M C LC
B ng 2.2: Quan hN & C/I
Đ xác đ nh v trí c a các cell đồng kênh ta sử d ng công th c: N = i2 + i.j + j2. (i; j nguyên)
Theo công th c này: di chuy n từ cell th nh t đi i cell theo một h ớng, sau đó quay đi 600
và di chuy n đi j cell theo h ớng nƠy. Hai cell đ u và cuối c a quá trình di chuy n nƠy la hai cell đồng kênh.
Phân bố tỉ số C/I c n thi t đ h thống có th xác đnh số nhóm t n số N mà ta có th sử d ng. N u toàn bộ số kênh quy đ nh đ c chia thành N nhóm thì mỗi nhóm s ch a ( /N) kênh. Vì tổng số kênh là cốđnh nên số nhóm t n số N nhỏ h n s d n đ n nhi u kênh h n một nhóm và một đƠi trạm. Vì v y, vi c gi m số l ng các nhóm t n số s cho phép mỗi đƠi trạm tăng l u l ng nh đó s gi m số l ng các đƠi trạm c n thi t cho t i l u l ng đ nh tr ớc.
Các m u tái sử d ng tần s
Ký hi u tổng quát c a m u sử d ng lại t n số: M u M /N Trong đó: M = tổng số sites trong m ng m u
N = tổng số cells trong m ng m u
2.2.1. M u tái sử d ng tần s 3/9:
M u tái sử d ng lại t n số 3/9 có ngh̃a các t n số sử d ng đ c chia thành 9 nhóm t n số n đ nh trong 3 v trí trạm gốc (Site). M u này có kho ng cách gi a các trạm đồng kênh là D = 5,2R.
Các tần sốở mẫu 3/9 (giả thiết có 41 tần số từcác kênh 84 đến 124 - là số tần số sử dụng trong mạng GSM900 của VMS): n đ nh t n số A1 B1 C1 A2 B2 C2 A3 B3 C3 BCCH 84 85 86 87 88 89 90 91 92 TCH1 93 94 95 96 97 98 99 100 101 TCH2 102 103 104 105 106 107 108 109 110 TCH3 111 112 113 114 115 116 117 118 119 TCH4 120 121 122 123 124 B ng 2.3: Các tần s m u 3/9
Ta th y mỗi cell có th phân bố c c đại đ n 5 sóng mang.
Nh v y, với khái ni m v kênh nh đƣ nói ph n tr ớc thì ph i dành một khe th i gian cho BCH, một khe th i gian cho SDCCH/8. V y số khe th i gian dƠnh cho kênh l u l ng c a mỗi cell còn (5 x 8 ậ 2) = 38 TCH.
Tra b ng Erlang-B (Ph l c), tại GoS 2 % thì một cell có th cung c p dung l ng 29,166 Erlang.
Gi thi t trung bình mỗi thuê bao trong một gi th c hi n 1 cuộc g i kéo dài 120s t c là trung bình mỗi thuê bao chi m 0,033 Erlang, thì mỗi cell có th ph c v đ c 29,166/0,033 = 833 (thuê bao).
Hình 2-13 M u tái sử d ng lại t n số 3/9
Theo lý thuy t, c u trúc m ng 9 cells có tỉ sốC/I > 9 dB đ m b o GSM làm vi c bình th ng.
Tỉ sốC/A cũng lƠ một tỉ số quan tr ng vƠ ng i ta cũng d a vào tỉ số nƠy đ đ m b o rằng vi c n đnh t n số sao cho các sóng mang li n nhau không nên đ c sử d ng các cell cạnh nhau v m t đ a lý.
Tuy nhiên, trong h thống 3/9 các cell cạnh nhau v m t đ a lỦ nh A1 & C3, C1 & A2, C2 & A3 lại sử d ng các sóng mang li n nhau. Đi u này ch ng tỏ rằng tỉ số C/A đối với các máy di động hoạt động biên giới gi a hai cell A1 và C3 là 0dB, đơy lƠ m c nhi u cao m c dù tỉ số này là lớn h n tỉ số chu n c a GSM là (- 9 dB). Vi c sử d ng các bi n pháp nh nh y t n, đi u khi n công su t động, truy n d n gián đoạn là nhằm m c đích gi m tối thi u các hi u ng này.
2.2.2. M u tái sử d ng tần s 4/12:
M u sử d ng lại t n số 4/12 có ngh̃a lƠ các t n số sử d ng đ c chia thành 12 nhóm t n số n đ nh trong 4 v trí trạm gốc. Kho ng cách gi a các trạm đồng kênh khi đó lƠ D = 6R.
Các tần sốở mẫu 4/12: năđnh tần s A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3 BCCH 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 TCH1 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 TCH2 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 TCH3 120 121 122 123 124 B ng 2.4: Các tần s m u 4/12
Ta th y mỗi cell có th phân bố c c đại là 4 sóng mang.
Nh v y, với khái ni m v kênh nh đƣ nói ph n tr ớc, một khe th i gian dành cho kênh BCH, một khe th i gian dành cho kênh SDCCH/8. V y số khe th i gian dƠnh cho kênh l u l ng c a mỗi cell còn (4 x 8 ậ 2) = 30 TCH. Tra b ng Erlang-B ( Ph l c ), tại GoS = 2 % thì mỗi cell có th cung c p dung l ng 21,932 Erlang. Gi sử mỗi thuê bao chi m 0,033 Erlang thì mỗi cell có th ph c v đ c 21,932/0,033 = 664 thuê bao.
Trong m u 4/12 số l ng các cell D sắp x p theo các cách khác nhau đ nhằm ph c v cho các cell A,B,C. Hi u qu c a vi c đi u chỉnh nƠy lƠ đ đ m b o hai cell cạnh nhau không sử d ng hai sóng mang li n nhau (khác với m u 3/9). Với m u này, kho ng cách tái sử d ng t n số là lớn h n.
V lý thuy t, c m 12 cells có tỉ sốC/I > 12 dB. Đơy lƠ tỉ số thích h p cho phép h thống GSM hoạt động tốt. Tuy nhiên, m u 4/12 có dung l ng th p h n so với m u 3/9 vì:
a) Số l ng sóng mang trên mỗi cell ít h n (mỗi cell có 1/12 tổng số sóng mang thay vì 1/9).
b) H số sử d ng lại t n số th p h n (đồng ngh̃a với kho ng cách sử d ng lại là lớn h n).
2.2.3. M u tái sử d ng tần s 7/21:
M u 7/21 có ngh̃a lƠ các t n số sử d ng đ c chia thành 21 nhóm n đ nh trong 7 trạm gốc. Kho ng cách gi a các trạm đồng kênh là D = 7,9R.
Các tần sốở mẫu 7/21: năđ nh tần s BCCH TCH A1 84 105 B1 85 106 C1 86 107 D1 87 108 E1 88 109 F1 89 110 G1 90 111 A2 91 112 B2 92 113 C2 93 114 D2 94 115 E2 95 116 F2 96 117 G2 97 118 A3 98 119 B3 99 120 C3 100 121 D3 101 122 E3 102 123 F3 103 124 G3 104 B ng 2.5: Các tần s m u 7/12
Hình 2-15 M u tái sử d ng t n số 7/21 Ta th y mỗi cell chỉ đ c phân bố tối đa 2 sóng mang.
Nh v y với khái ni m v kênh nh đƣ nói ph n tr ớc. Ph i có một khe th i gian dành cho BCH và có ít nh t một khe th i gian dành cho SDCCH, số khe th i gian dƠnh cho kênh l u l ng c a mỗi cell còn (2 x 8 ậ 2) = 14 TCH . Tra b ng Erlang-B (Ph l c), tại GoS = 2 % thì mỗi cell có th cung c p một dung l ng 8,2003 Erlang. Gi sử mỗi thuê bao chi m 0,033 Erlang, nh v y một cell có th ph c v đ c 8,2003/0,033 = 248 thuê bao.
Nh n xét:
Khi số nhóm t n số N gi m (21, 12, 9), ngh̃a lƠ số kênh t n số có th dùng cho mỗi trạm ( /N) tăng thì kho ng cách gi a các trạm đồng kênh D s gi m 7,9R; 6R; 5,2R. Đi u nƠy ngh̃a lƠ số thuê bao đ c ph c v s tăng lên lƠ: 248; 664 vƠ 883, nh ng đồng th i nhi u trong h thống cũng tăng lên.
M u 4/12: sử d ng cho nh ng vùng có m t độl u l ng trung bình. M u 7/21: sử d ng cho nh ng khu v c m t độ th p.
Đ minh h a rỏ h n nh ng k t qu trên, tác gi trích d n hai bài toán ph n ph l c A.
Phần II: C ăS LÝ THUY T TÍNH TOÁN QUY HO CH M NG VÔ TUY N UMTS 3G
2.3.1.Gi i thi u t ng quan v qui ho ch m ng 3G
Đ u tiên chúng ta cung c p một s đánh giá ban đ u nhanh nh t v kích cỡ c a mạng vƠ dung l ng c a các thành ph n. Sau đó m t độsite đƣ đ nh cỡ đ c xử lý trên b n đồ sốđ giới hạn v m t v t lý các thông số c a mạng. Tối u hóa có th đ c th c hi n bằng cách đi u khi n nhi u d ới dạng anten phù h p, c u hình site, s ch n l a v trí, hay đ t nghiêng anten cũng nh sử d ng bộ khu ch đại MHA (mast head amplifier) hay các các loại phân t p.
Quy hoạch và tối u hóa th ng đ c th c hi n một cách t động bằng cách sử d ng các công c thông minh và các ph n tử mạng. Nguyên nhân buộc ph i thay đổi quy hoạch là: không th đ t Node-B đúng v trí, n y sinh các v n đ v vùng ph và ch t l ng k t nối và tối uầ Nh ng ph n hồi k t qu thống kê vƠ đo đạc đ c trong quá trình khai thác mạng lien quan đ n đi u chỉnh quy hoạch, m rộng vùng ph , dung l ng và nhu c u d ch v trên c s th c t d c chuy n cho nhóm kỹ thu t ch u trách nhi m thi t k .
2.3.2 Cácăb c ti n hành quy ho ch m ng 2.3.2.1 Ph ngăđoán
- Ph ngăđoán nhu cầu d ch v /thuê bao:
M c tiêu chính lƠ đánh giá tổng số thuê bao trong th tr ng c n ph c v . Đối với mạng WCDMA có kh năng cung c p nhi u d ch v khác nhau cho từng đối t ng khác nhau nên c n ti n hành theo từng ki u thuê bao, có th chia thành các b ớc sau:
+ Xác đ nh số li u c n thu th p: M t độ đi n thoại, đi u tra dân số, đi u tra v doanh nghi p, m c thu nh p, tốc độtăng tr ng, quy hoạch phát tri n tỉnh/thành phố.
+ Phơn tích xu h ớng c a nhu c u: xu h ớng phát tri n c a nhu c u đối với các d ch v phơn tích theo các quan đi m: m t độ đi n thoại, các đ c đi m riêng c a vùng và so sánh với các quốc giá khác..
- Ph ngăđoán l uăl ng:
Đơy lƠ b ớc đ u tiên c n th c hi n trong quá trình quy hoạch mạng và có th d a trên c s xu th c a các mạng di động khác đƣ đ c khai thác. Nó bao gồm d báo sử d ng l u l ng voice và data.
- D trù phát sinh trong t ngălai:
Trong th c t cho th y s phát tri n nhanh c a thuê bao và các d ch v mới khi n các nhà khai thác mạng luôn ph i đối m t với các khó khăn không nhỏ. Do đo vi c quy hoạch cho t ng lai là r t c n thi t và r t quan tr ng đ tránh vi c m rộng th ng xuyên, b i vì d phòng cho phép cung c p l u l ng bổ sung trong tr ng h p thuê bao tăng tr ng nóng hay s đột bi n v l u l ng tại một th i đi m.
2.3.2.2 Tính toán vùng ph
Nhi m v chính c a ph n tích vùng ph là làm th nƠo đ xác đ nh đ c: n i nào c n ph sóng, ki u ph sóng mỗi vùng. Thông th ng ta c n ph sóng tr ớc h t các khu v c quan tr ng: Các khu th ng mại, khu công nghi p, vùng có m t độ dân c cao. Vè th c n hi u rõ m t độdơn c , phơn bi t ranh giới các vùng: thành phố, ngoại ô, nông thôn, khu th ng mại, khu công nghi p, nhà ầ
Đối với h thống thông tin di động 3G ngoài các tiêu chí trên, ta c n ph i xét đ n: các loại d ch v c n cung c p vùng đang x́t vƠ vùng ph sóng hi u d ng c a cell s ch u nh h ng c a tốc độ số li u.
Sau khi đƣ nắm đ c yêu c u vùng ph , ti p theo ta ti n hành quy hoạch vùng ph thông qua xem xét các y u tố sau: L a ch n mô hình truy n sóng, tính quỹđ ng truy n, quy hoạch v trí cell. Trong đó quy hoạch v trí cell lƠ b ớc quan tr ng trong vi c quy hoạch h thống WCDMA b i vì nó s đ m b o mỗi trạm thu
phát xây d ng s đáp ng đ c các tiêu chí ch t l ng đ ra, tránh vi c xây d ng các v trí không đ m b o.
2.3.2.3 Nhi u t nhi u nhà khai thác khác
Trong môi tr ng có nhi u mạng UMTS hoạt động với các t n số g n nhau, tín hi u có th gây nhi u l n nhau làm nh h ng đ n ch t l ng, vùng ph và dung l ng mạng. Nhi u nƠy đ c g i là nhi u kênh lân c n vƠ đ tránh nhi u có th sử d ng các bi n pháp sau:
- Đ t anten Node-B lỦ t ng: - Gi m độ nhạy máy thu
- Đi u chỉnh kho ng cách gi a các sóng mang. - Chuy n giao g a các t n số.
2.3.3 Đ nh c m ng
Đây là một quá trình quy hoạch ban đ u nh đó mƠ c u hình c a mạng và quy mô các thi t b mạng đ c tính toán d a vào các yêu c u c a nhà khai thác.
Các yêu c u c a nhƠ khai thác liên quan đ n các đ c đi m sau: - Vùng ph : + Vùng ph sóng. + Thông tin v loại vùng ph sóng. + Đi u ki n truy n sóng. - Dung l ng: + Phổ s n có.
+ D đoán s tăng tr ng số thuê bao. + Thông tin m t độl u l ng.
M c tiêu c a pha đnh cỡ mạng là tính toán m t độ site và c u hình site yêu c u cho các vùng ph quan tơm. Trong đó bao gồm các b ớc c th sau:
2.3.3.1 Tính toán vùng ph sóng
Trên c s phân tích vùng ph sóng, tính toán quỹ đ ng truy n theo h ớng Uplink ho c downlink, ta tính bán kính cell vùng ph sóng theo mô hình sau:
+ Nh p toàn bộ thông sốđ u vào.
+Tính toán suy hao truy n sóng cho phép.
+K t qu tính đ c bán kính ph sóng R theo các mô hình truy n sóng.
2.3.3.1.1 Phân tích vùng ph
Quá trình phân tích vùng ph vô tuy n là th c hi n kh o sát các đ a đi m c n ph sóng và ki u vùng ph c n cung c p cho các đ a đi m này. Các loại vùng ph thông th ng đ c x́t nh : các vùng th ng mại-du l ch, các vùng dân số có m t độ dân sốcao vƠ các đ ng cao tốc chính. Do v y c n ph i có các thông tin v các vùng c n ph sóng. Các thông tin có th d a trên b n đồ, các số li u thống kê, d báo nh : m t độ dơn c (thƠnh phố, ngoại ô, nông thôn), khu th ng mại-du l ch, khu công nghi pầ
M c đích c a quá trình kh o sát này bao gồm:
- Đ đ m b o cung c p một dung l ng phù h p cho các vùng này
- Bi t đ c đ c đi m truy n sóng c a vùng đ xác đ nh môi tr ng truy n sóng vì mỗi môi tr ng s có tác động tr c ti p đ n mô hình truy n sóng.
Các thông tin v vùng ph s đ c dùng đ chu n b b ớc quy hoạch vùng ph ban đ u. Thông th ng quy hoạch vùng ph sóng WCDMA th ng quan tâm đ n các loại hình ph sóng sau:
Vùng ph sóng Đ căđi m
Dense urban (Đô th đông đúc)
Thông th ng đơy lƠ khu v c đông dơn c với nhi u nhà cao t ng, là khu trung tâm với văn phòng vƠ các trung tơm mua sắm, gi i trí, nhƠ gaầ
Urban (Đô th ) Thông th ng đơy lƠ các khu v c đ ng phố và cây xanh