Các mô hình dự đoán công suất cho quy hoạch cell

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - PHUONG KIM YEAN CÁC MÔ HÌNH DỰ ĐỐN CƠNG SUẤT CHO QUY HOẠCH CELL Chun ngành: Kỹ thuật Điện tử LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2011 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: TS Đỗ Hồng Tuấn Cán chấm nhận xét 1: Cán chấm nhận xét 2: Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 12 tháng 07 năm 2011 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: TS Phan Hồng Phương TS Đỗ Hồng Tuấn PGS.TS Phạm Hồng Liên TS Lưu Thanh Trà TS Đặng Thành Tín Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH Độc lập – Tự – Hạnh phúc Tp HCM, ngày tháng năm 2010 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Phuong Kim Yean Phái: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 19/06/1981 Nơi sinh: Tỉnh Kampongcham Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử MSHV: 01408907 I- TÊN ĐỀ TÀI: Các mơ hình dự đốn cơng suất cho quy hoạch cell II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:  Khái qt tình hình xu hướng ngành viễn thơng Việt Nam  Tìm hiểu tổng quan quy hoạch mạng  Nghiên cứu mơ hình truyền sóng vơ tuyến trời nhà  Áp dụng mơ hình để tính tốn thơng số mơ kết III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 14/02/2011 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 01/07/2011 V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS ĐỖ HỒNG TUẤN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CN BỘ MÔN KHOA QL CHUYÊN NGÀNH QL CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp cao học này, nỗ lực cố gắng thân, em quan tâm, khích lệ ủng hộ lớn từ phía nhà trường Đại học Bách Khoa, thầy cô Khoa Điện - Điện tử môn Viễn thông Trước hết, em xin cảm ơn trường Đại học Bách Khoa, cảm ơn thầy cô, người tận tụy truyền kiến thức quý báu cho em trình học tập Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành sâu sắc đến thầy Đỗ Hồng Tuấn người tận tình hướng dẫn giúp đỡ em suốt trình làm luận văn Em mong bảo góp ý thầy cơ, bạn bè để luận văn trở nên hoàn thiện đề tài có hội tiến xa tương lai Xin chân thành cảm ơn! Tp.HCM, tháng 06 năm 2011 HVTH: Phuong Kim Yean TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Xã hội ngày phát triển nhu cầu thông tin liên lạc ngày cao Do địi hỏi mạng viễn thơng nói chung hay mạng di động nói riêng phải khơng ngừng phát triển, đổi mới, nâng cấp tốc độ phạm vi bao phủ để đáp ứng nhu cầu cấp thiết xã hội Sự di động dễ lắp đặt làm cho mạng thông tin không dây (Wireless Communication System) trở thành hệ thống thơng tin quan trọng Trong việc quy hoạch cell toán quan trọng đặt để giải vấn đề thông tin liên lạc không dây ngồi trời Quy hoạch cell tính tốn phạm vi bao phủ cell từ giá trị công suất phát cho trước Quy hoạch cell không quy hoạch khu đô thị mà tái quy hoạch vùng quy hoạch trước lí thay đổi khách quan địa lí, xã hội nên cần phải quy hoạch lại Trên quan điểm nhà thiết kế mạng việc tính tốn vị trí bố trí trạm thu phát BTS (Base Station Transceiver) số lượng trạm thu phát BTS để tối ưu phạm vi bao phủ quan trọng Để giải vấn đề có nhiều mơ hình thực nghiệm bán thực nghiệm đặt như: mơ hình Okumura-Hata, , Walfisch-Ikegami, …Các mơ hình cách khái qt trình bày phần cách tính suy hao theo phạm vi bao phủ cell, tính cơng suất thu MS,số cell cluster số cluster vùng tỷ số C/I tất mơi trường, đáp ứng tốn đặt việc quy hoạch cell Bên cạnh việc thông tin liên lạc khơng dây ngồi trời thơng tin khơng dây nhà quan trọng Việc thông tin nhà không phụ thuộc vào khoảng cách máy phát máy thu mà phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như: số tường che chắn máy phát, máy thu, vật liệu làm tường, độ dày tường, số tầng ngăn cách máy phát, máy thu hệ số suy hao tầng v…v…Do dẫn đến suy yếu biến thiên lớn việc truyền sóng nhà Vì việc tính tốn phạm vi bao phủ Access Point cho mơi trường truyền sóng nhà thử thách lớn nhà thiết kế mạng Để giải vấn đề có nhiều mơ hình truyền sóng nhà khác đặt như: mơ hình, Soft Partition and Concrete Wall Attenuation, Keenan-Motley, Multiple-Wall… Luận văn gồm chương Chương : Giới thiệu Chương : Tổng quan quy hoạch mạng Chương : Mơ hình truyền sóng vơ tuyến Chương : Tính tốn kết mô Chương : Kết luận hướng phát triển đề tài Phần quan trọng luận văn Tính tốn kết Tác giả sử dụng mơ hình truyền sóng ngồi trời tiêu biểu Okumura Hata dành cho Macrocell, Walfish Ikegami dành cho Microcell nhà Multiple-Wall dành cho Picocell Femtocell để tính tốn LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: PHUONG KIM YEAN Ngày sinh: 19/06/1981 Lý lịch: Nơi sinh : Tỉnh Kampongcham , Nước Kampuchia Dân tộc : Kampuchia Điện thoại : 0915947001 Tôn giáo: Đạo phật Email: phuongkimyean@gmail.com Quá trình đào tạo: Học Tiếng Việt Chế độ học : Chính quy Thời gian :Tháng 10/2002 đến tháng 06/2003 Nơi học : Trường Hữu nghị 80 , Sơn tay , Hà Nội Đại học Chế độ học : Chính quy Thời gian : Từ tháng 09/2003 đến tháng07/2008 Nơi học : Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Ngành học : Điện tử - Viễn thơng Cao học Chế độ học : Chính quy Thời gian : Từ tháng02/2009 đến Nơi học : Trường Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Ngành học : Kỹ thuật Điện tử Q trình cơng tác Từ tháng 08/2008 – 10/2008: Nhân viên kỹ thuật công ty di động Metfone Từ 06/2009 – 08/2009: Tiếp viên hàng không hãng Cambodia Angkor Air Từ 06/2010 đến 10/2011: Nhân viên chăm sóc khách hàng tập đoàn Omely Từ tháng 11/2010 đến 01/2011: Kỹ sư bán hàng công ty cổ phần Sáng tạo CBHD: TS Đỗ Hồng Tuấn HVTH: Phuong Kim Yean MỤC LỤC DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ DANH SÁCH CÁC BẢNG CHƢƠNG : GIỚI THIỆU 1.1 Khái quát tình hình xu hƣớng ngành viễn thông Việt Nam 1.2 Đặt vấn đề CHƢƠNG : TỔNG QUAN QUY HOẠCH MẠNG 10 2.1 Mạng GSM 10 2.1.1 Tổng quan 10 2.1.2 Lịch sử GSM 10 2.1.3 Giao tiếp radio 11 2.2 Những vấn đề quy hoạch mạng vô tuyến 12 2.2.1 Phạm vị quy hoạch mạng vô tuyến 12 2.2.2 Một số khái niệm : 14 2.2.3 Các tác nhân ảnh hưởng đến sóng lan truyền 23 2.3 Tiến trình quy hoạch mạng vơ tuyến 26 2.3.1 Định tính hệ thống 26 2.3.2 Tiền quy hoạch 26 2.3.3 Điều tra lựa chọn trạm 27 2.3.4 Quy hoạch chi tiết mạng vô tuyến 27 2.4 Các số chất lƣợng (Key Performance Indicators) 39 2.5 Tính tốn đánh giá 40 2.5.2 Cấp dịch vụ GOS (Grade of Service) 40 2.5.3 Ảnh hưởng can nhiễu 41 CHƢƠNG 3: MƠ HÌNH TRUYỀN SĨNG VƠ TUYẾN 44 3.1 Truyền sóng hệ thống thông tin di động 44 3.2 Suy hao đƣờng truyền (Path Loss) 45 Các mơ hình dự đốn cơng suất cho quy hoạch cell CBHD: TS Đỗ Hồng Tuấn HVTH: Phuong Kim Yean 3.3 Mơ hình suy hao theo khoảng cách 46 3.4 Mơ hình che khuất chuẩn log 47 3.5 Mơ hình truyền sóng trời 48 3.5.1 Mơ hình Allsebrook cho macrocell 48 3.5.2 Mơ hình OKUMURA HATA cho macrocell 48 3.5.3 Mơ hình Ikegami cho Microcell 49 3.5.4 Mơ hình WALFISH IKEGAMI cho microcell 50 3.6 Mơ hình truyền sóng nhà 52 3.6.1 Mô hình suy hao có tính đến vách ngăn vật liệu mềm tường bê tong (Soft Partition and Concrete Wall Attenuation Model) 53 3.6.2 Mơ hình Keenan-Motley (Keenan-Motley Model) 53 3.6.3 Mơ hình nhiều tường (Multiple-Wall Model) 54 CHƢƠNG 4: TÍNH TỐN VÀ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 56 4.1 Tính suy hao theo bán kính 56 4.1.1 Môi trường thành thị 56 4.1.2 Môi trường ngoại thành 57 4.1.3 Môi trường nông thôn 58 4.2 Tính công suất thu MS 59 4.3 Tính số cell 61 4.4 Tính số cluster 62 4.5 Tính tỷ số C/I 62 4.6 Kết mô 63 4.6.1 Môi trường thành thị 63 4.6.2 Môi trường ngoại thành 66 4.6.3 Môi trường nông thôn 69 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 72 5.1 Kết luận 72 5.2 Hƣớng phát triển đề tài 72 Tài liệu tham khảo 73 Các mô hình dự đốn cơng suất cho quy hoạch cell CBHD: TS Đỗ Hồng Tuấn 59 HVTH: Phuong Kim Yean Trong hình 4.2 thấy chọn bán kính (từ đến 12 km) tính suy hao Bán kính cụ thể sau: Khi bán kính R = d = 2km (4.3) 4.2 Tính cơng suất thu MS Giá trị chuẩn Pr(d)dBm MS theo Ericsson -102 dBm cho máy di động cầm tay Trong tốn tính Pr(d)dBm phải lớn -102 dBm Pr(d)dBm= Pt(d)dBm- PL(d)dB Trong cơng suất phát MS Pt(d)= 37dBm cho máy di động cầm tay Từ (4.1) Từ (4.1)’ Pr(d) dBm= Pr(d) dBm = 37dBm – 130 dB = -93 dBm (4.4) (4.4)’ Từ (4.2) Pr(d) dBm= (4.5) Từ (4.3) Pr(d) dBm= (4.6) Vậy ta tổng hợp lại bảng đánh giá Pr tất mơi trường bán kính km Các mơ hình dự đốn cơng suất cho quy hoạch cell CBHD: TS Đỗ Hồng Tuấn 60 HVTH: Phuong Kim Yean Mơ hình Chiều cao Công suất Chiều cao Suy hao Công suất truyền anten phát phát Pt anten thu đường thu Pr sóng (m) (dBm) (m) truyền (dBm) (dB) Khơng 30 37 100 -63 30 37 135 -98 30 37 140 -103 gian tự Walfish Ikegami Okumura Hata Bảng 4.1 : Đánh giá công suất thu Pr bán kính 2kmtrong mơi trường thành thị Mơ hình Chiều cao Công suất Chiều cao Suy hao Công suất truyền anten phát phát Pt anten thu đường thu Pr sóng (m) (dBm) (m) truyền (dBm) (dB) Không 30 37 100 -63 30 37 133 -96 30 37 135 -98 gian tự Walfish Ikegami Okumura Hata Bảng 4.2 : Đánh giá công suất thu Pr bán kính 2km mơi trường ngoại thành Các mơ hình dự đốn cơng suất cho quy hoạch cell CBHD: TS Đỗ Hồng Tuấn 61 HVTH: Phuong Kim Yean Mơ hình Chiều cao Công suất Chiều cao Suy hao Công suất truyền anten phát phát Pt anten thu đường thu Pr sóng (m) (dBm) (m) truyền (dBm) (dB) Khơng 30 37 100 -63 30 37 112 -75 30 37 135 -98 gian tự Walfish Ikegami Okumura Hata Bảng 4.3 : Đánh giá công suất thu Pr bán kính 2km mơi trường nơng thơn 4.3 Tính số cell Giả sử vùng có diện tích cần phủ sóng sau : Thứ tự Tên vùng Diện tích (km2) Mơi trường A 400 Thành thị B 250 Ngoại thành Bảng 4.4 : Vùng phủ cần tính tốn Tính số cell theo vùng phủ phải dựa vào diện tích cụ thể khu vực bán kính cell tính trên, ta có: số cell=diện tích vùng/diện tích cell Ta có bán kính R = 2km Scell= 2.6*R2=2.6*42=41.6 km2 Số cell vùng A = 400/41.6 = 9.6 cell Số cell vùng B = 250/41.6 = cell Các mơ hình dự đốn cơng suất cho quy hoạch cell CBHD: TS Đỗ Hồng Tuấn 62 HVTH: Phuong Kim Yean Thứ tự Tên vùng Diện tích(km2) Mơi trường Số cell A 400 Thành thị 10 B 250 Ngoại thành Tổng 650 16 cộng Bảng 4.5: Kết số cell vùng phủ sóng 4.4 Tính số cluster Giả sử sử dụng mẫu tái sử dụng tần số 3/9 Trong diện tích tổng cộng 650 km2 cần 16 cell để phủ sóng Từ giả thiết suy số cluster 4.5 Tính tỷ số C/I Khi ta sử dụng mẫu tái sử dụng tần số 3/9 tổng diện tích cần phủ với số cell 16 tương ứng với số cluster khoảng cách trạm đồng kênh D = 5.2R R=2km D = 10.4 km Ta có cơng thức tính (C/I )dB=(Pr)dBm – (PD)dBm - Trong mơi trường thành thị Trong (hình 4.1) ta thấy: D = 10.4 km PD = Từ (4.4) (4.7) (4.7) (C/I)OH= -103+128= 25dB (C/I)WI= -98+123= 25dB (C/I)FS= -63+78= 15dB - Trong mơi trường ngoại thành Trong (hình 4.2) ta thấy Các mơ hình dự đốn cơng suất cho quy hoạch cell CBHD: TS Đỗ Hồng Tuấn 63 HVTH: Phuong Kim Yean Khi D = 10.4km PD = (4.8) Từ (4.5) (4.8) (C/I)OH= -98+124= 26dB (C/I)WI= -96+124=28dB (C/I)FS= -63+78=15dB - Trong mơi trường nơng thơn Trong (hình 4.3) ta thấy : Khi D =10.4km (4.9) PD = Từ (4.6) (4.9) (C/I)OH= -98+124= 26dB (C/I)WI= -75+93= 18dB (C/I)FS= -63+78= 15dB Đối với mơ hình truyền sống nhà ta tính (C/I) môi trường thành thị, ngoại thành nông thơn coi có giá trị Ta xét R=50m D=260m PLMW=140dB PD = 37dBm – 140dB=-103dBm Từ (4.1)’ (4.10) (4.10) (C/I) MW= -93+103= 9dB 4.6 Kết mô 4.6.1 Môi trƣờng thành thị a Các thông số - Tần số sóng mang f = 1100 Mhz - Chiều cao anten phát hb = 30 m Các mơ hình dự đốn cơng suất cho quy hoạch cell CBHD: TS Đỗ Hồng Tuấn 64 HVTH: Phuong Kim Yean - Chiều cao anten thu hr = m - Suy hao khác cm = dB - Khoảng cách tòa nhà b = 50 m - Độ rộng lòng đường w = b/2 = 25 m - Chiều cao tòa nhà hroof = 15 m - Độ chênh lệch MS tòa nhà hm = hroof – hr = 15 -3 = 12 m - Độ chênh lệch BS tòa nhà hb = hb – hroof = 30 – 15 = 15 m - Góc hợp tia vơ tuyến trực tiếp hướng đường = 300 - thông số mô hình Multiple-wall sau: Trong b số định thực nghiệm Những giá trị đo lường điển hình Lf =18.3 dB, J=2, Lw1 =3.4 dB, Lw2 =6.9 dB b=0.46 mà Lw1 suy hao xuyên qua tường hẹp (nhỏ 10cm) Lw2 suy hao xuyên qua tường rộng (lớn 10cm) b Code matlab % models for urban area m receiver antenna height% clc clear all; close all; %Distance in Kilometer N=12;d=0.0:0.15:N; %frequency in MHz f=1100; %transmitter antenna heights 30 m hb=30; %receiver antenna heights m hr=3; %Free Space Loss% fsmodel=32.45+20*log10(d)+20*log10(f); %%%%%%%%%%%%%%% W I model%%%%%%%%%%%%%% Các mơ hình dự đốn cơng suất cho quy hoạch cell CBHD: TS Đỗ Hồng Tuấn 65 HVTH: Phuong Kim Yean %distance between buildings B=50; %street width B/2 w=25; %delta_hm=h roof-h mobile(15-3)m we consider h roof is 15 m delta_hm=12; %street orientation angel 30 degree phi=30; Lori=-10+0.354*phi; Lrts=-16.910*log10(w)+10*log10(f)+20*log10(delta_hm)+Lori; Lfs=32.45+20*log10(d)+20*log10(f); %delta_hb=h base-h roof(30-15)we cosider transmitter height is 30 m delta_hb=15; Lms=-18*log10(1+delta_hb)+54+18*log10(d)+(4+1.5*((f/925)-1))*log10(f)-9*log10(B); PLwi=Lfs+Lrts+Lms; %Okumura hata Model% %frequency in MHz f=1100; %3dB in urban area cm=3; ahm2=3.20*(log10(11.75*hr))^2-4.97; PLoh=46.3+33.9*log10(f)-13.82*log10(hb)-ahm2+(44.96.55*log10(hb))*log10(d)+cm; % Multiple-Wall Model % %frequency in MHz f= 1100; Các mơ hình dự đốn công suất cho quy hoạch cell CBHD: TS Đỗ Hồng Tuấn 66 HVTH: Phuong Kim Yean Lfs=32.45+20*log10(d)+20*log10(f); Lc=0; Lf=18.3; kf=2; b=0.46; Ef=(kf+2)/(kf+1)-b; kw1=2;kw2=2; Lw1=3.4;Lw2=6.9; PLmw=Lfs+Lc+Lf*kf^Ef+kw1*Lw1+kw2*Lw2; %Plotting% plot(d,PLwi,'b+-',d,fsmodel,'ks',d,PLoh,'g.',d,PLmw,'r*-'); grid on; legend( ' ' WI model', fsmodel', ' OH model', ' Multiple -wall model'); %Axis and Title% xlabel('Bán kính (km)'); ylabel('Path loss (dB)'); title('3 m receiver antenna height in urban environment') 4.6.2 Môi trƣờng ngoại thành a Các thông số - Tần số sóng mang f = 1100 Mhz - Chiều cao anten phát hb = 30 m - Chiều cao anten thu hr = m - Suy hao khác cm = dB - Khoảng cách tịa nhà b = 50 m Các mơ hình dự đốn cơng suất cho quy hoạch cell CBHD: TS Đỗ Hồng Tuấn 67 HVTH: Phuong Kim Yean - Độ rộng lòng đường w = b/2 = 25 m - Chiều cao tòa nhà hroof = 15 m - Độ chênh lệch MS tòa nhà hm = hroof – hr = 15 -3 = 12 m - Độ chênh lệch BS tòa nhà hb = hb – hroof = 30 – 15 = 15 m - Góc hợp tia vơ tuyến trực tiếp hướng đường = 400 - thông số mô hình Multiple-wall sau: Trong b số định thực nghiệm Những giá trị đo lường điển hình Lf =18.3 dB, J=2, Lw1 =3.4 dB, Lw2 =6.9 dB b=0.46 mà Lw1 suy hao xuyên qua tường hẹp (nhỏ 10cm) Lw2 suy hao xuyên qua tường rộng (lớn 10cm) b Code matlab % m receiver antennaheight% close all; clear all; clc %Distance in Kilometer N=12;d=0.0:0.25:N; %frequency in MHz f=1100; %transmitter antenna heights 30 m hb=30; %receiver antenna heights m hr=3; %Free Space Loss% fsmodel=32.45+20.*log10(d)+20.*log10(f); % W I model% %distance between buildings B=50; %street width B/2 Các mơ hình dự đốn cơng suất cho quy hoạch cell CBHD: TS Đỗ Hồng Tuấn 68 HVTH: Phuong Kim Yean w=25; %delta_hm=h roof-h mobile (15 -3)m we consider h roof is 15 m delta_hm=12; %street orientation angel 40 degree phi=40; Lori=2.5+0.075*(phi-35); Lrts=-16.910.*log10(w)+10.*log10(f)+20.*log10(delta_hm)+Lori; Lfs=32.45+20.*log10(d)+20.*log10(f); %delta_hm=h base-h roof(30-15)we cosider transmitter height is 30 m delta_hb=15; %in suburban kf is (-4+.07((f/925)-1)) Lms=-18.*log10(1+delta_hb)+54+18.*log10(d)+(4+0.07*((f/925)-1)).*log10(f)-9.*log10(B); PLwi=Lfs+Lrts+Lms; %okumura hata Model% %frequency in MHz f=1100; %0dB in suburban area cm=0; ahm=(1.11.*log10(f)-0.7)*hr-(1.5.*log10(f)-0.8); PLoh=46.3+33.9.*log10(f)-13.82.*log10(hb)-ahm+(44.96.55.*log10(hb))*log10(d)+cm; % Multiple-Wall Model % %frequency in MHz f= 1100; Lfs=32.45+20*log10(d)+20*log10(f); Lc=0; Các mơ hình dự đốn cơng suất cho quy hoạch cell CBHD: TS Đỗ Hồng Tuấn 69 HVTH: Phuong Kim Yean Lf=18.3; kf=2; b=0.46; Ef=(kf+2)/(kf+1)-b; kw1=2;kw2=2; Lw1=3.4;Lw2=6.9; PLmw=Lfs+Lc+Lf*kf^Ef+kw1*Lw1+kw2*Lw2; %Plotting% plot(d,PLwi,'b+-',d,fsmodel,'ks',d,PLoh,'g.',d,PLmw,'r*-'); grid on; legend( ' ' WI model', fsmodel', ' OH model', ' Multiple -wall model'); %Axis and Title% xlabel('Bán kính (km)'); ylabel('Path loss (dB)'); title('3 m receiver antenna height in suburban environment') 4.6.3 Môi trƣờng nông thôn a Các thơng số - Tần số sóng mang f = 1100 Mhz - Chiều cao anten phát hb = 30 m - Chiều cao anten thu hr = m - Suy hao khác cm = dB - Coi mơ hình WI mơi trường nơng thơn coi LOS - thơng số mơ hình Multiple-wall sau: Các mơ hình dự đốn cơng suất cho quy hoạch cell CBHD: TS Đỗ Hồng Tuấn 70 HVTH: Phuong Kim Yean Trong b số định thực nghiệm Những giá trị đo lường điển hình Lf =18.3 dB, J=2, Lw1 =3.4 dB, Lw2 =6.9 dB b=0.46 mà Lw1 suy hao xuyên qua tường hẹp (nhỏ 10cm) Lw2 suy hao xuyên qua tường rộng (lớn 10cm) b Code matlab % models for rural area in m receiver antenna height% close all; clear all; clc %Distance in Kilometer N=12;d=0.0:0.25:N; %frequency in MHz f=1100; %transmitter antenna heights 30 m in rural area hb=30; %receiver antenna heights m hr=3; %Free Space Loss% fsmodel=32.45+20.*log10(d)+20.*log10(f); % W I model% % we consider LOS equation for rural PLwi=42.6+26.*log10(d)+20.*log10(f); % okumura hata Model% %frequency in MHz f=1100; %0dB in rural area cm=0; ahm=(1.11.*log10(f)-0.7)*hr-(1.5.*log10(f)-0.8); PLoh=46.3+33.9.*log10(f)-13.82.*log10(hb)-ahm+(44.96.55.*log10(hb))*log10(d)+cm; Các mơ hình dự đốn cơng suất cho quy hoạch cell CBHD: TS Đỗ Hồng Tuấn 71 HVTH: Phuong Kim Yean % Multiple-Wall Model % %frequency in MHz f= 1100; Lfs=32.45+20*log10(d)+20*log10(f); Lc=0; Lf=18.3; kf=2; b=0.46; Ef=(kf+2)/(kf+1)-b; kw1=2;kw2=2; Lw1=3.4;Lw2=6.9; PLmw=Lfs+Lc+Lf*kf^Ef+kw1*Lw1+kw2*Lw2; %Plotting% plot(d,PLwi,'b+-',d,fsmodel,'ks',d,PLoh,'g.',d,PLmw,'r*-'); grid on; legend( ' ' WI model', fsmodel', ' OH model', ' Multiple -wall model'); %Axis and Title% xlabel('Bán kính (km)'); ylabel('Path loss (dB)'); title('3 m receiver antenna height in rural environment'); Các mơ hình dự đốn cơng suất cho quy hoạch cell CBHD: TS Đỗ Hồng Tuấn 72 HVTH: Phuong Kim Yean CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 5.1 Kết luận - Trong tất môi trường thấy mơ hình Okumura Hata suy hao cao Walfish Ikegami (trong hình 4.1, 4.2, 4.3) - Trong hình 4.1, 4.2, 4.3 thấy bán kính cell lớn suy hao lớn nên ảnh hưởng lớn tới tín hiệu thu MS - Tại điểm khảo sát bán kính km công suất thu Pr MS hầu hết đạt yêu cầu so giá trị chuẩn (Pr ≥ -102 dBm) tất môi trường môi trường thành thị mơ hình Okumura Hata Pr đạt -103 dBm Tuy nhiên coi đạt yêu cầu để - Tại điểm khảo sát bán kính 50m mơ hình Multiple-Wall (mơ hình truyền sóng nhà) cơng suất thu đạt -93dBm - Trong mơi trường thành thị ngoại thành mơ hình Walfish Ikegami tín hiệu thu MS điều kiện NLOS (Non Line Of Sight) - Trong môi trường nơng thơn mơ hình Walfish Ikegami tín hiệu thu MS coi điều kiện LOS (Line Of Sight) 5.2 Hƣớng phát triển đề tài - Do thời gian có hạn nên em nghiên cứu mơ mơ hình Đó mơ hình Okumura Hata dành cho Macrocell, mơ hình Walfish Ikegami dành cho Microcell, mơ hình Multiple-Wall dành cho (Picocell Femtocell) mơ hình khơng gian tự Trong tương lai để đề tài hồn thiện cần nghiên cứu mơ thêm số mơ hình mơ hình Stanford University Interim (SUI), Mơ hình Ericsson…để lựa chọn cho môi trường - Hơn tương lai tìm thơng số để phù hợp cho mơ hình Walfish Ikegami cho mơi trường nơng thơn Các mơ hình dự đốn cơng suất cho quy hoạch cell CBHD: TS Đỗ Hồng Tuấn 73 HVTH: Phuong Kim Yean Tài liệu tham khảo [1] V.S Abhayawardhana, I.J Wassel, D Crosby, M.P Sellers, M.G Brown,“ Comparison of empirical propagation path loss models for fixed wireless access systems,”61th IEEE Technology Conference, Stockholm, pp 73-77, 2005 [2] Josip Milanovic, Rimac-Drlje S, Bejuk K,“Comparison of propagation model accuracy forWiMAX on 3.5GHz” 14th IEEE International conference on electronic circuits and systems ,Morocco, pp 111-114 2007 [3] Ajay R Mishra (2004-05-28), “Fundamentals of Cellular Network Planning and Optimisation: 2G/2.5G/3G Evolution to 4G”, ISBN: 047086267X, John Wiley & Sons [4] Jukka Lempiainen,Matti Manninen (2001-11-01), “Radio Interface System Planning for Gsm/Gprs/Umts”, Kluwer Academic Pub [5] Nguyễn Mạnh Hùng (2006-7-31), “Xây dựng thuật tốn phân bố tần sốtrong qui hoạch mạng thơng tin di động GSM”, Tạp chí bưu viễn thơng [6] Google search Các mơ hình dự đốn cơng suất cho quy hoạch cell ... lạc khơng dây ngồi trời Quy hoạch cell tính tốn phạm vi bao phủ cell từ giá trị công suất phát cho trước Quy hoạch cell không quy hoạch khu đô thị mà tái quy hoạch vùng quy hoạch trước lí thay đổi... Thường vài tools cho việc quy hoạch mạng di động sử dụng Các mô hình dự đốn cơng suất cho quy hoạch cell CBHD: TS Đỗ Hồng Tuấn 31 HVTH: Phuong Kim Yean Quy hoạch dung lƣợng: - Quy hoạch dung lượng... thường sử dụng dựa vào đo đạc công suất Khi MS nằm biên chung hai cell, BSS đo đạc công suất mà MS nhận trạm gốc hai cell thỏa mãn tiêu Các mơ hình dự đốn cơng suất cho quy hoạch cell CBHD: TS