Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA.doc

Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA
0. THUẬT NGỮ VÀ CHỮ VIẾT TẮT
1. CÁC THUẬT NGỮ
1.1 Băng thông cấp phép (Authorized band)
Dải các tần số nhà khai thác được phép thu và phát sóng Vô tuyến điện
1.2 Băng rộng (Broadband)
Băng thông lớn hơn 1MHz, hỗ trợ tốc độ dự liệu lớn hơn 1,5 Mbit/s
1.3 Bức xạ ngoài nhóm (Out-of-block emissions-OOS)
Các bức xạ ở rìa băng thông cấp phép tính đến 200 % băng thông chiếm dụng, tính từ biên
của băng thông cấp phép, cho cả biên trên và dưới
1.4 Bức xạ giả (Spuriuos emissions)
Bức xạ lớn hơn 200 % băng thông chiếm dụng, tính từ biên băng thông cấp phép
1.5 Bức xạ không muốn/Bức xạ có hại (Unwanted emissions)
Các bức xạ ngoài băng, các bức xạ giả, và các hài bậc cao
1.6 Đa điểm (Muitipoint-MP)
Thuật ngữ chung cho các hệ thống điểm-đa điểm, đa điểm-đa điểm hoặc các kết hợp cả hai
hệ thống này. Đa điểm là Tôpô không dây, trong đó hệ thống cung cấp dịch vụ ghép đường
theo phân bố địa lý các trạm thuê bao. Việc chia sẻ tài nguyên gồm cả trong miền tần số
lẫn thời gian, hoặc cả hai.
1.7 Điểm- đa điểm (Point-to-muitipoint-PMP)
Trong các hệ thống không dây, Tôpô mạng trong đó trạm các trạm thuê bao riêng rẽ và mỗi
trạm thuê bao chỉ liên kết với một trạm gốc
1.8 Điểm-điểm (Point-to-point)
Tôpô mạng trong đó tuyến vô tuyến được duy trì giữa 2 trạm
1.9 Điều khiển tự động công suất phát (Automatic transmit power control-ATPC)
Phương pháp dùng trong các hệ thống BWA để điều chỉnh thích ứng công suất máy phát,
nhằm duy trì mức tín hiệu thu trong dải mong muốn.
1.10 Độ phân cực (Cross-polar discrimination-XPD)
Độ phân cực của Anten (XPD) theo một hướng xác định. Đây là độ lệch, tính theo dB,
giữa mức khuyếch đại đồng cực và khuyếch đại trực giao của anten theo hướng đã cho
1.11 Độ rộng băng thông chiếm dụng (Occupied bandwith)

Đối với một sóng mang băng thông chiếm dụng Bo là độ rộng của băng tần, sao cho dưới
mức giới hạn thấp nhất của nó và trên mức giới hạn cao nhất của nó thì công suất trung
bình bức xạ chỉ bằng 5 % tổng công suất bức xạ. Điều này có nghĩa là 99% công suất bức
xạ nằm trong băng thông
Các hệ thống truyền dẫn đa sóng mang dùng nhiều tầng khuếch đại, vì vậy độ rộng băng
thông chiếm dụng được xác định như sau:
B
om
= B
ou
+ B
ol
+ (F
ou
- F
ol
)
Trong đó:
B
om
- Độ rộng băng thông chiếm dụng cho hệ thống đa kênh
B
ou
-Băng thông chiếm dụng của một sóng mang của sóng mang cao nhất
B
ol
- Băng thông chiếm dụng của một sóng mang cho sóng mang thấp nhất
F
ou
-Tần số trung tâm của sóng mang con cao nhất

F
ol
-Tần số trung tâm của sóng mang con thấp nhất
84-07-KHKT-RD
Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA
1
1.12 Đường bao mẫu bức xạ (Radiation pattern envelope-RPE)
Đồ thị thể hiện các mức cực đại của búp anten trong băng tần xác định
1.13 Đường xuống (Downlink)
Hướng từ trạm gốc đến trạm thuê bao
1.14 Hệ thống đa sóng mang (Muiticarrier system)
Hệ thống dùng hai hoặc nhiều sóng mang để cung cấp dịch vụ từ một máy phát
1.15 Hỗn hợp/lưới (Mesh)
Tôpô mạng không dây Đa điểm-Đa điểm, trong đó số trạm thuê bao trong một vùng địa lý
được kết nối và làm việc như các trạm lặp. Điều này cho phép thay đổi định tuyến giữa
mạng lõi và và trạm thuê bao. Theo ngữ cảnh thông thường, các hệ thống lưới không có
các trạm gốc.
1.16 Kênh bảo vệ (Guard Band Channel)
Phần không dùng trong phổ tần giữa hai sóng mang gần nhau nhất của hai nhà khai thác
mạng khác nhau.
1.17 Khoảng tần 1 (Frequency range 1)
Trong tài liệu này khoảng tần 1 từ 10 đến 23,5 GHz
1.18 Khoảng tần 2 (Frequency range 2)
Trong tài liệu này khoảng tần 2 từ 23,5 đến 43,5 GHz
1.19 Khoảng tần 3 (Frequency range 3)
Trong tài liệu này khoảng tần 3 từ 43,5 đến 66 GHz
1.20 Mật độ thông lượng phổ công suất (Power spectral flux density-psfd)
Thông lượng phổ công suất bức xạ trên một đơn vị băng thông và diện tích
1.21 Nhiễu loại A (Class A Interference)
Nhiễu (và các lớp con dưới nó A1, A2, A3 và A4) giữa hai hệ thống P-MP của 2 nhà khai

thác mạng khác nhau.
1.22 Nhiễu loại B (Class B Interference)
Nhiễu (và các lớp con dưới nó B1,B2, B3 và B4) giữa một hệ thống P-MP và một hệ thống
P-P của 2 nhà khai thác khác nhau
1.23 Nhóm/cụm tần số (Frequency block)
Phần gần kề của phổ tần, nằm trong băng tần con hoặc cả băng tần, thường được ấn định
cho một nhà khai thác
Chú ý: Tập các nhóm tần có thể hình thành băng tần con hoặc một băng tần
1.24 Nhóm tần số (Frequency Block)
Băng thông tần số do cơ quan quản lý ấn định cho một nhà khai thác hệ thống P-MP trong
một vùng dịch vụ xác định
1.25 Song công theo tần số (Frequency division dupplex)
Các mạch song công, trong đó tuyến lên và xuống dùng các tần số khác nhau và thường
dùng đồng thời
1.26 Song công theo thời gian (Time-division dupplex-TDD)
Mạch song công, trong đó truyền dẫn lên và xuống tại các thời điểm khác nhau, nhưng
chung một tần số
1.27 Trạm gốc (Base station-BS)
Tập hợp các thiết bị cung cấp khả năng kết nối, quản lý và điều khiển trạm thuê bao
1.28 Trạm lặp (Repeater station-RS)
Trạm khác với BS, có các thiết bị thông tin quay về 2 hoặc nhiều hướng biệt lập khác
84-07-KHKT-RD
Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA
2
nhau. Lưu lượng thu được từ một hướng có thể được phát lại từng phần hoặc toàn bộ theo
hướng khác. Lưu lượng có thể kết thúc hay bắt đầu ở trạm lặp khác
1.29 Trạm thuê bao (Subsriber station-SS)
Tập hợp các thiết bị cho phép thiết bị thuê bao đấu nối với trạm gốc
1.30 Truy nhập không dây băng rộng (Broadband wireless access-BWA)
Truy nhập bằng phương thức vô tuyến, trong đó dung lượng kết nối là băng rộng

1.31 Truy nhập không dây cố định (Fixed wireless access)
Một ứng dụng truy nhập vô tuyến trong đó trạm gốc và trạm thuê bao ở vị trí cố định khi
khai thác
1.32 Vùng phục vụ (Service area)
Vùng địa lý trong đó nhà khai thác có quyền phát sóng
1.33 Vùng % KO (% KO Area)
Phần trăm của Ô phục vụ trong mạng P-MP, tại đó nhiễu có thể làm tê liệt máy thu
2. CÁC CHỮ VIẾT TĂT
AdjCh Adjacent channel
ATPC Automatic transmit power control
Az Azimuth
BER Bit error rate
Bo Ocupied bandwith
BRAN Broadband radio access network
BS Base station
BRAN Broadband radio access netwok
BW Bandwith
BWA Broadband wireless access
CDF Cumulative distribution function
CDMA Code division multiple access
CEPT European conference of postal and telecom. administration
C/I Carrier-to-interference ratio
C/N Carrier-to-noise ratio
C/(N+I) Carrier-to-noise and interference ratio
CoCh Co-channel
CS Central station
CRS Central radio station
CW Continuous wave
DL Downlink
DRS Data relay satellite

D/U Desired carrier-to-undesired carrier ratio
El Elevation
EIRP Effective isotropic radiated power
EN European norm
ERC European Radiocommunication Committee
FBWA Fixed broadband wireless access
FB Frequency block
FDD Frequency division duplex
84-07-KHKT-RD
Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA
3
FDMA Frequency division multiple access
FH-CDMA Frequency Hopping Code Division Multiple Access
FSPL Free space path loss
FWA Fixed wireless access
GSO Geostationary orbit
HP Horizontal Polarization
IEC International Electrotechnical Commission
IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers
I/N nterference-to-thermal noise ratio
ISI Inter-System Interferenc
ISOP nterference scenario occurrence probability
ITU International Communication Union
IRCI Inter-Cell interference
LMCS Local muitipoint communication service
LMDS Local muitipoint communication service
LOS Line of sight
MAN Metropolitan area netwwork
MCL Minimum coupling loss
MP Multipoint

MP-MP Multipoint-to-muitipoint
MWS Multimedea wireless system
NFD Net filter discrmination
OuCh Out channel interference
OFDM Orthogonal frequency division muitiplexing
OOB Out-of-block
PCS Personal communication service
psd power flux density
PMP PMP point-to-multipoint
PTP PTP point-to-point
QAM Quardrature amplitude modulation
QPSK Quardrature phase shift kying
RA Radiocommunication Agency
RF Radio frequency
RPE Radiation pattern envelope
RS Repeater station
RSS Radio standard specification
Rx Receive
SRSP Standard radio system plan
SS Subscriber station
TDD Time division duplex
TDMA Time division multiple access
TS Terminal station
Tx Transmit
UL Uplink
VH Vertical Polarization
84-07-KHKT-RD
Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA
4
XPD Croos-polar discrimination

CHƯƠNG 1
PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CAN NHIỄU TRONG CÁC
HỆ THỐNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN FBWA
1.1 PHÂN LOẠI CAN NHIỄU
Can nhiễu vô tuyến điện là Hiện tượng sóng điện từ dải tần Vô tuyến gây ảnh hưởng đến
hệ thống thiết bị vô tuyến đang khai. Có nhiều cách phân loại can nhiễu vô tuyến điện,
nhưng thông dụng hơn cả là xết chúng thành 2 dạng: Nhiễu tự nhiên (có tính cố hữu, không
thể loại bỏ) và Nhiễu nhân tạo (phần lớn có thể làm suy giảm hoặc kiểm soát được). Mục
tiêu của chúng ta là cần xác định được nguồn gốc phát sinh nhiễu, mức độ ảnh hưởng và
các phương pháp áp dụng trong thiết kế hệ thống để loại trừ hoặc giảm nhẹ chúng đến mức
chấp nhận được, vì vậy trong phần này chúng ta phân can nhiễu theo bản chất ảnh
hưởng của chúng trong các mạng truy nhập vô tuyến băng rộng loại cố định (FBWA)
cho các dải tần số khác nhau
Trong các hệ thống và mạng thông tin vô tuyến có 5 loại nhiễu cơ bản sau:
- Nhiễu cùng kênh (CoCh)
- Nhiễu kênh lân cận (AdjCh)
- Nhiễu xuyên điều chế (IM)
- Nhiều giao thoa giữa các ký tự (ISI)
- Nhiễu do hiệu ứng “gần-xa” (N-FI)
Vì chúng ta quan tâm đến nhiễu giữa các mạng FBWA, nên trong chương này chỉ cần xét
nhiễu cùng kênh (CoCh) và nhiễu kênh lân cận (AdjCh); các loại nhiễu còn lại không thuộc
phạm vi của đề tài
1.1.1 Nhiễu cùng kênh (CoCh)
Nhiễu CoCh là tín hiệu vô tuyến điện có cùng tần số với tín hiệu mang thông tin có ích.
Trong các mạng di động cấu trúc tế bào (Cellular), để tăng hiệu quả sử dụng phổ tần, các
kênh tần số được dùng lại ở nhiều ô phục vụ, vì vậy thường xẩy ra hiện tượng là một trạm
gốc (BS hay CRS) có thể thu tín hiệu cùng kênh tần số từ các ô lân cận. Trong các mạng
thông tin vô tuyến FBWA điểm-điểm hoặc điểm-đa điểm hoạt động trên cùng tần số tại
các vùng kế cận cũng xẩy ra hiện tượng nhiễu cùng kênh.
Để phân tích nhiễu CoCh người ta dùng thước đo Xác suất có điều kiện nhiễu cùng kênh

(CCIP), đôi khi gọi là xác suất “khoá” máy thu. Về bản chất, CCIP là xác suất có điều
kiện công suất trung bình tín hiệu có hại vượt quá công suất trung bình tín hiệu có ích một
mức tương ứng với hệ số phòng vệ
β
nào đó.
Trong thông tin di động, hiệu ứng fađinh biên độ sóng mang thường tuân theo nhiều quy
luật khác nhau. Ví dụ, giữa các toà nhà phân bố tín hiệu sóng di động tuân theo luật Rician
84-07-KHKT-RD
Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA
5
(LOS); bên trong các toà nhà thì fađinh Reyleigh chiếm ưu thế (non-LOS); đây là trường
hợp đặc biệt của phân bố Gausian. Một cách tổng quát, tín hiệu sóng vô tuyến di động là
tổng hợp các tín hiệu tuân theo nhiều hàm phân bố khác nhau, được gọi chung là phân bố
Nakagami, hay tín hiệu m chiều (m-distribution). Lúc đó số đo CCIP, P
c ,
được
thể hiện như sau:

1
Pr
s
k
c i
i
P ob I
β
≤
=
 
 

=
 
 
 
∑
(1.1)
Trong đó s là công suất trung bình (LMP) của tín hiệu có ích
I
i
là LMP của nhiễu thứ i

β
là hệ số phòng vệ
k là số lượng tín hiệu nhiễu
Trong thông tin vô tuyến điện, P
c
là một hàm toán học phức tạp, vì vậy, để tính P
c
người ta
cần đơn giản hoá bài toán theo các điều kiện biên nào đó, nhưng vẫn phải đảm bảo thể hiện
đầy đủ các tính chất của loại nhiễu xét. Biểu thức tính xác suất nhiễu CoCh gồm k nguồn
nhiễu như sau [1]:

( )
. . .
2
1
1
/ 2
1

ln ln
1
... exp . ...
(2. ) 2
i
i i
s
i
D
k
m r
R
s
k
i
i
c k
k
i
s
m e
r
P F dr dr
σ
β
π σ
 
 
 
∞ ∞

=
=
−∞ −∞
 
 
 
 
− +
 
 
 
 
 
=
 
 
 
 
 
 
∑
∑
∫ ∫
(1.2)
Trong đó m
s
là công suất trung bình tín hiệu có ích trong vùng xét
R là bán kính Ô có tuyến truyền dẫn hữu ích
R
i

là bán kính Ô có chứa nguồn nhiễu thứ i
D
i
là khoảng cách từ nguồn nhiễu thứ i đến Ô khảo sát
Để đảm bảo độ khả dụng của một mạng thông tin vô tuyến điện, chúng ta cần duy trì xác
suất có điều kiện nhiễu cùng kênh, hay xác suất “khoá” máy thu dưới mức 2 %

, với điều
kiện là chất lượng truyền dẫn phải đảm bảo trên 90 % thời gian sử dụng
1.1.2 Nhiễu kênh lân cận (AdjCh)
Nhiễu AdjCh là tín hiệu vô tuyến điện từ các kênh tần số khác, nhưng rất gần với kênh tần
số đang sử dụng. Nguyên nhân phát sinh nhiễu AdjCh chủ yếu là do những hạn chế của các
thành phần trong hệ thống thiết bị thu phát vô tuyến, như độ ổn định tần số phát, băng
thông máy thu và các bộ lọc thu phát gây ra. Nhiễu AdjCh thường được phân thành nhiễu
trong băng (InBand) và nhiễu ngoài băng (Out-Of-Band). Nhiễu trong băng xẩy ra khi tâm
của độ rộng tần số gây nhiễu nằm trong băng thông của tín hiệu có ích. Nhiễu ngoài băng
thuộc trường hợp tâm tần số của băng thông tín hiệu gây nhiễu nằm ngoài băng thông của
tín hiệu cần thu
84-07-KHKT-RD
Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA
6
Trong môi trường sóng di động, luôn có sự tương quan chặt chẽ giữa tín hiệu cần thu và tín
hiệu kênh lân cận, vì vậy người ta phải dùng một hàm mật độ liên kết (kết hợp) để biểu thị
xác suất có điều kiện P
c
.
Nếu gọi r
1
là tín hiệu có ích và r
2

là tín hiệu nhiễu, với r
2

≥

α
r
1
, thì ta có thể biểu diễn hàm
mật độ xác suất nhiễu kênh lân cận như sau [1]:

2
3/ 2
2
(1 ) 1
( )
(1 ) 4
r
R
r
x
G
P x
x x
G
G G
ρ
ρ
 
− +

 
 
=
 
+ −
 
 
(1.3)
Trong đó,

2 2
1
1 ( )
r
ρ
ω
=
+ ∆ ∆
(1.4)

/ 2
ω π
∆
là độ lệch tần số giữa tín hiệu có ích và nhiễu

∆
là trải trễ thời gian
G là mức tăng công suất ở đầu ra bộ lọc thu tín hiệu có
ích so với công suất nhiễu kênh lân cận.
Cần có nhận xét là, ngay cả trong trường hợp nhiễu AdjCh có độ lớn tương đương mức

nhiễu CoCh thì ảnh hưởng nhiễu AdjCh vẫn yếu hơn CoCh nhiều lần
1.2 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH NHIỄU VÔ TUYẾN ĐIỆN
Một trong những mục tiêu cơ bản của bài toán thiết kế các mạng di động tế bào, các tuyến
vệ tinh và vi ba mặt đất là cần đảm bảo dung lượng đường truyền theo yêu cầu, với một
mức chỉ tiêu chất lượng truyền dẫn cho trước, vì vậy trong việc phân tích đánh giá nhiễu
điều quan trọng là cần xác định được tỷ số C/I hay S/I theo một mức chất lượng truyền dẫn
(BER) đã cho. Các giá trị này được lấy làm tiêu chí thiết kế mọi mạng vô tuyến, cả di
động lẫn có định
Bài toán phân tích nhiễu ở đây bao gồm:
(1) Tính hoặc ước lượng mật độ công suất nhiễu
(2) Tính tỷ số C/I
(3) Xác định tương quan giữa C/I (S/I) hoặc xác suất lỗi P
e
(4) Xác định tương quan giữa S/I hoặc P
e
và các chỉ tiêu hệ thống
(5) Thiết lập các tiêu chuẩn kỹ thuật và mức độ biến động các chỉ tiêu hệ thống so với
các chỉ tiêu kỹ thuật trong các mức giới hạn chấp nhận được
(6) Sử dụng C/I như là thước đo để tối ưu hoá vị trí nguồn bức xạ và chất lượng
truyền thông tin
(7) Triển khai các giải pháp giảm nhiễu, các phương pháp đo kiểm hiệu chỉnh ảnh
hưởng, thông qua các thông số thiết kế hệ thống thiết bị
84-07-KHKT-RD
Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA
7
Hai thông số C/I và S/I là các thước đo chất lượng liên quan đến cấp dịch vụ (GOS) của
một hệ thống vô tuyến điện bất kỳ. Đối với các mạng không dây các thông số này tương
đương:
- Tỷ số C/I và
- Xác suất “khoá” máy thu

1.2.1 Các tín hiệu tương tự
Các tín hiệu tương tự (analog) dùng truyền thông tin là các sóng điện từ biến đổi liên tục
theo thời gian, được đặc trưng bởi biên độ, tần số và pha. Công suất tín hiệu được thể hiện
qua biên độ sóng mang (A). Đối với tín hiệu tương tự, chúng ta có thể tính được tỷ số C/I
[1] như sau:

2
2 2
2
2
A
C
r A
I
=
và
S C
R
I I
=
(1.5)
Trong đó, R là hằng số
1.2.2 Các tín hiệu số
Ngược với kỹ thuật tương tự (chỉ cần xác định tỷ số C/I hoặc S/I), trong truyền dẫn số vì
áp dụng nhiều loại điều chế khác nhau, nên người ta phải dùng thông số tỷ lệ lỗi Bit (BER)
làm thước đo chất lượng truyền dẫn
1.2.2.1 Các hệ thống PSK
Để xác định chất lượng các hệ thống truyền dẫn số người ta cần tìm tỷ số giữa công suất
tín hiệu phát và công suất nhiễu sau đó tính BER. Đối với điều chế PSK, BER chính là xác
suất lệch góc

θ
ra ngoài vùng quyết định. Phân bố góc này tuân theo luật hàm mũ cơ số tự
nhiên [1]:
2 2 2 1/ 2
0
2 2 2
0
1 1
( ) exp( ( 1 2 cos ) ( 1 2cos )
(2 ) 2
r
f r a I a d
θ
ϑ δ δ δ δ δ
πσ σ σ
∞
 
= − + + − + −
 
 
∫
(1.6)
Trong đó I
0
là hàm Bexel cải tiến bậc một

δ
là phương sai trong phân bố Gauxơ
r số đo tín hiệu nhiễu
Tích phân biểu thức trên từ vùng biên (

/ M
π
−
) đến (
/ M
π
), có tính đến tính đối xứng
của tích phân, ta được:


/
2 ( )
e
M
P f d
π
θ
π
ϑ ϑ
=
∫
(1.7)
1.2.2.2 Các hệ thống di động tế bào mặt đất
Trong các hệ thống thông tin di động mặt đất loại tế bào, tỷ số C/I phụ thuộc vào nhiều yếu
tố, nên người ta xấp xỉ chúng theo công thức sau[1]:
84-07-KHKT-RD
Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA
8

1

n
C D
I M R
 
=
 
 
(1.8)
Trong đó M là số các Ô phục vụ bị nhiễu CoCh
n là thành phần mũ, thể hiện độ suy hao tuyến (n = 2
÷
4)
D là khoảng cách giữa 2 Ô phục vụ có nhiễu CoCh
R là bán kính Ô phục vụ
a. Đối với hệ thống TDMA:

1
10log /
n
d i
i
C
S n I
I
=
 
=
 
 
∑

(1.9)
Trong đó
S
d
là cường độ trường tín hiệu có ích
I
i
là nhiễu cùng kênh từ trạm gốc thứ i
b. Đối với các hệ thống OFDM/CDMA:

1
.
. .
R p
M
tol
IC kR
k
P G
C
I
P
β γ
=
=
 
 
 
∑
(1.10)

Trong đó

0
N
iR
R
i
P
P
N
=
=
∑
(1.11)

iR
P
là công suất thu được từ sóng mang thứ i

tol
kR
P
là công suất thu tổng cộng từ BS thứ k

p
G
là tăng ích của bộ xử lý

γ
là hệ số, được tính theo mô hình trực giao tín hiệu giữa các BS khác nhau

1.3 PHÂN TÍCH CAN NHIỄU GIỮA CÁC HỆ THỐNG BFWA
1.3.1 Giới thiệu tổng quan
Chức năng chính của các mạng vô tuyến đa điểm-đa điểm (MP), điểm-đa điểm (PMP) dịch
vụ cố định (FS) là cung cấp truy nhập cho mạng công cộng và các mạng riêng (PSTN,
PDN…). Vùng dịch mạng có thể rất rộng, bao phủ cả các khu vực thuê bao phân tán. Đôi
khi, các hệ thống này cũng được dùng như các mạng truy nhập theo kiến trúc đa tế bào cho
vùng ngoại ô và nông thôn. Các hệ thống vô tuyến điểm-điểm (PTP), dịch vụ cố định (FS)
thường được dùng làm đường truyền dẫn hoặc truy nhập cho mạng riêng và mạng công
cộng. Cũng có thể sử dụng các hệ thống này như một mạng truyền tải hoặc mạng truy nhập
tích hợp.
84-07-KHKT-RD
Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA
9
Mục đích của đề tài là đề xuất các phương pháp phối hợp hoạt động giữa các hệ thống kể
trên và những hướng dẫn cụ thể trong việc quy hoạch, thiết kế và triển khai mạng, nhằm
đảm bảo sự tương thích giữa các hệ thống đó, trong điều kiện các mạng này khai thác trên
cùng một băng tần trong các khu vực gần nhau và ngược lại, vì vậy việc phân tích can
nhiễu trong tài liệu này tập trung vào khía cạnh ảnh hưởng lẫn nhau giữa các mạng
FBWA. Để làm rõ tính ứng dụng của các đề xuất, trong phần này sẽ đưa ra các
phương pháp đánh giá can nhiễu, các thông số tới hạn và các yêu cầu tối thiểu cần đạt, để
tạo sự hài hòa, cùng tồn tại và khai thác hiệu quả cho các hệ thống thông tin vô tuyến điện.
Các hệ thống PMP và PTP đã được ETSI chuẩn hóa, cả hệ thống thiết bị lẫn anten cho các
dải tần khác nhau; các phần trình bày dưới đây đều được lấy từ họ các tiêu chuẩn của
ETSI: TM4 EN
1.3.1.1 Các hệ thống PMP
Đối với các thiết bị PMP, các băng tần số sử dụng được nhóm như sau:
- Dưới 1 GHz
- Giữa 1 GHz và 3 GHz
- Giữa 3 GHz và 11 GHz

- Giữa 24,5 GHz và 29,5 GHz
- Giữa 40,5 GHz và 43,5 GHz
Mỗi phương thức truy nhập xác định (TDMA, MC-TDMA, FDMA, DS-CDMA, FH-
CDMA, DS-CD/TDMA) đều được quy định rõ trong các tiêu chuẩn TM4 EN của ETSI
cho một trong những băng tần số trên
Các tiêu chuẩn TM4 EN về anten PMP được nhóm như sau:
- Giữa 1 GHz và 3 GHz
- Giữa 3 GHz và 11 GHz
- Giữa 24 GHz và 30 GHz
- Giữa 40,5 GHz và 43,5 GHz
1.3.1.2 Các hệ thống PTP
Trong bộ các tiêu chuẩn TM4 EN cho các thiết bị PTP có phân loại hệ thống thiết bị cụ thể,
theo khoảng cách kênh, loại điều chế và dung lượng hệ thống, cho các băng tần từ 1 đến 60
GHz.
Các tiêu chuẩn TM4 EN về anten PTP được phân thành 2 nhóm:
- Giữa 1 GHz và 3 GHz
- Giữa 3 GHz và 60 GHz
1.3.2 Các giả thiết cho bài toán phân tích nhiễu
Vấn đề phối hợp hoạt động để cùng tồn tại và khai thác hiệu quả các mạng PMP, sử dụng
chung một băng tần, trong cùng một khu vực địa lý là rất phức tạp. Trong phần này, trước
tiên ta xác định tất cả các tổ hợp can nhiễu có thể (các loại nhiễu) giữa các hệ thống PMP,
giữa PMP và PTP, sau đó trình bày các phương pháp phân tích, đánh giá mức độ can nhiễu
và phương thức phối hợp hoạt động giữa các mạng này.
84-07-KHKT-RD
Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA
10
Để phân tích sự phối hợp hoạt động giữa 2 hệ thống PMP chúng ta chấp nhận một số giả
thiết sau:
- Hai hệ thống có công suất bức xạ (EIRP) như nhau;
- Có sử dụng ATPC cho tuyến tải lên để giảm mức nhiễu;

- Các hệ thống với các kênh tần số có độ rộng giống nhau phối hợp tốt hơn các hệ
thống có kích cỡ kênh tần số khác nhau và
- Đối với các trạm trung tâm (CRS) việc phối hợp giữa PMP dùng kỹ thuật FDD dễ
hơn kỹ thuật TDD
Việc phối hợp hoạt động giữa 2 hệ thống PMP và PTP cũng được dựa trên các nguyên tắc
sau:
- Các hệ thống với độ rộng kênh tần số giống nhau phối hợp tốt hơn các hệ thống có
độ rộng kênh tần số khác nhau;
- Cần biết khoảng cách tối thiểu và mức độ lệch góc (giữa hướng chính của 2 anten)
giữa trạm PTP và CRS và
- Có sử dụng ATPC cho tuyến tải lên của PMP để giảm mức nhiễu.
Các kết quả phân tích sự phối hợp hoạt động sẽ càng gần với thực tế, nếu ta sử dụng các
thông số tới hạn trong bộ tiêu chuẩn EN cho hệ thống này và coi nó là bộ các thông số
chuẩn. Các thông số đó là:
- Công suất phát;
- Ngưỡng thu;
- Độ nhạy đối với nhiễu và
- Mặt nạ phổ phát
Ngoài ra, chúng ta cần đánh giá được hệ số lọc mạng (NFD) giữa các hệ thống khác nhau
theo các tiêu chuẩn đã cho, do đó, nhất thiết phải có các thông số sau đây lấy từ các tiêu
chuẩn ETSI:
- Mặt nạ phổ phát và
- Mặt nạ độ nhạy máy thu
1.3.2.1 Các tình huống triển khai mạng
a. Các mạng vô tuyến PMP
Các hệ thống PMP hiện đang sử dụng băng tần từ 1 GHz đến 40 GHz, trong tương lai sẽ sử
dụng các tần số cao hơn. Trong mỗi băng tần được ấn định, các đặc tính truyền lan sóng
điện từ, băng thông khả dụng, cũng như các đặc tính hệ thống thiết bị sẽ quyết định năng
lực mạng, như dung lượng tải tin, bán kính cực đại vùng phục vụ, các hình loại dịch vụ
mạng cung cấp và cấu trúc của chính hệ thống đó. Trong nhiều trường hợp, nếu có thiết kế

tốt, chất lượng môi trường truyền dẫn mạng PMP có thể tương đương với mạng cáp đồng.
Để phân tích, đánh giá mức độ tương thích giữa các mạng chúng ta chấp nhận một số giả
thiết sau:
1) Có ít nhất 2 nhà khai thác mạng trong một vùng phục vụ. Trong các vùng kinh tế
hấp dẫn, số lượng nhà khai thác sẽ nhiều hơn
2) Các nhà khai thác hoàn toàn độc lập trong việc lập quy hoạch và triển khai mạng
của mình
84-07-KHKT-RD
Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA
11
3) Các dịch vụ do mạng của các nhà khai thác cung cấp có thể khác nhau, và do vậy
các hệ thống thiết bị cũng có thể cũng rất khác nhau
4) Các hệ thống PMP có nguồn gốc, xuất sứ, thời gian đưa vào hoạt động không giống
nhau
5) Có nhiều phương thức truy nhập được sử dụng, nhưng tất cả đều phù hợp với các
khuyến nghị và tiêu chuẩn của ETSI
6) Quy hoạch mạng và Ô phục vụ do từng nhà khai thác mạng đảm nhiệm
7) Cơ quan quản lý nhà nước có trách nhiệm phân bổ băng tần cho các nhà khai thác.
Trong các nhóm tần số kế cận của nhóm tần số được phân bổ cho các nhà khai thác
khác nhau, bằng cách nào đó, cơ quan quản lý phải đảm bảo để các nhà khai thác sử
dụng được trong cùng một vùng, tức là các nhà khai thác có khả năng sử dụng và
cung cấp một mức GOS cho khách hàng của mình, như trong công bố cam kết chất
lượng mạng của họ
8) Vì lý do tương thích, điều này không có nghĩa là không có những yêu cầu bổ sung
hoặc một số ràng buộc nào đó đối với các thiết bị thuê bao (TS) và trạm gốc
(CRS/BS)

b. Các mạng vô tuyến PTP
Các hệ thống vô tuyến PTP hiện đang sử dụng dải tần số từ 1 đến 58 GHz, trong tương lai
có thể sử dụng các dải tần số cao hơn. Trong mỗi băng tần số được ấn định, băng thông

khả dụng do nhà quản lý phân bổ. Các đặc tính liên quan đến dải tần số như dung lượng tải
tin, độ dài chặng truyền dẫn, các hình loại dịch vụ đều phải được công bố một cách rõ ràng
trong hồ sơ kỹ thuật của hệ thống. Chất lượng dịch vụ cần được xác định rõ cho cả mục
tiêu quy hoạch ngắn hạn và dài hạn. Để đánh giá mức độ tương thích giữa các hệ thống,
cần chấp nhận một số giả thiết sau:
1) Trong vùng có ít nhất 2 nhà khai thác mạng PMP hoặc PTP
2) Các nhà khai thác lập kế hoạch và triển khai mạng của mình một cách độc lập
3) Các hệ thống PMP hoặc PTP có thể có nguồn gốc, xuất sứ khác nhau. Các hệ thống
PTP tuy có độ phân cách kênh tần số, dung lượng và loại thiết bị khác nhau, nhưng
đều phải tuân theo các tiêu chuẩn của ETSI
4) Các nhà quản lý có trách nhiệm phân bổ nhóm tần số cho các nhà khai thác. Đối với
các nhóm tần số kế cận trong cùng một băng tần, thì nhà quản lý có trách nhiệm
đảm bảo cho các nhà khai thác sử dụng được trong cùng một vùng, tức là các nhà
khai thác có khả năng sử dụng để cung cấp một mức GOS cho khách hàng của mình
như trong cam kết chất lượng mạng của họ
5) Điều này không có nghĩa là không có những yêu cầu bổ sung và một số hạn chế nào
đó, vì lý do tương thích, đối với các thiết bị TS và CRS
1.3.2.2 Các loại can nhiễu
Trong phần này chỉ xét nhiễu giữa các hệ thống PMP của các nhà khai thác khác nhau
trong cùng một vùng và gọi là nhiễu Intercell Interference (IRCI). Ngoài ra, khi quy hoạch
các Ô phục vụ cũng cần xét đến nhiễu trong cùng một Ô (Intracell Interference-IACI).
Trong các tiêu chuẩn ETSI/TM4 không có chỉ dẫn cụ thể nên dùng kỹ thuật FDD hay
TDD, vì mỗi loại đều chế đều có những ưu điểm riêng. Các hệ thống FDD thường dễ
tương thích hơn TDD, nhất là khi các trạm gốc của các nhà khai thác được đặt cùng một
chỗ. Tuy nhiên, theo quan điểm sử dụng hiệu quả phổ tần số, các hệ thống TDD lại tốt
84-07-KHKT-RD
Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA
12
hơn, vì chúng chỉ cần một kênh tần số cho tuyến lên (UL) và xuống (DL) và có khả năng
phân bổ và điều khiển lưu lượng bất đối xứng một cách mền dẻo. Trong tài liệu này nhiễu

giữa các hệ thống PTP và PMP được xét cho các nhà khai thác trong cùng một vùng, còn
mức nhiễu trong một hệ thống cụ thể thì do từng nhà khai thác tự tính toán và tự quyết
định
1.3.2.3 Về truyền lan sóng Vô tuyến điện
Ở đây chúng ta chỉ xét các dịch vụ cố định. Các đặc tính truyền sóng điện từ, mô hình
kênh truyền lan phụ thuộc vào dải tần số sử dụng, tốc độ Bit truyền trong không gian và
khoảng cách giữa 2 kênh tần số lân cận. Trong dải tần số từ 2 đến 66 GHz xét ở đây,
chúng ta coi các hệ thống PMP đều có tuyến truyền sóng trực xạ (LOS) hoặc gần với trực
xạ (NLOS). Trường hợp có các tuyến truyền sóng không trực xạ chỉ có thể áp dụng cho tốc
độ Bit từ CRS đến TS nhỏ hơn 2x64 kbit/s và ngược lại, nhưng không vượt quá dải tần số
4 GHz. Ở các tốc độ cao hơn và tần số cao hơn chỉ xét điều kiện truyền sóng LOS từ CRS
đến TS và coi GOS tổng thể tương đương với chất lượng mạng cáp đồng. Chúng ta chỉ xét
đến fadinh do mưa ở dải tần trên 10 GHz, bằng cách bổ sung thêm một mức suy hao trong
mưa cho các tuyến truyền dẫn
1.3.3 Các tình huống nhiễu
1.3.3.1 Tổ hợp PMP FDD/FDD
Có 2 cách bố trí kênh vô tuyến cho 2 hệ thống FDD PMP:
1) Cả hai hệ thống dùng chung một băng tần số con (SB) cho các tuyến xuống
(CRS
→
TS) và do đó cũng chung cho tuyến lên (TS
→
CRS);
2) Hai hệ thống dùng các băng tần con SB khác nhau cho tuyến lên và xuống, như trên
hình 1.3.1
Thông thường, chỉ có trường hợp 1, vì mỗi nhà quản lý mạng đã xác định trước các băng
con (SB) cho các luồng tải lên và tải xuống. Trường hợp 2 chỉ xảy ra khi ranh giới của 2
khu vực sử dụng các băng con (SB) khác nhau.
Hình 1.3.1 Cách bố trí kênh vô tuyến cho 2 FDD PMP
84-07-KHKT-RD

Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA
13
Để xét tất cả các tổ hợp nhiễu có thể giữa 2 hệ thống FDD, cần xác định 4 loại nhiễu, phân
tách theo từng đôi: Nguồn gây nhiễu và Đích nhiễu:
Nhiễu loại A1 (down/down adjacency): Nguồn nhiễu từ máy phát CRS (hệ thống
gây nhiễu) và đích nhiễu là máy thu TS (bị hại)
Nhiễu loại A2 (up/up adjacency): Nguồn nhiễu từ máy phát TS (hệ thống gây
nhiễu) và đích nhiều là máy thu CRS (bị hại)
Nhiễu loại A3 (down/up adjacency): Nguồn nhiễu từ máy phát CRS (hệ thống gây
nhiễu) và đích nhiễu là máy thu CRS (bị hại)
Nhiễu loại A4 (up/down adjacency): Nguồn nhiễu từ máy phát TS (hệ thống gây
nhiễu) và đích nhiễu là máy thu TS (bị hại)
Hai hệ thống FDD PMP khác nhau được liệt kê trong bảng 1.3.1 là nhiễu chiếm ưu thế
(theo dòng) và máy thu bị hại chiếm ưu thế (theo cột):
- thứ nhất (DL trong SB1) có tuyến xuống (tuyến lên) trong SB1 (2)
- thứ hai (DL trong SB2) có tuyến lên ( xuống) trong SB2 (1).
Trong bảng 1.3.1 có sự phân biệt giữa tuyến xuống (DL) và tuyến lên (UL). Số “0” trong
bảng thể hiện trạng thái không có nhiễu với giả thiết rằng truyền dẫn trong một băng tần
con SB có thể gây nhiễu cho máy thu trong cùng băng tần đó, nhưng có khoảng cách ghép
tần số song công đủ lớn, vì vậy có khả năng loại bỏ nhiễu khỏi các kênh truyền dẫn trong
các băng tần con khác. Bảng 1.3.1 tóm tắt tất cả các tình huống nhiễu có thể.
Bảng 1.3.1 Các trường hợp nhiễu giữa 2 hệ thống PMP FDD
Bị hại
Nguồn nhiễu
DL trong SB1
DL UL
DL trong SB2
DL UL
DL trong
SB1

DL
UL
A1 0
0 A2
0 A3
A4 0
DL trong
SB2
DL
UL
0 A3
A4 0
A1 0
0 A2
1.3.3.2 Tổ hợp PMP FDD/TDD
Có 2 cách bố trí kênh vô tuyến trong hệ thống FDD PMP và TDD PMP:
1) Hệ thống TDD có kênh gần kênh tuyến xuống FDD;
2) Hệ thống TDD có kênh gần kênh tuyến lên FDD, như trên hình 1.3.2
84-07-KHKT-RD
Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA
14
Hình 1.3.2 Cách bố trí kênh vô tuyến cho FDD PMP và TDD PMP
Trong trường hợp này cũng có 4 loại nhiễu kể trên. Các trường hợp nhiễu chiếm ưu thế
được cho trong bảng 1.3.2, khi mà cả 2 hệ thống FDD và TDD được coi vừa là nguồn
nhiễu vừa là bị hại. Đối với các hệ thống FDD sử dụng băng con SB. Các phần tử khác “0”
biểu diễn tổng 2 loại nhiễu khác nhau , do hệ thống TDD dùng cùng một kênh vô tuyến
cho cả tuyến lên và xuống
1.3.3.3 Tổ hợp PMP TDD/TDD
Chỉ có một cách bố trí kênh vô tuyến duy nhất cho 2 hệ thống PMP TDD, vì mỗi hệ thống
chỉ dùng một kênh tần số cho cả tuyến lên và tuyến xuống. Ở đây, có 2 trường hợp cần xét

là hệ thống được đồng bộ và không được đồng bộ
1) Các hệ thống TDD được đồng bộ: Hệ thống TDD tương ứng với tuyến lên và
xuống của cả 2 hệ thống, cần xét nhiễu loại A1 và A2
2) Các hệ thống TDD không được đồng bộ: Tất cả các loại nhiễu (A1, A2, A3 và A4)
cần được phân tích, đánh giá
Bảng 1.3.2 Các trường hợp nhiễu ưu thế giữa FDD PMP và TDD PMP
Bị hại
Nguồn nhiễu
PMP(TDD) PMP(FDD)
DL trong SB1 DL trong SB2
Sb 1 Sb 2 DL UL DL UL
PMP
(FDD)
DL
trong
SB1
DL A1+A3 0
Xem bảng 1
UL 0 A2+A4
DL
trong
SB2
DL 0 A1+A3
UL A2+A4 0
PMP
(TDD)
SB1
SB2
A1+A4 0 0 A2+A3
0 A2+A3 A1+A4 0

1.3.3.4 Tổ hợp PMP/PTP
Có 2 cách bố trí kênh vô tuyến cho FDD PMP và PTP:
1) Kênh PTP được phân bổ gần với kênh tần số tuyến lên FDD;
84-07-KHKT-RD
Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA
15
2) Kênh PTP được phân bổ gần với kênh tần số tuyến xuống FDD, (hình 1.3.3)
Hình 1.3.3 Bố trí kênh vô tuyến cho FDD PMP và PTP
Để xét đủ các tổ hợp nhiễu có thể giữa một hệ thống PMP và một hệ thống PTP chúng ta
cần xác định 4 loại nhiễu cho các cặp nguồn nhiễu và đích nhiễu khác nhau:
Nhiễu loại B1 (down/PTP Rx adjacency): Nguồn nhiễu từ CRS của PMP và đích
của nhiễu là máy thu của hệ thống bị hại PTP.
Nhiễu loại B2 (PTP Tx/up adjacency): Nguồn nhiễu từ máy phát của PTP và đích
của nhiễu là CRS của hệ bị hại PMP.
Nhiễu loại B3 (up/PTP Tx adjacency): Nguồn nhiễu từ TS của PMP và đích của
nhiễu là máy thu của hệ thống bị hại PTP.
Nhiễu loại B4 (PTP Tx/down adjacency): Nguồn nhiễu từ máy phát của PTP và
đích của nhiễu là TS của hệ bị hại PMP
Bảng 1.3.3 tóm tắt tất cả các trường hợp nhiễu có thể. Đới với hệ thống PTP kể trên, các
băng tần số con của các kênh được dùng để phát (khi PTP gây nhiễu) và để thu (khi PTP bị
hại). Khi xét một hệ thống PMP TDD chúng ta cũng thu được các tình huống tương tự như
trong bảng 1.3.3. Khác biệt duy nhất là luôn có một cặp trạng thái (B1+B2 hoặc B3+B4)
cần xét, do có cùng một kênh tần số cho cả tuyến lên và tuyến xuống.
Bảng 1.3.3 Nhiễu giữa hệ thống PMP FDD và hệ thống PTP
Bị hại
Nguồn nhiễu
PMP TDD PMP FDD
DL trong SB1 DL trong SB 2
Sb 1 Sb 2 DL UL DL UL
PMP

FDD
DL
trong
SB1
DL B1 0
Xem bảng 1
UL 0 B3
DL
trong
SB 2
DL 0 B1
UL B3 0
PMP
TDD
SB1
SB2
Ngoài phạm vi
xem xét
B4 0 0 B2
0 B2 B4 0
84-07-KHKT-RD
Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA
16
1.3.4 Nhiễu giữa các hệ thống vô tuyến PMP (Nhiễu loại A)
1.3.4.1 Các giả thiết và đối tượng nghiên cứu
Để đánh giá mức độ ảnh hưởng nhiễu loại A (A1, A2, A3 và A4) giữa 2 hệ thống PMP
hoạt động trong các kênh tần số kế cận nhau (cùng phân cực), chúng ta xét tình huống đơn
giản, nhưng chung nhất, với các giả thiết sau:
- Chỉ xét một Ô phục vụ của hệ thống gây nhiễu và hệ thống bị nhiễu. 2 CRS được
phân bố cách xa nhau một khoảng d, khoảng cách này có thể thay đổi được, khi

cần đánh giá nhiễu tổng trong các điều kiện hình học khác nhau. Việc phân tích
được mở rộng từ d = 0 (2 Ô chồng nhau) đến d lớn hơn kích thước của Ô lớn nhất.
- Đối với cả 2 hệ thống, vùng phục vụ bao phủ toàn bộ trạm gốc CRS và anten sử
dụng là đẳng hướng với độ tăng ích xác định. Theo giả thiết này tính kế cận của
kênh vô tuyến được xét cho toàn vùng. Điều này cũng đúng cho cả anten hình rẻ
quạt (độ khuếch đại anten khác nhau)
- Tất cả các tuyến truyền dẫn vô tuyến, cả tuyến bị hại lẫn tuyến gây nhiễu, đều là
trực xạ (LOS) và ta chỉ xét trường hợp xấu nhất, bỏ qua các tuyến NLOS
1.3.4.2 Phương pháp phân tích nhiễu
a. Hệ số lọc mạng (Hệ số phân cách mạng)
Hiện tượng nhiễu giữa 2 hệ thống hoạt động trên các kênh kế cận được biểu diễn bằng
phần phổ bức xạ của hệ thống gây nhiễu (I), nằm trong băng tần bộ lọc thu của hệ thống bị
hại (U). Trạng thái này được mô tả trên hình 1.3.4, trên đó biểu thị cả phổ bức xạ cao tần
của các kênh tương ứng (CH U và CH I). Vùng màu xám biểu thị phần phổ cao tần tín hiệu
phát rơi vào bộ lọc thu, tạo ra mức nhiễu có hại.
Có thể đánh giá nhiễu tổng bằng hệ số lọc mạng (NFD). Đó là tỷ số giữa công suất phát
của hệ thống gây nhiễu và phần công suất của nó lọt qua bộ lọc máy thu:

2
( ).
( ) ( ) .
I
I U
S f df
NFD
S f H f df
∞
−∞
∞
−∞

=
∫
∫
(1.12)
với
( )
I
S f
là phổ phát của hệ thống gây nhiễu và H
U
(f) là hàm truyền đạt của bộ lọc mạng
(bộ lọc thu).
84-07-KHKT-RD
Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA
17
Hình 1.3.4 Biểu diễn nhiễu kênh lân cận
b. Nhiễu loại A1
Đó là nhiễu từ CRS của hệ thống gây nhiễu sang TS của hệ thống bị hại. Tình huống chung
được cho trên hình 1.3.5.
Vì khoảng cách của tuyến có lợi là
1
d
nên tín hiệu có ích là:

10
4 .
20.log
t t
u u u TS
d

P P G G
π
λ
 
= + + −
 
 
(1.13)
Trong đó:
t
u
P
là công suất phát danh định cho một kênh đơn của hệ thống bị nhiễu U,
t
u
G

là tăng ích anten CRS của hệ thống bị hại
TS
G
là tăng ích anten TS, λ là độ dài bước sóng
mang (cùng đơn vị với
1
d
).
Hình 1.3.5 Tình huống nhiễu A1
Chung nhất, ta coi tăng ích anten CRS có 2 giá trị khác nhau (xét cho anten rẻ quạt)
t
u
P

là công suất phát danh định của hệ thống U cho một kênh đơn. Giá trị này sẽ khác nhau
đối với các phương thức truy nhập khác nhau:
Đối với hệ thống TDMA,
t
u
P
là công suất gắn với mỗi khe thời gian, tương ứng với
công suất đỉnh.
84-07-KHKT-RD
Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA
18
Đối với thống CDMA,
t
u
P
là công suất gắn với mỗi mã.
Đối với hệ thống FDMA,
t
u
P
là công suất gắn với mỗi sóng mang phụ.
Tương tự, công suất nhiễu được tính theo công thức:

10
4 .
( ) 20.log
t t
t i i TS
d
P P G G NFD

π
θ
λ
 
= + + − −
 
 
(1.14)
Trong đó:
t
u
P
là tổng công suất bức xạ của hệ thống gây nhiễu,
t
i
G
là độ khuếch đại anten
CRS của hệ thống gây nhiễu I,
( )
TS
G
θ
là khuếch đại anten với góc phân cách (góc lệch) θ
độ và NFD là hệ số lọc mạng, được tính theo công thức (1.12).
Ở đây,
t
i
P
là tổng công suất bức xạ bởi hệ thống gây nhiễu trong các điều kiện tải cực đại:
Khi tất cả các khe thời gian trong TDMA được dùng hoặc khi tất cả các mã PN trong

CDMA được dùng, hoặc khi tất cả các sóng mang phụ trong FDMA được dùng.
Kết hợp với các đẳng thức trước đó, chúng ta có thể tính tỷ số C/I cho một TS bất kỳ trong
Ô như sau:

1
10
2
( ) ( ) ( ( )) 20.log
t t t t
u i u i TS TS
dC
P P G G G G NFD
I d
θ
 
= − + − + − − +
 
 
(1.15)
Tỷ số này phụ thuộc vào các thông số của hệ thống và khoảng cách d giữa chúng.
Một công thức khác thu được từ (1.15) khi cho d = 0, tức là khi 2 CRS trùng nhau:

0
( ) ( )
t t t t
u i u i
C
P P G G NFD
I
= − + − +

(1.16)
Vì
1
d
=
2
d
và θ = 0, tức là khi 2 trạm gốc CRS đặt tại một chỗ, thì tổng nhiễu tuyến
xuống bằng nhau cho mọi TS trong vùng xét
c. Nhiễu loại A2
Đó là trường hợp nhiễu từ một TS của hệ thống gây nhiễu tới CRS của hệ thống bị nhiễu.
Tình huống chung để phân tích tuyến lên như trên hình 1.3.6.
Chúng ta xét các hệ thống PMP có điều khiển công suất từ xa (RTPC) để duy trì các chức
năng của hệ thống. Lúc đó công suất có lợi thu được sẽ là:

th
u u u
P P M= +
(1.17)
với,
th
u
P
là độ nhạy máy thu CRS (mức ngưỡng) với BER cực đại và tải lớn nhất, M
u
là
dự phòng công suất cho mức ngưỡng. Biểu thức này đúng cả khi không có RTPC. Tương
tự công suất thu được trên CRSi là
th
i

P
=
th
i i
P M+
, đối tượng TSi sẽ phát mức công suất:

1
10
4 .
20.log
th t
TSi i i i TSi
d
P P M G G
π
λ
 
= + − − +
 
 
(1.18)
th
i
P
+
i
M
là công suất thu được,
t

i
G
là độ khuếch đại anten,
TSi
G
i
là độ khuếch đại anten
TSi, d
1
là khoảng cách từ TSi tới CRSi. Nếu không có RTPC thì
TSi
P
=
t
i
P
, đây là biên bên
trên của đẳng thức trước đó.
84-07-KHKT-RD
Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA
19
Gọi công suất do TSi phát là
TSi
P
, lúc đó công suất nhiễu do máy thu CRSu thu được là:

2
10
4 .
( ) 20.log

t
TSi u TSi
d
I P G G NFD
π
θ
λ
 
= + + − −
 
 
(1.19)
Hình 1.3.6 Tình huống nhiễu A2
Kết hợp với các công thức trước, có thể tính được tỷ số sóng mang trên nhiễu cho một vị
trí TSi như sau:
1
10
2
( ) ( ) ( ) ( ( ) 20.log
th th t t
u u i i i u TSi TSi
dC
P M P M G G G G NFD
I d
θ
 
 
= + − + + − + − − +
 
 

 
(1.20)
Cho hệ thống gây nhiễu có RTPC và:

2
10
4 .
( ) ( ) 20.log
th t t
u u i u TSi
dC
P M P G G NFD
I
π
θ
λ
 
= + − − − + +
 
 
(1.21)
cho một hệ thống gây nhiễu không có RTPC.
Với cách làm tương tự, có thể tính tỷ số C/I cho 2 CRS đặt tại 1 vị trí như sau:

0
( ) ( ) ( )
th th t t
u u u u i u
C
P M P M G G NFD

I
 
= + − + + − +
 
(1.22)
cho một hệ thống gây nhiễu có RTPC

2
10
0
4 .
( ) 20.log
th t t
u u i u TSi
dC
P M P G G NFD
I
π
λ
 
= + − − − +
 
 
(1.23)
Cho một hệ thống gây nhiễu không có RTPC.
Trường hợp cuối, tỷ số C/I của 2 CRS cùng chỗ không như nhau, mà phụ thuộc vào
khoảng cách
2
d
của TSi gây nhiễu.

d. Nhiễu loại A3
Đây là trường hợp nhiễu từ CRS của hệ thống gây nhiễu sang CRS của hệ thống bị hại.
(hình 1.3.7). Tín hiệu có lợi nhận được tại CRSu (do TS phát) là:

th
u u
C P M= +
(1.24)
Vì có cơ chế điều khiển công suất phát, nên tín hiệu nhiễu do CRSi phát đi là:

10
4 .
20.log
t t t
i i u
d
I P G G NFD
π
λ
 
= + + − −
 
 
(1.25)
84-07-KHKT-RD
Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA
20
t
i
P

là tổng công suất bức xạ bởi hệ thống gây nhiễu,
t
i
G

và
t
u
G
là độ khuếch đại anten
CRS.
Hình 1.3.7 Tình huống nhiễu A3
Kết hợp với các công thức trước đó, ta có tỷ số sóng mang trên nhiễu như sau:

10
4 .
20.log
th t t t
u u i i u
C d
P M P G G NFD
I
π
λ
 
= + − − − + +
 
 
(1.26)
Tỷ số này chỉ phụ thuộc vào khoảng cách giữa hai CRSvà không phụ thuộc vào vị trí của

TS. Trong trường hợp này cần có khoảng cách nhỏ nhất giữa hai CRS để đảm bảo tỷ số
sóng mang trên nhiễu nhỏ nhất, (C/I)
min
, cho hệ thống sử dụng.
Có thể tính khoảng cách này theo công thức:

min
( / )
20
10
4
t t t th
i i u u u
C I P G G P M NFD
d
λ
π
+ + + − − −
≥
(1.27)
e. Nhiễu loại A4
Nhiễu từ một TS của hệ thống gây nhiễu sang một TS của hệ thống bị hại. Tình huống
nhiễu được mô tả trên hình 1.3.8.
Công suất có lợi thu được bởi TSu là:

1
10
4 .
20.log
t t

u u TSu
d
C P G G
π
λ
 
= + + −
 
 
(1.28)
Trong đó:
t
u
P
là công suất bức xạ bởi hệ thông xét cho một kênh đơn ,
t
u
G
là tăng ích anten
CRSu và
TSu
G
là tăng ích anten TSu. TSi, do có RTPC sẽ phát công suất bằng:

3
10
4 .
20.log
th t
TSi i i TSi i

d
P P M G G
π
λ
 
= + − − +
 
 
(1.29)
Trong đó:
th
i
P
+
i
M
là công suất có điều khiển nhận được tại CRSi, G
TSi
là độ khuếch đại
anten TSi và
t
i
G

là độ khuếch đại anten CRSi. Nếu không có RTPC, thì
TSi
P
=
t
i

P
.

Do đó
tín hiệu nhiễu sinh ra bởi TSi và thu tại TSu là:

2
10
4 .
( ) ( ) 20.log
TSi TSi TSu
d
I P G G NFD
π
α β
λ
 
= + + − −
 
 
(1.30)
Trong đó:
( )
TSi
G
α
và
( )
TSu
G

β
là các độ khuếch đại anten của 2 TS trong hướng truyền
thẳng.
84-07-KHKT-RD
Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA
21
Hình 1.3.8 Tình huống nhiễu A4
Kết hợp với các công thức trước đó, ta có thể tính được tỷ số sóng mang trên nhiễu:
1 3
2
.
( ) ( ) 20.log
t th t t
u i i u i TSu TSu TSi TSi
d d
C
P Pth M G G G G G G NFD
I d
β α
 
= − − + + + − + − − +
 
 
cho hệ thống gây nhiễu có dùng RTPC và
1
10
2
( ) ( ) ( ) 20.log
t t t
u i u TSu TSu TSi

dC
P P G G G G NFD
I d
β α
 
= − + + − − − +
 
 
(1.32)
cho hệ thống gây nhiễu không có RTPC
Trong cả hai trường hợp C/I phụ thuộc chủ yếu vào vị trí tương đối của các trạm đầu cuối
(nguồn phát và nguồn thu nhiễu) do có độ lệch góc lớn giữa các anten định hướng TS. Có
thể dùng các công thức (1.30) và (1.31) để đánh giá nhiễu do một nguồn đơn gây ra (TSi)
trên cả vùng phục vụ.
1.3.4.3 Phân tích nhiễu cho trường hợp xấu nhất
Khi xét ảnh hưởng nhiễu trong toàn vùng phục vụ cho 4 trạng thái nhiễu khác nhau, nhất
thiết phải phân tích tình huống khi nguồn gây nhiễu và máy thu bị hại ở trong các điều kiện
truyền lan sóng điện từ “xấu nhất”. Tình huống này đúng cho cả 4 loại nhiễu kể trên và
được mô tả trên hình 1.3.9, trong đó A là CRS (hoặc TS) và A’ là TS (hoặc CRS) của hệ
thống bị hại (hữu ích) và B là CRS (hoặc TS) của hệ thống gây nhiễu. Cụ thể, đáp ứng giữa
A, A’, B và tương ứng với (hữu ích hoặc nhiễu) CRS hoặc TS được cho trong bảng 1.3.4
cho các loại nhiễu khác nhau.
Trong mỗi hàng của bảng 1.3.4: A biểu thị phần tử bị hại bởi nhiễu, B biểu thị nguồn gây
nhiễu.
84-07-KHKT-RD
Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA
22
Hình 1.3.9 Tình huống chung cho các phần tử A,A’ và B , trưòng hợp xấu nhất
Như trên hình 1.3.9 tất cả các phần tử A, A’ và B được xếp thẳng hàng, đó là “điều kiện
hình học xấu nhất”, vì anten thu có độ khuyếch đại cao nhất theo hướng nguồn nhiễu. Hơn

nữa, nguồn phát và thu nhiễu (A và B) lại rất gần nhau (khoảng cách d nhỏ), trong khi đó
các phần tử khác (B) thì rất xa (D>>d). Trong điều kiện truyền sóng xấu nhất (có fandinh
hoặc tăng suy hao) có thể sinh ra một tín hiệu có ích trong phần tử A bằng mức độ nhạy
thu (C=
th
A
P
), trong khi đó tín hiệu nhiễu, do d ngắn, sẽ là:

10
4 .
20.log
t
B B A
d
I B G G NFD
π
λ
 
= + + − −
 
 
(1.33)
Trong đó,
t
B
P
là công suất bức xạ bởi B, G
B
và G

A
là độ khuếch đại anten của các phần tử
B và A.
Bảng 1.3.4 Tương ứng giữa các phần tử A, A’ và B trên hình 1.3.9
Lớp A A’ B
A1 TSu CRSu CRSi
A2 CRSu TSu TSi
A3 CRSu TSu CRSi
A4 TSu CRSu TSi
Trong đó,
t
B
P
là công suất bức xạ bởi B, G
B
và G
A
là độ khuếch đại anten của các phần tử
B và A. Kết hợp với các công thức trước đó ta có thể tính được tỷ số C/I:

10
min
4 .
( ) 20.log
th t
A A B A
C d C
P P G G NFD
I I
π

λ
   
= − + + + + ≥
   
   
(1.34)
Tỷ số này phải lớn hơn (C/I)
min
cho phép của máy thu A. Có thể đánh giá khoảng cách d
nhỏ nhất, giữa A và B, để có C/I mong muốn theo các thông số của hệ thống

( )
min
( )
10
4
t th
u B A A
C
P G G P NFD
I
d
λ
π
+ + + − −
≥
(1.35)
Đây là công thức chung dùng cho cả 4 loại nhiễu, đã được phân tích trong phần trên và chỉ
các thông số G
B

và G
A
(độ khuếch đại anten CRS hoặc TS) được thay đổi phù hợp với bảng
1.3.4. Bảng 1.3.5 cho ta các trường hợp có thể trong tình huống xấu nhất. Để có một đánh
giá định tính cho các trường hợp này ta cần mở rộng vùng bị nhiễu, mà ở đó có đặt nguồn
nhiễu và có các tuyến truyền sóng tầm nhìn thẳng (LOS)
84-07-KHKT-RD
Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA
23
Bảng 1.3.5 cho thấy các trường hợp xảy ra đối với A1 và A2 là như nhau, vì các phần tử
gồm cả TS và CRS và một trường hợp do TS của một nhà khai thác gần CRS của nhà khai
thác khác (các Ô chồng lên nhau). Do đó, khoảng cách nhỏ nhất theo công thức (24) chỉ
đúng cho vài TS gần CRS như trên hình 1.3.9.
Từ đây ta có:
Nhiễu A3 cần một khoảng cách nhỏ nhất giữa 2 CRS, vì các CRS được đặt trên tháp cao
nên luôn có tuyến truyền sóng trực xạ
Nhiễu A4 (nhiều trường hợp) gồm 2 TS có xác suất xẩy ra thấp, vì khó có tuyến LOS
Bảng 1.3.5 Các trường hợp nhiễu có thể trong điều kiện xấu nhất
Loại
nhiễ
u
Khoảng
cách
Vùng bị nhiễu Vùng có nguồn
nhiễu
Khả năng
có tuyến
LOS
Các trường
hợp có thể

A1 TS từ CRS nhỏ (quanhCRS) 1 điểm (CRSi) lớn một số
A2 CRS từ TS 1 điểm (CRSu) nhỏ (quanh CRSu) lớn một số
A3 CRS từ CRS 1 điểm (CRSu) 1 điểm (CRSi) rất lớn 1
A4 TS từ TS lớn (cả vùng) lớn (cả vùng) nhỏ nhiều
1.3.4.4 Các thông số đánh giá mức độ can nhiễu trong mạng PMP
Bây giờ chúng ta cần xác định 2 loại thông số quan trọng liên quan đến bài toán phân tích
mức độ phối hợp hoạt động giữa các hệ thống:
- Loại thông số đầu tiên là các điều kiện biên, bao gồm tất cả các thông số đã được
xác định trong các tình huống nhiễu.
- Loại thông số thứ 2 bao gồm tất cả các thông số cần thiết để đánh giá mức độ phối
hợp hoạt động giữa 2 hệ thống
a. Các điều kiện biên
1) Dải tần số và bố trí kênh tần số
Dải tần số công tác là thông số cơ bản cần được xác định từ tiêu các chuẩn ETSI để chọn
các thông số hệ thống và đánh giá mức suy hao trong không gian truyền lan sóng điện từ.
Cách bố trí kênh tần số (khoảng cách kênh và kế cận tần số giữa 2 hệ thống) cho ta lựa
chọn loại nhiễu (A1, A2, A3 hoặc A4)
2) Độ nhạy thu, mức suy giảm độ nhạy và nhiễu trong hệ thống
Cần phân tích nhiễu trong cùng một Ô giữa các hệ thống của 2 nhà khai thác (intra-
system) và nhiễu trong chính hệ thống đó (inter-system) do việc quy hoạch Ô phủ sóng
gây ra. Cách đơn giản nhất thực hiện như sau:
Trong các chuẩn của ETSI cho suy giảm mức ngưỡng tối thiểu 1 dB (tương ứng với độ
nhạy thu mức BER=
6
10
−
), chúng ta gán mức suy giảm này cho nhiễu giữa 2 hệ thống. Vì
vậy, coi độ nhạy máy thu bị giảm 1 dB và lấy tỷ số C/I tương ứng này để phân tích sự
phối hợp hoạt động. Phần còn lại (cỡ 3 dB, như trong ETSI) nhà khai thác có thể dùng cho
quy hoạch mạng tế bào của mình. Nói một cách khác, phần tối thiểu suy giảm độ nhạy

được dành cho nhiễu giữa 2 hệ thống, phần còn lại dành cho nhiễu trong hệ thống
84-07-KHKT-RD
Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA
24
của nhà khai thác
3) Mức dự phòng độ nhạy thu
Trong bước quy hoạch mạng cần xét đến độ dự phòng tuyến,
th
M
. theo 2 cách::
1) Mức dự phòng công suất dùng trong phân tích đúng bằng mức dùng trong quy
hoạch. Đây là bài toán phân tích nhiễu trong các điều kiện truyền sóng bình thường
2) Mức dự phòng công suất dùng trong hệ thống bằng 0, trong khi đó mức dự phòng
cho nhiễu hệ thống bằng 1 dùng trong quy hoạch Ô phục vụ. Đây là bài toán phân
tích nhiễu trong điều kiện truyền sóng xấu nhất
4) Bán kính Ô phục vụ
Bán kính Ô xác định vùng phục vụ, trong đó ta cần đánh giá mức nhiễu hoặc nguồn nhiễu,
vì vậy, khi đã có các thông số hệ thống và độ dự phòng tuyến chúng ta cần tính bán kính
cực đại vùng phục vụ
5) Mẫu bức xạ và độ tăng ích anten
Các thông số anten có vai trò quan trọng trong phân tích, đánh giá mức nhiễu. Nếu không
có các giá trị thực của mẫu bức xạ anten, thì dùng các tiêu chuẩn của ETSI về anten cho hệ
thống PMP. Tốt nhất là có được số liệu thực về độ tăng ích anten (độ khuếch đại)
b. Các thông số đánh giá nhiễu loại A
1) Nhiễu loại A1 (Nhiễu A1)
Thông số đơn giản nhưng rất quan trọng là phương trình khoảng cách nhỏ nhất giữa
TS có ích và CRS gây nhiễu, trong điều kiện truyền sóng xấu nhất. Khoảng cách này
càng nhỏ thì độ phối hợp hoạt động càng tốt. Một thông số đánh giá khác là độ lệch tỷ số
giữa sóng mang và nhiễu,
[ ]

/C I∆
, theo công thức (1.16) và (C/I)
min
của hệ thống bị hại.
Độ lệch này càng lớn thì hệ thống phối hợp càng tốt (nhưng chỉ đúng cho tần số dưới 10
GHz).
Bảng 1.3.6 thể hiện mức độ phối hợp cho các độ lệch C/I khác nhau.
Các thông số đánh giá tiếp theo là phần trăm diện tích Ô phục vụ (% KO) trong đó có tỷ
số C/I nhỏ hơn giá trị cho phép tối thiểu. Cá biệt, khi đã cho 2 hệ thống, chúng ta nên xác
định giá trị % KO lớn nhất, theo khoảng cách của CRS (d) mở rộng từ 0 đến 200 % bán
kính Ô. Theo cách này, ta có phần trăm lớn nhất của vùng (kéo theo là số người dùng) có
thể bị nhiễu. Khi giá trị này càng nhỏ thì độ phối hợp càng tốt. Thông số đánh giá % KO
rất quan trọng, vì nó cho phép đánh giá nhiễu trên thực tế.
Bảng 1.3.6 Mức độ phối hợp theo ∆[C/I]
∆[C/I] (dB) Phối hợp
< 0 Không thể phối hợp trong cùng một vùng (cần có phân cách không
gian )
[0, 5] Có thế, nhưng bị tới hạn, nếu CRS cùng chỗ
[5, 10] Có thể, nếu CRS cùng chỗ. Có thể, tới hạn, với khoảng cách d giữa
các CRS nhỏ hơn bán kính Ô và , d<<R
84-07-KHKT-RD
Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA
25