THÔNG MINH VÀ KHẢ NĂNG TRIỂN KHAI
TRONG THỰC TẾ
Sau đây sẽ đánh giá ảnh hưởng của từng loại ăng ten thông minh: chuyển mạch chùm sóng và ăng ten thích nghi, đối với hệ vô luyến tổ ong theo chuẩn GSM.
62 Ang ten thống minh 2.2.1 Tăng dung lượng hệ thống GSM nhờ ăng ten
chuyển mạch chùm sóng
Ưu điểm của ăng ten chuyển mạch chùm sóng so với ăng ten dẻ quạt tương đương là hiệu quả sử dụng trung kế cao hơn. Trong các tính toán so sánh ở dãy, dể đơn giản ta bỏ qua ảnh hường cùa pha dinh và sự che khuất.
Khác biệt chính giữa hệ thống chuyển mạch chùm sóng và dẻ quạt là số kênh trung kế có dược. Trong ăng ten chuyển mạch chùm sóng, mọi kênh có cho một ô đều có thể dược sử dụng bời một chùm sóng nào đó. Còn với ăng ten dè quạt, việc tảng sổ chùm sóng làm giảm hiệu suất trung kế bời vì thực chái sử dụng ăng ten dẻ quạt là việc phân nhò hơn các ô, dẫn đến phải giảm sò kênh khả dụng trên từng đoạn ô.
Đầu tiên ta xem xét khả năng cải thiện dung lượng của ăng ten dẻ quạt, sau đó đến ăng ten chuyển mạch chùm sóng và so sánh hiệu quả giữa hai loại ăng ten.
Dung lượng của hệ thống tỷ lệ với tỷ số C/I nên có thể đánh giá ảnh hường của nhiễu đến dung lượng thông qua tỳ số C/I. Trong thông tin di động tổ ong, vùng phủ được chia thành các vùng nhỏ hơn, được gọi là ô (cell) và thường được giả thiết là hình lục giác để tiện phân tích, mỗi ô được một trạm gốc phù sóng. Mỗi ô được phản bổ một tập con của toàn bộ bàng thông mà nhà khai thác có. Mỗi khe tần số có thể mang OI bản tin gọi là mộ! kênh đơn công và chiếm một độ rộng băng tần nhát định quanh tần số sóng mang. Tổng quát hơn, đại lượng kênh có thể là một tẩn số, khe thời gian, mã trải phổ, hoặc kết hợp các miên đó. Mỗi kênh chì được sử dụng bời một thuê bao đang di chuyển trong ô đó. Hai kênh đơn công (đường lên và đường xuống)
Chương 2: cải thiện chi tiêu của hệ thống thông tin di động... 63 thành một cặp được gọi là một kênh song công. Các kênh đường lên và dường xuống được phân chia theo tần số hoặc thời gian.
Tổng số kênh do một nhà khai thác dịch vụ cung cấp là N„ được phán chia cho các ô trong một nhóm ô, còn gọi là cụm (cluster). Nếu số ô trong một cụm là N thì số kênh trên Ì ô là:
Nc = N,/N
Số kênh trên Ì ô tăng khi kích cỡ cụm (là N) giảm.
Ví dụ:
Tổng băng tần cho mạng di động cựa mội nhà khai thác là lo MHz. Mỗi kênh tẩn SỐGSM có độ rộng là 200 kHz và có thể mang 8 kênh thoại thì tống số kênh đơn công là:
N, = X 8 = 400 (kênh) XữOkHz
Thực tế, một số kênh sẽ phải dùng làm kênh điều khiến cho
phân bổ kênh, nhắn tin, thông báo,... Nếu kích cỡ cụm là N = 4, tống số kênh trên Ì ở là Nc = 40014 = 100 kênh. Mỗi thuê bao cẩn một kênh song còng nên số kênh cực dại hỗ trợ trên Ì ã là 100/2 = 50. Khi kích cỡ cụm là 7 thì số thuê bao có thế hoạt động đống thời sẽ giám xuống còn 28.
Để tâng tính hiệu quả sử dụng phổ, một tập các kênh giống nhau sẽ được lặp lại từ cụm này sang cụm khác. Khoảng cách D giữa các ô sử dụng các kênh giống nhau được gọi là khoảng cách tái sử dụng. Các ô sử dụng cùng một tập các kênh được coi là cùng kênh. Trong một hệ thống tổ ong, có thể có vô số các ô cùng kênh. Số ô cùng kênh gây nhiễu cùng kênh ở lớp thứ nhất (gần với ô gây nhiễu nhất) là N, = 6. Vì hình dạng của ồ là hình
64 Ang ten thõng minh lục giác nên chỉ có các giá trị kích cỡ cụm nhất định được lính theo công thức sau:
N = i2 + ij+j2 (2.2)
Trong đó i, j là các số nguyên không âm. Do đó kích cỡ cho phép của ô hình lục giác là N = Ì, 3, 4, 7, 9, 13, 16,... Số nguồn nhiễu cùng kênh ờ các vòng xa hơn thứ n là bằng 6n, n là số nguyên. Nếu R là bán kính của mỗi ô, hình dạng lục giác lạo ra một liên quan giữa kích cỡ ô và khoảng cách tái sử dụng D là: