Tỏch chia 1:4 (sau lần đầu chia 3)
- 38 -
Sự tỏch chia này khụng đũi hỏi xoay hướng anten ở tất cả cỏc BTS cú mặt bằng cũ. Vị trớ BTS mặt bằng mới được biểu thị trờn hỡnh vẽ 2.11.
Số lần sử dụng lại tần số, dung lượng hệ thống và số lượng mặt bằng BTS đều tăng 4 lần so với trước khi chia tỏch.
Tựy theo yờu cầu về dung lượng hệ thống, việc chia cell cú thể được thực hiện tiếp tục. Tuy nhiờn, mọi sự thay đổi trong quy hoạch cấu trỳc tần số phải gắn liền với việc quan tõm tới tỷ số nhiễu C/I.
Bõy giờ ta hóy xột một vớ dụ để thấy được khi tăng dung lượng và thu hẹp kớch thước cell. Giả thiết rằng hệ thống cú 24 tần số và chỳng ta bắt đầu từ một cụm 7 cell cú bỏn kớnh cực đại 14 km. Sau đú chỳng ta thực hiện cỏc giai đoạn tỏch 3 và tỏch 4.
Cũng giả thiết rằng một thuờ bao cú lưu lượng 0,02 Erlang với cấp độ phục vụ GoS = 5%. Với 24 tần số, nghĩa là số kờnh logic của hệ thống sẽ là:
24 x 8 = 192 kờnh
Trong giai đoạn thứ nhất, khi một cụm (số nhúm tần số) là N = 7, thỡ số kờnh lưu lượng TCH cho mỗi cell là:
(192 - 2 x7 )/7 = 178/7 = 25 TCH
Trong giai đoạn tiếp theo, khi một cụm cú N = 21. Số kờnh lưu lượng cho mỗi cell là:
(192 - 21)/21 = 171/21 = 8 TCH
Trong giai đoạn thứ nhất, ta phải sử dụng 2 kờnh cho việc điều khiển. Trong cỏc giai đoạn tiếp theo ta chỉ cần dành 1 kờnh cho việc điều khiển là đủ.
Căn cứ bảng Erlang ta sẽ cú Bảng 2.1 sau.
Bảng 2.1 Thống kờ về mật độ lưu lượng qua cỏc bước tỏch cell
Giai đoạn Bỏn kớnh ụ N TCH mỗi ụ Phạm vi ụ Số thuờ bao/ụ Số thuờ bao/km2 Hiệu quả trung kế 0 14 km 7 25 499,2 km2 999 2,0 76% 1 8 km 21 8 166,4 km2 227 1,4 54% 2 4 km 21 8 41,6 km2 227 5,5 54% 3 2 km 21 8 10,4 km2 227 21,8 54%
Từ bảng ta thấy, trong lần tỏch thứ nhất, dung lượng bị giảm (số thuờ bao trờn 1 km2 giảm từ 2 xuống cũn 1,4) là do hiệu suất trung kế bị giảm khi số kờnh trờn một cell ớt đi. Tuy nhiờn, đõy là một bước khụng thể thiếu được để thực hiện cỏc bước tiếp theo. Đối với cỏc bước tiếp theo là qui trỡnh tỏch 4, bỏn kớnh cell giảm 2 lần, nhưng dung lượng tăng 4 lần.
Như vậy, ta thấy rằng biện phỏp “cell split” làm giảm kớch thước của cell nhưng cũng làm tăng dung lượng hệ thống. Biện phỏp này phải được ỏp dụng theo từng giai đoạn phỏt triển của mạng. Tuy nhiờn, biện phỏp này cũng cú một số hạn chế bởi kớch thước cell cũng cú giới hạn (giới hạn trờn là do cụng suất phỏt của BTS và MS cú hạn, giới hạn dưới là do vấn đề nhiễu). Đồng thời việc lắp đặt cỏc vị trớ trạm mới đũi hỏi
- 39 -
kinh phớ lớn, việc khảo sỏt để chọn được những vị trớ thớch hợp cũng gặp nhiều khú khăn (nhà trạm đặt thiết bị, xõy dựng cột anten, mạng điện lưới thuận tiện...)
Để giải quyết vấn đề dung lượng ở những khu vực cú mật độ rất cao mà cỏc biện phỏp trờn khụng giải quyết được thỡ việc sử dụng cỏc minicell và cỏc microcell sẽ trở nờn phổ biến với phạm vi phủ súng nhỏ, cụng suất phỏt của BTS (thường là cỏc trạm Repeater) thấp.
2.4. Quy hoạch tần số
Tại Việt Nam và nhiều nước trờn thế giới hiện đang sử dụng hai băng tần số, đú là băng GSM 900 và GSM 1800.
Một số quốc gia ở Chõu Mỹ thỡ sử dụng băng 850 MHz và 1900 MHz do băng 900 MHz và 1800 MHz ở đõy đó được sử dụng trước đú.
Dải tần số dựng cho GSM 900 là 890 - 960 MHz; gồm 124 tần số súng mang với mỗi hướng:
Uplink: 890 - 915 MHz và Downlink: 935 - 960 MHz.
Dải tần số dựng cho GSM 1800 là 1710 - 1880 MHz; gồm 374 tần số súng mang với mỗi hướng:
Uplink: 1710 - 1785 MHz và Downlink: 1805 - 1880 MHz.
Hiện nay, tại Việt Nam cú 3 nhà cung cấp dịch vụ di động GSM đú là Vinaphone, Mobifone và Viettel đồng thời hoạt động nờn dải tần số hạn hẹp phải chia sẻ đều cho cả 3 mạng như sau:
Bảng 2.2 Phõn chia tần số cho 3 nhà cung cấp dịch vụ GSM tại Việt Nam
Băng tần Nhà cung cấp Uplink (MHz) Downlink (MHz) ARFCN
GSM 900 Vinaphone 890,0 - 898,2 935,0 - 943,2 1 - 41 Viettel 898,4 - 906,6 943,4 - 951,6 43 - 82 VMS 906,8 - 915, 0 951,8 - 960,0 84 -124 GSM 1800 Vinaphone 1710 - 1730 1805 - 1825 515 - 578 Viettel 1730 - 1750 1825 - 1845 580 - 643 VMS 1750 - 1770 1845 - 1865 645 - 708
Tài nguyờn tần số cú hạn trong khi số lượng thuờ bao thỡ ngày càng tăng lờn, nờn việc sử dụng lại tần số là điều tất yếu. Tuy nhiờn, khi sử dụng lại tần số thỡ vấn đề nhiễu đồng kờnh xuất hiện. Do đú cần cú sự hoạch định tần số tốt để tối thiểu húa ảnh hưởng của nhiễu tới chất lượng của hệ thống.
2.4.1. Tỏi sử dụng lại tần số
Một hệ thống tổ ong là dựa trờn việc sử dụng lại tần số. Nguyờn lý cơ bản khi thiết kế hệ thống tổ ong là cỏc mẫu sử dụng lại tần số. Theo định nghĩa sử dụng lại tần
- 40 -
số là việc sử dụng cỏc kờnh vụ tuyến ở cựng một tần súng mang để phủ súng cho cỏc vựng địa lý khỏc nhau. Cỏc vựng này phải cỏch nhau một cự ly đủ lớn để mọi nhiễu giao thoa đồng kờnh (cú thể xảy ra) chấp nhận được. Tỷ số súng mang trờn nhiễu C/I phụ thuộc vào vị trớ tức thời của thuờ bao di động do địa hỡnh khụng đồng nhất, số lượng và kiểu tỏn xạ.
Mảng mẫu (Cluster)
Cluster là một nhúm cỏc cell. Cỏc kờnh khụng được tỏi sử dụng tần số trong một cluster.
Nhà khai thỏc mạng được cấp giấy phộp sử dụng một số cú hạn cỏc tần số vụ tuyến. Việc quy hoạch tần số, ta phải sắp xếp thớch hợp cỏc tần số vụ tuyến vào một mảng mẫu sao cho cỏc mảng mẫu sử dụng lại tần số mà khụng bị nhiễu quỏ mức.
Hỡnh 2.12 mụ tả vựng phủ súng bằng mảng mẫu gồm 7 cell đơn giản.