Ôn thi môn Thông tin di động Quy hoạch cell

Quy hoạch cell.
Mục lục.
1. Cell.
1.1. Định nghĩa.
Một cell là một vùng được phủ sóng vô tuyến bởi một trạm BTS. Cell là đơn vị nhỏ nhất trong
mạng di động, do đó mạng di động thường được gọi là mạng tế bào (cellular network). Cell
thường được lý tưởng hóa là một hình dạng lục giác đều.
1.2. Phân loại.
Có hai loại cell:
 Cell đẳng hướng (omni directional cell): là một cell được phục vụ bởi một trạm BTS với
một anten phát đẳng hướng. Loại cell này được sử dụng để được lợi về diện tích phủ sóng.
 Sector cell: là một vùng phủ sóng radio từ một anten chỉ phát theo một hướng. Một BTS có
thẻ phục vụ một trong các sector cell trong số một tập các cell tại cùng một vị trí, do đó xuất
hiện khái niệm three – sector cell hoặc two – sector cell. Loại cell này được dùng để được
lợi về dung lượng.
2. Cụm tế bào (cluster).
Cụm tế bào là nhóm các tế bào mà ở đó toàn bộ các kênh tần số sẵn có của hệ thống được phân bố
cho các cell trong cụm tế bào. Toàn bộ tần số này sẽ được sử dụng lại ở tất cả các cụm khác.
Do việc sử dụng các tần số giống như vậy ở các cụm tế bào khác nên bài toán nhiễu giao thoa cần
được xem xét kĩ. Chính vì vậy, khoảng cách tái sử dụng tần số phải được giữ hợp lý để hài hòa
giữa vấn đề tăng dung lượng hệ thống và giảm nhiễu giao thoa (nhất là nhiễu đồng kênh).
Hai loại cụm tế bào thông dụng là 3/9 và 4/12.
2.1. Cụm 4/12.
Cụm tế bào 4/12 nghĩa là có 4 three – sector site, tương đương với 12 ô tế bào, mỗi ô sử dụng
một nhóm các tần số. Dưới đây là bảng minh họa cho việc chia 24 kênh tần số vào cấu hình
cụm tế bào 4/12.
Nhó
m tần
số
A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3
Kênh 1/13 2/14 3/15 4/16 5/17 6/18 7/19 8/20 9/21 10/2

2
11/23 12/24
2.2. Cụm 3/9.
Cụm tế bào 3/9 gồm 3 three – sector site, tương đương với 9 ô tế bào. Dưới đây là bảng minh
họa cho việc chia 24 kênh tần số vào cấu hình cụm tế bào 3/9.
Nhóm
tần số
A1 B1 C1 A2 B2 C2 A3 B3 C3
Kênh 1/10/19 2/11/20 3/12/21 4/13/22 5/14/23 6/15/24 7/16 8/17 9/18
Có một điều chú ý là, do 2 ô A1 và C3 kề nhau, và lại cùng sử dụng 2 tần số sóng mang gần
nhau là 10 và 9 nên có thể xảy ra nhiễu liên kênh.
3. Kỹ thuật tái sử dụng tần số.
Đây là kỹ thuật cho phép sử dụng lại tần số ở một ô tế bào khác với khoảng cách đủ xa để nhiễu
đồng kênh không ảnh hưởng tới việc bóc tách bản tin. Với kỹ thuật tái sử dụng tần số, dung lượng
phục vụ của hệ thống có thể tăng lên vô hạn.
4. Nhiễu giao thoa.
4.1. Nhiễu đồng kênh.
Nhiễu đồng kênh xảy ra khi có hai hoặc nhiều nơi sử dụng một tần số sóng mang giống hệt
nhau. Để đảm bảo nhiễu đồng kênh không ảnh hướng tới chất lượng tín hiệu thu được, GSM
quy định tỉ số công suất sóng mang so với công suất nhiễu đồng kênh (C/I) phải lớn hơn 9dB.
4.2. Nhiễu liên kênh.
Mặc dù tần số sóng mang khác nhau, nhưng các tần số sóng mang kề nhau (cách nhau 200kHz
trong mạng GSM) không nên dùng trong cùng một cell và các cell lân cận nhau vì vẫn có thể
xảy ra nhiễu liên kênh. Trong chuẩn GSM quy định, tỉ số công suất sóng mang so với công suất
nhiễu liên kênh (tỉ số C/A) phải lớn hơn -9dB để đảm bảo chất lượng tín hiệu.
5. Quy trình quy hoạch cell.
5.1. Quy trình.
Gồm 7 bước:
 Bước 1: phân tích về lưu lượng và vùng phủ.
 Bước 2: quy hoạch trên bản đồ.

 Bước 3: khảo sát.
 Bước 4: thiết kế hệ thống.
 Bước 5: triển khai.
 Bước 6: kiểm tra lại hệ thống.
5.2. Phân tích về lưu lượng và vùng phủ.
Để xác định số trạm BTS và vị trí các BTS thì số thuê bao và cấp đô dịch vụ GOS phải cho
trước. GOS là thước đo chất lượng dịch vụ của nhà khai thác dịch vụ GSM, chính là tỉ lệ các
cuộc gọi bị từ chối cho phép, thường là 2% hoặc 5%.
Ta có bài toán sau:
Cho một mạng GSM, tổng số kênh tần sô sẵn có là 24 kênh tần số, kiểu bố trí mạng tế bào là
4/12. Cấp độ dịch vụ GOS là 2%. Tại một khu dân cư có 10000 thuê bao, trung bình có 1 giờ
có 1 cuộc gọi và thời gian trung bình 1 cuộc gọi là 60s. xác định số trạm BTS cần lắp đặt tại
khu vực dân cư này.
Bài giải:
Mật độ lưu lượng là: A = 1 * 90/3600 = 25mE.
Do kiểu bố trí là 4/12, và hệ thống có 24 kênh tần số sẵn sàng phục vụ, nên số kênh tần số cấp
phát cho mỗi cell là: 24/12 = 2.
Vì mỗi kênh tần số có phân 8 khe thời gian, trong đó có 1 khe phục vụ cho kênh điều khiển
nên số kênh lưu lượng trên một cell là: 2 * 8 – 2 = 14 kênh TCH.
Tra bảng Erlang với tham số n = 14 và cấp độ dịch vụ GOS = 0,02, ta có tổng mật độ lưu
lượng trong một cell là 8,2E.
Như vậy, số thuê bao trong một cell là: 8,2E/25mE = 328 thuê bao/cell.
Vì có 10000 thuê bao nên số cell cần là 10000/328 = 30 cell.
Nếu sector cell 3 thì cần 30/3 = 10 sector cell site.