Лекция №30. Проектирование систем сотовой связи.

План:

1. Эксплуатация и перспективы развития сотовой связи в мире.

2. WiMAX – Worldwide Interoperability for Microwave Access.

3. Перспективы развития WiMAX на ближайшие годы.

Проектирование – один из наиболее сложных и ответственных этапов развертывания систем сотовой связи (ССС), поскольку он должен обеспечить возможно более близкое к оптимальному построение сети по критерию эффективность-стоимость. При проектировании необходимо определить места установки БС и распределить имеющиеся частотные каналы между ячейками (составить территориально-частотный план в соответствии с принципом повторного использования частот) таким образом, чтобы обеспечить обслуживание сотовой связью заданной территории с требуемым качеством при минимальном числе БС, т.е. при минимальной стоимости инфраструктуры сети. Фактически эта задача очень сложна. С одной стороны чрезмерно частая расстановка БС невыгодна. Так как влечет за собой неоправданные затраты. С другой стороны, слишком редкое расположение БС может привести к появлению необслуживаемых участков территории, что недоступно. Задача дополнительно осложняется трудностью аналитической оценки характеристики расположения сигналов и расчета напряженности поля, а также необходимостью учета неравномерности трафика в пределах обслуживаемой территории.

В проектируемой сети обязательно производиться экспериментальные измерения характеристик электромагнитного поля, и по результатам измерений схема сети также корректируется. Необходимый объем экспериментальных измерений, и частота их повторения определяется на основании опыта проектировщиков. Окончательно качество проекта оценивается уже на этапе эксплуатации сети, где также неизбежны его корректировка и доработка, особенно в самом начале работы, когда производятся настройка и оптимизация сети. Этот этап работы фактически оказывается наиболее трудоемким. Доработки проекта требуются по мере развития и совершенствования сети, для повышения ее качества.

Качество услуг, предоставляемых ССС, во многом определяется характеристиками ее подсистемы БС. В процессе планирования сети БС решаются следующие задачи: обеспечения радиопокрытия территории, на которой должны предоставляться услуги связи; построение сети, емкости которой будет достаточно для обслуживания создаваемого абонентами трафика с допустимым уровнем перегрузок; оптимизация решения указанных выше задач (с использованием минимального числа сетевых подсистем и элементов) на протяжении всего цикла сети.

Без решения перечисленных задач нельзя обеспечить высокое качество предоставляемых услуг. Согласно определению Международного союза электросвязи (МСЭ), под качеством обслуживания понимают – совокупный эффект от предоставления услуг, который определяет степень удовлетворения ими абонента. Кроме технических аспектов качества работы сети в это определение включены и аспекты, связанные с предоставлением дополнительных услуг (например, таких, как передача коротких сообщений), стоимостью обслуживания, ценой и качеством работы мобильных терминалов и т.д.

На протяжении всего жизненного цикла сети число ее абонентов, объем трафика и его распределение по обслуживаемой территории постоянно изменяются. Кроме того, существуют сезонные (периодические) изменения объема трафика и его территориального распределения. Конфигурация сети БС должна адаптироваться к происходящим изменениям, поэтому ее планирование – это непрерывный процесс. В нем можно выделить несколько этапов: планирования радиопокрытия; планирование емкости; частотное планирование; анализ работы и оптимизация сети.

WIMAX – одна из самых высококачественных, и передовых телекоммуникационных технологий. Она предназначена для передачи различных видов информации на очень большие расстояния. В основе WIMAX используются 4G технологии. Но, к большому сожалению, эта технология не слишком распространена и доступна в очень малом количестве государств.

В институте IEEE было официально одобрено это новейшее изобретение, это говорит о том, что эта технология скоро будет пользоваться очень большой популярностью во всём мире. И это весьма радует. Развитие высоких технологий идёт с геометрической прогрессией, а это на много ускоряет и упрощает структурную работу фирм, использующих WIMAX. Также стоит отметить, что перед выпуском второй версии, был создан аналог, то есть первое поколение в разработке данного направления программы. Разработка продукта второго поколения длилась около пяти лет.

Но большая часть операторов, уже давно начала работать именно с первой версией этого продукта. Для перехода на вторую версию, понадобиться много финансовых затрат, и поэтому им просто этот переход не выгоден. Именно по этой причине WIMAX-2 не особо-то и ждут на рынках, даже не смотря на то, что его прототип значительно уступает по рабочим характеристикам. Но есть и ещё одна сторона этого вопроса, есть часть крупных фирм, которые вообще не начинали работать с данным продуктом. И разработчик WIMAX-2 ставят именно на это – на новых пользователей своего «детища» и хорошее хромирование машины.

Основой работы служат обычные абонентские и базовые станции. Для передачи информации от станции к абонентам, нужно минимум времени, и это главный козырь WIMAX. При самых лучших условиях, скорость передачи информации может достигать 70 Мбит/с, и даже не требуется прямого визуального контакта между станциями и приёмниками. Поскольку устройство создано на базе лазерного излучения и подобно звуку может проникать сквозь стены, то для данного типа передачи данных нет никаких преград. Для достижения большей скорости, а именно 140 Мбит/c, прямая видимость всё же необходима, и нужно устанавливать порты между базами и приёмниками.

WIMAX является прототипом WI-Fi, но стоит заметить, что новые типы оборудования очень похожи на предыдущие. При этом, оборудование сильно модифицировано и улучшено. Специалисты при разработке WIMAX выделили всё то, что хотели бы видеть в новейших изобретениях. Если собрать воедино все плюсы, то получиться WIMAX-2. Скорость передачи информации велика, но увы, это при идеальных условиях. В нашей обычной жизни, скорость около 100Мбит/с. Учёные считают, что новые технические достижения не стоит ждать слишком скоро. Тем не менее, в процессе разработки уже присутствуют новейшие изобретения, и для реализации и воплощения в жизнь этих задумок уйдёт много времени.