Mục đích chính của việc tính toán quỹ đường truyền là xác định tất cả các tham số suy hao tối đa cho phép giữa trạm BTS và máy di động MS để từ đó có được cái nhìn tổng quát về công suất, tăng ích và tổn hao của hệ thống. Đồng thời giúp cho nhà thiết kế dễ dàng dự phòng mức dự trữ hợp lý dành cho khi cần nâng cấp hoặc mở rộng hệ thống. Quỹ đường truyền đường xuống phải thỏa mãn đẳng thức sau [4]:
≥ + − + + + (2.1)
Trong đó:
• Pout-BTS: công suất đầu ra của trạm BTS tại đầu nối anten.
• Lp: Suy hao đường truyền từ anten tới MS tại biên tế bào (theo mô hình truyền sóng nào đó, như mô hình Keenan – Motley)
• Ga: Hệ số tăng ích của anten BTS, hệ số tăn ích của anten MS coi như là 0dB.
• Lf: suy hao fiđơ.
• Lc: Suy hao trong các bộ mở rộng, kết hợp, bộ song công, bộ phối hợp,….
• Lps: Suy hao ở bộ công suất splitter/tapper.
• SSdes: Cường độ tín hiệu thiết kế mà MS sẽ thu được tại biên tế bào.
= − (2.2)
Trong đó: EIRP là công suất bức xạ đẳng hướng tương đương. Từ biểu thức trên ta có:
= − − − + (2.3)
EIRP có thể phụ thuộc vào các yếu tố sau: • Vị trí đặt và loại anten.
• Loại tường bao: tường dày thì có thể dùng EIRP cao mà không lo tín hiệu thoát ra ngoài quá mạnh.
• Số lượng và tính chất tường ngăn quanh anten.
Tuy nhiên đối với các tòa nhà cao tầng thường gặp ở Việt Nam do cấu trúc các tầng thường giống nhau nên để đơn giản hóa nên làm EIRP đồng đều trong từng tế bào. Mặc dù công suất phát của MS nhỏ hơn so với BTS khá nhiều nhưng do độ nhạy thu của trạm BTS lớn hơn so với MS gấp rất nhiều lần nên nếu quỹ đường truyền xuống thỏa mãn thì quỹ đường truyền lên cũng luôn luôn được thỏa mãn. Vì vậy trong thực tế chỉ cần tính toán quỹ đường truyền xuống. Dưới đây là một ví dụ đơn giản về tính toán EIRP cho một hệ thống phân phối anten thụ động:
Hình 2.14. Sơ đồ một hệ thống phân phối anten thụ động đơn giản.
= 29 ( ) − 18 (6 × ộ ) − 11 ( )
+2 ( ă í )=2dBm (2.4)
Sau khi tính toán EIRP, cần phải tính toán kiểm tra các chỉ tiêu truyền sóng khác, cụ thể:
• Tổng suy hao từ đầu ra máy phát đến anten:
Total loss = (hybrid couples loss + tổn hao bộ chia + suy hao coupler +suy hao cáp).
• Năng lượng bức xạ đẳng hướng tương đương EIRP: EIRP = (TxBTS + tăng ích anten) – tổng suy hao + Booter
Trong đó:
TxBTSlà công suất phát của trạm BTS.
Booter là bộ khuếch đại sử dụng khi tuyến truyền dẫn từ BTS đến anten quá dài không đảm bảo công suất đầu ra anten.
Tăng ích anten = 5 dB.
• Hiệu quả phủ sóng ở đường xuống:
Mức công suất MS thu được nhỏ nhất:
MSmin_rec_level (dB) = EIRP – tổn hao không gian tự do – fading margin – tổn hao thân nhiệt – att.Wall loss.
Mức dự trữ hệ thống đường xuống (dành cho khi nâng cấp, mở rộng hệ thống):
System margin left over (dB) = tiêu chí vùng phủ + MSmin_rec_level.
Tổn hao đường truyền lớn nhất cho phép:
Max allowable path loss (dB) = EIRP – fading margin – suy hao thân nhiệt – tiêu chí vùng phủ.
• Hiệu quả phủ sóng ở đường lên:
Mức công suất BTS thu được nhỏ nhất:
BTSmin_rec_level (dB) = TxMS – tổng suy hao – suy hao không gian tự do – fading margin – suy hao thân nhiệt.
Mức dự trữ hệ thống đường lên (dành cho khi nâng cấp, mở rộng hệ thống):
System margin left over (dB) = RxBTS + BTSmin_rec_level.