SCDMA無線市話系統(tǒng)的短信容量

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1、SCDMA無線市話系統(tǒng)的短信容量TechnologyInterchangeSCDMA無線市話系統(tǒng)的短信容量事治業(yè)遼河石油勘探局通信公司王稿北京信威通信技術(shù)股份有限公司【摘要】文章首先分析了SCDMA無線市話系統(tǒng)的短信傳輸機制和影響短信傳輸?shù)囊蛩亟又鴱臒o線傳輸承載能力人手,分析了SCDMA系統(tǒng)承載短信群發(fā)業(yè)務(wù)時的短信容量然后通過在SCDMA無線接入網(wǎng)絡(luò)的測試,驗證了SCDMA無線接人系統(tǒng)的短信容量.1引言近幾年,SCDMA無線接入系統(tǒng)在無線市話領(lǐng)域和專用網(wǎng)通信領(lǐng)域的應(yīng)用規(guī)模迅速擴大.SCDMA無線接入系統(tǒng)提供的業(yè)務(wù)包括最基本的語音業(yè)務(wù),傳真業(yè)務(wù),短信業(yè)務(wù)和8～6

2、4kb/S的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù).短信業(yè)務(wù)包括用戶到用戶和網(wǎng)絡(luò)到用戶兩種短信業(yè)務(wù).由于無線市話系統(tǒng)語音業(yè)務(wù)的資費較低,所以用戶多選擇語音業(yè)務(wù),而用戶之間的短信業(yè)務(wù)的比例相對較低.短信業(yè)務(wù)的主要應(yīng)用是天氣預(yù)備,新聞等廣播類的網(wǎng)絡(luò)到用戶的定制短信業(yè)務(wù).在網(wǎng)絡(luò)運營時,廣播類短信業(yè)務(wù)的優(yōu)先級要低于語音,傳真,數(shù)據(jù)和其它短信業(yè)務(wù).在規(guī)劃廣播類短信業(yè)務(wù)時,首先要確定已有的高優(yōu)先級業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)負荷,在網(wǎng)絡(luò)負荷較低的時段結(jié)合業(yè)務(wù)的特性增加廣播類短信業(yè)務(wù),即利用網(wǎng)絡(luò)的剩余容量來運營廣播類短信業(yè)務(wù).2SCDMA短信傳輸機制SCDMA的短信業(yè)務(wù)由業(yè)務(wù)提供商(SP),短信網(wǎng)關(guān)(GSMC),短信中心

3、(SMC),HLR,基站控制器(BSC),基站(BS)和用戶終端(UT)組成.在SCDMA系統(tǒng)中,短信可以根據(jù)傳輸機制劃分為SMS—MO和SMS—MT兩種.廣播類短信業(yè)務(wù)使用SMS—MT傳輸機制.SMS—MT的傳輸可以分為兩大部分,一部分是核心網(wǎng)的傳輸,即SP經(jīng)GSMC發(fā)送到SMC,SP和GSMC之間以及GSMC和SMC之間的傳輸是基于SMDPP協(xié)議;另一部分是接入網(wǎng)的傳輸,即SMC經(jīng)BSC發(fā)送到BS,BS通過空中接口發(fā)送到UT,這部分傳輸使用SWAP協(xié)議.在用戶進行了廣播類業(yè)務(wù)的定制后,相應(yīng)的SP將周期性地向定制業(yè)務(wù)的UT發(fā)送短信,每次發(fā)送都是一個SP到UT

4、的SMS—MT過程.通常情況下,SP按號段進行發(fā)送,其發(fā)送速度可以調(diào)節(jié).GSMC將短信轉(zhuǎn)發(fā)到SMC,SMC首先通過HLR對目標UT進行業(yè)務(wù)鑒權(quán),然后根據(jù)目標UT的的狀態(tài)進行發(fā)送或掛起(等待用戶開機或回到服務(wù)區(qū)).SMC下發(fā)SMS—MT到BSC后,BSC向?qū)?yīng)位置區(qū)內(nèi)的BS發(fā)送尋呼消息.BS對UT進行尋呼.UT響應(yīng)尋呼后,接入到所在小區(qū)的基站,并建立VCC業(yè)務(wù)碼道.短信通過業(yè)務(wù)碼道以信令幀的格式在空口進行傳輸.3SCD短信傳輸能力分析這種影響可以通過提高節(jié)點的處理能力來解決,本文不進行討論.本文討論的重點是SCDMA的無線傳輸機制對短信傳輸能力的影響.從SCDM

5、A的無線傳輸機制可以看出,在無線傳輸機制對廣播類短信業(yè)務(wù)的影響主要是尋呼機制,接入機制和VCC業(yè)務(wù)碼道的傳輸機制三個因素.3.1尋呼機制尋呼機制決定了系統(tǒng)尋呼到用戶的速度;SCDMA系統(tǒng)采用基于位置區(qū)的尋呼機制,即尋呼消息會在終端所在的位置區(qū)內(nèi)所有的基站上發(fā)送.尋呼的周期是128幀,基站按128對終端的UID取模得到終端的尋呼幀號,在對應(yīng)的尋呼幀上發(fā)送尋呼消息.基站最多可以同時尋呼128個用戶.終端根據(jù)自己的UID確定自己的尋呼幀號,每128幀接受一次相應(yīng)的尋呼幀,收到尋呼消息后就在上行接入碼道ACCO發(fā)起接入過程.由于系統(tǒng)采用位置區(qū)制,同一個LA內(nèi)所有小區(qū)的

6、尋呼幀是同步的.我們定義LA的尋呼能力為每秒鐘基站可以尋呼到的用戶數(shù),它與空口的傳輸質(zhì)量和尋呼排隊機制有關(guān).空口傳輸質(zhì)量可以通過成功尋呼所需的尋呼次數(shù)來描述.根據(jù)目前實際系統(tǒng)測試的結(jié)果,成功尋呼所需的尋呼次數(shù)服從平均值為3的對數(shù)正態(tài)分布.廣播類短信業(yè)務(wù)中用戶的型2005.]2■■■TechnologyInterchangeSCDMA無線市話系統(tǒng)的短信容量數(shù)據(jù)一般都比較大,大量用戶的UID可以認為是均勻分布到128個尋呼幀上的.因此,尋呼能力的上限為100幀/秒/3次=33個用戶/秒.3.2接入機制SCDMA系統(tǒng)采用分幀接入算法.根據(jù)以上對尋呼能力的分析,每個L

7、A的尋呼能力上限為33用戶/秒.通常一個LA包含的基站數(shù)量為3～10個,因此一個基站的接入負荷是3.3～11個用戶/秒.按11個用戶/秒的速度進行了以下仿真,2000個用戶在3分鐘的時間內(nèi)隨機發(fā)起接入,此時ACC接入碼道的負荷為12.2%,用戶接入時延為0.11秒,接入碰撞的概率僅為0.02%.可以看出系統(tǒng)的接入能力完全可以滿足以最大尋呼速度服務(wù)的條件.3.3VCC業(yè)務(wù)碼道傳輸機制VCC傳輸機制決定了系統(tǒng)服務(wù)用戶的速度.VCC的傳輸能力主要取決于單用戶的服務(wù)時長(TSMS),而單用戶服務(wù)時長與無線信道的信干比有關(guān).而在SCDMA系統(tǒng)中無線信道的信干比與當(dāng)前系統(tǒng)

8、中的用戶數(shù)有關(guān).根據(jù)短信傳輸時長,可以