GSM必考计算题 (2)

一个城市由农村和市区组成，市区面积为400平方公里，1000个人/平方公里，每小时每个用户2个电话，每个电话平均通话时长为50秒；农村面积500平方公里，100个人/平方公里，每小时每个用户1个电话，每个电话平均通话时长为40秒。

1、请计算在该城市（包括农村和市区）1个小时内总共产生多少话务量；
2、如果市区采用4/4/4配置，每个小区配置16个SDCCH/8信道；（表示一个小区有两个SD信道，也可以说16个子信道）农村采用2 /2/2配置，每个小区配置8个SDCCH/8信道，请计算在这个城市总共需要多少个基站才能满足上述话务量？（市区拥塞率为1％，农村为2％）
1、小题答案
（1）计算市区话务量：
市区话务量＝（400×1000×2×50）÷3600＝11111.11ERL
（2）计算农村话务量
农村话务量＝（500×100×1×40）÷3600＝555.5556ERL
该城市总的话务量＝11666.67ERL
2、小题答案
市区需要站的个数
（1）市区每个站能够支持的话务量
市区每个扇区的TCH信道数为4×8－1（BCCH）-2(SDCCH)=29TCH
根据ERL－B可以知道每个扇区支持的话务量为19.49ERL（1％呼损）。

所以市区每个站的能够支持的话务量为19.49×3＝58.47ERL
（2）市区需要的站为11111.11÷58.47=190.031=190个站
农村需要站的个数
农村每个扇区的TCH信道数为2×8－1（BCCH）-1(SDCCH)=14TCH
根据ERL－B可以知道每个扇区支持的话务量为8.2ERL（2％呼损）。

所以农村每个站的能够支持的话务量为8.2×3＝24.6ERL
农村需要的站为555.5556÷24.6=22.58=23个站
该城市需要站的总数为23＋190＝213个
1、已知某一规划好的网络请根据其规划参数计算该网络最大的容量。

服务等级：Grade of service=2%;
频谱：36个频点（带宽7.2MHz）;复用系数：Reuse factor=9; 每个基站配有3个扇区（假设每扇区配有1个BCCH，1个SD），每个基站覆盖范围0.4875平方公里。

请计算该规划网络的最大容量为每平方公里多少爱尔兰?
每个扇区的载频数为：36/9=4（个）每扇区TCH信道数为: 4*8-2=30（个）
每扇区话务根据爱尔兰B表查得为：21.9爱尔兰
则每个基站的话务为：3*21.9=65.7爱尔兰
则网络容量为：65.7*（1/0.4875）=134.8爱尔兰/平方公里
某地区网络中有一新建开发区，面积40KM2，预计人口80000人，手机用户渗透率约80％，根据无线链路预算的结果该地区平均小区覆盖面积0.5KM2，话务模型预测每用户忙时通话时长90S，可用频谱带宽为15.6MHz，请按GOS=2%，频率复用采用MRP方式（BCCH 3*6=18，TCH 3*5=15）的模式进行该区域的网元数量测算。

计算步骤：
1）覆盖需求：满足覆盖需求共需小区数量为：40/0.5=80个小区
2) 容量需求：忙时全网总话务量：80000*0.8*90s/3600=1600erl
每小区载频配置计算：总频点数15.6/0.2=78个，BCCH频点18个（3*6复用），非BCCH 频点60个（3*5复用），最大配置可以做到每小区5块载频
60/(3*5)+1=5
每小区可用TCH信道数：5*8-1(BCCH)-2(SDCCH)=37
每小区可承载话务量：28.25erl
满足容量需求共需小区数：1600/28.25=57
综上所述: 取最大值，该地区需要80个小区
下图为某地区网络的基站分布和配置，请采用MRP频率复用技术为该网络确定频率分配方案和复用模型，并为基站A、B分配频率。

（8分）
A
B
Frequency plan:
计算SDCCH容量
已知条件：2 TRXs/Cell，服务等级1% blocking probability，1.5 min/call/subs/BH，location updates once in 60 min.，call assignment (7 s/Call including ciphering and authentication)，计算每个小区应配置的SDCCH数目；
答案：
每小时每用户话务量：1.5*60/3600=0.025ERL
假设配1条SD时2TRX基站可承载话务量（呼损1%）：7.35ERL
此时可承载用户数：7.35/(0.025)=294
通话产生的SDCCH话务量为：294*7/3600=0.57ERL
位置更新产生的SD话务量为：294*7/3600=0.57ERL
该扇区每小时共产生0.57*2=1.14ERL的SDCCH话务量
在呼损1%的情况下，根据爱尔兰B表查询，需要5个SDCCH/8信道，即1条SDCCH时隙
LAC容量寻呼能力计算：
PAGING GROUP计算：MFR*(CCCH数-AG) CCCH BLOCK在COMBINE为3，NONCOMBINE为9
PAGING MESSAGE以及容纳用户数计算：
COMBINE时，
CCCH=3,设定AG=2,PCH=1，每BLOCK包含的寻呼消息数为3（IMSI与TMSI平均.2个IMSI,4个TMSI），每个复帧时长：4.615ms*51=235ms
每小时传输复帧数为：3600/235*1000=15319个
每小时BLOCK数=复帧数*PCH BLOCK数=15319*1=15319
每小时PAGING MESSAGE数量=15319*3=49575
每用户需要两个消息进行寻呼，每小时可寻呼用户数：总寻呼消息量/2=22978.5
NON-COMBINE时：
CCCH=9,AG=2,PCH=7,每BLOCK包含寻呼消息数3，（IMSI与TMSI平均），
每小时传输复帧数为：3600/235*1000=15319个
每小时BLOCK数=每小时复帧数*PCH BLOCK数=15319*7=107233
每小时PAGING MESSAGE数量=每小时BLOCK数*3=321702
可寻呼用户数：总寻呼消息量/2=160851
在一个LAC区内，所有小区采用uncombined（BCCH/SDCCH）信道配置，并且AG设为2。

如果采用TMSI 寻呼用户，每个BLOCK最大可以发送4个寻呼消息，采用IMSI寻呼，每个BLOCK最大可以发送2个寻呼消息，平均为3个寻呼消息/BLOCK，对于每个用户，需要用2个寻呼消息。

请计算一个小时之内最大可以寻呼多少个用户？
答案：
（1）在一个复帧内，UNCOMBINED方式共有9个BLOCK作为CCCH信道，因为AG=2，所以PCH为7个BLCOK;
（2）7个BLOCK可以发送的消息数为7×3＝21个；
（3）因为每个复帧的时长为235MS，所以系统可以发送的消息数量为3600×21×1000÷235＝321702个；
（4）由于每个用户需要2个消息进行寻呼，所以系统在一个小时内可以寻呼的用户数量为321702÷2＝160851个
链路预算类计算：
上行：
下行：
1.以下为某型号基站的典型无线链路参数值：
下行：
基站发射功率 43dBm,
合路-双工器损耗4.5 dB,
馈线损耗 3dB,
基站天线增益 15dBi,
手机灵敏度 -102dBm，
人体损耗3dB，
手机天线增益 -2dB
下行：设下行允许最大损耗为y,则：
43-4.5-3+15 -y-3+（-2）= -102 y=147.5dbm
上行：
手机发射功率 33dBm，
手机天线增益 -2dB，
人体损耗3dB，
基站天线增益 15dBi，
分集接收增益 5 dB，
基站馈线损耗 3dB，
基站灵敏度 -110dBm。

上行：设上行允许的最大损耗为x,则：
33+（-2）-3-X+15+5-3=-110 X=155dbm
请计算：
上、下行最大允许无线传播损耗分别是多少？无线链路是上行受限还是下行受限？实际最大允许无线传播损耗是多少？
解答：
上行：设上行允许的最大损耗为x,则：
33+（-2）-3-X+15+5-3=-110 X=155dbm
下行：设下行允许最大损耗为y,则：
43-4.5-3+15 -y-3+（-2）= -102 y=147.5dbm
越大越不受限：比如上行140db，下行130db则下行受限
从计算的结果可以看出，下行受限
实际最大允许无线传播损耗是147.5dbm。