2. Giải trình sở cứ tính toán đưa ra dung lượng phục vụ của một trạm thu phát sóng
2.1. Trạm thu phát sóng mạng 2G
a) Diện tích vùng phủ trạm của 1 trạm BTS
- Đối với anten Omi (anten vô hướng)
- Đối với anten sector 3 hướng:
D = 9/8* 1,73*R2
K = 9/8*1,73 = 1,95
D: Diện tích vùng phủ
R: Bán kính vùng phủ
- Từ diện tích vùng phủ, tính được bán kính phủ sóng của các trạm (R).
b) Tính toán dung lượng phục vụ của một trạm thu phát sóng
- Lưu lượng 1 thuê bao di động: 0,032 Erlang (lưu lượng thuê bao trong giờ bận; theo tính toán tối ưu và thiết kế mạng lưới).
- Cấp độ phục vụ: Gos = 2% (98% lưu lượng được truyền đi, khoảng 2% lưu lượng bị nghẽn).
- Cấu hình trạm BTS: 4/4/4 (hiện tại phần lớn các doanh nghiệp trên địa bàn tỉnh sử dụng cấu hình này).
- Cấu hình 4/4/4: một sector có 4 bộ thu phát (TRX), số khe thời gian là 4*8 = 32 khe thời gian; Một số khe thời gian dùng cho báo hiệu, quảng bá, điều khiển (BCCH, CCCH..); dùng cho dịch vụ gói (GPRS…) → Số khe thời gian còn lại cho thoại 29 khe thời gian.
- Tra bảng Erlang B với Gos =2% và số kênh là 29 có số Erlang của 1 Sector là 21 Erlang. Vậy 1 trạm cấu hình 4/4/4 sẽ có tổng số Erlang = 21+21+21 = 63 Erlang.
- Mỗi trạm thu phát sóng phục vụ bình quân: 63/0,032 ~ 2.000 thuê bao.
2.2. Trạm thu phát sóng mạng 3G
Theo nội dung tính toán ở phần trên mỗi trạm thu phát sóng (2G; 2,5G) phục vụ bình quân khoảng 2.000 thuê bao. Trong thời gian tới, mạng di động sẽ phát triển lên các thế hệ tiếp theo (3G, 4G…), ứng dụng các công nghệ, kỹ thuật mới, cung cấp đa dịch vụ. Bên cạnh dịch vụ thoại, trong giai đoạn tới các dịch vụ về dữ liệu sẽ phát triển mạnh.
Do đặc điểm công nghệ, kỹ thuật của mạng 3G, 4G dung lượng phục vụ của mỗi trạm thu phát sóng là dung lượng mềm, không có con số chính xác về dung lượng của mỗi trạm thu phát sóng có thể phục vụ được bao nhiêu thuê bao. Khi số lượng thuê bao tại mỗi trạm tăng cao, tăng đột biến, hệ thống có cơ chế co lại vùng phủ của trạm để đáp ứng nhu cầu về sử dụng các dịch vụ của thuê bao và ngược lại (cơ chế “cell breathing”). Trong nội dung quy hoạch này, giả định mỗi trạm thu phát sóng (3G, 4G):
+ Khu vực đô thị: phục vụ bình quân 2.000 thuê bao/trạm.
+ Khu vực nông thôn: phục vụ bình quân 3.500 thuê bao/trạm.
3. Giải trình phương pháp tính toán đưa ra bán kính vùng phủ của trạm thu phát sóng 3G
Một số tham số đầu vào dùng cho quá trình tính toán:
Bảng 16: Thông số giả định của máy thu (điện thoại di động)
Thông số
|
Thoại & Data tốc độ thấp
|
Data tốc độ cao
|
Công suất phát lớn nhất
|
21-22 dBm
|
24 dBm
|
Tăng ích anten
|
0 dBi
|
2 dBi
|
Suy hao cơ thể
|
3 dB
|
0 dB
|
Bảng 17: Thông số giả định của Node-B.
Hình dạng nhiễu
|
2,1 dB tại tần số 2,1GHz
|
Tăng ích anten
|
18 dBi
|
E0/N0 yêu cầu
|
CS 12,2: 4,3 dB (GoS: 0,01%)
CS 64: 2,8 dB (GoS: 0,01%)
PS 64: 1,4 dB (BLER: 1%)
PS 128 : 1 dB (BLER: 1%)
PS 384 : 1,5 dB (BLER: 1%)
|
Suy hao cáp
|
0,5 dB khi sử dụng TMA
3 dB khi không sử dụng TMA
|
Ngoài các tham số trên, yếu tố độ cao anten cũng có ảnh hưởng tới bán kính và vùng phủ của trạm.
Bảng 18: Thông số độ cao anten theo vùng phủ sóng
Loại vùng phủ
|
Độ cao Anten
|
Đô thị
|
15~30 m
|
Ngoại ô
|
15~30 m
|
Nông thôn
|
20~40 m
|
Dựa trên các tham số đầu vào đưa ra ở trên, áp dụng mô hình truyền sóng Hata – Cost 231, tính bán kính vùng phủ của trạm như sau:
Bảng 19: Bảng tính bán kính phủ sóng trạm thu phát sóng
Tham số
|
Đô thị
(Dense Urban)
|
Ngoại Ô
(Sub Urban)
|
Nông thôn (Rural)
|
Đường dẫn, công thức tính
|
Phía Phát
|
|
|
|
|
Công suất phát (dBm)
|
43
|
43
|
43
|
|
Công suất phát kênh TCH (dBm)
|
22
|
22
|
22
|
b
|
Suy hao cáp Tx (dB)
|
0
|
0
|
0
|
c
|
Suy hao cơ thể Tx (dB)
|
0
|
0
|
0
|
d
|
Tăng ích ăngten phát Tx (dBi)
|
0
|
0
|
0
|
e
|
Công suất đầu ra máy phát (dBm)
|
22
|
21
|
21
|
f = b – c - d + e
|
Phía Thu
|
|
|
|
|
Tăng ích ăngten thu (dBi)
|
18
|
18
|
18
|
g
|
Suy hao cáp Rx (dB)
|
0,5
|
0,5
|
0,5
|
h
|
Suy hao cơ thể Rx (dB)
|
0
|
0
|
0
|
i
|
Hình dạng nhiễu (dB)
|
2,1
|
2,1
|
2,1
|
j=h+1.6
|
Eb/No yêu cầu (dB)
|
2,8
|
2,8
|
4,3
|
k
|
Độ nhạy máy thu (dBm)
|
-121,04
|
-121,04
|
-126,74
|
l = -174+j+k+10*log10(a*1000)
|
Mức tải
|
50%
|
50%
|
50%
|
M
|
Độ dự trữ nhiễu (dB)
|
3,01
|
3,01
|
3,01
|
n= -10*log10(1-m)
|
Dự trữ fading nhanh (dB)
|
1,8
|
1,8
|
1,8
|
o
|
Suy hao thâm nhập (dB)
|
19
|
15
|
10
|
q
|
Vùng phủ khả dụng
|
95%
|
95%
|
90%
|
|
Dự trữ fading chậm (dB)
|
6
|
6,06
|
4,1
|
r
|
Suy hao đường truyền (dB)
|
130,73
|
135,17
|
146,83
|
S = f+g–I–l–n–o–q-r
|
Bán kính vùng phủ của cell
|
|
|
|
|
Độ cao ăngten NodeB (m)
|
15-30
|
15-35
|
20-40
|
|
Mô hình truyền sóng sử dụng
|
Cost 231-Hata
|
Cost 231-Hata
|
Cost 231-Hata
|
|
Bán kính cell (km)
|
0,78
|
1,19
|
3,42
|
|
Như vậy, bán kính vùng phủ của một trạm thu phát sóng 3G trong khu vực đô thị khoảng 800m/trạm; khu vực ngoại ô khoảng 1,2km/trạm; khu vực nông thôn khoảng 3,5km/trạm.
Khi bán kính phú sóng của trạm được xác định thì có thể tính được diện tích phủ sóng của trạm (phụ thuộc vào cấu hình Sector của Node-B) theo công thức:
S = K . R2
Với K là hệ số ứng với số Sector trong cell có giá trị như sau:
Bảng 20: Giá trị K theo cấu hình trạm
Cấu hình trạm
|
Vô hướng
|
2 Sector
|
3 Sector
|
6 Sector
|
K
|
2,6
|
1,3
|
1,95
|
2,6
|
Đối với các trạm thu phát sóng trong mạng 4G, áp dụng phương pháp tính toán tương tự như trên.
4. Một số nguyên tắc bố trí các vị trí trạm thu phát sóng
+ Khu dân cư:
Đối với khu dân cư thì cần thiết kế trạm gồn 3 cells sao cho các cell có thể đồng thời phục vụ cả khu vực như hình sau:
+ Kết hợp khu dân cư và tuyến giao thông:
Đối với địa hình như thế này thì thiết kế 3 cells, 2 cell phục vụ đường 1 cell phục vụ khu dân cư như hình vẽ sau:
+ Đường cong:
Đối với địa hình như thế này ta có thể thiết kế hai cell bắn theo hướng đường đi như sau.
+ Ngã 3:
Địa hình theo dạng này, thiết kế 3 cell phủ cả 3 hướng đường như sau.
+ Khu dân cư rộng, đông đúc – thiết kế theo mô hình mắt lưới:
Chia sẻ với bạn bè của bạn: |