iii. MEDICIONES DE DATOS DE DESEMPEÑO
3.3 OPTIMIZACIÓN DE COBERTURA MEDIANTE DIVISIÓN DE CELDAS (CELL SPLITTING)
El propósito de dividir una celda es satisfacer la demanda cuando el tráfico de llamadas en un área aumenta. La división debe ser de tal modo que se pueda reusar la frecuencia más a menudo, esto quiere decir que exista menor distancia entre celdas co-canal. Cuando se reduce el radio de la celda a la mitad, la vieja celda se divide en cuatro nuevas celdas pequeñas, entonces la capacidad de tráfico se incrementa en cuatro veces
La división de celda tiene las siguientes características principales:
• Permite adaptar la capacidad de las celdas al tráfico que tienen.
• Consiste en dividir una celda en microceldas.
• Se usa en ciudades y zonas muy congestionadas.
• Al ser más pequeñas las celdas, se reduce la potencia.
• Al ser más pequeñas las celdas, hay más procesos de handoff (transferencia suave).
• Por lo general cuando se divide el radio de la celda en 2 se tiene que:
- La superficie de la celda se divide en cuatro.
- La capacidad del tráfico se incrementa en cuatro veces.
- Se tiene mayor precisión en la BTS.
- Se aumentan los costes.
Fuente: Radiación y Radiocomunicación, cáp. 9, Autor: Carlos Crespo Cadenas
Figura 3.8 División de celda
3.3.1 POTENCIA DE TRANSMISIÓN DESPUÉS DE LA DIVISIÓN DE CELDAS
A continuación se tiene la formula general para obtener la potencia de transmisión de la nueva celda, luego de n divisiones y cada vez el nuevo radio es la mitad del anterior. Rn Rn 2 0 = [Ecuación 3.1] Ptn =Pt0 −n⋅12dB [Ecuación 3.2] Donde: Rn = Radio de la Celda n R0 = Radio de la antigua celda
Pt0= Potencia de transmisión de la antigua celda n = Número de divisiones
El factor de reducción de interferencia co-canal siempre se mantendrá constante, después de cada división de celda. Se puede incrementar la carga de tráfico en cuatro veces en la misma área luego de que la celda original se divide en cuatro subceldas. Cada subcelda puede ser dividida nuevamente en cuatro subceldas, lo cual permite un incremento del tráfico en 16 veces. Así se puede ir dividiendo sucesivamente, se tiene la siguiente fórmula para calcular la capacidad de tráfico luego de n divisiones:
Nueva Capacidad de Tráfico = (4)n x (Capacidad de tráfico de la celda original), donde n es el número de veces en que se divide la celda.
Cuando se realiza la división de celdas se puede manejar un mayor volumen de tráfico, pero esto significa que el costo económico aumenta porque se requiere de la instalación de nuevas estaciones base y además al disminuir el tamaño de las celdas se incrementa la cantidad de handoffs.
3.3.2. TÉCNICAS PARA LA DIVISIÓN DE CELDA
Existen dos técnicas de división de celdas, las mismas que se describen a continuación:
3.3.2.1 División permanente (Permanent Spliting)
Se implementa éste tipo de división cuando en una zona determinada el promedio de tráfico aumenta y las estaciones base existentes no lo pueden manejar. En este caso se tiene la división por un tiempo prolongado, por lo que se debe seleccionar sitios adecuados para colocar estaciones bases de pequeñas celdas. Para que no se dificulte la división esta debe ser realizada durante un periodo de bajo tráfico. La antena puede ser instalada en un monopolo o en áreas tales como terrazas de edificios o interior de centros comerciales, aeropuertos, etc.
3.3.2.2 División en tiempo real (Real-time Spliting Dynamic)
Este tipo de división no es por tiempo prolongado y se la implementa cuando existen picos de tráfico que no pueden ser manejados por las radio bases existentes, se la realiza por ejemplo, el los alrededores de un estadio o coliseo luego de un partido de fútbol o un concierto, en las autopistas en situación de accidentes automovilísticos, etc. En éste caso las pequeñas celdas tienen que administrar recursos operativos para incrementar la capacidad de tráfico del sistema. La planificación y la ubicación de las nuevas estaciones base no es tan exigente como en el caso de división permanente, ya que la participación de estas estaciones es por períodos cortos.
El proceso de división de celdas debe ser gradual sobre el sistema de forma que se pueda predecir la caída de llamadas.
Al suponer que el área entre dos viejas celdas 2A requiere un incremento en la capacidad de tráfico como se ve en la figura 3.9. Entonces se toma el punto medio entre dos celdas antiguas (1A y 2A), para obtener la línea 1A-2A antes de la división, al rotar esta línea 120º en sentido horario se obtiene la línea 1A-2A después de la división, esto nos sirve para encontrar la nueva celda 1A, con lo que la orientación del nuevo “cluster” de 7 celdas queda determinado. Se debe separar los canales asignados en la antigua celda en dos grupos con el propósito de mantener en servicio las llamadas que se encuentran cursando mientras se hace la división de celdas, de la siguiente forma:
2A=(2A)'+(2A)'' [Ecuación 3.3]
De donde la frecuencia de los canales usados en la nueva celda y en la antigua está representada por (2A)’, pero en los sectores pequeños y la frecuencia de los canales usados solo en la antigua celda esta representado por (2A)’’. Los canales serán transferidos gradualmente de (2A)’’ a (2A)’. El proceso concluye cuando todos los canales son transferidos a (2A)’’.
Fuente:
http://www.eie.fceia.unr.edu.ar/ftp/Tecnologias%20de%20banda%20angosta/introduccion%20telefon%EDa% 20celular%202003.pdf
Figura 3.9 Técnicas de Cell-Splitting