Анализ методов планирования сетей мобильной связи пятого поколения, оптимизация параметров сети
Введение
Считается, что движущей силой при развитии сетей мобильной связи, в настоящее время является, в первую очередь, видео-трафик. Согласно [1] передача видео по запросу составляет более 70% от всего интерент-трафика. Кроме того, увеличивается рост мобильного видеотрафика. Современные смартфоны позволяют достаточно просто вести видеосъемку и передавать отснятые видеоматериалы в сеть. Любой человек, в любое время, в любом месте теперь может вести видеосъемку и передавать свои видеоролики друзьям или выкладывать их в социальные сети. Согласно статистике, за последние годы возросло число просмотров коротких роликов через социальные сети, причем просмотр этот ведется, с помощью мобильного телефона.
Содержание
Аннотация 3
Содержание 4
Введение 6
Глава 1. Методы планирования и оптимизации систем мобильной связи 8
1.1. Задачи и общие принципы планирования сетей мобильной связи 8
1.2. Отличительные особенности планирования сотовых систем мобильной связи различных поколений 10
1.3. Методика расчета потерь распространения и зоны покрытия 14
1.4. Методика расчета абонентской емкости сети 16
Выводы по главе 1 19
Глава 2. Анализ особенностей архитектуры систем мобильной связи пятого поколения (5G) 20
2.1. Архитектура сети пятого поколения связи 20
Сетевые слои 5G 22
2.2. Концепция развития сети 5G в Российской Федерации 26
Трехуровневые географически-распределенные сети 5G 27
Этапы строительства сетей 5G 29
2.3. Частотные диапазоны 5G 31
2.4. Особенности радиоинтерфейса 5G, влияющие на процесс планирования 35
Выводы по главе 2 42
Глава 3. Разработка имитационной модели для исследования пропускной способности систем мобильной связи пятого поколения (5G) 44
3.1. Планирование по покрытию и модели каналов 44
3.2. Планирование по емкости 51
3.3. Сервисы и приложения 55
Выводы по главе 3 62
Глава 4. Моделирование системы и анализ характеристик 63
4.1. Выбор программы для моделирования 63
4.2. Проведение моделирования. Создание сценариев и ввод исходных данных модели 68
4.3. Анализ результатов моделирования 78
4.3.1. Анализ пропускной способности системы 78
4.3.2. Анализ емкости системы 82
Выводы по главе 4 84
Заключение 85
Список литературы 89
Список литературы
Cisco Visual Networking Index: Forecast and Trends, 2017–2022, White Paper. San Jose, CA: Cisco Systems.Попов В.И., Скуднов В.А. Основы проектирования сотовых систем мобильной связи. – М.: Горячая линия-Телеком, 2019.
Лидия Варукина. Упражнения по планированию радиосетей LTE. http://www.mforum.ru/news/article/097078.htm (дата обращения 21.01.2022).
Степанов С.Н. Теория телетрафика: концепции, модели, приложения. – М.: Горячая линия-Телеком, 2015.
Ericsson, Massive Beamforming in 5G Radio Access, Mar 2015 url: https://www.ericsson.com/research-blog/massive-beamforming-in-5g-radio-access/ (дата обращения 10.10.2021).
Ericsson, 5G Radio Access – Capabilities and Technologies, Rev C, April 2016.
HUAWEI, “Up in the Air with 5G”, http://www.huawei.com/en/about-huawei/publications/communicate/80/up-in-the-air-with-5g, Mar. 2018.
3GPP, Physical channels and modulation, TS 38.211, Release 15 Version 1.2.0, Nov. 2017.
ICT-317669-METIS/D1.4 Mobile and wireless communications Enablers for the Twenty-twenty Information Society (METIS) Deliverable D1.4 METIS Channel Models, 2015.
L. M. Correia, Mobile Communication Systems, Lecture Notes, Instituto Superior Técnico, Lisbon, Portugal, 2016.
3GPP, “TR 38.901 V16.1.0; 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Study on channel model for frequencies from 0.5 to 100 GHz (Release 16)”, 2019, Dec.
WINNER II, Winner II Channel Models – Part I: Channel Models”, V.1.2, Feb. 2008.
Heino, P. & Meinilä, Juha & Kyösti, Pekka & Hentila, Lassi & Jämsä, Tommi & Suikkanen, Essi & Kunnari, E. & Narandzic, Milan. (2010). CP5-026 WINNER+ D5.3 v1.0 WINNER+ Final Channel Models.
Katsuyuki Haneda, Lei Tian, Yi Zheng, Henrik Asplund, J. Li, Y. Wang, D. Steer, C. Li,T. Balercia, S. Lee, Y. Kim, A. Ghosh, T. ThomasT. Nakamura,Y. Kakishima, T. Imai, H. Papadopoulas, T. S. Rappaport, G. MacCartney Jr., M. K. Samimi, S. Sun, O. Koyme
Частотные диапазоны 5GСети мобильной связи 4 поколения (LTE) работают в частотных диапазонах ниже 3,5 ГГц.
Что касается частотного спектра, планируется расширить использование 5G до 30–80 ГГц для увеличения пропускной способности системы, и предполагается, что две из основных рабочих частот составят 0,7, 3,5 и 28 ГГц. Хотя продолжительность использования спектра увеличивается, ожидается, что сети 5G будут использовать только более высокие частоты в качестве дополнения к более низким частотным полосам для обеспечения либо дополнительной пропускной способности, либо очень широкой полосы пропускания для определенных экстремальных скоростей передачи данных, например, в плотных развертываниях.
Рисунок 2.5 – Прогнозируемый спектр для 5G