DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA AUDIOVISUAL Y COMUNICACIONES Asignatura: Comunicaciones Móviles Digitales
Ejercicio de Comunicaciones Móviles: En un sistema de comunicaciones móviles celulares GSM, se pretende estudiar las características de una célula con tres sectores, situada en el centro de una gran ciudad donde se ha estimado una densidad de tráfico de 15,8 E/Km 2. En una primera aproximación se s e han asignado 3 portadoras GSM-1800 por sector (24 canales, de los cuales dos son para señalización asociada) y se requiere un grado de servicio, GOS del 1%.
1º) Determinar para las condiciones anteriores el radio de la célula necesario y el número de móviles a los que atiende. El tráfico por usuario es de 25 mE. (* En la ordenada de la gráfica dela distribución Erlang B, figura la intensidad de tráfico por canal.) 1 GOS
0,1
0.9
0,05
0.8 r o p ) 0.7 s g n a l r 0.6 E ( o c i 0.5 f a r T d 0.4 a d i s l n a 0.3 e n t a n I c
0,03 0,02 0,01 0,005 0,001
0.2 0.1 0 0
5
10
15
20
25
30
Canales
2º) Establecer los balances de los enlaces ascendente y descendente para determinar las potencias de transmisión necesarias tanto para la Estación Base (BS) como para el móvil (MS) para un 90 % de cobertura en el borde de la célula. (Si no se ha determinado en el apartado anterior el radio de la célula tomar un valor lógico). Datos del sistema: • Sensibilidad: BS= -104 -104 dBm; dBm; MS = -100 dBm Ganancia de las antenas: G BS= 17 dB; GMS = 0 dB. • Mejora en recepción por diversidad en la BS= 4 dB • Alturas medias de las antenas: hBS= 25 m; hMS = 1,5 m • Pérdidas en cables y terminales: L BS= 3 dB; L MS = 0,5 dB. • Margen por ruido, desvanecimientos desvanecimientos e interferencias: 6 dB. • Desviación típica para el desvanecimiento lento: σ = 6 dB. • El modelo de propagación utilizado es el denominado COST231-HATA, válido para frecuencias entre 1500 y 2000 MHz en zona urbana:
Ab
=
46,3 + 33,9 log f −13,82 log ht − a(hm ) + (44,9 − 6,55 log ht ) log d + C m
Donde a(hm) tiene el mismo significado que el modelo Okumura Hata. Cm = 0 dB para ciudad media o áreas suburbanas y 3 dB para gran ciudad.
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3º) El canal de señalización que cursa las peticiones de comunicación de los móviles (RACH) utiliza la técnica de acceso aleatorio: ALOHA-ranurado. Se considera que para un acceso son necesarios 3 paquetes de señalización y que la duración de cada uno de ellos corresponde con la de una ráfaga GSM: 4,615 ms. El número medio de accesos por móvil en la hora cargada es =1. Determinar el número de móviles a los que puede atender este canal de señalización para un Grado de Servicio (GOS) del 0,5 % (0,005). (En los sistemas de acceso aleatorio, el GOS es igual a la eficiencia del sistema: S “throughput”, o tráfico cursado y en condiciones de estabilidad, el tráfico cursado es igual al ofrecido por los móviles, todos los paquetes ofrecidos son cursados). Durante un determinado tiempo se observa que el tráfico total de paquetes en el canal (ofrecidos más retransmitidos) es del 50% (0,5) calcular la eficiencia del sistema en esas condiciones (tráfico cursado) y el número medio de retransmisiones de cada paquete. La relación entre el tráfico cursado y el total para ALOHA rasurado viene dado por la siguiente relación:
S = G e
−
G
