ВКР Аль-амери / Диссертация
.pdfИз рис. 3.4. видно, что при отношение Eb/N0 = 5 дБ (типовое значение для передачи речи), минимальное число соединений (AMR 12.2) составляет
12. Использование кодека AMR 4.54 позволяет увеличить число соединений
до 15. При более высоких значения Eb/N0 разница в числе пользователей при применении различных кодеков практически отсутствует.
|
|
|
Таблица 3.8 |
|
|
Количество одновременных соединении |
|||
|
|
|
|
|
|
Предельная пропускная способность восходящего канала |
|
||
|
|
|
|
|
Eb/N0, дБ |
AMR 12.2 |
AMR 4.40 |
AMR 2.45 |
|
1 |
59.3 |
64.4 |
68.8 |
|
2 |
30.4 |
32.9 |
35.2 |
|
3 |
20.8 |
22.5 |
23.9 |
|
4 |
16.1 |
17.3 |
18.4 |
|
5 |
13.1 |
14.1 |
15.0 |
|
6 |
11.2 |
12.0 |
12.8 |
|
7 |
9.8 |
10.5 |
11.2 |
|
8 |
8.8 |
9.4 |
9.9 |
|
9 |
7.9 |
8.5 |
9.06 |
|
10 |
7.3 |
7.8 |
8.3 |
|
11 |
6.8 |
7.3 |
7.7 |
|
12 |
6.4 |
6.8 |
7.2 |
|
13 |
6.1 |
6.4 |
6.7 |
|
14 |
5.7 |
6.0 |
6.4 |
|
15 |
5.4 |
5.7 |
6.0 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
3.2.2. Расчет предельной пропускной способности нисходящего канала
Результаты расчета пропускной способности нисходящего канала приведены на рис. 3.5 – 3.7. На первом этапе был выполнен расчет коэффициента нагрузки DL (рис.3.5.).
64
|
0.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AMR 12.2 |
|
|
0.6 |
|
|
|
|
|
AMR 7.4 |
|
|
|
|
|
|
|
AMR 4.75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.5 |
|
|
|
|
|
|
|
Load Factor |
0.4 |
|
|
|
|
|
|
|
0.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
DL |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
|
|
|
|
|
No. of AMR users |
|
|
|
Рис. 3.5. Зависимость коэффициента нагрузки DL от количества пользователей
Из графиков рис. 3.5. видно, что коэффициент нагрузки DL
значительно увеличивается при использовании AMR 12.2. Применение более низких скоростей AMR кодека позволяет обслужить большее число абонентов с меньшими уровнями внутрисистемных помех (рис. 3.6.).
DL Noise Rise vs. number of AMR users
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AMR 12.2 |
|
|
10 |
|
|
|
|
|
AMR 7.4 |
|
|
|
|
|
|
|
AMR 4.75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DL(dB) |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Noise Rise |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
|
|
|
|
|
No. of AMR users |
|
|
|
Рис. 3.6. Зависимость величины помеха DL от количества пользователей
65
Результаты оценки предельной пропускной способности приведены на |
|||||
рис. 3.7. |
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
|
35 |
|
|
|
AMR 12.2 |
|
|
|
|
AMR 7.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AMR 4.75 |
|
30 |
|
|
|
|
connections |
25 |
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
of |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Number |
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
0 |
0 |
5 |
10 |
15 |
|
|
|
|
Eb/N0 , dB |
|
|
Рис. 3.7. Зависимость емкости соты восходящего канала от отношения Eb/N0 |
Из рис. 3.7. видно, что при отношение Eb/N0 = 5 дБ (типовое значение для передачи речи), минимальное число соединений (AMR 12.2) составляет
7. Использование кодека AMR 4.75 позволяет увеличить число соединений
до 9. При более высоких значения Eb/N0 разница в числе пользователей при применении различных кодеков практически отсутствует.
|
|
|
Таблица 3.9 |
|
|
|
|
|
|
|
Предельная пропускная способность нисходящего канала |
|
||
|
|
|
|
|
Eb/N0, дБ |
AMR 12.2 |
AMR 4.40 |
AMR 2.45 |
|
1 |
33.7 |
36.5 |
39.1 |
|
2 |
17.3 |
18.7 |
19.9 |
|
3 |
11.8 |
12.8 |
13.6 |
|
4 |
9.1 |
9.8 |
10.4 |
|
5 |
7.4 |
8.0 |
8.5 |
|
6 |
6.3 |
6.8 |
7.2 |
|
7 |
5.6 |
5.9 |
6.3 |
|
8 |
4.9 |
5.3 |
5.7 |
|
9 |
4.5 |
4.8 |
5.1 |
|
10 |
4.2 |
4.4 |
4.7 |
|
11 |
3.9 |
4.1 |
4.42 |
|
12 |
3.6 |
3.9 |
4.1 |
|
13 |
3.4 |
3.6 |
3.8 |
|
14 |
3.2 |
3.4 |
3.6 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
15 |
3.0 |
3.3 |
3.4 |
|
|
|
66 |
|
|
3.2.3. Расчет относительной загрузки соты в восходящем нисходящем |
|||||
|
|
|
и каналах |
|
|
Результаты расчета относительной загрузки соты в восходящем и |
|||||
нисходящем каналах приведены на рис. 3.8. и 3.9. соответственно. |
|
||||
|
0.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
AMR 12.2 |
|
|
0.6 |
|
|
AMR 7.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AMR 4.75 |
|
|
0.5 |
|
|
|
|
load |
0.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fractional |
0.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.2 |
|
|
|
|
|
0.1 |
|
|
|
|
|
0 |
0 |
5 |
10 |
15 |
|
|
|
|
Eb/N0 , dB |
|
|
|
|
Рис. 3.8. Зависимость относительной загрузки соты от отношения Eb/N0 |
||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
AMR 12.2 |
|
0.9 |
AMR 7.4 |
|
|
|
|
|
AMR 4.75 |
|
0.8 |
|
|
0.7 |
|
load |
0.6 |
|
|
|
|
Fractional |
0.5 |
|
|
|
|
|
0.4 |
|
0.3
0.2
0.1
00 |
5 |
10 |
15 |
|
|
Eb/N0 , dB |
|
Рис. 3.9. Зависимость относительной загрузки соты от отношения Eb/N0
Анализ результатов расчета показывает, что при использовании низкоскоростной версии AMR-кодека относительная нагрузка соты ниже в обоих направлениях (UL и DL).
67
3.3.Оценка пропускной способности соты при изменении состава оборудования
3.3.1.Расчет предельной пропускной способности восходящего канала
Результаты расчета пропускной способности восходящего канала |
||||||||
приведены на рис. 3.10 – 3.13. На первом этапе был выполнен расчет |
||||||||
коэффициента нагрузки UL |
(рис.3.10.). |
|
|
|
||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Picocell |
|
|
0.9 |
|
|
|
|
|
Microcell |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Macrocell |
|
|
0.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0.7 |
|
|
|
|
|
|
|
(dB) |
0.6 |
|
|
|
|
|
|
|
FactorUL |
0.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Load |
0.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
|
|
|
|
|
No. of users |
|
|
|
Рис. 3.10. Зависимость коэффициента нагрузки UL от количества пользователей |
Из графиков рис. 3.10. видно, что коэффициент нагрузки UL
значительно увеличивается в макросоте за счет увеличение отношение i
помех от других сот. Максимальная емкость соты в этом случае составляет почти 65 соединений. Для хорошо изолированных (indoor, пикосоты)
коэффициент нагрузки UL ниже, чем в макросоте это позволяет обслужить абоненты с меньшими уровнями внутрисистемных помех (рис. 3.11.).
68
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Picocell |
|
|
|
|
|
|
|
|
Microcell |
|
|
10 |
|
|
|
|
|
Macrocell |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
Rise(dB) |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
UL Noise |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
|
|
|
|
|
No. of users |
|
|
|
|
Рис. 3. 11. Зависимость величины помех UL от количества пользователей |
|
|
|
|
Результаты оценки предельной пропускной способности приведены на |
||
рис. 3.12. |
|
|
|||
|
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Picocell |
|
|
|
|
|
Microcell |
|
50 |
|
|
|
Macrocell |
connections |
40 |
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
Number of |
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
0 |
0 |
5 |
10 |
15 |
|
|
|
|
Eb/N0 , dB |
|
|
|
|
Рис. 3.12. Зависимость емкости соты от отношения Eb/N0 |
|
Из рис. 3.12. видно, что при отношение Eb/N0 = 5 дБ (типовое значение для передачи речи), минимальное число соединений получает при использовании изолированных сот (indoor, пикосоты) составляет 10. При макросоте увеличивает число соединений до 13 за счет увеличении
69
отношения i. При более высоких значения Eb/N0 разница в числе пользователей при применении различных сот практически отсутствует.
|
|
|
|
Таблица 3.10 |
|
|
Количество одновременных соединений |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Пропускная способность соты |
|
||
|
|
|
|
|
|
Eb / N0 , дБ |
Пикосота |
Микросота |
|
Макросота |
|
1 |
44.0 |
49.8 |
|
55.5 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
22.6 |
25.5 |
|
28.5 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
15.4 |
17.5 |
|
19.5 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
11.9 |
13.4 |
|
14.9 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
9.7 |
10.9 |
|
12.3 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
8.3 |
9.4 |
|
10.5 |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
7.3 |
8.2 |
|
9.2 |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
6.5 |
7.4 |
|
8.2 |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
5.9 |
6.7 |
|
7.5 |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
5.4 |
6.2 |
|
6.9 |
|
|
|
|
|
|
|
11 |
5.1 |
5.7 |
|
6.4 |
|
|
|
|
|
|
|
12 |
4.7 |
5.3 |
|
5.9 |
|
|
|
|
|
|
|
13 |
4.5 |
5.0 |
|
5.6 |
|
|
|
|
|
|
|
14 |
4.2 |
4.8 |
|
5.3 |
|
|
|
|
|
|
|
15 |
4.1 |
4.5 |
|
5.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Результаты оценки предельной пропускной способности при разных |
||||
типах антенн приведены на рис. 3.13. |
|
|
|||
|
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Two-sector |
|
|
70 |
|
|
Three-sector |
|
|
|
|
Sex-sector |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|
connections |
50 |
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
|
of |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Number |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
0 |
0 |
5 |
10 |
15 |
|
|
|
Eb/N0 , dB |
|
|
|
|
|
Рис. 3.13. Зависимость емкости соты от отношения Eb/N0 |
|
70
Из рис. 3.13. видно, что при отношение Eb/N0 = 5 дБ (типовое значение для передачи речи), минимальное число соединений получает при использовании двухсекторной антенна составляет 14. Применение шестисекторных антенн позволяет увеличить число соединений до 17. При
более высоких значения Eb/N0 разница в числе пользователей при применении различных антенн практически отсутствует, как показано в таблице 3.11.
|
|
|
Таблица 3.11 |
|
|
количество одновременных соединений |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Пропускная способность соты |
|
|
|
|
|
|
|
Eb / N0 , дБ |
Двухсекторная |
Трёхсекторная |
Шестисекторная |
|
антенна |
антенна |
антенна |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
1 |
59.3 |
63.2 |
70.8 |
|
|
|
|
|
|
2 |
30.4 |
32.4 |
36.3 |
|
|
|
|
|
|
3 |
20.8 |
22.2 |
24.8 |
|
|
|
|
|
|
4 |
15.9 |
17.0 |
19.1 |
|
|
|
|
|
|
5 |
13.1 |
13.9 |
15.6 |
|
|
|
|
|
|
6 |
11.2 |
11.9 |
13.4 |
|
|
|
|
|
|
7 |
9.8 |
10.4 |
11.7 |
|
|
|
|
|
|
8 |
8.8 |
9.3 |
10.5 |
|
|
|
|
|
|
9 |
7.9 |
8.5 |
9.5 |
|
|
|
|
|
|
10 |
7.3 |
7.8 |
8.8 |
|
|
|
|
|
|
11 |
6.8 |
7.2 |
8.1 |
|
|
|
|
|
|
12 |
6.4 |
6.8 |
7.6 |
|
|
|
|
|
|
13 |
5.9 |
6.4 |
7.2 |
|
|
|
|
|
|
14 |
5.7 |
6.0 |
6.8 |
|
|
|
|
|
|
15 |
5.4 |
5.8 |
6.5 |
|
|
|
|
|
|
3.3.2. Расчет предельной пропускной способности нисходящего канала
Результаты расчета пропускной способности нисходящего канала приведены на рис. 3.14 – 3.17. На первом этапе был выполнен расчет коэффициента нагрузки DL при различных типах местности (рис.3.5.).
71
|
0.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Open country |
|
|
|
0.7 |
|
|
|
|
Suburb |
|
|
|
|
|
|
|
City |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dense buildings |
|
|
|
0.6 |
|
|
|
|
|
|
|
load |
0.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DL fractional |
0.4 |
|
|
|
|
|
|
|
0.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
|
|
|
|
|
No. of users |
|
|
|
|
Рис. 3.14. Зависимость коэффициента нагрузки UL от количества пользователей |
Из графиков рис. 3.14. видно, что коэффициент нагрузки DL
значительно увеличивается при плотной застройке. В открытой местности можем обслужить большее число абонентов с меньшими уровнями внутрисистемных помех (рис. 3.15.), за счет большое значение коэффициента ортогональности.
|
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Open country |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Suburb |
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
City |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dense buildings |
|
|
Noise Rise(dB) |
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
UL |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
|
|
|
|
|
|
|
No. of users |
|
|
|
|
|
|
Рис. 3. 15. Зависимость величины помех UL от количества пользователей |
|
72
|
Результаты оценки предельной пропускной способности при |
||||
различных типах местности приведены на рис. 3.16. |
|
||||
|
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Open country |
|
|
|
|
|
Suburb |
|
50 |
|
|
|
City |
|
|
|
|
Dense buildings |
|
|
|
|
|
|
|
connections |
40 |
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
Number of |
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
0 |
0 |
5 |
10 |
15 |
|
|
|
|
Eb/N0 , dB |
|
|
|
|
Рис. 3.16. Зависимость емкости соты нисходящего канала от отношения Eb/N0 |
Из рис. 3.16. видно, что при отношение Eb/N0 = 5 дБ (типовое значение для передачи речи), минимальное число соединений при открытой местности составляет 8. В плотной застройки число соединений увеличивает до 14 за счет меньше значение коэффициента ортогональности. При высоких
значениях Eb/N0 |
разница в числе |
пользователей |
при |
различных типах |
||||
местности немного. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.12 |
|
|
Количество одновременных соединений |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Пропускная способность соты |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Eb / N0 |
|
Открытая |
|
Пригород |
|
Город |
|
Плотная |
|
|
местность |
|
|
|
застройка |
||
, дБ |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
36.4 |
|
44.1 |
|
49.6 |
|
55.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
18.6 |
|
22.5 |
|
25.4 |
|
28.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
12.7 |
|
15.4 |
|
17.3 |
|
19.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
9.7 |
|
11.8 |
|
13.2 |
|
14.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
7.9 |
|
9.6 |
|
10.8 |
|
12.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
6.8 |
|
8.2 |
|
9.2 |
|
10.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
5.9 |
|
7.2 |
|
8.1 |
|
8.9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
73 |
|
|
|
|