GSM和WCDMA无线系统容量分析和配置

1、GSMF口 WCDMA线系统容量分析和配置LTGSM和WCDMA无线系统容量分析和配置摘要：基于GSM和WCDMA无线系统的容量分析，针对不同的话务场景采用不同的 话务参数模型，对GSM和WCDMA的无线容量进行配置。关键词：GSM； WCDMA；无线系统容量；配置Discussion on GSM and WCDMA Wireless Capacity and Carrier Configurationfor Different Wireless Consumer DensityAbstract： It analyzes the wireless system capacity of GSM

2、 and WCDMA, the carrier configuration for GSM and WCDMA wireless capacity based on different wireless consumer density.Keywords： GSM； WCDMA； Wireless System Capacity； Configuration；1 .概述移动通信属于无线通信，就是移动物体之间或移动物体和固定物体之间的通 信，移动通信是有线和无线结合的通信系统，用户可随时随地的进行信息的交换。 可以传送电报、电话、传真、图像、数据以及广播和电视节目等。移动通信随着 技术和用户需要

3、的发展，经历了第1代、第2代、第3代的演变，从模拟通信进 入到数字通信，诞生了 FDMA、TDMA、CDMA等多址技术，诞生了 FSK、PSK、ASK、 MSK、GMSK、BPSK、QPSK、QAM等等调制技术。随着用户密度的加大，移动通信的 体制也从小容量的大区制发展到大容量的小区制（蜂窝）。移动通信系统中基站 通过无线的方式接入周围的用户，在典型的小区制中，必须根据用户密度、数量 的不同，采用不同配置的基站为用户提供相应的移动通信服务。第2代移动通信 和第3代移动通信由于制式不同，因此必须针对不同的制式采用不同的容量分析。 现在应用较多的第2代移动通信系统是GSM系统，第3代移动通信系统是

4、WCDMA 系统。2 . GSM无线系统容量分析3 .L GSM的无线空中接口在第2代移动通信中，应用最广泛的就是GSM系统,GSM系统是Global System For Mobile Communication的简称，中文是全球移动通信系统。GSM的空中接口 综合了 FDMA和TDMA。空中接口是基站和用户移动终端连接的接口，负责无线的 发送、接收和资源管理。(1) GSM的频带划分上行频段890915MHz (25M带宽，125个频点)；17101785MHz (75M带宽，375 个频点)下行频段935960MHz (25M带宽，125个频点)；18051880MHz (75M带宽，3

5、75 个频点)(2) GSM的物理信道通过TDMA技术，每个频点可以支持8个用户同时通话。时间被分成8个更 短的时间段(时隙，英文就是Burst),时隙编号07,每8个时隙序列成为一个 TDMA帧。当用户通话时就必须占用一个时隙，即占用一个物理信道，当用户通话 结束或发生切换，时隙才会释放被另外的用户占用。用户在通话时必须占用上行、 下行各一个时隙。(3) GSM的逻辑信道GSM物理信道上承载的是逻辑信道，逻辑信道包含业务信道(Traffic Channel)和控制信道(Control Channel)o业务信道用户传送话音和数据信息, 可以传送13Kbps、12. 2kbps、6.5kbps

6、、4.8kbps、2. 4kbps的语音和数据信息。 控制信道包含广播控制信道BCCH (Broadcast Control Channel)：通用控制信道 CCCH(Common Control Channel)；专用控制J信道 DCCH (Dedicated Common Control Channel)o2. 2. GSM的无线容量配置在用户发起语音通话或发送数据时，空中接口通过控制信道为用户分配业务 信道，当用户数量逐渐增多时，就需要占用更多的业务信道、占用更多的时隙， 即占用更多的频点。GSM系统允许一部分的呼损，因此话务量、呼损、业务信道 数量这三者形成了一个对应关系，可通过爱尔兰

7、B表进行查证。当只有一个载频时，即只有8个时隙，需要给BCCH、SDCCH、PDCH各分配一 个时隙，剩余5个时隙分配给业务信道。当考虑器呼损时，这5个时隙能够承担 L66Erl的话务量，当考虑5%呼损时，可以承担2.22Erl的话务量。假设每个用 户的话务量是0.017ErL则分别相当于能为97个、130个用户提供服务。因此 当已知用户的话务量、呼损的门限，就可以计算出需要配置多少个载频。例如：当已知覆盖区域内规划解决 350个用户的无线通信需求，每个用户的 话务量按照0.017Erl考虑，总计产生5.95Erl的话务量需求，呼损按照 2%虑 时，查证爱尔兰B表，需要业务信道的数量是12,同

8、时需配置BCC悌口 SDCCK 1个，配置2个PDCH言道，总计需要信道16个，每个载频可以提供8个信道， 所以需要配置2个载频。1 . WCDM®线系统容量分析1.1. WCDMA无线空中接口在第3代移动通信中，应用最广泛的就是 WCDMA统，WCDM®统是宽带码 分多址 Wideband Code Division Multiple Access 的简称。WCDMA欧洲电信标 准组织ETSI和国际电信联盟ITU共同制订的基于GSMR的第3代数字移动通信 标准，采用直接序列扩频码分多址(DS-CDMA频分双工(FDD方式，码片速 率是3.84Mbps,载波宽度为5MHz

9、WCDMA要包括R99 R4 R5、R6等版本，其 中R99版本是最成熟的版本，核心网采用传统的电路语音交换，R4版本采用了软 交换，实现了承载和控制的分离， R5版本采用了 HSDPA( High Speed Downlink Packet Access),并且引入了 IMS, R6版本采用了 HSUP微术。WCDMA空中接 口综合了 FDM厌口 CDM腋术。(1) WCDMA频带划分在最初的协议中 WCDMA勺核心频段是上行(19201980MHz ,下行 (21102170MHz。在我国 WCDMA频点分配如下：上行频段19401955MHz(15Mt宽,3个频点)下行频段2130214

10、5MHz(15邮宽，3个频点)(2) WCDMA 信道在WCDMA统无线接口中，根据不同协议层，承载用户各种业务的信道分为 逻辑信道、传输信道、物理信道。逻辑信道直接承载用户业务，分为控制信道、业务信道。传输信道根据传输的信息分为专用信道和公共信道。物理信道是各种信息在无线接口传输时最终的体现形式。1.2. WCDMA无线容量配置WCDMA GSMfe于制式不同，对于容量配置时必须采用不同的方法。(1) WCDMA的业务相对于GSM勺语音通话和低速率业务，在WCD瞬统中可以承载各种丰富种 类的业务，包括会话、数据流、交互、背景等各类业务。其中应用较多的业务模 型包括：12.2kbps 语音业务

11、、CS64kbpsffi频电tS业务、PS64kbps 144kbps、384kbps 数据业务，HSDPAk务(14.4Mbps数据业务)等种类。(2) WCDMA容量配置WCDMA统的无线容量主要由自干扰极限容量、功率资源、Walsh码资源、CE资源决定，其中自干扰极限容量、功率资源、Walsh码资源由载波数决定，CE资源由信道板决定，因此进行 WCDMA站容量配置时必须保证信道板、载波配置 满足需求。一般将WCDMA站接入无线用户的能力分为高、中、低模型，详见下表：WCDM 基站 配置R99同时支持 的用户数HSDPAHSUPAA12 .2 k 语 音VTPS64/ PS128 （上行/

12、下 行）CodeHS-SCCH单基 站单 用户 峰值 速率(Mb ps)单载 扇平 均吞 吐率(Mb ps)同 时 用 户 数S111（高）_24241045.7614S1111中）-16221021.920.82S111（低）8211021.920.82在WCDMA网初期或者在欠发达地区实施 WCDMA,根据实际的用户需求采 用上表中的高、中、低的不同配置，这时 R99和HSPAk务承载在同一个载频上。 随着市场的发展，用户不断增多，同时对HSPA!务的需求不断加强，考虑将HSPA 业务单独承载在一个载频上，其余业务承载在一个载频上，即在经济发达地区或 业务需求明显的区域开通二载波。同时在日常运行和维护中需要监控网络的无线 资源占用情况，动态调整，以达到网络和用户的需求统一。2 .结束语目前，第2代GSW动通信的发展方兴未艾，EDG刖EDGE等新技术的出现， 可满足GSMW户初步的数据通信需求，GSk«的生命力十分强大。同时随着新技 术的发展和用户通信需求的增强，WCDMA在进行大规模的建设，在 WCDMA统 中R99可以满足用户的语音等需求，CS64kbps视频电话可以满足视频通话的需 求，HSDP用口 HSUPAg术的出现可以满足中高端用户的数据通信的需求，由于 WCDMA统和GSMR统的互操作性，可最大限度的利用原有的 GSM勺无