Типичными городскими сценариями являются расширение фиксированной телефонной сети до новой жилой зоны, расположенной недалеко от существующего городского телефонного узла, и развертывание телефонной сети в новом населенном пункте или городском районе. Рассмотрим характерную для таких сценариев рабочую модель трафика.
Число абонентов на 1 км
2 колеблется от 500 (коттеджи) до 2000 (жилые 2-4-этажные многоквартирные дома); на каждый канал приходится 70 мE трафика, что составляет 35-140 E/км2 трафика на зону охвата. Самые большие значения трафика (140 - 280 E/км2) предполагаются для жилых многоквартирных 4-8-этажных домов уже существующей застройки; они нехарактерны для новых жилых домов. Деловой центр может иметь около 10 тыс. служащих на 1 км2. Общая плотность трафика составит 1500 E/км2 при среднем трафике 150 мE на служащего.Приблизительно 40% всего трафика приходится на офисные АТС, поэтому требуемая плотность - около 1000 E/км
2. Если вторичные операторы, разворачивающие RLL, получат в районе 10% общего делового трафика (в основном обеспечивающего услуги передачи речи), то на DECT RLL должны прийтись 100 E/км2. Для организации RLL необходима емкость 100-150 Е/км2. В развивающихся странах до 30% городского трафика (главным образом, речь) может обслуживаться RLL. Это соответствует 300 E/км2. Экономически оправданно развертывание RLL-систем с 5-50 абонентами на 1 км2 без увеличения зоны охвата сверх 5 км и при использовании соответствующего антенного оборудования.Насколько целесообразно применение СТА в рамках анализируемых сценариев? Использование CTA в качестве вторичной сети сельской связи в основном обусловлено требованиями к зоне охвата. Сельский район может представлять собой значительную территорию, где небольшое количество зданий, сгруппированных в маленькие кластеры, размещено в пределах области размером 10 км
2. В такой ситуации плотность абонентов внутри области составляет от 5 до 10 человек на 1 км2. Трафик, приходящийся на одного абонента в часы максимальной нагрузки, - 10 мE. Это означает, что общий объем трафика в области (зоне охвата) равен 0,35-3,5 Е/км2.Во вторичной сельской сети базовая станция (PP) соединяется с районным узлом связи одним или двумя двухмегабитными потоками, которые могут поддерживать 30-60 каналов, что обеспечивает 19 Е (271 абонент) или 45 Е (643 абонента) на каждую базовую станцию. В этом случае оптимальная модель ячейки - шестиугольная. Связанные с развертыванием CTA издержки на обеспечение связью 270 абонентов на каждую базовую станцию все еще превышают издержки на предоставление радиодоступа, поэтому при увеличении количества абонентов (более 270) стоимость развертывания сети снижается несущественно.
Несколько операторов DECT могут совместно использовать общий спектр частот в рамках одной географической зоны почти без потери суммарного трафика, предлагаемого в этой области. При совместном использовании спектра частот, например, тремя операторами предлагаемый суммарный трафик увеличивается в 1,5-4,8 раза. Это определяет большую гибкость и высокую эффективность такого использования спектра.
При изменении картины местного трафика любой оператор способен обеспечить повышение плотности трафика за счет увеличения плотности базовых станций, а соответственно, корректировки инфраструктуры сети. При этом необходимо отметить одно интересное свойство: если оператор повышает плотность базовых станций без увеличения плотности трафика, качество связи на его каналах не ухудшается, а количество помех, создаваемых им для других операторов этой зоны, остается прежним.
При активной работе нескольких операторов в одном географическом районе совместное использование ими частотного диапазона обуславливает более эффективное использование спектра, чем при делении его между операторами. Однако при этом должны соблюдаться несколько условий: нужно, чтобы размеры ячеек разных систем не слишком различались и каждый из операторов работал в своем сегменте рынка (трафик увеличивается в 1,6 раза, если операторы делят между собой местный рынок услуг, и в 4,8 раза - при поддержке всего местного трафика одним оператором).
Емкость системы (количество разворачиваемых микросот) ограничено предельным значением отношения сигнал/шум (ОСШ) при выборе абонируемого канала. При слишком малом значении сигнала система не может выбрать канал по минимальному ОСШ: оно одинаково для нескольких базовых станций сразу, поэтому вызов блокируется. На практике минимальное расстояние, на которое передается сигнал, составляет 10-15 м при размещении базовых станций внутри помещения.
Исследования рабочей модели показывают, что можно использовать имеющийся спектр частот с максимальной эффективностью, если операторы разных сетей эксплуатируют ячейки примерно одинакового размера. Лучше всего поделить имеющуюся инфраструктуру административно на местном уровне, обеспечив возможность структурирования идентификации (т. е. передачи информации о праве доступа к определенной базовой станции от нескольких операторов).
Если антенное оборудование установлено на крышах зданий, размеры ячеек разных сетей сильно отличаются друг от друга, а в сети с маленьким размером ячеек наблюдаются большие объемы трафика, то в сети с более крупными ячейками может до недопустимых пределов повыситься вероятность блокирования вызова. Бороться с этим оператор данной сети сумеет, лишь создав более плотную инфраструктуру сети, не уступающую плотности сети другого оператора. Модельные испытания показывают, что даже при девятикратной разнице в размерах ячеек удается добиться примерно равного доступа к ресурсам обеих сетей, если каждый оператор отказывается от использования одной из несущих частот. Даже при таком сценарии результирующая емкость частотного диапазона окажется в 1,6 раза большей, чем при жестком разделении диапазона между операторами.
Для разрешения конфликтов в системах на основе DECT целесообразно иметь настраиваемую и управляемую программным обеспечением систему выделения каналов. Это позволит решать конфликты регуляционными, а не административными методами.
При установке RLL-блока на крышах нет иного выхода, кроме отказа от конфликтного канала (нужно взаимно отказаться от использования одинакового количества (двух) рабочих каналов (разных), что позволяет не делить поделить частотный диапазон. В случае со многими операторами при жестком разделении спектра потеряется слишком большая его часть. На практике жесткое разделение спектра приведет к тому, что предельный уровень отказа от каналов, скажем, четырех операторов будет эквивалентен по потерям спектра делению всего частотного диапазона между не четырьмя, а только двумя операторами.
Максимально допустимые значения трафика зависят от ширины выделенного частотного диапазона и степени взаимоперекрытия секторов действия антенн. На основании модельных испытаний пользователям общего частотного диапазона можно предложить ограничить трафик любой ячейки - будь то равномерно загруженная по всем направлениям ячейка или ее сектор - до величины 10-20 Е (полнослотовые дуплексные каналы или их эквивалент). Несоблюдение этого правила приводит к уязвимости периферии ячеек (с точки зрения эффективности зоны охвата), которая обусловлена помехами, создаваемыми другими пользователями данного частотного диапазона. Моделирование RLL приводит к цифре 57 Е на базовую станцию для антенны с шестью секторами, что соответствует примерно 10 Е на каждый сектор. Из-за наложения границ секторов последняя величина может возрасти до 20 Е .
Оператор должен контролировать трафик и отслеживать возможность блокирования системы, поэтому дадим некоторые рекомендации по корректировке инфраструктуры при возросшем объеме трафика:
Методы разрешения напряженных ситуаций с трафиком были смоделированы, проанализированы и сведены в рекомендации ETR 310. Эти рекомендации имеют прикладное значение и особенно важны для систем общего пользования с высокой плотностью трафика.
Прослеживается следующая тенденция изменения трафика: в течение ближайших нескольких лет его плотность удвоится и достигнет 200-300 E/км
2 (в связи с ростом количества предлагаемых услуг по передаче данных). При этом не рассматриваются изменения трафика, идущего от эпизодического пользователя.