Trường Đại học Bách Khoa Hà NộiTrường Đại học Bách Khoa Hà Nội

KKhoa Điện tử Viễn thông hoa Điện tử Viễn thông

Thông tin di độngThông tin di độngMobile CommunicationsMobile Communications

TS. Đỗ Trọng TuấnTS. Đỗ Trọng TuấnBộ môn Kỹ thuật thông tinBộ môn Kỹ thuật thông tin

Hà Nội, 9-2010

22

ξξ1. M1. Một số khái niệm

Tính toán dung lượngTính toán dung lượng

trong mạng GSM

33

KháiKhái niệmniệm lưulưu lượnglượng

LưuLưu lượnglượng -- traffictraffic::

””LàLà thôngthông tin (tin (ngườingười sửsử dụngdụng//báobáo hiệuhiệu) ) mangmang trêntrêncáccác kênhkênh truyềntruyền dẫndẫn ””

LưuLưu lượnglượng giờgiờ bậnbận ((Busy hour trafficBusy hour traffic):):

““ThờiThời giangian chiếmchiếm kênhkênh trongtrong giờgiờ bậnbận””

A = C*t/T = C*t/3600A = C*t/T = C*t/3600

[[ ErlangsErlangs = (Calls/busy hour)*(mean call holding time) = (Calls/busy hour)*(mean call holding time) ]]

TrongTrong đóđó:: A: A: lưulưu lượnglượng [[ErlErl] ]

C: C: sốsố cuộccuộc gọigọi trongtrong giờgiờ bậnbậnt: t: thờithời giangian trungtrung bìnhbình củacủa mộtmột cuộccuộc gọigọi (s)(s)T: T: thờithời giangian khảokhảo sátsát = 1h = 3600 s= 1h = 3600 s

44

Giờ bận B.H Giờ bận B.H -- Busy HourBusy Hour

Traffic Intensity over Day

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hour of Day

B.H B.H làlà giờgiờ cócó lưulưu lượnglượng traotrao đổiđổi qua qua cáccáckênhkênh lớnlớn nhấtnhất trongtrong ngàyngày vàvà đượcđược xácxácđịnhđịnh theotheo sốsố liệuliệu thốngthống kêkê..(Busy hour is that continuous 60 minutes time span of (Busy hour is that continuous 60 minutes time span of

the day during which the highest usage occurs).the day during which the highest usage occurs).

55

Ví dụVí dụ

Cho biết tải lưu lượng của MS là bao nhiêu khi thuê bao Cho biết tải lưu lượng của MS là bao nhiêu khi thuê bao

di động đó tiến hành 2 cuộc gọi trong giờ bận với thời di động đó tiến hành 2 cuộc gọi trong giờ bận với thời

gian trung bình là 90 s.gian trung bình là 90 s.

Tải lưu lượng Tải lưu lượng Lưu lượng giờ bận (Lưu lượng giờ bận (Busy hour trafficBusy hour traffic):):

A = C*t/T = C*t/3600 = 2*90/3600 = 50 mErlA = C*t/T = C*t/3600 = 2*90/3600 = 50 mErl

Ý nghĩa: thời gian chiếm kênh tại giờ bận của MS là Ý nghĩa: thời gian chiếm kênh tại giờ bận của MS là

180 s tương ứng với tải lưu lượng 50 mErl 180 s tương ứng với tải lưu lượng 50 mErl

Thời gian trung bình 1 cuộc gọi của MS trong giờ bận Thời gian trung bình 1 cuộc gọi của MS trong giờ bận khoảng 50 s khoảng 50 s ÷÷ 90 s90 s

66

Traffic Density / Intensity Traffic Density / Intensity

Mật độ lưu lượng Mật độ lưu lượng -- Traffic DensityTraffic Density is defined as the is defined as the

number of simultaneous calls at a given moment.number of simultaneous calls at a given moment.

Cường độ lưu lượng Cường độ lưu lượng -- Traffic IntensityTraffic Intensity represents the represents the

average traffic density (occupancy) during any one average traffic density (occupancy) during any one

hour period. hour period.

•• Chiếm kênhChiếm kênh -- occupancyoccupancy is any use of of a traffic resource is any use of of a traffic resource

regardless of whether or not a connection (call) is completedregardless of whether or not a connection (call) is completed..

77

Offered, Carried and Blocked TrafficOffered, Carried and Blocked Traffic

Lưu lượng yêu cầu Ao Lưu lượng yêu cầu Ao -- Offered trafficOffered traffic is the traffic is the traffic

intensity that would occur if all traffic submitted to a intensity that would occur if all traffic submitted to a

group of circuits could be processed.group of circuits could be processed.

Lưu lượng thực hiệnh Ac Lưu lượng thực hiệnh Ac -- Carried trafficCarried traffic is the traffic is the traffic

intensity actually handled by the group.intensity actually handled by the group.

Lưu lượng nghẽn Ab Lưu lượng nghẽn Ab -- Blocked trafficBlocked traffic is that portion of is that portion of

traffic that cannot be processed by the group of circuits traffic that cannot be processed by the group of circuits

(I.e. offered traffic minus carried traffic).(I.e. offered traffic minus carried traffic).

•• Blocked traffic may be rejected, retried or offered to another Blocked traffic may be rejected, retried or offered to another

group of circuits (overflow).group of circuits (overflow).

88

Quan hệ giữa các loại lưu lượngQuan hệ giữa các loại lưu lượng

ThiếtThiết lậplập cuộccuộc gọigọi

((kênhkênh báobáo hiệuhiệu))

Kênh

lưu lượng

Ao

Ab

Ac = A’o A’c

A’b

Ao = Ac + Ab

99

Cấp dịch vụ GoS (Grade of Service)Cấp dịch vụ GoS (Grade of Service)

Khái niệm:Khái niệm: GoS là thông số đánh giá xác suất lưu lượng GoS là thông số đánh giá xác suất lưu lượng

nghẽn (Anghẽn (Abb) đối với một số kênh xác định:) đối với một số kênh xác định:

GoS = AGoS = Abb / A/ Aoo

Quan hệ giữa lưu lượng và cấp dịch vụ GoS: Quan hệ giữa lưu lượng và cấp dịch vụ GoS:

AAbb = GoS * A= GoS * Aoo

AAcc = (1 = (1 -- GoS) * AGoS) * Aoo

Giá trị GoS điển hình của mạng PLMN = 2%Giá trị GoS điển hình của mạng PLMN = 2%

--> lưu lượng nghẽn = 2% ; lưu lượng thực hiện = 98%> lưu lượng nghẽn = 2% ; lưu lượng thực hiện = 98%

1010

Quan hệ giữa lưu lượng và GoSQuan hệ giữa lưu lượng và GoS

ThiếtThiết lậplập cuộccuộc gọigọi

((kênhkênh báobáo hiệuhiệu))

Kênh

lưu lượng

Ao

Ab

Ac = A’o A’c

A’b

A’c = f(Ao) = ?

A’c = (1-GoS’)A’o = (1-GoS’)*(1-

GoS)*Ao

GoS GoS’

1111

Loss and Delay SystemsLoss and Delay Systems

Hệ thống tổn thấtHệ thống tổn thất -- A Loss SystemA Loss System is one in which a is one in which a

call attempt is rejected when there is no idle resource call attempt is rejected when there is no idle resource

to serve the call. (to serve the call. (GSM systemGSM system))

•• Blocked calls…cuộc gọi bị nghẽnBlocked calls…cuộc gọi bị nghẽn

•• Resource = signalling channels + traffic channelsResource = signalling channels + traffic channels

Hệ thống trễHệ thống trễ -- A Delay SystemA Delay System is one in which call is one in which call

attempts are held in a waiting queue until resource are attempts are held in a waiting queue until resource are

available to serve the calls.available to serve the calls.

•• Delayed calls…Delayed calls…

1212

Mô hình Erlang BMô hình Erlang B Là mô hình hệ thống thông tin theo Là mô hình hệ thống thông tin theo

kiểu tổn thất.kiểu tổn thất.

Mô hình Erlang B được sử dụng để tính Mô hình Erlang B được sử dụng để tính

toán dung lượng cho mạng thông tin di toán dung lượng cho mạng thông tin di

động GSM.động GSM.

Bảng Erlang B: tra cứu thông số theo Bảng Erlang B: tra cứu thông số theo

mô hình Erlang Bmô hình Erlang B

* Thể hiện mối quan hệ giữa 3 đại * Thể hiện mối quan hệ giữa 3 đại

1313

Bảng Erlang BBảng Erlang B

1414

Hiệu suất sử dụng kênh Hiệu suất sử dụng kênh Khái niệm: Là tỷ số giữa lưu lượng đáp ứng và số Khái niệm: Là tỷ số giữa lưu lượng đáp ứng và số

kênh được sử dụng: kênh được sử dụng:

ηη = A= Acc *100/ N (%)*100/ N (%)

Với ví dụ trên: N = 6, GoS = 2% ; Ac = 2,2304 ErlVới ví dụ trên: N = 6, GoS = 2% ; Ac = 2,2304 Erl

ηη = A= Acc / N = 2,2304*100/6 = 37%/ N = 2,2304*100/6 = 37%

ηη = ? Khi GoS = 10%= ? Khi GoS = 10%

ηη = A= Acc / N = 3,3826*100/6 = 56%/ N = 3,3826*100/6 = 56%

Nhận xét: Hiệu suất sử dụng kênh thấp Nhận xét: Hiệu suất sử dụng kênh thấp --> xác suất > xác suất

nghẽn nhỏ nghẽn nhỏ --> GoS nhỏ > GoS nhỏ --> chất lượng tốt.> chất lượng tốt.

1515

ξξ2. Tính toán vùng phủ sóng2. Tính toán vùng phủ sóng

1616

Bài toánBài toán CầnCần quyquy hoạchhoạch vùngvùng phủphủ sóngsóng chocho thịthị trấntrấn C, C, sửsử dụngdụng côngcông nghệnghệ

GSM900, GSM900, dùngdùng 3 3 cặpcặp tầntần sốsố chocho mỗimỗi cell cell vớivới cấucấu hìnhhình cấpcấp phátphát

kênhkênh báobáo hiệuhiệu chuẩnchuẩn. . YêuYêu cầucầu GoSGoS = 2% = 2% vớivới mứcmức lưulưu lượnglượng dựdự

đoánđoán đượcđược thểthể hiệnhiện nhưnhư hìnhhình vẽvẽ. . GiảGiả thiếtthiết mỗimỗi thuêthuê baobao tiềntiền hànhhành

2 2 cuộccuộc gọigọi trongtrong giờgiờ bậnbận vớivới thờithời giangian trungtrung bìnhbình củacủa mộtmột cuộccuộc gọigọi

làlà 90 s.90 s.

[*] [*] HãyHãy xácxác địnhđịnh::

-- LưuLưu lượnglượng giờgiờ bậnbận dựdự kiếnkiến trêntrên 1 km1 km22

-- Dung Dung lượnglượng củacủa 1 cell.1 cell.

-- BánBán kínhkính cựccực đạiđại củacủa cell (cell (diệndiện tíchtích cell cell hìnhhình lụclục giácgiác S = 2,6 RS = 2,6 R22) )

-- SốSố cell cell cầncần thiếtthiết đểđể phủphủ sóngsóng chocho cảcả thịthị trấntrấn C.C.

-- LặpLặp lạilại cáccác phépphép tínhtính trêntrên khikhi cấpcấp phátphát 4 4 tầntần sốsố chocho mỗimỗi cell.cell.

1717

Mức lưu lượng dự đoán ở thị trấn CMức lưu lượng dự đoán ở thị trấn C

1818

Bảng Erlang BBảng Erlang B