GSM和WCDMA無線系統(tǒng)容量分析和配置

1、GSMF口 WCDMA線系統(tǒng)容量分析和配置LTGSM和WCDMA無線系統(tǒng)容量分析和配置摘要：基于GSM和WCDMA無線系統(tǒng)的容量分析，針對不同的話務(wù)場景采用不同的 話務(wù)參數(shù)模型，對GSM和WCDMA的無線容量進行配置。關(guān)鍵詞：GSM； WCDMA；無線系統(tǒng)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 .概述移動通信屬于無線通信，就是移動物體之間或移動物體和固定物體之間的通 信，移動通信是有線和無線結(jié)合的通信系統(tǒng)，用戶可隨時隨地的進行信息的交換。 可以傳送電報、電話、傳真、圖像、數(shù)據(jù)以及廣播和電視節(jié)目等。移動通信隨著 技術(shù)和用戶需要

3、的發(fā)展，經(jīng)歷了第1代、第2代、第3代的演變，從模擬通信進 入到數(shù)字通信，誕生了 FDMA、TDMA、CDMA等多址技術(shù)，誕生了 FSK、PSK、ASK、 MSK、GMSK、BPSK、QPSK、QAM等等調(diào)制技術(shù)。隨著用戶密度的加大，移動通信的 體制也從小容量的大區(qū)制發(fā)展到大容量的小區(qū)制（蜂窩）。移動通信系統(tǒng)中基站 通過無線的方式接入周圍的用戶，在典型的小區(qū)制中，必須根據(jù)用戶密度、數(shù)量 的不同，采用不同配置的基站為用戶提供相應(yīng)的移動通信服務(wù)。第2代移動通信 和第3代移動通信由于制式不同，因此必須針對不同的制式采用不同的容量分析。 現(xiàn)在應(yīng)用較多的第2代移動通信系統(tǒng)是GSM系統(tǒng)，第3代移動通信系統(tǒng)是

4、WCDMA 系統(tǒng)。2 . GSM無線系統(tǒng)容量分析3 .L GSM的無線空中接口在第2代移動通信中，應(yīng)用最廣泛的就是GSM系統(tǒng),GSM系統(tǒng)是Global System For Mobile Communication的簡稱，中文是全球移動通信系統(tǒng)。GSM的空中接口 綜合了 FDMA和TDMA?？罩薪涌谑腔竞陀脩粢苿咏K端連接的接口，負(fù)責(zé)無線的 發(fā)送、接收和資源管理。(1) GSM的頻帶劃分上行頻段890915MHz (25M帶寬，125個頻點)；17101785MHz (75M帶寬，375 個頻點)下行頻段935960MHz (25M帶寬，125個頻點)；18051880MHz (75M帶寬，3

5、75 個頻點)(2) GSM的物理信道通過TDMA技術(shù)，每個頻點可以支持8個用戶同時通話。時間被分成8個更 短的時間段(時隙，英文就是Burst),時隙編號07,每8個時隙序列成為一個 TDMA幀。當(dāng)用戶通話時就必須占用一個時隙，即占用一個物理信道，當(dāng)用戶通話 結(jié)束或發(fā)生切換，時隙才會釋放被另外的用戶占用。用戶在通話時必須占用上行、 下行各一個時隙。(3) GSM的邏輯信道GSM物理信道上承載的是邏輯信道，邏輯信道包含業(yè)務(wù)信道(Traffic Channel)和控制信道(Control Channel)o業(yè)務(wù)信道用戶傳送話音和數(shù)據(jù)信息, 可以傳送13Kbps、12. 2kbps、6.5kbps

6、、4.8kbps、2. 4kbps的語音和數(shù)據(jù)信息。 控制信道包含廣播控制信道BCCH (Broadcast Control Channel)：通用控制信道 CCCH(Common Control Channel)；專用控制J信道 DCCH (Dedicated Common Control Channel)o2. 2. GSM的無線容量配置在用戶發(fā)起語音通話或發(fā)送數(shù)據(jù)時，空中接口通過控制信道為用戶分配業(yè)務(wù) 信道，當(dāng)用戶數(shù)量逐漸增多時，就需要占用更多的業(yè)務(wù)信道、占用更多的時隙， 即占用更多的頻點。GSM系統(tǒng)允許一部分的呼損，因此話務(wù)量、呼損、業(yè)務(wù)信道 數(shù)量這三者形成了一個對應(yīng)關(guān)系，可通過愛爾蘭

7、B表進行查證。當(dāng)只有一個載頻時，即只有8個時隙，需要給BCCH、SDCCH、PDCH各分配一 個時隙，剩余5個時隙分配給業(yè)務(wù)信道。當(dāng)考慮器呼損時，這5個時隙能夠承擔(dān) L66Erl的話務(wù)量，當(dāng)考慮5%呼損時，可以承擔(dān)2.22Erl的話務(wù)量。假設(shè)每個用 戶的話務(wù)量是0.017ErL則分別相當(dāng)于能為97個、130個用戶提供服務(wù)。因此 當(dāng)已知用戶的話務(wù)量、呼損的門限，就可以計算出需要配置多少個載頻。例如：當(dāng)已知覆蓋區(qū)域內(nèi)規(guī)劃解決 350個用戶的無線通信需求，每個用戶的 話務(wù)量按照0.017Erl考慮，總計產(chǎn)生5.95Erl的話務(wù)量需求，呼損按照 2%慮 時，查證愛爾蘭B表，需要業(yè)務(wù)信道的數(shù)量是12,同

8、時需配置BCC悌口 SDCCK 1個，配置2個PDCH言道，總計需要信道16個，每個載頻可以提供8個信道， 所以需要配置2個載頻。1 . WCDM®線系統(tǒng)容量分析1.1. WCDMA無線空中接口在第3代移動通信中，應(yīng)用最廣泛的就是 WCDMA統(tǒng)，WCDM®統(tǒng)是寬帶碼 分多址 Wideband Code Division Multiple Access 的簡稱。WCDMA歐洲電信標(biāo) 準(zhǔn)組織ETSI和國際電信聯(lián)盟ITU共同制訂的基于GSMR的第3代數(shù)字移動通信 標(biāo)準(zhǔn)，采用直接序列擴頻碼分多址(DS-CDMA頻分雙工(FDD方式，碼片速 率是3.84Mbps,載波寬度為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，核心網(wǎng)采用傳統(tǒng)的電路語音交換，R4版本采用了軟 交換，實現(xiàn)了承載和控制的分離， 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微術(shù)。WCDMA空中接 口綜合了 FDM厭口 CDM腋術(shù)。(1) WCDMA頻帶劃分在最初的協(xié)議中 WCDMA勺核心頻段是上行(19201980MHz ,下行 (21102170MHz。在我國 WCDMA頻點分配如下：上行頻段19401955MHz(15Mt寬,3個頻點)下行頻段2130214

10、5MHz(15郵寬，3個頻點)(2) WCDMA 信道在WCDMA統(tǒng)無線接口中，根據(jù)不同協(xié)議層，承載用戶各種業(yè)務(wù)的信道分為 邏輯信道、傳輸信道、物理信道。邏輯信道直接承載用戶業(yè)務(wù)，分為控制信道、業(yè)務(wù)信道。傳輸信道根據(jù)傳輸?shù)男畔⒎譃閷Ｓ眯诺篮凸残诺?。物理信道是各種信息在無線接口傳輸時最終的體現(xiàn)形式。1.2. WCDMA無線容量配置WCDMA GSMfe于制式不同，對于容量配置時必須采用不同的方法。(1) WCDMA的業(yè)務(wù)相對于GSM勺語音通話和低速率業(yè)務(wù)，在WCD瞬統(tǒng)中可以承載各種豐富種 類的業(yè)務(wù)，包括會話、數(shù)據(jù)流、交互、背景等各類業(yè)務(wù)。其中應(yīng)用較多的業(yè)務(wù)模 型包括：12.2kbps 語音業(yè)務(wù)

11、、CS64kbpsffi頻電tS業(yè)務(wù)、PS64kbps 144kbps、384kbps 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，HSDPAk務(wù)(14.4Mbps數(shù)據(jù)業(yè)務(wù))等種類。(2) WCDMA容量配置WCDMA統(tǒng)的無線容量主要由自干擾極限容量、功率資源、Walsh碼資源、CE資源決定，其中自干擾極限容量、功率資源、Walsh碼資源由載波數(shù)決定，CE資源由信道板決定，因此進行 WCDMA站容量配置時必須保證信道板、載波配置 滿足需求。一般將WCDMA站接入無線用戶的能力分為高、中、低模型，詳見下表：WCDM 基站 配置R99同時支持 的用戶數(shù)HSDPAHSUPAA12 .2 k 語 音VTPS64/ PS128 （上行/

12、下 行）CodeHS-SCCH單基 站單 用戶 峰值 速率(Mb ps)單載 扇平 均吞 吐率(Mb ps)同 時 用 戶 數(shù)S111（高）_24241045.7614S1111中）-16221021.920.82S111（低）8211021.920.82在WCDMA網(wǎng)初期或者在欠發(fā)達地區(qū)實施 WCDMA,根據(jù)實際的用戶需求采 用上表中的高、中、低的不同配置，這時 R99和HSPAk務(wù)承載在同一個載頻上。 隨著市場的發(fā)展，用戶不斷增多，同時對HSPA!務(wù)的需求不斷加強，考慮將HSPA 業(yè)務(wù)單獨承載在一個載頻上，其余業(yè)務(wù)承載在一個載頻上，即在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)或 業(yè)務(wù)需求明顯的區(qū)域開通二載波。同時在日常運行和維護中需要監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的無線 資源占用情況，動態(tài)調(diào)整，以達到網(wǎng)絡(luò)和用戶的需求統(tǒng)一。2 .結(jié)束語目前，第2代GSW動通信的發(fā)展方興未艾，EDG刖EDGE等新技術(shù)的出現(xiàn)， 可滿足GSMW戶初步的數(shù)據(jù)通信需求，GSk«的生命力十分強大。同時隨著新技 術(shù)的發(fā)展和用戶通信需求的增強，WCDMA在進行大規(guī)模的建設(shè)，在 WCDMA統(tǒng) 中R99可以滿足用戶的語音等需求，CS64kbps視頻電話可以滿足視頻通話的需 求，HSDP用口 HSUPAg術(shù)的出現(xiàn)可以滿足中高端用戶的數(shù)據(jù)通信的需求，由于 WCDMA統(tǒng)和GSMR統(tǒng)的互操作性，可最大限度的利用原有的 GSM勺無