GSM無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化初級教程

1、上海網(wǎng)馭通訊技術(shù)NetRein Communication Ltd. ,Shanghai地址：上海市虹橋路333號(hào)600 ：86-21-54241315 ：86-21-54241316-8001 ：200030GSM無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化初級教程文檔編號(hào)：撰寫時(shí)間： 2001年10月撰寫者：狀態(tài)：正式稿提交時(shí)間： 2002年1月目錄 TOC o 1-3 h z HYPERLINK l _Toc4064676 1GSM無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化整體流程 PAGEREF _Toc4064676 h 6 HYPERLINK l _Toc4064677 2無線根底知識(shí) PAGEREF _Toc4064677 h 7 HY

2、PERLINK l _Toc4064678 2.1無線電傳播根底知識(shí) PAGEREF _Toc4064678 h 7 HYPERLINK l _Toc4064679 陸地移動(dòng)通信的信號(hào)傳播 PAGEREF _Toc4064679 h 7 HYPERLINK l _Toc4064680 傳播模型 PAGEREF _Toc4064680 h 16 HYPERLINK l _Toc4064681 Okumura-Hata模型 PAGEREF _Toc4064681 h 16 HYPERLINK l _Toc4064682 COST-231模型 PAGEREF _Toc4064682 h 24 HYP

3、ERLINK l _Toc4064683 通用模型 PAGEREF _Toc4064683 h 25 HYPERLINK l _Toc4064684 COST-231-Walfish-Ikegami模型 PAGEREF _Toc4064684 h 28 HYPERLINK l _Toc4064685 系統(tǒng)余量 PAGEREF _Toc4064685 h 32 HYPERLINK l _Toc4064686 惡化量的儲(chǔ)藏 PAGEREF _Toc4064686 h 34 HYPERLINK l _Toc4064687 各類損耗 PAGEREF _Toc4064687 h 35 HYPERLINK

4、 l _Toc4064688 基站天線輸入功率EIRP的計(jì)算 PAGEREF _Toc4064688 h 36 HYPERLINK l _Toc4064689 2.2上下行鏈路平衡 PAGEREF _Toc4064689 h 36 HYPERLINK l _Toc4064690 上下行鏈路平衡的意義 PAGEREF _Toc4064690 h 36 HYPERLINK l _Toc4064691 上下行鏈路平衡的計(jì)算公式 PAGEREF _Toc4064691 h 37 HYPERLINK l _Toc4064692 2.3頻率復(fù)用 PAGEREF _Toc4064692 h 38 HYPER

5、LINK l _Toc4064693 蜂窩結(jié)構(gòu)的形成規(guī)那么 PAGEREF _Toc4064693 h 39 HYPERLINK l _Toc4064694 頻率復(fù)用技術(shù)及干擾分析 PAGEREF _Toc4064694 h 40 HYPERLINK l _Toc4064695 規(guī)那么頻率復(fù)用 PAGEREF _Toc4064695 h 40 HYPERLINK l _Toc4064696 多重頻率復(fù)用MRP PAGEREF _Toc4064696 h 44 HYPERLINK l _Toc4064697 同心圓Concentric Cell技術(shù) PAGEREF _Toc4064697 h 4

6、9 HYPERLINK l _Toc4064698 跳頻(FH) PAGEREF _Toc4064698 h 53 HYPERLINK l _Toc4064699 2.4近端對遠(yuǎn)端效應(yīng) PAGEREF _Toc4064699 h 57 HYPERLINK l _Toc4064700 2.5分集接收 PAGEREF _Toc4064700 h 58 HYPERLINK l _Toc4064701 分集原理 PAGEREF _Toc4064701 h 58 HYPERLINK l _Toc4064702 水平分集 PAGEREF _Toc4064702 h 58 HYPERLINK l _Toc4

7、064703 極化分集 PAGEREF _Toc4064703 h 58 HYPERLINK l _Toc4064704 頻率分集 PAGEREF _Toc4064704 h 58 HYPERLINK l _Toc4064705 干擾分集 PAGEREF _Toc4064705 h 58 HYPERLINK l _Toc4064706 多徑分集 PAGEREF _Toc4064706 h 58 HYPERLINK l _Toc4064707 3容量根底知識(shí) PAGEREF _Toc4064707 h 58 HYPERLINK l _Toc4064708 3.1話務(wù)計(jì)算模型 PAGEREF _T

8、oc4064708 h 58 HYPERLINK l _Toc4064709 話務(wù)量與BHCA PAGEREF _Toc4064709 h 58 HYPERLINK l _Toc4064710 呼損率及愛爾蘭呼損計(jì)算表 PAGEREF _Toc4064710 h 60 HYPERLINK l _Toc4064711 3.2話務(wù)分布預(yù)測 PAGEREF _Toc4064711 h 62 HYPERLINK l _Toc4064712 3.3基站容量規(guī)劃 PAGEREF _Toc4064712 h 62 HYPERLINK l _Toc4064713 4天線根底知識(shí) PAGEREF _Toc406

9、4713 h 65 HYPERLINK l _Toc4064714 4.1天線根本技術(shù)參數(shù) PAGEREF _Toc4064714 h 65 HYPERLINK l _Toc4064715 天線工作頻段的選取 PAGEREF _Toc4064715 h 65 HYPERLINK l _Toc4064716 天線輻射方向圖的選取 PAGEREF _Toc4064716 h 66 HYPERLINK l _Toc4064717 天線極化方式的選取 PAGEREF _Toc4064717 h 66 HYPERLINK l _Toc4064718 天線增益的選取 PAGEREF _Toc4064718

10、 h 67 HYPERLINK l _Toc4064719 天線水平波瓣3dB寬度的選取 PAGEREF _Toc4064719 h 68 HYPERLINK l _Toc4064720 天線垂直波瓣3dB寬度的選取 PAGEREF _Toc4064720 h 69 HYPERLINK l _Toc4064721 天線下傾方式的選取 PAGEREF _Toc4064721 h 70 HYPERLINK l _Toc4064722 天線前后比的選取 PAGEREF _Toc4064722 h 71 HYPERLINK l _Toc4064723 天線旁瓣抑制與零點(diǎn)填充特性 PAGEREF _To

11、c4064723 h 71 HYPERLINK l _Toc4064724 天線功率容量的選取 PAGEREF _Toc4064724 h 73 HYPERLINK l _Toc4064725 天線三階互調(diào) PAGEREF _Toc4064725 h 73 HYPERLINK l _Toc4064726 天線端口之間的隔離度 PAGEREF _Toc4064726 h 74 HYPERLINK l _Toc4064727 4.2天線根本技術(shù)參數(shù) PAGEREF _Toc4064727 h 74 HYPERLINK l _Toc4064728 4.3全向天線與定向天線 PAGEREF _Toc4

12、064728 h 74 HYPERLINK l _Toc4064729 4.4天線增益與天線方向系數(shù) PAGEREF _Toc4064729 h 74 HYPERLINK l _Toc4064730 4.5天線方向圖 PAGEREF _Toc4064730 h 74 HYPERLINK l _Toc4064731 4.6點(diǎn)源天線 PAGEREF _Toc4064731 h 74 HYPERLINK l _Toc4064732 4.7dBi與dBd PAGEREF _Toc4064732 h 74 HYPERLINK l _Toc4064733 4.8水平3dB波瓣角 PAGEREF _Toc4

13、064733 h 74 HYPERLINK l _Toc4064734 4.9垂直3dB波瓣角 PAGEREF _Toc4064734 h 74 HYPERLINK l _Toc4064735 4.10天線主瓣與副瓣 PAGEREF _Toc4064735 h 74 HYPERLINK l _Toc4064736 4.11零點(diǎn) PAGEREF _Toc4064736 h 74 HYPERLINK l _Toc4064737 4.12天線增益、水平3dB波瓣角和垂直3dB波瓣角關(guān)系 PAGEREF _Toc4064737 h 74 HYPERLINK l _Toc4064738 4.13定向小區(qū)

14、對頻率復(fù)用系數(shù)的改善 PAGEREF _Toc4064738 h 74 HYPERLINK l _Toc4064739 4.14電子下傾與機(jī)械下傾 PAGEREF _Toc4064739 h 74 HYPERLINK l _Toc4064740 4.15特種天線簡介 PAGEREF _Toc4064740 h 74 HYPERLINK l _Toc4064741 5無線資源參數(shù) PAGEREF _Toc4064741 h 74 HYPERLINK l _Toc4064742 5.1網(wǎng)絡(luò)識(shí)別參數(shù) PAGEREF _Toc4064742 h 75 HYPERLINK l _Toc4064743 5

15、.2系統(tǒng)控制參數(shù) PAGEREF _Toc4064743 h 80 HYPERLINK l _Toc4064744 5.3小區(qū)選擇參數(shù) PAGEREF _Toc4064744 h 97 HYPERLINK l _Toc4064745 5.4網(wǎng)絡(luò)功能參數(shù) PAGEREF _Toc4064745 h 103 HYPERLINK l _Toc4064746 6場強(qiáng)測試 PAGEREF _Toc4064746 h 109 HYPERLINK l _Toc4064747 6.1場強(qiáng)測試的目的 PAGEREF _Toc4064747 h 109 HYPERLINK l _Toc4064748 6.2場強(qiáng)測

16、試的要求 PAGEREF _Toc4064748 h 109 HYPERLINK l _Toc4064749 6.3場強(qiáng)測試設(shè)備根本示意圖 PAGEREF _Toc4064749 h 109 HYPERLINK l _Toc4064750 7CQT測試 PAGEREF _Toc4064750 h 109 HYPERLINK l _Toc4064751 7.1CQT測試的目的 PAGEREF _Toc4064751 h 109 HYPERLINK l _Toc4064752 7.2CQT測試的內(nèi)容與方法 PAGEREF _Toc4064752 h 109 HYPERLINK l _Toc4064

17、753 8無線路測 PAGEREF _Toc4064753 h 109 HYPERLINK l _Toc4064754 8.1路測的原理和目的 PAGEREF _Toc4064754 h 109 HYPERLINK l _Toc4064755 8.2路測數(shù)據(jù)的內(nèi)容和作用 PAGEREF _Toc4064755 h 109 HYPERLINK l _Toc4064756 8.3路測設(shè)備的根本構(gòu)成 PAGEREF _Toc4064756 h 109 HYPERLINK l _Toc4064757 8.4帶掃頻接收機(jī)的路測設(shè)備 PAGEREF _Toc4064757 h 109 HYPERLINK

18、l _Toc4064758 8.5路測前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 PAGEREF _Toc4064758 h 109 HYPERLINK l _Toc4064759 9L3消息根底知識(shí) PAGEREF _Toc4064759 h 109 HYPERLINK l _Toc4064760 9.1空中接口和層3信息 PAGEREF _Toc4064760 h 109 HYPERLINK l _Toc4064761 9.2層3信息統(tǒng)計(jì)表 PAGEREF _Toc4064761 h 110 HYPERLINK l _Toc4064762 9.3層3測量統(tǒng)計(jì)報(bào)告 PAGEREF _Toc4064762 h 111 HY

19、PERLINK l _Toc4064763 9.4層3中的重要信令 PAGEREF _Toc4064763 h 114 HYPERLINK l _Toc4064764 10信令流程 PAGEREF _Toc4064764 h 114 HYPERLINK l _Toc4064765 10.1位置更新 PAGEREF _Toc4064765 h 114 HYPERLINK l _Toc4064766 10.2移動(dòng)主叫 PAGEREF _Toc4064766 h 117 HYPERLINK l _Toc4064767 10.3移動(dòng)被叫 PAGEREF _Toc4064767 h 120 HYPERL

20、INK l _Toc4064768 10.4網(wǎng)絡(luò)側(cè)始呼 PAGEREF _Toc4064768 h 125 HYPERLINK l _Toc4064769 10.5網(wǎng)絡(luò)側(cè)終呼 PAGEREF _Toc4064769 h 125 HYPERLINK l _Toc4064770 10.6小區(qū)內(nèi)切換 PAGEREF _Toc4064770 h 125 HYPERLINK l _Toc4064771 10.7小區(qū)間切換 PAGEREF _Toc4064771 h 126 HYPERLINK l _Toc4064772 10.8緊急呼叫 PAGEREF _Toc4064772 h 126GSM無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)

21、劃優(yōu)化整體流程無線根底知識(shí)無線電傳播根底知識(shí)移動(dòng)通信的電波傳播是一個(gè)非常復(fù)雜的問題，這是由于移動(dòng)通信對象至少有一方是移動(dòng)的，這就使得電波傳播的路徑隨時(shí)隨地在變動(dòng)。而且，在傳播路徑上可能要經(jīng)過許多不同的地形和遇到各種復(fù)雜的地物，由于移動(dòng)臺(tái)天線僅離地面110m，使得在傳播路徑上的各種地形地物都嚴(yán)重影響電波傳播。移動(dòng)通信中，收信信號(hào)強(qiáng)度或傳播損耗是具有變動(dòng)特性的隨機(jī)量，因而需要用中值和瞬時(shí)值兩個(gè)參量聯(lián)合表征，并需要用統(tǒng)計(jì)分析方法才能獲得這些參量及其變動(dòng)特性。了解移動(dòng)環(huán)境中電波傳播的特性是蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的根底。陸地移動(dòng)通信的信號(hào)傳播移動(dòng)通信無線環(huán)境移動(dòng)通信采用無線電波傳播信息，即無線信道。而移動(dòng)臺(tái)又

22、經(jīng)常處于不斷運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之中，因而導(dǎo)致接收到的信號(hào)幅度和相位將隨時(shí)間、地點(diǎn)而不斷地變化。特別是GSM等陸地移動(dòng)通信方式，遭受到地形、地物的影響極大。因此需要對網(wǎng)絡(luò)所在無線環(huán)境進(jìn)行研究。圖 AUTONUM ：無線電波在空中可能的傳播方式根據(jù)電波傳播理論，不同的傳播媒質(zhì)對無線電波的影響不同，依不同的路徑，無線電波的傳播方式可能有如上圖幾種。視線內(nèi)為反射區(qū)，視距外為繞射區(qū)。在VHF和UHF陸地移動(dòng)通信通常都是利用視距傳播GSM無線局部就是工作在UHF頻段中的，到達(dá)接收天線的信號(hào)主要是直射波和反射波還有外表波的矢量合成。至于地外表波因受地形環(huán)境的影響而傳播衰減較大。在剛好超過無線電水平線范圍時(shí)，主要的模式

23、是繞射波傳播。如果傳播距離繼續(xù)增大，繞射損耗將迅速增加，而無線信號(hào)在對流層散射傳播的不穩(wěn)定和電離層反射傳播的路徑遙遠(yuǎn)而產(chǎn)生的衰減大和穩(wěn)定性差，使得繞射波對UHF這一頻段信號(hào)傳播的奉獻(xiàn)很小，且在GSM無線小區(qū)的半徑都限制在35km內(nèi)，因此主要考慮視距內(nèi)及近視距內(nèi)傳播方式，對于視距外繞射的研究那么適用于固定無線電通信。在規(guī)劃工程設(shè)計(jì)中根據(jù)對電波傳播的研究選擇適用環(huán)境的模型設(shè)計(jì)無線電路，進(jìn)行傳播計(jì)算和覆蓋區(qū)預(yù)測。 由于GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)，移動(dòng)臺(tái)天線離地面較低，受地形和人為環(huán)境的影響，直射波經(jīng)常受到阻擋，雖然有時(shí)也出現(xiàn)直射波的信號(hào)較強(qiáng)，但在移動(dòng)通信網(wǎng)的覆蓋區(qū)設(shè)計(jì)中就不能根據(jù)這個(gè)最正確情況來考慮，而是應(yīng)

24、該根據(jù)邊緣地區(qū)常遇到的弱信號(hào)或非直射波條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，也就是實(shí)際上起作用的由移動(dòng)臺(tái)附近散射體產(chǎn)生的多個(gè)反射波和一個(gè)直射波，或者只有反射波的疊加。研究說明，電波傳播特性與電波頻率、傳播距離、天線的極化方式、天線高度有關(guān)，更重要的是電波傳播路徑的地形、地物、地面電特性能參數(shù)、隨著時(shí)間、季節(jié)等地理性因素變化而變化，調(diào)查和確定規(guī)劃區(qū)域的綜合環(huán)境狀況就是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中一項(xiàng)重要的工作。如果移動(dòng)通信的具體環(huán)境一旦確定，那么電波傳播就主要取決于電波傳播、傳播距離和天線高度與特性。 GSM的電波傳播特性 研究電波傳播的目的就是要能夠預(yù)測移動(dòng)通信的場強(qiáng)，估算出無線電路徑的損耗，并根據(jù)電波傳播的各種特性制定無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)臺(tái)組

25、網(wǎng)與優(yōu)化方案。從電磁場的經(jīng)典理論可知，在一個(gè)自由空間進(jìn)而在光滑地面或球面上的電波傳播特征和損耗較為精確計(jì)算的方法。但由上述討論可以看出非光滑地面且移動(dòng)環(huán)境、條件的電波傳播，現(xiàn)象復(fù)雜，理論推導(dǎo)難度大；并且在陸地移動(dòng)通信中 ，由于移動(dòng)體行人、汽車要在行進(jìn)中進(jìn)行通話，而移動(dòng)臺(tái)的天線高度又很低，通常就在地面上14米，因此就有區(qū)別于其他無線通信的兩個(gè)重要的特點(diǎn)：隨著移動(dòng)的行進(jìn)，由于建筑物、樹木、地形起伏以及其他人為的、自然的障礙的連續(xù)變化，接收信號(hào)場強(qiáng)會(huì)產(chǎn)生兩種衰落，即多徑衰落和地形衰落。前者是快速的微觀性變化，也就稱為快衰落；而后者是緩慢的宏觀變化，又稱為慢衰落或陰影效應(yīng)。在實(shí)際信號(hào)表現(xiàn)為兩者是疊加在

26、一起的。并且這里所講的快、慢衰落與固定無線的快、慢衰落機(jī)理是不一樣的。因?yàn)橐苿?dòng)臺(tái)不僅天線低，而且其運(yùn)動(dòng)速度方向是任意的。信號(hào)是通過重重阻礙、屢次反射或散射的傳播路線進(jìn)行收發(fā)連接的，在任一接收點(diǎn)上的場強(qiáng)是多徑信號(hào)的矢量合成結(jié)果，從而形成隨機(jī)駐波場。特別是移動(dòng)臺(tái)還會(huì)在這個(gè)隨機(jī)駐波場中運(yùn)動(dòng)，其接收場強(qiáng)就會(huì)出現(xiàn)隨機(jī)起伏變化，即具有移動(dòng)通信特點(diǎn)的衰落。在城市環(huán)境中，衰落信號(hào)的平均場強(qiáng)與光滑平地面或球面地面?zhèn)鞑ハ啾纫〉枚嗉s低20dB以上，如以下圖，并且收信的質(zhì)量要受到環(huán)境噪聲和多徑衰落的嚴(yán)重影響。在城市環(huán)境中，衰落信號(hào)的平均場強(qiáng)與光滑平地面或球面地面?zhèn)鞑ハ啾纫〉枚嗉s低20dB以上，如以下圖，并且收信的

27、質(zhì)量要受到環(huán)境噪聲和多徑衰落的嚴(yán)重影響。某市區(qū)實(shí)測場強(qiáng)與距離的關(guān)系曲線因此，除了光滑平地面或球形地面這種特定的傳播條件以外，對于實(shí)際的城市、郊區(qū)、村鎮(zhèn)、山區(qū)等的移動(dòng)通信，必須根據(jù)不同的傳播環(huán)境和地形特征，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析的方法找出現(xiàn)應(yīng)條件下的傳播規(guī)律，以獲得準(zhǔn)確因此接收信號(hào)場強(qiáng)的方法。經(jīng)過人們多年的研究，在測試和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)根底上總結(jié)出來的經(jīng)驗(yàn)性、半經(jīng)驗(yàn)性公式。移動(dòng)環(huán)境與信號(hào)衰落移動(dòng)環(huán)境對移動(dòng)通信鏈路也就是移動(dòng)信道特性起著關(guān)鍵性作用。確定某個(gè)區(qū)域的傳播環(huán)境的主要因素有：自然地形高山、丘陵、平原或水域等；人工建筑的數(shù)量、高度、分布和外表材料等特征；該地區(qū)的植被特征；氣候狀況自然和人為的電磁環(huán)境和噪聲狀況

28、。當(dāng)然，移動(dòng)通信鏈路特性還受到通信系統(tǒng)工作頻率和移動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)狀況的影響。比方靜止與低速運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)臺(tái)所面臨的移動(dòng)環(huán)境問題與高速車輛上的移動(dòng)臺(tái)有很大不同。因此首先應(yīng)當(dāng)搞清無線電信號(hào)在移動(dòng)信道中可能發(fā)生的變化以及發(fā)生變化的原因。移動(dòng)信道是一種時(shí)變信道。無線電信號(hào)通過移動(dòng)信道時(shí)會(huì)遭受來自不同途徑的衰減損害。由上述分析可知，這些損害可以歸納為三類。接收信號(hào)規(guī)律可以用下式表示： 在式中|表示移動(dòng)臺(tái)與基站之間的距離。也就是，接收信號(hào)功率是距離的函數(shù)，矢量|表示了距離的方向性。并且在移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)時(shí)，距離又是時(shí)間的函數(shù)，這樣上式還可以表示為時(shí)間函數(shù)形式P(t)。另外，對接收信號(hào)而言，知道其功率P(t)，與知道場強(qiáng)E

29、(t)和幅度r(t)是等效的。上述公式表示出對信道對傳輸信號(hào)三個(gè)作用：自由空間傳播損耗與彌散，用表示，其中n一般為34。陰影衰落，用表示。也是上面討論由于傳播環(huán)境中的地形起伏、建筑物及其它阻礙物對電波遮蔽所引起的衰落。也就是電波遇到障礙物，除了反射、穿透外，還有繞射的特征。因此在障礙物后會(huì)形成一個(gè)電波陰影區(qū)，見以下圖。這種衰落實(shí)際上也是由于移動(dòng)性產(chǎn)生的，即接收信號(hào)局部中值電平變化的幅度取決于信號(hào)的頻率和障礙物狀況。一般來講，頻率較低的信號(hào)，其繞射能力要較頻率較高的強(qiáng)，與穿透能力相反，這一點(diǎn)在規(guī)劃中需要注意。移動(dòng)臺(tái)在陰影區(qū)能維持通信聯(lián)絡(luò)一般情況下都有電波繞射的奉獻(xiàn)。陰影區(qū)形成示意圖多徑衰落，用表

30、示。也就是由于移動(dòng)環(huán)境的多徑傳輸而引進(jìn)的衰落。多徑衰落是移動(dòng)通信中最具有特色的局部。如前所述，由于多徑傳播，到達(dá)移動(dòng)臺(tái)可能包括直射波、反射波和繞射波等都在變，且電波到達(dá)接收點(diǎn)的振幅和相位不可能一樣，將產(chǎn)生干預(yù)現(xiàn)象，其結(jié)果將使移動(dòng)臺(tái)實(shí)際接收的合成波場強(qiáng)的振幅、相位隨時(shí)間發(fā)生急劇變化，這就造成了無線電快速的深度衰落。以下圖是信號(hào)場強(qiáng)快衰落實(shí)測真實(shí)記錄。測試條件是900MHz，移動(dòng)臺(tái)車速為20km/h?？梢钥闯鏊ヂ渖疃瘸^20dB，實(shí)際中甚至?xí)^了30dB。 特別還要說明的是多徑衰落帶來的多徑時(shí)延還對數(shù)字通信系統(tǒng)有很大的影響，也就是解調(diào)信號(hào)的時(shí)延展寬現(xiàn)象，可能帶來嚴(yán)重的碼間干擾。實(shí)測多徑衰落信號(hào)根

31、據(jù)研究，上述三種效應(yīng)作用于不同距離范圍內(nèi)。用以下圖給出典型的實(shí)測接收信號(hào)場強(qiáng)分析，可以充分說明這點(diǎn)。1在數(shù)十波長的范圍內(nèi)，接收信號(hào)場強(qiáng)的瞬時(shí)值呈現(xiàn)快速變化的特征。這就對應(yīng)于多徑衰落，其衰落特征在幅度上符合瑞利分布，相位上服從均勻分布。由于衰落速率較快，又被稱為快衰落和短區(qū)間衰落short-team fading。在數(shù)十個(gè)波長范圍對測量信號(hào)取平均，可以得到短區(qū)間中值。2在數(shù)百波長的區(qū)間內(nèi)，信號(hào)短區(qū)間中值也出現(xiàn)緩慢變動(dòng)的特征。這就對應(yīng)于陰影衰落，其衰落特征符合對數(shù)正態(tài)分布，其概率密度為：接收信號(hào)的局部均值為整個(gè)測試區(qū)的平均值，即的期望值。具體取決于發(fā)射機(jī)功率，發(fā)射和接收天線高度以及移動(dòng)臺(tái)與基站的距

32、離。為標(biāo)準(zhǔn)偏差，取決與測試區(qū)的地物地形、工作頻率等因素。這種衰落由于衰落速率較慢，又被稱為慢衰落。在較大區(qū)間對短區(qū)間中值再求取平均，可以得到長區(qū)間中值。3長區(qū)間中值又隨著距基站的距離而變，其衰減特性一般服從規(guī)律。由它最終表示在以公里計(jì)的較大范圍內(nèi)接收信號(hào)的變化特征。對于衰落的統(tǒng)計(jì)表示方法主要有如下特征量：衰落率、電平通過率和衰落持續(xù)時(shí)間，其中衰落率是對衰落特征的最簡潔的描述。衰落率是指信號(hào)包絡(luò)在單位時(shí)間以正斜率通過中值電平的次數(shù)。簡單地講，衰落率是信號(hào)包絡(luò)衰落的速率。衰落率與發(fā)射頻率、移動(dòng)臺(tái)行進(jìn)速度和方向以及多徑傳播的路徑數(shù)有關(guān)。測試結(jié)果說明，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)的行進(jìn)方向朝著或背著電波傳播方向時(shí)，衰落最

33、快。平均衰落率可以用下式表示：這里，速度v的單位為km/h，頻率單位為MHZ，平均衰落率單位為赫茲。從系統(tǒng)工程角度來看，傳播損耗和陰影衰落主要影響到無線區(qū)域的覆蓋情況。必須采用合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)來消除這種不利的影響。而多徑衰落會(huì)嚴(yán)重影響信號(hào)傳輸質(zhì)量，并且由于環(huán)境復(fù)雜的特點(diǎn)是不可以防止的，在GSM系統(tǒng)中采用了信道編碼和交織技術(shù)、跳頻和自適應(yīng)均衡技術(shù)多種方式來對抗衰落，在規(guī)劃中要求考慮到多徑衰落，并對衰落率要留有設(shè)計(jì)裕量。電波傳播的場強(qiáng)測試技術(shù)移動(dòng)環(huán)境中實(shí)際接受信號(hào)電平是快衰落疊加在慢衰落信號(hào)之上形成的。為了分析方便，接收信號(hào)電平函數(shù)還可以表述為：式中：x為距離；本地均值，是長期衰落與空間損耗的合成；

34、短期衰落 r(x) 接收信號(hào)那么：其中2L為平均采樣區(qū)間長度，也叫本征長度。效勞區(qū)內(nèi)地形地物在某一段時(shí)間內(nèi)是根本不變的，所以對于確定的基站，某一確實(shí)定的地點(diǎn)，本地均值m(x)也是確定的。場強(qiáng)測試就是獲取某一地區(qū)各點(diǎn)位置的本地均值，要獲取本地均值，就要從接收信號(hào)r(x)中去除瑞利衰落的影響。對于一組測量信號(hào)數(shù)據(jù)r(x)進(jìn)行平均時(shí)，假設(shè)本征長度2L太短，那么仍有快衰落的影響存在；假設(shè)2L太長，那么會(huì)把慢衰落也平均掉。William C.Y.Lee的理論認(rèn)為，在2L為40個(gè)波長間隔內(nèi)，采用36或最多50個(gè)抽樣點(diǎn)的方法能有效的去除快衰落的影響。40個(gè)波長作為一小段長度是一個(gè)較為合理的取值。如果小段長度

35、比40個(gè)波長短，平均結(jié)果仍將保持有微弱的瑞利衰落；如果比40個(gè)波長大，那么會(huì)平滑掉本地均值數(shù)據(jù)。兩個(gè)抽樣點(diǎn)的相關(guān)系數(shù)小于0.2，其間隔應(yīng)大于等于0.8個(gè)波長，因此40個(gè)波長的長度內(nèi)應(yīng)有50個(gè)抽樣點(diǎn)。Lee證明了使用這種測量方法，可使測試數(shù)據(jù)與實(shí)際本地均值的偏差小于1dB。因此，在做場強(qiáng)路測時(shí)，要保證在40個(gè)波長間隔內(nèi)，采用36或最多50個(gè)抽樣點(diǎn)，抽樣點(diǎn)太多或太少，均不合理。這一方面要考慮測試設(shè)備的性能，也要考慮車速。車速不能太快，也不能太慢。合理的車速計(jì)算如下：設(shè)車速為v，測試設(shè)備如高速掃頻儀每秒采樣n個(gè)同一頻點(diǎn)的接收功率，波長為 900MHz為1/3米，1800MHz為1/6米，那么有：40

36、/v*n=36例如，對900MHz，測試設(shè)備每秒采樣25個(gè)同一頻點(diǎn)的數(shù)據(jù)，那么合理的車速為2433km/h。傳播模型傳播損耗的預(yù)測 在設(shè)計(jì)與規(guī)劃移動(dòng)通信系統(tǒng)時(shí)，最為首要的問題在給定條件下如何計(jì)算出接收信號(hào)的場強(qiáng)，由于引入了衰落的概念，就用接收信號(hào)中值來表示。這樣，才能進(jìn)一步設(shè)計(jì)系統(tǒng)或設(shè)備的其他參數(shù)或指標(biāo)。給定的條件包括發(fā)射機(jī)天線高度、位置、工作頻率，接收天線高度以及它們的距離等?？梢詫⑵渚C合為電波傳播的路徑損耗預(yù)測問題，又稱為信號(hào)中值場強(qiáng)預(yù)測。由于移動(dòng)環(huán)境的復(fù)雜與多變性，對接收信號(hào)中值進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算是相等困難的。工程上做法是，在大量場強(qiáng)測試的根底上，經(jīng)過對數(shù)據(jù)的分析與統(tǒng)計(jì)處理，找出各種地形與地物

37、下的傳播損耗與距離、天線高度、工作頻率的關(guān)系，給出傳播特性的計(jì)算公式，并建立對應(yīng)的傳播預(yù)測模型，從而能用較簡單的方法預(yù)測接收信號(hào)的中值。我們不妨先看一看。自由空間根本傳輸損耗的計(jì)算公式。在自由空間里傳播的電波不產(chǎn)生反射、折射、散射、繞射和吸收等現(xiàn)象，只存在因擴(kuò)散而造成的衰減。所以，其根本傳輸損耗Lbf 可由下式計(jì)算：式中：計(jì)算排列，MHz； 收發(fā)天線間距離，km。非自由空間的傳播損耗經(jīng)驗(yàn)公式也是建立在對上式進(jìn)行修正的根底上的雖然有時(shí)的修正會(huì)很大。 通用的傳播模型GSM網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃較為通用的傳播模型主要有奧村模型(Okumura-Hata)、COST231模型等等，下面主要闡述幾種常用模型。Okum

38、ura-Hata模型由于使用Okumura模型，需要查找其給出的各種曲線，不利于計(jì)算機(jī)預(yù)測。HATA根據(jù)Okumura的根本中值場強(qiáng)預(yù)測曲線，通過曲線擬合，提出了傳播損耗的經(jīng)驗(yàn)公式，即Okumura-Hata模型。HATA在提出這個(gè)模型時(shí)作了以下三點(diǎn)假設(shè)，以求簡化：1作為兩個(gè)全向天線之間的傳播損耗處理；2作為準(zhǔn)平滑地形而不是不規(guī)那么地形處理；3以城市市區(qū)的傳播損耗公式作為標(biāo)準(zhǔn)，其他地區(qū)采用校正公式進(jìn)行修正。適用條件f為1501500MHz；基站天線有效高度為30200米；移動(dòng)臺(tái)天線高度為110米；通信距離為135km；傳播損耗公式公式說明d的單位為km，f的單位為MHz；為城市市區(qū)的根本傳播損

39、耗中值；hb、hm基站、移動(dòng)臺(tái)天線有效高度，單位為米；基站天線有效高度計(jì)算：設(shè)基站天線離地面的高度為，基站地面的海拔高度為，移動(dòng)臺(tái)天線離地面的高度為，移動(dòng)臺(tái)所在位置的地面海拔高度為。那么基站天線的有效高度hb=+-，移動(dòng)臺(tái)天線的有效高度為。注：基站天線有效高度計(jì)算有多種方法，如：基站周圍510公里的范圍內(nèi)的地面海拔高度的平均；基站周圍510公里的范圍內(nèi)的地面海拔高度的地形擬合線；等等；不同的計(jì)算方法一方面與所使用的傳播模型有關(guān)，另外也與計(jì)算精度要求有關(guān)。移動(dòng)臺(tái)天線高度修正因子：遠(yuǎn)距離傳播修正因子：各種修正因子街道校正因子一般資料上只給出了與傳播方向成水平或垂直的損耗修正曲線，為了便于計(jì)算，下面

40、給出了任意角度的擬合公式。設(shè)傳播方向與街道的夾角為，那么：實(shí)際上，街道效應(yīng)一般在810km后將會(huì)消失，故只考慮10km之內(nèi)。Kmr郊區(qū)校正因子Qo開闊地校正因子Qr準(zhǔn)開闊地校正因子農(nóng)村校正因子Kh丘陵地校正因子h地形起伏高度，如以下圖。由移動(dòng)臺(tái)算起，向基站方向延伸10km缺乏10km，那么以實(shí)際距離計(jì)算，在此范圍內(nèi)計(jì)算地形起伏高度的10%到90%之間的差值適用于屢次起伏的情況，起伏次數(shù)3。=-h/8-。為計(jì)算剖面上h的最小地形高度；Ksp一般傾斜地形校正因子斜坡地形有可能產(chǎn)生第二次地面反射。在水平距離d2d1時(shí)，上面圖中正負(fù)斜坡都有可能產(chǎn)生第二次地面反射。近似歸納斜坡地修正因子為：以毫弧度為單

41、位，d的單位為km為移動(dòng)臺(tái)與基站連線的剖面上，移動(dòng)臺(tái)前后一公里內(nèi)地形高度的平均傾角用最小二乘法Kim孤立山峰校正因子；這里使用刀刃繞射損耗來計(jì)算，雖然計(jì)算量稍大，但要準(zhǔn)確一些；如下圖：先求出單個(gè)刀刃的4個(gè)參數(shù)，即，工作波長；用此4個(gè)參數(shù)計(jì)算新參數(shù)：計(jì)算繞射損耗：Ks海湖混合路徑校正因子傳播路徑遇上水域時(shí)分兩種情況考慮，如圖：定義修正因子為其中q = ds / d (%)；為剖面上全程水體的長度。選用公式a還是b的判定方法：如果基站與移動(dòng)臺(tái)的剖面上，靠近基站200米內(nèi)有水體，那么：否那么S()建筑物密度校正因子a建筑物密度，%表示；各種修正因子的組合使用情況總體路損：EET的修正因子ERICSS

42、ON公司的EET軟件提出一套新的修正因子的計(jì)算方法。具體如下：街道校正因子；同Okumura-Hata模型；Kmr郊區(qū)校正因子；同Okumura-Hata模型；Qo開闊地校正因子同Okumura-Hata模型；Qr準(zhǔn)開闊地校正因子；同Okumura-Hata模型；農(nóng)村校正因子；同Okumura-Hata模型；Kh丘陵地校正因子；的定義同Okumura-Hata模型；h為移動(dòng)臺(tái)相對于=0處的高度；Ksp一般傾斜地形校正因子為移動(dòng)臺(tái)與基站連線的剖面上，移動(dòng)臺(tái)前后2.5公里內(nèi)地形高度的平均傾角用最小二乘法以毫弧度為單位。A、B、C參數(shù)如下：D(km)ABC60-0.0094110.76200.22=

43、30-0.0134000.6313-0.63600.8492-1.67711.47-30.4119.45=300.6259-1.2809.184-25.199.790150.0498-1.0658.102-23.334.070其他的d1采用線性插值得到A、B、C、D、E的數(shù)值。Ks海湖混合路徑校正因子傳播路徑遇上水域時(shí)分兩種情況考慮，如圖：修正因子： q = ds / d (%)。為剖面上全程水體的長度。公式ab的選擇同Okumura-Hata模型；S()建筑物密度校正因子a建筑物密度，%表示；基站天線有效高度附加修正因子HthbeBS天線有效高度：hg基站的地面高度；hb基站天線高度；hga

44、MS與BS之間的平均海拔高度d(km)ABC10.513111.68-23.3230.243314.42-27.3150.369015.60-29.94100.545717.75-34.66202.56811.89-30.61404.2897.019-27.66其他的d采用線性插值得到A、B、C的數(shù)值。MS天線有效高度附加修正因子Hr各種修正因子的組合使用COST-231模型對于1800MHz，使用COST-231模型。適用條件:GSM900/1800基站天線有效高度為30200米移動(dòng)臺(tái)天線高度為110米通信距離為135km。傳播損耗公式d的單位為km，f的單位為MHz；為城市市區(qū)的根本傳播損

45、耗中值；hb、hm基站、移動(dòng)臺(tái)天線有效高度，單位為米；基站天線有效高度計(jì)算：設(shè)基站天線離地面的高度為，基站地面的海拔高度為，移動(dòng)臺(tái)天線離地面的高度為，移動(dòng)臺(tái)所在位置的地面海拔高度為。那么基站天線的有效高度hb=+-，移動(dòng)臺(tái)天線的有效高度為。移動(dòng)臺(tái)天線高度修正因子：遠(yuǎn)距離傳播修正因子：各種修正因子：同Okumura-Hata模型；EET的修正因子在COST-231模型中，也適用；通用模型最早由ERISSON提出。ERICSSON 、MSI類似模型適用條件: GSM900/1800 基站天線有效高度為30200米移動(dòng)臺(tái)天線高度為110米通信距離為135km?？梢愿h(yuǎn) 傳播損耗公式一段式：兩段式：可

46、以有更多的分段，一般而言，視傳播距離和計(jì)算精度而定；通常使用一段式或兩段式即可公式說明=44.9；=-13.82；=-6.55；人為環(huán)境的修正因子在城市默認(rèn)為0；繞射損耗系數(shù)，01之間一般農(nóng)村為0.95，城市0.65，郊區(qū)0.8；繞射損耗計(jì)算公式見Okumura模型的孤立山峰的計(jì)算；hb、hm基站、移動(dòng)臺(tái)天線有效高度，單位為米，d的單位為km。為可由用戶設(shè)定的分段點(diǎn)，默認(rèn)為1km；見Okumura模型；見Okumura模型；只適用于城市；地物修正因子兩種方式選擇：A、常用做法：MS所在處的地物因子；默認(rèn)為0；B、改良用法：作為一種選項(xiàng)，取從移動(dòng)臺(tái)至基站方向1200米缺乏200米，那么直接取移動(dòng)

47、臺(tái)所處位置的地物修正因子；200米1200米，為實(shí)際距離的地物修正因子的加權(quán)平均，公式如下：式中：實(shí)際修正因子i=0W(i)權(quán)系數(shù)i下標(biāo)n(d-x)=1200m時(shí)的下標(biāo)dTx與Rx之間的距離這里，n的大小取決于地形數(shù)據(jù)的分辨率。接收端周圍1200m內(nèi)地形修正因子權(quán)重系數(shù)注：200米的取值也可以修改，如150，不同的取值目的是為了得到較好的傳播模型設(shè)基站天線離地面的高度為，基站地面的海拔高度為，移動(dòng)臺(tái)天線離地面的高度為，移動(dòng)臺(tái)所在位置的地面海拔高度為?；咎炀€的有效高度：hb=+-；移動(dòng)臺(tái)天線的有效高度為：。各種修正因子不同地物的修正因子可由用戶設(shè)定如果已有經(jīng)驗(yàn)值；也可以通過測試數(shù)據(jù)修正得到；C

48、OST-231-Walfish-Ikegami模型 由于宏蜂窩模型的根底是：基站到移動(dòng)臺(tái)間的傳播損耗由移動(dòng)臺(tái)周圍的環(huán)境決定；但在1km之內(nèi)，基站周圍的建筑物和街道走向嚴(yán)重地影響了基站到移動(dòng)臺(tái)間的傳播損耗。因而前面提到的宏蜂窩模型不適合1km內(nèi)的預(yù)測。 COST-231-Walfish-Ikegami模型可以適用于20m5km范圍的傳播損耗預(yù)測，既可用作宏蜂窩模型，也可用作微蜂窩模型。在作微蜂窩覆蓋預(yù)測時(shí)，必須有詳細(xì)的街道及建筑物的數(shù)據(jù)，不能采用統(tǒng)計(jì)近似值。適用條件:GSM900/1800；可應(yīng)用于大蜂窩、小蜂窩及微蜂窩中作傳播模型損耗預(yù)測；傳播損耗公式視通： 僅限于。非視通：公式說明L0 自由

49、空間傳輸損耗：Lrts屋頂至街道的繞射及散射損耗：街道寬度m；f 計(jì)算頻率MHz單位為m；單位為度；Lmsd多重屏障的繞射損耗：上面表達(dá)式中，Ka表示基站天線低于相鄰房屋屋頂時(shí)增加的路徑損耗，Kd及Kf分別控制Lmsd與距離d及頻率f的關(guān)系。各種修正因子:可以使用Okumura-Hata模型中的地形修正因子；Kh丘陵地校正因子；見Okumura-Hata模型；Ksp一般傾斜地形校正因子見Okumura-Hata模型；Kim孤立山峰校正因子見Okumura-Hata模型；Ks海湖混合路徑校正因子見Okumura-Hata模型； 傳播模型的修正由于經(jīng)驗(yàn)傳播模型的傳播環(huán)境與實(shí)際使用的傳播環(huán)境不一定相

50、似，因此，有必要在將要建設(shè)GSM網(wǎng)絡(luò)的地區(qū)進(jìn)行典型環(huán)境的電波傳播測試，并利用測試數(shù)據(jù)修正傳播模型，以提高傳播預(yù)測的準(zhǔn)確性。 (1) 測試站址的選擇 盡可能選擇效勞區(qū)內(nèi)具有代表性的傳播環(huán)境，對不同的人為環(huán)境如密集城區(qū)、一般城區(qū)、郊區(qū)等等，能分別設(shè)測試站點(diǎn)；站址的選擇原那么是要使它能覆蓋足夠多的地物類型電子地圖提供；測試站點(diǎn)的天線比周圍150200m內(nèi)的障礙物高出5m以上；對每一種人為環(huán)境，最好有三個(gè)或三個(gè)以上的測試站點(diǎn)，以盡可能消除位置因素； (2) 確定測試站點(diǎn)相關(guān)參數(shù)采用全向天線，基站天線有效高度：430m,最高建筑物頂層高度為15m左右移動(dòng)臺(tái)天線高度：12m另外，要記錄測試站點(diǎn)經(jīng)緯度，天線

51、高度、天線類型包括方向圖、增益、饋纜損耗、發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率、接收機(jī)的增益、是否有人體損耗和車內(nèi)損耗如果使用場強(qiáng)測試車，那么沒有人體損耗和車內(nèi)損耗。確保測試頻點(diǎn)的干凈。(3) 確定測試路線 測試前要預(yù)先設(shè)置好路線，測試路線直接關(guān)系到測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。設(shè)定測試路線必須考慮以下幾個(gè)方面： 1. 能夠得到不同距離不同方向的測試數(shù)據(jù)； 2. 在某一距離上至少有45個(gè)測試數(shù)據(jù)，以消除位置影響； 3. 盡可能經(jīng)過各種地物； 4. 盡量防止選擇高速公路或較寬的公路，最好選擇寬度不超過3米的狹窄公路。4對電子地圖要求 電子地圖又稱數(shù)字化地圖，是進(jìn)行傳播模型修正必需的。移動(dòng)通信所用的電子地圖包括地形高度、地物、街

52、道矢量、建筑物等對電波傳播有影響的地理信息，是傳播模型修正的重要根底數(shù)據(jù)。 電子地圖的精度要求：電子地圖的精度要求與傳播模型及規(guī)劃的精度有關(guān)，一般50m、100m精度用于農(nóng)村，20m精度用于城市和郊區(qū)，5m精度用于微蜂窩；5電波傳播模型的修正方法 將測試數(shù)據(jù)導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件，軟件可對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并修正相關(guān)模型。如中興公司開發(fā)的PlamMaster軟件就對測試數(shù)據(jù)了如下考慮和處理： a. 將無效的數(shù)據(jù)過濾掉 考慮到接收機(jī)的接收靈敏度，一般認(rèn)為接收功率在-105-50dBm或-105-30dBm的范圍之外的數(shù)據(jù)是無效的，可以過濾掉；由于基站附近，接收功率的主要受基站附近的建筑物和街道走向的影

53、響，因此離基站很近的測試數(shù)據(jù)不能用于修正傳播模型。在宏模型修正時(shí)，需使用距離過濾器。 C.Y.Lee認(rèn)為，當(dāng)d -110 + 9 將產(chǎn)生掉話。分集接收分集原理水平分集極化分集頻率分集干擾分集多徑分集容量根底知識(shí)話務(wù)計(jì)算模型話務(wù)量與BHCA話務(wù)量是 負(fù)荷大小的一種度量，一般指 用戶在某段時(shí)間內(nèi)所發(fā)生的負(fù)荷量話務(wù)量一般指用戶在某段時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的通話量。其單位通常以愛爾蘭(Erlang)表示(一個(gè)愛爾蘭是指一條通話電路被百分之百的連續(xù)占用1小時(shí)的話務(wù)負(fù)荷，或者兩條通話電路各被連續(xù)占用半小時(shí)的話務(wù)負(fù)荷)。每個(gè)用戶的平均話務(wù)量可以表示成：(3-1)式中，是平均每用戶單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出呼叫的次數(shù)，又稱為呼叫到

54、達(dá)速率。為每用戶平均通話時(shí)間。為呼叫完成速率。每個(gè)小區(qū)的話務(wù)量可以表示為：(3-2)式中，是每用戶平均話務(wù)量(Erlang/用戶)，為用戶分布密度(用戶數(shù)/km2)，為小區(qū)面積(km2)。在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，話務(wù)量會(huì)隨著時(shí)間而變化。即使不考慮長期開展過程中可能出現(xiàn)的變化，話務(wù)量還會(huì)以每天和每周為周期作短期的周期性變化。圖 3-1 一天中按小時(shí)統(tǒng)計(jì)的呼叫次數(shù)變化情況圖3-1給出了交換機(jī)所承受的話務(wù)量在一天內(nèi)的變化情況。通常將話務(wù)量最大的一小時(shí)稱為忙時(shí)，相應(yīng)此小時(shí)的呼叫次數(shù)為“忙時(shí)呼叫次數(shù)或“忙時(shí)試呼次數(shù)，縮寫為BHCA。忙時(shí)話務(wù)量可以由下式給出：(3-3)在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中通常采用忙時(shí)話務(wù)量為設(shè)計(jì)指標(biāo)，并認(rèn)

55、為GSM網(wǎng)絡(luò)能夠支持忙時(shí)話務(wù)量也必然能夠應(yīng)付平時(shí)的話務(wù)量。ErlangB函數(shù)是移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)最常用的公式。ErlangB是假定所有未能找到空閑頻道的用戶即放棄呼叫要求，也就是說用戶發(fā)出呼叫后沒有空閑頻道就不再試呼而算阻塞。在公用移動(dòng) 網(wǎng)中，雖然系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)定一個(gè)蜂窩或扇區(qū)的用戶第一次呼叫得不到空閑頻道時(shí)將繼續(xù)試呼，但由于有“扇區(qū)共享或“定向重試功能將該用戶受阻塞的呼叫引導(dǎo)到另一個(gè)扇區(qū)去尋找空閑頻道而離開它最初要求接入的扇區(qū)，所以對每個(gè)扇區(qū)的用戶來說，用戶的呼叫都是“沒有空閑頻道就放棄呼叫，結(jié)果使總的阻塞特性比擬接近于ErlangB呼叫規(guī)律的要求。這就是在設(shè)計(jì)蜂窩系統(tǒng)時(shí)常用ErlangB函數(shù)

56、的原因。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)中通常采用每用戶忙時(shí)話務(wù)量的指標(biāo)。每用戶忙時(shí)話務(wù)量可用下式表示：A =tA 為每用戶的忙時(shí)效勞量 為每用戶在一天內(nèi)的呼叫次數(shù) 為忙時(shí)集中系數(shù)即忙時(shí)話務(wù)量與全天話務(wù)量之比t 為每用戶每次通話占用信道的平均時(shí)長每用戶忙時(shí)話務(wù)量指一天中話務(wù)最忙時(shí)間每個(gè)用戶的來話和去話話務(wù)量之和。在計(jì)算信道數(shù)時(shí)采用忙時(shí)平均話務(wù)量可以保證除忙時(shí)以外的其它時(shí)間的無線信道呼損率明顯低于設(shè)計(jì)要求，這是為了保持一定的效勞質(zhì)量等級所必須的。根據(jù)我國公用移動(dòng) 網(wǎng)近幾年的運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，平均用戶忙時(shí)話務(wù)量可取0.0250.03erl/戶，相當(dāng)于每個(gè)用戶每天打 (包括呼出和呼入)6次，平均每次占用時(shí)長2分鐘。呼損率及愛

57、爾蘭呼損計(jì)算表建立網(wǎng)絡(luò)話務(wù)模型來對系統(tǒng)的話務(wù)性能進(jìn)行分析，可以采用兩種方法：純數(shù)學(xué)模型和仿真模型。這兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)用范圍也各有側(cè)重。這里主要介紹數(shù)學(xué)模型。一般的，公用移動(dòng) 網(wǎng)都是呼損系統(tǒng)。雖然系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)定一個(gè)蜂窩或扇區(qū)的用戶第一次呼叫得不到空閑頻道時(shí)將繼續(xù)試呼，但由于有“扇區(qū)共享或“定向重試功能將該用戶受阻塞的呼叫引導(dǎo)到另一個(gè)扇區(qū)去尋找空閑頻道而離開它最初要求接入的扇區(qū)，所以對每個(gè)扇區(qū)的用戶來說，用戶的呼叫都是“沒有空閑頻道就放棄呼叫，結(jié)果使總的阻塞特性比擬接近于ErlangB呼叫規(guī)律的要求。用戶的呼叫到達(dá)過程和通話過程都是隨機(jī)過程。理論研究和實(shí)踐說明，用戶的呼叫到達(dá)過程服從Pois

58、on分布，而通話時(shí)間服從負(fù)指數(shù)分布。因此，可以采用M/G/N/N愛爾蘭損失模型來描述GSM網(wǎng)絡(luò)的話務(wù)特征。M/G/N/N是英國統(tǒng)計(jì)學(xué)家D.G.Kendall定義的排隊(duì)論中的記號(hào)，其中，M由Markov過程而來，用于說明Poison分布和相應(yīng)的指數(shù)分布；G(General)指一般效勞分布。M/G/N/N是指一個(gè)Poison到達(dá)，一般分布效勞特性，N個(gè)信道發(fā)生阻塞前最多可支持N個(gè)用戶的排隊(duì)系統(tǒng)。由M/G/N/N愛爾蘭損失模型可以推導(dǎo)出，N個(gè)信道的小區(qū)，流入的話務(wù)量為A，那么同時(shí)有n個(gè)用戶在通話的概率為(3-4)當(dāng)n=N時(shí)，小區(qū)將發(fā)生阻塞。此時(shí)有：(3-5)上式即Erlang-B公式，已被ITU-T

59、規(guī)定為Q.80標(biāo)準(zhǔn)。按照?公用移動(dòng) 網(wǎng)路技術(shù)體制?的規(guī)定，無線信道呼損率5%，在話務(wù)密度高的地區(qū)采用2%。利用愛爾蘭呼損公式和呼損計(jì)算表，呼叫必須具備如下性質(zhì)：每次呼叫互相獨(dú)立，互不相關(guān)呼叫具有隨機(jī)性；每次呼叫在時(shí)間上都有相同的概率；當(dāng)呼叫得不到空閑頻道即作為呼損，而不是等待某個(gè)時(shí)間以便得到空閑信道。愛爾蘭呼損計(jì)算表：2%5% 1 0.0200.05320.2230.38130.6020.89941.0921.52551.65762.21862.2762.96072.9353.73883.6274.54394.3455.370105.0846.216115.8427.076126.6157.9

60、50137.4028.835148.2009.730159.01010.633169.82811.5441710.65612.4611811.49113.3351912.33314.3152013.18215.2492114.03616.1892214.89617.1322315.76118.0802416.63119.0302517.50519.9852618.38320.9432719.26521.9042820.15022.8672921.03923.8333021.93224.8023122.82725.7733223.72526.7463324.62627.7213425.52928