Công nghệ CDMA - IS95, thiết kế mạnh vòng vô tuyến nội hạt CDMA - WLL

(Curried tranffic) A (1-GOS) Kªnh l­u l­îng L­u l­îng muèn truyÒn (offcred traffic) A L­u l­îng bÞ nghÏn (Blocket Traffic) A x GOS GoS L­u l­îng cña mét thuª bao : Trong ®ã : n lµ sè trung b×nh c¸c cuéc gäi trong 1giê (calls) T : thêi gian trung b×nh mét cuéc gäi (S) §èi víi mét hÖ thèng th«ng tin ®a truy cËp th× hiÖu qu¶ kinh tÕ cña hÖ thèng kh«ng ph¶i lµ sè ng­êi sö dông tèi ®a cã thÓ ®­îc phôc vô t¹i mét thêi ®iÓm mµ lµ møc t¶i ®Ønh cña hÖ thèng cã thÓ hç trî víi mét chÊt l­îng cho tr­íc vµ víi kh¶ n¨ng cung cÊp dÞch vô ®o bëi x¸c xuÊt nghÏn m¹ch. X¸c xuÊt nghÏn m¹ch lµ x¸c xuÊt x¶y ra tr­êng hîp mét ng­êi sö dông míi kh«ng thÓ ®­îc phôc vô do tÊt c¶ c¸c kªnh cña hÖ thèng ®ang ë tr¹ng th¸i bËn. §Ó ®¶m b¶o chÊt l­îng hÖ thèng th× x¸c xuÊt nghÏn m¹ch ph¶i thÊp h¬n 1%. T¶i l­u tho¹i trung b×nh d­íi d¹ng sè ng­êi sö dông trung b×nh cã thÓ phôc vô trong x¸c xuÊt nghÏn m¹ch ®­îc gäi lµ dung l­îng erlang cña hÖ thèng. Trong c¸c hÖ thèng th«ng tin ®a truy cËp tr­íc ®©y (FDMA, TDMA) nghÏn m¹ch x¶y ra khi tÊt c¶ c¸c khe tÇn sè hoÆc c¸c khe thêi gian ®­îc g¸n cho mét cuéc ®µm tho¹i hoÆc truyÒn c¸c b¶n tin. §©y lµ d¹ng nghÏn m¹ch cøng tuú thuéc vµo sè l­îng ng­êi sö dông ®ång thêi ®­îc hç trî cña hÖ thèng do ®ã dung l­îng erlang cã thÓ ®­îc tÝnh dùa vµo c«ng thøc erlang B hoÆc C. Nh­ng trong hÖ thèng CDMA tÊt c¶ ng­êi sö dông ®Õn dïng chung mét phæ tÇn trong suèt thêi gian sö dông, ng­êi sö dông míi chØ cã thÓ ®­îc tiÕp nhËn khi cßn c¸c bé sö lý ë phÇn thu ®Ó phôc vô vµ ®éc lËp víi viÖc cÊp ph¸t tÇn sè thêi gian, h¬n n÷a nghÏn m¹ch trong CDMA sÏ ®­îc xem nh­ x¶y ra khi møc giao thoa t¹o bëi t¸c ®éng cña nh÷ng ng­êi sö dông kh¸c céng víi t¹p ©m nhiÖt ®¹t ®Õn mét ©m ®é x¸c ®Þnh tr­íc. Nh­ vËy ®iÒu kiÖn ®Ó kh«ng x¶y ra nghÏn m¹ch lµ giao thoa tæng céng nhá h¬n hoÆc b»ng giao thoa tèi ®a nµy. Giao thoa trong cell céng giao thoa ë c¸c cell kh¸c céng t¹p ©m nhiÖt nhá h¬n hoÆc b»ng giao thoa tèi ®a. Gäi F lµ tû sè giao thoa do ng­êi sö dông ë c¸c cell kh¸c t¹o ra t¹i tr¹m gèc cña cell ®ang xÐt víi giao thoa do ng­êi sö dông trong chÝnh cell ®ang xÐt t¹o ra th× (1+f) x giao thoa trong cell + t¹p ©m nhiÖt £ giao thoa tèi ®a §Ó x¸c ®Þnh giao thoa trong cell ta cÇn ph¶i quan t©m tíi 3 yÕu tè thùc tÕ lµ : 1- Sè cuéc gäi t¸c ®éng K lµ biÕn ngÉu nhiªn Poison víi trÞ trung b×nh l/m (K : lµ biÕn Poisson víi tham sè l/m) trong ®ã : l : tèc ®é cuéc gäi ®Õn (cells/s) 1/m : Thêi gian trung b×nh cuéc gäi (s) 2- Thõa sè tÝch cùc tiÕng cña ng­êi sö dông (v) 3- Tû sè mËt ®é n¨ng l­îng trªn nhiÔu cÇn ph¶i cã cña mçi ng­êi Ebi/Io ®­îc thay ®æi tuú theo ®iÒu kiÖn truyÒn lan ®Ó ®¹t ®­îc tèc ®é sai khung FER yªu cÇu xÊp xØ 1% §Ó ®¬n gi¶n ta gi¶ ®Þnh víi thêi gian xÐt th× c¸c cell cã t¶i b»ng nhau (sè ng­êi sö dông trªn mçi cell vµ Sector lµ nh­ nhau) vµ ®Ó tÝnh to¸n dung l­îng cña mét « trong hÖ thèng CDMA . l/m chÝnh lµ dung l­îng erlang cña ®­êng lªn vµ còng ®Ó x¸c ®Þnh dung l­îng erlang cña hÖ thèng. 3.1.6. B¸n kÝnh phñ sãng cña tr¹m gèc CDMA : Lo¹i vïng phñ sãng M« t¶ Vïng thµnh thÞ cã dan c­ ®«ng ®óc Khu bu«n b¸n kinh doanh cña thµnh phè hoÆc c¸c khu th­¬ng m¹i ë møc dµy ®Æc, víi nhãm nhµ cao tÇng Vïng thµnh thÞ Khu th­¬ng m¹i thµnh thÞ vµ c¸c vïng d©n c­, chung c­ ®«ng ®óc vµ ngo¹i « Vïng ngo¹i « C¸c khu d©n c­ ë ngo¹i « vµ trªn c¸c con ®­êng chÝnh Vïng n«ng th«n C¸c khu d©n c­ ë n«ng th«n, c¸c c«ng viªn, ... Vïng kh«ng phñ sãng Lµ nh÷ng vïng kh«ng yªu cÇu phñ sãng nh­ vïng n«ng th«n d©n c­ th­a, rõng, biÓn, sa m¹c B¸n kÝnh phôc vô phô thuéc vµo sè ng­êi sö dông ®ång thêi khi sè ng­êi sö dông ®ång thêi t¨ng b¸n kÝnh cña « phôc vô gi¶m xuèng v× vËy khi biÕt ®­îc sè ng­êi sö dông mµ mét « cã thÓ phôc vô vµ m©tj ®é ng­êi sö dông ®iÖn tho¹i trªn 1Km2 ta cã thÓ suy ra diÖn tÝch mµ mét « cã thÓ phôc vô. Coi « lµ h×nh lôc gi¸c ®Òu cã thÓ tÝnh ra b¸n kÝnh cña « (R) B¸n kÝnh phñ sãng cña BTS cßn tuú thuéc vµo ®é cao cña ®Þa h×nh mµ c¸c BTS ®Æt trªn ®ã, b¸n kÝnh phñ sãng cña BTS sÏ nhá ë vïng thµnh thÞ vµ vïng thµnh thÞ ®«ng d©n c­, ë c¸c vïng ngo¹i «, vïng n«ng th«n b¸n kÝnh t¨ng lªn sù ¶nh h­ëng cña ®Þa h×nh ph¶i ®­îc xem xÐt trong viÖc thiÕt kÕ m¹ng. 3.1.7. TÝnh c«ng suÊt m¸y ph¸t, quü ®­êng truyÒn, tû sè Eb/It, hÖ sè khuyÕch ®¹i ¨ng ten tr¹m gèc. 3.1.7.1. TÝnh c«ng suÊt m¸y ph¸t C«ng thøc x¸c ®Þnh n¨ng l­îng cho ®­êng xuèng vµ ®­êng lªn nh­ sau : Pi2 = P01 - Lc - Ld – Lf1 – Gl - Lp + G1 – Lf2 Pi1 = P02 – Lf2 + G2 - Lp + G1 – Lf1 – Ld + Gdg Trong ®ã : Po1, Pi1 : Lµ c«ng suÊt ph¸t vµ thu cña BTS Lc, Ld, Lf1 : Suy hao cña bé kÕt hîp Bupkxer vµ fi®¬ f c G1, Gdg : HÖ sè khuyÕch ®¹i ¨ng ten vµ ®é lîi ph©n tËp kh«ng gian cña BTS Po2, Pi2 : C«ng suÊt ph¸t vµ thu cña MS Lf1 : Suy hao fi®¬ G2 : HÖ sè khuyÕch ®¹i ¨ng ten MS Lp : Lµ suy hao ®­êng truyÒn NÕu suy hao ®­êng xuèng vµ ®­êng lªn lµ nh­ nhau ta ®­îc : Po1 = P02 + Lc + Gdg + (Pi2 – Pi1) 3.1.7.2. Quü ®­êng truyÒn : Quü ®­êng truyÒn lµ c©n ®èi trªn bé c«ng suÊt ph¸t còng nh­ khuyÕch ®¹i cña c¸c phÇn tö tõ trªn ®­êng truyÒn víi tæn hao g©y ra do c¸c phÇn tö ®­êng truyÒn cïng víi dù tr÷ pha ®inh ®­êng truyÒn ®Ó nhËn ®­îc c«ng suÊt thu t¹i m¸y thu c«ng suÊt thu nµy ph¶i ®¶m b¶o ®ñ lín vÒ tû sè tÝn hiÖu trªn t¹p ©m yªu cÇu ë m¸y thu (Eb/No) req ®Ó m¸y thu cã thÓ kh«i phôc l¹i th«ng tin ph¸t víi chÊt l­îng yªu cÇu ta cÇn ph¶i x¸c ®Þnh toán hao nµy c¶ ë ®­êng xuèng vµ ®­êng lªn. Khi tÝnh to¸n quü ®­êng truyÒn cÇn l­u ý ®Õn c¸c th«ng sè sau : - Dù tr÷ nhiÔu : CÇn cã dù tr÷ nhiÔu trong quü ®­êng truyÒn v× t¶i cña « hÖ sè tr÷ t¸c ®éng lªn vïng phñ sãng. NÕu cho phÐp t¶i cµng lín th× cµng cÇn nhiÒu dù tr÷ nhiÔu ë ®­êng lªn vµ vïng phñ sãng cµng nhá - Dù tr÷ pha ®inh nhanh : CÇn cã mét dù tr÷ pha ®inh nhÊt ®Þnh ë c«ng suÊt ph¸t MS ®Ó duy tr× ®iÒu khiÓn c«ng suÊt nhanh vßng kÝn t­¬ng øng, ®iÒu nµy ®Æc biÖt ¸p dông cho ph ®inh chËm khi MS ng­êi ®i bé chuyÓn ®éng chËm cã thÓ bï trõ hiÖu qu¶ pha ®inh nhanh. Gi¸ trÞ ®iÓn h×nh cña dù tr÷ pha ®inh nhanh tõ 2,0¸5db cho c¸c MS chuyÓn ®éng chËm. - §é lîi chuyÓn giao mÒm : ChuyÓn giao mÒm hay cøng ®¶m b¶o mét ®é lîi ®Ó chèng l¹i pha ®inh (pha ®inh chuÈn log) b»ng c¸ch gi¶m dù tr÷ pha ®inh chuÈn log. 3.1.7.2. Quü ®­êng lªn : Tæng c«ng suÊt t¹p ©m nhiÖt ®­îc tÝnh theo c«ng thøc sau : NT = N x NF) [db] = 10lg (290 x 1,38 x 10-23) + Nf + 30 + 10lg Bw (dbm/Hz) Trong ®ã : N : T¹p ©m nhiÖt ë ®Çu vµo m¸y thu NF : HÖ sè t¹p ©m cña m¸y thu Bw : §é réng kªnh b»ng tèc ®é tr¶i phæ §é nhËy cÇn thiÕt cña m¸y thu ®Ó ®¶m b¶o tû sè (Eb/NTO')req yªu cÇu ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau : Pmin/(Nt+I) = (1/Gp) x Eb/(NTO + IO)req = (1/Gp)(Eb/NTO')req Trong ®ã : Pmin : Lµ ®é nhËy m¸y thu cÇn thiÕt ®Ó ®¶m b¶o tû sè (Eb/NO)req yªu cÇu Gp : Lµ ®é lîi sö lý NT vµ I : Lµ t¹p ©m nhiÖt vµ nhiÔu tõ c¸c ng­êi sö dông kh¸c NTO, IO : Lµ mËt ®é t¹p ©m nhiÖt vµ nhiÔu tõ ng­êi sö dông kh¸c NTO' = (NTO + IO) lµ mËt ®é phæ c«ng suÊt t¹p ©m t­¬ng ®­¬ng Tæn hao cùc ®¹i cho phÐp ®­êng lªn ®­îc tÝnh nh­ sau : Lmax = EIRPm - Pmin + Gb - Lf - Lpemet - Mf-F - M1-F + GHO (db) Trong ®ã : EIRPm = Ptxm - Lfm - Lb + Gm : Lµ c«ng suÊt ph¸t x¹ hiÖu dung cña m¸y di ®éng Ptxm : C«ng suÊt ph¸t cña m¸y di ®éng Lfm, Lb : Tæn hao fi ®¬ vµ ®Çu nèi, tæn hao cã thÓ Gm : HÖ sè khuyÕch ®¹i ¨ng ten cña m¸y di ®éng Lpenet : tæn hao th©m nhËp Mf -F, M1-F : Lµ dù tr÷ pha ®inh nhanh, vµ pha ®inh chuÈn lg GHO : §é lîi chuyÓn giao mÒm Do c«ng suÊt ph¸t m¸y ®Çu cuèi th­êng cã giíi h¹n cßn c«ng suÊt ph¸t tr¹m gèc th­êng lín nªn ®Ó tÝnh to¸n suy hao ®­êng dÉn ng­êi ta c¨n cø vµo ®é nhËy cña m¸y thu cña tr¹m gèc ®Ó xem xÐt suy dao cña ®­êng lªn. H×nh vÏ : Suy hao ®­êng truyÒn dÉn ®­êng lªn Tõ h×nh vÏ ta thÊy c¸c thµnh phÇn chÝnh liªn quan ®Õn ®­êng truyÒn ®­êng lªn Pm : C«ng suÊt ph¸t tèi ®a cña thiÕt bÞ ®Çu cuèi, ®©y lµ c«ng suÊt ph¸t cùc ®¹i ë ngâ ra cña bé khuyÕch ®¹i c«ng suÊt cña thiÕt bÞ ®Çu cuèi (dBm) Lc : Suy hao c¸p m¸y ®Çu cuèi (dB) Gm : §é lîi ¨ng ten tèi ®a cña m¸y ®Çu cuèi (dBi) Lp : suy hao ®­êng truyÒn ®­êng lªn (dB) DUP : Suy hao m¹ch ghÐp thu ph¸t (dB) Gb : §é lîi ¨ng ten tèi ®a cña m¸y thu tr¹m gèc (dBi) Lf : Suy hao c¸p ë m¸y thu tr¹m gèc, ®©y lµ suy hao tæng céng cña c¸p tõ ¨ng ten tr¹m gèc ®Õn ngâ vµo cña bé tiÕn khuyÕch ®¹i ®Çu tiªn, suy hao c¸p tuú thuéc vµo chiÒu dai c¸p vµ lo¹i c¸p sö dông (dB) Gdiv: §é lîi do ph©n tËp kh«ng gian ë tr¹m gèc nÕu cã (dB) GHO: §é lîi do chuyÓn giao mÒm ë tr¹m gèc (dB) Cload: Suy hao do t¶i cña cell (Do t¸c dông t¨ng giao thoa khi t¶i t¨ng) (dB) Mfalse: Suy hao trong xe, hoÆc trong nhê (dB) Trong tr­êng hîp cã sö dông ¨ng ten ph©n tËp ë tr¹m gèc ta cã thÓ tÝnh møc tÝn hiÖu thu ®­îc ë tr¹m gèc nh­ sau : Pi1 = Pm + Gm + Gb + Gdiv + GHO-Lp-DUP-Lb-Lbr-Mf¸ee – Lcload-Lpenet (dbm) §Ó tÝnh to¸n tû sè tÝn hiÖu trªn nhiÔu hiÖu hông cho c¸c kªnh hoa tiªu, kªnh t×m gäi vµ kªnh l­u l­îng ta cÇn tÝnh c«ng suÊt tÝn hiÖu vµ nhiÔu thu cho tõng kªnh c¸c ph­¬ng tr×nh sau cho phÐp ta thùc hiÖn phÐp tÝnh nµy. 1- C«ng suÊt ph¸t x¹ hiÖu dông EIRP cña kªnh l­u l­îng hay pt = Pt - 10lg Nt - 10lgCf Trong ®ã : pt : Lµ c«ng suÊt ph¸t x¹ EIRP cña kªnh l­u l­îng (dBm) Pt : c«ng suÊt cña EIRP cña tÊt c¶ c¸c kªnh tõ ¨ng ten ph¸t cña « (dBm) Nt : Sè kªnh l­u l­îng ®­îc cÊp ë mét ®o¹n « Cf : Thõa sè tÝch cùc tiÕng cña kªnh 2- C«ng suÊt trªn ng­êi sö dông Pu = C«ng suÊt kªnh l­a l­îng trªn ng­êi sö dông (dBm) Gt : HÖ sè khuyÕch ®¹i ¨ng ten ph¸t cöa « (dBi) Lc : Tæn hao bé läc ph¸t vµ c¸p gi÷a ®Çu ra cña bé khuyÕch ®¹i tuyÕn tÝnh vµ ®Çu vµo cña ¨ng ten ph¸t (dB) 3- EIRP tæng cña BTS Pc = 10lg (10o,1Pt+ 10o,1Pt + 10o,1Pp + 10o,1Ppg) Trong ®ã : Pc : Tæng EIRP cña BTS (dBm) Ps : EIRP cña kªnh ®ång bé (dBm) Pp : C«ng suÊt cña kªnh hoa tiªu (dBm) Ppg : EIRP cña kªnh t×m gäi (dBm) 4- C«ng suÊt cña bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt tr¹m gèc Pa =Pc – Gt +Lc Pa : C«ng suÊt tæng cña tÊt c¶ c¸c kªnh l­u l­îng, hoa tiªu, t×m gäi vµ kªnh ®ång bé t¹i ®Çu ra cña bé khuyÕch ®¹i 5- Tæng c«ng suÊt cña m¸y thu di ®éng MS Pm = Pc – Lp – Al +Gm -Lm Trong ®ã : Pm : Tæng c«ng uÊt cña bé khuyÕch ®¹i c«ng suÊt tr¹m gèc . Lp : Tæn hao ®­êng truyÒn trung b×nh gi÷a tr¹m gèc vµ di ®éng (dbm) Al : Dù tr÷ tæn hao che tèi log do ®Þa h×nh mÆt ®Êt ®èi víi x¸c suÊt phñ sãng cho tr­íc (dB) Gm : HÖ sè khuyÕch ®¹i (thu) cña anten di ®éng (dB) Lm : Tæn hao conector vµ c¸p cña m¸y thu di ®éng 6- C«ng suÊt thu kªnh l­u l­îng Ptr = Pt-Lp-Al+Gm-Lm Trong ®ã : Ptr : C«ng suÊt thu kªnh l­u l­îng ë MS tõ tr¹m BTS phôc vô (dBm) 7- C«ng suÊt thu kªnh hoa tiªu : Ppr = Pp – Lp - Al+ Gm - Lm 8- c«ng suÊt thu kªnh t×m gäi Ppgr = Ppg- Lp – A l+ Gm - Lm 9- C«ng suÊt thu kªnh ®ång bé Psr = Ps – Lp – Al + Gm - Lm Trong ®ã : Psr : c«ng suÊt thu kªnh ®ång bé t¹i MS tõ tr¹m BTS phôc vô 10- NhiÔu giao thoa tõ ng­êi sö dông kh¸c (cïng tr¹m gèc) ë kªnh l­u l­îng Iutt=10lg(100,1Pm - 100,1Ptr) - 10lgBw Trong ®ã : Iut : MËt ®é nhiÔu tõ c¸c ng­êi sö dông kh¸c ë kªnh l­u l­îng (dBm/Hz) Bw : §é réng b¨ng tÇn (Hz) 11- NhiÏu giao thoa tõ c¸c BTS kh¸c trªn kªnh l­u l­îng Ict = Iut+10lg(1/fr-1) Trong ®ã : Ict : MËt ®é nhiÔu giao thoa tõ c¸c BTS kh¸c trªn kªnh l­u l­îng (dBm/Hz) Fr : Thõa sè t¸i sö dông tÇn sè, th«ng th­êng b»ng 0,65 12- MËt ®é nhiÔu giao thoa ®èi víi kªnh l­u l­îng It=10lg (100,1Int+100,1Tet) (dBm/Hz) 13- MËt ®é nhiÔu giao thoa tõ ng­êi sö dông kh¸c (cïng tr¹m gèc) dÕn kªnh hoa tiªu (dBm/Hz) Inp=Pm-10lgBw 14- MËt ®é nhiÔu giao thoa tõ c¸c tr¹m gèc kh¸c ®Õn kªnh hoa tiªu (dBm/Hz) Icp = Inp+10lg (1/fr -1) 15- MËt ®é nhiÔu giao thoa ®èi víi kªnh hoa tiªu (dbm/HZ) Ip=10lg(100,1Inp+100,1Ipg) 16- MËt ®é nhiÔu giao thoa tõ ng­êi sö dông kh¸c (cïng tr¹m gèc) ®Õn kªnh t×m gäi (dBm/Hz) Inpg=10lg(100,1pm-100,1Ppg)-10lgBw 17- NhiÔu giao thoa tõ c¸c tr¹m gèc ®Õn kªnh t×m gäi (dbm/Hz) Icpg=Inpg+10lg(1/fr-1) 18- MËt ®é nhiÔu giao thoa ë kªnh t×m gäi Ipg=10lg(100,1Pupg+100,1Pcpg) 19- MËt ®é nhiÔu giao thoa tõ ng­êi sö dông kh¸c (cïng tr¹m gèc) ®Õn kªnh ®ång bé (dBm/Hz) Iós=10lg(100,1Pm-100,1Psr)-10lgBw Trong ®ã : Bw lµ ®é réng b¨ng tÇn 20- NhiÔu giao thoa tõ c¸c tr¹m gèc kh¸c ®Õn kªnh ®ång bé (dBm/Hz) Ics=Ió+10lg(1/fr-1) 21- MËt ®é nhiÔu giao thoa ë kªnh ®ång bé (dBm/Hz) Is=10lg(100,1Pó+100,1Pcs) 22- T¹p ©m nhiÖt NO=10lg(290x1,38x10-23)+Nf+30 Trong ®ã : No : MËt ®é t¹p ©m nhiÖt (dBm/Hz) Nf : HÖ sè t¹p ©m nhiÖt cña m¸y thu (dB) 23- Tû sè tÝn hiÖu trªn t¹p ©m céng nhiÔu giao thoa cña kªnh l­u l­îng 24- Tû sè tÝn hiÖu trªn t¹p ©m céng nhiÔu giao thoa cña kªnh t×m gäi 25- Tû sè tÝn hiÖu trªn t¹p ©m céng nhiÔu giao thoa cña kªnh hoa tiªu 26- Tû sè tÝn hiÖu trªn t¹p ©m céng nhiÔu giao thoa kªnh ®ång bé Trong ®ã : Brs lµ tèc ®é bÝt cña kªnh ®ång bé 3.1.7.2.2. Quü ®­êng xuèng : ViÖc tÝnh to¸n quü ®­êng xuèng còng t­¬ng tù nh­ viÖc tÝnh to¸n cho kªnh h­íng ®i ta sö dông c¸c ph­¬ng tr×nh sau nh­ng chØ kh¸c 1- KhuyÕch ®¹i c«ng suÊt di ®éng (dbm) Pma=Pme+Lm-Gm Trong ®ã : Pma : C«ng suÊt ra cña bé khuyÕch ®¹i c«ng suÊt di ®éng (dbm) Pme : EIRP tõ ¨ng ten ph¸t cña m¸y di ®éng (dbm) Lm : Suy hao bé läc ph¸t vµ c¸p gi÷a ®Òu ra bé khuyÕch ®¹i ph¸t vµ ®Çu vµo cña ¨ng ten di ®éng (db) Gm : HÖ sè khuyÕch ®¹i ¨ng ten ph¸t di ®éng (dbi) 2- C«ng suÊt thu ë BS trªn ng­êi sö dông Pcm=Pme+Lp-Al+Gl-Lt Trong ®ã : Pcn : C«ng suÊt kªnh l­u l­îng t¹i BS phôc vô tõ MS (dbm) Lp : Suy hao truyÒn sãng trung b×nh gi÷a tr¹m di ®éng vµ BS (dbm) Al : Dù tr÷ pha ®inh lg chuÈn do ®Þa h×nh mÆt ®Êt ®èi víi x¸c xuÊt phñ sãng cho tr­íc (dbi) Lf : Tæn hao conector vµ c¸p thu cña BTS 3 - Intr=Pcn+10lg(Nt-1)+10lgCa+10lgBw Trong ®ã : Intr : MËt ®é nhiÔu giao thoa tõ c¸c tr¹m di ®éng kh¸c BTS phôc vô (dbm/Hz) Ca : Thõa sè tÝch cùc tiÕng (th«ng th­êng b»ng 0,4¸0,6) Nt : Sè kªnh l­u l­îng trªn « Bn : §é réng b¨ng tÇn Hz 4- MËt ®é nhiÔu giao thoa tõ c¸c tr¹m di ®éng ë c¸c BTS kh¸c (dBm/Hz) Ictr=Intr+10lg(1/fr-1) Trong ®ã : fn : tÇn sè t¸i sö dông tÇn sè 5- MËt ®é nhiÔu giao thoa tõ c¸c MS kh¸c t¹i BS ®ang phôc vô vµ tõ c¸c BS kh¸c (dBm/Hz) Itr=10lg(100,1Ønt + 100,1Øct) 6- MËt ®é t¹p ©m nhiÖt No=10lg(290 x 1,38 x 10-23) +Nf+30 Trong ®ã : No : MËt ®é t¹p ©m tham kh¶o 290K (dBm/Hz) Nf : HÖ sè t¹p ©m nhiÖt cña m¸y thu BTS (dB) 7- Tû sè tÝn hiÖu kªnh l­u l­îng vÒ trªn t¹p ©m céng nhiÔu giao thoa Trong ®ã : brr - tèc ®é bÝt cña kªnh l­u l­îng h­íng vÒ (bps) 3.2. ThiÕt kÕ hÖ thèng CDMA - WLL t¹i Th¸i B×nh 3.2.1. C¸c b­íc thiÕt kÕ hÖ thèng WLL B­íc ®Çu tiªn trong viÖc thiÕt kÕ m¹ng lµ x¸c ®Þnh c¸c ®iÒu kiÖn ban ®Çu. Trong sè c¸c ®iÒu kiÖn nµy sè thuª bao cÇn phôc vô lµ mét th«ng sè quan träng, con sè nµy cã thÓ cã ®­îc nhê c«ng t¸c dù b¸o hoÆc theo kÕ ho¹ch ph¸t triÓn mµ nhµ khai th¸c ®· ®Æt ra. Bªn c¹nh sè thuª bao th× vÞ trÝ vµ ®Þa h×nh cña vïng sÏ l¾p ®Æt m¹ng còng lµ yÕu tè quyÕt ®Þnh khi tiÕn hµnh thiÕt kÕ ph¶i x¸c ®Þnh ®­îc ®Æc ®iÓm cña vïng triÓn khai (mËt ®é d©n sè, ®Þa h×nh) vµ ®Ó ®¶m b¶o chÝnh x¸c cÇn tiÕn hµnh ®o thö tÝnh chÊt truyÒn sãng ë khu vùc nµy. §èi víi mét hÖ thèng truy cËp v« tuyÕn th× tÇn sè vµ b¨ng sè truy cËp cho phÐp ph¶i ®­îc ®­a ra ngay tõ ®Çu, tÇn sè nµy th­êng ®­îc Ên ®Þnh tr­íc cho nhµ khai th¸c dùa theo quy ho¹ch, ph©n bæ hoÆc th«ng qua viÖc tæ chøc ®Êu thÇu tÇn sè cña ®¬n vÞ qu¶n lý tÇn sè. C«ng nghÖ sö dông cã thÓ ®­îc chän trªn c¬ së c©n nh¾c c¸c yªu cÇu c©n ®¹t ®­îc nh­ chi phÝ ®Çu t­ m¹ng chÊt l­îng dÞch vô, kh¶ n¨ng ph¸t triÓn, chi phÝ thiÕt bÞ ®Çu cuèi. Tr­íc khi thiÕt kÕ chi tiÕt cÇn ph¶i ®­a ra c¸c th«ng sè gi¶ ®Þnh c¸c th«ng sè nµy dïng ®Ó x¸c ®Þnh møc ®é l­u l­îng cña m¹ng chÊt l­îng phôc vô, kÕt hîp víi c¸c yªu cÇu nh­ tèc ®é truyÒn d÷ liÖu ph¶i ®¶m b¶o møc ®é nhiÔu, ng­êi thiÕt kÕ cã thÓ tiÕn hµnh tÝnh to¸n dung l­îng tèi ®a cña mét cell. Dung l­îng erlang cña hÖ thèng sÏ cho phÐp ta x¸c ®Þnh sè kªnh cÇn thiÕt cña c¸c BTS còng nh­ sè c¸c BTS cÇn dïng ®Ó ®¶m b¶o l­u l­îng phôc vô b¸n kÝnh tèi ®a cho phÐp cña mét cell còng gãp phÇn quyÕt ®Þnh sè l­îng cell cÇn cã ®Ó phñ sãng ®­îc vïng cÇn cung cÊp dÞch vô WLL. B¸n kÝnh nµy chñ yÕu phô thuéc vµo kh¶ n¨ng cña thiÕt bÞ vµ ®Æc ®iÓm ®Þa h×nh, mËt ®é ®iÖn tho¹i /km2, m«i tr­êng truyÒn sãng t¹i tõng vïng triÓn khai hÖ thèng .Th«ng qua viÖc ph©n tÝch quÜ ®­êng truyÒn ta sÏ x¸c ®Þnh ®­îc b»ng c¸ch sö dông c¸c m« h×nh truyÒn sãng phæ biÕn nh­ m« h×nh Hata. TiÕp ®ã ta tÝnh to¸n c«ng suÊt ph¸t , quü ®­êng truyÒn, tû sè Eb/I1,c¸c th«ng sè an toµn , hÖ sè khuyÕch ®¹i anten, chän ®é nh¹y m¸y thu... Tuú theo ph­¬ng thøc vµ c«ng nghÖ sö dông cho viÖc x©y dùng c¸c tuyÕn truyÒn dÉn kÕt nèi gi÷a c¸c BTS víi BSC, ng­êi thiÕt kÕ c¨n cø theo sè kªnh cÇn thiÕt cña mçi BTS ®· cã tr­íc ®ã sÏ x¸c ®Þnh ®­îc sè luång truyÒn dÉn (TI/EI) cÇn cã cña mçi tuyÕn. ViÖc ®Þnh tuyÕn vµ giao tiÕp khi kÕt nèi vµo m¹ng®iÖn tho¹i c«ng céng cã s½n, chøc n¨ng nµy ®­îc thùc hiÖn bëi tæng ®µi hoÆc c¸c chuyÓn m¹ch C¸c dù b¸o C¸c yªu cÇu thiÕt kÕ C¸c ®iÒu kiÖn hiÖn cã C¸c b­íc thiÕt kÕ v« tuyÕn cña hÖ thèng WLL X¸c ®Þnh c¸c ®iÒu kiÖn ban ®Çu ChuÈn quèc tÕ Sè liÖu thùc tÕ t¹i n¬i thiÕt kÕ, c¸c dù b¸o TÝnh ®­êng truyÒn dÉn gi÷ BTS - BSC - Sè luång E1 gi÷a BTS vµ BSC M« h×nh truyÒn sãng Hata C¸c th«ng sè ®o thö ®­êng truyÒn t¹i n¬i thiÕt kÕ, c¸c chØ tiªu thiÕt bÞ DiÖn tÝch cÇn phôc vô MËt ®é ®iÖn tho¹i/km2 C¸c yªu cÇu thiÕt kÕ tèc ®é d÷ liÖu, b¨ng th«ng sãng mang, tû lÖ tÝn hiÖu/nhiÔu, sè Sector/cell C¸c kÕ ho¹ch kü thuËt kh¸c, chuyÓn m¹ch, ®¸nh sè, hoµ m¹ng, ®ång bé... TÝnh b¸n kÝnh phñ sãng TÝnh to¸n dung l­îng Cell X©y dùng c¸c th«ng sè gi¶ ®Þnh Ph©n tÝch quü ®­êng truyÒn - B¸n kÝnh tèi ®a cña BTS - Dung l­îng Erlang - Sè ng­êi sö dông ®ång thêi/ sector/1sãng mang - Sè tr¹m gèc - l­u tho¹i: BHCA - Erlang/thuª bao - HÖ sè nghÏn m¹ch - Thêi gian trung b×nh cuéc gäi - Vïng phôc vô - TÇn sè b¨ng th«ng - Sè thuª bao - C«ng nghÖ - Yªu cÇu dÞch vô - CÊu h×nh m¹ng - Suy hao gi÷a BTS vµ MS - TÝnh c«ng suÊt ph¸t - TÝnh Eb/It, th«ng sè dù tr÷ 3.2.2 Yªu cÇu thiÕt kÕ ThiÕt kÕ hÖ thèng v« tuyÕn cè ®Þnh WLL phñ sãng toµn tØnh th¸i b×nh trªn c¬ së khai th¸c c¸c tÝnh n¨ng hiÖn cã cña tæng ®µi chñ STAREX-VK víi dung l­îng ban ®Çu 2000 thuª bao vµ cã thÓ më réng thªm sau nµy . Yªu cÇu ®èi víi hÖ thèng. .-C¸c dÞch vô tèi thiÓu bao gåm ; tho¹i c¬ b¶n ,FAX, truyÒn sè liÖu tèc ®é 14,4 kbps ,ISDN c¬ së. -TÇn sè truy cËp 800MHz ®é réng b¨ng th«ng 10 MHz víi 5MHz cho mçi ®­êng -HÖ thèng cã thÓ dÔ dµng n©ng cÊp,chuyÓn ®æi ®Ó hç trî cho c¸c dÞch vô di ®éng truyÒn sè liÖu tèc ®é cao . -HÖ thèng thiÐt kÕ ph¶i theo ®Þnh h­íng ph¸t triÓn viÔn th«ng cña tØnh 3.2.3 Yªu cÇu c¸c th«ng sè kü thuËt 3.2.3.1 Yªu cÇu dÞch vô a/ Thoai ; ChÊt l­îng tho¹i tèt nh­ m¹ng h÷u tuyÕn ,sö dông bé m· ho¸ tho¹i 13Kbps QCELP.Bé m· ho¸ nµy cã kh¶ n¨ng ®¶m b¶o chÊt l­îng tho¹i MOC (Mean of score) lín h¬n 4.,bé m· ho¸ tèc ®é cao 8Kbps EVRC cã chÊt l­îng tho¹i t­¬ng ®­¬ng vèi bé m· ho¸ 13Kbps sÏ ®ù¬c ®­a vµo sö dông sau khi cÇn t¨ng dung l­îng ë mçi tr¹m gèc .ThiÕt bÞ tr¹m gèc ®­îc triÓn khai ban ®Çu ph¶i cã s½n kh¶ n¨ng cung cÊp cho c¶ hai lo¹i m· ho¸ trªn phÇn mÒm vµ thiÕt bÞ EVRC bæ xung cã thÓ thªm vµo BSC ®Ó hç trî c¸c bé phËn thuª bao. b/ Sè liÖu chuyÓn m¹ch kh«ng ®ång bé ACSD (Asynchronãus Circuit Switched Data.) Bé phËn thuª bao sÏ hç trî cho dÞch vô ACSD 9,6Kbps Vµ 14,4Kbps theo chuÈn TIA-IS 707 víi l­u l­îng thùc tÕ vµo kho¶ng 13kbps trong chÕ ®é 14,4kbps . Tiªu chuÈn CDMA thÕ hÖ kÕ tiÕp TIA-IS 96B cã kh¶ n¨ng cung cÊp d÷ liÖu chuyÓn m¹ch 64kbps .Sù c©n ®èi gi÷a tèc ®é d÷ liÖu vµ dung l­îng cÇn ph¶i ®­îc xem xÐt khi triÓn khai c¸c dÞch vô d÷ liÖu tèc ®é cao ,®Ó ®¶m b¶o dÞch vô nµy cÇn cã bé IWF ( Inter Working Funtion ) trong hÖ thèng. c/ FAX nhãm 3 (G3- FAX data service) DÞch FAX G3 sÏ ®­îc cung cÊp phï hîp víi tiªu chuÈn TIA IS-707 víi c¸c tãc ®é 9,6Kbps vµ 14,4Kbps B¸n kÝnh nµy phô thuéc chñ yÕu vµo kh¶ n¨ng cña thiÕt bÞ vµ ®Æc ®iÓm ®Þa h×nh, mËt ®é ®iÖn tho¹i/km2, m«i tr­êng truyÒn sãng t¹i tõng vïng triÓn khai hÖ thèng. Th«ng qua viÖc ph©n tÝch quü ®­êng truyÒn ta sÏ x¸c ®Þnh ®­îc suy hao b»ng c¸ch sö dông c¸c m« h×nh truyÒn sãng phæ biÕn nh­ m« h×nh Hata. TiÕp ®ã ta tÝnh to¸n c«ng suÊt ph¸t, quü ®­êng truyÒn, tû sè Eb/It c¸c th«ng sè an toµn, hÖ sè khuÕch ®¹i an ten, chän ®é nh¹y m¸y thu… Tuú theo ph­¬ng thøc c«ng nghÖ sö dông cho viÖc x©y dùng c¸c tuyÕn truyÒn dÉn kÕt nèi gi÷a c¸c BTS vµ BSC, thÕ giíi thiÕt kÕ c¨n cø vµo sè kªnh cÇn thiÕt cña mçi BTS ®· cã tr­íc ®ã sÏ x¸c ®Þnh ®­îc sè luång truyÒn dÉn (T1/E1) cÇn cã cña mçi tuyÕn. H×nh vÏ: C¸c b­íc tiÕp thiÕt kÕ v« tuyÕn cña hÖ thèng WLL. ViÖc ®Þnh tuyÕn vµ giao tiÕp khi kÕt nèi vµo m¹ng ®iÖn tho¹i c«ng céng cã s½an, chøa chøc n¨ng nµy ®­îc thùc hiÖn bëi tæng ®µi WLL hoÆc c¸c chuyÓn m¹ch MSC do ®ã còng cÇn ph¶i cã kÕ ho¹ch ®¸nh sè vµ ®ång bé cô thÓ cho hÖ thèng. 3.2.2- Yªu cÇu thiÕt kÕ. ThiÕt kÕ hÖ thèng v« tuyÕn cè ®Þnh WLL phñ sãng toµn tØnh Th¸i B×nh trªn c¬ së khai th¸c c¸c tÝnh n¨ng cã cña tæng ®µi chñ STREX - VK víi dung l­îng ban ®Çu lµ 2.000 thuª bµo vµ cã thÓ më réng thªm sau nµy. * Yªu cÇu ®èi víi hÖ thèng. - C¸c dÞch vô tèi thiÓu bao gåm: Tho¹i c¬ b¶n, Fax truyÒn sè liÖu tèc ®é 14,4Kbps, ISDN c¬ së. - TÇn sè truy cËp 800 MHz ®é réng b»ng th«ng 10MHZ víi 5 MHZ cho mçi ®­êng. - HÖ thèng cã thÓ dÔ dµng n©ng cÊp, chuyÓn ®æi ®Ó hç trî cho c¸c dÞch vô di ®éng truyÒn sè liÖu tèc ®é cao. - HÖ thèng thiÕt kÕ ph¶i theo ®Þnh h­íng ph¸t triÓn viÔn th«ng cña tØnh 3.2.3- Yªu cÇu c¸c th«ng sè kü thuËt. 3.2.3.1- Yªu cÇu dÞch vô. a) Tho¹i: ChÊt l­îng tho¹i tèt nh­ m¹ng h÷u tuyÕn, sö dông bé m· ho¸ tho¹i 13Kbps QCELP (Qual comm. Code, excited Linear Prediction) Bé m· ho¸ nµy cã kh¶ n¨ng ®¶m b¶o chÊt l­îng tho¹i MOS (Mean of Scove) lín h¬n 4. Bé m· ho¸ chÊt l­îng cao 8 Kbps EVRC cã chÊt l­îng tho¹i t­¬ng ®­¬ng víi bé m· ho¸ 13 Kbps sÏ ®­îc ®­a vµo sö dông sau khi cÇn t¨ng dung l­îng ë mçi tr¹m gèc. ThiÕt bÞ tr¹m gèc ®­îc triÓn khai ban ®Çu ph¶i cã s½n kh¶ n¨ng cung cÊp cho c¶ hai lo¹i bé m· ho¸ nh­ trªn. PhÇn mÒm vµ thiÕt bÞ EVRC bæ sung cã thÓ thªm vµo BSC ®Ó hç trî c¸c bé phËn thuª bao EVRC khi yªu cÇu. b) Sè liÖu chuyÓn m¹ch kh«ng ®ång bé ACSD (ASynchronous circuit Switched Data). Bé phËn thuª bao sÏ hç trî cho dÞch vô ACSD 9,6 vµ 14,4 Kbps theo chuÈn TIA - IS707 víi l­u l­îng thùc tÕ vµo kho¶ng 13Kbps. Trong chÕ ®é 14,4 Kbps (do vÊn ®Ò lçi trong ®­êng truyÒn v« tuyÕn). Tiªu chuÈn CDMA thÕ hÖ kÕ tiÕp TIA - IZ96B cã kh¶ n¨ng cung cÊp d÷ liÖu chuyÓn m¹ch 64 Kbps. Sù c©n ®èi gi÷a tèc ®é d÷ liÖu vµ dung l­îng cÇn ph¶i cã bé IWF (Inter working Function) trong hÖ thèng. c) Fax nhãm 3 (G3 - Fax Data Service) DÞch vô FaxG3 sÏ ®­îc cung cÊp phï hîp víi tiªu chuÈn TIA - IS-707 víi c¸c tèc 9,6 Kbps vµ 14,4 Kbps. d) §îi cuéc gäi CW (Call Waiting). Tu©n theo c¸c tÝnh n¨ng cña thuª bao tiªu chuÈn TIA - IS664 dÞch vô nµy cung cÊp mét th«ng b¸o cã mét cuéc gäi ®Õn thuª bao mµ thuª bao ®ã ®ang kÕt nèi víi mét thuª bao kh¸c. Th«ng th­êng thuª bao ®ang kÕt nèi cã thÓ tr¶ lêi hoÆc tõ chèi cuéc gäi ®Õn. NÕu thuª bao nµy tr¶ lêi cuéc gäi thø 2 th× nã cã thÓ lu©n phiªn 2 cuéc gäi. e) ChuyÓn ®­êng cuéc gäi CF (Call For narding) C¸c ®Æc tÝnh cña viÖc chuyÓn ®­êng cuéc gäi nh­ sau: - ChuyÓn ®­êng cuéc gäi khi cã sù h­ háng ë thuª bao. - ChuyÓn ®­êng cuéc gäi khi thuª bao bËn. - ChuyÓn ®­êng cuéc gäi khi kh«ng cã sù tr¶ lêi. - ChuyÓn ®­êng cuéc gäi v« ®iÒu kiÖn. f) Cuéc gäi theo 3 ®­êng (Three Way calling). DÞch vô nµy cho phÐp thuª bao cã kh¶ n¨ng thªm ng­êi thø 3 tham gia vµo cuéc gäi khi thuª bao thiÕt lËp cuéc gäi 2 ®­êng nh­ vËy 3 ng­êi sö dông cã thÓ th«ng tin víi nhau theo cuéc gäi 3 ®­êng. g) NhËn d¹ng sè thuª bao gäi CNI (Calling Number Identification) th«ng tin nhËn d¹ng cuéc gäi gåm sè thuª bao chñ ®éng gäi trong cuéc gäi dÞch vô nµy sÏ chuyÓn th«ng tin ®Õn thuª bao bÞ gäi. NÕu cã dÞch vô nµy hÖ thèng cÇn ph¶i hç trî ISUP (ISDN USER PART) cña b¸o hiÖu kªnh chung SS7 vµ truy cËp d÷ liÖu c¬ së tõ tæng ®µi . Nh­ vËy hÖ thèng còng cã kh¶ n¨ng cung cÊp dÞch vô h¹n chÕ viÖc nhËn sè thuª bao gäi CNIR (Calling Number Identification Res tric tion). 3.2.3.2- Dung l­îng vµ vïng phñ sãng vµ b¨ng tÇn ho¹t ®éng. HÖ thèng thiÕt kÕ ph¶i ®¶m b¶o dung l­îng yªu cÇu vµ cã thÓ më réng vµ n©ng cÊp thªm, nh÷ng sè liÖu vÒ vïng phñ sãng nh­ diÖn tÝch dù ®o¸n l­u l­îng tho¹i cÇn ®­îc ®o ®¹c vµ tÝnh to¸n cô thÓ. HÖ thèng WLL CDMA IS95 thiÕt kÕ sÏ ho¹t ®éng ë b¨ng tÇn sau: - §­êng lªn (FSU - BTS) 824-849 MHZ - §­êng xuèng (BTS-FSU) 869-894 MHZ 3.2.3.3- Môc tiªu chÊt l­îng m¹ng. Môc tiªu vµ tiªu chuÈn thiÕt kÕ cho m¹ng WLL ®­îc yªu cÇu chñ b¶ng sau: Tham sè Chi tiÕt Môc tiªu chÊt l­îng ChÊt l­îng cuéc gäi - Tû lÖ hoµn tÊt cuéc gäi > 97% - Tû lÖ nghÏn m¹ch v« tuyÕn Thuª bao WLL < 2% - Tû lÖ nghÏn m¹ch m¹ng cè ®Þnh BTS - BSC 0% - Tû lÖ chuyÓn giao bÞ háng < 5% - Tû lÖ rít cuéc gäi < 1% ChÊt l­îng tho¹i - ChÊt l­îng truyÒn dÉn (FER) < 1% - Thêi gian trÔ §­êng xuèng §­êng lªn < 96,6ms > 95,4ms DÞch vô Kh¶ n¨ng phñ sãng > 97% Tèc ®é lçi d÷ liÖu < 10% 3.2.4 Lùa chän c«ng nghÖ vµ thiÕt bÞ cho hÖ thèng WLL 3.2.4.1 Lùa chän c«ng nghÖ. HiÖn nay cã nhiÒu hÖ thèng v« tuyÕn ®a trung cËp dùa trªn c«ng nghÖ CDMA nh­ CDMA - one, B- CDMA, WCDMA, qua ph©n tÝch néi dung tiªu chuÈn ë ch­¬ng tr­íc viÖc lùa chän CDMA - IS95 cã nh÷ng lîi ®iÓm chÝnh nh­ sau: - CDMA - IS95 lµ mét tiªu chuÈn toµn cÇu ®· ®­îc khuyÕn c¸o bëi ITU. HiÖn t¹i cã nhiÒu nhµ cung cÊp thiÕt bÞ trªn thÕ giíi. - CDMA - IS95 hç trî dung l­îng hÖ thèng vµ chÊt l­îng tho¹i cao tÝnh b¶o luËt tèt, thêi gian ®µm tho¹i ë m¸y cÇm tay lín, vµ kh¶ n¨ng chuyÒn giao mÒm . Víi hÖ thèng CDMA cho phÐp c¸c nhµ khai th¸c më réng dung l­îng mét c¸ch thuËn lîi b»ng viÖc cÊp ph¸t thªm phæ tÇn, hç trî ®Çy ®ñ c¸c dÞch vô tho¹i më réng, FAX vµ sè liÖu cho c¶ øng dông cèt ®Þnh vµ di ®éng tèc ®é cao. Phï hîp víi ®iÒu kiÖn kinh tÕ c¬ së vËt chÊt cña ®Þa ph­¬ng. - Do vËy viÖc chän hÖ thèng CDMA cho thiÕt kÕ hÖ thèng WLL lµ hoµn toµn phï hîp, viÖc lùa chän nµy sÏ mang l¹i nh÷ng lîi Ých cho viÖc thùc hiÖn triÓn khai hÖ thèng WLL ë nh÷ng ®iÓm sau: + HiÖu qu¶ vÒ chi phÝ cho hÖ thèng m¹ch c«ng v« tuyÕn + Linh ®éng trong quy ho¹ch m¹ng do gi¶m ®­îc thêi gian cho viÖc l¾p ®Æt m¹ng vµ cung cÊp dÞch vô còng nh­ kh«ng cÇn quy ho¹ch l¹i tÇn sè. + TiÕt kiÖm chi phÝ khai th¸c do gi¶m ®­îc c¸c ho¹t ®éng b¶o d­ìng vµ söa ch÷a. 3.2.4.2- Lùa chän thiÕt bÞ: HiÖn nay trªn thÞ tr­êng thÕ giíi cã rÊt nhiÒu hÖ thèng WLL kh¸c nhau cña c¸c nhµ cung cÊp nh­: Qcter cña Qual comm. WILL cña Motonala Prcoximity-c cña Nortel, Staxex - VK WLL cña LGIC. §Ó chän ®­îc mét hÖ thèng thiÕt bÞ thÝch hîp cho thiÕt kÕ hÖ thèng WLL ta cÇn ph¶i xÐt ®Õn c¨n cø ®iÓm sau: - C¨n cø vµo yªu cÇu thiÕt kÕ hÖ thèng WLL. - C¨n cø vµo ®Þnh h­íng ph¸t triÓn cña tØnh: + Sö dông hiÖu qu¶ trang thiÕt bÞ cña tæng ®µi Starex-VK + Thay thÕ c¸c tæng ®µi ®éc lËp trªn m¹ng b»ng tæng ®µi vÖ tinh HOST, Starex hîc thiÕt bÞ truy cËp (quang, v« tuyÕn) sö dông giao dÞÖn V5.2. - C¨n cø vµo viÖc lùa chän c«ng nghÖ CDMA ta thÊy hiÖn nay hÖ thèng thiÕt bÞ tæng ®µi HOST Starex-VK do c«ng ty liªn doanh VKX s¶n xuÊt ®· ®­a ra thÞ tr­êng s¶n phÈm Starex-WLL sö dông c«ng nghÖ truy cËp CDMA vµ giao tiÕp víi tæng ®µi néi h¹t b»ng b¸o hiÖu R2/CCS7 hoÆc b»ng giao diÖn V5.2 hÖ thèng nµy lµ mét thµnh phÇn cña m¹ng truy cËp thuª bao vµ ®­îc kÕt nèi víi ph©n hÖ chuyÓn m¹ch SS-V cña tæng ®× Starex-VK ho¹t ®éng trong suèt ®èi víi c¸cdÞch vô cña tæng ®µi néi h¹t. 3.2.5/ ThiÕt kÕ: 3.2.5.1/ ThiÕt kÕ ®­êng truyÒn v« tuyÕn: §èi víi mét hÖ thèng th«ng tin v« tuyÕn, b­íc quan träng ®Çu tiªn lµ thiÕt kÕ ®­êng v« tuyÕn, ®iÒu nµy cÇn thiÕt ®Ó x¸c ®Þnh mËt ®é tr¹m gèc ë c¸c m«i tr­êng kh¸c nhau còng nh­ vïng phñ t­¬ng øng, c«ng suÊt ph¸t cña c¨n cø m¸y cÇm tay sÏ lµ yÕu tè quyÕt ®Þnh cho mét hÖ thèng CDMA víi c«ng suÊt ®­êng lªn/ ®­êng xuèng c©n b»ng vµ còng cÇn tÝnh mÒm dÎo vµ linh ho¹t trong thiÕt kÕ. 3.2.5.2/ X¸c ®Þnh dung l­îng cña BTS: Dung l­îng cña m¹ng khã chuÈn ®o¸n mét c¸ch chÝnh x¸c khi sö dông c¨n cø ph­¬ng tiÖn ph©n tÝch, tiÕng nãi chung mçi tr¹m gèc cã mét dung l­îng Erlang riªng tïy thuéc vµo h×nh th¸i cña m¹ng, mËt ®é ng­êi dïng, ®Þa h×nh m«i tr­êng tuyÒn ban, tuy nhiªn trong m¹ng CDMA 14,4 Kbps dung l­îng cña BTS bÞ h¹n chÕ bëi ®­êng lªn nªn cã thÓ ¸p dông c«ng thøc ®Ó tÝnh dung l­îng erlang cña hÖ thèng. Trong ®ã: l: Tèc ®é gäi trung b×nh ®èi víi toµn bé hÖ thèng CDMA 1/ m: §é l©u trung b×nh cuéc gäi V: Thõa sè tÝch cùc tiÕng Ni: NhiÔu giao thoa tõ tr¹m gèc ngoµi vïng phôc vô ®­îc chuÈn hãa theo nhiÔu giao thoa cña tr¹m gèc ®ang phôc vô vïng phôc vô, Ni lµ mét h»ng sè phô thuéc vµo kiÓu chuyÓn giao cña CDMA. b = {Ln(10)/10}/10 = 0,2303 Q-1(z) lµ hµm ®¶o cña Q(z) Pout: X¸c xuÊt ngõng kªnh Ni: NhiÔu giao thoa trung b×nh tõ c¨n cø BS l©n cËn §Ó mét hÖ thèng CDMA ®¹t ®­îc t¨ng c­êng dung l­îng nh­ mong muèn ®iÒu khiÓn c«ng suÊt cÇu ®¹t ®­îc ë c¶ h­íng ®i vµ h­íng vÒ cña kªnh v« tuyÕn, ®iÒu khiÓn c«ng suÊt chØ ®­îc thùc hiÖn ë kªnh l­u l­îng. Gi¸ trÞ trung b×nh no vµ ®é lÖch tiªu chuÈn trung b×nh cña tû sè n¨ng l­îng/ bÝt nhiÔu, Eb/Nt, gi¸ trÞ Eb/Nt liªn quan ®Õn tèc ®é sai khung toµn tèc FER øng víi ®iÒu kiÖn truyÒn lan, ®é lÖch chuÈn b (dB) cña Eb/Nt biÓu thÞ hiÖu qu¶ cña viÖc ®iÒu khiÓn c«ng suÊt, m¹ng WLL yªu cÇu gi¸ trÞ trung b×nh Eb/Nt vµ ®é lÖch cña nã nhá h¬n nhiÒu so víi m¹ng di ®éng do vÞ trÝ cè ®Þnh cña thuª bao, gi¶ ®Þnh gi¸ trÞ trung b×nh n lµ 6,0 dB vµ ®é lÖch chuÈn b = 2,0 dB. Thõa sè tÝch cùc tiÕng (V) lµ gi¸ trÞ trung b×nh cña hÖ sè kÝch ho¹t kªnh tho¹i cho ®­êng truyÒn lªn cña tÊt c¶ c¸c m¸y ®Çu cuèi WLL, theo thèng kª chu kú lµm viÖc cña cuéc tho¹i kho¶ng 45% gi¶ ®Þnh V cho m¹ng WLL thiÕt kÕ lµ 0,45 dùa trªn bé m· hãa 13Kbps. Trong cÊu tróc cell 6 c¹nh lu«n tån t¹i 6 cell l©n cËn víi cell ®ang xet vµ víi gi¶ ®Þnh lµ suy hao cña giao thoa tû lÖ víi kho¶ng c¸ch luü thõa 4 ng­êi ta tÝnh ®­îc Ni vµo kho¶ng 0,55, mÆc dï ®Çu cuèi WLL n»m trong c¸c tßa nhµ cã bé phËn an ten ®Þnh h­íng. Trùc tiÕp ®Õn c¸c BTS phôc vô vµ nhê ®ã gi¶m nhiÔu. Nh­ng c¸c m¸y ë c¸c nhµ cao tÇng h¬n còng t¹o ra nhiÔu ®Õn c¸c BTS kh¸c ë gÇn ®ã do vËy ta chän Ni = 0,55 cho phÇn nhiÔu ë c¸c cell lµ hîp lý. Ta cã b¶ng tãm t¾t c¸c th«ng sè: Th«ng sè Gi¸ trÞ §¬n vÞ B¨ng th«ng sãng m¹ng (Bw) 1,230000 Hz D÷ liÖu víi tèc ®é ®Çy ®ñ (R) 14.400 bps Gi¸ trÞ trung b×nh cña Eb/Nt (V¨n b¶n) 6,0 dB §é lÖch chuÈn cña Eb/Nt (b) 2,0 dB Gi¸ trÞ trung b×nh cña hÖ sè kÝch ho¹t (V) 0,45 N/A HÖ sè t¸c dông nhiÔu giao thoa cña c¸c cell kh¸c (Ni) 0,55 N/A Thay c¸c gi¸ trÞ trªn vµo c«ng thøc ta cã dung l­îng l/m trung b×nh cho mét tr¹m gèc trªn mçi sector cho mçi sãng mang (gi¶ thiÕt tÊt c¶ c¸c thuª bao ®Òu sö dông bé m· hãa 13 Kbps. Eb = 6db = 4 NÕu sö dông bé m· hãa 8 Kbps th× l/m = 21,63 erlang Gi¸ trÞ tÝnh ®­îc ë trªn lµ dung l­îng tèi ®a cho phÐp ®Ó ®¶m b¶o mËt ®é giao thoa trªn nhiÔu nÒn kh«ng v­ît qu¸ møc cho phÐp. Trong thùc tÕ kh«ng cã dung l­îng kü thuËt nµy v× nã ®ßi hái m¸y ë thiÕt bÞ ®Çu cuèi ph¶i ph¸t mét c«ng suÊt rÊt lín vµ lµm cho hÖ thèng kh«ng æn ®Þnh. Mét hÖ thèng thùc tÕ ho¹t ®éng ë mét dung l­îng thÊp h¬n ®Ó ®¶m b¶o x¸c xuÊt nghÏn m¹ch chÊp nhËn ®­îc trong c¶ nh÷ng tr­êng hîp m¸y thu thay ®æi ®é lín cña nhiÔu nÒn, hÖ sè kÝch ho¹t t¨ng ®iÒu khiÓn c«ng suÊt kh«ng hiÖu qu¶ chÊt l­îng ®­êng truyÒn suy gi¶m. Con sè m¸y ®¶m b¶o x¸c suÊt nghÏn m¹ch nhá h¬n 2% nh­ lý thuyÕt. Tuy nhiªn ®©y còng chØ lµ con sè lý thuyªt v× tÊt c¶ c¸c sè liÖu trªn lµ gi¶ ®Þnh khi triÓn khai thùc tÕ cÇn ph¶i cã c¸c sè liÖu chÝnh x¸c vÒ ®Þa h×nh ®iÒu kiÖn truyÒn sãng ph©n bæ l­u tho¹i, ®é cao anten vµ c¸c vÞ trÝ ®Æt thiÕt bÞ th× míi cã thÓ x¸c ®Þnh ®­îc dung l­îng tèi ®a. Víi l/m = 14,42 erlang tra b¶ng erlangB ta ®­îc sè ng­êi sö dông lµ 22 ng­êi (M = 22 víi GOS = 2%). MÆt kh¸c c¨n cø vµo b¶ng 8.5 vµ b¶ng 8.6 trang 291, vµ trang 292 quyÓn c¬ së th«ng tin di ®éng ta ®­îc 2 gi¸ trÞ 14,18 erlang víi chuyÓn giao mÒm cùc ®¹t hai tr¹m gèc vµ 15,99 erlang khi chuyÓn giao mÒm cùc ®¹i 3 tr¹m gèc víi cïng bé m· hãa tiÕng 13 Kbps Eb/It = 6dB, n = 0,1, Pout = 0,01. VËy ta thÊy kÕt qu¶ 14,42 erlang lµ hîp lý. Trong CDMA v× mét sè kªnh ®­îc Ên ®Þnh lµm kªnh thø 2 vµ thø 3 ë chuyÓn giao mÒm, vµ chuyÓn giao mÒm h¬n mét cuéc gäi cã thÓ ®­îc mét ®o¹n hay nhiÒu ®o¹n («) phôc vô. Thùc tÕ sè kªnh cã thÓ lín h¬n 22 nh­ng ®Ó an toµn cho hÖ thèng ng­êi ta lÊy sè kªnh / BTS = 22 kªnh. Tra b¶ng erlang B víi sè kªnh 22 ta ®­îc A = 14,902 erlang (GOS 2%) gi¶ thiÕt mçi thuª bao gäi 0,1 lÇn vµo giê cao ®iÓm thêi gian chiÕm trung b×nh cho mçi cuéc gäi lµ 100S nh­ vËy l­u l­îng mçi thuª bao ë giê cao ®iÓm = (1 x 100)/ 3600 = 29,78m Erlang. L­u l­îng mµ hÖ thèng ph¶i phôc vô lµ 2000 x 29,78 = 59,56 erlang VËy sè tr¹m BTS = 59,56/14,902 = 4 tr¹m Vµ mét « cã thÓ phôc vô M = 14,902/0,02978 = 500 thuª bao trong giê cao ®iÓm 3.2.5.3/ X¸c ®Þnh b¸n kÝnh phñ sãng cña tr¹m gèc: T¹i trung t©m ThÞ x· ­íc tÝnh kho¶ng 14 thuª bao /km2 nªn diÖn tÝch cùc ®¹i cña « t¹i ThÞ x· Th¸i B×nh lµ: 500/14 = 35,71km2 T¹i c¸c n¬i kh¸c ­íc tÝnh kho¶ng 9 thuª bao /km2 nªn diÖn tÝch « cùc ®¹i: S = 500/9 = 55,55 km2 Trong thùc tÕ hÖ thèng triÓn khai t¹i vïng ngo¹i « thµnh phè hay khu vùc n«ng th«n cã mËt ®é l­u tho¹i thÊp vµ kh«ng cã nhiÔu ch­íng ng¹i vËt che ch¾n th× b¸n kÝnh phñ sãng cña mét BTS cã thÓ lín h¬n do pha ®inh bãng tèi kh«ng ®¸ng kÓ, c¸c lo¹i suy hao ®Òu gi¶m, ®Æc biÖt gi¶m m¹ch suy hao do t¶i v× l­u l­îng tho¹i thÊp, lóc ®ã gi¸ trÞ suy hao ®­êng dÉn gi¶m 15dB, ®iÒu nµy lµm cho b¸n kÝnh phñ sãng cña BTS cã thÓ t¨ng lªn ®Õn 10km. Khi triÓn khai thùc tÕ cÇn ph¶i ®o suy hao ®­êng truyÒn chÝnh x¸c ®Ó ®¶m b¶o kh«ng bÞ thu hÑp vïng phñ sãng ®· tÝnh. 3.2.5.4- TÝnh c«ng suÊt ph¸t, qòy ®­êng truyÒn, hÖ sè khuyÕch ®¹i anten, tû sè Eb/It. TÝnh c«ng suÊt ph¸t: Ta gi¶ thiÕt: B¶ng tãm t¨t c¸c tham sè nh­ sau: Tham sè tÝnh Ký hiÖu §¬n vÞ Gi¸ trÞ C¸c tham sè vÒ thiÕt bÞ ®Çu cuèi C«ng suÊt ph¸t tèi ®a cña ®Çu cuèi P02 dBm 23,01 C«ng suÊt thu tèi ®a cña ®Çu cuèi Pi2 dBm 0 Suy hao cña bé kÕt hîp LC dB 3,5 Møc tÝn hiÖu t¹i m¸y thu Pi2 dBm - 105 C¸c th«ng sè tr¹m gèc §é lîi do ph©n tËp anten ë tr¹m gèc Gdg dB 4 Møc tÝn hiÖu t¹i m¸y thu Pi2 dBm - 112 Dïng c«ng thøc (3.7) ta tÝnh to¸n ®Ó c©n b»ng hÖ thèng P01 = P02 + LC + Gdg + (Pi2 - Pi1) = 23,01 + 3,5 + 4 + {(-105 - (-112)} = 37,51 (dBm) P01 = 37,51 dBm VËy c«ng suÊt ph¸t cña BTS lµ 37,51dBm * Qòy ®­êng truyÒn: Ta tÝnh tæn hao ®­êng truyÒn sö dông c«ng thøc O Kumora - Hata do tr¹m ®Æt ë gãc cña h×nh trô gi¸c ®Òu nªn suy hao sÏ tÝnh cho 2 . R. Tæn hao ®­êng truyÒn cña « 2R = 2 x 3,7 = 7,4km Lp (thµnh phè) = 69,55 + 26,16 lg800 - 13,82 lg 50 - 0 + (44,9 - 6,55 lg hb) x lgR = 145,49 bB Tæn hao ®­êng truyÒn cho « 2R = 9,2km Lp (thµnh phè) = 69,55 + 26,16lg800 - 13,82lg 50-0 + (44,9 -6,55lg50)lg9,2 = 154,55 dB LP (N«ng th«n) = LPTP- 4,78(lgfc)2 + 18,33lg800 - 40,49 LP (n«ng th«n) = 126,99 dB * Quü ®­êng truyÒn cho « 7,4km lµ: Pi2 thÊp nhÊt ph¶i lµ - 85dB nªn ta cã: - 85 = P1 - Lc - Ld - Lf + 6l - Lp + G2 - Lf2 Þ Gmin = - 85 - 37,51 + 3,5 - 0 + 3 + 140,51 G1min = 24,5 dBi * Quü ®­êng truyÒn cho « 9,2km - 95 = P01 - Lc - Ld - Lf + G1 - Lp + G2 - Lf2 Þ Gmin = - 85 - 37,51 + 3,5 - 0 + 3 + 126,99 + 0 - 0 G1min = 10,98 dBi * C¸c tham sè vÒ thiÕt bÞ ®Çu cuèi WLL: Gi¶ ®Þnh c¸c m¸y®Çu cuèi WLL b¨ng tÇn 800MHz phæ biÕn lµ QCT-1200 cña h·ng Qualcomm, c«ng suÊt ph¸t tèi ®a cña m¸y lµ 200mW (23,01 dBm) ®©y lµ c«ng suÊt ph¸t ë ngâ ra anten nªn ®· tÝnh c¶ suy hao m¹ch ghÐp thu ph¸t ®ã chÝnh lµ Pm-Dup. Trong kÕ ho¹ch phñ sãng gi¶ ®Þnh c¸c anten cho ®Çu cuèi WLL lµ anten ®¼ng h­íng Omm ®­îc ®Æt trùc tiÕp trªn mÊy ®Çu cuèi do ®ã suy hao c¸p cho thiÕt bÞ ®Çu cuèi lµ kh«ng ®¸ng kÓ khi g¾n víi anten. Tuy nhiªn nÕu l¾p ®Æt m¸y ë bªn trong c¸c khu chung c­ nhµ d©n vµ c¸c c¬ quan th× cã thÓ l¾p anten ë gÇn cöa sæ ®Ó thu nhËn ®­îc tÝn hiÖu tèi ®a. §é Gm cña anten ®¼ng h­íng cña thiÕt bÞ ®Çu cuèi gi¶ ®Þnh lµ O dB. * C¸c th«ng sè tr¹m gèc. HÖ thèng thiÕt kÕ sö dông c¸c tr¹m gèc 3 Sector víi mçi anten thu cña mçi Sector cã ®é lîi Gb = 29,9 dB, khi ®ã nh­ ®· tÝnh Gmin = 24,5§¶ng bé nªn còng tho¶ m·n. - Tæng céng huy hao c¸p tõ anten tr¹m gèc ®Õn ngâ vµo bé khuÕch ®¹i Lbr gi¶ ®Þnh 3dB. - §é nh¹y ë tr¹m gèc (BTS) lµ - 119 dBm (hÖ sè STAREX - WLL) - Khi dïng anten ®Þnh ®­êng (anten Sector 1200) th× ®é lîi do ph©n tËp Sector Gdiv vµo kho¶ng 2,55 lÇn t­¬ng ®­¬ng víi 4bB - §é lîi do chuyÓn giao mÒn ë tr¹m gèc GSHO gi¶ ®Þnh lµ 2dB cho WLL lµ 4,1 dB cho di ®éng. - §é lÖch chuÈn th­êng chän 6¸8 dB nÕu chän ®é lÖch chuÈn lµ 8dB ta cã Mfudinh = 8dB. - Suy hao do c¸c bøc t­êng cña nhµ n¬i ®Æt m¸y che ch¾n th­êng ®­îc gi¶ ®Þnh lµ 6dB. Ta cã b¶ng tãm t¾t c¸c tham sè. Tham sè tÝch quü ®­êng truyÒn Ký hiÖu §¬n vÞ Gi¸ trÞ C¸c tham sè thiÕt bÞ ®Çu cuèi - C«ng suÊt ph¸t tèi ®a cña ®Çu cuèi Pm dBm 23,01 - Suy hao do Dupenxer DUP dB 0 - Suy hao c¸p ®Çu cuèi Lc dB 0 - §é lîi anten ®Çu cuèi Gm dBi 0 C¸c th«ng sè tr¹m gèc - §é lîi cho ph©n tËp anten tr¹m gèc Gdiv dB 4,0 - §é lîi cña anten thu tr¹mg gèc Gb db 29,9 - Suy hao c¸p m¸y thu tr¹m gèc Lbr dB 3,0 - Møc tÝn hiÖu t¹i m¸y thu Xb dBm -119 C¸c th«ng sè kh¸c - §é lîi chuyÓn giao mÒm GGHO dB 2 - Dù phßng pha ®inh Mfadinh dB 8 - Suy hao th©n thÓ Lb dB 0 - Suy hao do t¶i Ct¶i dB 3 - Suy hao khi th©m nhËp vµo toµ nhµ hoÆc trong xe Ltnh dB 10 ¸p dông c«ng thøc: Pil = Pm + Gm + Gb + Gdiv + GSHO - Lp+ - DUP - Lb+ - Lbr - Mfadinh - Lc - Ct¶i - Lth.nhËp = 23,01 + 0 + 29,9 + 4 + 2 - 140,51 - 0 - 0 - 3 - 8 - 0 - 3 - 10 = Pil = -105,6dBm < 119dBm Gi¶ thiÕt sö dông c¸c sè liÖu sau ®Ó thùc hiÖn c¸c phÐp tÝnh cÇn thiÕt nghiªn cøu quü ®­êng truyÒn cho c¶ h­íng ®i vµ h­íng vÒ. Tæng ERP cña kªnh l­u l­îng Pt= 57dB ERP cña MS Pme = 20dB Sè l­îng Nt = 22 Thõa sè tÝch cùc tiÕng kªnh l­u l­îng Cf = 0,45 EIPR cña kªnh hoa tiªu Pp=51,5dBm EIRP cña kªnh t×m gäi Ppg = 46,95dBm EIRP cña kªnh ®ång hå Ps =41,5dBm C¸c tæn hao bé läc ph¸p vµ c¸p Lt = 2,5dB Tæn hao c¸p thu di ®éng vµ cá m¸y Lm = 3dB HÖ sè khuÕch ®¹i anten ph¸t cña « Gt = 29,9 dBi HÖ sè khuÕch ®¹i anten di ®éng Gt = 0dBi Tæn hao truyÒn sãng trung b×nh Lp = 140,51 Dù tr÷ che tèi/pha ®inh 10g chuÈn A1 = 8dB HÖ sè t¹p ©m cña BS Nt = 5dB Tèc ®é bÝt kªnh l­u l­îng ®i br = 9.600bps Tèc ®é bÝt kªnh l­u l­îng vÒ br = 9.600bps Tèc ®é bÝt kªnh ®ång bé brs = 1.200bps Tèc ®é bÝt cña kªnh t×m gäi brpg = 4.800bps H­íng ®i: Pt = Pt -10lg22 - 10lg0,45 = 57 - 13,42 + 3,46 = 47,04dB Pc = 10lg (100,1Pt+ 100,1Ps + 100,1Pp + 100,1Ppg) = 10lg (105,7 + 104,15 + 105,15 + 104,695) = 58,49dBm Pu= Pt -Gt + Lc = 47,04 - 29,9 - 2,5 = 19,64 dBm Pm = Pc + Lp - Al + Gm - Lm = 58,49 - 140,51 - 8 + 0 - 3 = - 93,02dBm Pa = Pc - Gt + Lc = 58,49 - 29,9 + 2,5 = 31,09 dBm Ptr = Pt - Lp - Al + Gm - Lm = 47,04 - 140,51 - 8 + 0 - 3 = -104,47dBm Ppr = Pp -Lp - Al + Gm - Lm = 51,5 - 140,51 - 8 + 0 - 3 = -100,00dBm Ppg = Ppg -Lp - Al + Gm - Lm = 46,95 - 140,51 - 8 + 0 - 3 = -104,56dBm Psr = Ps -Lp - Al + Gm - Lm = 41,5 - 140,51 - 8 + 0 - 3 = -110,01dBm Iut = 10lg (100,1Pm - 100,1Ptr) - 10lgBW = 10lg (10-9,302 - 10-10,447) - 10lg 1228800 = -154,23 dBm/Hz Ict = Int + 10lg (1/fr -1) = -154,23 + 10lg (1/0,65 - 1) = -158,79dBm/Hz It = 10lg (100,1Int + 100,1 Ict) = 10lg (10-15,423 + 10-15,879) = -152,93 Iup = Pm - 10lgBW = -93,02 - 10lg1228800 = -153,91 dBm/Hz Icp = Iup + 10lg (1/fn -1) = -153,91 + 10lg(1/0,65 - 1) = -158,47dBm/Hz Ip = 10lg (100,1Iup + 100,1Icp) = 10lg (10-15,391 + 10-15,659) = -152,6dBm/Hz Iupg - 10lg (100,1Pm - 10-10,456) - 10lg 1228800 = -154,22dBm/Hz Icpg = Iupg + 10lg (1/fr - 1) = -158,98dBm/Hz Ipg = 10lg (100,1Pupg + 100,1Pcpg) = 10lg (10-15,422+ 10-15,878) = -152,91dBm/Hz Ius =10lg (100,1Pm- 100,1Psr) - 10lgBW= 10lg (10-9,302 +10-11,0) - 10lg 1228800= -153,9dBm/Hz ics = ius + 10lg (1-fn - 1) = -158,56dBm/Hz is = 10lg (100,1Pus+ 10Pcs) = 10lg (10-15,4 +10-14,456) = -144,1dBm/Hz N0= 10lg (290 x 1,38 x 10-23) + T/f + 30 = -165,97 dBm/Hz Kªnh l­u l­îng: Eb/(No + It) = Ptr - 10lgbr - 10lg [100,1It + 100,1No] = -104,47 - 10lg 9800 - 10lg[10-15,293+ 10-16,597] = 8,43dBm Kªnh hoa tiªu: Eb/(No +Ip) = Ppn - 10lgBn - 10lg[100,1Ip+ 100,1N0] = - 100,01 - 10lg122800 - 10lg[10-15,26 - 10-16,597] = -8,49dBm Kªnh t×m gäi: Eb/(No + Ipg) = Ppgr - 10lg brpg - 10lg[100,1Ipg+ 100,1No] = -100,01 - 10lg4.800-10lg[10-15,291- 10-16,597] = 11,33dBm Kªnh ®ång bé: Eb/(No +is) - Psr - 10lg brs - 10lg[100,1is + 100,1No] = -110,01 - 30,79 - 10lg [10-15,856+ 10-16,597] = 16,9dBm * H­íng vÒ: Pma = Pme + Lm - Gm = 20 + 3 - 0 = 23dBm Pcu = Pme + Lp - A1 + Gl - Lt = 23-140,51-8 + 29,9 - 2,5 = -98,11dBm Iutr = Pcu + 10lg (T/f - 1) + 10lg Ca - 10lgBN = -98,61 + 13,22 - 3,46 - 60,894 = -149,29dBm/Hz ictr = Iutr + 10lg(1/fr -1) = -149,744 - 2,688 = -153,85dBm/Hz itr = 10lg (100,1intr+ 100,1ictr) = 10lg (10-14,974 +10-15,243) = - 147,98dBm/Hz No = 10lg (290 x 1,38 x 10-23) + nhiÒu + 30 = -165,98 dBm/Hc - Tû sè tÝn hiÖu kªnh l­u l­îng h­íng vÒ Eb = Pcu - 10lgbrr - 10lg (100,1itr + 100,1Tb) = -98,01-39,82 + 14,62 = 9, 89bB No + itr 3.2.5.5- ThiÕt kÕ m¹ng truyÒn dÉn gi÷a BSC víi BTS trong hÖ thèng CDMA - WLL. HÖ thèng CDMA-WLL ®­îc ®Ò nghÞ sö dông hÖ thèng c¸p quang, m¹ng nµy bao gåm c¸c ®­êng tuyÕn c¸p quang nèi tõ c¸c vÞ trÝ Cell (n¬i ®Æt BTS) ®Õn vÞ trÝ l¾p ®Æt BSC/MSC c¸c BSC kÕt nèi víi tæng ®µi néi h¹t LE (Local exchange) th«ng qua giao diÖn V5.2 khi ®ã tÊt c¶ c¸c chøc n¨ng chuyÓn m¹ch, tÝch cùc ®Òu do tæng ®µi néi h¹t vµ m¹ng th«ng tin cña m¹ng cè ®Þnh cung cÊp, m¹ng WLL ®ãng vai trß nh­ m¹ng truy cËp. H×nh vÏ: CÊu tróc m¹ng CDMA - WLL Packet Switched Core Network (PCN) NMS AAA PDSN HA OMC-P IWE V5.2 BCS Abis BCS BTS RS OMC-R Radio Network (RN) Dung l­îng truyÒn dÉn (sè luång E1) cña BTS ®­îc x¸c ®Þnh bëi l­u tho¹i yªu cÇu, theo môc tiªu chÊt l­îng th× cÊp phôc vô GOS cña hÖ thèng ph¶i ®­îc chän lµ 0,02. KÕt nèi vËt lý cña ®­êng truyÒn dÉn gi÷a BSC víi c¸c BTS sö dông luång E1. Nh­ng ®Ó tËn dông ®Æc ®iÓm cña viÖc m· ho¸ tèc ®é biÕn ®æi cña CDMA, viÖc chuyÓn l­u tho¹i vµ b¸o hiÖu trªn ®­êng nèi E1 nµy sÏ dïng chÕ ®é truyÒn gãi d÷ liÖu kh«ng ph©n kªnh ®iÒu ®ã cã nghÜa lµ mçi luång E1 sÏ kh«ng chØ hç trî 30 kªnh. MÆc dï bé m· ho¸ tèc ®é biÕn ®æi 13Kbps ph©n phèi l­u tho¹i víi c¸c tèc ®é kh¸c nhau 1.200, 2.400, 4.800, 9.600 vµ 14.400Kbps nh­ng ®Ó ®¶m b¶o chÊt l­îng ta gi¶ ®Þnh l­u tho¹i lu«n truyÒn ë tèc ®é 14.400 bps, tèc ®é truyÒn d÷ liÖu tèi ®a cña luång E1 gi¶ ®Þnh lµ 2.048 Kbps nh­ vËy nÕu gi¶ ®Þnh dµnh 10% cho phÇn ®Çu chøa b¸o hiÖu th× mçi luång E1 hç trî kho¶ng 131 kªnh t¸c ®éng ®ång thêi. Nh­ vËy sÏ cÇn ®Õn 2 luång E1 (cho phÐp 262 cuéc gäi ®ång thêi cho mçi ®­êng truyÒn dÉn gi÷a BSC vµ BTS). 3.3- KÕt qu¶ thiÕt kÕ. Sau khi tÝnh to¸n dung l­îng, b¸n kÝnh phñ sãng cña tr¹m gèc, quü ®­êng truyÒn vµ thiÕt kÕ ®­êng truyÒn dÉn ë trªn ta cã kÕt qu¶ sau: HÖ thèng CDMA-WLL 2000 thuª bao. Thµnh phÇn trong m¹ng Sè l­îng §Æc tÝnh Tr¹m gèc 4 TÇn sè ho¹t ®éng 800MHZ, 3 Sector, 5 sãng mang Vocoder 13Kbps hoÆc 8 Kbps C«ng suÊt ph¸t 37,51 dbm HÖ sè khuÕch ®¹i anten Gt = 29,9dbi §é nh¹y m¸y thu tr¹m gèc (Pi1) = -119dBm §é cao anten h = 50m Bé ®iÒu khiÓn tr¹m gèc 1 Dung l­îng: Min 50 erlang (0,0278erlang/Sub) Min 2000 BHCA Sè BTS ®iÒu khiÓn 3BTS/BSC Eb/It = 6dB Bé phËn liªn kÕt chøc n¨ng (IWU) 1 Hç trî Fax nhãm 3, chuÈn moden U365,V42 HÖ thèng truyÒn dÉn (2E1/1 hÖ thèng ) 3 C¸p quang (2 luång E1 gi÷a BTS - BSC) KÕt luËn HÖ thèng CDMA sö dông c«ng nghÖ tr¶i phæ ®Ó truyÒn c¸c tÝn hiÖu gi÷a tr¹m gèc vµ c¸c m¸y ®Çu cuèi thuª bao. C¸c tÝn hiÖu nµy xuÊt hiÖn nh­ t¹p ©m Gaussian theo ®ã mçi mÉu sÏ gÇn nh­ lµ mét biÕn ngÉu nhiªn Gaussian, nh­ vËy viÖc sö dông d¹ng sãng nhÞ ph©n ngÉu nhiªn gÇn gièng nh­ dïng d¹ng sãng t¹p ©m Gaussian nhê ®ã cã thÓ linh ®éng vµ dÔ dµng ®iÒu chÕ d¹ng sãng nµy víi mét tÝn hiÖu sè chøa th«ng tin nªn viÖc tr¶i phæ thu ®­îc hiÖu qu¶ thùc tÕ cã gi¸ trÞ. Víi kü thuËt tr¶i phæ trùc tiÕp (DS) cã kh¶ n¨ng truyÒn th«ng tin tèc ®é cao. Trong hÖ thèng CDMA cã ®é réng b»ng th«ng lín, hÖ sè t¸i sö dông tÇn sè b»ng do ®ã rÊt thuËn lîi cho viÖc quy ho¹ch më réng dông l­îng hÖ thèng mét c¸ch cã ®iÒu khiÓn vµ mét kªnh b¨ng tÇn trong CDMA ®­îc sö dông chung cho tÊt c¶ c¸c BS. Víi viÖc ph©n tËp ®a ®­êng ®Ó c¶i tiÕn chÊt l­îng tho¹i, sö dông kü thuËt m· ho¸ kh¸c nhau ®Ó t¨ng ®é tin cËy vµ tÝnh b¶o mËt tèt. HÖ thèng CDMA cung cÊp chøc n¨ng ®iÒu khiÓn c«ng suÊt hai chiÒu tõ BTS ®Õn m¸y di ®éng (MS) vµ ng­îc l¹i môc ®Ých ®iÒu khiÓn c«ng su©t ph¸t cña m¸y di ®éng ®Ó cho tÝn hiÖu ph¸t cña tÊt c¶ c¸c m¸y di ®éng trong m«tk vïng phôc vô cã thÓ thu ®­îc víi ®é nh¹y trung b×nh t¹i bé thu cña BS. So víi c¸c c«ng nghÖ truyÒn th«ng nh­ AMPS, TDMA th× CDMA ®­îc xem nh­ lµ mét c«ng nghÖ cã tÝnh thuyÕt phôc hÊp dÉn ®èi víi c¸c nhµ khai th¸c còng nh­ nh÷ng ng­êi sö dông. §èi víi nhµ khai th¸c CDMA cung cÊp dung l­îng gÊp 10 lÇn hÖ thèng AMRS, ®Æc biÖt ®èi víi hÖ thèng WLL sè thuª bao trong mét Cell cña CDMA cã thÓ gÊp 8 lÇn TDMA. Vïng phñ song cña CDMA réng gióp ph¸t triÓn khai Ýt vÞ trÝ Cell h¬n nªn gi¶m ®­îc chi phÝ x©y dùng m¹ng. Dùa vµo tÝnh ­u viÖt cña kü thuËt CDMA nh­ trªn, c¸c hÖ thèng di ®éng vµ v« tuyÕn néi h¹t ®· kh«ng ngõng ph¸t triÓn, ®iÒu nµy chøng tá c«ng nghÖ CDMA ®· trë thµnh mét c«ng nghÖ truy cËp v« tuyÕn ®iÖn tiªn tiÕn nhÊt hiÖn nay vµ IS - 95 ®· trë thµnh tiªu chuÈn ®­îc chÊp nhËn trªn thÕ giíi ®Æc biÖt lµ ë Ch©u ¸. Tµi liÖu tham kh¶o Tªn tµi liÖu T¸c gi¶ nhµ xuÊt b¶n - N¨m xuÊt b¶n Th«ng tin di ®éng sè Cellular Vò §øc Tho (Nhµ xuÊt b¶n gi¸o dôc 1977) C«ng nghÖ th«ng tin CDMA TiÕn sü: NguyÔn Ph¹m Anh Dòng (4/9/1999) CDMA one vµ CDMA 2000 TiÕn sü: NguyÔn Ph¹m Anh Dòng C¬ së th«ng tin di ®éng TiÕn sü: NguyÔn Ph¹m Anh Dòng C«ng nghÖ ATM vµ CDMA LG Infor mation & Com muni cation, Ltd 1996 Môc lôc Lêi nãi ®Çu ch­¬ng I : C«ng nghÖ CDMA - tiªu chuÈn IS95 3 1.1 Sù ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ trong tin di ®éng 3 1.1.1 Tæng quan vÒ hÖ thèng ®iÖn tho¹i di ®éng tæ ong. 3 1.1.1.1 Tæng quan. 1.1.1.2 CÊu h×nh cña hÖ thèng. 1.1.1.3 Sù ph¸t triÓn cña hÖ thèng tæ ong. 1.1.1.3.1 Kü thuËt TDMA. 1.1.1.3.2 Kü thuËt GSM. 1.1.1.3.3 Kü thuËt CDMA. 1.2 HÖ thèng th«ng tin di ®éng CDMA - IS95 6 1.2.1 Giao diÖn v« tuyÕn vµ truyÒn dÉn. 6 1.2.1.1 C¸c kªnh vËt lý. 1.2.1.2 C¸c kªnh l«gic. 1.3 C¸c kü thuËt xö lý sè vµ truyÒn dÉn v« tuyÕn sè ë hÖ thèng CDMA 12 1.3.1 S¬ ®å khèi chung cña thiÕt bÞ thu ph¸t v« tuyÕn ë HTTT di ®éng. 12 1.3.2 M· ho¸ tiÕng ë c¸c hÖ thèng th«ng tin di ®éng CDMA. 13 1.3.3 Thñ tôc ph¸t thu tÝn hiÖu. 14 1.3.4 C¸c ®Æc tÝnh cña CDMA. 15 1.3.4.1 TÝnh ®a d¹ng cña ph©n tËp. 1.3.4.2 §iÓu khiÓn c«ng suÊt ë CDMA. 1.3.4.2.1 §iÒu kiÖn c«ng suÊt m¹nh vßng hë trªn kªnh h­íng vÒ cña CDMA. 1.3.4.2.2 §iÒu khiÓn c«ng suÊt m¹nh vßng kÝn trªn kªnh h­íng vÒ cña CDMA. 1.3.4.2.3 §iÒu khiÓn c«ng suÊt trªn kªnh h­íng ®i cña CDMA. 1.3.4.3 Bé m· vµ gi¶i m· tho¹i vµ tèc ®é sèliÖu biÕn ®æi. 1.3.4.4 B¶o mËt cuéc gäi. 1.3.4.5 ChuyÓn vïng mÒm. 1.3.4.6 Dung l­¬ng, dung l­îng mÒm. 1.4 Tr¶i phæ. 20 1.4.1 HÖ thèng tr¶i phæ trùc tiÕp DS (Direct Sequency) 20 1.4.1.1 Nguyªn lý tr¶i phæ. 1.4.1.2 §Æc tÝnh cña tÝn hiÖu DS. 1.4.2 §iÒu chÕ QPSK(Quadrature Phase Shift keying) 21 1.5 B¸o hiÖu ë hÖ thèng CDMA - IS95 22 1.5.1 Më ®Çu. 22 1.5.2 C¸c dÞch vô c¬ së 22 1.5.2.1 Ho¹t ®éng ®Çu cuèi - ®Çu cuèi cña hÖ thèng th«ng tin di ®éng. 1.5.2.2 Khëi x­íng cuéc gäi. 1.5.2.3 Xo¸ cuéc gäi 1.5.2.4 ChuyÓn m¹ng 1.6 So s¸nh c«ng nghÖ CDMA vµ TDMA 31 1.6.1 Dung l­îng hÖ thèng 31 1.6.2 Vïng phñ sãng 33 1.6.3 ChÊt l­îng dÞch vô 34 1.6.3.1 §a ®­êng truyÒn 1.6.3.2 §iÒu khiÓn c«ng suÊt 1.6.3.3 Thêi gian tho¹i 1.6.3.4 TÝnh b¶o mËt 1.6.3.5 Chi phÝ ®Çu t­ x©y dùng m¹ng ch­¬ng II: hiÖn tr¹ng ®Þnh h­íng ph¸t triÓn øng dông c«ng nghÖ CDMA - IS95 36 trong m¹ch vßng v« tuyÕn néi h¹t t¹i Th¸i B×nh. 2.1 HiÖn tr¹ng vµ ®Þnh h­íng ph¸t triÓn 36 2.1.1 HÖ thèng chuyÓn m¹ch 2.1.2 HÖ thèng truyÒn dÉn 2.1.3 M¹ng truy nhËp 2.2 §Þnh h­íng ph¸t triÓn 37 2.2.1 Kh¸i qu¸t 2.2.2 §Þnh h­íng ph¸t triÓn 2.2.2.1 C«ng nghÖ chuyÓn m¹ch 2.2.2.2 C«ng nghÖ truyÒn dÉn 2.2.2.3 M¹ng truy nhËp 2.2.2.4 DÞch vô ®iÖn tho¹i di ®éng. 2.3 øng dông c«ng nghÖ CDMA - IS95 trong m¹ch vßng v« tuyÕn 39 néi h¹t WLL (Wireless Local Loop) 2.3.1 Tæng quan vÒ hÖ thèngm¹ch vßng v« tuyÕn néi h¹t WLL 39 2.3.1.1 Kh¸i niÖm 2.3.1.2 CÊu h×nh tæng qu¸t cña hÖ thèng WLL 2.3.1.3 C¸c dÞch vô cña hÖ thèng WLL 2.3.1.4 C¸c ­u ®iÓm, nh­îc ®iÓm cña hÖ thèng WLL 2.3.2 Ph©n lo¹i c¸c hÖ thèng WLL 42 2.3.2.1 Ph©n lo¹i theo c«ng suÊt ph¸t 2.3.2.2 Ph©n lo¹i theo kiÕn tróc m¹ng 2.3.3 Sù ph¸t triÓn cña WLL trªn thÕ giíi 43 2.3.4 HÖ thèng STAREX – WLL 44 2.3.4.1 Kh¸i qu¸t 2.3.4.2 CÊu h×nh m¹ng.  Ch­¬ng III: ThiÕt kÕ hÖ thèng CDMA trong m¹ch vßng v« tuyÕn 47 néi h¹t(CDMA - WLL) 3.1 Tæng quan thiÕt kÕ hÖ thèng CDMA trong m¹ch vßng v« tuyÒn 47 néi h¹t WLL. 3.1.1 Môc tiªu thiÕt kÕ. 47 3.1.2 C¸c th«ng sè cÇn thiÕt 47 3.1.3 Yªu cÇu thiÕt Kõ 48 3.1.4 Dung l­îng hÖ thèng CDMA 49 3.1.4.1 Do t×m tÝn hiÖu tiÕng nãi 3.1.4.2 Sö dông l¹i c¸c tÇn sè 3.1.4.3 Ph©n bè l­u l­îng gi÷a c¸c tr¹m gèc kh«ng ®Òu nhau 3.1.4.4 C«ng thøc tÝnh to¸n dung l­îng CDMA 3.1.5 Dung l­îng ERLANG cña hÖ thèng CDMA 52 3.1.6 B¸n kÝnh phñ sãng cña tr¹m gèc CDMA 54 3.1.7 TÝnh c«ng suÊt m¸y ph¸t, quü ®­êng truyÒn, tû sè Eb/It, 54 hÖ sè khuyÕch ®¹i anten tr¹m gèc 3.1.7.1 TÝnh c«ng suÊt m¸y ph¸t 3.1.7.2 Quü ®­êng truyÒn 3.2 ThiÕt kÕ hÖ thèng CDMA - WLL t¹i Th¸i B×nh 63 3.2.1 C¸c b­íc thiÕt kÕ hÖ thèng WLL 63 3.2.2 Yªu cÇu thiÕt kÕ 66 3.2.3 Yªu cÇu c¸c th«ng sè kü thuËt 67 3.2.3.1 Yªu cÇu dÞch vô 3.2.3.2 Dungl­îng, vïng phñ sãng vµ b¨ng tÇn ho¹t ®éng 3.2.3.3 Môc tiªu chÊt l­îng m¹ng 3.2.4 Lùa chän c«ng nghÖ vµ thiÕt bÞ cho hÖ thèng WLL 69 3.2.4.1 Lùa chän c«ng nghÖ 3.2.4.2 Lùa chän thiÕt bÞ 3.2.5 ThiÕt kÕ 70 3.2.5.1 ThiÕt kÕ ®­êng truyÒn v« tuyÕn 3.2.5.2 X¸c ®Þnh dung l­îng cña BTS 3.2.5.3 X¸c ®Þnh b¸n kÝnh phñ sãng cña tr¹m BTS 3.2.5.4 TÝnh c«ng suÊt ph¸t, quü ®­êng truyÒn, hÖ sè khuÕch ®¹i anten, tû sè Eb/It 3.2.5.5 ThiÕt kÕ m¹ng truyÒn dÉn gi÷a BSC víi BTS trong hÖ thèng CDMA-LL 3.3 KÕt qu¶ thiÕt kÕ 83 KÕt luËn 85 Tµi liÖu tham kh¶o . 86 C¸c côm tõ viÕt t¾t