Программа служит для анализа распространения радиосигнала и моделирования сети передающих станций на основе ГИС MapInfo.
Программа использует эффективные алгоритмы моделирования систем радиосвязи для достижения точности планирования сети, также объединяет функции частотного и пространственного анализа и моделирования сетей в одном программном пакете.
Объединение ГИС MapInfo и deciBell Planner позволяет выполнять:
- создание карт распространения сигнала,
- анализ и сравнение результатов полевых измерений и данных моделирования,
- географический анализ данных,
- простой обмен данными между организациями, использующими MapInfo,
- создание карт для публикации в сетях Internet/Intranet.
Рисунок 4.3 - Карта рельефа
На карте, слои могут сравниваться друг с другом на экране или с помощью функций пространственного анализа. Например, можно показать на карте местоположение клиентов в момент отказов связи или планировать размещение новых передатчиков в зависимости от уровня доходов населения в регионе. Используя данные о сети передающих станций и цифровую модель рельефа (ЦМР) которая показана на рисунке 4.3, а также семантические данные (строения и другие препятствия) можно получить карту распространения сигнала по частоте и мощности.
Программа deciBel Planner выполняет вычисления в диапазоне от 3 MГц до 40 ГГц, поддерживаются условия работы трансляционной сети, сотовой сети, LMDS, WLL, пейджинговых сообщений и др., позволяет настраивать характеристические свойства подстилающей поверхности, можно изменить тип передатчика, характеристики антенны (наклон, направление, мощность.
Диалог Project Settings (Настройка проекта) является основным в программе deciBell Planner. Тип аппаратуры связи, анализ состояния которой требуется выполнить, физические параметры региона и данные об используемых технических средствах вводятся именно здесь.
В начале требуется определить, к какому типу связи относится исследуемый проект: сотовой, пейджинговой системы или вещательная/двусторонняя радиосвязь. При выборе настроек проекта можно задать файлы, содержащие семантические данные и о рельефе, выбрать таблицы с местоположением передатчиков, геометрией сот связи и настроить другие параметры системы, например способ раскраски гридов и контуров при отображении модели распространения сигнала.
Закладка Colors (Цвета) в диалоге настроек проекта, выбирает способ представления модели распространения при помощи цветов. Можно настроить значения точек перегиба характеристической кривой (inflection values) и сохранить палитру оттенков с тем, чтобы в однотипных расчетах (например, при моделирование зоны уверенного приема сигнала) использовались стандартные представления моделей.
Рисунок 4.5. Настройка диаграммы направленности антенны
Например, можно настроить способ показана единственного диапазона принимаемой мощности сигнала или отобразить на карте районы, в которых отношение мощности сигнала к плотности населения с высоким уровнем дохода мало. С помощью такого типа анализа оценивается возможность расширения деловых операций.
Поля ввода на закладке Network Analysis (Анализ передающей/трансляционной сети) меняются в соответствии с типом связи в проекте. Например, из практики расчетов сотовой сети можно установить минимальный уровень мощности принимаемого сигнала, ниже которого значения принимаются за равные нулю, пороговые значения влияния совместно используемых каналов (co-channel interference threshold) и соседних каналов (adjacent interference thresholds).
До того как разместить на карте узлы связи и передатчики необходимо выбрать модель распространения сигнала используемую в этом проекте. Возможен выбор следующих моделей CRC-Predict – модель высокой точности, использующая методы физической оптики, Окамуры–Хата, Лонгли-Райса и прямой видимости.
Можно использовать одну модель распространения для всех передатчиков или для каждого применять оптимальную модель, исходя из начальных условий.
Программа настраивает другие характеристики узла связи, например, пространственную диаграмму направленности антенны (рисунок 4.5), пространственную схему частотного разделения передатчиков, высоту, на которой размещается узел связи, высоту и взаимную удаленность антенн, мощность передатчика и другие.
После того, как все исследуемые (используемые) характеристики введены и местоположение узла связи указано на карте (при помощи кнопки Place New Sites/Transmitters, разместить новые узлы связи/передатчики), программа готова построить модель распространения сигнала, как для одиночного передатчика, так и для всей трансляционной сети.
Рисунок 4.6. Схема размещения сот
На рисунке 4.6 показаны местоположения узлов трансляционной сети и схема размещения сот с разделением частот. С помощью deciBell Planner можно использовать стандартные структурные схемы разделения частот 3/9, 4/12, 7/21 или задавать собственную схему разделения, и проводить анализ распространения сигнала.
Выбор частотных каналов
На первом этапе выполнения курсового проекта необходимо
Выбрать количество частотных каналов в соте и соответственно число каналов трафика, определяем по таблице 1.
Для расчета сначала просчитываем 1 канал, затем 2 канала, 3 канала и 4 канала и больше если потребуется. Однако увеличение числа каналов существенно влияет на оплату операторам связи их аренды. В свою очередь с уменьшением числа каналов в соте возрастает число сот в сети и уменьшаются их размеры. Это удорожает развертывание и обслуживание сот. Минимальные размеры (R радиус) соты определяют число допустимых хендоверов. Хендовер –это эстафетная передача обслуживания абонента от одной соты к другой.
Для сетей GSM-900 радиус соты R должен быть не менее 1,1-1,4 км
Для сетей GSM-1800- радиус соты R должен быть не менее 0,6- 0,8км
Для сетей CDMA – радиус соты должен быть не менее 0,5-1км
В одном частотном канале GSM существует 8 независимых каналов, то, по таблице 1, определяем число каналов трафика сначала для одного частотного канала, затем для двух, трех и т.д.
Таблица 1.
Определение числа каналов трафика
| |||||
| |||||
| |||||
|
Для сетей CDMA на одной частоте передается до 25 каналов трафика
Трафик характеризуют объемом передаваемой информации. При передаче данных трафик определяют скоростью передачи, бит/с, и временем передачи т.е. числом переданной информацией в битах. Единицей измерения трафика является эрланг. 1 Эрл. - это занятость одного телефонного (ТФ) канала в течении часа.
По таблицам Эрланга, приложение 2, для заданного числа каналов (число каналов 1, число каналов трафика 7) при вероятности отказа абоненту в предоставлении канала в час наибольшей нагрузки Ротк=0,02 (из исходных данных), находим допустимый трафик в соте Асот1=? (из таблицы); Асот2=?; Асот3=?; Асот4=? (для 2 каналов, 3-х,4-х)
Асот1=2,935 Эрл
Асот2=8,2 Эрл.
Асот3=14,9 Эрл.
Асот4=21,4 Эрл.
Средний трафик одного абонента в ЧНН (час наибольшей нагрузки)
А1 =0,015-0,025 Эрл.
Выбираем А1=0,015 Эрл.
2.Определяем допустимое число абонентов в соте:
М сот1 = 
=
2.1 Определяем число сот в зоне обслуживания:
qсот1 = 
=
3. Определяем площадь соты:
Sсот1 = 
=
3.1 Определяем радиус соты в виде правильного шестиугольника:
R1 = 
=
Где R – максимальное удаление мобильной станции от базовой станции в соте.
Аналогично производим расчет для 2-х; 3-х; 4-х частотных каналов, определяем число сот в зоне обслуживания, число сот в городе, площадь соты, радиус соты.
По результатам расчетов заполняем таблицу 2.
Таблица 2.
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
|
На основе анализа данных таблицы 2 выбираем оптимальный вариант сети, который бы минимизировал общее число частотных каналов при допустимых размерах сот.
Выбираем вариант сети с количеством частот в соте………
