Краткая характеристика проектаВ практической части произведено моделирование сети UMTS и расчет показателей экономической эффективности для данной сети применительно к г. Бердск.
Для расчета капитальных затрат на строительство сети требуется произвести расчет оборудования сети. Для расчета количества базовых станций применялась методика частотно – территориального планирования сетей 3G. В связи с острой нехваткой и высокой загруженностью частотного ресурса в диапазоне 2 ГГц в основу методики частотно-территориального планирования сетей UMTS положен критерий обеспечения максимальной спектральной эффективности. Указанный критерий формализуется в виде следующего функционала:
Ф = maxС при ΔF = ΔF3; S = S 3; QoS ≥QoS3; min Nбс,(6.1) где С - удельная обслуживаемая нагрузка в сети, (кбит/с); ΔF = ΔF3 - условие использования заданного частотного ресурса, МГц; S = S 3 - условие обслуживания заданной территории, км2; QoS ≥QoS3 - условие обеспечения требуемого качества связи в пределах зоны обслуживания сети; min Nбс - условие использования минимально необходимого числа базовых станций сети.
Удельная обслуживаемая нагрузка С представляет собой приведенную пропускную способность сети по отношению к используемой сетью полосе частот и зоне покрытия и является максимизируемым параметром. Максимизация пропускной способности обеспечивается при условии обслуживания всей прогнозируемой входящей нагрузки при удовлетворении требований по качеству связи в сети. Условие использования заданного частотного ресурса (ΔF = ΔF3) подразумевает, что оператор сможет планировать только ограниченное число уровней иерархии базовых станций в зависимости от объема выделенного спектра. Условие обслуживания заданной территории (S = S 3) означает, что в соответствии с лицензией на право предоставления услуг подвижной связи оператор развертывает сеть 3G в пределах лицензируемого региона, имеющего площадь S3. Условие обеспечения требуемого качества связи в пределах зоны обслуживания сети (QoS ≥QoS3) состоит в обеспечении радиопокрытия обслуживаемой территории с уровнем приема сигналов не хуже предельно допустимого, обеспечивающего на входе приемников абонентского оборудования прием сигнала с вероятностью блокировки вызова на всех интерфейсах сети не более 5 %. Условие минимизации числа базовых станций заключается в создании минимальной структурной избыточности сети при обслуживании всей входящей нагрузки в ЧНН и заданной вероятности блокировки вызова. Число базовых станций минимизируется с учетом экономической целесообразности создания сот в зависимости от объема прогнозируемого входящего трафика. Определить функционал С можно либо аналитически, либо путем многоэтапного моделирования. В данной работе используется аналитический метод планирования. Для построения сети обслуживаемая область принимается равной 6,0*5,5 км, что соответствует центральной, наиболее населенной части города. Выбранная область последовательно покрывается сеткой шестиугольных сот разных размеров (уровней иерархии). 1. При создании макросот осуществляется поэтапное аналитическое моделирование обслуживания входящей нагрузки базовыми станциями 3G. Требуемая пропускная способность обеспечивается в соответствии с максимально возможными показателями макросот по обслуживанию нагрузки в ЧНН. 2. Выясняются узкие места сети 3G – конкретные соты, пропускная способность которых, недостаточна для обслуживания ожидаемой входящей нагрузки. В этих сотах в областях наибольшей прогнозируемой нагрузки планируются дополнительные соты меньшего размера (микросоты). 3. На последнем этапе выясняются проблемные микросоты, в зонах обслуживания которых планируются пикосоты, для обеспечения дополнительной емкости в «горячих точках» сети.
Основные исходные данные, необходимые для моделирования структуры будущих сетей, приводятся в таблицах 6.1 и 6.2.
Таблица 6.1 – Типовая планируемая нагрузка для разных типов местности
Таблица 6.2 – Основные параметры сот
Покроем выбранную территорию сеткой шестиугольных макросот. Для каждой соты оценивается значение ожидаемой нагрузки Ajk, с учетом следующих факторов: ▪ Демографическая ситуация в регионе; ▪ Наличие промышленных структур; ▪ Плотность населения ▪ Доли различных типов местности ▪ Статистика обслуживания абонентов в сетях 2G. Таким образом,
Ajk =
где Ajk – оценка ожидаемой нагрузки на j–ю соту k–го уровня иерархии, (кбит/с)/км2; Ai – оценка входящей нагрузки для соответствующего типа местности, (кбит/с)/км2; Si – доля i-го типа местности в общей площади покрытия зоны; N – число различных типов местности на площади покрытия соты.
Максимальная нагрузка на соту представляет собой взвешенную сумму значений типовой планируемой нагрузки сети для различных типов местности, составляющих данную соту и рассчитывается следующим образом:
Cmaxjk =
где Cmaxjk – планируемая нагрузка на j-ю соту k-го уровня иерархии, (кбит/с)/км2; Si – доля i-го типа местности в общей площади покрытия зоны; N – число различных типов местности на площади покрытия соты.
Если Ajk > Cmaxjk, то целесообразно организовывать соту следующего уровня иерархии. Проектирование сот представлено в приложении 1.
Таблица 6.3 –Параметры сети 3G для г. Бердск
Стоимость оборудования UMTS представлена в таблице 6.4.
Таблица 6.4 – Стоимость оборудования для сетей UMTS
Мы получили, что нам требуется 20 базовых станций. Нужно учесть, что на 10-15 базовых станций устанавливается один контроллер базовых станций. Расчет первоначальных инвестиций на развертывание сети приведен в таблице 6.5.
Рисунок 6.1 – Структура капитальных затрат на организацию сети
|
, (6.2)
, (6.3)
