Optimierung drahtloser Zugangsnetze
In naher Zukunft wird ein großer Teil des Zugangsnetzes drahtlos werden. Es wird geschätzt, dass beinahe 70 % der Sprachdienste und über 90 % der Datendienste, die über drahtlose Kommunikation stattfinden, innerhalb von Gebäuden durchgeführt werden. Femtozellen – kleine Funkzellen mit geringem Energieverbrauch – bieten drahtlose Konnektivität innerhalb von Gebäuden und könnten bei Kapazitätsproblemen für Entlastung sorgen.Obwohl Femtozellen eine Vielzahl von Vorteilen hinsichtlich verbesserter Funkabdeckung und höherer mobiler Datenraten bieten, könnten diese Vorteile aufgehoben werden, wenn die Gesamtleistung des Netzwerks aufgrund von Interferenzen mit Makrozellen gesenkt wird. Das EU-finanzierte Projekt "Combined indoor/outdoor wireless network planning" (CWNETPLAN) wurde ins Leben gerufen, um die Wechselwirkungen zwischen Indoor-Femtozellen und Outdoor-Makrozellen zu untersuchen. Dies wird dazu beitragen, die Interferenzen zu bewerten und zu minimieren, die das Outdoor-Makronetzwerk beeinträchtigen könnten.Die Projektpartner schlugen zunächst ein Ausbreitungsmodell vor, um die Outdoor-zu-Indoor-Signalstärke zu berechnen und die Interferenzen zwischen Outdoor- und Indoor-Zellen einschätzen zu können. Dieses Modell basierte auf einer Kombination des "Intelligent Ray Launching"-Modells (IRLA) mit dem "Multi-Resolution Frequency Domain Parflow"-Modells (MR-FDPF).Die Idee hinter dem kombinierten Ansatz war, die beiden Simulationsmodelle zu verknüpfen, indem IRLA outdoor als Eingabe für die MR-FDPF-Simulation für die Indoor-Funkabdeckung verwendet wird, und umgekehrt. Neue Verfahren wurden angewendet, um das Outdoorsignal an den Außenwänden des Gebäudes in Quellströme umzuwandeln, die für das Indoor-Modell verwendet werden könnten. Mithilfe des Algorithmus "Space-Alternating Generalised Expectation-Maximisation" (SAGE) konvertierte das Team die Quellströme dann in Strahlen zur Indoor-MR-FDPF-Abdeckung.Eine weitere Aufgabe war die Optimierung der Indoor-Netzwerkplanung und die Abschwächung der Störstrahlung, die Femtozellen in Makrozellen verursachen. Aus diesem Grund wurde eine kombinierte Optimierungsmethode benötigt, um die Netzwerkleistung zu maximieren. Neuartige Schemata für das Ressourcenmanagement unter Verwendung vom Hybrid-Femtozellen wurden eingeführt. Abschließend wurden die Funkausbreitungsmodelle kalibriert, sodass sie besser zur tatsächlichen Umgebung passen.Die Störstrahlung ist ein zentrales Problem bei der Entwicklung von Femtozellen. Die Mitglieder von CWNETPLAN trugen zum Finden von Lösungen bei, um sicherzustellen, dass ihr Einsatz innerhalb von Gebäuden erfolgreich stattfinden kann.
