Giới hạn nhiễu là cần thiết trong ngân sách liên kết bởi vì tải của cell, hệ số tải, các ảnh hưởng vùng phủ. Nhiều tải hơn được phép trong hệ thống, thì giới hạn nhiễu rộng hơn cần đến trong hướng lên, và làm thu hẹp vùng bao phủ. Cho các trường hợp giới hạn vùng phủ một giới hạn nhiễu nhỏ hơn được gợi ý, trong khi các trường hợp dung lượng giới hạn một giới hạn nhiễu lớn hơn sẽ được sử dụng. Trong các trường hợp vùng phủ giới hạn, kích thước cell bị giới hạn bởi tổn thất đường truyền cho phép tối đa trong ngân sách liên kết, và dung lượng nhiễu vô tuyến tối đa của bề mặt trạm gốc không được sử dụng. Các giá trị điển hình cho giới hạn nhiễu trong trường hợp vùng phủ giới hạn là 1 – 3dB, tương ứng với 20 – 50% tải.
Giới hạn Fading nhanh: Vài headroom cần trong công suất truyền dẫn MS để duy trì điều khiển công suất nhanh vòng kín thích hợp. Nó áp dụng cho các di động đi bộ tốc độ thấp nơi mà điều khiển công suất nhanh có thể bù một cách hiệu quả cho Fading nhanh. Giá trị điển hình cho giới hạn điều khiển công suất nhanh là 2 – 5dB cho các di động tốc độ thấp.
- Yêu cầu vùng phủ sóng - Yêu cầu dung lượng mạng - Yêu cầu về chất lượng - Lan truyền vô tuyến mặt đất - Yêu cầu vùng phủ sóng - Yêu cầu dung lượng mạng - Yêu cầu về chất lượng - Lan truyền vô tuyến mặt đất Khảo sát, đo đạc Khảo sát, đo đạc Dự tính mạng Dự tính mạng - Tính toán dung lượng và vùng phủ sóng - Hình dung quá trình triển khai mạng - Tính toán dung lượng và vùng phủ sóng - Hình dung quá trình triển khai mạng - Số lượng gần đúng các trạm gốc và site - Cấu hình trạm gốc - Số lượng gần đúng các trạm gốc và site - Cấu hình trạm gốc - Lựa chọn site - Cấu hình trạm gốc - Các thông số RRM
- Phân tích dung lượng và vùng phủ sóng
- Phân tích chất lượng dịch vụ - Lựa chọn site
- Cấu hình trạm gốc - Các thông số RRM
- Phân tích dung lượng và vùng phủ sóng - Phân tích chất lượng dịch vụ Điều chỉnh thông số RRM hoặc Anten Điều chỉnh thông số RRM hoặc Anten
Độ lợi chuyển giao mềm: Chuyển giao cứng hoặc mềm đưa ra một độ lợi chống lại Fading chậm bằng cách giảm giới hạn Fading chuẩn Loga. Bởi vì Fading chậm phần nào đó không tương quan giữa các trạm gốc, và bằng cách tạo ra một chuyển giao mobile có thể chọn một trạm gốc tốt hơn. Chuyển giao mềm đưa tới một độ lợi phân tập lớn chống lại Fading bằng cách giảm Eb/N0 yêu cầu tương ứng với một liên kết vô tuyến đơn, dẫn tới tác động của sự kết hợp phân tập lớn. Độ lợi chuyển giao mềm tổng cộng được giả thiết vào khoảng giữa 2dB và 3dB trong các ví dụ dưới đây, bao gồm độ lợi chống lại Fading nhanh và chậm.
Giới hạn thoại Giới hạn dữ liệu
Công suất truyền cực đại 21 dBm 24 dBm
Tăng ích Anten 0 dBi 2 dBi
Tổn hao 3 dB 0 dB
Bảng 4.2. Các giả thiết cho MS
Ba ví dụ về các tài nguyên liên kết được đưa ra cho các dịch vụ UMTS thông dụng: Dịch vụ thoại 12.2 kbps sử dụng mã hóa thoại AMR, dữ liệu thời gian thực 144 kbps và dữ liệu không thời gian thực 384 kbps, trong một môi trường cell lớn ngoại ô tại độ tăng nhiễu hướng lên dự tính là 3dB.
Nhiễu 5.0 dB
Tăng ích Anten 18 dBi (trạm 3-sector)
Yêu cầu Eb/N0
Thoại : 5.0 dB
Dữ liệu thời gian thực 144 kbps : 1.5 dB Dữ liệu không thời gian thực 384 kbps : 1.0 dB
Bảng 4.3. Các giả thiết cho BS
Thiết bị phát (mobile)
Công suất phát cực đại [W] 0.125
Theo đơn vị dBm 21.0 a
Tăng ích Anten [dBi] 0.0 b
Tổn hao [dB] 3.0 c
Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương EIRP
[dBm] 18.0 d=a+b−c
Thiết bị thu (trạm gốc)
Mật độ tạp âm nhiệt [dBm/Hz] - 174.0 e Chỉ số tạp âm trạm thu gốc [dB] 5.0 f Mật độ tạp âm thu [dBm/Hz] -169.0 g=e+f
Công suất tạp âm thu [dBm] -103.2 h=g+10×log(3480000)
Giới hạn nhiễu [dB] 3.0 i (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nhiễu và tạp âm tổng hiệu dụng [dBm] -100.2 j=h+i
Tăng ích xử lý [dB] 25.0 k=10×log(3840/12.2) Tỉ số Eb/N0 yêu cầu [dB] 5.0 l
Độ nhạy máy thu [dBm] -120.2 m=l−k+j Tăng ích Anten trạm gốc [dBi] 18.0 n
Tổn hao cáp trạm gốc [dB] 2.0 o
Giới hạn Fading nhanh [dB] 0.0 p
Tổn hao đường truyền cực đại [dB] 154.2 q=d−m+n−o−p Giới hạn Fading chuẩn Loga [dB] 7.3 r
Độ lợi chuyển giao mềm [dB], đa cell 3.0 s
Tổn hao trong xe [dB] 8.0 t
Tổn hao lan truyền cho phép trong phạm vi cell
[dB] 141.9 u=q−r+s−t
Bảng 4.4. Ngân sách liên kết tham chiếu của dịch vụ thoại 12.2 kbps AMR (120 km/h, các user trong ô tô, kênh A kiểu xe cộ, chuyển giao mềm)
Một giới hạn nhiễu 3dB được dự trữ cho độ tăng tạp âm hướng lên. Các giả thiết là đã sử dụng trong ngân sách liên kết cho các bộ thu và phát cho trong bảng 4.2 và 4.3.
Thiết bị phát (mobile)
Công suất phát cực đại [W] 0.25
Theo đơn vị dBm 24.0 a
Tăng ích Anten [dBi] 2.0 b
Tổn hao [dB] 0.0 c
Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương EIRP
[dBm] 26.0 d=a+b−c
Thiết bị thu (trạm gốc)
Mật độ tạp âm nhiệt [dBm/Hz] - 174.0 e Chỉ số tạp âm trạm thu gốc [dB] 5.0 f Mật độ tạp âm thu [dBm/Hz] -169.0 g=e+f
Công suất tạp âm thu [dBm] -103.2 h=g+10×log(3480000)
Giới hạn nhiễu [dB] 3.0 i
Nhiễu và tạp âm tổng hiệu dụng [dBm] -100.2 j=h+i
Tăng ích xử lý [dB] 14.3 k=10×log(3840/144)
Tỉ số Eb/N0 yêu cầu [dB] 1.5 l
Độ nhạy máy thu [dBm] -113.0 m=l−k+j Tăng ích Anten trạm gốc [dBi] 18.0 n
Tổn hao cáp trạm gốc [dB] 2.0 o
Giới hạn Fading nhanh [dB] 4.0 p
Tổn hao đường truyền cực đại [dB] 151.0 q=d−m+n−o−p Giới hạn Fading chuẩn Loga [dB] 4.2 r (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Độ lợi chuyển giao mềm [dB], đa cell 2.0 s
Tổn hao trong xe [dB] 15.0 t
Tổn hao lan truyền cho phép trong phạm vi cell
[dB] 133.8 u=q−r+s−t
Bảng 4.5. Ngân sách liên kết tham chiếu của dịch vụ thời gian thực 144 kbps (3 km/h, user trong nhà bao phủ bởi BS ngoài trời, kênh A kiểu xe cộ,
chuyển giao mềm)
Tài nguyên liên kết trong bảng 4.4 được tính cho thoại 12.2 kbps cho các user trong ô tô, bao gồm tổn hao trong ô tô 8 dB. Không có giới hạn Fading nhanh được dự trữ trong trường hợp này, khi tại 120 km/h, điều khiển công suất nhanh không thể bù cho Fading. Eb/N0 yêu cầu được giả thiết bằng 5 dB. Yêu cầu Eb/N0 phụ thuộc vào tốc độ bít, dịch vụ, đặc tính đa đường, tốc độ MS, thuật toán bộ thu và cấu trúc anten BS. Cho các thoại di động tốc độ thấp, yêu cầu Eb/N0 là thấp nhưng, theo một hướng khác, giới hạn Fading nhanh được yêu cầu. Điển hình, các tốc độ di động thấp là hệ số giới hạn trong định kích thước vùng phủ bởi vì giới hạn Fading nhanh yêu cầu.
Thiết bị phát (mobile)
Theo đơn vị dBm 24.0 a
Tăng ích Anten [dBi] 2.0 b
Tổn hao [dB] 0.0 c
Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương EIRP
[dBm] 26.0 d=a+b−c
Thiết bị thu (trạm gốc)
Mật độ tạp âm nhiệt [dBm/Hz] - 174.0 e Chỉ số tạp âm trạm thu gốc [dB] 5.0 f Mật độ tạp âm thu [dBm/Hz] -169.0 g=e+f
Công suất tạp âm thu [dBm] -103.2 h=g+10×log(3480000)
Giới hạn nhiễu [dB] 3.0 i
Nhiễu và tạp âm tổng hiệu dụng [dBm] -100.2 j=h+i
Tăng ích xử lý [dB] 10.0 k=10×log(3840/384) Tỉ số Eb/N0 yêu cầu [dB] 1.0 l
Độ nhạy máy thu [dBm] -109.2 m=l−k+j Tăng ích Anten trạm gốc [dBi] 18.0 n
Tổn hao cáp trạm gốc [dB] 2.0 o
Giới hạn Fading nhanh [dB] 4.0 p
Tổn hao đường truyền cực đại [dB] 147.2 q=d−m+n−o−p Giới hạn Fading chuẩn Loga [dB] 7.3 r
Độ lợi chuyển giao mềm [dB], đa cell 0.0 s
Tổn hao trong xe [dB] 0.0 t
Tổn hao lan truyền cho phép trong phạm vi cell
[dB] 139.9 u=q−r+s−t
Bảng 4.6. Ngân sách liên kết tham chiếu của dịch vụ dữ liệu không thời gian thực 384 kbps (3 km/h, user ngoài trời, kênh A kiểu xe cộ, không chuyển giao
mềm)
Bảng 4.5 mô tả ngân sách liên kết cho một dịch vụ dữ liệu thời gian thực 144 kbps khi một xác suất định vị trong nhà là 80 % được cung cấp bởi các BS ngoài trời. Các điểm khác biệt chính giữa bảng 4.4 và 4.5 là độ lợi xử lý khác nhau, một công suất truyền dẫn mobile cao hơn và một yêu cầu Eb/N0 thấp hơn. Thêm vào đó, một headroom 4 dB được dự trữ cho điều khiển công suất nhanh có thể bù cho Fading tại 3km/h. Một tổn hao xuyên qua các tòa nhà trung bình 15 dB được giả thiết ở đây. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Giá trị trên dòng q đưa tới tổn hao đường truyền lớn nhất giữa MS và các anten BS. Các giới hạn thêm vào trên dòng r và t là cần thiết để đảm bảo vùng phủ trong nhà khi xuất hiện hiệu ứng che khuất. Che khuất gây ra bởi các tòa nhà, đồi… và tuân theo kiểu Fading chuẩn loga. Giá trị trên dòng u được sử dụng trong tính toán khoảng cách cell. Bảng 4.6 giới thiệu một ngân sách liên kết cho một dịch vụ dữ liệu không thời gian thực 384 kbps cho ngoài trời. Độ lợi xử lý thấp hơn trong
các bảng trước bởi vì tốc độ bít cao hơn. Yêu cầu Eb/N0 thấp hơn của các tốc độ bít thấp hơn.
Từ các ngân sách liên kết ở trên, khoảng cách cell R có thể được tính toán cho một model chuyền dẫn đã biết, ví dụ mô hình Okumura-Hata hoặc mô hình Walfish-Ikegami. Mô hình chuyền dẫn mô tả sự truyền tín hiệu trung bình trong môi trường đó, và nó biến đổi tổn hao truyễn dẫn cho phép lớn nhất trong dB trên dòng u thành khoảng cách cell lớn nhất theo km. Một ví dụ chúng ta có thể tiến hành mô hình chuyền dẫn Okumura-Hata cho cell lớn ngoại ô với chiều cao anten BS là 30 m, chiều cao anten MS là 1.5 m và tần số sóng mang là 1950 MHz
) R ( log 2 . 35 4 . 137 L= + × 10 (4.8)
L là tổn hao đường chuyền tính theo dB và R là khoảng cách tính theo km. Cho các vùng ngoại ô chúng ta giả thiết một hệ số hiệu chỉnh vùng thêm vào là 8 dB và thu được tổn hao đường truyền:
) R ( log 2 . 35 4 . 129 L= + × 10 (4.9)
Theo phương trình dưới, khoảng cách cell của dịch vụ thoại 12.2 kbps với tổn hao đường chuyền 141.9 dB trong bảng 4.4 trong một vùng ngoại ô có thể là 2.3 km. Khoảng cách 144 kbps trong nhà sẽ là 1.4 km. Một khoảng cách cell R được tính, vùng bằng phảng, với một chức năng của sự cấu hình lựa trọn BS, có thể được bắt nguồn. Cho một Cell hình lục giác bao phủ bởi anten đẳng hướng, vùng bao phủ có thể xấp xỉ 2.6R2.