Trong GSM, mỗi tần số cú 8 kờnh vật lý. Trong mỗi ụ, 1 kờnh dành cho thụng tin quảng bỏ, 1 kờnh dành cho thiết lập cuộc gọi SDCCH và cỏc kờnh cũn lại dành cho thoại và số liệu TCH.
Ở kờnh TCH: Thời gian trung bỡnh một cuộc gọi là 120s, mỗi thuờ bao cần 1 lưu lượng là 33mErlang do đú số cuộc gọi trung bỡnh trong giờ cao điểm là: 1 120 3600 033 , 0 3600ì = ì = T A
Đối với kờnh SDCCH: Thời gian trung bỡnh cho SDCCH là 3s. Cho rằng ở đõy cú 3 lần cập nhật vị trớ, 1 lần thiết lập cuộc gọi và 4 kờnh SDCCH sử dụng cho 1 thuờ bao di độngvào giờ cao điểm do vậy lưu lượng SDCCH cho một thuờ bao di động sẽ là: Erlang 0033 , 0 3600 3 4 = ì 42
Một kờnh vật lý với 8 kờnh SDCCH độc lập từ bảng Erlang với GoS=2% ta tra được dung lượng là 3,672Erl. Điều này cú nghĩa là 8 kờnh SDCCH/8 cú thể phục vụ được 1099 thuờ bao, để phục vụ cho 1099 thuờ bao thỡ dung lượng của TCH cần thiết là 1099 x 0,33 = 36,271Erlang. Tra bảng ta tỡm được 45 kờnh TCH. Như vậy cứ 45 kờnh lưu lượng TCH thỡ phải cần thờm 1 kờnh SDCCH để thiết lập cuộc gọi.
2.3.3.Cấu trỳc anten BTS
a.Phõn loại anten
Anten được sử dụng bởi cỏc cell và MS là cỏc phần tử quan trọng của hệ thống thụng tin. Hệ thống anten dựng cho mạng thụng tin di động cú thể được chia thành 2 nhúm chớnh tuỳ thuộc vào mẫu bức xạ của chỳng:
* Anten đẳng hướng (omnidirectional antenna): Trong mặt phẳng ngang, trường bức xạ súng điện từ của anten ra mọi hướng là như nhau. Kiểu anten này được dựng cho cỏc cell với một anten đặt ở chớnh giữa cell, những cell như vậy được gọi là omnidirectional.
* Anten định hướng (sector antenna): Trong mặt phẳng ngang, trường bức xạ súng điện từ theo một hướng chớnh với độ rộng chựm tia ở mức 1/2 cụng suất vào khoảng 600, kiểu anten này thường được sử dụng trong cỏc trạm được sector hoỏ. Cụng suất phỏt thường được tập trung vào một hướng do đú nú được dựng phổ biến do hai lý do mở rộng vựng phủ súng và sử dụng lại tần số. b.Cỏc loại gúc Anten Hỡnh 2.10: Cỏc loại gúc anten North α γ β
* Gúc bức xạ ngang α:
Là gúc bức xạ theo mặt phẳng ngang của anten so với phương Bắc (North). Đối với anten vụ hướng thỡ khụng tồn tại gúc α. Mạng Vinaphone sử dụng anten cú cỏc gúc α như sau:
α1 = 00 α2 = 1200 α3 = 2400
Gúc bức xạ ngang α thể hiện trường bức xạ tập trung theo hướng của anten. Nú cú liờn quan đến việc tăng mức độ phục vụ cho vựng theo hướng anten.
* Gúc bức xạ đứng β (vertical):
Là gúc của trường bức xạ điện từ của anten theo phương đứng. Mạng Vinaphone sử dụng gúc β = 60 và gúc β = 80.
Gúc β được dựng cho cả hai loại anten omni và sector. Thay đổi gúc β cú thể thay đổi được khụng gian vựng phủ súng. Vớ dụ, muốn mở rộng vựng phủ súng của một cell ta cú thể tăng gúc β từ 60 đến 80. Hoặc muốn giảm nhỏ kớch thước cell phục vụ ta cú thể giảm gúc β từ 80 xuống 60. Tuy nhiờn cỏc gúc α
và β là cố định đối với từng loại anten do đú muốn thay đổi gúc anten phải thay đổi loại anten.
* Gúc nghiờng γ (tilt).
Là gúc hợp bởi chấn tử của anten với trục đứng. Gúc nghiờng γ thường mang cỏc giỏ trị γ = 30ữ60. Gúc này cú thể thay đổi nhưng khụng gian của trường bức xạ luụn phụ thuộc vào β. Khi tăng γ ta cú thể phủ súng gần tõm của anten hơn cũn khi giảm gúc γ ta cú thể phủ súng xa tõm của anten hơn.
2.1.4. Dự trữ cụng suất (Power Budget) và cõn bằng hệ thống (SystemBalance) Balance)
a.Phõn loại MS và BTS
Theo khuyến nghị của GSM, MS và BTS được phõn thành cỏc lớp (classes) tuỳ theo mức cụng suất phỏt cực đại của chỳng:
Đối với MS:
Class Maximum ERP Rx Sensitivity
1 20W - (Deleted) -104dBm 2 8W (39dBm) -104dBm 3 5W (37dBm) -104dBm 4 2W (33dBm) -102dBm 5 0.8W (29dBm) -102dBm Đối với BTS:
Class Maximum ERP Rx Sensitivity
1 320W (55dBm) -104dBm 2 160W (52dBm) -104dBm 3 80W (49dBm) -104dBm 4 40W (46dBm) -104dBm 5 20W (43dBm) -104dBm 6 10W (40dBm) -104dBm 7 5W (37dBm) -104dBm 8 2.5W (34dBm) -104dBm b.Dự trữ cụng suất
Để đảm bảo chất lượng phục vụ đạt yờu cầu, nhà khai thỏc GSM sẽ quy định một mức cường độ tớn hiệu tối thiểu nhất định trờn toàn bộ vựng phục vụ. Mức cường độ này rừ ràng là phải lớn hơn mức ngưỡng độ nhạy của mỏy thu MS cộng với mức phađinh trờn đường truyền súng.
Một khi mức cường độ tối thiểu đó được xỏc định, nhà quy hoạch mạng cú thể xõy dựng một hệ thống với dự trữ cụng suất thớch hợp.
Theo hỡnh 2.11, cụng suất đầu vào ở MS Pinms cú thể được tớnh bằng cụng suất đầu ra ở trạm gốc Pobs trừ đi mọi suy hao trờn đường truyền và cộng với độ khuếch đại của cỏc anten.
Pinms = Pobs - Lcbs - Ldfbs - Lfbs + Gabs - Lp + Gams - Lfms. (3.2) Trong phương trỡnh trờn, một vài thụng số (Lcbs, Ldfbs, Lfbs, Lp, Gams, Lfms) cú thể tớnh được, cỏc thụng số khỏc (Pobs, Gabs) sẽ được thay đổi để đạt được giỏ trị tối thiểu Pinms yờu cầu.
VD: Ta cú một trạm với tần số hoạt động 900MHz cú bỏn kớnh 10km, độ cao anten=30m, suy hao bộ kết hợp trạm gốc Lcbs=6dB, suy hao bộ lọc hai chiều Ldfbs=1dB, suy hao feeder trạm gốc Lfbs=7dB, cụng suất phỏt xạ trạm gốc Pobs cú thể được điều chỉnh tới 47dBm, suy hao trờn feeder MS Lfms=0dB, hệ số khuếch đại anten MS Gams=0dB, MS thuộc lớp 4 (2W), độ nhạy -102dBm, yờu cầu mức tớn hiệu thu được ở MS khụng nhỏ hơn -90 dBm. Tớnh dự trữ cụng suất đường xuống và hệ số khuếch đại anten BTS Gabs.
Sử dụng mụ hỡnh HATA, tớnh được suy hao đường truyền đối với 10km là 132dB. Theo cụng thức dự trữ cụng suất ta cú:
Pinms = Pobs - 6 - 1 - 7 + Gabs - 132 + 0 - 0. Theo giả thiết Pinms khụng nhỏ hơn -90dBm, do đú:
-90 = Pobs + Gabs - 146. từ đú: Pobs + Gabs = 56dBm. 46 BS Tx BS Tx Combine Combine Duplexư Filter Duplexư Filter MSMS Pobs Combiner
Loss = Lcbs Duplex Filter Loss = Ldfbs
Tx Antenna Gain = Gabs
Hỡnh 2.11: Dự thảo cụng suất đường xuống.
PathLoss=Lp Pinms Feeder Loss = Lfms Antenna MS Gain=Gams Feeder Loss = Lfbs
Cho rằng Pobs cú thể điều chỉnh tới 47dBm và như vậy độ khuếch đại của anten cú thể cú giỏ trị trong khoảng từ 10dB đến 15dB. Và nếu giả sử rằng trong trường hợp này ta sẽ dựng anten omni cú hệ số khuếch đại là 12dB thỡ cụng suất của trạm gốc Pobs cần phải thiết lập là 44dBm.
Điều này sẽ cung cấp mức cường độ tớn hiệu tối thiểu cho đường xuống. Tuy nhiờn, phần sau ta sẽ xột xem liệu mỏy di động cú thể cung cấp một mức cường độ tương ứng ở đường lờn khụng.