Xem mẫu
- 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
- 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
- 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
- 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
- 5/1/2010
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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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