Львівський державний інститут новітніх технологій тауправління ім. В. Чорновола
Курсовий проект
На тему:
Розробка плану покриття комірковим зв’язком
Виконав
студ. гр. КІ-31
Львів-2010
ЗМІСТ
1. КОРОТКІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ
2. Завдання
3. Вихідні дані
4. ХІД РОБОТИ
5. ПЛАН ПОКРИТТЯ ЗОНИ ОБСЛУГОВУВАННЯ КОМІРКОВИМ
ЗВЯЗКОМ (М. НОВОЯВОРІВСЬК)
6. план розподілу частот виділеного діапазону між базовими станціями
7. Результати розробки плану покриття
8. вИСНОВОК
СПИСОКВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1. КОРОТКІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ
Розробка плану покриття комірковимзв'язком
Метою роботи є оптимізація плану покриття, тобто забезпеченнямобільного зв'язку у заданій зоні з мінімально необхідним використаннямапаратних і частотних ресурсів (кількості базових станцій та використанихчастотних радіоканалів). Основні обмеження для планування коміркової системи єтакими:
- кількість радіочастот, наданих одномуоператору
КРЧ
- кількість радіочастот однієї базової станції КРЧБС
- максимальний радіус комірки RM=5км.
Реальний максимальний радіус комірки становить біля 35 км ізначення RM=5 км прийнято як навчальнийприклад.
Розрахунки для більшості пунктів роботи кожний студент маєвиконати для чотирьох варіантів розмір кластера N. Максимальна доступна кількістьрадіоканалів у кластері та комірці (КРЧ таКРЧБС) для цих варіантів наведена нижче.N 3 4 7 12
КРЧ 3..48 4..60 7..56 12..60
КРЧБС 1..16 1..15 1..8 1..5
Обмеження КРЧ ≤62 типове для реальних систем С8М-900. Саме це число є верхньоюмежею кількості наданих кожному оператору частотних каналів із можливих 124.
2. Завдання
Метою роботи є оптимізація плану покриття, тобто забезпеченнямобільного зв'язку у заданій зоні з мінімально необхідним використаннямапаратних і частотних ресурсів (кількості базових станцій та використанихчастотних радіоканалів). Основні обмеження для планування коміркової системи єтакими:
- кількість радіочастот, наданих одномуоператору КРЧ
- кількість радіочастот однієї базової станції КРЧБС
- максимальний радіус комірки RM=5км.
Реальний максимальний радіус комірки становить біля 35 км ізначення RM=5 км прийнято як навчальнийприклад.
Розрахунки для більшості пунктів роботи кожний студент маєвиконати для чотирьох варіантів розмір кластера N. Максимальна доступна кількістьрадіоканалів у кластері та комірці (КРЧ таКРЧБС) для цих варіантів наведена нижче.N 3 4 7 12
КРЧ 3..48 4..60 7..56 12..60
КРЧБС 1..16 1..15 1..8 1..5
Обмеження КРЧ ≤62 типове для реальних систем С8М-900. Саме це число є верхньоюмежею кількості наданих кожному оператору частотних каналів із можливих 124.
Визначити кількість базових станцій та розмір однаковихкомірок, необхідних для покриття комірковим зв'язком зони обслуговуваннязаданого розміру, а також частотний план кожної базової станції.
3. Вихідні дані
— довжина та ширина зони обслуговування, l1,l2;
кількість абонентів у зоні, КАБ;
- інтенсивність викликів абонента на годину, λ;
- середня тривалість сеансу зв'язку, tс;
- коефіцієнт секторизації антени, GА.
Коефіцієнт сеторізації GАнабуває значень від GА=1(всеспрямована антена) до GА=3 (антена з шириною діаграмиспрямованості 120°).
4. ХІД РОБОТИ
1. Згідно із заданою інтенсивністю викликів та середньоютривалістю сеансу визначити питоме навантаження від одного абонента (а):
а = λ tC[Ерл]. (1)
Використовуючи вираз (1) обов'язково звернути увагу навідповідність одиниць вимірювання часу.
2. Визначити навантаження від групи абонентів у зоні обслуговування(А):
А=КАБ·а (2)
Фізичним змістом параметра А єкількість одночасних розмов, які необхідно забезпечити у заданій зоні покриття.
3. Визначити мінімальну можливукількість комірок у зоні. Для цього треба розрахувати площу зони покриття
S = l1l2 (3)
та максимальну можливу площу комірки
SБСМАХ=/> (4)
Мінімальна можлива кількість комірокстановитиме
KБСМІN=S/SБСМАХ (5)
4. Визначити питоме навантаження, якеможе забезпечити мінімальна можлива кількість комірок:
CMIN= 8 GA КРЧБС KБСМІN (6)
Розрахунки за (6) та у всіхподальших пунктах слід проводити для 4-х можливих значень N = 3, 4, 7, 12. У (6) КРЧБС слід обратимаксимально можливою для кожного значення N, обрати коефіцієнт секторізації GA відповіднодо варіанту, а коефіцієнт 8 — це кількість тактів (таймслотів) у кожному кадріTDMA системи GSM.
5. Визначити мінімальну необхідну дляпокриття зони кількість комірок КБСНЕОБХ. Для цього треба розрахуватимісткість (кількість фізичних каналів) комірки (CБС)
СБС = 8 GAKРЧБС, (7)
Звідки
КБС НЕОБХ =А/ СБС= А/(8 GAКРЧБС). (8)
Розрахунки провести для 4-х значеньN.
6. Визначити розрахункову кількістькомірок КБС:
KБС =max (KБСМІN, КБС НЕОБХ). (9)
Фактично (9) означає, що у випадку CMIN > А слід прийняти КБС= KБСМІN, а у випадку CMIN
7. Для випадків CMIN
SБС=S/KБС (10)
та радіус шестикутноїкомірки (R):
R=/> (11)
8. Для випадків CMIN>A розрахувати необхідну кількість частотних каналів у комірці (КРЧБС):
КРЧБС =А/(8GАКБС). (12)
Отримане значення КРЧБС необхідно заокруглити до найближчогобільшого цілого та порівняти із максимально допустимим для кожного значення N.
9. Визначити місткість (кількість фізичнихканалів) кластера (СКЛАСТ)
СКЛАСТ=8 GA КРЧ, (13)
де прийняти максимальноможливе для кожного означення КРЧ.
Визначити необхіднудля покриття зони кількість кластерів (KКЛАСТ) за двома формулами:
KКЛАСТ =А/ СКЛАСТ [кластерів]; (14)
KКЛАСТ =КБС/N[кластерів]. (15)
Значення, отримані за(14) та (15), можуть бути різними внаслідок коригування значення КРЧ,тож слід прийняти більшез них. Це значення може бути дробовим, що означає використання не всіх комірокдеяких кластерів.
Розрахункипровести для 4-х значень N.
10. Накреслити чотириваріанти (для різних значень N) плану покриття зони обслуговування комірковимзв'язком із використанням шестикутних комірок однакового розміру із вказанняммасштабу. На планах виділити границі кластерів. Якщо розрахована кількістькомірок перевищує 200, то слід креслити тільки фрагмент зони обслуговування, вякому міститься 150..200 базових станцій.
Оскількизадані прямокутні зони покриття неможливо щільно покрити шестикутниками, токількість комірок на плані перевищуватиме розраховане значення KБС. Виходячи з геометричної побудови плануслід обрахувати фактичну кількість комірок КБС Ф та, підставивши у (6) КБС Фзамість KБСМІN, фактичну місткість системи СФАКТ.
11. Розробити планрозподілу частот виділеного діапазону між базовими станціями.
Спочаткурозрахувати фактично необхідну для покриття зони кількість радіоканалів(кількість частотних каналів у кластері)
КРЧ=КРЧБСN (16)
і пересвідчитись, що КРЧ
Розподілитиобраний набір з КРЧ частот на N в'язокпо КРЧБС частот у кожній.
Розподіл частотпровести для 4-х значень N, варіантиплану частот подати у вигляді таблиці.
5. ПЛАН ПОКРИТТЯ ЗОНИ ОБСЛУГОВУВАННЯКОМІРКОВИМ ЗВЯЗКОМ (М. НОВОЯВОРІВСЬК)
/>