1 / 23

GSM Rádiós Hálózat Tervezése

GSM Rádiós Hálózat Tervezése. Példa Hegyi Barnabás kidolgozásában Távközlő Hálózatok Tervezése. A GSM rádiós hálózat tervezésének folyamata. Bemenő adatok definiálása (input definition/customer requirements) Dimenzionálás (radio network dimensioning)

berit
Download Presentation

GSM Rádiós Hálózat Tervezése

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. GSM Rádiós Hálózat Tervezése Példa Hegyi Barnabás kidolgozásában Távközlő Hálózatok Tervezése

  2. A GSM rádiós hálózat tervezésének folyamata • Bemenő adatok definiálása(input definition/customer requirements) • Dimenzionálás(radio network dimensioning) • Térképi adatok beszerzése (map data provisioning) • Terjedési modell hangolása (propagation model tuning) • Nominális cellaterv (nominal cellplan) • Telephelykeresés (site candidate search) • Végső cellaterv (final cellplan) • Kezdeti rendszerhangolás (initial tuning) • Átvételi vizsgálat (acceptance test) • Kereskedelmi forgalomba helyezés (commercial launch)

  3. Bemenő adatok definiálása (2) • Telephely paraméterek • Tipikus antenna magasság [m] • Tipikus kábelhossz (feeder length) [m] • Hardver paraméterek/hardver kiválasztása • Bázisállomás (BTS – base transciever) maximális kimenő teljesítménye [dBm] • BTS érzékenysége [dBm] • Rádióadóvevők (transciever – TRX) maximális száma BTS-enként [1] • Antennanyereség [dBi] • Rendszerparaméterek • Frekvenciák száma [1] • Működési frekvenciasáv (GSM 800, GSM 900, GSM 1800, GSM 1900)

  4. Bemenő adatok definiálása • Terület adatok • Területek típusa [sűrű városi, városi, külvárosi, vidékies, utak] • Területek nagysága [km2] • Forgalmi adatok • Előfizetőnkénti beszédforgalom [mE/előfiz.] • Előfizető-sűrűség [előfiz./km2] • Blokkolási arány (grade of service - GoS) [%] • Lefedettségi követelmények • Lefedettség típusa [beltéri, kültéri, gépkocsibeli] • Lefedettségi valószínűség (coverage area probability - CAP) [%]

  5. Dimenzionálás • Papír-ceruza tervezési módszer • Durva becslés • Nem veszi figyelembe a domborzatot (sík terepet feltételez) • Egyszerű félempirikus terjedési modellekkel dolgozik • Szabályos, hatszögrács állomásmintázat • Nem veszi figyelembe a területtípusok szabálytalan elhelyezkedését • Mikor alkalmazzák, alkalmazható, létjogosultság • Térképi adatok hiányában • Rövid tervezési határidő esetén • Tervező program hiányában – szűk projekt budget esetén • A GSM szabvány (www.3gpp.org)tervezési ajánlása a 3GPP TR 43.030

  6. Dimenzionálás (3) • Lehetséges megoldások alkalmazása és kapcsolódó paraméterek • Körsugárzó/szektorizált állomások • TMA (Tower Mounted Amplifier) alkalmazása/nem alkalmazása • Vételi diversity alkalmazása/nem alkalmazása • Diversity nyeresége (diversity gain) [dB] • TMA beiktatási csillapítása (TMA insertion loss) [dB]

  7. Bemenetre redukált zajhőmérséklet Az a bemeneti zajhőmérséklet-többlet, amely esetén egy ideális zajmentes fokozatot alkalmazva ugyanannyi zajteljesítményt kapunk a kimeneten, mint a zajos fokozat alkalmazásakor eredeti zajhőmérséklet esetén Zajtényező A rendszer bemenetén illetve kimenetén mérhető jel-zaj viszonyok hányadosa (a jel-zaj viszony romlása) akkor, ha bemeneti zajhőmérséklet éppen a referencia hőmérséklet (290K) Bemenetre redukált zajhőmérséklet és zajtényező Pzaj,saját GkTB + Pzaj,saját kTB G G Gk(T+Tred)B k(T+Tred)B G

  8. Érzékenység • Az a vételi jelszint, amely mellett egy adott környezetben egy adott vételi követelmény (pl. bithiba-arány egy adott értéknél kisebb) teljesül • A szabvány különböző (3GPP TS 45.005) • Mérőszámokat definiál • Bit Error Rate – BER • Frame Error Rate – FER • Block Error Rate – BLER • Csatorna modelleket definiál • Környezetek: typical urban - TU, rural area – RA, hilly terrain - HT • Sebességek: 3, 50, 100, 130, 250 km/h • A gyártók termékei általában túlteljesítik a szabványban előírtakat • A szabványban (3GPP TR 43.030) definiált referencia (S/N)ki= 8dB • Tipikus FBTS és FMS 2dB illetve 8 dB

  9. Terjedési modellek (2) • COST-231 Walfisch-Ikegami modell (3GPP TR 43.030) • Félempirikus modell • Diffrakciós elméleti modellekből indul ki • Az elméleti modellt mérési eredményekkel korrigálják • Feltételezések • Szabályos épületelrendezés (magasság, szélesség, orientáció, utcák szélessége) • Sík domborzat • Jelen dimenzionálásban használt modell (900 MHz): Lpath=143.2+38log(d)-18log(Hb-17) • Hm=1.5m • Hr=18m • w=20m • b=40m • f=900 MHz • Hb>Hr

  10. r, f, qgömbkoordináták S(r, f, q) teljesítmény-sűrűség Pbe bemenő teljesítmény m hatásfok G(f, q) teljesítmény-iránykarakterisztika G nyereség www.kathrein.de Antenna

  11. Tower Mounted Amplifier (TMA) • UL összeköttetés erősítése • Lf kiküszöbölése • BTS érzékenység javítása • Vételi referencia pont • TMA nélkül: BTS „előtt” • TMA-val: TMA „előtt”

  12. TMA nélkül TMA-val S/N javulás: 5.2 dB Érzékenység javulása (vételi referencia ponton): 1.2 dB TMA (2) L csillapítású kábel zajtényezője:

  13. Downlink Budget TMA nélkül: PinMS = PoutBTS-Lf+Ga-Lpath TMA-val: PinMS = PoutBTS-Lf-LTMA+Ga-Lpath Uplink Budget TMA nélkül: PinBTS = PoutMS-Lpath+Ga+(Gdiv)-Lf TMA-val: PinBTS = PoutMS-Lpath+Ga+(Gdiv) Power Budgets

  14. Link Balance • Cél • Azon PoutBTS meghatározása, melyre a DL és UL lefedettség azonos • Annak eldöntése, hogy PoutmaxBTS alkalmazása esetén a DL vagy az UL az erősebb összeköttetés • Lefedettség: • DL: PinMS>= MSsens • UL: PinBTS >= BTSsens • Számítás • TMA nélkül: • PoutbalBTS = PoutMS+(Gdiv) –BTSsens+MSsens • TMA-val: • PoutbalBTS = PoutMS+(Gdiv)+Lf+LTMA –BTSsens+MSsens • Felhasználás • A gyengébbik összeköttetésre adódó maximális szakaszcsillapításból számítjuk a cella méretét

  15. Cellasugár • PoutBTS „beállítása” • Ha PoutbalBTS >= PoutmaxBTS, akkor PoutBTS = PoutmaxBTS • Ha PoutbalBTS < PoutmaxBTS, akkor PoutBTS = PoutbalBTS • Tartalékokkal és csillapításokkal korrigált tervezési jelszint számítása • SSdesign= MSsens+IFmarg+RFmarg+LNFmarg+(BPL)+(CPL)+(BL) • Maximális szakaszcsillapítás számítása • TMA nélkül:Lpathmax* = PoutBTS-Lf+Ga- SSdesign • TMA-val: Lpathmax * = PoutBTS-Lf-LTMA+Ga- SSdesign • „Cellahatótávolság” (cell range) számítása • R = Lpath-1(Lpathmax) * Terjedési modell által számolt szakacsillapítás, tartalékokhoz és egyéb csillapításokhoz kapcsolódó jelenségek hatását nem tartalmazza

  16. Körsugárzó állomás Szektorizált állomás R R Cellaterület

  17. Tervezési mintafeladat (Budapest) • Bemenő adatok • Területi adatok • Területtípusok: sűrű városi, városi, külvárosi, vidékies • Terület nagyságok: 13 km2, 150 km2, 205 km2, 157 km2 • Forgalmi adatok • Átlagos hívástartás: 90 s • Legforgalmasabbórabeli hívásgyakoriság: 0.6/h • Előfizető-sűrűség: 1396, 319, 160, 8 előfiz./ km • Lefedettségi követelmények • Lefedettség típusa: beltéri, beltéri, beltéri, gépkocsibeli • Lefedettségi valószínűség: 95%, 95%, 95%, 90%

  18. Forgalmi tervezés • Az épülő GSM hálózatok esetében általában a lefedettség a szűk keresztmetszet • Egy cella kapacitásának számítása • TRX-enként 8 időrés (time slot – TS) • Az első (BCCH) TRX-en csak 7 időrés használható beszédforgalomra • Capacitycell = ErlangB(8 * NTRX-1, GoS) • Egy cella forgalmának számítása • Trafficcell = Acell * densitysubscriber * Trafficsubscriber • Ellenőrzés • Ha Capacitycell >= Trafficcell, akkor nincs szükség az állomások számának növelésére • Ha Capacitycell < Trafficcell, akkor bővíteni kell az állomások számát, forgalmi tervezésre van szükség

  19. Tervezési mintafeladat (Budapest) • További bemenő adatok • Telephely paraméterek • Tipikus antenna magasság: 25, 30, 30, 35 m • Tipikuskábelhossz: 30, 35 ,40, 45 m • Kábel fajlagos csillapítása: 0.07 [dB/m] (1/2’’-os kábel) • Hardverparaméterek/hardver kiválasztása • BTS maximális kimenő teljesítménye: 45.5dBm • BTS érzékenysége: • TMA nélkül: -110 dBm • TMA-val: -111.5 dBm (Lf<= 4dB) • TRX-ek maximális száma BTS-enként: 6 • Antennanyereség: 16.5 dBi • Rendszerparaméterek • Frekvenciák száma: 36 • Működési frekvenciasáv: GSM 900

  20. Tervezési mintafeladat (Budapest) • Tervezési paraméterek • MS kimenő teljesítménye: 33 dBm • MS érzékenysége: -104 dBm • Épületfal okozta csillapítás: 25, 23, 17, - dB • Gépkocsi-karosszéria okoztacsillapítás: 6 dB • Emberi test okozta csillapítás: 5 dB • Lognormál fading szórása • Beltéren: 14, 12, 10, - dB • Kültéren: 10, 8, 6, 6 dB • Rayleigh-fading tartalék: 3 dB • Interferencia tartalék: 2 dB • Lehetséges megoldások alkalmazása és kapcsolódó paraméterek • Szektorizált állomások (3 cella/állomás) • TMA (Tower Mounted Amplifier) alkalmazása • Vételi diversity alkalmazása • Diversity nyereség: 3.5 dB • TMA beiktatási csillapítása: 0.3 dB

  21. Tervezési mintafeladat (megoldás)

  22. Tervezési mintafeladat (megoldás)

  23. Tervezési mintafeladat (megoldás)

More Related