Tài liệu Thiết kế tuyến vi ba số, chương 12 ppt

CHƯƠNG 12: CÁC HIỆU ỨNG FADING PHẲNG 1. Xác suất Fading nhiều tia P o . Để tính Fading nhiều tia dùng phương trình của Majoli như sau: P 0 = 0,3*a *C (f/4)(d/50) -3 Trong đó: P 0 :Xác suất xuất hiện Fading phẳng nhiều tia d: độ dài đường truyền (Km) C: Hệ số đòa hình f: Tần số trung tâm của sóng mang (GHz) a: là hệ số cải tiến đặc trưng cho độ gồ ghề của đòa hình. Theo tuyến thiết kế ta lấy C=1, a=4: P 0 =0,3*4*1*(1,5/4)*(11,8/50) 3 =5,91*10 -3 2. Xác suất đạt các mức ngưỡng RX a và RX b . P a = 10 1FMa/10 P a = 10 –2,278 = 5,27*10 -3 dB P b = 10 1FMb/10 P b = 10 –2,078 = 8,36*10 -3 dB 3.Khoảng thời gian Fading: T T a = C 2 10 -a2Fma/10 f 2 , BER>10 -3 T b = C 2 10 -a2Fmb/10 f 2 , BER>10 -6 Trong đó: F: là độ dự trữ fading sâu  độ dự trữ fading FM a và FM b FM a , FM b : độ dự trữ fading phẳng  2,  2 , C 2 :n là các hằng số có liên quan đến số fading trên một giờ đối với tuyến thiết kế ta lấy các giá trò bằng hằng số liên quan đến Fading trên một giờ như sau:  2 = 0,5 ,  2 = -0,5 , C 2 = 10,3 d T a = 10,3*11,8*10 -0,5*20,78/10 (1,5) -0,5 ,BER>10 -3 T a = 7,206s T b = 10,3*11,8*10 -0,5*20,78/10 (1,5) -0,5 ,BER>10 -6 T b = 9,071s 4. Xác suất fading dài hơn 10s và 60s. Nó được tính bằng biểu thức sau: P(T a 10)=P(10)=0,5 [1-erf(Z a )] = 0,5 erfc(Z a ) P(T b 10)=P(10)=0,5 [1-erf(Z b )] = 0,5 erfc(Z b ) Trong đó: Erfc(Z) là hàm xác suất lỗi tích chập có cho ở phần phụ lục. Các giá trò Z a và Z b được tính toán theo biểu thức: Z a = 0,548 ln(10/T a ) = 0,548* ln(10/0,9901) = 0,1796 Z b = 0,548 ln(10/T b ) = 0,548* ln(10/1,2465) = 0,0534 Tra theo hàm ercf(Z) ở phần phụ lục ta có xác suất fading dài hơn 10s và 60s là: P(T a 10)=P(10)=0,5 [1-erf(Z a )] = 0,5 erfc(0,1796) = 0,3995 P(T b 10)=P(10)=0,5 [1-erf(Z b )] = 0,5 erfc(0,0534) = 0,469 5.Xác suất BER vượt 10 -3 Xác suất BER 10 -3 = P 0 *P a = 5,91*10 -3 =3,115*10 -3 6.Xác suất mạch trở nên không thể sử dụng được do fading phẳng P u P u = P 0 *P a *P(10) = 5,91*10 -3 *5,27*10 -3 *0,3995 = 1,244*10 -5 7. Độ khả dụng của tuyến. độ khả dụng = 100(1-P u ) % = 100*(1-1,244*10 -5 ) % 8. Xác suất BER>10 6 Xác suất BER>10 6 = P 0 *P b = 5,91*10 -3 *8,36*10 -3 = 4,94*10 -5 9. Xác suất BER>10 6 trong khoảng 60s. Xác suất BER>10 6 trong khoảng 60s =P 0 *P(600 = 5,91*10 -3 *0,469 =2,77* 10 -3 10. Xác suất BER>10 -3 do Fading chọn lựa. Theo Majoli ta có xác suất BER > 10 -3 đối với fading lựa chọn như sau: % thời gian gián đoạn thông tin do Fading = 200 K[2*d 1,5 ( b /log 2 M)*10 - 6 ] 2 % Trong đó:  : là khoảng thời gian xuất hiện trong đó xuất hiện sự hoạt động của Fading nhiều tia xấu nhất.  = 1,44*P 0 do P0<10 -2 K là một hằng số phụ thuộc vào cách điều chế ở tuyến thiết kế dùng kỹ thuật OQPSK nên ta chọn k = 1. Thay vào công thức ta có: %Thời gian gián đoạn thông tin do Fading = 200*1,44*5,91*10 -3 *1*[2*11,8 1,5 (2/log 2 4)*10 -6 ] 2 % = 11,186*10 -9 11. Tổng gián đoạn thông tin BER>10 -3 Tổng gián đoạn thông tin BER>10 -3 = 11,186*10 -9 + 3,115*10 -5 = 3,116*10 -5 12. Xác xuất BER>10 -6 do Fading chọn lựa. Xác xuất BER>10 -6 do Fading chọn lựa = 9,37*10 -7 *9,82 = 9,210*10 -6 13.Tổng BER>10 -6. Tổng gián đoạn thông tin BER>10 -6 = ,210*10 -6 +4,49*10 -5 = 5,41*10 -5 CHƯƠNG 12: CÁC TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG SỬ DỤNG 45. Độ không sử dụng của thiết bò. Độ khả dụng = 100*[(MTTR)/(MTBF + MTTR)] % Độ không khả dụng = 100 –100*[(MTTR)/(MTBF + MTTR)] % Trong đó: MTBF: là thời gian trung bình giữa các sự cố tính bằng giờ. MTTR: là thời gian trung bình để khôi phục lại dòch vụ tính bằng giờ thường là 2, 4, 8 giờ. Theo thống kê của CCIR giá trò đặc trưng của MTBF đối với tuyến thiết kế là Ghép kênh sơ cấp là 4,5 năm Máy thu phát vô tuyến 2Mbit/s không bảo vệ là 1 năm Vậy 1/MTBF = (1/1+1/4,5)*2 Suy ra MTBF = 0,4091 năm hay MTBF = 3584 giờ Thời gian sửa chữa của mỗi lần hư hỏng chọn bằng 2 giờ suy ra MTTR = 2 giờ vì ở đây các thiết bò thay thế có sẵn dạng module, luôn luôn có người ở trung tâm nên khi phát hiện có hư hỏng có thể sửa chữa dễ dàng và nhanh chóng. Thay vào ta được: Độ khả dụng của thiết bò = 100* 3584 3584+2 = 99,945% Độ khả dụng của thiết bò = 100 – 99,945 = 0,055 % 46. Độ không sử dụng được do mưa. Vì tần số trung tâm của tuyến là 1,5 GHz<<7GHz nên độ không sử dụng được do mưa cho phép bỏ qua. 47. Độ không sử dụng được do Fading phẳng nhiều tia. % xác xuất của tuyến trở nên không xử dụng được = 100*P u = 100*1,244*10 -5 = 1,244*10 - 3 % 48. Độ không sử dụng được do Fading nhiều tia chọn lựa. Độ không sử dụng được = 100*P(10)*(xác suất của BER>10 3 chọn lựa) Độ không sử dụng được = 100*0,3995*11,186*10 -9 = 4,469*10 -7 % 49. Tổng độ không sử dụng được tính theo phần trăm. Tổng độ không sử dụng được tính theo phần trăm = = 100 – 99,945)% + 1,244*10 -3 + 4,469*10 -7 = 0,05624445 % Hay Trong một tháng thời không sử dụng của hệ thống là = 0.0005624445*30*24*60 = 24,29 phút hay là 24 phút 18 giây KẾT LUẬN : Với kết quả tính toán đựơc của tuyến thiết kế như trên ta thấy tuyến có thể thực thi với độ tin cậy sử dụng đáp ứng tốt cho nhu cầu thực tập của sinh viên. . CHƯƠNG 12: CÁC HIỆU ỨNG FADING PHẲNG 1. Xác suất Fading nhiều tia P o . Để tính. gián đoạn thông tin BER>10 -6 = ,210*10 -6 +4,49*10 -5 = 5,41*10 -5 CHƯƠNG 12: CÁC TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG SỬ DỤNG 45. Độ không sử dụng của thiết bò. Độ