L ỜI CAM Đ OAN
4.2.3.2 Tính toán quỹ năng lượng đường truyền
Các thông số cho tính toán quỹ năng lượng đường truyền
Độ nhạy máy thu (Pmin_BS, Pmin_UE)
Độ nhạy máy thu được tính theo công thức 3.4 tương ứng các hướng Uplink và Downlink, trong đó:
Công suất nhiễu nhiệt là mật độ tạp âm nhiệt được tạo ra bởi môi trường, và được tính bởi công thức:
Nth=K*T với K là hằng số Boltzman (K=1.38 *10-23 J/K), T nhiệt độ Kelvin (K).
Với T=293K thì No=10 log (1.38*10-23*293) + 30 = -174dBm/Hz
Tạp âm nhiệt là lượng nhiễu bổ sung tạo ra bởi máy thu. Giá trị NF (Node B) khác nhau tùy thuộc vào nhà cung cấp NodeB, với Node B Huawei, NF (Node B)= 5 dB.
Đối với thiết bịđầu cuối người dùng, NF (UE)= 8dB.
Độ lợi xử lý liên quan tới tốc độ dịch vụ kênh mang (R) và được tính bởi công thức 3.3. Kết quảđộ lợi xử lý các dịch vụđược tính toán trong bảng 4.6
Bảng 4.6 Độ lợi xử lý các dịch vụ
Service Processing Gain
CS 12.2K 25.0 PS 384K 10.0 Thông sốđặc trưng của UE: - Công suất phát: 0.125W (21dBm) đối với CS12.2, 0.25w (24dBm) đối với PS 384. - Hệ số tăng ích anten: 0 dBi - Hệ số tạp âm máy thu: 8 dB
- Tổn hao cáp: 0dB, tổn hao cơ thể: 0dB. Thông số NodeB: - Công suất phát cực đại: 20 W (43 dBm) - Hệ số tạp âm: 5 dB - Hệ số tăng ích: 18dBi - Tổn hao cáp: 3dB, tổn hao cơ thể: 0dB
Độ cao An ten
Tham khảo chiều cao Anten 2G hiện tại, Chiều cao Anten 3G giả thiết như
bảng 3.6 ở trên.
Hệ số tải và độ dự trữ nhiễu
Hệ số tải đường lên các dịch vụ 0.5, đường xuống 0.75.
Dự trữ phadinh
Dự trữ phadinh chậm được tính toán theo giả thiết ở bảng 3.3.
Mô hình truyền sóng
Mô hình truyền sóng dựa theo mô hình Cost231-Hata như công thức 3.7 với: Cm = 0 dB cho khu vực thành phố nhỏ
Cm = 3 dB cho các trung tâm thành phố lớn
Cm = -8 cho vùng ngoại thành (theo thông số Huawei) Cm = -15 cho vùng nông thôn (theo thông số Huawei)
Dựa theo các thông số giả thiết trên và các công thức từ 3.1 đến 3., ta có bảng tính toán quỹ năng lượng đường truyên như bảng 4.7 dưới đây (với các thông sốđầu vào: chữ thường; các thông số trung gian: chữ in nghiêng, nền xám nhạt; các kết quả tính chữđậm, nền xám đậm).
Bảng 4.7 Quỹ năng lượng đường truyền
Đô thịđông dân Đô thị Ngoại Ô Nông thôn Thông số UL DL UL DL UL DL UL DL
Loại Sector 3 Sector 3 Sector 3 Sector 3 Sector 3 Sector 3 Sector 3 Sector 3 Sector Môi trường Trong nhà Trong nhà Trong nhà Trong nhà Trong nhà Trong nhà Trong nhà Trong nhà Phương thức phân tập Rx/Tx 2 Rx Không 2 Rx Không 2 Rx Không 2 Rx Không Dịch vụ phủ liên tục UL PS 384 DL PS 384 UL PS 384 DL PS 384 UL CS 12.2 DL CS 12.2 UL CS 12.2 DL CS 12.2 Loại kênh mang PS PS PS PS CS CS CS CS Tốc độ dịch vụ (kbps) 384 384 384 384 12.2 12.2 12.2 12.2 Hỗ trợ chuyển giao Có Có Có Có Có Có Có Có Tổng công suất phát (w) 0.25 20 0.25 20 0.125 20 0.125 20 Công suất phát TCH cực đại (w) 0.25 5.667 0.25 5.667 0.125 0.349 0.125 0.349 Công suất phát TCH cực đại (dBm) 24 37.533 24 37.533 21 25.425 21 25.425 Độ lợi anten phát (dBi) 0 18 0 18 0 18 0 18 Tổn hao cáp Tx (dB) 0 3 0 3 0 3 0 3 Tổn hao cơ thể phía Tx(dB) 0 0 0 0 0 0 0 0 EIRP TCH (dBm) 24 52.533 24 52.533 21 40.425 21 40.425 Tổn hao cáp Rx (dB) 3 0 3 0 3 0 3 0 Tổn hao cơ thể phía Rx(dB) 0 0 0 0 0 0 0 0 Hệ số tạp âm thu Rx (dB) 5 8 5 8 5 8 5 8 Mật độ tạp âm nhiệt Rx (dBm/Hz) -174 -174 -174 -174 -174 -174 -174 -174 Mật độ tạp âm bộ thu [dBm/Hz] -169 -166 -169 -166 -169 -166 -169 -166 Công suất tạp âm bộ thu (dBm) -103.157 -100.157 -103.157 -100.157 -103.157 -100.157 -103.157 -100.157
Hệ số tải mong muốn 0.5 0.75 0.5 0.75 0.5 0.75 0.5 0.75
Dự trữ nhiễu (dB) 3.011 6.021 3.011 6.021 3.011 6.021 3.011 6.021 Tạp âm hiệu dụng tổng cộng+
nhiễu [dBm] -100.146 -94.136 -100.146 -94.136 -100.146 -94.136 -100.146 -94.136
Độ lợi xử lý (dB) 10 10 10 10 24.98 24.98 24.98 24.98
Rx Eb/No (Ec/No) yêu cầu (dB) 1.5 6.3 1.5 6.3 5 7 5 7 Độ nhạy thu (dBm) -108.646 -97.836 -108.646 -97.836 -120.126 -112.116 -120.126 -112.116
Độ lợi anten thu (dBi) 18 0 18 0 18 0 18 0
Tổn hao trong nhà (dB) 19 19 16 16 12 12 8 8 Dự trữ fading nhanh(dB) 4 0 4 0 3 0 3 0 Độ lợi phân tập 3 0 3 0 3 0 3 0 Độ lợi chuyển giao mềm 2 1 2 1 2 1 2 1 Hiệu suất vùng phủ 0.95 0.95 0.95 0.95 0.92 0.92 0.9 0.9 Hệ số chuẩn fading chậm (dB) 11.7 11.7 9.4 9.4 7.2 7.2 6.2 6.2 Độ dự trữ fading chậm 8.08 8.08 6.02 6.02 4 4 0.8 0.8 Tổn hao lớn nhất 121.566 124.289 126.626 129.349 142.126 137.541 149.326 144.741
Mô hình truyền sóng Cost231-Hata
Chiều cao an ten UE/NodeB (m) 1.5 25 1.5 30 1.5 35 1.5 45 Tần số (MHz) 1950 2140 1950 2140 1950 2140 1950 2140
Bán kính Cell (km) 0.28 0.31 0.5 0.55 2.48 1.67 7.29 4.88 Bán kính Cell lựa chọn (km) 0.28 0.28 0.5 0.5 1.67 1.67 4.88 4.88