Расчеты для сотовой сети
Для расчета характеристик сотовой сети в RPS реализованы следующие две группы функций:
A)
Просмотр профиля местности между двумя точками.
Определение области прямой видимости
Расчет принятого сигнала в окрестности базовой станции.
B)
Расчет максимального уровня принятого сигнала от нескольких базовых станций в заданной области.
Расчет отношения сигнал-помеха в заданной области.
Расчет необходимой мощности передатчика абонента для связи с базовой станцией в заданной области.
Определение зон обслуживания для базовых станций.
Определение зон перекрытия сигнала от нескольких базовых станций.
Определение зон наличия (отсутствия) связи как в прямом, так и в обратном направлении.
Определение загруженности базовых станций.
Расчеты группы A выполняются аналогично расчетам для радиорелейных сетей.
Расчеты группы B базируются на расчетах уровня принятого сигнала в окрестности базовых станций, которые должны быть выполнены заранее.
Порядок проведения расчетов группы B:
Расчет принятого сигнала в окрестности всех базовых станций.
Выбор области для расчета.
Выбор базовых станций.
Выбор вида расчета.
Результаты расчета для выбранной области сохраняются на жестком диске.
Для выбранной области можно оперативно изменять вид отображаемых данных, включать и выключать отображение результатов.
Для выбранной области можно изменять состав базовых станций, принимаемых во внимание в расчетах. В этом случае необходимо выполнить повторный расчет.
Примечание: С каждым проектом в RPS связан набор параметров общего назначения, используемый в расчетах. К таким параметрам относятся, например, характеристики климата района, в котором производится расчет, максимальная дальность расчетов, требуемое отношение сигнал помеха, характеристики частотного диапазона.
Диалог для изменения общих параметров проекта вызывается в пункте меню Project/Preferences, для изменения сетевых параметров - меню Network/Parameters.
Цифровая карта отображается на экране в виде нескольких слоев:
Типы местности, например, лес, город, кварталы.
Векторные объекты, например, реки, дороги.
Названия географических объектов.
Сетевые объекты (станции, радиолинии).
Каждый слой состоит из множества объектов. Диалог настройки параметров цифровой карты служит для выбора отображаемых объектов и их свойств.
Параметры типа местности:
Conductivity – проводимость;
Permittivity – проницаемость;
Extra height – дополнительная высота, назначаемая типу местности;
Extra loss – дополнительные потери, назначаемые типу местности;
Traffic density – плотность трафика, характерная для данного типа местности;
Visible – признак видимого типа местности;
Grades – число градаций цвета для рельефной карты.
Программа моделирования сети радиосвязи deciBell Planner
Программа служит для анализа распространения радиосигнала и моделирования сети передающих станций на основе ГИС MapInfo.
Программа использует эффективные алгоритмы моделирования систем радиосвязи для достижения точности планирования сети, также объединяет функции частотного и пространственного анализа и моделирования сетей в одном программном пакете.
Объединение ГИС MapInfo и deciBell Planner позволяет выполнять:
создание карт распространения сигнала,
анализ и сравнение результатов полевых измерений и данных моделирования,
географический анализ данных,
простой обмен данными между организациями, использующими MapInfo,
создание карт для публикации в сетях Internet/Intranet.
Рисунок 4.3 - Карта рельефа
На карте, слои могут сравниваться друг с другом на экране или с помощью функций пространственного анализа. Например, можно показать на карте местоположение клиентов в момент отказов связи или планировать размещение новых передатчиков в зависимости от уровня доходов населения в регионе. Используя данные о сети передающих станций и цифровую модель рельефа (ЦМР) которая показана на рисунке 4.3, а также семантические данные (строения и другие препятствия) можно получить карту распространения сигнала по частоте и мощности.
Программа deciBel Planner выполняет вычисления в диапазоне от 3 MГц до 40 ГГц, поддерживаются условия работы трансляционной сети, сотовой сети, LMDS, WLL, пейджинговых сообщений и др., позволяет настраивать характеристические свойства подстилающей поверхности, можно изменить тип передатчика, характеристики антенны (наклон, направление, мощность.
Диалог Project Settings (Настройка проекта) является основным в программе deciBell Planner. Тип аппаратуры связи, анализ состояния которой требуется выполнить, физические параметры региона и данные об используемых технических средствах вводятся именно здесь.
В начале требуется определить, к какому типу связи относится исследуемый проект: сотовой, пейджинговой системы или вещательная/двусторонняя радиосвязь. При выборе настроек проекта можно задать файлы, содержащие семантические данные и о рельефе, выбрать таблицы с местоположением передатчиков, геометрией сот связи и настроить другие параметры системы, например способ раскраски гридов и контуров при отображении модели распространения сигнала.
Закладка Colors (Цвета) в диалоге настроек проекта, выбирает способ представления модели распространения при помощи цветов. Можно настроить значения точек перегиба характеристической кривой (inflection values) и сохранить палитру оттенков с тем, чтобы в однотипных расчетах (например, при моделирование зоны уверенного приема сигнала) использовались стандартные представления моделей.
Рисунок 4.5. Настройка диаграммы направленности антенны
Например, можно настроить способ показана единственного диапазона принимаемой мощности сигнала или отобразить на карте районы, в которых отношение мощности сигнала к плотности населения с высоким уровнем дохода мало. С помощью такого типа анализа оценивается возможность расширения деловых операций.
Поля ввода на закладке Network Analysis (Анализ передающей/трансляционной сети) меняются в соответствии с типом связи в проекте. Например, из практики расчетов сотовой сети можно установить минимальный уровень мощности принимаемого сигнала, ниже которого значения принимаются за равные нулю, пороговые значения влияния совместно используемых каналов (co-channel interference threshold) и соседних каналов (adjacent interference thresholds).
До того как разместить на карте узлы связи и передатчики необходимо выбрать модель распространения сигнала используемую в этом проекте. Возможен выбор следующих моделей CRC-Predict – модель высокой точности, использующая методы физической оптики, Окамуры–Хата, Лонгли-Райса и прямой видимости.
Можно использовать одну модель распространения для всех передатчиков или для каждого применять оптимальную модель, исходя из начальных условий.
Программа настраивает другие характеристики узла связи, например, пространственную диаграмму направленности антенны (рисунок 4.5), пространственную схему частотного разделения передатчиков, высоту, на которой размещается узел связи, высоту и взаимную удаленность антенн, мощность передатчика и другие.
После того, как все исследуемые (используемые) характеристики введены и местоположение узла связи указано на карте (при помощи кнопки Place New Sites/Transmitters, разместить новые узлы связи/передатчики), программа готова построить модель распространения сигнала, как для одиночного передатчика, так и для всей трансляционной сети.
Рисунок 4.6. Схема размещения сот
На рисунке 4.6 показаны местоположения узлов трансляционной сети и схема размещения сот с разделением частот. С помощью deciBell Planner можно использовать стандартные структурные схемы разделения частот 3/9, 4/12, 7/21 или задавать собственную схему разделения, и проводить анализ распространения сигнала.