Планирование городской сети сотовой связи стандарта GSM, страница 11

Трафиком в сетях связи называют совокупность всех абонентских запросов, обслуживаемых сетью. Требования на обслуживание в сети поступают случайно, и обычно время обслуживания непредсказуемо. Первый шаг анализа трафика состоит  в описании характеристик времени поступления вызовов и их обслуживания в рамках теории вероятностей. Затем эффективность сети может быть оценена по тому, как она пропускает нормальную или среднюю нагрузку и как часто объем трафика превышает пропускную способность сети.

Методы анализа трафика можно разделить на две основные категории: анализ систем с потерями и анализ систем с ожиданием. В системе с потерями избыточный трафик исключается из обслуживания. В системе с ожиданием избыточный трафик ставится в очередь до тех пор, пока оборудование не сможет обслужить его.

Объем трафика, существующего в сети, в основном зависит от двух факторов: частоты поступления вызовов и средней длительности занятия для каждого вызова.

Одним из показателей пропускной способности сети является объем обслуженной нагрузки за период времени. Более полезный показатель нагрузки - ее интенсивность. Интенсивность нагрузки получается делением объема нагрузки на длину временного интервала, в течение которого проводится измерения. Таким образом, интенсивность трафика представляет собой среднюю активность в течении некоторого периода времени. Интенсивность нагрузки выражается в Эрлангах. Эрланг (1 Эрл) – единица измерения телекоммуникационного трафика, соответствующая непрерывному использованию одного голосового канала в течение определенного интервала времени (1 час) в часы наибольшей нагрузки, когда сеть максимально нагружена. Оценка телекоммуникационного трафика в Эрлангах позволяет вычислить количество необходимых каналов в конкретной зоне (соте, области обслуживания).

Используются две концепции Эрланга: Эрланг B и Эрланг C.Эрланг B относится к телефонным, в том числе и радиотелефонным сетям, и служит для предсказания вероятности блокирования вызова. Таким образом, можно с определенной вероятностью приемлемой блокировки определить число требуемых каналов трафика. В диспетчерских системах связи  и простых  транкинговых системах, в сотовых системах и в ТфОП  используется принцип обслуживания с отказом. 

Концепция Эрланг С предполагает, что вызовы в системе могут удерживаться до тех пор, пока не обслужатся. Такая концепция применяется в ряде сложных транкинговых протоколах.

Допуская, что сигнал на входе приёмника превышает его чувствительность с необходимым запасом на величину сигнал/шум, быстрота соединения зависит от пропускной способности каналов связи, на которую влияют:

·  Nаб.- количество обслуживаемых в сети абонентов;

·  Cчнн - количество соединений, приходящихся на 1 абонента в заданный промежуток времени (принято в ЧНН – час наибольшей нагрузки);

·  Тс - средняя продолжительность одного соединения.

Общую нагрузку на систему связи в Эрлангах В можно определить выражением

Рассчитав нагрузку и имея заданную вероятность отказа (блокировку вызова Рбл.),  по таблице Эрлангов можно определить необходимое количество каналов  n связи и затем занимаемую полосу частот.

1.2 Повторное использование частот и размерность кластера

В основе построения сотовых сетей лежит принцип «повторного использования частот», необходимость применения которого определяется ограниченностью частотного ресурса. Повторное использование частот в кластерах позволяет обеспечить возможность организации доступа  на больших территориях, используя ограниченный набор частот. Кластер это группа сот с не повторяющимися частотами, Увеличение размерности кластера позволяет сократить уровень соканальных помех, но приводит к увеличению хендоверов и большей загрузки каналов управления. Изменяя размеры сот и схему повторения частот, сотовые технологии позволяют обслуживать очень большое количество пользователей в условиях как компактного, так и рассредоточенного расположения абонентов.

1.3 Способы повышения емкости в системах сотовой связи