《無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與維護(hù)》第四章

通信工程系通信技術(shù)教研室教研室主任黃立平教授第四章GSM網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

4.1GSM網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃概述4.2GSM無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃4.3GSM無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的主要內(nèi)容4.4網(wǎng)絡(luò)的滾動規(guī)劃4.5網(wǎng)絡(luò)容量規(guī)劃4.4網(wǎng)絡(luò)的滾動規(guī)劃一、什么是滾動規(guī)劃二、滾動規(guī)劃的意義三、滾動規(guī)劃的方法一、什么是滾動規(guī)劃按照“近細(xì)遠(yuǎn)粗”的原則制定一定時(shí)期內(nèi)的計(jì)劃，然后按照計(jì)劃的執(zhí)行情況和環(huán)境變化，調(diào)整和修訂未來的計(jì)劃，并逐期向后移動，把短期計(jì)劃和中期計(jì)劃結(jié)合起來的一種計(jì)劃方法。

核心網(wǎng)規(guī)劃

傳輸網(wǎng)規(guī)劃

無線網(wǎng)規(guī)劃二、滾動規(guī)劃的意義滾動規(guī)劃時(shí)根據(jù)規(guī)劃的執(zhí)行情況和環(huán)境變化情況定期修訂未來的計(jì)劃，并逐漸向前推移，使短期計(jì)劃、中期規(guī)劃有機(jī)地結(jié)合起來。若機(jī)械地按幾年以前的計(jì)劃實(shí)施，或機(jī)械地、靜態(tài)地執(zhí)行戰(zhàn)略性計(jì)劃，則可能導(dǎo)致巨大的錯(cuò)誤或損失。滾動規(guī)劃的方法可以避免這種不確定性帶來的不良后果。三、滾動規(guī)劃的方法1、無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的總體要求和說明：包括了制定GSM無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的范圍、規(guī)模以及能夠滿足多久的預(yù)期效果。2、無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的主要流程：制定具體建設(shè)方案收集數(shù)據(jù)整理分析確定方向和目標(biāo)三、滾動規(guī)劃的方法3、無線網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀以及存在的問題的分析。

網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)規(guī)模

網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量

網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況

數(shù)據(jù)發(fā)展情況等。4、無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的策略和目標(biāo)。5、無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案包括：規(guī)劃期內(nèi)新增話音載頻方案、新增EGPRS載頻方案、新增BSC或PCU方案、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案、新建站點(diǎn)資源方案等。4.5網(wǎng)絡(luò)容量規(guī)劃一、SDCCH的容量計(jì)算1、SDCCH的配置——3.4.7信道配置講過，復(fù)習(xí)配置原則：(1)SDCCH/4，組合信道，映射4個(gè)SDCCH子信道到BCCH所在的時(shí)隙內(nèi)，一個(gè)小區(qū)內(nèi)只能有一個(gè)SDCCH/4。(2)SDCCH/8，映射8個(gè)SDCCH子信道到一個(gè)單獨(dú)的時(shí)隙上，它將占用除BCCH的一個(gè)物理時(shí)隙。(3)SDCCH/4+CBCH共有3個(gè)信令子信道，一個(gè)CBCH信道。小區(qū)廣播利用專門的小區(qū)廣播信道CBCH向小區(qū)內(nèi)的所有MS發(fā)送短消息。(4)SDCCH/8+CBCH共有7個(gè)信令子信道，一個(gè)CBCH信道。SDCCH信道有SDCCH/4和SDCCH/8兩類。一、SDCCH的容量計(jì)算2、SDCCH的規(guī)劃下列過程需要占用SDCCH，并且會對SDCCH信道容量產(chǎn)生影響：★位置更新周期性位置更新；★IMSI附著/分離；★呼叫建立；★短消息；★傳真和補(bǔ)充業(yè)務(wù)。MS占用SDCCH時(shí)長通信事件占用時(shí)長（s）位置更新3.5周期性位置更新3.5IMSI附著3.5IMSI分離2.9主叫建立2.7被叫建立2.9短消息發(fā)送6.2短消息接收6.2二、頻率規(guī)劃實(shí)例例題：假設(shè)某移動通信系統(tǒng)的可用帶寬為6MHz，使用的頻道號為95～124.試設(shè)計(jì)使用4×3頻率復(fù)用方式，列出頻率分配表。解：根據(jù)移動通信體制的相關(guān)規(guī)定，不同運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)之間必須留出400kHz的保護(hù)間隔。因此，頻道號為95和124不能使用。根據(jù)3×3頻率復(fù)用方式示意圖，列出下表。4×3頻率復(fù)用方式的分配表A1B1C1D1A2B2C2D2A3B3C3D396979899100101102103104105106107108109110111112113114115116117118119120121122123(124)例題：假設(shè)可用帶寬為6MHz，使用的頻道號為95～124.若市區(qū)采取1×3頻率復(fù)用方式和跳頻；郊區(qū)采用4×3頻率復(fù)用方式，不采用跳頻、試列出復(fù)用的頻率分配表。解：（1）市區(qū)采用1×3頻率復(fù)用方式和跳頻，頻率被分成3個(gè)跳頻組，頻率復(fù)用分配表如下表。1×3復(fù)用跳頻組分配表T19699102105108(111)T297100103106109T398101104107110(112)表中，頻道號111和112為備用，不用時(shí)也可以作為跳頻頻率使用。（2）郊區(qū)采用4×3頻率復(fù)用方式，使用頻率組高端的12個(gè)頻點(diǎn)，頻率復(fù)用分配如下表所示。4×3頻率復(fù)用方式分配表A1B1C1D1A2B2C2D2A3B3C3D3113114115116117118119120121122123124例題：某城市形成的頻率規(guī)劃方案如下表所示。A1B1C1D1A2B2C2D2A3B3C3D3第一大層2158214171023619132527403346942364831443850526458705466607356686275768681917888829280898595BCCH21581915466364831448525第二大層A21B21C21D21A22B22C22D22A23B23C23D233169512347201428413447304337493245395153655972556761745769631778722188493799026BCCH2841947518617457693951微蜂窩頻點(diǎn)113571831、載頻數(shù)的計(jì)算例題：GSM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，假定一條中計(jì)可帶30個(gè)無線信道（TCH），GOS=2％，那么按照愛爾蘭表可以查出，總業(yè)務(wù)量為22Erl，若按每用戶3mErl來計(jì)算可得出此30信道最多可承載的用戶數(shù)為733。TRXTCH業(yè)務(wù)量（GOS=2％）Rtrunk（％）172.94372148.205732214.906643021.937253728.257564535.617875343.0680816網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)等級(GOS)：GOS是指網(wǎng)絡(luò)的擁塞程度，即等效于呼損率，若GOS=2％，也就是指網(wǎng)絡(luò)有98％的用戶可進(jìn)行正常呼叫，而有2％的用戶呼叫將失敗。業(yè)務(wù)量：GSM系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)是業(yè)務(wù)量的需求，不同的地區(qū)，因?yàn)槿丝诿芏取⒇毟缓偷匦尾町惖纫蛩?，業(yè)務(wù)量的需求是不同的。2、業(yè)務(wù)量的計(jì)算業(yè)務(wù)量是指一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能支持的用戶數(shù)量，業(yè)務(wù)量可用如下公式來描述：A=n×T/3600其中，n——每用戶每小時(shí)的呼叫次數(shù)；T——平均通話時(shí)間（單位為秒）；A——業(yè)務(wù)量，單位為愛爾蘭（Erlang）。話務(wù)量是衡量電話系統(tǒng)業(yè)務(wù)大小的度量。話務(wù)量定義為在一特定時(shí)間內(nèi)呼叫次數(shù)與每次呼叫平均占有時(shí)間的乘積，即式中，為系統(tǒng)話務(wù)量，表示系統(tǒng)的繁忙程度，無量綱，單位為愛爾蘭（Erl）；為系統(tǒng)在單位時(shí)間（通常是1小時(shí)）內(nèi)的呼叫次數(shù)；為用戶平均每次呼叫占用信道的時(shí)間。根據(jù)以上所述，若有1000個(gè)用戶，每用戶每時(shí)呼叫1次，每次呼叫時(shí)間為120s，則可得：A=1×120/3600×1000=33Erl每個(gè)用戶的業(yè)務(wù)量為A=1×120/3600=33mErl3、信道利用率信道利用率定義為每條信道完成話務(wù)量的多少，若總的信道數(shù)為，則式中為完成話務(wù)量，即在系統(tǒng)流入的話務(wù)量中，完成接續(xù)的那部分話務(wù)量。而為單位時(shí)間內(nèi)呼叫成功的次數(shù)。為呼損率。4、系統(tǒng)用戶數(shù)與業(yè)務(wù)信道數(shù)的關(guān)系業(yè)務(wù)信道數(shù)：能用于通話的信道數(shù)。忙時(shí)話務(wù)量：表示系統(tǒng)繁忙時(shí)的最大話務(wù)負(fù)荷。每一個(gè)用戶的忙時(shí)話務(wù)量可用下式表示：式中，為每一個(gè)用戶的忙時(shí)話務(wù)量；指每一個(gè)用每天呼叫的次數(shù)；為忙時(shí)集中率，它表示每天忙時(shí)話務(wù)量占整個(gè)話務(wù)量的比例，一般在8％～14％之間；為每一個(gè)用戶每次通話占用信道的平均時(shí)間長度。系統(tǒng)的總話務(wù)量為式中，為系統(tǒng)的總話務(wù)量；為系統(tǒng)總的用戶數(shù)；為每一個(gè)用戶的忙時(shí)話務(wù)量。例：假設(shè)一個(gè)蜂窩小區(qū)內(nèi)有30條信道來處理所有用戶的呼叫，平均每次呼叫時(shí)間為100s。若已知呼損率為2％，該小區(qū)可處理多少呼叫？解：已知由愛爾蘭表查得，A=21.932Erl。根據(jù)公式可計(jì)算在一個(gè)小區(qū)里每小時(shí)的呼叫次數(shù)為例：某移動電話系統(tǒng)具有12條無線業(yè)務(wù)信道。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，每天每個(gè)用戶平均呼叫8次，每次平均通話時(shí)間為2min。若該系統(tǒng)的忙時(shí)集中率為12.5％，并要求系統(tǒng)的呼損率不大于5％，試求該系統(tǒng)能容納移動用戶數(shù)及信道利用率。解：①根據(jù)系統(tǒng)呼損率的要求及信道數(shù)，先求總的話務(wù)量（或流入話務(wù)量），主要是查愛爾蘭表，查得②求每個(gè)用戶的忙時(shí)話務(wù)量解決此類問題，可按下面的步驟：③求系統(tǒng)每條信道能容納的用戶數(shù)④求系統(tǒng)的信道利用率取M=238個(gè)移動用戶。三、信道配置的工程計(jì)算：1、業(yè)務(wù)信道的配置根據(jù)可用帶寬和頻率復(fù)用方式，可得到基站所能配置的最大載頻數(shù)。對于數(shù)字移動通信系統(tǒng)來說，每載頻有8條信道。去掉所需的控制信道，即可得到該基站配置的業(yè)務(wù)信道數(shù)。2、控制信道的配置按照移動通信有關(guān)體制標(biāo)準(zhǔn)，控制信道的配置原則為：1個(gè)載頻配置1條控制信道，2～3個(gè)載頻配置2條控制信道，4個(gè)載頻配置3條控制信道，5～8條載頻配置4條控制信道。3、GSM基站站型及容量根據(jù)上述配置原則，下表給出了移動用戶忙時(shí)平均話務(wù)量為0.02Erl時(shí)，GSM站型不同服務(wù)等級時(shí)所能帶用戶的數(shù)量。表GSM站型及其容量（0.2Erl/ms）服務(wù)等級(GOS)站型Omin1(全向覆蓋)S1/1/1S2/2/2S3/3/3S4/4/42％業(yè)務(wù)信道數(shù)77/7/714/14/1422/22/2229/29/29話務(wù)量2.94808224.644.68863.117用戶數(shù)98294820223231535％話務(wù)量3.73811.21429.1951.39671.499用戶數(shù)186558145825683573注：S//表示基站的三個(gè)扇區(qū)載頻配置表示基站的一個(gè)扇區(qū)載頻配置4、工程設(shè)計(jì)實(shí)例例：已知某基站初步設(shè)計(jì)為3個(gè)扇區(qū)，無線網(wǎng)服務(wù)等級GOS=2％。據(jù)統(tǒng)計(jì)，基站覆蓋區(qū)內(nèi)均有1500個(gè)移動用戶。假設(shè)每個(gè)用戶忙時(shí)平均話務(wù)量為0.02Erl,3個(gè)扇區(qū)的話務(wù)負(fù)荷分別為：1扇區(qū)占12％，2扇區(qū)占32％，3扇區(qū)占56％。試給出該基站各扇區(qū)載頻的配置方案。解：①求該基站總的話務(wù)負(fù)荷：所以基站總的話務(wù)量A=1500×0.02=30Erl②計(jì)算每個(gè)扇區(qū)的話務(wù)負(fù)荷：1扇區(qū)——30×12％=3.6Erl2扇區(qū)——30×32％=9.6Erl3扇區(qū)——30×56％=16.8Erl因系統(tǒng)的總話務(wù)量為③查愛爾蘭表，注意在查表過程中找表中與步驟②計(jì)算出的較接近的數(shù)字。1扇區(qū)需要配置8條業(yè)務(wù)信道；2扇區(qū)需要配置16條業(yè)務(wù)信道；3扇區(qū)需要配置24條業(yè)務(wù)信道。④根據(jù)移動通信有關(guān)體制標(biāo)準(zhǔn)，對控制信道的配置為：1個(gè)載頻配置1條控制信道，2～3個(gè)載頻配置2條控制信道，4個(gè)載頻配置3條控制信道，5～8個(gè)載頻配置4條控制信道?？捎?jì)算出每個(gè)扇區(qū)應(yīng)配置的信道數(shù)；1扇區(qū)需要配置的控制信道數(shù)=12扇區(qū)需要配置的控制信道數(shù)=23扇區(qū)需要配置的控制信道數(shù)=2因此，該基站的3個(gè)扇區(qū)應(yīng)配置的載頻數(shù)為1/2/3。例：若某基站的載頻配置為3/4/5，無線呼損率為2％，移動用戶忙時(shí)平均話務(wù)量為0.01