Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ существующих методов проектирования сетей подвижной технологической радиосвязи на примере газовой отрасли. постановка задачи исследования 12
1.1 Состояние и пути совершенствования инфраструктуры ведомственной сети связи ОАО «Газпром» 12
1.2 Современное состояние методов проектирования сетей подвижной технологической радиосвязи 20
1.2.1 Традиционные методы проектирования сетей подвижной технологической радиосвязи 22
1.2.2 Анализ методов и моделей распространения радиоволн применяемых при проектировании сетей подвижной технологической радиосвязи 25
1.2.3 Модели и методы расчета абонентской нагрузки в сетях подвижной радиосвязи 36
1.3 Проблемы проектирования сетей подвижной технологической радиосвязи и пути их решения 41
1.4 Пути совершенствования методики территориального проектирования сетей подвижной радиосвязи 42
1.5 Интегрированный подход к проектированию сетей подвижной технологической радиосвязи. Постановка задачи исследования...44
Глава 2. Методика проектирования сетей подвижной технологической связи с кодовым разделением каналов 47
2.1 Отличительные особенности проектирования сетей подвижной технологической радиосвязи с кодовым разделением каналов 47
2.1.1. Основные положения методики территориального проектирования сетей технологической подвижной радиосвязи
2.1.2 Территориальное проектирование сетей подвижной технологической радиосвязи кодовым разделением каналов ..48
2.1.3 Общие принципы проектирования сетей подвижной технологической радиосвязи 51
2.2 Сравнительный анализ методик расчета дальности двусторонней радиосвязи с подвижными абонентами 54
2.2.1 Условия и область применения моделей основных потерь 56 2.2.2 Пространственное описание трафика сетей подвижной связи
2.3 Проектирование сетей подвижной технологической. радиосвязи с кодовым разделением с использованием кластеризованного пространственного пуассоновского трафика пользователей 60
2.3.1. Эластичность зоны покрытия 60
2.3.2. Модель блокировки для фиксированного числа пользователей
2.3.3. Кластеризация зоны покрытия CDMA систем 69
2.3.4 Зона покрытия CDMA-ячейки 72
2.4 Проектирование сетей подвижной технологической радиосвязи с кодовым разделением каналов с использованием концепции узлов спроса 81
2.4.1 Модели источников трафика сетей технологической подвижной связи на основе концепции узлов спроса 81
2.4.2 Построение модели сетевого трафика с использованием концепции узлов спроса на примере предприятий газовой отрасли 90
2.5 Алгоритмический подход к планированию сети на основе концепции узлов спроса 91
2.6 Моделирование трафика основанного на узлах спроса *...105
2.7 Выводы 107
Глава 3. Методика оценки сетевой производительности многозоновых сетей подвижной технологической радиосвязи с кодовым разделением каналов 114
3.1 Сравнительный анализ систем плавной передачей управления ( soft handoff) в сетях подвижной технологической радиосвязи с кодовым разделением каналов 114
3.1.1. Краткая характеристика систем плавной передачи управления,
3.2 Сравнительный анализ методик оценки эффективности способов плавной передачи управления ( soft handoff) 117
3.2. і Неприоритетная схема плавной передачи управления П 8
3.2.2 Приоритетная схема плавной передачи управления 119
3.2.3 Схема очередей вызовов плавной передачи управления 121
3.2.4 Схема очередей исходящих вызовов и вызовов плавной передачи управления без прерывания обслуживания 127
3.2.5 Схема очередей исходящих вызовов и вызовов плавной передачи управления с приоритетом, прерывающим обслуживание 131
3.3 Зависимость зоны покрытия CDMA-систем с плавной передачей управления от ёмкости 133
3.3.1 Соотношение для оценки вероятности блокировки 134
3.3.2. Плавная передача управления 137
3.3.3 Предельные соотношения для вероятности блокировки в многозоновых системах подвижной связи 142
3.3.4 Зависимость зоны покрытия от емкости системы 145
3.4 Методика расчета вероятности плавной передачи управления в многозоновых системах подвижной радиосвязи 148
3.5 Выводы * 157
Глава 4. Оценка качественных показателей достоверности передачи информации в многозоновых сетях подвижной технологической радиосвязи 158
4.1 Методика оценки качества передачи информации в многозоновых сетях подвижной технологической радиосвязи газовой промышленности
4.1.1 Особенности многозоновых сетей подвижной технологической радиосвязи предприятий газовой отрасли 158
4.1.2 Анализ погрешностей, возникающих в канале связи между двумя абонентами многозоновых сетей подвижной технологической радиосвязи 163
4.2 Оценка качества передачи речевой информации в многозоновых сетях подвижной технологической радиосвязи 165
4.2.1. Постановка задачи 165
4.2.2. Влияние шумов квантования на качество передачи речи в межзоновых цифровых каналах 166
4.2.3. Влияние шумов восстановления на качество передачи речи в цифровых межзоновых каналах 174
4.2.4. Влияние компрессии цифрового сигнала на качество передачи речи в цифровых межзоновых каналах 178
4.2.5. Оценка разборчивости речи 181
4.3. Методика расчета числа радиочастотных каналов в многозоновых сетях подвижной технологической радиосвязи 190
4.3.1 Методика расчета числа радиочастотных каналов в системах с одной зоной радиопокрытия и без выхода на У АТС 191
4.3.2 Методика расчета числа радиочастотных каналов в системах с одной зоной радиопокрытия и выходом на УАТС 192
4.3.3 Оценка допустимого числа радиоабонентов в зоне радиопокрытия при заданном фиксированном числе каналов между базовой станцией и АТС 195
4.3.4 Оценка числа радиочастотных каналов в СПР при наличии нескольких зон радиопокрытия с выходом на УАТС через одну базовую станцию 195
4.4 Выводы 197
ГЛАВА 5. Реализационные основы проектирования сетей подвижной технологической радиосвязи с кодовым разделением каналов 199
5.1 Технические требования к сети подвижной технологической радиосвязи стандарта IMT-MC , ,...199
5.1.1 Общие технические требования к сетям подвижной технологической радиосвязи газовой отрасли 199
5.1.2 Подготовка исходных данных 201
5.1.3 Расчет абонентской нагрузки на сеть 202
5.1.4 Построение начального приближения 203
5.2 Расчет пропускной способности опытного района. Анализ телефонной нагрузки, создаваемой на газотранспортном предприятии
5.2.1 Методика расчета информационного тяготения в корпоративной сети подвижной связи 204
5.2.2 Расчет канальной емкости базовых станций 209
5.2.3 Нагрузка службы передачи данных 210
5.2.4 Нагрузка телефонной службы 210
5.2.5 Расчет количества соединительных линий между коммутационным оборудованием и устройствами коммутации вторичных сетей 212
5.3 Выводы 215
Заключение , 217
Список литературы 219
- Анализ методов и моделей распространения радиоволн применяемых при проектировании сетей подвижной технологической радиосвязи
- Территориальное проектирование сетей подвижной технологической радиосвязи кодовым разделением каналов
- Модели источников трафика сетей технологической подвижной связи на основе концепции узлов спроса
- Сравнительный анализ методик оценки эффективности способов плавной передачи управления ( soft handoff)
Анализ методов и моделей распространения радиоволн применяемых при проектировании сетей подвижной технологической радиосвязи
В настоящее время проектирование подвижных систем связи ведется с применением традиционных моделей. В результате при работе с программным обеспечением можно выбрать одну из нескольких различных моделей распространения для выполнения расчетов затухания на трассе, принимаемой мощности, или напряженности поля. Кроме того, для большинства моделей можно независимо определить временную и пространственную статистику и доверительную маржу (запас). Можно также выбирать из семи различных климатических зон, которые оказывают воздействие на временную статистику.
Выбор соответствующей модели и статистики уровня сигнала для проектируемой системы зависит от типа системы и области, где она будет использоваться. Может потребоваться некоторое экспериментирование с различными моделями, уровнями сигнала, и статистикой уровня сигнала, чтобы достигнуть удовлетворительных результатов для рассматриваемого типа системы. Используя одну из этих моделей можно определить значение затухания на поверхности. Это потери, которые происходят на трассе в дополнение к потерям в свободном пространстве.
Модель Free space + RMD. В данной модели при вычислении потерь на трассе можно учитываются естественные препятствия на местности, фактор временной и пространственной статистики, застройку и деревья. Эта модель наиболее подходит для анализа прохождения радиоволн в микроволновом диапазоне, для систем типа MMDS, где используются стационарные приемные станции с направленными антеннами
Модель FCC + RMD . В этой модели так же как и в Free space + RMD потери на трассе определяются, за исключением того, что затухание увеличивается (уровень сигнала соответственно уменьшается) на величину в дБ равную разности между значением напряженности поля, определенного по кривым распространения FCC (часть 73 или часть 22 правил FCC) и затуханием в свободном пространстве на эквивалентных расстояниях. В сущности, в этом методе включаются дополнительные потери на трассе, основанные на информации, найденной на кривых FCC. Так как кривые FCC получены опытным путем, на основе измеряемых данных по широкому спектру возможных путей распространения (некоторые графики учитывают преграды местности или местные помехи), то FCC+RMD метод в определенной степени может делать "двойной подсчет" некоторых территориальных особенностей на местности. Поэтому, этот метод может рассматриваться как оценочный, выполняющий предварительное определение фактических напряженностей поля или принимаемых уровней мощности. При использовании этого метода, средняя высота антенны будет автоматически ограничена программой значениями между 30.4 1523м, эти ограничения накладываются базами данных FCC, описывающими характеристики распространения.
Модель CCIR + RMD. Этот метод подобен FCC+RMD за исключением того, что вместо графиков FCC используются кривые, рекомендованные CCIR (Rec 370-5). Диапазоны расстояний от передатчика до приемника для характеристик FCC и кривых CCIR отличны. Кривые FCC могут использоваться в основном для расстояний в пределах от 1 до 200 или 300 км. Кривые CCIR начинаются с 10 км и простираются до 500 км. Если выбирается CCIR + RMD метод, и расстояния меньше чем 10 км, программа назначит по умолчанию использование потерь на трассе свободного пространства. Это часто приводит к аномальной напряженности поля или полученным результатам уровня мощности при переходе от свободного пространства до кривых CCIR в отметке 10 км, особенно для низких эффективных высот антенн. При использовании этого метода, средняя высота антенны будет автоматически ограничена значениями между 37.5 и 120 метрами.
Модель Okumura (Hata). Метод Okumura , используемый в программе - это фактически компьютерная реализация Okumura метода, который был разработан Hata. Метод Okumura был разработан на основе данных измерений уровней сигнала от передатчика в нескольких частотных диапазонах в Токио и его пригородах. Выбор этого метода следовательно наиболее предпочтителен для урбанизированных областей, где расстояние анализа относительно не велико (меньше чем 30 км), эффективная высота передающей антенны - меньше чем 200 м, эффективная высота приемной антенны - меньше чем 10м, и местность относительно плоская. Использование этого метода для других случаев или при больших расстояниях может оказаться неприемлемым. Используя Okumura (Hata) метод, можно выбирать типы наземных помех - "нет", "пригородная зона" или "город". Эти выбор определит соответствующие выражение для затухания
Территориальное проектирование сетей подвижной технологической радиосвязи кодовым разделением каналов
Многостанционный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA) -новая,, динамично развивающаяся технология мобильных систем связи. CDMA стал глобальным стандартом, особенно после соглашения ETSI основанном на стандарте воздушного интерфейса третьего поколения системы UMTS (универсальная мобильная телекоммуникационная система) широкополосной CDMA системы.
Планирование сети сотовой связи с кодовым разделением каналов существенно отличается от территориального планирования сетей с частотным и частотно-временным разделением каналов [4].
Использование группового сигнала для передачи нескольких сообщений имеет следствием то, что уровень внутрисистемной помехи зависит от числа активных абонентов. Одновременно передаваемые в групповом канале сообщения оказывают мешающее воздействие друг на друга, при этом необходимый уровень полезного сигнала на входе приемника должен возрастать при увеличении числа передаваемых сообщений (активных абонентов), что эквивалентно ухудшению чувствительности приемника. Мощность передатчика БС делится между служебными каналами и каналами прямого трафика пропорционально потерям на трассах распространения радиоволн активных абонентов. Эти особенности системы многостанционного доступа с кодовым разделением каналов не позволяют непосредственно использовать мощности передатчиков и чувствительности приемников базовой и мобильнойрадиостанций для расчета дальности связи в сотовой сети.
В СПС, использующих CDMA, существует хорошо известное отношение между зоной покрытия ячейки и пропускной способностью. В отличие от FDMA и TDMA систем, CDMA имеет гибкую пропускную способность, которая не фиксирована, пропускная способность ячейки может быть увеличена, за счет ухудшения качества обслуживания (QoS). Зона покрытия ячейки может быть рассмотрена с изменяющимися свойствами: как увеличивающееся число пользователей в ячейке, при этом область покрытия может уменьшаться. Следовательно, область покрытия ячейки, зависит от местности и плотности пользователей в ячейке.
Несколько факторов влияния на изменения зоны покрытия: характеристики распространения сигнала на местности, динамическое управление мощностью, требуемый уровень QoS, и распределение пользователей в пространстве и соответствующее временное влияние на интенсивность трафика. В последнее время особенно требуется внимание при планировании CDMA сетей или в проектировании управления соединений (САС). Однако у пользователей на границе ячейки может ухудшаться связь, что приводит к потере сигнала. Тем не менее, зону покрытия и пропускную способность ячейки необходимо планировать таким образом, чтобы обрабатывались все звонки.
Зона покрытия и пропускная способность исследуется в многочисленной литературе. Так в [1] и [2] была исследована эквивалентная пропускная способность загрузке ячеек при моделировании ее, в виде системы массового обслуживания М/М/т. В [3] получено выражение для вероятности потери связи для одной ячейки, в виде отношения между зоной покрытия и пропускной способностью, обусловленное поддержкой текущего количества пользователей в ячейке и расположением абонентов. В этой работе продолжены исследования, представленные в [4], принимая во внимание движение пользователей в ячейке, как регулируемое число в двумерном Пуассоновском процессе. Обобщено выражение вероятности потери связи для одной ячейки и для случая использования множества ячеек. Вычисляется ожидаемый показатель QoS в случае вероятности потери связи, которое используется при достижении точной характеристики оптимального соотношения между зоной покрытия ячейки и пропускной способностью пользователей. Так же покажем, как оптимальное соотношение может быть использовано в алгоритме планировании сетей.
Создание сетей подвижной связи третьего поколения требует разработки не только новой техники широкополосной передачи с кодовым разделением каналов, но и новых методов проектирования структуры сети. В настоящее время проектирование сетей подвижной связи сосредоточено, в основном, на решении радиотехнических задач, к которым относятся выбор расположения ячеек, частотное планирование, проектирование антенн, вопросы электромагнитной совместимости и др.
При этом не всегда принимаются во внимание особенности распределения нагрузки, рассматриваемые в теории телетрафика. Такім образом, главное отличие подхода, развиваемого в теории телетрафика, от традиционного территориального подхода состоит в том, что при традиционном подходе рассматриваются задачи покрытия сотами заданной территории, а в теории телетрафика - задачи обслуэюивания абонентов с заданным качеством. Для определения перечисленных выше характеристик необходимо знать распределение телефонной нагрузки на местности, которая зависит от числа абонентов N, среднего времени занятия радиоканала Т и интенсивности потока вызовов Л. В зависимости от этих величин проводится частотное планирование [1], в задачу которого входит распределение частот по ячейкам сети в соответствии с правилами пространственного распределения частот при учете неравномерного распределения абонентов на плоскости. Важность учета этого фактора можно объяснить тем, что в местах постоянного скопления людей (рынки, железнодорожные платформы и т. п.) нагрузка сети подвижной связи заведомо выше средней нагрузки по ячейкам. Поэтому эффективность использования частот в ячейках с большей нагрузкой выше. Может получиться, что в таких ячейках уже не будет свободных частот, которые нужно ввести для сохранения качества обслуживания абонентов, а в других ячейках будет избыток частот. В такой ситуации можно нагруженные ячейки поделить на меньшие и перераспределить частоты. Однако поскольку это довольно дорого планирование целесообразно проводить в зависимости от пространственного распределения абонентов по обслуживаемой территории. Кроме того;, процесс передачи подвижного абонента от одной базовой станции к другой происходит не в момент пересечения воображаемой границы между сотами, проведенной на карте. Фактически передача происходит в момент получения заданного соотношения между уровнями сигналов, принимаемых от нескольких рассматриваемых базовых станций, а это соотношение зависит от многих случайных процессов. Поэтому формы сот могут представлять не правильные геометрические фигуры, а элементы мозаики случайного вида.
Модели источников трафика сетей технологической подвижной связи на основе концепции узлов спроса
Фактор среды распространения радиоволн является определяющим для дальности радиосвязи. Среда распространения вызывает как детерминированные, так и случайные изменения полезного сигнала. Затенение приемной антенны элементами рельефа, зданиями жилой или промышленной застройки, растительностью можно считать квазидетерминированным потому, что из-за рефракции в атмосфере, которая меняется вместе с погодой, т.е. случайно, меняется и характер дифракции на препятствиях. Наблюдаются суточные, месячные и т.д. изменения уровня сигнала на приемном конце, в то время как на передающем сигнал постоянен.
Это явление можно рассматривать как медленные замирания радиосигнала во времени. При перемещении подвижной радиостанции по территории меняется характер затенений на трассе распространения радиоволн и средний уровень мощности принимаемого сигнала. Такое явление рассматривается как медленные замирания радиосигнала в пространстве.
Полезный сигнал испытывает также быстрые (интерференционные) замирания, связанные с тем, что точки приема достигают одновременно множество лучей от передающей антенны, прошедших разные пути в среде распространения и пришедшие в точку приема с разными амплитудами и фазами высокочастотного колебания. Амплитуда и фаза результирующего сигнала меняются случайным образом за период ВЧ колебания. Глубина быстрых замираний может достигать 25-35 дБ и более. При установлении связи с подвижными объектами совокупность трасс распространения (основной и отраженные лучи) постоянно меняется. При этом характер фединга зависит как от затенений полезного сигнала препятствиями (медленные замирания), так и от фазовых задержек множества интерферирующих лучей (быстрые замирания). Характерно, что при перемещении радиостанции глубокие замирания полезного сигнала встречаются в среднем на пути в половину длины волны ВЧ колебания.
На затухание радиосигнала влияет множество факторов: неровности рельефа местности, проводимость почвы, которая повышается с ростом ее влажности, высота и характер леса на трассе распространения, высота и плотность застройки, градиент индекса рефракции в нижнем слое атмосферы и множество других факторов. Параметры потерь распространения оказываются связанными с географическими объектами, которые можно отобразить на карте. Объем информации, представляющей достаточно полное описание параметров среды распространения, значительно превосходит объем, доступный для восприятия и обработки непосредственно человеку. Можно описывать эту совокупность данных небольшим количеством обобщенных параметров, что и делалось до недавнего времени, но такие модели не позволяют получить требуемую точность прогноза распространения.
Для хранения и обработки больших массивов данных, связанных с фиксированными точками земной поверхности, используются геоинформационные системы (ГИС). В настоящее время с помощью ГИС можно существенно повысить точность прогноза распространения радиоволн над поверхностью земли.
Возможности персональных ЭВМ позволяют применять "лучевой" подход, когда при расчете зон покрытия базовых станций сетей подвижной связи учитываются только факторы, географически расположенные на пути только одного (основного) луча. На самом деле практически всегда имеет место многолучевое распространение. Системы с многолучевыми моделями распространения начинают появляться только в последнее время и работают пока недостаточно быстро. Время расчета по многолучевой модели возрастает, по крайней мере квадратично по отношению к объему исходных данных в то время как для однолучевой модели характерна линейная зависимость. Поэтому на этапе начального планирования сети мобильной связи целесообразно применять однолучевые модели.
Цифровая карта представляет собой базу данных, в которой хранится информация, отнесенная к точкам на земной поверхности. Это может быть, например, высота места над уровнем моря, если речь идет о карте рельефа. ГИС позволяет редактировать географические объекты, отображать географические данные на экране монитора (рисовать карту), выводить карту на печать, формировать запросы к географической информационной базе и представлять их результаты в виде таблиц (текстовое представление) или карт (графическое представление).
Известно два формата цифровых карт: растровый и векторный. Карта растрового формата (матричная) представляет собой набор записей данных, отнесенных к ячейкам, образующим на карте прямоугольную сетку с равномерным шагом. Карта такого типа не хранит информацию о географических координатах каждой точки явно. Координаты легко вычисляются по порядковому номеру записи. В такой карте географическая информация хранится «поточечно» и обладает большой избыточностью, так как одинаковая информация повторяется. Степень избыточности возрастает при росте детальности карты. Например, информация о высоте места всех точек водной поверхности одинакова, но она все равно будет храниться в базе данных.
В отличие от растровых карт, векторные карты хранят информацию не об отдельных ячейках, а о географических объектах. В качестве объектов такой карты могут выступать отдельные точки, прямые, ломаные, многоугольники, масштабируемые надписи. Карта хранит информацию о географических координатах каждой точки объекта (вершины многоугольников, ломаных линий) и кортеж данных, отнесенных к этому объекту. Такая карта не страдает избыточностью, легко масштабируется и позволяет менять картографическую проекцию практически без потери точности географической информации. Наоборот, смена проекции растровой карты практически не возможна.
У растровой карты элементом доступа к данным является элемент растра (ячейка), а у векторной - географический объект. Важное значение для ГИС имеет понятие картографической проекции. Картографической проекцией называется закон сопоставления произвольной точки на референц-эллипсоиде (поверхность относимости) точке на плоской поверхности карты. При создании карты точка на геоиде первоначально проецируется на референц-эллипсоид, а с него уже на плоскость. Известно, что невозможно отобразить любые три точки на сферической поверхности в три точки на плоскости с сохранением расстояний и углов одновременно. Проекции, сохраняющие при отображении расстояния, называются равновеликими, а сохраняющие углы - равноугольными (конформными).
Способ отображения поверхности эллипсоида на плоскость определяет вид картографической проекции. Видов проекций известно много, но наиболее часто используются конформная поперечная цилиндрическая проекция Гаусса-Крюгера, отображающая точки эллипсоида на поверхность цилиндра, ось которого лежит в плоскости экватора, а образующая - ортогональна меридиану. Далее цилиндр "разворачивается" в плоскость. Проекция строится через каждые 6 градусов по широте (шестиградусные зоны). Внутри каждой зоны карта конформна (сохраняет углы) и имеет небольшие искажения по расстоянию. Такая проекция не позволяют отобразить обширные территории на один лист карты, но при использовании множества фрагментов дает хорошую точность. Поэтому проекция Гаусса-Крюгера чаще всего и применяется при территориальном планировании сетей связи.
Сравнительный анализ методик оценки эффективности способов плавной передачи управления ( soft handoff)
Процесс осуществления выбора способа плавной передачи управления может быть централизован или децентрализован [36] (т.е. выбор хандовера может быть выполнен либо в МС или в сети). С точки зрения процесса выбора можно определить, по крайней мере, три различных разновидности схем выбора хандовера. Хандовер управляемый сетью. По протоколу управления хандовера, сеть может осуществлять выбор хандовера, основываясь на оценке МС и числа БС. Как правило процесс хандовера (включая передачу данных, коммутацию каналов, коммутацию сети) занимает 100 - 200 мс. Информация о качестве сигнала для всех абонентов доступна в одной точке в сети, которая способствует соответствующему распределению ресурсов. Хандовер управляемый сетью используется в аналоговых системах первого поколения таких, как AMPS, TACS и NMT. Хандовер с помощью мобильной станции. При процессе хандовера с помощью МС, мобильная станция делает оценку, и сеть делает выбор. В системе GSM, контроллер БС отвечает за управление радио интерфейсом, и главным образом предназначен для распределения и ввода радио каналов и управления хандовером. Время между выбором типа хандовера и исполнением аналогично стандарту GSM, и составляет примерно 1с. Хандовер управляемый МС. При хандовере управляемом мобильной станцией, каждая МС полностью контролирует процесс хандовера. Это тип хандовера, который имеет короткое время реакции (порядка 0.1 с). МС оценивает мощности сигналов от окружающих станций и уровни помех во всех каналах. Хандовер может быть введен если мощность сигнала обслуживающей БС меньше чем у другой Б С
В городских мобильных сотовых системах, особенно когда размер соты относительно небольшой, процедура хандовера имеет важное влияние на производительность системы. Вероятность блокировки исходящих вызовов и вероятность принудительного завершения действующих вызовов основные критерии для оценки эффективности СПС. Рассмотрим наиболее распространенные виды схем хандовера: неприоритетные, приоритетные и схемы хандовера с очередями для автономных систем трафика, подобно либо системам голоса, либо системам данных [38...46].
Будем полагать, что система связи имеет много сот, в каждой из которых организовано S каналов. Время удержания канала имеет экспоненциальное распределение со средней скоростью /л. Исходящие вызовы и вызовы хандовера сгенерированы в соте в соответствии с процессом Пуассона, со средними интенсивностями Л0 и Ян соответственно. Рассмотрим систему с однородными сотами. Для упрощения остановимся на одной соте (названной маркированной сотой). Вновь сгенерированные вызовы в маркированной соте помечаются исходящими вызовами (или новыми вызовами).
В этой схеме все S каналов уплотнены исходящими и вызовами запроса хандовера. Базовая станция перебирает запросы хандовера в точности как исходящие вызовы. Оба вида запросов блокируются, если в распоряжении нет свободного канала
Для анализа этой схемы необходимо рассмотреть процедуру плавной передачи управления более детально. Когда МС двигается от Б С, принимаемая мощность сигнала уменьшается, и когда она становится ниже порога, начинается процедура плавной передачи управления . Площадь плавной передачи управления определятся как площадь, в которой средняя принимаемая от базовой станции мощность сигнала мобильной станции находится в пределах значения порога хандовера и значения порога приема.
Если БС обнаруживает все каналы в занятой намеченной соте, запрос хандовера включается в очередь. Если канал освобождается, когда очередь для запроса хандовера не полная, канал назначается для запроса в первую очередь. Если принимаемая мощность сигнала от текущей БС падает ниже порогового значения приема раньше, чем МС назначается канал в намеченной соте, вызов принудительно завершается.
Используется методика очередей FIFO и неограниченный размер очереди к базовой станции. Случай ограниченного размера очереди обсуждается ниже. Время пребывания мобильной станции на площади плавной передачи управления зависит от параметров системы, таких как скорость движения МС, направление движения МС и размер соты. Перечисленные параметры определяют время пребывания мобильной станции в зоне хандовера и характеризуются случайной переменной Th-dweii Д3101 упрощения анализа будем считать, что это время пребывания распределено экспоненциально, со средним значением
Определим состояние соты і (z = 0Д,...,оо), в виде суммы каналов используемых в соте и количество запросов хандовера в очереди. Из вышеописанных предположений видно, что і - одномерная Марковская цепь
