Ратынский М.В. Основы сотовой связи (1998) (1151876), страница 30
Текст из файла (страница 30)
2 56 Вероятность отказа (вероятность блокирования вызова) Р в зависимости от трафика А (эрпанг) при числе кацапов И = 50 дпя моделей Эрпанга В и С Вероятность того, что занято К каналов, Ркп =- РопАх/К. Среднее число занятых каналов: К = Реп ™)" (А" / (в — 1) У) Формула (2 2), определяющая вероятность блокирования вызова в системе с отказами, несколько громоздка для непосредственного применения. На практике обычно пользуются ее представлением в виде таблицы (133, 88). Пример табулированного представления этой формулы дает табл.
2.13. Опираясь на данные этой таблицы, отметим, что с увеличением числа каналов график растет быстрее, чем число каналов, особенно при числе каналов менее 30...40. Поэтому в рационально построенной системе сотовой связи должно быть во всяком случае не менее 30 каналов на ячейку. Рассмотрим методику использования формулы (2.2). В нее входят три параметра: число каналов И, график А и вероятность отказа Рв . Если известны любые два параметра, можно однозначно найти третий.
Например, если известно число каналов, и мы задаем некоторую вероятность отказа, то находим трафик, который при этоь1 может быть обслужен. Приведем пример. Рассмотрим 140 систему сотовой связи, состоящую из 70 ячеек, в каждой из кото- рых используется 30 каналов (если это цифровая система, исполь- зующая метод ТОМА, то имеется в виду число физических кана- лов). Таблица 2.13. Модель Эрлзнгз В (системз с отказами) Число каналов И Вероятность отказа Рз 0,002 0,01 0,02 0,05 0,10 Трзфик (зрланг) Если мы хотим обеспечить вероятность отказа 0,01, то в соответствии с табл. 2.13 может быть обслужен трафик 20,3 эрланга на ячейку. Если в час пик каждый абонент делает в среднем один вызов в час и средняя продолжительность разговора составляет 2 мин, или 1/ЗО ч, то график на одного абонента составляет 1/30 эрл, и, следовательно, в каждой ячейке может бы1ь обслужено 20,3 1/ЗО = 609 абонентов, а во всей системе, состоящей из 70 ячеек, 609 ° 70 = 42630 абонентов.
Такова емкость рассматриваемой системы, рассчитанная в соответствии с общепринятым подходом для часа наибольшей нагрузки. При этом на основе приведенных выше формул среднее число занятых каналов К = 20,1, а вероятность того, что все каналы свободны или что занято 10 или 20 каналов, составляет соответственно Рсв = 1,55 ° 10 ', Ргвв = 0,055, Р„в = 0,09. 1 2 5 10 20 30 40 50 100 150 200 0,002 0,07 0,90 3,4 10,1 17,6 25,6 33,9 77,5 122,9 169,2 0,01 0,15 1,36 4,5 12,0 20,3 29,0 37,9 84,1 131,6 179,7 0,02 0,22 1,66 5,1 13,2 21,9 31,0 40,3 88,О 136,8 186,2 0,05 0,38 2,22 6,2 15,2 24,8 34,6 аа,5 95,2 146,7 198,5 0,11 0,60 2,88 7,5 17,6 28,1 38,8 49,6 104,1 159,1 214,3 Приннипы построении и технические проблемы 141 2.б. Проблема проектирования систем сотовой связи Проектирование — один из наиболее сложных и ответственных этапов развертывания сетей сотовой связи, поскольку он должен обеспечить возможно более близкое к оптимальному построение сети пс критерию эффективность — стоимость.
Формально задача проектирования проста: надо определить места установки базовых станций («расставить базовые станции») и распределить имеющиеся частотные каналы между ячейками (составить территориально-частотный план в соответствии с принципом однсвременногс использования одних и тех же частот в геометрически разнесенных ячейках) таким образом, чтобы обеспечить обслуживание сотовой связью заданной территории с требуемым качеством при минимальном числе базовых станций, т.е.
при минимальной стоимости инфраструктуры сети. Фактически эта задача очень сложна, С одной стороны, чрезмерное сгущение сети, то есть чрезмерно частая расстановка базовых станций, невыгодна, так как влечет за собой неоправданные затраты. С другой стороны, слишком редкое расположение базовых станций может привести к появлению необслуживаемых «белых пятен», что тем более недопустимо. Задача дополнительно осложняется трудностью аналитической оценки характеристик распространения сигналов и расчета напряженности поля, а также необходимостью учета неравномерности трафика в пределах обслуживаемой территории. Поэтому проектирование систем сотовой связи требует специалистов высокой квалификации, имеющих опыт как в части решения технических вопросов, так и в части характеристик рынка.
Подробное рассмотрение вопросов проектирования выходит за рамки плана данной книги, мы кратко рассмотрим лишь основные этапы решения этой проблемы. Поскольку конфигурация и параметры сети существенным образом зависят от условий местности (рельефа, характеристик застройки и т.п.) и в ходе разработки проекта приходится выполнять большой объем расчетов, требующих интенсивного использования вычислительных средств, проектирование начинается с создания электронной карты территории, т.е, с переноса в компьютер топографической карты местности со всеми параметрами и характеристиками, существенными для составления проекта. Затем с учетом характеристик намечаемой к использованию аппаратуры и результатов приближенной оценки энергетического баланса производится предварительное проектирование ячеек сети и позиций базовых станций. Для полученной схемы с использованием имеющихся моделей распространения радиоволн и характеристик местности более точно рассчитываются параметры электромагнитного поля в пределах обслуживаемой территории, позволяющие оценить качество покрытия.
Для гой же схемы составляется территориально-частотный план (распределение частотных каналов по Глявя г иг ячейкам в соответствии с принципом повторного использования частот), а также оцениваются трафик и емкость для характерных участков и сети в целом. Если по каким-либо показателям (качество покрытия, трафик, емкость) составленная схема сети не удовлетворяет предъявляемым к ней требованиям, производится ее корректировка, и для уточненной схемы указанные выше расчеты повторяются. Таким образом, в значительной своей части процесс проектирования оказывается итерационным. Кроме того, в проектируемой сети обязательно производятся экспериментальные измерения характеристик электромагнитного поля, и по результатам измерений схема сети также корректируется. Необходимый объем экспериментальных измерений и частота их повторения определяются на основании опыта проектировщиков.
Окончательно качество проекта выясняется и оценивается уже на этапе эксплуатации сети, где также неизбежны его корректировка и доработка, особенно в самом начале работы, когда производятся настройка и оптимизация сети. Этот этап работы фактически оказывается наиболее трудоемким, Наконец, последующие доработки проекта требуются по мере развития и совершенствования сети, для повышения ее качества, и в этом смысле можно сказать, что процесс проектирования сотовой сети, один раэ начатый, уже никогда не заканчивается.
В заключение отметим, что с проблемой проектирования тесно связана проблема оценки зоны покрытия сети сотовой связи. Дело в том, что оценка зоны покрытия, в том числе и для уже действующей сети, производится расчетным путем, с экспериментальной проверкой в отдельных сечениях или на отдельных участках, поскольку сплошные экспериментальные измерения во всей сети чрезмерно трудоемки. Для оценки зоны покрытия действующей сети применяются те же методы расчета, что и при проектировании, и качество такой оценки тем выше, чем выше квалификация проектировщиков и чем совершеннее используемые ими методы проектирования. 2.7. Проблемы стандартизации и сертификации В настоящем разделе мы рассмотрим проблемы стандартизации и сертификации в применении к сотовой связи.
Стандартизация нужна в первую очередь для обеспечения совместимости технических решений, предлагаемых различными компаниями- производителями аппаратуры, т,е. для обеспечения возможности и удобства работы на общем рынке сотовой связи всех ее участников — изготовителей аппаратуры, сервис-провайдеров, операторов.
Сертификация имеет целью установление соответствия выпускаемой на рынок аппаратуры существующим нормам и требованиям, в первую очередь в отношении биологической безо- Принципы построения и технические проблемы 143 пасности и электромагнитной совместимости с другими радиоэлектронными средствами и системами. Начнем с проблемы стандартизации. Вопросами стандартизации в области связи и в смежных областях занимается большое число организаций — всемирных, региональных и национальных [115). Отметим лишь некоторые из них: Международный союз электросвязи ()п1егпа1юпа! Те(есопнпцп)сабопз ()п(оп — (Т0), в частности, его сектор стандартизации средств электросвязи (1е(есогпгпцп(са1(опв з1апг)агг))га1)оп) (ТО-Т, являющийся преемником Международного консультативного комитета по телеграфии и телефонии — МККТТ (Сопзц(1а((уе Со!пгп(((ее (ог (п1егпабопа! Те(ецгар(ту апг) Те(ер(топу — СС(ТТ); Международная организация стандартов ((п1егпабопа! 81апс)агс)в Огцап(габоп — )80); Европейский институт стандартов электросвязи (Еигореап Те!есогппшп!са1)опз 81апг)агг)з (пз()1и1е — ЕТ8!); Межамериканская комиссия электросвязи ()п1ег-Агпепсап Те)есогппшп(са1)опз Сопнтнзсцоп — С(ТЕ! ); Американский национальный институт стандартов США (Агпепсап р(а1)опа! 81апт)агс)з )пз()(и1е — Ар(8!); Ассоциация промышленности средств электросвязи США (Те(есопнппп!сабопв (пбцз1гу Аввос!а1юп — Т(А); Японский Комитет техники электросвязи (Те(есопнпоп)са1)опз Тес)тпо)оцу Согпгп)11ее — ТТС); Институт инженеров электротехники и электроники США ((пз1(1и1е о1 Е(ес(пса! апс) Е(ес1гоп(с Епц!пеегз — )ЕЕЕ).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
