Các ảnh hởng của các vách ngăn mềm và tờng bê tông (theo dB) giữa máy phát và máy thu cho cùng tầng đợc mô hình theo công thức sau đây:
LP(R) =20 lg λR+ pxAF
π
4
(vách ngăn mềm) + q x AF(tờng bê tông)dB (2.21)
trong đó: p= số vách ngăn mềm giữa máy phát và máy thu. q= số tờng bê tông giữa máy phát và máy thu. λ= bớc sóng (m).
AF= 1,39db cho một vách ngăn mềm. AF =2,38 dB cho một tờng bê tông. Thí dụ:
Sử dụng hai mô hình [ptr (2.19) và (2.20)] để dự đoán tổn hao trong bình ở cự ly R=30 m qua ba tầng của một toà nhà văn phòng.
Coi rằng mũ của tổn hao trung bình cho phép đo cùng tầng trong toà nhà này là n=3,27, mũ tổn hao trung bình cho các phép đo ba tầng là n =5,22 và FAF trung bình là 24,4 dB. Từ ptr (2.19) ta đợc:
LP(30) =3,17 +10 x 5,22 lg (30/1) =108,8 dB .
Từ ptr (2.20) ta đợc:
LP(30) =31,7 +10x3,27lg(30/1) +24,4 =104,4 dB. Kết quả nhận đợc từ hai mô hình khá giống nhau.
2.8.2. Mô hình IMT2000
Vì IUT IMT2000 sẽ là tiêu chuẩn toàn thế giới, nên các mô hình đợc đề xuất để đánh giá các công nghệ truyền dẫn sẽ xét nhiều đặc tính môi trờng gồm các thành phố lớn, nhỏ, ngoại ô, vùng nhiệt đới, vùng nông thôn và các vùng sa mạc. Các thông số chính của môi trờng là:
Trễ truyền lan, cấu trúc và các thay đổi của nó.
Quy tắc tổn hao địa lý và tổn hao đờng truyền bổ sung.
Phađinh che tối.
Các đặc tính pha đinh nhiều đờng cho hình bao các kênh.
Tần số công tác vô tuyến
2.8.2.1. Mô hình môi trờng trong nhà
Môi trờng này gồm các ô nhỏ và công suất phát thấp. Trạm gốc và ngời đi bộ đều ở trong nhà. Trễ truyền lan trung bình quân phơng nằm trong dải 35 đến 460 ns. Quy tắc tổn hao thay đổi vì sự phân tán và suy hao do tờng, tầng và các cấu trúc kim loại gây ra
PTIT Đồ án tốt nghiệp
ảnh hởng che tối. Che tối này có thể có luật Log chuẩn với dịch chuẩn 12 dB. Các đặc tính pha đinh thay đổi từ rician đến rayleigh với dịch tần doppler phụ thuộc vào tốc độ đi bộ.
Lp=37+30lgR+18,3F[(F+2 ) / ( F+1 ) - 0,46 ] dB (2.22)
trong đó: R là khoảng cách giữa máy thu và phát (m) và F là số tầng trên đờng truyền.
2.8.2.2. Môi trờng giữa trong, ngoài nhà và vỉa hè
Môi trờng này gồm các ô nhỏ và công suất phát thấp. Các trạm gốc với anten thấp đợc đặt ngoài trời, ngời đi bộ đều ở ngoài phố, bên trong nhà hoặc ngôi biệt thự. Trễ trung bình quân phơng nằm trong dải 100 đến 1800 ns. Quy tắc tổn hao địa lý R-4 đợc áp dụng. Nếu đờng truyền có tầm nhìn thẳng trên phố dạng hẻm núi, thì tổn hao đờng truyền tuân theo quy tắc R-2khi tồn tại khoảng hở của miền Fressnel. Đối với vùng có khoảng hở Fressnel lâu, thì quy tắc R-4 làphù hợp, nhng củng có thể xảy ra đến R-6 do cây cối và che chắn dọc đờng truyền. Phađinh che tối luật Log chuẩn với dịch chuẩn 12 dB cho trong nhà và 10 dB cho ngoài trời là hợp lý. Tổn hao thâm nhập toà nhà trung bình là 18 dB với lệch chuẩn 10 dB là phù hợp. Tốc độ phađinh rician và phađinh rayleigh thờng phụ thuộc vào tốc độ đi bộ, nhng đôi khi xảy ra phađinh nhanh hơn do các xe chuyển động.
Lp=40lgR+30lgfc+49 dB (2.23) trong đó: fc là tần số sóng mang (MHz).
Mô hình này chỉ phù hợp khi không có tầm nhìn thẳng và mô tả truyên sóng tốt nhất với phađinh che tối chuẩn với độ lệch chuẩn 10 dB. Tổn hao thâm nhập toà nhà trung bình 18 dB với lệch chuẩn 10 dB.
2.8.2.3. Môi trờng xe cộ
Môi trờng này gồm các ô lớn và công suất phát cao. Trễ trung bình quân phơng từ 0,4ms đến 12ms có thể xảy ra ở các lộ đờng đốc ở vùng núi đồi. Quy tắc tổn hao địa lý R-4 và phađinh che tối chuẩn log với lệch chuẩn 10 dB đợc sử dụng ở các vùng thành phố và ngoại ô. Tổn hao thâm nhập toà nhà trung bình 1dB với lệch chuẩn 10 dB. ở
các vùng nông thôn có địa hình phẳng, tổn hao đờng truyền thấp hơn so với vùng thành phố và ngoại ô. ở các vùng đồi núi, nếu có thể tránh đợc che chắn đờng truyền bằng cách đặt các trạm gốc, thì tổn hao gần với R-2. Tốc độ pha đinh rayleigh phụ thuộc vào
PTIT Đồ án tốt nghiệp
tốc độ xe. Tốc độ phađinh thấp phù hợp cho các ứng dụng sử dụng các đầu cuối cố định.
Lp=40(1-4.10-2∆hb)lgR-18lg∆hb+21lgfc+80 dB (2.24) trong đó: R là khoảng cách giữa MS và BS.
fc là tần số sóng mang (MHz).
∆hb là độ cao của anten BS so với mức trung bình của mái nhà.
2.9. Phân tích dung lợng ô và tính toán quỹ đờng truyền vô tuyến 2.9.1. mở đầu 2.9.1. mở đầu
Dung lợng một ô của cdma2000 đợc xác định thông qua một số thông số. Các thông số để xác định tải lu lợng tại một trạm cũng giống nh IS-95 ngoại trừ cdma2000 đa thêm vào dịch vụ dữ liệu gói và có mã hàm Walsh 128/256.
Cũng giống nh các BTS IS-95 việc sử dụng các phiến của phần tử kênh đóng vai trò quan trọng để xử lý lu lợng tiếng hoặc số liệu. Kết quả tính toán lu lợng cdma2000 cho phép xác định các phần tử kênh và các phiến cần thiết để hỗ trợ lu lợng dự kiến. Một số yếu tố khác khi tính toán lu lợng cho trạm là tạp âm hệ thống. Tồn tại quan hệ đơn giản giữa tạp âm hệ thống và dung lợng một trạm. Thông thờng tải của trạm vào khoảng 40% đến 50% tải dung lợng cực và cực đại là 75%.
Phần tử tiếp theo khi xác định dung lợng ô là hệ số chuyển giao mềm và mềm hơn. Lý do cần có hệ số chuyển giao mềm và mềm hơn khi tính toán dung lợng là vì 35% số cuộc gọi là chế độ chuyển giao mềm. Vì thế cần có nhiều phần tử kênh ở các ô lân cận để đảm bảo mức dung lợng mong muốn.
Dung lợng cực đại của CDMA là số ngời sử dụng đồng thời cực đại lý thuyết trên một sóng mang CDMA. Tại điểm cực hệ thống trở nên không ổn định và cần khai thác ở mức thấp hơn dung lợng cực. Thông lợng một ô đợc quy hoạch ở tải 50%.
Số kênh lu lợng thực tế của một ô đợc xác định theo phơng trình:
Số kênh lu lợng thực tế= (Số kênh lu lợng hiệu dụng+ số kênh chuyển giao mềm). Dung lợng cực đại CDMA phải là75% giới hạn lý thuyết. Khác với hệ thống IS-95 chỉ bị giới hạn bởi công suất, cdma2000 còn bị giới hạn bởi mã hàm Walsh. Phần sau đây sẽ xét giới hạn này.