System UMTS w pasmie 900 MHz

Oszacowania wielkości strefy buforowej

Założenia symulacyjne

Nominalną wielkość strefy buforowej można oszacować na podstawie analizy pokrycia terenu przez sygnał UMTS oraz GSM. Jako założenie do badania przyjęto, iż poziom sygnału na krańcu komórki GSM wynosi -104 dBm, natomiast na krańcu komórki UMTS -112 dBm. Takie warunki przy zbilansowanym łączu w górę i w dół pozwalają na poprawny odbiór [1, 2].

W celu wykonania symulacji niezbędne jest także założenie wartości parametrów wpływających bezpośrednio na propagację sygnałów, takich jak wysokości stacji GSM i UMTS, moc nadawacza, użyty model propagacyjny. Wymienione parametry zestawiono w tabeli 2:

Tabela 2: Założenia symulacyjne

Wyniki symulacji

Wyniki symulacji pokrycia sygnałem UMTS oraz GSM pokazano na rysunkach 3 i 4.

W wyniku analizy poziomów sygnałów obu systemów możemy oszacować, w których miejscach sygnały się nakładają. Stacje emitujące sygnały, będące źródłem, powinny być wyłączone. Biorąc pod uwagę fakt, że obszar strefy buforowej jest zależny od położenia geograficznego stacji, odległości między nadajnikami GSM i UMTS, rozmieszczenia użytkowników oraz obciążenia obu sieci - otrzymane wyniki symulacji mają charakter szacunkowy, wystarczają jednak do zaprojektowania i wdrożenia w warunkach rzeczywistych. Następnym krokiem będzie wykonanie optymalizacji radiowej, mające na celu zmniejszenie interferencji, a tym samym podniesienie poziomu oferowanych usług głosowych oraz efektywności transmisji danych.

Rys. 3. Predykcja poziomu sygnału systemu UMTS

Rys. 4. Predykcja poziomu sygnału systemu GSM

Wnioski końcowe

• Zawężenie pasma systemu UMTS z 5 MHz do 4,2 MHz nie wpływa na zasieg oraz jakość systemu UMTS/HSPA.
• Niezbędnym warunkiem prawidłowego funkcjonowania systemów GSM oraz UMTS w tym samym pasmie jest zastosowanie strefy buforowej.
• Wielkość strefy buforowej można określić teoretycznie na podstawie metodyki zaprezentowanej w artykule.
• Ze względu na symulacyjny charakter obliczeń, kolejnym krokiem po wdrożeniu systemu powinno być przeprowadzenie weryfikacji parametrów strefy buforowej w warunkach rzeczywistych w celu wyeliminowania odchyleń, które mogą być spowodowane takimi czynnikami, jak rozmieszczenia użytkowników, obciążenia sieci itp.

Autor: Łukasz Wesołowski, Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Elektroniki

Literatura:

[1] Gordon L. Stuber: Principles of Mobile Communication, Kluwer Academic Publishers, Georgia USA 2002

[2] Rober K.: Crane Propagation Handbook for Wireless communication System Design CRC Press LLC, United States of America 2003

[3] Parsons J. D.: The Mobile Radio Propagation Channel, John Wiley & Sons, Ltd, West Sussex, New York 2000

[4] Siwak K.: Radio Wave Propagation and Antennas, Artech House Inc., London 1995

[5] Wesołowski K.: Mobile Communication Systems, John Wiley & Sons, Ltd, West Sussex, England 2002