BC/NW 2010, №1 (16): 7.2

Моделирование радиосигналов систем GSM, UMTS и LTE

В.В. Коваль, Н.С. Губонин

Московский энергетический институт (технический университет), Москва, Россия)

В связи с необходимостью увеличения емкости существующих сетей сотовой связи с одновременным увеличением объёма услуг высокоскоростного доступа к Internet операторы сетей вынуждены переходить от используемых технологий, таких как GSM, к более современным – UMTS, являющейся преемницей технологии GSM, и технологии LTE. При внедрении технологии UMTS можно всецело отказаться от технологии GSM. Однако это связано со значительными затратами на начальном этапе, так как это требует замены или существенного обновления оборудования базовых станций у операторов связи и замены терминального оборудования пользователей. Если же внедрять технологию LTE, то нет необходимости отказываться от GSM и UMTS в одной сети, что делает подобные сети более гибкими и удобными для развертывания. Таким образом, приходим к концепции комбинированных сетей сотовой связи (КССС), которые поддерживают несколько технологий.

В радиоинтерфейсах технологий GSM, UMTS и LTE применяются различные виды сигналов. В работе анализируется расположение полос частот сигналов разных технологий в конечной полосе частот, выделенной оператору связи. Оцениваются необходимые защитные интервалы и распределение полосы частот между сигналами разных технологий для эффективного использования выделенной полосы частот.

Исследование проводится на программной реализации математической модели сигналов TDMA, WCDMA и OFDMA/SC-OFDM, позволяющей в зависимости от вводимых параметров сигналов (частоты, вида и параметров модуляции, уровня сигнала, характера информационной последовательности и т.д.) получать спектральные характеристики сигналов и изучать их взаимное влияние.

Помимо качественного анализа проведённое исследование позволяет путём построения аппроксимационных формул по результатам моделирования получить некоторые целевые функции, необходимые для формализации и решения задач оптимизации КССС.