I. PHÂN TÍCH HIỆU SUẤT CẤP ĐƯỜNG DẪN
1. Phân tích nhiễu hướng xuống
Tổng quát :
Nhiễu tổng được trải nghiệm bởi trạm di động có thể được chia thành 2 phần đó là : nhiễu trong cùng một Cell(intra-Cell) và nhiễu giữa các Cell khác nhau(inter-Cell).
Ở hướng lên, xét một trạm di động nào đó thì nhiễu intra-Cell đến từ tất cả những trạm di động khác được phục vụ bởi cùng một trạm gốc; đối với nhiễu inter- Cell th́ì bao gồm tất cả những tín hiệu thu được từ tất cả các trạm di động trong các Cell lân cận khác ngoại trừ Cell dịch vụ của trạm di động. Do đó, ở hướng lên, nhiễu có liên quan đến việc phân phối tải trong mạng chứ không liên quan đến vị trí của chính trạm di động đó.
Ở hướng xuống, được đưa ra trên h́nh III.2, nhiễu intra-Cell của một trạm di động nào đó đến từ chính trạm gốc dịch vụ của nó: loại nhiễu này là do mất một phần tính trực giao giữa các User do hiệu ứng đa đường. WCDMA sử dụng các mă trực giao khác nhau ở hướng xuống đối với các User riêng biệt và không có bất kỳ một sự lan truyền đa đường nào cũng như không có nhiễu intra-Cell khi tính trực giao vẫn c̣n. Thông thường, tính trực giao nằm giữa 0,4 đến 0,9 (trường hợp lư tưởng là bằng 1). Nhiễu intra-Cell trong thực tế bao gồm một phần công suất của các kênh điều khiển chung và các kênh lưu lượng hướng xuống đối với các User khác trong cùng một Cell. Nhiễu inter-Cell là công suất nhận được của trạm di động từ tất cả các trạm gốc lân cận khác ngoại trừ trạm gốc dịch vụ của nó. Bởi v́ trong chế độ FDD WCDMA, các trạm gốc là không đồng bộ, nên tính trực giao không có tác dụng trong nhiễu interCell, vì vậy có sự xuất hiện nhiễu của nhiễu inter-Cell.
1.1 Nhiễu intra-Cell và nhiễu inter-Cell
Đối với một MS tại khoảng cách r từ trạm gốc dịch vụ của nó, sự suy giảm lan truyền là tỷ lệ với: 10 10 . ) , ( S r S r L = = −α
Trong đó, α là độ mất đường dẫn với giá trị điển hình là 4; S (dB) có phân bố Gaussian, biểu diễn sự suy giảm do hiệu ứng màn chắn, với trung bình 0 và một độ lệch chuẩn σ độc lập với khoảng cách; nó khoảng từ 5 đến 12 với một giá trị điển hình 8-10dB đối với macroCell.
Xét trạm di động được đặt tại vị trí (r1,θ1) trong hình III.2, giả sử rằng BS1 là trạm gốc dịch vụ của nó. Khi đó nhiễu intra-Cell hướng xuống Iintra-Cell nhận được từ BS1 có thể được biểu diễn là:
10 1 1 int 1 10 . ) 1 ( S T cell ra P a r I − = − −α
Trong đó, PT1 là công suất truyền tổng của BS1 ; a là hệ số trực giao hướng xuống (bằng 1 đối với trực giao lý tưởng và bằng 0 đối với không trực giao). Bởi vì cả nhiễu intra-Cell và tín hiệu mong muốn đều được truyền từ một nguồn, nên chúng chịu cùng một sự suy giảm.Vì vậy, không cần thiết phải sử dụng điều khiển công suất trong một hệ thống Cell riêng lẻ.
10 2 int .10 i S i M i Ti cell er P r I −α = − =∑
Trong đó, PTi là công suất truyền tổng của BSi ; ri là khoảng cách từ trạm di động đến BSi ; M là chỉ số của các trạm gốc gây nhiễu inter-Cell. Về lý thuyết, nhiễu inter-Cell đến từ tất cả các trạm gốc xung quanh ngoại trừ trạm gốc dịch vụ. Ở đây, chỉ có các trạm gốc thuộc lớp thứ nhất và lớp thứ hai được sử dụng bởi vì công suất nhận được từ những trạm gốc bên ngoài lớp thứ 2 là không đáng kể. Từ (3.1), có thể thấy được rằng nhiễu intra-Cell dựa vào khoảng cách từ trạm di động đến trạm gốc dịch vụ của nó ,r1, nhưng nó không phụ thuộc vào θ1 . Tuy nhiên,nhiễu inter-Cell lại không những phụ thuộc vào r1 mà còn phụ thuộc vào θ1
bởi khoảng cách từ trạm di động đến các trạm gốc khác, r1, là một hàm số của r1 và
θ1.
1.2 Những tác động của chuyển giao mềm đến nhiễu hướng xuống
Để đảm bảo QoS, trạm gốc cần phân bổ giá trị công suất đến mỗi trạm di động một cách hợp lý để bù cho sự can nhiễu. Nếu trạm di động không ở trong trạng thái chuyển giao mềm, thì chỉ duy nhất có một kênh hướng xuống được thiết lập giữa trạm di động và trạm gốc dịch vụ của nó là
BS1.Theo yêu cầu dịch vụ và nhiễu hướng xuống tổng nhận được bởi mobile 1 (ký hiệu là I0) thì công suất P được phân bổ trên kênh hướng xuống giữa trạm di động và trạm gốc. Kênh này hoạt động như là nhiễu inter-Cell và nhiễu intra-Cell đến
mobile 2 và mobile 3 tương ứng.
Nếu mobile 1 đang ở trong trạng thái chuyển giao mềm thì nó sẽ truyền thông đồng thời với cả 2 trạm gốc BS1 và BS2. Khi đó 2 kênh dành riêng hướng xuống được thiết lập để hỗ trợ cho quá trình chuyển giao mềm, được đưa ra trên hình III.6(b). Trong hình, P1 và P2 lần lượt là công suất được phân bổ cho các kênh từ trạm gốc BS1 và BS2 tương ứng. P1 tác động như là nhiễu intra-Cell đối với mobile 2 và nhiễu inter- Cell đối với mobile 3, còn P2 thì tác động như là nhiễu inter-Cell đối với mobile 2 và nhiễu intra-Cell đối với mobile 3.
Những tác động của chuyển giao mềm đến nhiễu hướng xuống
So sánh 2 trường hợp thì ta thấy những tác động của chuyển giao mềm đến nhiễu hướng xuống là khá phức tạp.