Создание (разработка) сети 3G в г. Железногорске

Обобщённая методика поэтапного планирования сетей мобильной связи  состоит из трёх этапов:

1. Обеспечение покрытия (заданной территории с учётом неоднородных условий распространения радиоволн).
2. Обеспечение обслуживания (с заданным качеством на заданной территории с учётом неоднородного пространственного распределения трафика).
3. Обеспечение электромагнитной совместимости (всех базовых станций, АС, внешних РЭС с учётом их размещения, характеристик направленности антенн, а также частотно-энергетических параметров сигналов и помех).

При планировании сетей мобильной  связи 2G, как правило, на каждом предыдущем этапе удаётся выделить и решить задачи планирования, не зависящие от результатов решения задач на следующих этапах. В свою очередь, результаты решения задач на следующих этапах. В свою очередь, результаты решения задач на предыдущих этапах являются исходными для задач, решаемых на следующих этапах (рис. 2.4 а).

Рисунок 2.4 - Особенности решаемых задач на различных этапах планирования сетей 2G/3G:

АС – абонентские терминалы; БС – базовые станции; ПРД – передатчик; ПС – пилот сигнал; ЭМС – электромагнитная совместимость; SHO – мягкий хендовер; UL/DL – линии вверх /вниз.

 

Планирование  сетей мобильной связи 3G отличается сложностью выделения и независимого решения задач на каждом из предыдущих этапов, поскольку не только результаты решения задач на предыдущих этапах являются исходными данными для задач на следующих этапах, но и наоборот – результаты решения задач на следующих этапах являются исходными данными для задач на предыдущих этапах (рис. 1.7, б)

Минимальное количество базовых станций, необходимых  для сплошного покрытия территории площадью 80 км² при регулярной структуре их размещения, составляет 3 шт.

Таким образом, строится сеть регулярной структуры, все  базовые станции которой имеют  следующие характеристики:

• мощность передатчика 30 Вт;
• высота подвеса антенны 30 м;
• число передатчиков 3 шт.

Результаты, полученные в процессе оптимизации  сети и составления частотного плана, представлены в таблице 2.8.

Таблица 2.8 Частотный план проектирования базовых станций

Номер БС	Азимут	Радиус зоны обслуживания R, км	Используемые кодовые последовательности
1	0 120 240	3 3 3	W1 W2 W3
2	0 120 240	3 3 3	W4 W5 W6
3	0 120 240	3 3 3	W7 W8 W9

БС 1

БС 2

БС 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.5 План расположения базовых станций на карте города

 

• Результат: Основным этапом проектирования сетей подвижной радиосвязи и абонентского доступа является этап частотно – территориального планирования, в ходе которого рассчитали возможность обеспечения охвата (покрытия) требуемой зоны обслуживания с заданным качеством связи, разработали частотный план распределения последовательностей для базовых станций, выполнили адаптацию планов к условиям территориальных и частотных ограничений проектируемой зоны обслуживания.
 

2.5 Выбор оборудования

Основными поставщиками оборудования для сетей 3G в России будут компании Siemens, Nokia, Alcatel, Ericsson, Nortel и Huawei. Лидерами рынка оборудования сетей 3g является компания Ericsson, за ней следуют Nokia, Siemens, Alcatel-Lucent, Huaweei и Nortel.

В нашем проекте предполагается использовать оборудование, поставляемое компанией Ericsson. Компания Эрикссон, крупнейший мировой поставщик телекоммуникационного оборудования и профессиональных услуг, объявила о получении сертификата соответствия на использование оборудования подсистемы базовых станций для сетей мобильной связи третьего поколения стандарта UMTS с поддержкой технологии HSDPA и HSUPA в Российской Федерации. Согласно полученному сертификату соответствия, оборудование подсистемы базовых станций для сетей мобильной связи 3G (включая функциональность HSDPA и HSUPA) производства Эрикссон признано соответствующим установленным требованиям "Правил применения базовых станций и ретрансляторов систем подвижной и радиотелефонной связи стандарта UMTS", утвержденных приказом Миниформсвязи России. Сертификат соответствия охватывает следующее оборудование Эрикссон: контроллер базовых станций RNC 3810, приемно-передающие-базовые станции RBS, а также концентратор сети доступа RXI 800-й серии.

Рисунок 2.6 – Элементы сети 3G на базе оборудования Ericsson

 

Где

CN - Core Network – ядро сети UMTS

RAN - Radio Access Network, состоит из RNC и RBS, и обеспечивает связь между абонентским оборудованием и ядром сети.

RNC (контроллер радиосети) представляет собой элемент, обеспечивающий управление радиоресурсами в UTRAN. Он сопрягается с CN, а также реализует протокол RRC (управления радиоресурсами), который определяет сообщения и процедуры между подвижной станцией и UTRAN.

RBS обеспечивает радиоресурсы и управляет приемом и передачей от/к абонентского терминала. Будем использовать RBS 3418.

OSS-RC (Operation and Support System Radio Control) - это программное обеспечение для управления сетью RAN. OSS-RC разработан для управления ежедневными операциями и задачами сети. OSS-RC отображает состав сети RAN. На OSS-RC также поступают сигналы об авариях со всех элементов сети RAN.

RXI - концентратор сети доступа, используется как агрегатор или хаб.

 

Рассмотрим более подробно элементы сети.

 

RBS 3418

RBS 3418 состоит из Main Unit (MU) и от 1 до 6 Remote Radio Units (RRU). Каждый RRU соединяется с MU парой оптических кабелей, называемых Optical Interface Link (OIL). MU устанавливается в помещении, RRU - на открытом воздухе.

Рисунок 2.7 – Main Unit

 

 

Рисунок 2.8 – RRU

Рисунок 2.9 – Antenna System Cables

 

 

 

 

Таблица – 2.9

Номер	Кабель
1	RBS internal jumper cable
2	RBS jumper cable
3	Antenna feeder cable
4	Feeder jumper cable

 

- VSWR (voltage ratio of the signal on the transmission line) передается по ветви A

- DC Сопротивление обеспечивается ветвью B

Рисунок 2.10

 

Рисунок 2.11 – Соединение MU с RRU

RNC 3810 ( c поддерживаемой пропускной способностью Iub 175 Mbps).

RNC имеет следующие интерфейсы:

ATM Transport on Ch. STM-1,

ATM Transport on E1/T1/J1,

ATM Transport on STM-1/VC4,OC-3c,

IP Transport on Gb Ethernet

Устанавливаемый RNC3810 имеет следующие особенности:

• RNC 3810 управляет различными типами БС также как и изменяющимся во времени трафиком, составленным из пакетных и голосовых сервисов. Изменения в шаблоне трафика обрабатываются автоматически.

• Исправление и модернизация ПО, расширение элементов, также как и замена hardware может быть выполнено во время нормальной работы без влияния на трафик или с минимальным влиянием.

• резервирование: RNC 3810 разработан с резервированием всей аппаратной части (HW);

• замена в процессе эксплуатации: HW платы могут быть заменены и/или  добавлены в процессе эксплуатации;

Параметры источника питания  для RNC3810:

- номинальное напряжение: -48V DC

 

RXI

Функции:

• группирует трафик к RNC
• обеспечивает функциональность и поддержку, требуемую транспортным уровнем в сети RAN
• Обеспечивает сетевую синхронизацию
• Обеспечивает функции управления O&M и OSS

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В результате проведенной работы была разработана  сеть беспроводной связи 3G в г. Железногорске.

Был проделан  расчет информационной нагрузки на одну базовую станцию (голосового и пакетного трафика), в итоге которого получили, что максимальная пропускная способность каждой RBS составляет 14 Мбит/c. Рассчитали энергетические характеристики и определили радиус действия RBS, который составляет 3 км. Далее разработан ситуационный план расположения БС на карте города. В качестве оборудования сети 3G планируется использовать оборудование фирмы Ericsson, а именно контроллер базовых станций RNC 3810 и RBS 3418.

 

Список литературы

1.1 http://info.tatcenter.ru/regions/

1.2 Оптическая линия передачи: Учебное пособие по дипломному  проектированию. И.И. Корнилов.- Самара: ПГАТИ , 2000.-158стр.:ил.

1.3 Кабель связи оптический ОКЛ http://vmcable.kiev.ua/cable/okl.htm

1.4 3G Третье поколение http://pbxlib.com.ua/mobile/article_143.html

1.5 Карта РТ, www/TatCenter/ru

1.6 www/kunegin.narod/ru

1.7 МСЭ-Т G.957 Оптические  стыки для аппаратуры и систем  передачи, относящихся к СЦИ. Рекомендация

1.8 http://www.3gs.ru/preamp

1.9 http://www.3g-4g.ru/chto-takoe-3g.php

1.10 Тихвинский В.О., Терентьев  С.В. Управление и качество  услуг в сетях GPRS/UMTS. – М.: Эко-Трендз, 2007. -400с.: ил.

1.11 Wacker, A., Laiho-Steffens, J., Sipilä, K. and Heiska, K., «The Impact of the Base Station Sectorisation on WCDMA Radio Network Performance», Proceedings of VTC’99, Houston, Texas, May 1999, pp. 261I-2615.

1.12 Бабков В.Ю., Вознюк М.А., Никитин А.Н., Сиверс М.А. Системы связи с кодовым разделением каналов / СПбГУТ. СПБ, 1999. С. 120

1.13 Мини SDH решает максимум  ваших задач http://www.vectorkiev.com/support/techn/mini_sdh.htm

1.14 http://www.cdma.ru/technology/standart/3g/