1. GIỚI THIỆU
2.9.3 Thí dụ minh họa so sánh tính toán quỹ đƣờng truyền cho các hệ thống
thống thông tin di động
Dƣới đây ta sẽ áp dụng các công thức tính tổn hao truyền sóng cực đại cho phép cực đại cho các hệ thống thông tin di động. Tính toán sẽ đƣợc thƣc hiện cho
đƣờng lên (từ MS đến BTS) vì công suất phát của MS cũng nhƣ độ nhạy máy thu của nó đều kém so với BTS.
Bảng 2.16 tổng kết các thông số quỹ đường truyền cho LTE.
Thứ tự Mô tả Giá trị điển hình
a Công suất phát cực đại UE cho loại công suất
3. Các loại công suất khác sẽ có mức công suất khác. Có thể giảm công suất phụ thuộc vào sơ đồ điều chế.
23 dBm
b Hế số khuếch đại anten phụ thuộc vào kiểu thiết bị. Thiết bị cầm tay nhỏ tại băng tần thấp (băng VIII chẳng hạn)có thể có hệ số khuếch đại -5dB, trong khi thiết bị đầu cuối không dây cố định với anten có hƣớng có hệ số khuếch đại lên đến 10dBi
-5 đến 10 dBi
c Tổn hao cơ thể thƣờng xẩy ra trong trƣờng hợp
thoại khi đầu cuối đƣợc giữ gần đầu ngƣời sử dụng
Từ 3 đến 5dB đối với thoại
d Tính tóan a+b+c
e Hệ số tạp âm RF trạm gốc. Phụ thuộc vào thiết
kế đƣợc thực hiện. Yêu cầu hiệu năng tối thiểu vào khoảng 5dB, nhƣng thực tế hiệu năng tốt hơn.
2dB
f Tạp âm đầu cuối đƣợc tính bằng kxT
(=290K)xbăng thông. Băng thông phụ thuộc vào tốc độ bit (từ đó xác định khối tài nguyên).
-118,4dBm cho hai khối tài nguyên (360
kHz)
h Tỷ số tín hiệu trên tạp âm từ mô phỏng đƣờng truyền hay đo. Giá trị này phụ thuộc vào các sơ đồ điều chế và số khối tài nguyên đƣợc ấn định
-7dB cho 64 kbps và hai khối tài nguyên
i Tính toán g+h
j Dự trữ nhiễu xét đến tăng mức tạp âm đầu cuối
do nhiễu từ các ngƣời sử dụng khác. Vì đƣờng lên LTE trực giao nên không có nhiễu nội ô tuy nhiên vẫn cần dự trữ nhiễu từ ô khác. Trong thực tế dự trữ nhiễu phụ thuộc rất lớn vào dung lƣợng đƣợc quy hoạch: cân đối giữa dung lƣợng và vùng phủ. Dự trữ nhiễu LTE có thể thấp hơn dự trữ nhiễu WCDMA/HSUPA vì trong WCDMA/HSUPA các ngƣời sử dụng không trực giao. Nói một các khác co giãn ô (Cell Breathing) trong các hệ thống CDMA nhỏ hơn trong các hệ thống CDMA.
Từ 1 đến 10 dB
l Hệ số khuếch đại anten trạm gốc phụ thuộc vào kích thƣớc anten và số đoạn ô. Annten 3 đoạn ô thông thƣờng cao 1,3 m tại tần số 2GHz cho hệ số khuếch đại 18dBi. Anten cùng kích cỡ tại tần số 900 MHz cho hệ số khuếch đại nhỏ hơn
15 đến 21 dBi cho trạm gốc đƣợc phân
đoạn
M Dự trữ phađinh nhanh thƣờng sử dụng cho
WCDMA do điều khiển công suất nhanh để dự trữ khoảng trống công suất cho điều khiển công suất. LTE không sử dụng điều khiển công suất nên không cần dự trƣc phađinh trong LTE
Chuyển giao mềm
Chuyển giao mềm không sử dụng trong LTE 0 dB
Bảng 2.16 trình bày thí dụ kết quả tính toán quỹ đƣờng truyền từ máy di động đến trạm gốc (đƣờng lên) cho các hệ thống thông tin di động GSM, HSPA và LTE.
Bảng 2.17. Thí dụ tính quỹ đường truyền đường lên cho GSM, HSPA và LTE
Đƣờng lên GSM HSPA LTE
Tốc độ số liệu (kbps) 12,2 64 64
Máy phát di động Công suất phát cực đại
(dBm)
33,0 23 23
Khuếch đại anten phát (dBi) 0,0 0,0 0,0 G1 Tổn hao phiđơ (dB) 0,0 0,0 0,0 Lph1 Tổn hao connectơ (dB) 0,0 0,0 0,0 Lrf1 Tổn hao tổng (dB) 3,0 0,0 0,0 L1=Lph1+Lrf1+Lbody Công suất phát xạ đẳng hƣớng tƣơng đƣơng cực đại (dBm)
30 23,0 23,0 EIRPmax=PTxmax+G1-L1
Máy thu trạm gốc HSPA LTE Hệ số tạp âm máy thu
(dB)
Băng thông (dBHz) - 65,8 55,6 Băng thông HSPA là 3,84 MHz Băng thông LTE là
2RB=360KHz Công suất tạp âm nhiệt
máy thu (dBm) - - 106,2 - 116,4 N =-174+ NF+10lgB Dự trữ nhiễu (dB) - 3,0 1,0 MI Nhiễu+ tạp âm (dBm) - - 103,2 - 116,4 N+MI
SNRreq - -17,3 -7 ρreq,3 [dB], từ mô phỏng
Độ nhạy máy thu hiệu dụng (dBm) -114 - 120,5 - 122,4 Pmin= N+MI+ρreq,3 Dự trữ phađinh nhanh (dB) 0,0 1,8 0,0 MF , Để đƣợc dự trữ cho điều
khiển công suất vòng kín Khuếch đại anten thu
(dBi)
18,0 18,0 18,0 G2
Tổn hao connectơ và phiđơ (dB)
0,0 0,0 0,0 L2
Độ lợi chuyển giao mềm (dB)
0,0 2,0 0,0
Tổn hao đƣờng truyền cực đại cho phép (dB)
162 161,7 163,4 Lmax= EIRPmax-Pmin+G2 – L2 - MF+GSHO
Bảng 2.18. Thí dụ tính quỹ đường truyền đường xuống cho GSM, HSPA và LTE
Tốc độ số liệu (kbps) 12,2 1024 1024 Máy phát di động Công suất phát cực đại
(dBm)
44,5 46 46
Công suất dành cho số liệu (dBm)
45 45 20% tổng công suất dành cho
điều khiển, nên: 10lg(104,6
.0,8) Khuếch đại anten phát
(dBi) 18,0 18,0 18,0 G1 Tổn hao phiđơ (dB) 2,0 2,0 2,0 Lph1 Tổn hao connectơ (dB) 0,0 0,0 0,0 Lrf1 Tổn hao tổng (dB) 2,0 2,0 2,0 L1=Lph1+Lrf1 Công suất phát xạ đẳng hƣớng tƣơng đƣơng cực đại (dBm)
60,5 61,0 61,0 EIRPmax=PTxmax+G1-L1
Máy thu trạm gốc HSPA LTE Hệ số tạp âm máy thu
(dB)
- 7,0 7,0 NF
Băng thông (dBHz) - 65,8 69,5 Băng thông HSPA là 3,84 MHz
Băng thông LTE là 50RB*=9MHz Công suất tạp âm nhiệt
máy thu (dBm)
- -
101,2
-97,5 N =-174+ NF+10lgB
Nhiễu+ tạp âm (dBm) - -97,2 -93,5 N+MI
SNRreq - - 5,2 -9 ρreq,3 [dB], từ mô phỏng
Độ nhạy máy thu hiệu
dụng (dBm) -104 - 102,4 - 102,5 Pmin= N+MI-Gp+ρreq Dự trữ phađinh nhanh (dB)
0,0 0,0 0,0 MF , do không điều khiển công
suất vòng kín cho HSDPA Khuếch đại anten thu
(dBi)
0,0 0,0 0,0 G2
Tổn hao connectơ và phiđơ (dB)
0,0 0,0 0,0 Lphi2+Lrf2
Độ lợi chuyển giao mềm (dB)
0,0 0,0 0,0 GHO do không chuyển giao
mềm cho HSDPA và các hệ thống khác không có chuyển
giao mềm
Tổng tổn hao máy thu 3,0 0,0 0,0 L2=Lph2+Lrf2+Lbody
Độ lợi chuyển giao mềm (dB)
0,0 0,0 0,0 GHO do không chuyển giao
mềm cho HSDPA
Tổn hao cơ thể [dB] 3,0 0 0
Tổn hao đƣờng truyền cực đại cho phép (dB)
162 161,7 163,4 Lmax= EIRPmax-Pmin+G2 – L2 - MF+GSHO
* Trong LTE RB=180kHz
Chƣơng này đã xét đến các vấn đề liên quan đến tổ chức phủ sóng theo kiểu tổ ong trong các hệ thống thông tin di động. Suy hao đƣờng truyền cho phép chia vùng phục vụ của hệ thống thông tin di động thành vùng phủ sóng nhỏ đƣợc gọi là ô mà vẫn đảm bảo chúng không gây nhiễu cho nhau. Hệ thông thống tin di động với
các vùng phủ sóng thành các ô nhỏ đƣợc gọi là hệ thống tổ ong. Ƣu điểm chủ yếu của hệ thống này là cho phép tái sử dụng tần số nhờ vậy ta có thể tăng dung lƣợng hệ thống mà chỉ sử dụng một tập hữu hạn các tần số đƣợc cấp phát. Trong quá trình thiết kế hệ thống thông tin di động trƣớc hết ngƣời ta cần xác định đƣợc kích thƣớc và diện tích phủ sóng của từng ô. Dựa trên cấu trúc các ô tính toán đƣợc nhà thiết kế sẽ xác định đựơc các điểm cần đặt BTS và số lƣợng các BTS. Tính toán suy hao truyền sóng cực đại cho phép cho phép ta sơ bộ xác định đựơc kích cỡ ô. Sau đó dựa trên các mô hình tổn hao đƣờng truyền ta tính đƣợc bán kinh phủ sóng của ô và diện tích ô.
CHƢƠNG 3 ĐỊNH CỠ LƢU LƢỢNG VÀ CÔNG CỤ ĐỊNH CỠ LTE
Mục đích của chƣơng này là mô tả định cỡ lƣu lƣợng cho LTE và và giải thích thuật toán sử dụng và các yếu tố ảnh hƣởng đến quá qui hoạch lƣu lƣợng. Chƣơng đƣợc chia thành nhiều phần. Phần đầu mô tả tính toán thông lƣợng, phần thứ hai là ƣớc tính lƣu lƣợng yêu cầu, phần sau làm sang tỏ đánh giá về lƣu lƣợng trên cơ sở số site.