UNMSM-FIEEE.A.P: ING.DE TEECOMUNICACIONES CURSO: SISTEMAS DE COMUNICACIONES MOVILES TEMA: PRACTICA 2-PLANIFICACION DE RADIO II PROFESOR: ING.WILBERT CHAVEZ ALUMNO: HUAYHUA HURTADO JOSE ALBERTO 2014 1. Introducción El objetivo de esta práctica es realizar una planificación de una red GSM 1800 en una zona de Madrid, teniendo en cuenta aspectos de cobertura y de tráfico. Para ello se utilizará el programa Xirio-OnLine. La planificación se divide en dos fases: •Primera fase: el operador realiza un despliegue mínimo de red con el objetivo de asegurar un cierto grado de cobertura. Dado que al comienzo de operación de la red el número de usuarios bajo, los aspectos de tráfico no son críticos en esta fase. • Segunda fase: con el tiempo se va incrementando la demanda de tráfico. Este incremento puede atenderse utilizando un mayor número de portadoras por base, hasta un cierto valor límite. Cuando se alcanza este límite, se hace necesario añadir estaciones base para aumentar la capacidad de tráfico de la red. La planificación se llevará acabo siguiendo estas fases, de acuerdo con los pasos descritos en los siguientes apartados. En cada fase deberán entregarse resultados en forma de mapas y tablas, así como un breve texto descriptivo del procedimiento seguido. Los resultados mínimos de cada fase se indican en los apartados correspondientes. El apartado 2 define los datos de la red y los objetivos de la planificación. El apartado 3 contiene indicaciones sobre el uso de Xirio-OnLine en la planificación de la red. En los apartados 4 y 5 se indican los pasos que se deberán seguir en cada fase de la planificación. Finalmente, el Apéndice A contiene las características de la antena de la estación base. Por favor, tal y como se decía en la práctica 1 (aplicable a todas las prácticas), al elaborar la memoria de la práctica guíese por las siguientes dos máximas del refranero castellano: • Lo bueno, si breve, dos veces bueno. • Vale más una imagen que mil palabras (siempre que lo considere necesario incluya gráficos, pantallazos, diagramas… que ayuden a comprender sus explicaciones) 2. Datos de la red La red bajo estudio utiliza la tecnología GSM 1800, y ofrece servicios de voz, SMS y datos por conmutación de paquetes por medio de GPRS. Para SMS se emplea 1 canal físico de señalización dedicada, no combinado con la señalización común. GPRS emplea los canales de tráfico GSM sobrantes en cada momento, y además se reservan 3 canales que cursan exclusivamente tráfico GPRS. Como frecuencia de trabajo para el enlace ascendente se utilizará la frecuencia central de 1748 MHz, y para el descendente 1843 MHz. La planificación se llevará a cabo para terminales móviles con potencia máxima de transmisión 0,25 W. La potencia de cada transmisor (portadora) de una más una corrección de -10 dB (debida a que el modelo COST 231-Hata ya tiene en cuenta la difracción. Se tendrá en cuenta un margen de 15 dB. La zona en la que se realizará la planificación está definida por: La zona es Lurín Lima. La sensibilidad del móvil es -102 dBm. coste de alquiler de ubicaciones etc.82 log ht(m) + (44. en promedio). Se utilizará este modelo para todas las distancias y alturas efectivas de estación base.) La altura de la torre está limitada a 4 m. Las características de las antenas se indican en el Apéndice A (no es necesario definir el diagrama de radiación de forma muy precisa).08"S Longitud 076º52'28. El objetivo de probabilidad de bloqueo para el servicio de voz es del 2%.67"W Esta zona de cálculo se define en la pestaña área del cálculo del estudio multitransmisor El objetivo de cobertura es conseguir que el 90% de los puntos de esta zona estén “cubiertos”. siendo ht la altura efectiva de la base. Perú con coordenadas : Latitud 12º13'46.estación base no puede superar 20 W. más un término que tiene en cuenta parcialmente las pérdidas por difracción. Se emplean estaciones base trisectorizadas. Las pérdidas en transmisión de la instalación de la estación base (cable y combinador de transmisores) son 3 dB.1Ldif. sin tener en cuenta la disponibilidad real de los mismos (restricciones administrativas. Las orientaciones de los sectores pueden elegirse de forma arbitraria: no es necesario que los tres sectores estén . Como método de estimación de la pérdida básica de propagación se utilizará el siguiente: Lb(dB) = 39. Un punto se considera cubierto si la potencia mediana en recepción supera el valor de potencia mediana necesaria.3 + 33.55 log ht(m)) log d(km) + 0. Se consideran 3 dB de pérdidas por atenuación del cuerpo del usuario. El terminal móvil tiene una antena isótropa. El número de portadoras asignables a cada sector está limitado a 6 por restricciones de la instalación de la base. Este modelo corresponde al de COST 231-Hata para ciudad grande y altura del móvil 1. ambas referidas a la salida de la antena.5 m. que incluye los efectos del desvanecimiento por sombra y un margen por penetración en interiores. y Ldif la pérdida por difracción en el perfil. es decir. La elección de emplazamientos para las estaciones base se hará de forma “nominal”.9 – 6.9 log f(MHz) – 13. No se considera margen de interferencia. y la de la base es -106 dBm (ésta última incluye la ganancia por diversidad). inclinación u otros parámetros en el nuevo transmisor. El resultado del cálculo se puede observar de tres formas (botones de la barra de herramientas): • Recepción: muestra el nivel recibido en cada punto. es decir. Parámetros de interferencia. escoja la opción “utilizar el método de cálculo de los estudios de cobertura (método principal)”. y posteriormente se combinan las coberturas por medio de un nuevo estudio de cobertura multitransmisor. Crear un nuevo estudio duplicando el anterior. Para el cálculo de interferencias de coberturas de red. Indicaciones sobre el uso de Xirio-OnLine Cobertura múltiple. el número de bases para las cuales el nivel recibido supera el valor definido como Sensibilidad en el estudio de cobertura correspondiente. Para observar la cobertura conjunta proporcionada por varias estaciones base se utiliza el siguiente procedimiento: se evalúan en primer lugar las coberturas por separado. que tiene una resolución máxima de 400m). las unidades (dBm) y el criterio tipo de servidor (mayor señal). Es posible también situar las antenas de los tres sectores en ubicaciones ligeramente diferentes dentro del emplazamiento (azotea) considerado. . Definición de varios sectores Para definir varias estaciones base (sectores) en un mismo emplazamiento se recomienda lo siguiente: 1. En el nuevo estudio. Crear un primer estudio. pestaña coberturas de red. En la definición de dicho estudio. 3. no es necesario utilizar los tres sectores en todos los emplazamientos. se indican los estudios de cobertura que se quieren combinar. correspondiente a uno de los sectores. Asimismo. En la pestaña parámetros de cálculo de señal se indica la magnitud del resultado (potencia). en el sentido de mayor potencia recibida. utilizando para cada una un estudio de cobertura (tal y como se hizo en la práctica 1). Este valor corresponde a la base seleccionada de acuerdo con el criterio fijado (en nuestro caso Mejor servidor). De este modo cada punto del terreno se asigna a la estación base que mejor cubre ese punto. • Mejor servidor: muestra en cada punto cuál es la base mejor servidora. en el sentido de mayor potencia recibida. El modelo de cálculo de las coberturas individuales será el método editable ampliado de Xirio-OnLine según está definido en el punto 2 de este guión. 2. modificar la orientación (dirección del lóbulo principal de la antena). 3. Puede utilizar una resolución de 8m (aunque esto en realidad no afecta al cálculo gratuito. ni que la inclinación de las antenas sea la misma en los tres.separados 120º . • Solapamiento: muestra en cada punto el número de bases que proporcionan cobertura. Selección inicial de emplazamientos Calcule la potencia mínima que debe tener el transmisor de la estación base para que la cobertura esté limitada por el enlace ascendente (puede suponer que la pérdida de propagación es la misma a las frecuencias ascendente y descendente). fije los valores que deberá introducir en el programa para la potencia transmitida. pérdidas y potencia mediana necesaria (potencia umbral). Ajuste de la inclinación de las antenas Una vez seleccionado un conjunto de emplazamientos.No se utilizará ningún método secundario de cálculo de interferencias ni tampoco habrá coberturas interferentes más allá de las que nosotros hayamos definido en la práctica. Manténgase el factor de rechazo que aparece por defecto. Resultados que se deben entregar Deben entregarse los siguientes resultados. Suponiendo que limita el enlace ascendente. junto con una BREVE descripción del procedimiento seguido: . en sentido ascendente.3.1. 4. El criterio para ello es concentrar lo más posible la radiación en la zona de servicio de cada estación base.2. ajuste la inclinación de cada antena. 4. y obtener los demás duplicando éste y cambiando únicamente posición y acimut. Se recomienda definir un transmisor con un valor por defecto de inclinación de antena de unos 5º . Seleccione un conjunto mínimo de emplazamientos que permitan cumplir el porcentaje objetivo de área cubierta. Primera fase 4. intentando disminuir el solapamiento entre bases (que contribuye a 4. 3 + 33.DESARROLLANDO EL DISEÑO DE LA COBERTURA EMPEZANDO EL ANALISIS SE HIZO UNA PRUEVA CON EL METODO DE CALCULO DE EDITABLE AMPLIADO CON EL QUE NOS PIDEN TRABAJAR EN LA PRACTICA PERO ESTE METODO DE ESTUDIO NO ERA MUY BUENO PARA EL AREA EN EL CUAL TENGO QUE DISEÑAR LA RADIACION (LURIN)ASI QUE CONSIDERE EL “ESTUDIO COST231” CON ESTE ESTUDIO LOGRE ENCONTRAR QUE TENGO QUE IMPLEMENTAR MENOS ESTACIONES BASE PARA LOGRAR LA COBERTURA ESTUDIO DISEÑADO CON EDITABLE AMPLIADO • RESULTADO 1: Potencia de la base calculada en el apartado 4. ht =4 m. Perdida por propagación Datos: Fascescendete=1748 MHz.9 – 6.1. Lb(dB) =145.145dBm = 0.1446 dB Calculando la potencia de transmisión de la estación base Datos: Gest. Gmovil=0 dB .1Ldif. d= 1. Prx=-102dBm Ptx+Gest.2Km .82 log ht(m) + (44.base-Lb(dB)+Gmovil=Prx Ptx=28. Lb(dB)= 143.88.9 log f(MHz) – 13. Ldif=10dB Lb(dB) = 39.65Watts Pero para una mejor cobertura utilizaremos 1W .55 log ht(m)) log d(km) + 0.base=15dB . Creando el sector con los datos obtenidos para esta área se esta utilizando dos emplazamientos con tres sectores para poder cubrir todo el área además se esta usando el método de calculo cost231 debido a que el método anterior indicado en el apartado 2 no genera una amplia cobertura es decir al utilizar ese método se tiene que usar mas estaciones base y esto generaría mas gasto de capex por lo tanto decidi tomar el otro estudio (cost231) ya que este me genera mejor cobertura con menor numero de estaciones . . Creando la antena . 1. Para tener una cobertura del área dada elegiremos una potencia de 1W.• RESULTADO 2: Valores de potencia transmitida. determinados en el apartado 4. pérdidas de 3 dB por atenuación además de tener las consideraciones de pérdidas de propagación en el modelo COST 231 . pérdidas y potencia mediana necesaria utilizados en Xirio-OnLine. • RESULTADO 3: Número de emplazamientos y de sectores. SECTOR 1 . En el diseño de la cobertura se esta usando un emplazamiento con 3 sectores para la BTS ademas se esta usando 3 receptores .que serian 3 emplazamientos con un sector cada uno para poder verificar la cobertura BTS RECEPTORES • RESULTADO 4: Mapa de ubicación de estaciones base y tabla con acimut y elevación de cada Antena. después de los ajustes realizados en el apartado 4.2. SECTOR 2 SECTOR 3 . Receptor 1 RECEPTOR 2 RECEPTOR 3 . orientacion inclinacion Sector 1 120 15 Sector 2 240 25 Sector 3 0 20 RECEPTOR 1 280 0 RECEPTOR 2 30 0 RECEPTOR 3 320 0 . • RESULTADO 5: Mapas de mejor servidor y de solapamiento en el enlace ascendente. después de los ajustes realizados en el apartado 4. . 2 Mejor servidor Solapamiento Las dos imágenes anteriores muestran la lista de los mejores servidores con sus respectivas representaciones en colores. junto con una BREVE descripción del procedimiento seguido: Para obtener una mejora en la cobertura aumente una antema mas en una emplazamiento para cubrir el área porsterior .1.3. Siguiendo el criterio de mejor servidor para definir la zona de cobertura de cada base. Suponga que la posición de los emplazamientos iniciales no se modifica. y el número de portadoras necesarias de acuerdo con la probabilidad de bloqueo objetivo. Mejora de la capacidad Teniendo en cuenta el número máximo de portadoras utilizables por sector. y que el enlace ascendente es el que limita la cobertura. calcule el tráfico de voz ofrecido a cada sector. 5. Segunda fase 5.2. y calcule el número de portadoras necesarias por sector. y un tráfico de voz por usuario de 0. Para el tráfico de SMS y GPRS se consideran suficientes los intervalos reservados. Obtenga mapas de cobertura total y de solapamiento de la red incluyendo los nuevos emplazamientos.025 E. Resultados que se deben entregar Deben entregarse los siguientes resultados. introduzca los emplazamientos necesarios para conseguir la capacidad de tráfico necesaria. Cálculo de tráfico Se fija como objetivo un porcentaje de penetración en el mercado del 25%. 5.5. • RESULTADO 6: Número total de emplazamientos y de sectores.2. y tabla con azimut y elevación de las bases que se hayan añadido en el apartado 5. Sector 4 . En total hay 5 emplazamientos y 8 sectores en toda el área esto es luego de agregar un emplazamiento mas (es decir una BTS) para generar mayor cobertura a las áreas donde no llegaba • RESULTADO 7: Mapa de ubicación de estaciones base. y también se observa la inclinación que es la misma para todos los sectores. Visualizando la tabla de erlang . Según dato tenemos 6 portadoras como máximo por cada sector y el objetivo de probabilidadde bloqueo para el servicio de voz es del 2%.2. además.Sector 5 orientacion inclinacion Sector 4 100 10 Sector 5 0 15 La imagen anterior muestra el mapa de ubicación. • RESULTADO 8: Tabla en la que se indiquen el tráfico de voz que atiende cad a base y el número de portadoras necesario en cada una. calculados en el apartado 5. se observa la orientación de cada sector. Numero de servidores o portadoras vs probabilidad de bloqueo para el servicio de voz 2% 1 0.2235 3 0.6022 4 1.276 7 2.0204 2 0.627 • RESULTADO 9: Mapas de mejor servidor y de solapamiento en el enlace ascendente.092 5 1. tras las modificaciones realizadas en el apartado Mejor servidor .935 8 3.657 6 2. como se ve tuve que colocar una bts más para poder tener una mejor cobertura 2.Tener en cuenta el tipo de estudio que vamos a usar ya que este puede ser el correcto para determinada área pero tal vez no para otra 3.Colocar una sola BTS en un área determinada para irradiarla no es suficiente .Tener en cuenta la inclinación de las antenas para que no halla de tal manera que se intente disminuir el solapamiento .Solapamiento CONCLUCIONES 1.Intentar usar la potencia mínima para poder cubrir un área 4.