Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Исследование и разработка методов анализа нагрузки ОКС Z 7 в сетях мобильной связи второго и третьего поколения Сейфетдинов Руслан Рашидович

Исследование и разработка методов анализа нагрузки ОКС Z 7 в сетях мобильной связи второго и третьего поколения
<
Исследование и разработка методов анализа нагрузки ОКС Z 7 в сетях мобильной связи второго и третьего поколения Исследование и разработка методов анализа нагрузки ОКС Z 7 в сетях мобильной связи второго и третьего поколения Исследование и разработка методов анализа нагрузки ОКС Z 7 в сетях мобильной связи второго и третьего поколения Исследование и разработка методов анализа нагрузки ОКС Z 7 в сетях мобильной связи второго и третьего поколения Исследование и разработка методов анализа нагрузки ОКС Z 7 в сетях мобильной связи второго и третьего поколения Исследование и разработка методов анализа нагрузки ОКС Z 7 в сетях мобильной связи второго и третьего поколения Исследование и разработка методов анализа нагрузки ОКС Z 7 в сетях мобильной связи второго и третьего поколения Исследование и разработка методов анализа нагрузки ОКС Z 7 в сетях мобильной связи второго и третьего поколения Исследование и разработка методов анализа нагрузки ОКС Z 7 в сетях мобильной связи второго и третьего поколения Исследование и разработка методов анализа нагрузки ОКС Z 7 в сетях мобильной связи второго и третьего поколения Исследование и разработка методов анализа нагрузки ОКС Z 7 в сетях мобильной связи второго и третьего поколения Исследование и разработка методов анализа нагрузки ОКС Z 7 в сетях мобильной связи второго и третьего поколения
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Сейфетдинов Руслан Рашидович. Исследование и разработка методов анализа нагрузки ОКС Z 7 в сетях мобильной связи второго и третьего поколения : диссертация ... кандидата технических наук : 05.12.13.- Самара, 2006.- 124 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-5/3341

Содержание к диссертации

Введение

1. Сети мобильной связи и методы оценки сигнальной нагрузки 10

1.1 Подсистема коммутации мобильной связи стандарта GSM... 10

1.1.1 Структура сети GSM 10

1.1.2 Стек протоколов ОКС № 7 в подсистеме коммутации мобильной связи 14

1.1.3. ОКС № 7 в системах сотовой связи третьего поколения 23

1.2 Существующие методы оценки сигнальной нагрузки 27

1.2.1 Оценка нагрузки на каналы сигнализации между узлами подсистемы коммутации стандарта GSM 27

1.2.2 Коэффициент отношения информационной нагрузки к сигнальной 32

1.3 Модель мобильности подвижного терминала в городской сотовой системе 38

1.4 Выводы 48

2. Разработка метода расчёта нагрузки сети ОКС № 7 50

2.1 Алгоритм расчёта сигнальной нагрузки сети сотовой связи..50

2.2 Анализ сигнальной нагрузки ОКС № 7 от сервиса SMS 59

2.3 Параметры протокола CAMEL и сеть сигнализации ОКС №7 70

2.4 Выводы 75

3. Свойство мобильности абонентов и трафик в сети ОКС № 7 77

3.1 Анализ трафика в сети ОКС № 7, возникающего от предоставления различных услуг и свойства мобильности абонентов 77

3.2 Мобильность абонентов и физические свойства подвижной связи 84

3.3 Исследование влияния локальных неоднородностей движения абонентов на трафик в сети ОКС№ 7 92

3.4. Выводы 96

4. Экспериментальные исследования 98

4. 1 Обработка статистических данных сети сотовой связи 98

4.2. Выводы 104

Заключение 105

Список литературы

Введение к работе

Сеть сигнализации ОКС № 7 занимает центральное значение во взаимодействии элементов сети мобильной связи, то есть служит интерфейсом между: центрами коммутации, базами данных, узлами управления услугами, периферийными устройствами и др., в процессе реализации различных услуг мобильных пользователей. История применения системы сигнализации ОКС № 7 в мобильных сетях связи начинается с начала 80-х годов прошлого столетия. Так, в 1984 немецкая сеть C-Netz на частоте 450 МГц, с аналоговой передачей речи, начала использовать ОКС № 7, в соответствии с общей тенденцией развития ОКС № 7 в фиксированных сетях связи. Примерно в это же время сигнализация ОКС № 7 стала внедряться в стандарте NMT (скандинавская мобильная сеть). Органом ITU была выделена даже отдельная подсистема (MUP) в стеке ОКС № 7 для поддержания роуминга в сетях NMT. В начале 90-х, примерно в одно и тоже время, закончилась разработка полностью цифровых стандартов (GSM//EBpona, DAMPSZ/Северная Америка, PDC/УЯпония), которые уже целиком базировались на системе сигнализации ОКС № 7.

Современный рост популярности мобильной связи обусловлен внедрением новых услуг абонентов, а также доступностью самой связи для населения. По данным еженедельника «Russian Connections», количество мобильных абонентов всех стандартов в Росси на первый квартал 2006 составило 85,6 миллиона, в то время как количество мобильных абонентов всех стандартов в мире, по данным ассоциации GSM, превысило 2,3 миллиарда. В соответствии с этим, на сеть сигнализации ложится огромная нагрузка, поскольку использование сети сигнализации происходит постоянно, при выполнении

Сейфетдннов P.P. услуг, автоматического роумипга, тарификации и др. Можно выделить основные функции, которые выполняются сетью сигнализации в мобильных сетях связи:

- управление и контроль за подключением услуг (голос, данные), тут также происходит аутентификация и авторизация пользователей;

управление мобильностью (контроль за местоположением пользователей); - управление тарификацией (обмен данными о предоставленных услугах).

Предоставление услуг мобильной связи требует обеспечения операторами соответствующих норм по качеству обслуживания. Мобильные системы следующего поколения должны обеспечивать передачу в любое время в любом месте любому пользователю (персонально) любого вида информации (мультимедиа, речь, данные, изображения, видео, позиционирование и.т.п.), любого требуемого трафика данных и качества обслуживания (QoS) [55-57]. Само качество предоставления различных слуг зависит от устойчивости сети сигнализации ОКС №7 к перегрузкам. Поэтому необходимо иметь модели, описывающие трафик в сетях ОКС № 7 и учитывающие особенности мобильных сетей связи.

Существуют работы следующих учёных нашей страны, посвященные исследованиям ОКС № 7 для фиксированных и мобильных сетей связи: Б.С. Гольдштйн, A.M. Фельдман, И.М. Ехриель, Р.Д. Рерле, А.В. Росляков Н.Е. Богомолова, СИ. Лопатин, П.А. Юнаков, С.А. Брусиловский [7, 15-20, 24, 34], и др.

При исследовании трафика в мобильных сетях связи, информационного либо сигнального, необходимо учитывать не только характеристики интенсивности запросов на различные виды услуг, но также свойство мобильности абонентов, которое в свою очередь вызывает локальные неоднородности в распределении численности абонентов по территории покрытия сотовой связью. В анализах сигнальной нагрузки необходимо

Сейфетдннов P.P. учитывать вероятностную модель, определяющую свойство мобильности в реальных условиях географической местности, которая обслуживается определённой сетью мобильной связи.

В сетях мобильной связи третьего поколения будет применяться технология Parlay шлюзов [32,41,42,68,71,69,91]. Данные шлюзы представляют стык между сетью сигнализации ОКС № 7 и Интернет сетью. Разработчики программных продуктов для WEB серверов могут использовать стандартизированные программные интерфейсы, предоставляющие доступ к ресурсам мобильной сети связи. На базе этих возможностей могут создаваться какие-то новые нетрадиционные услуги, базирующиеся на возможностях мобильных и Интернет сетей. Можно отметить, что сеть сигнализации должна быть готова к трафику, связанному с появлением данных сервисов. То есть, при строительстве сетей мобильной связи следующего поколения на стадии проектирования сетей сигнализации должна быть учтена возможная сигнальная нагрузка от реализации проектов на базе подобных шлюзов.

Основной задачей данной работы является анализ и разработка методов расчёта характеристик сигнального трафика для различных услуг мобильной связи, которые учитывают свойство мобильности абонентов. А также определение влияния свойства мобильности на сеть сигнализации в зависимости от физических характеристик сетей мобильной связи (территории покрытия, поверхностной плотности распределения абонентов, средней скорости перемещения и др.).

Цель работы

Исследование методов расчёта характеристик нагрузки ОКС № 7 с учётом появления новых услуг мобильной связи. Исследование влияния различных сервисов и свойства мобильности абонентов на характер и числовые показатели сигнального трафика.

Ссйфетдшюв P.P. Основные задачи исследования

- Изучение и анализ логики влияния основных подсистем ОКС № 7 (ISUP, MAP, CAP, BSSAP) на характеристики сигнальной нагрузки;

- Анализ существующих методов расчёта сигнального трафика в мобильных сетях;

- Разработка метода анализа сигнального трафика, который позволяет учитывать различные виды услуг, а также характеристики мобильности абонентов;

- Анализ статистических данных, собранных с реальной сети мобильной связи, с целью проверки предложенных моделей.

Методы исследования

Основные теоретические и экспериментальные исследования диссертационной работы выполнены с применением методов теории вероятностей, математической статистики, комбинаторики и приближённых вычислений.

Научная новизна работы

- Предложен метод расчёта сигнальной нагрузки, вызванный влиянием услуги SMS (Short Message Service), при различных конфигурациях подсистемы коммутации мобильной связи, использующий марковскую модель для описания вероятностей нахождения абонента в различных состояниях (в домашней сети, в визитной, выключен).

- Разработана математическая модель трафика сети ОКС № 7, учитывающая вероятностный характер мобильности абонентов, интенсивность заявок на предоставление услуг, пропускную способность и число мобильных абонентов в обслуживающей зоне.

Ссйфетдііііов P.P. - Предложен метод анализа параметров протокола CAMEL, влияющих на трафик в сети ОКС № 7.

Основные положения, выносимые на защиту

- Математическая модель трафика ОКС № 7, позволяющая учитывать свойство мобильности подвижных абонентов.

- Метод расчёта сигнальной нагрузки, использующий марковскую модель, для описания вероятностей нахождения абонента в различных состояниях (в домашней сети, в визитной сети, выключен).

- Способ оптимизации трафика между интеллектуальной платформой и подсистемой коммутации.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

В данной работе произведён анализ характеристик сигнальной нагрузки в зависимости от различных сервисов, таких как SMS (Short Message Service), Prepaid (услуга предоплаты), свойство мобильности абонентов. Методы расчета, предложенные в диссертации, могут быть полезны при проектировании и строительстве сети ОКС № 7 сотовой связи следующего поколения.

Предложенный в данной работе способ оптимизации параметров протоколов позволяет значительно сократить сигнальный трафик между сетевыми элементами подсистем коммутации.

Результаты диссертационной работы внедрены в эксплуатацию при реализации проектов по запуску и обслуживанию мобильных сетей связи на территории РФ, построенных на оборудовании SIEMENS.

Модель трафика, учитывающая свойство мобильности абонентов, и метод расчёта сигнальной нагрузки использована в курсах лекций по

Сейфетдинов P.P. дисциплине «Сети связи» и внедрены в учебный процесс Поволжской государственной академии телекоммуникаций и информатики г. Самара.

Апробация работы.

Основное содержание работы докладывалось и обсуждалось на XI Российской научно технической конференции ПГАТИ (Самара 2004), 59-ой, 60-ой Научной сессии, посвященной Дню радио, 6-ой Международной конференции «Цифровая обработка сигналов и её применение» и 10-ой Международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь».

Публикации.

Основное содержание диссертации отражено в 11 опубликованных работах. Публикации включают 2 тезиса, 9 статей и докладов на международных научных конференциях.

Структура и объём работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы и приложений. Основная часть работы содержит 116 страниц машинописного текста, 34 рисунка, 8 таблиц. Список литературы включает 104 наименования. 

Стек протоколов ОКС № 7 в подсистеме коммутации мобильной связи

MTP (Message Transfer Part) - разделяется на три уровня. Самый низкий - уровень 1, эквивалентен физическому уровню МВОС.

Уровень I МТР определяет физические, электрические и функциональные характеристики цифрового соединения сигнального звена. Физические интерфейсы включают, например цифровой потоки Е-1 (2048 Кбит/сек).

Уровень 2 МТР гарантирует точность сквозной передачи сообщения через сигнальное звено. Данный уровень осуществляет управление потоком, подтверждение правильности последовательности сообщения, и проверку ошибок. Когда встречается ошибка в сигнальном звене, сообщение (или комплект сообщений) передаётся повторно. Уровень МТР2 эквивалентен канальному уровню МВОС.

Уровень 3 МТР обеспечивает маршрутизацию сообщений между пунктами сигнализации. Пункты сигнализации различаются на пункты сигнализации (SP) и транзитные пункты сигнализации (STP). Пункты сигнализации представляют собой источники (исходящие пункты) и приемники (пункты назначения) сигнального трафика. Транзитные пункты сигнализации коммутируют принятые сигнальные сообщения к другому транзитному пункту сигнализации или к пункту сигнализации на основании адреса пункта назначения. Транзитный пункт сигнализации может быть интегрирован в пункт сигнализации или может представлять собой обособленный узел в сети сигнализации. В сети сигнализации в зависимости от размера сети может иметься один или несколько пунктов (SP) и транзитных пунктов сигнализации (STP). Уровень МТРЗ эквивалентен сетевому уровню МВОС. SCCP (Signaling Connection Control Part) - подсистема управления соединением сигнализации. SCCP обеспечивает ориентированные и неориентированные на соединение взаимодействия вышележащих

Сейфетдинов 1\1\ пользователей (например MAP, САР). Если уровень МТРЗ работает с адресами пунктов сигнализации, то SCCP в свою очередь работает с номерами подсистем для транспорта сообщений. Эти сообщения должны быть адресованы к соответствующим приложениям верхних уровней (MAP, САР и др.). Например, номер подсистемы для HLR равен 6, для IN платформы (САР) - 146, интеллектуальной периферии - 147 и т.д. В пунктах сигнализации уровень SCCP используется в качестве транспортного уровня для пользователей услуг ТСАР. Также SCCP имеет средства, с помощью которых STP может выполнить трансляцию глобальных заголовков (GT), процедуру, с помощью которой расположение пункта сигнализации и номера подсистемы определяется из цифр, представленных в сигнальном сообщении на уровне SCCP. Для этих целей в заголовке МТРЗ-уровня имеется признак, отвечающий за маршрутизацию, т.е. маршрутизация по DPC или по GT. Теоретически глобальный заголовок может быть любой последовательностью цифр. Но в рамках подсистемы коммутации мобильной связи, обычно, все сетевые элементы имеют свой собственный уникальный глобальный заголовок (обычно представленный в виде ISDN номера). Применение глобального заголовка для транспорта сигнальных данных расширяет адресацию в сети ОКС № 7, поскольку очевидно, что адресации в рамках пунктов сигнализации МТР не достаточно для операторов мобильной связи в глобальном масштабе.

ТСАР (Transaction Capability Application Part) - прикладная подсистема возможностей транзакций. ТСАР поддерживает обмен неориентированными на соединение данными между приложениями через сеть ОКС № 7, используя услуги уровня SCCP. Например, запросы и ответы посланные между SSP и SCP передаются в сообщениях ТСАР. На данном уровне происходит идентификация сообщений, принадлежащих различным

Сейфетдинов P.P. прикладным пользователям. То есть данный уровень помогает прикладному процессу идентифицировать принадлежащее именно ему сообщение. ТСАР обеспечивает поддержку интерактивных приложений в распределенной среде.

ISUP (ISDN User Part) - подсистема служит для управления установлением соединения и освобождением разговорного тракта. Подсистема ISUP поддерживает два класса услуг: базовый вызов и дополнительные услуги. Базовый вызов обеспечивает установление соединений для передачи речи и/или данных. Дополнительные услуги представляют собой все остальные, ориентированные на соединение услуги, связанные, иногда, с передачей сообщений уже после установления основного соединения, такие как, прямой набор, идентификация злонамеренного вызова, переадресация вызова, конференц-связь и т. д.

Коэффициент отношения информационной нагрузки к сигнальной

Физический смысл коэффициента \//я для У-ЦСИО - это отношение среднего времени занятия ИП//( к среднему времени установления соединения по СП/Я. Зная коэффициенты \//у (/,_/ = 1, Л/) для всех пар корреспондирующих узлов ЦСИО, можно получить интегральное значение коэффициента у для всей сети. С помощью этого коэффициента можно оценить пропускную способность сигнального пути.

Возникает вопрос: какую максимальную емкость пучка каналов в ИП сможет обслужить одноканальный СП? Для этого вводится понятие "пропускная способность одноканального СП", под которой понимается число каналов v в ИП, обслуживаемых соответствующим СП при максимально допустимом времени установления соединения в сигнальной сети tc.

С помощью коэффициента у легко рассчитать v. При предоставлении сетью основных услуг на обе СМО поступает одинаковый поток заявок Xfn.

Зная максимально допустимое время установления соединения в СС t\, можно получить нагрузку на информационный путь при предоставлении сетью основных услуг как .У,, = У с Л По этой нагрузке с учетом дисциплины обслуживания можно определить v с помощью методов теории телетрафика. Мобильная есть кроме основных услуг предоставляет абонентам как независимые, так и условные ДУ (дополнительные услуги). Независимые ДУ (ИДУ) делятся на две группы: - ИДУ, которые предоставляются одновременно с установлением информационного соединения путем передачи по СС (сеть сигнализации) дополнительных сообщений, при этом на СП/Н (сигнальный путь) возникает дополнительный поток заявок, Сеііфетдшіов P.P. интенсивность которого обозначим через Л"/11; - ИДУ, которые предоставляются без установления информационного соединения, а только путем передачи сигнальных сообщений по СС; интенсивность потока заявок на такие НДУ обозначаются через AlJtm.

Очевидно, что предоставление сетью независимых ДУ приводит к уменьшению пропускной способности СП (сигнальный путь). Считается, что средний абонент пользуется как основными услугами, так и двумя видами НДУ. Потоки л;/11 и я;/12 также являются пуассоновскими, и объединим их в один общий поток ЯІ Д, для которого вводится понятие средней НДУ (СНДУ).

Для оценки соотношения дополнительной сигнальной нагрузки от НДУ и основной сигнальной нагрузки вводится коэффициент І ІДУ Г = -г, (1-7)

Далее рассматриваются условные ДУ [УДУ], т. е. те, которые предоставляются абонентам при невозможности установления информационного соединения. От них на сигнальный путь СП/;/ поступает поток заявок АУ[. Общее число условий, при которых установление информационного соединения с мобильным абонентом невозможно, равно п. Вероятность каждого условия обозначим через рг ЕА=1-/ , (1.8) м гДе РР вероятность установления информационного соединения с абонентом. Имеется множество условных дополнительных услуг M = {S],...,Sn) при выполнении каждой из которых на СС возникает поток Сснфстдинов P.P. E,s. И если при каждом /-м условии выполняется подмножество из к. УДУ, то интенсивность потока заявок от УДУ на сигнальный путь СПГп можно определить как

При изменении интенсивности потока заявок на СП или в других ситуациях на мобильной сети может резко упасть р , что приведет к я увеличению Pj и, как следствие, к увеличению потока Aj/1. Для оценки У=1 соотношения дополнительной сигнальной нагрузки от УДУ к основной сигнальной нагрузке вводится аналогично коэффициенту у коэффициент УДУ a = - -. Общий поток заявок на СП/и при введении ИДУ составит: «= + л + С= -0+г+«)- 0-ю) Принимается, что СНДУ требует передачи по СС дополнительной информации, состоящей из g сигнальных сообщений со средней длиной /ду. Для передачи этой информации потребуется время t f=g-- -, где С скорость сигнального канала.

Анализ сигнальной нагрузки ОКС № 7 от сервиса SMS

Услуга SMS появилась ещё в 1992 году и была практически не востребована до 2000 г. В начале 2001 г. произошёл взлёт трафика SMS сообщений. Взрывной рост SMS трафика приводил даже к перезагрузке SMS - буферов и отказу в предоставлении услуги. Популярность услуг на базе SMS оказалась просто феноменальной - сегодня в мире ежедневно отправляется более миллиарда коротких сообщений.

Определим нагрузку на сеть ОКС № 7, которая возникает в связи с предоставлением сервиса SMS. В главе 1.2.1 представлен метод оценки сигнальной нагрузки в мобильных сетях, базирующийся на декомпозиции потока сигнальных сообщений на четыре статистически независимых потока (в соответствии с видами подвижности абонента) и усреднении мгновенных значений нагрузки по ансамблю с учетом влияния процедур подтверждения личности подвижного абонента (ПА), обновления данных о его местоположении и получения информации о маршрутизации вызова при предоставлении ПА телефонной связи и автоматического роуминга. Но в данном методе не затрагивалась нагрузка, возникающая в результате предоставления SMS сервиса. В данной работе, для оценки сигнальной нагрузки от SMS за основу берётся вышеописанный метод.

Для наглядного представления сети сигнализации ОКС № 7 и воздействия на неё сигнального трафика от SMS центров рассмотрим рисунок 2.6. Из него следует, что каждый SMS центр является как бы дополнительной сигнальной точкой порождающей определённый трафик в сети ОКС № 7. Сейфетдинов P.P.

Подсистема коммутации (ПСК) стандарта GSM содержит коммутационные станции (MSC), домашний (HI.R) и визитный (VLR.) регистры местоположения ПА, регистр идентификации оборудования (EIR), сервис центр SMS (SMSC) и шлюз между SMSC и MSC {SMSC GW). Взаимодействие между тгими узлами ПСК осуществляется но каналам ОКС № 7 в соответствии с протоколами прикладного уровня МАР/х [73J. Протоколы МАР/х опираются на ресурсы системы ОКС Нч 7 в части ТСАР. SCCP. МТР.

Для анализа возьмём ПСК состоящую из двух MSC, и каждый из которых может иметь или не иметь свой SMS центр и HLR (т.к. производительность существующих 11I.R позволяет обслуживать сразу несколько MSC/VLR). На основании тгого можно выделить следующие варианты конфигураций ПСК: 1) Симметричная: MSC,/HLR ,/VLR ,/SMSC . -—- MSC ,/HLRR/VLR,,/SMSC,,; 2) Несимметричная относительно HLR: MSC IULRA/VLKA /SMSCA - y- MSC I VLRg /SMSCa; 3) Несимметричная относительно SMSC: MSC ІШЖАІVLR /SMSC,, SS7 MSC /HLR51VLR ; 4) Несимметричная относительно HLR/SMSC-1: MSC/HLR /VLR /SMSC/ SS7 MSCB/VLRB; 5) Несимметричная относительно HLR/SMSC-2: MSC I HLRAIVLR A ss? MSC„ / VLRB / SMSC;i.

В каждой из рассмотренных выше конфигураций ПСК поток сигнальных единиц, вызванных протоколом МАР в звене ОКС № 7, имеет разный характер и интенсивность. По этой причине для анализа сигнальной нагрузки каждый вид конфигурации ПСК необходимо рассматривать отдельно.

В данном методе оценки нагрузки расчёт сводится к вычислению максимального количества байт, переданных в канале ОКС № 7 за ЧНН в направлении от MSC/1 к MSC# и от MSCZ? к MSG4 в результате предоставления услуги SMS. Значение нагрузки в Эрлангах имеет вид: у =_ м [Эрл], (2.10) SMS 3600-VL J v ІІА У = _2Ьм5_[Эрл], (2.11) SMS 360G-V1 J где KSMI - число байт сигнальной информации переданной от MSCA к MSCB за ЧНН при предоставлении абонентам услуги SMS; SMS число байт сигнальной информации переданной от MSCB к MSC/1 за ЧНН при предоставлении абонентам услуги SMS; V = 8000 байт/с (64 Кбит/с);

Исследование влияния локальных неоднородностей движения абонентов на трафик в сети ОКС№ 7

Локальные неоднородности связаны с изменением средней скорости перемещения абонентов по зонам действия различных MSC. Данные изменения скорости могут быть вызваны такими факторами, как возникновение автомобильных пробок, принудительное снижение скорости абонентов (например, в случае ремонта дорог), и т. д. Для анализа влияния локальных неоднородностей воспользуемся выражениями для рт, полученными в предыдущем разделе. Для упрощения задачи анализа будем считать, что сеть построена с использованием базовых станций одного типа (макросотовое покрытие R=1000 м), и количество сот на границе раздела территорий, обслуживаемых коммутатором MSC(. и другими MSC, будет одинаково

Исследуем зависимости Ркр, от удельной нагрузки всех услуг ру, в условиях, когда имеет место однородная модель (одинаковые средние скорости перемещения мобильных пользователей в MSC,. и в соседних MSC) и неоднородная модель поведения мобильных пользователей (отвечающая изменениям средних скоростей в MSC(. и в соседних MSC). Для рассмотрения неоднородной модели поведения мобильных пользователей будем считать, что отклонение скорости для автомобильных пользователей будет crvA=±10 км/ч, а отклонение скорости для пеших сг"= ±2,9 км/ч.

Также, для упрощения расчётов будем считать, что MSC, граничит только с одним коммутатором, при этом граница раздела образована двумя сотами (одна принадлежит MSC,., а другая соседнему коммутатору) и что —MSC,01" — MSC;" вероятности для движения по направлениям равны р = р - 0,25. На рисунке 3.8 представлены зависимости для Ркр (3.9), рассчитанные в соответствии с полученными соотношениями для характеристик мобильности абонентов 3.27, 3.28, 3.29, 3.30. Т.е представлены диаграммы для трех режимов: - стационарный режим, т.е. нормальное состояние системы, когда наблюдаются одинаковые средние скорости перемещения абонентов в/вне MSC,.;

По данным зависимостям можно сделать заключение, что случай с замедлением скорости передвижения мобильных пользователей внутри MSC,. вызывает дополнительную нагрузку на сеть, вследствие увеличения количества активных абонентов в зоне MSC,..

Представлена математическая модель, связывающая такие параметры ОКС № 7 сети, как количество каналов (Signalling Links), вероятность блокировки, диапазон различных услуг абонентов и свойство мобильности абонентов. В примере расчёта были рассмотрены только три основные услуги абонентов (МОС, МТС, SMS), но данный метод можно расширить и на другие сервисы, путем задания удельных интенсивностеи и среднего количества байт сигнальной информации на реализацию конкретной услуги. Предложенная модель учитывает удельную интенсивность изменения зон действия (MSC/VLR, BSC) абонентом, поскольку данное обстоятельство вызывает дополнительный обмен сигнальными данными в сети ОКС № 7.

Был проведён анализ влияния параметра мобильности на характеристики трафика ОКС № 7. По результатам данного анализа можно сделать заключение, что свойство мобильности может значительно влиять на трафик в сети ОКС № 7. В свою очередь, сам параметр мобильности, численной равный количеству активных абонентов в сети, может сильно зависеть от многих факторов. Наиболее значимый фактор это географическое значение района покрытия сетью (административный, бизнес, промышленный, спальный, дачный и др.).

Предложенный в главе 3 способ определения параметра мобильности учитывает: средние скорости перемещения различных типов мобильных

пользователей (пешие, автомобильные), поверхностную плотность распределения абонентов, число базовых станций на стыках зон MSC, а также вероятности переезда абонентов между зонами. В расчётах было принято, что вероятности для направлений перемещения абонентов в/из MSC выбраны одинаковыми. Но данное равенство справедливо лишь в стационарном состоянии, когда вероятности перемещения по всем направлениям одинаковы (например, нет ярко выраженного: бизнес района, спального района, и т.д.). Поэтому в реальных расчётах данные вероятности следует вводить на основании конкретной топологии сети и городского ландшафта.

Похожие диссертации на Исследование и разработка методов анализа нагрузки ОКС Z 7 в сетях мобильной связи второго и третьего поколения