Linkkitason UMTS systeemisimulaattorin toteutettavuus rinnakkaisarkkitehtuureilla

Abstract

Kolmannen sukupolven matkapuhelinverkon kapasiteettia rajoittavat häiriöt. Tämä johtuu siitä, että ilmarajapinta jaetaan käytäjien kesken Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA) -menetelmällä. Analyyttisillä menetelmillä voidaan tutkia verkon yksityiskohtia hyvin määritellyissä olosuhteissa, kun taas simulaattoreita tarvitaan, jotta esimerkiksi radioresurssien hallinta-algoritmeja voitaisiin kehitellä riittävää palvelutasoa ja suurempaa kapasiteettia tavoiteltaessa. Simulaattoreita on käytetty radioresurssien hallinta-algoritmien kehitystyössä laajasti. UMTS-systeemissä kuitenkin jokainen aktiivinen lähetin häiritsee jokaista aktiivista vastaanotinta asettaen näin valtaisat laskennalliset vaatimukset laitteistolle, jolla simulaattoria ajetaan. Kyseinen ongelma on aikaisemmin kierretty jakamalla systeemisimulaattori kahteen osaan: erillinen linkkitason simulaattori on kytketty systeemisimulaattoriin erityisen rajapinnan välityksellä. Käyttämällä rajapintaa simulaattoreiden välissä voidaan saada hyväksyttäviä tuloksia, mutta kyseinen malli sisältää lukuisia oletuksia simuloitavasta tietoliikennejärjestelmnästä. Mitä vähemmän oletuksia tehdään simulaattoria rakennettaessa sitä realistisemman kuvan simulointitulokset todellisesta tilanteesta antavat. Tietokoneiden kasvavat laskentatehot, laskevien hintojen ohella, tarjoavat houkuttelevan tilaisuuden rakentaa tarkka linkkitason systeemisimulaattori rinnakkaisarkkitehtuureihin perustuvia ratkaisuja apuna käyttäen. Tässä työssä määritellään vaatimukset tarkalle linkkitason UMTS-systeemisimulaattorille. Lisäksi tarkastellaan, onko kyseessä oleva simulaattori mahdollista toteuttaa rinnakkaisarkkitehtuurien avulla. Työssä selvitetään simulaattorin laskennalliset vaatimukset, minkä jälkeen määritelty simulaattori sovitetaan erilaisiin rinnakkaisiin ratkaisuihin. Työ sisältää lisäksi johdannot UMTS-järjestelmiin ja rinnakkaisarkkitehtuureihin sekä mobiiliverkkojen simulointiin