ОПТИМІЗАЦІЯ ПОКРИТТЯ LTE МЕРЕЖІ НА БАЗІ КОНЦЕПЦІЇ SON
Бовтюк Д.А., студент; Дегтяренко
І.В., доц., к.т.н.
(Донецький національний технічний
університет, м. Донецьк, Україна)
Наступний крок мобільного зв’язку в Україні, є
технологія LTE. На
даний момент вона є найефективнішою з точки зору використання частотного
ресурсу та в повному обсязі здатна забезпечити потреби абонентів [1].
Так при впровадженні нової технології, постає типове експлуатаційне завдання в
бездротових мережах зв’язку. Це розробка та оптимізація мережі відповідно до
покриття, ємкості і пропускної здатності. Традиційно, завдання виконується на
основі вимірювання показників існуючої
мережі і за допомогою теоретичних моделей поширення. Але це вимагає обширний
збір даних з мережі, сбору статичних і динамічних параметрів, наприклад
розподілення абонентів, зміни в місцевості та радіофоні, сусідство з іншими
бездротовими технологіями. Тому результати планування через певних час стають
не оптимальними. Крім того, організація роботи планування місцевості є
трудомістким завданням, яка вимагає значної підготовки на стороні оператора,
щоб зібрати всі необхідні вхідні дані, створити оптимізації кластерів, а потім
здійснювати зміни в мережі [2]. Для вирішення поставлених проблем треба впроваджувати нові концепції
планування мережі. Таким чином сформулюємо мету
роботи: покращення покриття та пропускної здатності
мережі LTE на основі технології SON.
Self-organizing Network
(SON) є технологія автоматизації розроблена, щоб зробити планування,
конфігурування, управління, оптимізація і відновлення мереж мобільного
радіозв'язку простіше і швидше [3]. Також з метою зниження
капітальних і експлуатаційних витрат, самоорганізуються функції мають досить
автоматичні функції, що вимагають мінімального ручного втручання.
Функціональність SON і поведінку було визначено і зазначено в загальноприйнятих
рекомендацій мобільної індустрії, вироблених організаціями, такими як 3GPP
(Проект партнерства 3-й) і NGMN (Next Generation Mobile Networks).
Термін Coverage and Capacity Optimization
(CCO), як частина
оптимізаційних рішень SON, є дуже загальним і охоплює широкий діапазон
використання. Насправді, багато з випадків використання SON, визначених у
3GPP так чи інакше пов'язані з
покриттям чи ємністю, наприклад таких як, Cell Outage Compensation, Mobility Load Balancing і микро та макро еNB. Як
визначено 3GPP, використання CCO
розуміється як автоматичне планування стільників, в яких алгоритм SON повинен знайти
оптимальні показники антени і радіочастотні параметри для секторів, які
обслуговують певний район для конкретної ситуації руху. Оптимальний результат
повинен максимально забезпечувати пропускну здатності мережі та ємність, при
дотриманні певного рівня якості обслуговування, зазначеного оператором [4].
За допомогою Атолл,
платформи проектування та оптимізації бездротової мережі, впроваджуємо
технологію LTE у
м. Київ. Центр міста забезпечуємо двома станціями eNB, та знімаємо результати покриття і максимальної пропускної
спроможності. На рисунку 2 покриття базових станцій (далі БС), до впровадження
оптимізаційних рішень. На рисунку 3 покриття БС після впровадження Coverage and Capacity Optimization технології SON(див. рис.2 та рис.3).
Початкові дані: FDD ,МІМО
2х2, ширина смуги 15МГц.
Рисунок.1- Базове
покриття БС до оптимізації Рисунок.2-
Покриття після оптимізації
Як бачимо після
координаційні й налаштування антен, зміни потужності передачі та зміни нахилу
антен, досягається краще покриття. Тепер проаналізуємо гістограму покриття
мережі у відсотках до оптимізації (див. рис.3).
Рисунок 3- Покриття мережі у відсотках,з МІМО 2х2
Із гістограми бачимо, що
на території покриття базових станцій, до впровадження оптимізаційних рішень
при не навантаженій системі, абоненти мають доступ до Інтернет підключення на
швидкості вище 50Мбіт/с, на 65,41% території. Тепер порівняємо ці результати із
гістограмою покриття після впровадження технології SON. (див. рис.4).
Рисунок 4 - Покриття мережі у відсотках,
з МІМО 2х2
Зазначимо, значне
підвищення якості покриття із високим рівнем пропускної здатності, до рівня
86%. Якість покриття покращилась приблизно на 20 %, що суттєво покращує
параметри мережі.
Висновки
Для успішної роботи мережі
пропонується впроваджувати нові концепції саморегулювання мережі, для
підвищення якості обслуговування, зменшення операційних витрат, та підвищення
екологічності, завдяки можливості динамічно міняти потужність БС, зменшувати
електромагнітне випромінювання. Результати моделювання показують, що
оптимізаційні технології на базі SON, можуть істотно збільшувати системні
характеристики.
Одержані
результати роботи можуть бути використанні, при практичному вирішенні
комплексу завдань, операторами мобільного зв’язку, при розробці, впровадженні,
роботи та подальшого розвитку мережі LTE.
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
1.
Дегтяренко І.В. Модель розвитку мережі мобільного оператора при
використанні технології LTE/SON / І.В. Дегтяренко, Д.С. Шахов, Д.А. Кнерцер,
А.А. Орехов // Наукові праці Донецького національного технічного університету.
Серія: “Обчислювальна техніка та автоматизація”. Випуск 20 (182) - Донецьк,
ДонНТУ, 2011. - С. 130 – 136
2.
“Benefits of SON in LTE”, 3G Americas SON white paper, December, 2009.
3.
Self-organizing
network [Электронный ресурс] – Режим
доступу: http://en.wikipedia.org/wiki/Self-organizing_network
4.
“Self-optimizing Network in 3GPP Release The Benefits of SON in LTE”,
3G Americas SON white paper,October 2013.
5.
Бовтюк Д.А., Коваленко К.С., Юшкевич Ю.О., Дегтяренко І.В. Формування
оптимальної концепції розвитку мережі LTE в умовах України // Збірка тезисів ХIII Міжнародної
науково-технічної конференції “Автоматизація технологічних об’єктів і процесів.
Пошук молодих” – Донецьк, 2013.