Hücre Sektörü Yönetimi Neden 3G Ağ Kapasite Tanımlıyor
Mobil veri trafiği, son on yılda% 50'den fazla arttı, radyo erişim ağlarında sürekli baskı yapıyor. Üçüncü nesil (3G) sistemler UMTS (WCDMA/HSPA), kapasite planlama sadece birden fazla temel istasyon eklemekle ilgili değil - her hücreden elde etmek için en etkili teknik temelleri, nüansları ve stratejik önemleri bulmakla ilgili olarak 3G kapasiteli planlamacılar için (FLT:1) için inşa edilen bir yöntem.
3G Network Kapasitenin Temelleri
Sektörelleşmeden önce, 3G ağlarının benzersiz kapasite kısıtlarını anlamak önemlidir. 2G GSM'den farklı olarak, sabit zaman slotlarını ve frekans kanallarını kullanan 3G WCDMA, kod bölmesini birden çok erişime sahiptir.Bir CDMA sisteminde, tüm kullanıcılar aynı frekansı aynı şekilde paylaşır, sadece kodlar yoluyla ayırt eder. Anahtar kapasite limiti[Döneticileri))[FLT 1:0 – daha fazla kullanıcı ile iletişim kurar.
Network planlayıcıları bu nedenle hücre başına abone sayısını maksimize ederken müdahaleyi en aza indirmeyi hedefler. Geleneksel yaklaşımlar anten eğimlerini, güç kontrol optimizasyonunu ayarlamayı ve daha fazla taşıyıcı eklemeyi hedefler. Ancak, bu yöntemler geri dönüşleri azaltmaktadır. Hücre sektörüleşme, hücreyi fiziksel olarak bölmek için bir adım değiştirme iyileştirme sunar.
Hücre Sektöründe Mekanik 3G
Hücre sektörü, iki veya daha fazla 444FLT ile her sektöre ait bir çok yönlü anteni değiştirir.Her sektör kendi transceiver (TRX) ve radyo kaynak yönetimi perspektifinden ayrı bir mantıksal hücre olarak tedavi edilir.
Anten Deseni ve Kirişi
Yönel antenler, istenen yönde anten kazançlarını artıran dar bir kirişe kadar radiated güce yoğunlaşır. Ortak kazanç değerlerin 15-18 dBi for 120 derece panelleri, 12 dereceden fazla yönlü antenler için karşılaştırılır. Yüksek kazanç, elektriksel eğim gereksinimlerine bağlı olarak daha güçlü sinyal gücü azalır.
Frekans Hücreleri içinde Yeniden Kullanım
Sektörelleşmenin en büyük avantajlarından biri, aynı sitedeki aynı frekansı (veya WCDMA) aynı fiziksel sitedeki sektörlerdeki sektörlerin tümünü yeniden kullanma yeteneğidir.In an Omniway hücresi, tek frekans sadece bir set kullanıcı ile aynı taşıyıcı frekansı aynı şekilde kullanılabilir ve aynı şekilde kullanılabilir.
UMTS'de, her hücre birincil bir Scrambling Code (PSC) tarafından belirlenir ve sektör sınırlarında kod karışıklıklarından kaçınmak için UEs'in bunları ayırt etmesine izin verebilir.
Kapasite Kazanıyor: Teori ve Uygulama
Sektörleşmeden teorik kapasite, sektör sayısı ile orantılıdır, ancak gerçek dünya kazanımlar, üç sektörlü siteler için, normal kapasite gelişimi, her sektörün şarj bölgeleri ve pilot kanal (örneğin, CPICH) ile başa çıkabileceği için 2,5 ila 2.8 kat daha fazla olacaktır.
Analiz etmek için: 5 MHz bant genişliği ile her sektör, verilen bir müdahale ortamında 50 eş zamanlı ses aramasını destekleyebilir.Her sektör 45 aramayı destekleyebilir, toplam 135 çağrı – 2.7 faktör için, ölçüm benzer, ancak 0,0)HSPA+ MIMO) gibi özellikler, per-sector'u üç sektöre ayırabilir.
Yumuşak Elover Overhead
3G ağları, bir UE'nin bir elover sırasında birden fazla hücreye bağlantıları sürdürdüğü yumuşak elover (SHO), Sektörelleştirme ve kaynak tahsisi nedeniyle, SHO bölgesine göre, 3-sector sitelerinde, SHO bölgesi, sektörel çeşitliliğin% 20-30'sine kadar tüketilebilir. Planlayıcılar boyut geri dönmeli ve RNC işlemeye yardımcı olmalıdır.
Planlama ve Deployment Thinkations
Sektörleşme arazi, kullanıcı yoğunluğu ve trafik modelleri konusunda dikkatli bir analiz gerektirir. Bu tek boyutlu bir çözüm değildir.
Site Seçimi ve Anten Dağı
Yönel antenler kesin olarak azimuth hizaya ihtiyaç duyar. Üç kişilik bir site için antenler genellikle 0°, 120° ve 240 (veya coğrafyaya göre sıralanır). dikey kiriş eğim denge kapsamı ve müdahale için optimize edilmelidir. Elektronik eğim (remote elektriksel eğim) kurulumdan sonra iyileştirici olarak tercih edilir. Mekanik eğim başlangıçtaki ayar için kullanılır, ancak anten kalıbı aşırı açılardan anten kalıbını kırılabilir.
Yoğun kentsel ortamlarda yüksek binalarla, sektörleşme yeterli olmayabilir - )vertical sektörizasyon[[Dönetici: 1) (Farklı yüksekliklerde birden çok anten kullanarak) daha fazla kapasite sağlayabilir. Bu genellikle MIMO ile bir "sectorized MIMO" dağıtım oluşturmak için bir araya gelir.
Trafik ve Kullanıcı Dağıtımı
Sektörleşme, hücrenin etrafındaki nispeten üniformalı kullanıcı dağılımını varsayıyor.Eğer trafik bir yönde yoğun bir şekilde yoğunlaşırsa (örneğin, otoyol boyunca), aktif anten sistemleri kullanarak yükleri dengelemeye yardımcı olabilir. Bazı modern RAN ekipmanları, kirişli üretim şekilleri gerçek zamanlı olarak adapte edilebilir.
Backhaul ve Core Network Etkisi
Her sektör, üç sektörle, her sektör, her iki yönlü bir hücreye kıyasla üçlü talep gerektirir. 3G HSPA+ siteleri için 21–42 Mbps per sektöre sahip, toplam geri dönüşçüler, fiber veya yüksek kapasiteli mikrodalga bağlantıların mevcut olması gerekir.
Meydanlar ve Mitigation Strategies
Hücre sektörüleştirme kanıtlanmış bir teknik olsa da, tuzaklar olmadan değildir. Network planlayıcıları aşağıdaki zorluklara hitap etmelidir.
Inter-Sector Interference
Yönel antenlere rağmen, bir sektörden gelen sinyaller bitişik sektörlere sızdırılabilir. Bu, iki sektörle buluştuğu hücre kenarında özellikle sorunludur. Inter-sector müdahalesinin, yetersizleşmeye ve veri oranlarına neden olabilir.
- [FONT=0)Antenna desen optimizasyonu[[Dönemli tasarımlar veya tamamlanmak için).
- [FONT=0)Fractional frekansı yeniden (FFR)), hücreye bağlı kullanıcılar veya alt gruplar tarafından atanır.
- [FONT=0) alıcıda (Dönetici) veya ağ tabanlı koordineli planlama kullanarak.
Handover Signaling Load
Yumuşak elover ve yumuşak elover (aynı sitenin sektörleri arasında) Uu arayüzü ve Iub arayüzünde sinyalizasyon artışı. Yüksek çözünürlükte RNC, şişencked. Strategies'i azaltmak için kullanılabilir:
- Tuning handover parametreleri (örneğin, elover marjı, zaman-trigger).
- [0]softer handover[[Dönetici:0) [Dönetici:0)) [Cidden B'deki iki sektörden oluşan sinyalleri) yumuşak elover ( RNC'de kobining).
- Aktif ayar boyutunu sınırlamak için elover kabul kontrolü uygulamak.
Ekipman Maliyetleri ve Kompleksi
Sektörler çok fazla donanım ekleyin: ek antenler, beslemeciler (veya uzaktan radyo kafaları), transceivers ve güç yükselteçleri için altı-sector siteleri için, maliyet artışı önemlidir. Ancak, kıyaslanmış kapasite kazançlarını sağlayarak ayak izi azaltır.[0]
Operatörler maliyet-benefit analizi yapmak zorundadır.İkinci veya üçüncü bir taşıyıcı frekansı ekleyerek, sektörleşmeden daha ekonomik olabilir. Karar, spektrum, trafik büyüme projeksiyonları ve site satın alma maliyetlerine bağlıdır.
Diğer Kapasite Geliştirme Teknikleri ile Sektörleşmeyi Karşılaştırmak
Hücre sektörü genellikle diğer yöntemlerle birlikte kullanılır. Aşağıdaki tablo, anahtar ticaret-offları özetliyor.
| 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 |
Çoğu zaman, en etkili strateji, taşıyıcı aggregasyon (3G dual-cell HSDPA) ve MIMO ile birlikte, 2×2 MIMO ile 6zktor sitesi 150 Mbps'yi aşabilir.
Gerçek-Dünya İşbirlikleri Örnekler
Bazı operatör vaka çalışmaları, sektörleşmenin etkisini göstermektedir. 2012 yılında, yoğun bir metro alanında büyük bir Avrupalı operatör tarafından yapılan 6zktör sitelerini sergiledi. Sonuçlar, mevcut veri güvenliğini korumak için% 170 artış gösterdi. Operatör, herhangi bir ek spektrumda %95 oranında başka bir dağıtım yaptı.
Ağ planlayıcıları için, Atoll veya Forsk'un Atoll gibi simülasyon araçları, fiziksel dağıtımdan önce test verileri ve performans karşılarını kullanarak (örneğin, RRC bağlantı başarı oranı, HSDPA throughput, müdahale gücü) modellemek önemlidir.
4G ve 5G'ye Evrim: Sektörleşmeden Dersler
Sektörleşme ilkeleri doğrudan 4G LTE ve 5G NR dağıtımlarını etkilemiştir. LTE kullanımları:0)OFDMA) frekans yeniden faktörü 1 ile, ancak sektörleşme standart bir konfigürasyonu olarak kalmaktadır, çünkü her sektör, uzaysal bir kanala ilişkin değer kazandırmıştır. 5G'de, büyük MIMO'da anten elemanlarının değeri sabit sektörleri yaratan ve anten kalıp mühendisliğinin öneminin ötesine geçer.
Operatörler 3G'den 5G'ye kadar yeni sektöre dayalı site altyapısını yeniden tasarlayabilirler. Aynı kule ve anten montaj pozisyonları genellikle yeni büyük MIMO antenlerini destekler, sivil iş maliyetlerini azaltır. Backhaul, E1/T1 bağlantılarından fiber'ye kadar gelişti, ancak kapasite planlama ilkeleri (Iubing, handover üst) ilgili olarak kalır.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Hücre sektörü, 3G ağ planlayıcısının cephaneliğinde temel bir araçtır. Birden fazla yönlü sektörle tek bir Omniyönel hücreyi değiştirerek, operatörler 3× daha fazla spektrumu geliştirme, sinyal kalitesini artırma ve müdahale etmeyi daha etkili bir şekilde yönetmektedir. Ancak başarılı uygulama, titiz planlama gerektirir: anten seçimi, eğim optimizasyonu, geri yükleme kapasitesi ve müdahale mitigation mitigation gibi yeni teknolojiler, yeni bir akış deneyimi ve MIMO'nun sunduğu 3G kapasite genişletme işlemine devam edebilir.
Mobil endüstri 5G'ye doğru hareket ettiğinde, 3G sektöründen alınan dersler - uzaysal yeniden, kiriş genişliği ve kapsamı arasındaki ticaret-dönüşümleri ve doğru site yapılandırması için ihtiyaç - radyo erişim ağı tasarımının şekline uygun olarak, hücre sektörüleştirme, hassas bir fiziksel değişimin nasıl önemli kapasiteye sahip olabileceğini abartır.
[FONT=0) 3G kapasite planlama ve sektörleşme hakkında daha fazla okuma için, UMTS radyo performansı için 3GPP teknik spesifikasyona atıfta bulunur (TS 25.101) ve ITU-R M.2135 IMT-Advanced değerlendirme için kılavuzlar da mevcuttur.
Referanslar ve Daha Fazla Okuma
- [FONT:0)3GPP Radyo Erişim Ağı – UMTS / LTE Özellikler).
- [0] ⁇ Teknoloji Genel Bakış: UMTS Sektörleştirme Genel Bakış).
- [FONT=0}IEEE/Wireless Personal Communications – Kapasite WCDMA Networks'te Sektörleşmeden Gelir).
- [FONT:0)Electronics Notları: Hücre Sektörü ve Anten Desenleri[Dönem: 1)