Evaluation of diversity schemes in GSM1800 network

Abstract

Diversiteettivastaanottoa käytetään laajalti kehittyneissä matkapuhelinverkoissa kasvattamaan yksittäisen solun sädettä ja siten koko verkon kustannustehokkuutta. GSM-verkoissa on käytössä kaksi diversiteettivastaanottotapaa: polarisaatio- ja paikkadiversiteetti. Tämän työn tarkoituksena on arvioida näitä diversiteettivastaanottotapoja, antaa selkeä suunnittelusääntö siitä, kumpaa vastaanottotapaa kannattaa käyttää sekä selvittää diversiteetin käytöstä saatava vahvistus.

Mittaukset suoritettiin Radiolinjan GSM1800-verkossa kahdella makrosoluista koostuvalla tukiasemalla, jotka sijaitsevat Helsingissä ja Espoossa Näillä paikoilla radioaallon etenemisympäristöjen katsottiin edustavan kaupunki-, sisätila-, tiivisti ja harvaan rakennettuja esikaupunki- sekä tieympäristöjä. Mittauksen tulokset perustuivat vastaanotetun laatuluokan ja sitä vastaavan tehotason jakaumiin, jotka kerättiin Abis-rajapinnasta GSM-protokolla-analysaattorilla (GPA:lla). Mittaukset perustuivat +- 45° polarisaatio- ja horisontaaliseen paikkadiversiteettivastaanottoon, jonka antennien välinen etäisyys oli >= 20 lambda. Lisäksi paikkadiversiteetin tapauksessa tutkittiin antennien välistä minimietäisyyttä raskaan lähiöympäristön alueella.

Tulokset osoittavat, että polarisaatio- ja paikkadiversiteettivastaanotot toimivat tukiasemalla yhtä hyvin kaikissa mitatuissa ympäristöissä elävässä GSM1800-verkossa. Keskimääräiseksi diversiteettivahvistukseksi em. ympäristöissä 90 % luotettavuudella mitattiin 5 dB, jota voidaan käyttää tehobudjettilaskelmissa. Tiiviisti rakennetussa esikaupunkiympäristössä mitatut diversiteettivahvistukset antennien etäisyyksien ollessa 8 - 23 lambda eivät osoittaneet horisontaalisella paikkadiversiteetillä heikkenemisen merkkejä kun antennien välinen etäisyys oli >=10 lambda.