Dimensionnement de réseau cellulaire CDMA
La présente invention concerne un procédé de dimensionnement d'un réseau de radiocommunication cellulaire numérique de type à répartition par codes CDMA (Coded Division Multiple Access) . Le dimensionnement est applicable aussi bien à la planification d'un nouveau réseau qu'à la densification d'un réseau existant.
Les opérateurs de réseaux de radiocommunication cherchent à maximiser le nombre de terminaux radio mobiles d'usager, dits "mobiles", pouvant être servis par un réseau donné et pour une qualité donnée, cette qualité pouvant être variable selon les usagers . La planification précise de la capacité et de la zone de couverture d'un réseau nécessite une phase préalable de dimensionnement. Cette dernière vise à estimer le nombre de sites de station de base en fonction des exigences de couverture et de capacité imposées par l'opérateur. La propagation radio et l'environnement du réseau sont également des facteurs à considérer.
La planification est fondamentale à la construction d'un réseau qui nécessite le recours à un certain nombre de techniques et en particulier : des calculs théoriques de capacité et de couverture ; des outils de simulation informatiques qui effectuent des calculs complexes et qui tiennent compte d'un grand nombre de paramètres du réseau ; et des mesures sur le terrain afin d'affiner les modèles utilisés dans les outils de simulation, notamment la propagation en fonction de l'environnement du réseau. Il est par ailleurs essentiel pour un opérateur d'optimiser le nombre de sites de station de base du
réseau afin de minimiser le coût des infrastructures du réseau.
Les calculs théoriques utilisent des modèles de réseau cellulaire, en général avec un maillage hexagonal dans lequel les stations de base sont situées au centre d'hexagones ("Wireless Downlink Data Channels: User Performance and CeIl Dimensionning", Thomas Bonald et Alexandre Proutière, MobiCom'03, 14-19 Septembre, 2003, San Diego, Californie, USA) . Pour les réseaux de radiocommunication de type CDMA, les grandeurs fondamentales limitant la capacité d'un réseau sont la puissance de la station de base serveuse et les interférences reçues en chaque point de chaque cellule du réseau. Il est donc important de pouvoir évaluer ces grandeurs. Les calculs analytiques sont complexes parce qu'ils mettent en oeuvre un grand nombre de stations de base : l'évaluation de la puissance reçue en un point du réseau dépend de la distance de chacune des stations de base à ce point. Lorsque le nombre de stations est important, le calcul de la puissance totale reçue en un point, égale à la somme de toutes les puissances reçues des stations du réseau en ce point, nécessite un calcul par ordinateur pour dimensionner le réseau.
Il est donc nécessaire de compléter les calculs analytiques par des calculs numériques effectués sur ordinateur et/ou développer des outils de simulation.
L'approche analytique, basée en général sur des modèles de réseau de type hexagonal, conduit à des calculs numériques et/ou de simulations extrêmement complexes. Les calculs sont d'autant plus complexes que la surface où sont considérées des stations de
base voisines d'une station de base donnée est grande et le nombre de stations de base voisines est élevé. Actuellement, les grandeurs caractéristiques du réseau sont calculées à l'aide de simulateurs. Du fait des temps de calculs importants, les techniques existantes n'explorent pas tout un ensemble de planifications/densifications possibles de manière instantanée, selon les exigences de l'opérateur de réseau. La comparaison de différentes stratégies pour atteindre des objectifs de capacité donnée nécessite des séries de simulations ou de calculs numériques par ordinateur nécessairement coûteux en temps et en développement.
L'objectif de l'invention est de diminuer le temps nécessaire dans un système informatique pour dimensionner un réseau cellulaire CDMA, et ainsi de fournir un procédé de dimensionnement de réseau qui autorise également une densification d'un réseau existant. Le procédé permet à l'opérateur du réseau de tester différentes stratégies afin de choisir celle qui lui convient le mieux. Le procédé convient également pour le choix de stratégies de contrôle d'admission favorisant les débits, les taux d'admission de mobiles par cellule ou encore un compromis entre les deux, en fonction d'exigences de 1'opérateur.
Pour atteindre cet objectif, un procédé pour dimensionner un réseau de radiocommunication cellulaire du type CDMA ayant des cellules modélisées par des surfaces régulières centrées respectivement sur des stations de base, selon lequel la puissance d'émission pour chaque lien descendant depuis une station de base vers un mobile situé dans une cellule
donnée couverte par la station de base est évaluée en fonction d'un paramètre d'interférence égal au rapport de la puissance d'interférence reçue par le mobile et due aux stations de base autres que la station de base donnée sur la puissance reçue provenant de la station de base donnée, est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes de : définir une puissance d'émission de station de base et une atténuation comme des fonctions de la position d'un point sur le réseau par rapport à la station de base dans la cellule donnée, exprimer une densité continue de station de base en chaque point sur le réseau, définir un secteur où sont situées des stations de base perturbant la réception dans le mobile, déterminer un facteur d'interférence en intégrant le produit de la densité de station de base, la puissance d'émission et l'atténuation sur la surface du secteur de couronne, et évaluer une fonction d'une densité de mobile en fonction de la densité de station de base en dépendance du facteur d'interférence pour un rayon de cellule prédéterminé et un débit de lien descendant prédéterminé.
Par exemple, les surfaces régulières des cellules sont circulaires de rayon prédéterminé et ledit secteur est un secteur de couronne concentrique à la cellule donnée. Le secteur de couronne dépend de l'orientation et de la directivité de l'antenne du mobile.
Le dimensionnement de réseau selon l'invention prend en compte l'ensemble des stations de base d'un réseau existant, grâce à l'expression de la densité
continue de station de base en chaque point sur le réseau et autorise un calcul analytique précis des grandeurs caractéristiques du réseau telles que les puissances et les interférences reçues en tout point d'une cellule quelconque du réseau. Le calcul analytique facilite rapidement l'accès à une planification du réseau en fonction de critères imposés par l'opérateur tels que capacité, débit et services, et ne nécessite aucune mise en oeuvre d'outil de simulation.
Le résultat du calcul est utilisé pour évaluer le nombre de stations de base nécessaires pour satisfaire une exigence de capacité déterminée, c'est-à-dire une densité de mobile choisie par l'opérateur. Le procédé de dimensionnement de réseau selon l'invention sert à évaluer précisément et rapidement un nombre de stations de base à ajouter, localement ou globalement dans un réseau existant, pour répondre à un accroissement de trafic. Le procédé sert également à évaluer des paramètres, tels que la charge et la puissance d'émission dans chaque cellule du réseau et la puissance de réception d'un mobile.
Le procédé de dimensionnement peut être utilisé pour tester différentes stratégies de contrôle d'admission favorisant des débits, des taux d'admission ou encore un compromis entre les deux, en fonction d'exigences de l'opérateur. Les critères qui doivent être respectés pour l'admission d'un mobile dans le réseau sont des critères de charge et de puissance :
- la charge de chaque station de base, et en particulier celle de la station de base "donnée" qui
a établi un lien descendant avec le mobile, ne doit pas dépasser une charge maximale admissible, et la puissance demandée à l'ensemble des stations de base, et en particulier à la station de base "donnée" qui a établi un lien descendant avec le mobile, ne doit pas dépasser une puissance maximale admissible.
Le procédé peut être utilisé tel quel dans un système informatique, ou être implanté dans un simulateur afin d'accroître la vitesse de calcul de ce dernier.
A cet égard, l'invention concerne aussi un système informatique pour dimensionner un réseau de radiocommunication cellulaire du type CDMA, pour la mise en œuvre du procédé de dimensionnement de réseau selon l'invention. Le système informatique est caractérisé en ce qu'il comprend : un moyen pour définir une puissance d'émission de station de base et une atténuation comme des fonctions de la position d'un point sur le réseau par rapport à la station de base dans la cellule donnée, un moyen pour exprimer une densité continue de station de base en chaque point sur le réseau, un moyen pour définir un secteur où sont situées des stations de base perturbant la réception dans le mobile, un moyen pour déterminer un facteur d'interférence en intégrant le produit de la densité de station de base, la puissance d'émission et l'atténuation sur la surface du secteur de couronne, et un moyen pour évaluer une fonction d'une densité de mobile en fonction de la densité de station de base en dépendance du facteur d'interférence pour un
rayon de cellule prédéterminé et un débit de lien descendant prédéterminé.
L'invention concerne encore un programme d'ordinateur sur un support d'informations, comportant des instructions de programme adaptées pour la mise en œuvre du procédé de dimensionnement de réseau selon l'invention et en particulier des instructions de programme qui réalisent les étapes caractérisant le procédé selon l'invention, lorsque ledit programme est chargé et exécuté dans un système informatique.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de plusieurs réalisations préférées de l'invention, données à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés correspondants dans lesquels : la figure 1 est un schéma d'un modèle de réseau de radiocommunication cellulaire selon 1'invention ;
- la figure 2 est un algorithme du procédé de dimensionnement de réseau selon l'invention ; et la figure 3 est un graphe montrant des variations d'une densité de mobile en fonction d'une densité de station de base obtenues selon le procédé de l'invention.
En référence à la figure 1, un réseau de radiocommunication cellulaire numérique RE de type
CDMA comprend N stations de base BSi à BSj. Un mobile m est situé sous la couverture d'une station de base donnée BS]3 du réseau, avec l'indice b tel que
1 < b < J. Le rapport signal à interférence CIR (Carrier-to-Interference Ratio), c'est-à-dire le
rapport de la puissance reçue dans un canal de trafic par le mobile sur la puissance d'interférence reçue par le mobile est supérieur ou égal à un rapport signal à interférence γm =(C/I)t,m cible (t=target) , soit :
Dans la relation (1) : pr,m est la puissance reçue par le mobile m ;
1 OWn est la puissance d'interférence intrastation reçue par le mobile m et due aux canaux communs et aux canaux du trafic des autres mobiles ayant des liens descendants actifs avec la station BSj ; et lother est la puissance d'interférence interstation reçue par le mobile m et due aux stations de base BSi à BSj autres que la station de base donnée BS]3 ; OC est un facteur d'orthogonalité compris entre 1 et 0 et égal à 1 s'il n'y a aucune orthogonalité entre les codes des canaux descendants depuis la même station de base BS]3, et égal à 0 si leur orthogonalité est parfaite ; Noise est la puissance de bruit thermique du récepteur d'un mobile.
La relation (1) s'écrit en précisant les puissances :
Dans la relation (2) :
Pb est la puissance totale de la station de base
Bsb ; pTCH,m est la puissance d'émission du canal de trafic pour le lien descendant alloué par la station de base BSb au mobile m ; et gj,m est l'atténuation comprise entre 0 et 1 égale au rapport de la puissance reçue par le récepteur du mobile m sur la puissance émise dans le canal du trafic du lien descendant de la station de base BSj vers le mobile m, l'indice j étant tel que 1 < j < J ; l'atténuation 9J,m dépend de l'atténuation selon la distance, d'effets de masque (shadowing) , de pertes et gains d'antenne du mobile m et de la station de base BSj , et de pertes additionnelles possibles.
Si l'effet de masque est négligé, l'atténuation intervenant dans la puissance reçue Pr,m Par Ie mobile m à la distance rj ^m de la station de base BSj s'exprime inversement proportionnellement à une puissance de cette distance et donc en fonction d'un exposant négatif η de cette distance, à la place de l'atténuation gj,m- Les puissances dans la relation (1) s'expriment alors d'une manière similaire à celles dans la relation (2) :
p _ p «η cr,m rTCH,m' b,m
J=J Iother = ∑Pj - ,,„
L'exposant négatif η est appelé facteur d'atténuation et est compris entre - 3 environ et - 4 environ. La relation (2) s'écrit alors :
≥ Ym O)
La relation (3) montre que le rapport signal à interférence C/I dépend fortement de la puissance d'interférence Iother due aux autres stations BSj avec j ≠ b, exprimée par le deuxième membre du dénominateur. La puissance d'interférence Iother représente une importante cause de limitation de la capacité du réseau.
Pour chaque mobile m dans le réseau CDMA RE, un paramètre d'interférence fm est défini comme le rapport de la puissance d'interférence Iother reçue par le mobile m venant des autres stations sur la puissance reçue provenant de la station de base respective BS]3 :
f - "'-other _ 1 "V p.σ . I Δ )
1OWn + pTCH, mσb, m pb?b, m j = l, j ≠b
Le paramètre d'interférence fm dépend fortement de la position du mobile dans la cellule. Lorsque le trafic depuis les stations de base est uniforme, il est raisonnable de considérer que toutes les stations ont la même puissance totale d'émission, soit P]3 = Pj avec 1 < j < J. Le paramètre fm devient :
La difficulté et la complexité des calculs pour déterminer la charge du réseau proviennent
principalement, selon la technique antérieure, de l'expression du paramètre fm. En effet, l'expression mathématique des distances rj ^m dépend des positions des stations de base. Plus le nombre J de stations considérées est important, plus le calcul est complexe.
Selon l'invention, le paramètre d'interférence est un facteur d'interférence défini au moyen d'un calcul analytique et ensuite utilisé pour dimensionner le réseau en déterminant la capacité d'une zone donnée du réseau représentée par le nombre maximum de mobiles dans la zone donnée, c'est-à-dire de l'intensité de trafic maximale dans la zone donnée, en fonction du nombre de stations de base que compte cette zone. La zone peut être le réseau RE, ou en variante l'ensemble des cellules Cj voisines de la cellule C]3 contenant la station de base donnée BS]3 pour le mobile considéré m, ou plus particulièrement, une cellule C]3 du réseau.
Comme montré à la figure 2, le procédé de dimensionnement de réseau selon l'invention comprend des étapes El à E7. Le procédé est mis en œuvre dans un ordinateur ou une station travail ou tout autre système informatique.
A l'étape préalable El, la puissance d'émission de station de base P(u, θ) , sans négliger l'effet de masque, et l'atténuation g(u, θ) en un point (u, θ) sur la surface du réseau RE où le mobile est susceptible de se trouver sont définies comme des fonctions continues . Les coordonnées du point sont par exemple des coordonnées polaires u et θ ayant pour origine la station de base donnée BS]3.
La construction d'un modèle de réseau est fondée selon l'invention sur le remplacement de la distribution discrète de stations de base selon la technique antérieure par une densité de station de base PBS Φ^i est une fonction continue. Le calcul du paramètre fm est simplifié considérablement par la fonction de densité continue.
A l'étape E2, la densité PBS (ur θ) est exprimée par un nombre de station de base du réseau par unité de surface en chaque point sur la surface du réseau. Elle est a priori variable en fonction des coordonnées (u, θ) du point. Par exemple, la densité PBS peut être variable par palier, égale à des constantes respectivement sur des zones prédéterminées comme des couronnes concentriques centrées sur la station de base donnée BS]3, ou peut être plus simplement constante sur toute la zone couverte par le réseau.
Des modèles de réseau connus positionnent des stations de base au centre de cellules hexagonales ou de manière aléatoire. Ces modèles de réseau connus sont considérés comme uniformes bien que localement ils ne le soient pas, puisque la puissance reçue par le mobile m dans une cellule C]3 dépend non seulement de la distance rb^m entre la station de base serveuse BS]3 de la cellule C]3 et le mobile m, mais également d'angles θ caractérisant les positions relatives des stations de base par rapport au mobile m, et donc dépend de la directivité de l'antenne du mobile m. Quand le mobile m est considéré à une distance r de la station de base serveuse BS]3, il y a PBS (u r θ) .u.du.dθ stations de base qui contribuent aux puissances d'interférence Iother dans un secteur de couronne d'angle dθ et de largeur du. L'influence
de ces stations de base sur le mobile m est PBS(U, Θ) .P(U, θ) .g(u, θ) .u.du.dθ.
A l'étape E3, chaque cellule Cj est modélisée par une surface de couverture régulière ayant pour centre une station de base respective BSj du réseau. La surface régulière peut être polygonale, mais est de préférence un cercle de manière à relativement simplifier les calculs. Les cellules sont alors circulaires avec un rayon prédéterminé Rc, comme montré à la figure 1.
Dans la cellule donnée C]3, le mobile m situé à une distance rb^m de la station de base BS]3 a sa réception perturbée par les émissions des autres stations de base. Celles-ci sont situées dans un secteur [θi,02] de couronne défini à l'étape E4. Le secteur de couronne est concentrique à la cellule donnée C]3. Le rayon intérieur du secteur de couronne est égal à 2Rc-r puisque la distance entre deux stations est au moins 2RC et les cellules circulaires ne se chevauchent pas et ont leurs contours au mieux tangentiels. Le rayon extérieur R du secteur de couronne est au plus égal au rayon très grand de la surface couverte par le réseau RE. L'angle [θi,02] du secteur de couronne dépend de l'orientation et de la directivité de l'antenne du mobile m.
Au lieu de sommer sur toutes les autres stations de base pour déterminer le paramètre fm, l'étape E5 intègre le produit de la densité continue de station de base PBS (u^ θ) , de la puissance d'émission de station de base P(u, θ) et de l'atténuation g(u, θ) sur tous les points (u, θ) positionnés sur la surface du secteur de couronne défini ci-dessus pour déterminer le facteur d'interférence f :
Jθ2 J R -r p (u, θ).P(u, θXgrfu, θXu.du.dθ
2RC -r BS f (r, ω) = ( 6 )
P(O, ωXg(r, ω)
Dans la formule (6) précédente, P(O, ω) est la puissance d'émission P]3 de la station de base donnée BS]3 pour un angle ω compris dans le secteur [θi,02] correspondant à la position (r, ω) du mobile m, et g(r, ω) est l'atténuation à la position du mobile m.
Selon un exemple pratique préféré, la formule (6) est simplifiée par les considérations suivantes.
Les puissances d'émission des stations de base sont identiques en considérant que le trafic est uniforme et l'effet de masque est négligé, soit P(u, θ) = Pb. De préférence, l'atténuation g(u, θ) d'un point m sur le réseau est indépendant de l'angle θ et ne dépend que de la distance u entre ce point et la station de base donnée BS]3 et est égale à une puissance de cette distance avec un exposant négatif. L'exposant η peut être choisi égal à - 3 qui est une valeur de facteur d'atténuation correspondant au cas de réseaux réels. Selon cet exemple, le facteur d'interférence fr est déduit de la formule (6) :
jθ2 jR-r p^ {Uf θ).uη.u.du.dθ
J1 2Rc - r BS fr = rη
L'antenne du mobile est très souvent omnidirectionnelle, soit [θi,02] = [0,2π], le secteur de couronne défini ci-dessus étant complètement circulaire.
La densité de station de base PBS est constante sur le réseau RE, ou tout au moins sur la surface de
rayon R, et indépendante de zones ou de points prédéterminés sur le réseau.
L'expression suivante du facteur d'interférence devient pour cet exemple :
fr = pBs-2πr (7)
2RC - R - r
Selon l'exemple précédent, le trafic et la densité de station de base PBS sont considérés uniformes. Le facteur fr est une fonction de la distance entre le mobile m et la station de base donnée BS]3 "serveuse" à laquelle le mobile m est lié par un lien descendant actif. Tous les mobiles placés à la même distance de la station BS]3 ont la même valeur du facteur parce que la densité de station de base est considérée uniforme. Tous les mobiles placés sur un cercle de rayon r et centré sur la station de base serveuse BS]3 subissent ainsi la même atténuation r. Selon d'autres exemples, la densité PBS est continûment variable entre la station de base BS]3 serveuse du mobile m et les autres stations de base BSi à BSN et/ou dépend de l'orientation et de la directivité de l'antenne du mobile m, et donc dépend de stations de base voisines de la station de base BS]3 serveuse du mobile m qui sont susceptibles par leurs émissions de perturber le lien descendant actif établi entre la station BS]3 et le mobile m. Dans ces η+1 exemples, le produit PBS(U^Θ) -U est intégré dans des intervalles déterminés [2Rc-r, R-r] et [θi,02] . Le rayon R peut être limité à quelques rayons de cellule Rc et la largeur du secteur de couronne est alors de quelques rayons de cellule Rc.
L'expression du facteur d'interférence fr dépend de la densité PBS des stations de base, du rayon Rc d'une cellule et du rayon R de la surface de réseau considérée. Cette expression ouvre un grand nombre de possibilités d'analyses pour des réseaux CDMA parce qu'elle précise rapidement l'influence d'un réseau sur chaque point d'une cellule donnée BS]3.
Aux étapes suivantes E6 et E7, une limite de la capacité d'une cellule C]3 représentée par le produit d'une densité de mobile par la surface de la cellule est sélectionnée pour dimensionner le réseau en évaluant une fonction de la densité de mobile en fonction de la densité de station de base pBs en dépendance du facteur d'interférence déterminé ci- dessus pour un rayon de cellule prédéterminé Rc et un rapport signal à interférence cible γ pour lien descendant, ou un débit de lien descendant prédéterminé D. A partir d'une expression de la puissance d'émission pour chaque lien descendant dans chaque cellule dans le réseau CDMA comparativement à des contraintes de limitation de puissance d'émission, à l'étape E6, on montre que la densité de mobiles doit satisfaire la relation suivante dépendant du facteur d'interférence fr selon l'invention :
ζ° S∑ Pr,sβs(α + fr) -2πr.dr < 1 - φ (8)
S—J-
prf s dénote une densité de mobile utilisant un service s dans la couronne élémentaire entre la distance r et r+dr depuis le centre BS]3 de la cellule donnée C]3. Plus particulièrement, pr, s est la densité
de mobile dans la cellule donnée C]3 lorsque la densité est supposée constante.
Dans un réseau CDMA, plusieurs services tels que la téléphonie (voix) , la vidéophonie et la transmission d'images fixes, de messages courts SMS ou de messages multimédias MMS, sont offerts avec des débits différents. S services sont ainsi prédéterminés avec un indice s désignant l'un de ces services tel que 1 < s < S. Les atténuations gj,πu ou r|*m pour des liens actifs entre les mobiles et les stations de base sont indépendants des services, et par conséquent le facteur d'interférence fr à la distance r est indépendant des services.
Pour chaque service s sont préalablement estimés un rapport signal à interférence cible γs = (C/I)s pour un lien descendant depuis une station de base vers un mobile. Le rapport signal à interférence cible γs est une limite inférieure en deçà de laquelle un mobile ne reçoit plus une puissance suffisante d'une station de base pour traiter convenablement un signal émis par la station de base. Le rapport cible γs intervient dans des commandes de puissance dans les mobiles et les stations de base.
Dans la relation (8) , le paramètre βs dont dépend la puissance d'émission totale de la station de base BSj de la cellule Cj est fonction du rapport cible γs pour lien descendant :
(C / D= Ys βs =
1 + GC(C / i)s 1 + αγs
Le facteur d'orthogonalité OC varie très peu d'un service à l'autre et est ainsi supposé constant pour tous les services .
φ est une constante qui est comprise entre 0,2 environ et 0,3 environ, ces valeurs étant déterminées de façon empirique sur des réseaux existants.
La forme de l'expression dans le premier membre de la relation (8) autorise des calculs analytiques simplifiés pour évaluer la capacité de la cellule et le débit global de la cellule pour un modèle de réseau à dimensionner, ou pour densifier d'un réseau existant en testant différentes stratégies d'admission de mobiles supplémentaires dans le réseau existant.
A l'étape E7, lorsque l'opérateur du réseau RE doit répondre à une demande en trafic, il doit savoir si la densification du réseau RE, qui consiste en l'installation de stations de base supplémentaires dans une certaine zone, peut être une solution pour satisfaire un trafic croissant. Grâce au modèle de réseau continu selon l'invention, cette augmentation du trafic peut être évaluée analytiquement en utilisant les relations (7) et (8) .
En supposant quel que soit le service s considéré, que la densité des mobiles est constante, soit prf s = PM^ et que tous les mobiles ont un débit constant dans leurs liens descendants dans la cellule, soit βs = β, la relation (8) devient avec un exposant d'atténuation η=-3 et en remplaçant le facteur d'interférence fr selon la formule (7) :
J0 C PMP(OC + 2π pBs[(2Rc - r)"1 - (R-r)~1]r3)2πr-dr < 1-φ
En supposant r « R, r < 2 Rc, et R = k Rc, où k est une constante pouvant varier de quelques unités à quelques dizaines, le calcul de l'intégrale dans la relation précédente dépend de la valeur de R.
Après le calcul de l'intégrale, la relation précédente s'écrit pour Rc = 1 :
pM β(α + nBS fact(R, Rc)) < 1 - φ (9)
fact est un paramètre constant dépendant des rayons R et Rc et particulièrement de leur rapport de rayon R/ Rc selon le tableau suivant :
k = R/Rc fact
4 0,44
5 0,5
6 0,536 10 0,608 20 0,652
50 0,676
nβs dénote un nombre accru de stations de base dans une cellule du réseau initial RE qui doit être densifié et dépend de la densité constante de mobiles
PM- S'il n'y a qu'une station de base par cellule du réseau initial, alors nβS vaut 1. Si nβS =3, cela signifie que trois stations de base sur une surface
2 de cellule πRc doivent être prévues et donc deux stations de base doivent être ajoutées dans chaque cellule du réseau initial.
Pour un nombre nβs de stations de base dans une cellule du réseau densifié, La relation (9) ci-dessus impose :
- soit une limitation du nombre moyen maximum
2 Max = πRc PM de mobiles présents dans la cellule pour un débit maximum prédéterminé D dans un lien descendant vers un mobile déduit de l'expression du paramètre β:
(C / I) D β = = a
1 + GC(C / I) 1 + OCaD
où a = E/NoW , avec : E = énergie par bit reçue par un mobile, W = largeur de bande totale, et
No = la puissance de bruit thermique dans un lien descendant,
- soit une limitation du débit maximum D en bit/s dans un lien descendant vers un mobile pour un nombre moyen maximum de mobiles Max prédéterminé.
La relation (9) montre l'influence du nombre nβS de station de base dans une surface limitée, telle qu'une cellule, sur le nombre moyen maximum Max de mobiles dans la cellule. L'intérêt d'accroître le nombre Max est illustré à la figure 3. Dans cette figure, le service est considéré avec un débit prédéterminé D = 12,2 kbit/s, et les paramètres ont les valeurs suivantes : β = 0,02, oc = 0, 4 et φ = 0, 2.
Par exemple lorsque le réseau RE a un rayon de
50 fois le rayon d'une cellule k = R/RQ = 50, le nombre moyen maximum de mobiles Max par surface de cellule initiale πRc augmente de 37 à 50 lorsque la densité de station de base PBS croît de 1 à 3 pour
2 une surface constante πRc .
L'invention décrite ici concerne un procédé et un système informatique de dimensionnement (planification et/ou densification) de réseau cellulaire CDMA. Selon une implémentation préférée, les étapes du procédé sont déterminées par les instructions d'un programme de dimensionnement de réseau cellulaire CDMA incorporé dans un système
informatique, et le procédé selon l'invention est mis en œuvre lorsque ce programme est chargé dans le système informatique dont le fonctionnement est alors commandé par l'exécution du programme. En conséquence, l'invention s'applique également à un programme d'ordinateur, notamment un programme d'ordinateur sur ou dans un support d'informations, adapté à mettre en œuvre l'invention. Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable pour implémenter le procédé selon l'invention.
Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette (floppy dise) ou un disque dur.
D'autre part, le support d'informations peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type internet. Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé selon 1'invention.