GSM

Tenendo conto dell’algoritmo LAH abbiamo progettato un diagramma logico LAH, basato su un’architettura generale di handover cellulare. Il diagramma di flusso nella figura seguente è una descrizione generale delle procedure che devono essere prese in considerazione per combinare le informazioni sulla posizione con le misurazioni di passaggio per evitare gli effetti indesiderati dell’algoritmo attuale. Per lo studio e il miglioramento delle prestazioni di handover verranno utilizzati e implementati strumenti di simulazione.

Inizialmente vengono identificate le aree critiche, sulla base dei valori del MGIS. Nel caso in cui LS sia in grado di fornire un posizionamento accurato di tutti gli utenti, gli algoritmi LAH verranno attivati ​​se l’utente entra in un’area critica predefinita o se il rapporto di misurazione mostra una mancanza di copertura.

In caso di LS meno capace, gli algoritmi LAH verranno attivati ​​al raggiungimento delle soglie. In tal caso l’utente verrà localizzato “on demand”, in modo da ottenere informazioni sulla direzione e sulla velocità del movimento dell’utente. La combinazione di queste informazioni con le caratteristiche dell’area ricavate dal MGIS (tasso di drop-call, statistiche di handover, ecc.) può portare a esecuzioni di handover sicure e intelligenti, diminuendo la probabilità di fallimento del handover e il traffico di segnalazione.

Lo sviluppo del simulatore che verrà implementato può essere classificato in due fasi. La prima fase è lo sviluppo di un simulatore, in grado di indagare la tipica procedura di handover.

La seconda fase prevederà l’implementazione dell’algoritmo LAH che prenderà in considerazione la posizione dell’utente. Le simulazioni che verranno effettuate durante la fase due dovrebbero mostrare la maggiore stabilità della rete che risulta dall’algoritmo di handover potenziato. La simulazione può includere anche la procedura di aggiornamento della posizione, che aumenta notevolmente il sovraccarico di segnalazione. Sono previsti due scenari di simulazione, a seconda del location server che verrà utilizzato:

1. Sistemi di posizionamento molto veloci e precisi per posizionare tutti gli utenti
2. Sistemi di posizionamento con minori capacità computazionali

Nel caso (i) possiamo utilizzare le informazioni del server di localizzazione (LS) senza problemi. Nel caso di (ii) dovremmo presupporre un tracciamento “on-demand” dell’utente o l’uso dei dati memorizzati in MGIS per migliorare le prestazioni HO.

Poiché MGIS dispone di informazioni sulle prestazioni della rete, ad es. tasso di interruzione delle chiamate, inizializzando le mappe di rete è possibile definire le aree critiche. Le aree critiche saranno i luoghi in cui il tasso di caduta delle chiamate è superiore al normale e attorno ai confini di ciascuna cella, ovvero i luoghi in cui viene avviata la procedura di handover.

Immaginiamo LAH anche come un elemento astratto che effettua una gestione in base alla posizione dell’utente. Può trattarsi della valutazione delle informazioni di monitoraggio o dei dati LS.

Questo scenario può essere descritto dai seguenti dati:

• Area simulata
• Modello di propagazione
• Descrizione della zona
• Motivi HO: RXLEV, budget energetico, RXQUAL
• Parametri BTS: ID cella, LAC, frequenza BCCH (ARFCN), BSIC, isteresi di riselezione cella, soglia HO ​​(RXLEV, RXQUAL), celle adiacenti

Una procedura molto importante per le simulazioni è il rapporto di misura. Il rapporto di misura viene normalmente inviato tramite il canale SACCH. Contando il numero di segnalazioni possiamo realizzare statistiche sulla congestione del traffico. Per l’ambiente di simulazione, è possibile utilizzare successivamente durante la simulazione le mappe di previsione, basate su dati morfologici reali.

Il concetto primario, che deve essere implementato e fungerà da strato primario per tutti gli altri moduli del progetto, è lo spazio simulato di copertura radio. Ospiterà i BTS e ci permetterà di rintracciare gli utenti mentre si spostano. Saranno disponibili anche funzionalità di visualizzazione grafica per la visualizzazione dell’algoritmo LAH.

Dopo aver rappresentato lo spazio e inizializzato la posizione di un terminale chiamato o chiamante, dobbiamo utilizzare un modello di mobilità, in base all’ambiente, insieme ad un modello di traffico appropriato. Questi modelli mostreranno come si muove l’utente, la durata e il punto di inizio delle chiamate, ecc. Conoscendo la posizione iniziale dell’utente e il modo in cui si muoverà, potremmo evitare richieste di passaggio aggiuntive, soprattutto in situazioni di spostandosi lungo il bordo della cella (problema del ping-pong).

La figura mostra una prima impressione della struttura del simulatore:

Il lavoro descritto in questo articolo dimostra che i parametri di rete, provenienti dalla posizione del terminale mobile, giocheranno un ruolo significativo per il miglioramento della procedura di handover. L’algoritmo LAH mostrerà l’importanza di MGIS e LS per il miglioramento del passaggio di consegne.

L’algoritmo LAH (Location-Aided Handover) è in realtà un insieme di algoritmi, che mira a risolvere gli attuali problemi della procedura di trasferimento. L’insieme di algoritmi include l’algoritmo di trasferimento corrente, il trasferimento fuzzy, l’algoritmo di trasferimento basato sull’uso di antenne adattive, l’algoritmo di priorità di trasferimento, ecc. LAH si basa sull’architettura CELLO, mostrata di seguito:

Questa figura mostra chiaramente che l’algoritmo LAH sfrutta le informazioni sia dal Location Server (LS) che dal Mobile network Geographic Information System (MGIS) in modo da prendere la decisione della stazione base di destinazione più appropriata per l’handover.

L’algoritmo LAH nel suo insieme identificherà le aree critiche, monitorerà i movimenti degli utenti e prenderà decisioni intelligenti di trasferimento, al fine di prevenire diverse carenze della rete legate alla procedura di trasferimento.

Per quanto riguarda l’utilizzo di servizi ad alta velocità di trasmissione dati sui terminali mobili, sarà essenziale che la rete sia in grado di prevedere con largo anticipo la cella target per l’handover in modo da riservare le risorse richieste. Questo tipo di meccanismo sarà abilitato da LAH e, di conseguenza, il concetto è estremamente interessante per l’UMTS.

Le prestazioni di handover vengono migliorate in due modi. Innanzitutto i dati MGIS possono essere utilizzati per la pianificazione delle celle vicine. Analizzando i dati MGIS è possibile individuare le aree in cui il tasso di successo del passaggio di consegne è basso. In queste aree l’assegnazione delle celle adiacenti potrebbe non essere ottimale.

Inoltre, è possibile utilizzare la capacità di localizzazione del telefono cellulare, in altre parole possiamo utilizzare il Location Server (LS), per aiutare l’effettivo algoritmo di handover. Questo è un chiaro vantaggio rispetto alle soluzioni esistenti, che si basano solo sulle osservazioni del livello del segnale.

Ad esempio, il trasferimento potrebbe essere ritardato se il cellulare venisse rilevato mentre si muove lungo la regione di confine di due celle. In questo modo si può evitare l'”effetto ping-pong”. Inoltre, se ci sono diversi vicini da scegliere per la cella target, le informazioni sulla posizione possono aiutare a fare la scelta ottimale. Un altro esempio è lo speciale problema delle “cellule lontane”, che è stato osservato nelle zone collinari da molti operatori di telefonia mobile.

Il cellulare può essere connesso a una cella ombrello lontana e le altre celle vicine al cellulare non vengono assegnate come vicine alla cella connessa. In questo caso le informazioni sulla posizione potrebbero essere utilizzate per determinare la cella target corretta per il passaggio evitando le restrizioni delle assegnazioni dei vicini.

Poiché l’handover è uno dei parametri principali che solitamente influenzano la stabilità di una rete cellulare, il mantenimento di informazioni accurate relative alla posizione nel MGIS può portare a una regolazione più efficace dei parametri di handover e dell’algoritmo stesso. Di conseguenza, dovranno essere formulate alcune ipotesi di lavoro sulla precisione della posizione disponibile. Queste ipotesi verranno stabilite sulla base di una valutazione delle tecniche di localizzazione. Verranno presi in considerazione metodi standard, come l’E-OTD, il TOA e il GPS assistito. Verranno studiate anche le tecniche non ancora in fase di standardizzazione, come il metodo di correlazione del database.

I principali vantaggi derivanti dall’uso sopra descritto dei dati MGIS per procedure di trasferimento efficienti consistono nel ridurre il traffico di segnalazione, evitare chiamate in caduta, aumentare la qualità del parlato, risolvere diverse carenze di pianificazione e consentire trasferimenti senza soluzione di continuità per gli utenti ad alta velocità di dati in UMTS fornendo un meccanismo per l’allocazione delle risorse nella cella obiettivo.

L’handover è il meccanismo che trasferisce una chiamata in corso da una cella all’altra mentre un utente si sposta attraverso l’area di copertura di un sistema cellulare. Il numero di attraversamenti dei confini delle celle aumenta perché vengono implementate celle più piccole per soddisfare le richieste di maggiore capacità.

Se minimizziamo il numero previsto di handover, viene minimizzato anche il carico di commutazione, poiché ogni handover richiede risorse di rete per reindirizzare la chiamata alla nuova stazione base. In GSM sono disponibili per ogni connessione i report di misura che vengono trasmessi periodicamente dalla MS alla BS sul SACCH assegnato a ciascuna comunicazione. La durata di ripetizione del SACCH produce una griglia temporale fissa di 480 ms in cui si verificano i rapporti di misurazione.

Nella Figura sopra sono mostrati gli RXLEV misurati dalla BTS servente e da quella vicina (NC1), secondo i rapporti di misurazione presentati durante una chiamata. L’asse orizzontale rappresenta il numero di rapporti di misurazione.

Ovviamente la procedura di handover considera un insieme di parametri in modo tale da evitare carenze. D’altra parte, non è possibile avere un’esecuzione sicura del passaggio di consegne in casi come quello mostrato nella Figura sopra, poiché la posizione e la direzione dell’utente nonché le caratteristiche dell’area non sono note. In molti casi avviene l’esecuzione e dopo un paio di rapporti di misura viene avviata nuovamente la procedura di consegna.

Esistono diversi motivi per un passaggio di consegne. Ciascun terminale mobile tenta di utilizzare il canale radio che fornirà la migliore qualità di connessione, ovvero il miglior C/I (rapporto portante-interferenza). L’interferenza co-canale è inevitabile a causa dell’uso multiplo degli stessi canali temporali e di frequenza a causa dei layout delle celle esistenti e di conseguenza la qualità può essere scarsa (ad esempio, rapporto bit-errore elevato) nonostante un livello di segnale elevato.

Il collegamento di un terminale mobile alle stazioni base può causare disturbi ad altre stazioni mobili, anche se di alta qualità. L’interferenza può essere ridotta al minimo se la stazione disturbata passa a un canale radio diverso. È anche possibile per gli utenti mobili avere la stessa buona qualità di ricezione da più di una cella. La qualità del servizio della rete può quindi essere ottimizzata se gli utenti mobili sono equamente distribuiti sulle celle disponibili.

Il seguente grafico a torta riassume le cause di handover, mostrando la percentuale dei diversi motivi di handover:

Per misurare la prestazione di handover in una rete cellulare vengono utilizzati diversi contatori. Per quanto riguarda la procedura, ciascun contatore viene attivato quando un messaggio Handover Required, contenente la rispettiva causa, viene instradato dal BSC all’MSC (handover inter-BSC). Quando l’handover è interno (handover intra-cella o inter-cella, intra-BSC), la procedura (decisione ed esecuzione, rispettiva causa conteggiata) viene intrapresa dal BSC responsabile e l’MSC viene informato da un messaggio Handover Performed.

Da un’approfondita valutazione statistica emerge che la normale procedura di consegna presenta numerose lacune. I maggiori sono i seguenti:

• Molto fallimento dei passaggi di consegne, a causa di una pianificazione insufficiente in alcuni settori.
• “Far-away-cell”, dove gli abbonati vengono serviti da una BTS lontana dalla cella in cui si trova l’utente
• Effetto “ping-pong”, il ripetuto passaggio tra due stazioni base causato da rapide fluttuazioni nell’intensità del segnale ricevuto da entrambe le stazioni base.
• Un passaggio di consegne non necessario spesso porta a un aumento del traffico di segnalazione, che può provocare una congestione del traffico nella procedura di impostazione della chiamata di altri abbonati che intendono impostare le chiamate.

Definizione di ERP, EIRP, dB e dBm nella Pianificazione RF

Oggi ti spiegherò cosa significano ERP, EIRP, dB e dBm, e perché sono così importanti nella pianificazione delle reti radiofrequenza (RF). Questi termini sono usati frequentemente in ambito RF, ma se non li conosci bene, può essere difficile capire come tutto si incastri nella progettazione di una rete wireless. Quindi, è fondamentale che tu capisca cosa rappresentano, perché sono concetti essenziali per garantire una rete efficiente e ben progettata.

Quando parliamo di pianificazione RF, tutto ruota attorno a come misuriamo e controlliamo il segnale che viene trasmesso e ricevuto. I termini ERP, EIRP, dB e dBm ti aiuteranno a capire meglio come funziona questa misurazione e a interpretare correttamente i dati che ti vengono forniti durante il processo di pianificazione. Quindi, senza complicarci troppo, ti spiegherò ciascuno di questi termini con esempi pratici per aiutarti a visualizzarli meglio.

Che cosa sono ERP, EIRP, dB e dBm?

• ERP (Effective Radiated Power): Questo è un termine che misura la potenza effettiva irradiata da un’antenna in una direzione specifica. Praticamente, ERP rappresenta la potenza che un’antenna emette in una determinata direzione, tenendo conto delle perdite nel sistema di antenne e cavi. Se hai un’antenna molto direzionale, la sua ERP sarà maggiore rispetto a un’antenna omnidirezionale.
• EIRP (Equivalent Isotropically Radiated Power): L’EIRP misura la potenza irradiata da un’antenna come se fosse un’antenna isotropica, cioè un’antenna che irradia uniformemente in tutte le direzioni. Questo valore è utile perché ti permette di confrontare la potenza di trasmissione di antenne diverse, anche se hanno direzioni di irradiazione differenti. EIRP è spesso utilizzato per misurare l’intensità del segnale radio in tutte le direzioni, ed è una delle misurazioni più importanti quando si progetta una rete RF.
• dB (Decibel): Il decibel (dB) è una misura logaritmica che descrive il rapporto tra due quantità, come la potenza o l’intensità di un segnale. In pratica, il dB ti aiuta a confrontare la forza di due segnali. Per esempio, se vuoi sapere quanto un segnale è più forte rispetto a un altro, usi il dB per esprimere quel rapporto. I dB sono molto utilizzati nelle telecomunicazioni e nell’audio per misurare variazioni di potenza e intensità.
• dBm (Decibel milliwatt): Il dBm è una misura del livello di potenza in decibel rispetto a un milliwatt (mW). Se pensi a dBm, immagina che stiamo parlando della potenza che il nostro dispositivo RF sta effettivamente trasmettendo o ricevendo rispetto a una base di 1 milliwatt. Questo valore è spesso usato per esprimere la potenza dei segnali radio nei dispositivi mobili, come i telefoni cellulari o i router Wi-Fi.

Panoramica su come questi termini si applicano nella pianificazione RF

Termine	Descrizione	Unità di misura
ERP	Potenza irradiata effettiva in una direzione specifica	Watt (W)
EIRP	Potenza equivalente irradiata isotropicamente, comparata con un’antenna isotropica	dBm, Watt (W)
dB	Rapporto tra due potenze o intensità di segnale	dB (unità relativa)
dBm	Potenza misurata in decibel rispetto a 1 milliwatt	dBm (unità assoluta)

Capire questi termini è fondamentale per chi lavora nella progettazione di reti wireless o nelle telecomunicazioni. Quando si progettano torri di trasmissione, è necessario sapere quanto potente deve essere il segnale e come deve essere distribuito. Per esempio, l’ERP ti dirà quanto potente è il segnale in una direzione specifica, mentre l’EIRP ti dirà la potenza totale irradiata dal sistema rispetto a un modello isotropico. Usando dB e dBm, si può fare una stima precisa della potenza di trasmissione o della ricezione del segnale, il che è essenziale per evitare sovraccarichi o interruzioni del servizio.

Quindi, la prossima volta che sentirai parlare di ERP, EIRP, dB o dBm, ricorda che tutti questi valori sono connessi alla forza del segnale che arriva e parte da una rete wireless. E una corretta pianificazione RF si basa su una comprensione profonda di questi concetti per garantire che la tua rete funzioni senza intoppi e con la copertura desiderata.

Quale passaggio chiarire prima di selezionare qualsiasi sito in qualsiasi posizione come il tipo di attrezzatura, la costruzione e il calcolo del bilanciamento del collegamento che descrivono i dettagli come di seguito.

Seleziona il tipo di attrezzatura per il sito

• Seleziona l’attrezzatura per la cella in base ai requisiti del canale
• Selezione del tipo di antenna e degli accessori.

Individuare l’attrezzatura in loco per il disegno costruttivo

• Preparare la pianta dell’edificio (se il sito si trova nell’edificio) mostrando il posizionamento delle apparecchiature, i percorsi dei cavi, il posizionamento della batteria di backup e le posizioni di montaggio dell’antenna.
• Le posizioni di montaggio dell’antenna devono essere mostrate separatamente e chiaramente.
• I disegni devono essere controllati e firmati dal progettista, dall’acquisizione del sito, dal pianificatore energetico e dal direttore dei lavori.

Esegui calcoli sul saldo dei collegamenti

• Calcolo del saldo del collegamento per cella da eseguire per bilanciare il percorso uplink e downlink.
• Fondamentalmente il calcolo del bilanciamento del collegamento è uguale al calcolo del budget energetico. L’unica differenza è che per cella la potenza di trasmissione del BTS può essere aumentata o diminuita a seconda della perdita di percorso su uplink e downlink.

Studi EMI

• Studio dell’esposizione alle radiazioni RF per garantire che rientri nei limiti e nel controllo delle aree pericolose.
• Scheda tecnica da predisporre per cella firmata da RF Planner e responsabile del progetto da sottoporre all’autorità competente.

Piano radiofrequenza/Piano PN

• La pianificazione della frequenza deve essere effettuata sullo strumento di pianificazione in base ai C/I e C/A richiesti e alle probabilità di interferenza.

Grafici di interferenza del sistema

È necessario tracciare
• C/I, C/A, trama del miglior server ecc.
• Questi grafici devono essere esaminati con il cliente per ottenere l’approvazione del piano di frequenza.

Trama di copertura finale

• Questa presentazione dovrebbe essere uguale alla presentazione della revisione del progetto.
• Questo grafico riporta le posizioni esatte del sito nella rete.

Individuazione fori di copertura

• È possibile identificare i buchi di copertura dai lotti e intraprendere azioni successive (come la creazione di un nuovo sito) per risolvere il problema.

Qui scrivo della selezione del nuovo sito nella pianificazione RF, di come passo dopo passo ogni nuovo sito pianificato è come indicato di seguito.

Prepara l’anello di ricerca iniziale

• Prendi nota della latitudine e della longitudine dallo strumento di pianificazione.
• Ottieni l’indirizzo dell’area dal software di mappatura.
• Rilascia l’anello di ricerca con dettagli come raggio dell’anello di ricerca, altezza dell’antenna, ecc.

Rilascia gli anelli di ricerca alla gestione del progetto

Visita i siti amichevoli

• Se sono disponibili siti amichevoli che possono essere utilizzati (condivisione dell’infrastruttura), allora questi siti devono essere preferiti.
• Se questi siti soddisfano i requisiti di progettazione, visitare prima questi siti.

Seleziona siti di ancoraggio iniziali

• I siti di ancoraggio iniziali sono i siti che sono molto importanti per la creazione della rete, ad esempio: i siti che funzioneranno anche come BSC.

Inserisci i dati nello strumento di propagazione

• Inserisci la posizione esatta dei siti nello strumento di pianificazione.

Esegui l’analisi della propagazione

• Ora che il sito è stato selezionato e si conosce la latitudine/longitudine del sito reale (che sarà diverso da quello progettato), inserire questo sito nello strumento di pianificazione e prevedere la copertura.
• Verifica che gli obiettivi di copertura siano raggiunti come previsto.

Reimposta/Rivedi gli squilli di ricerca

• Se la previsione mostra un buco di copertura (poiché il sito effettivo potrebbe essere spostato rispetto al sito progettato), gli anelli di ricerca circostanti possono essere reimpostati e rivisti.

Visita al sito candidato (media 3 per anello)

• Per ciascuna località proposta, dovrebbero essere effettuati sondaggi e identificati almeno 3 siti candidati idonei.
• I dettagli di ciascun candidato devono essere registrati su una copia del modulo di proposta del sito per quel sito. I dettagli devono includere:

1. Nome del sito e lettera dell’opzione Ubicazione del sito (lat./long.)
2. Altezza dell’edificio
3. Indirizzo del sito e numero di contatto
4. Altezza del disordine circostante
5. Dettagli sulla potenziale copertura che comporta ostruzioni o altri commenti (A, B, C…)

Test di guida e revisione del miglior candidato

• Per verificare che un sito candidato, selezionato in base all’area di copertura prevista, copra effettivamente tutte le aree oggettive, è necessario eseguire un test di guida.
• Il test di guida indica anche potenziali problemi di interferenza o problemi di consegna per il sito.
• Il trasmettitore di prova deve essere posizionato nella posizione selezionata con tutti i parametri determinati in base alle simulazioni.
• Prova su strada tutte le strade principali e le aree critiche come centri congressi, principali aree commerciali, strade ecc.
• Prendi un grafico dei dati e controlla la potenza del segnale, le sovrapposizioni e gli schizzi sufficienti (minima interferenza con altre celle).

Integrazione del test di guida

• I dati ottenuti dal drive test devono essere caricati sullo strumento di pianificazione e sovrapposti alla previsione. Questo dà un’idea di quanto la previsione e i dati effettivi del test di guida corrispondano.
• Se non corrispondono (ad esempio dall’80 al 90%), per quel sito potrebbe essere necessario ottimizzare il modello.

Visita il sito con tutte le discipline (SA, Power, Civil ecc.)

• Si svolge un incontro presso il sito selezionato in cui sono presenti tutti i dipartimenti interessati come Ingegneria RF, Acquisizione del sito, Energia, Ingegnere civile, Appaltatore civile e proprietario del sito.
• A questo punto verranno prese in considerazione tutte le obiezioni.

DTX ha qualche effetto sulDistribuzione RXQual. Normalmente viene calcolata la media del BER sulla durata di un frame SACCH della durata di 0,48 secondi e composto da 104 frame TDMA. Tuttavia, quattro di questi frame TDMA vengono utilizzati per le misurazioni, quindi solo 100 burst vengono effettivamente trasmessi e ricevuti.

Quando DTX è in uso e non c’è attività vocale, vengono trasmessi solo i burst che trasmettono il frame descrittore del silenzio (frame SID) e il SACCH. Quando ci sono periodi di assenza di attività vocale, il BER viene stimato solo sui burst che trasportano il frame descrittore del silenzio e il SACCH. Ciò include solo 12 burst su cui viene calcolata la media del BER (qualità secondaria).

Ciò significa che la media del BER viene calcolata in modo molto più efficace quando DTX non viene utilizzato, ottenendo una distribuzione di qualità in cui la proporzione di valori di qualità moderati viene migliorata. ILdistribuzione di qualità inferioreè più ampio della distribuzione di qualità completa, il che significa chepiù buona e cattiva qualitài campioni sono sperimentati.

Le differenze tra distribuzioni di qualità completa e secondaria sono maggiori quando si utilizzano reti con salto di frequenzariutilizzo dell’allocazione a bassa frequenza, poiché in questo tipo di reti la situazione di interferenza può essere molto diversa da burst a burst.

Un paio di raffiche gravemente interferite possono causare moltopessima qualitàper il campione di qualità inferiore quando capitaverificarsinell’insieme di 12 raffiche su cui viene determinata la qualità secondaria. Il campione di qualità completa dello stesso periodo di tempo probabilmente presenta solo un moderato deterioramento della qualità a causa della migliore media del BER su 100 burst. Le differenze tra le distribuzioni di qualità completa e secondaria possono essere visualizzate nella Figura.

In una rete reale che utilizza DTX la distribuzione della qualità è una miscela di campioni di qualità completa e di qualità inferiore. Le proporzioni dei campioni completi e secondari dipendono dal fattore di attività vocale noto anche come fattore DTX. Le differenze nei processi di media del BER causano differenze significative nelle distribuzioni RXQUAL. Queste differenze dovrebbero essere prese in considerazione quando si confrontano le distribuzioni RXQUAL delle reti che utilizzano e non utilizzano DTX.

Entrambi icontrollo dell’alimentazione e DTXsono le funzionalità GSM standard, chesono progettati per ridurre al minimo la trasmissione delle interferenzequando possibile. Sono entrambe caratteristiche obbligatorie nei terminali mobili, ma spetta all’operatore di rete decidere se utilizzarle o meno.

DTX impedisce trasmissioni non necessarie quando non è necessario trasferire informazioni. Il controllo della potenza viene utilizzato per ottimizzare la potenza del segnale trasmesso in modo che la potenza del segnale al ricevitore sia ancora adeguata. Entrambe le funzionalità possono esserloindividualmenteattivatoper uplink e downlink. Gli operatori utilizzano ampiamente entrambe le funzionalitàin direzione ULprincipalmente in ordineper massimizzare la durata della batterianei cellulari.

In unrete senza saltiqueste funzionalità ne forniscono alcuneguadagno di qualitàper alcuni utenti, ma questo guadagno non può essere trasferito in modo efficace ad una maggiore capacità, poiché è probabile che l’interferenza massima sperimentata da ciascun utente rimanga la stessa. Anche il meccanismo di controllo della potenza non funziona in modo ottimale perché le fonti di interferenza sono stabili causando effetti a catena in cui l’aumento della potenza di trasmissione di un trasmettitore causa una peggiore qualità nel ricevitore interferito, che a sua volta causa l’aumento di potenza in un altro trasmettitore e così via. Ciò significa che, ad esempio, un cellulare situato in un’area con copertura limitata può limitare notevolmente la possibilità di numerosi altri trasmettitori di ridurre la propria potenza.

Inuna rete di salti casualiil guadagno di qualità fornito da entrambe le funzionalità può essere efficiente

sfruttato peraumento di capacitàperché il guadagno è distribuito più equamente tra gli utenti. Poiché il tipico fattore di attività vocale (chiamato anche fattore DTX) è inferiore a 0,5, DTX dimezza effettivamente il carico di rete quando viene utilizzato. In una rete limitata con blocco graduale ciò significa che il DTX può teoricamente fornire un aumento di capacità fino al 100%. Inoltre, il controllo della potenza funziona in modo più efficiente perché ogni utente ha molte fonti di interferenza. Pertanto, se un interferente aumenta la sua potenza, l’effetto sulla qualità della connessione non viene compromesso seriamente. In effetti, è probabile che contemporaneamente anche altri interferenti stiano diminuendo i loro poteri. Pertanto, il sistema è più stabile e gli effetti di concatenamento menzionati in precedenza non si verificano frequentemente.

Il guadagno simulato per il controllo di potenza e DTX con velocità mobili diverse può essere visualizzato nella figura seguente.

In una rete convenzionale non-hopping, ogni chiamata viene trasmessa su un’unica frequenza fissa. Ciò significa che anche la situazione delle interferenze in una rete è abbastanza stabile. Alcune chiamate potrebbero subire interferenze minime mentre altre chiamate potrebbero subire interferenze gravi.

Gravi interferenze possono essere evitate con un handover, ma la probabilità di trovare un canale privo di interferenze diminuisce all’aumentare del carico della rete. In una rete senza salti, l’interferenza tende ad essere continua, per cui la stessa sorgente di interferenza influenza diversi burst consecutivi. Se questa interferenza è abbastanza forte potrebbe portare alla corruzione di diversi burst consecutivi.

Le misure di correzione degli errori utilizzate nel GSM solitamente non possono tollerare diversi burst corrotti in un frame vocale e quindi è probabile che questi frame vengano cancellati causando un significativo deterioramento della qualità del parlato.

Nella rete random hopping, le fonti di interferenza variano da burst a burst. Pertanto, l’interferenza tende ad essere mediata su tutte le chiamate nella rete. Di conseguenza, l’interferenza che colpisce ciascuna chiamata nella rete ha una deviazione standard inferiore attorno al suo valore medio. Questo effetto è illustrato nella Figura. Un altro vantaggio del salto di frequenza casuale è che i burst gravemente interferiti si verificano in modo casuale. Per questo motivo, diminuisce la probabilità che si verifichino diversi burst danneggiati e fotogrammi cancellati consecutivi.

Per utilizzare in modo efficiente lo spettro di frequenze disponibile, le frequenze vengono riutilizzate in una rete. La distanza sufficiente tra le celle che utilizzano la stessa frequenza dipende dal rapporto C/I minimo tollerato dal sistema, dall’ambiente circostante e dalla topologia della rete.

In pratica il riutilizzo minimo per una macro celle non hopping è di circa 12. Ciò significa che la stessa frequenza può essere utilizzata in ogni 12 celle. Poiché i livelli di interferenza variano considerevolmente per ciascun utente, è necessario includere un ampio margine di interferenza per garantire una qualità sufficiente per ciascun utente della rete. Quando viene impiegato il salto di frequenza casuale, la deviazione del livello di interferenza viene ridotta come illustrato nella Figura. Ciò significa che il margine di interferenza utilizzato nella pianificazione della frequenza può essere ridotto consentendo l’utilizzo di un riutilizzo della frequenza più ristretto, come illustrato nella Figura seguente.