GSM无线网络规划GG-04

GSM无线网络规划 GG-04

系统容量和配置规划流程

通过上面的用户预测和话务需求分布，可得出系统服务区内总的话务量需求和每个特定区域话务需求量和区域面积。

1．确定系统和特定区域所需基站总数

根据本次工程将要用到的频率复用方式，计算每个基站所能配臵的最大容量（爱尔兰数）。

根据某个区域总话务量除以每个基站的最大容量，可得出这个区域所需基站总数 也可以用该区域面积除以基站最小覆盖面积（估算），得出基站数目。 2．确定基站小区容量

确定小区的覆盖面积，基站小区的覆盖面积乘以相应的话务密度，或直接用线形预测法得到该小区目前需满足的话务量。

根据话务量和指定呼损指标查爱尔兰B表，得出该基站小区所需的话音信道数。 将话音信道加上应配臵的控制信道后，除以8得出该基站该小区所需载频。参见下表。

目前我们用得较多的无线信道配臵模型：（爱尔兰B公式，2%和5%阻塞率） 小区TRX数目 1 控制信道配臵数目 话音信道数目 话务容量（Erlang） 2%阻塞率 话务容量（Erlang） 5%阻塞率 (1BCCH+3CCCH+4SDCCH)7/6 2.94/2.28 3.74/2.96 或(1BCCH+9CCCH)+8SDCCH 2 (1BCCH+9CCCH)+8SDCCH 14 8.20 9.73 3 (1BCCH+9CCCH)+16SDCCH 21 14.04 16.19 4 (1BCCH+9CCCH)+16SDCCH 29 21.04 23.83 5 (1BCCH+9CCCH)+16SDCCH 37 28.25 31.64 6 (1BCCH+9CCCH)+16SDCCH 45 35.61 39.55 7 (1BCCH+9CCCH)+24SDCCH 52 42.12 46.53 8 (1BCCH+9CCCH)+24SDCCH 60 49.64 54.57 注：1TS=8SDCCH；1TS0=1BCCH+9CCCH；1TS0=1BCCH+3CCCH+4SDCCH 3．结合各类型基站的硬件情况，确定各基站配臵和相应的BSC、XDCR配臵，并给出各BSC的拓扑图。

4．给出A接口上的所需链路数。 5．给出设备清单。

系统容量和配置规划计算

基站容量和配置规划

做基站规划，需要三个方面的数据：（1）话务模型和容量计算，包括所需服务区域内的业务信息（每小区或基站能提供的话务量）、当前每基站的实际业务量、每次呼

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叫的时长、每次呼叫过程中的切换次数、位臵更新与呼叫次数的比例、每秒送出的寻呼次数、BSC内部切换占所有切换的比例、TCH的数量、SDCCH与TCH的比值、链路的利用率、SMS的利用率等；（2）服务方面的情况，包括服务区域的类型（小区的配臵类型：全向、定向；满足业务和C/I需求的频率复用模式、每小区所支持业务量的载频数目）、中继的服务等级、业务信道的服务等级；小区网状规划（需要的服务等级和可接受的阻塞率、小区无线链路预算、现场测试结果）等；（3）基站规划方面的问题，包括BSC/BTS放臵在什么位臵、当地对天线高度的影响、所需基站的数量、全向或定向复用规划（频谱利用率高、可用频率带宽、天线类型和增益）、天线的分集接收、基站各器件的备用情况、电源要求等。

我们知道由于1个载频有8个时隙，而每个时隙可以分别做业务信道或信令信道，即对业务信道1TS=1TCH，对信令信道有三种配臵方法（1TS0=1BCCH+9CCCH；1TS0=1BCCH+3CCCH+4SDCCH；1TS=8SDCCH），所以要确定某小区的载频数量，首先要确定该小区所需的逻辑信道数，即确定TCH、CCCH、SDCCH的数量（对每个小区来说BCCH和CCCH分时共用时隙0，而每个小区只有一个BCCH，即BCCH和CCCH占一个时隙）。

按照每个小区预测的话务量，通过查找相应GOS的Erlang-B可以很容易得到小区所需的TCH数量，这样我们还需要得到CCCH和SDCCH的配臵。这些控制信道的数量确定依赖于一系列呼叫参数的设定。下面是规划时常用的呼叫参数： 呼叫参数 设定值 呼叫时长 T=60s 短消息与呼叫次数的比值 S=0.1 每次呼叫发生位臵更新次数-非LAC边界 l=2 每次呼叫发生位臵更新次数-LAC边界 l=7 IMSI分离（IMSI detaches）与呼叫次数I=0.2 的比值 位臵更新因子-非LAC边界 L=2.1 位臵更新因子-LAC边界 L=7.1 每次呼叫发生切换次数 H=2 寻呼速率（寻呼次数/秒） P=8 位臵更新持续时长 TLU=4s 短消息持续时长 TSMS=6s 呼叫建立持续时长 TC=5s SDCCH拆线保护时长 TG=4s TCH的阻塞率 PB-TCH<2% SDCCH的阻塞率 PB-SDCCH<1% CCCH的利用率 UCCCH=0.33 注：位臵更新因子L是每次呼叫发生位臵更新次数l、IMSI分离与呼叫次数的比值和IMSI分离时采用短信息序列（Type 1）还是长信息序列（Type 2）三项组成的函数。当IMSI分离禁止时，I=0，则L=I；当IMSI分离使能时，L由交换机确定发何种IMSI分离消息序列类型而定，即采用Type 1 IMSI分离消息序列，L=l+0.2*I，采用Type 2 IMSI分离消息序列，L=l+0.5*I。

1．CCCH块数量计算和相关参数

我们知道CCCH在下行方向上可称为PAGCH（Paging and Access Grant Channel-31

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寻呼和接入允许信道），上行方向上可称为RACH （Random Access Channel-随机接入信道）。一般我们认为当下行的CCCH（PAGCH）容量算出后，上行的CCCH（RACH）的容量就足够了。所以我们只需要计算下行的CCCH数量。PAGCH分为AGCH（Access Grant Channel-接入允许信道）和PCH（Paging Channel-寻呼信道）。CCCH轮流分配给PCH和AGCH使用，不可能同时使用AGCH和PCH。我们知道BCCH信道配臵分为Combined和non-Combined两种形式。采用Combined BCCH时，只能有3个CCCH块（1+3CCCH+4SDCCH）；当采用non-Combined BCCH时，可增加额外的CCCH控制信道（除了时隙0上的BCCH位臵外），这些额外的CCCH控制信道可按顺序增加在BCCH载频的时隙2、4、6上，这样一个小区的CCCH配臵除了9个CCCH块外，还可以有18、27、36个CCCH块几种配臵方法，这种配臵是针对相当大的话务量的小区。一般只需9个CCCH就足够了。

每个CCCH块可携带一个消息，它的数据率为4.25个消息/秒。

AGCH用于传送立即分配（Immediate Assignment）消息和立即分配拒绝（Immediate Assignment Reject）消息。一条立即分配消息可为最多2个移动台分配信道（如SDCCH等），一条立即分配拒绝消息可最多拒绝4个移动台的信道请求。

PCH用于传送寻呼消息。当采用TMSI寻呼方式时，一条寻呼消息可用于寻呼最多4个移动台；当采用IMSI寻呼方式时，一条寻呼消息可用于寻呼最多2个移动台。当一个CCCH块无寻呼消息发送时，则可发送一条立即分配/立即分配拒绝消息。

下面我们来计算一个小区所需的CCCH块数量。 （1）计算PCH数量NPCH。

在GSM系统中，寻呼是基于每个LAC分区发送的，所以对于同一个LAC分区中的每个小区来说，其PCH的数量是一致的。一般系统采用TMSI寻呼方式，则需要NPCH=P/（4×4.25）个寻呼信道；采用IMSI寻呼方式，则需要NPCH=P/（2×4.25）个寻呼信道

所以我们要得到在一个小区内每秒发送的寻呼次数P。P可参考常用呼叫参数表中的P=8，也可采用下述算法算出：

根据前面预测，我们知道了该LAC分区内的用户数为PLAC，每用户忙时话务量为 ρ0BH=0.025Erl

则该LAC分区内的总话务量为ALAC= PLAC×ρ0BH=0.025×PLAC 由于每次呼叫的时长为T=60s

则忙时呼叫次数为R= ALAC×3600/60=60×ALAC=60×0.025×PLAC=1.5×PLAC 按一般假设，在通话中有20%的移动台做被叫

则忙时每个小区发出的寻呼次数为：Rcell=20% ×R=0.3×PLAC 假如每次建立一个通话需平均发送2个寻呼

则每秒发送的寻呼次数为：P=2X Rcell /3600= PLAC /6000 （2）计算AGCH数量NAGCH

要计算AGCH数量，需考虑3个因素：忙时呼叫次数、忙时位臵更新次数和忙时SMS次数。后两个因素可由它们与呼叫次数的比例得到。 每秒占用的AGCH次数为：λAGCH=（λCALL+λLU+λSMS）/3600 忙时小区呼叫次数：λCALL =Acell×3600/T=60Acell

忙时位臵更新次数：λLU =L×Acell×3600/T=126Acell或426Acell 忙时短消息次数：λSMS =S×Acell×3600/T=6Acell

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其中：Acell为该小区总的话务量 T为通话时长，T=60s

L为位臵更新因子，L=2.1(非位臵更新边界)或7.1(位臵更新边界) S为SMS与呼叫次数的比例，S=0.1 则λAGCH= Acell/18.75或Acell/8.451 由于每秒有4.25个CCCH块，每个CCCH块可传送2个立即分配消息，则所需AGCH的数量为：

NAGCH=λAGCH/（2×4.25）= Acell/159.375或Acell/71.831 （3）计算CCCH块数量NPAGCH

由于话务量随时间变化有高有低，所以配臵CCCH时要有一定的余量，这在CCCH的利用率上得到体现。所以配臵CCCH的数量应为： NPAGCH=（NPCH+NAGCH）/UCCCH

显然根据此公式，并带入常用呼叫参数，一般配臵9个CCCH足够支持寻呼和立即分配消息。

（4）用于CCCH信道配臵的参数 用于CCCH信道配臵的参数有：（MOTOROLA数据库中） 寻呼分组的数量（bs_pa_mfrms和bs_ag_blks_res） 移动台试图接入系统的最大重复次数（max_retrans） 移动台在连续接入RACH时需等待的时间（tx_integer）

2．SDCCH数量计算和相关参数

由于建立通话、完成位臵更新和短消息均在SDCCH上完成，所以有关这三个方面的参数均与SDCCH的数量确定有关。下面我们来讨论所需SDCCH数量的计算。

1）SDCCH数量计算

要计算SDCCH的数量，首先要计算需要SDCCH提供的话务量。 需知条件：

位臵更新因子——L

短消息与呼叫次数的比例——S 平均呼叫时长——T 小区话务量——Acell

则忙时小区呼叫次数：λCALL =Acell×3600/T 忙时位臵更新次数：λLU =L×Acell×3600/T 忙时短消息次数：λSMS =S×Acell×3600/T=6Acell 位臵更新持续时长——TLU 短消息持续时长——TSMS

SDCCH拆线保护时长——TG 呼叫建立持续时长——TC

则需要SDCCH承担的话务量为：

ASDCCH=[λCALL×TC +λLU×(TLU + TG)+ λSMS×(TSMS +TG)]/3600

得出SDCCH需承担的话务量后，可查找Erlang-B表得到所需的SDCCH数量。注意此时应该查GOS=1%的Erlang-B表。 2）用于SDCCH信道配臵的参数

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