Cc Khi Nim v H Thng Thng Tin

Các Khái Niệm về Hệ Thống Thông Tin Tế Bào v Nội dung: ¡Khái niệm và nguyên lý cơ bản ¡Khái niệm mạng thông tin tế bào (Cellular Communication Network). ¡Chuyển giao cuộc gọi ¡Can nhiễu và dung lượng hệ thống ¡Lưu Lượng (Traffic) ¡Thảo luận 2/15/2022 1

Khái niệm và nguyên lý cơ bản l Chức năng cơ bản của một hệ thống TT di động ¡Thiết lập kết nối dữ liệu (Multimedia) cho giữa 2 thuê bao. ¡Các thuê bao di động được. ¡Định vị được các thuê bao. ¡Đảm bảo thuê bao luôn được kết nối tốt nhất với một trạm gốc BTS trong mạng tế bào. 2/15/2022 2

Sơ đồ nguyên lý 2/15/2022 3

2/15/2022 4

Ý tưởng ban đầu về hệ thống thông tin vô tuyến l Một hệ thống vô tuyến có thể phục vụ kết nối cho một khu vực rộng lớn: l Antenna ở khá cao l CS phát lớn l Không áp dụng kỹ thụât tái sử dụng tài nguyên vô tuyến (Tần số). l Dung lượng hệ thống hạn chế và sử dụng phổ tần số kém hiệu quả. 2/15/2022 5

2/15/2022 6

Khái niệm tái sử dụng (Re-use) tần số trong T. T. tế bào ¡ Nâng cao dung lượng hệ thống ¡ Tránh tắt nghẽn trong thông tin ¡ Tiết kiệm, sử dụng hiệu quả tài nguyên vô tuyến ¡ Thay thế 1 BTS công suất phát lớn thành nhiều BTS công suất bé hơn. ¡ Mỗi BTS chỉ phủ sóng cho một vùng có phạm vi nhỏ hơn. ¡ Các vùng này được bố trí sát nhau và gọi là các tế bào thông tin (Communication Cell). 2/15/2022 7

Khái niệm mạng thông tin tế bào (Cellular Communication Network) ¡Mỗi BTS được gán một nhóm tần số. ¡Các BTS kế cận sử dụng các nhóm tần số khác nhau. ¡Tái sử dụng nhóm tần số ở Cell này cho các Cell không kế cận 2/15/2022 8

Cấu trúc hệ thống thông tin tế bào 2/15/2022 9

Cấu trúc hệ thống thông tin tế bào ¡Tế bào là phần bao phủ (phủ sóng) cả một trạm gốc BS. ¡Mỗi trạm gốc BS được thiết kế cho một tế bào. ¡Mỗi tế bào được cung cấp bởi một hoặc nhiều sóng mang (tần số, kênh truyền…) ¡Các thuê bao di động kết nối song công (Full Duplex) với trạm gốc BS 2/15/2022 10

Khái niệm Cluster trong T. T. tế bào: l Là nhóm các Cell gần nhau và có tần số hoàn toàn khác nhau: l Tổng số các tần số có trong Cluster bằng với tổng tần số có được trong toàn hệ thống l n: số Cell trong một Cluster gọi là kích thước của Cluster. l Các Cluster khác nhau được đặt tại các vị trí địa lý khác nhau trên toàn miền phủ sóng. l Để thuận tiện cho việc qui hoạch, quản lý và phát triển mạng, Cell có dạng hình lục giác (vùng phủ sóng rộng và vùng che lấp hẹp). 2/15/2022 11

CDR: clock and data recovery 2/15/2022 12

Cách đặt trạm BTS: ¡ Tại góc của 3 Cell kề nhau (Antenna có hướng). ¡ Tại tâm của Cell (antenna vô hướng). ¡ N là số cell trong một Cluster; i, j: các số nguyên dương. ¡ Dải tần số dùng trong một cell bằng 1/N tổng tần số sử dụng trong toàn bộ hệ thống. ¡ Nếu N nhỏ, kích thước Cell không đổi Số Cluster tăng lên dung lượng HT tăng, nhưng nhiễu đồng kênh tăng. ¡ Ngược lại, nếu N lớn, kích thước Cell không đổi Số Cluster giảm xuống dung lượng hệ thống giảm và nhiễu đồng kênh bé. 2/15/2022 13

Chuyển giao cuộc gọi 2/15/2022 14

Đặc điểm và yêu cầu Hand Off l Đảm bảo cuộc gọi liên tục khi MS di chuyển giữa các Cell l Giữa Sector này sang Sector khác trong cùng một Cell. l MSC tự động chuyển cuộc gọi đến một tần số mới thuộc BTS mới. l Yêu cầu cho Hand Off luôn cao hơn yêu cầu thiết lập cuộc gọi. l Hand Off phải được thực hiện thành công và không được nhận biết bởi người sử dụng. l Một mức công suất thu tối ưu tại BTS được chỉ định để tiến hành chuyển cuộc gọi cho MS, thường -90 d. Bm đến 100 d. Bm. l = Prhandoff – Prminimum usable không quá lớn hoặc quá nhỏ 2/15/2022 15

Can nhiễu và dung lượng hệ thống l Có 2 loại nhiễu chính ¡ Nhiễu đồng kênh (Co channel Interference CCI) ¡ Nhiễu kênh kế cận (Adjacent channel Interference) 2/15/2022 16

Nhiễu đồng kênh CCI l Tỉ số SIR (Signal Interference Ratio) l Không phụ thuộc vào công suất phát tín hiệu (Noise? ). l Phụ thuộc vào tỉ số l R: bán kính Cell l D: khoảng cách ngắn nhất giữa 2 Cell có tần số(khoảng cách tái sử dụng tần số) l N: số lượng Cells trong một Cluster; 2/15/2022 17

Nhiễu đồng kênh CCI l i 0: Số lượng Cell gây ra nhiễu đồng kênh l : Độ dốc suy 2/15/2022 18

Nhiễu đồng kênh CCI l Nếu Q lớn và R không đổi D lớn N lớn có nhiều cell trong một Cluster, số lượng Cluster trong hệ thống giảm Dung lượng hệ thống giảm nhưng tỉ số SIR tăng, chất lượng dịch vụ tăng lên. l Nếu Q nhỏ D nhỏ N nhỏ có ít Cell trong một Cluster, có nhiều Cluster trong hệ thống Dung lượng hệ thống tăng nhưng tỉ số SIR giảm, chất lượng dịch vụ cũng bị giảm xuống. l Cần lựa chọn một Trade Off hợp lý để đảm bảo chất lượng dịch vụ (SIR) và dung lượng hệ thống cũng được đảm bảo (chọn N phù hợp). 2/15/2022 19

Lưu Lượng (Traffic) và Mức Dịch Vụ (Grade of Service GOS) l Mỗi User được gán một tần số khi có yêu cầu thông thoại. l Cường độ/lưu lượng (Traffic) có đơn vị là Erlang l Công thức về lưu lượng cần thiết cho một User: l : Tần suất thực hiện cuộc gọi (Calls/đơn vị thời gian) l H : Thời gian trung bình thực hiện một cuộc gọi 2/15/2022 20

Lưu Lượng l Số lượng kênh trong một Cell phải lớn hơn hoặc bằng AU. 2/15/2022 21