UMTS - KATHREIN Poland sp. z oo

Anteny • Elektronika
UMTS - przyszłość systemów komunikacji ruchomej
aplikacjami multimedialnymi. Start tego nowego
systemu, zarówno w Polsce jak i innych
krajach, był odkładany wiele razy, czy to z
powodu braku odpowiedniej technologii, czy to
z powodu sceptycyzmu w podejściu do tak
olbrzymich inwestycji. Niemniej pewne decyzje
zostały podjęte i wielu operatorów, w tym
również operatorzy w Polsce, stoją przez
problemem
pokrycia
zapewnienia
sygnałem
odpowiedniego
UMTS,
zgodnie
z
założeniami przyznanych im licencji.
Technologia wykorzystywana w UMTS nie jest
zbyt istotna dla użytkowników systemu, jednak
należy
mieć
świadomość,
że
od
strony
infrastruktury technologia UMTS jest dużym
krokiem naprzód w porównaniu z GSM.
Główną
Cztery
litery
skrótu
UMTS
(Universal
Mobile
Telecommunication System) są ogólnie znane.
Kojarzą się one z szybką transmisją danych i
technologią
zaimplementowaną
w
systemach 3G jest WCDMA (Wide Code
Division Multiple Access). Częstotliwość w niej
wykorzystywana obejmuje zakres 1920 – 2170
MHz.
Planowanie sieci______________________________________________________
Technologie wykorzystywane zarówno w GSM jak i
W
UMTS
promieniowania
wymagają
starannego
planowania
z
GSM
zmiana
kąta
zazwyczaj
pochylenia
ma
wiązki
miejsce
w
wykorzystaniem algorytmów optymalizacji sieci.
przypadku zmiany struktury sieci, np. przy
Jednak z powodu kilku istotnych różnic między nimi,
dodaniu dodatkowych stacji, co może się
sposób podejścia do ich projektowania musi być
zdarzyć raz lub dwa razy do roku. W takim
inny.
przypadku koszty związane z wysłaniem ekipy
W obydwu przypadkach głównym celem pochylenia
instalatorskiej
wiązki promieniowania w pionie jest koncentracja
mechanicznego lub elektrycznego pochylenia
promieniowanej mocy na danej komórce oraz
wiązki promieniowania anten są stosunkowo
minimalizacja
niskie.
interferencji
z
komórek
na
obiekt
w
celu
zmiany
sąsiadujących.
Kathrein Poland Sp. z o.o.
ul. Bokserska 64
02-690 Warszawa
Poland
Telefon: +48 (22) 420 21 22
Telefax: +48 (22) 420 21 11
e-mail: [email protected]
www.kathrein.pl
Deutsche Bank PBC S.A. 52 1910 1123 2403 4508 2121 0001
NIP:
REGON:
KRS:
KAPITAŁ:
5213300898
015795746
0000 215 351
500 000 PLN
Anteny • Elektronika
Parametr
GSM
UMTS
Dostęp
TDMA
(Time
Division
Multiple WCDMA
(Wideband
Code
Access) – użytkownicy są rozdzielani Division Multiple Access)
za pomocą szczelin czasowych
częstotliwość
Plan częstotliwości
konkretnej
dedykowana
komórki,
dla cała szerokość pasma dostępna
zgodnie
z w każdej komórce
zadanym schematem planowania
rejestracja tylko w jednej komórce Rejestracja w dwóch lub więcej
Hand over
Rozmiar komórki
(Hard hand over)
komórkach (Soft hand over)
stały
zmienny
W UMTS mamy do czynienia z silna zależnością
zapewnić stałego dostępu pozwalającego na
pomiędzy
szybką
przepustowością,
pokryciem
i
zmianę
kąta
pochylenia
wiązki
interferencjami. Zakłada się, ze w tym przypadku
promieniowania. Doprowadziło to do powstania
elektryczne
promieniowania
koncepcji zdalnej regulacji tiltu (RET – Remote
anten musi być zmieniane kilka razy dziennie!
Electrical Tilt), kontrolowanego z poziomu centrum
Oczywistą sprawą jest, że opisane powyżej
nadzoru i zarządzania sieci (OMC).
pochylenie
rozwiązanie
wiązki
stosowane
w
GSM
nie
może
Korzyści technologii WCDMA___________________________________________
U podstaw CDMA leży założenie, że każda
nadawanej przez stację bazową. Dla każdego
komórka korzysta z tych samych częstotliwości, co
użytkownika
powoduje, że dla danego użytkownika wszyscy
maksymalnie niski poziom sygnału, ale zarazem
inny
źródłem
odpowiednio wysoki do zestawienia połączenia.
interferencji. W konsekwencji, w celu minimalizacji
Aby było to możliwe niezbędne jest zintegrowane i
tych interferencji poziom mocy w sieci CDMA jest
szybkie
utrzymywany na niskim poziomie. Może on być
sygnału.
abonenci
są
„zakłóceniami”
i
stacja
zarządzanie
bazowa
mocą
musi
zapewnić
promieniowanego
nawet niższy niż poziom szumów, a dany
użytkownik
jest
identyfikowany
jedynie
na
podstawie kodu.
Regulacja mocy i oddychanie komórek
Na
utrzymanie
komórce
ma
niskiego
wpływ
Kathrein Poland Sp. z o.o.
ul. Bokserska 64
02-690 Warszawa
Poland
poziomu
również
szumu
zmiana
w
mocy
Telefon: +48 (22) 420 21 22
Telefax: +48 (22) 420 21 11
e-mail: [email protected]
www.kathrein.pl
Deutsche Bank PBC S.A. 52 1910 1123 2403 4508 2121 0001
NIP:
REGON:
KRS:
KAPITAŁ:
5213300898
015795746
0000 215 351
500 000 PLN
Anteny • Elektronika
Jeśli obciążenie komórki się zwiększa, czy to
przez zwiększenie liczby użytkowników, czy przez
wzrost ilości przesyłanych danych, poziom mocy
sygnału, a wraz z nim zakłócenia, będzie rósł
doprowadzając
ostatecznie
do
zerwania
połączenia. Aby temu zapobiec, stacja bazowa
reaguje poprzez zmniejszenie nadawanej mocy,
co
w
konsekwencji
redukuje
wielkość
pokrywanego obszaru, a razem z nim ilość
użytkowników.
Wykorzystując
kompensacja
RET
tego
możliwa
zjawiska
jest
i
częściowa
optymalizacja
poziomu mocy sygnału w obszarach krytycznych.
Soft Hand over
W
celu
poprawy
komunikacji
pomiędzy
użytkownikiem a stacją bazową w kierunku up-link,
dany użytkownik może być zarejestrowany w
więcej niż jednej komórce. Oznacza to, że stacje
ruchome o słabym sygnale widziane są w
systemie za pośrednictwem dwóch lub trzech
komórek. Szacuje się, że około 30 – 40%
użytkowników będzie znajdowało się w warunkach
miękkiego
przeniesienia
połączenia.
Takie
rozwiązanie jest korzystne z punktu widzenia
poziomu sygnału up-link, ale z drugiej strony
zmniejsza przepustowość systemu.
Liczba
procesów
miękkiego
przeniesienia
połączeń może być regulowana przez zdalną
zmianę wielkość obszarów nachodzenia na siebie
komórek.
Proces zmiany obszaru pokrycia wynikający ze
wzrostu obciążenia sieci i spowodowanych nim
zakłóceń, nazywany jest „oddychaniem komórek”.
Wykres poniżej opisuje zależność pomiędzy ilością
użytkowników, wzrostem zakłóceń i rozmiarem
komórki
Obszary o dużym natężeniu ruchu
Umiejętne planowanie sieci oraz korzystanie ze
funkcji RET, może zwiększyć przepustowość w
obszarach o dużym natężeniu ruchu. Na przykład,
podczas
godzin
szczytu
sieć
może
skoncentrowana na stacje kolejowych, lotniska, a
wieczorami i w weekendy na centra handlowe.
Kathrein Poland Sp. z o.o.
ul. Bokserska 64
02-690 Warszawa
Poland
być
Telefon: +48 (22) 420 21 22
Telefax: +48 (22) 420 21 11
e-mail: [email protected]
www.kathrein.pl
Deutsche Bank PBC S.A. 52 1910 1123 2403 4508 2121 0001
NIP:
REGON:
KRS:
KAPITAŁ:
5213300898
015795746
0000 215 351
500 000 PLN
Anteny • Elektronika
Rozbudowa sieci
wymaganych
Jeżeli sieć jest rozbudowywana z powodu rosnącej
Kalkulacja jest bardzo prosta i zdecydowanie
liczny
przemawia na korzyść RET:
użytkowników,
bazowe
dodawane
zazwyczaj
są
między
nowe
stacje
stacjami
już
ƒ
inwestycji
i
ich
stopa
zwrotu.
w wyniku osiągniętej optymalizacji sieci,
funkcjonującymi. Aby uniknąć interferencji między
można zaoszczędzić do 20% sprzętu
stacjami, kąt pochylenia wiązki promieniowania
WCDM,
musi być zmieniony przez ekipę instalatorską,
ƒ
stosowanie
RET
zmniejsza
ilość
która musi odwiedzać po kolei wszystkie obiekty,
zerwanych połączeń i poprawia jakość
na których mają być dokonane zmiany.
usług.
Stosując system zdalnej regulacji pochylenia
wiązki dostosowanie sieci do pojawiających się
Obecnie Operatorzy, którzy zwłaszcza w Europie
nowych stacji może być wykonane z poziomu
mają więcej doświadczenia z sieciami GSM niż
OMC, bez fizycznej obecności na obiekcie.
CDMA, stają przed problemem wyboru strategii
budowy wielu nowych stacji. Muszą odpowiedzieć
sobie na pytanie, czy bazować na zdalnej regulacji
Podsumowanie
Producenci
i
integratorzy
sprzętu
zgodnie
twierdzą, że zdalna regulacja pochylenia wiązki
promieniowania anteny w przyszłości stanie się
główną cechą sieci UMTS.
znaczenie
implementacji
systemu
Kathrein Poland Sp. z o.o.
ul. Bokserska 64
02-690 Warszawa
Poland
Rozwiązanie
oferowane
przez
Kathrein,
umożliwiające wyposażenie w system RET anten
już zainstalowanych, pozwala operatorom na
odłożenie tej decyzji do czasu, kiedy odpowiednie
Dla operatorów jednym z głównych czynników
mających
pochylenia wiązki promieniowania anten, czy nie.
z
punktu
RET
jest
widzenia
testy potwierdzą zasadność stosowania takiego
rozwiązania.
poziom
Telefon: +48 (22) 420 21 22
Telefax: +48 (22) 420 21 11
e-mail: [email protected]
www.kathrein.pl
Deutsche Bank PBC S.A. 52 1910 1123 2403 4508 2121 0001
NIP:
REGON:
KRS:
KAPITAŁ:
5213300898
015795746
0000 215 351
500 000 PLN