TÍNH TOÁN QUỸ CễNG SUẤT VÀ CÂN BẰNG HỆ THỐNG

Một phần của tài liệu Thiết kế vô tuyến trong GSM (Trang 91 - 95)

- Mó xoắn: Ở mó xoắn một khố in bit mó tạo ra khụng chỉ phụ thuộc vào k bit bản tin của khối này mà cũn phụ thuộc vào cỏc bản tin của cỏc khối trước đú Mó

3.6.TÍNH TOÁN QUỸ CễNG SUẤT VÀ CÂN BẰNG HỆ THỐNG

Hỡnh 3.2 Xỏc xuất nghẽn GoS

3.6.TÍNH TOÁN QUỸ CễNG SUẤT VÀ CÂN BẰNG HỆ THỐNG

Khi thành lập 1mạng di động cần phải cú 1 chuẩn cho tớn hiều thu nhỏ nhất cú thể chấp nhận được tại biờn giới của cell. Cần phải tớnh toỏn quỹ cụng suất để quy hoạch cell đỏp ứng được yờu cầu là tớn hiệu tại biờn giới cell phải lớn hơn độ nhạy của mỏy thu.

Sơ đồ khối đường xuống:

Pi1 Kết hợp Duplexer BRS Ghộp MS Ld G1 P01 G2 Lf2 Lf1 Gdg Lc Pi2 Lp P02 BSTx

Cụng thức xỏc định quỹ năng lượng cho đường xuống và đường lờn trong trường hợp này như sau:

Pi2 = P01-Lc-Ld-Lf1+G1-Lp+G2-Lf2 : Đường xuống Pi1 = P02-Lf2+G2-Lp+G1-Lf1-Ld+Gdg : Đường lờn

Trong đú:

P01,Pi1 là cụng suất phỏt và thu của BTS.

Lc,Ld,Lf1 là suy hao của bộ kết hợp, Duplexer và phiđơ.

G1,Gdg là hệ số khuyếch đại của Anten, độ lợi phõn tập khụng gian của BTS. P02, Pi1 là cụng suất phỏt và thu của MS.

Lp là suy hao đường truyền.

G2 là hệ số khuyếch đại Anten của MS. Lf2 là suy hao phiđơ.

Nếu suy hao đường xuống và đường lờn như nhau thỡ trừ 2 phương trỡnh trờn cho nhau, rồi biến đổi ta được phương trỡnh cõn bằng hệ thống sau:

P01 = P02+Lc+Gdg+(Pi2-Pi1)

Suy hao cú thể tớnh theo cụng thức Okumura-Hata như đó trỡnh bày ở chương 2. Để minh hoạ quỏ trỡnh tớnh toỏn ụ ta xột vớ dụ sau:

Vớ dụ: một hệ thống GSM được sử dụng để phủ súng một vựng ngoại ụ thành phố Vinh với cỏc thụng số sau:

GoS = 2%, mỗi thuờ bao gọi một lần trong giờ cao điểm với thời gian giữ trung bỡnh là 120 s. Đõy là một vựng giỏp danh giữa vựng ngoại ụ và nụng thụn. Mật độ thuờ bao là 55 thuờ bao/km2, cũn ở nụng thụn bao gồm cả đường ụ tụ là 10 thuờ bao/km2. Vào ngày hội vựng vui chơi nụng thụn thu hỳt 500 thuờ bao.

- Hónh khai thỏc được cho phộp sử dụng 36 súng mang với cụng suất cực đại 53dBm.

- MS cú cỏc thụng số sau:

o Độ nhạy thực tế:-102 dBm o Cụng suất phỏt: 33 dBm

o Hệ số khuyếch đại Anten: 0 dB o Tổn hao phiđơ: 0 dB

o Độ cao Anten: 1.5 m - BTS cú cỏc thụng số sau:

o Độ nhạy thực tế: -107 dBm o Suy hao bộ kết hợp: 3.5 dB o Suy hao Duplexer: 1dB o Suy hao phiđơ: 2dB

o Độ lợi phõn tập khụng gian: 3.5 dB

Sử dụng cụng thức Hata để tớnh suy hao đường truyền :

Từ số liệu trờn ta thấy: 36 súng mang sử dụng cho mẫu lặp 4/12 dẫn đến mỗi ụ được sử dụng 3 súng mang với số kờnh TCH tương ứng như sau : (3*8) – 2 = 22 TCH. Tra bảng GoS = 2% ta được A = 14.896 Erlang cho mỗi ụ. Lưu lượng trờn một thuờ bao giờ cao điểm là 1*120/3600 = 33.3 mErlang

Vậy một ụ cú thể phục vụ: 14.896/0.033 = 446.88 thuờ bao trong giờ cao điểm Vựng nụng thụn chỉ cú 10 thuờ bao/km2 nờn:

o Diện tớch cực đại của ụ là: 446.88/55 = 44.7 km2

o Bỏn kớnh cực đại của ụ là: R = 2 / 60 sin * 6 0 S = 6 . 2 S = 6 . 2 7 . 44 = 4.146 km Vựng ngoại ụ cú 55 thuờ bao/ km2 nờn:

o Diện tớch cực đạic của ụ là: 446.88/55 = 8.13 km2

o Bỏn kớnh cực đại của ụ: R = 6 . 2 13 . 8 = 1.748 km Cõn bằng hệ thống: P01 = P02+Lc+Gdg+(Pi2-Pi1) = 33+3.5+3.5+(-102+107)=45dbm Vậy cụng suõt cực đại của mỏy phỏt cú thể sử dụng trong trường hợp này là: P01=45dbm.

Bõy giờ ta sử dụng cụng thức Okumura-Hata để tớnh suy hao đường truyền. DO trạm được đặt ở một gúc của hỡnh lục giỏc nờn tổn hao được tớnh cho cả 2R

• Tổn hao đường truyền cho ụ 2R = 2*4.416 = 8.292 km

Lp(thành phố) = 69.55 + 26.16 lg900 – 13.82lg30 – 0.0159 + (44.6 – 6.25lg30)lg8.292 = 158.76 dB

a(h1) = (1.1lg900 – 0.7)1.5 – (1.56lg900 – 0.8) = 0.159

Lp(nụng thụn) = 158.76 – 4.78lg(900)2 18.33lg900 – 40.94 = 130.25dB

• Tổn hao đường truyền cho 2 ụ 2R = 2*1.768 = 3.536 km

Lp(thành phố) = 69.55 + 26.16 lg900 – 13.82lg30 – 0.0159 + (44.6 – 6.25 lg30)lg3.535 = 145.74 dB

Lp(ngoại ụ) = 145.74 – 2 {lg(900/28) }2 – 5.4 = 135.8 dB

Cỏc số liệu trờn sẽ đuợc sử dụng để tớnh quỹ năng lượng đường truyền xuống và hệ số khuyếch đại Anten.

• Quỹ đường truyền cho ụ 8.292 km: Pi2 phải thấp nhõt là -85 dBm:

-85 = P01 – Lc – Ld – Lf1 + G1 – Lp + G2 – Lf2 = 45 – 3.5 – 1 – 2 + G1 – 130.25 + 0- 0 G1 = 6.75 dBi min

Vậy cụng suất phỏt (EIRP) bằng 45 – 3.5 -1 – 2 + 6.75 = 45.25 dBm

• Quỹ đường truyền cho ụ 3.536 km:

Pi2 cũng phải thấp nhất là-85 dBm: -85 = 45 – 3.5 -1 – 2 + G1 – 135.8 + 0 + 0 G1 = 12.3 dBi min.

Vựng phủ sẽ là pha trộn giữa cỏc ụ đường kớnh 8 km và 3.5 km của vựng nụng thụn.

Trong những ngày hội số thuờ bao ở vựng nụng thụn lờn tới 500 thuờ bao/km2, lưu lương bằng 500 * 0.033 16.5 Erl. Ba súng mang khụng đủ phủ súng cho 1 ụ. Để giải quyết vấn đề này ta sử dụng cỏc biện phỏp sau:

 Sử dụng 2 ụ cho vựng nhiều thuờ bao

 Vẫn sử dụng 1ụ vay 1 kờnh từ ụ cú lưu lượng thấp

PHỤ LỤC

***

Một phần của tài liệu Thiết kế vô tuyến trong GSM (Trang 91 - 95)