Алгоритм частотно – территориального планирования сотовых сетей.
При частотно-территориальном планировании выбирается структура сети, места размещения базовых станций (БС), определяется возможность обеспечения покрытия требуемой зоны обслуживания с заданным качеством связи, разрабатывается частотный план распределения радиоканалов для БС, выполняется адаптация планов к условиям территориальных и частотных ограничений проектируемой зоны обслуживания, проверяются обеспечение внешней электромагнитной совместимости (ЭМС) планируемой системы с РЭС других систем и возможность обеспечения требуемой емкости сети для обслуживания абонентской нагрузки с заданной вероятностью блокирования вызовов.
Методика расчета зон покрытия на основе детерминированной модели напряженности поля сигнала.
Детерминированные методы требуют построения профиля трассы БС – ПО для каждой из возможных позиций ведения связи и для практических приложений требуют автоматизации расчетов с использованием ГИС на основе цифровых карт местности. Метод прогнозирования напряженности поля основан на общей теории дифракции и учитывает дифракционные потери от одного или двух клиновидных препятствий на местности.
Первоначально должен быть построен с помощью картографической базы данных топографический профиль трассы между антеннами передатчика и приемника.
Если морфология неизвестна (лес, строения и т.д.), то к высотам, лежащим в интервале от 1000м до d – 1000м, нужно добавить 10 м.
При расчете следует учитывать величину h0(x), которая действительна для эквивалентного радиуса Земли, равного 4/3 действительного радиуса Земли.
Необходимо рассчитать высоты h1 и h2, а также зоны Френеля
Зона Френеля это эллипсоид вокруг прямой линии, связывающей излучатель радиосигнала и приемник. Не менее 60% зоны Френеля должно оставаться чистой от каких-либо препятствий, т.к. иначе начинаются существенные потери сигнала в канале.
Для расчета напряженности поля с учетом дифракционных потерь на клиновидных препятствиях необходимо соблюдение следующих условий: - на трассе должно быть не более двух клиновидных препятствий; - первая зона Френеля на участках Т и М1, М1 и М2, М2 и R не должна перекрываться; - максимальная ширина препятствия (М1 и М2) не должна превышать d/20.
Дифракционные потери (а), вызванные двумя препятствиями: - определяется основное препятствие; - дифракционные потери главного препятствия рассчитываются как для одиночного препятствия; - дифракционные потери второго препятствия вычисляются так, как если бы радиолиния шла от основного препятствия через вторичное препятствие к соответствующей радиостанции.
Основные стандарты сотовой связи, применяемые на территории России и их характеристики.
Стандарт 4G/ LTE Частота 2500. Данный вид связи сравнительно недавно развивается и преимущественно в городах. Диапазоны частот UL – 2500-2570 МГц, DL – 2575-2690 МГц.
Стандарт 4G/ LTE Частота 800. В коммерческую эксплуатацию сеть запустили в начале 2014 года, преимущественно за городом, в сельской местности. Диапазон частот 791-821 / 832 – 862.
Спецификация LTE позволяет обеспечить скорость загрузки до 326,4 Мбит/с, скорость отдачи до 172,8 Мбит/с, а задержка в передаче данных может быть снижена до 5 миллисекунд. LTE поддерживает полосы пропускания частот от 1,4 МГц до 20 МГц и поддерживает как частотное разделение каналов (FDD), так и временное разделение (TDD). 100 Мбит/с - 1 Гбит/с.
Стандарт 3G/UMTS (W-CDMA) Частота 2000. 3G/UMTS2000 — самый распространённый стандарт сотовой связи в Европе в основном используется для передачи данных. Диапазон частот 1920-1980 / 2110-2170. В России третье поколение работает с различными надстройками, такими как HSUPA, HSPDA, HSPA+. Главное отличие сетей 3G, от сетей прошлого поколения в том, что они позволяю совершать видео звонки и пользоваться довольно быстрым мобильным интернетом, скорость передачи данных здесь составляет 2-40 Мбит/сек. При движении – до 384 кбит/с.
Стандарт CDMA Частота 450. CDMA450 — в центральной части России этот стандарт использует только оператор SkyLink (Скайлинк). UpLink 453 — 457.5 МГц и DownLink 463 — 467.5 МГц.
Стандарт 2G/DCS Частота 1800. DCS1800 — тот же самый GSM, только в другом частотном диапазоне, преимущественно используется в городах. UpLink 1710-1785 МГц и Downlink 1805-1880 МГц.
Стандарт 2G/DCS Частота 900. GSM900 — самый распространённый на сегодняшний день стандарт связи в России и считается связью второго поколения. Присутствует 124 канала в GSM900 МГц. Во всех регионах РФ частотные диапазоны GSM распределяются между операторами индивидуально. UpLink 890-915 МГц и Downlink 935-960 МГц.
Оба стандарта 2G используются для обмена SMS сообщениями, для голосовых звонков, а также для мобильного доступа в интернет по технологии GPRS или EDGE. 9,6-14,4 кбит/с.