Quy hoạch cell và kĩ thuật tái sử dụng tần số trong mạng GSM

Quy hoạch cell và kĩ thuật tái sử dụng tần số trong mạng GSM Ta đã biết phổ tần số vô tuyến cấp phát cho mạng GSM là hạn chế. Dải này được chia làm nhiều kênh tần số. Trên mỗi kênh tần số lại được phân làm các khe thời gian. Như vậy, số lượng cuộc gọi mà hệ thống đáp ứng được tại một thời điểm là bị giới hạn.

Quy hoạch cell và kĩ thuật tái sử dụng tần số trong mạng GSM Nội dung. 1. Đặt vấn đề. 2. Các khái niệm cơ bản. 3. Quy hoạch cell. 1. Đặt vấn đề.  Ta đã biết phổ tần số vô tuyến cấp phát cho mạng GSM là hạn chế. Dải này được chia làm nhiều kênh tần số. Trên mỗi kênh tần số lại được phân làm các khe thời gian. Như vậy, số lượng cuộc gọi mà hệ thống đáp ứng được tại một thời điểm là bị giới hạn.  Nhu cầu sử dụng dịch vụ ngày càng lớn  mở rộng về quy mô sử dụng và tăng mật độ số thuê bao  mở rộng diện tích vùng phủ sóng và tăng cường chất lượng dịch vụ. 1. Đặt vấn đề.  Cách giải quyết:  Để mở rộng tầm phủ sóng, có thể tăng công suất phát.  Để tăng chất lượng, tức là giảm xác suất từ chối phục vụ và xác suất rớt cuộc gọi, có thể tăng số lượng kênh lên.  Tuy nhiên hai giải pháp đưa ra đều không khả thi. Lý do? 1. Đặt vấn đề.  Có một hướng giải quyết: sử dụng kĩ thuật chia ô tế bào và kĩ thuật tái sử dụng tần số. Hiểu cơ bản là:  Chia vùng địa lý thành nhiều ô tế bào, mỗi tế bào có một trạm BTS phủ sóng toàn bộ tế bào đó.  Ở mỗi ô tế bào, một tập kênh trong tổng toàn bộ kênh của mạng được cấp phát cho ô đó. Tập này sẽ được lặp lại ở các ô khác thỏa mãn điều kiện về nhiễu đồng kênh. 2. Các khái niệm cơ bản.  Kênh.  Ô tế bào (cell).  Cụm tế bào (cluster).  Quy hoạch cell. 2.1. Kênh  Dung lượng của hệ thống (số cuộc gọi đáp ứng được tại một thời điểm) phụ thuộc vào dải tần cấp phát và kênh.  Một kênh là một tần số, hoặc một tập hợp tần số có thể được phân bổ cho việc truyền dữ liệu. 2.1. Kênh  Các kênh truyền thông của bất kỳ hình thức nào có thể là một trong các loại sau đây:  Trong hệ thống GSM, kênh là song công. 2.1. Kênh • Một kênh song công sử dụng 2 tần số: một đi tới MS (downlink) và một từ MS (uplink) • Việc sử dụng chế độ full duplex yêu cầu uplink và downlink truyền phải được tách ra theo tần số bằng một khoảng cách tối thiểu, được gọi là khoảng cách song công. Nếu không có nó, thông tin trên đường uplink và downlink sẽ giao thoa với nhau. 2.2. Khoảng cách sóng mang  Ngoài khoảng cách song công, tất cả các hệ thống điện thoại di động còn có khái niệm khoảng cách sóng mang, là khoảng cách trên dải tần số giữa các kênh được truyền trong cùng một hướng  Điều này để đảm bảo tránh sự chồng chéo thông tin giữa một kênh và một kênh lân cận. [...]... thành một cụm, bao gồm 12 cell và sử dụng 12 nhóm tần số khác nhau trong dải tần cho phép 3/9 pattern  Trong mô hình 3/9, toàn bộ dải tần sẽ chia thành 9 nhóm cho 3 “three-sector sites” ⇒Nhiễu C/A: Cell A1 và C3 ở vị trí gần nhau và sử dụng 2 dải tần số lân cận (10 và 9)  Giải pháp: Sử dụng các kĩ thuật nhảy tần 3 Kỹ thuật tái sử dụng tần số Tại sao phải tái sử dụng tần số?  Số lượng thuê bao ngày... truy cập vào hệ thống  Dải tần hạn chế  số lượng kênh radio là hữu hạn  Nếu tại một thời điểm, số người dùng nhiều hơn khả năng phục vụ  từ chối cuộc gọi Giải pháp? 3 Kỹ thuật tái sử dụng tần số Tái sử dụng tần số là gì?  Đó là việc sử dụng lại tần số ở các ô tế bào khác nhau trong mạng GSM khi mà khoảng cách giữa các ô tế bào đó đủ lớn để nhiễu đồng kênh đủ nhỏ  Chính việc sử dụng lại tần số làm... Kỹ thuật tái sử dụng tần số  Nhiễu đồng kênh  Do việc sử dụng lại tần số, nên nhiễu đồng kênh là vấn đề cần được quan tâm trong kĩ thuật tái sử dụng tần số  Kí hiệu C/I là tỉ số cường độ tín hiệu sóng mang ở ô tế bào hiện tại trên cường độ tín hiệu nhiễu đồng kênh do các ô tế bào khác gây ra  Tỉ số C/I phụ thuộc vào nhiều nhân tố: vị trí của MS, phân bố các cell đồng kênh, chiều cao, vị trí và. .. trạm BTS ở các cell đồng kênh  Trong hệ thống mạng GSM, C/I phải lớn hơn 9dB C/I affecting re-use distance  Nhận xét:   Khoảng cách tái sử dụng tần số phụ thuộc trực tiếp vào “N” là số cell (số nhóm tần số) trong cách tổ chức của một cụm tế bào (cluster)  N càng nhỏ, dung lượng càng cao kèm theo nhiễu càng lớn và ngược lại  Tỉ số :  Omni-cells :  3 sector-cells :  Đánh giá tỉ số ở các mô hình... BTS trong vùng đó phải lớn hơn một ngưỡng nào đó • Đường bao thực tế của cell rất khác nhau do điều kiện địa hình • Có 2 loại cell là omni directional cell và sector cell 2.4 Cụm tế bào • Cụm tế bào là nhóm các tế bào mà ở đó toàn bộ các kênh tần số sẵn có của hệ thống được phân bố cho các cell trong cụm tế bào Toàn bộ tần số này sẽ được sử dụng lại ở tất cả các cụm khác • Do các tần số được sử dụng. .. 7.9 3 Kỹ thuật tái sử dụng tần số  Nhiễu kênh lân cận  Mỗi cell có thể được cấp phát một số kênh Nhưng do hạn chế của phần cứng, mặc dù các kênh này có tần số khác nhau (200kHz trong mạng GSM) , nhưng nhiễu kênh lân cận cũng là một vấn đề đáng bàn  Kí hiệu C/A là tỉ số cường độ tín hiệu sóng mang ở ô tế bào hiện tại trên cường độ tín hiệu thu được của các kênh khác  Trong hệ thống mạng GSM, C/A... nên cần chú ý vấn đề nhiễu đồng kênh  khoảng cách tái sử dụng tần số  Có rất nhiều cách tố chức các ô tế bào thành cụm như mô hình 3/9, 4/12, 7/21… Phổ biến hơn cả là 3/9 và 4/12 2.4 Cụm tế bào  Khoảng cách càng nhỏ, dung lượng càng lớn Nhưng khoảng cách tái sử dụng tần số càng nhỏ, nhiễu xảy ra trong quá trình truyền phát càng tăng  Kiến trúc mạng tế bào thường bị giới hạn bởi sự phát sinh nhiễu... tại trên cường độ tín hiệu thu được của các kênh khác  Trong hệ thống mạng GSM, C/A phải lớn hơn -9dB 4 Quy hoạch cell quy trình quy hoạch cell:  Phân tích vùng phủ sóng và mật độ lưu lượng  Phác thảo  Khảo sát  Thiết kế hệ thống  Triển khai  Hiệu chỉnh hệ thống Ta sẽ tập trung vào phần 1 và 2 Phân tích lưu lượng  The Erlang (E) is a unit of measurement of traffic intensity It can be calculated... vùng phủ Tính toán số trạm BTS cần thiết  If the following data exists for a network:  Frequencies per cell = 24 / 12 = 2  Traffic channels per cell = 2 x 8 - 2  Number of subscribers: 10,000  Available frequencies: 24   Cell pattern: 4/12  GOS: 2%   Traffic per subscriber: 25mE   (control channels) = 14 TCH Traffic per cell = 14 TCH with a 2% GOS implies 8.2 Erlangs per cell (see Table 101)... (control channels) = 14 TCH Traffic per cell = 14 TCH with a 2% GOS implies 8.2 Erlangs per cell (see Table 101) The number of subscribers per cell = 8.2E / 25mE = 328 subscribers per cell If there are 10,000 subscribers then the number of cells needed is 10,000 / 328 = 30 cells Therefore, the number of three sector sites needed is 30 / 3 = 10 . Quy hoạch cell và kĩ thuật tái sử dụng tần số trong mạng GSM Nội dung. 1. Đặt vấn đề. 2. Các khái niệm cơ bản. 3. Quy hoạch cell. 1. Đặt vấn đề.  Ta đã biết. C3 ở vị trí gần nhau và sử dụng 2 dải tần số lân cận (10 và 9).  Giải pháp: Sử dụng các kĩ thuật nhảy tần 3/9 pattern 3. Kỹ thuật tái sử dụng tần số.  Tại sao phải tái sử dụng tần số?  Số. lượng hệ thống. 3. Kỹ thuật tái sử dụng tần số.  Nhiễu đồng kênh.  Do việc sử dụng lại tần số, nên nhiễu đồng kênh là vấn đề cần được quan tâm trong kĩ thuật tái sử dụng tần số.  Kí hiệu