Embed Size (px)
Citation preview
TEHNIČKO VELEUČILIŠTE U ZAGREBU
STRUČNI STUDIJ ELEKTROTEHNIKE
Nikolina Šagud
PRORAČUN VEZE U LTE SUSTAVU
ZAVRŠNI RAD br. 1647
Zagreb, srpanj 2014.
TEHNIČKO VELEUČILIŠTE U ZAGREBU
STRUČNI STUDIJ ELEKTROTEHNIKE
Nikolina Šagud
JMBAG: 0246024056
PRORAČUN VEZE U LTE SUSTAVU
ZAVRŠNI RAD br. 1647
Zagreb, srpanj 2014.
Zadatak
SAŽETAK ZAVRŠNOG RADA
U radu je objašnjeno korištenje alata „RNT LTE Dim“ za projektiranje LTE sustava
kojeg koristi kompanija NSN. Detaljnije su objašnjeni parametri vezani za proračun
najvećeg dopuštenog gubitka staze na radio stazi od odašiljačke antene do
korisničke opreme te obrnuto od korisničke opreme do prijemne antene na baznoj
postaji. Na kraju rada se nalaze parametri i proračuni o području koje može pokrivati
bazna postaja ovisno o gustoći izgrađenosti područja i odabiru propagacijskog
modela.
SADRŽAJ
POPIS KRATICA I
POPIS SLIKA III
1. UVOD 1
2. PRORAČUN GUBITAKA VEZE 2
3. PARAMETRI PRORAČUNA GUBITAKA VEZE 4
3.1.ZADANI KOMPLETI VRIJEDNOSTI 5
3.2. OPĆI PARAMETRI 6
3.2.1. RADNI FREKVENCIJSKI OPSEG 6
3.2.2. FLEXI RADIOFREKVENCIJSKA JEDINICA 6
3.2.3. KLASA SNAGE KORISNIČKE OPREME 7
3.2.4. ŠIRINA FREKVENCIJSKOG POJASA KANALA 7
3.3. ODAŠILJAČ 8
3.3.1. ODAŠILJAČKA SNAGA TX PO ANTENI 8
3.3.2. DOBITAK ANTENE 8
3.3.3. GUBITAK NAPAJANJA 8
3.3.4. GUBITAK TIJELA 9
3.3.5. UNESENI GUBITAK TMA-A 9
3.3.6. UKUPNO POVEĆANJE SNAGE TX 10
3.3.7. KORISNIČKI EIRP 10
3.4. PRIJEMNIK 11
3.4.1. TMA 11
3.4.2. GUBITAK NAPAJANJA 12
3.4.3. DOBITAK ANTENE 12
3.4.4. FAKTOR ŠUMA 12
3.4.5. GUBITAK TIJELA 12
3.4.6. DODATNA POJAČANJA 12
3.5. OPTEREĆENJE SUSTAVA 13
3.5.1. UKUPAN BROJ PRB-OVA PO TTI-U 13
3.5.2. ZAŠTITNI INTERVAL 14
3.5.3. BROJ OFDM SIMBOLA PO PODOKVIRU 15
3.5.4. BROJ PDCCH SIMBOLA PO PODOKVIRU 15
3.5.5. BROJ PRB-OVA ZA PUCCH 16
3.5.6. GUSTOĆA RACH-A NA 10 MS 16
3.5.7. REFERENTNI SIGNAL 16
3.5.8. PRIMARNI SINKRONIZACIJSKI SIGNAL 16
3.5.9. SEKUNDARNI SINKRONIZACIJSKI SIGNAL 16
3.5.10. PBCH/PRACH 16
3.5.11. PDCCH (UKLJUČUJUĆI PCFICH, PHICH)/PUCCH 17
3.5.12. ISPITNI REFERENTNI SIGNAL 17
3.5.13. PUSCH UCI 17
3.5.14. DODATNO OPTEREĆENJE SUSTAVA 17
3.5.15. UKUPNO OPTEREĆENJE SUSTAVA 18
3.6. KAPACITET SUSTAVA 19
3.6.1. MODULACIJSKO-KODNA SHEMA 19
3.6.2. VRSTA USLUGE 20
3.6.3. PROPUSNOST KORISNIKA NA RUBU ĆELIJE 20
3.6.4. REDOSLIJED SEGMENTIRANJA VOIP PAKETA NA SLOJU 2 20
3.6.5. PRORAČUN KAŠNJENJA 20
3.6.6. BROJ PRIMLJENIH TTI-A S TTI GRUPIRANJEM 21
3.6.7. BROJ PRIMLJENIH TTI-A BEZ TTI GRUPIRANJA 21
3.6.8. TTI GRUPIRANJE VOIP PAKETA 21
3.6.9. POJAČANJE POKRIVENOSTI TTI GRUPIRANJEM UZLAZNE VEZE 21
3.6.10. PREOSTALI BLER/BROJ ODAŠILJANJA 22
3.6.11. VELIČINA GRUPE RESURSNIH BLOKOVA U SILAZNOJ VEZI 22
3.6.12. OGRANIČENJE VELIČINE GRUPE RESURSNIH BLOKOVA U UZLAZNOJ VEZI 22
3.6.13. BROJ PRB-OVA PO KORISNIKU 22
3.6.14. ISKORIŠTENOST KANALA PO TTI-U 22
3.6.15. UČINKOVITOST MODULACIJE 22
3.6.16. UČINKOVITOST BRZINE KODIRANJA 23
3.6.17. NAJVEĆA PROPUSNOST PO KANALU 23
3.7. KANAL 24
3.7.1. MODEL KANALA 24
3.7.2. POSTAVKE ANTENE 25
3.7.3. VRSTA FDPS-A 25
3.7.4. BROJ KORISNIKA PO TTI-U (PUNA ĆELIJA) 25
3.7.5. FDPS POJAČANJE 25
3.7.6. ZAHTJEVAN SINR ZA 10% BLER-A 26
3.7.7. OFFSET BRZINE KODIRANJA 26
3.7.8. ZAHTJEVAN SINR NA RUBU ĆELIJE 26
3.7.9. NAJVEĆI SINR NA RUBU ĆELIJE 27
3.7.10. ISKORIŠTENOST ĆELIJE 27
3.7.11. METODA GRANICE MEĐUDJELOVANJA 27
3.7.12. GRANICA MEĐUDJELOVANJA (FORMULA/SIMULACIJA) 28
3.7.13. GRANICA MEĐUDJELOVANJA (KORISNIK) 28
3.7.14. BROJ PRIMLJENIH PODNOSIOCA 28
3.7.15. GUSTOĆA TOPLINSKOG ŠUMA 29
3.7.16. ŠIRINA FREKVENCIJSKOG POJASA PODNOSIOCA 29
3.7.17. SNAGA ŠUMA PO PODNOSIOCU 29
3.7.18. OSJETLJIVOST PRIJEMNIKA 29
3.7.19. NAJVEĆI DOPUŠTENI GUBITAK STAZE 29
3.8. PROPAGACIJA 31
3.8.1. VRSTA PRIMJENE 32
3.8.2. GUSTOĆA IZGRAĐENOSTI PODRUČJA 32
3.8.3. NAJVEĆI DOPUŠTENI GUBITAK STAZE 32
3.8.4. VISINA BAZNE STANICE 32
3.8.5. VISINA ANTENE NA BAZNOJ STANICI 32
3.8.6. PROSJEČNI GUBITAK SIGNALA ZBOG PROLASKA KROZ GRAĐEVINE 32
3.8.7. MOGUĆNOSTI PODRUČJA 32
3.8.8. MOGUĆNOSTI ĆELIJSKOG PODRUČJA 33
3.8.9. MOGUĆNOSTI NA RUBU ĆELIJE 33
3.8.10. NAJVEĆI DOPUŠTENI GUBITAK STAZE 33
3.8.11. MODEL PROPAGACIJE 33
3.9. PRORAČUN POKRIVANJA BAZNE POSTAJE 34
3.9.1. DOSEG ĆELIJE 34
3.9.2. SHEMA BAZNE POSTAJE 34
3.9.3. BROJ ĆELIJA PO BAZNOJ POSTAJI 34
3.9.4. POVRŠINA PODRUČJA KOJU POKRIVA ĆELIJA 34
3.9.5. PODRUČJE KOJE POKRIVA BAZNA POSTAJA 35
3.9.6. PRORAČUN BAZNE POSTAJE 35
4. ZAKLJUČAK 36
LITERATURA 37
I
POPIS KRATICA
3GPP 3rd Generation Partnership Project
ACK Acknowledgement
AMR Adaptive Multi Rate
BLER Block Error Rate
CCH Control Channel
CDF Cumulative Distribution Function
CP Cyclic Prefix
CQI Channel Quality Indication
DL Downlink
EIRP Effective Isotropic Radiated Power
EPC Evolved Packet Core
E-UTRAN Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network
FDD Frequency Division Duplexing
FDPS Frequency Domain Packet Scheduling
HARQ Hybrid Automatic Repeat Request
IM Interference Margin
ISD Inter-Site Distance
LTE Long Term Evolution
MAPL Maximum Allowed Path Loss
MCS Modulation and Coding Scheme
MIMO Multiple Input Multiple Output
NACK Non-acknowledgemen
OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
PBCH Physical Broadcast Channel
PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
PDCCH Physical Downlink Control Channel
PDSCH Physical Downlink Shared Channel
PMI Pre-coding Matrix Indicator
PHICH Physical Hybrid ARQ Indicator Channel
PRACH Physical Random Access Channel
PRB Physical Resource Block
PSD Power Spectral Density
PSS Primary Synchronization Signal
PUCCH Physical Uplink Control Channel
PUSCH Physical Uplink Shared Channel
QCI Quality of Service Class Indicator
RACH Random Access Channel
RB Resoruce Block
II
RE Resoruce Element
RF Radio Frequency
RI Rank Indicator
RRH Remote Radio Heads
RS Reference Signal
SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
SINR Signal to Interference plus Noise Ratio
SR Scheduling Requests
SSS Secondary Synchronization Signal
SRS Sounding Reference Signal
STB Single Transport Block
TBS Transport Block Size
TDD Time Division Duplexing
TMA Tower Mounted Amplifier
TTI Transmission Time Interval
UCI Uplink Control Information
UE User Equipment
UL Uplink
VoIP Voice over Internet Protocol
WCDMA Wideband Code Division Multiple Access
III
POPIS SLIKA
Slika 1: Područje koje pokriva bazna postaja ............................................................. 2
Slika 2: Doseg ćelije ................................................................................................... 3
Slika 3: Zadani kompleti vrijednosti ............................................................................ 5
Slika 4: Opći parametri ............................................................................................... 6
Slika 5: Izgled Flexi RF modula i RRH-a..................................................................... 6
Slika 6: Parametri odašiljača ...................................................................................... 8
Slika 7: Bazna postaja bez gubitaka napajanja te RF i sustavni moduli na štapu ....... 9
Slika 8: Parametri prijemnika .................................................................................... 11
Slika 9: Područje koje pokriva bazna postaja s TMA [5] ........................................... 11
Slika 10: Parametri opterećenja sustava .................................................................. 13
Slika 11: Širina frekvencijskog pojasa kanala/broj podnosioca ................................. 14
Slika 12: Broj resursnih blokova po frekvencijskim širinama kanala ......................... 14
Slika 13: Zaštitni interval ........................................................................................... 14
Slika 14: Frekvencijsko-vremenski prikaz dodjeljivanja resursa ............................... 15
Slika 15: Parametri izračuna kapaciteta.................................................................... 19
Slika 16: Parametri kanala ........................................................................................ 24
Slika 17: Parametri propagacije ................................................................................ 31
Slika 18: Parametri proračuna pokrivanja bazne postaje .......................................... 34
1
1. UVOD
Za projektiranje LTE sustava Nokia Siemens Networks koristi alat „RNT LTE Dim“.
Alat je napravljen u MS Office programu Excel, a sastoji se od 12 stranica (eng.
sheets) od kojih je polovica namijenjena za proračun nekog dijela sustava, a druga
polovica su dodatci koji su neophodni za rad alata. Stranice su: Upute (eng.
Instructions), Proračun veze (eng. Link Budget), Kapacitet ćelije (eng. Cell Capacity),
Model prometa (eng. Traffic Model), Proračun bazne postaje (eng. Site Count),
Proračun gubitaka kontrolnog kanala (eng. CCH Link Budget), Grafikoni (eng.
Charts), VoIP (eng. Voice over Internet Protocol), Zadane vrijednosti (eng. Defaults),
Grafikoni (eng. Graphs), Parametri (eng. Parameters), Povijest dokumenta (eng. Doc
History).
U ovom radu detaljnije će se obraditi proračun veze LTE sustava u dva slučaja
prilikom korištenja FDD-a (eng. Frequency Division Duplex):
1. ograničenje propusnosti uzlazne veze na 384 kbps, antenska konfiguracija
2Tx/2Rx na eNodeB u silaznoj vezi, bazna postaja bez gubitaka napajanja (eng.
Feederless Site) → samo gubitci jumpera 0,4 dB te nema potrebe za TMA (eng.
Tower Mounted Amplifier)
2. VoIP na uzlaznoj vezi, brzina odašiljanja podataka 12,2 kbps (paket svakih
20 ms).
2
2. PRORAČUN GUBITAKA VEZE
Cilj projektiranja pokrivenosti je procjena bazne postaje za područje koje pokriva.
Neki od važnijih ulaznih parametara:
- vrsta usluge
- ciljana mogućnost usluge
- početna struktura bazne postaje
- performanse opreme
- propagacijska okolina (urbana, seoska i dr.).
Proračun veze koristi se za proračun područja koje pokriva bazna postaja (eng. Site
Coverage Area) (Slika 1), računa se najveći dopušteni gubitak staze na radio stazi od
odašiljačke do prijemne antene. Proračun područja koje pokriva ćelija temelji se na
gubitcima staze za različite gustoće izgrađenosti.
Slika 1: Područje koje pokriva bazna postaja
Najmanji SINR (eng. Signal to Interference plus Noise Ratio) postiže se s najvećim
dopuštenim gubitkom staze i odaslane snage u silaznoj i uzlaznoj vezi. Najveći
gubitak staze (eng. Path Loss, Lmax) može se koristiti za računanje dosega ćelije
(eng. Cell Range): odaslana snaga Tx + pojačanja – gubitci/rub ćelije – gubitci staze
≥ snaga šuma prijemnika Rx (Slika 2).
3
Slika 2: Doseg ćelije
Kod proračuna silazne i uzlazne veze u LTE sustavu može se primijeniti jedan od dva
pristupa:
1. propusnost korisnika na rubu ćelije – LTE brzina prijenosa može biti
točno određena te gubici veze potpuno od vrha do dna ograničeni na najveći
dopušteni gubitak staze
2. postojeći najveći dopušteni gubitak staze može biti određen te gubitci
veze ograničeni od dna do vrha za ostvarivanje LTE brzine prijenosa na rubu ćelije.
Da bi se dobila određena propusnost korisnika na rubu ćelija brzina prijenosa mora
biti točno određena, a prema njoj se prilagođavaju ostali parametri kako bi se dobio
najveći dopušteni gubitak staze. Potrebno je odabrati manju modulacijsko-kodnu
shemu jer se time povećava najveći dopušteni gubitak staze.
Za dobivanje najvećeg dopuštenog gubitka staze potrebno je ograničiti ostale
parametre (modulacijsko-kodnu shemu, SINR…) da bi se ostvarila LTE brzina
prijenosa na rubu ćelije.
4
3. PARAMETRI PRORAČUNA GUBITAKA VEZE
Proračun gubitaka veze izračunava područje ćelije temeljeno na gubitku staze za
različitu gustoću izgrađenosti područja (eng. clutter), također uzima u obzir
propusnost na rubu ćelije te vrstu usluge.
Parametri su podijeljeni na devet osnovnih dijelova: Zadani kompleti vrijednosti (eng.
Default Set), Opći parametri (eng. General Parameters), Odašiljač (eng. Transmitting
End), Prijemnik (eng. Receiving End), Opterećenje sustava (eng. System Overhead),
Kapacitet (eng. Capacity), Kanal (eng. Channel), Propagacija (eng. Propagation),
Proračun pokrivanja bazne postaje (eng. Coverage Site Count).
5
3.1. Zadani kompleti vrijednosti
Alat nudi odabir između četiri zadana kompleta vrijednosti (Slika 3), po dva za FDD i
TDD. Kod FDD-a bira se između [RL10] LTE2600 - Uplink 384 kbps i [RL20]
LTE2600 – VoIP AMR12.2, a kod TDD-a između [RL15TD] LTE2300 - Uplink 384
kbps i [RL15TD] LTE2600 - Beamforming Mode 7. Kod TDD-a su navedeni ovi
slučajevi kako bi bila što lakša usporedba s FDD-om. U ovom radu, kao što je u
uvodu napisano, detaljnije će biti objašnjeni parametri vezani za FDD. Odabirom
jednog do kompleta vrijednosti automatski se popunjava većina ulaznih parametara
ulazne i silazne veze, ali korisnik može i sam odabrati ili upisati vrijednosti
parametara koje su njemu potrebne. Ime svakog kompleta počinje s prefiksom koji
upućuje da je u skladu s određenim NSN LTE izvještajem (eng. release).
Slika 3: Zadani kompleti vrijednosti
6
3.2. Opći parametri
U opće parametre (Slika 4) spadaju: radni frekvencijski opseg, Flexi
radiofrekvencijska jedinica, klasa snage korisničke opreme te širina frekvencijskog
pojasa kanala.
Slika 4: Opći parametri
3.2.1. Radni frekvencijski opseg
U alatu nisu navedeni svi radni frekvencijski opsezi zbog pojednostavljenja proračuna
gubitaka veze te se iz istog razloga koristi ista frekvencija i kod silazne i kod uzlazne
veze. Moguće je odabrati između sljedećih frekvencijskih opsega: 730, 750, 800,
850, 900, 1500, 1700, 1800, 1900, 2100 te 2600 MHz.
3.2.2. Flexi radiofrekvencijska jedinica
Flexi radiofrekvencijska (RF) jedinica je modul koji se ugrađuje na LTE baznu
postaju. Prilikom njenog odabira treba poštivati ograničenja spektralne gustoće
snage (eng. Power Spectral Density, PSD). Obično se koristi 20W na 10 MHz, a 40W
na 20 MHz. U alatu je također moguće odabrati 8 i 60 W za RF module te 20 i 40 W
za RRH (eng. Remote Radio Heads). Iznos snage koji se koristi u imenu RF modula
je snaga jednog antenskog konektora. Za postavljanje 2×2 MIMO ćelije s tri sektora
potrebna su dva RF modula ili tri RRH jedinice (Slika 5).
Slika 5: Izgled Flexi RF modula i RRH-a
7
3.2.3. Klasa snage korisničke opreme
Postoje četiri klase korisničke opreme. Odašiljačka snaga korisničke opreme u klasi 1
je 30 dBm, u klasi 2 je 27 dBm, u klasi 3 je 23 dBm (± 2 dBm) te u klasi 4 je 21 dBm.
Preporuka je koristiti klasu 3 koju je odredio 3GPP.
3.2.4. Širina frekvencijskog pojasa kanala
LTE sustav podržava širine frekvencijskog pojasa (eng. bandwidth): 1,4; 3; 5; 10; 15 i
20 MHz. Širina kanala se odabire ovisno o raspoloživosti spektra frekvencija
određenog pružatelja LTE usluga. RL10 podržava samo 5, 10 i 20 MHz, a RL20
podržava 3, 5, 10, 15 i 20 MHz.
Najbolje performanse mreže se postižu upotrebom širine kanala od 20 MHz, a mala
širina kanala (1,4 i 3 MHz) povećava opterećenje sustava.
8
3.3. Odašiljač
U silaznoj vezi odašiljač je eNodeB, a u uzlaznoj vezi je korisnička oprema (pametni
telefon, podatkovna kartica ugrađena u prijenosno računalo itd.). Parametri koji se
promatraju kod odašiljača su (Slika 6): odašiljačka snaga Tx po anteni, dobitak
antene, gubitak napajanja, gubitak tijela, uneseni gubitak zbog TMA, ukupno
povećanje odaslane snage te korisnički EIRP.
Slika 6: Parametri odašiljača
3.3.1. Odašiljačka snaga Tx po anteni
Vrijednost polja se ispunjava odabirom Flexi RF modula za silaznu vezu odnosno
klasom snage korisničke opreme za uzlaznu vezu. Uobičajena vrijednost za silaznu
vezu je 43 dBm, a za uzlaznu 23 dBm.
3.3.2. Dobitak antene
Uobičajena vrijednost je 18 dBi za eNodeB usmjerenu antenu u silaznoj vezi (bazna
postaja s tri sektora), a 0 dBi za uzlaznu vezu.
U slučaju usmjerene antene sa šest sektora dobitak je 19,5 dBi, a kod omni-
usmjerene antene 8 dBi.
Za podatkovnu karticu u uzlaznoj vezi dobitak može biti 2 dBi.
3.3.3. Gubitak napajanja
Za bazne postaje bez gubitaka napajanja gubitak iznosi 0,4 dB, a to je gubitak spoja
kabela (eng. jumper) između RF modula i sustava antena. U uzlaznoj vezi ovog
gubitka nema (Slika 7).
9
Ukoliko se koristi TMA u silaznoj vezi gubici su 2 dB + 0,4 dB za svaki dodatni jumper
+ 0,5 dB za korištenje TMA (polje: uneseni gubitak TMA-a), a na uzlaznoj vezi nema
gubitaka.
Gubici napajanja kada se ne koristi TMA u silaznoj i uzlaznoj vezi: gubitak kabela
iznosi 2 dB (1 dB kabel + 0,4 dB * 2 za jumpere).
Slika 7: Bazna postaja bez gubitaka napajanja te RF i sustavni moduli na štapu
3.3.4. Gubitak tijela
U silaznoj vezi ovog gubitka nema. Za podatkovnu karticu gubitak je 0 dB, a kod
mobilnih uređaja gubitak je 3 dB na uzlaznoj vezi (korištenje VoIP-a) jer je uređaj
blizu korisnikove glave.
3.3.5. Uneseni gubitak TMA-a
Zbog korištenja feederless baznih postaja TMA nije potrebno koristiti stoga je gubitak
0 dB na silaznoj vezi, a u uzlanoj vezi tog gubitka nema.
Ako je polje TMA kod uzlazne veze uključeno upisuje se podatak o gubitku ovisno o
radnom frekvencijskom opsegu iz tablice „eNB_params“.
10
3.3.6. Ukupno povećanje snage Tx
Ukupno povećanje odašiljačke snage u silaznoj vezi računa se kod korištenja 2Tx
metode višestrukog pristupa u silaznoj vezi te iznosi 3 dB, a kod uzlazne veze ovog
povećanja nema.
3.3.7. Korisnički EIRP
EIRP (eng. Effective Isotropic Radiated Power) je efektivna izotropna izračena snaga
iz odašiljačke antene.
U silaznoj vezi računa se kao:
.
U uzlaznoj vezi računa se kao:
.
11
3.4. Prijemnik
Prijemnik kod silazne veze je korisnička oprema, a u uzlaznoj vezi to je bazna
postaja eNodeB. Promatrani parametri kod prijemnika su (Slika 8): TMA, gubitak
napajanja, dobitak antene, faktor šuma, gubitak tijela, dodatna pojačanja.
Slika 8: Parametri prijemnika
3.4.1. TMA
Korištenjem baznih postaja koje nemaju gubitke napajanja TMA nije potreban.
Primjer: antena se nalazi na stupu na vrhu zgrade, a na njemu se nalazi i RF moduli,
međusobno su spojeni optičkim kabelom te nema potrebe za TMA.
Slika 9: Područje koje pokriva bazna postaja s TMA [5]
12
3.4.2. Gubitak napajanja
U silaznoj vezi nema gubitka napajanja. U uzlaznoj vezi, ako se ne koristi TMA,
jednak je gubitku napajanja u silaznoj vezi kod odašiljača te iznosi 0,4 dB. Kod
korištenja TMA iznosi 0 dB.
3.4.3. Dobitak antene
U silaznoj vezi prijemnika jednakog je iznosa kao dobitak antene u uzlaznoj vezi kod
odašiljača, a kod uzlazne veze prijemnika jednakog je iznosa kao dobitak u silaznoj
vezi odašiljača jer su to isti uređaji.
3.4.4. Faktor šuma
U silaznoj vezi faktor šuma iznosi 7 dB za korisničku opremu. U uzlaznoj vezi ovisi o
korištenju odnosno ne korištenju TMA kod eNodeB. Ako se koristi TMA faktor šuma
je 2 dB, a bez TMA je 2,2 dB.
3.4.5. Gubitak tijela
U silaznoj vezi ako se koristi podatkovna kartica iznosi 0 dB, a ako se koristi mobilni
uređaj za razgovore 3 dB. Kod uzlazne veze ovog gubitka nema.
3.4.6. Dodatna pojačanja
Za dodatna pojačanja upisuju se pozitivni brojevi, a za gubitke negativni brojevi.
13
3.5. Opterećenje sustava
Parametri koji se namještaju ili računaju kod opterećenja sustava su ukupan broj
PRB-ova po TTI-u, zaštitni interval, broj OFDM simbola po podokviru, broj PDCCH
simbola pod podokviru, broj PRB-ova po PUCCH-u, gustoća RACH-a na 10ms,
primarni sinkronizacijski signal, sekundarni sinkronizacijski signal, PBCH/PRACH,
PDCCH, ispitni referentni signal, PUSCH UCI, dodatno opterećenje i ukupno
opterećenje sustava.
Slika 10: Parametri opterećenja sustava
3.5.1. Ukupan broj PRB-ova po TTI-u
Jedan fizički resursni blok (eng. Physical Resource Block, PRB) sastoji se od 12
podnosioca u frekvencijskom području i pokriva 1 ms – cijeli vremenski interval
odašiljanja (eng. Transmission Time Interval, TTI). Širina podnosioca je najčešće 15
kHz (12 * 15 kHz = 180 kHz). Ukupan broj fizičkih resursnih blokova odnosi se na
frekvencijske izvore unutar jednog vremenskog intervala odašiljanja.
Broj PRB-ova ovisi o širini frekvencijskog pojasa kanala (Slika 12) jer svaka širina
kanala ima određeni broj podnosioca (Slika 11). Ako je širina kanala 1,4 MHz tada je
ukupan broj fizičkih resursnih blokova 6, za 3 MHz je 15, za 5 MHz je 25, za 10 MHz
je 50, za 15 MHz je 75 te za 20 MHz je 100.
14
Slika 11: Širina frekvencijskog pojasa kanala/broj podnosioca
Slika 12: Broj resursnih blokova po frekvencijskim širinama kanala
3.5.2. Zaštitni interval
Zaštitni interval je zadnji dio simbola koji se kopira i stavlja na početak simbola (Slika
12). Postoje normalni i produženi zaštitni interval (eng. Cyclic Prefix, CP). U Republici
Hrvatskoj još se ne koristi produženi zaštitni interval.
Slika 13: Zaštitni interval
15
3.5.3. Broj OFDM simbola po podokviru
Broj OFDM (eng. Orthogonal Frequency Division Multiple) simbola po podokviru ovisi
o odabranom zaštitnom intervalu pa je za normalni zaštitni interval 14, a za produženi
12.
Slika 14: Frekvencijsko-vremenski prikaz dodjeljivanja resursa
3.5.4. Broj PDCCH simbola po podokviru
Broj simbola fizičkog kontrolnog kanala za silaznu vezu (eng. Physical Downlink
Control Channel, PDCCH) ovisi o širini frekvencijskog pojasa kanala. Kod širine 1,4
MHz koriste se 4 PDCCH simbola, a kod ostalih širina 3 PDCCH simbola.
16
3.5.5. Broj PRB-ova za PUCCH
Broj fizičkih resursnih blokova u fizičkom kontrolnom kanalu za uzlaznu vezu (eng.
Physical Uplink Control Channel, PUCCH) ovisi o širini frekvencijskog pojasa kanala.
Za 1,4 MHz koristi se 1 PRB, 3 i 5 MHz 2 PRB-a, 10 MHz 4 PRB-ova, 15 MHz 6
PRB-ova, 20 MHz 8 PRB-ova.
3.5.6. Gustoća RACH-a na 10 ms
Gustoća kanala za slučajni pristup (eng. Random Access Channel, RACH) u uzlaznoj
vezi predstavlja koliko je kanala za slučajni pristup u svakom radio okviru. Radio okvir
traje 10 ms te sadrži 10 podokvira jer se jedan podokvir sastoji od dva odsječka
(2*0,5=1ms). Jedan kanal za slučajni pristup je sastavljen od 6 PRB-ova u
frekvencijskom području. U slučaju FDD radio okvira dopušten je najviše jedan kanal
za slučajni pristup po jednom podokviru.
3.5.7. Referentni signal
Raspoređivanje elementa dodjeljivanja (eng. Resource Element, RE): 4 elementa po
PRB-u u slučaju jednog antenskog priključka, 8 elementa u slučaju 2 priključka. U
RL10 i RL20 koriste se dva antenska priključka.
Element dodjeljivanja je najmanja jedinica za prijenos podataka u vremensko-
frekvencijskom području, a predstavlja jedan simbol kojeg nosi jedan podnosioc.
3.5.8. Primarni sinkronizacijski signal
Odašilje se u šestom OFDM simbolu nultog i desetog odsječka u svakom radio
okviru. Sadrži 72 podnosioca te je uvijek širine frekvencijskog pojasa 1,08 MHz.
3.5.9. Sekundarni sinkronizacijski signal
Odašilje se u petom OFDM simbolu nultog i desetog odsječka u svakom radio okviru.
Sadrži 72 podnosioca.
3.5.10. PBCH/PRACH
Fizički kanal za sveobuhvatno odašiljanje (eng. Physical Broadcast Channel, PBCH)
prenosi specifične informacije o ćeliji u silaznoj vezi. Odašilje se na četiri OFDM
17
simbola (od nultog od trećeg) u prvom vremenskom odsječku unutar svakog radio
okvira te su za njega namijenjena 72 podnosioca.
Fizički kanal za slučajni pristup (eng. Physical Random Access Channel, PRACH)
služi za uspostavu poziva na uzlaznoj vezi. Uvijek koristi četiri fizička resursna bloka.
Opterećenje PRACH-a ovisi o frekvenciji za slučajni pristup.
3.5.11. PDCCH (uključujući PCFICH, PHICH)/PUCCH
Fizički kontrolni kanal za silaznu vezu (PDCCH) prenosi informacije o raspoređivanju
resursa korisnicima, informacije za potvrdu ispravnosti u prijenosu (ACK/NACK).
Nalazi se unutra prva tri simbola svakog podokvira. Broj PDCCH OFDM simbola po
podokviru (1, 2 ili 3) definira fizički kanal za kontrolu indikacije formata (eng. Physical
Control Format Indicator Channel, PCFICH).
Fizički kontrolni kanal za uzlaznu vezu (PUCCH) prenosi informacije o
raspoređivanju, informacije za potvrdu ispravnosti u prijenosu (ACK/NACK).
Opterećenje ovog kanala računa se: broj PRB-ova po PUUCH / ukupan broj PRB-
ova po TTI-u.
3.5.12. Ispitni referentni signal
Ispitni referentni signal (eng. Sounding Reference Signal, SRS) daje informacije o
kvaliteti kanala na uzlaznoj vezi kao temelj za odluke o raspoređivanju u baznoj
postaji. Odašilje se kao zadnji SC-FDMA simbol podokvira koji ne prenosi niti
PUSCH niti PUCCH simbole.
3.5.13. PUSCH UCI
Fizički podatkovni kanal za uzlaznu vezu (eng. Physical Uplink Shared Channel,
PUSCH) zadužen je za prijenos korisničkih podataka. Kontrola informacija u uzlaznoj
vezi (eng. Uplink Control Information, UCI) je multipleksirana s korisničkim podatcima
kada je PUSCH namješten (CQI, PMI, RI i ACK/NACK).
3.5.14. Dodatno opterećenje sustava
Opterećenje se ne uzima u obzir u uzlaznoj vezi: korisnička oprema – poseban
referentni signal i ispitni referentni signal, iako su ti signali važni za uglavnom za
18
beamforming, za prekodiranje korisničke opreme i planiranje kanala. Polje se može
koristiti za računanje nespecifičnog opterećenja.
3.5.15. Ukupno opterećenje sustava
U silaznoj vezi računa se kao zbroj parametara silazne veze: referentnog signala,
primarnog i sekundarnog sinkronizacijskog signala, PBCH/PRACH-a,
PDCCH/PUCCH-a, ispitivačkog signala, PUSCH UCI-a i dodatnog opterećenja
sustava, a u uzlaznoj vezi kao zbroj ovih parametara gledano za uzlaznu vezu.
19
3.6. Kapacitet sustava
Parametri koji se promatraju, odabiru ili računaju kod kapaciteta sustava (Slika 14):
modulacijsko-kodna shema, vrsta usluge, propusnost korisnika na rubu ćelije,
redoslijed segmentiranja VoIP paketa na sloju 2, proračun kašnjenja, broj primljenih
TTI-a s grupiranjem, najveći broj primljenih TTI-a bez grupiranja, VoIP paket TTI
grupiranje, pojačanje pokrivenosti TTI grupiranjem uzlazne veze, preostali BLER/broj
odašiljanja, preostali BLER, broj odašiljanja uključujući početno, veličina grupe
resursnih blokova kod silazne veze, ograničenje grupe resursnih blokova kod uzlazne
veze, broj PRB-ova po korisniku, iskorištenost kanala po TTI-u, veličina prijenosnog
bloka za PDSCH/PUSCH, učinkovitost kodiranja te najveća propusnost kanala.
Slika 15: Parametri izračuna kapaciteta
3.6.1. Modulacijsko-kodna shema
Alat automatski popunjava polje modulacijsko-kodne sheme (eng. Modulation and
Coding Scheme, MCS) kako bi se povećao najveći dopušteni gubitak staze (eng.
Maximum Allowed Path Loss, MAPL). Moguće je promijeniti shemu, ali treba paziti
na gubitke staze. Silazna veza obično radi najbolje s najslabijom shemom, a odabir
odgovarajuće sheme kod uzlazne veze nije jednostavan zbog dijeljenja snage
20
između dodijeljenih fizičkih resursnih blokova (treba paziti na balansiranje između
odaslane snage po fizičkog resursnom bloku i potrebnog SINR-a za određenu
MCS/#PRB kombinaciju).
3.6.2. Vrsta usluge
Kod podatkovnog prijenosa (RL10) odabrati „Data“ u alatu, a za VoIP (RL20)
odabrati „AMR 12.2“. Za dodatno poboljšanje VoIP usluge na rubu ćelije potrebno je
smanjiti AMR (eng. Adaptive Multi Rate) brzinu kodiranja. Ovisno o odabranoj vrsti
usluge alat automatski popunjava propusnost korisnika na rubu ćelije za VoIP, a za
podatkovni prijenos učitava klasičke postavke za podatkovne usluge.
3.6.3. Propusnost korisnika na rubu ćelije
Propusnost korisnika na rubu ćelije odnosi se na propusnost svake pojedine
korisničke opreme na rubu ćelije i ograničava uslugu koja može biti pružena na rubu
ćelije. Određuje ju mrežni operater ili se izvodi iz određenih gubitaka staze.
Kod projektiranja VoIP-a potrebno je koristiti unaprijed definirane podatke o
propusnosti učitane nakon odabira AMR brzine kodiranja. U tom slučaju ovo polje
prikazuje korisni sadržaj kodiranja na fizičkoj razini, a ne propusnost svakog
pojedinog TTI-a.
3.6.4. Redoslijed segmentiranja VoIP paketa na sloju 2
Parametar koji se koristi samo kod projektiranja VoIP-a bez TTI grupiranja ako je
potrebno povećati pokrivenost uzlazne veze. Ne smije se koristiti zajedno s TTI
grupiranjem jer je TTI grupiranje namijenjeno za nesegmentacijski prijenos.
Redoslijed segmentacije = 1 znači da paket nije segmentiran i da je poslan kao jedna
cjelina unutar 1 ms (jedan TTI), redoslijed segmentacije = 2 znači da je paket
podijeljen na dva dijela i da je svaki poslan svojim TTI-om.
3.6.5. Proračun kašnjenja
Polje predstavlja kašnjenje na zračnom sučelju za određenu vezu. Računanje
kašnjenja temelji se na broju namještenih hibridnih automatskih zahtjeva za
ponovnim slanjem (eng. Hybrid Automatic Repeat Request, HARQ), a ovisi i o tome
21
je li uključeno TTI grupiranje. Proračun koristan je kod računanja broja primljenih TTI-
a s i bez TTI grupiranja.
U LTE-u je dopušteno je čak i kašnjenje od 53 ms (u slučaju da je uključeno TTI
grupiranje VoIP paketa u RL20) jer je smanjeno kašnjenje u EPC-u u usporedbi s E-
UTRAN-om.
3.6.6. Broj primljenih TTI-a s TTI grupiranjem
Računa se kod uzlazne veze. Ako je uključeno TTI grupiranje računa se kao broj
odašiljanja (uključujući početno, uzlazna veza) pomnožen sa četiri, ako nije uključeno
grupiranje množi se s jedan.
3.6.7. Broj primljenih TTI-a bez TTI grupiranja
Računa se samo kod uzlazne veze. Ovisi o uključenom TTI grupiranju.
3.6.8. TTI grupiranje VoIP paketa
U RL10 i RL20 nije podržano TTI grupiranje VoIP paketa, predviđeno je za RL30.
RL10 uopće ne podržava nositelje za QCI (eng. Quality of Service Class Indicator).
VoIP je podržan u RL20 ali bez TTI grupiranja.
Ako se grupiranje u alatu uključi, ne smije se koristiti zajedno sa segmentacijom na
sloju 2. Pojedini prijenosni blok (eng. Single Transport Block, STB) se šalje
korištenjem četiri uzastopna TTI-a (podokvira) ponavljajući se u svakom TTI-u.
ACK/NACK poruka se šalje nakon zadnjeg primljenog TTI-a. Prijenos četiri TTI-a se
temelji na neprilagodljivoj shemi ponovljenog slanja poruke. TTI grupiranje može se
koristiti samo kod uzlazne veze za VoIP i samo ako je broj osiguranih PRB-ova po
TTI-u veći od 3.
3.6.9. Pojačanje pokrivenosti TTI grupiranjem uzlazne veze
Pojačanje TTI grupiranjem odnosi se na energiju nakupljenu po jednom VoIP paketu.
TTI grupiranje ne koristi se u RL10 i RL20 pa ovaj parametar nije potrebno računati.
22
3.6.10. Preostali BLER/Broj odašiljanja
Preporučeno je koristiti „rBLER=10%(1Tr)“ za projektiranje RL10, a za RL20
„rBLER=1%(4Tr)“. BLER (eng. Block Error Rate) je omjer neispravnih i ukupnog
broja primljenih blokova podataka.
3.6.11. Veličina grupe resursnih blokova u silaznoj vezi
Grupa resursnih blokova određuje najmanje moguće vrijednosti fizičkih resursnih
blokova koji mogu biti dodijeljeni pojedinačnom korisniku. Kod širine frekvencijskog
pojasa kanala 1,4 MHz je 1, na 3 i 5 MHz je 2, na 10 MHz je 3 te na 15 i 20 MHz je 4.
U RL10 je moguće upravljati manjim veličinama resursa po korisničkoj opremi ako ti
resursi nisu zauzeti ili određeni za ponovni prijenos poruke zbog neispravnog
prijenosa, zbog toga se može uzeti grupa resursnih blokova = 1 PRB za sve
konfiguracije širine frekvencijskog pojasa.
3.6.12. Ograničenje veličine grupe resursnih blokova u uzlaznoj vezi
Preporuka za ovaj parametar je da budu uključen, određuje ga broj dopuštenih PRB-
ova koji mogu biti dodijeljeni pojedinačnim korisnicima.
3.6.13. Broj PRB-ova po korisniku
Jedan PRB sastoji se od 12 podnosioca u frekvencijskom području (12 × 15 = 180
kHz) i pokriva 1ms (cijeli TTI).
3.6.14. Iskorištenost kanala po TTI-u
Iskorištenost kanala od strane korisnika u jednom TTI-u, tj. iskorištenost resursa
(koliko je PRB-ova namijenjeno za PDSCH (eng. Physical Downlink Shared Channel)
i PUSCH).
3.6.15. Učinkovitost modulacije
U silaznoj vezi računa se po formuli (svi parametri u formuli za silaznu vezu):
23
a u uzlaznoj vezi (svi parametri za uzlaznu vezu):
3.6.16. Učinkovitost brzine kodiranja
U silaznoj i uzlaznoj vezi učinkovitost kodiranja računa se na isti način, ali s
parametrima za tu vezu: učinkovitost modulacije / red modulacije (ovisi o odabranoj
MCS).
3.6.17. Najveća propusnost po kanalu
Najveća propusnost po kanalu (eng. Maximum Channel Troughput) računa se kao
omjer veličina prijenosnog bloka za PDSCH/PUSCH i iskorištenosti kanala po TTI-u,
posebno za silaznu i uzlaznu vezu.
24
3.7. Kanal
Parametri koji se promatraju kod kanala su: model kanala, postavke antene, vrsta
raspoređivanja paketa u frekvencijskom području, broj korisnika po TTI-u, pojačanje
FDPS-a, pojačanje HARQ-a, zahtijevani SINR za BLER 10%, offset brzine kodiranja,
zahtjevan SINR na rubu ćelije, najveći SINR na rubu ćelije, opterećenost ćelije,
metoda za rubno međudjelovanje, rubno međudjelovanje, broj primljenih podnosioca,
gustoća toplinskog šuma, širina frekvencijskog pojasa podnosioca, snaga šuma po
podnosiocu, osjetljivost prijemnika, najveći dopušteni gubitak staze.
Slika 16: Parametri kanala
3.7.1. Model kanala
SINR se temelji na rezultatima simulacija podjednakih veza koji su dostupni za
„Enhanced Pedestrian A 5 Hz“ (EPA05) i „Enhanced Typical Urban“ (ETU70). EPA05
se koristi kod sporijih brzina kretanja, a ETU70 kod većih brzina kretanja.
25
3.7.2. Postavke antene
Preporučeno je koristiti 2Tx-2Rx za silaznu vezu, a 1Tx-2Rx za uzlaznu vezu.
Korištenjem više antena na odašiljačkoj i prijemnoj strani povećava se brzina
prijenosa podataka i najbolje radi uz visoki odnos signal/šum u urbanom okruženju
kada nema optičke vidljivosti između odašiljača i prijemnika. Korištenje jedne antene
na odašiljačkoj strani i više antena na prijemnoj strani pogodno je kod malog omjera
signal/šum npr. na rubu ćelije, ali ne povećava brzinu prijenosa podataka.
U RL10 nije podržan 4Rx višestruki prijenos, predviđen je za RL40.
3.7.3. Vrsta FDPS-a
Algoritam raspoređivanja paketa u frekvencijskom području (eng. Frequency Domain
Packet Scheduling, FDPS) može biti round robin ili proportional fairness. Algoritam
kružnog djelovanja (eng. Round Robin) koristi nasumičnu raspodjelu, a
proporcionalan algoritam upravljanja (eng. Proportional Fairness) raspodjelu temelji
na pravednoj dodjeli kanalnih resursa korisnicima.
Proporcionalan algoritam upravljanja pogoduje korisnicima s dobrim radio uvjetima,
istovremeno osiguravajući određenu količinu resursa korisnicima s lošijim radio
uvjetima te povećava kapacitet sustava. Koristi se samo u silaznoj vezi u RL10.
3.7.4. Broj korisnika po TTI-u (puna ćelija)
Najveći broj jednakih korisnika koji mogu biti raspoređeni u frekvencijskom području u
jednom vremenskom intervalu odašiljanja. Najveća ograničenja (ćelija 100% puna =
iskorištenost resursa 100%): 1,4 MHz -> 1 te 3 MHz -> 3 (jaka signalizacija
ograničenja); 5 MHz -> 7; 10 MHz -> 10; 15 MHz -> 15; 20 MHz -> 20.
3.7.5. FDPS pojačanje
Raspoređivanje paketa u frekvencijskom području ponekad se odnosi i na
sposobnost raspoređivanja kanala. RL10 i RL20 podržavaju kanal koji raspoređuje u
silaznoj, ali ne i u uzlaznoj vezi.
26
3.7.6. Zahtjevan SINR za 10% BLER-a
Zahtjevan SINR za određenu MCS/#PRB kombinaciju, antenske postavke i model
kanala. Vrijednost 10% BLER-a poslije prvog odašiljanja ne uzima u obzir dodatna
pojačanja hibridnog automatskog zahtjeva za ponovnim slanjem i upravljačkog
kanala, a uključuje umetnutu marginu (obično 1 dB).
Prije računanja osjetljivosti prijemnika zahtijevani SINR se poboljšava pomoću FDPS
pojačanja, HARQ pojačanja i offset brzine kodiranja.
SINR je najmanji odnos između korisnog signala te zbroja međudjelovanja (koji
dolaze iz vlastite i susjednih ćelija) i primljene snage šuma:
S – korisni signal (primljena snaga)
Iown – interferencija unutar ćelije (gotovo 0 u LTE-u zbog ortogonalnosti podnosača)
Ioth – interferncija drugih ćelija
N – snaga šuma.
3.7.7. Offset brzine kodiranja
Razmak zbog razlike između učinkovitog omjera kodiranja u izračunatom kanalu.
3.7.8. Zahtjevan SINR na rubu ćelije
Zahtjevan SINR poslije predviđanja FDPS pojačanja, HARQ pojačanja i offseta
brzine kodiranja. Računa se za silaznu vezu:
,
a za uzlaznu vezu:
.
27
3.7.9. Najveći SINR na rubu ćelije
SINR na rubu ćelije je 10% SINR CDF (eng. Cumulative Distribution Function).
3.7.10. Iskorištenost ćelije
Iskorištenost ćelije je prosječna iskorištenost resursa (koliko je fizičkih resursnih
blokova iskorišteno). Uzima se u obzir prosječna iskorištenost sustava tijekom dužeg
vremena (minute, sati…) i koriste se za određivanje granice međudjelovanja (eng.
Interference Margin, IM). LTE sustav pati samo od međudjelovanja susjednih ćelija.
U silaznoj i uzlaznoj vezi može se pretpostaviti 100% ortogonalnost zbog OFDMA i
SC-FDMA pa je međudjelovanje unutar ćelije gotovo jednako nuli. Veće opterećenje
ćelije pokazuje veće međudjelovanje iz susjednih ćelija. Veće opterećenje susjedne
ćelije povećava rubno međudjelovanje koje smanjuje najveći dopušteni gubitak staze
i ograničava mogućnost odabira veće MCS.
Za proračun gubitaka veze gdje se računa najveće moguće pokrivanje na rubu ćelije
za pojedinog korisnika, iskorištenost ćelije prikazuje prosječno opterećenu susjednu
ćeliju, ali ne utječe na raspodjelu resursa unutar ćelije koja se promatra. Odnosno,
korisnik na rubu ćelije zauzima 100% resursa po TTI-u (100% PRB-ova), ali to ne
znači 100% iskorištenost (tj. iskorištenost tijekom dužeg vremenskog razdoblja). Iako
se obrađuje kao pojedinačni resurs ćelije kod računanja kapaciteta ćelije predstavlja
prosječnu propusnost ćelije (prosječni korisni promet).
3.7.11. Metoda granice međudjelovanja
U silaznoj vezi moguć odabir između računanja po formuli ili korisnik sam upisuje
vrijednost granice. U formuli se koristi specifična definicija porasta šuma (faktor
međudjelovanja unutar ćelije maknut je iz matematičkog modela) – modificiran
WCDMA (eng. Wideband Code Division Multiple Access).
U silaznoj vezi moguće je odabir između simulacije ili da korisnik sam upisuje
vrijednost granice. Omjer iskorištenosti ćelije i granice međudjelovanja dobiven je iz
simulacije sustava po razinama.
28
3.7.12. Granica međudjelovanja (formula/simulacija)
Ako alat izbaci poruku „ERROR!“ znači da usluga na rubu ćelije ne može biti pružena
pod tim uvjetima iskorištenosti ćelije. U tom slučaju potrebno je: odabrati antensku
shemu koja uvodi dodatno pojačanje, smanjiti propusnost korisnika na rubu ćelije
(koristiti manju brzinu kodiranja), smanjiti iskorištenost ćelije ili u slučaju silazne veze
provjeriti koji se algoritam raspoređivanja koristi – koristiti proporcionalan algoritam
upravljanja.
Granica međudjelovanja u silaznoj vezi može se izvesti analitički te pisati kao:
gdje je:
η – opterećenje susjedne ćelije
G = S/I – na rubu ćelije šum N može biti zanemaren u usporedbi s međudjelovanjem
drugih ćelija tako da je SINR=S/I koji se također može zvati G geometrijski faktor (S –
primljena snaga, tj. korisni signal); SINR < G (G je najveći SINR na rubu ćelije); G
ovisi o geometriji mreže (mogućnosti ćelije na području) i namještenosti antene, ali
ne i o dometu ćelije. G = -0.03 dB postiže se iz simulacije razine sustava (sa NSN
Morse simulatorom za 3GPP makro ćelijski slučaj 1, simulacija okoliša udaljenosti
unutar bazne stanice (eng. Inter-Site Distance, ISD) = 500m).
U uzlaznoj vezi granica međudjelovanja dobiva se iz simulacije razine sustava
(analitička formula nije jednostavna kao kod silazne veze jer priroda međudjelovanja
u uzlaznoj vezi kompliciranija zbog pokretnosti korisničke opreme). Ovisi o
opterećenosti ćelije.
3.7.13. Granica međudjelovanja (korisnik)
Korisnik može sam odrediti granicu međudjelovanja, ali mora paziti na utjecaj na
ostale parametre sustava.
3.7.14. Broj primljenih podnosioca
U silaznoj vezi i uzlaznoj vezi računa se prema istoj formuli samo se u obzir uzima
ukupan broj PRB-ova po TTI-u za određenu vezu:
.
29
3.7.15. Gustoća toplinskog šuma
Na gustoću toplinskog šuma ne utječe širini frekvencijskog pojasa. Računa se po
istoj formuli za silaznu i uzlaznu vezu:
gdje je:
kB - Boltzmanova konstanta (1,38 * 10-23 J/K)
T – temperatura prijemnika (293 K)
a iznosi -174 dBm/Hz.
3.7.16. Širina frekvencijskog pojasa podnosioca
Širina podnosioca u LTE sustavu najčešće je 15 kHz.
3.7.17. Snaga šuma po podnosiocu
.
3.7.18. Osjetljivost prijemnika
Osjetljivost prijemnika predstavlja razinu signala koja je potrebna na portu antene
prijemnika da bi bila sposobna doseći prihvatljivu razinu kvalitete u prijemu.
U silaznoj vezi računa se po formuli:
,
a u uzlaznoj vezi:
.
3.7.19. Najveći dopušteni gubitak staze
U ovom slučaju ne uzimaju se u obzir smetnje zbog gustoće izgrađenosti područja, u
silaznoj vezi računa se kao (svi parametri za silaznu vezu):
,
30
a u uzlaznoj vezi (svi parametri za uzlaznu vezu):
.
31
3.8. Propagacija
Parametri koji se promatraju kod propagacije (Slika 16) su: vrsta primjene, gustoća
izgrađenosti područja, najveći dopušteni gubitak staze, visina bazne stanice, visina
antene na baznoj stanici, prosječni gubitak signala zbog prolaska kroz građevine,
standardna devijacija otvorenog prostora, standardna devijacija gubitka zbog
prolaska kroz građevine, kombinirana standardna devijacija, mogućnosti područja,
mogućnosti ćelijskog područja, mogućnosti na rubu ćelije, log-normalno iščezavanje
signala na rubovima, pojačanje nad zasjenjenjem, najveći dopušteni gubitak staze,
model propagacije.
Slika 17: Parametri propagacije
Nakon odabira vrste implementacije svaki od navedenih parametara računa ovisno o
gustoći izgrađenosti područja: gusto gradsko, gradsko, predgrađe i seosko područje.
Model propagacije može biti „Cost 231“ ili da korisnik sam određuje vrijednosti
parametara.
32
3.8.1. Vrsta primjene
Moguć odabir između basic, mature i high end vrsta primjene. Basi“ prikazuje
vrijednosti koje su izračunate za idealan ćelijski prostor i nije najpogodnija postavka
za nepoznatu stvarnost LTE projektiranja. High end vrijednosti su najsuzdržanije od
zadanih. Preporuka je korištenje mature postavki.
3.8.2. Gustoća izgrađenosti područja
Vrste izgrađenosti područja su gusto gradsko, gradsko, predgrađe i seosko. Utječe
na određene parametre širenja signala: prosječni gubitak zbog prolaska signala kroz
građevine, standardna devijacija otvorenog prostora, kombinirana standardna
devijacija te samim time i na ostale parametre koji su važni kod propagacije signala.
3.8.3. Najveći dopušteni gubitak staze
Upisuje se manji od izračunatih najvećih dopuštenih gubitaka staze (silazna ili
uzlazna veza) bez uključenih smetnji zbog gustoće izgrađenosti u silaznoj i uzlaznoj
vezi.
3.8.4. Visina bazne stanice
Kod uspoređivanja najvećeg dopuštenog gubitka staze za različite gustoće
izgrađenosti područja upisati jednake visine bazne stanice izražene u metrima.
3.8.5. Visina antene na baznoj stanici
Kod uspoređivanja najvećeg dopuštenog gubitka staze za različite gustoće
izgrađenosti područja upisati jednake visine antene na baznoj stanici izrađene u
metrima.
3.8.6. Prosječni gubitak signala zbog prolaska kroz građevine
U seoskom području ovaj gubitak je obično oko 10 dB, a u gradskom iznad 20 dB.
3.8.7. Mogućnosti područja
Podrazumijeva mogućnost povezivanja servisa, odnosno da je prosječno primljena
jakost polja bolja od najmanje zahtijevane jakosti signala. Vrijednosti ovise o gustoći
33
izgrađenosti područja te o položaju. Za planiranje i projektiranje radio mreže koriste
se dvije vrste mogućnosti područja: mogućnosti ćelijskog područja i mogućnosti na
rubu ćelije.
3.8.8. Mogućnosti ćelijskog područja
Mogućnost pokrivanja cijelog područja ćelije.
3.8.9. Mogućnosti na rubu ćelije
Mogućnost pokrivanja mjesta koja se nalaze na rubu ćelije.
3.8.10. Najveći dopušteni gubitak staze
U ovom slučaju najvećeg dopuštenog gubitka staze uračunata je i gustoća
izgrađenosti područja. Računa se kao:
.
3.8.11. Model propagacije
Model propagacije može biti „Cost 231“ ili da korisnik sam određuje vrijednosti
parametara. Parametri koji se u oba slučaju promatraju su: točka prekida (bez
ispravka za gustoću izgrađenosti područja), slope 1, slope 2, faktor ispravljanja
smetnji zbog gustoće izgrađenosti područja.
34
3.9. Proračun pokrivanja bazne postaje
Parametri koji se promatraju kod proračuna pokrivanja bazne postaje (Slika 18):
doseg ćelije, shema bazne postaje, broj ćelija po baznoj postaji, površina područja
koju pokriva ćelija, površina područja koju pokriva bazna postaja, udaljenost unutar
bazne postaje, područje upotrebe bazne postaje i proračun bazne postaje. Svi
parametri osim sheme bazne postaje i broja ćelija po baznoj postaji računaju se
ovisno o gustoći izgrađenosti područja.
3.9.1. Doseg ćelije
U seoskoj području doseg ćelije je veći zbog većeg otvorenog prostora, upisuje se u
kilometrima.
3.9.2. Shema bazne postaje
Moguć odabir između: omni, 6-sektorske, 3-sektorske BW>90°, 3-sektorske BW
<=90° antenske sheme.
3.9.3. Broj ćelija po baznoj postaji
Broj ćelija ovisi o odabiru sheme bazne postaje. Omni atena 1 ćelija, 3-sektorske
antene 3 ćelije i 6-sektorska antena 6 ćelija.
3.9.4. Površina područja koju pokriva ćelija
Računa se kao površina područja koju pokriva bazna postaja podijeljena na broj
ćelija po baznoj postaji, izražena u km2.
Slika 18: Parametri proračuna pokrivanja bazne postaje
35
3.9.5. Područje koje pokriva bazna postaja
Alat sam upisuje da gustom gradskom području bazna postaja pokriva 50 km2, u
gradskom 400 km2, u predgrađu 200 km2 te u seoskom području 350 km2, ali je
moguće je upisati i druge veličine područja koje pokriva bazna postaja.
3.9.6. Proračun bazne postaje
Ovi izračuni bazne postaje ne uključuju nikakva ograničenja kapaciteta. Za detaljniju
analizu kapaciteta i pokrivenosti koristi se list „Site Count“. Ovdje se koriste jedino
ograničenja o broju ćelija po baznoj postaji.
36
4. ZAKLJUČAK
Prilikom projektiranja LTE sustava potrebno je uzeti u obzir mnogo parametara koji
utječu na gubitke veze te time na brzinu prijenosa koju korisnik dobiva na svojem
uređaju. Da korisnici na rubu ćelija ne bi bili zakinuti za brzinu prijenosa koju može
pružati LTE potrebno je parametre prilagoditi da bi se na rubu ćelije dobila određena
brzina prijenosa. LTE tehnologija je još uvijek u razvitku, a to znači osim većih brzina
prijenosa i kapaciteta sustava razvitak opreme koja smanjuje troškove za mrežne
operatere, npr. bazne postaje bez gubitaka napajanja. Korištenje baznih postaja bez
gubitaka napajanja osim što nemaju gubitaka koji utječu na smanjenje snage signala
imaju manju dimenzije od postojećih baznih postaja, olakšavaju instalaciju te
smanjuju potrošnju električne energije.
37
LITERATURA
[1] Godziewski Piotor; Koonert Michael: „RNT LTE Dim“, Nokia Siemens Networks,
Finska, 2010.
[2] Skupina autora: „LTE Radio Planning (RL10)“, Nokia Siemens Networks, Finska,
2009., 476 str.
[3] Holma Harri; Toskala Antti: “LTE for UMTS: Evolution to LTE-Advanced, Second
Edition“, John Wiley & Sons, Ltd., Nokia Siemens Networks, Finska, 2011., 543 str.
[4] Skupina autora: „Analiza učinaka digitalnog odašiljanja televizije na spektar
frekvencija u VHF i UHF pojasu“, FER, Zagreb, 2009., 147 str.
[5] http://www.guanritech.com/image/bidirectional_tma_app.jpg, 25.6.2014.
