מדוע קיבולת ה- CellZoneization Defines 3G

תעבורת נתונים ניידת זינקה ב- 50% מדי שנה בעשור האחרון, תוך הצבת לחץ בלתי פוסק על רשתות גישה לרדיו.עבור הדור השלישי (3G) מערכות שנבנו על UMTS (WCDMA/HSPA), תכנון יכולת אינו רק על הוספת תחנות בסיס נוספות - זה על מיצוי היעילות הספקטרוםית המקסימלית של כל תא.

מימון של 3G Network Capacity

לפני בחינה של מגזריזציה, חיוני להבין את מגבלות היכולת הייחודיות של רשתות 3G.בניגוד 2G GSM, המשתמש חריצים זמן קבועים וערוצי תדר, 3G WCDMA מסתמכ על חלוקת קוד גישה מרובות במערכת CDMA, כל המשתמשים חולקים את אותו תדירות בו זמנית, להבדיל רק על ידי הפצת קודים.

לכן, מתכננים רשת שואפים למזער את ההתערבות תוך מיקסום מספר המנויים לתא.גישות מסורתיות כוללות התאמת הטיות האנטנה, אופטימיזציה של בקרת חשמל, והוספת יותר ספקים.עם זאת, שיטות אלה יש ירידה חוזרת.מגזריזציה מציעה שיפור של שלב על ידי חלוקה פיזית של התא לתוך אזורי רדיו עצמאיים.

מכניקה של התאיזציה ב 3G

מגזרי תאים מחליפים אנטנה אטומית עם שתי או יותר (FLT:0 אנטנות עקיפות FLT:1, כל אחת מכסה טווח אנזימוט מסוים.בתצורה טיפוסית של שלושה ענפים, כל מגזר משתרע על 120 מעלות. תצורה של שישה-מגזר (60 מעלות למגזר) מופרסת גם באזורים עירוניים בעלי אופי גבוה.

אנטנה דפוס ו Beam Width

אנאנטנות כיוון מתמקדות בכוח קורנל לתוך קרן צר יותר, אשר מגביר את רווח האנטנה בכיוון הרצוי.ערכים רווח משותף הם 15-18 dBi עבור 120 מעלות לוחות בהשוואה 11 dBi עבור אנטנה אטומית.רווח גבוה יותר פירושו עוצמה חזקה יותר בקצה התא וצמצום ההתערבות בכיוונים שאינם ראויים.

תדירות השימוש בתוך התא

אחד היתרונות הגדולים ביותר של הסקטוריזציה הוא היכולת להשתמש באותה תדירות (או חתירה קוד ב WCDMA) על פני מגזרים בתוך אותו אתר פיזי. בתא omnidirectional, התדירות הבודדה יכולה רק לתמוך קבוצה אחת של משתמשים.עם שלושה מגזרים, אותו תדירות נושאת ניתן להשתמש שלוש פעמים באותו האתר, למעשה לזרז את היכולת.

ב-UMTS, כל תא מזוהה על ידי קוד סקאמבלינג ראשוני (PSC), ומגזרים יכולים להשתמש ב- PSC שונים כדי לאפשר UEs כדי להבחין בהם.תבנית השימוש היא לעתים קרובות 1×3 (תדירות של כל המגזרים) או 1x1 עם קוד הפרדה. תכנון קוד זהיר הוא הכרחי כדי למנוע חיכוך בגבולות המגזר.

קיבולת: תיאוריה ופרקטיקה

היכולת התיאורטית להרוויח מהמגזריזציה היא פרופורציה למספר המגזרים, אבל רווחים בעולם האמיתי נמוכים יותר בשל הדבקה והתערבות יתר על פני שלושה אתרי קטור, השיפור הקיבולת האופייני הוא 2.5 עד 2.8 פעמים מעל תא אטומי. שישה אתרים יכולים להגיע עד 5 פעמים.הרווח אינו ליניארי כי כל מגזר צריך לטפל אזורי יד וטייס מעל פני (למשל, ערוץ CCH, CCH).

כדי לכמת: תא 3G בעל רוחב פס של 5 MHz עשוי לתמוך ב-50 שיחות קוליות במקביל בסביבה של התערבות נתונה.לאחר פיצול לשלושה מגזרים, כל מגזר עשוי לתמוך 45 שיחות, סך 135 שיחות - גורם של 2.7.עבור תעבורת נתונים, השיפור דומה, אם כי FLT:0HSPA+ תכונות כמו MIMOSPAFLT:1 יכול להגביר עוד יותר את ה-sector באמצעות .

יד רכה Overhead

רשתות 3G משתמשות ב Handover רך (SHO), שבו UE שומר על קשרים עם תאים מרובים במהלך הידבר.המגזריזציה מגבירה את מספר המועמדים של יתר היד.בשלושה אתרים, אזור SHO בגבולות המגזר יכול לצרוך עד 20-30% של היכולת בשל אות נוסף הקצאת משאבים.

תכנון ושיקולי סודיות

יישום הסקטוריזציה דורש ניתוח זהיר של שטח, צפיפות משתמשים ודפוסי תנועה.זה לא פתרון בגודל אחד לכל.

בחירת האתר ואנטנה הרטינג

אנאנטנות כיוון צריכות היישור מדויק של zimuth. עבור אתר תלת-מגזרי, אנאנטנות בדרך כלל רכובות 0 °, 120 מעלות, ו-240 מעלות (או מלמטה על בסיס גיאוגרפיה) יש להתאים את הטיה האנכית האנכית כדי לאזן כיסוי והתערבות.טה אלקטרונית (remote חשמל נוטה) הוא המועדף על כוונון עדין לאחר ההתקנה.

בסביבות עירוניות צפופות עם בניינים גבוהים, המגזר לבדו לא יכול מספיק - IRLT:0vertical ענפיזציה FLT:1 (באמצעות אנטנה מרובות בגבהים שונים) יכול לספק יכולת נוספת.זה לעתים קרובות משולב עם MIMO כדי ליצור פריסה "מתאים" (ה-MIMO).

תנועה והפצת משתמשים

(המגזריזציה מניחה כי חלוקת משתמשים אחידה יחסית סביב התא.אם התנועה מרוכזת במידה רבה בכיוון אחד (למשל, לאורך כביש), מגזר יחיד עשוי להיות מוגזם כאשר אחרים נמצאים תחת תת-היתר.במקרים כאלה, מגזר אסימטרי (למשל, שני מגזרים רחבים ומגזר צר אחד) או FLT:0adaptiveizationFLT:1 באמצעות מערכות פעילות יכול לעזור כמה צורות של עומס בזמן אמת יכול להיות תומך.

אפקט הרשת והאפקטים של הרשת

כל מגזר דורש יכולת גבה ייעודית.עם שלושה מגזרים, הביקוש של גב'ול משולש בהשוואה לתאי אטומי.עבור אתרי HSPA+ עם שיעורי נתונים גבוהים של 21–42 Mbps למגזר, גב הכולל יכול לעלות על 100 Mbps. המפעילים חייבים להבטיח סיבים או גבוה-capa מיקרוגל קישורים זמינים.

אתגרים ואסטרטגיות מייגציה

בעוד שמגזר התא הוא טכניקה מוכחת, זה לא ללא תקלות.תוכנית רשת חייבת להתמודד עם האתגרים הבאים.

Inter-Sector Interference

למרות אנטנה כיווןית, אותות ממגזר אחד יכולים להדליף לתוך המגזרים הסמוכים.זה בעייתי במיוחד בקצה התא שבו שני מגזרים נפגשים.התערבות בין-מגזרית עלולה לגרום לניכוי והורדת שיעורי הנתונים.

  • (ב) ,0) ,Antenna Pattern Optimization Optimization: 1 (בתרגום חופשי: 0) באמצעות עיצובים נמוכים של צד-הדל-filling.
  • (FLT:0) השימוש בתדירות גבוהה (FFR)IRLT):1 שבו משתמשים מתקדמים תאים במגזרים הסמוכים מוקצים תת-קרקעיים אורטוקונים.
  • (ב) ,0) ביטול הביטול הבין-ממדי (FLT:1) במקלט, כגון שימוש בשווה מתקדמים או בלוח זמנים מתואמת רשת.

המונחים:

Handover רך ו Handover רך יותר (בין מגזרים של אותו אתר) להגדיל את אות מעל פני ממשק Uu וממשק Iub. בפריסה גבוהה של דיוק, RNC עשוי להיות מכוונן בקבוק.אסטרטגיות כדי להפחית:

  • כוונון של פרמטרים (למשל, שולי כף יד, זמן-to-trigger).
  • שימוש ב-FLT:0 ,Randoverd:1 (הבאת אותות משני מגזרים ב- Node B) במקום יד רכות (בשיתוף פעולה ב-RNC).
  • יישום בקרת קבלה כדי להגביל את גודל סט פעיל.

עלויות ציוד ומורכבות

הוספת מגזרים מכפילים חומרה: אנאנטנות נוספות, מזין (או ראשי רדיו מרוחקים), טרנסצ'יברס, ומגברי חשמל.עבור שישה אתרים, העלייה בעלויות היא משמעותית.עם זאת, האבולוציה כלפי מערכות אנטנה 0אקטיביות (AAS)FLT:1 ו- beamforming מאפשר ענפי וירטואלי ללא עלייה באנטנות גופנית.

המפעילים חייבים לבצע ניתוח עלות-תועלת.עבור אזורים פרבריים עם צפיפות משתמשים בינונית, הוספת תדירות נושא שני או שלישי עשוי להיות יותר כלכלי מאשר המגזר.ההחלטה תלויה בזמינות של ספקטרום, תחזיות צמיחה תנועה, ועלויות רכישת אתרים.

השוואת מגזריזציה עם טכניקות לשיפור יכולות אחרות

מגזרי התא משמשים לעתים קרובות בשילוב עם שיטות אחרות.השולחן מתחת לסמסתים את הפקירות המסחריות המרכזיות.

Technique Gain Factor Key Requirements Suitable Scenarios
Omni to 3-sector 2.5x – 3.0x Directional antennas, extra TRX Urban, suburban, moderate traffic
3-sector to 6-sector 1.6x – 1.8x over 3-sector Higher gain antennas, tighter tilt Hot spots, high-density urban
Multiple carriers (3 carriers) 3x (if spectrum available) Licensed spectrum, capable UE Any area with spare spectrum
MIMO 2x2 (HSDPA+) 1.8x – 2.0x peak rate Dual antennas at UE and Node B Enhance per-sector throughput
Femto/pico cells Highly variable Backhaul, interference mgmt Indoor, capacity holes

לעתים קרובות, האסטרטגיה היעילה ביותר היא לשלב את המגזר עם אגרגציה של נושא (3G כפול-תא HSDPA) ו- MIMO. ברשתות UMTS מודרניות, אתר 6-sector עם 2×2 MIMO יכול לספק מצטבר באמצעות חריץ של 150 Mbps.

דוגמאות ל- Real-World Deployment

כמה מחקרים של מפעיל ממחישים את ההשפעה של המגזר.ב-2012, מפעיל אירופי גדול קבע שישה אתרים במטרופולין עסוק, תוצאות הראו רווח של 170% על אתרי 3-מגזר הקיימים תוך שמירה על הכיסוי.המפעיל ייחס את ההצלחה למבחר אנטנה זהירה ואופטימיזציה של פריסה נוספת בעיר דרום מזרח אסיה המשמשת את FLT:0sectorization בשילוב עם שביעות רצון רב-קריטריבית של UMFIRSTS (יותר) ללא ספקולציה של 95% עבור תעבורה נתונים נוספים ב-מטרה (מהפכה) ללא ספקטרום נוסף ב-95%) עם מרכזיהמטרה (מהפכה) עם מרכזיה (10% של נתונים (10%) ללא ריכוז נתונים נוספים ב-95%) עם ריכוז נתונים נוספים בדרום מזרח אסיה, ללא שימוש ב-95%) עם מרכזי של נתונים נוספים בדרום מזרח אסיה, ללא שימוש ב-95%) עם מרכזי מסחר נוסף ב-95%) עם מרכזי של מספר מרכזי מסחר נוסף ב-מטרה-מטרהטווח הראשון של מספר מרכזי נתונים (FLT: 1.

עבור מתכננים רשת, חשוב לבצע את קצב הצלחה של חיבור RRC:0capacity ניתוח פערים פיזור:1 באמצעות נתוני נהיגה ונגדי ביצועים (למשל, RRC חיבור הצלחה, HSDPA באמצעות כוח התערבות).

האבולוציה ל-4G ו-5G: שיעורים מהמגזריזציה

עקרונות הסקטוריזציה השפיעו ישירות על 4G LTE ו-5G NR פריסות. LTE משתמשת ב- FLT:0 (OFDMAFLT:1 עם אפקט שימוש חוזר של תדר 1, אך המגזר נשאר תצורה סטנדרטית כי כל מגזר מספק ערוץ מרחבי נפרד.ב-5G, מסיביMO עם מאות אלמנטים אנטנות הולך מעבר למגזרי בידוד קבועים על ידי יצירת LT:2narrow besFal 3, דינמיזציה, 000 ערך לימד על בסיס דינמיזציה של תעשיית האנטנות.

המפעילים נודדים מ 3G ל-5G יכולים מחדש את תשתית האתר הקיימת.אותן המגדל והאנטנה עמדות הגדלות יכולות לעיתים קרובות לתמוך באנטנות גדולות של MIMO, צמצום עלויות העבודה האזרחיות. Backhaul התפתח מ- E1/T1 קישורים לסיבים, אך עקרונות התכנון של היכולת (Iub Dimensioning,over Overhead) נותרו רלוונטיים.

מסקנה

מגזרי תאים הם כלי בסיסי בארסנל של רשת 3G. על ידי החלפת תא חד אטומי עם מגזרים כיוון מרובים, מפעילי יכולים להגדיל את היכולת על ידי עד 3× ללא ספקטרום נוסף, לשפר את איכות האות, ולנהל התערבות יעילה יותר. עם זאת, יישום מוצלח דורש תכנון קפדני: בחירת אנטנה, אופטימיזציה, יכולת אחורית, והתערבות. בעוד טכנולוגיות חדשות כמו aggregation ו-MIG עדיין יכולות להמשיך לפתח 3G עדיין להפעיל את יכולת הפעלה של פעילות גופנית.

בעוד תעשיית הנייד נעה לכיוון 5G, השיעורים שלמדת 3G - על שימוש מרחבי, עסקאות בין רוחב קרן וכיסוי, ואת הצורך בתצורה מדויקת של האתר - על מנת לעצב את עיצוב רשת הגישה רדיו בסופו של דבר, מגזר התא מדגים כיצד שינוי פיזי פשוט יחסית יכול להניב דיבידנדים משמעותיים כאשר מבוצעים עם דיוק.

(FLT:0) לקריאה נוספת על תכנון קיבולת 3G ומגזריזציה, מתייחס למפרט הטכני של 3GPP לביצועי רדיו UMTS (TS 25.101) ו- ITU-R M.2135 ל- IMT-מתקדמים הערכה. תובנות מעשיות זמינות גם ב-FLT:13G4G בסיס הידע FLT:2 ו-Wisals.Fals.Fals.

עוד ועוד קריאה

  • (ב) UMTS/LTE SpecificationsFIRECT
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇