Khóa luận Quy hoạch mạng 3G.docx

DỊCH VỤ VIẾT THUÊ ĐỀ TÀI TRỌN GÓI ZALO / TEL: 0909.232.620
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
Vũ Trung Thông
QUY HOẠCH MẠNG 3G
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
Ngành: Hệ Thống Viễn Thông

GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
Vũ Trung Thông
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
Ngành: Hệ Thống Viễn Thông
Cán bộ hướng dẫn: Ths. Đinh Thị Thái Mai
HÀ NỘI - 2010
Q
U
Y
H
O
Ạ
C
H
M
Ạ
N
G
3
G

2010
Mục lục
Mục lục …………………………………………………………………………1
Danh mục hình vẽ .................................................................................................... 4
Danh mục bảng biểu................................................................................................. 6
Bảng thuật ngữ viết tắt ............................................................................................. 7
LỜI MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 9
Chương 1. Tổng quan về quy hoạch mạng .......................................................... 11
1.1 Quá trình quy hoạch mạng vô tuyến................................................................ 12
1.1.1 Dung lượng...............................................................................................13
1.1.2 Vùng phủ sóng .........................................................................................14
1.1.3 Quy hoạch chất lượng dịch vụ .................................................................15
1.2 Thủ tục triển khai quy hoạch và tối đa dung lượng cũng như vùng phủ
sóng. 15
1.2.1 Chuẩn bị ...................................................................................................15
1.2.2 Số lượng người dùng ................................................................................16
1.2.3 Quản lý quy hoạch mạng..........................................................................16
1.3 Phát triển kế hoạch thiết kế mạng.................................................................... 16
1.3.1 Phân tích lưu lượng ..................................................................................17
1.3.2 Mật độ lưu lượng......................................................................................17
1.3.3 Mức độ sử dụng mẫu và cung cấp dịch vụ..............................................19
1.4 Ước tính vùng phủ sóng di động ..................................................................... 20
1.4.1 Quỹ đường truyền ....................................................................................20
1.4.2 Độ lợi chuyển giao mềm ..........................................................................20
1.4.3 Vùng phủ bị giới hạn................................................................................20
1.4.4 Dung lượng bị giới hạn ............................................................................21
1.4.5 Hệ số tải....................................................................................................21
1.5 Mô hình ước tính tế bào................................................................................... 21
1.5.1 Diện tích phủ sóng ...................................................................................22
1.5.2 Diện tích phủ sóng và xác suất mất tín hiệu ............................................22
1.5.3 Xác suất vùng phủ của rìa cell .................................................................23
1.6 1.7

Phân tích thiết kế quy
hoạch..................................
..........................................
24
Tối ưu hóa ........................................................................................................ 25
Chương 2. Quy hoạch vùng phủ sóng, dung lượng và chất lượng dịch vụ ......... 26
2.1 Quy hoạch vùng phủ sóng ............................................................................... 26
2.1.1 Ảnh hưởng của quỹ đường truyền lên vùng phủ sóng .............................26
2.1.2 Quỹ đường truyền xuống .........................................................................27
2.1.3 Mô hình truyền .........................................................................................29
1

EBOOKBKMT.COM 2010
2.1.4 Vùng phủ sóng so với dung lượng trong mối quan hệ với quỹ đường
truyền .................................................................................................................38
2.1.5 Phân tập phát ............................................................................................39
2.1.6 Tính toán tham số dải ...............................................................................42
2.1.7 Tải và định kích cỡ cell ............................................................................45
2.1.8 Các ảnh hưởng đối với vùng phủ của cell do những thay đổi tham số ...45
2.1.9 Vùng phủ sóng chuẩn cho 3G ..................................................................46
2.1.10 Vùng phủ sóng với tốc độ bit khác nhau ..............................................47
2.1.11 Overhead cho các tốc độ bit khác nhau ................................................48
2.1.12 Cải tiến vùng phủ sóng .........................................................................49
2.1.13 Cải tiến vùng phủ sóng .........................................................................49
2.2 Quy hoạch về dung lượng................................................................................ 50
2.2.1 Lưu lượng truyền......................................................................................51
2.2.2 Hệ số tải đường lên ..................................................................................51
2.2.3 Ảnh hưởng của tạp âm .............................................................................52
2.2.4 Hệ số tải đường xuống .............................................................................53
2.2.5 Chuyển giao mềm ....................................................................................54
2.2.6 Dung lượng đường lên – đường xuống ....................................................55
2.2.7 Dung lượng đường xuống ........................................................................56
2.3 Cải tiến dung lượng ...................................................................................... 57
2.3.1 Bổ sung tần số ..........................................................................................57
2.3.2 Sectơ hóa ..................................................................................................58
2.3.3 Phân tập phát ............................................................................................58
2.3.4 Mã hóa tốc độ bit thấp..............................................................................58
2.4 Quy hoạch chất lượng dịch vụ ......................................................................... 59
2.4.1 Chất lượng dịch vụ ...................................................................................59
2.4.2 Khả năng dịch vụ .....................................................................................60
2.4.3 Chất lượng dịch vụ lớp lưu lượng ............................................................61
Chương 3. Tối ưu hóa mạng ................................................................................ 66
3.1 Quy hoạch giả định và lựa chọn vị trí ............................................................. 66
3.1.1 Quy hoạch giả định ..................................................................................66
3.2 Tính toán lưu lượng ......................................................................................... 74
3.2.1 Tính toán lưu lượng..................................................................................74
3.2.2 Đánh giá lưu lượng...................................................................................74

3.3 Cấu hình và tối ưu hóa ăng ten ........................................................................ 74
3.3.1 Cơ bản về vị trí và cấu hình ăngten..........................................................74
3.3.2 Cơ bản về tối ưu hóa và cấu hình ăng ten ................................................75
3.3.3 3G-hệ thống di động toàn cầu ..................................................................75
3.3.4 Ăng ten và các cấu hình vị trí...................................................................79
3.3.5 Tối ưu vị trí ..............................................................................................81
3.3.6 Độ nghiêng của ăngten .............................................................................84
3.3.7 Lắp đặt ăng ten .........................................................................................85
http://www.ebook.edu.vn 2

QUY HOẠCH MẠNG 3G 2010
Chương 4. Mô phỏng tính toán ............................................................................ 88
4.1 Thiết kế vào tối ưu mạng ................................................................................. 88
4.1.1 Các thông số khi tính toán thiết kế hệ thống W-CDMA:.........................88
4.1.2 Điều kiện tối ưu tổng thể (tính toán thiết kế sơ bộ): ................................90
4.2 Lưu đồ thuật toán và kết quả mô phỏng .......................................................... 95
4.2.1 Chương trình tính toán .............................................................................97
Kết luận và hướng phát triển đề tài ...................................................................... 103
Tài liệu tham khảo................................................................................................ 105

u.vn
3

Danh mục hình vẽ
Hình 1: Quy trình bắt buộc trong quy hoạch và triển khai mạng lưới .............12
Hình 2 : Mô hình ước tính cell .........................................................................22
Hình 3 : Ước tính tối đa vùng phủ sóng cell - yếu tố tải .................................23
Hình 4: Đường cong liên quan đến các phần nhỏ của tổng diện tích ..............23
Hình 5: Quỹ đường truyền (a:Đường lên) và (b: Đường xuống). ....................28
Hình 6: Suy hao đường truyền và phạm vi của cell .........................................37
Hình 7: Vùng phủ sóng so với dung lượng (suy hao đường truyền tối đa với
tải)..............................................................................................................................38
Hình 8: Phân tập đường xuống.........................................................................40
Hình 9: Vùng phủ sóng và đội lợi vùng phủ sóng với phân tập phát...............42
Hình 10:Vùng phủ với các tốc độ dữ liệu ........................................................46
Hình 11: Kênh điều khiển mức công suất cho tốc độ dữ liệu khác nhau.........48
Hình 12: Overhead với các tốc độ bit khác nhau ............................................49
Hình 13: Mô hình cell ATM ..........................................................................51
Hình 14: Tăng tạp âm đường lên......................................................................53
Hình 15: Ví dụ về QoS .....................................................................................60
Hình 16: Độ lợi đường xuống với phân tập TX ...............................................77

Hình 17: Phân tập 4 nhánh ...............................................................................78
Hình 18: OTOR a: Dạng chuẩn, b: Ăng ten phân tập phân cực.................80
Hình 19: Độ lợi vùng phủ đường lên với phân tập RX ....................................81
Hình 20: Yêu cầu cô lập ...................................................................................83

Hình 21: Ăng- ten nghiêng 1: a) đồ thị lan truyền RF và B) 0° cơ khí và 0°
điện ............................................................................................................................85
Hình 22: Ăng ten nghiêng 2: a) đồ thị lan truyền RF và B) 6° cơ khí và 6° điện
...................................................................................................................................86
Hình 23: Mô hình Walfisch-Ikegami. ..............................................................90
Hình 24: Lưu đồ thuật toán mô phỏng ...........................................................95
Hình 25: Sơ đồ thuật toán tối ưu số cell giữa dung lượng và vùng phủ ..........96
Hình 26: Giao diện chính của chương trình mô phỏng ....................................97
Hình 27: Suy hao đường truyền .......................................................................98
Hình 28: Mô hình truyền Hata- Okumura cho thành phố lớn ..........................99
Hình 29: Mô hình truyền Hata- Okumura cho thành phố nhỏ .........................99
Hình 30: Mô hình truyền Hata- Okumura cho nông thôn ..............................100
Hình 31: Mô hình truyền Walfishch-Ilegami cho thành phố lớn ...................101
Hình 32: Mô hình Walfishch-Ilegami cho thành phố nhỏ và trung bình ........101
Hình 33: Tính toán số trạm BTS tại Hà Nội ..................................................102

tp://www.ebook.edu.vn
5

Danh mục bảng biểu
Bảng 1: Các dịch vụ cơ bản...............................................................................19
Bảng 2: Mô hình truyền ....................................................................................29
Bảng 3: So sánh tổn hao đường truyền từ mô hình Hata và Walfisch-Ikegami34
Bảng 4: Các thông số quỹ đường truyền ...........................................................35
Bảng 5: Quỹ đường truyền ứng với tốc độ-12.2kbps........................................36
Bảng 6: Giả thuyết trạm gốc .............................................................................37
Bảng 7: Phân tập đường lên và đường xuống ...................................................40
Bảng 8: Các thông số dải...................................................................................42
Bảng 9:Thông số cụ thể.....................................................................................44
Bảng 10: Vùng phủ sóng chuẩn trong UMTS...................................................46
Bảng 11: Phạm vi phủ sóng với tốc độ khác nhau ...........................................47
Bảng 12 : Những tham số tính toán hệ số tải đường lên ...................................52
Bảng 13: Bảng danh sách các tham số ..............................................................54
Bảng 14: Dung lượng đường lên .......................................................................55
Bảng 15: Tính toán thông lượng được giả thiết ................................................56
Bảng 16: Lưu lượng dữ liệu /sector/ sóng mang trong các môi trường. ...........57
Bảng 17: Khả năng QoS ....................................................................................61

Bảng 18: Phạm vi phủ sóng với các mức dịch vụ .............................................67

http://www.ebook.edu.vn
Bảng thuật
ngữ viết tắt

1
Chữ viết
tắt Từ tiếng anh Tiếng việt
2 ACI adjacent channel nterference nhiễu kênh lân cận
3 AMR adaptive multi-rate Đa tốc độ tương thích
4 ATM Asynchronous Transfer Mode)
Giao thức truyền không đồng
bộ
5 BCH broadcast channel Kênh quảng bá
6 BER Bit Error Ratio xác suất lỗi bit
7 CCQ
Coverage, capacity, and quality
(of service)
Vùng phủ, dung lượng và chất
lượng dịch vụ
8 CCTTT
Consultative Committee for
International Telegraph and
Telephone
Ủy ban Tư vấn Điện thoại -
Điện tín quốc tế
9 CE channel element Phần tử kênh
10 CLP cell loss priority Ưu tiên mất mát tế bào
11 CN core network Mạng lõi
12 CODIT code division test bed Kiểm tra mã đa truy cập
13 COSSAP
communications simulation and
system analysis program
Chương trình truyền thông mô
phỏng và phân tích hệ thống
14 DPCCH
dedicated physical control
channel
Kênh điều khiển vật lý dành
riêng
15 DPDCH dedicated physical data channel
Kênh lưu lượng vật lý dành
riêng
16 EIRP effective isotropic radiated power Công suất bức xạ đẳng hướng
17 ERP effective radiated power Công suất bức xạ hiệu dụng
19 GDO general development order Thứ tự phát triển chng
20 GFC generic flow control Điều khiển dòng tổng quát
21 GPRS (General Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói tổng hợp
22 GSM
Global System for Mobile
Communication)
Hệ thống thông tin di động
toàn cầu thế hệ thứ 2
24 HCS hierarchical cell structure Cấu trúc tế bào phân cấp
25 HEC header error control Kiểm soát lỗi lối vào
26 IFTF Internet Engineering Task Force Lực lượng quản lý kĩ thuật
27 IP Internet protocol Giao thức internet
28 ISS instruction set simulators Bộ cấu trúc mô phỏng
29 ITU
International Telecommunication
Union Liên minh viễn thông quốc tế
2010
7

30 MUD
31 NOC
32 NOMC
33 NRT
multi-user detection
network operations Centre
Network operation and
maintenance Centre
non-real time
operations and maintenance
tách sóng đa người dùng
Trung tâm điều khiển mạng
Trung tâm bảo dưỡng
Không thời gian thực
34
35
36
38
39
OMC
PCH
PDH
P-SCH
QoS
Centre
paging channel
plesiosynchronous hierarchy
primary synchronization channel
Quality of Service
type of receiver utilizing multi-
Mạng lưới trung tâm
Kênh phân trang
Chuẩn đồng bộ
Kênh đồng bộ chính
Chất lượng dịch vụ
loại thiết bị thu sử dụng nhiều
40 RAKE
41 RAN
42 RF
43 RNC
44 RRM
path propagation
Radio Access Network
Radio Frequency
radio network controller
radio resource management
đường truyền
mạng truy cập vô tuyến
Tần số sóng vô tuyến
Trạm điều khiển sóng vô tuyến
mạng
Điều khiển nguồn sóng
Giao thức truyền tải thời gian
45
46
47
48
49
50
RTP
RSVP
RX
SDH
SIP
SMS
Real-time Transport Protocol
Resource reservation protocol
Receiving functionality/receiver
Synchronous Digital Hierachy
session initiation protocol
short message service
thực
Giao thức dự trữ tài nguyên
Chức năng nhận/ Nhận
Hệ thống phân cấp số đồng bộ
Giao Thức Khởi Tạo Phiên
Dịch vụ gửi tin nhắn ngắn
synchronous transport module
51 STM-1
52 TDMA
53 TOS
54 TRX
number 1
Time Division Multiple Access
type of service
transmitter and receiver
Transmitting
Mô đun truyền đồng bộ -1
Đa truy cập phân chia theo thời
gian
Kiểu dịch vụ
Truyền và nhận
55 5 6 57

58 TX
UE
VCI
VPI
W-
functionality/transmitter
User Equipment
virtual channel identifier
virtual path identifier
Wideband Code Division
Chức năng truyền/ truyền
Thiết bị người dùng
Bộ nhận dạng kênh ảo
Đường dẫn ảo
59 CDMA Multiple Access Đa truy cập phân mã băng rộng

LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, thông tin di động đã trở thành một ngành công nghiệp viễn thông
phát triển nhanh nhất và phục vụ con người hữu hiệu nhất. Để đáp ứng nhu cầu về
chất lượng và dịch vụ ngày càng nâng cao, thông tin di động càng không ngừng
được cải tiến.
Tiền thân của 3G là hệ thống điện thoại 2G, như GSM, CDMA, PDC, PHS...
GSM sau đó được nâng cấp lên thành GPRS, hay còn gọi là thế hệ 2,5G. Nước đầu
tiên đưa 3G vào khai thác thương mại một cách rộng rãi là Nhật Bản.Từ năm 2006,
mạng UMTS được nhiều quốc gia nâng cấp lên, với chuẩn HSPDA được xem như
mạng 3.5G. Hiện giờ, HSPDA cho phép tốc độ truyền đường xuống đạt 21Mbps.
Dài hơi hơn, một nhánh của tổ chức 3GPP lên kế hoạch phát triển mạng 4G, với tốc
độ 100 Mbit/s đường xuống và 50 Mbit/s đường lên, dùng công nghệ giao diện vô
tuyến dựa trên ghép kênh tần số trực giao.
Việt Nam là 1 quốc gia khá phát triển về viễn thông. Hiện nay các nhà mạng
của Việt Nam như Vinaphone, Viettel, Mobiphone cũng đang đi vào quy hoạch và
khai thác mạng 3G. Vấn đề cấp bách hiện nay là quy hoạch và phát triển mạng như
thế nào. Đây là một bài toán khá hóc búa với các nhà mạng. Trong khuôn khổ khoá
luận, tác giả đi vào nghiên cứu quá trình quy hoạch và phát triển mạng di động thế
hệ thứ 3G. Đồng thời đưa ra phương pháp luận cho các nhà khai thác mạng nghiên
cứu về tính hiệu quả của công nghệ này.
Luận văn gồm 4 chương trình bày những vấn đề sau:
Chương 1 : Tổng quan về quy hoạch
Trình bày tổng quan về quy hoạch mạng. Phát triển kế hoạch tối ưu dung

lượng, vùng phủ và chất lượng dịch vụ. Phát triển kế hoạch thiết kế mạng.
Chương 2: Quy hoạch vùng phủ sóng, dung lượng, chất lượng dịch vụ.
Chương này trình bày các vấn đề về quy hoạch vùng phủ sóng, các mô hình
truyền thường được sử dụng, ảnh hưởng quỹ đường truyền tới vùng phủ sóng. Vấn

đề cải tiến dung lượng, chuyển giao mềm và vấn đề chất lượng dịch vụ đáp ứng yêu
cầu người sử dung.
Chương 3: Tối ưu hóa mạng
Chương này đề cập đến vấn đề xác định kế hoạch ban đầu về vùng phủ, dung
lượng, QoS và lựa chọn vị trí các trạm BTS sao cho phù hợp. Đồng thời trong
chương này cũng đưa ra yêu cầu đối với anten và yêu cầu đối với truyền dẫn.
Chương 4: Mô phỏng và tính toán
Chương này đi sâu vào vấn đề các công thức tính toán để thiết kế cell, lưu đồ
thuật toán tổng quát, lưu đồ thuật toán cụ thể và kết quả mô phỏng thực tế.
Trong quá trình làm đề tài, em đã cố gắng rất nhiều song do kiến thức hạn chế
nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự phê bình,
hướng dẫn giải đáp của quý thầy cô cùng bạn bè.
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của thạc sĩ Đinh Thị
Thái Mai, thầy cô trong khoa Điện tử-Viễn thông và Ban quản lý dự án quy hoạch
mạng 3G của Vinaphone đã giúp em hoàn thành đề tài tốt nghiệp này.

Hà Nội, ngày......tháng......năm 2010
Sinh viên thực hiện
Vũ Trung Thông

Chương 1.Tổng quan về quy hoạch mạng
Sự phát triển nhanh chóng của dịch vụ số liệu mà IP đã đặt ra các yêu cầu mới
đối với công nghệ viễn thông di động. Thông tin di động thế hệ 2 mặc dù sử dụng
công nghệ số nhưng là hệ thống băng hẹp và được xây dựng trên cơ chế chuyển mạch
kênh nên không thể đáp ứng được dịch vụ mới này. Công nghệ truyền thông thế hệ thứ
ba là giai đoạn mới nhất trong sự tiến hóa của ngành viễn thông di động. Nếu 1G của
điện thoại di động là những thiết bị analog, chỉ có khả năng truyền thoại thì 2G của
điện thoại di động gồm cả hai công năng truyền thoại và dữ liệu giới hạn dựa trên kỹ
thuật số. Trong bối cảnh đó ITU đã đưa ra đề án tiêu chuẩn hóa hệ thống thông tin di
động thế hệ thứ 3 với tên gọi IMT – 2000. IMT – 2000 đã mở rộng đáng kể khả năng
cung cấp dịch vụ và cho phép sử dụng nhiều phương tiện thông tin. Mục đích của IMT
– 2000 là đưa ra nhiều khả năng mới nhưng cũng đồng thời đảm bảo sự phát triển liên
tục của hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai (2G). Hệ thống 3G mang lại cho
người dùng các dịch vụ giá trị gia tăng cao cấp, giúp chúng ta thực hiện truyền thông
thoại và dữ liệu (như e-mail và tin nhắn dạng văn bản), download âm thanh và hình
ảnh với tốc độ cao. Các ứng dụng 3G thông dụng gồm hội nghị video di động; chụp và
gửi ảnh kỹ thuật số nhờ điện thoại máy ảnh; gửi và nhận e-mail và file đính kèm dung
lượng lớn; tải tệp tin video và MP3; thay cho modem để kết nối đến máy tính xách tay
hay PDA và nhắn tin dạng chữ với chất lượng cao…
Thiết kế hệ thống UMTS cần nhiều quá trình thiết kế khác nhau và các thông số
của hệ thống. Ngoài ra khi số lượng người dùng tăng, dung lượng, vùng phủ cũng tăng
lên, vì thế kích thước cell phải thu nhỏ lại. Để đảm bảo chính xác về việc lập kế hoạch
3G, cần ước lượng tốt lưu lượng người sử dụng, địa hình, kinh tế và cấu trúc mạng.

Một khía cạnh quan trọng ảnh hưởng đến việc lập kế hoạch là tốc độ mở rộng, và vùng
phủ sóng của mạng 2G hiện có và các mạng 3G khác.
Ban đầu đánh giá kế hoạch chi tiết, dung lượng và vùng phủ sóng là 2 vấn đề
chính được đề cập. Khi mạng hoạt động các thông số cần thiết như số liệu thống kê
lưu lượng truy cập, các loại hình dịch vụ, chất lượng dịch vụ (QoS), quá tải cell
/sector, giờ quá tải, tất cả lưu lượng truy cập sẽ được tải về nhà điều hành mạng và

trung tâm vận hành và bảo dưỡng (NOMC). Toàn bộ mạng có thể được điều khiển bởi
NOMC - trung tâm kiểm soát mạng. Trung tâm này có thể kiểm soát hoạt động của
trung tâm bảo trì (OMC), hoặc mạng lưới điều hành trung tâm (NOC). Mô hình chỉnh
tuyến và thiết kế lại / tối ưu sau đó sẽ tạo ra 1quá trình liên tục, chịu ảnh hưởng lớn bởi
các thông số được đề cập. Một khi mạng được mở rộng và hoạt động liên tục, dung
lượng tải sẽ tăng lên. Nó sẽ phân tích lưu lượng và thống kê truy cập. Điều này đảm
bảo mạng liên tục được tối ưu hóa và tái lập kế hoạch cho phù hợp với đáp ứng yêu
cầu truyền tải như hình vẽ. Các bước của quá trình quy hoạch cơ bản gồm các kế
hoạch, hoạch định các quá trình và tối ưu mạng, sau đó là thiết kế mạng thực tế. Cuối
cùng là tối ưu hóa và tái lập kế hoạch cho mạng. Đó là 1 quá trình liên tục lặp đi lặp lại
để tính toán tối ưu hóa.
Hình 1: Quy trình bắt buộc trong quy hoạch và triển khai mạng lưới
1.1 Quá trình quy hoạch mạng vô tuyến
Thứ nhất, nó cần thiết để ước tính số lượng vị trí các cell, các kiểu trạm gốc và

cấu hình các trạm (bao gồm số lượng các phần tử mạng, sector, cấu hình anten). Để đạt
được các vị trí và cấu hình các trạm chúng ta phải đánh giá được diện tích phủ sóng,
dung lượng, và yêu cầu QoS đối với các loại diện tích cần phủ sóng, như khu đô thị
dày đặc. Với những thông tin này chúng ta có thể bắt đầu quy hoạch phạm vi phủ sóng
và dung lượng mạng. Kết quả của quy hoạch vùng phủ và dung lượng sẽ cho chúng ta
một con số chính xác về số lượng các vị trí và cấu hình các trạm.

Để hiểu được quá trình quy hoạch chúng ta phải tìm hiểu về 3 yếu tố tác động tới
quá trình quy hoạch đó là:
a. Dung lượng
b. Vùng phủ sóng
c. Chất lượng dịch vụ
Với mạng 3G quá trình quy hoạch và tối ưu / tái quy hoạch là một quá trình liên
lục. Khi hoàn thành quy hoạch dung lượng và vùng phủ sóng và một mạng được xây
dựng, những thiết bị đầu cuối được đưa vào mạng và cho phép kiểm soát hiệu suất
mạng. Quá trình này là quá trình liên tục đảm bảo hiệu suất và tối ưu hóa. Mục đích
của quy hoạch mạng lưới là kiểm soát và tối đa hóa ảnh hưởng của 3 tham số.
1.1.1 Dung lượng
Dung lượng W-CDMA là môt vấn đề rất rộng và phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác
nhau. Ví dụ như nhiều người dùng đăng nhập vào một tế bào và làm tăng tỉ lệ dữ liệu
của họ, điều này sẽ làm giảm bớt dung lượng của tế bào. Ngoài ra, nếu các yếu tố tải tế
bào tăng; sau đó nhiễu sẽ tăng lên điều này cũng sẽ gây áp lực lên dung lượng tế bào.
Cuối cùng dung lượng mềm là một vấn đề khác cần phải được chú ý, bởi vì trong một
số tình huống các tế bào có thể ít người dùng hơn tế bào khác, dung lượng dư thừa này
có thể được chia sẻ giữa các tế bào. Dung lượng mềm sẽ giúp chúng ta tối đa dung
lượng của các tế bào.
1.1.1.1 Kỹ thuật tăng dung lượng
Một số kĩ thuật để nâng cao dung lượng hữu ích có thể hỗ trợ cho mạng W-
CDMA. Phương pháp sử dụng có thể bao gồm Macro, micro, pico cell, có thể chồng
phủ lên nhau như là một hệ thống phân cấp tế bào. Hệ thống phân cấp tế bào sử dụng 3
loại tế bào khác nhau được biết đến như là cấu trúc thứ bậc tế bào HCS (hierarchical
cell structure). HCS là một phương pháp cổ điển để tăng dung lượng tại 1 điểm nóng.

Ý tưởng ở đây là sử dụng dải tần số khác nhau cho những người sử dụng khác nhau.
Tuy nhiên với điều kiện nhà điều hành phải mua đủ phổ tần để tận dụng lợi thế của
HCS. Ví dụ một nhà điều hành có thể mua 3 phổ tần riêng biệt trong đó 3 phổ tần dành
cho đường xuống và 3 phổ tần dành cho đường lên. Nhà điều hành có cơ hội chuyển
đổi thay thế các tần số trong môi trường đô thị dày đặc, làm giảm nhiễu kênh lân cận
ACI, hoặc nhiễu điều hành giao thoa.

1.1.1.2 Chuyển giao mềm
Chuyển giao mềm được sử dụng khi nhiều kết nối được kết nối đến nhiều trạm
gốc, tất cả đều hoạt động với cùng 1 tần số vô tuyến (RF). Việc sử dụng nhiều kết nối
làm giảm công suất từ mỗi trạm gốc phục vụ cho thiết bị người sử dụng. Chuyển giao
mềm sẽ làm giảm nhiễu và khắc phục sự gia tăng dung lương của tế bào. Chuyển giao
mềm có thể cung cấp thêm dung lượng cho tế bào. Đây là một vấn đề rất quan trong
cần phải được chú ý trong việc quy hoạch vùng phủ sóng.
1.1.2 Vùng phủ sóng
Vùng phủ sóng sẽ cho phép người sử dụng có thể di chuyển thoải mái từ mạng
hiện tại vào các mạng 3G khác. Ngoài ra phạm vi phủ sóng sẽ được cung cấp bởi kiểu
cấu trúc phân cấp tế bào trong hệ thống. Theo đó người dùng sẽ chuyển vùng từ một
môi trường picocell, microcell sang môi trường macrocell. Mạng UMTS sẽ không độc
lập với mạng GSM hiện có mà nó sẽ cùng tồn tại với hệ thống GSM. Nhiều thiết bị
đầu cuối có thể chuyển đổi từ 2G sang 3G và ngược lại.
1.1.2.1 Mục tiêu phủ sóng
Sự đa dạng của các dịch vụ khác nhau sẽ cung cấp các mức phủ sóng do các yếu
tố Eb/No ( energy-per-bit/noise-per-spectral density ) khác nhau, đáp ứng yêu cầu có
thể chấp nhận được đối với dịch vụ, tăng độ lợi xử lý và trong trường hợp có hoặc
không có chuyển giao mềm xảy ra. Trường hợp này sẽ xảy ra trong 1 HCS. Theo đó 1
tế bào được chồng lên 1 tế bào khác, nhưng cả 2 tế bào đó sử dụng 2 tần số khác nhau
do đó chuyển giao mềm sẽ không được tốt. Cuối cùng sự khác nhau về quỹ đường
truyền như tạp âm trạm gốc, công suất tạp âm thu… tất cả sẽ ảnh hưởng lên CCQ. Độ
che phủ phải là mục tiêu đưa vào tính toán bao gồm cả môi trường mà người sử dụng
đang dùng, cùng với các thông số tính toán. Vùng phủ song đa giác có thể được miêu
tả như là phạm vi phủ sóng bắt buộc. Đây là hoạt động cơ sở cho những thử nghiệm có
thể được chấp nhận và có lợi cho nhà điều hành. Vùng phủ sóng với đô thị dày đặc,

khu đô thị và ngoại thành nói chung sẽ tạo thành các vòng tròn đồng tâm xung quanh 1
thị trấn. Đối với phạm vi phủ sóng sẽ có lợi hơn nếu như sử dụng 1 danh sách các
đường giao thông để phủ sóng, thay vì tạo ra các đa giác để liên kết các thị xã. Điều
này sẽ cho kết quả khá đa dạng nhưng chúng có thể chồng chéo lên nhau.
1.1.2.2 Sector hóa và khả năng thích ứng của chùm tia
Sector hóa là chia các tế bào thành nhiều phần (sector), nó có thể gia tăng dung
lượng. Ngoài ra để tăng cường vùng phủ sóng nó có thể sử dụng anten thích nghi có

khả năng theo dõi sự di chuyển của UE, nhờ đó tăng vùng phủ sóng thực tế. Khi xem
xét việc sector hóa hoặc chùm tia anten thích nghi, có thể ước tính ảnh hưởng của mật
độ quang phổ lên công nghệ địa chỉ hóa. Nó sẽ phụ thuộc vào các loại sóng vô tuyến
và các thiết bị anten.
1.1.3 Quy hoạch chất lượng dịch vụ
Với 3G QoS yêu cầu cao hơn 2G. Điều này do có nhiều dịch vụ yêu cầu tốc độ
cao, các dịch vụ được cung cấp trên băng thông rộng. Các dịch vụ như cuộc gọi video,
trao đổi dữ liệu đòi hỏi QoS cao hơn, do đó cần đảm bảo trễ truyền dẫn và chất lượng
có thể chấp nhận được. So với dung lượng và vùng phủ sóng, QoS là vấn đề sống còn
của hệ thống UMTS do tính chất của các dịch vụ và nhu cầu của thiết bị người dùng.
1.2 Thủ tục triển khai quy hoạch và tối đa dung lượng cũng như vùng
phủ sóng.
Các tham số CCQ phải được đảm bảo để có thể phát triển hệ thống 1 cách hiệu
quả. Mỗi tham số trong 3 tham số vùng phủ sóng, dung lượng và QoS phải được đưa
vào xem xét cân bằng và tối ưu 3 thông số trên.
W- CDMA có giao diện vô tuyến và luôn luôn thay đổi không thể đoán trước.
Điều này do tùy biến của người sử dụng và tốc độ dữ liệu của họ thay đổi. Mỗi cell
phải được thiết kế chính xác và do đó các điều kiện trước tiên đạt được của quy hoạch
mạng lưới chính xác gồm 3 giai đoạn sau đây:
a. Chuẩn bị.
b. Số lượng người dùng
c. Quản lý các kế hoạch quy hoạch mạng.
1.2.1 Chuẩn bị
Việc cung cấp lưu lượng truy cập cho mỗi người dùng sẽ phụ thuộc vào các loại

hình dịch vụ có sẵn và mức độ thường xuyên sử dụng dịch vụ. Có thể chia thành hai
lĩnh vực chính: người sử dụng doanh nghiệp và người dùng tư nhân.
Ví dụ, giá trị tiêu biểu cho các cuộc gọi trung bình thời gian cho các dịch vụ có
thể dự đoán từ khoảng 120-180 giây. Nó sẽ phần nào khó khăn hơn do nhiều loại
UMTS được biết đến hiện tại và tương lai để tính toán các dịch vụ trung bình thời gian
cuộc gọị. Hiện nay hầu hết các dịch vụ mới đã được áp dụng chuyển mạch gói. Tuy
nhiên trung bình thời gian cuộc gọi đã ảnh hưởng đáng kể đến lưu lượng mạng, dự

đoán chính xác, hợp lý phải được coi là một yếu tố quan trọng. Điều này nhiều khi khó
khăn do kích thước mới được bổ sung vào dịch vụ UMTS (3G), khối lượng dữ liệu
trung bình thông qua là rất lớn. Vấn đề phức tạp hơn là nhu cầu về một dịch vụ nhất
định (ví dụ: Vùng phủ sóng của sự kiện thể thao ) cũng phải được đưa vào tính toán, vì
sự kiện này sẽ thay đổi theo thời gian trong ngày, theo ngày trong năm. Khi đó lưu
lượng mạng sẽ tăng đột biến.
1.2.2 Số lượng người dùng
Tính toán số lượng người dùng ở một khu vực cụ thể đạt được bằng cách xâm
nhập, điều tra dân số. Nhà quy hoạch mạng phải ước lượng lưu lượng, số người sử
dụng để có thể cung cấp thông số chính xác cho công tác quy hoạch. Trong quy hoạch
người ta thường sử dụng phương pháp thống kê để dự đoán chính xác số lượng người
sử dụng.
1.2.3 Quản lý quy hoạch mạng
Khi số lượng cell đã được xác định, cần lập kế hoạch chi tiết tần số, xác định RF
trong từng cell. Điều này sẽ ảnh hưởng đến vùng phủ sóng như xây dựng các vùng phủ
sóng, chi phí, xây dựng luật quy hoạch, cấu hình, đặt lại vị trí cell và các hoạt động
khác như ACI cũng phải được xem xét. Do đó cần bộ công cụ lập kế hoạch chuyên
nghiệp. Có nhiều công cụ có sẵn trên thị trường, được cung cấp bởi ATDI, Logica,
Commweb, Agilent... Bộ công cụ lập kế hoạch bao gồm một bộ tiện ích module phần
mềm được tích hợp vào các ứng dụng quy hoạch hiện tại. Các module có thể bao gồm
các công cụ quản lý thông tin, thiết kế các công cụ di động, thiết bị, cấu hình, các công
cụ kiểm kê, giám sát hiệu suất mạng và các công cụ báo cáo dự án hoặc các công cụ
quản lý chung.
1.3 Phát triển kế hoạch thiết kế mạng
Khi xem xét một cái nhìn toàn thể của thiết kế quy hoạch mạng lưới, các đối
tượng sau tất cả phải được xem xét. Bao gồm các phần sau:

a) Vùng phủ Microcell / Macrocell.
b) Dung lượng Microcell / Macrocell.
c) Vùng phủ trong nhà và tốc độ dữ liệu cao .
d) Thiết lập vị trí cell.
e) Sự chuyển dịch từ mạng GSM.

Các chiến lược được thông qua để triển khai mạng sẽ phụ thuộc nhiều vào việc
điều chỉnh lưu lượng thực tế. Thực tế sử dụng vùng phủ Macrocell cho ngoài trời và
Picocell cho vùng phủ trong nhà. Macrocell cũng có thể phủ sóng những khoảng trống
trong vùng phủ sóng trong nhà. Tuy nhiên, để có lợi người ta cung cấp thêm dung
lượng bằng cách tăng số lượng các cell trong nhà, trái ngược với phủ sóng trong nhà
cung cấp từ các cell ngoài trời. Nếu việc tăng số lượng cell trong nhà không được thực
hiện, người ta buộc phải dùng microcell để khắc phục các hạn chế dung lượng. Tuy
nhiên, có thể đạt được dữ liệu tốc độ cao hơn trong toàn bộ diện tích cell, hoặc tốc độ
dữ liệu có sẵn thấp hơn khi người sử dụng ở điểm vùng biên cell, điều này sẽ cho phép
đạt được diện tích phủ sóng một cell lớn hơn. Điều này sẽ phụ thuộc vào loại dịch vụ
dữ liệu tốc độ cao có sẵn. Với dịch vụ đòi hỏi QoS thấp như e-mail, lưu trữ và chuyển
tiếp các dịch vụ tin nhắn ngắn (SMS), thì vùng phủ không đồng nhất có thể đươc xem
xét. Tuy nhiên với những dịch vụ đòi hỏi QoS cao và thời gian thực, thì vùng phủ phải
là đồng nhất. Cuối cùng, nếu một nhà điều hành có một mạng lưới 2G hiện tại thì
người sử sẽ chuyển giao giữa 2G và 3G, tái sử dụng cell. Thường thì các nhà quy
hoạch sẽ tận dụng vị trí các trạm BTS hiện có của 2G làm trạm BTS của 3G. Và chúng
ta sẽ đặt bổ sung các trạm BTS 3G để bổ sung vị trí còn thiếu. Điều này làm giảm
đáng kể chi phí cho việc xây dựng hệ thống. Nếu quy hoạch hợp lý sử dụng lại các
trạm BTS của 2G nhà quy hoạch có thể tiết kiệm được 40% chi phí cho xây dựng
mạng 3G.
1.3.1 Phân tích lưu lượng
Quá trình phân tích lưu lượng bao gồm các quá trình phân tích như sau:
a) Điều tra nhân khẩu trong khu vực phủ sóng;
b) Mô phỏng xác định lượng thuê bao;
c) Tính toán cung cấp lưu lượng truy cập cho mỗi thuê bao;
d) Tạo ra một bản đồ lưu lượng "chỉ ra lưu lượng dự kiến ”.
Điều này là một nhiệm vụ cho các bộ phận tiếp thị, tuy nhiên, các nhà quy hoạch

mạng yêu cầu lưu lượng cho phép định kích thước mạng . Điều này cũng sẽ cho phép
một mạng lưới phân tích công suất ban đầu của kế hoạch hoàn thành, và mô phỏng
thực hiện kế hoạch cuối cùng.
1.3.2 Mật độ lưu lượng
Việc đánh giá mật độ lưu lượng của nhà cung cấp và lưu lượng người sử dụng
thực tế ở một khu vực cụ thể phải được xác định. Việc phân phối dữ liệu mật độ

(DDD) được định nghĩa là tỷ lệ thông tin có thể được gửi cho mỗi khu vực phủ sóng.
Trước tiên, ta thành lập một đơn vị đo cường độ mà lượng hóa lưu lượng.
Thời gian gọi / (1 giờ (h)) = Lưu lượng sử dụng (1)
Ví dụ, nếu thuê bao hai cuộc gọi trong 1h và độ dài trung bình của các cuộc gọi là 120
giây (s), công thức ở trên đưa ra sau đây:
240/3.600 = 66 milli Erlangs (mErl) của lưu lượng.
Hai cuộc gọi /1 giờ trung bình là 120 s bằng 240 s, và 1 h =3.600 s. Erlangs (Erl)
được thiết kế để đo lường định lượng lưu lượng. Trong thực tế, nó được sử dụng để
mô tả tổng lưu lượng sử dụng trong 1h. Mô hình thường sử dụng nhất là Erlang-B
(dùng để đánh giá yêu cầu sử dụng lưu lượng trong giờ bận). Với mô hình Erlang-B
người ta cho rằng tất cả các cuộc gọi bị chặn sẽ xóa ngay lập tức. Do đó mật độ người
sử dụng trong khu vực phải xem xét, mật độ lưu lượng có thể được tính toán và được
thể hiện trong Erlang trên mỗi km² (Erl/ km²).
Công thức Erlang C thể hiện xác suất chờ trong 1 hệ thống xếp hàng. Cũng như
công thưc Erlang B, Erlang C giả định vô số các nguồn cùng truy cập của A Erlang
đến N máy chủ. Tuy nhiên tất cả các máy chủ đang bận do đó yêu cầu phải xếp hàng.
Một số lượng lớn không giới hạn các yếu tố được đưa vào hàng đợi. Công thức tính
toán xác suất của lưu lượng giả định rằng các cuộc gọi của họ bị chặn cho đến khi có
thể được xử lý. Công thức này được sử dụng để xác định số người sử dụng dịch vụ cần
thiết cho một cuộc gọi, cho một xác suất xếp hàng mong muốn.
(2)
 A : tổng lưu lượng truy cập được cung cấp
 N: Số người sử dụng dịch vụ
 PW : xác suất khách hàng phải đợi để sử dụng dịch vụ.

Giả định rằng các cuộc gọi đến tuân theo phân phối poisson và được mô tả bằng
hàm phân phối mũ. Sử dụng chung cho Erlang C là mô hình hóa và định kích cỡ
mạng và các cuộc gọi đến tổng đài

1.3.3 Mức độ sử dụng mẫu và cung cấp dịch vụ
Xâm nhập thị trường kinh doanh bao gồm số lượng thuê bao theo đầu số dân được
chia cho số nhân viên kinh doanh. Sau đó được chia thành các tỷ lệ phần trăm sự xâm
nhập cho các nhóm đối tượng khác nhau (ví dụ như người dùng và doanh nghiệp).
Ngoài ra còn chia theo loại hình dịch vụ và tốc độ dữ liệu bao gồm cả nhu cầu
QoS. Để sử dụng dịch vụ, cần phải thực hiện các dịch vụ chuyển mạch cuộc gọi / giờ
bận và cho các dịch vụ chuyển mạch gói trong giờ bận. Lưu lượng phải phân tích tính
toán cho nhiều loại dịch vụ (ví dụ như thoại, dữ liệu, video…). Các môi trường khác
nhau như trong nhà, ngoài trời, cùng với tư nhân và sử dụng công cộng. Một mô hình
lưu lượng sẽ đơn giản hóa các giả định. Mô hình lưu lượng cho phép đánh giá trong
suốt thời gian gọi và ước tính các tỷ lệ chuyển giao. Để làm được điều này ta dùng
phương pháp lặp để tính toán cung cấp lưu lượng truy cập mỗi cell. Ngoài ra, thông số
cần thiết như ước tính thời gian người sử dụng điện thoại di động bận tại một cell sẽ
cho phép dự đoán chính xác về lưu lượng sử dụng trong khu vực phủ sóng. Nếu dịch
vụ đó được áp dụng cho mỗi thuê bao, bản đồ lưu lượng được tạo ra. Sự khác biệt
trong sử dụng dữ liệu được phân tích trong bảng 1.
Đối với dịch vụ tương tác đa phương tiện tốc độ dữ liệu là khoảng 128 kbps, vì thế
một chiều dài trung bình cho các cuộc gọi kiểu này sẽ kết nối trong khoảng 144 giây.
Trong khi đó một cuộc gọi thoại có tốc độ dữ liệu khoảng 12,2 kbps trong suốt thời
gian cuộc gọi hiệu quả có thể sẽ là khoảng một phút.
Bảng 1: Các dịch vụ cơ bản

Dịch vụ Sử dụng
(kbps)
Khoảng thời gian
trung bình hiệu dụng
cell (s)
Kiểu chuyển mạch
(Chuyển mạch gói
tin)
Thời gian gọi/Thuê
bao bận trong 1h
Đa phương tiện có tính
tương tác cao
128 144 CS 0.25
Đa phương tiện tốc độ
cao
2000 53 PS 0.01
Đa phương tiện tốc độ
bình thường
384 14 PS 0.2
Dữ liệu tốc độ thấp 14.4 156 CS 0.1
SMS 14.4 30 PS 2
Thoại 12.2 60 CS 1.5
19

1.4 Ước tính vùng phủ sóng di động
Để ước tính vùng phủ sóng di động, mô hình suy hao đường truyền phải được đưa
vào tính toán. Mô hình suy hao đường truyền được tính bằng cách kết hợp các dữ liệu
thực nghiệm và phân tích kỹ thuật.
Tách sóng đa người dùng (MUD) ảnh hưởng đến hệ số tải trên phạm vi cell. Nếu
MUD được sử dụng để chuyển giao mềm thì có thể giảm 20% nhiễu trong Macrocell.
Do đó nhiễu từ các cell khác sẽ ít hơn trong Macrocell. Lưu lượng bất đối xứng cũng
phải được quan tâm khi tính toán quỹ đường truyền. Có thể cân bằng tải hệ thống
đường lên đối với 1 vùng phủ tối đa của cell, vùng phủ trong hệ thống W-CDMA.
Công suất thục tế của người dùng (UE) sẽ bị giới hạn bởi phạm vi phủ sóng của cell.
1.4.1 Quỹ đường truyền
Quỹ đường truyền được tính cho đường lên và đường xuống một cách riêng lẻ. Độ
lợi an ten, tạp âm thu và các mất mát cơ thể cần phải được quan tâm.
1.4.2 Độ lợi chuyển giao mềm
Độ lợi chuyển giao mềm đạt được do việc chuyển giao tại biên, giữa hai hoặc
nhiều cell và các cell tham gia có độ mất mát trung bình bằng nhau. Để có được
chuyển giao mềm, biên fading log-normal phải được tính toán. Đây là thông số cần
thiết để cung cấp xác suất vùng phủ xác định tại vùng biên của một tế bào riêng lẽ
cũng như thông số tuơng ứng tại vùng biên của hai hoặc nhiều hơn tế bào. Do đó, độ
lợi chuyển giao mềm trên thực tế sẽ khác nhau giữa các biên khác nhau. Xác suất vùng
phủ càng lớn, thì mức yêu cầu biên càng cao. Chuyển giao mềm cũng cung cấp độ lợi
phân tập macro, điều này phụ thuộc vào môi trường sóng vô tuyến và số nhánh Rake.
( Máy thu rake lấy mẫu, tính toán và dựng lại các thành phần của các tín hiệu đa đường
bị suy hao, kết hợp và tăng cường tín hiệu ). Một bộ thu Rake được sử dụng trong dịch
vụ W-CDMA thường có 4-6 (nhánh) nhận. Tuy nhiên, chuyển giao mềm luôn cần
được xem xét trong việc cải thiện quỹ đường truyền .

1.4.3 Vùng phủ bị giới hạn
Vùng phủ được gọi là giới hạn khi nó không có đủ năng lực để xử lý tất cả các
lưu lượng truy cập. Từ quan điểm dung lượng, kích thước cell cần lớn hơn rất nhiều.
Dải cell tối đa gọi là hệ số giới hạn. Diện tích tối đa của cell được sử dụng để xác định
số lượng các trạm gốc yêu cầu.

1.4.4 Dung lượng bị giới hạn
Mạng có dung lượng giới hạn A là mạng không có khả năng hỗ trợ tất cả các lưu
lượng cung cấp. Số cell được tính bằng cách chia số người sử dụng mà một cell có thể
hỗ trợ bởi số người sử dụng trên mỗi km. Tổng số cell của hệ thống bằng tổng diện
tích được chia cho diện tích 1 cell . Đối với “nhiễu bị giới hạn”, một tín hiệu nhỏ hơn
sẽ gây mất tín hiệu trong các cell nhỏ hơn, và do đó tăng chi phí để thực hiện thêm các
cell cần thiết, ngoài ra sẽ làm giảm dung lượng.
1.4.5 Hệ số tải
Hệ thống đạt đến công suất cực đại khi nó được tải tại 100 % dung lượng, hoặc
công suất tối đa lý thuyết đã đạt được. Dung lượng của một cell phụ thuộc vào Eb
/No. Khu vực phủ sóng phụ thuộc vào tải so với công suất cực đại. Khi công suất cực
đại kích thước cell sẽ co lại về không và mức độ nhiễu sẽ tiếp cận vô cực. Công suất
liên quan trực tiếp đến các yếu tố tải và một mạng UMTS (3G) có thể không được vận
hành hết công suất cực.
1.5 Mô hình ước tính tế bào
Như đã đề cập một số yêu cầu của các cell có thể được tính bằng cách điều tra sử
dụng. Khi biết số người sử dụng và cung cấp lưu lượng truy cập cho mỗi người dùng,
chúng ta có thể tính được lưu lượng cần cung cấp. Khi phạm vi và dung lượng cell
được thiết lập, có thể xác định gần đúng số lượng cell.

21

Dân số trong khu
vực x phần trăn
thâm nhập (%)
Số người dùng
Dung lượng mỗi
Lưu lượng
người dùng
Cung cấp lưu
lượng
Phạn vi cell
2010
cell
Đếm số
lượng cell
Hình 2 : Mô hình ước tính cell
1.5.1 Diện tích phủ sóng
Diện tích phủ sóng liên quan đến khả năng của người sử dụng truy cập vào mạng
của một cell theo tiêu chí được xác định trước. Các loại hình dịch vụ và tốc độ dữ liệu
cũng sẽ có ảnh hưởng đến khả năng phủ sóng.
1.5.2 Diện tích phủ sóng và xác suất mất tín hiệu
Để giảm khả năng mất tín hiệu thì phải thu hẹp bán kính cell. Do đó diện tích
vùng phủ sóng trên 1 cell sẽ giảm. Chi phí để phủ sóng một diện tích xác định sẽ tăng
lên. Do đó ta phải cân đối giữa diện tích phủ sóng của cell với xác suất mất tín hiệu.
Mức mất tín hiệu từ 5-10% được coi là hợp lý cho nhà quy hoạch.
Diện tích phủ sóng cũng liên quan đến mất tín hiệu. Mất tín hiệu là khi các mạng

vô tuyến không thể đạt được yêu cầu về QoS. Mất tín hiệu có thể được mô tả như là sự
che khuất và suy hao đường truyền vượt qua sự khác biệt giữa mức tín hiệu yêu cầu
nhận được và cường độ tối đa lan truyền qua đường. Các minh họa trong hình 3 cho
thấy một tiêu chuẩn của một phân bố bình thường với một độ lệch chuẩn của 8dB.
Diện tích đỉnh của phân phối xác định khả năng mất mát. Nếu 10% cho khả năng mất
tín hiệu đạt được 10,3 dB. Đối với một mục tiêu 5% với yêu cầu 13,2 dB, và cuối cùng

18,6 dB cho mất mát 1%. Vì vậy mục tiêu gia tăng mất mát dẫn đến giảm phạm vi phủ
sóng với độ lợi khá cao.
Hình 3 : Ước tính tối đa vùng phủ sóng cell - yếu tố tải
Khả năng truyền tải ngoại vi cell thực tế là khả năng các UE sẽ nhận được một tín
hiệu trên một ngưỡng nhất định, chẳng hạn như cường độ tín hiệu RF. Giá trị ngưỡng
phải cung cấp một tín hiệu chấp nhận được trong điều kiện fading nhanh.
1.5.3 Xác suất vùng phủ của rìa cell
Rìa cell có xác suất phủ sóng tốt nhất được coi là xác suất UE sẽ nhận được một
tín hiệu từ trạm anten gốc, trên một giá trị ngưỡng quy định tại vị trí vùng biên của

Hình 4: Đường cong liên quan đến các phần nhỏ của tổng diện tích

cell. Giá trị ngưỡng sẽ cần để cung cấp một tín hiệu hợp lý trong điều kiện fading.
Mối quan hệ giữa xác suất ngoại vi cell và diện tích được minh họa trong hình 4.
Trong đó y là số mũ suy hao đường truyền và sigma (δ) là độ lệch chuẩn của che
khuất được đưa ra trong dB. Số mũ suy hao đường truyền được định nghĩa là tỷ lệ tăng
của suy hao dường truyền. Một giá trị tiêu biểu cho suy hao đường truyền trong cell
macro được coi là 3,6 và cho độ lệch chuẩn là chỉ cần nhìn thấy, sẽ có 8 dB. Vì vậy, δ /
y là 2,22 và tham gia một khả năng phủ sóng ranh giới của 75% sẽ tương đương với
90% vùng được phủ sóng
1.6 Phân tích thiết kế quy hoạch
Một ví dụ chương trình mô phỏng và phân tích hệ thống (COSSAP) sản xuất bởi
Synopsys Incorporated, COSSAP là một công cụ thiết kế hệ thống, bao gồm một bộ
các cấu hình end-to-end của các mô hình tái sử dụng thuật toán, đó là cần thiết cho
việc thiết kế và thẩm tra của các hệ thống W-CDMA. Do đó, công cụ này có khả năng
cho phép xác minh thuật toán của cấp liên kết cho hệ thống truyền tải W-CDMA theo
định nghĩa hiện nay của các tiêu chuẩn. Nó được biết đến như là một chương trình mô
phỏng dòng điều khiển, dựa trên mô hình luồng dữ liệu, hỗ trợ nhanh chóng mô phỏng
điều khiển dòng và đồng mô phỏng. Các mô phỏng xảy ra thông qua sự hợp tác của
các hướng dẫn mô phỏng điều khiển dòng thiết lập mô phỏng (ISS) cho cả phần mềm
và phần cứng. Kiểu mô phỏng đồng thẩm tra phần khác nhau của việc thực hiện của hệ
thống, chủ yếu là từ một điểm chức năng, mà trong đó các phần mềm và kiến trúc
phần cứng không phải là đại diện đầy đủ chi tiết. Với COSSAP, không kiểm soát thời
gian giữa các yếu tố mô phỏng là cần thiết và vì thế có thể hỗ trợ hoạt động không
đồng bộ. Bốn yếu tố quan trọng là xác định khả năng hỗ trợ như sau:
 Đặc điểm lưu lượng;
 Dữ liệu người dùng tốc độ;
 Yêu cầu QoS;

 Khả năng mất tín hiệu .
Dữ liệu tốc độ cao khiến số lượng người dùng có khả năng sử dụng mạng ít hơn.
Vì vậy, chất lượng mạng tốt hơn, giảm khả năng mất tín hiệu. Kết nối vô tuyến sẽ tốt
hơn sẽ tiêu thụ tài nguyên nhiều hơn, có nghĩa là có ít thuê bao hơn sẽ có thể sử dụng
hệ thống. Phạm vi phủ sóng dữ liệu tốc độ cao, phạm vi phủ sóng cho microcell và
môi trường trong nhà, đồng vị trí với một hệ thống 2G, tất cả những vấn đề chính sẽ

cần phải được lên kế hoạch cẩn thận để đảm bảo mạng lưới ổn định và hiệu quả. Phân
tích lưu lượng, đánh giá phạm vi phủ sóng và đếm cell cũng được thực hiện phân tích
mô phỏng.
1.7 Tối ưu hóa
Tối ưu hóa mạng lưới liên quan đến việc thu thập dữ liệu lặp đi lặp lại sẽ cung
cấp một bức tranh chính xác về hoạt động của mạng. Tối ưu hóa sẽ đòi hỏi các công cụ
driving-test có dung lượng hoạt động cao. Một vài ví dụ về các chức năng cần thiết cao
hơn bao gồm phân tích đồng bộ hóa sơ cấp và thứ cấp mã đồng bộ hóa, đo công suất,
đo đạc xáo trộn mã, và thời gian di chuyển và chồng lên nhau. Cần phải thực hiện
đồng thời cả tiếng nói và dữ liệu tại mạng 2G và mạng 3G. Dữ liệu bao gồm chuyển
tiếp và đảo ngược điều kiện liên kết, tỷ lệ lỗi bit hoặc khung hình, ACI bỏ cuộc gọi,
không khởi tạo cuộc gọi, và định vị vệ tinh toàn cầu (GPS). Điều là rất quan trọng để
có được một bức tranh hoàn chỉnh về mạng đã được thực hiện.
Như vậy chương 1 chúng ta đã tìm hiểu về quá trình quy hoạch mạng vô tuyến.
Đề cập đến các vấn đề dung lượng, vùng phủ và QoS. Phát triển các kế hoạch, thủ tục
triển khai thiết kế mạng và tối ưu hóa mạng lưới. Chương này giúp chúng ta đánh giá
mối quan hệ giữa các yếu tố trong quá trình quy hoạch mạng. Phần sau chúng ta sẽ đi
sâu vào tìm hiểu tác động của từng yếu tố tới quá trình quy hoạch mạng vô tuyến.

tp://www.ebook.edu.vn
25

Chương 2. Quy hoạch vùng phủ sóng, dung lượng
và chất lượng dịch vụ
Trong phần này chúng ta đề cập đến các thông số đảm bảo độ che phủ, dung lượng
và chất lượng dịch vụ. Ngoài ra chúng ta còn thảo luận cả quỹ đường truyền lên và
xuống. Đó là các quỹ đường truyền ảnh hưởng đến phạm vi phủ sóng của mỗi mạng.
Vì vậy mọi nỗ lực tối ưu hóa phải được độ che phủ tốt nhất. Nó sẽ cần thiết cho việc
tối ưu hóa cho cả thoại và dịch vụ gói và ngoài ra có thể hỗ trợ chuyển mạch dịch vụ.
Trước tiên chúng ta tìm hiểu về quy hoạch vùng phủ sóng. Các yếu tố ảnh hưởng
đến việc quy hoạch vùng phủ sóng.
2.1 Quy hoạch vùng phủ sóng
Phần này sẽ trình bày về quỹ đường truyền. Các thông số cần thiết để đảm bảo cả
quỹ đường truyền lên và xuống nhằm đạt mục tiêu về vùng phủ sóng. Quỹ đường
truyền xác định công suất, kích thước và vị trí tế bào. Phần này cũng đề cập đến mô
hình truyền phương pháp phân tập phát, các kĩ thuật tối ưu vùng phủ sóng. Trước tiên
chúng ta tìm hiểu ảnh hưởng của quỹ đường truyền lên vùng phủ sóng.
2.1.1 Ảnh hưởng của quỹ đường truyền lên vùng phủ sóng
Quỹ đường truyền là tổng hợp tất cả độ lợi và tổn thất từ máy thông qua ( không
gian, cáp, ống dẫn sóng, cáp quang… ) đến người nhận trong hệ thống viễn thông. Nó
bao gồm sự suy giảm tín hiệu do đường truyền, cũng như độ lợi của anten, đường cấp
vào và suy hao do tạp âm.
Quỹ đường truyền xác định và quy định năng lượng, kích thước và vị trí của các
tế bào, tính toán lưu lượng có thể ảnh hướng đến phạm vi phủ sóng. Quỹ đường truyền
khác nhau tùy theo khối lượng dữ liệu được chuyển đi. Và điều cuối cùng là phải tối

ưu hóa duy trì độ che phủ mạng.
2.1.1.1 Quỹ đường truyền lên
Các minh họa trong hình 5 cho thấy một sơ đồ khối của quỹ đường truyền lên.
Mọi suy hao và độ lợi từ phía UE phải được đưa vào tính toán bao gồm suy hao do
quỹ đường truyền và ảnh hưởng của đầu con người. Nói chung nó phụ thuộc vào các
điều kiện hoạt động và phụ thuộc vào môi trường và người sử dụng. Giá trị tiêu biểu

cho mất mát cơ thể là khoảng 3dB. Tuy nhiên, trong 3G thiết bị đầu cuối sẽ được vận
hành theo cách khác. Trong 3G, thiết bị cầm tay sẽ được giữ ở phía trước của người
dùng do đó sẽ giảm tổn thất tín hiệu do ảnh hưởng của cơ thể người dùng. Mất mát
thâm nhập cũng phải được xem xét, vì điều này sẽ ảnh hưởng đến môi trường hoạt
động. Giá trị thực tế có thể khác nhau đáng kể giữa các môi trường khác nhau và số đo
lý tưởng ở các địa phương.
Ví dụ tiêu biểu sẽ là 15 dB cho một môi trường trong nhà và khoảng 8 dB cho môi
trường trong xe. Độ lợi anten UE được tính toán điển hình là khoảng 0dBi mặc dù có
khả năng là một số thiết bị đầu cuối có dữ liệu ăng ten được đưa ra cao hơn khoảng 2
dBi.
2.1.2 Quỹ đường truyền xuống
Để đơn giản hóa, suy hao đường truyền đường lên tối đa thể hiện trong hình 5 (b)
sẽ bằng tổng số suy hao từ UE và trạm gốc (đã được bắt nguồn từ hình 5 (a)), và kết
hợp những suy hao quỹ đường truyền lên (tức là các đường lên tối đa chấp nhận được
suy hao đường truyền như được hiển thị ở phía bên tay trái của hình (b)). Bước tiếp
theo là thêm giới hạn độ tin cậy và hiệu chỉnh để có được công suất đường xuống . Các
yếu tố đường xuống thêm các mất mát và độ lợi từ các trạm gốc (hiển thị ở phía bên
phải của hình 5), có thể để tính toán độ nhạy thu của UE. Đây là mức tín hiệu cần thiết
tại đầu vào bộ thu, tín hiệu này thoã mãn Eb / No yêu cầu. Một nhân tố hoạt động phải
được thêm vào nếu đòi hỏi độ nhạy bộ thu thực tế, để cung cấp kết quả thực tế hơn.
Công suất tạp âm phía thu chủ yếu là tạp âm nhiệt.
Tạp âm nhiệt chỉ có thể được giảm thực sự khi làm mát máy thu, nhưng điều này
là không khả thi. Vì vậy, cách duy nhất để giảm mức độ tạp âmlà bằng cách chọn một
bộ thu với thông số tạp âm thấp.
Kết quả cuối cùng của trên, như trong hình 5 (a và b), là công suất ra từ ăng ten sẽ
tác động vào lượng RF truyền từ ăng ten và mức độ phủ sóng trên diện tích yêu cầu:
Công

suất tạp âm thu = Mật độ tạp âm thu + Tỷ lệ thông tin
(3)
Với :
Mật độ tạp âm thu = Mật độ tạp âm nhiệt + mức độ nhận tạp âm

) và (b: Đường xuống).
2010

28

2.1.3 Mô hình truyền
Một mô hình truyền RF sẽ xác định suy hao đường truyền RF. Điều này được thực
hiện với việc đặc trưng hoá công suất tín hiệu nhận bằng cách tính trung bình mức
công suất trên các khoảng cách giữa TRX. Vùng phủ sóng mỗi vị trí cho một môi
trường truyền có thể xác định hiệu quả phủ sóng. Ngoài vùng phủ sóng, mật độ lưu
lượng cũng phải được đưa vào tính toán, bằng cách sử dụng một mô hình truyền được
biết đến (ví dụ như mô hình Walfisch-Ikegami hoặc mô hình Okamura-Hata), tính từ
quỹ đường truyền đầu vào các mô hình và chuyển đổi thành các cell tối đa trong phạm
vi km.
Ví dụ này một đô thị macro cell có tính một chiều cao trung bình của UE = 11 m
và trạm ăng ten một căn cứ chiều cao 30 m. Đối với khu vực ngoại thành, một yếu tố
điều chỉnh bổ sung của 8dB đã được giả định là một mô hình này cung cấp kết quả
nhất quán hơn. Các cell được tính toán phạm vi phủ sóng được thể hiện trong bảng 2
Bảng 2: Mô hình truyền
Có rất nhiều mô hình truyền sóng cho 3G. Nhưng trong phạm vi của khóa luận chúng
ta chỉ tìm hiểu về 2 mô hình truyền đó là mô hình Hata-Okumura và mô hình
Walfisch-Ikegami. Đây là 2 mô hình rất phù hợp với quy hoạch 3G ở Việt Nam.
2.1.3.1Mô hình Hata - Okumura
Mô hình Okumura là mô hình được dùng rộng rãi trong việc dự đoán tín hiệu ở vùng
đô thị. Mô hình đáp ứng trong dải tần 150-1920 Mhz ( có thể ngoại suy đến 3000

Mhz) và cự ly 1-100 km. Nó có thể được dùng cho chiều cao anten trạm gốc từ 30-
100m.
Trong mô hình này, suy hao đường truyền được tính bằng cách tính hệ số điều
chỉnh anten cho các vùng đô thị là hàm của khoảng cách giữa trạm gốc, trạm di động
và tần số. Hệ số này được đưa vào suy hao không gian tự do. Kết quả được điều chỉnh
bằng các hệ số cho độ cao anten trạm gốc và trạm di động. Ngoài ra, các hệ số điều

chỉnh được cấp cho hướng phố, các vùng ngoại ô, các vùng mở và các địa hình không
đều.
Mô hình chỉ áp dụng cho 4 thông số thỏa điều kiện:
● Tần số sóng mang fc
● Khoảng cách từ trạm gốc d
● Độ cao anten trạm gốc hb
: 150 ÷ 3000(Mhz)
: 1 ÷ 100 (km)
: 30 ÷ 100 (m)
● Độ cao anten trạm di động hm : 1 ÷ 10 (m)
Tuỳ theo từng vùng phục vụ khác nhau, suy hao tuyến Lp tương ứng mỗi vùng
khác nhau.
- Vùng thành phố:
Lp(dB) = 69,55 + 26,16lgfc + (44,9 – 6,55lghb)lgr – 13,82lghb - a(hm)
Trong đó: a(hm) là hệ số hiệu chỉnh cho độ cao anten di động (dB) được tính
trong 2 trường hợp khác nhau:
+ Đối với thành phố nhỏ và trung bình:
(3)
a(hm) (dB)= (1,11lgfc -0,7)hm – (1,56lgfc – 0,8)
+ Đối với thành phố lớn:
(4)
a(hm) ={ 8.29[lg(1,54hm)]2 – 1,1 (fc ≤ 200 MHz) [dB]
3,2[lg11,75hm)]2 – 4,97 (fc ≥ 400 MHz) [dB]
(5)
(6)
Như vậy bán kính cell được tính :
lg r
L p
- Vùng ngoại ô:
Với vùng ngoại ô hệ số hiệu chỉnh suy hao so với vùng thành phố là:

 f2
 lg c 5,4
 28
Lno (dB)= Lp - 2 
(8)
- Vùng nông thôn:
Với vùng nông thôn hệ số hiệu chỉnh suy hao so với vùng thành phố là:

Lnt(dB) = Lp – 4,78.(lgfc)2 +18,33(lgfc) - 40,94 (9)
2010
Các phép đo của Okumura chỉ đúng cho các kiểu toà nhà ở Tokyo và cần có số
liệu để có khả năng dự đoán các nhân tố môi trường trên cơ sở tính chất vật lý của các
toà nhà xung quanh máy thu di động. Ngoài ra, do kỹ thuật Okumura dùng để hiệu
chỉnh mặt đất bất thường và các đặc điểm khác của đường truyền cụ thể nên cần có các
diễn giải thiết kế.
2.1.3.2 Mô hình Walfisch-Ikegami
Mô hình Walfisch-Ikegami chứa 3 phần tử: tổn hao không gian tự do, nhiễu
xạ mái nhà và tổn hao tán xạ, tổn hao do nhiều vật chắn.
Hình 6 : Sơ đồ quy hoạch theo mô hình Walfisch-Ikegami
Các thông số đưa vào công thức mô hình được giới thiệu ở hình 6.
Trong đó:

w: bề rộng đường phố (m)
b: cự ly giữa các dãy nhà phố chắn đường truyền sóng (m)
 : góc tới của sóng trên mặt phẳng phương vị so với trục đường
hm : chiều cao anten trạm di động (m)
hb : chiều cao anten trạm gốc (m)

d: khoảng cách trạm di động và trạm gốc (m)
hr: chiều cao toà nhà (m)
Mô hình chỉ áp dụng cho 4 thông số thỏa điều kiện:
2010
● Tần số sóng mang fc
● Khoảng cách từ trạm gốc d
● Độ cao anten trạm gốc hb
: 800 ÷ 3000 (Mhz)
: 0,02 ÷ 5 (km)
: 4 ÷ 50 (m)
● Độ cao anten trạm di động hm : 1 ÷ 3 (m)
Các biểu thức sử dụng cho mô hình như sau:
Lp
Trong đó:
Lf : là tổn hao không gian tự do, được xác định:
Lf (dB) = 32,4 +20lgr + 20lgfc
(9)
(10)
Lrts: là nhiễu xạ mái nhà - phố và tổn hao tán xạ, được xác
định:
Lrts (dB) = (-16,7) -10lgW + 10lgfc + 20lg∆hm + Lo (11)
với: ∆hm = hr - hm (m)
Lo là sai số do tán xạ và nhiễu xạ, được xác định bởi:
 9,646(dB),0 35

4 0,114( 55)(dB),55 90

Lf Lrts Lmsd, Lrts Lmsd 0
Lf , Lrts Lmsd 0
Lo2,5 0,075( 55)(dB),35 55

Lbsh
Lmsd: là tổn hao các vật che chắn, được xác định:
Lmsd = Lbsh + ka + kdlgr + kflgfc – 9lgb (12)
với:
 18.lg(1hb ), hb hr
0, hb hr
32

54, (hb hr )

54 1,6hb r, (r 500, hb hr )
2010
 15hb
kdhm
18, hb hr
, hb hr
 f
 925 với thành phố lớn.
 f
 925
Với trường hợp tia nhìn thẳng (LOS):
Lp (dB) = 42,6 + 26lgr + 20lgfc
(13 )
Với trường hợp tia không nhìn thẳng (NLOS):
Lp(dB) = 32,4 + 20lgr + 20lgfc + Lrts + Lmsd
(14)
Như vậy bán kính cell tính theo mô hình Walfisch – Ikegami là :
lgr
Lp Lori Lbsh10lgW 20lghm ka9lgb 30kflg fc 15,7
20kd (15)
Có thể sử dụng các giá trị mặc định sau cho mô hình:
b = 20 ÷ 50m; W = b/2; Ф = b/2; hr = 3 x (số tầng) + hnn

ka54 0,8hb , (r 500, hb hr )

18 

kf 41,5 c 1
kf 4 0,7 c 1
 với thành phố trung bình.
với: hnn = 3 m cho nóc nhà có độ cao, 0 m cho nóc nhà phẳng.
Ta tính toán tổn hao đường truyền từ mô hình Hata và Walfisch-Ikegami
theo các số liệu dưới đây và so sánh kết quả:
fc = 880 MHz
hm = 1,5 m
hb = 30 m
hr = 30 m
Ф = 90 độ
b = 30 m
33

nóc nhà = 0 m W = 15 m
2010
Tổn hao đường truyền dự đoán theo mô hình Hata thấp hơn 13-16 dB so với mô
hình Walfisch-Ikegami. Tuy nhiên, mô hình Hata bỏ qua ảnh hưởng của độ rộng
đường phố, tán xạ phố và các tổn hao tán xạ. Các ảnh hưởng này được xét đến ở mô
hình Walfisch-Ikegami.
Mô hình Walfisch-Ikegami sẽ được sử dụng cho phương án tính toán thiết kế vì
mô hình này thích hợp với điều kiện với môi trường đô thị Việt Nam, tính toán dễ
dàng bằng chương trình trên máy tính.
Bảng 3: So sánh tổn hao đường truyền từ mô hình Hata và Walfisch-Ikegami
Vùng phủ sóng sẽ được tính toán dựa trên diện tích cần phủ sóng và bán kính của
cell bằng cách áp dụng mô hình Walfisch-Ikegami. Chất lượng dịch vụ và dung lượng
phục vụ của hệ thống sẽ tính toán dựa trên phương trình tính dung lượng cực đại của
đường truyền hướng lên. Từ đó sẽ tính toán được số trạm BTS cần thiết để đáp ứng
dung lượng của hệ thống.
2.1.3.3 Tính toán quỹ đường truyền

Khoảng cách
(km)
Tổn hao đường truyền (dB)
Mô hình Hata Mô hình Walfisch-Ikegami
1
2
3
4
5
126,16
136,77
142,97
147,37
150,79
139,45
150,89
157,58
162,33
166,01
Một quỹ đường truyền có thể được coi là cơ sở xác định kích thước cho mạng
và có thể từ những tính toán của một quỹ đường truyền để xác định một dấu hiệu ban
đầu của dãy cell. Sau đó sẽ tính được phạm vi vùng phủ sóng. Quỹ đường truyền hữu
ích trong việc xác định các thông số cần cải tiến để tăng cường vùng phủ sóng. Các
nguyên tắc tương tự cho hệ thống truyền thông di động toàn cầu (GSM) quỹ đường
truyền được áp dụng cho UMTS (3G). Bảng 4 cho thấy một mẫu của quỹ đường
truyền, tổng số các suy hao đường truyền lên và xuống

Bảng 4: Các thông số quỹ đường truyền
2.1.3.4 Ví dụ quỹ đường truyền ứng với tốc độ 12.2kbps
Quỹ đường truyền mẫu minh họa trong bảng 5 là dành cho một dịch vụ thoại 12,2
kbps AMR cho người dùng trên xe với tốc độ 120 km/h, cho phép chuyển giao mềm
và cho phép mất mát 8,0 dB với điều kiện sử dụng trong xe. Việc kiểm soát công suất
nhanh chóng, với tốc độ di chuyển 120 km /h, không thể bù đắp cho các fading, và do
đó không có lợi cho rìa fading nhanh được dự trữ.
Các Eb / No yêu cầu được giả định là 5,0 dB và điều này phụ thuộc vào:
a.Tốc độ dữ liệu.

(a)
Thông số
Trung bình công suất TX/TCH
Đường xuống
30
Đường lên
24
Đơn vị
dBm
(b) Cáp, đầu nối, và bộ kết hợp 2 0 dB
(c) Độ lợi anten thu 13 0 dBi
(d) TX EIRP/TCH a - b + c 41.0 24.0 dBm
(e) Độ lợi anten thu 0 13 dB
(f) Cáp, đầu nối, và thiệt hại chia cắt tại
người nhận
0 2 dB
(g) Thông số tạp âmnơi nhận 5 5 dB
(h) Mật độ tạp âm nhiệt -174 -174 dBm/Hz
(i) Mật độ nhiễu nơi nhận -1000 -1000 dBm/Hz
(j) Nhiễu tổng + mật độ nhiễu (g + h + i) -169 -169 dBm
Tốc độ thông tin (Rb) 8 8 kHz
(k) 10 log(Rb) 39.03 39.03 dBHz
(l) Eb/(No + Io) (mức độ liên kết tương 8 6.6 dB
(m) Độ nhạy nơi nhận (j + j + l) -122.0 -123.4 dBm
(n) Độ lợi chuyển giao 5 5 dB
(o) Độ lợi khác 0 0 dB
(p) Rìa đăng nhập bình thường 11.3 11.3 dB
(q) Suy hao đường truyền tối đa 153.67 149.07 dB
(r) Khoảng cách 4.84 3.61 km
b. Multi-path profile.
c.Tốc độ UE.
d. Các kiểu dịch vụ (TOS).
e. Các thuật toán nhận.
f. Cấu hình trạm ăng ten cơ sở.

Bảng 5: Quỹ đường truyền ứng với tốc độ-12.2kbps

12.2 kbps thoại (tốc độ 120 km/h)
UE
Năng lượng tối đa UE TX (W) 0.125
Năng lượng tối đa UE TX (dBm) 21.5 A
Độ lợi anten UE (dBi) 0.0 B
Mất mát do thân thể (dB) 3.0 C
EIRP (dBm) 18.0 d=a+ b+ c
Trạm cơ sở
Mật độ ồn nhiệt (dBm/Hz) 174.0 E
nhận thông số tạp âmBS (dB) 5.0 F
Thông số ồn RX (dBm/Hz) 169 g= e+f
Năng lượng ồn RX 103.2 H
Mép nhiễu 3.0 I
Năng lượng nhiễu RX 103.2 J
Tạp âm tổng cộng + giao thao (db) 100.2 K
PG (dB) 25 L
Yêu cầu Eb/No (dB) 5.0 M
Nhạy nơi nhận (dBm) 120.2 n=m-l+k
Độ lợi anten BS (dBi) 18.0 O
Mất mát tại cáp ở BS (dB) 2.0 P
Mép Fading nhanh (dB) 4.0 Q
Suy hao đường truyền lớn nhất (dB) 154.2 r = d-n+o-p-q
Xác suất vùng phủ sóng (%) 95
Hằng số log-nomal fading (dB) 7.0
Mô hình truyền hàm mũ 3.52
Mép fading đăng nhập bình thường (dB) 7.3 S
Độ lợi chuyển giao mềm (dB) nhiều -cell 3.0 T
Mất mát trong xe (dB) 8.0 U
Mất mát cho phép trong cell (dB) 141.9 V = r - s + t-u
Đối với UE di chuyển ở tốc độ thấp thì chỉ cần mức Eb /No nhỏ. Biên độ fading
nhanh gây bởi tốc độ thấp của UE là một yếu tố hạn chế đối với các phạm vi phủ sóng
thực tế. Hình minh họa 6 tương quan giữa suy hao đường truyền của cell và phạm vi
thực tế.

Bảng 6: Giả thuyết trạm gốc
Phạm vi di động thực tế được tính từ con số cuối cùng suy hao đường truyền bằng
cách sử dụng một công cụ truyền RF dự đoán, và khi chuyển đổi, có một mối quan hệ
trực tiếp giữa suy hao đường truyền thấp hơn và một loạt các cell giảm.
Suy hao đường truyền =133.8 db.
Tương đương với bán kính cell = 1.4km
Suy hao tối đa = 141.9 db

Giả thuyết
Độ lợi an ten
Đầu cuối dữ liệu
2 dBi
Đầu cuối thoại
0 dBm
Mất mát do cơ thể (dB) 0 3
Năng lượng cực đại TX (dBm) 24 21
Giả thuyết
Độ lợi an ten
Thông số
18 dBi (3sector trạm gốc)
Con số ồn 5.0 dB
Yêu cầu Eb/No Thoại : 5.0 dB
144 kbps RT dữ liệu: 1.5 dB
Mất mát cảm ứng tại cable 2.0 dB
Tương đương với bán kinh cell = 2.3km
Hình 6: Suy hao đường truyền và phạm vi của cell

2.1.4 Vùng phủ sóng so với dung lượng trong mối quan hệ với quỹ
đường truyền
Vùng phủ sóng khi xét đến yếu tố tải sẽ phụ thuộc vào tải trong đường xuống hơn
so với đường lên. Điều quan trọng là phải đạt được một sự cân bằng vùng phủ sóng
cho cả đường lên và đường xuống. Việc so sánh giữa vùng phủ sóng và dung lượng
cần được xem xét khi tính toán với độ lợi có thể đạt được bằng việc sử dụng phân tập
phát. Phạm vi phủ sóng bị ảnh hưởng bởi cả tải đường lên và đường xuống. Như có thể
trong hình 7 vùng phủ sóng phụ thuộc vào tải trong đường xuống nhiều hơn so với
đường lên. Điều này do công suất phát tối đa từ trạm gốc quy định, trong ví dụ này là
10W. Công suất này sẽ giữ nguyên bất kể số lượng người dùng là bao nhiêu chăng
nữa. Nếu xuất hiện một tải lưu lượng thấp trong đường xuống, mỗi UE có bộ khuếch
đại công suất của riêng mình, phạm vi phủ sóng sẽ giảm theo lượng người dùng hiện
tại trong cell.

Hình 7: Vùng phủ sóng so với dung lượng (suy hao đường truyền tối đa với tải)
Vì lưu lượng UMTS (3G) bất đối xứng, nên tốc độ dữ liệu khác nhau cho các
đường lên so với đường xuống và trong đa số trường hợp, lưu lượng đường xuống sẽ
lớn hơn lưu lượng đường lên. Như chúng ta có thể thấy trong hình 7, một sự khác biệt
đạt được đó là phạm vi phủ sóng nếu công suất đường xuống tăng từ 10 lên 20 W. Nếu
sự gia tăng công suất đường xuống là đạt được bằng 3 dB, sau đó nó có thể cho phép

suy hao đường truyền tối đa cao hơn 3 dB, không phụ thuộc vào tải, mà vẫn đạt được
cùng một phạm vi phủ sóng. Nhu trong hình 7 cải thiện vùng phủ sóng lớn hơn cải
thiện dung lượng do các đường cong tải. Nếu suy hao đường truyền xuống ở 153 dB,
suy hao đường truyền đường lên tối đa với mép nhiễu 3dB, công suất đường xuống chỉ
có thể tăng lên 10% (0,4 dB), từ 680 lên 750 kbps. Tăng công suất truyền đường
xuống không được coi là một phương pháp hiệu quả để tăng cường dung lượng đường
xuống. Tuy nhiên, nếu các trạm gốc có 20 W công suất truyền dẫn có sẵn, sau đó chia
dung lượng giữa hai tần số đường xuống sẽ tăng công suất đường xuống (750-1.360
kbps, tức là 2x680 kbps = 1360 kbps). Điều này sẽ tăng công suất 80% nhưng sẽ
không có tác động đáng kể về vùng phủ sóng.
2.1.5 Phân tập phát
Phần này đánh giá phương pháp của việc tăng độ lợi RF bằng cách sử dụng phân
tập phát. Nó sẽ bao gồm cả độ lợi kết hợp coherent và độ lợi phân tập. Có hai kiểu
phân tập: phân tập phát và phân tập đa đường.
Các ví dụ được đưa ra để hiển thị làm thế nào để đạt được độ lợi tốt hơn với sự
phân tập đường xuống. Ảnh hưởng của phân tập anten cũng được đưa vào tính toán.
2.1.5.1 Phân tập đường xuống
Việc sử dụng phân tập thu trong UE khó có thể thực hiện được, chủ yếu là do sự
phức tạp trong thiết bị đầu cuối thiết kế và chi phí bổ sung. Nó được coi là hữu hiệu
hơn nếu sử dụng một tram gốc để phân tập phát, gọi là sự phân tập không gian. Để đạt
được sự phân tập các tín hiệu đường xuống được phát thông qua có hai nhánh ăng ten
trạm gốc. Nếu phân tập thu đã tồn tại trong trạm gốc, sau đó nó có thể truyền song
công đường xuống đến anten nhận, do đó loại bỏ sự cần thiết phải thêm anten. Người
ta có thể sử dụng hoặc phân tập phân cực hoặc các anten không gian trong phân tập
phát đường xuống.
Khi các tín hiệu RF được kết hợp thống nhất với nhau, độ lợi kết hợp coherent có

thể đạt được. Độ lợi kết hợp coherent lý tưởng 3 dB có thể đạt được bằng cách sử dụng
hai anten. Đối với đường lên, bộ nhận RAKE chịu trách nhiệm kết hợp các tín hiệu lai
từ hai ăng ten phân tập. Phụ thuộc vào độ chính xác ước lượng kênh, độ lợi kết hợp
coherent trong đường lên khoảng 2,5-3,0 dB. Cũng có thể kết hợp coherent trong UE
nếu cả 2 pha từ anten phát được điều chỉnh theo lệnh phản hồi gửi bởi UE. Chỉ có pha
của tín hiệu nhận được có thể được điều chỉnh như các thành phần đa đường không thể
kết hợp đồng bộ. Các vòng lặp phản hồi bị giới hạn bởi trễ với UE tốc độ cao (ví dụ

Khóa luận Quy hoạch mạng 3G.docx

Khóa luận Quy hoạch mạng 3G.docx

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Khóa luận Quy hoạch mạng 3G.docx

Similar to Khóa luận Quy hoạch mạng 3G.docx (20)

More from Dịch Vụ Viết Bài Trọn Gói ZALO 0917193864

More from Dịch Vụ Viết Bài Trọn Gói ZALO 0917193864 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Khóa luận Quy hoạch mạng 3G.docx