Актуальные вопросы автоматизированного ...new.rpls.ru/wp-content/uploads/2017/04/2014_InfoTel...Подходы к планированию и оптимизации

Актуальные вопросы

автоматизированного

планирования, оптимизации и

учета радио и транспортной

подсистем сетей подвижной связи,

широкополосного радиодоступа и

цифрового ТВ

Санкт-Петербург

18-19 июня 2014г.

2

11-й семинар

2005г., 2006г.

2007г.

2008г. 2009г.,2010г.

2010г.

2011г.,2012г., 2013г., 2014г.

TETRA

DVB

PTP, PMP

NGN

ИнфоТел

2001г.

2G 3G 4G

5G ?

Цели семинара

1. Обмен мнениями по актуальным вопросам

планирования, оптимизации и учета ресурсов

в сетях подвижной, фиксированной связи и

цифрового вещания

2. Обсуждение практики применения и

направлений совершенствования

программных продуктов ООО “ИнфоТел”

3. Ознакомление с разработками компаний-

партнеров

4. Установление и развитие деловых контактов

3

Вопросы семинара

1. Перспективы развития сетей 5G: технологии и особенности использования спектра.

2. Подходы к планированию и оптимизации сетей LTE.

3. Автоматизированное планирование и оптимизация сетей подвижной связи, систем ШПД и

цифрового вещания с использованием ПК ONEPLAN RPLS. Версии программ 2014г.

4. Новые возможности программного комплекса ONEPLAN RPLS.

5. Особенности методов радиочастотного планирования и оптимизации 2G-4G сетей подвижной

связи в среде ПК ONEPLAN RPLS-DB RFP&NEO.

6. Методические основы планирования и оптимизации ЦРРЛ и транспортных сетей связи в

среде ПК ONEPLAN RPLS-DB Link и ONEPLAN RPLS-DB TE.

7. Радиочастотное планирование и оптимизация сетей подвижной связи, ШПД и вещания с

использованием ПК ONEPLAN RPLS-DB RFP&NEO.

8. Особенности применения ПК ONEPLAN RPLS-DB Link планирования и оптимизации

радиорелейных линий связи с учетом необходимого качества услуг транспортных сетей.

9. Учет потоков и поиск маршрутов на транспортных сетях с использованием программного

обеспечения ONEPLAN RPLS-DB TE.

10. Расчётно-аналитические услуги и On-Line сервисы компании ИнфоТел.

11. Особенности картографического обеспечения планирования сетей подвижной связи.

12. Культурная программа.

4

Автоматизированное планирование и

оптимизация сетей подвижной связи,

систем широкополосного доступа и

цифрового вещания с

использованием программного

комплекса ONEPLAN RPLS. Версии

программ 2014г.

5

Генеральный директор ООО “ИнфоТел”

к.т.н., с.н.с. Степанец Валерий Алексеевич

Прогноз потребности в услугах передачи данных в сетях

подвижной связи

Рис.1 Рис.2

Рис.3 Рис.4

Cisco Visual Networking Index: Global Mobile Data Traffic Forecast Update, 2013–2018 Источник www.cisco.com Опубликовано 05.02.2014г.

6

http://www.cisco.com/

Эволюция сетей беспроводной связи

TETRA

DVB

PTP, PMP

NGN

Рис.1

Рис.2

Рис.3

7

Планирование, оптимизация и учет ресурсов – основа

обеспечения качества услуг в сетях связи

Планирование и оптимизация

сетей связи

Сетевые ресурсы

Технико-

экономические

аспекты

Проектирование и

строительство

объектов

и сооружений связи

Ввод в эксплуатацию

объектов сетей

связи

Мониторинг РЧС

сети доступа

Организация

управления

качеством

услуг

Измерение

параметров сетей

элементов сети

доступа

Оценка качества

услуг абонентом

(субъективная)

8

Взаимосвязь внешних и внутренних факторов

воздействия на сеть связи

Сеть

связи

Устойчивость

(условия)

Услуги связи (цель)

Затраты

(ресурс)

Внутренние

характеристики

Внешние

характеристики

Функциональное назначение: предоставление

пространственно распределенным абонентам услуг

достоверного и своевременного обмена сообщениями

заданного вида и объема

Возможности

Требования

9

Глобальные показатели качества процесса

планирования сетей в среде ONEPLAN RPLS

+ минимальные расходы на

проект

+ полное соответствие

проектных решений

условиям работы

сети

+ обоснование решений в

минимальное время

+ резерв времени на монтаж

+ опережение конкурентов

+ снижение капитальных и операционных

затрат

+ наиболее полное

удовлетворение

потребностей

абонентов

оперативность

10

Показатели эффективности функционирования сети доступа, учитываемые в процессе планирования

11

Задачи, решаемые программными комплексами

ONEPLAN RPLS Локальная версия ПК ONEPLAN RPLS-XML (ОНЕГА-XML):

Радиочастотное планирование сетей беспроводной связи и интервалов ЦРРЛ.

- покрытие; -LAC, BSIC; -соседи Handover; - интервалы РРЛ; - цифровые карты;

- ЧТП, FH; -качество ПД и речи - драйв-тесты; - статистика; - оптимизация сети.

12

ONEPLAN RPLS-DB (ОНЕГА-DB)

Учёт потоков и поиск маршрутов ПД на цифровых транспортных сетях связи.

Модуль ONEPLAN RPLS-DB TE:

- структура транспортной сети связи; - планирование потоков; - моделирование сети;

- поиск оптимальных маршрутов; - отчеты и служебные записки.

Радиочастотное планирование и оптимизация сетей беспроводной связи.

Модуль ONEPLAN RPLS-DB RFP&NEO:

- БД; - цифровые карты; - покрытие сети; - надежность связи; - ЧТКП технологий доступа;

- обработка измерений; - тематические карты скорости передачи данных и качества речи;

- автоматическая оптимизация параметров.

Планирование и оптимизация радиорелейной связи.

Модуль ONEPLAN RPLS-DB Link:

- БД; - цифровые карты; - интервалы и линии РРС; - оптимизация параметров;

- ЧТП и ЭМС сетей РРС; рациональный проект сети.

Сети, стандарты технологии и функциональные возможности ПК ONEPLAN RPLS

GSM-900/1800/1900: покрытие, ЧТП, FH,

GPRS, EDGE, хэндовер, интерференция

UMTS: Rel 5,6 (HSDPA, HSUPA), Rel 7 (HSPA+),

покрытие, ТКП, сервис, интерференция

LTE, LTE-A: (OFDMA, SC-FDMA), покрытие,

ЧТП/ТКП, сервис, интерференция

CDMA-EVDO: (Rev B) покрытие,

ЧТП/ТКП, сервис, интерференция

WiMAX/WiMIC, WiFi: покрытие, ЧТП/ТКП,

сервис, интерференция

Анализ драйв тестов, калибровка

моделей РРВ, анализ статистики

Сети УКВ радиосвязи, линии телеметрии,

аналоговый и цифровой транкинг

Аналоговые и цифровые сети вещания

Радиорелейная связь: интервалы

RPLS-DB RFP&NEO

Радиорелейная связь: интервалы, линии,

пассив. ретранслятор, оптимизация, ЧТП

Транспортные сети: учет потоков, прокладка

маршрутов, оценка загрузки, оптимизация

Сети, стандарты, технологии RPLS-DB Link RPLS-DB TE RPLS-XML

13

Состав ПК ONEPLAN RPLS-DB

Сеть доступа

Транспортная сеть

Радиоподсистема

Абонентские терминалы

Подсистема БС / Сеть радиодоступа

BSS / UTRAN / E-UTRAN

Подсистема коммутации и управления

NSS, OSS / CN,O&M / EPS

ЦММ

Доступ к БД, редактирование

данных, запуск модулей,

отображение результатов

RPLS-DB Link

Планирование сетей

фиксированной

радиосвязи PTP,

PMP, WiMax

RPLS-DB

RFP

Планирование ЧТП,

кодов, FH, GPRS,

EDGE, HSPA, EVDO,

OFDMA, LTE, MIMO,

Handover.

Анализ качества услуг

и статистики RPLS-DB

NEO Автоматизированная

оптимизация

параметров

радиоподсистемы

сетей подвижной

связи

RPLS-DB

Coverage

Расчет и анализ

покрытия, калибровка

моделей.

Точность m<1 dB,

sig<(4-6) dB

RPLS-DB Link

EMC

RPLS-DB

TE

Оценка ЭМС

группировки

радиорелейных

средств, расчет ЧТП

Учет коммутации

потоков и поиск

маршрутов на

транспортных сетях

14

Сертификаты ПК ONEPLAN RPLS

Протокол № 49-И

от 24.12.2003


от 09.07.2002


от 05.05.2012

Орган по сертификации научно-технической продукции информационных технологий ФГУП ГосНИИ «ТЕСТ»

Министерства РФ по связи и информатизации, Испытательно-сертификационный центр "Информационные

системы и технологии" № РОСС RU.0001.21СП22

15

Варианты взаимодействия с клиентами

16

Категории клиентов Доступные услуги и лицензии

Сайт www.rpls.ru

On-line услуги Гость

Заказчик

Семинары,

выставки и другие

мероприятия

Информационные

материалы

Лицензиат

Обучение методам

планирования

СПС и ЦРРЛ

Расчётно-

аналитические

услуги

Оптимизация сетей

связи,

драйв-тесты

WEB-сервис и

On-line лицензия

ONEPLAN RPLS-XML

Лицензия на ПК

ONEPLAN RPLS-XML

ONEPLAN RPLS-DB

Тех. поддержка,

обновление и

модернизация ПК

http://www.rpls.ru/

1. Единая БД, пользовательские проекты, ограничение доступа к проектам

2. Единая БД, общий проект, ограничение доступа к элементам проекта

3. Локальные БД, объединение и синхронизация проектов

БД 1

Варианты работы в сети

Проект 1

Проект 2

Общий проект

Проект N

БД

Планир-к 1

Планир-к 2

Главный планир-к

Планир-к N

Доступ к БД

Доступ к элементам

проекта региона Общий проект

БД Доступ к БД

БД N Синхр.

проектов БД 1 БД N

Корпоративная БД

17

Многопроцессорный расчет

18

Распределенный расчет

19

Менеджер расчетов

20

Система автоматизированного расчета оператора на

основе ONEPLAN RPLS

Файлы XML –

расчетные

проекты

филиалов

БД

матриц

рельефа

БД

активных БС

Отслеживаемые параметры

- координаты точки;

- высота подвеса антенн;

- азимут сектора;

- угол наклона антенн;

- диаграмма

направленности антенны.

БД

рассчитанных

БС

Автоматический

расчет

Удаленный

FTP-сервер оператора

Формирование карты

зоны обслуживания

средствами оператора

Загрузка данных по расписанию

Задание на расчет

Загрузка расчетов

21

Обработка дампа сети, формируемого OSS

22

Работа с БД, геонавигация и ГИС интерфейс

Инсталляция векторных карт MapInfo без конвертации, расчетных

матриц RLF, RLF2, TER, SRTM3, GTOPO30

Редактирование и поиск

элементов проекта,

генерализация, выбор

системы координат

Универсальный

геоконвертер –

импорт расчетных

карт систем

планирования Asset,

Atoll, ICS-Telecom,

Mentum-Planet

23


Гипсометрические проекции высот рельефа

Растровые карты местных предметов

Инструменты контроля и анализа матриц высот

24

Пользовательские клаттеры


25


Создание и редактирование справочника статусов

объектов, ТХ оборудования и радиоклиматических


Отображение линий связи по заданным признакам

(утилизация, диапазон и т.д.)

26

Использование общедоступного картографического ресурса

1800

900

27


Инструменты анализа покрытия

28

Планирование и оптимизация радиоподсистемы

Автоматизированное формирование ЧТП и анализ интерференции

29


Оценка качества передачи данных и речи

0

20

40

60

80

100

120

0 5 10 15 20 25 30

Average received Es/N0 per receiver branch (dB)

Thro

ughput (M

bps)

QRM-MLD using ASESS

MMSE

QPSK R = 1/2

QPSK R = 2/3

QPSK R = 3/4

16QAM R = 1/2

16QAM R = 2/3

16QAM R = 3/4

16QAM R = 4/5

64QAM R = 2/3

64QAM R = 3/4

64QAM R = 4/5

30


Прогнозирование MOS

Сравнение рассчитанных и измеренных значений MOS

Результаты расчета MOS

-0,04

0,06

0,16

0,26

0,36

0,46

0,56

0,66

0,76

1 2 2,5 3 3,5 MOS

ПРВ

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1 ИФРВ

ПРВ

ИФРВ

Зависимость MOS от С/П

Ср. значение MOS=2,92/2,89; СКО=1/0,73; p(MOS<=2,5)=0,23/0,3

0

5

10

15

20

25

30

1 1,25 1,5 1,75 2 2,25 2,5 2,75 3 3,25 3,5 3,75 4 4,25 MOS

ПРВ

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1 ИФРВ

ПРВ

ИФРВ

31


Прогнозирование MOS в сетях LTE

32


Рек. ITU-T G.107

Рек. ITU-T Y.1541

IPTD, IPDV

Рек. ITU-T Y.826

R[км]

Планирование 2G/3G/4G сетей подвижной связи

Сервис Хэндовер

33


Внутрисетевой и межсетевой хэндовер

34


35


Модели расчета потерь распространения радиоволн

- ITU-R P.370-7, Okumura Hata, COST 231 Walfisch Ikegami

- Indoor, Ksj-Bertoni, Metod B

- ITU-R P.1546-4

- SOFDMA (Ray tracing)

- Дего (дифракция)

-универсальная комбинированная модель расчета (УКМР)

построенная на основе ITU-R P.525-2/526-13, 833-8. 1812-2,

методов Введенского, Hata, Ольсбрука и др.) ITU-R P.527

30МГц – 3ГГц

Проводимость

Проницаемость

Автоматическая калибровка моделей расчета

6

6,5

7

7,5

8

8,5

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 Kдиф

СКО, дБ

Суммарное ослабление на интервале расчета

)lg(20)lg()20(122 ][][10][ смvкмтиптипдБСВ DRkkW

][дБSW010 )]([ kWkWk Tоткрсвоткр

010 )]([ kWWkWkWk МПдифрдифрTзакрсвзакр

- для ОИ

- для ЗИ и ПЗИ

Основные параметры

калибровки Параметр Наименование Управление

K0

K0 откр

K0 закр

K1 закр

K1 откр

K дифр

Смещение всех расчетных значений

Смещение расчетных значений на откр-х интер.

Смещение расчетных значений на закр-х интер.

Измен-е наклона ослабления на откр-х интер.

Измен-е наклона ослабления на закр-х интер.

Множитель дифракционного ослабления

Тип

ослабл.

Дифракция на клине или погонное ослабление

автоматическое



шаблон

шаблон

шаблон

шаблон

0

0,5

1

1,5

2

160 520 920 1800 2800 3800 4800 6250 R, м

F

2111 hhR

Зависимость F от расстояния

6

6,5

7

7,5

8

8,5

9

-10 -5 0 5 10 15 20 K1, дБ

СКО, дБ

Зависимость СКО от наклона ослабления Зависимость СКО от множителя дифракционного ослабления

36



Ускорение расчетов

«старые»

расчеты

«новые»

расчеты

выигрыш

10..20 раз

Ревизия

расчётов

Общий

выигрыш

20…40 раз

37

Калибровка моделей расчета потерь в 2G сетях подвижной связи

Точность расчета: средняя ошибка 0 дБ, СКО 4,72 дБ, корреляция 0,91

38


Калибровка моделей расчета потерь в сетях УКВ 146 -174 МГц Точность расчета: средняя ошибка 0 дБ, СКО 5,27 дБ, корреляция 0,94

39


Калибровка моделей расчета потерь в сетях CDMA-450


40


Калибровка модели UMTS Точность расчета: средняя ошибка 0 дБ, СКО 5,35 дБ, корреляция 0,89

41


Калибровка модели LTE


42


Калибровка модели TETRA Точность расчета: средняя ошибка 0 дБ, СКО 5,97 дБ, корреляция 0,93

43


Калибровка модели DVB-T2 Точность расчета: средняя ошибка 0 дБ, СКО 5,93 дБ, корреляция 0,9

44


Расчет проникновения сигнала внутрь зданий

Рек. МСЭ-R P.1411, P.1238

Потери на проникновение 5-40 дБ и более

СКО потерь 4-10 дБ в диапазоне частот 0,75 – 5 ГГц

Рис.1

Рис.2 Рис.3

45


46


Особенности использования матриц NASA

Матрица по карте, ср. ош. 0 дБ, СКО 5.4 дБ Матрица NASA, ср. ош. 0 дБ, СКО 7 дБ

Профиль РРИ по матрице NASA Профиль РРИ по карте

Московская обл., Лотошинский р-н, д. Доры

47


Особенности использования КЦММ (NASA+местные предметы)

Матрица по карте 100k, ср. ош. 0 дБ, СКО 5.7 дБ Матрица NASA_100k, ср. ош. 0 дБ, СКО 5.6 дБ

Профиль РРИ по матрице NASA+100k Профиль РРИ по карте 100k

Беларусь, Витебская обл., посёлок Озерцы – посёлок Лужки

Особенности планирования и оптимизация сетей LTE

Таблица 1

Основные технические характеристики стандарта LTE

Характеристика Значение

Полоса частот канала связи, МГц 1.4; 3; 5; 10; 15; 20

Метод доступа канал «вниз» OFDMA

канал «вверх» SC-FDMA

Символьная скорость 14000 символов/с

Помехоустойчивое кодирование сверточные коды, турбокоды

Длительность радиокадра, мс 10

Стандартный шаг между поднесущими, кГц (канал «вниз»)

15

Информационная единица в канале ресурсный блок

Количество поднесущих на ресурсный блок (полоса частот, занимаемая ресурсным блоком)

12 (180 кГц)

Циклический префикс, мкс

Стандартный 5,2

расширенный 16,7

Дуплексный режим Частотный (FDD)

Временной (TDD)

Модуляция сигнала QPSK/16QAM/64QAM

Максимальная излучаемая мощность, дБм

UE 23

eNodeB 46

Передача последовательности QPSK символов в DL и UL

Таблица 2

Параметры канала передачи между eNB и UE

Ширина

канала, МГц 1,4 3 5 10 15 20

Число

ресурсных

блоков

6 15 25 50 75 100

Число

поднесущих 72 180 300 600 900 1200

Число

номинальн

ых несущих

для БПФ

128 256 512 1024 1536 2048

Тактовая

частота для

БПФ, МГц

1,92 3,84 7,68 15,36 23,04 30,72

48

Бюджет потерь линий LTE с полосами частот 10/15/20 МГц

Допустимые потери на линии «вниз» DL Допустимые потери на линии «вверх» UL

UEACINTDL GNNRfSensЭИИМLos eNBABLINTUL GNNRfSensЭИИМLos

ААФУПЕР GPЭИИМ

DGIMSINRNFkTBRfSens

RfSens - чувствительность приемника, дБм; INTN - запас на интерференцию, дБ;

CN - уменьш. энерг. потенц. на каналы управления, дБ ,UEAG eNBAG - коэффициент усиления приемной антенны, дБ;

BLN - биологические потери, дБ;

DG

)10180lg(10 3 rbNTkkTB

- количество ресурсных блоков

- уровень теплового шума, дБм

NF- коэффициент шума приемника, дБм; SINR - отношение сигнал/(интерфер.+шум), дБ; IM- запас на техн.реализ, дБ;

- выигрыш от разнес. приема, дБ; k=1.38*10-23 Вт(Гц*к) – постоянная Больцмана;

rbN

115,0

125,0

135,0

145,0

10 15 20

Полоса, МГц

Доп. потери, дБ

QPSK 1/3

QPSK 1/2

16QAM 1/2

16QAM 3/4

64QAM 3/4

64QAM 4/5

Допустимые потери, дБ

Полоса, МГц -100,0

-90,0

-80,0

-70,0

10 15 20


Чувствит-сть, дБм

QPSK 1/3

QPSK 1/2

16QAM 1/2

16QAM 3/4

64QAM 3/4

64QAM 4/5

Чувствительность, дБм


49

Моделирование сети LTE с полосами частот 10/15/20 МГц

Рис.1. Расстояние между eNB LTE 2300-2400 МГц

Рис.2. Зависимость площади

покрытия eNB от полосы Рис.3. Зависимость количества

eNB от полосы для покрытия

г. В.Новгород 95 кв.км

Сценарии повторного использования полос

Рис.5

Рис.4

50

Результаты моделирования сети LTE

Измеренные и

рассчитанные

карты

сервирования

секторов eNB

Точность расчета покрытия

сети LTE

51

Точность расчета покрытия

сети LTE

Измеренные и

рассчитанные карты

скоростей передачи

данных

52

Результаты моделирования сети LTE

Автоматизированная оптимизация параметров радиоподсистемы

KPI по данным

статистики

Прогнозируемые

значения KPI

1. «Синтез через анализ» – пошаговый перебор управляемых параметров (APvar) с контролем результатов

прямого расчета показателей качества (KPIvar) на каждом шаге до момента получения приемлемого

(оптимального или требуемого) результата (APopt KPIopt )

2. «Непосредственный синтез» – обратный расчет оптимальных (требуемых) значений управляемых

параметров (APopt) на основании заданных оптимальных (требуемых) значений показателей качества

(KPIopt)

Прямой

расчет

APvar

APopt

KPIvar

KPIopt

Универсальный и точный способ для любых AP и KPI, но требует много

времени

Обратный расчет APvar

APopt

KPIvar

KPIopt

Быстрый способ, но реализуем только для некоторых AP и KPI и без гарантий

точности

Исходные,

перебираемые

и итоговые

оптимальные

значения

управляемых


Диагностируемые

проблемные и

прогнозируемые

оптимальные

значения

управляемых


53

Оптимизация радиоподсистемы

Оптимизация пространственных параметров

Угол

наклона

Вертикаль

Линия

горизонта

Угол

крена

Наблюдат

ель

Направление излучения

(ось электрического

центра)

Гексагональная структура, оптимизация углов наклона антенн

Учет угла крена антенны

54


Автоматизированная оптимизация параметров радиоподсистемы

55


Руководящие документы, определяющие методы расчета РРЛ

56

Планирование и оптимизация радиорелейной связи


Ограничения существующих методик по диапазону частот

Полные методики (расчета РРИ в целом)

НИИР (1998г) – 2…20 ГГц.

ГОСТ Р 53363-2009 – 3.4…40.5 ГГц.

16 ЦНИИИ МО – 0.1…4 ГГц.

ITU-R P.530 – 0.5…45 ГГц

Частные методики (расчета отдельных параметров)

ITU-R P.676 (ослабление в газах) – 350 ГГц.

ITU-R P-837 (статистика осадков) – без ограничений

ITU-R P.838 (ослабление в осадках) – 1…1000 ГГц

ITU-R P.840 (ослабление в облаках и тумане) – 1…1000 ГГц

57

Управляемые параметры и рассчитываемые показатели качества РРИ

Показатели качества РРЛ

Показатели качества РРИ

58


Профиль РРИ, пространственные параметры и рассчитываемые показатели качества

59


Создание линий и сетей радиорелейной связи, расчет показателей качества

60


Экспорт результатов расчета в AutoCAD

Рис.1 Рис.2

61



Оценка ЭМС и формирование ЧТП группировки радиорелейных средств

Указатель

приемника,

пораженного

помехой

Указатель

источника

помехи

Табличные

результаты

расчета ЭМС

Инструмент

анализа ЭМС

62

ONEPLAN RPLS-DB TE + MS SQL Server

БД

Информация хранится централизованно в единой БД

Быстрый ввод в эксплуатацию !

63

Федеральные и региональные компании

Радиочастотные центры федеральных округов – ЦФО, СЗФО, УрФО, ПрВО

Проектные организации –ГИПРОСВЯЗЬ-СПб, СтройСвязь и др.

Учебные заведения – ГУТ им.М.А.Бонч-Бруевича, ГПУ-СПб, Астраханский ГТУ

64

Основные заказчики

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

ООО “ИнфоТел”

Россия, Санкт-Петербург

Тел./факс: +7 812 590-34-05

Моб. тел.: +7 921 740-92-77

Эл. почта: [email protected] www.rpls.ru

Documents

Актуальные вопросы автоматизированного ...new.rpls.ru/wp-content/uploads/2017/04/2014_InfoTel...Подходы к планированию и оптимизации