Алгоритмы, методики и программный комплекс расчета зон обслуживания базовых станций сотовых сетей связи

• Автор: Егоров, Леонид Леонидович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 148 с. : ил.

Содержание

Список сокращений

Введение. Общая характеристика работы

1 ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ СЕТЕЙ СВЯЗИ С ПОДВИЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ, ИЗВЕСТНЫЕ МЕТОДИКИ ИХ ПЛАНИРОВАНИЯ И АДАПТАЦИИ

1.1 Поколения сотовых систем связи.

1.2 Алгоритм планирования системы ВЭБ сотовых сетей связи

1.2 Методы прогнозирования зон обслуживания базовых станций

1.3 Программные комплексы прогнозирования зон обслуживания базовых станций

1.4 Адаптация радиопокрытия

1.5 Проведение измерений в сети

1.6 Классификация измерений и измерительных систем в сетях сотовой связи

1.7 Анализ статистики и распределения трафика
1.8 Выводы.
2 АЛГОРИТМЫ КОМПЛЕКСНОГО РАСЧЕТА ЗОН ОБСЛУЖИВАНИЯ БАЗОВЫХ СТАНЦИЙ КЛАСТЕРАПРИ ПЛАНИРОВАНИИ СОТОВОЙ СЕТИ.
2.1 Алгоритм расчета зон обслуживания БС кластера сотовой сети с использованием СЛАУ и метода наименьших квадратов МИК
2.1.1 Выбор размерности кластера при планировании
2.1.2 Входные и выходные параметры математической модели кластера при планировании радиопокрытия.
2.1.3 Математическая модель кластера при планировании радиопокрытия.
2.1.4 Алгоритм формирования СЛАУ кластера
2.2 Решение СЛАУ с использованием МИК
2.3 Критерий оптимальности.
2.4 Алгоритм расчета зон обслуживания БС при планировании с использованием МНК.
2.5 Графическая иллюстрация алгоритма комплексного расчета зон обслуживания кластера с использованием МНК
2.5.1 Влияние структуры матрицы эластичности М на зоны обслуживаиия
2.5.2 Влияние коэффициента покрытия кластера к на зоны обслуживания кластера
2.5.3 Влияние варьируемых коэффициентов на зоны обслуживания БС кластера
2.6 Алгоритм комплексного расчета зон обслуживания БС кластера с использованием модификации метода взвешенных наименьших квадратов ММВНК
2.7 Графическая иллюстрация комплексного расчета зон обслуживания с использованием ММВНК
2.8 Полученные результаты и выводы.
3 АЛГОРИТМ КОМПЛЕКСНОГО РАСЧЕТА ЗОН ОБСЛУЖИВАНИЯ БС ПРИ АДАПТАЦИИ РАДИОПОКРЫТИЯ КЛАСТЕРА СОТОВОЙ СЕТИ
3.1 Матемаичсская модель кластера при адаптации радиопокрытия
3.2 Алгоритм расчета зон обслуживания БС кластера сотовой сети с использованием СИЛУ и метода наименьших квадратов МНК.
3.2.1 Входные параметры математической модели кластера при адаптации радиопокрытия.
3.2.2 Решение переопределенной СНАУ
3.2.3 Двумерная функция плотности абонентов па местности.
3.2.4 Определение варьируемых коэффициентов МЭ как функции от радиусов зон обслуживания.
3.2.5 Определение элементов матрицы частных производных
3.3 Алгоритм расчета зон обслуживания БС при адаптации.
3.4 Влияние плотности абонентов в кластере на зоны обслуживания БС.
3.5 Влияние структуры матрицы эластичности Мг на зоны обслуживания
3.6 Полученные результаты и выводы
4 МЕТОДИКА ПЛАНИРОВАНИЯ ИЛИ АДАПТАЦИИ РАДИОПОКРЫТИЯ КЛАСТЕРА И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК БАЗОВЫХ СТАНЦИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МНК И ПРОГ РАММНОГО ПРОДУКТА .
4.1 Алгоритм и описание программного комплекса расчета зон обслуживания БС при планировании или адаптации.
4.2 Оценка необходимых .мощностей базовых станций кластера
4.3 Расчет зоны обслуживания кластера с использованием программного комплекса на основе МНК и среды планирования ii 5.0.3
4.4 Анализ рассчитанного прогнозируемого радиопокрытия.
4.5 Экспериментальные измерения полученного радиопокрытия.
4.6 Методика планирования или адаптации радиопокрытия кластера и определения технических характеристик БС с использованием разработанного программного комплекса и среды планирования
4.7 Полученные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Список литературы


Прогноз зон обслуживания БС осуществляется на основе статистических и детерминированных методов , которые учитывают параметры, описывающие географический район развертывания сети. Данные методики лежат в основе работы сред планирования компьютерных программ, например, , i , которые широко используются операторами сотовых сееи для составления предварительного плана радиопокрытия с учетом гсоинформационных баз данных. Расчет радиопокрытия производится на основе вводимых инженеромплаиировщиком технических характеристик БС. Под техническими характеристиками БС понимаются географические координаты БС мощность передатчика передатчиков при использовании групп частот в сотах кластера или при организации секторной соты тип, высоты подвеса, углы места, азимуты секторных антенн распределение частотного ресурса. Недостатком упомянутых сред планирования является их неспособность производить комплексный одновременный расчет зон обслуживания БС кластера с учетом их взаиморасположения. Кроме того, при использовании известных сред планирования требуется предварительное, по существу, интуитивное задание технических характеристик БС таких как мощность передатчиков тип, высоты подвеса, углы места, азимуты антенн, правильность которого во многом зависит от опыта и профессионализма ипженерапланпровщнка. В связи с этим возникает потребность создания для ииженераиашроищика простого алгоритма и работающего на его основе программного комплекса первоначального планирования сотовой сети связи на местности с точки зрения охвата радиопокрытием определенной территории кластером различной размерности и структуры конфигурации. Термин произвольная структура конфигурация характеризует кластер, в котором соты имеют неодинаковую площадь при одинаковой площади сот структуру кластера называют однородной или регулярной . Под задачей планирования проектирования радиопокрытия кластера сотовой сети будем понимать комплексный одновременный расчет зон обслуживания группы БС, образующей кластер различной размерности и сфуктуры. В процессе эксплуатации сотовой сети возникает необходимость в адаптации перепланирования зон обслуживания, например, изза изменений застройки местности, изза изменений нагрузки трафика БС кластера, изза введения дополнительных частотных диапазонов 0 0i 0 0. Поэтому под задачей адаптации радиопокрытия кластера сотовой сети будем понимать задачу необходимого изменения зон обслуживания группы БС, образующей кластер различной размерности и структуры. Как в случае планирования, так и в случае адаптации радпопокрмтпя кластера инженерупланировщнку необходимо добшься огпимальиого распределения зон обслуживания в кластере. Под оптимальными зонами обслуживания БС кластера будем иметь в виду такие зоны, при которых их недопокрытия отсутствие зон обслуживания отсутствуют, а перекрытия наложение зон обслуживания друг на друга сведены к минимуму. На рисунке 1,а для квазигладкой местности, понятие которой предложено Окамурой 5 и широко используется до частящего времени ,, и др. БС в виде окружностей, описывающих равновеликие шестиугольники сот. БС раины Р1Р2РЗР4 а на границах сот имеются минимальные взаимные перекрытия зон обслуживания БС. Такой идеальный случай представляет собой оптимальное наилучшсс обслуживание определенной территории, так как в этом случае в кластере отсутствуют зоны иедопокрытия, а в зонах перекрытия не возникает ярко выраженных помех из соседних сот, имеющих различные частотные группы дуплексных каналов связи. Однако па практике с учетом рельефа местности и застройки, как правило, невозможно формирование однородного кластера и расположение БС соответствует центрам неравновеликих шестиугольников сот, образующих неоднородный кластер рисунок 1,6. Для неоднородного кластера мощности излучения БС должны быть разными Р1Р2РЗР4. При этом необходимо, чтобы зоны иедопокрытия, где невозможно облуживание мобильного абонента, отсутствовали. Поэтому для неоднородного кластера термин оптимальное обслуживание подразумевает отсутствие зон иедопокрытия при минимизации зон перекрытия соседних БС.