Моделирование качества обслуживания вызовов радиоинтерфейсом базовой станции | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №3 (62) март 2014 г.

Дата публикации: 04.03.2014

Статья просмотрена: 250 раз

Библиографическое описание:

Касимов А. О., Зильгараева А. К. Моделирование качества обслуживания вызовов радиоинтерфейсом базовой станции // Молодой ученый. — 2014. — №3. — С. 290-293. — URL https://moluch.ru/archive/62/9565/ (дата обращения: 25.06.2018).

Современный период развития сетей мобильной связи в РК близок к периоду насыщения — количество абонентов мобильной связи превышает число пользователей фиксированной связи. Значительный дополнительный доход должны приносить новые мультимедийные услуги, для реализации которых требуется повышенная скорость передачи информации [1–2,6]. Подавляющее большинство абонентов в сетях сотовой связи в РК включены в системы стандартов GSM/GPRS (Global System for Mobile communications/General Packet Radio Service) диапазонов 900 МГц и 1800 МГц поколений 2G/2,5G, плавно переходящие на 3G и 4G. Задача определения показателей качества обслуживания в современных сетях мобильной связи является актуальной. В качестве объектов исследования в цифровых СПС-ОП могут рассматриваться радиоинтерфейсы отдельных базовых станций и различные сетевые элементы, пропускная способность которых оказывает существенное влияние на качество обслуживания вызовов в целом. Информационный поток в радиоинтерфейсе базовой станции передается с высокой скоростью и формируется в соответствии с техническими особенностями и возможностями конкретного цифрового стандарта подвижной связи.

Ресурс каналов радиоинтерфейса остается ограниченным, хотя общим свойством цифровых систем мобильной связи является рост числа каналов в радиоинтерфейсах базовых станций. Применительно к оценке показателей качества связи в радиоинтерфейсе стандартов технологий GSM можно сослаться на исследования Невдяева Л. М., Быховского М. А., Фомина А. Ф., Степановой И.В [5–7], но, к сожалению, при анализе цифровых систем мобильной связи не в полной мере учтено влияние мобильности пользователей в условиях роста мультимедийного трафика.

В основу проводимых исследований положены методы теории телетрафика и программирования [3–4]. На основании классификации Кендалла-Башарина [4] в качестве математической модели функционирования радиоинтерфейса базовой станции СПС с учетом группового характера обслуживания в мультимедийных сетях связи выбрана СМО вида MI/M/V/L, которая представлена на рисунке 1. Основной характеристикой качества установления соединения является вероятность потери вызова, поступающего от мобильных абонентов.

Используя методы теории телетрафика, составим следующую систему уравнений:

;    (1)

;

;

где Pi — вероятность занятости iканалов радиоинтерфеса базовой станции;

αгр– интенсивность нагрузки, поступающей на пучок каналов;

V — общее число каналов в радиоинтерфейсе базовой станции;

PV — вероятность потери вызовов;

ВстандартеGSM 900 скорость передачи цифрового речевого сигнала в канале TCH/FS равна 13 кбит/с. Для передачи данных используемых в оказании мультимедийных услуг или для обеспечения высокого качества передачи данных могут быть объединены несколько таких каналов: 13х4=52 кбит/с.

Обозначим величиной Pотк1 и Pотк4 вероятности того, что получит отказ вызов телефонии, поступающий на обслуживание и требующий для своего обслуживания один свободный канал и получит отказ в обслуживании мультимедийная услуга, требующая четыре канала для своего обслуживания соответственно. Величина Pотк1 будет равна вероятности того, что будут заняты все V каналов, когда величина Pотк4 будет равна вероятности того, что будут заняты более (V-4) каналов.

Рис. 1. Математическая модель функционирования радиоинтерфейса базовой станции СПС с учетом группового характера обслуживания в мультимедийных сетях связи

Программа, разработанная для решения системы уравнений для полнодоступного пучка каналов емкостью V=48 каналов, вероятности поступления одиночного и группового вызовов ф1+ф4=1 в радиоинтерфейсе базовой станции, блок-схема которой представлена на рисунке 2, выполнена с помощью программного обеспечения Borland Pascal 7.0. На рисунке 3 представлен фрагмент данной программы.

Рис. 2. Блок-схема программы расчета качества обслуживания радиоинтерфейсом базовой станции

Рис. 3. Фрагмент программы расчета качества обслуживания радиоинтерфейсом базовой станции

Таблица 1

Результаты решениясистемы уравнений для полнодоступного пучка каналов емкостью V=48 каналов, вероятности поступления одиночного и группового вызовов ф1+ф4=1 в программе BorlandPascal 7.0

=1700 вызовов в час, t1 =100c, t4=8c

0,95

0,05

37,74

45,05

0,0744

0,171

0,636

0,9

0,1

39,65

42,87

0,053

0,208

0,735

0,85

0,15

41,76

40,7

0,0349

0,237

0,805

0,8

0,2

44,12

38,53

0,0208

0,259

0,85

0,75

0,25

46,75

36,36

0,0109

0,272

0,876

0,7

0,3

49,72

34,2

0,0049

0,279

0,884

0,65

0,35

53,1

32,01

0,0018

0,278

0,875

0,6

0,4

56,96

29,84

0,0005

0,258

0,852

Рис. 4. Результаты решения системы уравнений для полнодоступного пучка каналов емкостью V=48 каналов, вероятности поступления одиночного и группового вызовов ф1+ф4=1.

По оси х — интенсивность нагрузки, поступающей на пучок каналов;

по оси у — вероятность отказа в обслуживании.

Выводы

Из рисунка 4 видно, что объединение нескольких каналов в единый цифровой поток, выполняемое с целью снижения общего времени передачи информации, существенно повышает вероятность отказов в обслуживании групповой заявки.Результаты использования объединенных каналов трафика в системе стандарта GSM 900 уровня 2G, показало, что вероятность потерь по вызовам, требующим занятия группы из четырех каналов Ротк4, и вероятность потерь по вызовам, требующим занятия одного канала Ротк1, уменьшаются при увеличении интенсивности общего потока вызовов αгр.

Литература:

1.      А. Б. Гольдштейн, Б. С. Гольдштейн. SOFTSWITCH//СПб.: BHV-2006.

2.      Б. С. Гольдштейн, H. A. Соколов, Г. Г. Яновский. Сети связи. Учебник для ВУЗов // СПб.: БХВ-Петербург, 2011.

3.      Афанасьев В. В., ДемчишинВ. И. Основные тенденции и игроки на.рынке NGN- инфраструктуры. Обзор NGN-концепций и продуктовой линейки NGN для сетей СПС от ведущих производителей телекоммуникационного оборудования //Технология и средства связи.- 2006. — № 6.-С.54–59.

4.      Ионин Г. Л., Седол Я. Я. Статистическое моделирование систем телетрафика: — М.: Радио и связь, 1982.

5.      Кудин А. В., Максименко В. Н. Оценка качества услуг пакетной-передачи данных в сетях сотовой подвижной связи // Мобильные системы. — 2003/- № 7.

6.      Невдяев Л. М. Мобильная связь 3-его поколения (под редакцией Горностаева Ю. М.), МЦНТИ ООО «Мобильные коммуникации», 2000.

7.      Степанова И:В. Проектирование сетей мобильной связи // Труды, МТУСИ: Сборник статей:-М.:-2004.

Основные термины (генерируются автоматически): GSM, базовая станция, мобильная связь, пучок каналов, канал, групповой вызов, вероятность поступления, математическая модель функционирования радиоинтерфейса, базовая станция СПС, групповой характер обслуживания.


Похожие статьи

Моделирование дальности действия и пропускной способности...

В таблице 2 представлены параметры моделей для расчета дальности действия базовой станции.

Моделирование качества обслуживания вызовов радиоинтерфейсом базовой станции.

Транкинговые системы связи и их использование в МЧС РФ

 системы связи с закреплением за абонентами каналов связи (конвенциональные системы)

Основным элементом сетей транкинговой радиосвязи является базовая станция (БС)

Для успешного функционирования они должны обладать высокой связностью.

Анализ возможностей организации связи в полевом районе...

- срочная организация резервного канала в случае аварий на основном канале связи, создание временных каналов

Значительный рост числа абонентов сотовой связи приводит к необходимости расширения сети, уплотнению распределения базовых станций.

Объект как система массового обслуживания: моделирование...

При проектировании станций технического обслуживания автомобилей [4…7] нередко используется теорема Пальма о выходном потоке.

Моделирование качества обслуживания вызовов радиоинтерфейсом базовой станции.

Исследование использования новых стандартов сотовой связи...

Если система связи основанная на GSM создавалась в основном для организации связи в движении, то стандарт LTE имеет некоторые ограничения его

Базовая станция работает на линии вниз в режиме MIMO 2×2 с использованием кросс-поляризованной антенны.

Исследования технологий GPRS на основе стандарта GSM

GSM, GPRS, EDGE, GMSK, BTS, мобильный телефон, мобильная связь, высокая частота, базовая станция, речевой сигнал.

Технологии широкополосного мобильного доступа в сетях LTE

мобильным терминалам обмениваться данными с сетью через узел ретрансляции, соединенный по беспроводной связи с донорным узлом eNodeB, с использованием

С точки зрения терминала узел ретрансляции представляется «обычной» базовой станцией.

Влияние качества обслуживания на коммутацию IP-пакетов

Моделирование качества обслуживания вызовов радиоинтерфейсом базовой станции.

Похожие статьи. Использование математических пакетов Matlab & Simulink при разработке цифровых фильтров.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Моделирование дальности действия и пропускной способности...

В таблице 2 представлены параметры моделей для расчета дальности действия базовой станции.

Моделирование качества обслуживания вызовов радиоинтерфейсом базовой станции.

Транкинговые системы связи и их использование в МЧС РФ

 системы связи с закреплением за абонентами каналов связи (конвенциональные системы)

Основным элементом сетей транкинговой радиосвязи является базовая станция (БС)

Для успешного функционирования они должны обладать высокой связностью.

Анализ возможностей организации связи в полевом районе...

- срочная организация резервного канала в случае аварий на основном канале связи, создание временных каналов

Значительный рост числа абонентов сотовой связи приводит к необходимости расширения сети, уплотнению распределения базовых станций.

Объект как система массового обслуживания: моделирование...

При проектировании станций технического обслуживания автомобилей [4…7] нередко используется теорема Пальма о выходном потоке.

Моделирование качества обслуживания вызовов радиоинтерфейсом базовой станции.

Исследование использования новых стандартов сотовой связи...

Если система связи основанная на GSM создавалась в основном для организации связи в движении, то стандарт LTE имеет некоторые ограничения его

Базовая станция работает на линии вниз в режиме MIMO 2×2 с использованием кросс-поляризованной антенны.

Исследования технологий GPRS на основе стандарта GSM

GSM, GPRS, EDGE, GMSK, BTS, мобильный телефон, мобильная связь, высокая частота, базовая станция, речевой сигнал.

Технологии широкополосного мобильного доступа в сетях LTE

мобильным терминалам обмениваться данными с сетью через узел ретрансляции, соединенный по беспроводной связи с донорным узлом eNodeB, с использованием

С точки зрения терминала узел ретрансляции представляется «обычной» базовой станцией.

Влияние качества обслуживания на коммутацию IP-пакетов

Моделирование качества обслуживания вызовов радиоинтерфейсом базовой станции.

Похожие статьи. Использование математических пакетов Matlab & Simulink при разработке цифровых фильтров.

Задать вопрос