Este apartado presenta algunos de los aspectos específicos vinculados a la planificación de redes celulares de tercera generación (UMTS, CDMA2000, HSDPA, HSUPA, etc.).

La relación entre capacidad y cobertura existente en los sistemas celulares de tercera generación (basados en CDMA) obliga a estudiar ambos aspectos de la red de forma conjunta.

La forma habitual de realizar este estudio se basa en la realización de simulaciones de tráfico (tipo Monte Carlo), en las que se genera aleatoriamente la carga de tráfico, ubicando usuarios en la zona bajo estudio, y se analiza el comportamiento de la red en presencia de dicha carga.

Si no se desea acometer el estudio basado en simulación, es posible obtener estimaciones de la cobertura de la red mediante un estudio simplificado basado en técnicas clásicas, esto es, balances de enlace y cálculos de atenuación de propagación. Este análisis tiene algunas limitaciones, y sus resultados son menos exactos que los obtenidos mediante simulación. Habitualmente, el estudio simplificado se lleva a cabo como una primera aproximación a la planificación de la red, que posteriormente se afina mediante el estudio basado en simulación. El estudio simplificado basado en balances de enlace y cálculo de atenuación se considera por separado para los enlaces ascendente y descendente

Xirio introduce un cálculo simplificado de aproximación para la cobertura de estaciones móviles de tercera generación mediante el cálculo dinámico de la sensibilidad a partir de parámetros de carga de la estación base, número de usuarios, etc.

A continuación, se enumeran los pasos del proceso de planificación de red de acceso destacando en cada uno de ellos, y cuando resulte necesario, los puntos a los que el usuario debe prestar una especial atención de cara a la planificación de redes celulares para comunicaciones móviles.

ANÁLISIS DE NECESIDADES - CONFIGURACIÓN

•Cartografía. Dependiendo de la zona de servicio para la red a planificar este tipo de estudios puede requerir del empleo de cartografía rural, urbana o mixta.

Cuando las estaciones están ubicadas en zonas rurales suelen emplearse modelos del terreno de entre 100 y 25 metros de resolución. Para simular el efecto de pérdidas por multitrayecto, en la cobertura de estas estaciones sobre zonas urbanas, suele recurrirse a una capa de morfografía con la que incluir pérdidas de clutter asociadas a cada núcleo urbano.

Si las estaciones están ubicadas en el interior de un casco urbano, es aconsejable utilizar cartografía urbana para la planificación radioeléctrica. Un modelo del terreno de entre 1 y 2 metros de resolución es adecuado. En este caso no se añadirían ningún tipo de pérdidas adicionales a la propagación.

Por último, también es posible emplear múltiples capas de altimetría para realizar cálculos mixtos, donde la estación está ubicada en las proximidades de un núcleo urbano y se quiere analizar la propagación hacia el interior del mismo.

•Métodos de cálculo. Las distintas tecnologías de comunicaciones móviles funcionan en bandas de frecuencias muy dispares y requieren bastantes particularizaciones a la hora de definir un método de cálculo aplicable a su planificación. A continuación se presentan algunas propuestas concretas para entornos y tecnologías determinadas:

oEntorno rural. La planificación en este tipo de entornos suele realizarse empleando métodos determinísticos como la Rec. UIT-R P.526 o el método de Deygout siempre y cuando se disponga de cartografía rural de la zona de despliegue de red. Es necesario tener en cuenta en estos casos que los resultados de la simulación aseguran los niveles superados en el 50% de tiempo y ubicaciones, por lo que, de cara a asegurar porcentajes superiores será necesario emplear el "Margen de Desvanecimiento" configurable en los parámetros del método de cálculo.

Conjuntamente con estos métodos, y si se dispone de capas morfográficas, es habitual introducir unas pérdidas adicionales asociadas al terreno, especialmente para contemplar los efectos de multitrayecto en entornos urbanos.

En los casos en los que no se disponga de cartografía precisa de la zona de servicio, es posible emplear métodos empíricos tales como Okumura-Hata, particularizado para entornos rurales.

oEntorno urbano. La planificación en áreas urbanas o mixtas (rural-urbano) pueden realizarse mediante métodos empíricos (el método de Okumura-Hata supone una aproximación suficiente del alcance de la señal en un radio respecto a la estación base) o determinísticos si se dispone de cartografía urbana suficientemente precisa (1 ó 2 metros de resolución). Como métodos determinísticos es posible utilizar métodos cómo la Rec. UIT-R P.1411, Xia-Bertoni o el método Okumura-Hata modulado para obtener una simulación de propagación en ciudad teniendo en cuenta las difracciones sobre los tejados de los edificios, y los efectos de reflexión en edificios.

Tanto si se emplean métodos empíricos, como cartografía urbana de detalle, se desaconseja utilizar correcciones debido al uso del suelo (clutter), ya que se estaría introduciendo una corrección redundante sobre las estimaciones de propagación.

Los objetivos de calidad para este tipo de redes imponen asegurar un mínimo de cobertura para unos determinados porcentajes de tiempo y ubicaciones. Estos porcentajes mínimos se traducen en un margen de señal, respecto al valor medio estimado en las simulaciones, que se obtiene a partir de una distribución estadística que simula los efectos de desvanecimiento de la señal recibida por el terminal móvil en un determinado entorno de propagación, por lo que, de cara a asegurar porcentajes superiores será necesario emplear el "Margen de Desvanecimiento" configurable en los parámetros del método de cálculo.

PARAMETRIZACIÓN DE ESTACIONES

•Balance de enlace. Dado que en el estudio simplificado basado en balances de enlaces y cálculo de atenuación debe llevarse a cabo por separado para cada sentido de transmisión, es decir, para los enlaces ascendentes y descendentes, Xirio incorpora en los estudios de cobertura y de enlace radioeléctrico la posibilidad de seleccionar el trayecto en estudio además de incorporar parámetros específicos (carga de la estación base, número de usuarios, etc.) en sectores y receptores de servicios de comunicaciones móviles 3G para el cálculo dinámico de la sensibilidad de recepción a partir de ellos, así como parámetros específicos 3G en los estudios de enlace y cobertura para simular la propagación.

•Estaciones y sectores. Las redes de comunicaciones móviles se componen típicamente de una distribución de estaciones en forma de malla celular. Cada una de las estaciones puede estar compuesta de uno o varios sectores. La forma de definir estas entidades en Xirio es definiendo un emplazamiento como ubicación de la estación y tantos objetos transmisores como sectores. Particularmente para las comunicaciones móviles 3G es necesario especificar parámetros del tipo régimen binario, factor de carga, etc. para establecer una sensibilidad de forma dinámica que caracterice el cálculo.

PLANIFICACIÓN DE REDES

•Mejor servidor por señal. El usuario debe determinar cuál es el criterio que empleará Xirio para determinar el sector deseado (mejor servidor) en cada punto. Éste es el sector al que se vincularía el móvil en cada punto en condiciones normales. Lo habitual es trabajar con un criterio de mejor servidor por señal, esto es, el móvil se vincularía al sector del que recibe un mayor nivel de señal.