Xem mẫu

  1. 5/1/2010 THÔNG TIN DI ð NG Chương 3: M ng T Bào 1. M ng t bào 2. Cell 3. Cluster & Cell 4. Nhi u ñ ng kênh 5. Nhi u kênh li n k 6. Tách Cell 7. Erlang, Erlang-B 8. ða truy c p: theo kênh (c ñ nh) 9. ða truy c p: Theo khung/gói (Ng u nhiên) 10.Tóm t t 08:59:52 Thông Tin Di ð ng Chương 3: M ng T Bào Trang 1 1
  2. 5/1/2010 1. M ng t bào (Cellular Network) (1) Ý tư ng t Bell lab nh ng năm 1950 Th c hi n ñ u tiên vào nh ng năm 1970 Ph vô tuy n là m t ngu n tài nguyên có gi i h n. Làm cách nào ñ qu n lý m t s lư ng l n user trên m t di n tích r ng l n v i tài nguyên ph có gi i h n? Gi i pháp là ph i chia nh di n tích ñ có th tái s d ng t n s . Thu t ng “T bào - cell” là th c hi n chia vùng ph c v m t ñ t thành nh ng vùng nh “t bào - cell”, m i cell này s có 1 anten phát có chi u cao thích h p và v i công su t th p. 08:59:52 Thông Tin Di ð ng Chương 3: M ng T Bào Trang 2 2
  3. 5/1/2010 1. M ng t bào (2) Trong m i cell có m t tr m g c (BTS – Base Station) có ch cnăng k t n i vô tuy n v i các thuê bao (tr m di ñ ng – MS – Mobile Station) S d ng nhi u t n s sóng mang. Các cell k nhau s d ng t n s khác nhau. Th c t ñư ng kính cell bi n ñ i t 100m ñ n 35km ph thu c vào m t ñ thuê bao, ñ a hình và công su t thu phát c a tr m g c Khi m t thuê bao di chuy n t cell này sang cell khác, tr m g c cell m i s ti p qu n (handover) thuê bao này t tr m g c cell cũ. 08:59:52 Thông Tin Di ð ng Chương 3: M ng T Bào Trang 3 3
  4. 5/1/2010 1. M ng t bào Công su t phát th p Công su t phát l n Vùng ph c v nh Vùng ph c v cao Tái s d ng t n s · Macro-cellular: 1 - 30 km · Micro-cellular: 200 - 2000 m 08:59:53 · Pico-cellular:ng4 - 200 meter Thông Tin Di ð ng Chươ 3: M ng T Bào Trang 4 4
  5. 5/1/2010 2. Cell: Khái ni m chung (1) Cell là 1 hình l c giác ñ u có chi u dài c nh là R Di n tích c a Cell là S 3 R S= 2 R Chu vi c a Cell là 6R C u trúc lý tư ng và th c t c a cell 08:59:53 Thông Tin Di ð ng Chương 3: M ng T Bào Trang 5 5
  6. 5/1/2010 2. Cell: Khái ni m chung (2) Các cell phân thành nhóm g i là Cluster Thông thư ng 1 cluster có 1, 3, 4, 7, 9,… Cell Vùng bao ph c a 1 cluster g i là footprint Cluster ñư c l p l i trong toàn m ng. Các kênh t n s s ñư c tái s d ng trong các cluster. M i cluster s s d ng toàn b ph t n s c a m ng M i m t Base station ñư c c p phát m t nhóm các kênh ñ s d ng trong m t vùng ñư c bao ph b i cell. Nh ng BS k nhau ñư c c p phát các kênh hoàn toàn khác nhau. Anten c a BTS ñư c thi t k sao cho ch bao ph trong m t vùng nh t ñ nh tái s d ng t n s trong m ng. 08:59:53 Thông Tin Di ð ng Chương 3: M ng T Bào Trang 6 6
  7. 5/1/2010 3. Cluster-Cellular: T ng quát B t ñ u b ng cell ñ u tiên, di chuy n i cell theo tr c x, sau ñó j cell theo tr c y. G i N là s cell c a 1 cluster G i D là kh ang cách gi a 2 cell k nhau s d ng chung 1 t n s . D = 3N R N = i2 +ij + j2 V i i, j là s nguyên dương (0, 1, 2…) th a: i>=1 và i>=j 08:59:53 Thông Tin Di ð ng Chương 3: M ng T Bào Trang 7 7
  8. 5/1/2010 3. Quan h gi a N và D N = i2 +ij + j2 D = 3N R i>=1, j>=i i j N D 1 0 1 sqrt(3)R 1 0 3 3R 2 0 4 sqrt(12)R 2 1 7 … 2 2 9 3 0 12 3 1 13 3 2 … 3 3 08:59:53 Thông Tin Di ð ng Chương 3: M ng T Bào Trang 8 8
  9. 5/1/2010 3. Cluster v i 1 cell Kh ang cách gi a 2 cell li n nhau là D= 3 R 3 R 2 R Nhi u gi a các kênh r t cao. 08:59:53 Thông Tin Di ð ng Chương 3: M ng T Bào Trang 9 9
  10. 5/1/2010 3. Cluster v i 3 cell Kh ang cách gi a 2 cell li n nhau là D=3R F1 F2 F2 F3 F3 F3 F1 F1 F1 F2 Cluster F2 F3 F3 F3 F1 F1 F2 Cluster: T p h p các t n s khác nhau s d ng trong 1 nhóm các cell. Cluster l p l i b ng cách di chuy n i cell theo tr c x, sau ñó j cell theo tr c y. 08:59:53 Thông Tin Di ð ng Chương 3: M ng T Bào Trang 10 10
  11. 5/1/2010 3. Cluster v i 7 Cell Kh ang cách gi a 2 cell li n nhau là D = 21 R F5 F2 F7 F3 F2 F1 F7 F7 F3 F6 F4 F1 F5 F6 F4 F2 F5 F7 F3 F1 08:59:53 Thông Tin Di ð ng Chương 3: M ng T Bào Trang 11 11
  12. 5/1/2010 Ví d 1) Tính kh ang cách nh nh t gi a 2 cell s d ng cùng băng t n bi t cell có bán kính 1Km và h s s d ng N = 12? D = 3N R 2) V c u trúc cell v i N = 3 08:59:53 Thông Tin Di ð ng Chương 3: M ng T Bào Trang 12 12
  13. 5/1/2010 V c u trúc cell v i N=9 ? N = i2 +ij + j2 D = 3N R 8 5 9 6 1 7 4 2 3 08:59:53 Thông Tin Di ð ng Chương 3: M ng T Bào Trang 13 13
  14. 5/1/2010 4. Nhi u trong thông tin di ñ ng Trong thông tin di ñ ng có các ngu n nhi u chính sau: Nhi u ña ñư ng nh hư ng c a môi trư ng nh hư ng b i t c ñ di chuy n (dropler) Nhi u gi a nh ng phone trong cùng m t cell Nhi u gi a nh ng phone khác cell Nh ng BTS ho t ñ ng cùng t n s 08:59:53 Thông Tin Di ð ng Chương 3: M ng T Bào Trang 14 14
  15. 5/1/2010 4. Nhi u ñ ng kênh (Co-channel Interference) Nhi u ñ ng kênh (Co-channel Interference) là nh hư ng gi a các cell dùng chung t n s . V i c u trúc cell hình l c giác, h s tái s d ng ñ ng kênh Q ñư c ñ nh nghĩa là: Q nh : dung lư ng cao, Q l n: ch t lư ng truy n t t G i S là công su t thu t BTS mong mu n, Ii là công su t thu t các BTS ñ ng kênh, SIR là t l c a S/I, ta có: SIR = 08:59:53 Thông Tin Di ð ng Chương 3: M ng T Bào Trang 15 15
  16. 5/1/2010 4. Nhi u ñ ng kênh Q = D/R 3 R Trư ng h p N = 7 ta có: R 2 Q = D/R = sqrt(3x7)=4.58 4.5R S là công su t tín hi u thu Dk mong mu n: S = P0 x R- α R Ik là công su t c a BTS S = P0 x R- α th k, ta có: Ik = P0 x Dk-α Ik = P0 x Dk-α Power Power BTS phát công su t như nhau α Là h s suy hao theo hàm mũ. 2
  17. 5/1/2010 Downlinks: 1 l p c a 6 Interference 6 nhi u ñ ng kênh li n k S S =6 I ∑ Ik 1 S = P0 x R- α Ik = P0 x Dk-α R- α 1 SIR = =6 Dk -α 6 ∑ Dk-α ∑ 1 1R Gi s Dk ~ D v i m i k, ta có: α Qα 1 S 1 3N Q = (6xSIR) α =6 SIR= = = I 6 6 ∑ Q-α 1 17
  18. 5/1/2010 Ví d 1 H th ng AMPS s d ng ñi u ch FM có SIR = 18dB. Tính h s tái s d ng t n s N. Gi s h s suy hao ñư ng truy n α = 4 S/I = 101.8 = 63.1 Ta có: SIR = 10log10(S/I) = 18 1 Q = (6xSIR) α = (6x63.1)0.25 = 4.41 N = Q2/3 = (4.41)2/3 = 6.48 ~ 7 08:59:53 Thông Tin Di ð ng Chương 3: M ng T Bào Trang 18 18
  19. 5/1/2010 5. Nhi u kênh li n k Nhi u kênh k (Adjacent Channel Interference) gây ra b i tín hi u t các cell k c n (s d ng khác t n s ) ñ i v i MS trong cell ñang xét. Nhi u này xu t hi n do ch t lư ng b l c t n s không t t. Cách gi i quy t: dùng b l c có h s ph m ch t cao ho ho c tăng kho ng cách t n s gi a các cell k c n. T s SIR trong th c t s còn nh hơn do tác ñ ng c a nhi u kênh k 08:59:53 Thông Tin Di ð ng Chương 3: M ng T Bào Trang 19 19
  20. 5/1/2010 Ví d 2 M t h th ng có 70 kênh, trong ñó có 6 kênh ñư c s d ng ñ ñi u khi n. M i cell ñư c c p 16 kênh. Xác ñ nh SIR (dB) c a h th ng gi s α = 5. S kênh s d ng th c t = 70 – 6 = 64 N = 64/16 = 4 α Qα 1 S 1 3N Q = (6xSIR) α SIR= =6 = = I 6 6 ∑ Q-α 1 S/I = (sqrt(3x4))5/6 = 83 SIRdB = 10log10(S/I) = 10log10(83) = 19.1 dB Thông Tin Di ð ng Chương 3: M ng T Bào Trang 20 20
nguon tai.lieu . vn