第05讲组网技术基础(二)[10.2].ppt
第3章组网技术基础,本次课教学目的：1、理解小区分裂、划分扇区和微小区的原理；2、了解提高蜂窝系统容量的原因及因此而带来的不利因素；3、熟悉信道数、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行计算。,第3章组网技术基础,3.4提高蜂窝系统容量的方法,问题的引出系统容量与用户需求之间的矛盾是推动移动通信发展的主要动力之一同频干扰是限制系统容量的主要因素之一实际问题：在抑制同频干扰的基础上，如何通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,同频干扰不能简单地通过增大发射机的发射功率来克服为了解决这一问题，需要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,在满足信干比要求的前提下，如何通过系统设计获得最大的系统容量,数学模型,同频干扰和系统容量的关系,1、Q与N的关系(1)假设每个小区的大小一样，且每个小区是正六边形小区，则,？,4,同频干扰和系统容量的关系,2、S/I与Q之间的关系,A,A,Ds,（2）假设每个基站的发射功率相等，在整个覆盖区内平均接收信号功率随距离的幂指数下降且路径衰减指数相同，则,Di,同频干扰和系统容量的关系,(3)若仅仅考虑第一层同频干扰小区，则小区边界移动台接收信号的信干比为,A,A,A,A,A,A,A,R,Di,A,D,(4)若近似认为所有干扰基站到移动台之间距离为D，则,同频干扰和系统容量的关系,3.影响系统容量的主要因素系统要求的信干比S/I对系统容量的影响AMPS系统，18dB，提供够好的话音质量GSM系统，9dB,同频干扰和系统容量的关系,保持小区半径不变，Q值的影响新型微小区、智能天线,同频干扰和系统容量的关系,保持Q值不变，小区半径的影响小区分裂,同频干扰和系统容量的关系,新小区的发射功率是通过令新旧小区边界接收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,解决实际问题的思路,数学建模,实际问题,抽象、假设、简化,建立数学模型,解决问题,验证,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，可以明显提高信道利用率。独立信道：N个信道M个用户，N个信道MN不存在阻塞的MN存在阻塞M与N怎样关系才合理？话务量与呼损问题,3.5多信道共用技术,3.4.1话务量与呼损,1、呼叫话务量 话务量是度量通信系统业务量或繁忙程度的指标。其性质如同客流量，具有随机性，只能用统计方法获取。流入话务量：呼叫请求速率乘以平均占用信道时间完成话务量：呼叫成功速率乘以平均占用信道时间 其中，t0是每次通话的平均保持时间（小时/次），C单位时间内每个用户的平均呼叫请求次数（次/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“爱尔兰”（Erlang）。,3.5.1话务量与呼损,如果一个小时内不断地占用一个信道，则其呼叫话务量为1 Erl。这是一个信道所能完成的最大话务量。例如，设在100个信道上，平均每小时有2100次呼叫，平均每次呼叫时间为2分钟，则这些信道上的呼叫话务量：,3.5.1话务量与呼损,2、呼损率 因无信道而不能通话称为呼叫失败。在一个通信系统中，造成呼叫失败的概率称为呼叫失败概率，简称为呼损率(B)。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，也称为系统的服务等级（GOS）。呼损率越小，成功呼叫概率越大，用户越满意。要想提高服务等级，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，呼损率和话务量是一对矛盾，服务等级和信道利用率是矛盾。,3.5.1话务量与呼损,爱尔兰公式若呼叫有以下性质：（1）每次呼叫相互独立，互不相关：泊松分布（2）每次呼叫在时间上都有相同的概率；并假定移动电话通信服务系统的信道数为n；则呼损率B可计算如下：爱尔兰B表,3、每个用户忙时话务量（Aa）一天24小时，每小时话务量是不一样的，因此要区分忙时与非忙时。忙时：一天中最忙的那个小时。因此在考虑通信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，非忙时肯定不成问题。集中系数（K）：忙时话务量与全日话务量之比，7%15%例如，每天平均呼叫3次，每次的呼叫平均占用时间为120秒，忙时集中系数为10%（k=0.1），则每个用户忙时话务量为0.01 Erl用户。公网0.01-0.03专网0.03-0.06,3.5.1话务量与呼损,3.5.2多信道共用和信道利用率,系统所能容纳的用户数（M）每个信道所能容纳的用户数m 在一定呼损条件下，每个信道的m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。多信道共用时，信道利用率是指每个信道平均完成的话务量，即,多信道共用和信道利用率,例2.1 某移动通信系统一个无线小区有8个信道（1个控制信道，7个话音信道），每天每个用户平均呼叫10次，每次占用信道平均时间为80秒，呼损率要求10，忙时集中系数为0.125。问该无线小区能容纳多少用户?例2.2 设每个用户的忙时话务量0.01Erl，呼损率B10，现有8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,10.移动通信网的某个小区共有100个用户，平均每用户C5次/天，180秒/次，K15。问为保证呼损率小于5，需共用的信道数是几个？若允许呼损率达20，共用信道数可节省几个？解：每个用户忙时话务量为：这个小区的总的话务量为查Erl呼损表可得公用的信道数为8个，若允许的呼损率达，通过查表可得所需的信道数为5个，由此可以节省三个信道。,11.某基站共有10个信道，现容纳300个用户，每用户忙时话务量为0.03Erl，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5，求所增加的信道数？解：该基站总的话务量为，由于共有10个信道，由Erl公式 可得此时的呼损率为，如用户数及忙时话务量不变，使呼损率降为5，查表可得所需的信道数为14，增加了4个信道。,作业二：,5,16及补充作业,补充作业,蜂窝系统组网时，复用模式为43，如下图所示，现有B小区的某个扇区（阴影部分）边缘上一点P。(1)请用阴影画出两个对P点起主要干扰作用的的同频扇区；(2)只考虑外围第一层同频干扰源，求P处的C/I值，假设路径损耗指数为4。,
