DipartimentodiElettronicae Informazione A.A. 2006-2007...

Politecnico di Milano

Dipartimento di Elettronica e Informazione

A.A. 2006-2007

Laboratorio dei Corsi di Reti Radiomobili

Prof. Musumeci

Dimensionamento con RFSUITE

Ing. Luca Dell'Annaluca(at)dellanna.com

22Luca DellLuca Dell’’Anna Anna -- Politecnico di MilanoPolitecnico di Milano

Laboratorio di Reti Radiomobili 2005Laboratorio di Reti Radiomobili 2005--0606B B 22

Luca DellLuca Dell’’Anna Anna -- Politecnico di MilanoPolitecnico di MilanoLaboratorio di Reti Radiomobili 2006Laboratorio di Reti Radiomobili 2006--0707

Cosa Cosa èè

•• Strumento sviluppato per uso didatticoStrumento sviluppato per uso didattico

•• Supporto al laboratorio del corso di Reti Radiomobili del prof Supporto al laboratorio del corso di Reti Radiomobili del prof A A CaponeCapone

Serve a Serve a

•• Familiarizzare con gli strumenti di pianificazione cellulareFamiliarizzare con gli strumenti di pianificazione cellulare

•• Comprendere meglio alcuni aspetti teoriciComprendere meglio alcuni aspetti teorici

•• Acquisire sensibilitAcquisire sensibilitàà sulle caratteristiche degli impianti sulle caratteristiche degli impianti

•• Acquisire una metodologia di progetto e ottimizzazioneAcquisire una metodologia di progetto e ottimizzazione

Introduzione (1)Introduzione (1)




Cosa Cosa nonnon offre offre rispetto agli strumenti professionalirispetto agli strumenti professionali

•• un'interfaccia graficaun'interfaccia grafica

•• la possibilitla possibilitàà di di convertireconvertire in altro formato i risultati delle analisiin altro formato i risultati delle analisi

•• un supporto per la un supporto per la gestione del databasegestione del database dei nodi di retedei nodi di rete

•• utilizzo delle utilizzo delle altimetriealtimetrie e delle e delle morfologiamorfologia del territoriodel territorio

•• certificazione dei risultaticertificazione dei risultati





•• Dati in ingressoDati in ingresso

-- siti con posizione georeferenziata (coordinate UTM32 reali)siti con posizione georeferenziata (coordinate UTM32 reali)

-- celle con orientamenti ed altezze s.l.m.celle con orientamenti ed altezze s.l.m.

-- caratteristiche impianti radio e antenne (diagrammi)caratteristiche impianti radio e antenne (diagrammi)

-- mappe mappe georeferenziategeoreferenziate

-- classi di coperturaclassi di copertura

-- modelli di propagazionemodelli di propagazione





Risultati intermediRisultati intermedi

-- mappe del mappe del pathpath--lossloss per ciascuna cellaper ciascuna cella

-- analisi grezze per lanalisi grezze per l’’intera areaintera area

Risultati finaliRisultati finali

-- Best serverBest server

-- SignalSignal StrengthStrength

-- WorstWorst InterferenceInterference

-- statistichestatistiche


Tipologie di analisiTipologie di analisi




•• DescrizioneDescrizione

Definisce le aree di servizio e copertura di tutte le celle allDefinisce le aree di servizio e copertura di tutte le celle all’’interno interno

delldell’’area considerata. Sul grafico, a colore diverso corrisponde una area considerata. Sul grafico, a colore diverso corrisponde una

cella diversa. cella diversa.

Per esempio, dalle dimensioni delle celle Per esempio, dalle dimensioni delle celle èè possibile possibile ““a occhioa occhio”” una una

prima verifica del progetto (celle con una scarsa area di copertprima verifica del progetto (celle con una scarsa area di copertura ura

potrebbero essere poco convenienti)potrebbero essere poco convenienti)

Area di Best Server (1)Area di Best Server (1)




•• AlgoritmoAlgoritmo

Per ciascun pixel Per ciascun pixel P(x,y)P(x,y) delldell’’area in esamearea in esame

Per ciascuna cella Per ciascuna cella CC

Calcola il segnale ricevuto Calcola il segnale ricevuto ScSc trasmesso da trasmesso da CC

Trova il miglior segnale ricevuto Trova il miglior segnale ricevuto SmSm = = maxmax (Sc1,Sc2,..)(Sc1,Sc2,..)

Cm = cella che trasmette con il Cm = cella che trasmette con il SmSm

Se Se SmSm >= >= SsminSsmin (soglia di copertura)(soglia di copertura)

allora: allora: PP èè servitoservito da da Cm Cm (associa(associa SmSm ee Cm Cm aa P(x,y)P(x,y)))

altrimenti: altrimenti: PP non ha serventinon ha serventi





•• OsservazioniOsservazioni

-- PerchPerchéé una cella venga inclusa nella lista delle candidate ad essere suna cella venga inclusa nella lista delle candidate ad essere servente, ervente,

deve offrire un segnale superiore al minimo definito dal progettdeve offrire un segnale superiore al minimo definito dal progettista (ista (rxminlevrxminlev in in

dBmdBm))

-- LL’’associazione coloreassociazione colore--cella viene resa solo in fase di generazione dellcella viene resa solo in fase di generazione dell’’immagine e immagine e

non ha nessun legame la portante o la capacitnon ha nessun legame la portante o la capacitàà della celladella cella

-- Partendo dagli stessi calcoli, Partendo dagli stessi calcoli, èè possibile aggiungere lpossibile aggiungere l’’informazione relativa informazione relativa

allall’’isteresi di isteresi di handhand--overover





•• Esempio 1Esempio 1

-- Predizione effettuata utilizzando Predizione effettuata utilizzando un sito con una sola antenna omniun sito con una sola antenna omni--direzionale.direzionale.

-- Il colore indica lIl colore indica l’’area servita dalla area servita dalla cella (best server area).cella (best server area).

-- LL’’area in grigio rappresenta larea in grigio rappresenta l’’area area di isteresi per la procedura di di isteresi per la procedura di handhand--overover





•• Esempio 2 Esempio 2

--Predizione effettuata con sitiPredizione effettuata con siti

-- a 3 settoria 3 settori

-- antenne da 65antenne da 65°°HH

-- azimut 0azimut 0°°, 120, 120°°, 240, 240°°






Indica il miglior livello di segnale ottenuto in Indica il miglior livello di segnale ottenuto in donwlinkdonwlink per ciascun per ciascun

punto, trascurando il legame con la cella serventepunto, trascurando il legame con la cella servente

Per migliorare la leggibilitPer migliorare la leggibilitàà del risultato, viene associato un colore del risultato, viene associato un colore

diverso a un intervallo di segnale. Una volta stabilito un obietdiverso a un intervallo di segnale. Una volta stabilito un obiettivo di tivo di

copertura copertura èè facile individuare le aree di discontinuitfacile individuare le aree di discontinuitàà

SignalSignal StrengthStrength (1)(1)





–– Come per lCome per l’’algoritmo di BSalgoritmo di BS

–– In questo caso mi interessa solo il valore di In questo caso mi interessa solo il valore di SmSm





•• Osservazioni (1)Osservazioni (1)

-- PerchPerchéé una cella venga inclusa nella lista delle candidate ad essere suna cella venga inclusa nella lista delle candidate ad essere servente, ervente,

deve offrire un segnale superiore al minimo definito dal progettdeve offrire un segnale superiore al minimo definito dal progettista (ista (rxminlevrxminlev in in

dBmdBm))

-- Nella pianificazione comprendente anche la morfologia del terriNella pianificazione comprendente anche la morfologia del territorio (edifici, torio (edifici,

ampiezza delle strade, ecc) e la tipologia degli utenti (allampiezza delle strade, ecc) e la tipologia degli utenti (all’’aperto, in auto, ecc), aperto, in auto, ecc),

ll’’obiettivo di copertura non obiettivo di copertura non èè sempre lo stesso.sempre lo stesso.






In ambiente densamente urbanizzato, il valore di SS target per uIn ambiente densamente urbanizzato, il valore di SS target per un n

utenteutente indoorindoor sarsaràà molto pimolto piùù elevato rispetto a quello di un utente elevato rispetto a quello di un utente

allall’’aperto in ambiente rurale (es. aperto in ambiente rurale (es. ––68 68 dBmdBm e e ––92 92 dBmdBm

rispettivamente)rispettivamente)

Per effetto delle perdite introdotte dagli ostacoli (cristalli, Per effetto delle perdite introdotte dagli ostacoli (cristalli, muri, auto) muri, auto)

e per la statistica del segnale (fast fading, e per la statistica del segnale (fast fading, shadowingshadowing, ecc), il segnale , ecc), il segnale

ricevuto dal terminale sarricevuto dal terminale saràà sempre (95sempre (95--98% dei casi) superiore ad un 98% dei casi) superiore ad un

certo valore certo valore ““garantitogarantito”” (per l(per l’’esempio di prima circa esempio di prima circa ––98 98 dBmdBm).).






Nel nostro caso, non utilizzando le informazioni sulla morfologiNel nostro caso, non utilizzando le informazioni sulla morfologia del a del

territorio, possiamo dire che nelle aree con un segnale ricevutoterritorio, possiamo dire che nelle aree con un segnale ricevuto

superiore al minimo superiore al minimo èè possibile garantire la copertura anche a quegli possibile garantire la copertura anche a quegli

utenti che si trovano in condizioni che dal punto di vista utenti che si trovano in condizioni che dal punto di vista propagativopropagativo

sono considerate molto sfavorevoli ovvero soffrono di ampie sono considerate molto sfavorevoli ovvero soffrono di ampie

fluttuazioni del segnale (+/fluttuazioni del segnale (+/-- 4dB) o forti perdite dovute a ostacoli 4dB) o forti perdite dovute a ostacoli

(circa 10 dB)(circa 10 dB)





Esempio (1)Esempio (1)

Segnale ricevuto per una sito con 1 Segnale ricevuto per una sito con 1

cella con antenna omnicella con antenna omni--direzionale.direzionale.

Le aree corrispondono aLe aree corrispondono a

RossoRosso --65 65 dBmdBm ≤≤ SSSS

GialloGiallo --70 70 dBmdBm ≤≤ SS SS << --65 65 dBmdBm

ArancioArancio --85 85 dBmdBm ≤≤ SS SS << --70 70 dBmdBm

VerdeVerde SS SS << --85 85 dBmdBm





Esempio (2)Esempio (2)

Segnale ricevuto con sito da 3 celle e antenna Segnale ricevuto con sito da 3 celle e antenna direzionaledirezionale

Le aree corrispondono aLe aree corrispondono a

RossoRosso --65 65 dBmdBm ≤≤ SSSS

GialloGiallo --70 70 dBmdBm ≤≤ SS < SS < --65 65 dBmdBm

ArancioArancio --85 85 dBmdBm ≤≤ SS < SS < --70 70 dBmdBm

VerdeVerdeSS < SS < --85 85 dBmdBm






Indica in ogni punto della mappa il rapporto Indica in ogni punto della mappa il rapporto --in dBin dB-- tra il livello di tra il livello di

segnale ricevuto dalla cella servente C e la somma dei segnali segnale ricevuto dalla cella servente C e la somma dei segnali coco--

canalecanale trasmessi da celle interferenti I (la somma viene effettuata trasmessi da celle interferenti I (la somma viene effettuata

linearmente e poi trasformata in linearmente e poi trasformata in dBmdBm). Sul grafico, a colore diverso ). Sul grafico, a colore diverso

corrisponde un intervallo di valori differente. corrisponde un intervallo di valori differente.

WorstWorst InterferenceInterference (1)(1)





Per ciascun pixel Per ciascun pixel P(x,y)P(x,y) delldell’’areaarea

CC = livello segnale della servente (ottenuto attraverso la = livello segnale della servente (ottenuto attraverso la

((SmSm,Cm,Cm) per il calcolo della BS)) per il calcolo della BS)

II = somma lineare di tutti valori dei segnali delle celle = somma lineare di tutti valori dei segnali delle celle

adiacenti con portante uguale a quello serventeadiacenti con portante uguale a quello servente

Calcola il rapporto Calcola il rapporto C/IC/I e trasformalo in dBe trasformalo in dB






-- Attualmente in Attualmente in RfsuiteRfsuite non non èè possibile assegnare pipossibile assegnare piùù di una portante per cella (ma si può di una portante per cella (ma si può

ovviare! come?) ma quando una cella ospita piovviare! come?) ma quando una cella ospita piùù portanti, ciascuna di esse deve essere portanti, ciascuna di esse deve essere

considerata nel calcolo dellconsiderata nel calcolo dell’’interferenza.interferenza.

-- A differenza di quanto fatto per il calcolo della BS e del SS, A differenza di quanto fatto per il calcolo della BS e del SS, consideriamo tutti i segnali anche consideriamo tutti i segnali anche

quando siano inferiori al valore minimo di progetto (quando siano inferiori al valore minimo di progetto (rxlevminrxlevmin).).






-- Altre modalitAltre modalitàà pipiùù raffinate per il calcolo dellraffinate per il calcolo dell’’interferenza tengono conto p.e. interferenza tengono conto p.e.

delldell’’occupazione e della tipologia delle portanti nella cella. Infattoccupazione e della tipologia delle portanti nella cella. Infatti, le portanti di solo traffico i, le portanti di solo traffico

trasmettono a piena potenza solo quando tutti i canali voce sontrasmettono a piena potenza solo quando tutti i canali voce sono impegnati il che o impegnati il che

generalmente avviene solo per una frazione di tempo durante lgeneralmente avviene solo per una frazione di tempo durante l’’ora di picco.ora di picco.

-- La dicitura La dicitura WorstWorst InterferenceInterference indica che il indica che il nsns caso caso èè il peggiore dal punto di vista dellil peggiore dal punto di vista dell’’utilizzo utilizzo

delle portanti (tutte utilizzate al 100%).delle portanti (tutte utilizzate al 100%).





LL’’espressione del espressione del pathpath--lossloss èè quella semplificataquella semplificata

LLpp(d) = A + B Log d(d) = A + B Log d

dove dove LpLp, A e B sono espresse in dB e d in km., A e B sono espresse in dB e d in km.

Vi Vi èè la possibilitla possibilitàà di introdurre un modello semplificato ma di introdurre un modello semplificato ma dualdual--slopeslope per per

tenere conto della diversa propagazione nelle immediate vicinanztenere conto della diversa propagazione nelle immediate vicinanze della e della

sorgente e lontano da essa.sorgente e lontano da essa.

LpLp(d) = K1 + K2 Log (d)(d) = K1 + K2 Log (d) per d < Dper d < D

LpLp(d) = K3 + K4 Log (d)(d) = K3 + K4 Log (d) per d >= Dper d >= D

PathPath lossloss (1)(1)




AttenzioneAttenzione

-- a non creare una discontinuita non creare una discontinuitàà in D!in D!

-- nel file di configurazione del nel file di configurazione del tooltool, K5 (D) , K5 (D) èè espresso in metriespresso in metri

-- deve essere deve essere

K1 + K2 Log (D) = K3 + K4 Log (D)K1 + K2 Log (D) = K3 + K4 Log (D)

Log(d)

Lp[dB]

D

PathPath lossloss (2)(2)




•• Sistema di coordinate pianeSistema di coordinate piane

–– UTM zona 32UTM zona 32

•• Centro della mappaCentro della mappa

–– EastingEasting = 515000 = 515000 NorthingNorthing = 5035000= 5035000

–– Corrispondente al centro di MilanoCorrispondente al centro di Milano

•• Coordinate (chiamate Coordinate (chiamate ““eastingeasting”” e e ““northingnorthing””) espresse in metri) espresse in metri

•• Origine in basso a sinistraOrigine in basso a sinistra

•• Ampiezza della mappa 10Ampiezza della mappa 10’’000 x 10000 x 10’’000 metri000 metri

Riferimento spaziale (1)Riferimento spaziale (1)




Riferimento spaziale (2)Riferimento spaziale (2)

510000,5030000

510000,5040000

520000,5030000

520000,5040000

515000,5035000




•• In un In un folderfolder ((antenna)antenna) sono conservati i diagrammi dsono conservati i diagrammi d’’antenna utilizzabili per le antenna utilizzabili per le

nostre celle.nostre celle.

•• Le tipologie di antenne disponibili sono molte anche se, nellLe tipologie di antenne disponibili sono molte anche se, nell’’ottica di progettare ottica di progettare

una rete quanto piuna rete quanto piùù omogenea possibile, per ciascun operatore se ne utilizzano di omogenea possibile, per ciascun operatore se ne utilizzano di

tre o quattro tipi.tre o quattro tipi.

•• La caratteristica principale delle antenne che ci interessano oLa caratteristica principale delle antenne che ci interessano ora ra èè che devono che devono

avere una buona avere una buona direttivitdirettivitàà sui piani verticale e orizzontale e limitare al massimo il sui piani verticale e orizzontale e limitare al massimo il

numero di lobi secondarinumero di lobi secondari

•• Nella nostra tipologia di progetto vengono classificate in baseNella nostra tipologia di progetto vengono classificate in base al guadagno al guadagno

massimo e agli angoli a 3dB sul piano verticale ed orizzontale.massimo e agli angoli a 3dB sul piano verticale ed orizzontale.

Antenna (1)Antenna (1)




Le antenne impiegate nelle stazioni radio base per reti radiomobLe antenne impiegate nelle stazioni radio base per reti radiomobili sono ili sono principalmenteprincipalmente

–– omnidirezionaliomnidirezionali

•• guadagno guadagno maxmax circa 9 circa 9 dBidBi

•• guadagno uniforme sui 360guadagno uniforme sui 360°° del piano Hdel piano H

•• angolo a 3 dB di 10angolo a 3 dB di 10°° sul piano Vsul piano V

–– direzionalidirezionali

•• guadagno 16/18 guadagno 16/18 dBidBi

•• angolo a 3 dB di 65angolo a 3 dB di 65°° sul piano Hsul piano H

•• angolo a 3 dB di 7angolo a 3 dB di 7°°/14/14°° sul piano Vsul piano V

Al fine di limitare l'effetto del segnale radio fuori dell'area Al fine di limitare l'effetto del segnale radio fuori dell'area di copertura e limitare di copertura e limitare

quindi l'interferenza fuori cella le antenne vengono puntate quaquindi l'interferenza fuori cella le antenne vengono puntate qualche grado pilche grado piùù in in

basso rispetto alla linea d'orizzonte. Questa tecnica si chiama basso rispetto alla linea d'orizzonte. Questa tecnica si chiama TILTING o DOWNTILTING o DOWN--

TILTING (TILTING (èè specificabile anche nel specificabile anche nel tooltool RFSUITE).RFSUITE).





Diagramma orizzontale (angolo a 3dB: 65Diagramma orizzontale (angolo a 3dB: 65°°))

H65V7G18

Horizontal





Diagramma verticale (angolo a 3dB: 7Diagramma verticale (angolo a 3dB: 7°°))

H65V7G18

Vertical





h65v7g18.txth65v7g18.txt

[ID][ID] H65V7G18H65V7G18[MANUFACTURER][MANUFACTURER] MyselfMyself[FREQUENCY][FREQUENCY] 2000MHz2000MHz[GAIN] [GAIN] 1818[HORIZONTAL][HORIZONTAL] 4400 003333 33180180 3535327327 33[VERTICAL][VERTICAL] 4400 009090 00180180 00270270 00


Le caratteristiche dellLe caratteristiche dell’’antenna sono indicate antenna sono indicate

dal dal guadagno massimoguadagno massimo (nella direzione (nella direzione

principale 0principale 0°° H e 0H e 0°° V) in questo caso 18 V) in questo caso 18 dBidBi

Per ogni angolo Per ogni angolo --in gradiin gradi-- èè indicata indicata

ll’’attenuazioneattenuazione rispetto al guadagno massimorispetto al guadagno massimo




IsoIso--0.txt0.txt

[ID][ID] isoiso--00

[MANUFACTURER][MANUFACTURER] MyselfMyself

[FREQUENCY][FREQUENCY] 2000MHz2000MHz

[GAIN] 0[GAIN] 0

[HORIZONTAL][HORIZONTAL] 11

00 00

[VERTICAL][VERTICAL] 11

00 00


Per antenne particolari Per antenne particolari èè possibile sfruttare possibile sfruttare

ll’’interpolazione che RFSUITE effettua tra i interpolazione che RFSUITE effettua tra i

punti con guadagno noto per ricavare quelli punti con guadagno noto per ricavare quelli

dove dove èè sconosciuto.sconosciuto.




omniomni--9.txt9.txt

[ID][ID] Omni9Omni9

[MANUFACTURER][MANUFACTURER] MyselfMyself

[FREQUENCY][FREQUENCY] 2000MHz2000MHz

[GAIN] 9[GAIN] 9

[HORIZONTAL][HORIZONTAL] 11

00 00

[VERTICAL][VERTICAL] 11

00 00





-- FeederFeeder

La perdita dovuta ai cavi e ai connettori (ciascun connettore inLa perdita dovuta ai cavi e ai connettori (ciascun connettore introduce una perdita aggiuntiva di troduce una perdita aggiuntiva di

circa 0.25 dB) deve essere calcolata prima e inglobata nella potcirca 0.25 dB) deve essere calcolata prima e inglobata nella potenza in TX della BTS (es. 43 enza in TX della BTS (es. 43

dBmdBm –– 3 dB = 40 3 dB = 40 dBmdBm))

-- Caratteristiche del trasmettitore e del ricevitoreCaratteristiche del trasmettitore e del ricevitore

Perdite dei Perdite dei feederfeeder –– Potenze in TX/RXPotenze in TX/RX

BTS MS

Max Tx Power [dBm] 43 30

Sensitivity [dBm] -105 -104

Installazione del Installazione del tooltool




•• Sul PC in dotazione, creare la cartella Sul PC in dotazione, creare la cartella –– D:D:\\RRMRRMAA per la sezione per la sezione AA–– D:D:\\RRMRRMBB per la sezione per la sezione BB

•• Aprire il linkAprire il linkhttp://www.elet.polimi.it/http://www.elet.polimi.it/uploadupload//caponecapone/radiomobili//radiomobili/laboratorio/laboratorio/rfsuite.htmlrfsuite.html

•• CliccareCliccare su su rfsuiteins.exerfsuiteins.exe

•• Salvare il file .EXE in Salvare il file .EXE in D:D:\\RRMRRMAA (o RRM(o RRMBB))

Installazione (1)Installazione (1)




-- Lanciare Lanciare Rfsuiteins.exeRfsuiteins.exe-- Installare in D:/Installare in D:/RRMRRMxx/RFSUITE/RFSUITE

Una volta completata lUna volta completata l’’installazione, aprire una finestra MSinstallazione, aprire una finestra MS--DOS ed eseguireDOS ed eseguire

> D:> D:> cd D:/> cd D:/rrmrrmxx//rfsuiterfsuite> > rfsuiterfsuite

Dovrebbe partire una simulazione di testDovrebbe partire una simulazione di test

Installazione (2)Installazione (2)




Per simulare uno scenario eseguire (sempre in Per simulare uno scenario eseguire (sempre in

D:/D:/rrmrrm//rfsuiterfsuite) )

> > rfsuite.exerfsuite.exe scenario/scenario/nome.txtnome.txt

I risultati si troveranno nel I risultati si troveranno nel folderfolder ““resultsresults””

EsecuzioneEsecuzione




-- Per la visualizzazione delle immagini PNG con i risultati, Per la visualizzazione delle immagini PNG con i risultati,

selezionarle con il tasto DX del mouse e scegliere selezionarle con il tasto DX del mouse e scegliere ““Apri Apri

concon…”…”, , ““ProgrammaProgramma…”…”

-- Tra le varie applicazioni scegliere il Tra le varie applicazioni scegliere il tooltool ““IRFANVIEWIRFANVIEW””

con lcon l’’opzione opzione ““Usa sempre questa applicazioneUsa sempre questa applicazione…”…”

Immagini PNG e Immagini PNG e IrfanviewIrfanview (1)(1)




Immagini PNG e Immagini PNG e IrfanviewIrfanview (2)(2)

ConfigurazioneConfigurazione




scenarioscenario -- default.propertiesdefault.properties (1)(1)

Alcune proprietAlcune proprietàà del del tooltool sono comuni a gran parte degli scenari da sono comuni a gran parte degli scenari da

analizzare, per questo motivo vengono raggruppate in un file speanalizzare, per questo motivo vengono raggruppate in un file specifico cifico

nel nel folderfolder propertiesproperties chiamatochiamato

scenarioscenario -- default.propertiesdefault.properties





## scenarioscenario--default.propertiesdefault.properties ##folderAntennafolderAntenna == antennaantennafolderPropagationfolderPropagation = = propagationpropagationfolderPredictionsfolderPredictions == predictionspredictionsfolderArraysfolderArrays == arraysarraysfolderResultsfolderResults == resultsresultsss_classesss_classes == --65, 65, --75, 75, --85, 85, --9595wi_classeswi_classes == 12, 9, 6, 12, 9, 6, --33mobileHeigthmobileHeigth == 1.51.5minRxLevminRxLev == --105105hoThrhoThr == 33scenarioCenterEastingscenarioCenterEasting = = 515000515000scenarioCenterNorthingscenarioCenterNorthing = = 50350005035000scenarioWidthscenarioWidth = = 1000010000scenarioHeightscenarioHeight = = 1000010000scenarioResolutionscenarioResolution = = 2525resultImagePixelWidthresultImagePixelWidth == 10001000resultImagePixelHeightresultImagePixelHeight == 10001000analysisScanmapFileanalysisScanmapFile == scanmapsscanmaps//image.pngimage.pnganalysisScanmapBooleananalysisScanmapBoolean = = truetrue





I I folderfolder in cui in cui verranoverrano lette le proprietlette le proprietàà delle antenne e conservati i delle antenne e conservati i

risultati delle analisi, predizioni, ecc. sono indicati in questrisultati delle analisi, predizioni, ecc. sono indicati in questo modoo modo

folderAntennafolderAntenna = antenna= antennafolderPropagationfolderPropagation = = propagationpropagationfolderPredictionsfolderPredictions = = predictionspredictionsfolderArraysfolderArrays = = arraysarraysfolderResultsfolderResults = = resultsresults

Il percorso assoluto sarIl percorso assoluto saràà per esempioper esempio

D:D: \\ RRMARRMA\\ RFSUITERFSUITE\\ antennaantennaD:D: \\ RRMARRMA\\ RFSUITERFSUITE\\ arraysarrays





Il terminale utente ha unIl terminale utente ha un’’altezza univoca in tutto lo scenario ed altezza univoca in tutto lo scenario ed èè espressa in espressa in metrimetri

mobileHeigthmobileHeigth = 1.5= 1.5

PerchPerchéé una stazione base venga considerata per luna stazione base venga considerata per l’’analisi di un pixel il livello analisi di un pixel il livello ricevuto deve essere superiore a ricevuto deve essere superiore a

minRxLevminRxLev = = -- 9595

Assegnata la cella servente ad un determinato pixel, perchAssegnata la cella servente ad un determinato pixel, perchéé la migliore la migliore adiacente sia considerata per le procedure di HO adiacente sia considerata per le procedure di HO èè necessario che la necessario che la differenza tra i due segnali sia <= differenza tra i due segnali sia <= hoThrhoThr [dB][dB]

hoThrhoThr = 3= 3





Il sistema di riferimento geografico utilizzato Il sistema di riferimento geografico utilizzato èè ll’’UTMUTM--32 32 equivalente ad un equivalente ad un sistema di coordinate cartesiano la cui origine sistema di coordinate cartesiano la cui origine èè posta in basso a sinistra e posta in basso a sinistra e unitunitàà di misura in metridi misura in metri

Il centro della mappa (Il centro della mappa (EastingEasting = x ,= x ,Northing=yNorthing=y) ) èè

scenarioCenterEastingscenarioCenterEasting = 515000= 515000

scenarioCenterNorthingscenarioCenterNorthing = 5035000= 5035000

LL’’ampiezza della mappa utilizzata ampiezza della mappa utilizzata -- sempre in metrisempre in metri

scenarioWidthscenarioWidth = 10000= 10000

scenarioHeightscenarioHeight = 10000= 10000





La dimensione del pixel usato per lLa dimensione del pixel usato per l’’analisi in metri analisi in metri èè (es. 25m x (es. 25m x 25m)25m)scenarioResolutionscenarioResolution = 25= 25

NOTANOTA

La risoluzione dellLa risoluzione dell’’analisi analisi èè fondamentale perfondamentale per-- dimensione dei file delle predizioni dimensione dei file delle predizioni -- carico CPU e tempo di elaborazionecarico CPU e tempo di elaborazione-- overflowoverflow memoria RAMmemoria RAM

Per il Per il nsns tipo di analisi un valore ragionevole tipo di analisi un valore ragionevole èè compreso tra 50 e 10 compreso tra 50 e 10

metri (provare a calcolare la differenza tra il numero di pixel metri (provare a calcolare la differenza tra il numero di pixel

complessivo nel caso di 5 e 25 m di risoluzione)complessivo nel caso di 5 e 25 m di risoluzione)





Le immagini dei risultati Le immagini dei risultati --in formato PNGin formato PNG-- hanno una dimensione standardhanno una dimensione standardresultImagePixelWidthresultImagePixelWidth = 1000= 1000resultImagePixelHeight=resultImagePixelHeight= 10001000

Se Se èè disponibile una mappa georeferenziata delle stesse dimensioni ddisponibile una mappa georeferenziata delle stesse dimensioni dello ello scenario scenario èè possibile utilizzarlapossibile utilizzarla

analysisScanmapFileanalysisScanmapFile = /= /scanmapsscanmaps//image.pngimage.pnganalysisScanmapBooleananalysisScanmapBoolean = = truetrue

Le classi di copertura ed interferenza devono essere indicate inLe classi di copertura ed interferenza devono essere indicate in questo modo questo modo (valori espressi in (valori espressi in dBmdBm e dB rispettivamente)e dB rispettivamente)

ss_classesss_classes = = --65, 65, --75, 75, --85, 85, --9595wi_classeswi_classes = 12, 9, 6, = 12, 9, 6, --33




Questo file contiene tutte le informazioni sulla topologia dellaQuesto file contiene tutte le informazioni sulla topologia della rete (siti, celle) e i rete (siti, celle) e i modelli di propagazione da utilizzare.modelli di propagazione da utilizzare.

Consente inoltre di Consente inoltre di ““firmarefirmare”” i risultati delle analisi con il nome del progetto e il nome i risultati delle analisi con il nome del progetto e il nome delldell’’autore.autore.

EE’’ bene creare differenti file per ciascuna nuova configurazione dbene creare differenti file per ciascuna nuova configurazione della rete in modo da ella rete in modo da tenere traccia delle evoluzioni del progetto.tenere traccia delle evoluzioni del progetto.

Es.Es.

milanomilano--10siti.txt10siti.txt

milanomilano--1313--3s3s--33--omni.txtomni.txt

……

milanomilano--120120--finalefinale.txt.txt

scenarioscenario .txt.txt (1)(1)





## scenarioscenario--default.propertiesdefault.properties ##

[SCENARIO][SCENARIO] TestScenarioTestScenario

[PRJ_NAME][PRJ_NAME] PolitecnicoPolitecnico

[PRJ_AUTHOR][PRJ_AUTHOR] Dell'AnnaDell'Anna

[RESULTS_ID][RESULTS_ID] S1S1

[PROP_MODEL][PROP_MODEL] Urban1800Urban1800 0 0 130.0 35.0 0 300000 0 130.0 35.0 0 30000

[SITE][SITE] MI001MI001 516000 5038000516000 5038000

[CELL][CELL] C1C1 MI001 0 0 35 0MI001 0 0 35 0 0 450 45 --110 Urban1800 739494 0110 Urban1800 739494 0



……

[SITE][SITE] MI010MI010 516000 5031000516000 5031000

[CELL][CELL] C1C1 [LASTSITE] 0 0 35 0[LASTSITE] 0 0 35 0 0 450 45 --110 Urban1800 739494 0110 Urban1800 739494 0






[SCENARIO][SCENARIO] SCENARIO_IDSCENARIO_ID

[PRJ_NAME][PRJ_NAME] PROJECT_NAMEPROJECT_NAME

[PRJ_AUTHOR][PRJ_AUTHOR] PROJECT_AUTHORPROJECT_AUTHOR

[RESULTS_ID][RESULTS_ID] RESULTS_IDENTIFIERRESULTS_IDENTIFIER

Indicano il nome dello scenario, del progetto, lIndicano il nome dello scenario, del progetto, l’’autore e il prefisso che indicherautore e il prefisso che indicheràà file file risultanti dallrisultanti dall’’analisi.analisi.

EsempiEsempi

[SCENARIO][SCENARIO] Gsm1800Gsm1800

[PRJ_NAME][PRJ_NAME] PolimiPolimi -- CampusCampus

[PRJ_AUTHOR][PRJ_AUTHOR] DellDell ’’ AnnaAnna

[RESULTS_ID][RESULTS_ID] PCPC-- 10s10s -- 20c20c -- phase1phase1





[PROP_MODEL][PROP_MODEL] MOD_ID MOD_ID K1 K2K1 K2 K3 K4 K3 K4 K5K5 xx

Il modello di propagazione MOD_ID Il modello di propagazione MOD_ID èè coscosìì definitodefinito

LpLp(d) = K1 + K2 Log (d)(d) = K1 + K2 Log (d) per d < k5 (metri)per d < k5 (metri)

LpLp(d) = K3 + K4 Log (d)(d) = K3 + K4 Log (d) per d >= k5 (metri)per d >= k5 (metri)

Log(d)

Lp[dB]

k5





AttenzioneAttenzione

•• non creare una discontinuitnon creare una discontinuitàà in k5!in k5!

•• K5 K5 èè espresso in metriespresso in metri

Deve essere Deve essere

K1 + K2 Log (k5/1000) = K3 + K4 Log (k5/1000)K1 + K2 Log (k5/1000) = K3 + K4 Log (k5/1000)

EsempiEsempi

[PROP_MODEL][PROP_MODEL] Urban1800Urban1800 40 30 123 35 200 040 30 123 35 200 0

[PROP_MODEL][PROP_MODEL] Rural1800Rural1800 0 0 80 28 0 00 0 80 28 0 0





SintassiSintassi

[SITE] SITE_ID X_POS Y_POS [SITE] SITE_ID X_POS Y_POS

DescrizioneDescrizione

Definisce la posizione del sito SITE_ID sulla mappaDefinisce la posizione del sito SITE_ID sulla mappa

EsempiEsempi

[SITE][SITE] ABC01 515001ABC01 515001 50400005040000

[SITE][SITE] MI002 514000MI002 514000 5036000 5036000





[CELL] [CELL] cellidcellid siteidsiteid dxdx dydy z azimut z azimut mechdowntiltmechdowntilttxpwrdbmtxpwrdbm rxsensdbmrxsensdbm modelidmodelid antennatypeantennatype carrieridcarrieridCrea una cella con Crea una cella con idid = CELL_ID= CELL_ID

appartenente a SITE_ID (o allappartenente a SITE_ID (o all’’ultimo creato se SITE_ID = [LASTSITE])ultimo creato se SITE_ID = [LASTSITE])

distanza dal sito padre (distanza dal sito padre (dxdx,,dydy) in metri ) in metri

altezza assoluta (z) in metri altezza assoluta (z) in metri

azimut (in gradi)azimut (in gradi)

downtiltdowntilt meccanico (in gradi)meccanico (in gradi)

potenza in trasmissione (potenza in trasmissione (dBmdBm) e sensitivit) e sensitivitàà (in (in dBmdBm))

modello di propagazione (gimodello di propagazione (giàà definito in precedenza)definito in precedenza)

antenna (presente nel antenna (presente nel folderfolder ““antennaantenna””))

idid--portanteportante (codice numerico diverso da 0)(codice numerico diverso da 0)


EsercitazioniEsercitazioni




Partendo dallPartendo dall’’esempio contenuto in esempio contenuto in lablab--1iso.txt1iso.txt

1.1. Effettuare una predizione e visualizzare la mappa di Effettuare una predizione e visualizzare la mappa di

SignalSignal StrengthStrength

2.2. Spostare il sito al centro della mappaSpostare il sito al centro della mappa

3.3. Calcolare il valore di potenza della BTS tale che a Calcolare il valore di potenza della BTS tale che a

bordo mappa (es. nel punto di coordinate 520bordo mappa (es. nel punto di coordinate 520’’000E, 000E,

55’’035035’’000N) il valore del segnale sia di 000N) il valore del segnale sia di ––85 85 dBmdBm

4.4. Con lo stesso valore di potenza trovato, verificare la Con lo stesso valore di potenza trovato, verificare la

distanza dal centro del sito alla circonferenza distanza dal centro del sito alla circonferenza

corrispondente a SS <= corrispondente a SS <= --75 75 dBmdBm

Esercizio # 1Esercizio # 1




Considerando il sito Considerando il sito tritri--settorialesettoriale in in lablab--1t.txt1t.txt

1.1. Effettuare una predizione e visualizzare la mappa di Effettuare una predizione e visualizzare la mappa di

SignalSignal StrengthStrength

2.2. Spostare il sito al centro della mappaSpostare il sito al centro della mappa

3.3. Modificare gli orientamenti delle tre celle portandoli a Modificare gli orientamenti delle tre celle portandoli a

00°°, 120, 120°° e 240e 240°°

4.4. Calcolare il valore di potenza della cella 1 tale che a Calcolare il valore di potenza della cella 1 tale che a

bordo mappa (nel punto centrale del bordo superiore bordo mappa (nel punto centrale del bordo superiore

di coordinate 515di coordinate 515’’000E,5000E,5’’040040’’000N) il valore del 000N) il valore del

segnale sia di segnale sia di ––75 75 dBmdBm





Considerando due siti Considerando due siti tritri--settorialisettoriali ((es.es. lablab--2t2t--aa.txt.txt))

1.1. Posizionare uno dei 2 siti al centro della mappaPosizionare uno dei 2 siti al centro della mappa

2.2. Con un obiettivo di copertura di Con un obiettivo di copertura di ––75 75 dBmdBm, calcolare la , calcolare la

posizione del secondo sito in modo da sfruttare al posizione del secondo sito in modo da sfruttare al

massimo la copertura dei due e allineandoli secondo massimo la copertura dei due e allineandoli secondo

la verticale (effettuare un link budget, non andare per la verticale (effettuare un link budget, non andare per

tentativi, vedi dopo)tentativi, vedi dopo)

3.3. Una volta compreso e verificato il metodo per Una volta compreso e verificato il metodo per

posizionare regolarmente i siti, completare ottenendo posizionare regolarmente i siti, completare ottenendo

un cluster da 7 siti (denominare lo scenario ottenuto un cluster da 7 siti (denominare lo scenario ottenuto

““lablab--7t7t--a.txta.txt””). ).

Esercizio # 3 (1)Esercizio # 3 (1)




Esercizio # 3 (2)Esercizio # 3 (2)

1

2

7

6

5

3

4




A partire dal file di configurazione relativo al cluster A partire dal file di configurazione relativo al cluster

ottenuto in precedenza (ottenuto in precedenza (lablab--7t7t--aa.txt.txt o o lablab--7t7t--7575--1c.txt1c.txt) )

rispettando lrispettando l’’obiettivo di copertura di obiettivo di copertura di ––75 75 dBmdBm

1) Utilizzando la mappa, spostare i siti dalla loro posizione 1) Utilizzando la mappa, spostare i siti dalla loro posizione

nominale a quella realistica pinominale a quella realistica piùù vicina considerando il tipo vicina considerando il tipo

di edificato (es. escludiamo di poter posizionare un palo da di edificato (es. escludiamo di poter posizionare un palo da

35 in un giardino o un piazzale, preferendo magari un 35 in un giardino o un piazzale, preferendo magari un

edificio di 5edificio di 5--6 piani) 6 piani)

-- utilizzare la mappa utilizzare la mappa geogeo--referenziatareferenziata a disposizionea disposizione

-- rispettare il pirispettare il piùù possibile la maglia esagonalepossibile la maglia esagonale

2) Estendere l2) Estendere l’’obiettivo di copertura a tutta lobiettivo di copertura a tutta l’’area area aggiungendo il minor numero di sitiaggiungendo il minor numero di siti





Utilizzando il file di configurazione relativo al cluster regolaUtilizzando il file di configurazione relativo al cluster regolare re

lablab--13t13t--7575--1c.txt1c.txt

1) Assegnare a tutte le celle la stessa portante, calcolare la W1) Assegnare a tutte le celle la stessa portante, calcolare la WII

2) Assegnare a tutte le celle una portante differente2) Assegnare a tutte le celle una portante differente

3) Ridurre il numero delle frequenze disponibili (da 21 a 10) e 3) Ridurre il numero delle frequenze disponibili (da 21 a 10) e

assegnarle riducendo al minimo lassegnarle riducendo al minimo l’’interferenza (suggerimento: interferenza (suggerimento:

assegnare canali uguali a celle distanti tra loro) assegnare canali uguali a celle distanti tra loro)

4) Provare a stimare il numero di frequenze necessario a 4) Provare a stimare il numero di frequenze necessario a

garantire un rapporto C/I > 9 dB e C/I > 12 dB per almeno il garantire un rapporto C/I > 9 dB e C/I > 12 dB per almeno il

50% dell50% dell’’area copertaarea coperta





Utilizzando il file di configurazione Utilizzando il file di configurazione lablab--19t19t--7575--r1.txtr1.txt

1)1) Ottimizzare il piano di rete agendo suOttimizzare il piano di rete agendo su

-- OrientamentiOrientamenti

-- TiltTilt

-- Piano Piano frequenzialefrequenziale ((maxmax 10 portanti)10 portanti)

massimizzandomassimizzando

-- area coperta con SS > area coperta con SS > --75 75 dBmdBm

-- area con C/I > 9 dB area con C/I > 9 dB

2) Introdurre due nuovi siti 2) Introdurre due nuovi siti tritri--settorialisettoriali


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