Расчет подсистемы базовых станций (BSS)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГБОУ ВПО

ДВГУПС

Кафедра: телекоммуникации

Контрольная работа

по дисциплине: «Средства связи с подвижными объектами»

на тему: «Расчет подсистемы базовых станций (BSS)»

Проверил: Долгих К. С.

Хабаровск 2012 г.

Содержание

Введение

Задание

1. Проектирование подсистем базовых станций сети стандарта GSM-900

1.1 Частотно-территориальное планирование сети

1.2 Расчет оборудования проектируемой сети связи стандарта GSM- 900

Вывод

Список литературы

Введение

ЧТП сетей радиосвязи предусматривает выбор инфраструктуры сети, места установки базовых станций, выбор типа, высоты и ориентации антенн, распределения частот между базовыми станциями. В настоящее время проектирование сети связи на определенной местности не является сложной задачей. При помощи различных методов проектирования (в частности, компьютерное моделирование) составляются ЧТП, которые позволяют рационально оценивать, как качественные показатели сети связи (качество связи), так и количественные (оборудование). Целью данной работы является выполнение ЧТП для города среднего размера (г. Амурск), оценивание количественных показателей и оценивание качественных показателей проектируемой сети связи.

Задание

Согласно варианту 2 выполнить частотно-территориальное планирование сети связи.

Таблица 1. Исходные данные для проектирования сети связи.

Необходимо:

1) рассчитать требуемое количество БС, определить места их расположения и необходимую емкость секторов.

2) определить азимуты, высоты подвеса, углы наклона и типы антенн, обеспечивающих уровень сигнала не хуже: -75 дБм в центральной части НП, -85 дБм на периферии и -95 на трассах. Провести расчеты уровней для контрольных точек.

3) выполнить назначение частот в секторах.

4) рассчитать требуемое количество оборудования BSS.

1. Проектирование подсистем базовых станций сети стандарта GSM-900

Выполнить ЧТП подсистемы базовых станций сети GSM-900 на заданной территории. Территория представляет собой городскую застройку. Для проектируемой сети связи дано следующее - площадь зоны обслуживания (S=14,5 км^2), количество абонентов N (всего абонентов N=14 330), нагрузка от одного абонента Y в ЧНН (0,022 Эрл). При расчете необходимо учитывать следующие ограничения:

* на реализацию системы выделено 32 частотных каналов,

* вероятность блокировки вызова составляет 2%,

* радиус соты в городской застройке 0.4 - 6 км,

* эффективность использования частотного канала должна составлять 70-100%.

Необходимо рассчитать количество сот в системе, количество частотных каналов в соте, выполнить присвоение частот в кластере.

Также необходимо рассчитать количество оборудования BSS, используя при построении сети оборудование фирмы Huawei.

1.1 Частотно-территориальное планирование сети

сеть территориальный антенна станция

Расчет:

1. Определим нагрузку в зоне обслуживания:

2. Выбрав радиус соты R₁ = 1,7 км для зоны обслуживания, находим площадь соты из формулы правильного шестиугольника

,

следовательно, площадь соты определится как

3. Определим количество сот в каждой зоне

4. Определим нагрузку в соте Y_соты

5. Определим нагрузку в секторе Y_сект :

6. Количество информационных каналов: (при определении количества информационных каналов в секторе заложим превышение рассчитанной нагрузки на 20%.)

По таблице Эрланга с учетом 2% блокировки вызова находим необходимое количество каналов трафика TCH в секторе для зоны обслуживания сети:

N_{инф.кан.сект} = 7 каналов,

7. Определим общее количество каналов: зная количество каналов трафика ТСН, по таблице 2 находим необходимое количество каналов управления ССН.

Таблица 2. Соотношение между ТСН и ССН.

Далее, находим общее количество каналов в секторе:

N_{общ.сект} = ТСН +ССН = 7+1 = 8 каналов,

8. Находим количество частотных каналов в секторе:

Если эффективность использования частотных каналов низкая, то необходимо найти такой радиус соты, при котором эффективность использования частотных каналов была в пределах 70-100%. В данном случаи эффективность составила 100% при радиусе соты R1=1,7 км^2.

9. Общее количество частотных каналов в системе: (если в кластере 7 сот)

Если максимальное значение больше 32 - максимального количества частотных каналов, значит необходимо уменьшить радиус соты. Ниже изображен номинальный сотовый план г. Амурска. Пунктиром условно выделена центральная часть города. Сплошная черная линия - зона обслуживания одной БС при уровне сигнала не хуже - 75 дБм, сплошная желтая линия - зона обслуживания одной БС при уровне сигнала не хуже - 85 дБм.

Рис 1. Номинальный сотовый план г. Амурска.

10. Назначение частот: далее необходимо назначить номера частотных каналов, т.е. присвоить номиналы частот, частотным каналам в каждом секторе. Назначение нужно выполнять таким образом, чтобы номера частотных каналов соседних кластеров отличались на 2 и более. С учетом того, что в одном секторе располагается один частотный канал, то назначение частот для кластера размерностью 7 на 21 будет следующим

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2 Назначение частотных каналов в кластере размерностью 7 на 21.

1.2 Расчет оборудования проектируемой сети связи стандарта GSM-900

На рис. 3 показана обобщенная схема построения сети GSM. Всю сеть можно логически разделить на несколько частей: подсистему базовых станций (BSS), подсистему коммутации (NSS), подсистему ТЭ и ТО (ОМС). Кроме того, в отдельную подсистему можно выделить сеть пакетной передачи GPRS.

Рис. 3. Обобщенная схема построения сети GSM.

Более подробно рассмотрим подсистему базовых станций. Подсистема базовых станций (BSS) состоит из:

- базовых приемопередающих станций (BTS) различных типов и конфигураций

- контроллера базовых станций (BSC).

Функционально к BSS также относится модуль транскодера ТС (часто устанавливается на стороне MSC), который находится между BSC и MSC и осуществляет функции кодирования/декодирования информации, а также мультиплексирования/демультиплексирования по схеме 4:1.

Интерфейс Abis между БС и контроллером является внутренним (каждый производитель оборудования GSM реализует его по-своему), поэтому при установке базовых станций необходимо также использовать контроллер той же компании производителя. Стыковка оборудования NSS и BSS различных поставщиков возможна по открытому А-интерфейсу (между MSC и BSC). Базовая приемопередающая станция (BTS) выполняет преобразование сигналов радиосвязи в сигналы проводной сети, беспроводное демультиплексирование и мультиплексирование, кодирование радиоканала и функцию перескока по частоте и хэндовера. Компания Huawei предлагает несколько типов базовых станций М900/M1800, которые рассчитаны на различное количество модулей приемопередатчиков (Transceiver Unit, TRU или TRX) и имеют разное конструктивное исполнение. Все типы базовых станций позволяют комбинировать модули приемопередатчиков 900 и 1800 МГц. На настоящий момент для продаж в России сертифицированы базовые станции внутреннего типа исполнения BTS312 (12 TRU) и BTS30 (6 TRU).

Базовая станция М900/М1800 состоит из трех частей (рис. 4): основного блока, блока приемопередатчиков (TRU) и антенно-фидерной системы.

Основной блок состоит из:

§ блока синхронизации/передачи и управления (TMU),

§ блока распределения синхронизации (TDU),

§ дополнительного блока передачи (TEU),

§ блока питания дополнительного блока передачи (TES),

§ блока мониторинга работы вентилятора (FMU),

§ блока электропитания (PSU),

§ блока мониторинга электропитания и состояния окружающей среды (PMU),

§ блока распределения электропитания (SWITCH BOX),

§ воздухозаборника (AIR BOX).

Блок приемопередатчиков, как следует из названия, включает в себя несколько модулей TRU. В рамках одной BTS возможно смешивание TRU, работающих в диапазоне 900 и 1800 МГц. Однако следует учесть, что в таком случае для каждого модуля TRU необходимо предусмотреть отдельный модуль комбайнеров (CDU). Антенно-фидерная система состоит из:

§ антенны,

§ блока комбайнера (Combiner and Divider Unit, CDU),

§ блока мачтового усилителя (Tower Amplification unit, ТА),

§ системы кабелей с низким потреблением мощности (low consumption transmission cables). Его основные функции - передача и прием радиосигнала, а также выдача аварийной сигнализации.

Рис. 4. Структурная схема оборудования BTS.

Контроллер базовых станций BTS выполняет управление радиоресурсами (RR), управление базовыми станциями BTS, управление мощностью и ведением статистики трафика радиоканалов. Оборудование контроллера базовых станций системы М900/М1800 создано на базе цифровой коммутационной системы С&С08 и также, как и коммутационная система, имеет модульную структуру.

Аппаратная часть М900/М1800 BSC состоит из административно-коммуникационного модуля (AM/СМ), базового модуля (ВМ) и центральной базы данных (CDB). Если емкость М900/М1800 BSC не превышает 128TRU, требуется только один модуль ВМ, а потребности в модуле AM/СМ в этом случае нет. Если емкость BSC превышает 128TRU, необходим модуль AM/СМ, а число ВМ зависит от самой емкости (максимально можно сконфигурировать 8 ВМ) (Кол-во TRU / 128).

На первом этапе расчета оборудования необходимо выбрать тип BTS. Выбор основывается на количестве частотных каналов, используемых в соте. Для нашего примера выбираем BTS30 6TRX, которая рассчитана на 6 частотных каналов.

Количество модулей TRX в BTS равно кол-ву частотных каналов в соте, т.е. равно 3.

Количество модулей CDU равно количеству секторов в соте, т.е. также равно 3.

Количество потоков Е1 определяется из соотношения 1TRX - 2 канальных интервала, поэтому нам достаточно 1 потока Е1 и, соответственно, одного модуля TMU.

Для расчета оборудования BSC необходимо найти общее количество модулей TRX:

Таблица 3. Состав оборудования BTS.

Таблица 4. Состав оборудования М900/М1800 BSC.

Вывод

Произведя вычисления, для проектируемой сети мобильной радиосвязи стандарта GSM-900 получили значения:

- 7 сот в зоне обслуживания абонентов;

- количество частотных каналов в соте - 3;

- количество TRX в проектируемой сети равно 21.

Список литературы

1. Волков А.И., Попов Е.А., Сивере М.А. Физические основы мобильной связи. 4.1 . - С-Пб.: Линк. - 2004.

2. Бабков В.Ю., Вознюк М.А. Михайлов П.А. Сети мобильной связи. Частотно-территориальное планирование. - М.: Горячая линия - Телеком - 2007.

Размещено на Allbest.ru