5.4. Примеры расчета основных характеристик проектируемых сетей для стандартов nmt и gsm

Для иллюстрации приведенной в разд.5.3 методики расчета параметров ССПР рассмо­трим два примера [3]:

Пример 5.3. Для проектирования сотовой сети подвижной радиосвязи стандарта NMT-900 представлены следующие исходные данные: число абонентов, которых должна обслуживать сотовая сеть в данном городе Na=60000; площадь обслуживаемой территории So=706.8 км²; активность одного абонента в час наибольшей нагрузки β=0.025 Эрл;

допустимая вероятность блокировки вызова в ССПР Рв=0.1; полоса частот, выделенная для передачи сигналов БС F=7.2 МГц; полоса частот, занимаемая одним каналом Fк=25 кГц;

число абонентов, которые одновременно могут использовать один частотный канал n_а=1;

высота закрепления антенны БС h_БС—30 м; усиление антенны БС G_БС=12 дБ; Рпер._БС=20Вт; ρ_о=18 дБ;р_t=10%;a=6дБ;

Определить основные параметры ССПР.

Решение. Определяем согласно (5.14) общее число частотных каналов для проектируемой ССПР

Полагаем, что кластер имеет размерность К=4 и q = = 3.46.

Для базовых станций выбираем секторные антенны с 60-градусной ДН. При этом М=6 и l=1. Коэффициент β₁ находим следующим образом

96

Определяем среднее значение отношения сигнал/помеха на входе приемника

Находим величину нижнего предела интеграла в выражении (5.15) по формуле (5.16)

В Приложении 3 находим значение Q-функции

и процент времени

Поскольку неравенство

не выполняется, необходимо искать другую размерность кластера.

Выбираем К=7. В этом случае q = = 4.58. Коэффициент β1 принимает значение

Определяем новые значения а_e,² ,βе и a_P для К=7

Среднее значение отношения сигнал/помеха на входе приемника

Нижний предел интеграла в выражении (5.15)

В Приложении 3 находим Q(1.39)=0.0823 и P(7)=Q(x_l)100=8.2%.

При новой размерности кластера неравенство P(7)Pt выполняется, поэтому оставляем К=7 и продолжаем расчет параметров.

Количество радиочастот для обслуживания абонентов в одном секторе ячейки

Общее число каналов n_o=n_sn_a=7*l=7. Поскольку

то дальнейший расчет выполняется по формуле (5.19).

Допустимая величина телефонной нагрузки в одном секторе одной соты

Число абонентов, обслуживаемых одной БС, при М=6 согласно (5.21) равно

97

Число БС на обслуживаемой территории определяем по формуле (5.22)

Радиус соты в проектируемой ССПР согласно (5.23)

По формуле (5.24) находим уровень мощности сигнала на входе приемника мобильной станции

Таким образом, в результате расчета удалось найти все требуемые параметры, определяющие эксплуатационные возможности проектируемой ССПР.

Пример 5.4. Рассчитать характеристики ССПР стандарта GSM при следующих исходных данных: площадь обслуживаемой территории Sо=706.8 км²; число абонентов на обслуживаемой территории Na=60000; активность одного абонента в час наибольшей нагрузки β=0.025 Эрл; допустимая вероятность блокировки вызова в ССПР Pb=o.i;

выделенная полоса частот F=7.2 МГц; полоса частот, занимаемая одним каналом Fк=200 кГц (табл.3.1); число абонентов, которые одновременно могут использовать один частотный канал Па^В; высота закрепления антенны БС h_бс=30 м; усиление антенны БС G_Бc=12 дБ;

Р_пер.Бс=1Вт; ρ_о=9 дБ; р_t=10%; а=6 дБ.

Решение. Согласно (5.14) находим общее число частотных каналов в сети

Выбираем размерность кластера К=4 и антенны на БС с 120-градусными ДН (М=3). При этом относительное расстояние повторного использования частотных каналов (1.4) равно

Рассчитываем коэффициенты р;, определяющие медианное значение затухания радиоволн на i-й трассе распространения помехи. В данном случае

Определяем среднее значение отношения сигнал/помеха на входе приемника

Величина нижнего предела интеграла в выражении (5.15) согласно (5.16)

Используя таблицы в Приложении 3 находим процент времени, в течение которого отношение сигнал/помеха на входе приемника МС будет находиться ниже защитного отношения ρ_о=9 дБ при выбранной размерности кластера (К=4)

Считаем, что условие выполняется( (р(4) р_t.)

98

Величины Р(4) и Pt практически совпадают, поэтому можно оставить размерность кластера К=4.

По формуле (5.18) определяем число радиочастот, которое необходимо для обслуживания абонентов в одном секторе каждой соты

При известных n_а=8 и n_s=3 определяем общее число каналов n_о=n_аn_s=3*8=24. Поскольку выполняется условие

то для определения допустимой телефонной нагрузки в одном секторе соты используем формулу (5.19)

По формуле (5.21) рассчитываем число абонентов, обслуживаемых одной БС (М=3)

Число БС в ССПР согласно (5.22) равно

По формуле (5.23) находим радиус одной соты в ССПР

Наконец из соотношения (5.24) находим уровень мощности сигнала на входе приемника МС

Приведенные примеры дают возможность сравнить эффективность аналоговых и цифровых стандартов систем связи с подвижными объектами.

Сравнивая результаты двух примеров, можно заметить, что применение стандарта GSM, который обладает более высокой, чем NMT, помехоустойчивостью, позволяет построить ССПР с гораздо меньшим числом базовых станций (25 и 58). Каждая БС стандарта GSM обслуживает большее число абонентов (2472 и 1038). Отсюда следует вывод, что капитальные затраты на строительство ССПР стандарта GSM окажутся более низкими, чем при использовании стандарта NMT [З].