Разработка методов расчета и оптимизации ресурсов подсистемы базовых станций сети GSM/GPRS

• Автор: Бибикова, Елена Григорьевна
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 137 с.

1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ПРОПУСКА ТРАФИКА И ОСОБЕННОСТЕЙ ПРОТОКОЛОВ РАДИОИНТЕРФЕЙСА В СЕТЯХ GSM/GPRS

1.1. Общие характеристики стандарта GSM

1.2. Структура TDMA кадров и формирование сигналов в стандарте GSM

1.3. Структура логических каналов в GSM

1.4. Организация физических каналов в GSM

1.5 Технология GPRS

1.6. Архитектура сети GPRS

1.6.1. Интерфейсы GPRS

1.6.2. Протоколы GPRS

1.6.3. Схемы кодирования сигнапа

1.7. Выводы
2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ОПТИМАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСОВ ПОДСИСТЕМЫ БАЗОВЫХ СТАНЦИЙ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ПАКЕТНЫХ И ГОЛОСОВЫХ СООБЩЕНИЙ И МЕТОДА РАСЧЕТА ТРАФИКА И КАЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СЕТИ GSM/GPRS
2.1. Постановка задачи
2.2. Математическая модель оптимального распределения ресурсов подсистемы базовых станций сети GSM с GPRS и EDGE для передачи пакетных и голосовых сообщений
2.4. Метод метода расчета трафика и качественных характеристик сети GSMcGPRS и EDGE
2.4. Методика оптимизации распределения ресурсов подсистемы базовых станций для передачи пакетных и голосовых сообщений
2.5. Выводы
3. ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕТОДА РАСЧЕТА НАГРУЗКИ И КАЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОДСИСТЕМЫ БАЗОВЫХ СТАНЦИЙ СЕТИ GSM/GPRS
3.1 Основные принципы и этапы имитационного моделирования
3.2 Описание имитационной модели
3.3 Алгоритм работы имитационной модели
3.3 Анализ результатов моделирования
3.4 Выводы
4. ОПТИМИЗАЦИЯ КОНФИГУРАЦИИ РЕСУРСОВ ПОДСИСТЕМЫ БАЗОВЫХ СТАНЦИЙ ДЛЯ ПРОПУСКА ТРАФИКА С КОММУТАЦИЕЙ КАНАЛОВ И КОММУТАЦИЕЙ ПАКЕТОВ ДЛЯ СЕТИ GSM С GPRS ЗАО «СМАРТС» САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ
4.1 Схема организации связи существующей сети ЗАО «СМАРТС»
4.2 Расчет оптимальной конфигурации ресурсов подсистемы базовых
станций для сети GSM с GPRS ЗАО «СМАРТС» Самарской области
4.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Приложение 1. Значения максимальной нагрузки по сотам в ЧНН,
полученные с помощью программы Control center
Приложение 2. Количество абонентов и создаваемая нагрузка в i-той соте
сети GSM в г. Самара
Приложение 3. Результаты оптимизации распределения ресурсов подсистемы
базовых станций сети GSM ЗАО «СМАРТС» в г. Самара
Приложение 4. Программа вычисления вероятностей потери КК и КП
сообщений при различном количестве зарезервированных PDCPI
Приложение 5. Программа имитационной модели
Приложение 6. Акт внедрения результатов работы на сети сотовой связи
ЗАО "СМАРТС"
Приложение 7. Акт внедрения результатов работы ЗАО "Алкатель"

Актуальность темы
Несмотря на относительно короткую историю, (первая опытная сеть сотовой связи была развернута в 1978 году) сети сотовой связи в своем развитии уже прошли два поколения: 1G — аналоговые системы сотовой связи, 2G — цифровые системы сотовой связи. Самым распространенным цифровым стандартом систем сотовой связи стал стандарт GSM (Global System for Mobile Communications), разработанный под эгидой ETSI в конце 80-х годов. Сети GSM стремительно развиваются по всему миру, обеспечивая миллионы абонентов высококачественной мобильной связью. Современный этап развития сетей сотовой связи характеризуется переходом от систем сотовой связи 2-го поколения (сетей 2G) к системам 3-го поколения (сетям 3G); при этом стандарт GSM в фазе 2,5G обеспечивает базу для эволюционного перехода к сетям 3G с максимальным использованием подготовленной инфраструктуры.
Быстро растущая потребность в дополнительных услугах для мобильных абонентов обозначила необходимость перехода от уже существующих сотовых сетей второго поколения к перспективным сетям 2.5 и 3 поколения, что позволяет ввести принципиально новые услуги, которые раньше были недоступны. Технологии 2,5 и 3 поколения позволяют существенно расширить возможности передачи данных, доступные мобильному абоненту. Так услуги передачи коротких сообщений SMS замещаются услугами MMS (Multimedia Mobile Service). Более высокие скорости передачи обеспечат абонентов большим объемом услуг. Прежде всего это касается высокоскоростного доступа к ресурсам сети Интернет с удовлетворяющей потребителя скоростью. Технологии сетей 2,5 поколения (GPRS, EDGE) позволяют передавать и получать большие объемы данных через Интернет, видеоизображения,

При /->«> производная стремится к нулю и наши уравнения приводятся к виду:
(—Л, — ~ !1 ~ ^2^2 )^*,,*;,/ + Л^*|-1,42,/ ^(^1 ) + (^1 + 0//|^|+|,*;,/ +
и(к2) + (к +1)//]^!-<2+| / = 0 (2.2)
2. Аналогично выпишем все возможные переходы состояний и запишем их вероятности для второго подмножества состояний.
Изменение Вероятность перехода
состояния
Ек к / —> Ек к ! {-?^dt){-Xzdt){-k^t[dt){-k1f.ildt)--Хг^8{т-1)и-^dt - Azdt-k^txdt ~k2fi2dt + XMtSim-l) £*,-1.1,,/ £*,,*;./ Atdt5[l)U(kx)
£*,.<,.,/->£<„<,., ^diS(i)U(k2)
Ew. Ew k1n1dtU(m~l)
£ ->£.,.«/ ?,dt5(m-l)U{kl)
£<,+i,<,-i,/+i -> £<„*,./ № + >)/', t/(w -/)
где £(*)
1, x = 0,
0, x * 0,
Выполнив преобразования, аналогичные приведенным выше, получаем уравнения:
(-2, - Л, - Л,//, - k2/.t2 + A^dt 5{т -1))1 м + Л,/^м £(/) +