第05讲组网技术基础ppt课件

1、第第3章组网技术根底章组网技术根底AbisA接口接口MSBSSOMC-R操作维护中心操作维护中心BSC基站基站控制器控制器MSC挪动交换中心挪动交换中心BTS基站基站收发信机收发信机BTS基站基站收发信机收发信机BTS基站基站收发信机收发信机MSMSUm本次课教学目的：本次课教学目的：1 1、了解小区分裂、划分扇区和微小区的、了解小区分裂、划分扇区和微小区的原理；原理；2 2、了解提高蜂窝系统容量的缘由及因此、了解提高蜂窝系统容量的缘由及因此而带来的不利要素；而带来的不利要素；3 3、熟习信道数、话务量和呼损率之间的、熟习信道数、话务量和呼损率之间的定量关系式，并熟练利用这些关系式进定量关系式

2、，并熟练利用这些关系式进展计算。展计算。第第3章组网技术根底章组网技术根底3.4提高蜂窝系统容量的方法提高蜂窝系统容量的方法n问题的引出问题的引出n系统容量与用户需求之间的矛盾是推进挪动系统容量与用户需求之间的矛盾是推进挪动通讯开展的主要动力之一通讯开展的主要动力之一n同频干扰是限制系统容量的主要要素之一同频干扰是限制系统容量的主要要素之一n实践问题：在抑制同频干扰的根底上，如何实践问题：在抑制同频干扰的根底上，如何经过系统设计获得最大的系统容量经过系统设计获得最大的系统容量3.4.1同频干扰对系统容量的影响同频干扰对系统容量的影响n同频干扰不能简单地经过增大发射机的发射功率来抑制同频干扰不能

3、简单地经过增大发射机的发射功率来抑制n为理处理这一问题，需求找到同频干扰和系统容量的关系为理处理这一问题，需求找到同频干扰和系统容量的关系同频干扰和系统容量的关系同频干扰和系统容量的关系 同频干扰和系统容量的关系同频干扰和系统容量的关系 1 1、Q Q与与N N的关系的关系(1)(1)假设每个小区的大小一样，且每个小区是正六边形假设每个小区的大小一样，且每个小区是正六边形小区，那么小区，那么CIS?NLMCQIS?NRDQ3/同频干扰和系统容量的关系同频干扰和系统容量的关系2 2、S/IS/I与与Q Q之间的关系之间的关系01iiiISISNLMCNQIS3?AADs2 2假设每个基站的发射假

4、设每个基站的发射功率相等，在整个覆盖区内功率相等，在整个覆盖区内平均接纳信号功率随间隔的平均接纳信号功率随间隔的幂指数下降且途径衰减指数幂指数下降且途径衰减指数一样，一样，那么那么nsdDPS)(00niidDPI)(00Di01)(iininsDDIS同频干扰和系统容量的关系同频干扰和系统容量的关系(3)假设仅仅思索第一层同频干扰小区，那么小区边境挪动台接纳信号的信干比为61)(ininDRISAAAAAAARDiA63nQISNRDQNLMMkCD66)/(nnQRDIS (4)假设近似以为一切干扰基站到挪动台之间间隔为D ，那么61)(ininDRIS01)(iininsDDIS同频干扰

5、和系统容量的关系同频干扰和系统容量的关系3. 3. 影响系统容量的主要要素影响系统容量的主要要素系统要求的信干比系统要求的信干比S/IS/I对系统容量的影响对系统容量的影响AMPSAMPS系统，系统，18dB18dB，提供够好的话音质量，提供够好的话音质量GSMGSM系统，系统，9dB9dBNLMMkCNRDQQISn36同频干扰和系统容量的关系同频干扰和系统容量的关系NLMCNRDQQISn36n坚持小区半径不变，Q值的影响n新型微小区、智能天线同频干扰和系统容量的关系同频干扰和系统容量的关系n坚持Q值不变，小区半径的影响n小区分裂6754321NLMCNRDQQISn36同频干扰和系统容量

6、的关系同频干扰和系统容量的关系n新小区的发射功率是经过令新旧小区边境接纳到的功率相等来得到。假定新小区的半径为原来小区的一半1P nrtP r在旧小区边界2P /2nrtPr在新小区边界（）21/16ttPP4nwhile处理实践问题的思绪n数学建模实践问题实践问题笼统、假设、简化笼统、假设、简化建立数学模型建立数学模型处理问题处理问题63nQIsNRDQNLMMkC验证验证n多信道共用中继是指在网内的大量用户共享相对较小数多信道共用中继是指在网内的大量用户共享相对较小数量的无线信道，即从可用信道库中给每个用户按需分配信道量的无线信道，即从可用信道库中给每个用户按需分配信道，可以明显提高信道利

7、用率。，可以明显提高信道利用率。n独立信道：独立信道：N N个信道个信道nM M个用户，个用户，N N个信道个信道nM MN N不存在阻塞的不存在阻塞的nM MN N存在阻塞存在阻塞nM M与与N N怎样关系才合理？怎样关系才合理？n话务量与呼损问题话务量与呼损问题3.5多信道共用技术多信道共用技术3.4.1话务量与呼损话务量与呼损n1 1、呼叫话务量、呼叫话务量n 话务量是度量通讯系统业务量或忙碌程度的话务量是度量通讯系统业务量或忙碌程度的目的。其性质好像客流量，具有随机性，只能用统计目的。其性质好像客流量，具有随机性，只能用统计方法获取。方法获取。n流入话务量：呼叫恳求速率乘以平均占用信道

8、时间流入话务量：呼叫恳求速率乘以平均占用信道时间n完成话务量：呼叫胜利速率乘以平均占用信道时间完成话务量：呼叫胜利速率乘以平均占用信道时间n 其中，其中，t0t0是每次通话的平均坚持时间小时是每次通话的平均坚持时间小时/ /次，次，C C单位时间内每个用户的平均呼叫恳求次数单位时间内每个用户的平均呼叫恳求次数次次/ /小时。两者相乘而得到应是一个无量纲的量，小时。两者相乘而得到应是一个无量纲的量，专门命名它的单位为专门命名它的单位为“爱尔兰爱尔兰ErlangErlang。 0CtA00tCA 3.5.1话务量与呼损话务量与呼损n假设一个小时内不断地占用一个信道，假设一个小时内不断地占用一个信道

9、，n那么其呼叫话务量为那么其呼叫话务量为1 Erl1 Erl。这是一个信道所能完成的最。这是一个信道所能完成的最大话务量。大话务量。n例如，设在例如，设在100100个信道上，平均每小时有个信道上，平均每小时有21002100次呼叫，平次呼叫，平均每次呼叫时间为均每次呼叫时间为2 2分钟，那么这些信道上的呼叫话务量分钟，那么这些信道上的呼叫话务量：2100 270Erl60A3.5.1话务量与呼损话务量与呼损n2 2、呼损率、呼损率n 因无信道而不能通话称为呼叫失败。在一因无信道而不能通话称为呼叫失败。在一个通讯系统中，呵斥呼叫失败的概率称为呼叫失败个通讯系统中，呵斥呼叫失败的概率称为呼叫失败

10、概率，简称为呼损率概率，简称为呼损率(B)(B)。n呼损率的物理意义是损失话务量与呼叫话务量之比呼损率的物理意义是损失话务量与呼叫话务量之比的百分数，也称为系统的效力等级的百分数，也称为系统的效力等级GOSGOS。n呼损率越小，胜利呼叫概率越大，用户越称心。要呼损率越小，胜利呼叫概率越大，用户越称心。要想提高效力等级，想提高效力等级，n一是提高系统容量，二是减少用户数这不是希望一是提高系统容量，二是减少用户数这不是希望的，三是采用合理的多信道共用方法，呼损率和的，三是采用合理的多信道共用方法，呼损率和话务量是一对矛盾，效力等级和信道利用率是矛盾话务量是一对矛盾，效力等级和信道利用率是矛盾。0C

11、CAABAC3.5.1话务量与呼损话务量与呼损n爱尔兰公式爱尔兰公式n假设呼叫有以下性质：假设呼叫有以下性质：n1 1每次呼叫相互独立，互不相关：泊松分布每次呼叫相互独立，互不相关：泊松分布n2 2每次呼叫在时间上都有一样的概率；并假定挪动通讯每次呼叫在时间上都有一样的概率；并假定挪动通讯效力系统的信道数为效力系统的信道数为n n；那么呼损率；那么呼损率B B可计算如下：可计算如下：n爱尔兰爱尔兰B B表表GOSiAnAPniinr0!阻塞3 3、每个用户忙时话务量、每个用户忙时话务量AaAa一天一天2424小时，每小时话务量是不一样的，因此要区小时，每小时话务量是不一样的，因此要区分忙时与非

12、忙时。分忙时与非忙时。忙时：一天中最忙的那个小时。忙时：一天中最忙的那个小时。因此在思索通讯系统的用户数和信道数时，采用忙因此在思索通讯系统的用户数和信道数时，采用忙时平均话务量。忙时信道够用，非忙时一定不成时平均话务量。忙时信道够用，非忙时一定不成问题。问题。集中系数集中系数K K：忙时话务量与全日话务量之比，：忙时话务量与全日话务量之比，7%7%15%15%例如，每天平均呼叫例如，每天平均呼叫3 3次，每次的呼叫平均占用时间次，每次的呼叫平均占用时间为为120120秒，忙时集中系数为秒，忙时集中系数为10%10%k=0.1k=0.1，那么每，那么每个用户忙时话务量为个用户忙时话务量为0.0

13、1 Erl0.01 Erl用户。公网用户。公网0.01-0.030.01-0.03专网专网0.03-0.03-0.060.063.5.1话务量与呼损话务量与呼损3600aCTKA 3.5.2多信道共用和信道利用率多信道共用和信道利用率n系统所能包容的用户数系统所能包容的用户数M Mn每个信道所能包容的用户数每个信道所能包容的用户数m mn n 在一定呼损条件下，每个信道的在一定呼损条件下，每个信道的m m与信道平均话务量成与信道平均话务量成正比，而与每个用户忙时话务量成反比。正比，而与每个用户忙时话务量成反比。n多信道共用时，信道利用率是指每个信道平均完成的话多信道共用时，信道利用率是指每个信

14、道平均完成的话务量，即务量，即aAMA/aaA AMA nmnAnABAnn（1-）多信道共用和信道利用率多信道共用和信道利用率n例例2.1 2.1 某挪动通讯系一致个无线小区有某挪动通讯系一致个无线小区有8 8个信道个信道1 1个控制个控制信道，信道，7 7个话音信道，每天每个用户平均呼叫个话音信道，每天每个用户平均呼叫1010次，每次次，每次占用信道平均时间为占用信道平均时间为8080秒，呼损率要求秒，呼损率要求1010，忙时集中系，忙时集中系数为数为0.1250.125。问该无线小区能包容多少用户。问该无线小区能包容多少用户? ?n例例2.2 2.2 设每个用户的忙时话务量设每个用户的忙

15、时话务量0.01Erl0.01Erl，呼损率，呼损率B B1010，现有，现有8 8个无线信道，采用两种不同技术，即多信道共用个无线信道，采用两种不同技术，即多信道共用和单信道共用组成的两个系统，试分别计算它们的容量和和单信道共用组成的两个系统，试分别计算它们的容量和利用率。利用率。1、提高蜂窝系统容量的方法 同频干扰对系统容量的影响 小区分裂 小区扇区化 覆盖区域逼近方法2、多信道共用技术话务量与呼损多信道共用的容量和信道利用率 小结n10. 挪动通讯网的某个小区共有挪动通讯网的某个小区共有100个用户，个用户，平均每用户平均每用户C5次次/天，天， 180秒秒/次，次，K15。问为保证呼损

16、率小于。问为保证呼损率小于5，需共用的信道，需共用的信道数是几个？假设允许呼损率达数是几个？假设允许呼损率达20，共用信，共用信道数可节省几个？道数可节省几个？n解：每个用户忙时话务量为：解：每个用户忙时话务量为：n这个小区的总的话务量为这个小区的总的话务量为n查查Erl呼损表可得公用的信道数为呼损表可得公用的信道数为8个，假设个，假设允许的呼损率达，经过查表可得所需的信道允许的呼损率达，经过查表可得所需的信道数为数为5个，由此可以节省三个信道。个，由此可以节省三个信道。 0t)(0375. 0360015. 018053600ErlCTKA)(75. 30375. 0100ErlUAAn11. 某基站共有某基站共有10个信道，现包容个信道，现包容300个用户，每用户个用户，每用户忙时话务量为忙时话务量为0.03Erl，问此时的呼损率为多少？如用，问此时的呼损率为多少？如用户数及忙时话务量不变，使呼损率降为户数及忙时话务量不变，使呼损率降为5，求所添加，求所添加的信道数？的信道数？n解：该基站总的话务量为，解：该基站总的话务量为，n由于共有由于共有10个信道，由个信道，由Erl公式公式n 可得此时的呼