Download miễn phí Đồ án Thiết kế mạng di động không dây WiMAX
ă Tìm kiếm vùng:
Tìm kiếm vùng thực hiện các ngiên cứu vùng và căn cứ vào mục tiêu thiết kế, các yêu cầu của bộ phận kỹ thuật vô tuyến để đưa ra các thông sô ứng cử. Kết quả của bước này là đưa ra tài liệu mô tả các thông số của các vùng ứng cử cho việc đặt đài trạm.
ă Kiểm tra chất lượng vị trí:
Vì chi phí cho việc xây dựng trạm là rất cao cho nên cần được kiểm tra thận trọng theo quy trình nghiêm ngặt các vị trí xây dựng nhằm đảm bảo việc lựa chọn vị trí là đúng đắn và trạm khi được lắp đặt sẽ hoạt động với chất lượng cao.
ă Chấp nhận/ Loại bỏ vị trí (SA):
Có hai trường hợp xảy ra cho việc xây dựng trạm của mỗi vị trí ứng cử. Nếu vị trí ứng cử qua được bước kiểm tra chất lượng thì cần được kiểm tra lại thiết kế theo các mục tiêu đã định. Trong trường hợp không đáp ứng được yêu cầu đã được đề ra, cần lập mẫu loại bỏ trạm để có thể sử dụng trong tương lai khi nó trở thành khả dụng, đồng thời phải sử dụng một vị trí dự phòng khác.
Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.
Ketnooi -
You must be registered for see links
Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ketnooi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
ãng ®èi víi mçi vïng. Th«ng thêng, ta cÇn phñ sãng tríc hÕt ë c¸c khu vùc quan träng nh: c¸c khu th¬ng m¹i, khu c«ng nghiÖp, c¸c vïng cã mËt ®é d©n c cao vµ c¸c ®êng cao tèc chÝnh. V× thÕ cÇn hiÓu biÕt râ vÒ vïng cÇn phñ sãng trªn c¬ së b¶n ®å mËt ®é d©n c, ph©n biÖt ranh giíi gi÷a c¸c vïng: Thµnh phè, ngo¹i «, n«ng th«n, khu th¬ng m¹i, nhµ ë, khu c«ng nghiÖp, b·i ®ç xe,.B¶n ®å còng cã thÓ cung cÊp th«ng tin h÷u Ých cho viÖc x¸c ®Þnh kiÓu m«i trêng, m« h×nh truyÒn sãng gióp lùa chän thõa sè hiÖu chØnh m«i trêng vµ tæn hao th©m nhËp toµ nhµ mét c¸ch chÝnh x¸c.
C¸c møc phñ sãng kh¸c nhau cã thÓ ¸p dông cho tõng kiÓu m«i trêng riªng biÖt, ch¼ng h¹n lµ: ¸p dông møc phñ sãng trong nhµ cho vïng thµnh phè vµ ngo¹i «, møc phñ sãng trong xe « t« cho khu vùc ®êng cao tèc trong khi ¸p dông phñ sãng ngoµi trêi cho khu vùc nh b·i ®ç xe. §èi víi c¸c hÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ ba ngoµi c¸c tiªu chÝ trªn, ta còng cÇn ph¶i xÐt ®Õn: c¸c lo¹i dÞch vô cÇn cung cÊp ë vïng ®îc xÐt. Ch¼ng h¹n thuª bao cÇn dÞch vô sè liÖu tèc ®é cao hay thÊp hay thuª bao chØ cÇn dÞch vô tiÕng hay sè liÖuTÊt c¶ c¸c vÊn ®Ò trªn ®Òu rÊt quan träng. V× thÕ ë h×nh7 thÓ hiÖn vïng phñ hiÖu dông cña « chÞu ¶nh hëng cña tèc ®é sè liÖu, ta thÊy ®îc ngay lµ tèc ®é sè liÖu cµng cao th× vïng phñ sãng cµng nhá.
H×nh 3.1. C¸c vÖt phñ cña cell cho c¸c dÞch vô kh¸c nhau.
Sau khi ®· n¾m ®îc yªu cÇu vÒ vïng phñ sãng, tiÕp theo ta cã thÓ tiÕn hµnh quy ho¹ch vïng phñ, trong viÖc quy ho¹ch vïng phñ v« tuyÕn nµy vÊn ®Ò cÇn xem xÐt chñ yÕu nh sau:
Lùa chän m« h×nh truyÒn sãng
TÝnh to¸n quü ®êng truyÒn
Quy ho¹ch vÞ trÝ cell
Cô thÓ ta sÏ ®i tõng bíc nh sau:
3.1.3.1 M« h×nh truyÒn sãng.
Sù suy hao ®êng truyÒn cña th«ng tin v« tuyÕn nãi chung rÊt Ýt cã thÓ h¹n chÕ ®îc, nhÊt lµ ë th«ng tin v« tuyÕn ®iÓm - ®iÓm hoÆc ®iÓm - ®a ®iÓm, bëi v× anten thu ph¸t ®Æt cao nªn suy hao ®êng truyÒn rÊt cao. ë hÖ thèng th«ng tin di ®éng, anten cña m¸y di ®éng thêng ë gÇn mÆt ®Êt nªn suy hao truyÒn sãng tû lÖ víi lü thõa bËc n (n>2) cña kho¶ng c¸ch truyÒn sãng. §Ó cã thÓ tÝnh to¸n cô thÓ ®¹i lîng nµy, ngêi ta ®a ra mét sè m« h×nh truyÒn sãng kh¸c nhau, mçi m« h×nh nµy ®Òu mang tÝnh thö nghiÖm v× lµ ®Æc ®iÓm truyÒn sãng kh«ng æn ®Þnh. Cã thÓ tæng kÕt mét sè m« h×nh phæ biÕn nh s¬ ®å sau:
H×nh 3.2. C¸c m« h×nh truyÒn sãng
Cã rÊt nhiÒu m« h×nh truyÒn sãng thùc hiÖn ®· ®îc x©y dùng cho nghiªn cøu tæn hao truyÒn sãng ngoµi trêi nh c¸c m« h×nh: Hata, Costa231,Walfish/Ikegami, Quick, Carey, Longley-Rice, Lee,.. nhng phæ biÕn nhÊt lµ hai m« h×nh Hata (hay cßn gäi lµ Okumura-Hata) vµ Walfish/lkegami. Mçi m« h×nh cã nh÷ng ®é phøc t¹p kh¸c nhau vµ phï hîp víi nh÷ng ®iÒu kiÖn kh¸c nhau ë c¸c d¶i tÇn sè kh¸c nhau. §èi víi hÖ thèng th«ng tin di ®éng WiMAX ®ang trong qu¸ tr×nh thö nghiÖm nªn cha cã mét m« h×nh ®Ó tÝnh to¸n v× vËy ta cã thÓ sö dông m« h×nh t¬ng ®èi nhÊt lµ Cost231 víi d¶i tÇn 2 MHz, nhng cã thÓ ¸p dông cho d¶i tÇn WiMAX (v× ë bµi ch¬ng nµy chñ yÕu nªu lªn viÖc sö dông mét m« h×nh ®Ó tÝnh)
C¸c m« h×nh trong nhµ ph¶i tÝnh ®Õn tæn hao th©m nhËp toµ nhµ ®èi víi c¸c kiÓu toµ nhµ kh¸c nhau còng nh ®èi víi c¸c tÇng kh¸c nhau. Ngoµi ra, m¸y di ®éng sö dông trong nhµ sÏ bÞ fading nhiÒu tia ®èi víi c¸c ®êng truyÒn bÞ chíng ng¹i vËt fading Rician ®èi víi c¸c tia thuéc tÇm nh×n th¼ng. Fading nhiÒu tia lµ fading ng¾n h¹n g©y ra do c¸c tÝn hiÖu h÷u Ých. Kh¸c víi fading Rician v× nã x¶y ra do sù kÕt hîp ®êng truyÒn LOS (Line of sight) m¹nh víi ®êng truyÒn mÆt ®Êt vµ nhiÔu ®êng truyÒn ph¶n x¹ yÕu. §êng truyÒn LOS ë tÇng cao cã thÓ t¹o ra tÝn hiÖu m¹nh h¬n tÝn hiÖu ë ngoµi têng nhµ. Ta xÐt mét sè m« h×nh thùc nghiÖm:
a, M« h×nh Hata-Okumura.
M« h×nh Hata lµ mét m« h×nh mang tÝnh thùc nghiÖm, m« h×nh nµy cho phÐp sö dông c¸c kÕt qu¶ vµo c¸c c«ng cô tÝnh to¸n. Trong bµi b¸o c¸o cña Okumura bao gåm rÊt nhiÒu c¸c lu ®å c¸c bµi to¸n ®îc sö dông ®Ó lËp m« h×nh th«ng tin v« tuyÕn. Díi ®©y lµ mét sè c¸c biÓu thøc to¸n häc ®îc sö dông trong m« h×nh Hata ®Ó x¸c ®Þnh tæn hao trung b×nh L nh sau:
Vïng thµnh phè:
Lp = 69,55 + 26,16lgfMHZ - 13,82lghb - a(hm) + (44,9 - 6,55lghb)lgR [dB] (3.1)
Trong ®ã:
fc: TÇn sè sãng mang (MHz).
Lp: Tæn hao trung b×nh (dB).
hb: §é cao anten cña tr¹m gèc (m).
hm : §é cao anten cña m¸y ®i ®éng
a(hm): HÖ sè ®iÒu chØnh cho ®é cao cña anten cña tr¹m di ®éng (dB).
R: Kho¶ng c¸ch gi÷a anten cña tr¹m di ®éng MS vµ anten cña tr¹m gèc (Km).
D¶i th«ng sè ¸p dông cho m« h×nh Hata nh sau:
150 fc < 2500 MHz
30 hb 200m
1 hm 10m
1 R 2 0Km
Trong ®ã a(hm) ®îc tÝnh nh sau:
- §èi víi thµnh phè võa vµ nhá:
a(hm) = (1,11gfc - 0,7)hm - (1,56lgfc - 0,8) [dB] (3.2)
- §èi víi thµnh phè lín:
a(hm) = 8,29(lg1,54hm)2 - 1,1[dB] fc 200MHz (3.3)
hay a(hm) = 3,2(lg11,75hm)2 - 4,97[dB] fc 400MHz (3.4)
Vïng ngo¹i «:
Lp = Lp (thµnh phè) - 2 {lg(fc/28 )2 - 5,4} [dB] (3.5)
Vïng n«ng th«n (th«ng tho¸ng):
Lp = Lp(thµnh phè) - 4,78(lgfc)2 + 18,33lgfc - 40,49 [dB] (3.6)
Trong m« h×nh Hata kh«ng xÐt ®Õn mäi hiÖu chØnh cho ®êng truyÒn cô thÓ ®îc sö dông trong m« h×nh Okumura. M« h×nh Okumura chØ tËp trung chñ yÕu ®èi víi vïng d©n c thµnh phè lín, ngoµi ra m« h×nh nµy cßn yªu cÇu viÖc thiÕt kÕ lµ chÝnh, ®Æc biÖt khi mµ lùa chän c¸c yÕu tè m«i trêng lµm sao cho phï hîp nhÊt.
b, M« h×nh Cost231 Hata.
M« h×nh nµy ®îc x©y dùng cho d¶i tÇn sè 1900 MHz. ®Æc ®iÓm cña m« h×nh nµy t¬ng tù víi m« h×nh Hata-Okumura song nã cã tÝnh ®Õn c¸c hÖ sè ®iÒu chØnh h×nh th¸i häc cña vïng phñ sãng. C«ng thøc cho m« h×nh nµy nh sau:
L = 46,3 + 33,9 log(f) – 13,82 log(hb) + (44,9 – 6,55 log(hb))log(d) + c (3.7)
Trong ®ã: c = 13 cho vïng thµnh phè lín
c = 0 cho vïng thµnh phè
c = - 12 cho vïng ngo¹i «
c = - 27 cho vïng n«ng th«n
3.1.3.2 Quü ®êng truyÒn.
TÝnh quü ®êng truyÒn lµ c©n ®èi toµn bé c«ng suÊt ph¸t còng nh khuyÕch ®¹i cña c¸c phÇn tö trªn ®êng truyÒn víi tæn hao g©y ra do c¸c phÇn tö trªn ®êng truyÒn cïng víi dù tr÷ fading ®êng truyÒn ®Ó nhËn ®îc c«ng suÊt thu t¹i m¸y thu. C«ng suÊt nµy ph¶i ®ñ lín ®Ó ®¶m b¶o tû sè tÝnh hiÖu trªn t¹p ©m yªu cÇu ë phÝa m¸y thu vµ ®Ó cã thÓ kh«i phôc l¹i th«ng tin víi chÊt lîng yªu cÇu. Tæn hao cùc ®¹i ®¸p øng ®iÒu kiÖn nµy ®îc gäi lµ tæn hao cùc ®¹i cho phÐp.
Tæn hao cùc ®¹i cho phÐp x¸c ®Þnh ë c¸c ®êng xuèng vµ ®êng lªn. Gi¸ trÞ nhá h¬n trong hai kÕt qu¶ ®ã ®îc gäi lµ giíi h¹n vïng phñ cña « vµ dÞch vô.
Khi tÝnh to¸n quü ®êng truyÒn ë hÖ thèng WiMAX cÇn lu ý c¸c th«ng sè quan träng sau ®©y:
Dù tr÷ nhiÔu (Interference Margin):
V× hÖ sè t¶i kh¸c nhau sÏ t¸c ®éng kh¸c nhau lªn vïng phñ sãng: HÖ sè t¶i cµng lín th× nhiÔu ®ång kªnh cµng lín tøc lµ cµng cÇn cã dù tr÷ nhiÔu lín ë ®êng lªn vµ cÇn thu hÑp vïng phñ. §èi víi trêng hîp bÞ giíi h¹n bëi vïng phñ cÇn ®Ò xuÊt dù tr÷ nhiÔu nhá, vµ ngîc l¹i, dù tr÷ nhiÔu lín cho trêng hîp bÞ h¹n chÕ bëi dung lîng.
Dù tr÷ fading nhanh (fast fading margin):
§Ó duy tr× ®iÒu kiÖn c«ng suÊt nhanh vßng kÝn cÇn mét lîng dù tr÷ fading nhÊt ®Þnh ë c«ng suÊt ph¸t cña m¸y di ®éng. Dù tr÷ fading nhanh ®iÓn h×nh 2,0-5,0dB cho c¸c MS chuyÓn ®éng chËm.
§é lîi chuyÓn giao mÒm (soft handover gain):
ChuyÓn giao mÒm hay cøng ®¶m b¶o ®é lîi ®Ó chèng fading b»ng c¸ch gi¶m dù tr÷ fading chuÈn log (fading do che tèi). Lý do lµ, fading chËm thêng kh«ng t¬ng quan gi÷a c¸c tr¹m gèc nªn m¸y di ®éng cã thÓ chän ®îc tr¹m gèc tèt h¬n nhê thùc hiÖn chuyÓn giao. ChuyÓn giao mÒm cung cÊp ®é lîi ph©n tËp vÜ m« bæ sung ®Ó chèng l¹i fading nhanh b»ng c¸ch gi¶m tû sè Eb/N0 liªn quan ®Õn mét ®êng truyÒn ®¬n nhê viÖc kÕt hîp ph©n tËp vÜ m«. §é lîi chuyÓn giao mÒm ®îc coi b»ng 2dB hoÆc 3dB. Dù tr÷ fading chuÈn log phô thuéc vµo møc ®é yªu cÇu ®é tin cËy vïng phñ cña « (x¸c suÊt phñ sãng).
Do nh÷ng ®Æc ®iÓm kh¸c nhau, quü ®êng truyÒn cÇn ®îc tÝnh riªng cho c¶ ®êng xuèng vµ ®êng lªn còng nh cho c¸c tèc ®é kh¸c nhau ®Ó x¸c ®Þnh tæn hao cùc ®¹i cho phÐp mçi ®êng, tõ ®ã c¨n cø vµo m« h×nh truyÒn sãng sÏ tÝnh ®îc b¸n kÝnh phñ sãng t¬ng øng ®èi víi mçi lo¹i h×nh dÞch vô.
a, Quü ®êng lªn.
Díi ®©y ta sÏ xÐt thÝ dô vÒ quü ®êng truyÒn cho c¸c dÞch vô WiMAX:
B¶ng 3. 1: TÝnh to¸n quü ®êng lªn cho dÞch vô tiÕng 128kbps
M¸y ph¸t (MS)
Th«ng sè
§¬n vÞ ®o
Gi¸ trÞ
Ký hiÖu/biÓu thøc
C«ng suÊt m¸y ph¸t
dBm
23
Ptxm
HÖ sè khuyÕch ®¹i An ten
dBi
-1
Gm
Tæn hao phi ®¬ vµ connector
dB
0
Lfm (NÕu cã)
Tæn hao c¬ thÓ
dB
0
Lb
C«ng suÊt ph¸t x¹ hiÖu dông t¬ng ®¬ng(EIRPm)
dBm
22
EIRPm= Ptxm- Lfm+ Lb+ Gm
M¸y thu (BS)
Th«ng sè
§¬n vÞ ®o
Gi¸ trÞ
Ký hiÖu/BiÓu thøc
MËt ®é phæ t¹p ©m nhiÖt
dBm/Hz
-174
N0
HÖ sè t¹p ©m trªn m¸y thu
dB
5,0
NF
C«ng suÊt t¹p ©m nhiÖt m¸y thu
®Bm
-103,16
NT= N0 + NF + 10log(3,84.106)
Dù tr÷ nhiÔu giao thoa
dB
3
MI (phô thuéc t¶i «)
Tæng t¹p ©m vµ nhiÔu giao thoa
®Bm
-100,16
NT + I = NT + MI
§é lîi xö lý
dB
14,77
Gp = 10log(3,84.106/128.103)
TØ sè SNRreq
®B
-6
(Eb/N0)req (phô thuéc dÞch vô)
§é nh¹y m¸y thu hiÖu dông
dBm
-120,93
Pmin = NT + I - Gp + (Eb/N0)req
KhuyÕch ®¹i Anten tr¹m ...
C¸c møc phñ sãng kh¸c nhau cã thÓ ¸p dông cho tõng kiÓu m«i trêng riªng biÖt, ch¼ng h¹n lµ: ¸p dông møc phñ sãng trong nhµ cho vïng thµnh phè vµ ngo¹i «, møc phñ sãng trong xe « t« cho khu vùc ®êng cao tèc trong khi ¸p dông phñ sãng ngoµi trêi cho khu vùc nh b·i ®ç xe. §èi víi c¸c hÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ ba ngoµi c¸c tiªu chÝ trªn, ta còng cÇn ph¶i xÐt ®Õn: c¸c lo¹i dÞch vô cÇn cung cÊp ë vïng ®îc xÐt. Ch¼ng h¹n thuª bao cÇn dÞch vô sè liÖu tèc ®é cao hay thÊp hay thuª bao chØ cÇn dÞch vô tiÕng hay sè liÖuTÊt c¶ c¸c vÊn ®Ò trªn ®Òu rÊt quan träng. V× thÕ ë h×nh7 thÓ hiÖn vïng phñ hiÖu dông cña « chÞu ¶nh hëng cña tèc ®é sè liÖu, ta thÊy ®îc ngay lµ tèc ®é sè liÖu cµng cao th× vïng phñ sãng cµng nhá.
H×nh 3.1. C¸c vÖt phñ cña cell cho c¸c dÞch vô kh¸c nhau.
Sau khi ®· n¾m ®îc yªu cÇu vÒ vïng phñ sãng, tiÕp theo ta cã thÓ tiÕn hµnh quy ho¹ch vïng phñ, trong viÖc quy ho¹ch vïng phñ v« tuyÕn nµy vÊn ®Ò cÇn xem xÐt chñ yÕu nh sau:
Lùa chän m« h×nh truyÒn sãng
TÝnh to¸n quü ®êng truyÒn
Quy ho¹ch vÞ trÝ cell
Cô thÓ ta sÏ ®i tõng bíc nh sau:
3.1.3.1 M« h×nh truyÒn sãng.
Sù suy hao ®êng truyÒn cña th«ng tin v« tuyÕn nãi chung rÊt Ýt cã thÓ h¹n chÕ ®îc, nhÊt lµ ë th«ng tin v« tuyÕn ®iÓm - ®iÓm hoÆc ®iÓm - ®a ®iÓm, bëi v× anten thu ph¸t ®Æt cao nªn suy hao ®êng truyÒn rÊt cao. ë hÖ thèng th«ng tin di ®éng, anten cña m¸y di ®éng thêng ë gÇn mÆt ®Êt nªn suy hao truyÒn sãng tû lÖ víi lü thõa bËc n (n>2) cña kho¶ng c¸ch truyÒn sãng. §Ó cã thÓ tÝnh to¸n cô thÓ ®¹i lîng nµy, ngêi ta ®a ra mét sè m« h×nh truyÒn sãng kh¸c nhau, mçi m« h×nh nµy ®Òu mang tÝnh thö nghiÖm v× lµ ®Æc ®iÓm truyÒn sãng kh«ng æn ®Þnh. Cã thÓ tæng kÕt mét sè m« h×nh phæ biÕn nh s¬ ®å sau:
H×nh 3.2. C¸c m« h×nh truyÒn sãng
Cã rÊt nhiÒu m« h×nh truyÒn sãng thùc hiÖn ®· ®îc x©y dùng cho nghiªn cøu tæn hao truyÒn sãng ngoµi trêi nh c¸c m« h×nh: Hata, Costa231,Walfish/Ikegami, Quick, Carey, Longley-Rice, Lee,.. nhng phæ biÕn nhÊt lµ hai m« h×nh Hata (hay cßn gäi lµ Okumura-Hata) vµ Walfish/lkegami. Mçi m« h×nh cã nh÷ng ®é phøc t¹p kh¸c nhau vµ phï hîp víi nh÷ng ®iÒu kiÖn kh¸c nhau ë c¸c d¶i tÇn sè kh¸c nhau. §èi víi hÖ thèng th«ng tin di ®éng WiMAX ®ang trong qu¸ tr×nh thö nghiÖm nªn cha cã mét m« h×nh ®Ó tÝnh to¸n v× vËy ta cã thÓ sö dông m« h×nh t¬ng ®èi nhÊt lµ Cost231 víi d¶i tÇn 2 MHz, nhng cã thÓ ¸p dông cho d¶i tÇn WiMAX (v× ë bµi ch¬ng nµy chñ yÕu nªu lªn viÖc sö dông mét m« h×nh ®Ó tÝnh)
C¸c m« h×nh trong nhµ ph¶i tÝnh ®Õn tæn hao th©m nhËp toµ nhµ ®èi víi c¸c kiÓu toµ nhµ kh¸c nhau còng nh ®èi víi c¸c tÇng kh¸c nhau. Ngoµi ra, m¸y di ®éng sö dông trong nhµ sÏ bÞ fading nhiÒu tia ®èi víi c¸c ®êng truyÒn bÞ chíng ng¹i vËt fading Rician ®èi víi c¸c tia thuéc tÇm nh×n th¼ng. Fading nhiÒu tia lµ fading ng¾n h¹n g©y ra do c¸c tÝn hiÖu h÷u Ých. Kh¸c víi fading Rician v× nã x¶y ra do sù kÕt hîp ®êng truyÒn LOS (Line of sight) m¹nh víi ®êng truyÒn mÆt ®Êt vµ nhiÔu ®êng truyÒn ph¶n x¹ yÕu. §êng truyÒn LOS ë tÇng cao cã thÓ t¹o ra tÝn hiÖu m¹nh h¬n tÝn hiÖu ë ngoµi têng nhµ. Ta xÐt mét sè m« h×nh thùc nghiÖm:
a, M« h×nh Hata-Okumura.
M« h×nh Hata lµ mét m« h×nh mang tÝnh thùc nghiÖm, m« h×nh nµy cho phÐp sö dông c¸c kÕt qu¶ vµo c¸c c«ng cô tÝnh to¸n. Trong bµi b¸o c¸o cña Okumura bao gåm rÊt nhiÒu c¸c lu ®å c¸c bµi to¸n ®îc sö dông ®Ó lËp m« h×nh th«ng tin v« tuyÕn. Díi ®©y lµ mét sè c¸c biÓu thøc to¸n häc ®îc sö dông trong m« h×nh Hata ®Ó x¸c ®Þnh tæn hao trung b×nh L nh sau:
Vïng thµnh phè:
Lp = 69,55 + 26,16lgfMHZ - 13,82lghb - a(hm) + (44,9 - 6,55lghb)lgR [dB] (3.1)
Trong ®ã:
fc: TÇn sè sãng mang (MHz).
Lp: Tæn hao trung b×nh (dB).
hb: §é cao anten cña tr¹m gèc (m).
hm : §é cao anten cña m¸y ®i ®éng
a(hm): HÖ sè ®iÒu chØnh cho ®é cao cña anten cña tr¹m di ®éng (dB).
R: Kho¶ng c¸ch gi÷a anten cña tr¹m di ®éng MS vµ anten cña tr¹m gèc (Km).
D¶i th«ng sè ¸p dông cho m« h×nh Hata nh sau:
150 fc < 2500 MHz
30 hb 200m
1 hm 10m
1 R 2 0Km
Trong ®ã a(hm) ®îc tÝnh nh sau:
- §èi víi thµnh phè võa vµ nhá:
a(hm) = (1,11gfc - 0,7)hm - (1,56lgfc - 0,8) [dB] (3.2)
- §èi víi thµnh phè lín:
a(hm) = 8,29(lg1,54hm)2 - 1,1[dB] fc 200MHz (3.3)
hay a(hm) = 3,2(lg11,75hm)2 - 4,97[dB] fc 400MHz (3.4)
Vïng ngo¹i «:
Lp = Lp (thµnh phè) - 2 {lg(fc/28 )2 - 5,4} [dB] (3.5)
Vïng n«ng th«n (th«ng tho¸ng):
Lp = Lp(thµnh phè) - 4,78(lgfc)2 + 18,33lgfc - 40,49 [dB] (3.6)
Trong m« h×nh Hata kh«ng xÐt ®Õn mäi hiÖu chØnh cho ®êng truyÒn cô thÓ ®îc sö dông trong m« h×nh Okumura. M« h×nh Okumura chØ tËp trung chñ yÕu ®èi víi vïng d©n c thµnh phè lín, ngoµi ra m« h×nh nµy cßn yªu cÇu viÖc thiÕt kÕ lµ chÝnh, ®Æc biÖt khi mµ lùa chän c¸c yÕu tè m«i trêng lµm sao cho phï hîp nhÊt.
b, M« h×nh Cost231 Hata.
M« h×nh nµy ®îc x©y dùng cho d¶i tÇn sè 1900 MHz. ®Æc ®iÓm cña m« h×nh nµy t¬ng tù víi m« h×nh Hata-Okumura song nã cã tÝnh ®Õn c¸c hÖ sè ®iÒu chØnh h×nh th¸i häc cña vïng phñ sãng. C«ng thøc cho m« h×nh nµy nh sau:
L = 46,3 + 33,9 log(f) – 13,82 log(hb) + (44,9 – 6,55 log(hb))log(d) + c (3.7)
Trong ®ã: c = 13 cho vïng thµnh phè lín
c = 0 cho vïng thµnh phè
c = - 12 cho vïng ngo¹i «
c = - 27 cho vïng n«ng th«n
3.1.3.2 Quü ®êng truyÒn.
TÝnh quü ®êng truyÒn lµ c©n ®èi toµn bé c«ng suÊt ph¸t còng nh khuyÕch ®¹i cña c¸c phÇn tö trªn ®êng truyÒn víi tæn hao g©y ra do c¸c phÇn tö trªn ®êng truyÒn cïng víi dù tr÷ fading ®êng truyÒn ®Ó nhËn ®îc c«ng suÊt thu t¹i m¸y thu. C«ng suÊt nµy ph¶i ®ñ lín ®Ó ®¶m b¶o tû sè tÝnh hiÖu trªn t¹p ©m yªu cÇu ë phÝa m¸y thu vµ ®Ó cã thÓ kh«i phôc l¹i th«ng tin víi chÊt lîng yªu cÇu. Tæn hao cùc ®¹i ®¸p øng ®iÒu kiÖn nµy ®îc gäi lµ tæn hao cùc ®¹i cho phÐp.
Tæn hao cùc ®¹i cho phÐp x¸c ®Þnh ë c¸c ®êng xuèng vµ ®êng lªn. Gi¸ trÞ nhá h¬n trong hai kÕt qu¶ ®ã ®îc gäi lµ giíi h¹n vïng phñ cña « vµ dÞch vô.
Khi tÝnh to¸n quü ®êng truyÒn ë hÖ thèng WiMAX cÇn lu ý c¸c th«ng sè quan träng sau ®©y:
Dù tr÷ nhiÔu (Interference Margin):
V× hÖ sè t¶i kh¸c nhau sÏ t¸c ®éng kh¸c nhau lªn vïng phñ sãng: HÖ sè t¶i cµng lín th× nhiÔu ®ång kªnh cµng lín tøc lµ cµng cÇn cã dù tr÷ nhiÔu lín ë ®êng lªn vµ cÇn thu hÑp vïng phñ. §èi víi trêng hîp bÞ giíi h¹n bëi vïng phñ cÇn ®Ò xuÊt dù tr÷ nhiÔu nhá, vµ ngîc l¹i, dù tr÷ nhiÔu lín cho trêng hîp bÞ h¹n chÕ bëi dung lîng.
Dù tr÷ fading nhanh (fast fading margin):
§Ó duy tr× ®iÒu kiÖn c«ng suÊt nhanh vßng kÝn cÇn mét lîng dù tr÷ fading nhÊt ®Þnh ë c«ng suÊt ph¸t cña m¸y di ®éng. Dù tr÷ fading nhanh ®iÓn h×nh 2,0-5,0dB cho c¸c MS chuyÓn ®éng chËm.
§é lîi chuyÓn giao mÒm (soft handover gain):
ChuyÓn giao mÒm hay cøng ®¶m b¶o ®é lîi ®Ó chèng fading b»ng c¸ch gi¶m dù tr÷ fading chuÈn log (fading do che tèi). Lý do lµ, fading chËm thêng kh«ng t¬ng quan gi÷a c¸c tr¹m gèc nªn m¸y di ®éng cã thÓ chän ®îc tr¹m gèc tèt h¬n nhê thùc hiÖn chuyÓn giao. ChuyÓn giao mÒm cung cÊp ®é lîi ph©n tËp vÜ m« bæ sung ®Ó chèng l¹i fading nhanh b»ng c¸ch gi¶m tû sè Eb/N0 liªn quan ®Õn mét ®êng truyÒn ®¬n nhê viÖc kÕt hîp ph©n tËp vÜ m«. §é lîi chuyÓn giao mÒm ®îc coi b»ng 2dB hoÆc 3dB. Dù tr÷ fading chuÈn log phô thuéc vµo møc ®é yªu cÇu ®é tin cËy vïng phñ cña « (x¸c suÊt phñ sãng).
Do nh÷ng ®Æc ®iÓm kh¸c nhau, quü ®êng truyÒn cÇn ®îc tÝnh riªng cho c¶ ®êng xuèng vµ ®êng lªn còng nh cho c¸c tèc ®é kh¸c nhau ®Ó x¸c ®Þnh tæn hao cùc ®¹i cho phÐp mçi ®êng, tõ ®ã c¨n cø vµo m« h×nh truyÒn sãng sÏ tÝnh ®îc b¸n kÝnh phñ sãng t¬ng øng ®èi víi mçi lo¹i h×nh dÞch vô.
a, Quü ®êng lªn.
Díi ®©y ta sÏ xÐt thÝ dô vÒ quü ®êng truyÒn cho c¸c dÞch vô WiMAX:
B¶ng 3. 1: TÝnh to¸n quü ®êng lªn cho dÞch vô tiÕng 128kbps
M¸y ph¸t (MS)
Th«ng sè
§¬n vÞ ®o
Gi¸ trÞ
Ký hiÖu/biÓu thøc
C«ng suÊt m¸y ph¸t
dBm
23
Ptxm
HÖ sè khuyÕch ®¹i An ten
dBi
-1
Gm
Tæn hao phi ®¬ vµ connector
dB
0
Lfm (NÕu cã)
Tæn hao c¬ thÓ
dB
0
Lb
C«ng suÊt ph¸t x¹ hiÖu dông t¬ng ®¬ng(EIRPm)
dBm
22
EIRPm= Ptxm- Lfm+ Lb+ Gm
M¸y thu (BS)
Th«ng sè
§¬n vÞ ®o
Gi¸ trÞ
Ký hiÖu/BiÓu thøc
MËt ®é phæ t¹p ©m nhiÖt
dBm/Hz
-174
N0
HÖ sè t¹p ©m trªn m¸y thu
dB
5,0
NF
C«ng suÊt t¹p ©m nhiÖt m¸y thu
®Bm
-103,16
NT= N0 + NF + 10log(3,84.106)
Dù tr÷ nhiÔu giao thoa
dB
3
MI (phô thuéc t¶i «)
Tæng t¹p ©m vµ nhiÔu giao thoa
®Bm
-100,16
NT + I = NT + MI
§é lîi xö lý
dB
14,77
Gp = 10log(3,84.106/128.103)
TØ sè SNRreq
®B
-6
(Eb/N0)req (phô thuéc dÞch vô)
§é nh¹y m¸y thu hiÖu dông
dBm
-120,93
Pmin = NT + I - Gp + (Eb/N0)req
KhuyÕch ®¹i Anten tr¹m ...