基于校園環(huán)境的GSM網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)

PAGE0蘭州理工大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院2012年秋季學(xué)期移動(dòng)通信課程設(shè)計(jì)題目：基于校園環(huán)境的GSM網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)：09級(jí)通信(1)班 姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：_____成績(jī)：摘要數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信是在模擬蜂窩移動(dòng)通信的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，在網(wǎng)絡(luò)組成，設(shè)備配置，網(wǎng)絡(luò)功能和工作方式上，二者都有相同之處。但因數(shù)字蜂窩網(wǎng)采用全數(shù)字傳輸，因而在實(shí)現(xiàn)技術(shù)和管理控制等方面，均與模擬蜂窩網(wǎng)有較大的差異。簡(jiǎn)單來說，數(shù)字蜂窩網(wǎng)技術(shù)更先進(jìn)，功能更完備且通信更可靠，并能適應(yīng)方便的與其他數(shù)字通信網(wǎng)（如綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN，公用數(shù)據(jù)網(wǎng)PDN）的互聯(lián)。GSM蜂窩系統(tǒng)的主要組成部分可分為移動(dòng)臺(tái)，基站子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。基站子系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱基站BS）由基站收發(fā)臺(tái)（BTS）和基站控制器（BSC）組成；網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)由移動(dòng)交換中心(MSC)，操作維護(hù)中心（OMC）,原籍位置寄存器（HLR），訪問位置寄存器（VLR）,鑒權(quán)中心（AUC）和移動(dòng)設(shè)備識(shí)別寄存器（EIR）組成。一個(gè)MSC可管理多達(dá)幾十個(gè)基站控制器，一個(gè)基站控制器最多可控制256個(gè)BTS。由MS,BS和網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)構(gòu)成公用陸地移動(dòng)通信網(wǎng)，該網(wǎng)絡(luò)由MSC與公用交換電話網(wǎng)（PSTN）,綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）和公用數(shù)據(jù)網(wǎng)（PDN）進(jìn)行互聯(lián)。關(guān)鍵詞：GSM,基站規(guī)劃,小區(qū)容量規(guī)劃,頻率復(fù)用;目錄TOC\o"1-3"\h\u9295前言 3410第一章GSM網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)總體概述 4195081.1GSM無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化流程 4309471.2GSM網(wǎng)絡(luò)的基本原理 4290761.2.1GSM網(wǎng)絡(luò)組成 4242461.2.2GSM網(wǎng)絡(luò)組成部分功能 6223661.2.3GSM網(wǎng)絡(luò)接口 728264第二章基站站址選取 1047232.1基站初始布局 1078332.2建筑物情況 10178712.3設(shè)計(jì)指標(biāo)及要求 1111832.4設(shè)計(jì)方案 11260582.4.1實(shí)地勘測(cè) 11308902.4.2具體方案 1212115第三章小區(qū)容量設(shè)計(jì) 14179623.1話務(wù)量的計(jì)算原理 14299193.2話務(wù)量計(jì)算 1512382第四章頻率規(guī)劃 16106004.1GSM系統(tǒng)頻譜劃分 16174444.1.1GSM900工作的無線頻率分配 1623224.1.2GSM1800工作的無線頻率分配 16181294.1.3保護(hù)帶寬 16174494.2GSM系統(tǒng)多址技術(shù) 16214634.3頻分復(fù)用和時(shí)分復(fù)用 1719297總結(jié) 1830708參考文獻(xiàn) 19前言我國的GSM用戶量已達(dá)到5億之多，雖然國家在大力的普及3G。但是在這個(gè)過渡期必然有大量的用戶依然在使用2G的GSM網(wǎng)絡(luò)，作為學(xué)通信的學(xué)生有必要掌握GSM通信的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化知識(shí)，GSM作為到目前為止最為成熟的通信技術(shù)之一，有必要深入研究，為以后的其他技術(shù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，而作為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的三個(gè)重要的步驟基站的選取，小區(qū)的容量規(guī)劃，以及頻率復(fù)用技術(shù)都得到了廣泛的應(yīng)用，在研究GSM網(wǎng)絡(luò)的過程中，我們應(yīng)該舉一反三，深刻了解與掌握網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與規(guī)劃中的框架以及步驟，為以后的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。第一章GSM網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)總體概述1.1GSM無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化流程勘查與站點(diǎn)初始布局系統(tǒng)需求分析勘查與站點(diǎn)初始布局系統(tǒng)需求分析容量規(guī)劃系統(tǒng)容量極限容量規(guī)劃系統(tǒng)容量極限網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)整覆蓋預(yù)測(cè)與規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)整覆蓋預(yù)測(cè)與規(guī)劃頻率規(guī)劃與干擾預(yù)測(cè)系統(tǒng)增長頻率規(guī)劃與干擾預(yù)測(cè)系統(tǒng)增長工程實(shí)施非官方工程實(shí)施非官方工程優(yōu)化調(diào)整圖1-1設(shè)計(jì)與優(yōu)化流程為了使所設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)盡可能達(dá)到運(yùn)營商要求，適應(yīng)當(dāng)?shù)赝ㄐ怒h(huán)境及用戶發(fā)展需求，必須進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)前的調(diào)查分析工作。對(duì)于站點(diǎn)的位置及覆蓋半徑，必須考慮到話務(wù)需求量、傳播環(huán)境、上下行信號(hào)平衡等對(duì)基站覆蓋半徑的限制，建站的綜合成本等諸方面的因素。對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行初步容量規(guī)劃。無線覆蓋規(guī)劃最終目標(biāo)是在滿足網(wǎng)絡(luò)容量及服務(wù)質(zhì)量的的前提下,以最少的造價(jià)對(duì)指定的服務(wù)區(qū)提供所要求的無線覆蓋。初步確定工程參數(shù)如基站發(fā)射功率、天線選型（增益、方向圖等）、天線掛高、饋線損耗等。進(jìn)行上下行信號(hào)功率平衡分析、計(jì)算。通過功率平衡計(jì)算得出最大允許路徑損耗，初步估算出規(guī)劃區(qū)內(nèi)在典型傳播環(huán)境中，不同高度基站的覆蓋半徑。頻率規(guī)劃決定了系統(tǒng)最大用戶容量，也是減少系統(tǒng)干擾的主要手段。合理地設(shè)置基站子系統(tǒng)的無線資源參數(shù)，保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量。1.2GSM網(wǎng)絡(luò)的基本原理1.2.1GSM網(wǎng)絡(luò)組成操作維護(hù)系統(tǒng)操作維護(hù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)VLRHLRNMCVLRHLRNMCAUCAUCOMCOMCMSCMSCEIREIRIWFECIWFECPSTNPSTN基站子系統(tǒng)基站子系統(tǒng)XCDRXCDR移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)臺(tái)MEMEBSCSIMBSCSIMBTSBTS圖1-2網(wǎng)絡(luò)組成和功能GSM網(wǎng)絡(luò)由網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)（SSS）、基站子系統(tǒng)（BSS）、移動(dòng)臺(tái)（MS）及操作維護(hù)子系統(tǒng)（OMS）組成。MS是如手機(jī)、傳真機(jī)等用戶實(shí)際所使用的設(shè)備；BSS是為移動(dòng)臺(tái)MS和陸地交換設(shè)備提供無線連接的部分；SSS是由MSC及一些相關(guān)的數(shù)據(jù)庫組成，完成電話交換及提供GSM系統(tǒng)與PSTN的連接功能等；OMS使網(wǎng)絡(luò)管理員能對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中操作與維護(hù)。主要包括以下網(wǎng)元（NE）：MSC： 移動(dòng)交換中心AUC： 鑒權(quán)中心HLR： 歸屬位置寄存器VLR： 拜訪位置寄存器EIR： 設(shè)備識(shí)別寄存器BSC： 基站控制中心XCDR： 壓縮編碼器BTS： 收發(fā)信基站ME： 移動(dòng)設(shè)備SIM： 用戶身份識(shí)別卡OMC： 操作維護(hù)中心（包括OMCR--基站子系統(tǒng)操作維護(hù)中心和OMCS--交換子系統(tǒng)操作維護(hù)中心）NMC： 網(wǎng)絡(luò)管理中心1.2.2GSM網(wǎng)絡(luò)組成部分功能（1）移動(dòng)臺(tái)（MS）移動(dòng)臺(tái)就是移動(dòng)客戶設(shè)備部分，它由兩部分組成，移動(dòng)終端(MS)和客戶識(shí)別卡（SIM）。移動(dòng)終端就是“機(jī)”，它可完成話音編碼、信道編碼、信息加密、信息的調(diào)制和解調(diào)、信息發(fā)射和接收。SIM卡就是“身份卡”，它類似于我們現(xiàn)在所用的IC卡，因此也稱作智能卡，存有認(rèn)證客戶身份所需的所有信息，并能執(zhí)行一些與安全保密有關(guān)的重要信息，以防止非法客戶進(jìn)入網(wǎng)路。SIM卡還存儲(chǔ)與網(wǎng)路和客戶有關(guān)的管理數(shù)據(jù)，只有插入SIM后移動(dòng)終端才能接入進(jìn)網(wǎng)，但SIM卡本身不是代金卡。（2）基站子系統(tǒng)（BSS）BSS系統(tǒng)是在一定的無線覆蓋區(qū)中由MSC控制，與MS進(jìn)行通信的系統(tǒng)設(shè)備，它主要負(fù)責(zé)完成無線發(fā)送接收和無線資源管理等功能。功能實(shí)體可分為基站控制器（BSC）和基站收發(fā)信臺(tái)（BTS）。

BSC：具有對(duì)一個(gè)或多個(gè)BTS進(jìn)行控制的功能，它主要負(fù)責(zé)無線網(wǎng)路資源的管理、小區(qū)配置數(shù)據(jù)管理、功率控制、定位和切換等，是個(gè)很強(qiáng)的業(yè)務(wù)控制點(diǎn)。

BTS：無線接口設(shè)備，它完全由BSC控制，主要負(fù)責(zé)無線傳輸，完成無線與有線的轉(zhuǎn)換、無線分集、無線信道加密、跳頻等功能。（3）網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSS）交換網(wǎng)路子系統(tǒng)（NSS）主要完成交換功能和客戶數(shù)據(jù)與移動(dòng)性管理、安全性管理所需的數(shù)據(jù)庫功能。NSS由一系列功能實(shí)體所構(gòu)成，各功能實(shí)體介紹如下：

MSC：是GSM系統(tǒng)的核心，是對(duì)位于它所覆蓋區(qū)域中的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制和完成話路交換的功能實(shí)體，也是移動(dòng)通信系統(tǒng)與其它公用通信網(wǎng)之間的接口。它可完成網(wǎng)路接口、公共信道信令系統(tǒng)和計(jì)費(fèi)等功能，還可完成BSS、MSC之間的切換和輔助性的無線資源管理、移動(dòng)性管理等。另外，為了建立至移動(dòng)臺(tái)的呼叫路由，每個(gè)MS還應(yīng)能完成入口MSC（GMSC）的功能，即查詢位置信息的功能。

VLR：是一個(gè)數(shù)據(jù)庫，是存儲(chǔ)MSC為了處理所管轄區(qū)域中MS（統(tǒng)稱拜訪客戶）的來話、去話呼叫所需檢索的信息，例如客戶的號(hào)碼，所處位置區(qū)域的識(shí)別，向客戶提供的服務(wù)等參數(shù)。

HLR：也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫，是存儲(chǔ)管理部門用于移動(dòng)客戶管理的數(shù)據(jù)。每個(gè)移動(dòng)客戶都應(yīng)在其歸屬位置寄存器（HLR）注冊(cè)登記，它主要存儲(chǔ)兩類信息：一是有關(guān)客戶的參數(shù)；二是有關(guān)客戶目前所處位置的信息，以便建立至移動(dòng)臺(tái)的呼叫路由，例如MSC、VLR地址等。

AUC：用于產(chǎn)生為確定移動(dòng)客戶的身份和對(duì)呼叫保密所需鑒權(quán)、加密的三參數(shù)（隨機(jī)號(hào)碼RAND，符合響應(yīng)SRES，密鑰Kc）的功能實(shí)體。

EIR：也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)有關(guān)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備參數(shù)。主要完成對(duì)移動(dòng)設(shè)備的識(shí)別、監(jiān)視、閉鎖等功能，以防止非法移動(dòng)臺(tái)的使用。（4）

操作維護(hù)子系統(tǒng)（OSS）GSM系統(tǒng)還有個(gè)操作維護(hù)子系統(tǒng)（OMC），它主要是對(duì)整個(gè)GSM網(wǎng)路進(jìn)行管理和監(jiān)控。通過它實(shí)現(xiàn)對(duì)GSM網(wǎng)內(nèi)各種部件功能的監(jiān)視、狀態(tài)報(bào)告、故障診斷等功能。OMC與MSC之間的接口目前還未開放，因?yàn)镃CITT對(duì)電信網(wǎng)路管理的功能。OMC與MSC之間的接口目前還未開放，因?yàn)镃CITT對(duì)電信網(wǎng)路管理的Q3接口標(biāo)準(zhǔn)化工作尚未完成。1.2.3GSM網(wǎng)絡(luò)接口BTSBSCBTSBSCMSHLRHLRMSCMSCMSCMSCVLRVLREIREIRVLRVLR圖1-3網(wǎng)絡(luò)接口（1）Um接口Um接口是空中無線接口，是MS和BTS之間的通信接口，用于MS與GSM系統(tǒng)的固定部分之間的互通，其物理連接通過無線鏈路來實(shí)現(xiàn)。Um接口傳遞的信息包括無線資源管理、移動(dòng)性管理和接續(xù)管理等。（2）Abis接口Abis接口是BSS部分的兩個(gè)功能實(shí)體BSC和BTS之間的通信接口，用于BTS和BSO之間的遠(yuǎn)端互連方式，物理連接通過標(biāo)準(zhǔn)的2Mbit/s或64Kbit/s的PCM數(shù)字傳輸鏈路來實(shí)現(xiàn)。Abis接口支持向移動(dòng)臺(tái)提供的所有服務(wù)，并支持對(duì)BTS無線設(shè)備的控制和無線頻率的分配。Abis接口是GSM系統(tǒng)的BSS的內(nèi)部接口，是一個(gè)未開放的接口，可由各設(shè)備廠家自行定義。（3）A接口A接口是BSS部分與MSC之間的接口，它基于2Mbit/s的數(shù)字接口，采用14位七號(hào)信令方式，主要傳遞呼叫處理、移動(dòng)性管理、基站管理、移動(dòng)臺(tái)管理等信息。（4）B接口B接口是MSC與VLR之間的接口，主要用于MSC向VLR詢問有關(guān)移動(dòng)臺(tái)的當(dāng)前位置信息，或通知VLR有關(guān)移動(dòng)臺(tái)的位置更新信息等。B接口作為設(shè)備內(nèi)部接口，一般不作規(guī)定，但應(yīng)能完成GSM規(guī)范所規(guī)定的功能。（5）C接口C接口是MSC與VLR之間之間的接口，它基于2Mbit/s或64Kbit/s的數(shù)字接口，采用24位七號(hào)信令方式。它主要完成被叫移動(dòng)用戶信息的傳遞以及獲取被叫用戶被分配的漫游號(hào)碼。（6）D接口D接口是HLR與VLR之間的接口，它基于2Mbit/s或64Kbit/s的數(shù)字接口，采用24位七號(hào)信令方式。它主要交換位置信息和用戶信息，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)漫游到某VLR所轄區(qū)域后，VLR將通知Ms的HLR，HLR向VLR發(fā)送有關(guān)該用戶的業(yè)務(wù)消息，以便VLR給漫游客戶提供合適的業(yè)務(wù)：同時(shí)HLR還要通知前一個(gè)為該移動(dòng)用戶服務(wù)的VLR刪除該移動(dòng)用戶的信息。當(dāng)移動(dòng)用戶要求進(jìn)行補(bǔ)充業(yè)務(wù)的操作或修改某些用戶參數(shù)時(shí)（如將呼叫轉(zhuǎn)移功能激活），也是通過D接口交換信息。（7）E接口E接口是MSC與MSC之間的接口，它也是采用的24位七號(hào)信令方式，用于移動(dòng)臺(tái)在呼叫期間從一個(gè)MSC區(qū)域移動(dòng)到另一個(gè)MSC區(qū)時(shí)，為了通話的連續(xù)性而進(jìn)行的局間切換，以及兩個(gè)MSC間建立用戶呼叫接續(xù)時(shí)傳遞有關(guān)信息。（8）F接口MSC與EIP之間的接口為F接口，采用24位七號(hào)信令方式，用于MSC檢驗(yàn)移動(dòng)臺(tái)的IMEI時(shí)使用。（9）G接口G接口是VLR之間的接口，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)以TMSI啟動(dòng)位置更新時(shí)，VLR使用G接口向前一個(gè)VLR獲取MS的IMSI和相應(yīng)的信息?；菊局愤x取2.1基站初始布局基站初始布局確定好以后要根據(jù)勘察、小區(qū)設(shè)計(jì)、覆蓋預(yù)測(cè)、容量規(guī)劃的結(jié)果作反復(fù)的調(diào)整，如下圖:調(diào)整調(diào)整基站布局站點(diǎn)初始布局站點(diǎn)選擇與勘查站點(diǎn)選擇與勘查容量規(guī)劃容量規(guī)劃覆蓋預(yù)測(cè)與小區(qū)規(guī)劃覆蓋預(yù)測(cè)與小區(qū)規(guī)劃頻率規(guī)劃及干擾預(yù)測(cè)頻率規(guī)劃及干擾預(yù)測(cè)方案確定方案確定圖2-1基站初始布局流程圖2.2建筑物情況蘭州理工大學(xué)西校區(qū)位于七里河區(qū)龔家灣；整個(gè)校區(qū)東西長約1800米，南北長約2000米。主要樓層情況：建筑層高6至7層。根據(jù)對(duì)學(xué)校的勘察情況，目前已建校區(qū)主要分為4個(gè)區(qū)域，即西側(cè)的教學(xué)區(qū)和東側(cè)南北方向的兩個(gè)宿舍區(qū)。教學(xué)區(qū)域中已經(jīng)建設(shè)完成的教學(xué)樓共有7棟：含3棟實(shí)驗(yàn)樓、4棟教學(xué)樓、。北村宿舍位于校園的東北方向，共8棟宿舍樓，含3棟女生生宿舍和8棟男生宿舍。南村宿舍位于校園的東南方向，共9棟宿舍樓，含1棟女生生宿舍和8棟男生宿舍。圖書館和大學(xué)生活動(dòng)中心，食堂位于學(xué)校的中部位置。基站基站圖2-2蘭州理工大學(xué)西校區(qū)基站布局平面示意圖2.3設(shè)計(jì)指標(biāo)及要求覆蓋區(qū)內(nèi)無線可通率：移動(dòng)臺(tái)在無線覆蓋區(qū)內(nèi)90%的位置，99%的時(shí)間可接入網(wǎng)絡(luò)。無線信道呼損：根據(jù)實(shí)際需求要求無線信道呼損市區(qū)不高于2%。2.4設(shè)計(jì)方案2.4.1實(shí)地勘測(cè)大學(xué)校園內(nèi)人數(shù)較多且集中，但總量變化不大。校園內(nèi)人員流動(dòng)的規(guī)律性帶來話務(wù)的規(guī)律性變化，總體來說人員變化普遍趨勢(shì)如下：根據(jù)調(diào)查我校學(xué)生用戶使用習(xí)慣：高峰為晚上21:00-23:00點(diǎn)，而且撥入撥出基本平衡；西區(qū)用戶數(shù)量大概為30000人，而且平時(shí)在相同時(shí)間段用戶話務(wù)量較穩(wěn)定；西區(qū)地勢(shì)平坦大體上屬于中等起伏地形中的郊區(qū)和開闊地地形；每年有新生入校和畢業(yè)生離校，人數(shù)基本持平；每天離開學(xué)校和進(jìn)入學(xué)校的人員基本持平；周一至周五校內(nèi)人員較多而周末較少；寒暑假校內(nèi)人員較少；9月因新生入校人數(shù)增多，漫游數(shù)目較大；5-7月因畢業(yè)生陸續(xù)離校，人員總數(shù)減少。根據(jù)校園內(nèi)內(nèi)不同樓宇具有的不同功能，人流量、話務(wù)量、業(yè)務(wù)需求各不同。表1.1樓宇類型與業(yè)務(wù)特點(diǎn)序號(hào)樓宇類型人流量話務(wù)量1教學(xué)樓較大一般2行政樓一般一般3實(shí)驗(yàn)樓較少較少4食堂較大較大5圖書館一般較少6體育館較大較少7宿舍樓很大較大2.4.2具體方案根據(jù)校園內(nèi)四大區(qū)域（東南部宿舍區(qū)、西部教學(xué)區(qū)、東北部宿舍區(qū)，中部圖書館和大學(xué)生活動(dòng)中心食堂）主要建筑類型，主要設(shè)計(jì)建設(shè)方案為：學(xué)校的主要用戶包括學(xué)生、教師和其他人口，其中占最大數(shù)量比例的是學(xué)生這一群體，因此，主要以學(xué)生群體的業(yè)務(wù)行為來分析其話務(wù)特點(diǎn)。學(xué)生的主要活動(dòng)區(qū)域可按白天和晚上劃分為教學(xué)區(qū)、宿舍區(qū)和其他區(qū)域（包括校園內(nèi)、餐廳、操場(chǎng)等）。以上述分析為基礎(chǔ)，得出高校區(qū)的業(yè)務(wù)需求。大學(xué)內(nèi)基本所有學(xué)生都住宿，宿舍區(qū)夜間的話務(wù)量相當(dāng)高。周一至周五白天，人員集中在教學(xué)樓和實(shí)驗(yàn)樓。早中晚飯時(shí)間，人員主要集中在食堂。由于圖書館內(nèi)場(chǎng)館限制，一般話務(wù)量較小。宿舍話務(wù)量基本可以作為整個(gè)校園話務(wù)容量的衡量標(biāo)準(zhǔn)。通過實(shí)地勘察并結(jié)合地圖，一般來說，大學(xué)的樓群分界線明顯，建筑物的高度大約在20-30m，根據(jù)建筑物平均密度特征，可以認(rèn)為其符合一般城區(qū)的特征。區(qū)域內(nèi)存在大量教學(xué)樓、宿舍樓等建筑群；區(qū)域內(nèi)話務(wù)量密集、用戶移動(dòng)速度不高、業(yè)務(wù)速率要求較高?？蓪⒒菊局愤x擇在中心食堂，基站收發(fā)信天線采用全向天線,基站發(fā)射功率為每載波500W，每時(shí)隙平均為500/8=62.5W。移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率分為0.8W,2W,5W,8W和20W五種，可供用戶選擇。COST-231-Walfish-Ikegami模型可以適用于20m~5km范圍的傳播損耗預(yù)測(cè)，既可用作宏蜂窩模型，也可用作微蜂窩模型。在作微蜂窩覆蓋預(yù)測(cè)時(shí)，必須有詳細(xì)的街道及建筑物的數(shù)據(jù)，不能采用統(tǒng)計(jì)近似值。適用條件:頻率為GSM900/1800；基站天線有效高度為3-200米移動(dòng)臺(tái)天線高度為1-10米通信距離為20米-5公里該模式分視距（LOS〕和非視距（NLOS）兩種情況（1）視距情況基本傳輸損耗采用下式計(jì)算L＝42.6+26lgd+20lgf（公式1）(2)非視距情況基本傳輸損耗采用下式計(jì)算Lo=32.45+20lgd+20lg（公式2）其中d=2000m,f=900MHz將其帶入非視距情況基本傳輸損耗中得Lo=97.45db假設(shè)手機(jī)的發(fā)射功率為5W,則可計(jì)算出基站的發(fā)射功率為50W.小區(qū)容量設(shè)計(jì)3.1話務(wù)量的計(jì)算原理在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，最重要的是確定系統(tǒng)的容量。系統(tǒng)的容量一般指用戶在某段時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的通話量。其單位通常以愛爾蘭(Erlang)表示(一個(gè)愛爾蘭是指一條通話電路被百分之百的連續(xù)占用1小時(shí)的話務(wù)負(fù)荷，或者兩條通話電路各被連續(xù)占用半小時(shí)的話務(wù)負(fù)荷)。 每個(gè)用戶的平均話務(wù)量可以表示成： （公式1） 式中，是平均每用戶單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出呼叫的次數(shù)，又稱為呼叫到達(dá)速率。為每用戶平均通話時(shí)間。為呼叫完成速率。 每個(gè)小區(qū)的話務(wù)量可以表示為： （公式2） 式中，是每用戶平均話務(wù)量(Erlang/用戶)，為用戶分布密度(用戶數(shù)/km2)，為小區(qū)面積(km2)。在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，話務(wù)量會(huì)隨著時(shí)間而變化。即使不考慮長期發(fā)展過程中可能出現(xiàn)的變化，話務(wù)量還會(huì)以每天和每周為周期作短期的周期性變化。通常將話務(wù)量最大的一小時(shí)稱為忙時(shí)，相應(yīng)此小時(shí)的呼叫次數(shù)為“忙時(shí)呼叫次數(shù)”或“忙時(shí)試呼次數(shù)”，縮寫為BHCA。系統(tǒng)忙時(shí)話務(wù)量可以由下式給出： （公式3）在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中通常采用忙時(shí)話務(wù)量為設(shè)計(jì)指標(biāo)，并認(rèn)為GSM網(wǎng)絡(luò)能夠支持忙時(shí)話務(wù)量也必然能夠應(yīng)付平時(shí)的話務(wù)量。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)中通常采用每用戶忙時(shí)話務(wù)量的指標(biāo)。每用戶忙時(shí)話務(wù)量可用下式表示： （公式4）為每用戶的忙時(shí)話務(wù)量為每用戶忙時(shí)呼叫次數(shù)為每用戶每次通話占用信道的平均時(shí)長，單位：秒則系統(tǒng)忙時(shí)話務(wù)量又可表示為： （公式5）為每用戶的忙時(shí)話務(wù)量為系統(tǒng)用戶總數(shù)這是我們做容量規(guī)劃時(shí)一個(gè)很重要的公式。顯然做系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)，系統(tǒng)預(yù)期容量應(yīng)該大于預(yù)計(jì)的。當(dāng)前系統(tǒng)的平均每用戶忙時(shí)話務(wù)量一般可從現(xiàn)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中得到，系統(tǒng)忙時(shí)總話務(wù)量除以忙時(shí)VLR上的用戶登記數(shù)就是當(dāng)前系統(tǒng)的平均每用戶忙時(shí)話務(wù)量。但一般在做網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)，應(yīng)為當(dāng)前系統(tǒng)的平均每用戶忙時(shí)話務(wù)量留一定的余量。3.2話務(wù)量計(jì)算忙時(shí)話務(wù)量其中用戶每天平均呼叫次數(shù)為C=2次/天，每次呼叫的平均占用信道時(shí)間為集中系數(shù)為K=10%計(jì)算得根據(jù)調(diào)研一天中最忙時(shí)段為21:00-23:00，每層樓大概有5個(gè)人同時(shí)通話，一棟樓共有七層，則每棟樓共有個(gè)用戶同時(shí)通話，西區(qū)共有16棟樓，則有個(gè)用戶同時(shí)通話，同時(shí)假設(shè)校園內(nèi)有40人同時(shí)通話，則共有560+40=600用戶同時(shí)通話可算出西區(qū)總的話務(wù)量查看愛爾蘭表，由呼損率B=2%可得載頻數(shù)為n=37信道利用率假設(shè)西區(qū)全網(wǎng)用戶數(shù)為30000人，則每個(gè)信道的容量其中有一個(gè)控制信道，即總共有37+1=38個(gè)頻分復(fù)用信道。頻率規(guī)劃4.1GSM系統(tǒng)頻譜劃分GSM作為當(dāng)前世界上分布最廣的蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)，也是目前國內(nèi)移動(dòng)系統(tǒng)的主干網(wǎng)絡(luò)，承載了國內(nèi)的大部分手機(jī)用戶。我國陸地公用蜂窩數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)GSM通信系統(tǒng)目前采用了900MHz和1800MHz兩個(gè)不同的頻段。4.1.1GSM900工作的無線頻率分配GSM900： 890-915MHz 上行頻率935-960MHz 下行頻率雙工間隔為45MHz，工作帶寬為25MHz，載頻間隔200KHz。頻道序號(hào)和頻點(diǎn)標(biāo)稱中心頻率的關(guān)系為：fu(n)=890.200MHz+(n-1)×0.200MHz 上行頻率fd(n)=fu(n)+45MHz 下行頻率n=1-124頻道GSM900頻段共有124個(gè)載波頻道。4.1.2GSM1800工作的無線頻率分配由于900MHz頻帶有限，可容納的用戶數(shù)也受限，所以GSM系統(tǒng)又發(fā)展到1800MHz。GSM1800工作的無線頻率分配為：GSM1800： 1710-1785MHz 上行頻率1805-1880MHz 下行頻率雙工間隔為95MHz，工作帶寬為75MHz，載頻間隔為200KHz。頻道序號(hào)和頻點(diǎn)標(biāo)稱中心頻率的關(guān)系為：fu(n)=1710.2MHz+(n-512)×0.200MHz 上行頻率fd(n)=fu(n)+95MHz 下行頻率n=512-885頻道4.1.3保護(hù)帶寬當(dāng)一個(gè)地區(qū)GSM900系統(tǒng)與模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)共