CHƯƠNG 3: HIỆU CHỈNH MÔ HÌNH TRUYỀN SÓNG
3.5 QUÁ TRÌNH HIỆU CHỈNH MÔ HÌNH
Dựa trên cơ sở lý thuyết đƣợc trình bày ở trên. Các mô hình thực nghiệm có thể đƣợc hiệu chỉnh căn cứ vào dữ liệu đo đạc để cho ra mô hình hiệu chỉnh. Sau đó, mô hình này đƣợc kiểm chứng và hiệu chỉnh lại nếu nhƣ thống kê sai lệch quá lớn để đƣa ra đƣợc mô hình truyền sóng sau cùng phù hợp với khu vực.
Hình sau thể hiện một lưu đồ các bước thao tác để hiệu chỉnh mô hình truyền sóng với đầu vào là mô hình tham khảo ban đầu (chƣa hiệu chỉnh) và dữ liệu đo đạc.
Hình 3.2: Sơ đồ hiệu chỉnh mô hình truyền sóng
3.5.1 Các yêu cầu đo đạc và phương án thực hiện
Để bảo đảm kết quả đo kiểm phản ánh chính xác mô hình truyền sóng của khu vực, các bài đo cần thỏa mãn một số yêu cầu sau. Đề tài đã tiến hành khảo sát 06 cells trên địa bàn các thành phố, thị xã là thủ phủ của các tỉnh miền Đông Nam Bộ. Quá trình thực hiện khảo sát đều bảo đảm thỏa mãn các yêu cầu đo đạc:
Yêu cầu 1: Bảo đảm công suất đo đƣợc là của một và chỉ một cell, giảm thiểu tối đa ảnh hưởng từ những cell khác.
Thực hiện yêu cầu trong thực tế:
- Bài đo: Scan tần số ARFCN–BSIC, kết hợp bài đo vùng phủ ở chế độ rỗi, (Idle Mode).
- Cô lập ảnh hưởng của các cell lân cận đến cell cần đo.
- Đo ban đêm để giảm thiểu can nhiễu từ các cell khác.
- Đo kiểm 02 lần (chiều đi và chiều về) để hạn chế ảnh hưởng của chiều xe hơi di chuyển.
Yêu cầu 2: Bảo đảm sự đồng đều giữa các đoạn đường khác nhau trên tuyến đường đo kiểm của một cell.
Thực hiện yêu cầu trong thực tế:
- Tốc độ đo kiểm đƣợc duy trì ổn định trong khoảng 15km/h – 25km/h, tránh trường hợp xe hơi chạy lúc nhanh lúc chậm, dẫn đến việc các khu vực thu thập được số lượng mẫu không đều nhau, ảnh hưởng đến quá trình tính toán hiệu chỉnh mô hình sau này.
Yêu cầu 3: Chuẩn Lee [16] nhằm bảo đảm tính ngẫu nhiên, không tương quan của các mẫu đo:
- Để ƣớc lƣợng mức thu tín hiệu tại một khu vực có chiều dài từ 20 đến 40 lần bước sóng với tỷ lệ 90% số mẫu có sai số nhỏ hơn 1dB, số mẫu tối thiểu cần đo là ≥ 36 – 50 mẫu.
- Tiêu chuẩn này đƣợc xây dựng trên cơ sở tín hiệu thu đƣợc có phân bố Rayleigh.
- Theo một khảo sát thực tế trong [5], với 50 mẫu trên khoảng cách 40 lần bước sóng, sai biệt là khoảng 2 – 3dB.
Thực hiện yêu cầu trong thực tế: Các logfile đo kiểm đều bảo đảm chuẩn Lee.
Bảng 3.1: Các bài test đều đáp ứng chuẩn Lee
Cell Lamda 40×Lamda Khoảng cách Số mẫu Số mẫu/(40×Lamda)
BDTA341 0.33 13.33 3600 13153 49
TYHT032 0.33 13.33 4600 23527 68
DNBH181 0.33 13.33 2700 56486 251
BDTM062 0.33 13.33 2500 13947 74
BDTM091 0.33 13.33 3000 20975 93
DNBH0I3 0.33 13.33 4000 32010 106
Yêu cầu 4: Địa hình của các cell đo kiểm cần đồng nhất và đại diện cho khu vực cần đo. Nếu có sự khác biệt thì phải xem xét tới phân bố địa hình.
Thực hiện yêu cầu trong thực tế: Đề tài đã chọn các cell có điều kiện địa hình thỏa yêu cầu, các hình ảnh thể hiện địa hình cho từng cell đƣợc trình bày trong phụ lục.
Yêu cầu 5: Kiểm chứng mô hình truyền sóng. Trong [5], [6] có đề cập tới 06 cells đƣợc dùng để hiệu chỉnh và 02 cells đƣợc dùng để kiểm chứng.
Thực hiện yêu cầu trong thực tế: Chọn 06 cells để đo kiểm, trong đó:
- 05 cells để tối ƣu mô hình truyền sóng.
- 01 cells để kiểm chứng mô hình đƣợc xác định từ 05 cells mẫu: Cell DNBH0I3 trong bảng trên.
3.5.2 Thiết bị test
- Đầu cuối: Điện thoại TEMS Pocket W995.
- Trạm BTS phát sóng vô tuyến. Công suất của trạm phát đƣợc xác định từ công suất phát BTS, suy hao của các thành phần kết nối và độ lợi anten.
- GPS xác định tọa độ đầu cuối.
- Phần mềm TEMS Investigation để đo kiểm và xuất dữ liệu từ logfile.
3.5.3 Xử lý dữ liệu Lọc dữ liệu hữu ích
- Lọc bỏ những mẫu dữ liệu bị thiếu thông tin nhƣ mức thu, tọa độ, thời gian.
- Loại các dữ liệu rác không thật, thông thường mức thu tín hiệu không thể vƣợt quá 0dBm hoặc nhỏ hơn –110dBm, (độ nhạy thu của đầu cuối). Các dữ liệu này cần đƣợc loại bỏ.
Tính toán Path Loss
- Căn cứ vào mức thu đầu cuối thu đƣợc, cùng với công suất phát đƣợc tính từ ngõ ra của anten BTS, tính toán được Path Loss thực tế của môi trường.
- Trung bình hóa dữ liệu để loại trừ ảnh hưởng của fast fading: Đề tài trung bình hóa các dữ liệu đo đạc trên một khu vực có chiều dài khoảng 10m [5].
- Thống kê số mẫu đo cho các cell sau khi trung bình hóa nhƣ sau:
Bảng 3.2: Số mẫu đo sau khi trung bình hóa của các cell đo đạc
Cell Khoảng cách Số mẫu Số mẫu/ m
BDTA341 2300 2824 1.23
TYHT032 4000 5558 1.39
DNBH181 2300 6659 2.90
BDTM062 2100 2819 1.34
BDTM091 2600 4271 1.64
DNBH0I3 1600 3002 1.88
3.5.4 Hạn chế của quá trình thực nghiệm
- Sai số trong quá trình tính toán công suất phát của anten. Kết quả sẽ chính xác hơn nếu có thể dùng máy đo công suất và đo trực tiếp công suất tại ngõ ra anten. Tuy nhiên, do máy đo TEMS W995 có giới hạn công suất vào khoảng –33dBm, nên không thể dùng máy này để đo đạc công suất ngõ ra anten, vốn dĩ lên tới khoảng trên dưới 50dBm. Thay vào đó, khảo sát phải dùng cách tính toán công suất thông qua suy hao và độ lợi của các thành phần truyền sóng trước ngõ ra anten phát BS.
- Sai số do ảnh hưởng của búp chính, búp phụ anten.
- Độ cao anten trạm phát cũng chỉ được xác định tương đối.
- Chưa cô lập hoàn toàn ảnh hưởng của can nhiễu từ các cell xung quanh.
Trong một số trường hợp, công suất của các kênh kề tần số vẫn còn cao, mặc dù người đo đã cố gắng tìm cách cô lập chúng.
- Số mẫu thực nghiệm còn ít, cần thêm mẫu để đánh giá chính xác hơn môi trường truyền sóng.