Celle, copertura e capacità

Una cella è una risorsa condivisa

Una cella è l’area servita da un settore di una stazione base. Tutti i dispositivi in quell’area condividono le risorse radio del settore, la sua schedulazione e il suo backhaul. La cella non assegna a ogni dispositivo un canale privato; decide, molte volte al secondo, quale dispositivo trasmette e quanto.

L’aritmetica della capacità è semplice e facile da fraintendere. Se una cella serve 100 dispositivi attivi e ciascuno richiede 5 Mbps, la domanda aggregata è di 500 Mbps. Il dato è illustrativo, non un valore nominale: la radio, la larghezza di banda e la qualità del segnale fissano il limite massimo, e il limite scende quando il segnale peggiora o l’interferenza aumenta.

Le tacche piene descrivono l’intensità del segnale sul dispositivo. Non indicano quanta capacità resta, quanti dispositivi sono attivi né quanto è pulito il segnale. Un dispositivo può mostrare cinque tacche in una cella satura, e una cella satura può trovarsi anche a poca distanza dall’antenna.

La copertura non è un cerchio. Edifici, orografia e diagrammi d’antenna rendono il bordo irregolare, quindi un dispositivo può trovarsi vicino a un sito e restare comunque in un nullo o dietro un muro. Per questo una mappa disegnata come un anello regolare e una misura rilevata sul posto non coincidono, e per questo deve prevalere la misura.

Il riuso aumenta la capacità; non crea spettro

Lo spettro è un intervallo fisso assegnato da un’autorità di regolamentazione. Il riuso suddivide quell’intervallo nello spazio: lo stesso canale serve una cella, poi un’altra cella abbastanza lontana. Uno schema stretto come N=1 assegna a ogni cella l’intero canale e accetta più interferenza. Uno schema più largo come N=3, N=4 o N=7 distanzia le celle co-canale e riduce l’interferenza, ma ogni cella riceve una porzione minore del canale.

Aggiungere celle non aggiunge spettro. Aumenta la capacità solo quando le nuove celle riutilizzano lo spettro esistente con meno interferenza, o quando l’operatore aggiunge spettro o canali più larghi. Un nuovo sito che si sovrappone a uno esistente senza pianificazione può aumentare l’interferenza e lasciare invariata l’esperienza dell’utente.

La banda determina lo spazio disponibile. Un canale ampio in banda media trasporta più capacità di un canale stretto in banda bassa, ed è per questo che nelle città si usa la banda media per il traffico e la banda bassa per la portata. Un dispositivo che supporta solo una di queste bande non può usare l’altra, per quanto buona sia la rete.

Intensità non significa qualità

RSRP misura quanto segnale di riferimento è arrivato. RSRQ confronta quel segnale con il rumore e l’interferenza circostanti. SINR confronta il segnale utile con l’interferenza. Un RSRP forte con un RSRQ o un SINR scarsi è un problema di qualità, e produce lo stesso sintomo di un segnale debole: una sessione lenta o instabile.

Cinque tacche con pagine lente indicano una di tre cause. La cella può essere congestionata, quindi lo scheduler assegna a ogni dispositivo una quota ridotta. Il segnale può subire interferenze, quindi le ritrasmissioni consumano la capacità. Il backhaul può essere saturo, quindi la radio funziona ma il percorso a monte no. Occorre misurare tutte e tre le cause prima di modificare il piano radio.

La distanza è un problema di intensità. L’interferenza è un problema di qualità. Un dispositivo al bordo della cella può avere un segnale debole ma pulito; un dispositivo vicino all’antenna può avere un segnale forte ma sporco. I due casi richiedono interventi diversi: più siti o una banda più bassa per la distanza; un riuso più stretto, la regolazione delle antenne o più settori per l’interferenza.

Si misuri nell’ora di punta, non a mezzogiorno di una giornata tranquilla. I problemi di capacità emergono quando è attivo il maggior numero di dispositivi, e una misura rilevata fuori da quella finestra può sembrare sana. Si annoti l’ora insieme alla misura, così chi verrà dopo potrà confrontare dati omogenei.

Cosa misurare e cosa modificare

Si chiedano cinque elementi: RSRP, RSRQ, SINR, l’identificativo di cella e l’ora. Si aggiungano la banda e il numero di dispositivi attivi, se l’operatore dispone di questi dati. Senza l’identificativo di cella, due misure di celle diverse sembrano un’unica misura incoerente.

Si modifichi per primo l’elemento meno costoso. Tilt e azimut dell’antenna, un nuovo settore, una small cell o più backhaul possono risolvere un problema locale senza una nuova licenza di spettro. La carrier aggregation aiuta quando dispositivo e rete condividono più di una banda. Nessuno di questi interventi crea spettro; ciascuno usa meglio lo spettro esistente o elimina un collo di bottiglia a monte della radio.

Si chieda all’operatore di distinguere, nella risposta, la copertura dalla capacità. “Lì abbiamo copertura” è un’affermazione sul segnale. “Lì abbiamo capacità” richiede una banda, una larghezza di canale, un numero di celle e una misura nell’ora di punta. Le due affermazioni rispondono a domande diverse.

Si conservino le misure prima e dopo l’intervento insieme al ticket di modifica. Se un nuovo settore o una regolazione del tilt non modifica RSRQ o SINR, l’intervento non ha agito sulla causa. Una misura che non viene ripetuta non può dimostrare se l’intervento ha funzionato.