### Лабораторные работы

Скачать методические указания к лабораторным работам в формате DOC Microsoft Word

### Лабораторная работа № 1

### Лабораторная работа № 2

### Лабораторная работа № 1

НАЧАЛЬНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ СЕТИ СОТОВОЙ СВЯЗИ

Цель работы: Приобрести навыки предварительного планирования сети связи оператора для заданного типа местности.

Задание к лабораторной работе:

Городская территория занимает площадь 3000 км2 и охвачена системой сотовой связи. В системе используются кластеры из семи сот. Каждая coтa имеет радиус 5 км. Полоса шириной Lp=5 МГц выделена системе, работающей в режиме FDMA. Ширина одного канала составляет Lk=20 кГц.

Предположим, что вероятность блокировки в сотовой системе составляет 0,02. Пусть средняя интенсивность трафика одного пользователя составляет Pi=0,03 Эрл. (т.е. среднестатистический пользователь каждые 100 мин. использует канал в течение 3 мин).

1) Определите:

a. количество сот, необходимых для охвата связью всю область;

b. количество каналов в каждой соте;

c. количество абонентов, обслуживаемых сотой и системой в целом;

d. количество пользователь на один канал;

e. количество абонентов, которые могут быть одновременно обслужены;

2) Составьте план распределения частот при заданных параметрах сети при использовании круговых антенн.

***Чтобы грамотно это сделать, необходимо нарисовать количество сот и верно распределить их частотные группы. При этом главное знать, что рядом в соседних сотах не могут находиться одинаковые частоты.

### ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ:

Исходные данные:

S- площадь территории, где N – номер варианта.

K - кластеры из семи сот.

R – радиус одной соты.

Lp- ширина полосы.

Lk– ширина одного канала.

Pb – вероятность блокировки в сотовой системе.

Pi- средняя интенсивность трафика.

a. Рассчитать количество сот, необходимых для охвата связью всю область

1. Найдём площадь одной соты.

(1)

2. Найдём количество сот всего на покрытой территории.

(2)

3. Найдём количество кластеров покрываемой территории.

(3)

Округление кластеров необходимо сделать в большую сторону, руководствуясь дальнейшей оптимизацией сети, при наличии пустых сот в последнем кластере.

b. Количество каналов в каждой соте.

1. Рассчитаем количество каналов есть в системе.

(4)

2. Зная количество каналов на систему и количество сот, найдем количество каналов на одну соту.

(5)

3. Количество каналов в системе в целом: количество каналов* на количество сот.

(6)

c. Количество абонентов, обслуживаемых сотой и системой в целом

По таблице «Модель Эрланга В» определим А( трафик) . Это значение необходимо определить по числу каналов в соте и по заданной вероятности блокировки.

Таблица 1 – Таблица Эрланга B

1. Рассчитаем, сколько потенциально абонентов может принять кластер.

(7)

2. Зная количество сот, можем рассчитать количество абонентов на соту.

3. Рассчитываем количество абонентов на систему.

(8)

d. Количество пользователей на один канал

1. Зная, количество абонентов и каналов на соту, рассчитаем количество абонентов на канал.

(9)

e. Количество абонентов, которые могут быть одновременно обслужены

Так как FDMA это частотное разделение, то на 1 абонента приходится 1 канал. На одну соту приходится 4 канала, значит, количество абонентов, обслуживаемых сотой равно 4. Соответственно количество абонентов равно количеству каналов в системе в целом, то есть Nв системе.

### Лабораторная работа № 2

ЧАСТОТНО – ТЕРРИТОРИАЛЬНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ СЕТИ GSM

Цель работы: Изучить основные этапы частотно - территориального планирования и рассчитать предполагаемую систему.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ:

1. Выбрать для рассмотрения территорию города, в котором Вы проживаете.

2. Расчет произвести на двух частотах сети GSM: 900 и 1800 МГц.

3. Определить радиус соты для выбранной территории.

1 Определение требований к системе

В начале планирования любой сети оператор выдвигает требования к планировщику, которые ложатся в основу проекта: предполагаемое число абонентов, требуемая зона покрытия, качество связи, рекомендуемые места для инсталляции базовых станций.

Также необходимо учитывать внешние условия: рельеф и климатические условия, информация о населении, выделенный диапазон частот, ограничения частотного регулирования и так далее.

В задачи планировщика входят: сбор информации, инженерные изыскания и выбор потенциальных мест для размещения БС, проведение и оценка полевых измерений, план и анализ сети, планирование соединительных линий. Результатом труда планировщика является план сети, который включает: количество и конфигурация БС, определение типов антенн, топология сети, количество соединительных линий, частотный план, стратегия развития сети.

Исходные данные для сетевого планирования.

1. Географические данные:

• Основные города (городской рельеф, тип застройки, структура города, местные особенности);

• Важные дороги;

• Рельеф местности;

• Населенные области.

2. Демографические данные:

• Основные города;

• Распределение населения;

• Ожидаемое количество населения;

• Ожидаемое количество абонентов;

• Пути и направления миграции;

• Величина трафика;

• Места наибольшей плотности абонентов.

3. Конфигурация сети. Определение количества базовых станций по трафику.

4. Определение топологии сети (выбор микросотовой, макросотовой или смешанный тип). Здесь же производится приблизительный расчет размеров соты в зависимости от частотного диапазона, рассчитанного баланса мощности, типа и места расположения антенны, минимально допустимого уровня сигнала в соте.

5. Определение топологии построения линий передачи в зависимости от доступности линий («звезда», «цепь», «кольцо», «смешанная»).

Исходные данные:

- допустимый процент блокировок вызовов в сети базовых станций (2%);

- прогноз числа абонентов и величины трафика в сети;

- выделенный частотный спектр (18 частот диапазона 900 МГц и 9 частот диапазона 1800 МГц);

- удельная нагрузка одного абонента в ЧНН (0,015 Эрланг).

Нагрузка сети в j-м году:

(1)

где g - удельная нагрузка на одного абонента;

Nj - число абонентов в j-м году.

2 Определение необходимого количества оборудования сети мобильной связи

Основной задачей расчета является определение необходимого количества приемопередатчиков в каждой соте.

Учитывая запас на хэндовер, нагрузка в сети увеличивается на 10%. Таким образом необходимо до множить найденную до этого нагрузку на 1.1.

С помощью таблицы Эрланга при заданной нагрузке и вероятности блокировки определяется число каналов трафика, путем деление полученной нагрузки с учетом хэндовера на нагрузку по таблице Эрланга.

Число приемопередатчиков определяется исходя из временных интервалов на несущей частоте и числа выделенных каналов управления округлением вверх до ближайшего целого числа. Считаем, что затраты на управление под каналы ВССН и SDCCH составляют 20%. Число временных интервалов в кадре TDMA= 8.

Округление значений необходимо произвести вверх.

(2)

где

NTCH - число каналов трафика;

NCCH - число каналов управления;

NTDMA - число временных интервалов в кадре TDMA.

Далее определяется общее число выделенных частот Nчастот. Коэффициент повторного использования - k , определяющий размер кластера равен 4.

Число кластеров определяется как:

(3)

где

NTR – число приемопередатчиков в сети;

Nчастот – число выделенных частот.

Число частот, приходящихся на 1 БС определяется как:

(4)

Число базовых станций определяется по формуле (5):

(5)

Со временем, в результате расширения сети, каждая БС может дополнительно комплектоваться передатчиками диапазона 900 МГц и 1800 МГц.

3 Определение необходимого радиуса соты

Поскольку количество сот Nбс известно из предыдущего раздела, то площадь географической области города Sобл ( 3000 км2) , где устанавливается проектируемая система, равномерно делится на круговые подобласти как:

(6)

Sподобл - определяет площадь шестигранника, аппроксимирующего отдельно взятую соту. Радиус описанной окружности этого шестигранника определяется выражением:

(7)