单/多服务环境下PTP和PTM方案的性能比较分析

现在展示比较性能分析的结果，重点强调了在单服务和多服务业务环境中PTP和PTM方案的折中。

1.PTP信道选择

首先我们考虑通过PTP信道支持给定数量多播业务所需发射功率的比例。图8.3描述了支持多播业务的Erlang容量，A_m=λ_m/μ_m，是关于分配给多播源的功率占总的BS功率的比例ϕ_m的函数，BS中断概率P_b=0.01、0.02、0.03。从图中可以看出，P_b从0.03下降到0.01导致容量大约下降25%。P_b=0.01，总BS传输功率都分配给多播业务时，Erlang容量A_m=9。

图8.3 PTP方案在P_b不同值时， ϕ_m与A_m的函数关系

我们现在说明由语音和多播用户组成的业务环境中PTP方案的性能。图8.4说明了语音业务Erlang容量A_v，关于多播业务Erlang容量A_m的函数。图8.4中取P_b分别为0.01或0.02或0.03或0.05时的曲线，表明保持BS中断概率在所需目标水平下A_v和A_m的值。可以观察到P_b从0.01增加到0.02时，容量增加大约15%左右。P_b为0.02与0.03间的性能差异稍小于P_b为0.01与0.02间的差异，大约为10%。类似地，P_b为0.03和0.05间的容量差异也在10%的幅度。对于表8.1中给出的系统参数，且令A_v=15为参考情况，A_m=4.5的多播容量可以得到满足。

图8.4 PTP方案在P_b不同值时A_v与A_m的函数关系

2.PTM信道选择

PTM信道选择方案中，分配给传输多播业务的PTM信道的功率是固定的。同样，我们首先研究到本地BS的距离为r_c时，为满足要求的链路中断概率所需要的功率P_c。然后研究与分配给定比例发射功率的PTM信道并行的语音容量能达到的数量。

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图8.5 PTM方案在ϕ_c不同值时，P_c与r_c的函数关系

为了说明分配发射功率比例为ϕ_c的PTM信道中可以达到的覆盖范围，图8.5描述了ϕ_c取不同值时P_c关于r_c的函数。像早期描述的，硬切换通常在用户在小区边界外移动了合理距离的情况下发生。因此PTM的发射功率比例ϕ_c必须能够在距离本地BSr_c＞R_c的地方提供足够合适的性能。

从图8.5可以看出，为了在r_c=1.02时达到P_c=0.1，要求ϕ_c=0.6，即PTM信道必须预留总BS发射功率的60%。为了达到合适的切换性能而需要更多覆盖范围时，PTM信道所占功率比例相应增加。在可能发生切换的区域边界，ϕ_c=0.8时可以达到稍好的性能，P_c=0.07。

图8.6与图8.5的结果类似，但是是从另一个角度得出的。由于我们对r_c＞R_c时可达到的链路中断概率感兴趣，换句说法则是在小区边界外，图8.6绘出了r_c取不同值时P_c关于ϕ_c的曲线。对不同值的r_c，当ϕ_c取值很小时，P_c几乎没有任何差异。然而，随着ϕ_c的增加P_c开始明显减小。同时，正如我们所料，r_c的增加导致相应P_c的增加。

分配给PTM信道的功率仅在有数据要传输时被BS广播。相比上面的研究，我们将多播源的占空比作为另外的考虑因素，研究由语音和多播用户组成的混合业务环境下PTM方案的性能。

图8.7描绘了BS中断概率P_b取不同值时A_v关于ϕ_c的曲线，令α_m=0.5。很明显，提高语音的BS中断概率要求导致容量的下降。而且，由于多播源不连续传输，即使在ϕ_c=1时也可以支持A_v=13的Erlang容量。

图8.6 PTM方案在r_c不同值时，P_c与ϕ_c的函数关系

图8.7 PTM方案在P_b不同值时，A_v与ϕ_c的函数关系