intTypePromotion=4
Array
(
    [0] => Array
        (
            [banner_id] => 142
            [banner_name] => KM3 - Tặng đến 150%
            [banner_picture] => 412_1568183214.jpg
            [banner_picture2] => 986_1568183214.jpg
            [banner_picture3] => 458_1568183214.jpg
            [banner_picture4] => 436_1568779919.jpg
            [banner_picture5] => 
            [banner_type] => 9
            [banner_link] => https://tailieu.vn/nang-cap-tai-khoan-vip.html
            [banner_status] => 1
            [banner_priority] => 0
            [banner_lastmodify] => 2019-09-18 11:12:29
            [banner_startdate] => 2019-09-12 00:00:00
            [banner_enddate] => 2019-09-12 23:59:59
            [banner_isauto_active] => 0
            [banner_timeautoactive] => 
            [user_username] => minhduy
        )

)

Nguyên lý mạng Di Động Tế Bào

Chia sẻ: Bùi Tuấn | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:31

0
186
lượt xem
45
download

Nguyên lý mạng Di Động Tế Bào

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nguyên lý mạng Di Động Tế Bào (Cellular Mobile Nertwork) Mạng di động ban đầu dựa trên trạm thu phát đặt cao với công suất lớn phủ một vùng với diện tích rộng (bán kính phủ sóng 60-80km): - Không sử dụng lại tần số - Dung lượng bị hạn chế (1970 ở New York chỉ có 12/10 triệu dân có thể thực hiện đồng thời) - Máy cấm tay có kích thước lớn à1970s thay thế các trạm thu phát công suất lớn bằng các trạm thu phát với công suất bé phủ một vùng diện tích vừa đủ để...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Nguyên lý mạng Di Động Tế Bào

  1. Telecommunications Program 2. Nguyên lý mạng Di Động Tế Bào (Cellular Mobile Nertwork) • Mạng di động ban đầu dựa trên trạm thu phát đặt cao với công suất lớn phủ một vùng với diện tích rộng (bán kính phủ sóng 60-80km): - Không sử dụng lại tần số - Dung lượng bị hạn chế (1970 ở New York chỉ có 12/10 triệu dân có thể thực hiện đồng thời) - Máy cấm tay có kích thước lớn à1970s thay thế các trạm thu phát công suất lớn bằng các trạm thu phát với công suất bé phủ một vùng diện tích vừa đủ để có thể sử dụng lại phổ tần à mạng di động tế bào (cell) - Cell là vùng phủ sóng của một trạm thu phát (BTS) thể hiện là hình lục giác - Sử dụng lại tần số là dùng lại kênh tần số cho một cell khác - Dung lượng tăng, thiết bị cầm tay bé, và độ phức tạp tăng (handover - handoff , roaming, signaling and mornitoring) 1
  2. Telecommunications Program • Cell được thể hiện bằng một cặp số nguyên (i,j). Trong đó i là số cell B khi di chuyển vuông góc với một G C cạnh của lục giác, j là số cell khi đổi A j hướng 600 ngược chiều kim đồng hồ F D (như hình bên). Giả thiết khoảng B E cách giữa tâm 2 cell kề nhau được G C B i 1 chuẩn hoá bằng một A G C F D A • Định lý: khoảng cách giữa 2 điểm E F D có toạ độ (u1,v1) và (u2,v2) là E d = (u −u ) +(u −u )(v −v ) +(v −v ) 2 2 12 2 1 2 1 2 1 2 1 2
  3. Telecommunications Program P u* v v* 3 u 2 a=60o 3 u*,v*: coordinates 1 2 of point P a1 0 -1 -1 - Trục toạ độ (u,v) có chiều dài đơn vị theo mỗi trục là 3R - Tâm mỗi cell thể hiện bằng một cặp số nguyên 3
  4. Telecommunications Program v v v (u2 ,v2) (u2 ,v2) d12 y y v2 (u1 ,v1) (u1 ,v1) u x u (u2 ,0) u v1 (u2-u1) sin30o (u1 ,0) 30o x=(u2-u1) cos30o 30o 30o 0 0 0 d =x +y 2 2 2 12 x = (u − u ) cos 30 ° 2 1 y = v + (u − u ) sin 30 ° − v 2 2 1 1 d = (u − u ) cos 30 ° + (v − v ) + (u − u ) sin 30 ° 2 2 2 2 2 2 12 2 1 2 1 2 1 + 2 (u − u )(v − v ) sin 30 ° 2 1 2 1 = (u − u ) + (v − v ) + (u − u )(v − v ) 4 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1
  5. R Telecommunications Program R R • Bán kính cell • Số lượng cell (BTS) trong một cụm là 1 R= 3 D2 N= 2 • Khoảng cách giữa 2 3R cell (0,0) và cell (i,j) • Khoảng cách giữa 2 cell đồng kênh là D = i + ij + j 2 2 D D = R 3N Q= = 3N R • Cụm cell (nhóm cell – cluster) là một nhóm các cell được gán bởi một bộ tần sao cho không gây nhiễu lẫn nhau. Bán kính của cụm là (xem D là khoảng cách giữa 2 cell lớn – 2 cụm) D Rc = 5 3
  6. Telecommunications Program i j N 1 0 1 1 1 3 2 0 4 2 1 7 2 2 12 3 0 9 3 1 13 3 2 19 4 0 16 4 1 21 6 5 0 25
  7. Telecommunications Program i j N 1 0 1 1 1 3 2 0 4 2 1 7 2 2 12 3 0 9 3 1 13 3 2 19 4 0 16 4 1 21 7 5 0 25
  8. Telecommunications Program Các loại kích thước cell • - Megacells: phủ hàng trăm km (satellite BS) - Macrocells: phủ hàng chục km (phủ thành phố, >1km) - Microcells: phủ hàng trăm m (tòa nhà, khu thương mại, hội nghị, hội chợ,… < 1km) - Picocells: W-LAN (trong toà nhà, < 0,1km) - Femtocells: Mạng truy cập cá nhân, đồ dùng, vật dụng trong nhà PAN. 8
  9. Telecommunications Program • Dung lượng kênh của hệ thống tế bào Giả sử có N cells, mỗi cell được phân (gán) một nhóm kênh k, N cells tạo thành một cụm (nhóm cell) gọi là Cluster. Vậy số kênh trên một cụm là: S = kN Số lần lặp lại của Cluster M, tổng dung lượng của hệ thống là C = kNM = MS N là được gọi là kích thước của Cluster thường 4, 7 hoặc 12. N càng lớn thì nhiễu đồng kênh càng bé à chất lượng tốt. Ngược lại kích thước Cluster không đổi và kích thước cell giảm thì dung lượng kênh sẽ tăng à kỹ thuật chia cell. Mỗi cell trong một Cluster chiếm 1/N kênh của hệ thống 9
  10. Telecommunications Program Số users được phục vụ đồng thời - Atot là tổng diện tích cần bảo phủ - Ac là diện tích của một cell - BW là tổng dải thông của hệ thống - B là băng thông của một kênh song công - N là hệ số sử dụng lại tần số Số users được phục vụ đồng thời là: Atot BW 1 n= Ac B N 10
  11. Telecommunications Program Ví dụ: Băng thông 33MHz được dùng cho hệ thống DĐ tế bào với kênh song công 50kHz. Khi hệ số tái sử dụng tần số N=4, N=7 xác định số lượng kênh trên một cell? Ví dụ: Băng thông 25 MHz được dùng cho hệ thống DĐ tế bào với mỗi user sử dụng kênh song công 30kHz. Xác định số users hệ thống có thể phục vụ khi: - Dùng một BTS - Dùng 20 BTS và hệ số tái sử dụng tần số là 4 Ví dụ: Một vùng có diện tích 2500 km2 được phục vụ bởi hệ thống AMPS. Biết 200 kênh được dùng cho vùng này và để chất lượng hệ thống thỏa yêu cầu (SIR ≥ 18dB) thì hệ số tái sử dụng tần số N = 7. Xác định số cuộc gọi đồng thời có thể thực hiện trong vùng này? 11 (biết bán kính cell là 5 km)
  12. Telecommunications Program • Nhiễu đồng kênh (Co-Channel Interference CCI) 1 - Cải thiện SNR à tăng 3 2 4 công suất phát của user, tuy 6 5 7 nhiên không cải thiện SIR 1 3 2 1 (Signal To Interference Ratio) 4 3 2 6 5 4 à cải thiện SIR bằng cách 7 6 5 1 1 7 3 2 tăng tỷ số Q=D/R 3 2 1 4 4 3 2 6 5 6 5 4 7 7 6 1 5 3 2 7 1 4 3 2 6 5 4 7 6 5 R D 7 12
  13. Telecommunications Program - Với cell dạng lục giác, giả thiết công suất tín hiệu tỷ lệ với d-n, trong đó d là khoảng cách, n là hệ số suy hao mũ âm (thường n = 4) R−n C C SIR = = 6 =6 ∑ I i ∑ Di− n I i =1 i =1 - Các cell lân cận có cùng khoảng cách ( R) = ( ) n n D C 3N D = R n 6SIR = R n 6 SIR = I 6 6 - SIR được cải thiện khi hệ số tái sử dụng tần số lớn 13
  14. Telecommunications Program - Với hệ thống AMPS để chất lượng sóng tốt thì SIR ≥ 18 dB à hệ số tái sử dụng tần số N phải lớn hơn hoặc bằng 7 (N ≥ 7) ??? Và khoảng cách giữa cell đồng kênh là D ≥ 4.4 R ??? - Với hệ thống GSM để chất lượng sóng tốt thì SIR ≥ 9 dB à Hệ số tái sử dụng tần số N phải lớn hơn hoặc bằng bao nhiêu ??? và khoảng cách giữa cell đồng kênh D ≥ ??? 14
  15. Telecommunications Program Lý thuyết trung kế (trunking theory) • - m kênh có thể phục vụ nhiều hơn m users à sẽ có nghẽn xuất hiện à xác suất nghẽn là bao nhiêu là chấp nhận được? (GOS - Grade Of Service, thường 2% cho di động, 1% cho cố định) - Công thức Erlang B Am Ac = λTh Traffic của m! Blocking = GOS = m một user ∑ i! Ai i =0 - A là cường độ traffic, đơn vị Erlang (Ac nhân tổng số user) - λ là tốc độ trung bình các cuộc gọi đến - Th là thời gian chiếm dụng trung bình của các cuộc gọi - m số kênh của hệ thống (áp dụng khi số lượng user lớn hơn 15 nhiều số kênh)
  16. Telecommunications Program Ví dụ: Trung bình thời gian của một cuộc gọi di động là 200s, và thực hiện cuộc gọi trung bình 15 phút. Hệ thống yêu cầu GOS = 1%, và có 100 kênh. Hãy xác định số user có thể được phụ vụ bởi hệ thống? 16
  17. Telecommunications Program Cải thiện dung lượng hệ thống • Giá của mạng di động tỷ lệ với số trạm BTS và danh thu của hệ thống tỷ lệ với số khách hàng à tăng lượng khách hàng à tăng dung lượng: - Dùng dải tần mới à rất đắt - Cải thiện cấu trúc: chia cell (cell splitting), chồng cell (cell overlay), dùng anten sector (sectorizing cell) - Gán kênh động (dynamic allocation of channels à more complex) - Thay đổi công nghệ truy cập (FDMA-TDMA-CDMA) + Chia cell là giảm kích thước cell à tăng số lần sử dụng lại tần số. Nếu giảm bán kính cell đi ½ thì số lượng cell tăng lên 4 lần. Để đảm bảo SIR thì công suất cell phải giảm đi 16 lần nếu hệ số suy hao 17 đường truyền n = 4
  18. Telecommunications Program + Chồng cell - Kênh được dùng bởi a thì được dùng ở A nhưng chỉ trong bán kính R/2 - Kênh không được dùng bởi a thì được dùng trong A với cả cell B C G G A D D F F E a B B C G C G A A D 18
  19. Telecommunications Program + Dùng anten sector (anten định hướng trong vùng với gốc 1200) 1 2 3 Trong trường hợp này một cell chỉ cón bị nhiễu bởi 2 cell (không phải 6 cell trong trường hợp anten omni) à cải thiện 6dB đối với SIR tuy nhiên giảm hiệu quả sử dụng trung kế Vi dụ: n =4, N = 4 Anten omni n =4, N = 4 Anten Sector ( ) ( ) 4 4 3N 3N SIR = = 13.8dB SIR = = 19.9dB 6 2 19
  20. Telecommunications Program Ví dụ: Thời gian trung bình của một cuộc gọi là 2 phút, GOS = 1%, N = 7 và có 395 kênh cho một cluster 395/7 = 57 kênh cho một cell à theo Erlang B thì traffic của một cell A = 45 Erlang A 45calls 45calls × 30 λ= = = = 1350calls / hr Th 2 min hr Dùng anten sector 1200 à 57/3 = 19 kênh /1 sector à theo Erlang B thì traffic trên một sector là As = 11 Erlang à traffic trên một cell là A = 33 Erlang A 33calls 33calls × 30 λ= = = = 990calls / hr Th 2 min hr 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

YOMEDIA
Đồng bộ tài khoản