Оцінка впливу ретранслятора на показники роботи LTE стільника

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Экономические науки


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Телекомунікації, радіолокація, радіонавігація та електроакустика
УДК 628. 440. 22
ОЦІНКА ВПЛИВУ РЕТРАНСЛЯТОРА НА ПОКАЗНИКИ РОБОТИ
LTE СТІЛЬНИКА
Воропаєва В. Я., к.т.н., доц., Юшкевич Ю. О., магістрант
ДВНЗ «Донецький національний технічний університет «, м. Донецьк, Україна, voropaveva@donntu. edu. ua
ESTIMATION OF THE LTE RELAY INFLUENCE ON THE CELL
Voropayeva V. Ya., Yushkevich Y.
Donetsk National Technical University, Donetsk, Ukraine
Постановка проблеми
Невпинний розвиток інформаційних технологій призводить до щорічного зростання обсягів трафіку і вимог до інфокомунікаційних мереж. Це стимулює розробку нових технологій, які в змозі задовольнити сучасні потреби абонентів. На сучасному етапі розвитку світових телекомунікаційних технологій в області мобільного зв’язку актуальними є розробка і впровадження стандартів четвертого покоління (4G), які забезпечують більш високу швидкість передачі даних, і, відповідно, підвищення якості послуг, при загальному зниженні видатків на експлуатацію телекомунікаційного обладнання. Однією з найбільш актуальних технологій є Long Term Evolution (LTE), яка є розвитком мереж UMTS третього покоління. Наразі існує стандарт 3GPP LTE-Advanced, який є покращенням стандарту LTE та офіційним бездротовим стандартом зв’язку 4-го покоління. Для більш ефективного планування мережі у стандарті LTE-Advanced з’явилися ретранслятори (Relay Node, RN) [1]. Коли у мережі LTE дані передаються у напрямку від мобільної станції (МС) до базової станції (БС), можуть виникнути проблеми, пов’язані з тим, що потужність передачі МС обмежена потужністю її акумулятора. Якщо абонент знаходиться, наприклад, на межі стільника, швидкість передачі даних у каналі Uplink (UL) може бути дуже низькою. Один із варіантів вирішення цієї проблеми — використання проміжної БС, яка підсилюватиме сигнал від МС і передаватиме його далі. Цей принцип і називається ретрансляцією, а проміжна БС -ретранслятором. Використання ретранслятора замість звичайної БС передбачає деякі переваги. Оскільки ретранслятор не розподіляє ресурси і не взаємодіє з опорною мережею, він є простішим і, відповідно, дешевшим пристроєм, ніж БС. До того ж, встановлювати ретранслятор легше, ніж БС, достатньо з'єднання з мережею електричного живлення. При встановленні ретранслятора виникає питання щодо його оптимального розташування. Отже, визначення оптимального місця встановлення ретранслятора в ме- * 68
Вісник Національного технічного університету України «КПІ»
68 Серія — Радіотехніка. Радіоапаратобудування. — 2014. — № 57
Телекомунікації, радіолокація, радіонавігація та електроакустика
жах стільника LTE мережі та оцінка його впливу на роботу стільника є актуальною і важливою науково-прикладною задачею. Оптимізацію розташування ретранслятора доцільно проводити за параметром наданої абонентові пропускної здатності у висхідному напрямку, яка напряму залежить від кількості виділених ресурсних блоків (РБ). РБ — група з дванадцяти пі-днесучих частот тривалістю в один часовий слот.
Вибір оптимального місця розташування ретранслятора
Існує кілька шляхів впровадження ретрансляції в мережі. Тут буде розглянуто один стільник LTE і один ретранслятор типу I (внутрішньосмуго-вий напівдуплексний) [2], для якого розраховується оптимальне місце встановлення. Для умов густонаселеного міста розраховане значення радіусу стільника складає 400 м (для часового дуплексу (Time Division Duplex, TDD), конфігурації кадру 2, ширини частотної смуги 10 МГц). Для розрахунку радіусу стільника використано модель розповсюдження радіохвиль для міської макромережі COST231 Hata з 3GPP TS 25. 996 v9.0.0 [3]. Розраховане значення максимально допустимих втрат складає 124,05 дБ, коефіцієнт втрат при розповсюдженні сигналів, а = 3,5з (для міських умов).
Схема планування використовує алгоритм Fair Work Conserving (FWC) [4, 5]. Потужність МС 200 мВт (23 дБм). Ширина частотної смуги 10 МГц, що відповідає 50 ресурсним блокам [6]. Розмір файлу, який передає МС, 1 Мб. Абоненти підключаються до стільника зі швидкістю, яка може змінюватися.
Модель стільника показано на рисунку
1. Для спрощення розрахунків стільник поділено на частини — зони і сектори. Перетин зони і сектора — геометричний сектор.
МС розташовано в геометричних секторах. Щоб мати можливість використовувати рівномірний розподіл для розташування МС, всі геометричні сектори мають однакову площу.
Рис. 1 — Модель стільника
Радіус зони х прийнято рівнім Аг. Радіуси зон розраховують наступним чи-
ном:
(1)
Гх
де r0 = 0, м- C — площа однієї зони,
(2)
Вісник Національного технічного університету України «КПІ» Серія — Радіотехніка. Радіоапаратобудування. — 2014. — № 57
69
Телекомунікації, радіолокація, радіонавігація та електроакустика
ЯТ х+1 -ЯТ x = C З формули (2):
Тх+1 =
Я+Т 2
(3)
Щоб отримати значення С, площі однієї зони, треба розділити площу стільника на загальну кількість зон (ztotal):
2
Q _ ЯТ cell Ztotal
Розрахунок для стільника радіусу 400 м, поділеного на 10 зон наведено в таблиці 1
Для прийняття мобільною станцією рішення, до чого слід підключитися — до БС чи до ретранслятора, треба визначити, яка зі станцій забезпечує вищу швидкість передачі даних. Швидкість передачі є функцією, яка залежить від відстані між МС та БС або ретранслятором. Також треба враховувати, що трафік абонента, який обслуговується ретранслятором, спочатку передається на ретранслятор, а потім на БС. БС розташовано в центрі стільника, ретранслятор також має певні координати (зона та сектор) (див. рис. 2). Якщо відома відстань між МС та БС і між БС та ретранслятором, можна розрахувати швидкість передачі даних [7].
Відстань між БС і МС — це відстань від цен

Статистика по статье
  • 42
    читатели
  • 13
    скачивания
  • 0
    в избранном
  • 0
    соц. сети

Ключевые слова
  • стільник,
  • ретранслятор,
  • радіоінтерфейс,
  • радіус,
  • пропускна здатність,
  • сота,
  • ретранслятор,
  • радиоинтерфейс,
  • ра-диус,
  • пропускная способность,
  • 4G,
  • LTE-ADVANCED,
  • Uplink,
  • 4G,
  • LTE-ADVANCED,
  • Uplink,
  • 4G,
  • LTE-ADVANCED,
  • cell,
  • Relay Node,
  • radio interface,
  • radius,
  • throughput

Аннотация
научной статьи
по экономике и экономическим наукам, автор научной работы & mdash- Воропаєва В. Я., Юшкевич Ю. О.

Проанализированы особенности технологии LTE-Advanced, кото-рая для более эффективного планирования ресурсов включает ретрансляторы. На ос-нове моделирования для соты выбрано оптимальное значение расстояния между ре-транслятором и базовой станцией LTE в зависимости от количества ресурсных бло-ков. Проведены исследования относительно влияния ретранслятора на общую про-пускную способность соты в канале Uplink.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой