quy ho¹ch m¹ng th«ng tin di ®éng
PhÇn III. Ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n quy ho¹ch m¹ng
53
M« h×nh 3/9
C1
C3
C2
B1
B3
b2
A1
A3
A2
A1
A3
A2
C1
C3
C2
C1
C3
C2
A1
A3
A2
C1
C3
C2
A1
A3
A2
C1
C3
C2
A1
A3
A2
B1
B3
b2
C1
C3
C2
B1
B3
b2
A1
A3
A2
A2 C1 C1 C1
B1
B3
b2
C1
C3
C2
A1
A3
A2
B1
B3
b2
D3
D1
§2
D3
D1
§2
A1
A3
A2
D3
D1
§2
A1
A3
A2
D3
D1
§2
A1
A3
A2
D3
D1
§2
A1
A3
A2
C1
C3
M« h×nh 4/12
quy hoạch mạng thông tin di động
Phần III. Phơng pháp tính toán quy hoạch mạng
E(t)=a(t)ìCos(t+y(t))
ở đây a(t) chỉ phụ thuộc vào công suất phát mà không phụ thuộc vào nội dung
dòng số liệu.
Y(t)=Y(0)+K
1
ì(-iìT)
Với các định nghĩa sau đây:
Dòng số liệu là : .... d
i-1
,d
1
,d
i+1
,...
K
i
=1 nếu d
i
=d
i-1
K
i
=1 nếu d
i
d
i-1
(xT)=/ G(x+1/2)-G(x-1/2) / x11/2
Km
f
MHz
) dB
= 32,5 + 20 log f
MHz
+ 20 log d
Km
dB
Với d
Km
là khoảng cách tính bằng Km
f
MHz
là tần số tính bằng MHz
P
L
là suy hao đờng truyển tính bằng dB
Nh ta đã biết có 3 yếu tố làm ảnh hởng đến suy hao đờng truyền là khoảng cách
tăng (nh đã nói ỏ trên) ngoài ra còn chịu ảnh hởng của Phadinh chuẩn Lôgo và Pla đinh
nhiều tia (Rayleigh).
Công thức tính suy hao đờng truyền có tính đến ảnh hởng của hai loại Pla đinh
trên đã đợc đa ra trong báo cáo của CCITT 1982:
P
L
= 69,55 + 26,16 log f
MHz
- 13,28 log h
1
- a(h
2
- (1,56 log f - 0,8)
d
Km
Khoảng cách tính bằng Km
Năm 1968 Okumura một kĩ s ngời Nhật đã tìm ra phơng pháp tình toán cờng độ
trờng tại điểm thu bằng cách tra đồ thị (Đồ Thị 1).
Đồ thị này không sử dụng đến nếu không có các dấu chính với các kiểu khác
nhau đối với từng loại địa hình. Trong báo cáo của Okumura đã đa ra 5 loại địa hình
khác nhau:
1- Địa hịnh gần phẳng.
2- Địa hình núi nhấp nhô thấp.
3- Địa hình núi cao.
4- Địa hình thờng dốc.
5- Địa hình đất liền và biển.
Sau đây là ví dụ của đồ thị hiệu chỉnh từ báo cáo của Okumura. Đồ thị (2,3,4)
56
MS
quy ho¹ch m¹ng th«ng tin di ®éng
PhÇn III. Ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n quy ho¹ch m¹ng
§å thÞ 1
§å thÞ 2
57
5003002001003020 40
-30
-10
0
∆h(m)
K(dB)
70
10Km
quy ho¹ch m¹ng th«ng tin di ®éng
PhÇn III. Ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n quy ho¹ch m¹ng
A: d
1
>= 60 km
A: d
1
>= 60 km
A: d
1
>= 60 km
58
BTS
h=200m
20
10
0
-10
-20
-30
2 4 6 8
d
Km
K[dB]
10
A
B C
quy hoạch mạng thông tin di động
Phần III. Phơng pháp tính toán quy hoạch mạng
Phần III. Phơng pháp tính toán quy hoạch mạng
Khoảng cách : 100m
Với vùng thành phố :
ở môi trờng tự do ta dùng đồ thị 1 tìm đợc cờng độ trờng đạt 84 dB(àV/m)
Tính toán theo công thức: 80 dB(àV/m) (Địa hình bằng phẳng có phản xạ mặt
đất)
Tính theo Okomura : 45 dB(àV/m)
Từ đây ta tìm đợc sự khác nhau về cờng độ trờng thu cũng nh suy hao đờng
truyền theo từng cách tính khác nhau.
Mode dùng Cờng độ trờng Công suất thu Suy hao đờng truyền
Tự do 84 dB(àV/m) -52 dBm 112 dB
Bằng phẳng 80 dB(àV/m) -56 dBm 116 dB
Okomura 45 dB(àV/m) -91 dBm 151 dB
Trong bảng trên công suất thu đợc tính theo công thức:
P
L
(dBm)=E(dB(àV/m))-20* log f
MHz
- 77,2
* Công thức Okumuza-Hata :
Năm 1980 Hata là một kỹ s điện tử nhật bản đã dựa trên đồ thị vủa Okumuza đã
đa ra một số công thức tính toán suy hao đờng truyền nh sau:
+ Trong điều kiện thành phố bình thờng
L(thành phố)=69,55+26,16*log f -13,82 * log h
1
+ (44,9-6,55 log h
1
) * log d
Trong đó: f : tần số [Mhz]
h
Các vùng có địa hình nh miền núi, thành phố nhiều nhà cao tầng, vùng hồ xây dựng
nhiều thềm, bậc thờng có tỉ số C/R nhỏ.
Thông thờng tín hiệu phản xạ phải đi qua quãng đờng lớn hơn 4,5 Km so với tín
hiệu trực tiếp thì mới có trễ hơn 1,5às tuy nhiên nếu tín hiệu phản xạ đó không mạnh
tức là tỉ số C/R lớn hơn 1 số cho phép thì không ảnh hởng đến vùng sóng phục vụ.
Ngợc lại nếu tín hiệu phản xạ mạnh nhng trễ vẫn thuộc của sổ thì sẽ tăng độ
mạnh của tín hiệu đi thẳng. Chỉ khi C/R nhỏ phân tán thời gian lớn thì mới có yêu cầu
thay đổi vi trí BTS, hoặc dùng phơng pháp đặt thêm BTS phụ trợ. Khi sét vấn đề này
cân phải căn cứ vào các vị trí cân đối giữa MS và BTS bởi vì mỗi vị trí dù là cách nhau
không lớn thì có thể C/R cách nhau rất lớn.
61
quy hoạch mạng thông tin di động
Phần III. Phơng pháp tính toán quy hoạch mạng
* Nhiễu đồng kênh:
Nhiễu giao thoa đồng kênh là nhiễu do tín hiệu thu không mong muốn có cùng
tần số và tín hiệu thu mong muốn. Tỉ số giữa mức sóng mang không mong muốn là tỉ
số nhiễu giao thoa đồng kênh (C/I). Tỉ số này phụ thuộc vào những yếu tố nh:
+ Mẫu sử dụng lại tần số: khoảng cách giữa hai Cell cùng tần số ảnh hởng lẫn
nhau.
+ Vị trí địa hình.
+ Các vùng phản xạ địa phơng.
+ Kiểu Angten, tính định hớng, chiều cao Angten.
+ Các sóng gây nhiễu địa phơng có cùng tần số.
Tỉ số này gây ảnh hởng rất mạnh đến chất lợng tín hiệu, dẫn đến sai tín hiệu,
giải mã sai gây nên sót cuộc gọi hoặc thất bại trên đờng nối vô tuyến. Tiêu chuẩn GSM
cho phép C/I nhỏ nhất là 10. Ngoài ra trong thông tin vô tuyến tín hiệu còn bị ảnh hởng
các kênh lân cận là các kênh gần tần số với tín hiệu thu, dải tần của chúng trùng lên
nhau ở mức lớn. Trong trờng hợp này cũng gây nhiếu gọi là nhiễu giao thoa kênh lân
cận (C/A) trong thực tế các tần số của các BTS cùng vị trí thờng gây ảnh hởng cho
nhau.
ờng dẫn. Phân tập Angten cải thiện chất lợng tín hiệu trong vùng có môi trờng truyền
sóng phức tạp. Khả năng có thể tăng tín hiệu thu từ 3ữ6 dB nhờ sử dụng Angten phân
tập.
- Độ nhạy cảm của phần thu: Độ nhạy cảm là mức tín hiệu thu thấp nhất mà
Angten có thể thu tốt tín hiệu. Thông thờng ở BTS độ nhạy cảm thu tín hiệu là 104 dB
và ở mức MS thờng là 102 dBm
P
dBm
= 10ì log P
w
/10
3
63
120
0
3 sector
60
0
6 sector
A : 120
0
sector
Angtena
B : 60
0
sector
Angtena
quy hoạch mạng thông tin di động
Phần III. Phơng pháp tính toán quy hoạch mạng
Tuy nhiên nhờ khả năng thu của Angten và phân tập Angten nên công suất bức xạ
Với công suất phát của MS có thể là 12 W hoặc với 1 MS cầm tay thông thờng
là 2 W do đó khi tính toán công suất thu phát của BTS phải theo G cân bằng sau đây:
PBT[dBm] (Base Transmiter Output Power) Công suất thu của TRx .
PMT[dBm] (Mobile Transmiter Power) Công suất phát của MS.
64
quy hoạch mạng thông tin di động
Phần III. Phơng pháp tính toán quy hoạch mạng
PMR[dBm] (Mobile Reciver Power) Công suất thu của MS.
GB[dB] (Base Antena Gain) Tăng ích của Angten BTS.
GM[dB] ( Mobile Antena Gain) Tăngích của Angten MS.
GD[dB] (Diverty Gain) Khuếch đại phân tập Angten.
LD[dB] (Propagation Lost) Suy hao đờng truyền.ơ
LC[dB] (Base Conbner Lost) Suy hao đờng truyền qua cáp
LBF[dB] (Base Feedz Lost) suy hao qua feedz MS.
Công suất thu phát của MS đợc tính theo công thức:
PMG= PBT - LC - LBF + GB - LP + GM - LMF(1)
Công của BTS là:
PBT = PMT - LMF + GM - LP - GD + GB + LBF (2)
Lấy (1)-(2) ta thu đợc:
PBT - LC - LBF + GB - LP + GB - LMF = PMT + GM - LP + GD - LBF
Công thức cân bằng có thể đợc viết lại:
PBT = PMT + GD + LC
Nếu công suất phát của BTS đều lớn trên công suất phát của MS 1 gia trị đúng
bằng tổng của khuếch đại phân tập Angten BTS và suy hao truyền qua cáp.
L u đồ cân bằng:
65
MOBILE [dBm]
BTS [dBm]
Khuếch đại
Angten
G
ix
dBi 11 3 11 3 11 0
G phân tập dBm 3 * 3 * 3 *
P bức xạ dB -115,8 -99 -115,8 -99 -115,8 -99
Mép mắt trong của dB 15 15 7 7 0 0
Mép pha đinh log dB 5 5 5 5 5 5
Mép pha đinh nhiễu dB 3 3 3 3 3 3
Tổng mắt mép dB 23 23 15 15 8 8
P
tall
Angten dB -92,8 -76 -100,8 -84 -102,8 -94
Tx ĐV BTS MS BTS MS BTS MS
P và Tx W 12,6 2,6 12,6 12,6 12,6 12,6
P và Tx dBm 41 33 41 33 41 33
L comb việc + feedz dB 3 0 3 0 3 0
L cab + connector dB 2,2 0 2,2 0 2,2 0
P max tại Angten dBm 39,8 * 39,8 * 35,8 *
G angten Tx dBi 11 3 11 3 11 3
ETRP dBm 46,8 36 46,8 30 46,8 30
L đờng truyền bức xạ dB 122,8 122,8 122,8 122,8 122,8 122,8
2.2.7 Các thông số hệ thống:
* Các thông số Cell:
Một Cell có rất nhiều thông số. Ngoại các thông số có vai trò mô tả Cell và kênh
Cell nh:
+ Tên Ms chủ của Cell
+ Tên BSC chủ của Cell
+ Nhận dạng Cell toàn cầu đợc gửi đến MS
+ Mã nhận dạng trạm gốc BSIC : gồm 2 phần
* Thông số về mã mẫu PLMN (NCC)
số đa khung nhất định (từ 2ữ9khung) mỗi đa khung có 51 khung có 9 khối
CCCH điều này có nghĩa là có thể trừ từ 18 đến 81 bản kênh tìm gọi khac
nhau.
- Cell - BAR - Access là một cờ đặt trong một Cell khi thông số này đợc đặt
thì MS không thể thâm nhập Cell, nhng yêu cầu cuộc gọi không đợc chấp
nhận, các cuộc gọi đang tồn tại bị bác bỏ. Cờ này đợc đặt thời gian phụ
68
quy hoạch mạng thông tin di động
Phần III. Phơng pháp tính toán quy hoạch mạng
thuộc vào cuộc gọi cuối cùng khi bị tắc nghẽn. Khi một Cell bị BAR sẽ cố
gắng nhận một đờng đến các Cell lân cận. Một MS cũng có thể bị BAR cho
một số nhóm thâm nhập nhất định. Cần phải chú ý rằng không đợc quá
nhiều Cell của mạng bị BAR ở cùng một thời gian để đảm bảo thuê bao có
thể thâm nhập sang Cell khác dễ ràng.
* Các thông số định l ợng:
- Các thông số về chất lợng TA (Tuning Advance)
+ QLIMDL : là thông số xác định giá trị chất lợng giới hạn trên đờng xuống
để quyết địnhchuyển giao.
+ QLIMUL : là thông số xác định chất lợng giới hạn trên đờng lên để quyết
định chuyển giao.
+ TALIM : là giá trị thời gian đợc lớn nhất mà MS có thể sử dụngtrong Cell.
Khi lớn hơn giá trị này yêu cầu chuyển giao đợc quyết định. Giá trị của nó từ 0
đến 63. Nếu TALIM đặt =63 thì sẽ không bao giờ ngắt đờng nối của Cell vì TALIM
quá lớn, TALIM có thể đợc dùng để điều chỉnh kích thớc của ô trong trờng hợp sự thay
đổi các thông số ddinh vị chuẩn cho việc lựu chon trở nên khó khăn.
Đặt TALIM = 63 tơng ứng với bán kính của Cell là 35 Km.
Mỗi thông số trên là một trong các thông số quyết định chuyển giao sự thay đổi
của chúng có thể liên quan đến khả năng chuyển giao chuyển giao xấu hay tốt.
- Các thông số phạt:
Khi chuyển giao đến một Cell thất bại hoặc khi một Cell bị bỏ nói do một
Cell nay có xắp xếp theo phân bậc suy hao đờng truyênf . Nó có giá trị -150dBm ữ
0dBm.
+ MSRXSUEF là giá trị cờng độ tín hiệuyêu cầu vừa đủ thu đợc ở MS từ BTS để
xem xét Cell này có thể sắp xếp theo yêu cầu phân bậc suy hao đờng truyền.
+ K - hyst - abs : giá trị trễ đợc định nghĩa chung cho tất cả các ô ở vùng một
BSC cờng độ tín hiệu ở các ô lận có gí trị lớn hơn ô chủ khi ô chủ đạt tới giá trị đủ sẽ
đợc trừ đi giá trị này.
70
SUF
F
BTS
MIN
Vùng giới hạn bởi C/I
Vùng giới hạn bởi C/N
quy hoạch mạng thông tin di động
Phần III. Phơng pháp tính toán quy hoạch mạng
Nếu ta xót một BTS lân cận là coi rằng địa hình hoàn toàn bằng phẳng thì các giá trị
tối thiểu và vừa đủ BTS này xác định hai vòng tròn tâm là BTS. Vùng giữa hai vòng
tròn bị giới hạn bởi C/I.
Thống % trễ là một giá trị đợc đo bằng dB mà cờng độ tín hiệu ở ô lân cận đợc
giảm để chánh chuyển giao Peng-Pong (không ổn định).
Khái niệm này đợc đo là để tăng thêm yêu cầu cờng độ tín hiệu ở ô lân cận.
71
REL
ABS
hystK
T
S
Cường độ trường
Giá trị trễ
BTS2
BTS1
quy hoạch mạng thông tin di động
Phần III. Phơng pháp tính toán quy hoạch mạng
+ Cờng độ tín hiệu (đã hiệu chỉnh bằng giá trị trễ) lớn hơn mức đủ sẽ đợc phân
cực theo suy hao đờng truyền tối thiểu.
+ Cờng độ tín hiệu (đã hiệu chỉnh bằng giá trị trễ) nhỏ hơn mức đủ sẽ đợc phân
bậc của cờng độ cờng độ tín hiệu.
Ta xét ví dụ sau:
Nếu MS ở :
Vùng 1: Cả 2 ô đảm bảo cờng độ tín hiệu lớn hơn mức đủ do đó cả hai ô
đợc phân bậc theo suy hao đờng truyền.
Vùng 2: ở A đảm bảo cờng ssộ tín hiệu lớn hơn mức đủ và nó đợc phân
bậc theo suy hao đờng truyền, còn ở B cờng độ tín hiệu thấp hơn mức đủ
và đợc phân bậc theo tín hiệu.
Vùng 3,4: Cả hai phân bấc theo tiêu chuẩn cờng độ tín hiệu.
Các thông số tính toán chuyển giao :
Ngoài các thông số để xác định chuyển giao nhờ các ngỡng kể trên, khi chuyển
giao BSC còn phải căn cứ vào nhân tố hệ thống, độ u tiên chuyển giao, các yếu tố về
tải BSC.
HO Mogan là thông số đợc định nghĩa nh giá trị trễ cho chuyển giao giữa hai
Cell. Tác dụng phục vụ khi tính toán giá trị quyết định chuyển giao. Bởi vì
chuyển giao trong trờng hợp không thành công sẽ gây ảnh hởng tới hệ thống và
72
BTS
A
73
Dự đoán C/I Dự đoán phân tán
bằng máy tính thời gian
Tìm tần số mới
đã kiểm tra
quy hoạch mạng thông tin di động
Phần III. Phơng pháp tính toán quy hoạch mạng
BSTXPWR: Công suất phát BTS
Tính toán GRADE cho Cell lân cận:
GRADE(adj)=MAX (PBGT(adj)-60+Link factor+Lad factor(adj)-Load abc(sez)
+Free factor(adj)-Free factor(sez)
BSC có trách nhiệm tính toán tất cả các giá trị đến khi nhận đợc kết quả do, các
điều kiện sau đợc kiểm nghiệm (2 điều kiện) cho nếu Cell lân cận cho ứng củ viên
chuyển giao .
ADVXLEL(adj) + MAX(0, MSTXPWRMAX) (adj) - P)
PBG (adj) > Ho Mazgin
P : công suất ra lơn nhất của MS.
2-3-4: Các thông số đo đạc và sử lý tại BTS và BSC:
Để cho quá trình chon lựa và chuyển giao đợc tốt thì MS luôn luôn đo đạc các số
liệu về đờng truyền . Số hiệu naydf đợc gửi BSC để so sánh và sắp xếp. Ngoài các
thông số BSIC, nhận dạng kênh, thời gian loại kênh, số TS. Các số sau đợc đa về BSC.
- BSPWR: Công suất phát của BTS tại thời điểm đo
- MSPWR: Công suất phát của MS tại thời điểm đo
- DTXDL: Chỉ ra cho phép sử dụng truyền dẫn gián đoạn trên đờng xuống
không.
- DTXUL: Chỉ ra cho phép sử dụng truyền dẫn gián đoạn trên đờng lên không.
- RXLEVDL: Chứa tín hiệu thu trên đờng lên đo tại MS tại thời điểm đo cho
Cell lân cận và Cell phục vụ.
- RXLEVUL: Mức chất lợng tín hiệu thu trên đờng xuống tại MS tại thời
điểm đo cho Cell lân cận và Cell phục vụ.
vùng phủ và
C/I
11-Công cụ và
khởi dộng hệ
thống
Đã phủ sóng
OK?
Tìm tần số mới
đã kiểm tra
BTS
OK?
C/(A+I+R)
OK?
C/I
OK?
Vùng phủ và C/I
OK?
No
No
No
Yes
Yes
Yes Yes
quy hoạch mạng thông tin di động
Phần III. Phơng pháp tính toán quy hoạch mạng
CHƯƠNG III.
Phơng án tính toán tối u hoá mạng truyền dẫn
Từ cấu trúc tổng thể truyền dẫn mạngGSM ( MSC/ BSC/ BTS ) ta có thể phân
tính tối u hoá mạng truyền dẫn thành :
Tính toán tối u các công đoạn truyền dẫn GSM
Giao tiếp Abis )
2) Giao tiếp BS .
Trong trờng hợp BSC và BTS đặt gần nhau giao tiếp trạm gốc ( BS ) đợc sử dụng
.
Giao tiếp BS là giao tiếp bên trong đợc thực hiện bởi chuẩn V.11.
77
Copyright: Tài liệu đại học ©