008.

12. Svoboda P., Ricciato F., Hasenleithner E., Pilz R., Composition of GPRS/UMTS traffic: snapshots from a live network. / Svoboda P., Ricciato F., Hasenleithner E., Pilz R.// Austria, 2005.

13. Голант Г. 3.; под ред. Бабков В. Ю. / Мобильный Интернет в сетях CDMA2000 .- СПб: ИА «Энергомашиностроение», 2007 137 С.

14. F. Vacirca, F. Ricciato, Pilz R. Large-Scale RTT Measurements from an operational UMTS/GPRS Network: FTW, «IEEE Computer Society», Austria 2005.

15. Krendel A., Koucheryavy Y., Dershavina V., Harju J. Method for Estimating a Number of Potential 3G Users. / EUNICE, 2004.

16. Krendel A., Koucheryavy Y., Harju J., Lopatin S. Method for Estimating Parameters of 3G Data Traffic. / EUNICE, 2004.19. 3GPP2. CDMA2000 High rate packet data air interface specification. / 3GPP2. // C.S0024, Version 4, 2002. 548 c.

17. Капустин P. А. Особенности радиоинтерфейса системы IMT-MC-450 lx EV-DO. / Капустин P. A. // Мобильные Системы, 2004, №7, С. 96100.

18. Тихвинский В., Терентьев С. Обеспечение качества услуг в сетях мобильной связи //Мобильные телекоммуникации. 2008. - № 7. - С. 32^10.I

19. Быков И., Абрамов А. Обеспечение QoS в сетях cdma2000 // Мобильные Телекоммуникации, №2, 2003.

20. Тихвинский В., Терентьев С. Управление и качество услуг в сетях GPRS/UMTS. М., ЭкоТрендз. 2007, С. 400.

21. Qi Bi. A forward link performance study of the lxEV-DO Rev. 0 system using field measurements and simulations. / Qi Bi. // Bell Laboratories Fellow, 2004. 19 c.

22. Recommended Minimum Performance Standards for CDMA2000 Spread Spectrum Base Stations, C.S0010, 3GPP2.26. 3GPP2. Physical layer standard for cdma2000 spread spectrum systems. / 3GPP2. // C.S0002, Version 3, 2001.- 409 c.

23. Recommended Minimum Performance Standards for CDMA2000 Spread Spectrum Mobile Stations, C.S0011, 3GPP2.

24. Сети мобильной связи. Частотно-территориальное планирование / В.Ю. Бабков, М.А. Вознюк, П.А. Михайлов. СПбГУТ,- СПб, 2000.

25. D. Manchiraju, D. Matolak. Evaluation of pseudorandom sequences used in Third Generation Spread Spectrum Systems / RCETU Ohio, 2003.

26. Бабков В. Ю., Никитин А. Н., Осенний К. Н., Сивере М. А. Системы мобильной связи с кодовым разделением каналов. / Бабков В. Ю., Никитин А. Н., Осенний К. Н., Сивере М. А. // СПб, 2003, С. 236.

27. Yang С. S. CDMA RF system engineering. / Artech House // England 2004, P. 215.

28. Comunicaciones moviles / PU. Madrid (Espana), 2007. - P.55.

29. Lucent Technologies. CDMA 3Glx RF Engineering Guidelines. / Lucent Technologies // USA, 2001. 140 p.'

30. Кендалл M. Дж., Стьгоарт.; под ред. Колмлгорова А. Н. / Теория вероятностей. М.: Наука, 1966. - 588 с.

31. Под редакцией В. Ю. Бабкова и В. А. Степанца. Сети мобильной связи. / Под редакцией В. Ю. Бабкова и В. А. Степанца // СПб.: Изд-во Энергомашиностроение, 2007. 107 с.

32. Lee Y. Measured TCP Performance in CDMA lx EV-DO Network, Chungnam National University, Korea, 2006. P. 10.

33. Choi W., Kim J. Y. Forward-link capacity of a DS/CDMA system with mixed multirate sources // IEEE Transactions on vehicular technology. -2001. Vol. 50. № 3. - C. 737-749.

34. В. Бабков, А. Русаков, В. Устюжанин. Управление качеством услуг в сетях CDMA2000 lx EV-DO//Мобильные телекоммуникации. 2006. -№ 5. - С. 52-59.

35. Choi E. H., Choi W., Andrews J. G. Throughput of the lx EV-DO System with Various Scheduling Algorithms, The University of Texas, USA, 2004, P. 5.

36. Могилева У.С., Соколова H.A. Практическое применение теории массового обслуживания / Могилева У.С., Соколова Н.А. Херсонский государственный технический университет Украина, 2002. - 37 с.

37. В. Степанец. ONEPLAN Radio Planning System Data Base 3-rd Generation: Руководство пользователя / В. Степанец. Инфотел. СПб, 2007.-127 с.

38. Institute) Geografico Militar, Division Geografica. Piano de la ciudad de Quito. Quito (Ecuador), 2006.

39. Consejo Nacional de Telecomunicaciones. Reglamento de proteccion de Emisiones de Radiacion no ionizante generadas por uso de frecuencias del Espectro radioelectrico // 2005.

40. Consejo Nacional de Telecomunicaciones. Reglamento para la prestacion del servicio movil avanzado // 2002.

41. Consejo Nacional de Telecomunicaciones. Reglamento para servicio de telefonia movil cellular // 1998.i

42. Consejo Nacional de Telecomunicaciones. Reglamento para la prestacion de servicios de valor agregado // 2002.

43. Secretaria Nacional de Telecomunicaciones. Atribucion del Espectro Radioelectrico de la Republica del Ecuador // Febrero 2001.

44. Consejo Nacional de Telecomunicaciones. Plan Tecnico Fundamental de Numeracion // 2001.

45. Jlynepa M. П. «Условия и особенности планирования сетей CDMA2000 в Экваториальной Зоне Американского Континента» // 58-я НТК / СПбГУТ. СПб, 2006.I

46. Лупера М. П. «Метод расчёта объёма трафика для планирования сетей мобильной связи 3G в Экваториальной Зоне Американского Континента» // 59-я НТК / СПбГУТ. СПб, 2007.

47. Jlynepa М. П. «Алгоритм оптимизации сетей мобильной связи 3G при предоставлении мультимедийных услуг» // 60-я НТК / СПбГУТ. -СПб, 2008.

48. Lupera P., Babkov V. «Optimization de redes moviles de 3G para la prestacion de servicios multimedia» // Tendencias JST 2008. 2008. Quito-Ecuador. C.146-153.til

49. Лупера М.П., Бабков В. Ю. «Оценка средней скорости передачи в сетях CDMA2000 EV-DO при работе режима мобильного Интернета». // Мобильные телекоммуникации. 2008. - № - 07. С.26-31.

50. Лупера М. П. «Планирование сетей мобильной связи CDMA2000 1х EV-DO в режиме мобильного Интернета» // Труды учебных заведений связи СПбГУТ. 2009. - №. С. .

51. Лупера Морилло П. А. «Оценка пропускной способности сети мобильной связи (на примере CDMA2000 lx EV-DO).» // Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2009. - № - 06(55). С.57-61.

52. Лупера М. П. «Оценка пропускной способности сети CDMA2000 1х EV-DO в режиме мобильного Интернета» //61-я НТК / СПбГУТ. СПб, 2009.

53. Быховский М. А. Исследование эффективности сотовых систем сухопутной мобильной связи с кодовым разделением каналов. / Быховский М. А. // Электросвязь, 1995, № 8, С. 29-33.

54. Clessienne Т. A general expression of rake receiver performance in DS-CDMA Downlink. / Clessienne T. // FT RDD France, 2007, 6 P.

55. Langton C. The concept of signal spreading and its uses in communications. / Langton C. // CDMA Tutorial, 2002, 17 P.

56. Mhatre V. P., Rosenberg C. P. Impact of network load on forward link inter-cell interference in cellular data networks. / Mhatre V. P., Rosenberg C. P. // PU.- West Lafayette, 2005.

57. Kim К., Koo I. CDMA Systems capacity engineering. / Artech House // England, 2005, 195 P.

58. Гланц С. А., Биостатистика Версия 3.03. / McGraw Hill // переводi

59. Издательство Практика, 1998.

60. Громаков Ю. А., Смоловик С. Н., Воробьев С. В. Планирование сетей GSM и UMTS с использованием репитеров // Электросвязь. -2005. -№8. -С.10- 16.

61. Borkowski J., Niemela J., Isotalo Т., Lahdekorpi P., Lempiainen J. Utilization of an indoor DAS for repeater deployment in WCDMA // TUT-Tampere, 2005, C. 6.

62. Акт об использовании результатов.

63. Учебио>методическмй центр при Санкт-Летербур! ском (осударственном университете телекоммуникаций им. проф. М.А. Бакч-Бруазича (УМЦ при СПбГУТ}

64. Алгоритм и методики территориально кодового планирования наложенной сети CDMA 2000 IX при скорой ной передача данных; ■

65. Методики оценки пропускной способности и емкости наложенной сотовой сети CDMA20001Х при работе s режиме мобильного Ишсрнега;

66. Председатель комиссий Генеральный директор ЗЛО '(УМЦ при СПбГУТ» Млены хрмиссии

67. Заместитель генерального директора ЗАО «УМЦ при СПоП/Ъ Шаблюк О.П.:гу;*

68. Стьрший методист ЗАО «УМЦ при СПбГУТ» оаоурич М,М