АНТИПЛАГИАТ (Разработка сети LTE в городе Могоча), страница 7

Другим примером использования антенн omni может быть их установка вгородских условиях при организации микросот.Антенны с вертикальной поляризацией для использования внутри зданий (Vpol indoor) выпускаются как однодиапазонные, таки двухдиапазонные, a также широкополосные, перекрывающие диапазон от 790 до 6000МГц. Они могут быть как секторные,так и всенаправленные, имеют небольшие размеры и эстетичный внешний вид (форму «шляпы») и выпускаются, как правило,в потолочном исполнении для организации покрытия внутри помещений. Небольшие размеры антенн indoor определяют ширинуДН, которая может достигать 65-90 градусов в обеих плоскостях и коэффициент усиления в 5-7антенны indoor имеют коэффициент усиления 2дБ.

Всенаправленные[4]дБ.4.1.2 Антенны с кросс-поляризац иейАнтенны скросс-поляризацией представляют собой, в отличие от антенн с вертикальной поляризацией со строго вертикальнымрасположением излучателей, совокупность излучателей, симметрично расположенных вдоль вертикальной оси антенны инаклоненных к ней под углом +/- 45 градусов.

В одном корпусе такой антенны могут располагаться две (Xpol), четыре (XXPol),и даже шесть (XXXPol) независимых антенн. Каждая пара антенн с кросс-поляризацией обслуживает один из рабочихдиапазонов. Такая конструкция антенн упрощает их размещение (на крышах домов, башнях, стенах зданий), что особенноважновусловиях дефицитаместа,aтакжепозволяетснизить затраты наарендуплощади.Некоторыетакиемногодиапазонные антенны имеют встроенные фильтры, позволяющие обеспечить их работу всего через 2 разъема.4.1.3 Антенны RETВпечатляющим примером прогресса в области создания современных антенн БС являются антенны с возможностьюдистанционного изменения угла электрического наклона ДН (антенны RET – Remote Electrical Down Tilt). Такие антенны имеютспециальный блок дистанционного управления с высокоточным шаговым электродвигателем, соединенным с приводом,управляющим установленными в корпусе антенны фазовращателями, что позволяет подстраивать электрический наклон ДНбез выезда специалистов на место установки антенны.

Антенны RET особенно востребованы при развертывании сетейGSM/UMTS/LTE, где организация совместной работы стандартов становится возможной только с помощью ручнойподстройки углов электрического наклона.4.2[4]Узконаправленные антенны Vega компании ComarcomПри необходимости создания коридорных покрытий, например, вдоль автодорог, a такж е для нетипового решения покрытия высотныхдомов предлагается использование параболических узконаправленных антенн Вега (Vega). Антенны имеют игольчатую ДН и могутиспользоваться в качестве линковых и донорных антенн при установке ретрансляторов.Очень высокий коэ ффиц иент усиления антенны позволяет ретранслятору работать вне зоны видимости БС.

Низкий уровень боковыхлепестков позволяет решить проблему интерференц ии на открытых пространствах, мостах, э стакадах, где, как правило,присутствуют сигналы от разных БС. Узкая ДН позволяет создавать точечное радиопокрытие в удаленных населенных пунктах иместах отдыха.Сетчатые э лементы апертуры антенны позволяют сущ ественно уменьшить ветровую нагрузку. В зависимости от установки облучателяантенны она мож ет иметь вертикальную или кросс-поляризац ию. В последнем случае возмож на организац ия разнесенного приема.Имеется такж е устройство наклона антенны в вертикальной плоскости.Рисунок 4.1 – Внешний вид антенны Вега (Vega) компании Комарком (Comarcom).Рисунок 4.2 – Диаграмма направленности антенны​Вега (Vega) в сравнении с ДН секторных и всенаправленных антенн.4.3 Репитеры LTEРепитер (ретранслятор, бустер) мож ет применяться на любых объектах, где присутствуют зоны "радиотени", которые появляютсявследствие затуханий сигнала связи, вносимых рельефом местности, расстояния до базовой станц ии, стен и перекрытий.

Слабый инеустойчивый уровень сигнала часто наблюдается в квартирах, офисах, кафе, ресторанах, бизнес-ц ентрах, супермаркетах,коттедж ах, подвальных помещ ениях, удаленных загородных домах и других объектах.По своей конструкц ии репитер – э то прибор, представляющ ий собой двунаправленный усилитель. Принц ип его работы заключается вприемо-передаче сигнала оператора связи, т.e.

его ретрансляц ии в зону, с недостаточным уровнем сигнала к абонентскомутерминалу и обратной ретрансляц ии сигнала от абонентского терминала к базовой станц ии оператора. Снаруж и зданияустанавливается внешняя антенна (донорная антенна), которая направляется на базовую станц ию. Устанавливаться антенна мож етна фасаде здания при помощ и кронштейна, крыше здания или на мачте. Внешняя антенна соединяется через коаксиальный кабель сусилителем связи - репитером. К выходу репитера так​ж е через радиочастотный коаксиальный кабель подключаются внутренниеантенны, которые располагаются внутри зоны, где требуется усилить сигнал.Рисунок 4.3 – Принц ип работы репитера.4.4 ФемтосотыОтличным решением для внутренних помещ ений бизнес-ц ентров, полуподвалов, ц окольных э таж ей зданий, конструкц ия которыхзатрудняет прохож дение сигнала от базовых станц ий, станет использование миниатюрных базовых станц ий LTE.

БС размером сеж едневник подключается к каналу широкополосного доступа, в результате чего мож но получить 4G-покрытие с разумным уровнемсигнала даж е в помещ ениях, где сигнал отсутствует или его уровень низкий. Ведь если репитеру для усиления сигнала необходимавидимость сигнала от БС оператора связи, то для фемтосоты э то не обязательно.Фемтосоты представляют собой альтернативу стандартным базовым станц иям. Это маломощ ная миниатюрная БС, создающ аяпокрытие на небольшой территории.

Фемтосота подключается к сети оператора по широкополосному интернет-каналу, посредствомкабельного или DSL-подключения, позволяя расширить территорию охвата и улучшить качество связи в помещ ениях, aсоответственно увеличить скорость соединения для каж дого пользователя.Основные​пользовательские характеристики фемтосоты (устройства точки доступа):маломощ ное (безопасное) — мощ ность не более 100 мВт;бесшумное – полное отсутствие шума;http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.17202869&repNumb=113/2717.02.2016Антиплагиатэ нергосберегающ ее – очень низкая потребляемая мощ ность по э лектропитанию (не более 15 В);подключается через интернет-канал, стандартный компьютерный сетевой разъем Ethernet RJ45;маленькое и легкое;plug’n’play – самонастраиваемое устройство, не управляется пользователем и после включения в розетку питания 220В и в интернетканал активизируется через 5–10 минут, не требуя никаких настроек, при э том интернет-канал долж ен быть открыт савтоматическим назначение IP адресов.Внешний вид фемтосоты представлен на рисунке 4.4.Рисунок 4.4 – Внешний вид фемтосоты.5 Расчет и анализ зоны покрытия5.1 Нагрузка на сеть доступа LTEОбщ ая площ адь города Могоча составляет 25,5 км2, средняя плотность населения 0,9 чел/км2.

Учитывая э кономическуюэ ффективность и сроки окупаемости проекта, расширение инфраструктуры и зоны покрытия сети LTE будут постепенными.Согласно техническому заданию количество ж ителей и гостей района составляет около 14000 тысяч человек, из них 10% будутявляться потенц иальными​пользователями на первом э тапе проектирования и внедрения беспроводной сети широкополосногодоступа стандарта LTE. Таким образом, необходимо рассчитать ресурс для предоставления услуг для 1400 тысяч абонентов, при э томпредусмотрев возмож ность расширения сети.В результате проведенных маркетинговых исследований и сбора статистических данных было выявлено, что для предоставления«отличной», по мнению абонентов, скорости услуг и удовлетворения потребительского спроса, в час наибольшей нагрузки важ нообеспечить достиж имость одновременной работы в сети LTE 30% потенц иальных пользователей.

При э том нисходящ ий канал длякаж дого абонента долж ен составить не менее 512 кбит/с. Следовательно, в часы наибольшей нагрузки, сеть долж на обеспечитьнисходящ ий поток не менее 512 кбит/с для 420 пользователей. Тогда емкость системы LTE долж на составить не менее 3072 Мбит/с.5.2 Распределение нагрузки сети LTEВ рамках проектируемой в г. Могоча сети 4G предполагается подведение к БС оптического канала емкостью не менее 1 Гбит/с, в тож е время с трехсекторной БС LTE ож идается выход не более 450 Мбит/с, поэ тому сеть строится с заделом на будущ ее. Всего 1 БС,​располож енная только в ц ентре города, обеспечивает минимальное покрытие для развертывания сети. В случае увеличения загрузкистанц ии, имеется возмож ность увеличить емкость сети в необходимых районах, посредством строительства новых станц ий икорректировки азимутов, высоты подвеса и углов наклона антенны на сущ ествующ ей БС.Особое внимание в отношении покрытия уделяется местам наибольшей конц ентрац ии абонентов, например, таким как, деловые икультурные места района.

По определению э та местность обладает большим значением плотности населения на 1 км2, по сравнениюс ее средним значением, соответственно э тот фактор обязательно учитывается при расчетах зоны покрытия сети.Для «сглаж ивания» потребления трафика пользователями будет вводиться приоритезац ия доступа. Однако средние скорости доступабудут зависеть от множ ества параметров (количество пользователей на сектор, помехи, удаленность от БС и т.

д.).5.3 Расчет покрытия БС5.3.1 Расчет покрытия БС методом COST231-HataПуть радиоволны от передатчика к приемнику в системах БСШД ​крайне разнообразен: от их прямой видимости до сильно закрытого препятствиями, домами, деревьями пути. В отличие отпроводной связи, где параметры постоянны, в беспроводной связи радиоканалы имеют существенно случайные параметры,часто сложно анализируемые.Моделирование распространения радиоволн основано на предсказании среднего уровня принимаемого сигнала на заданномрасстоянии от излучателя, a также в определении разброса его значений в зависимости от конкретной ситуации на трассе.Расчет радиолинии позволяет определить зону обслуживания передатчика.[14]Сущ ествует следующ ий комплекс факторов, который следует учитывать при вычислении затухания на трассе:- RMD (ReflectionplusMultiple Diffraction Loss – англ., отражение плюс множественные дифракционные потери);-[43]вычисление коэ ффиц иента отраж ения;- определение потерь из-за дифракц ии;- потери из-за препятствий на местности;- ослабление сигнала по причине поглощ ения в атмосфере.Большинство моделей, используемых при решении задач распространения радиоволн, учитывают одновременно аналитическиеи экспериментальные данные.

Экспериментальный подход основан на использов��нии графиков и аналитических выражений,описывающих данные предварительных измерений. Преимущество этого подхода состоит в учете большинства факторов,влияющих на распространение радиоволн.Радиолинии в БСШД часто проходят по неровным местностям. В этом случае следует учитывать реальный профиль трассы.Трасса может изменяться от гладкой до сильно пересеченной местности. Также следует учесть наличие зданий, деревьев идругих препятствий при связи в условиях города.Большинство существующих методов основано на использованииэкспериментальных данных для обслуживаемого района.В [14]беспроводных сетях в условиях города для расчета радиолиний широко применяется метод Okumura/COST231-Hata (Окамура/КОСТ231-Хата).Модель, предложенная Окамурой, основана на результатах экспериментальных исследований и позволяет практически точнопредсказывать среднее значение затухания радиосигнала на относительно большом расстоянии между передающей иприемной антеннами (более 1 км).Но так как эта модель основана на графическом представлении экспериментальных данных, полученных Окамурой приизмерениях уровней радиосигнала в г.