Truyền sóng trong môi trường thông tin di động

- Okumura Model Tần số: 150 MHz – 1920 MHz. Khoảng cách từ 1km đến 100km, anten cao từ 30m đến 1000m Lm(dB) = L0 + A m,n(f,d) – G(hBTS) – G(hMS) –Garea Lm : Giá trị trung bình của tổn hao tuyến truyền dẫn L0 : Tổn hao trong không gian tự do (phụ thuộc vào khỏang cách và tần số) A m,n(f,d) : tổn hao môi trường tương đối (so sánh với môi trường chân không) thông số này đo đạc được phụ thuộc vào tần số và khoảng cách G(hBTS) : Độ lợi của chiều cao anten trạm gốc G(hBTS) = 20 log( hBTS /200) G(hMS ): Độ lợi chiều cao của thiết bị cầmtay G(hMS) = 10log(hMS /3) với hMS < 3 m G(hMS) = 20log(hMS /3) với 10m > hMS > 3 m Garea : Hệ số làm đúng do đặc điểm của môi trường truyền dẫn các đường công A(f,d) & Garea được gọi là đường Okumura

1 Telecommunications Program Telecommunications Program Truyềnsóngtrongmôitrườngthôngtin di động(Macro Cell) + Truyềnsóng đa đường(multipathpropagation) Trongmôitrườngdi động ở dảitầnVHF, UHF bỏ qua ảnhhưởng củacáctrạm ở xa(khôngtruyềntheophươngthứcsóngtrời) Ảnhhưởngtruyềnsóng đa đường: Tổnhaotuyến(path loss), Méo tầnsố(Doppler effect) vàMéobiên độ (Rayleigh, Rician, .fading) 2 Telecommunications Program Telecommunications Program + Môhìnhtổnhaotuyếntrongthôngtin di động -Trongkhônggiantựdo thựcnghiệmchothấy: 2 2 r rBTS rMS n r PR Ph Ph Pf − − ∝ ∝ ∝ ∝ Vớimôitrườngngoàitrời2 ≤ n ≤ 4. vớimôitrườngtrongnhàn > 5 3 Telecommunications Program Telecommunications Program -Okumura Model Tầnsố: 150 MHz –1920 MHz. Khoảngcáchtừ1km đến100km, antencaotừ 30m đến1000m L m (dB) = L 0 + A m,n (f,d) –G(h BTS ) –G(h MS ) –G area L m : Giátrị trungbìnhcủatổnhaotuyếntruyềndẫn L 0 : Tổnhaotrongkhônggiantựdo (phụ thuộcvàokhỏangcáchvàtầnsố) A m,n (f,d) : tổnhaomôitrườngtương đối(so sánhvớimôitrườngchânkhông) thôngsốnày đo đạc đượcphụ thuộcvàotầnsốvàkhoảngcách G(h BTS ) : Độ lợicủachiềucaoantentrạmgốcG(h BTS ) = 20 log( h BTS /200) G(h MS ): Độ lợichiềucaocủathiếtbịcầmtay G(h MS ) = 10log(h MS /3) vớih MS < 3 m G(h MS ) = 20log(h MS /3) với10m > h MS > 3 m G area : Hệ số làm đúngdo đặc điểmcủamôitrườngtruyềndẫn các đườngcôngA(f,d) & G area đượcgọilà đườngOkumura 4 Telecommunications Program Telecommunications Program -Okumura Model Đườngcong A(f,d) 5 Telecommunications Program Telecommunications Program -Okumura Model Đườngcong G area 6 Telecommunications Program Telecommunications Program -Okumura Model Vídụ:Tínhcôngsuấttạiantenthucủatrạmdi độngdùngmôhình Okumura khibiết: trạmgốccaoh BTS = 100m, phátcôngsuấtbứcxạvô hướngtương đươngEIRP = 1kW, thiếtbịdi động ở độ caoh MS = 10m với độ lợi0 dB vàcáchtrạmgốc50km, hệ thốngsửdụngtầnsố900 MHz phủ sóngtrongvùngngoạiô. 7 Telecommunications Program Telecommunications Program -HataModel Tầnsố: 150 MHz –1500 MHz. Khoảngcáchtừ1km đến 20km L m (Urban)(dB) = 69.55 + 26.16log(f c ) –13.82 log(h BTS ) –a(h MS ) + (44.9 –6.55log(h BTS )).log(d) Vớithànhphố lớn a(h MS ) = 8.29(log(1.54h MS )) 2 –1.1 dB vớif c < 300 MHz a(h MS ) = 3.2(log(11.75h MS )) 2 –4.97 dB vớif c > 300 MHz Vớithànhphố nhỏ vàvừa a(h MS ) = (1.1log(f c ) –0.7)h MS -( 1.56 log(f c ) - 0.8) dB 8 Telecommunications Program Telecommunications Program -HataModel Vùngngoạiô vànôngthôn L m (Suburban)(dB) = L m (Urban)(dB) -2[log(f c /28)] 2 –5.4 dB L m (open)(dB) = L m (Urban)(dB) -4.78[log(f c )] 2 + 18.33log(f c ) -40.98 dB L m (rural) = L m (open) + Fading Margin (6-10dB) KhôngphùhợpchocấutrúcMicro Cell Vớitầnsố: 1500 MHz –2000 MHz. (Extension HataModel or COST-231) L m (Urban)(dB) = 46.3 + 33.9log(f c ) –13.82 log(h BTS ) –a(h MS ) + (44.9 –6.55log(h BTS )).log(d) + C Vớia(h MS ) giốngphầntrướcvà C làhệsố: C = 0 dB khilàthànhphố nhỏ, trungbìnhhay vùngngoạiô C = 3 dB khilàtrungtâmthànhphố lớn 9 Telecommunications Program Telecommunications Program -HataModel Vídụ: biết độ nhạycủamáydi độngvớichấtlượngngherõlà –105.967dBm, antencủamáydi động ở độ cao1.5m vàcó độ lợi1dB, trạmgốccó độ cao50m, phátvớicôngsuất40dBm, vàantencó độ lợi 8dB. hệ thốnghọat động ở tầnsố900MHz vàcó độ dự trữ fading 10dB. Xác địnhbánkínhcell cực đạichovùngthànhphố (vừa), ngọaiô và nôngthôn? 10 Telecommunications Program Telecommunications Program -Walfisch-Ikegami Model w b d h MS ∆ h roof h BTS h roof θ MS MS BS Môhìnhnàythể hiệnsựphụ thuộcvào4 thôngsố: độ caotoànhà, bề rộngcon đường, khoảngcáchgiữacáctòanhà, hướngcủacon đường so vớihướngcủatiatruyềnsóng hướngtruyềnsóng . Telecommunications Program Truyềnsóngtrongmôitrườngthôngtin di động( Macro Cell) + Truyềnsóng đa đường(multipathpropagation) Trongmôitrườngdi động ở dảitầnVHF, UHF. Môhìnhtổnhaotuyếntrongthôngtin di động -Trongkhônggiantựdo thựcnghiệmchothấy: 2 2 r rBTS rMS n r PR Ph Ph Pf − − ∝ ∝ ∝ ∝ Vớimôitrườngngoàitrời2 ≤ n ≤ 4. vớimôitrườngtrongnhàn