YÊU CẦU. Tính toán và đề xuất quy hoạch cell cho nhà cung cấp dịch vụ để phủ sóng cho thành phố: Số lượng trạm BTS cho từng khu vực, thực hiện cấu hình (số lượng sóng mang, chiều cao anten trạm BTS, công suất phát) các trạm BTS. Phân bổ tần số cho các trạm BTS trong thành phố. Chi phí từng khu vực và tổng chi phí cho toàn bộ thành phố. Các yêu cầu về hệ thống. Phục vụ 15% người sử dụng điện thoại trong thành phố Hệ thống có thẻ phục vụ cho các thiết bị di động lớp 5. Tỷ số tín hiệu trên can nhiễu(CI) của hệ thống tối thiểu 12dB. Phủ sóng 90% diện tích trong mọi điều kiện(outdoor,indoor,incar). Xác xuất nghẽn tại mỗi cell tối đa B=2%. Chiều cao(effective height) anten trạm gốc (BS) có thể thiết kế từ 3060m. Các trạm gốc có 1 sóng mang sử dụng 1TS để báo hiệu, từ 24 sóng mang sử dụng 2TS báo hiệu, từ 58 sóng mang sử dụng 3TS báo hiệu và lớn hơn 8 sóng mang sử dụng 4TS để báo hiệu. Được cấp phép 74 carriers ở dải GSM 1800. Hệ số suy hao môi trường và độ lệch chuẩn cho 4 khu vực: THÔNG SỐ THIẾT BỊ SỬ DỤNG. Thông số Base Station(BS)2106. Số lượng transceivers: 212(6dTRU) có 12 bộ thu phát (6 bộ thu phát kép) Số lượng sector : 13(cấu hình 1 hoặc 2 hoặc 3 sector trên 1 BTS). Công suất phát BS : Pb = 25W44dBm(GSM 18001900) Độ nhạy thu BS :Sb = ~ 110.5dBm(nằm trong dải động của bộ thu, chưa tính tới bộ khuếch đại TMA và độ lợi phân tập.) Thông số Mobile Station(MS). Công suất phát lớp 5(handheld): Pm=0.8W29dBm. Độ nhạy thu MS (handheld) : Sm = 104dBm(GSM 18001900). Mô hình thu phát cho trạm BTS được sử dụng khi tính toán quy hoạch phủ sóng. Các thông số sử dụng để tính toán cho mô hình trên: THỰC HIỆN. Khu vực 1. Đặc điểm. Số lượng người dự định phục vụ: N=250001215%=45000 người Lưu lượng 1 người sử dụng: ρ_u=2260=115(Erl)Tổng lưu lượng của khu vực1 ρ=ρ_uN=3000(Erl). Nhận xét: Đây là khu vực có diện tích nhỏ trong khi đó số lượng người phục vụ lại đông, do đó ta ưu tiên thiết kế cho hệ thống đảm bảo được dung lượng của khu vực, sau đó sẽ xét tới yêu cầu phủ sóng. Do khu vực có dung lượng lớn nên sẽ cần nhiều trạm BTS bán kính mỗi trạm sẽ nhỏ đi dễ thỏa về vùng phủ sóng. Phần trăm diện tích phủ sóng tại biên. Bảng tra tìm mối liên hệ giữa phần trăm phủ sóng và xác suất phủ sóng tại biên Với n=4, σ=10 và %Area cov =90% Pcov=0.76 SFM : Shadow fading margin SFM sử dụng luôn cho FFM và Msafely Quy hoạch Cell Sử dụng sector 1200 cho các BS. Chọn ht=30m, hr=1.5m. GSM 1800 nên ta sử dụng mô hình PCScho thành phố trung bình (CM=0dB). a(hr)= (1.1logfC 0.7)hr (1.56 logfC 0.8) =(1.1log1800 0.7)1.5(1.56log1800 0.8)=0.043dB LP=46.3+33.9log(fC)13.82log(ht)a(hr)+(44.96.55log(ht))log(d) =46.3+33.9log(1800)13.82log(30)0.043+(44.96.55log(30))log(d) =136.24+35.22log(d)dB Với d là khoảng cách uplink hoặc downlink. Xét uplink Pr = Pm+G Loss ≥ Sb Pm=29dBm, Sb= 110.5dBm G=GAMS+GABTS+GdBTS=0+14+3=17dB Loss=LFMS+LP+LFBTSht+LBldg+Lcar+LBody+SFM =0+ LP+0.06530+10+6+3+7=27.95+ LP dB LP≤ 128.55dBdul≤ 605(m) Xét downlink Pr = Pb + G Loss ≥ Sm Pb=44dBm, Sm =104dBm G= GABTS + GAMS=14+0=14dB Loss = LCBTS+ LFBTSht + LP+LFMS +LBldg + Lcar + LBody + SFM =3+0.06530+ LP+0+10+6+3+7=30.95+ LPdB LP≤131.05dBddl≤712(m) Vậy để có thể phủ sóng 90% diện tích thì bán kính cell cần thỏa yên cầu dul≤ 605(m) Mỗi Cell sử dụng sector 1200, hệ số suy hao môi trường n=4 nên ta có . K=3 (Qui luật chọn K=i2+ij+j2={3,4,7,9,12,….}) Vậy có 3cellscluster; 3sectorscell 9sectorscluster. Có tối đa 74carriers mỗi sector sử dụng 8 carriers ( như vậy 1 sector phải có 3TS dùng báo hiệu)72 carriercluster. Mỗi sector có 8TS8 carriers =64TS. Trong đó có 61TS dùng cho thoại và 3TS dùng cho báo hiệu. Dùng bảng Erl B với N=61TS và B=2%. Suy ra lưu lượng một sector là 50.59Erl. Suy ra dung lượng cluster là 950.59=455.31Erl. Số cluster cần dùng: 3000455.31≈ 7clusters=21cells mẫu sử dung lại TS là 7. diện tích 1 cell là 1221=0.57Km2Bán kính cell Rc=470m. ( thỏa yêu cầu dul≤605(m). Đảm bảo được 90% diện tích phủ sóng ) Cấu hình trạm BTS Mỗi cell sẽ chia thành 3 sectors. Mỗi sector sử dụng 8 carriers Mỗi sector sử dụng 8 bộ phát Tx. Mỗi sector sử dụng 1 bộ kết nối để kết nối 8 bộ phát (Tx) với 1 anten. Tính lại công suất phát cho BTS. Xét downlink với d=Rc=470m LP=136.24+35.22log(0.47)=124.7dB dB Loss = LCBTS+ LFBTSht + LP+LFMS +LBldg + Lcar + LBody + SFM =3+0.06530+124.7+0+10+6+3+7=155.65dB; G=14dB Pb+ G Loss ≥ SmPb≥37.65dBm Chi phí xây dựng Chi phí xây trạm BTS 30m: 21cells6000cell =126K. Chi phí 21cells 1 carrier: 15K21 =315K. Chi phí tăng thêm 23carriers1cell: 3K23 =69K Chi phí tăng thêm carrier cho 21cells: 69K21 =1449K Chi phí chia sector cho 21cells: 2K21=42K. Tổng chi phí khu vực 1: =1932K Khu vực 2 Đặc điểm Số người dự định phục vụ: N=30925015%=41625 người. Lưu lượng 1 người sử dụng: ρ_u=2260=115(Erl) Tổng lưu lượng của khu vực 2:ρ=ρ_uN=2775(Erl). Nhận xét: Giống như khu vực 1, khu vực 2 có diện tích nhỏ(nhưng lại lớn hơn khu vực 1), nhưng lại số ngừoi sử dụng dịch vụ đông. Do đó ta sẽ ưu tiên thiết kế cho hệ thống đảm bảo lưu lượng, sau đó mới xét yêu cầu phủ sóng cho khu vực. Phần trăm diện tích phủ sóng tại biên. Bảng tra tìm mối liên hệ giữa phần trăm phủ sóng và xác suất phủ sóng tại biên Với n=3.5, σ=8σn=2.3 và %Area cov =90% Pcov=0.75 SFM : Shadow fading margin SFM sử dụng luôn cho FFM và Msafely Qui hoạch Cell Sử dụng sector 1200 cho các BS. Chọn ht=30m, hr=1.5m. GSM 1800 nên ta sử dụng mô hình PCS cho thành phố trung bình (CM=0dB). a(hr)= (1.1logfC 0.7)hr (1.56 logfC 0.8) =(1.1log1800 0.7)1.5 (1.56log1800 0.8)=0.043dB LP=46.3+33.9log(fC) 13.82log(ht) a(hr)+(44.96.55log(ht))log(d) =46.3+33.9log(1800)13.82log(30) + (44.96.55log(30))log(d) =136.24+35.22log(d)dB Với d là khoảng cách uplink hoặc downlink. Xét uplink Pr = Pm + G Loss ≥ Sb Pm = 29dBm, Sb = 110.5dBm G=GAMS + GABTS + GdBTS = 0+14+3=17dB Loss = LFMS + LP + LFBTSht + LBldg + Lcar + LBody + SFM = 0+ LP+0.06530 + 10 + 6 + 3+5.4 = 26.35 + LP dB LP≤ 130.15dBdul≤ 672(m) Xét downlink Pr = Pb + G Loss ≥ Sm Pb=44dBm, Sm=104dBm G= GABTS + GAMS=14+0=14dB Loss = LCBTS+ LFBTSht + LP+LFMS +LBldg + Lcar + LBody + SFM =3+0.06530+ LP+0+10+6+3+5.4=29.35+ LPdB LP≤132.65dBddl≤790(m) Vậy để có thể phủ sóng 90% diện tích thì bán kính cell cần thỏa yên cầu dul≤ 672(m) Mỗi Cell sử dụng sector 1200, hệ số suy hao môi trường n=3.5 nên ta có: . Chọn K=3. Vậy có 3cellscluster; 3sectorscell 9sectorscluster. Có tối đa 74carriers mỗi sector sử dụng 8carriers( như vậy 1 sector phải có 3TS dùng báo hiệu)72carriers cluster. Mỗi sector có 8TS8carriers=64TS. Trong đó có 61TS dùng cho thoại và 3TS dùng cho báo hiệu. Dùng bảng Erl B với N=61TS và B=2%. Suy ra lưu lượng một sector là 50.59Erl. Suy ra dung lượng cluster là 950.59=455.31Erl. Số cluster cần dùng: 2775455.31≈ 7clusters=21cells mẫu sử dung lại TS là 7. Diện tích 1 cell là 3021=1.43Km2Bán kính cell Rc=740mlớn hơn dup không thỏa mãn yêu cầu. Xét cho uplink 1800Mhz Ta sẽ quét chiều cao ht từ 30 60m và tính lại Lp cũng như giới hạn bán kính cho Cell từ đó ta sẽ quyết định được sự phù hợp của Rc :
Trang 1
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN VIỄN THÔNG
-* -BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN: THÔNG TIN DI ĐỘNG
CBGD: ThS TẠ TRÍ NGHĨA
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Ngọc Hoàng
Nguyễn Huy Trung
Lê Văn Tín
Phạm Thế Vinh
TP HCM, ngày 30 tháng 11 năm 2015
Trang 2
A YÊU CẦU.
Tính toán và đề xuất quy hoạch cell cho nhà cung cấp dịch vụ để phủ sóng cho thành phố:
Số lượng trạm BTS cho từng khu vực, thực hiện cấu hình (số lượng sóng mang, chiều cao anten trạm BTS, công suất phát) các trạm BTS
Phân bổ tần số cho các trạm BTS trong thành phố
Chi phí từng khu vực và tổng chi phí cho toàn bộ thành phố
Các yêu cầu về hệ thống
Phục vụ 15% người sử dụng điện thoại trong thành phố
Hệ thống có thẻ phục vụ cho các thiết bị di động lớp 5
Tỷ số tín hiệu trên can nhiễu(C/I) của hệ thống tối thiểu 12dB
Phủ sóng 90% diện tích trong mọi điều kiện(outdoor,indoor,incar)
Xác xuất nghẽn tại mỗi cell tối đa B=2%
Chiều cao(effective height) anten trạm gốc (BS) có thể thiết kế từ 30-60m
Các trạm gốc có 1 sóng mang sử dụng 1TS để báo hiệu, từ 2-4 sóng mang sử dụng 2TS báo hiệu, từ 5-8 sóng mang sử dụng 3TS báo hiệu và lớn hơn 8 sóng mang sử dụng 4TS để báo hiệu
Được cấp phép 74 carriers ở dải GSM 1800
Hệ số suy hao môi trường và độ lệch chuẩn cho 4 khu vực:
Trang 3
B THÔNG SỐ THIẾT BỊ SỬ DỤNG.
1 Thông số Base Station(BS) 2106.
- Số lượng transceivers : 2-12(6dTRU) có 12 bộ thu phát (6 bộ thu phát kép)
- Số lượng sector : 1-3(cấu hình 1 hoặc 2 hoặc 3 sector trên 1 BTS)
- Công suất phát BS : Pb = 25W/44dBm (GSM 1800/1900)
- Độ nhạy thu BS : Sb = ~ -110.5dBm (nằm trong dải động của bộ thu, chưa tính tới bộ khuếch đại TMA và độ lợi phân tập.)
2 Thông số Mobile Station(MS).
- Công suất phát lớp 5(handheld) : Pm = 0.8W/29dBm
- Độ nhạy thu MS (handheld) : Sm = -104dBm(GSM 1800/1900)
3 Mô hình thu phát cho trạm BTS được sử dụng khi tính toán quy hoạch phủ sóng.
Các thông số sử dụng để tính toán cho mô hình trên:
Trang 4
C THỰC HIỆN.
1 Đặc điểm.
Số lượng người dự định phục vụ: N=25000*12*15%=45000 người
Lưu lượng 1 người sử dụng: ρu=2*2/60=1/15(Erl)Tổng lưu lượng của khu vực1
ρ=ρ u*N=3000(Erl).
Nhận xét: Đây là khu vực có diện tích nhỏ trong khi đó số lượng người phục vụ lại đông, do đó ta ưu tiên thiết kế cho hệ thống đảm bảo được dung lượng của khu vực, sau đó sẽ xét tới yêu cầu phủ sóng Do khu vực có dung lượng lớn nên sẽ cần nhiều trạm BTS bán kính mỗi trạm sẽ nhỏ đi dễ thỏa về vùng phủ sóng
Phần trăm diện tích phủ sóng tại biên
Bảng tra tìm mối liên hệ giữa phần trăm phủ sóng và xác suất phủ sóng tại biên
Với n=4, σ =10 và %Area cov =90% Pcov=0.76
cov
SFM : Shadow fading margin
SFM sử dụng luôn cho FFM và Msafely
Pcov
Trang 5
2 Quy hoạch Cell
Sử dụng sector 1200 cho các BS
Chọn ht=30m, hr=1.5m
GSM 1800 nên ta sử dụng mô hình PCS cho thành phố trung bình (CM=0dB) a(hr)= (1.1logfC - 0.7)*hr- (1.56 logfC- 0.8)
=(1.1log1800 -0.7)*1.5- (1.56log1800 -0.8) = 0.043dB
LP=46.3+33.9*log(fC) -13.82*log(ht) - a(hr)+(44.9-6.55*log(ht))*log(d) =46.3+33.9*log(1800) -13.82*log(30) -0.043+(44.9-6.55*log(30))*log(d) =136.24+35.22log(d) [dB]
Với d là khoảng cách uplink hoặc downlink
Xét uplink
Pr = Pm + G - Loss≥ Sb
Pm = 29dBm, Sb = -110.5dBm
G=GAMS + GABTS + GdBTS = 0+14+3=17dB
Loss = LFMS + LP + LFBTS*ht + LBldg + Lcar + LBody + SFM
= 0+ LP+0.065*30 + 10 + 6 + 3+7 = 27.95 + LP [dB]
LP≤ 128.55dB dul ≤ 605(m)
Xét downlink
Pr = Pb + G - Loss≥ Sm
Pb=44dBm, Sm =-104dBm
G= GABTS + GAMS=14+0=14dB
Loss = LCBTS + LFBTS*ht + LP + LFMS + LBldg + Lcar + LBody + SFM
=3+0.065*30+ LP +0+10+6+3+7=30.95+ LP [dB]
LP≤ 131.05dB ddl ≤ 712(m)
Vậy để có thể phủ sóng 90% diện tích thì bán kính cell cần thỏa yên cầu dul ≤ 605(m)
Mỗi Cell sử dụng sector 1200, hệ số suy hao môi trường n=4 nên ta có
3 4 1.2
2
K C
K
I K=3 (Qui luật chọn K=i2+ij+j2={3,4,7,9,12,….}) Vậy có 3cells/cluster; 3sectors/cell 9sectors/cluster
Có tối đa 74carriers mỗi sector sử dụng 8 carriers ( như vậy 1 sector
Trang 6
phải có 3TS dùng báo hiệu)72 carrier/cluster
Mỗi sector có 8TS*8 carriers =64TS Trong đó có 61TS dùng cho thoại và 3TS dùng cho báo hiệu
Dùng bảng Erl B với N=61TS và B=2% Suy ra lưu lượng một sector là 50.59Erl Suy ra dung lượng cluster là 9*50.59=455.31Erl
Số cluster cần dùng: 3000/455.31≈ 7clusters=21cells mẫu sử dung lại TS là 7.
diện tích 1 cell là 12/21=0.57Km2Bán kính cell Rc=470m ( thỏa yêu cầu dul≤
605(m) Đảm bảo được 90% diện tích phủ sóng )
3 Cấu hình trạm BTS
Mỗi cell sẽ chia thành 3 sectors Mỗi sector sử dụng 8 carriers Mỗi sector sử dụng
8 bộ phát Tx
Mỗi sector sử dụng 1 bộ kết nối để kết nối 8 bộ phát (Tx) với 1 anten
Tính lại công suất phát cho BTS Xét downlink với d=Rc=470m
LP=136.24+35.22log(0.47)=124.7dB [dB]
Loss = LCBTS + LFBTS*ht + LP + LFMS + LBldg + Lcar + LBody + SFM
=3+0.065*30+124.7 +0+10+6+3+7=155.65 [dB];
G=14dB
Pb + G - Loss≥ Sm Pb≥37.65dBm
4 Chi phí xây dựng
- Chi phí xây trạm BTS 30m: 21cells*6000$/cell = 126K$
- Chi phí 21cells 1 carrier: 15K$*21 = 315K$
Chi phí tăng thêm 23 carriers/1cell: 3K$*23 =69K$
- Chi phí tăng thêm carrier cho 21cells: 69K$*21 = 1449K$
- Chi phí chia sector cho 21cells: 2K$*21 = 42K$
Tổng chi phí khu vực 1: =1932K$
/////////////////////////
Trang 7
1 Đặc điểm
Số người dự định phục vụ: N=30*9250*15% = 41625 người
Lưu lượng 1 người sử dụng: ρu=2*2/60=1/15(Erl)
Tổng lưu lượng của khu vực 2: ρ=ρu*N=2775(Erl).
Nhận xét: Giống như khu vực 1, khu vực 2 có diện tích nhỏ (nhưng lại lớn hơn khu vực 1), nhưng lại số ngừoi sử dụng dịch vụ đông Do đó ta sẽ ưu tiên thiết kế cho hệ thống đảm bảo lưu lượng, sau đó mới xét yêu cầu phủ sóng cho khu vực
Phần trăm diện tích phủ sóng tại biên
Bảng tra tìm mối liên hệ giữa phần trăm phủ sóng và xác suất phủ sóng tại biên
Với n=3.5, σ=8 σ n=2.3 và %Area cov =90% Pcov=0.75
cov
SFM : Shadow fading margin
SFM sử dụng luôn cho FFM và Msafely
2 Qui hoạch Cell
Sử dụng sector 1200 cho các BS
Chọn ht=30m, hr=1.5m
GSM 1800 nên ta sử dụng mô hình PCS cho thành phố trung bình (CM=0dB)
Pcov
Trang 8
a(hr)= (1.1logfC - 0.7)*hr- (1.56 logfC- 0.8)
=(1.1log1800 -0.7)*1.5- (1.56log1800 -0.8)=0.043dB
LP=46.3+33.9*log(fC) -13.82*log(ht) - a(hr)+(44.9-6.55*log(ht))*log(d) =46.3+33.9*log(1800) -13.82*log(30) + (44.9-6.55*log(30))*log(d) =136.24+35.22log(d) [dB]
Với d là khoảng cách uplink hoặc downlink
Xét uplink
Pr = Pm + G - Loss≥ Sb
Pm = 29dBm, Sb = -110.5dBm
G=GAMS + GABTS + GdBTS = 0+14+3=17dB
Loss = LFMS + LP + LFBTS*ht + LBldg + Lcar + LBody + SFM
= 0+ LP+0.065*30 + 10 + 6 + 3+5.4 = 26.35 + LP [dB]
LP≤ 130.15dB dul ≤ 672(m)
Xét downlink
Pr = Pb + G - Loss≥ Sm
Pb=44dBm , Sm =-104dBm
G= GABTS + GAMS=14+0=14dB
Loss = LCBTS + LFBTS*ht + LP + LFMS + LBldg + Lcar + LBody + SFM =3+0.065*30+ LP +0+10+6+3+5.4=29.35+ LP [dB]
LP≤ 132.65dB ddl ≤ 790(m)
Vậy để có thể phủ sóng 90% diện tích thì bán kính cell cần thỏa yên cầu dul ≤ 672(m)
Mỗi Cell sử dụng sector 1200, hệ số suy hao môi trường n=3.5 nên ta có:
3 3.5 1.2
2
K C
K
Vậy có 3cells/cluster; 3sectors/cell 9sectors/cluster
Có tối đa 74carriers mỗi sector sử dụng 8carriers( như vậy 1 sector phải có 3TS dùng báo hiệu)72carriers /cluster
Mỗi sector có 8TS*8carriers=64TS Trong đó có 61TS dùng cho thoại và 3TS dùng cho báo hiệu
Dùng bảng Erl B với N=61TS và B=2% Suy ra lưu lượng một sector là 50.59Erl
Trang 9
Suy ra dung lượng cluster là 9*50.59=455.31Erl
Số cluster cần dùng: 2775/455.31≈ 7clusters=21cells mẫu sử dung lại TS là 7.
Diện tích 1 cell là 30/21=1.43Km2Bán kính cell Rc=740m lớn hơn dup không thỏa mãn yêu cầu
Xét cho uplink 1800Mhz
Ta sẽ quét chiều cao ht từ 30- 60m và tính lại Lp cũng như giới hạn bán kính cho Cell
từ đó ta sẽ quyết định được sự phù hợp của Rc :
Với Lp=A+B*log(dup)
Vậy dul=745m thì bán kính Rc=740m thỏa mãn Vậy ta nâng chiều cao anten thêm 20m tức ht=50m
3 Cấu hình trạm BTS
Mỗi cell sẽ chia thành 3 sectors Mỗi sector sử dụng 8 carriers Mỗi sector sử dụng
8 bộ phát Tx
Mỗi sector sử dụng 1 bộ kết để kết nối 8 bộ phát (Tx) với 1 anten
Tính lại công suất phát cho BTS Xét downlink với d=Rc=740m, ht=50m
LP=133.17+33.77log(0.74)=128.8dB [dB]
Loss = LCBTS + LFBTS*ht + LP + LFMS + LBldg + Lcar + LBody + SFM
=3+0.065*50+128.8 +0+10+6+3+5.4=159.45 [dB]; G=14dB
Pb + G - Loss≥ Sm Pb≥41.45dBm
4 Chi phí xây dựng
- Chi phí xây trạm BTS 30m: 21cells*6K$/cell = 126K$
- Chi phí nâng cao anten phát thêm 20m: = 4K$
- Chi phí nâng cao anten của 21 Celll = 21*4= 84K$
- Chi phí xây dựng anten 50m cho 21 cell: 126+84 = 210K$
- Chi phí 21cells 1 radio channels: 15K$*21 = 315K$
Chi phí tăng thêm 23 radio channels/1cell: 3K$*23 =69K$
- Chi phí tăng thêm radio channel cho 21cells: 69K$*21 = 1449K$
Trang 10
- Chi phí chia sector cho 60cells: 2K$*21 = 42K$
Tổng chi phí khu vực 2: = 2016K$
1 Đặc điểm.
Số lượng người phục vụ: N=221*2000*15%=66300 người
Lưu lượng 1 người sử dụng: ρu=1*2/60=1/30(Erl)Tổng lưu lượng của khu vực
3 là ρ=ρ u*N=2210(Erl)
Nhận xét: Đây là khu vực có diện tích lớn, dung lượng tương đối nên ta sẽ ưu tiên điều kiện phủ sóng Do đó ta sử dụng anten BTS cao cực đại 60m để tính bán kính phủ sóng của cell Và số lượng sóng mang sẽ không được dùng hết, ta sẽ tính cụ thể sau
Phần trăm diện tích phủ sóng tại biên
Bảng tra tìm mối liên hệ giữa phần trăm phủ sóng và xác suất phủ sóng tại biên
Với n=3, σ =8 và %Area cov =90% Pcov=0.77
cov
SFM : Shadow fading margin
SFM sử dụng luôn cho FFM và Msafely
Pcov
Trang 11
2 Qui hoạch Cell
Chọn ht=60m, hr=1.5m
GSM 1800 nên ta sử dụng mô hình PCS cho thành phố trung bình (CM=0dB)
a(hr)= (1.1logfC - 0.7)*hr- (1.56 logfC- 0.8)
=(1.1log1800 -0.7)*1.5- (1.56log1800 -0.8) = 0.043dB
LP=46.3+33.9*log(fC) -13.82*log(ht) - a(hr)+(44.9-6.55*log(ht))*log(d) =46.3+33.9*log(1800) -13.82*log(60) + (44.9-6.55*log(60))*log(d) =132+33.25log(d) [dB]
Với d là khoảng cách uplink hoặc downlink
Xét uplink
Pr = Pm + G - Loss≥ Sb
Pm = 29dBm, Sb = -110.5dBm
G=GAMS + GABTS + GdBTS = 0+14+3=17dB
Loss = LFMS + LP + LFBTS*ht + LBldg + Lcar + LBody + SFM
= 0+ LP+0.065*60 + 10 + 6 + 3+5.92 = 26.87 + LP [dB]
LP≤ 129.63dB dul ≤ 850(m)
Xét downlink
Pr = Pb + G - Loss≥ Sm
Pb=44dBm, Sm =-104dBm
G= GABTS + GAMS=14+0=14dB
Loss = LCBTS + LFBTS*ht + LP + LFMS + LBldg + Lcar + LBody + SFM
=3+0.065*60+ LP +0+10+6+3+5.92=29.87+ LP [dB]
LP≤ 132.13dB ddl ≤ 1010(m)
Chọn Rcell=dup=0.85Km
Diện tích 1 Cell: Scell=2.6*0.852=1.8785Km2
Số Cell cần phủ sóng hết diện tích 221Km2 là: 221/1.8785=118cells
Sử dụng sector 1200 cho các BS
Mỗi Cell sử dụng sector 1200, hệ số suy hao môi trường n=3 nên ta có:
3 3 1.2
2
K C
K
Trang 12
Vậy có 4cells/cluster; 3sectors/cell 12sectors/cluster
Số cluster( mẫu sử dụng lại) M=118/4=30clusters
Số sector trong khu vực: 3*118=354sectors
Dung lượng mỗi sector:2210/354=6.243Erl +B=2% Tra bảng Erl B ta được mỗi Sector có 12TS cho thoại( Xấp xỉ 2 sóng mang 8*2=16TS) Cần thêm 2TS để báo hiệu Vậy cần 2carriers/sectorCần 2*12=24carriers/cluster
3 Cấu hình trạm BTS
Mỗi cell sẽ chia thành 3 sectors Mỗi sector sử dụng 2carriers Mỗi sector sử dụng
2 bộ phát Tx
Sử dụng 1 bộ kết nối để kết nối 2 Tx với 1 anten
Tính lại công suất phát cho BTS Xét downlink với d=Rc=0.85Km, ht=60m
LP=132+33.25log(d) =132+33.25log(0.85)=129.63 [dB]
Loss = LCBTS + LFBTS*ht + LP + LFMS + LBldg + Lcar + LBody + SFM
=3+0.065*60+129.63 +0+10+6+3+5.92=159.5 [dB]; G=14dB
Pb + G - Loss≥ SmPb≥41.5dBm
4 Chi phí xây dựng
- Chi phí xây trạm BTS 30m: 118cells*6000$/cell = 708K$
- Chi phí 118cells 1 carrier: 15K$*118 = 1770K$ Chi phí tăng thêm 5 carriers/1cell: 3K$*5 =15K$
- Chi phí tăng thêm carrier cho 118cells: 15K$*118 = 1770K$
- Chi phí chia sector cho 118cells: 2K$*118 = 236K$
Tổng chi phí khu vực 3: = 4484K$
1 Đặc điểm
Số lượng người phục vụ: N=737*150*15%=16583 người
Lưu lượng 1 người sử dụng: ρu=1*2/60=1/30(Erl)Tổng lưu lượng của khu vực 3 là
ρ=ρ u*N=552.75(Erl).
Nhận xét: Đây là khu vực có diện tích lớn, dung lượng lại thấp nhất trong 4 khu vực nên ta sẽ ưu tiên điều kiện phủ sóng Do đó ta sử dụng anten BTS cao cực đại 60m để tính bán kính phủ sóng của cell Và số lượng sóng mang sẽ không được dùng hết, ta
sẽ tính cụ thể sau
Trang 13
Phần trăm diện tích phủ sóng tại biên
Với n=2.5, σ =6 σ
n=2.4 và %Area cov =90% Pcov=0.76
cov
SFM : Shadow fading margin
SFM sử dụng luôn cho FFM và Msafely
Bảng tra tìm mối liên hệ giữa phần trăm phủ sóng và xác suất phủ sóng tại biên
2 Qui hoạch Cell
Chọn ht=60m, hr=1.5m
GSM 1800 nên ta sử dụng mô hình PCS cho thành phố trung bình (CM=0dB)
a(hr)= (1.1logfC - 0.7)*hr- (1.56 logfC- 0.8)
=(1.1log1800 -0.7)*1.5- (1.56log1800 -0.8)=0.043dB
LP=46.3+33.9*log(fC) -13.82*log(ht) - a(hr)+(44.9-6.55*log(ht))*log(d) =46.3+33.9*log(1800) -13.82*log(60) + (44.9-6.55*log(60))*log(d) =132+33.25log(d) [dB]
Với d là khoảng cách uplink hoặc downlink
Pcov
Trang 14
Xét uplink
Ta thấy chiều uplink bị hạn chế nên ta sẽ dùng 2 bộ TMA khuếch đại ( do sử dung phân tập 2 anten)
Tham khảo tài liệu ta có độ lợi của bộ TMA là 1.5dB
Pr = Pm + G - Loss≥ Sb
Pm = 29dBm, Sb = -110.5dBm
G=GAMS + GABTS + GdBTS +GTMA= 0+14+3+1.5=18.5dB
Loss = LFMS + LP + LFBTS*ht + LBldg + Lcar + LBody + SFM
= 0+ LP+0.065*60 + 10 + 6 + 3+4.2 = 25.15 + LP [dB]
LP≤ 132.85dB dul ≤ 1060(m)
Xét downlink ( Không xét bộ kết hợp)
Pr = Pb + G - Loss≥ Sm
Pb=44dBm, Sm =-104dBm
G= GABTS + GAMS=14+0=14dB
Loss = LFBTS*ht + LP + LFMS + LBldg + Lcar + LBody + SFM
= 0.065*60+ LP +0+10+6+3+4.2=27.1+ LP [dB]
LP≤ 134.9dB ddl ≤ 1222(m)
Trang 15
Chọn Rcell=dup=1Km
Diện tích 1 Cell: Scell=2.6*12=2.6Km2
Số Cell cần phủ sóng hết diện tích 221Km2 là: 737/2.6=284cells
Sử dụng sector 1200 cho các BS
Mỗi Cell sử dụng sector 1200, hệ số suy hao môi trường n=2.5 nên ta có:
3 2.5 1.2
2
K C
K
Vậy có 7cells/cluster; 3sectors/cell 21sectors/cluster
Số cluster(mẫu sử dụng lại) M=284/7=41clusters
Số sector trong khu vực: 3*284=852sectors
Dung lượng mỗi sector: 552.75/852=0.6487Erl +B=2% Tra bảng Erl B ta được mỗi Sector có 4TS cho thoại( Xấp xỉ 1 sóng mang 8*1=8TS) Cần thêm 1TS để báo hiệu Vậy cần 1carriers/sectorCần 1*21=21carriers/cluster
3 Cấu hình trạm BTS
Mỗi cell sẽ chia thành 3 sectors Mỗi sector sử dụng 1carriers Mỗi sector sử dụng
1 bộ phát Tx
Chỉ có 1 bộ phát Tx nên không sử dụng bộ kết hợp
Tính lại công suất phát cho BTS Xét downlink với d=Rc=1Km, ht=60m
LP=132+33.25log(d) =132+33.25log(1)=132 [dB]
Loss = LCBTS + LFBTS*ht + LP + LFMS + LBldg + Lcar + LBody + SFM
= 0.065*60+132 +0+10+6+3+4.2=159.1 [dB]; G=14dB
Pb + G - Loss≥ Sm Pb≥41.1dBm
4 Chi phí xây dựng
- Chi phí xây trạm BTS 30m: 284cells*6000$/cell = 1704K$
- Chi phí 284cells 1 carrier: 15K$*284 = 4260K$
Chi phí tăng thêm 2 carriers/1cell: 3K$*2 =6K$
- Chi phí tăng thêm carrier cho 284cells: 6K$*284 = 1704K$
- Chi phí chia sector cho 284cells: 2K$*284 = 568K$
- Chi phí sử dụng 2 bộ TMA cho 284cells: 2*284*1K$ = 568K$
Tổng chi phí khu vực 4: = 8804K$
-// -D TỔNG KẾT.