thông tin vô tuyến

THễNG TIN Vễ TUYN ************* TI S DNG TN S TRONG MNG T ONG 12/30/15 Little Lil In Kassenza 4.2 TI S DNG TN S TRONG MNG T ONG 4.2.1 SLC VMNG TONG a nh ngha b Mt vi thụng s ca mng t ong 4.2.2 TI SDNG TN S: a C s lớ thuyt b Vn x lớ can nhiu c Mt s mụ hỡnh mu tỏi s dng 12/30/15 Little Lil In Kassenza 4.2.1 S LC V MNG T ONG a nh ngha: - Mng t ong(cellular) l mt mt h thng thụng tin di ng c chia thnh nhiu vựng phc v nh, gi l ụ(cell), mi ụ cú mt trm gc ph trỏch v c iu khin bi tng i MSC cho thuờ bao cú th trỡ c cuc gi mt cỏch liờn tc di chuyn gia cỏc ụ - Cell l n v nh nht ca mng Trờn s a lý quy hoch mng, cell cú hỡnh dng mt t ong hỡnh lc giỏc.Trong mi cell cú mt trm vụ tuyn BTS(Base Transceiver Station) liờn lc vụ tuyn vi tt c cỏc mỏy thuờ bao di ng MS(Mobile Station) cú mt cell - c im ca mng t ong l vic s dng li tn s v din tớch mi cell khỏ nh 12/30/15 Little Lil In Kassenza 4.2.1 S LC V MNG T ONG G B G C A F E C C F E C C A F A F B G B C E D E G A F A D B G B G A D F E F A D B C D D E Cấu trúc mạng tổ ong 12/30/15 Little Lil In Kassenza 4.2.1 S LC V MNG T ONG - Hệ thống di động tổ ong bao gồm có ba phần máy di động MS (Mobile Station), trạm gốc BTS (Base Transceiver Station), Tổng đài di động (MSC) + Máy điện thoại di động (MS) bao gồm thu/phát RF, anten điều khiển + BTS bao gồm thu/phát RF để kết nối máy di động với MSC, anten, điều khiển, đầu cuối số liệu nguồn + MSC xử lý gọi đến từ BS cung cấp chức điều khiển trung tâm cho hoạt động tất BS cách hiệu để truy nhập vào tổng đài mạng điện thoại công cộng Chúng bao gồm phận điều khiển, phận kết nối gọi, thiết bị ngoại vi cung cấp chức thu thập số liệu cớc cuội gọi hoàn thành 12/30/15 Little Lil In Kassenza 4.2.1 S LC V MNG T ONG - Hệ thống điện thoại di động thơng mại đợc đa vào hoạt áp dụng sử dụng băng tần 150 MHz Saint Louis(Mĩ) năm 1946 với khoảng cách kênh 60 KHz số lợng kênh giới hạn 3.Đây hệ thống bán song công - Sau này,di tần số sử dụng 450 - 900 MHz, mạng điển hình c a vo hot ng là: + AMPS (Advanced Mobile Phone Service) đa vào hoạt động Mỹ năm 1979 + NMT (Nordic Mobile Telephone) hệ thống nớc Bắc âu năm 1981 + TACS: sử dụng tần số 900 MHZ, mạng thiết kế số lợng lớn thuê bao đợc vận hành năm 1985 12/30/15 Little Lil In Kassenza 4.2.1 S LC V MNG T ONG b Mt vi thụng s ca mng t ong: - Lu lng ca mt ụ mng: Lu lợng thuê bao đợc xác định mức độ gọi thời gian trung bình gọi A= n.t/T Trong ú: A = lu lợng ( Erlang ) n = số gọi t = thời gian trung bình chiếm kênh gọi(s) T = tổng thời gian đo(s) (nìt) rõ thời gian đợc sử dụng để gọi đơn vị thuê bao 12/30/15 Little Lil In Kassenza 4.2.1 S LC V MNG T ONG - Lu lợng đợc tính Erlang, dới đơn vị thuê bao tiêu chuẩn Thời gian trung bình gọi 120 s Số gọi cho thuê bao vào bận Số thuê bao 1000 Sự phân phối lu lợng thờng đợc lu lợng đến lu l ợng từ thuê bao di động chuyển hệ khác: Lu thông cố định đến di động 15% L thông di động đến cố định 75% Lu thông di động đến di động 10% Từ tính dung lợng thuê bao nh sau A = (1ì120)/3600 = 33 mErlang Cứ 1000 thuê bao di động lu lợng 33 Erlang Những số dành cho tính toán số kênh yêu cầu mạng tổ ong 12/30/15 Little Lil In Kassenza 4.2.1 S LC V MNG T ONG - Nhiu ng kờnh C/I (Carier to Interference ratio): Nhiễu đồng kênh xảy hai máy phát phát tần số kênh Máy thu điều chỉnh kênh thu đợc hai tín hiệu với cờng độ phụ thuộc vào vị trí máy thu so với hai máy phát Tỉ số sóng mang nhiễu đợc định nghĩa cờng độ tín hiệu mong muốn cờng độ tín hiệu nhiễu C/I = 10log(P0 / Pi) (dB) Trong đó: P0 : công suất tín hiệu thu mong muốn Pi : công suất nhiễu thu đợc 12/30/15 Little Lil In Kassenza 4.2.1 S LC V MNG T ONG - Nhiu kờnh lõn cn C/A (Carrier to Adjacent ratio): Tỉ số sóng mang kênh lân cận đợc định nghĩa cờng độ sóng mang mong muốn cờng độ sóng mang kênh lân cận Nhiễu kênh lân cận xảy sóng vô tuyến đợc điều chỉnh thu riêng kênh C song lại chịu nhiễu từ kênh lân cận C-1 C+1 Mặc dù thực tế sóng vô tuyến không đợc chỉnh để thu kênh lân cận đó, nhng đề nghị đáp ứng nhỏ cho phép kênh lân cận gây nhiễu tới kênh mà máy thu điều chỉnh C/A = 10log(P0 / Pa) Trong đó: P0 = công suất thu tín hiệu mong muốn Pa = công suất thu tín hiệu kênh lân cận 12/30/15 Little Lil In Kassenza 10 4.4.2 Tỏi s dng tn s a C s lớ thuyt: - Nguyên lí sở thiết kế hệ thống tổ ong mẫu đợc gọi mẫu sử dụng lại tần số - Với hệ thống thông tin dải tần sử dụng giới hạn, áp dụng hệ thống bình thờng gặp khó khăn dung lợng kênh thấp Nhờ sử dụng lại tần số cung cấp dung lợng xử lý cao nhiều hệ thống điện thoại sử dụng ta giảm mức độ bao phủ trạm gốc để mở rộng lợng lớn ô trạm gốc bao phủ vùng trớc đợc bao phủ từ vị trí, điều có nghĩa số lợng kênh vùng xác định đợc tăng lên nhiều 12/30/15 Little Lil In Kassenza 11 4.4.2 Tỏi s dng tn s - Trong khái niệm sử dụng lại tần số bao hàm khái niệm cho phép sử dụng nhiễu chung kênh để tăng dung lợng hệ thống cho mục đích điều khiển Sự sử dụng lại tần số đợc thực nh sau: khả dụng dải phổ đợc phân thành số nhóm tần số để sử dụng lại Trong trờng hợp nhóm tần số đợc sử dụng cho trạm gốc - Kiểu nhóm tần số giống đợc sử dụng trạm gốc lân cận.Khong cỏch gia ụ s dng cựng nhúm tn s phi ln nhiu ln chung tn s l khụng ỏng k 12/30/15 Little Lil In Kassenza 12 4.4.2 Tỏi s dng tn s G B G C A F E C C F E C C A F A F B G B C E D E G A F A D B G B G A D F E F A D B C D D E Cấu trúc tái sử dụng tần số 12/30/15 Little Lil In Kassenza 13 4.4.2 Tỏi s dng tn s b Vn x lớ can nhiu: - c im quan trng ca tỏi s dng tn s l can nhiu gia ụ cựng nhúm tn s khụng ph thuc vo khong cách tái sử dụng cỏch tuyt Khoảng i D gi a chỳng m ph tần số D thuc vo t s D/R vi R l bỏn kớnh ( D-R ) A R ca ụ.Vic thit k cụng sut phỏtBv P chiu cao anten xỏc nh R mong mun 12/30/15 Little Lil In Kassenza 14 4.4.2 Tỏi s dng tn s - P : vị trí máy di động liên quan tới hai vị trí A B - C li ti thiu cho phộp s dng li tn s Dmin ph thuc vo nhiu nhõn t: + S ụ dựng li tn s xung quanh vựng ang xột + c im a lý ca vựng ph súng + Chiu cao anten + Cụng sut phỏt - Vic s dng li tn s lm tng hiu sut s dng ph lờn rt nhiu nhng cng cú th gõy nhiu kinh khng nu thit k ti Can nhiu ny gi l can nhiu kờnh chung 12/30/15 Little Lil In Kassenza 15 4.4.2 Tỏi s dng tn s - Trong quỏ trỡnh hot ng, MS bị nhiễu đồng kênh việc ô khác sử dụng tần số vi ụ nú ang v vùng phủ sóng trạm gốc bị giới hạn lý tạp âm thông thờng Vì vậy, ta nói hệ thống tổ ong hoàn thiện giới hạn đợc nhiễu mà đợc qui chuẩn, loại trừ đợc nhiễu hệ thống Một vấn đề thiết kế hệ tổ ong điều khiển loại nhiễu mức chấp nhận đợc -Để chất lợng thoại đợc đảm bảo mức thu sóng mang mong muốn C phải lớn tổng mức nhiễu đồng kênh I (Interference) mức nhiễu kênh lân cận A (Adjacent ) 12/30/15 Little Lil In Kassenza 16 4.4.2 Tỏi s dng tn s - Việc tái sử dụng kênh tần bị giới hạn nhiều hệ kênh C/I ô C/I vấn đề chủ yếu Do cố gắng đạt đến mức tối thiểu C/I phải đợc tiến hành - Thật đơn giản để quan sát kích thớc ô có đợc, tái sử dụng khoảng cách phụ thuộc số nhóm tần N đợc xây dựng mô hình tái sử dụng kênh tần Số N lớn khoảng cách tái sử dụng dài - Bớc thứ để đo kích thớc N tính toán tỉ số D/R ô đồng kênh Từ hình học tính cách đơn giản: D/R = 3N R: bán kính ô D: khoảng cách hệ kênh 12/30/15 Little Lil In Kassenza 17 4.4.2 Tỏi s dng tn s - N mẫu sử dụng lại: N = i2 + ij + j2 Trong i, j số nguyên Chỉ giá trị thoả mãn điều kiện cho mô hình ô - Từ ô rời (i) ô theo chiều nào, sau ngợc chiều kim đồng hồ 60 độ chuyển (j) ô theo chiều Ô thu đợc ô ban đầu ô hệ kênh - Cần sử dụng mẫu để tính đợc N tối thiểu chấp nhận đợc Nghiã log-normal báo hiệu cho sóng mang sóng nhiễu đợc chấp nhận Độ mạnh báo hiệu chênh lệch với giá trị trung bình vài dB 12/30/15 Little Lil In Kassenza 18 4.4.2 Tỏi s dng tn s c Mt s mụ hỡnh mu tỏi s dng: * Mu tỏi s dng tn s 3/9: - Mẫu tái sử dụng lại tần số 3/9 có nghĩa tần số sử dụng đ ợc chia thành nhóm tần số ấn định vị trí trạm gốc Mẫu có khoảng cách đài đồng kênh D= 5,2R - Giả thiết có 41 tần số.Ta thấy cell phân bố tối đa đến sóng mang - Nh vậy, với khái niệm kênh phải dành khe thời gian cho BCH, khe thời gian cho SDCCH/8 Vậy x - = 38 khe thời gian cho kênh lu lợng Tra bảng Erlang-B GoS % cell cung cấp dung lợng 29,166 Erlang Giả sử thuê bao chiếm 0,33 Erlang, nh cell phục vụ đợc 29,166/0,33 = 833 thuê bao 12/30/15 Little Lil In Kassenza 19 4.4.2 Tỏi s dng tn s Mẫu sử dụng lại tần số 3/9 B1 A1 A3 A2 B1 B3 C1 C3 B2 A3 12/30/15 B2 B3 A2 A3 C2 A1 A1 B3 B1 B2 A2 Little Lil In Kassenza 20 4.4.2 Tỏi s dng tn s * Mu tỏi s dng tn s 4/12: - Mẫu sử dụng lại tần số 4/12 có nghĩa tần số sử dụng đ ợc chia thành 12 nhóm tần số ấn định vị trí trạm gốc Khoảng cách trạm đồng kênh D = 6R - Giả thiết có 41 tần số.Ta thấy cell phân bố tối đa đến sóng mang - Nh vậy, với khái niệm kênh phải dành khe thời gian cho BCH, khe thời gian cho SDCCH/8 Vậy x - = 30 khe thời gian cho kênh lu lợng Tra bảng Erlang-B GoS % cell cung cấp dung lợng 21,932 Erlang Giả sử thuê bao chiếm 0,33 Erlang, nh cell phục vụ đợc 21,932 /0,33 = 644 thuê bao 12/30/15 Little Lil In Kassenza 21 4.4.2 Tỏi s dng tn s * Mu tỏi s dng tn s 7/21: - Mẫu sử dụng lại tần 7/21 có nghĩa tần số sử dụng đợc chia thành 12 nhóm tần số ấn định vị trí trạm gốc Khoảng cách trạm đồng kênh D = 7,9R - Giả thiết có 41 tần số.Ta thấy cell phân bố tối đa đến sóng mang - Nh vậy, với khái niệm kênh phải dành khe thời gian cho BCH, khe thời gian cho SDCCH/8 Vậy 2x - = 14 khe thời gian cho kênh lu lợng Tra bảng Erlang-B GoS % cell cung cấp dung lợng 8,2003 Erlang Giả sử thuê bao chiếm 0,33 Erlang, nh cell phục vụ đợc 8,2003 /0,33 = 248 thuê bao 12/30/15 Little Lil In Kassenza 22 4.4.2 Tỏi s dng tn s Nhn xột: - Khi số nhóm tần số tăng N/21, N/12, N/9, nghĩa số tần số dùng cho đài trạm tăng khoảng cách đài đồng kênh D giảm 7.9R; 6R; 5.2R Điều đồng nghĩa với nhiễu hệ thống tăng lên Với số nhóm tần số tăng số thuê bao đợc phục vụ tăng lên là: 248; 664 883 - Mu 3/9 thng c s dng cỏc khu cú mt s dng mng cao - Mu 4/12 thng c s dng cỏc khu cú mt s dng mng trung bỡnh - Mu 7/21 thng c s dng cỏc khu cú mt s dng mng tha tht 12/30/15 Little Lil In Kassenza 23 HT 12/30/15 Little Lil In Kassenza 24 LI CM N XIN GI LI CM N TI S TIN TNG V NH GI CA THY GIO B MễN CM N S CH í THEO DếI CA CC BN 12/30/15 Little Lil In Kassenza 25 [...]...4.4.2 Tỏi s dng tn s a C s lớ thuyt: - Nguyên lí cơ sở khi thiết kế các hệ thống tổ ong là các mẫu đợc gọi là các mẫu sử dụng lại tần số - Với một hệ thống thông tin thì dải tần sử dụng là giới hạn, vì vậy nếu áp dụng hệ thống bình thờng sẽ gặp khó khăn vì dung lợng của kênh thấp Nhờ sử dụng lại các tần số nó có thể cung cấp dung lợng xử lý cao hơn rất nhiều... 4.4.2 Tỏi s dng tn s - Trong quỏ trỡnh hot ng, MS sẽ bị nhiễu đồng kênh do việc các ô khác sử dụng cùng tần số vi ụ nú ang trong v vùng phủ sóng của trạm gốc sẽ bị giới hạn bởi lý do này hơn là do tạp âm thông thờng Vì vậy, ta có thể nói rằng một hệ thống tổ ong hoàn thiện là giới hạn đợc nhiễu mà đã đợc qui chuẩn, loại trừ đợc nhiễu hệ thống Một vấn đề trong thiết kế hệ tổ ong là điều khiển các loại nhiễu... dng cỏc khu cú mt s dng mng trung bỡnh - Mu 7/21 thng c s dng cỏc khu cú mt s dng mng tha tht 12/30/15 Little Lil In Kassenza 23 HT 12/30/15 Little Lil In Kassenza 24 LI CM N XIN GI LI CM N TI S TIN TNG V NH GI CA THY GIO B MễN CM N S CH í THEO DếI CA CC BN 12/30/15 Little Lil In Kassenza 25 ... kênh lân cận Nhiễu kênh lân cận xảy sóng vô tuyến đợc điều chỉnh thu riêng kênh C song lại chịu nhiễu từ kênh lân cận C-1 C+1 Mặc dù thực tế sóng vô tuyến không đợc chỉnh để thu kênh lân cận... đợc lu lợng đến lu l ợng từ thuê bao di động chuyển hệ khác: Lu thông cố định đến di động 15% L thông di động đến cố định 75% Lu thông di động đến di động 10% Từ tính dung lợng thuê bao nh sau... thuyt: - Nguyên lí sở thiết kế hệ thống tổ ong mẫu đợc gọi mẫu sử dụng lại tần số - Với hệ thống thông tin dải tần sử dụng giới hạn, áp dụng hệ thống bình thờng gặp khó khăn dung lợng kênh thấp Nhờ