1.呼叫话务量(A)
话务量是度量通信系统通话业务量或繁忙程度的指标。所谓呼叫话务量,是指单位时间内呼叫次数与呼叫的平均占用信道时间之积。即
A=Ct(1-4-6)式中,C是平均每小时的平均呼叫次数;t是每次呼叫占用信道的时间(包括接续时间和通话时间);当t以h为单位时,则A的单位是Erl(爱尔兰)。
如果在1h之内不断占用信道,则其呼叫话务量为1Erl,这是一个信道具有的最大的话务量。例如,某信道每小时发生20次呼叫,平均每次呼叫占时3min,则该信道的呼叫话务量为A=20×3/60=1Erl;若全网有100个信道,每小时共有2100次呼叫,每次呼叫平均占时2min,则全网话务量为A=2100×2/60=70Erl。
话务量可分为完成话务量和损失话务量两种。完成话务量(A0)是指呼叫成功接通的话务量,用单位时间内呼叫成功的次数(C0)与平均占用信道时间的乘积来计算,即
A0=C0t (1-4-7)
损失话务量(AL)是指呼叫失败的话务量,其值为
AL=A-A0 (1-4-8)
2.呼损率(B)
当多信道共用时,通常总是用户数大于信道数,当多个用户同时要求服务而信道数不够时,只能让一部分用户先通话,另一部分用户等信道空闲时再通话。后一部分用户因无空闲信道而不能通话,即为呼叫失败,简称呼损。在一个通信系统中,造成呼叫失败的概率称为呼叫损失概率,简称呼损率(B)。
呼损率(B)的物理意义是损失话务量与呼叫话务量之比的百分数,即B=(AL/A)×100%,也可用呼叫次数表示。
B=(CL/C)×100% (1-4-9)
式中,CL为呼叫失败的次数;C为总呼叫次数。
显然,呼损率(B)越小,成功呼叫的概率越大,用户就越满意。因此,呼损率也称为系统的服务等级。例如,某系统的呼损率为10%,即该通信系统内的用户每呼叫100次,其中有10次因无空闲信道从而打不通电话,其余90次则能找到空闲信道从而实现通话。但是,对于一个通信网来说,要使呼损减小,只有让呼叫(流入)的话务量小一些,即容纳的用户数少些,这是每个运营商都不希望的。由此可知,呼损率与话务量是一对矛盾,服务等级与信道利用率也是矛盾的,必须选择一个合适的值。
如果呼叫满足如下条件:
1)每次呼叫相互独立,互不相关,即呼叫具有随机性,也就是说,一个用户要求通话的概率与正在通话的用户数无关。
2)每次呼叫在时间上都有相同的概率。
假定移动通信系统的信道数为n,则呼损率可按式(1-4-10)计算:
这就是爱尔兰公式。如已知呼损率(B),则可根据式(1-4-10)计算出A和n对应的数量关系。将用爱尔兰公式计算出的呼损率数据列表,即得到爱尔兰呼损表(见附表2)。一般工程上计算话务量时用查表方法进行查找。
表1-4-3中,A为呼叫话务量,单位为Erl;n为小区中的共用信道数;B为呼损率。
例如,某小区中共有10个信道,若要求呼损率为10%,则查表得呼叫话务量A=7.511Erl。
表1-4-3 A、n、B对应表
3.繁忙小时集中率(K)(www.xing528.com)
日常生活中,一天24h中总有一些时间打电话的人多,另外一些时间只有少数人使用电话。因此,对于一套通信系统来说,可以区分出“忙时”和“非忙时”。例如,在我国早晨8~9点属于电话的忙时,而一些欧美国家在晚上7时左右属于电话的忙时。因此,在考虑通信系统的用户数和信道数时,显然,应采用“忙时平均话务量”。因为只要在“忙时”信道够用,“非忙时”肯定不成问题。忙时话务量与全日(24h)话务量的比值称为繁忙小时集中率。
K=忙时话务量/全日话务量 (1-4-11)K一般为8%~14%,图1-4-20a画出了国内一天内的话务量分布,从中可看出话务量最繁忙小时出现的时间。图1-4-20b画出了一小时内统计平均的话务量。
4.每个用户忙时话务量(A用户)
假设每一用户每天平均呼叫的次数为C,每次呼叫平均占用信道时间为T(单位为s),忙时集中率为K,则每个用户忙时话务量为
A用户=CTK/3600 (1-4-12)
A用户是一个统计平均值,单位为Erl/用户。
【例1-4-1】 某用户每天平均呼叫3次,每次呼叫平均占用2min(T=120s/次),忙时集中率为10%(K=0.1),则用户忙时话务量A用户为多少?
解
A用户=CTK/3600
=3×120×0.1/3600
=0.01Erl/用户
则用户忙时的话务量按0.01Erl/用户来计算。
图1-4-20 忙时集中率
5.每频道容纳的用户数的估算
每个无线信道所能容纳的用户数与在一定呼损率条件下系统所能负载的话务量成正比,而与每个用户的话务量成反比,即每个信道所能容纳的用户数m可表示为
m=(A/n)/A用户 (1-4-13)
式中,A/n表示在一定呼损率条件下每个信道的平均话务量,A可由爱尔兰呼损表查得。
【例1-4-2】 某移动通信系统,每天每个用户平均呼叫10次,每次平均占用信道时间为80s,呼损率要求为10%,忙时集中率K=0.125,问给定8个信道能容纳多少用户?
解:根据呼损率要求及信道数,查表得总话务量A=5.579Erl。
每个用户忙时话务量A用户=CTK/3600=0.027(Erl/用户)
每个信道容纳的用户数m=(A/n)/A用户=25.7(用户/信道)
系统所容纳的用户数m×n=25.7×8≈205(用户)
由上可知,当无线区共用信道数一定时,呼损率B越大,话务量A越大,信道利用率η越高,服务质量越低。因此呼损率应选择一个适当值,一般为10%~20%。多信道共用时,随着信道数增加,信道利用率提高,但信道数增加,接续速率下降,设备复杂,互调产物增多,因此信道数不能太多。另外,用户数不仅与话务量有关,而且与通话占用信道时间有关。在系统设计时,既要保持一定的服务质量,又要尽量提高信道的利用率,而且要求在经济技术上合理。为此,就必须选择合理的呼损率,正确地确定每个用户忙时的话务量,采用多信道共用方式工作,然后,根据用户数计算信道数,或者给定信道数计算能容纳多少用户数。
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