Dung lượng lý thuyế ủt c a m ng b gi i h n b i s ạ ị ớ ạ ở ố eNodeB đặt trong m ng. ạ Dung lượng c a m ng b ủ ạ ị ảnh hưởng bởi các yế ố như mứu t c can nhi u, th c thi l p ễ ự ậ
bi u, k ể ỹthuật mã hóa và điều ch ế được cung cấp. Sau đây là các công thức dùng để tính số eNodeB được tính bởi khía cạnh dung lượng.
S e№deB ố .44) (3
Trong đó site capacity là bộ ố ủa thông lượi s c ng cell (Cell throughput), nó tùy
thuộc vào cấu hình của Cell trên Site. a. Tính toán Cell throughput
Để tính toán Cell throughput trước tiên ta xét tốc độ bit đỉnh (peak bit rate).
Tương ứng v i m i mớ ỗ ức MCS (điều ch ế và mã hóa) cùng với có kế ợt h p MIMO hay
không sẽ ạo ra các tốc độ bit đỉnh khác nhau. Tốc độ bit đỉnh được tính theo công t thức sau:
Tốc đ bit đỉộ nh .45) (3
Đối v i m i loớ ỗ ại điều ch ếkhác nhau sẽ mang s ố bit trên ký tự khác nhau. QPSK
g p ấ đôi tốc độ bit đỉnh. QPSK ½ (tốc độ mã hóa ½) mang 1bps/Hz, với 64QAM
không sử ụ d ng tốc độ mã hóa và với 2x2 MIMO s mang 12bps/Hz. Mẽ ỗi băng thông
chỉ đị nh s ẽ có số sóng mang tương ứng cho mỗi băng thông: 72 sóng mang đố ới v i
1.4 MHz, 180 đố ới 3MHz, và đố ới băng thông 5MHz, 15MHz, 20MHz tương i v i v
ứng s ẽ là 300, 600 và 1200 sóng mang con. Tốc độđỉnh lý thuyết cao nh t x p x 170 ấ ấ ỉ
Mbps s d ng 64QAM, 2x2 MIMO. N u s d ng 4x4 MIMO, tử ụ ế ử ụ ốc độ đỉ nh s gẽ ấp đôi là 340 Mbps. Số ký tự rên Subframe thường là 14 ký ự tương ứ t t ng v i mớ ỗi slot là 7 ký tự.
MCS K ỹ thuật anten s ử
d ng ụ
Tốc đ bit đỉnh trên sóng mang con / băng thôngộ
72/1.4 MHz MHz 180/3.0 MHz 300/5.0 MHz 600/10 MHz 1200/20 MHz QPSK1/2 Dòng đơn 0.9 2.2 3.6 7.2 14.4 16QAM1/2 Dòng đơn 1.7 4.3 7.2 14.4 28.8 16QAM3/4 Dòng đơn 2.6 6.5 10.8 21.6 43.2 64QAM3/4 Dòng đơn 3.9 9.7 16.2 32.4 64.8 64QAM4/4 Dòng đơn 5.2 13.3 21.6 43.2 86.4 64QAM3/4 2x2 MIMO 7.8 19.4 32.4 64.8 129.6 64QAM4/4 2x2 MIMO 10.4 25.9 43.2 86.4 172.8
B ng 2.7: Tả ốc đ bit đỉnh tương ứộ ng v t ng tới ừ ốc đ mã hóa và băng thôngộ
Tương ứng v i mớ ỗi MCS và tốc độ bit đỉnh là mỗi mức SINR, ta xét trong điều
kiện kênh truyền AWGN nên SNR được dùng thay cho SINR, tốc độ bit đỉnh được
xem như dung lượng kênh. Dựa vào công thức dung lượng kênh Shannon:
C1 = BW1 log2(1+SNR) (3.46) c SNR:
Ta suy ra đượ
SNR = 2(C1/BW1)-1 (lần) (3.47) a h ng (ch ng h
Trong đó BW1 là băng thông củ ệ thố ẳ ạn như 1.4 MHz,
3MHz…20MHz).
T ừ SNR tìm được ta tính thông lượng C l (Cell throughput) qua el công thức sau: C = F BW log (1+SNR) 48) 2 (3.
Trong đó BW là băng thông cấu hình chỉ chiếm 90% của băng thông kênh truyền
đố ới băng thông kênh truyề ừi v n t 3-20 MHz. Đố ới băng thông kênh truyềi v n 1. 4
MHz, băng thông truyền ch chi m 77% cỉ ế ủa băng thông kênh truyền. Vì vậy tri n ể
khai ở kênh truyền 1. 4 MHz, hi u su t s d ng ph ệ ấ ử ụ ổ thấp hơn so với băng thông 3MHz. Băng thông cấu hình được tính theo công thức sau:
BMW (3.49)
Nsc là số sóng mang con trong m t khộ ối tài nguyên (RB), Nsc = 12
Ns là sốký tựOFDM trên một Subframe. Thông thường là 14 ký tự n u s d ng ế ử ụ CP thông thường.
Nrb là số khối tài nguyên (RB) tương ứng với băng thông hệ ống (băng thông th
kênh truyền). Ch ng hẳ ạn như đố ớ băng thông kênh truyền là 1. 4 MHz thì sẽ có 6 i v i
RB được phát đi.
Hình 2.8: Quan h giệ ữa băng thông kênh truyền và băng thông cấu hình [9]
Băng thông kênh truyền (MHz)
S RB ch nh cho ố ỉ đị
băng thông kênh truyền Băng thông cấu hình
1.4 6 1.08
3 15 2.7
5 25 4.5
10 50 9
20 100 18
B ng 2ả .9: Giá trị ủa băng thông cấu hình tương ứ c ng với băng thông kênh truyền s s
F là hệ ố ửa lỗi, F đư c tính toán theo công thợ ức sau:
F (3.50)
Trong đó: Tframelà thời gian c a m t frame. ủ ộ Có giá trị là 10 ms. ỗM i frame bao g m 10 Sồ ubframe và mỗi Subframe có giá trị là 1ms.
Tcp là tổng th i gian CP c a t t c ờ ủ ấ ả các ký tự OFDM trong vòng một frame. Chiều dài khoảng b o v cho mả ệ ỗi ký tựOFDM là 5.71µs đố ới v i CP ngắn và 16.67µs đối với CP dài. Mỗi frame s bao g m 10 Subframe, mẽ ồ ỗi Subframe l i bao g m 2 slot ạ ồ mà mỗi slot bao gồm 7 ký tựOFDM. Do đó Tcp sẽcó giá trị là 14x10x5.71 = 779.4µs
hay 14x10x16.67 = 2.33ms. b. Tính toán Overalldatarate
Overalldatarate được tính toán theo công thức sau:
Overalldatarate = Số User x Tốc độ bit đỉnh x H s OBF ệ ố (3.51)
Trong đó:
H s OBF (Overbooking Fệ ố actor) là số ser trung bình có thể U chia s ẻ trên một
đơn vị kênh truyề Đơn vị kênh truyền. n s d ng trong quy ho ch mử ụ ạ ạng là tốc độ bit
đỉnh, đã được trình bày ởtrên. Nếu gi s 100% tả ử ải thì hệ ố s OBF s ẽ là tỷ ố ữ ố s gi a t c
độđỉnh và tốc độtrung bình (PAPR). Tuy nhiên điều này không an toàn cho việc quy ho ch m ng v i tạ ạ ớ ải 100% và vì thế ệ ố tilisation đượ ử ụ h s U c s d ng. H s ệ ố OBF được
tính toán theo công thức sau:
OBF = PAPR × Hệ ố s Utilisation (3.52)
Sau khi tính toán đượ ố eNodeB theo vùng phủ và số eNodeB theo dung lược s ng, ta tối ưu số e№deB l i bạ ằng cách lấy s e№deB l n nhố ớ ất trong hai trường h p. S ợ ố
eNodeB này là số e№deB cuối cùng được lắp đặt trong một vùng định s n. ẵ