Управление трафиком в сетях LTE с использованием нескольких диапазонов

Большинство операторов запустили сети LTE с использованием одного частотного диапазона, например, в диапазоне b3 (1800 МГц) или b7 (2.5-2.7 ГГц). В настоящее время большинство операторов занялись добавлением второй или даже третьей полосы для использования в сети LTE. Это стимулируется ростом требований к емкости сетей. Кроме того растут требования к средним скоростям в сетях с агрегацией полос частот. По мере продолжения эволюции, которая идет в сторону использования все большего набора полос, усложняется управление трафиком по части его переключения между системами LTE, работающими в разных частотых диапазонах. Основной целью при этом является баланс нагрузки между частотами, а также наилучшее использование низкочастотных диапазонов, что дает более качественное покрытие.

Агрегация частот будет основным решением для упрощения управления трафиком в разных частотных диапазонах. Без агрегации частот, управление трафиком должно осуществляться за счет хендоверов, что является сравнительно медленным процессом, занимая несколько секунд, если считать время, необходимое для соответствующих измерений и длительность самой процедуры хендовера. Управление трафиком также требует грамотной конфигурации параметров режима ожидания (idle mode). Процесс упрощается, если активируется агрегация частот, поскольку балансировка нагрузки в этом случае осуществляется, как часть процесса распределения пакетов (packet scheduler), всего за несколько миллисекунд.

На рис. 5 показаны типовые частотные диапазоны, которые будут доступны операторам мобильной связи Европы в ближайшем будущем. Будут агрегироваться преимущественно частоты от 700 до 2600 МГц с целью ускорить управление трафиком. Кроме того, могут будут задействованы частоты 3.5 ГГц, если шаг размещения сайтов LTE будет соответствовать требованиям к созданию эффективного покрытия систем LTE 3.5 ГГц.

Диапазоны для агрегации в макросотах 

рис. 5

На рис.6 показано преимущества быстрой балансировки нагрузки за счет использования агрегации частот.
Выигрыш от быстрого балансирования нагрузки за счет использования систем LTE CA 


рис.6

Пунктирная линия показывает скорость передачи данных, доступную пользователю, как функцию нагруженности системы с использованием полосы 20 МГц. Кривая подразумевает, что балансировка нагрузки осуществляется в начале пакетного "вызова". Голубая линия показывает скорости, которые будут доступны пользователю в случае, если агрегируются полосы 20+20 МГц и все абонентские устройства поддерживаются этот функционал. Скорости, доступные пользователю существенно выше, примерно на 80%, даже при высокой загрузке. В качестве альтернативы, можно поддерживать ту же доступную среднюю скорость для пользователей, но обслуживать одновременно больше пользователей. В этому примере, можно ожидать выигрыша на 40% в нагрузочной способности, при обеспечении им тех же средних скоростей.

В сетях LTE можно будет наблюдать микс новых устройств, поддерживающих CA и устаревающих устройств без поддержки CA, что следует учитывать при оценке выигрыша от внедрения CA. Нам придется выделять достаточно ресурсов для устройств, не поддерживающих CA, особенно в низкочастотных диапазонах, которые отличаются лучшим покрытием и в типовом случае представлены более узкой полосой частот, доступной оператору. Nokia Smart Scheduler позволяет оператору выделять больше ресурсов для устройств без поддержки агрегации при их перемещениях от соты к соте, поскольку устройства с поддержкой CA смогут получать ресурсы от обеих сот. Например, как показано на рис.7, устройство без поддержки CA получает вдвое больше ресурсов от первичной соты (PCell), тогда как устройство с CA получает также ресурс от вторичной соты (SCell). В результате скорости, доступные конечному пользователю распределяютя более справедливо между различными устройствами. Правила распределения ресурсов в Smart Scheduler могут конфигурироваться оператором.


рис.7. Усовершенствованное распределение ресурсов между абонентскими устройствами LTE с поддержкой CA и без поддержки CA.

Зона покрытия Scell может отличаться от зоны покрытия Pcell в реальных сетях, особенно если применяются различные антенны или антенны по-разному размещены. Такие сетевые конфигруции требуют гибкой конфигурации Scell. На рис.8 показан пример, когда в зоне соты PCell сформировано несколько сот Scell. По мере движения пользователя с абонентским устройством, осуществляется динамическая переконфигурация Scell. Прежде всего, агрегация частот активируется, согласно объему данных (1). Scell реконфигурируется в результате мобильности абонента (2) и затем (3). Агрегация частот деактивируется в результате отсутствия активности в (4).
Гибкое конфигурирование вторичной соты 

рис.8 Гибкое конфигурирование вторичной соты.

++
Источник: white-paper Nokia Networks. LTE-Advanced Carrier Aggregation Optimazation. Перевод фрагмента: А.Бойко, MForum.ru
агрегация частот
++
Подписывайтесь на мой Youtube-канал

и на мой Telegram-канал

MForum.ru: Новинки

MForum.ru - Бизнес

Сообщество 4G

Популярные сообщения