1.3 Определение пространственных параметров сети wcdma

1.3.1 Расчет абонентской емкости сети WCDMA

Сеть сотовой связи строят, повторяя одни и те же частотные кластеры в пределах однородных фрагментов зоны обслуживания сети. Это позволяет снизить дефицит радиочастот за счет их повторного использования. Исходя из числа рабочих частот, выделенных оператору– nf и размерности кластера – C, находим число каналов, используемых для управления и сигнализации– N_у и число трафика каналов, приходящихся на одну несущую.

Исходные данные для расчета пространственных параметров сети с точки зрения абонентской емкости:

- число каналов трафика на соту N_{а net};

- вероятностью блокировки вызова Р_бл

- активность одного абонента в ЧНН А_а = 0,03 – 0,04 Эрл;

- число абонентов сети М_s;

- число секторов на БС – D D;

- площадь зоны обслуживания S_зон.

_{Максимально возможное число абонентов, которое может обслужить сектор БС} N_{a sec}

. (1.9)

Число секторов в сети

(1.10)

Число БС в сети

(1.11)

где D – число секторов на БС.

Площадь БС

(1.12)

Дальность связи (радиус соты с точки зрения абонентской нагрузки):

(1.13)

где k = 1.25 – коэффициент, учитывающий необходимость взаимного перекрытия сот для обеспечения хэндовера.

Для среднего и малого города с высотой антенны BS 30м, высотой антенны MS 1,5м и несущей частотой 1950МГц допустимые потери на трассе с помощью модели COST231–Hata:

(1.14)

Тогда радиус соты с точки зрения бюджета потерь:

_(1.15)

Если R ( по потерям) ≈ R (по абонентской емкости), то выполняются требования по покрытию и емкости сети и ресурсы используются наиболее рационально, а если данное требование не выполняется, то надо произвести расчет заново для улучшения ситуации, изменяя определенные параметры.

Таким образом, на этом этапе планирования находится число базовых станций и максимальный радиус сот, исходя из абонентской плотности (нагрузки).

Произведем расчет абонентской емкости для тотальной услуги – VoIP. Каждой соте при мягком повторном использовании частот выделяется вся полоса системы.

Оценим абонентскую емкость для полосы 10 МГц. Примем в расчет то, что для организации речевого канала со скоростью 39.7 кбит/с необходим 1 ресурсный блок, в частотной области занимающий 180 кГц. Следовательно, можем организовать 55 речевых каналов (Na sect) .

Для систем сотовой связи вероятность блокировки равна 1%, расчетная абонентская нагрузка составляет Aa = 0.025 Эрл на абонента. По таблице Эрланга для системы с отказами получаем по исходным данным нагрузку, которую может выдержать сайт As=42.4 Эрл. (см. приложение таблицы Эрланга)

Посчитаем количество абонентов, которым будет предоставлена услуга VoIP в ЧНН:

Число секторов в сети

Число БС в сети

где D = 3 – число секторов для одной БС

Площадь города S = 2500 км².

Площадь зоны БС

Дальность связи

Задача 1.8

Произвести расчет абонентской емкости сети WCDMA, если известно речевых каналов N_a, активность одного абонента в ЧНН А_а, число секторов для одной БС D, площадь населенного пункта, где организуется сеть WCDMA S_net

Таблица 1.7 - Исходные данные

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Аа	0,028	0,003	0,025	0,035	0,004	0,038	0,029	0,031	0,041	0,027
Na	24	29	33	80	98	111	55	80	98	33
D	3	4	6	3	4	6	3	4	6	3
Snet, км2	1500	1200	1600	2500	2600	3000	2500	2600	2700	1800

Решение:

_{Для начала рассчитаю максимально возможное число абонентов, которое может обслужить сектор БС} N_{a sec}

.

Число секторов в сети

Число БС в сети

Площадь города в моем случае S = 1600 км².

Площадь зоны БС

Дальность связи

Задача 1.9

Рассчитать радиус соты с точки зрения абонентской нагрузки и с точки зрения бюджета потерь. Определить выполняются ли требования по покрытию и емкости сети. Если нет то, произвести расчет заново для улучшения ситуации, изменяя определенные параметры.

Таблица 1.8- Исходные данные

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
L, дБ	148	161	151	153	151	154	149	152	150	135
Snet, км2	300	450	260	270	180	150	120	160	250	190
NБСnet	35	10	23	20	16	8	10	8	12	10

Решение:

Площадь зоны БС

Дальность связи (радиус соты с точки зрения абонентской нагрузки):

Для среднего и малого города с высотой антенны BS 30м, высотой антенны MS 1,5м и несущей частотой 1950МГц допустимые потери на трассе с помощью модели COST231–Hata:

Радиус соты с точки зрения бюджета потерь:

Вывод: R ( по потерям) ≈ R (по абонентской емкости), поэтому выполняется требование по покрытию и емкости сети и ресурсы используются наиболее рационально

Задача 1.10

Рассчитать размерность кластера, средний его радиус, а также расстояние между секторами с идентичными кодовыми сдвигами.

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
M	1	3	6	1	3	6	1	3	6	1
Rcell, км	3	4	5	6	7	9	3	5	7	5