GSM和WCDMA無(wú)線系統(tǒng)容量分析和配置

1、GSMF口 WCDMA線系統(tǒng)容量分析和配置LTGSM和WCDMA無(wú)線系統(tǒng)容量分析和配置摘要：基于GSM和WCDMA無(wú)線系統(tǒng)的容量分析，針對(duì)不同的話務(wù)場(chǎng)景采用不同的 話務(wù)參數(shù)模型，對(duì)GSM和WCDMA的無(wú)線容量進(jìn)行配置。關(guān)鍵詞：GSM； WCDMA；無(wú)線系統(tǒng)容量；配置Discussion on GSM and WCDMA Wireless Capacity and Carrier Configurationfor Different Wireless Consumer DensityAbstract： It analyzes the wireless system capacity of GSM

2、 and WCDMA, the carrier configuration for GSM and WCDMA wireless capacity based on different wireless consumer density.Keywords： GSM； WCDMA； Wireless System Capacity； Configuration；1 .概述移動(dòng)通信屬于無(wú)線通信，就是移動(dòng)物體之間或移動(dòng)物體和固定物體之間的通 信，移動(dòng)通信是有線和無(wú)線結(jié)合的通信系統(tǒng)，用戶可隨時(shí)隨地的進(jìn)行信息的交換。 可以傳送電報(bào)、電話、傳真、圖像、數(shù)據(jù)以及廣播和電視節(jié)目等。移動(dòng)通信隨著 技術(shù)和用戶需要

3、的發(fā)展，經(jīng)歷了第1代、第2代、第3代的演變，從模擬通信進(jìn) 入到數(shù)字通信，誕生了 FDMA、TDMA、CDMA等多址技術(shù)，誕生了 FSK、PSK、ASK、 MSK、GMSK、BPSK、QPSK、QAM等等調(diào)制技術(shù)。隨著用戶密度的加大，移動(dòng)通信的 體制也從小容量的大區(qū)制發(fā)展到大容量的小區(qū)制（蜂窩）。移動(dòng)通信系統(tǒng)中基站 通過(guò)無(wú)線的方式接入周圍的用戶，在典型的小區(qū)制中，必須根據(jù)用戶密度、數(shù)量 的不同，采用不同配置的基站為用戶提供相應(yīng)的移動(dòng)通信服務(wù)。第2代移動(dòng)通信 和第3代移動(dòng)通信由于制式不同，因此必須針對(duì)不同的制式采用不同的容量分析。 現(xiàn)在應(yīng)用較多的第2代移動(dòng)通信系統(tǒng)是GSM系統(tǒng)，第3代移動(dòng)通信系統(tǒng)是

4、WCDMA 系統(tǒng)。2 . GSM無(wú)線系統(tǒng)容量分析3 .L GSM的無(wú)線空中接口在第2代移動(dòng)通信中，應(yīng)用最廣泛的就是GSM系統(tǒng),GSM系統(tǒng)是Global System For Mobile Communication的簡(jiǎn)稱，中文是全球移動(dòng)通信系統(tǒng)。GSM的空中接口 綜合了 FDMA和TDMA?？罩薪涌谑腔竞陀脩粢苿?dòng)終端連接的接口，負(fù)責(zé)無(wú)線的 發(fā)送、接收和資源管理。(1) GSM的頻帶劃分上行頻段890915MHz (25M帶寬，125個(gè)頻點(diǎn))；17101785MHz (75M帶寬，375 個(gè)頻點(diǎn))下行頻段935960MHz (25M帶寬，125個(gè)頻點(diǎn))；18051880MHz (75M帶寬，3

5、75 個(gè)頻點(diǎn))(2) GSM的物理信道通過(guò)TDMA技術(shù)，每個(gè)頻點(diǎn)可以支持8個(gè)用戶同時(shí)通話。時(shí)間被分成8個(gè)更 短的時(shí)間段(時(shí)隙，英文就是Burst),時(shí)隙編號(hào)07,每8個(gè)時(shí)隙序列成為一個(gè) TDMA幀。當(dāng)用戶通話時(shí)就必須占用一個(gè)時(shí)隙，即占用一個(gè)物理信道，當(dāng)用戶通話 結(jié)束或發(fā)生切換，時(shí)隙才會(huì)釋放被另外的用戶占用。用戶在通話時(shí)必須占用上行、 下行各一個(gè)時(shí)隙。(3) GSM的邏輯信道GSM物理信道上承載的是邏輯信道，邏輯信道包含業(yè)務(wù)信道(Traffic Channel)和控制信道(Control Channel)o業(yè)務(wù)信道用戶傳送話音和數(shù)據(jù)信息, 可以傳送13Kbps、12. 2kbps、6.5kbps

6、、4.8kbps、2. 4kbps的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)信息。 控制信道包含廣播控制信道BCCH (Broadcast Control Channel)：通用控制信道 CCCH(Common Control Channel)；專用控制J信道 DCCH (Dedicated Common Control Channel)o2. 2. GSM的無(wú)線容量配置在用戶發(fā)起語(yǔ)音通話或發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，空中接口通過(guò)控制信道為用戶分配業(yè)務(wù) 信道，當(dāng)用戶數(shù)量逐漸增多時(shí)，就需要占用更多的業(yè)務(wù)信道、占用更多的時(shí)隙， 即占用更多的頻點(diǎn)。GSM系統(tǒng)允許一部分的呼損，因此話務(wù)量、呼損、業(yè)務(wù)信道 數(shù)量這三者形成了一個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系，可通過(guò)愛(ài)爾蘭

7、B表進(jìn)行查證。當(dāng)只有一個(gè)載頻時(shí)，即只有8個(gè)時(shí)隙，需要給BCCH、SDCCH、PDCH各分配一 個(gè)時(shí)隙，剩余5個(gè)時(shí)隙分配給業(yè)務(wù)信道。當(dāng)考慮器呼損時(shí)，這5個(gè)時(shí)隙能夠承擔(dān) L66Erl的話務(wù)量，當(dāng)考慮5%呼損時(shí)，可以承擔(dān)2.22Erl的話務(wù)量。假設(shè)每個(gè)用 戶的話務(wù)量是0.017ErL則分別相當(dāng)于能為97個(gè)、130個(gè)用戶提供服務(wù)。因此 當(dāng)已知用戶的話務(wù)量、呼損的門(mén)限，就可以計(jì)算出需要配置多少個(gè)載頻。例如：當(dāng)已知覆蓋區(qū)域內(nèi)規(guī)劃解決 350個(gè)用戶的無(wú)線通信需求，每個(gè)用戶的 話務(wù)量按照0.017Erl考慮，總計(jì)產(chǎn)生5.95Erl的話務(wù)量需求，呼損按照 2%慮 時(shí)，查證愛(ài)爾蘭B表，需要業(yè)務(wù)信道的數(shù)量是12,同

8、時(shí)需配置BCC悌口 SDCCK 1個(gè)，配置2個(gè)PDCH言道，總計(jì)需要信道16個(gè)，每個(gè)載頻可以提供8個(gè)信道， 所以需要配置2個(gè)載頻。1 . WCDM®線系統(tǒng)容量分析1.1. WCDMA無(wú)線空中接口在第3代移動(dòng)通信中，應(yīng)用最廣泛的就是 WCDMA統(tǒng)，WCDM®統(tǒng)是寬帶碼 分多址 Wideband Code Division Multiple Access 的簡(jiǎn)稱。WCDMA歐洲電信標(biāo) 準(zhǔn)組織ETSI和國(guó)際電信聯(lián)盟ITU共同制訂的基于GSMR的第3代數(shù)字移動(dòng)通信 標(biāo)準(zhǔn)，采用直接序列擴(kuò)頻碼分多址(DS-CDMA頻分雙工(FDD方式，碼片速 率是3.84Mbps,載波寬度為5MHz

9、WCDMA要包括R99 R4 R5、R6等版本，其 中R99版本是最成熟的版本，核心網(wǎng)采用傳統(tǒng)的電路語(yǔ)音交換，R4版本采用了軟 交換，實(shí)現(xiàn)了承載和控制的分離， R5版本采用了 HSDPA( High Speed Downlink Packet Access),并且引入了 IMS, R6版本采用了 HSUP微術(shù)。WCDMA空中接 口綜合了 FDM厭口 CDM腋術(shù)。(1) WCDMA頻帶劃分在最初的協(xié)議中 WCDMA勺核心頻段是上行(19201980MHz ,下行 (21102170MHz。在我國(guó) WCDMA頻點(diǎn)分配如下：上行頻段19401955MHz(15Mt寬,3個(gè)頻點(diǎn))下行頻段2130214

10、5MHz(15郵寬，3個(gè)頻點(diǎn))(2) WCDMA 信道在WCDMA統(tǒng)無(wú)線接口中，根據(jù)不同協(xié)議層，承載用戶各種業(yè)務(wù)的信道分為 邏輯信道、傳輸信道、物理信道。邏輯信道直接承載用戶業(yè)務(wù)，分為控制信道、業(yè)務(wù)信道。傳輸信道根據(jù)傳輸?shù)男畔⒎譃閷Ｓ眯诺篮凸残诺馈Ｎ锢硇诺朗歉鞣N信息在無(wú)線接口傳輸時(shí)最終的體現(xiàn)形式。1.2. WCDMA無(wú)線容量配置WCDMA GSMfe于制式不同，對(duì)于容量配置時(shí)必須采用不同的方法。(1) WCDMA的業(yè)務(wù)相對(duì)于GSM勺語(yǔ)音通話和低速率業(yè)務(wù)，在WCD瞬統(tǒng)中可以承載各種豐富種 類的業(yè)務(wù)，包括會(huì)話、數(shù)據(jù)流、交互、背景等各類業(yè)務(wù)。其中應(yīng)用較多的業(yè)務(wù)模 型包括：12.2kbps 語(yǔ)音業(yè)務(wù)

11、、CS64kbpsffi頻電tS業(yè)務(wù)、PS64kbps 144kbps、384kbps 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，HSDPAk務(wù)(14.4Mbps數(shù)據(jù)業(yè)務(wù))等種類。(2) WCDMA容量配置WCDMA統(tǒng)的無(wú)線容量主要由自干擾極限容量、功率資源、Walsh碼資源、CE資源決定，其中自干擾極限容量、功率資源、Walsh碼資源由載波數(shù)決定，CE資源由信道板決定，因此進(jìn)行 WCDMA站容量配置時(shí)必須保證信道板、載波配置 滿足需求。一般將WCDMA站接入無(wú)線用戶的能力分為高、中、低模型，詳見(jiàn)下表：WCDM 基站 配置R99同時(shí)支持 的用戶數(shù)HSDPAHSUPAA12 .2 k 語(yǔ) 音VTPS64/ PS128 （上行/

12、下 行）CodeHS-SCCH單基 站單 用戶 峰值 速率(Mb ps)單載 扇平 均吞 吐率(Mb ps)同 時(shí) 用 戶 數(shù)S111（高）_24241045.7614S1111中）-16221021.920.82S111（低）8211021.920.82在WCDMA網(wǎng)初期或者在欠發(fā)達(dá)地區(qū)實(shí)施 WCDMA,根據(jù)實(shí)際的用戶需求采 用上表中的高、中、低的不同配置，這時(shí) R99和HSPAk務(wù)承載在同一個(gè)載頻上。 隨著市場(chǎng)的發(fā)展，用戶不斷增多，同時(shí)對(duì)HSPA!務(wù)的需求不斷加強(qiáng)，考慮將HSPA 業(yè)務(wù)單獨(dú)承載在一個(gè)載頻上，其余業(yè)務(wù)承載在一個(gè)載頻上，即在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)或 業(yè)務(wù)需求明顯的區(qū)域開(kāi)通二載波。同時(shí)在日常運(yùn)行和維護(hù)中需要監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線 資源占用情況，動(dòng)態(tài)調(diào)整，以達(dá)到網(wǎng)絡(luò)和用戶的需求統(tǒng)一。2 .結(jié)束語(yǔ)目前，第2代GSW動(dòng)通信的發(fā)展方興未艾，EDG刖EDGE等新技術(shù)的出現(xiàn)， 可滿足GSMW戶初步的數(shù)據(jù)通信需求，GSk«的生命力十分強(qiáng)大。同時(shí)隨著新技 術(shù)的發(fā)展和用戶通信需求的增強(qiáng)，WCDMA在進(jìn)行大規(guī)模的建設(shè)，在 WCDMA統(tǒng) 中R99可以滿足用戶的語(yǔ)音等需求，CS64kbps視頻電話可以滿足視頻通話的需 求，HSDP用口 HSUPAg術(shù)的出現(xiàn)可以滿足中高端用戶的數(shù)據(jù)通信的需求，由于 WCDMA統(tǒng)和GSMR統(tǒng)的互操作性，可最大限度的利用原有的 GSM勺無(wú)