gsm無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

1、<p>　　GSM 無 線 網(wǎng) 絡(luò) 規(guī) 劃</p><p><b>　　網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃序言1</b></p><p>　　網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃基本知識(shí)介紹2</p><p>　　網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的設(shè)計(jì)目標(biāo)2</p><p>　　網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的流程和內(nèi)容2</p><p><b>　　基礎(chǔ)知識(shí)介紹6

2、</b></p><p>　　GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)6</p><p>　　一、GSM系統(tǒng)頻譜劃分6</p><p>　　二、GSM系統(tǒng)多址技術(shù)8</p><p>　　三、GSM空間接口9</p><p>　　四、GSM網(wǎng)絡(luò)組成和功能13</p><p>　　移動(dòng)環(huán)境中的電波傳

3、播15</p><p>　　無線信號(hào)的理論分析16</p><p>　　移動(dòng)通信常用預(yù)測(cè)模型19</p><p>　　無線系統(tǒng)容量和配置規(guī)劃22</p><p>　　話務(wù)模型、容量計(jì)算和用戶預(yù)測(cè)23</p><p><b>　　話務(wù)分布預(yù)測(cè)28</b></p><p

4、>　　系統(tǒng)容量和配置規(guī)劃流程30</p><p>　　系統(tǒng)容量和配置規(guī)劃計(jì)算30</p><p>　　基站容量和配置規(guī)劃30</p><p>　　1．CCCH數(shù)量計(jì)算和相關(guān)參數(shù)31</p><p>　　2．SDCCH數(shù)量計(jì)算和相關(guān)參數(shù)33</p><p>　　BSC、RXCDR所需鏈路的數(shù)量35<

5、;/p><p>　　BSC-BTS鏈路計(jì)算公式：37</p><p>　　BSC-MSC鏈路計(jì)算公式：38</p><p>　　RXCDR到MSC之間的鏈路計(jì)算40</p><p>　　蜂窩小區(qū)設(shè)計(jì)及覆蓋預(yù)測(cè)41</p><p>　　基站初始布局、站址選擇與勘察41</p><p><

6、;b>　　基站初始布局41</b></p><p>　　站址選擇與勘察42</p><p>　　蜂窩小區(qū)各參數(shù)的設(shè)計(jì)43</p><p>　　通信概率的設(shè)定43</p><p>　　系統(tǒng)余量的設(shè)定43</p><p>　　快衰落及人為噪聲引起的惡化量的儲(chǔ)備的設(shè)定44</p>

7、<p>　　各類損耗的確定45</p><p>　　(1)建筑物的貫穿損耗45</p><p>　　(2) 人體損耗45</p><p>　　(3)車內(nèi)損耗46</p><p>　　基站天線輸入功率EIRP的計(jì)算46</p><p>　　天線性能參數(shù)的選定46</p><p&g

8、t;　　天線高度與傾角47</p><p>　　天線分集技術(shù)的應(yīng)用47</p><p>　　基站使用塔放帶來的增益49</p><p>　　移動(dòng)臺(tái)性能參數(shù)的設(shè)定49</p><p>　　上下行鏈路平衡的計(jì)算49</p><p>　　無線覆蓋區(qū)設(shè)計(jì)及覆蓋預(yù)測(cè)51</p><p>　　頻

9、率規(guī)劃及干擾預(yù)測(cè)52</p><p>　　蜂窩結(jié)構(gòu)的形成規(guī)則52</p><p><b>　　無線區(qū)簇52</b></p><p><b>　　理想干擾模型53</b></p><p>　　1、同頻干擾保護(hù)比53</p><p>　　2、N-復(fù)用無線區(qū)簇下的載干比估

10、算53</p><p>　　3、同頻干擾概率55</p><p>　　4、近端-遠(yuǎn)端干擾56</p><p>　　頻率復(fù)用技術(shù)及干擾分析56</p><p>　　分組頻率復(fù)用技術(shù)57</p><p>　?。?）4×3頻率復(fù)用技術(shù)57</p><p>　　（2） 33復(fù)用技術(shù)

11、59</p><p>　　（3） 13復(fù)用技術(shù)60</p><p>　?。?）26復(fù)用61</p><p>　　多重頻率復(fù)用MRP61</p><p>　　分組復(fù)用與MRP技術(shù)的系統(tǒng)容量比較64</p><p>　　同心圓（Concentric Cell）技術(shù)65</p><p>　

12、　小區(qū)分裂與頻率規(guī)劃68</p><p>　　幾種常用抗干擾技術(shù)69</p><p>　　不連續(xù)發(fā)射(DTX)69</p><p><b>　　跳頻(FH)69</b></p><p>　　動(dòng)態(tài)功率控制(DPC)72</p><p>　　“13”復(fù)用+射頻跳頻+DTX+DPC72<

13、;/p><p>　　工程中GSM頻率分配的原則總結(jié)72</p><p><b>　　網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃序言</b></p><p>　　GSM網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃一般側(cè)重兩個(gè)問題：第一個(gè)問題是針對(duì)一般性的電信系統(tǒng)，涉及到交換設(shè)備和傳輸鏈路的規(guī)劃；第二個(gè)問題是無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，這是蜂窩無線通信系統(tǒng)的特殊問題，涉及到無線覆蓋和頻率規(guī)劃等十分重要的問題。本文將著重介紹GSM系統(tǒng)

14、的無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)，以下簡(jiǎn)稱網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。由于無線系統(tǒng)容量和配置規(guī)劃、小區(qū)覆蓋設(shè)計(jì)和頻率規(guī)劃是GSM無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的三個(gè)重要方面，所以本文重點(diǎn)討論這三方面。</p><p>　　網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃基本知識(shí)介紹</p><p><b>　　網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的設(shè)計(jì)目標(biāo)</b></p><p>　　GSM無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)是移動(dòng)通信網(wǎng)的建設(shè)中極其重要的環(huán)節(jié)，它對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成

15、本與網(wǎng)絡(luò)建立后的運(yùn)行質(zhì)量有重要的影響。</p><p>　　GSM無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)目標(biāo)是指導(dǎo)工程以最低的成本建造成符合近期和遠(yuǎn)期話務(wù)需求，具有一定服務(wù)等級(jí)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。具體地講就是要達(dá)到服務(wù)區(qū)內(nèi)最大程度的時(shí)間、地點(diǎn)的無線覆蓋，滿足所要求的通信概率；在有限的帶寬內(nèi)通過頻率復(fù)用，提供盡可能大的系統(tǒng)容量；盡可能減少干擾，達(dá)到所要求的服務(wù)質(zhì)量；在滿足容量要求的前提下，盡量減少系統(tǒng)設(shè)備單元，降低成本等幾個(gè)方面目標(biāo)。當(dāng)然上

16、面的目標(biāo)有些是互相沖突的，所以實(shí)際的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)常常是上述目標(biāo)折中的解決產(chǎn)物。</p><p>　　網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的流程和內(nèi)容</p><p>　　GSM無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化是一個(gè)階梯式循環(huán)往復(fù)的過程。對(duì)于一個(gè)GSM網(wǎng)絡(luò)來說，移動(dòng)用戶在不斷地增長(zhǎng)，無線環(huán)境在不斷的變化，話務(wù)分布情況也在變化之中，因此，GSM網(wǎng)絡(luò)是在循環(huán)反復(fù)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化的過程中不斷發(fā)展壯大起來的。無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化工作的總體流程可用

17、下面的流程圖表示出來。</p><p>　　網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃主要包括以下基本過程和內(nèi)容：</p><p>　　（1）網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃資料收集與調(diào)查分析</p><p>　　為了使所設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)盡可能達(dá)到運(yùn)營(yíng)商要求，適應(yīng)當(dāng)?shù)赝ㄐ怒h(huán)境及用戶發(fā)展需求，必須進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)前的調(diào)查分析工作。調(diào)查分析工作要求做到盡可能的詳細(xì)，充分了解運(yùn)營(yíng)商需求，了解當(dāng)?shù)赝ㄐ艠I(yè)務(wù)發(fā)展情況以及地形、地物、地貌和經(jīng)濟(jì)發(fā)

18、展等信息。調(diào)研工作包括以下幾個(gè)部分：</p><p>　　了解運(yùn)營(yíng)商對(duì)將要建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)的無線覆蓋、服務(wù)質(zhì)量和系統(tǒng)容量等要求 ；</p><p>　　了解服務(wù)區(qū)內(nèi)地形、地物和地貌特征，調(diào)查經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、人均收入和消費(fèi)習(xí)慣；</p><p>　　調(diào)查服務(wù)區(qū)內(nèi)話務(wù)需求分布情況 ；</p><p>　　了解服務(wù)區(qū)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能及運(yùn)營(yíng)情況；&l

19、t;/p><p>　　了解運(yùn)營(yíng)商通信業(yè)務(wù)發(fā)展計(jì)劃，可用頻率資源，并對(duì)規(guī)劃期內(nèi)的用戶發(fā)展做出合理預(yù)測(cè)；</p><p>　　收集服務(wù)區(qū)的街道圖、地形高度圖，如有必要，需購(gòu)買電子地圖。</p><p>　　（2）勘察、選址和傳播模型校正</p><p>　　基站的勘察、選址工作由運(yùn)營(yíng)商與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工程師共同完成，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工程師提出選址建議，由運(yùn)營(yíng)商與業(yè)

20、主協(xié)商房屋或地皮租用事宜，委托設(shè)計(jì)院進(jìn)行工程可行性勘察，并完成機(jī)房、鐵塔設(shè)計(jì)。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工程師通過勘察、選址工作，了解每個(gè)站點(diǎn)周圍電波傳播環(huán)境和用戶密度分布情況，并得到站點(diǎn)的具體經(jīng)緯度。</p><p>　　為了更準(zhǔn)確地了解無線規(guī)劃區(qū)內(nèi)電波傳播特性，規(guī)劃工程師可將幾類具有代表性的地形、地物、地貌特征區(qū)域內(nèi)指定頻段的測(cè)試數(shù)據(jù)或現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)測(cè)試數(shù)據(jù)（已建網(wǎng)絡(luò)）整理以后，輸入網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件進(jìn)行傳播模型的校正，供下一步規(guī)劃計(jì)算中

21、使用。</p><p>　?。?）網(wǎng)絡(luò)容量和配置規(guī)劃</p><p>　　根據(jù)對(duì)規(guī)劃區(qū)內(nèi)的調(diào)研工作，綜合所收集到的信息，結(jié)合運(yùn)營(yíng)商的具體要求，在對(duì)規(guī)劃區(qū)內(nèi)用戶發(fā)展的正確預(yù)測(cè)基礎(chǔ)上，根據(jù)營(yíng)運(yùn)商確定的服務(wù)等級(jí)，結(jié)合無線系統(tǒng)產(chǎn)品的容量和配置能力，從而確定整個(gè)區(qū)域內(nèi)重要部分的話務(wù)分布和布站策略、站點(diǎn)數(shù)目和投資規(guī)模等，充分考慮當(dāng)?shù)馗邔咏ㄖ?、樓房和高塔的分布，基本確定站點(diǎn)分布及數(shù)目。對(duì)于站點(diǎn)的位置及覆

22、蓋半徑，必須考慮到話務(wù)需求量、傳播環(huán)境、上下行信號(hào)平衡等對(duì)基站覆蓋半徑的限制，建站的綜合成本等諸方面的因素。 對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行初步容量規(guī)劃。容量規(guī)劃得出：</p><p>　　滿足規(guī)劃區(qū)內(nèi)話務(wù)需求所需的基站數(shù)； </p><p>　　每個(gè)基站的站型及配置；</p><p>　　每個(gè)扇區(qū)提供的業(yè)務(wù)信道數(shù)、話務(wù)量及用戶數(shù)； </p><p>　　每個(gè)基

23、站提供的業(yè)務(wù)信道數(shù)、話務(wù)量及用戶數(shù)； </p><p>　　整個(gè)網(wǎng)絡(luò)提供的業(yè)務(wù)信道數(shù)，話務(wù)量及用戶數(shù)； </p><p>　　此步驟的規(guī)劃是初步規(guī)劃，通過無線覆蓋規(guī)劃和分析，可能要增加或減少一些基站，經(jīng)過反復(fù)的過程，最終確定下基站數(shù)目和站點(diǎn)位置。確定下基站配置后，還要根據(jù)BSC和XCDR產(chǎn)品的能力，得出BSC和XCDR的合理配置和數(shù)量，還有無線子系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并提供與MSC之間所需的2M

24、bit./s鏈路數(shù)量。</p><p>　?。?）無線覆蓋設(shè)計(jì)及覆蓋預(yù)測(cè)</p><p>　　無線覆蓋規(guī)劃最終目標(biāo)是在滿足網(wǎng)絡(luò)容量及服務(wù)質(zhì)量的的前提下,以最少的造價(jià)對(duì)指定的服務(wù)區(qū)提供所要求的無線覆蓋。無線覆蓋規(guī)劃工作有以下幾個(gè)部分：</p><p>　　初步確定工程參數(shù)如基站發(fā)射功率、天線選型（增益、方向圖等）、天線掛高、饋線損耗等。進(jìn)行上下行信號(hào)功率平衡分析、計(jì)算

25、。通過功率平衡計(jì)算得出最大允許路徑損耗，初步估算出規(guī)劃區(qū)內(nèi)在典型傳播環(huán)境中，不同高度基站的覆蓋半徑。 </p><p>　　將數(shù)字化地圖、基站名稱、站點(diǎn)位置以及工程參數(shù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件進(jìn)行覆蓋預(yù)測(cè)分析，并反復(fù)調(diào)整有關(guān)工程參數(shù)、站點(diǎn)位置，必要時(shí)要增加或減少一些基站，直至達(dá)到運(yùn)營(yíng)商提出的無線覆蓋要求為止。</p><p>　?。?）頻率規(guī)劃及干擾分析。 </p><p>　

26、　頻率規(guī)劃決定了系統(tǒng)最大用戶容量，也是減少系統(tǒng)干擾的主要手段。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工程師運(yùn)用規(guī)劃軟件進(jìn)行頻率規(guī)劃，并通過同頻、鄰頻干擾預(yù)測(cè)分析，反復(fù)調(diào)整相關(guān)工程參數(shù)和頻點(diǎn)，直至達(dá)到所要求的同、鄰頻干擾指標(biāo)。</p><p>　?。?）無線資源參數(shù)設(shè)計(jì)</p><p>　　合理地設(shè)置基站子系統(tǒng)的無線資源參數(shù)，保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量。從無線資源參數(shù)所實(shí)現(xiàn)的功能上來分，需要設(shè)置的參數(shù)有如下幾類：</p

27、><p><b>　　網(wǎng)絡(luò)識(shí)別參數(shù) </b></p><p><b>　　系統(tǒng)控制參數(shù) </b></p><p><b>　　小區(qū)選擇參數(shù) </b></p><p><b>　　網(wǎng)絡(luò)功能參數(shù) </b></p><p>　　無線資源參數(shù)通

28、過操作維護(hù)臺(tái)子系統(tǒng)配置。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工程師根據(jù)運(yùn)營(yíng)商的具體情況和要求，并結(jié)合一般開局的經(jīng)驗(yàn)來設(shè)置，其中有些參數(shù)要在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化階段根據(jù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況作適當(dāng)調(diào)整。 </p><p>　　無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工作由于技術(shù)性強(qiáng)，涉及的因素復(fù)雜且眾多，所以它需要專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件來完成。規(guī)劃工程師利用網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)的分析、預(yù)測(cè)及優(yōu)化，從而初步得出最優(yōu)的站點(diǎn)分布、基站高度、站型配置、頻率規(guī)劃和其它網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)

29、規(guī)劃過程中起著至關(guān)重要的作用，它在很大程度上決定了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化的質(zhì)量。</p><p><b>　　基礎(chǔ)知識(shí)介紹</b></p><p>　　在介紹網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃前，我們先來回顧一下GSM網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識(shí)和無線傳播的知識(shí)。</p><p><b>　　GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)</b></p><p>　　一、G

30、SM系統(tǒng)頻譜劃分</p><p>　　GSM作為當(dāng)前世界上分布最廣的蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)，也是目前國(guó)內(nèi)移動(dòng)系統(tǒng)的主干網(wǎng)絡(luò)，承載了國(guó)內(nèi)的大部分手機(jī)用戶。我國(guó)陸地公用蜂窩數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)GSM通信系統(tǒng)目前采用了900 MHz和1800MHz兩個(gè)不同的頻段。</p><p>　?。?）GSM900工作的無線頻率分配為：</p><p>　　GSM900：890~915MHz

31、上行頻率</p><p>　　935~960MHz下行頻率</p><p>　　雙工間隔為45MHz，工作帶寬為25MHz，載頻間隔200KHz。</p><p>　　頻道序號(hào)和頻點(diǎn)標(biāo)稱中心頻率的關(guān)系為：</p><p>　　fu(n)=890.200MHz+(n-1)×0.200MHz上行頻率</p>

32、<p>　　fd(n)= fu(n)+45MHz下行頻率</p><p><b>　　n=1~124頻道</b></p><p>　　GSM900頻段共有124個(gè)載波頻道。</p><p>　　在我國(guó)GSM900頻段分別由中國(guó)移動(dòng)公司和中國(guó)聯(lián)通公司兩家 GSM運(yùn)營(yíng)商使用：</p><p>　　

33、中國(guó)移動(dòng)公司：903~909MH（上行），948~954MHz（下行），共6M帶寬，30個(gè)頻道，頻道號(hào)為66~95。由于中國(guó)移動(dòng)公司擁有模擬網(wǎng)的頻段，各地移動(dòng)分公司都將模擬網(wǎng)退頻，讓出一些頻段給GSM900使用，因此中國(guó)移動(dòng)公司GSM系統(tǒng)實(shí)際占用不止6M帶寬。</p><p>　　中國(guó)聯(lián)通公司：909~915MH（上行），954~960MHz（下行），共6M帶寬，29個(gè)頻道，頻道號(hào)為96~124。</p&g

34、t;<p>　?。?）GSM1800</p><p>　　由于900MHz頻帶有限，可容納的用戶數(shù)也受限，所以GSM系統(tǒng)又發(fā)展到1800MHz。GSM1800工作的無線頻率分配為：</p><p>　　GSM1800：1710-1785MHz上行頻率</p><p>　　1805-1880MHz下行頻率</p><

35、p>　　雙工間隔為95MHz，工作帶寬為75MHz，載頻間隔為200KHz。</p><p>　　頻道序號(hào)和頻點(diǎn)標(biāo)稱中心頻率的關(guān)系為：</p><p>　　fu(n)=1710.2MHz + (n-512)×0.200MHz 上行頻率 </p><p>　　fd(n)= fu(n)+95MHz下行頻率 </p>&

36、lt;p>　　n=512~885頻道</p><p>　　目前只有中國(guó)移動(dòng)公司的部分分公司開通了GSM1800網(wǎng)絡(luò)，擁有1800網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)分公司大多申請(qǐng)了頻道號(hào)為512~562的10M帶寬。</p><p><b>　?。?）保護(hù)帶寬</b></p><p>　　當(dāng)一個(gè)地區(qū)GSM900系統(tǒng)與模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)共存時(shí)，兩系統(tǒng)之間（頻道中心頻率

37、之間）應(yīng)有約400KHz的保護(hù)帶寬，通常是由模擬網(wǎng)預(yù)留。中國(guó)移動(dòng)公司與中國(guó)聯(lián)通公司的GSM系統(tǒng)也應(yīng)有400KHz的保護(hù)帶寬，即它們之間必須有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)少用一個(gè)頻道，或由中國(guó)移動(dòng)預(yù)留，或由中國(guó)聯(lián)通預(yù)留。</p><p>　　GSM在900MHz和1800MHz的頻率分配如下圖所示：</p><p>　　二、GSM系統(tǒng)多址技術(shù)</p><p>　　GSM系統(tǒng)采用時(shí)分和頻分

38、相結(jié)合的多址技術(shù)。上面已經(jīng)提到，在GSM900頻段上一共可有124個(gè)載頻，GSM1800頻段上一共可有374個(gè)載頻，在整個(gè)頻段上是頻分的，而每個(gè)載頻又是時(shí)分復(fù)用的，即每個(gè)信道占用載頻的八分之一的時(shí)間。一個(gè)載頻共有8個(gè)物理信道，每個(gè)信道都能支持話音或信令信息。這樣每個(gè)載頻（收發(fā)信機(jī)單元）可同時(shí)支持8個(gè)用戶同時(shí)通話，從而節(jié)省了基站硬件設(shè)備。</p><p><b>　　三、GSM空間接口</b>

39、</p><p><b>　　1．物理信道</b></p><p>　　物理信道是支持信息傳輸?shù)拿襟w，在GSM系統(tǒng)中它是由相應(yīng)的載頻及時(shí)隙所決定。前面已經(jīng)提到GSM中單個(gè)載頻可以支持8個(gè)移動(dòng)用戶同時(shí)通話。它是這樣分配的：</p><p>　　載頻使用的時(shí)間被分成了多個(gè)時(shí)間段，每個(gè)時(shí)間段稱為一個(gè)“時(shí)隙”，時(shí)隙按順序排列，并編號(hào)為0到7。每這樣的8

40、個(gè)時(shí)隙序列稱為一個(gè)“TDMA幀”。 </p><p>　　每個(gè)載頻在時(shí)間上周期出現(xiàn)的同一時(shí)隙就構(gòu)成了一個(gè)物理信道，提供給每個(gè)移動(dòng)臺(tái)傳輸話音、信令或數(shù)據(jù)信息，直到傳輸結(jié)束或切換發(fā)生。與移動(dòng)臺(tái)之間收發(fā)信號(hào)的定時(shí)對(duì)于系統(tǒng)正常工作非常關(guān)鍵。移動(dòng)臺(tái)和基站都必須在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間發(fā)射和接收信號(hào)，否則就會(huì)錯(cuò)過它應(yīng)該所在的時(shí)隙，一個(gè)時(shí)隙里所傳的信息也稱為一個(gè)突發(fā)脈沖序列（Burst）。每個(gè)數(shù)據(jù)突發(fā)脈沖序列在TDMA幀中對(duì)應(yīng)一個(gè)分配給它

41、的時(shí)隙。</p><p><b>　　2．邏輯信道</b></p><p>　　邏輯信道由物理信道上傳遞的信息組成，用以完成特定的功能。GSM的邏輯信道分為兩大類：業(yè)務(wù)信道（TCH）和控制信道（CCH）。</p><p><b>　　1）業(yè)務(wù)信道</b></p><p>　　業(yè)務(wù)信道用于傳送話音和數(shù)

42、據(jù)信息。共有以下兩種業(yè)務(wù)信道：</p><p>　　(1)全速率信道（Full rate TCH）</p><p>　　TCH/FS:話音 ( 業(yè)務(wù)信息13kbit/s , 全部信息22.8kbit/s)</p><p>　　TCH/EFR:話音 ( 業(yè)務(wù)信息12.2kbit/s , 全部信息22.8kbit/s)</p><p>　　

43、TCH/F9.6:9.6kbit/s – 數(shù)據(jù)</p><p>　　TCH/F4.8:4.8kbit/s – 數(shù)據(jù)</p><p>　　TCH/F2.4:2.4kbit/s – 數(shù)據(jù)</p><p>　　(2)半速率信道（Half rate TCH）</p><p>　　TCH/HS:話音（業(yè)務(wù)信息6.5kbit/s，全部信息

44、11.4kbit/s）</p><p>　　TCH/H4.84.8kbit/s – 數(shù)據(jù)</p><p>　　TCH/H2.4 2.4kbit/s – 數(shù)據(jù)</p><p><b>　　業(yè)務(wù)信道分類</b></p><p>　　注：NB（Normal Burst）=常規(guī)突發(fā)脈沖序列</p><

45、p><b>　　2）控制信道</b></p><p>　　GSM控制信道主要分成三類：廣播控制信道（BCCH）;公共控制信道（CCCH）;專用控制信道（DCCH ）。</p><p>　　廣播控制信道是下行信道(從基站到移動(dòng)臺(tái)),它包括:</p><p>　　廣播控制信道（BCCH）</p><p>　　用于發(fā)送有

46、關(guān)網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)小區(qū)和相鄰小區(qū)的信息。為移動(dòng)太提供進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)所必要的信息。BCCH載頻作為小區(qū)頻標(biāo)連續(xù)等功率發(fā)射。移動(dòng)臺(tái)通過測(cè)量BCCH載頻獲取有關(guān)小區(qū)的射頻信號(hào)強(qiáng)度。</p><p><b>　　同步信道（SCH）</b></p><p>　　用來移動(dòng)臺(tái)的幀同步和基站識(shí)別。</p><p>　　頻率校正信道（FCCH）</p><

47、;p>　　用于移動(dòng)臺(tái)載頻校正同步。</p><p>　　公共控制信道類包括上行和下行兩個(gè)方向的信道：</p><p>　　隨機(jī)接入信道（RACH）</p><p>　　上行信道，移動(dòng)臺(tái)用于請(qǐng)求接入系統(tǒng)。</p><p><b>　　尋呼信道（PCH）</b></p><p>　　下行信道，用

48、于系統(tǒng)尋呼移動(dòng)臺(tái)。</p><p>　　接入允許信道（AGCH）</p><p>　　下行信道，用于為移動(dòng)臺(tái)指配信令信道。</p><p>　　小區(qū)廣播信道（CBCH）</p><p>　　下行信道，用于向小區(qū)內(nèi)所有的移動(dòng)臺(tái)廣播信息。</p><p>　　專用控制信道(DCCH)，它被指配給單一移動(dòng)臺(tái)，用于建立呼叫和確

49、認(rèn)用戶。DCCH包括：</p><p>　　獨(dú)立專用控制信道（SDCCH）</p><p>　　用于傳遞建立呼叫和確認(rèn)信息。</p><p>　　隨路控制信道（ACCH）</p><p>　　包括慢速隨路控制信道（SACCH）和快速隨路控制信道（FACCH）。SACCH用于無線鏈路測(cè)量及功率控制消息傳遞。FACCH用于傳送“事件”信息息，如切

50、換消息等。FACCH和SACCH都是雙向信道。</p><p><b>　　控制信道分類</b></p><p>　　注：NB=常規(guī)突發(fā)脈沖序列</p><p>　　FB=頻率校正突發(fā)脈沖序列</p><p>　　SB=同步突發(fā)脈沖序列</p><p>　　AB=接入突發(fā)脈沖序列</p&g

51、t;<p>　　DB=填充突發(fā)脈沖序列</p><p>　　四、GSM網(wǎng)絡(luò)組成和功能</p><p>　　GSM網(wǎng)絡(luò)由網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)（SSS）、基站子系統(tǒng)（BSS）、移動(dòng)臺(tái)（MS）及操作維護(hù)子系統(tǒng)（OMS）組成。 MS是如手機(jī)、傳真機(jī)等用戶實(shí)際所使用的設(shè)備；BSS是為移動(dòng)臺(tái)MS和陸地交換設(shè)備提供無線連接的部分；SSS是由MSC及一些相關(guān)的數(shù)據(jù)庫組成，完成電話交換及提供GSM系

52、統(tǒng)與PSTN的連接功能等；OMS使網(wǎng)絡(luò)管理員能對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中操作與維護(hù)。主要包括以下網(wǎng)元（NE）：</p><p>　　MSC：移動(dòng)交換中心</p><p><b>　　AUC：鑒權(quán)中心</b></p><p>　　HLR：歸屬位置寄存器</p><p>　　VLR：拜訪位置寄存器</p>&l

53、t;p>　　EIR：設(shè)備識(shí)別寄存器</p><p>　　BSC：基站控制中心</p><p>　　XCDR：壓縮編碼器</p><p>　　BTS：收發(fā)信基站</p><p><b>　　ME：移動(dòng)設(shè)備</b></p><p>　　SIM：用戶身份識(shí)別卡</p&g

54、t;<p>　　OMC：操作維護(hù)中心（包括OMCR--基站子系統(tǒng)操作維護(hù)中心和OMCS--交換子系統(tǒng)操作維護(hù)中心）</p><p>　　NMC：網(wǎng)絡(luò)管理中心</p><p><b>　　GSM網(wǎng)絡(luò)組成</b></p><p>　　移動(dòng)環(huán)境中的電波傳播</p><p>　　在規(guī)劃和建設(shè)城市蜂窩數(shù)字移動(dòng)網(wǎng)時(shí)

55、，從選擇頻段、分配頻率、考慮無線電覆蓋范圍、計(jì)算通信可用度、以及系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)間的干擾，到最終確定無線設(shè)備的參數(shù)，都有賴于對(duì)信道及電波特性的了解。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)設(shè)計(jì)與優(yōu)化的基礎(chǔ)。</p><p>　　移動(dòng)通信中電波傳播特性主要受到以下因素的影響：頻率，距離，極化方式，天線高度，地形，地物，地面及各種散射與反射物體的電特性參數(shù)，時(shí)間，季節(jié)等多種因素的影響。在特定的環(huán)境中，主要取決于頻率、距

56、離和天線高度。由于GSM無線信號(hào)工作在UHF頻段中，且GSM無線小區(qū)的半徑一般限制在35公里內(nèi)，到達(dá)接收天線的信號(hào)主要是直射波和反射波的矢量合成，所以GSM的無線傳播主要考慮視距內(nèi)和近視距內(nèi)的傳播方式。隨著移動(dòng)體種類的不同、傳播環(huán)境的變化以及使用頻段的差異，移動(dòng)通信的傳播方式各不相同，其傳播特性也自然不一樣。這樣，在不同地區(qū)、不同城市中的移動(dòng)信道特性究竟如何，目前只能在這些環(huán)境中用場(chǎng)強(qiáng)實(shí)測(cè)所獲取的數(shù)據(jù)來確定。</p>&l

57、t;p>　　對(duì)移動(dòng)通信進(jìn)行研究的基本方法有三種：1.理論分析，即用電磁場(chǎng)理論或統(tǒng)計(jì)理論分析電波在移動(dòng)環(huán)境中的傳播特性。并用各種數(shù)學(xué)模型來描述移動(dòng)信道。往往要提出一些假設(shè)條件使信道數(shù)學(xué)模型化，所以數(shù)學(xué)模型對(duì)信道的描述都是近似的。即使這樣，信道的理論模型對(duì)人們認(rèn)識(shí)和研究移動(dòng)通信仍可起指導(dǎo)作用。2.現(xiàn)場(chǎng)電波傳播測(cè)試，即在不同的傳播環(huán)境中，做電波傳播實(shí)測(cè)試驗(yàn)。測(cè)試參數(shù)包括接受信號(hào)幅度、延時(shí)以及其他反映信道特征的參數(shù)。對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析

58、，可以得出一些有用的結(jié)果。由于移動(dòng)環(huán)境的多樣性，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)一直被作為研究移動(dòng)通信的重要方法。3.計(jì)算機(jī)模擬，這是近年來隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的研究方法。計(jì)算機(jī)在硬件支持下，具有很強(qiáng)的計(jì)算能力，能靈活快速的模擬各種移動(dòng)環(huán)境。</p><p>　　移動(dòng)環(huán)境中電波傳播特性研究的結(jié)果往往用下述兩種方式給出：</p><p>　　第一：對(duì)移動(dòng)環(huán)境中電波傳播特性給出某種統(tǒng)計(jì)描述。我們知道，信道對(duì)信號(hào)

59、的傳播主要受自由空間傳播損耗與彌散、陰影衰落、多徑衰落三類影響。其中傳播損耗和陰影衰落主要影響到無線區(qū)域的覆蓋情況，應(yīng)采用合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)來消除其影響。而多徑衰落是不可避免的，GSM中主要采用信道編碼和交織、跳頻和自適應(yīng)均衡等多種方式來對(duì)抗，規(guī)劃中主要是對(duì)其導(dǎo)致的快衰落留出一定的設(shè)計(jì)余量。理論分析和實(shí)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果表明，在移動(dòng)環(huán)境中接受信號(hào)的幅度在大多數(shù)的情況下符合瑞利分布。在有些情況，如離基站較近，直射波占主導(dǎo)地位時(shí)，象微蜂窩環(huán)境中則更符合

60、萊斯分布。電波衰落特性的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，為研究移動(dòng)信道抗衰落技術(shù)提供了基本依據(jù)。</p><p>　　第二：建立電波傳播模型。模型可包括圖表，近似計(jì)算公式等。應(yīng)用電波傳播模型可對(duì)無線電波在傳播過程中的損耗進(jìn)行預(yù)測(cè)，直接為系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)服務(wù)。</p><p><b>　　無線信號(hào)的理論分析</b></p><p>　　移動(dòng)通信的傳播如下圖中的曲線所示，總

61、體平均值隨距離增加而減弱，但信號(hào)電平經(jīng)歷快慢衰落的影響。慢衰落是由接受點(diǎn)周圍地形地物對(duì)信號(hào)反射，使得信號(hào)電平在幾十米范圍內(nèi)有大幅度的變化，若移動(dòng)臺(tái)在沒有任何障礙物的環(huán)境下移動(dòng)，則信號(hào)電平只與發(fā)射機(jī)的距離有關(guān)。所以通常某點(diǎn)信號(hào)電平是指幾十米范圍內(nèi)的平均信號(hào)電平。這個(gè)信號(hào)的變化呈正態(tài)分布。標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)不同地形地物是不一樣的，通常在6－8dB左右?？焖ヂ涫钳B加在慢衰落信號(hào)上的。這個(gè)衰落的速度很快，每秒可達(dá)幾十次。除與地形地物有關(guān)，還與移動(dòng)臺(tái)的速

62、度和信號(hào)的波長(zhǎng)有關(guān)，并且幅度很大，可幾十個(gè)dB，信號(hào)的變化呈瑞利分布?？焖ヂ渫鶗?huì)降低話音質(zhì)量，所以要留快衰落的儲(chǔ)備。 </p><p>　　無線電波在自由空間的傳播是電波傳播研究中最基本、最簡(jiǎn)單的一種。自由空間是滿足下述條件的一種理想空間：1. 均勻無損耗的無限大空間，2. 各項(xiàng)同性，3. 電導(dǎo)率為零。應(yīng)用電磁場(chǎng)理論可以推出，在自由空間傳播條件下，傳輸損耗Ls的表達(dá)式為：</p>&

63、lt;p>　　Ls＝32.45+20lgf+20lgd</p><p>　　f----工作頻率，MHzd----移動(dòng)臺(tái)到基站的距離，km</p><p>　　由公式可知，自由空間基本傳輸損耗Ls僅與頻率f和距離d有關(guān)。當(dāng)f 和d擴(kuò)大一倍時(shí)，Ls均增加6dB，因此我們得到GSM1800基站傳播損耗在自由空間就比GSM900基站大6個(gè)dB的結(jié)論，如圖所示。</p>&l

64、t;p>　　陸地移動(dòng)信道的主要特征是多徑傳播，實(shí)際多徑傳播環(huán)境是十分復(fù)雜的，在研究傳播問題時(shí)往往將其簡(jiǎn)化，并且是從最簡(jiǎn)單的情況入手。僅考慮從基站至移動(dòng)臺(tái)的直射波以及地面反射波的兩徑模型是最簡(jiǎn)單的傳播模型。兩徑模型在圖3中示意給出，應(yīng)用電磁場(chǎng)理論可以推出，傳輸損耗Lp的表達(dá)式為：</p><p>　　Lp=20lg(d²/(h1*h2))</p><p>　　移動(dòng)通信常用預(yù)測(cè)

65、模型</p><p>　　由于移動(dòng)環(huán)境的復(fù)雜性和多變性，要對(duì)接受信號(hào)中值進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算是相當(dāng)困難的。無線通信工程上的做法是，在大量場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試的基礎(chǔ)上，經(jīng)過對(duì)數(shù)據(jù)的分析與統(tǒng)計(jì)處理，找出各種地形地物下的傳播損耗（或接受信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)）與距離、頻率以及天線高度的關(guān)系，給出傳播特性的各種圖表和計(jì)算公式，建立傳播預(yù)測(cè)模型，從而能用較簡(jiǎn)單的方法預(yù)測(cè)接受信號(hào)的中值。</p><p>　　在移動(dòng)通信領(lǐng)域，已建立了許

66、多場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)模型，它們是根據(jù)在各種地形地物環(huán)境中實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)總結(jié)出來的，各有特點(diǎn)，能用于不同的場(chǎng)合，以下就是移動(dòng)通信中常見的兩種：Okumura-Hata模型和COST-231-Walfisch-lkegami模型。</p><p>　　Okumura-Hata模型</p><p><b>　　適用條件</b></p><p>　　頻率為150~15

67、00MHz；</p><p>　　基站天線有效高度 為30~200米；</p><p>　　移動(dòng)臺(tái)天線高度 為1~10米；</p><p>　　通信距離為1~35km；</p><p>　　市區(qū)，郊區(qū)，鄉(xiāng)村公路，開闊區(qū)和林區(qū)等準(zhǔn)平坦地形上的基本傳輸損耗按下列公式分別預(yù)測(cè)。</p><p>　　L(市區(qū)）＝69.55+2

68、6.16lgf-13.82lgh1+(44.9-6.55lgh1)lgd-a(h2)-s(a)</p><p>　　L(郊區(qū)〕=64.15+26.16lgf-2[lg(f/28)]²-13.82lgh1+(44.9-6.55lgh1)lgd-</p><p><b>　　a(h2)</b></p><p>　　L(鄉(xiāng)村公路)=46.3

69、8+35.33lgf-[lg(f/28)]²-2.39(lgf)²-13.82lgh1+(44.9-</p><p>　　6.55lgh1)lgd-a(h2)</p><p>　　L(開闊區(qū))=28.61+44.49lgf-4.87(lgf)²-13.82lgh1+(44.9-6.55lgh1)lgd-</p><p><b>

70、;　　a(h2)</b></p><p>　　L(林區(qū))=69.55+26.16lgf-13.82lgh1+(44.9-6.55lgh1)lgd-a(h2)</p><p>　　f----工作頻率，MHz</p><p>　　h1---基站天線高度，m</p><p>　　h2---移動(dòng)臺(tái)天線高度，m</p><

71、;p>　　d----到基站的距離，km</p><p>　　a(h2)---移動(dòng)臺(tái)天線高度增益因子，dB</p><p>　　a(h2)=(1.1lgf-0.7)h2-1.56lgf+0.8(中，小城市)</p><p>　　=3.2[lg(11.75h2)]²-4.97(大城市)</p><p>　　s(a)---市區(qū)建筑物

72、密度修正因子，dB;</p><p>　　s(a)= 30-25lga (5%<a≤50%)</p><p>　　=20+0.19lga-15.6(lga)² (1%<a≤5%)</p><p>　　=20(a≤1%)</p><p><b>　　a——建筑物密度&

73、lt;/b></p><p>　　COST-231-Walfisch-lkegami模型</p><p>　　COST-231-Walfish-Ikegami模型可以適用于20m~5km范圍的傳播損耗預(yù)測(cè)，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(cè)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。</p><p><b>　　適

74、用條件:</b></p><p>　　頻率為GSM900/1800；</p><p>　　基站天線有效高度為3~200米</p><p>　　移動(dòng)臺(tái)天線高度為1~10米</p><p>　　通信距離為20米~5公里</p><p>　　該模式分視距（LOS〕和非視距（NLOS）兩種情況</p>

75、<p><b>　?。?）視距情況</b></p><p>　　基本傳輸損耗采用下式計(jì)算</p><p>　　L＝42.6+26lgd+20lgf</p><p><b>　　(2)非視距情況</b></p><p>　　基本傳輸損耗由三項(xiàng)組成</p><p>　

76、　L＝Lo+Lmsd+Lrts</p><p>　　a)Lo代表自由空間損耗</p><p>　　Lo=32.45+20lgd+20lgf</p><p>　　b)Lmsd是多重屏蔽的繞射損耗</p><p>　　c)Lrts是屋頂至街道的繞射及散射損耗。</p><p><b>　　公式說明：</b&

77、gt;</p><p>　　——街道寬度（m）；</p><p>　　f —— 計(jì)算頻率（MHz）</p><p><b>　　——單位為m；</b></p><p><b>　　——單位為度；</b></p><p>　　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

78、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。</p><p>　　無線系統(tǒng)容量和配置規(guī)劃</p><p>　　在做網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)，我們最終是要得到如何合理配置無線系統(tǒng)，來滿足未來的話務(wù)容量和服務(wù)質(zhì)量要求。而無線系統(tǒng)是由基站、BSC和XCDR（一般為節(jié)約BSS到MSC之間的鏈路數(shù)量，XCDR通常放置在MSC側(cè)，我們稱之為RXCDR），所以容量規(guī)劃就是要考慮各基站和小區(qū)的容量、B

79、SC 和RXCDR的容量。其中小區(qū)、基站的話務(wù)容量最為重要。只有確定了各小區(qū)、基站的話務(wù)容量，我們才能結(jié)合不同站型的配置要求和容量限制得到基站的數(shù)量和配置，并進(jìn)一步得到BSC、RXCDR等需要提供的業(yè)務(wù)和信令處理能力，得出其合理的配置。未來的話務(wù)容量與系統(tǒng)的話務(wù)模型、未來的用戶發(fā)展等因素有關(guān)系，所以本章前面講述了一些話務(wù)模型和容量計(jì)算、用戶預(yù)測(cè)、話務(wù)分布預(yù)測(cè)、無線系統(tǒng)容量和配置規(guī)劃的流程等方面的知識(shí)，最后詳細(xì)介紹了具體容量和配置規(guī)劃的計(jì)

80、算，主要是基站 的TCH、CCCH、SDCCH和載頻數(shù)量的計(jì)算，還有MOTOROLA產(chǎn)品的BSC和RXCDR上所需信令鏈路和2Mbit/s鏈路的數(shù)量計(jì)算。</p><p>　　話務(wù)模型、容量計(jì)算和用戶預(yù)測(cè)</p><p>　　在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，最重要的是確定系統(tǒng)的容量（一般是指話務(wù)容量）。我們需要知道象同時(shí)有多少用戶需要系統(tǒng)來提供服務(wù)之類的信息。這就需要我們具備話務(wù)工程的一些知識(shí)。</p

81、><p>　　系統(tǒng)的容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)。</p><p>　　每個(gè)用戶的平均話務(wù)量可以表示成：</p><p><b>　　（1-1）</b></p><p

82、>　　式中，是平均每用戶單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出呼叫的次數(shù)，又稱為呼叫到達(dá)速率。為每用戶平均通話時(shí)間。為呼叫完成速率。</p><p>　　每個(gè)小區(qū)的話務(wù)量可以表示為：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　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)。<

83、/p><p>　　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(zhǎng)期發(fā)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。如下圖：</p><p>　　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。系統(tǒng)忙時(shí)話務(wù)量可以由下式給出：</p><p><b>　?。?-3）</

84、b></p><p>　　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)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。</p><p>　　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：</p><p>　　A0 =α·T/3600（1-4）</p><p>　　A0 為

85、每用戶的忙時(shí)話務(wù)量</p><p>　　α 為每用戶忙時(shí)呼叫次數(shù)</p><p>　　T 為每用戶每次通話占用信道的平均時(shí)長(zhǎng)，單位：秒</p><p>　　則系統(tǒng)忙時(shí)話務(wù)量又可表示為：</p><p>　　=A0·N（1-5）</p><p>　　A0 為每用戶的忙時(shí)話務(wù)量</p>

86、<p><b>　　N為系統(tǒng)用戶總數(shù)</b></p><p>　　該公式和公式1-2是我們做容量規(guī)劃時(shí)很重要的公式。顯然做系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)，系統(tǒng)預(yù)期容量應(yīng)該大于預(yù)計(jì)的。</p><p>　　當(dāng)前系統(tǒng)的平均每用戶忙時(shí)話務(wù)量一般可從現(xiàn)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中得到，由公式1-5可知：系統(tǒng)忙時(shí)總話務(wù)量除以忙時(shí)VLR上的用戶登記數(shù)就是當(dāng)前系統(tǒng)的平均每用戶忙時(shí)話務(wù)量。但一般在做網(wǎng)絡(luò)

87、規(guī)劃時(shí)，應(yīng)為當(dāng)前系統(tǒng)的平均每用戶忙時(shí)話務(wù)量留一定的余量。根據(jù)我國(guó)公用移動(dòng)電話網(wǎng)近幾年的運(yùn)營(yíng)規(guī)劃經(jīng)驗(yàn)，平均每用戶忙時(shí)話務(wù)量可取0.025~0.03erl/戶。</p><p>　　用戶數(shù)發(fā)展的預(yù)測(cè)也是規(guī)劃中要重點(diǎn)考慮的問題。在我國(guó)，移動(dòng)用戶的發(fā)展同時(shí)受到計(jì)劃和市場(chǎng)的雙重影響。某系統(tǒng)的移動(dòng)用戶發(fā)展可以受到多方面的影響，如該地區(qū)人們的收入狀況、各年齡段和各收入段人群的分布、該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、服務(wù)競(jìng)爭(zhēng)的引入、移動(dòng)服務(wù)

88、費(fèi)用的下調(diào)或優(yōu)惠、移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的宣傳和發(fā)展目標(biāo)等等。一般我們可以用增長(zhǎng)趨勢(shì)或人口普及率兩種方法加以考慮。</p><p>　　增長(zhǎng)趨勢(shì)法是根據(jù)前幾年的用戶發(fā)展及增長(zhǎng)趨勢(shì)結(jié)合運(yùn)營(yíng)商的發(fā)展計(jì)劃提出未來一至幾年的用戶預(yù)測(cè)。下表是我國(guó)前幾年的移動(dòng)用戶發(fā)展?fàn)顩r：</p><p>　　另據(jù)有關(guān)專家預(yù)測(cè)，我國(guó)2000年以后移動(dòng)電話年增長(zhǎng)率將在40%以下，每年用戶數(shù)的凈增長(zhǎng)率也將穩(wěn)步降低。移動(dòng)電話用戶199

89、8年到2010年的平均發(fā)展速度為29.28%。該預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)如下（部分）。</p><p>　　我國(guó)移動(dòng)電話近、中期發(fā)展的預(yù)測(cè)值：</p><p>　　通過與1998年（2496萬）和1999年8月（3305萬）用戶發(fā)展的實(shí)際情況對(duì)比分析，上表的數(shù)據(jù)略顯保守，但其預(yù)測(cè)結(jié)果比較符合《郵電1998-2002年滾動(dòng)計(jì)劃》中移動(dòng)電話用戶的發(fā)展目標(biāo)，其發(fā)展速度比較適中，具有一定的參考價(jià)值。</p&

90、gt;<p>　　人口普及率是根據(jù)前幾年的移動(dòng)用戶發(fā)展和普及率結(jié)合國(guó)內(nèi)外相仿城市的移動(dòng)用戶人口普及率提出未來一至幾年的用戶預(yù)測(cè)。下表是我國(guó)前幾年和未來一、二年間預(yù)測(cè)的移動(dòng)用戶發(fā)展?fàn)顩r：</p><p>　　當(dāng)前，上海、北京移動(dòng)用戶的普及率現(xiàn)已接近20%，據(jù)有關(guān)專家預(yù)測(cè)，在未來的2-3年內(nèi)，我國(guó)移動(dòng)電話普及率將達(dá)到每百人10部。</p><p>　　任何一種電信業(yè)務(wù)都有啟動(dòng)、成

91、長(zhǎng)、飽和和衰退四個(gè)階段。當(dāng)前我國(guó)的移動(dòng)用戶還處于高速增長(zhǎng)的階段，個(gè)別地區(qū)已接近成長(zhǎng)末期或初步飽和階段。各地的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)自身所處的發(fā)展階段，吸收以前模擬系統(tǒng)工程建設(shè)趕不上用戶發(fā)展的教訓(xùn)，結(jié)合自己或信息咨詢公司所做的抽樣調(diào)查提出較為合理的用戶預(yù)測(cè)，使建設(shè)成本投入最優(yōu)化。</p><p>　　ErlangB模型公式是移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)話務(wù)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

92、，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)電話網(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(duì)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較接近于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

93、數(shù)的原因。</p><p>　　ErlangB模型公式描述了業(yè)務(wù)信道（中繼信道）數(shù)量、服務(wù)等級(jí)（呼損率）和能提供話務(wù)量三者之間的關(guān)系。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)：</p><p>　　每次呼叫互相獨(dú)立，互不相關(guān)（呼叫具有隨機(jī)性）；</p><p>　　每次呼叫在時(shí)間上都有相同的概率；</p><p>　　當(dāng)呼叫得不到

94、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。</p><p>　　Erlang-B公式為：，其中B為呼損率（服務(wù)等級(jí)GOS），A為可提供的話務(wù)量，N為信道數(shù)。一般做規(guī)劃時(shí)，GOS是確定下來的，我們可直接通過查找用此公式得到的Erlang-B表來得到要達(dá)到提供話務(wù)量所需的信道數(shù)或已知信道數(shù)能提供的話務(wù)量。下表是常用到的Erlang-B表。</p><p>　　Erlang-B表：

95、</p><p>　　一般在GSM系統(tǒng)規(guī)劃中，無線業(yè)務(wù)信道（TCHs）的GOS為2%或5%，無線信令信道（SDCCHs等）和有線鏈路（A-bis接口和A接口）上的GOS=1%。</p><p><b>　　話務(wù)分布預(yù)測(cè)</b></p><p>　　我國(guó)蜂窩移動(dòng)業(yè)務(wù)的話務(wù)分布特點(diǎn)是：話務(wù)量主要集中在大中城市，在城市的市中心又形成一個(gè)較為集中的話務(wù)

96、密集區(qū)，在這樣的區(qū)域內(nèi)，一般還存在局部的更高的話務(wù)熱點(diǎn)，而郊縣的話務(wù)量較低。建網(wǎng)時(shí)如果不考慮這些因素，均勻布點(diǎn)，不僅會(huì)造成低話務(wù)密度區(qū)設(shè)備資源的浪費(fèi)，還會(huì)導(dǎo)致高話務(wù)密度區(qū)容量的不足，影響網(wǎng)絡(luò)的投資效益和服務(wù)質(zhì)量。要解決這個(gè)問題，必須進(jìn)行話務(wù)密度分布預(yù)測(cè)。并且根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行布站和信道配置。</p><p>　　話務(wù)密度預(yù)測(cè)的方法目前主要有兩種，一是線性預(yù)測(cè)法，二是線性預(yù)測(cè)與人工調(diào)整相結(jié)合的方法。采用線性預(yù)測(cè)法是：

97、以當(dāng)前的小區(qū)忙時(shí)話務(wù)量分布，按用戶增長(zhǎng)比例同比例增長(zhǎng)得出小區(qū)不增加（減少）時(shí)的話務(wù)量分布?？衫眯^(qū)規(guī)劃軟件，借助于數(shù)字地圖，將現(xiàn)有基站統(tǒng)計(jì)的忙時(shí)話務(wù)量分配到每個(gè)小區(qū)中去，并將目標(biāo)年總的話務(wù)量輸入計(jì)算機(jī)，生成目標(biāo)年的話務(wù)分布圖。此預(yù)測(cè)法未考慮話務(wù)分布的變化和新熱點(diǎn)地區(qū)的出現(xiàn)等要素，我們可以通過人工調(diào)整的方法，結(jié)合城市建設(shè)的發(fā)展，設(shè)置不同的小區(qū)話務(wù)增長(zhǎng)加權(quán)因子的方法來得到目標(biāo)年的話務(wù)分布圖。</p><p>　　系

98、統(tǒng)容量和配置規(guī)劃流程</p><p>　　通過上面的用戶預(yù)測(cè)和話務(wù)需求分布，可得出系統(tǒng)服務(wù)區(qū)內(nèi)總的話務(wù)量需求和每個(gè)特定區(qū)域話務(wù)需求量和區(qū)域面積。</p><p>　　1．確定系統(tǒng)和特定區(qū)域所需基站總數(shù)</p><p>　　根據(jù)本次工程將要用到的頻率復(fù)用方式，計(jì)算每個(gè)基站所能配置的最大容量（愛爾蘭數(shù)）。</p><p>　　根據(jù)某個(gè)區(qū)域總話務(wù)量

99、除以每個(gè)基站的最大容量，可得出這個(gè)區(qū)域所需基站總數(shù)</p><p>　　也可以用該區(qū)域面積除以基站最小覆蓋面積（估算），得出基站數(shù)目。</p><p>　　2．確定基站小區(qū)容量</p><p>　　確定小區(qū)的覆蓋面積，基站小區(qū)的覆蓋面積乘以相應(yīng)的話務(wù)密度，或直接用線形預(yù)測(cè)法得到該小區(qū)目前需滿足的話務(wù)量。</p><p>　　根據(jù)話務(wù)量和指定呼

100、損指標(biāo)查愛爾蘭B表，得出該基站小區(qū)所需的話音信道數(shù)。</p><p>　　將話音信道加上應(yīng)配置的控制信道后，除以8得出該基站該小區(qū)所需載頻。參見下表。</p><p>　　目前我們用得較多的無線信道配置模型：（愛爾蘭B公式，2%和5%阻塞率）</p><p>　　注：1TS=8SDCCH；1TS0=1BCCH+9CCCH；1TS0=1BCCH+3CCCH+4SDCC

101、H</p><p>　　3．結(jié)合各類型基站的硬件情況，確定各基站配置和相應(yīng)的BSC、XDCR配置，并給出各BSC的拓?fù)鋱D。</p><p>　　4．給出A接口上的所需鏈路數(shù)。</p><p><b>　　5．給出設(shè)備清單。</b></p><p>　　系統(tǒng)容量和配置規(guī)劃計(jì)算</p><p><

102、;b>　　基站容量和配置規(guī)劃</b></p><p>　　做基站規(guī)劃，需要三個(gè)方面的數(shù)據(jù)：（1）話務(wù)模型和容量計(jì)算，包括所需服務(wù)區(qū)域內(nèi)的業(yè)務(wù)信息（每小區(qū)或基站能提供的話務(wù)量）、當(dāng)前每基站的實(shí)際業(yè)務(wù)量、每次呼叫的時(shí)長(zhǎng)、每次呼叫過程中的切換次數(shù)、位置更新與呼叫次數(shù)的比例、每秒送出的尋呼次數(shù)、BSC內(nèi)部切換占所有切換的比例、TCH的數(shù)量、SDCCH與TCH的比值、鏈路的利用率、SMS的利用率等；（2）

103、服務(wù)方面的情況，包括服務(wù)區(qū)域的類型（小區(qū)的配置類型：全向、定向；滿足業(yè)務(wù)和C/I需求的頻率復(fù)用模式、每小區(qū)所支持業(yè)務(wù)量的載頻數(shù)目）、中繼的服務(wù)等級(jí)、業(yè)務(wù)信道的服務(wù)等級(jí)；小區(qū)網(wǎng)狀規(guī)劃（需要的服務(wù)等級(jí)和可接受的阻塞率、小區(qū)無線鏈路預(yù)算、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果）等；（3）基站規(guī)劃方面的問題，包括BSC/BTS放置在什么位置、當(dāng)?shù)貙?duì)天線高度的影響、所需基站的數(shù)量、全向或定向復(fù)用規(guī)劃（頻譜利用率高、可用頻率帶寬、天線類型和增益）、天線的分集接收、基站各器件

104、的備用情況、電源要求等。</p><p>　　我們知道由于1個(gè)載頻有8個(gè)時(shí)隙，而每個(gè)時(shí)隙可以分別做業(yè)務(wù)信道或信令信道，即對(duì)業(yè)務(wù)信道1TS=1TCH，對(duì)信令信道有三種配置方法（1TS0=1BCCH+9CCCH；1TS0=1BCCH+3CCCH+4SDCCH；1TS=8SDCCH），所以要確定某小區(qū)的載頻數(shù)量，首先要確定該小區(qū)所需的邏輯信道數(shù)，即確定TCH、CCCH、SDCCH的數(shù)量（對(duì)每個(gè)小區(qū)來說BCCH和CCCH

105、分時(shí)共用時(shí)隙0，而每個(gè)小區(qū)只有一個(gè)BCCH，即BCCH和CCCH占一個(gè)時(shí)隙）。</p><p>　　按照每個(gè)小區(qū)預(yù)測(cè)的話務(wù)量，通過查找相應(yīng)GOS的Erlang-B可以很容易得到小區(qū)所需的TCH數(shù)量，這樣我們還需要得到CCCH和SDCCH的配置。這些控制信道的數(shù)量確定依賴于一系列呼叫參數(shù)的設(shè)定。下面是規(guī)劃時(shí)常用的呼叫參數(shù)：</p><p>　　注：位置更新因子L是每次呼叫發(fā)生位置更新次數(shù)l、

106、IMSI分離與呼叫次數(shù)的比值和IMSI分離時(shí)采用短信息序列（Type 1）還是長(zhǎng)信息序列（Type 2）三項(xiàng)組成的函數(shù)。當(dāng)IMSI分離禁止時(shí)，I=0，則L=I；當(dāng)IMSI分離使能時(shí)，L由交換機(jī)確定發(fā)何種IMSI分離消息序列類型而定，即采用Type 1 IMSI分離消息序列，L=l+0.2*I，采用Type 2 IMSI分離消息序列，L=l+0.5*I。</p><p>　　1．CCCH塊數(shù)量計(jì)算和相關(guān)參數(shù)<

107、/p><p>　　我們知道CCCH在下行方向上可稱為PAGCH（Paging and Access Grant Channel-尋呼和接入允許信道），上行方向上可稱為RACH （Random Access Channel-隨機(jī)接入信道）。一般我們認(rèn)為當(dāng)下行的CCCH（PAGCH）容量算出后，上行的CCCH（RACH）的容量就足夠了。所以我們只需要計(jì)算下行的CCCH數(shù)量。PAGCH分為AGCH（Access

108、Grant Channel-接入允許信道）和PCH（Paging Channel-尋呼信道）。CCCH輪流分配給PCH和AGCH使用，不可能同時(shí)使用AGCH和PCH。我們知道BCCH信道配置分為Combined和non-Combined兩種形式。采用Combined BCCH時(shí)，只能有3個(gè)CCCH塊（1+3CCCH+4SDCCH）；當(dāng)采用non-Combined BCCH時(shí)，可增加額外的CCCH控制信道（除了時(shí)隙0上的BCCH位置外），

109、這些額外的CCCH控制信道可按順序增加在BCCH載頻的時(shí)隙2、4、6上，這樣一個(gè)小區(qū)的CCCH配置除了9個(gè)CCCH塊外，還可以有18、27、36個(gè)CCCH塊幾種配置方法</p><p>　　每個(gè)CCCH塊可攜帶一個(gè)消息，它的數(shù)據(jù)率為4.25個(gè)消息/秒。</p><p>　　AGCH用于傳送立即分配（Immediate Assignment）消息和立即分配拒絕（Immediate Assig

110、nment Reject）消息。一條立即分配消息可為最多2個(gè)移動(dòng)臺(tái)分配信道（如SDCCH等），一條立即分配拒絕消息可最多拒絕4個(gè)移動(dòng)臺(tái)的信道請(qǐng)求。</p><p>　　PCH用于傳送尋呼消息。當(dāng)采用TMSI尋呼方式時(shí)，一條尋呼消息可用于尋呼最多4個(gè)移動(dòng)臺(tái)；當(dāng)采用IMSI尋呼方式時(shí)，一條尋呼消息可用于尋呼最多2個(gè)移動(dòng)臺(tái)。當(dāng)一個(gè)CCCH塊無尋呼消息發(fā)送時(shí)，則可發(fā)送一條立即分配/立即分配拒絕消息。</p>

111、<p>　　下面我們來計(jì)算一個(gè)小區(qū)所需的CCCH塊數(shù)量。</p><p>　　（1）計(jì)算PCH數(shù)量NPCH。</p><p>　　在GSM系統(tǒng)中，尋呼是基于每個(gè)LAC分區(qū)發(fā)送的，所以對(duì)于同一個(gè)LAC分區(qū)中的每個(gè)小區(qū)來說，其PCH的數(shù)量是一致的。一般系統(tǒng)采用TMSI尋呼方式，則需要NPCH=P/（4×4.25）個(gè)尋呼信道；采用IMSI尋呼方式，則需要NPCH=P/（2&

112、#215;4.25）個(gè)尋呼信道</p><p>　　所以我們要得到在一個(gè)小區(qū)內(nèi)每秒發(fā)送的尋呼次數(shù)P。P可參考常用呼叫參數(shù)表中的P=8，也可采用下述算法算出：</p><p>　　根據(jù)前面預(yù)測(cè)，我們知道了該LAC分區(qū)內(nèi)的用戶數(shù)為PLAC，每用戶忙時(shí)話務(wù)量為ρ0BH=0.025Erl</p><p>　　則該LAC分區(qū)內(nèi)的總話務(wù)量為ALAC= PLAC×ρ0

113、BH=0.025×PLAC</p><p>　　由于每次呼叫的時(shí)長(zhǎng)為T=60s</p><p>　　則忙時(shí)呼叫次數(shù)為R= ALAC×3600/60=60×ALAC=60×0.025×PLAC=1.5×PLAC</p><p>　　按一般假設(shè)，在通話中有20%的移動(dòng)臺(tái)做被叫</p><p&

114、gt;　　則忙時(shí)每個(gè)小區(qū)發(fā)出的尋呼次數(shù)為：Rcell=20% ×R=0.3×PLAC</p><p>　　假如每次建立一個(gè)通話需平均發(fā)送2個(gè)尋呼</p><p>　　則每秒發(fā)送的尋呼次數(shù)為：P=2X Rcell /3600= PLAC /6000</p><p>　　（2）計(jì)算AGCH數(shù)量NAGCH</p><p>　　要

115、計(jì)算AGCH數(shù)量，需考慮3個(gè)因素：忙時(shí)呼叫次數(shù)、忙時(shí)位置更新次數(shù)和忙時(shí)SMS次數(shù)。后兩個(gè)因素可由它們與呼叫次數(shù)的比例得到。</p><p>　　每秒占用的AGCH次數(shù)為：λAGCH=（λCALL+λAGCH+λSMS）/3600</p><p>　　忙時(shí)小區(qū)呼叫次數(shù)：λCALL =Acell×3600/T=60Acell</p><p>　　忙時(shí)位置更新次

116、數(shù)：λAGCH =L×Acell×3600/T=126Acell或426Acell</p><p>　　忙時(shí)短消息次數(shù)：λSMS =S×Acell×3600/T=6Acell</p><p>　　其中：Acell為該小區(qū)總的話務(wù)量</p><p>　　T為通話時(shí)長(zhǎng)，T=60s</p><p>　　L為位