Hoàng Thị Huế
+ Mẫu tái sử dụng tần số 4/12
tải về 0.83 Mb.
|
ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN THÔNG DI ĐỘNG K2018, R-REC-F.1101-0-199409-I!!MSW-E, Chuong 2 SV, Bai-4, VNU, document tailieudaihoc
- Điều hướng trang này:
- 3.3.3.Biện pháp phân bổ lưu lượng thuê bao trong khu vực.
- 3.3.4.Sự duy trì và phát triển của hệ thống trong tương lai.
- KẾT LUẬN
- TÀI LIỆU THAM KHẢO
| + Mẫu tái sử dụng tần số 4/12
Mẫu 4/12 có nghĩa các tần số sử dụng được chia thành 12 nhóm tần số ấn định trong 4 vị trí trạm gốc. Khoảng cách giữa các trạm BTS đồng kênh khi đó là . Hình 3.3.2 Mẫu tái sử dụng lại tần số 4/12 Bảng 3.3.. Các tần số ở mẫu 4/12
Ta thấy mỗi cell có thể phân bố cực đại là 4 sóng mang. Như vậy, với khái niệm về kênh thì phải dành một khe thời gian cho BCH, một khe thời gian cho SDCCH/8. Vậy số khe thời gian dành cho kênh lưu lượng của mỗi cell còn . Tra bảng Erlang – B [1], tại GoS = 2 % thì mỗi cell có thể cung cấp dung lượng 21,932 Erlang. Giả sử mỗi thuê bao chiếm 0,033 Erlang thì mỗi cell có thể phục vụ được thuê bao. Trong mẫu 4/12 số lượng các cell D sắp xếp theo các cách khác nhau nhằm phục vụ cho các cell A, B, C. Đó là sự điều chỉnh để không xảy ra hiện tượng hai cell cạnh nhau sử dụng hai sóng mang liền nhau (khác với mẫu 3/9). Các cell dùng chung tần số ở cách nhau một khoảng cách D cũng lớn hơn. Về lý thuyết cấu trúc 4/12 có , cho phép GSM làm việc tốt. Tuy nhiên mẫu 4/12 có dung lượng thấp hơn so với mẫu 3/9 vì rằng: số lượng sóng mang trên mỗi cell ít hơn (mỗi cell có 1/12 tổng số sóng mang thay vì 1/9). Hệ số sử dụng lại tần số thấp hơn (đồng nghĩa với khoảng cách sử dụng lại là lớn hơn).
Mẫu 7/21 có nghĩa là các tần số sử dụng được chia thành 21 nhóm ấn định trong 7 trạm gốc. Khoảng cách giữa các trạm đồng kênh là D = 7,9R. Hình 3.3.3 Mẫu tái sử dụng tần số 7/21 Bảng 3.4 Các tần số ở mẫu 7/21
Ta thấy mỗi cell chỉ được phân bố tối đa 2 sóng mang. =>Phải có một khe thời gian dành cho BCH và có ít nhất một khe thời gian dành cho SDCCH, số khe thời gian dành cho kênh lưu lượng của mỗi cell còn . Tra bảng Erlang – B, tại GoS = 2 % thì mỗi cell có thể cung cấp một dung lượng 8,2003 Erlang. Giả sử mỗi thuê bao chiếm 0,033 Erlang, như vậy một cell có thể phục vụ được 8,2003/0,033 = 248 thuê bao.
Khi số nhóm tần số N giảm (21, 12, 9), nghĩa là số kênh tần số có thể dùng cho mỗi trạm tăng thì khoảng cách giữa các trạm đồng kênh D sẽ giảm 7,9R; 6R; 5,2R. Điều này nghĩa là số thuê bao được phục vụ sẽ tăng lên là: 248; 664 và 883, nhưng đồng thời nhiễu trong hệ thống cũng tăng lên. Như vậy, việc lựa chọn mẫu sử dụng lại tần số phải dựa trên các đặc điểm địa lý vùng phủ sóng, mật độ thuê bao của vùng phủ và tổng số kênh N của mạng. Mẫu 3/9: số kênh trong một cell là lớn, tuy nhiên khả năng nhiễu cao. Mô hình này thường được áp dụng cho những vùng có mật độ máy di động cao. Mẫu 4/12: sử dụng cho những vùng có mật độ lưu lượng trung bình. Mẫu 7/21: sử dụng cho những khu vực mật độ thấp. Như vậy tái sử dụng tần số tức là tái sử dụng kênh về mặt không gian từ đó số kênh được sử dụng tăng lên hay nói cách khác tăng dung lượng kênh truyền. Mẫu 4/12 sử dụng cho khu vực thành thị là phù hợp nhất với Cell sử dụng 2 tần số sóng dành cho khu vực trung tâm huyện,khu vực trục đường chính. Còn khu đông dân như các khu công nghiệp sử dụng Cell với 3 tần số. Khu nông dân , ngoại thành sử dụng mẫu K= 9 là hiệu quả và phù hợp. Như vậy ta sẽ có: + Khoảng cách sử dụng lại tần số trong khu vực thành thị: Sử dụng Cell có 2 tần số: Sử dụng Cell có 3 tần số: + Khoảng cách sử dụng lại tần số trong khu vực nông thôn: Sử dụng Cell có 1 tần số: 3.3.3.Biện pháp phân bổ lưu lượng thuê bao trong khu vực.Do sự thay đổi dung lượng và lưu lượng tăng lên một cách đột biến ở một nơi nào đó gây nên hiệu ứng điểm nóng, hình thành nhu cầu tăng thêm kênh ở một Cell nào đó. Phương pháp để giải quyết vấn đề này mượn kênh tần số ở Cell có lưu lượng thấp hơn để thêm vào Cell đang có lưu lượng quá lớn. Song phương pháp giả quyết này làm phá hỏng sự quy hoạch tần số và gây can nhiễu quá mức cho phép nếu như thực hiện không đúng cách. Như vậy cần phải có những giải pháp tức thì nhằm phân bổ lưu lượng thuê bao một cách hợp lý. * Hiệu ứng điểm nóng: Là hiện tượng số thuê bao trong một Cell tăng lên một cách đột biến trong thời gian ngắn điều này đòi phải tăng dải tần cho Cell ở khu vực này. Song số dải tần được phân bổ cho mỗi Cell ỏ khu vực này khi thiết kế là đủ. Do đó để khắc phục hiệu ứng điểm nóng ta thường áp dụng biện pháp vay kênh. * Phương pháp vay kênh được hiểu sơ bộ là biện pháp khảo sát xem Cell nào có lưu lượng nhỏ nhất để vay dải tần ở Cell đó để thêm vào Cell đang có lưu lượng tăng đột biến. Song phải lựa chọn dải tần nào để đảm bảo nhiễu kênh kề và nhiễu kênh chung luôn ở mức cho phép. Để khắc phục nhược điểm về can nhiễu khi vay kênh thì ta nên sử dụng cấu trúc đồng tâm của Cell được tăng cường thêm dải tần lấy từ Cell khác. Như vậy các dải tần sẵn có của Cell vẫn được dùng như vốn có và dải tần tăng cường được phát ở mức công suất bé hơn. Ngoài ra ta còn có thể sử dụng kết hợp một số kỹ thuật : nghiêng búp sóng chính, kỹ thuật thu phân tập, kỹ thuật nhảy tần, kỹ thuật phát gián đoạn để giảm can nhiễu.... 3.3.4.Sự duy trì và phát triển của hệ thống trong tương lai.Thủy Nguyên luôn là huyện dẫn đầu Hải Phòng về phát triển thuê bao, mạng di động thì lại không thể thiếu. Như ta đã thấy sự phát triển không ngừng về kinh tế xã hội của huyện trong những năm gần đây,với nguồn vốn đầu tư nước ngoài như: Nhật, Trung Quốc, Singapo..vào các khu công nghiệp Nam Cầu Kiền, khu công nghiệp ViShip..hứa hẹn nhiều tiềm năng trong tương lai. Ngoài những nguồn vốn nước ngoài mạnh như vậy thì nhũng ngành nghề truyền thống vẫn không ngừng đi lên như đúc đồng, đúc gang, gia công cơ khí tại các xã Mỹ Đồng, Trịnh Xá, Thiên Hương....với nhiều cơ sở, doanh nghiệp cung cấp hàng hóa trong nước,và xuất khẩu sang nước ngoài. Hơn thế nữa người dân Thủy Nguyên có nhiều người thân định cư ở nước ngoài do vậy mà nhu cầu thông tin liên lạc, gọi quốc tế là khá cao. Ngoài ra các xã có nền kinh tế biển phát triển khá mạnh như các xã Lập Lễ, An Lư...với hơn 1000 tàu đánh cá các loại,diện tích nuôi trồng thủy sản rộng, phong phú...Còn có hơn 50 doanh nghiệp tư nhân với đoàn tàu hơn 100 chiếc có trọng tải trung bình 3000 tấn vận tải hàng hóa trong nước và quốc tế. Mức tăng trường kinh tế của địa phương như vậy là một yếu tố cơ bản quan trọng nhất để các công nghệ điện tử, thông tin di động có thể phát triển lâu dài, bền vững trong tương lai. Dự kiến tăng trưởng về số lượng và lưu lượng thuê bao trong 5 năm tới(2016- 2021): theo như số liệu ở phần trên thì số thuê bao di động mạng Mobifone vào khoảng 50 000 TB,và như phần tính toán ở trên ta có: + Đối với khu vực thành thị ( cấp độ phục vụ GoS=2%): Sử dụng Cell có 2 tải tần thì số thuê bao đáp ứng được ở khu vực này là: 54.698= 37692 (TB/kv) Sử dụng Cell có 3 tải tần thì số thuê bao đáp ứng được ở khu vực này là: 99.384= 38 016 (TB/kv) + Đối với khu vực nông thôn ( cấp độ phục vụ GoS=3%): Sử dụng Cell có 1 tải tần thì số thuê bao đáp ứng được ở khu vực này là: 39.327= 12 753 (TB/kv) Sử dụng Cell có 2 tải tần thì số thuê bao đáp ứng được ở khu vực này là: 105.121=12 705(TB/kv) Theo dự kiến cho đến năm 2021 số thuê bao khu vực thành thị tăng lên gấp 2 lần tức 37500.2= 75000 TB, còn khu vực nông thôn số thuê bao tăng lên 1.5 lần tức 12500.1,5=18750 TB. Như vậy sự phát triển trong tương lai dự kiến như sau: + Đối với khu vực thành thị : Số Cell có 2 tải tần đáp ứng được ở khu vực này là: 75000:54= 1388 (Cell) =>Số Cell tăng lên so với hiện tại 1388- 698=690 Cell tương đương với 230 trạm BTS Số Cell có 3 tải tần đáp ứng được ở khu vực này là: 75000:99= 757 (Cell) =>Số Cell tăng lên so với hiện tại 757- 384= 373Cell tương đương với 124 trạm BTS. + Đối với khu vực nông thôn : Số Cell có 1 tải tần đáp ứng được ở khu vực này là: 18750:39= 480 (Cell) =>Số Cell tăng lên so với hiện tại 480- 327=153 Cell tương đương với 153 trạm BTS Số Cell có 3 tải tần đáp ứng được ở khu vực này là: 18750:105= 178 (Cell) =>Số Cell tăng lên so với hiện tại 178-121= 57Cell tương đương với 57 trạm BTS.
Các biện pháp giải quyết trong tương lai: + Quy hoạch thêm Cell mới: được áp dụng khi có thêm nhiều khu dân cư mới, khu công nghiệp mới được thành lập. + Xin cấp phát thêm nhiều kênh tần vô tuyến nhằm tăng số kênh tần cho Cell để phục vụ cho việc quy hoạch các Cell mới. + Chia nhỏ Cell: Ta biết rằng một Cell với kích thước càng nhỏ thì dung lượng thông tin càng tăng điều này cũng đồng nghĩa với việc cần nhiều trạm gốc. Như vậy thì chi phí lắp đặt cho hệ thống là khá cao. Khi hệ thống mới bắt đầu sử dụng mật độ thuê bao còn thấp và để tối ưu hóa thì kích thước Cell phải lớn. Nhưng khi mật độ thuê bao tăng thì kích thước Cell cũng phải giảm đi để đáp ứng dung lượng mới đây chính là phương pháp chia nhỏ Cell. Do giữa các vùng nông thôn và thành thị có sự phân hóa khác nhau về lưu lượng cũng như mật độ thuê bao nên đòi hỏi các cấu trúc mạng ở từng vùng cũng phải khác nhau. Cụ thể: ở khu vực thành thị được phân chia thành các vùng địa lý nhỏ với các Cell có mức độ phủ sóng hẹp hơn nhằm cung cấp chất lượng dịch vụ tốt hơn, lưu lượng cũng cao hơn. Còn ở các vùng nông thôn nên sử dụng các Cell có vùng phủ sóng lớn tương ứng với số lượng Cell ít hơn đáp ứng cho lưu lượng và mật độ người sử dụng thấp hơn. Hình 3.3.4: Sự phân chia Cell ở các khu vực. Theo phương pháp này thì việc chia nhỏ Cell đảm bảo chất lượng hệ thống khi số thuê bao tăng lên đồng thời tiết kiệm chi phí thiết bị. Phương pháp này gồm 3 giai đoạn: Giai đoạn 1: Khi hệ thống mạng mới được thiết lập,lưu lượng và số trạm còn khá thấp vì thế mà mạng thường sử dụng các omni Cell với các anten vô hướng, phạm vi phủ sóng rộng. Giai đoạn 2: Khi lưu lượng và dung lượng thuê bao tăng lên mạng được mở rộng, để đáp ứng được sự phát triển này cần phải dùng nhiều sóng mang hay bằng cách sử dụng lại những sóng mang đã có một cách thường xuyên hơn. Tuy nhiên cần phải quan tâm đến tỷ số sóng mang trên nhiễu (C/I). Các tần số không thể ấn định một cách ngẫu nhiên mà phải chia Cell theo một thứ tự. Ta thay anten định hướng bằng 3 anten riêng biệt định hướng 1200 như vậy là ta đã chia 1Cell thành 3. Bằng cách này dựa trên các Cell cũ để tạo ra Cell mới phân biệt với nhau theo chức năng mạng. Như vậy theo lý thuyết thì tần số vô tuyến cũng tăng 3 lần và dung lượng mạng cũng sẽ tăng 3 lần. Giai đoạn 3: Chia tách Cell nhỏ hơn về sau bằng cách dịch hướng 300 anten BTS ngược chiều kim đồng hồ để tổng số mặt bằng tăng lên gấp 3 lần suy ra dung lượng mạng cũng tăng lên gấp 3 lần. Biện pháp chia tách Cell vừa giảm kích thước của Cell đồng thời là tăng dung lượng hệ thống mạng. Tuy nhiên nó phải được vận dụng theo từng giai đoạn phát triển của mạng, do vẫn còn nhiều hạn chế bởi kích thước Cell có giới hạn và việc lắp đặt các trạm mới đòi hỏi kinh phí lớn. Vì thế mà việc lựa chon vị trí lắp đặt thích hợp cũng gặp rất nhiều khó khăn. Ngoài việc chia nhỏ Cell ta có thể sử dụng một số phương án phù hợp với phạm vi phủ sóng nhỏ, công suất bức xạ của trạm gốc thấp như: sử dụng các minicell hay microcell... KẾT LUẬNSau khi triển khai quá trình tìm hiểu, tính toán và thiết kế trạm BTS rồi đi đến quy hoạch vùng phủ sóng thông tin di động cho khu vực huyện Thủy Nguyên và cuối cùng để đưa ra kết luận như sau: + Sử dụng công nghệ GSM cho khu vực phủ sóng thông tin di động ở Thủy nguyên. + Với cấu hình đa khung không tổng hợp SDCCH/8 cho kênh SCCH và kênh CCCH sử dụng cấu hình đa khung không tổng hợp CCCH-CONF0 với 9 khối CCCH trong đó một khối sử dụng để trao quyền truy nhập còn 1 khối dành cho công nhận quyền truy nhập AGCH và 7 khối dành cho nhắn tin. + Công suất phát hiệu dụng tối thiểu của trạm BTS: EIRPmin= 40dBm. + Khu vực thành thị sử dụng anten định hướng 1200 với các khu công nghiệp hay khu trung tâm thương mại thường xả ra hiệu ứng nóng sử dụng anten định hướng 600 và sử dụng mẫu 4/12. Còn khu vực nông thôn sử dụng mẫu có 9 nhóm tần số với anten Omni đẳng hướng . + Lựa chon sử dụng các biện pháp như dùng anten định hướng, nghiêng búp sóng chính, điều khiển công suất phát của trạm BTS và MS,rồi sử dụng kỹ thuật thu phân tập, nhảy tần , chuyển phát gián đoạn để giảm can nhiễu.... + Sử dụng số Cell với số trạm phù hợp với an anten định hướng để phủ sóng cho khu vực thành thị, mỗi Cell sử dụng 2 kênh tần số, nhưng ở những nơi hay xảy ra hiệu ứng nóng thì ta sử dụng Cell có 3 kênh tần số. Còn đối vói khu vực nông thôn thì sử dụng số Cell với số trạm ít hơn khu vực thành thị và mỗi Cell sử dụng 1 kênh tần với anten Omni để phủ sóng. Nhưng trong tương lai thì các khu vực này cần sử dụng nhiều trạm với số kênh tần cao hơn do nhu cầu phát triển của cuộc sống. Do điều kiện về thời gian và trình độ của em còn hạn chế,nên trong cuốn đồ án này không tránh khỏi còn có nhiều nội dung không được làm sáng tỏ,mong các thây cô và các bạn thông cảm. Để hoàn thành được đồ án này em xin chân thành cám ơn sự quan tâm giúp đỡ của các thầy cô trong khoa Điện Tử Viễn Thông trường đại học Hàng Hải.Đặc biệt cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy hướng dẫn Th.s Nguyễn Ngọc Sơn đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án. Em xin chân thành cám ơn ! TÀI LIỆU THAM KHẢO1.Thông tin di động số Cellular – Vũ Đức Thọ 2. Thông tin di động – Đỗ Trọng Tuấn 3. Tính toán mạng thông tin di động số Cellular – Vũ Đức Thọ 4.Hệ thống điện thoại di động GSM – Nguyễn Quốc Bình NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN 1. Tinh thần thái độ, sự cố gắng của sinh viên trong quá trình thực hiện Đồ án/khóa luận: 2. Đánh giá chất lượng Đồ án/khóa luận tốt nghiệp (so với nội dung yêu cầu đã đề ra trên các mặt: lý luận, thực tiễn, chất lượng thuyết minh và các bản vẽ): 3. Chấm điểm của giảng viên hướng dẫn (Điểm ghi bằng số và chữ) Hải Phòng, ngày tháng năm 20
ĐÁNH GIÁ CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN 1. Đánh giá chất lượng Đồ án/khóa luận tốt nghiệp về các mặt: thu thập và phân tích số liệu ban đầu, cơ sở lý thuyết, vận dụng vào điều kiện cụ thể, chất lượng thuyết minh và các bản vẽ, mô hình (nếu có) …: 2. Chấm điểm của người phản biện (Điểm ghi bằng số và chữ) Hải Phòng, ngày tháng năm 20 Người phản biện tải về 0.83 Mb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||