セル、カバレッジ、容量

セルは共有リソースである

セルとは、1つの基地局セクターがサービスを提供するエリアです。そのエリア内のすべての端末が、セクターの無線リソース、スケジューリング、バックホールを共有します。セルは各端末に専用のチャネルを割り当てるわけではありません。どの端末がどれだけ送信するかを、1秒間に何度も決定しています。

容量の計算は単純ですが、読み違えやすいものです。1つのセルが100台のアクティブな端末にサービスを提供し、各端末が5 Mbpsを必要とする場合、総需要は500 Mbpsになります。この数値は説明のための例であり、性能値ではありません。上限を決めるのは無線、帯域幅、信号品質であり、信号が悪化したり干渉が増えたりすると上限は下がります。

バーが満タンであることは、端末における強度を表しています。残りの容量、アクティブな端末の数、信号のクリーンさは表していません。飽和したセルでも端末にはバーが5本表示されることがあり、飽和したセルがアンテナのすぐ近くにあることもあります。

カバレッジは円形ではありません。建物、地形、アンテナパターンによって境界は不均一になるため、端末が基地局の近くにあっても、ヌル（電波の谷間）や壁の陰に入ることがあります。そのため、滑らかな円で描かれたマップと現地での測定値は一致せず、優先すべきは測定値です。

再利用は容量を生むが、スペクトラムは生まない

スペクトラムは、規制当局が割り当てる固定された範囲です。再利用はその範囲を空間的に分割します。同じチャネルがあるセルで使われ、十分に離れた別のセルでも使われます。N=1のような密なパターンでは、すべてのセルがチャネル全体を使える代わりに、干渉が増えることを受け入れます。N=3、N=4、N=7のような疎なパターンでは、同一チャネルのセルの間隔を空けて干渉を減らしますが、各セルが使えるチャネルは少なくなります。

セルを追加してもスペクトラムは増えません。容量が増えるのは、新しいセルが既存のスペクトラムをより少ない干渉で再利用する場合か、事業者がスペクトラムやより広いチャネルを追加する場合に限られます。計画なしに既存の基地局と重なる新しい基地局は、干渉を増やすだけで、ユーザー体験を変えないことがあります。

バンドが使える余地を決めます。広いミッドバンドのチャネルは、狭いローバンドのチャネルよりも多くの容量を運びます。そのため、都市部ではトラフィックにミッドバンドを、到達範囲にローバンドを使います。どちらか一方のバンドにしか対応していない端末は、ネットワークがどれほど優れていても、もう一方を使うことはできません。

強度は品質ではない

RSRPは、届いたリファレンス信号の量を測定します。RSRQは、その信号を周囲の雑音および干渉と比較します。SINRは、目的の信号を干渉と比較します。RSRPが強くてもRSRQやSINRが悪い場合は品質の問題であり、弱い信号と同じ症状、つまり遅いセッションや不安定なセッションを引き起こします。

バーが5本なのにページ表示が遅い場合、原因は3つのいずれかです。セルが混雑していて、スケジューラーが各端末に少ない割り当てしか与えていない可能性があります。信号が干渉を受けていて、再送が容量を消費している可能性があります。バックホールが飽和していて、無線は正常でもその背後の経路に問題がある可能性があります。無線計画を変更する前に、この3つすべてを測定してください。

距離は強度の問題です。干渉は品質の問題です。セルの端にある端末は、信号が弱くてもクリーンなことがあります。アンテナの近くにある端末は、信号が強くても汚れていることがあります。両者には異なる対策が必要です。距離には基地局の追加やより低いバンド、干渉にはより厳密な再利用、アンテナ調整、セクターの追加が有効です。

測定は、閑散日の正午ではなく、ビジーアワーに行ってください。容量の問題は最も多くの端末がアクティブなときに現れ、その時間帯以外に取得した測定値は健全に見えることがあります。次の担当者が同じ条件で比較できるよう、測定値と一緒に時刻を記録してください。

何を測定し、何を変更するか

5つの項目を求めてください：RSRP、RSRQ、SINR、セル識別子、時刻です。事業者が把握していれば、バンドとアクティブな端末の数も加えてください。セル識別子がないと、異なるセルで取得した2つの測定値が、1つの矛盾した測定のように見えてしまいます。

最も費用のかからないものから変更してください。アンテナのチルトと方位角、新しいセクター、スモールセル、バックホールの増強によって、新たなスペクトラムライセンスなしに局所的な問題を解決できることがあります。キャリアアグリゲーションは、端末とネットワークが複数のバンドを共有している場合に有効です。いずれもスペクトラムを生み出すものではありません。既存のスペクトラムをより有効に使うか、無線の背後にあるボトルネックを解消するものです。

事業者には、回答の中でカバレッジと容量を区別するよう求めてください。「そこにはカバレッジがあります」は信号についての説明です。「そこには容量があります」と言うには、バンド、チャネル幅、セル数、ビジーアワーの測定値が必要です。この2つの主張は、異なる問いに答えるものです。

変更前と変更後の測定値を、変更チケットと一緒に保管してください。新しいセクターやチルト調整でRSRQやSINRが変わらなければ、その変更は原因に対処できていません。繰り返し測定しなければ、対策が効いたかどうかを示すことはできません。