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 :
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 A YÊU CẦU Tính toán đề xuất quy hoạch cell cho nhà cung cấp dịch vụ để phủ sóng cho thành phố: Số lượng trạm BTS cho khu vực, thực cấu hình (số lượng sóng mang, chiều cao anten trạm BTS, công suất phát) trạm BTS Phân bổ tần số cho trạm BTS thành phố Chi phí khu vực tổng chi phí cho toàn thành phố Các yêu cầu hệ thống Phục vụ 15% người sử dụng điện thoại thành phố Hệ thống có thẻ phục vụ cho thiết bị di động lớp Tỷ số tín hiệu can nhiễu(C/I) hệ thống tối thiểu 12dB Phủ sóng 90% diện tích điều kiện(outdoor,indoor,incar) Xác xuất nghẽn cell tối đa B=2% Chiều cao(effective height) anten trạm gốc (BS) thiết kế từ 30-60m Các trạm gốc có 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 lớn sóng mang sử dụng 4TS để báo hiệu Được cấp phép 74 carriers dải GSM 1800 Hệ số suy hao môi trường độ lệch chuẩn cho khu vực: Trang B THÔNG SỐ THIẾT BỊ SỬ DỤNG Thông số Base Station(BS) 2106 - Số lượng transceivers : 2-12(6dTRU) có 12 thu phát (6 thu phát kép) - Số lượng sector : 1-3(cấu hình hoặc sector BTS) - Công suất phát BS : Pb = 25W/44dBm (GSM 1800/1900) - Độ nhạy thu BS : Sb = ~ -110.5dBm (nằm dải động thu, chưa tính tới khuếch đại TMA độ lợi phân tập.) 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) Mô hình thu phát cho trạm BTS sử dụng tính toán quy hoạch phủ sóng Các thông số sử dụng để tính toán cho mô hình trên: Trang C THỰC HIỆN I Khu vực 1 Đặc điểm • Số lượng người dự định phục vụ: N=25000*12*15%=45000 người • Lưu lượng người sử dụng: =2*2/60=1/15(Erl)Tổng lưu lượng khu vực1 • • =*N=3000(Erl) Nhận xét: Đây khu vực có diện tích nhỏ số lượng người phục vụ lại đông, ta ưu tiên thiết kế cho hệ thống đảm bảo dung lượng khu vực, sau xét tới yêu cầu phủ sóng Do khu vực có dung lượng lớn nên cần nhiều trạm BTS bán kính trạm nhỏ đi dễ thỏa vùng phủ sóng Phần trăm diện tích phủ sóng biên Pcov Bảng tra tìm mối liên hệ phần trăm phủ sóng xác suất phủ sóng biên Với n=4, =10 %Area cov =90% Pcov=0.76 SFM Pcov = − Q σ SFM ≈ 0.7 ⇒ SFM ≈ dB ÷ = 0.76 ⇒ σ SFM : Shadow fading margin SFM sử dụng cho FFM Msafely Trang Quy hoạch Cell Sử dụng sector 1200 cho 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 khoảng cách uplink 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 + + 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 phủ sóng 90% diện tích 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 C ( = I 3K ) ≥ 101.2 → K ≥ 1.876 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 sector sử dụng carriers ( sector phải có 3TS dùng báo hiệu)72 carrier/cluster Trang Mỗi sector có 8TS*8 carriers =64TS Trong có 61TS dùng cho thoại 3TS dùng cho báo hiệu Dùng bảng Erl B với N=61TS B=2% Suy lưu lượng sector 50.59Erl Suy dung lượng cluster 9*50.59=455.31Erl Số cluster cần dùng: 3000/455.31 7clusters=21cells mẫu sử dung lại TS diện tích cell 12/21=0.57Km2Bán kính cell Rc=470m ( thỏa yêu cầu dul605(m) Đảm bảo 90% diện tích phủ sóng ) Cấu hình trạm BTS Mỗi cell chia thành sectors Mỗi sector sử dụng carriers Mỗi sector sử dụng phát Tx Mỗi sector sử dụng kết nối để kết nối phát (Tx) với 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 Pb37.65dBm • • Chi phí xây dựng - Chi phí xây trạm BTS 30m: 21cells*6000$/cell - Chi phí 21cells carrier: 15K$*21 Chi phí tăng thêm 23 carriers/1cell: 3K$*23 =69K$ - Chi phí tăng thêm carrier cho 21cells: 69K$*21 - Chi phí chia sector cho 21cells: 2K$*21 Tổng chi phí khu vực 1: ///////////////////////// = 126K$ = 315K$ = 1449K$ = 42K$ =1932K$ Trang Khu vực II Đặc điểm • Số người dự định phục vụ: N=30*9250*15% = 41625 người • Lưu lượng người sử dụng: =2*2/60=1/15(Erl) Tổng lưu lượng khu vực 2: =*N=2775(Erl) • • Nhận xét: Giống khu vực 1, khu vực có diện tích nhỏ (nhưng lại lớn khu vực 1), lại số ngừoi sử dụng dịch vụ đông Do ta ưu tiên thiết kế cho hệ thống đảm bảo lưu lượng, sau xét yêu cầu phủ sóng cho khu vực Phần trăm diện tích phủ sóng biên Pcov Bảng tra tìm mối liên hệ phần trăm phủ sóng xác suất phủ sóng biên Với n=3.5, =8 %Area cov =90% Pcov=0.75 SFM SFM Pcov = − Q ≈ 0.675 ⇒ SFM ≈ 5.4dB ÷ = 0.75 ⇒ σ σ SFM : Shadow fading margin SFM sử dụng cho FFM Msafely Qui hoạch Cell Sử dụng sector 1200 cho BS Chọn ht=30m, hr=1.5m GSM 1800 nên ta sử dụng mô hình PCS cho thành phố trung bình (CM=0dB) Trang • 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 khoảng cách uplink 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 + + 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 phủ sóng 90% diện tích 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: C ( = I 3K ) 3.5 ≥ 101.2 → K ≥ 2.402 Chọn K=3 Vậy có 3cells/cluster; 3sectors/cell 9sectors/cluster Có tối đa 74carriers sector sử dụng 8carriers( sector phải có 3TS dùng báo hiệu)72carriers /cluster Mỗi sector có 8TS*8carriers=64TS Trong có 61TS dùng cho thoại 3TS dùng cho báo hiệu Dùng bảng Erl B với N=61TS B=2% Suy lưu lượng sector 50.59Erl Suy dung lượng cluster 9*50.59=455.31Erl Trang Số cluster cần dùng: 2775/455.31 7clusters=21cells mẫu sử dung lại TS Diện tích cell 30/21=1.43Km2Bán kính cell Rc=740m lớn dup không thỏa mãn yêu cầu Xét cho uplink 1800Mhz Ta quét chiều cao ht từ 30- 60m tính lại Lp giới hạn bán kính cho Cell từ ta định phù hợp Rc : Chiều cao anten h1 30 h2 35 h3 40 h4 45 h5 50 h6 55 h7 60 Lp(dB) 130.15 129.825 129.5 129.175 128.85 128.525 128.2 A 136.2399 135.3147 134.5133 133.8063 133.174 132.6019 132.0797 B 35.22486 34.78635 34.40651 34.07146 33.77175 33.50062 33.25311 dul 0.671603465 0.695324632 0.714978533 0.731256559 0.744671608 0.755619223 0.764413899 Với Lp=A+B*log(dup) Vậy dul=745m bán kính Rc=740m thỏa mãn Vậy ta nâng chiều cao anten thêm 20m tức ht=50m Cấu hình trạm BTS Mỗi cell chia thành sectors Mỗi sector sử dụng carriers Mỗi sector sử dụng phát Tx Mỗi sector sử dụng kết để kết nối phát (Tx) với 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 Pb41.45dBm • • 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 21 Celll = 21*4= 84K$ - Chi phí xây dựng anten 50m cho 21 cell: 126+84 = 210K$ - Chi phí 21cells 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$*21 = 1449K$ - Chi phí chia sector cho 60cells: 2K$*21 = 42K$ Tổng chi phí khu vực 2: = 2016K$ Trang // III Khu vực Đặc điểm • Số lượng người phục vụ: N=221*2000*15%=66300 người • Lưu lượng người sử dụng: =1*2/60=1/30(Erl)Tổng lưu lượng khu vực =*N=2210(Erl) • Nhận xét: Đây khu vực có diện tích lớn, dung lượng tương đối nên ta ưu tiên điều kiện phủ sóng Do ta sử dụng anten BTS cao cực đại 60m để tính bán kính phủ sóng cell Và số lượng sóng mang không dùng hết, ta tính cụ thể sau • Phần trăm diện tích phủ sóng biên Pcov Bảng tra tìm mối liên hệ phần trăm phủ sóng xác suất phủ sóng biên Với n=3, =8 %Area cov =90% Pcov=0.77 SFM Pcov = − Q σ SFM ≈ 0.74 ⇒ SFM ≈ 5.92dB ÷ = 0.77 ⇒ σ SFM : Shadow fading margin SFM sử dụng cho FFM Msafely Qui hoạch Cell Chọn ht=60m, hr=1.5m Trang 10 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 khoảng cách uplink 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 + + 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 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 BS Mỗi Cell sử dụng sector 1200, hệ số suy hao môi trường n=3 nên ta có: C ( = I 3K ) ≥ 101.2 → K ≥ 3.34 Chọn K=4 Vậy có 4cells/cluster; 3sectors/cell 12sectors/cluster Số cluster( mẫu sử dụng lại) M=118/4=30clusters Số sector khu vực: 3*118=354sectors Trang 11 Dung lượng sector:2210/354=6.243Erl +B=2% Tra bảng Erl B ta Sector có 12TS cho thoại( Xấp xỉ sóng mang 8*2=16TS) Cần thêm 2TS để báo hiệu Vậy cần 2carriers/sectorCần 2*12=24carriers/cluster Cấu hình trạm BTS Mỗi cell chia thành sectors Mỗi sector sử dụng 2carriers Mỗi sector sử dụng phát Tx Sử dụng kết nối để kết nối Tx với 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 SmPb41.5dBm • • Chi phí xây dựng - Chi phí xây trạm BTS 30m: - Chi phí 118cells carrier: Chi phí tăng thêm carriers/1cell: - Chi phí tăng thêm carrier cho 118cells: - Chi phí chia sector cho 118cells: Tổng chi phí khu vực 3: 118cells*6000$/cell = 708K$ 15K$*118 = 1770K$ 3K$*5 =15K$ 15K$*118 = 1770K$ 2K$*118 = 236K$ = 4484K$ // -IV Khu vực Đặc điểm • Số lượng người phục vụ: N=737*150*15%=16583 người • Lưu lượng người sử dụng: =1*2/60=1/30(Erl)Tổng lưu lượng khu vực =*N=552.75(Erl) • Nhận xét: Đây khu vực có diện tích lớn, dung lượng lại thấp khu vực nên ta ưu tiên điều kiện phủ sóng Do ta sử dụng anten BTS cao cực đại 60m để tính bán kính phủ sóng cell Và số lượng sóng mang không dùng hết, ta tính cụ thể sau • Phần trăm diện tích phủ sóng biên Với n=2.5, =6 %Area cov =90% Pcov=0.76 SFM Pcov = − Q σ SFM ≈ 0.7 ⇒ SFM ≈ 4.2dB ÷ = 0.77 ⇒ σ SFM : Shadow fading margin Trang 12 SFM sử dụng cho FFM Msafely Pcov Bảng tra tìm mối liên hệ phần trăm phủ sóng xác suất phủ sóng biên 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 khoảng cách uplink downlink Xét uplink Ta thấy chiều uplink bị hạn chế nên ta dùng TMA khuếch đại ( sử dung phân tập anten) Tham khảo tài liệu ta có độ lợi TMA 1.5dB Trang 13 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 + + 3+4.2 = 25.15 + LP [dB] LP 132.85dB dul 1060(m) • • • • Xét downlink ( Không xét 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) Chọn Rcell=dup=1Km Diện tích 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 BS Trang 14 Mỗi Cell sử dụng sector 1200, hệ số suy hao môi trường n=2.5 nên ta có: C ( = 3K I ) 2.5 ≥ 101.2 → K ≥ 5.29 Chọn K=7 Vậy có 7cells/cluster; 3sectors/cell 21sectors/cluster Số cluster(mẫu sử dụng lại) M=284/7=41clusters Số sector khu vực: 3*284=852sectors Dung lượng sector: 552.75/852=0.6487Erl +B=2% Tra bảng Erl B ta Sector có 4TS cho thoại( Xấp xỉ sóng mang 8*1=8TS) Cần thêm 1TS để báo hiệu Vậy cần 1carriers/sectorCần 1*21=21carriers/cluster Cấu hình trạm BTS Mỗi cell chia thành sectors Mỗi sector sử dụng 1carriers Mỗi sector sử dụng phát Tx Chỉ có phát Tx nên không sử dụng 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 Pb41.1dBm • • Chi phí xây dựng - Chi phí xây trạm BTS 30m: 284cells*6000$/cell = 1704K$ - Chi phí 284cells carrier: 15K$*284 = 4260K$ Chi phí tăng thêm 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 TMA cho 284cells: 2*284*1K$ = 568K$ Tổng chi phí khu vực 4: = 8804K$ // -D TỔNG KẾT SFM(dB) Chia sector-1200 Cluster size(K) KV1 KV2 KV3 KV4 Có 5.4 Có 5.92 Có 4.2 Có TOÀN THÀNH PHỐ Trang 15 Số Cell Số cluster Số carriers/sector Bán kính cell(Km) Chiều cao anten BTS ht(m) Công suất trạm phát(dBm) Chi phí(K$) 21 0.47 21 0.74 118 30 0.85 284 41 1 30 50 60 60 37.65 41.45 41.5 41.1 1932 2016 4484 8804 444 - 17236 E CÁC GIẢ THIẾT TRONG ĐỀ XUẤT - Sử dụng cell lục giác - Đề xuất xem việc quy hoạch channel vùng giao khu - vực thực để tránh gây can nhiễu lẫn Các trạm phát BTS ( Sector ) phát công suất đề nghị, phủ sóng diện tích trạm để tránh gây can nhiễu cho vùng lân cận Shadow fading margin ( SFM ) bao gồm Fast fading margin (3dB) độ trữ antoanf hệ thống Msafely=3dB END! Trang 16 [...]... =1*2/60=1/30(Erl)Tổng lưu lượng của khu vực 3 là =*N=552.75(Erl) • Nhận xét: Đây là khu vực có di n 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 • Phần trăm di n tích phủ sóng tại biên Với n=2.5, =6 và %Area cov =90% Pcov=0.76 SFM... giữa các khu - vực đã được thực hiện để tránh gây can nhiễu lẫn nhau Các trạm phát BTS ( Sector ) phát ở các công suất đề nghị, chỉ phủ sóng trong di n tích của mỗi trạm để tránh gây can nhiễu cho các vùng lân cận Shadow fading margin ( SFM ) đã bao gồm Fast fading margin (3dB) và độ dữ trữ antoanf của hệ thống Msafely=3dB END! Trang 16 ... 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) Chọn Rcell=dup=1Km Di n tích 1 Cell: Scell=2.6*12=2.6Km2 Số Cell cần phủ sóng hết di n tích 221Km2 là: 737/2.6=284cells Sử dụng sector 1200 cho các BS Trang 14 Mỗi Cell sử dụng sector 1200, hệ số suy hao môi trường n=2.5 nên ta có: C ( = 3K I ) 2.5 2... 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 Di n tích 1 Cell: Scell=2.6*0.852=1.8785Km2 Số Cell cần phủ sóng hết di n 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: C ( = I 3K 2 ) 3 ≥ 101.2... -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 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 Trang 13 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 +... M=118/4=30clusters Số sector trong khu vực: 3*118=354sectors Trang 11 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... 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... được dùng hết, ta sẽ tính cụ thể sau • Phần trăm di n tích phủ sóng tại biên Với n=2.5, =6 và %Area cov =90% Pcov=0.76 SFM Pcov = 1 − Q σ SFM ≈ 0.7 ⇒ SFM ≈ 4.2dB ÷ = 0.77 ⇒ σ SFM : Shadow fading margin Trang 12 SFM sử dụng luôn cho FFM và Msafely Pcov 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 ... trạm gốc có 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 lớn sóng mang sử dụng 4TS để báo hiệu Được cấp phép 74 carriers dải... điện thoại thành phố Hệ thống có thẻ phục vụ cho thiết bị di động lớp Tỷ số tín hiệu can nhiễu(C/I) hệ thống tối thiểu 12dB Phủ sóng 90% di n tích điều kiện(outdoor,indoor,incar) Xác xuất nghẽn... 25W/44dBm (GSM 1800/1900) - Độ nhạy thu BS : Sb = ~ -110.5dBm (nằm dải động thu, chưa tính tới khuếch đại TMA độ lợi phân tập. ) Thông số Mobile Station(MS) - Công suất phát lớp 5(handheld) : Pm =