发布时间 : 星期二 文章GSM移动通信系统的设计更新完毕开始阅读6a97d0d8ce2f0066f5332290
辽宁工程技术大学毕业设计(论文)
频道数总是间隔12个频道。
B1 D1 B2 C1 B3 A1 D2 D3 A2 A3 C2 C3 图3-1 4×3标准频率复用模式 Figure 3-1 4×3 standard channelling pattern
这种结构设计的主要优点是： 1. 分集增益高。分集增益可达6~10dB
2. 越区特性好。从越区切换要求考虑，希望实际的无线覆盖区有少许超过正常切换的边界，但不可超过太多。
3. 同频干扰C/I值高。同频干扰源减小到3个，所以C/I?12dB
在国内的GSM网设计中，多7×1频率复用模式；4×3标准频率复用模式；3×3频率复用模式；小区的大小通常是由相邻基站之间的距离来衡量的，当采用扇形小区时，小区半径R等于基站间距离的三分之一。对4×3标准频率复用模式，同频道距离d=6R。
用简单的集合关系可算出小间隔与频率复用系数F之间的关系，即
d/R?3?F （3-3）式中F=12，所以d=6R。为保证C/I大于等于12dB的要求，采用4×3标准频率复用模式，频率组与频率号的对应关系如表所示：
表3-2 频率与频道号的对应关系
Table 3-2 Frequency and channel number corresponding relations
A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3 96 97
98
99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120
121 122
123
124
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设计
说明：将分配给联通公司的96-124号，29个载频分为A、B、C、D四组，每组又分为三个等频距的小组，A1 A2 A3、B1 B2 B3、C1 C2 C3、D1 D2 D3，这样就把分配给联通公司的频段分成了12组频率，对应于4×3频率复用方式，每个小区使用其中的一个。在4×3标准频率复用模式中，每个基站区的三个小区使用每个频组中的三个小组，以A组为例，如图3-2：
A1 A2 A3 基站
图3-2 4×3标准频率复用模式使用组情况
Figure 3-2 4×3 standard channeling pattern use frequency group situation
其频点为：A1 96 108 120 A2 100 112 124 A3 104 116
所以A组A1 A2 A3的载频组合为：3/3/2 同理B组B1 B2 B3 的载频组合为：3/2/2 C组 C1 C2 C3 的载频组合为：3/2/2 D组 D1 D2 D3的载频组合为：3/2/2
3.3 基站数量的确定
基站数量的多少取决于网络容量和覆盖范围是否能满足用户的需求，在市区主要受制于容量，郊区和农村则主要是受覆盖要求的影响。
对于市区情况，根据规划区和移动通信网目前允许使用的频宽和复用方式，可以得出一个基站能配制的最大载频数。每个载频有8个信道，减去控制信道数后，得出每个基站可配置的最大话音信道数。根据话音信道数和呼损率指标（一般高话务密度区取2%，其余地区5%），查爱尔兰表，得出一个基站可提供的最大爱尔兰数。用爱尔兰数除以平均用户忙时话务量，可得到一个基站可以满足的最大用户数。用分区用户预测出失去用户除以一个基站可以满足的最大用户数，就可以得出满足市区用户容量需求所需的最小基站数。对于郊区和农村情况，因
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为郊区和农村主要是要解决覆盖问题，所以一般在这些地区都采用全向基站，主要根据环境和覆盖要求确定基站数量。
要确定基站数量，还应该知道话务量、呼损率、用户忙时话务量等系统参数。 在话音通信中，业务量的大小用话务量来量度。话务量又分为流入话务量和完成话务量。流入话务量的大小取决于单位时间（1小时）内平均发生的呼叫次数λ和每次呼叫平均占用信道时间（含通话时间）S。由于 λ和S的加大都会使业务量加大，引入概念流入话务量A，定义为
A?S?? （3-4）
其中λ的单位是（次/小时）；S的单位是（小时/次）；两者相乘所得的A是一个无物理纲的量，专门命名它的单位为―爱尔兰‖（Erlang）。
可见，这个A是平均1小时内所有呼叫需占用信道的最小时数。因此，1爱尔兰就表示平均每小时内用户要求通话的时间1小时。而对于呼损率，从一个信道看，即使它在1个小时内不间断地进行通信，那么它所能完成的话务量也就是1爱尔兰。由于用户发起呼叫是随机的，不可能不间断地持续利用信道，所以一个信道实际所能完成的话务量必定小于1爱尔兰。这意味着，信道的利用率不可能达到100%。
在信道共用的情况下，通信网很难保证每个用户的所有呼叫都能成功，会有少量的呼叫失败，称为：―呼损‖。设已知全网用户在单位时间内的平均呼叫次数为λ，设单位时间内成功呼叫次数为λ0 （λ0〈λ） ，则总话务量为A0=λ0S，流入话务量A与完全话务量A0 之差，即为损失话务量。损失话务量占流入话务量的比率即为呼叫损失的比率，称为“呼损率”，用符号B表示，一般话务密度区取2%，其余地区取5%。
可见，呼损率B越小，成功呼叫的概率就越大，用户就越满意。因此，呼损率B也成为通信网的服务等级（或业务等级）。但是，对于一个通信网来说，要想使呼叫损失小，只能让流入话务小，即容纳用户少。所以呼损率和流入话务量是一个矛盾，要折衷处理。由于锦州经济技术开发区不属于高话务密度区，本次设计取5%呼损率。
由于一天中不同时间网络的业务流量是不同的，所以话务量也不同。取一天最忙时间的话务量，称其为忙时话务量。我国话务分析取两个忙时，日忙时（9：00~10：00）和夜忙时（21：00~22：00）。
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设计
BHCA是忙时试呼次数，用于衡量交换机呼叫处理能力。
N?(t?a)/b (3-5)
式中N是单位时间内处理的呼叫总数，也就是BHCA，t是交换机忙时占用率（也就是处理机忙时用于呼叫处理的开销），a是与呼叫处理无关的开销，b是处理一次呼叫的平均开销。例如：t=0.7，a=0.29，b=32ms，则N=46000次/小时。
最忙1小时内的话务量与全天话务量之比成为集中系数，用k表示，一般k=10%-15%
话务量公式为：
A?C?t （3-6）
式中A是话务量，单位为erl（爱尔兰），C是呼叫次数，单位是个，t是每次呼叫平均占用时长，单位是小时。一般话务量又称小时呼，统计时间范围为1个小时。即C为1小时内的呼叫次数，t为每次呼叫的平均占用时长。
通过话务量计算BHCA时，以成功呼叫（即从主叫摘机到被叫应答通话完毕挂机）为准，并算话源的发话呼叫。BHCA=（（用户话务量X用户数）/呼叫平均占用时长+（入中继线话务量X入中继线路）/呼叫平均占用时长）=6*用户数+28*入中继数。系统可用度A=MTBF/（MTBF+MTTR），MTBF是系统平均古站间隔时间，MTTR是系统的平均维修时间。对于交换机来说，一般称用户数为门，中继线数为路断。比如说某市话交换机最大能接入9万个电话用户，则称这个交换机有9万门，某长途交换机可提供6000条中继，则称有6000路端。
国内公用移动通信网一般按a=0.02~0.03设计。本设计取值a=0.02（爱尔兰/户）。
流入话务量=完成话务量+损失话务量
损失话务量=流入话务量×呼叫损失率（呼损率） 流入话务量与平均用户忙时话务量的关系是：
A?M?a （3-7） M为所满足的用户数。
呼损率和话务量与信道数的关系见表3-3[9]：
表3-3 部分爱尔兰B表 Table 3-3 Part Ireland B table
信道数呼损率 呼损率 呼损率 呼损率 27