Этап выполнения работы

Контрольная работа

В контрольной работе требуется спланировать в нулевом приближении сеть GSM в городе при следующих исходных данных:

Sсети - площадь города в км²;

Мсети - Число абонентов в зоне обслуживания в тыс. чел.;

диапазон рабочих частот стандарта GSM: для всех нечетных вариантов следует выбрать GSM-900, для четных – GSM-1800.

Варианты заданий приведены в табл.1. Вариант совпадает с двумя последними цифрами студенческого билета. Если они превышают 60, то номер варианта равен разности <две последние цифры студенческого билета> - 60. В начале каждой контрольной работы должна быть размещена таблица исходных данных (табл.1):

Таблица 1

ФИО студента	Загородников Андрей
Номер студенческого билета
Вариант
Диапазон рабочих частот	GSM-900
Площадь зоны обслуживания (города), Sсети	560 км²
Число абонентов в зоне обслуживания, Мсети	375 тыс. чел.

Основное допущение при планировании сети сотовой связи в нулевом приближении состоит в том, что считаем распределение абонентов в заданной зоне равномерным, так что сеть состоит из множества одинаковых по размеру сот, которые будем условно представлять в виде правильных шестиугольников. На практике в сетях GSM используют кластеры с секторизованными сотами типа 3/9 и 4/12 (рис. 1а – 1в). Это позволяет получать на границе сот отношение сигнал/помеха с вероятностью порядка 80% не хуже нормы 9 дБ.

Рис. 1а. Кластер 3/9

Рис. 1б. Кластер 4/12

Рис. 1в. Кластер 7/21

При выполнении контрольной работы требуется:

1) произвести оптимальный выбор частотных каналов,

2) рассчитать число сот в сети,

3) найти максимальное удаление в соте абонентской станции (АС) от базовой станции (БС),

4) рассчитать потери на трассе,

5) определить мощность передатчиков базовой станции.

этап выполнения работы

На первом этапе работы должно быть найдено оптимальное решение по пп.1 – 3 вышеприведенных требований. Начинать следует с выбора частотных каналов в соте. Вначале берут 1 канал, затем 2, 3, возможно и больше. Однако увеличение числа каналов чрезвычайно существенно влияет на оплату оператором их аренды. Вместе с тем, с уменьшением числа каналов в соте возрастает число сот в сети и уменьшаются их размеры. Это удорожает развертывание и обслуживание сот. Минимальные размеры соты обычно определяет число допустимых хэндоверов. Поэтому для сетей GSM-900 радиус соты R должен быть не менее 1,1 – 1,4 км, а для сетей GSM-1800 не менее 600 – 800м (рис. 2).

БС

Рис.2. Секторизованная сота

В одном частотном канале GSM существуют 8 независимых физических каналов, то из табл. 3 определяем число каналов трафика.

Таблица 3

Число частотных каналов
Число физических каналов
Используют под каналы управления					3 - 4
Число каналов трафика					36-37

Выбрав число каналов, определяют допустимый трафик в соте на основе статистики абонентов по формуле Эрланга.

Трафик характеризуют объемом передаваемой информации. При передаче данных трафик определяют скоростью передачи (бит/с) и временем передачи, т.е. числом переданной информации в битах. В телефонии единицей измерения трафика является эрланг*. 1 Эрл - это занятость одного телефонного (ТФ) канала в течение 1 часа.

Рис.3. Варианты трафика ТФ каналов

Расчет допустимого трафика, а следовательно, и максимального числа обслуживаемых абонентов при заданном числе каналов является статистической задачей.

Формула Эрланга связывает число каналов трафика в соте Nсот, допустимый трафик в соте Асот в Эрл и вероятность отказа абоненту в предоставлении канала в час наибольшей нагрузки (ЧНН) Ротк:

Формулы Эрланга табулированы; таблицы Эрланга помещены в приложении. В сотовых сетях принято Ротк = 0,02.

При расчете в соответствии с числом каналов в соте по таблицам Эрланга находим допустимый трафик в соте Асот. Далее, задаваясь средним трафиком одного абонента в ЧНН А1 = 0,015 – 0,025 Эрл, определяем допустимое число абонентов в соте

М_сот = А_сот/А₁,

число сот в городе

q_сот сот = М_сети/ М_сот

Площадь соты

S_сот = S_сети/q_сот.

Радиус соты в виде правильного шестиугольника (рис. 2)

причем R – максимальное удаление мобильной станции от базовой станции в соте.

Поясним приведенный алгоритм расчета на примере для случая, когда в соте работают 2 частотных канала.

Исходные данные: площадь сети S_сети = 560 км², число абонентов в сети М_сети = 375000 чел.

В соответствии с табл. 3 при 3 частотных каналах в соте можно организовать 22 каналов трафика. Задавшись р_отк = 0,02 по таблицам Эрланга в приложении находим А_сот = 14.9 Эрл.

Примем А₁ = 0,025 Эрл, тогда

М_сот = А_сот/А₁ = 14.9/0,025» 596 чел.

Общее число сот в городе

q_сот = М_сети/ М_сот = 375000/596 = 630

Площадь одной соты

S_сот = S_сети/q_сот = 560/630 = 0.889 км².

Радиус соты

Это число приемлемо для сетей GSM-1800, но на грани допустимого для сетей GSM-900.

В результате расчетов на первом этапе выполнения контрольной работы должна быть заполнена табл. 4.

Таблица 4

Число частот в соте
Число частот в сети: кластер 3/9, кластер 4/12
Трафик в соте, А_сот	14.9
Число абонентов в соте, М_сот
Число сот в сети, q_сот
Площадь соты, S_сот км²	0.889
Радиус соты, R км	1,16

На основе анализа данных табл. 4 следует выбрать оптимальный вариант сети, который бы минимизировал общее число частотных каналов при допустимых размерах сот.

Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 25; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!