Bài giảng Thông tin di động: Phần 1 - ThS. Phạm Văn Ngọc
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.13 MB, 94 trang )
Bộ môn Công nghệ viễn thông
Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT
Nói đến thông tin di động là nói đến việc liên lạc thông qua sóng điện từ bắt đầu
từ năm 1897 Gugliemo Marconi đã thực hiện liên lạc từ đất liền với những con tàu
trên biển bằng sóng điện từ. Đến năm 1980 thông tin di động mới thực sự phát triển
trên thế giới.
Để hiểu được ta làm phép tính: Mỗi cuộc liên lạc giữa hai người cần một đường
truyền độc lập, giả sử mỗi kênh có dải thông 3kHz (trên thực tế lớn hơn) thì dải tần vô
tuyến từ 0 – 3GHz chỉ cho phép truyền 3.109/3.103 = 106 cuộc liên lạc cùng một lúc.
Để phục vụ hàng chục triệu người có thể cùng sử dụng máy di động cùng một lúc, đấy
chưa kể dải tần này còn dành cho rất nhiều công việc khác như phát thanh, truyền
hình, thông tin hàng không…
Phương pháp duy nhất để giải quyết vấn đề tăng số lượng người sử dùng trên
một dải tần vô tuyến hạn chế là: Một cuộc liên lạc di động này có thể sử dụng đúng
dải tần của một cuộc liên lạc di động khác với điều kiện hai cuộc liên lạc phải ở
khoảng cách đủ xa nhau để sóng vô tuyến truyền đến nhau nhỏ hơn sóng truyền giữa
hai người dùng trong cuộc. Do đó để thích hợp cho việc quản lý người ta chia vùng
phục vụ thành các phần nhỏ gọi là tế bào (Cellular). Khi đó hai cuộc liên lạc ở hai tế
bào đủ xa nhau có thể sử dụng cùng một dải tần số sóng vô tuyến thông qua việc quản
lý của một trạm trung tâm. Về lý thuyết kích thước tế bào là rất nhỏ khi đó có thể
phục vụ vô số cuộc gọi cùng một lúc chỉ cần một dải tần hạn chế. Phương pháp này
gọi là phương pháp sử dụng lại tần số.
Tóm lại, những đặc thù của thông tin di động là: Phục vụ đa truy cập – gắn liền
với thiết kế mạng tế bào, các hệ quả kéo theo liên quan đến vấn đề này là: Chuyển
giao, chống nhiễu, quản lý di động, quản lý tài nguyên vô tuyến, bảo mật,… Những
điều này khác rất nhiều với mạng vô tuyến cố định và luôn đỏi hỏi phát triển những
công nghệ mới.
Để có bức tranh toàn cảnh về sự phát triển của thông tin di động ta điểm lại một
số mốc lịch sử khi phát triển thông tin di động trên thế giới.
Ta có thể lựa chọn lịch sử phát triển thông tin di động của nước Mỹ làm điển
hình:
− Năm 1946: Dịch vụ điện thoại di động công cộng được giới thiệu lần đầu ở 25
thành phố. Mỗi hệ thống dùng bộ phát công suất lớn đặt trên ăng ten cao phủ sóng bán
kính 50km. Kỹ thuật Push to talk (bán song công), độ rộng kênh truyền là 120kHz
Bài giảng thông tin di động
ThS. Phạm Văn Ngọc
4
Bộ môn Công nghệ viễn thông
Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT
(mặc dù độ rộng băng tần của tiếng nói chỉ là 3kHz). Đây chưa phải là hệ thống tế
bào, tần số chưa được sử dụng lại, số người được phục vụ rất ít.
− Năm 1950: Độ rộng kênh được thu hẹp lại còn 60kHz, dẫn đến số kênh sử
dụng tăng gấp đôi.
− Năm 1960: Độ rộng kênh được thu hẹp chỉ còn 30kHz.
− Từ năm 1950 – 1960: Xuất hiện trung kế tự động, dịch vụ IMTS, hiệu suất sử
dụng phổ kém so với hệ thống tế bào ngày nay.
− Trong khoảng 1950 – 1960: Lý thuyết mạng tế bào ra đời tuy nhiên công nghệ
lúc đó chưa đáp ứng được.
− Năm 1976: Ở New York chỉ có 12 kênh phục vụ 543 khách hàng, dịch vụ chất
lượng kém hay bị bận
− Năm 1981 hệ thống điện thoại di động Bắc Âu NMT450 trở thành hệ thống
dịch vụ truyền thông di động tế bào đầu tiên ưở Châu Âu. Hệ thống này ra đời chủ
yếu phát triển các máy điệu thoại trên xe hơi và xách tay. Là hệ thống kỹ thuật
Analog, hoạt động trên băng tần 450MHz (453 – 457.5MHz từ MS – BTS và 463 –
467.5MHz từ BTS – MS) sử dụng đa truy cập FDMA, điều chế FSK, độ rộng băng
tần là 25kHz do đó cho phép hỗ trợ 180 kênh
− Năm 1986 hệ thống NMT900 Tây âu, hệ thống này hoạtđộng trên băng tần
900MHzhoặc 1800MHz (mở rộng) với kỹ thuật đa truy nhập TDMA.
− Năm 1983: Ra đời dịch vụ thông tin di động cải tiến (AMPS) bởi công ty
AT&T. Đánh dấu sự ra đời điện thoại di động tế bào thế hệ 1. FCC cấp độ rộng phổ là
40MHz trên phổ tần 800MHz, Năm 1989; FCC phân thêm 10MHz phổ cho hệ thống
AMPS (824 – 849MHz từ MS → BTS và 869 – 894MHz từ BTS → MS) cho dịch vụ
này mỗi kênh có độ rộng băng tần 30kHz, do đó hệ thống có 832 kênh đúp (kênh song
công mỗi kênh độ rộng 2*30 = 60kHz). Trong 832 kênh có 40 kênh chỉ mang thông
tin về hệ thống. Ở mỗi thành phố phân cho 2 nhà cung cấp dịch vụ. Hệ thống tế bào
này hoạt động trong môi trường hạn chế giao thoa, sử dụng lại tần số, kỹ thuật đa truy
nhập phân chia theo tần số FDMA, để cực đại số người dùng dải tần và tổ chức kênh
của hệ thống AMPS như sau:
Các kênh phát ngược MS → BTS
990 991 … 1023
1
2 … 799
824 – 849 MHz
Số hiệu kênh ngược: 1 ≤ N ≤ 799
990 ≤ N ≤ 1023
Số hiệu kênh xuôi: 1 ≤ N ≤ 799
990 ≤ N ≤ 1023
Bài giảng thông tin di động
Các kênh phát xuôi BTS → MS
990 990 … 1023
1
2 … 799
869 – 894 MHz
Tần số: 0.030N + 825.0 MHz
0.030(N - 1023) + 825.0 MHz
0.030N + 870.0 MHz
0.030(N – 1023) + 870.0 MHz
ThS. Phạm Văn Ngọc
5
Bộ môn Công nghệ viễn thông
Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT
− Năm 1991: Ra đời hệ thống tế bào số (USDC) theo chuẩn IS – 54, hỗ trợ 3
người sử dụng trên một kênh truyền 30kHz (sử dụng điều chế π / 4DQPSK ). Khi kỹ
thuật nén tiếng nói và xử lý tín hiệu phát triển có thể tăng dung lượng lên 6 lần. (kết
hợp với TDMA và tồn tại song song với AMPS trên cùng cơ sở hạ tầng) đánh dấu sự
ra đời của thông tin di động thế hệ 2.
− Cũng năm 1991: Hệ thống dựa trên kỹ thuật trải phổ được phát triển bởi
Quancom theo chuẩn IS – 95 hỗ trợ nhiều người sử dụng trên một dải tần 1.25MHz,
sử dụng kỹ thuật trải phổ trực tiếp (CDMA). Với AMPS yêu cầu SNR 18 dB thì
CDMA yêu cầu thấp hơn và cho dung lượng cao hơn. Ngoài ra bộ mã hóa tiếng nói
tốc độ thay đổi có thể phát hiện tiếng nói khi đàm thoại sẽ điều khiển bộ phát chí phát
sóng khi nói sẽ làm giảm môi trường giao thoa và tiết kiệm pin. Hệ thống này đang
được sử dụng rộng rãi tại các nước Bắc Mỹ, một số nước châu Á, đang cạnh tranh thị
trường so với hệ thống GSM.
− Năm 1991 hệ thống mạng thông tin di động thế hệ 2 ra đời ở Châu Âu với trên
phổ tần 900MHz (890 – 915MHz uplink và 935 – 960MHz downlink) sử dụng kỹ
thuật TDMA/FDMA
− Vấn đề tích hợp các mạng trong một cơ sở hạ tầng cũng được đặt ra từ đầu
những năm 1990.
− Năm 1995: Chính phủ Mỹ đã cấp giấy phép trên dải tần 1800/2100MHz hứa
hẹn sự phát triển mới cho dịch vụ thông tin cá nhân (PCS)
− Năm 2000: tổ chức viễn thông quốc tế (ITU) đã thống nhất một số hướng và
chuẩn phát triển cho thông tin di động đa dịch vụ thế hệ 3 theo chuẩn UMTS và
CDMA2000.
Hệ thống thông tin di động trên thế giới phân thành 3 loại chính như sau là: Hệ
nhắn tin - điện thoại kéo dài - điện thoại tế bào trong đó:
− Hệ nhắn tin: là loại hình thông tin di động bán song công người dùng chỉ nhận
được bản tin nhắn một chiều với một thiết bị thu đơn giản như một chiếc radio và một
mã số riêng.
− Điện thoại kéo dài: là thiết bị cầm tay kết nối vô tuyến với một máy chủ đặt
trong nhà, máy chủ được kết nối với mạng điện thoại công cộng (PSTN). Tầm vô
tuyến kéo dài hẹp (<100m) tiện lợi cho người sử dụng di động tốc độ thấp…
Bài giảng thông tin di động
ThS. Phạm Văn Ngọc
6
Bộ môn Công nghệ viễn thông
Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT
− Điện thoại tế bào cho phép người sử dụng di động tốc độ nhanh, toàn bộ vùng
dịch vụ được chia thành các tế bào kề nhau, người dùng nằm trong tế bào nào sẽ do
trạm cơ sở của tế bào đó quản lý…
− Ngoài việc phân loại trên thì trên thế giới tồn tại 3 hệ thống điện thoại với các
chuẩn không tương thích nhau đó là Nhật bản, Bắc Mỹ và Châu Âu và các nước còn
lại. Ngoài ra Các hệ thống thông tin di động vệ tinh cũng đang được các công ty
Global Start, Iridium phát triển và khai thác với khả năng phục vụ trong vùng phủ
sóng lớn hơn so với hệ thống di động mặt đất. Đây là những tồn tại lịch sử mà trong
xu hướng phát triển của tương lai thế giới mong muốn một hệ thống thống nhất toàn
cầu đa dịch vụ, phục vụ người dùng di chuyển khắp nơi chỉ với một thiết bị cầm tay.
✁
✂
✄
☎
✝
✞
✟
✠
✡
☛
☞
✌
✂
✍
✎
✂
✏
✑
✒
✓
AMPS
NAMPS
USDC
Tế bào
Tế bào
Tế bào
1983
1992
1991
FDMA
FDMA
TDMA
CDPD
IS – 95
Tế bào
Tế bào
/PCS
Nhắn tin
Nhắn tin
Nhắn tin
PCS
1993
1993
FH / gói
CDMA
GSC
POSAG
FLEX
DSC1900
(GSM)
PACS
MIRS
✆
✁
✂
✄
☎
✆
✝
✞
✟
✠
1994
TDMA/
FDMA
1994
TDMA
✡
☛
☞
✔
☎
✕
☛
✌
☎
✖
824 – 894MHz
824 – 894MHz
824 – 894MHz
824 – 894MHz
824 – 894MHz
1.8 – 2.0 GHz
Đơn công
Vài kênh
Đơn công
Vài kênh
Đơn công
Vài kênh
TDMA 1.85 – 1.99 GHz
1970
1970
1993
1994
Kéo dài
/PCS
SMR.PCS
✠
✌
✂
✍
✎
✂
✏
✑
✒
✟
✗
✂
✑
✁
✘
✙
FM
FM
π / 4 DQPSK
GMSK
QMSK
/ BPSK
FSK
FSK
4 – FSK
GMSK
✓
✠
✔
☎
✕
☛
✌
✖
✟
✗
✂
✑
✁
✁
300KHz
10KHz
30KHz
12.5KHz
12.5KHz
15KHz
200KHz
16QAM
☎
☎
30KHz
12.5MHz
1.85 – 1.99 GHz π / 4 DQPSK
Vài kênh
✚
300KHz
25KHz
✘
✙
✚
☎
✁
E-TACS
Tế bào
1985
FDMA 900 MHz
FM
25KHz
NMT-450
Tế bào
1981
FDMA 457 – 470 MHz
FM
25KHz
NMT-900
Tế bào
1986
FDMA 890 - 960 MHz
FM
12.5KHz
GSM
Tế bào / PCS
1990
TDMA 890 - 960 MHz
GMSK
200KHz
C-450
Tế bào
1985
FDMA 450 – 465 MHz
FM
20/10KHz
ERMES
Nhắn tin
1993
FDMA Vài kênh
4 - FSK
25KHz
CT2
Kéo dài
1989
FDMA 864 – 868 MHz
GFSK
100KHz
DECT
Kéo dài
1993
TDMA 1.88 – 1.9 GHz
GFSK
1.728KHz
Kéo dài /PCS
1993
TDMA 1.71 – 1.88 GHz
GMSK
200KHz
DCS-1800
Bài giảng thông tin di động
ThS. Phạm Văn Ngọc
7
Bộ môn Công nghệ viễn thông
Chuẩn
Loại
Bắt đầu
Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT
Truy cập
Băng tần
Điều chế
Kênh
JATC
Tế bào
1988
FDMA
860 – 925 MHz
FM
25kHz
PDC
Tế bào
1993
TDMA
810 – 1501 MHz
π / 4DQPSK
25kHz
NTT
Tế bào
1979
FDMA
400/800 MHz
FM
25kHz
NTACS Tế bào
1993
FDMA
843 – 925 MHz
FM
12.5kHz
NTT
Nhắn tin
1979
FDMA
280 MHz
FSK
12.5kHz
NEC
Nhắn tin
1979
FDMA
Vài kênh
FSK
10kHz
PHS
Kéo dài
1993
TDMA
1895 – 1907 MHz
π / 4DQPSK
300kHz
Hiện nay thông tin di động đang trong giai đoạn phát triển như vũ bão, đáp ứng
nhu cầu không ngừng tăng của khách hàng cả về dung lượng, chất lượng và loại hình
dịch vụ chia làm các giai đoạn phát triển sau:
− Từ năm 1989 đã có những nghiên cứu rộng lớn trên thế giới nhằm phát triển hệ
thống vô tuyến cá nhân: Kết hợp sự thông minh của mạng PSTN, xử lý tín hiệu số
hiện đại và công nghệ vô tuyến (RF).
− Xu hướng phát triển mạng vô tuyến trong nhà (indoor) cho phép người dùng kết
nối máy tính văn phòng trong các tòa nhà lớn (tần số 1.8GHz) (Inbuilding)
− Xu hướng chuẩn hoá IMT – 2000, được quyết định bởi ITU xây dựng chuẩn và
quy hoạch tần số trên toàn thế giới.
− Xu hướng phát triển hệ viễn thông vệ tinh LEO, cùng với sự phát triển công
nghệ vũ trụ, hệ thông tin vệ tinh phối hợp với hệ di động mặt đất tạo nên kết nối toàn
cầu thích hợp với mọi loại địa hình và loại thông tin.
− Hiện nay các quốc gia phát triển sau lại có cơ hội đi nhanh vào các ứng dụng tiên
tiến nhất và lựa chọn các mô hình thích hợp với sự phát triển của tương lai.
- Các dịch vụ mạng mới và cải thiện các dịch vụ liên quan đến truyền số liệu như
nén số liệu của người sử dụng, số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao (HSCDS: High
Speed Circuit Swiched Data), dịch vụ vô tuyến gói chung (GPRS: General Packet
Radio Sevice) và số liệu 14,4 kbit/s.
- Các công việc liên quan đến dịch vụ thoại như: Codec tiếng toàn tốc cải tiến
(EFC: Enhanced Full Rate Codec), Codec đa tốc độ thích ứng và khai thác tự do đầu
cuối các Codec tiếng.
- Các dịch vụ bổ sung như: Chuyển hướng cuộc gọi, hiển thị tên chủ gọi, chuyển
giao cuộc gọi và các dịch vụ chặn cuộc gọi.
Bài giảng thông tin di động
ThS. Phạm Văn Ngọc
8
Bộ môn Công nghệ viễn thông
Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT
- Cải thiện liên quan đến dịch vụ bản tin ngắn (SMS: Short Message Service)
như: móc nối các SMS, mở rộng bảng chữ cái, mở rộng tương tác giữa các SMS.
- Các công việc liên quan đến tính cước như: Các dịch vụ trả tiền trước, tính
cước nóng và hỗ trợ cho ưu tiên vùng gia đình.
- Tăng cường công nghệ SIM. Như dung lượng SIM 64k, 128k và tích hợp các
dịch vụ trên SIM như Bankplus, Daily express, Daily SMS, I - Muzik, Mobile Internet
- Dịch vụ mạng thông minh: CAMEL.
- Các cải thiện chung như: Chuyển mạng, các dịch vụ địng vị, tương tác với các
hệ thống thông tin di động vệ tinh và hỗ trợ định tuyến tối ưu.
Thông tin di động thế hệ ba sẽ phải là thế hệ thông tin di động cho các dịch vụ di
động truyền thông cá nhân đa phương tiện. Hộp thư thoại sẽ được thay thế bằng bưu
thiếp điện tử được lồng ghép với hình ảnh và các cuộc thoại thông thường trước đây
sẽ được bổ sung các hình ảnh để trở thành thoại có hình…
Dưới đây là một số yêu cầu chung đối với hệ thống thông tin di động thứ ba này:
- Mạng phải là băng thông rộng và có khả năng truyền thông đa phương tiện.
Nghĩa là mạng phải đảm bảo được tốc độ bit của người sử dụng đến 2Mbit/s.
- Mạng phải có khả năng cung cấp độ rộng băng tần (dung lượng) theo yêu cầu.
Điều này xuất phát từ việc thay đổi tốc độ bit của các dịch vụ khác nhau. Ngoài ra cần
đảm bảo đường truyền vô tuyến không đối xứng như ở đường xuống tốc độ bit cao
hơn và đường lên tốc độ thấp hơn hoặc ngược lại.
- Mạng phải cung cấp thời gian truyền dẫn theo yêu cầu. Nghĩa là đảm bảo các
kết nối chuyển mạch cho thoại, các dịch vụ video và các khả năng số liệu gói cho các
dịch vụ số liệu.
- Chất lượng dịch vụ phải không thua kém chất lượng dịch vụ mạng cố định,
nhất là đối với thoại.
- Mạng phải có khả năng sử dụng toàn cầu, nghĩa là bao gồm cả dịch vụ thông
tin vệ tinh.
Băng tần cho IMT-2000 đã được quy định tại hội nghị quản lý vô tuyến thế giới
– 92 (WARC-92) vào năm 1992. Một dải phổ 230MHz trong băng tần 2GHz (1885 –
2025 MHz, 2110 – 2200 MHz) đã được phân chia cho IMT-2000. Tuy nhiên sự bùng
nổ nhu cầu đối với thông tin di động và các xu hướng đa phương tiện trong thông tin
di động khiến cho ITU-R dự đoán vào giữa năm 1999 và 2000 rằng băng tần IMT2000 sẽ trở nên không đủ trong tương lai gần. Đặc biệt, ITU-R dự báo số thuê bao
IMT-2000 sẽ đạt con số 200 triệu thuê bao trên toàn thế giới vào năm 2010, đồng thời
ITU-R cũng nhận thấy cần phải đảm bảo một băng tần chung toàn cầu để đạt được giá
thành thấp hơn nhờ việc sử dụng chung các thiết bị đầu cuối IMT-2000 trên phạm vi
Bài giảng thông tin di động
ThS. Phạm Văn Ngọc
9
Bộ môn Công nghệ viễn thông
Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT
toàn cầu và phát triển các chỉ tiêu kĩ thuật chung cho các thiết bị đầu cuối. ITU-R ước
tính rằng vào năm 2010 sẽ thiếu băng thông khoảng 160MHz cho các hệ thống thông
tin mặt đất và 2x67 MHz cho các hệ thống thông tin vệ tinh trên thế giới. Để đáp ứng
dự báo này, hội nghị thông tin vô tuyến thế giới 2000 (WRC-2000) đã đề xuất dành
các băng tần 800 MHz (806 – 960 MHz), 1,7GHz (1710 – 1885 MHz) và 2,5 GHz
(2500 – 2690 MHz) để sử dụng cho IMT-2000 trên thế giới trong tương lai, còn việc
phân chia thích hợp các tần số trong các băng tần này bởi mỗi quốc gia sẽ theo nhu
cầu trong nước và các ứng dụng thương mại khác.
MS: Ứng dụng di động vệ tinh
DECT: Hệ thống viễn thông không dây kỹ thuật số
FDD: Song công phân chia tần số
TDD: Song công phân chia thời gian
Các tiêu chuẩn di động băng rộng mới được xây đựng trên cơ sở CDMA hoặc
CDMA kết hợp với TDMA.
Bài giảng thông tin di động
ThS. Phạm Văn Ngọc 10
Bộ môn Công nghệ viễn thông
Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT
Phương pháp sử dụng lại tần số dẫn đến vùng dịch vụ được chia thành các miền
nhỏ kề nhau gọi là các tế bào. Mỗi tế bào có một ăng ten trung tâm với công suất phù
hợp để quản lý các di động trong tế bào mà không gây nhiễu sang các tế bào khác.
Việc phân chia này phải thỏa mãn 2 yêu cầu:
− Diện tích các tế bào phải phủ kín vùng dịch vụ, vùng chồng lấn giữa hai tế
bào kề nhau phải cực tiểu
− Hai tế bào sử dụng cùng dải tần ở khoảng cách đủ xa nhau.
Để đơn giản ta coi địa hình là bằng phẳng lý tưởng, mỗi tế bào như một đa giác
đều. Nếu đa giác này phủ kín mặt phẳng thì công thức sau đây được thỏa mãn
(n – 2).1800.
l
= 3600
n
từ đây l= 2 +
4
n−2
(2 – 1)
Ở đây n là số cạnh đa giác, l là số đa giác có chung một đỉnh để phủ kín một góc
360 , Do l, n đều là các số nguyên nên (n – 2) phải là ước của 4 do đó n chỉ có thể
nhận các giá trị 3, 4, 6 tức đa giác đều phải là tam giác, tứ giác hoặc lục giác đều.
0
Hình 2 – 1. Mô hình vùng chồng lấn giữa 2 tế bảo
Bài giảng thông tin di động
ThS. Phạm Văn Ngọc 11
Bộ môn Công nghệ viễn thông
Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT
Khi sử dụng ăng ten phát tròn đặt tại tâm các đa giác này. Với tế bào lục giác
thì các hình tròn ngoại tiếp của 2 đa giác kề nhau có diện tích chồng lấn lên
nhau nhỏ nhất, do vậy mô hình tế bào lục giác được lựa chọn trên thực tế.
Giả sử chúng ta có S kênh truyền và phân cho một nhà cung cấp dịch vụ. Khi
thiết kế hệ thống không thể phân tất cả S kênh truyền này cho một tế bào, vì khi lặp
lại S kênh này ở tế bào bên cạnh các kênh cùng dải tần ở 2 tế bào cạnh nhau sẽ gây
nhiễu lên nhau. Do vậy S kênh này phải phân cho một nhóm N tế bào (N còn gọi là
kích thước nhóm) như vậy mỗi nhóm có S/N = C kênh,
Khi thiết kế lặp lại cả nhóm tế bào này trên toàn bộ vùng dịch vụ. Điều này làm
cho 2 tế bào cùng kênh ở xa nhau hơn; hai tế bào ở cạnh nhau sử dụng các kênh
truyền khác nhau điều đó dẫn đến kích thước nhóm càng lớn, 2 tế bào sử dụng cùng
kênh ở khoảng cách càng xa nhau.
Nếu vùng dịch vụ chia làm P tế bào thì dung lượng hệ thống (số người tối đa
có thể sử dụng cùng một lúc) được tính là T(kênh):
T = P.C = P.S/N
(2 – 2)
B
G
C
Cell B
A
F
B
D
Vùng chồng
lấn
E
G
C
A
B
G
F
D
E
C
Cell A
A
F
D
E
Hình 2 – 2: Lặp lại nhóm tế bào trong vùng dich vụ
Từ công thức này ta thấy nếu N tăng thì T giảm, nếu N giảm thì T tăng. Vậy để
đạt được dung lượng lớn nhất thì N phải tiến đến 1 (tức là phân tất cả kênh vào 1 tế
bào) song như đã nói ở trên 2 tế bào bên cạnh nhau sẽ gây nhiễu lên nhau. Ngược lại
để đảm bảo chống nhiễu tốt, N lớn sẽ làm cho dung lượng hệ thống giảm. Lựa chọn
kích thước nhóm N thích hợp là nhiệm vụ của người thiết kế.
Với việc lựa chọn thiết kế là các tế bào hình lục giác, khoảng cách tâm giữa hai
tế bào có cùng kênh truyền nằm gần nhau nhất là D, khoảng cách này được tính như
sau
Bài giảng thông tin di động
ThS. Phạm Văn Ngọc 12
Bộ môn Công nghệ viễn thông
Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT
D2 = j2(R 3 )2 + i2(R 3 )2 +i.j(R 3 )2
(2 – 3)
Ở đó j, i là các bước dịch sang ngang (vuông góc với cạnh lục giác) và dịch
nghiêng 600 so với dịch ngang để tế bào này có thể trùng lên tế bào kia, R là bán kính
tế bào hình 2 – 3.
A
iR 3
N
D
i
1
2
3
0
1
4
9
1
3
7
13
2
7
12
19
j
jR 3
A
R
Hình 2 – 3: Liên hệ kích thước nhóm và tỷ số D/R
Mặt khác so tính lặp lại của lục giác và kích thước nhóm cũng được tính:
N=
2 xDien _ tich _ tam _ giac _ deu _ canh _ D
D2 3 / 2
= 2
Dien _ tich _ te _ bao _ luc _ giac _ Ban _ kinh _ R R 6 3 / 4
D2
Hay N = 2 = i 2 + j 2 + i. j
3R
(2 – 4)
“Kích thước nhóm là số tế bào sử dụng hết S kênh truyền của hệ thống.”
Kích thước nhóm là một số nguyên N phải thỏa mãn công thức trên. Thông
thường nó được lựa chọn giá trị N = 4, 7, 12, …
Phổ tần 33MHz được phân cho hệ di động song công phân chia theo tần
số có độ rộng kênh đơn là 25kHz. Tính số kênh ở mỗi tế bào ở các trường hợp.
a. N = 4,
b. N = 7,
c. N = 12
Nếu vùng dịch vụ có 50 tế bào. Tính
dung lượng hệ thống trong mỗi trường hợp đó.
Độ rộng kênh đúp là:
25kHz*2 = 50kHz
Bài giảng thông tin di động
ThS. Phạm Văn Ngọc 13
Bộ môn Công nghệ viễn thông
Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT
Số kênh đúp được phép là:
33000kHz/50kHz = 660 kênh đúp
a. N = 4 số kênh trong một tế bào là
660/4 = 165 kênh đúp, dung lượng kênh hệ thống là
C = P*k = 50*165 = 8250 kênh đúp
b. N = 7 số kênh trong một tế bào là:
660/7 = 94 kênh đúp, dung lượng kênh hệ thống là
C = 50*94 = 4700 kênh đúp
c. N = 12 số kênh trong một tế bào là:
660/12 = 55 kênh đúp, dung lượng kênh hệ thống là
C = 50*55 = 2450 kênh đúp
Tỉ lệ sóng mang trên nhiễu C/I được biểu diễn bởi quan hệ giữa độ lớn của
sóng mong muốn và độ lớn của sóng không mong muốn:
P
C
= 10 lg c [dB]
I
Pi
Trong đó:
Pe: Công suất tín hiệu của sóng phát mong muốn.
Pi : Công suất tín hiệu của sóng phát gây nhiễu.
Để đánh giá ảnh hưởng của nhiễu cùng tần số do việc sử dụng lại kênh truyền
ta có công thức suy giảm sóng điện từ là:
−n
d
d
0
p( d ) = p( d0 )
(2 – 5)
Ở đó p( d ) là công suất sóng điện từ nhận được tại khoảng cách d0, p(d) là công
0
suất sóng điện từ nhận được tại khoảng cách d so với nguồn phát, n là số mũ suy giảm
sóng điện từ (n chỉ phụ thuộc vào môi trường truyền sóng).
Trong trường hợp nhiễu cùng kênh chỉ xét các tế bào cùng kênh ở gần nhau
nhất gây nhiễu (các tế bào có cùng khoảng cách D đến tế bào mong muốn gây nhiễu
lên nhau), bỏ qua các tế bào cùng kênh ở xa gây nhiễu.
Coi hệ thống sử dụng tế bào lục giác có kích thước nhón N = 6 khi đó ta có 6 tế
bào cùng kênh gây nhiễu.
Bài giảng thông tin di động
ThS. Phạm Văn Ngọc 14
Bộ môn Công nghệ viễn thông
Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT
Tỷ số công suất tín hiệu trên công suất nhiễu cùng kênh gây bởi 6 tế bào xung
quanh thu tại máy di động được tính là:
C
C
= 6
I
∑I
(2 – 6)
i
i =1
Hình 2 – 4a: Nhiễu đồng kênh gây ra tại bộ thu của máy di động
Hình 2 – 4b: Nhiễu đồng kênh gây ra tại bộ thu của máy di động
Ở đó S là công suất tín hiệu có ích thu tại máy di động cách xa tâm tế bào
khoảng R (khi ở rìa tế bào). I là công suất không mong muốn cùng kênh của trạm phát
ở các tế bào xung quanh gần nhất cách máy di động xấp xỉ khoảng D. Sử dụng công
thức tính D ở công thức (2 – 3)
D2 = j2(R 3 )2 + i2(R 3 )2 +j.i(R 3 )2
Theo công thức (2 – 4) với N =
D2
3R 2
và công thức (2 – 5) ta thay vào công
thức (2 – 6) ta thu được tỷ số S/I là:
Bài giảng thông tin di động
ThS. Phạm Văn Ngọc 15
Bộ môn Công nghệ viễn thông
C 1 R−n
=
I 6 D−n
Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT
1 R
=
6 D
−n
=
1
6
(
3N
)
n
(2 – 7)
Đánh giá tỷ số công suất tín hiệu trên công suất nhiễn cùng kênh của thệ thống
như sau:
C/I> 25 dB
Rất tốt
20 dB ≤ C/I≤ 25 dB
Tốt
12 dB ≤C/I≤ 20 dB
Có hiệu quả
C/I<
Không hiệu quả
12 dB
Q =D/R còn gọi là tỷ số lặp lại kênh, từ công thức (2 – 2), ( 2 – 7) ở trên ta có
Quy tắc thiết kế trên địa hình lý tưởng:
Từ C/I, n → N, D/R
Các thông số C/I và n bị quy định trước bởi môi trường và tính năng bộ thu bởi
nhà chế tạo thiết bị, N và D/R được tính toán thiết kế bởi nhà cung cấp tế bào. Để xác
định tiếp R phải thống kê mật độ địa lý người sử dụng (mật dộ lưu lượng) và số kênh
tương ứng trong mỗi thế bào.
Máy thu di động hoạt có hiệu quả đòi hỏi C/I > 15dB. Hãy tính hệ số
lặp lại kênh, kích thước nhóm tế bào để hệ thống có dung lượng lớn nhất ứng với các
trường hợp hệ số suy giảm sóng điện từ là (chú ý coi rằng chỉ có 6 tế bào xung quanh
gây nhiễu với cự ly và công suất như nhau): a. n = 4, b. n = 3
Với n = 4 ta chọn N = 7, ta có tỷ số lặp lại kênh là
D/R =
3N =
3 * 7 = 4,583
C/I = 1/6(D/R)n = (1/6).(4,583)4 = 75,3 = 18,66 dB
Đây là mô hình chấp nhận được
Với n = 3 ta chọn N = 7 ta có tỷ số lặp lại kênh là:
D/R =
3N =
3 * 7 = 4,583
C/I = (1/6).(4,583)3 = 16,4 = 12,05 dB không thỏa mãn yêu cầu máy thu
Do đó ta cần tăng N, N = 12 (j = 2; i = 2) ta có
D/R =
3N =
3 *12 = 6
Khi đó C/I = (1/6).(6)3 = 36 = 15,56 dB mô hình chấp nhận được.
Nhiễu kênh lân cận xảy ra khi bên thu chịu ảnh hưởng nhiễu của các kênh
liền kề với nó ngoài tín hiệu thu mong muốn. Tỉ lệ giữa sóng mang trên nhiễu của
kênh liền kề được biểu diễn bằng công suất của kênh mong muốn trên công suất
của kênh liền kề:
Bài giảng thông tin di động
ThS. Phạm Văn Ngọc 16
Bộ môn Công nghệ viễn thông
Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT
P
C
= 10 lg c [dB]
A
Pa
Trong đó:
Pe: Công suất nhận được bởi kênh mong muốn.
Pa: Công suất nhận được bởi kênh liền kề.
Như vậy, ảnh hưởng của nhiễu phụ thuộc phần lớn vào độ chọn lọc máy
thu và độ rộng phổ bên ngoài băng của các sóng nhiễu.
Do đó khi thiết kế hệ thống thông tin di động tế bào là phải tính đến nhiễu kênh
lân cận trong cùng một tế bào, dẫn đến việc phải hoạch định tần số trong tế bào và
nhóm tế bào khi thiết kế:
− Nguyên nhân nhiễu kênh lân cận gây bởi bộ lọc máy thu không lý tưởng và
hiệu ứng xa gần biểu hiện rõ ở bộ thu của trạm cơ sở. Vì bộ lọc không lý tưởng nên
tín hiệu không mong muốn ở kênh lân cận mặc dù bị triệt mạnh song nếu nó là tín
hiệu rất mạnh (do một máy di động ở gần trạm cơ sở) vẫn chui vào bộ thu gây nhiễu
tín hiệu không mong muốn của một máy di động khác khi máy này ở xa bộ thu trạm
cơ sở. Được minh họa trên hình 2 – 5:
MS1
MS2
Tế bào
Hình 2 – 5: Nhiễu kênh lân cận lên bộ thu trạm cơ sở
− Do đó nhiễu kênh cân cận chỉ xét tại máy thu trạm cơ sở
− Xét trường hợp nhiễu kênh lân cận do máy thu MS1 gây nhiễu cho MS2 tại
trạm cơ sở. Giả sử máy di động MS1 ở gần trạm cơ sở hơn máy di động MS2 20 lần
(SMS2/IMS1) = (20)-n = -52dB (với n = 4). Nếu bộ lọc trung tâm của máy thu trạm cơ sở
có sườn dốc của bộ 15dB/octabi.
(SMS2/IMS1) = -52dB + 15*m
Trong đó m là khoảng cách 2 kênh tần số tần số gần nhất
Trường hợp hệ thống đòi hỏi SMS2/IMS1 ≥ 15dB khi đó ta có m ≥ 5.13, m là số
nguyên nên chọn m = 6
Do đó muốn chống nhiễu kênh lân cận khi đó dải tần phát của 2 máy di động
phải cách xa nhau 6 lần độ rộng kênh truyền. Khi lập kế hoạch phân chia kênh truyền
cho các tế bào phải chú ý đến điều này.
Tuy nhiên, các kỹ thuật hiện đại ngày nay đã cho phép chế tạo các máy thu có độ
chọn lọc tương đối cao và giảm nhỏ ảnh hưởng của nhiễu kênh lân cận.
Bài giảng thông tin di động
ThS. Phạm Văn Ngọc 17
Bộ môn Công nghệ viễn thông
Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT
Hệ AMPS ở Mỹ năm 1983 được cấp 666 kênh đúp, đến năm 1989 được
cấp thêm 166 kênh đúp tổng cộng có 666 + 166 = 832 kênh đúp.
Bảng 2 – 4: Phân kênh trong hệ AMPS cho 2 nhà cung cấp dịch vụ A và B
Nhà cung cấp A
1A
2A
3A
4A
5A
6A
7A
1B
2B
3B
4B
5B
6B
7B
1C
2C
3C
4C
5C
6C
7C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
111
112
113
114
115
116
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
990
991
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
….
1003 1004 1005 1006 1007 1008 1009 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016 1017 1018 1019 1020 1021 1022 1023
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
…..
775
776
777
778
779
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
792
793
794
795
796
797
798
799
Nhà cung cấp B
Tổng số kênh của hệ thống được chia cho 2 công ty cung cấp dịch vụ mỗi công
ty có 416 kênh, trừ các kênh đóng vai trò điều khiển còn lại 399 kênh được chia thành
21 tập con bằng cách đánh số liên tiếp, mỗi tập con 19 kênh. Các kênh trong một tập
cách nhau 21 kênh. Trong mô hình lặp lại 7 tế bào (N = 7). Mỗi tế bào được phân chia
theo công thức iA + iB + iC đảm bảo trong một tế bào cách nhau ít nhất 6 kênh.
Tái sử dụng tần số là một trong những thế mạnh của các hệ thống thông tin vô
tuyến kiểu tế bào. Khi tổ chức thông tin theo từng ô nhỏ và mỗi vùng một trạm phát, ở
các khoảng cách xa, các tín hiệu bị suy giảm đến mức nào đó mà coi như không còn
tác dụng nữa, khi đó các tần số đã dùng có thể được sử dụng lại như một mạng khác
và vì thế, số thuê bao được phục vụ chắc chắn sẽ tăng lên.
Thực tế trong quy hoạch tế bào, người ta làm gần đúng các tế bào bằng một
hình lục giác và vùng phục vụ được chia thành một mạng tế bào. Trên một vị trí trạm,
người ta có thể đặt các anten thu phát định hướng cho ba hướng cách nhau 1200.
Đối với một mạng di động cụ thể, tuỳ theo dải tần số, địa hình,... mà người ta
chọn theo một trong các mẫu tái sử dụng tần số
GSM sử dụng ba kiểu mẫu sử dụng lại tần số: 3/9, 4/12 và 7/21. Theo công
thức tính khoảng cách lặp giữa hai tế bào đồng kênh ta có:
D = R* 3N
Trong đó:
Bài giảng thông tin di động
ThS. Phạm Văn Ngọc 18
Bộ môn Công nghệ viễn thông
Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT
D: khoảng cách giữa hai tế bào đồng kênh (km);
R: bán kính của cell (km);
N: số ô của cụm;
ở cả ba mẫu sử dụng lại tần số, đặc điểm hình học của đài có những nét chính
như sau:
- Mỗi trạm BTS đều có ba rẻ quạt. Các anten của các rẻ quạt có góc phương vị
phân cách nhau 1200, và các rẻ quạt được tổ chức với các anten hướng về phía một
trong các vị trí trạm BTS gần nhất, nhờ vậy tạo nên các tế bào hình cờ ba lá.
- Mỗi rẻ quạt sử dụng các anten phát 600 và hai anten thu phân tập 600 cho một
góc phương vị.
- Mỗi rẻ quạt được xấp xỉ hoá bằng hình lục giác.
Lưu lượng phân bố được coi là đồng nhất ở tất cả các ô.
Bình thường, kích thước rẻ quạt được xác định như là khoảng cách giữa hai
trạm BTS lân cận. Bán kính rẻ quạt R (bằng cạnh của lục giác) luôn luôn là một phần
ba khoảng cách giữa hai trạm. Tuỳ theo một số mẫu dưới đây, nhóm các rẻ quạt cạnh
nhau được gọi là cụm.
A3
C1
B3
A1
B3
B2
C3
B1
B2
A3
A1
B1
C1
C3
B2
C1
C3
B2
A2
B3
C3
B1
B3
B1
A2
A2
C2
A1
C2
A3
C2
C3
C1
A3
C1
B2
C3
C1
C3
B1
A2
B3
A2
B3
B1
A2
B1
C2
A1
C2
A3
C1
C2
A3
A1
B2
A3
C1
C3
C1
A2
A3
C3
B1
C2
C3
A2
A3
C2
A1
A3
C2
B3
A2
B1
C3
Hình 2 – 6: Mô hình sử dụng lại tần số 3/9.
* Mẫu 3/9, nhóm 9 tần số trong một mẫu sử dụng lại tần số 3 tế bào
Với một dải tần cho trước, số sóng mang có thể sử dụng trong cùng một cell là
tương đối lớn, nên khoảng cách giữa các sóng mang của cùng một trạm thì khá nhỏ,
thêm vào đó, khoảng cách giữa các trạm đồng kênh là nhỏ do đó mẫu 3/9 có xác suất
xuất hiện nhiễu đồng kênh C/I và nhiễu kênh lân cận C/A tương đối lớn. Mẫu này
thường áp dụng cho những vùng có mật độ thuê bao lớn, kích thước cell nhỏ nhưng
Bài giảng thông tin di động
ThS. Phạm Văn Ngọc 19
Bộ môn Công nghệ viễn thông
Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT
vùng phủ sóng phải rõ ràng để tránh các nhiễu đồng kênh. Mô hình này phù hợp phục
vụ INDOOR cho các nhà cao tầng. Khoảng cách giữa hai ô đồng kênh trong trường
hợp này là: D = 5,2 R.
* Mẫu 4/12, nhóm 12 tần số trong một mẫu sử dụng lại tần số 4 tế bào
A3
C1
A2
B1
C2
C3
B3
A1
C3
A1
C1
D2
C3
A3
A3
B1
C2
B1
A2
B3
A3
D1
C2
B1
B1
A2
B3
D2
A2
B3
B1
C2
D3
A2
C2
A1
B2
C3
A3
C1
C3
C1
B2
C3
A2
B3
B1
C2
B2
C2
A1
C1
B1
B3
C3
B2
A2
A3
A3
C1
B2
C1
C3
B2
C1
C3
C3
A3
C2
A1
A3
C2
B3
A2
B1
C3
Hình 2 – 7: Mô hình mẫu sử dụng tần số 4/12.
* Mẫu 7/21 nhóm 21tần số trong một mẫu sử dụng lại tần số 7 tế bào
D1
A2
A3
D3
E1
E3
G3
D3
B3
G1
B2
G2
F1
F3
D2
G1
G3
G1
C2
D3
D2
G3
D1
E2
C1
E2
C3
E1
D3
C1
A2
E3
B1
D2
B2
A3
F2
E1
E3
A1
G2
F3
C1
B3
F1
C2
C3
F2
B1
D2
G1
E2
C1
F3
F2
B1
B3
G2
B2
C3
Hình 2 – 8: Mô hình sử dụng lại tần số 7/21.
Bài giảng thông tin di động
ThS. Phạm Văn Ngọc 20
Bộ môn Công nghệ viễn thông
Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT
Với mô hình này, số kênh trong một cell nhỏ hơn do đó, mô hình này cho phép
mở rộng kích thước cell phù hợp với mật độ trung bình và ít nhà cao tầng, và có thể
phục vụ cho cả INDOOR và OUTDOOR. Ưu điểm chính của mô hình này là các vấn
đề về nhiễu đồng kênh và nhiễu kề kênh là không đáng ngại.
Bên cạnh hai mô hình 3/9 và 4/12 đã trình bầy ở trên, còn có mô hình tái sử
dụng tần số 7/21, tức là sử dụng nhóm 21 tần số trong một mẫu sử dụng lại tần số 7
đài. Mô hình này được thể hiện trong hình dưới đây:
Với mô hình này, số lượng kênh trong một cell là nhỏ do đó có thể phục vụ cho
các vùng mật độ thấp. Khoảng cách giữa các trạm có sóng mang đồng kênh tương đối
lớn (D=7,9R), các cell đồng kênh cách xa nhau, do đó hầu như không có hiện tượng
nhiễu đồng kênh. Trong cùng một cell, các sóng mang cách nhau khá xa nên nhiễu
kênh lân cận thấp, vì vậy chất lượng cho các vùng khó phủ sóng được đảm bảo. Do
vậy, mô hình này được sử dụng khi chia nhỏ các cell thích ứng với mật độ máy di
động ngày càng tăng và những vùng khó phủ sóng có kích thước cell tương đối nhỏ.
Trong thực tế: Băng
(Uplink): 890-915 MHz
-
⇒
(Downlink) : 935-960 MHz
25 MHz dải tần đường lên và 25 MHz đường xuống được chia thành 124 kênh
tần số song công, mỗi kênh cách nhau 200 kHz.
-
Có 3 nhà khai thác dịch vụ di động trên băng GSM900 là:
Vinaphone dùng các kênh tần số từ 1 đến 40
Viettel sử dụng các kênh tần số từ 42 đến 82
Mobilephone sử dụng các kênh tần số từ 84 đến kênh 124
Các kênh 41 và 83 dành để bảo vệ. Do vậy việc tái sử dụng tần số được xem
xét kỹ lưỡng, dựa vào nhiều yếu tố khác nhau để có sự khai thác triệt để các băng tần
được quyền sử dụng.
Việc chia vùng dịch vụ thành các tế bào, tất yếu phải giải quyết vấn đề chuyển
giao khi người dùng di chuyển trong khi liên lạc. Các hệ thống thông tin di động hiện
đại luôn phải làm tốt hai việc là phân kênh và chuyển giao.
− Phân kênh tĩnh kết hợp phân kênh động: điều này gắn với mật độ người sử
dụng thay đổi theo thời gian hoặc khi có sự tụ họp bất thường của những
người dùng máy di động, nên bên cạnh một số kênh được phân cố định còn
có một số kênh dự trữ được phân linh hoạt theo tình huống cụ thể của
mạng.
− Chuyển giao tránh hiện tượng “ping pong” và có nguyên tắc ưu tiên.
Bài giảng thông tin di động
ThS. Phạm Văn Ngọc 21
Bộ môn Công nghệ viễn thông
Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT
6dB
A
6dB
B
Hình 2 – 9: Ngưỡng chuyển giao
Khi máy di động chi chuyển theo tuyến đường nằm chính giữa hai tế bào có thể
xẩy ra tình huống chuyển đổi qua lại quyền quản lý của hai trạm cơ sở. Hiện tượng
này gọi là hiệu ứng “ping pong” gây quá tải ở bộ phận điều khiển chuyển giao. Để
khử hiệu ứng này cần đặt một mức ngưỡng chuyển giao (thông thường là 6dB với hệ
thống tương tự), tức là khi tín hiệu thu được ở tế bào mới phải lớn hơn tín hiệu thu
được từ tế bào cũ 6dB thì mới quyết định chuyển giao. (hình 2 – 9)
Điều này đã tách một biên chuyển giao thành 2 biên khác nhau. Nếu đặt 2 mức
ngưỡng này khác nhau (theo 2 chiều chuyển động thì có thể thay đổi “mềm” được
“kích thước” quản lý của 2 tế bào.
− Kỹ thuật MAHO (máy di động hỗ trợ chuyển giao): Là kỹ thuật giảm tải
tính toán quản lý lên tổng đài hoặc các bộ điều khiển chuyển giao, phân
việc đo mức và báo cáo mức tín hiệu nhận được từ các trạm cơ sở xung
quanh cho chính máy di động.
− Chuyển giao trong hệ thống người dùng có tốc độ chuyển động khác nhau:
Điều này liên quan đến cấu hình các tế bào chồng phủ lên nhau có kích
thước khác nhau nhằm quản lý các di động có tốc độ rất khác nhau. Người
dùng di chuyển tốc độ chậm được phân sang hệ thống các tế bào kích thước
nhỏ (đáp ứng nơi có mật độ người sử dụng cao). Người dùng di chuyển tốc
độ cao được phân sang hệ tế bào kích thước lớn (giảm tần suất chuyển
giao).
Bài giảng thông tin di động
ThS. Phạm Văn Ngọc 22
Bộ môn Công nghệ viễn thông
Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT
2
1
3
4
5
Hình 2 – 10: Phân vùng tế bào lớn kết hợp tế bào nhỏ (chồng cell)
“Kênh chung là kênh được sử dụng chung lần lượt cho nhiều người sử dụng”,
giống như kênh trung kế của tổng đài.
Kênh vô tuyến trong thông tin di động được sử dụng chung lần lượt cho nhiều
người, giống trung kế tổng đài hữu tuyến. Nó chỉ được cấp phát khi có yêu cầu, do đó
chỉ cần một số ít kênh mà vẫn phục vụ được khá nhiều người
“Lưu lượng (A): Là đại lượng đo phần thời gian sử dụng có ích trong 1 giờ”.
“Đơn vị đo lưu lượng là Erlang - Erl”
Trong 1 giờ có 1 cuộc gọi kéo dài 18 phút. Ta nói lưu lượng cuộc gọi là
18/60 = 0.3 Erl.
“Cường độ lưu lượng (Au): Diễn tả lưu lượng trung bình của người sử dụng.”
Trong 1 giờ người sử dụng gọi µ cuộc gọi, mỗi cuộc gọi kéo dài trung
bình H phút. Cương độ lưu lượng sử dụng là Au = µ H/60 (Erl). Nếu U người sử dụng
trong hệ thống sử dụng giống nhau thì khi đó lưu lượng tổng cộng của cả hệ thống là
A = U.Au (Erl).
Với 1 kênh truyền thì lưu lượng của 1 kênh luôn ≤ 1, tuy nhiên với hệ thống có
nhiều kênh truyền thì lưu lượng hệ thống có thể lớn hơn 1.
Bài toán lần lượt dùng chung kênh của nhiều người là bài toán xác suất dựa
trên lưu lượng trung bình của cuộc gọi và xác suất truy cập của người sử dụng. Vào
thời điểm đồng nhất trong ngày, trong tuần,… nhiều người cùng gọi một lúc dẫn đến
số kênh truyền không đáp ứng được có thể làm cuộc gọi bị chặn.
“Cấp độ dịch vụ là chỉ số cho biết xác suất xảy ra cuộc gọi bị chặn vào giờ cao
điểm là bao nhiêu”.
Ví dụ: Hệ thống có GOS = 3% tức là trong 100 lần người sử dụng tiến hành
liên lạc có thể xẩy ra 3 lần cuộc gọi bị chặn (tổng đài báo hệ thống bị bận)
Bài giảng thông tin di động
ThS. Phạm Văn Ngọc 23
Bộ môn Công nghệ viễn thông
Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT
nêu ra công thức liên hệ 3 đại lượng: Cấp độ dịch vụ (GoS: xác suất
cuộc gọi bị chặn), số kênh truyền C của hệ thống (số kênh cho 1 tế bào) và lưu lượng
người sử dụng A (lưu lượng tổng cộng trong một tế bào) với 2 loại tổng đài.
Các giả thiết bổ sung để xây dựng công thức là:
− Không tính thời gian thiết lập cuộc gọi
− Người có cuộc gọi bị chặn khi truy cập lần tiếp theo bình đẳng như những
người truy cập khác
− Số người truy cập tuân theo phân bố Poisson
− Thời gian chiếm kênh của một cuộc gọi phân bố theo hàm mũ (E.e-t)
− Có số hữu hạn kênh được sử dụng
Ta có công thức:
Pr(bi chan) =
AC
(2 – 8)
Ak
C!∑
k = 0 k!
C
Ở đó C là số kênh trung kế được sử dụng
A là lưu lượng tổng cộng của hệ
Pr xác suất cuộc gọi bị chặn (GoS)
Có thể xây dựng mô hình người sử dụng hữu hạn kết quả nhỏ hơn kết quả tính
được theo công thức này. Ta có thể tra kết quả theo bảng Erlang B như sau.
Bảng Erlang B với tổng đài không nhớ cuộc gọi bị chặn
Lưu lượng A
Số
kênh
Xác suất cuộc gọi bị chặn (Pr)
(C)
0.1%
0.2%
0.5%
1%
1.2%
1.3%
1.5%
2%
3%
5%
7%
10%
15%
20%
1
2
3
4
5
0.001
0.046
0.194
0.439
0.762
0.002
0.065
0.249
0.535
0.900
0.005
0.105
0.349
0.701
1.13
0.010
0.153
0.455
0.869
1.36
0.012
0.168
0.489
0.922
1.43
0.013
0.176
0.505
0.946
1.46
0.02
0.19
0.53
0.99
1.52
0.020
0.223
0.602
1.09
1.66
0.031
0.282
0.715
1.26
1.88
0.053
0.381
0.899
1.52
2.22
0.075
0.470
1.06
1.75
2.50
0.111
0.595
1.27
2.05
2.88
0.176
0.796
1.60
2.50
3.45
0.250
1.00
1.93
2.95
4.01
6
7
8
9
10
1.15
1.58
2.05
2.56
3.09
1.33
1.80
2.31
2.85
3.43
1.62
2.16
2.73
3.33
3.96
1.91
2.50
3.13
3.78
4.46
2.00
2.60
3.25
3.92
4.61
2.04
2.65
3.30
3.98
4.68
2.11
2.73
3.40
4.08
4.80
2.28
2.94
3.63
4.34
5.08
2.54
3.25
3.99
4.75
5.53
2.96
3.74
4.54
5.37
6.22
3.30
4.14
5.00
5.88
6.78
3.76
4.67
5.60
6.55
7.51
4.44
5.46
6.50
7.55
8.62
5.11
6.23
7.37
8.52
9.68
11
12
13
14
15
3.65
4.23
4.83
5.45
6.08
4.02
4.64
5.27
5.92
6.58
4.61
5.28
5.96
6.66
7.38
5.16
5.88
6.61
7.35
8.11
5.32
6.05
6.80
7.56
8.33
5.40
6.14
6.89
7.65
8.43
5.53
6.27
7.03
7.81
8.59
5.84
6.61
7.40
8.20
9.01
6.33
7.14
7.97
8.80
9.65
7.08
7.95
8.83
9.73
10.6
7.69
8.61
9.54
10.5
11.4
8.49
9.47
10.5
11.5
12.5
9.69
10.8
11.9
13.0
14.1
10.9
12.0
13.2
14.4
15.6
Bài giảng thông tin di động
ThS. Phạm Văn Ngọc 24
Bộ môn Công nghệ viễn thông
Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT
16
17
18
19
20
6.72
7.38
8.05
8.72
9.41
7.26
7.95
8.64
9.35
10.1
8.10
8.83
9.58
10.3
11.1
8.88
9.65
10.4
11.2
12.0
9.11
9.89
10.7
11.5
12.3
9.21
10.0
10.8
11.6
12.4
9.39
10.19
11.00
11.82
12.65
9.83
10.7
11.5
12.3
13.2
10.5
11.4
12.2
13.1
14.0
11.5
12.5
13.4
14.3
15.2
12.4
13.4
14.3
15.3
16.3
13.5
14.5
15.5
16.6
17.6
15.2
16.3
17.4
18.5
19.6
16.8
18.0
19.2
20.4
21.6
21
22
23
24
25
10.1
10.8
11.5
12.2
13.0
10.8
11.5
12.3
13.0
13.8
11.9
12.6
13.4
14.2
15.0
12.8
13.7
14.5
15.3
16.1
13.1
14.0
14.8
15.6
16.5
13.3
14.1
14.9
15.8
16.6
13.48
14.32
15.16
16.01
16.87
14.0
14.9
15.8
16.6
17.5
14.9
15.8
16.7
17.6
18.5
16.2
17.1
18.1
19.0
20.0
17.3
18.2
19.2
20.2
21.2
18.7
19.7
20.7
21.8
22.8
20.8
21.9
23.0
24.2
25.3
22.8
24.1
25.3
26.5
27.7
26
27
28
29
30
13.7
14.4
15.2
15.9
16.7
14.5
15.3
16.1
16.8
17.6
15.8
16.6
17.4
18.2
19.0
17.0
17.8
18.6
19.5
20.3
17.3
18.2
19.0
19.9
20.7
17.5
18.3
19.2
20.0
20.9
17.72
18.59
19.45
20.32
21.19
18.4
19.3
20.2
21.0
21.9
19.4
20.3
21.2
22.1
23.1
20.9
21.9
22.9
23.8
24.8
22.2
23.2
24.2
25.2
26.2
23.9
24.9
26.0
27.1
28.1
26.4
27.6
28.7
29.9
31.0
28.9
30.2
31.4
32.6
33.8
31
32
33
34
35
17.4
18.2
19.0
19.7
20.5
18.4
19.2
20.0
20.8
21.6
19.9
20.7
21.5
22.3
23.2
21.2
22.0
22.9
23.8
24.6
21.6
22.5
23.3
24.2
25.1
21.8
22.6
23.5
24.4
25.3
22.07
22.95
23.83
24.72
25.60
22.8
23.7
24.6
25.5
26.4
24.0
24.9
25.8
26.8
27.7
25.8
26.7
27.7
28.7
29.7
27.2
28.2
29.3
30.3
31.3
29.2
30.2
31.3
32.4
33.4
32.1
33.3
34.4
35.6
36.7
35.1
36.3
37.5
38.8
40.0
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
21.3
22.1
22.9
23.7
24.4
25.2
26.0
26.8
27.6
28.4
22.4
23.2
24.0
24.8
25.6
26.4
27.2
28.1
28.9
29.7
24.0
24.8
25.7
26.5
27.4
28.2
29.1
29.9
30.8
31.7
25.5
26.4
27.3
28.1
29.0
29.9
30.8
31.7
32.5
33.4
26.0
26.8
27.7
28.6
29.5
30.4
31.3
32.2
33.1
34.0
26.2
27.0
27.9
28.8
29.7
30.6
31.5
32.4
33.3
34.2
26.49
27.39
28.28
29.18
30.08
30.98
31.88
32.79
33.69
34.60
27.3
28.3
29.2
30.1
31.0
31.9
32.8
33.8
34.7
35.6
28.6
29.6
30.5
31.5
32.4
33.4
34.3
35.3
36.2
37.2
30.7
31.6
32.6
33.6
34.6
35.6
36.6
37.6
38.6
39.6
32.3
33.3
34.4
35.4
36.4
37.4
38.4
39.5
40.5
41.5
34.5
35.6
36.6
37.7
38.8
39.9
40.9
42.0
43.1
44.2
37.9
39.0
40.2
41.3
42.5
43.6
44.8
45.9
47.1
48.2
41.2
42.4
43.7
44.9
46.1
47.4
48.6
49.9
51.1
52.3
46
47
48
49
50
29.3
30.1
30.9
31.7
32.5
30.5
31.4
32.2
33.0
33.9
32.5
33.4
34.2
35.1
36.0
34.3
35.2
36.1
37.0
37.9
34.9
35.8
36.7
37.6
38.5
35.1
36.0
36.9
37.8
38.7
35.51
36.42
37.34
38.25
39.17
36.5
37.5
38.4
39.3
40.3
38.1
39.1
40.0
41.0
41.9
40.5
41.5
42.5
43.5
44.5
42.6
43.6
44.6
45.7
46.7
45.2
46.3
47.4
48.5
49.6
49.4
50.6
51.7
52.9
54.0
53.6
54.8
56.0
57.3
58.5
51
52
53
54
55
33.3
34.2
35.0
35.8
36.6
34.7
35.6
36.4
37.2
38.1
36.9
37.7
38.6
39.5
40.4
38.8
39.7
40.6
41.5
42.4
39.4
40.3
41.2
42.1
43.0
39.6
40.6
41.5
42.4
43.3
40.08
41.00
41.92
42.84
43.77
41.2
42.1
43.1
44.0
44.9
42.9
43.9
44.8
45.8
46.7
45.5
46.5
47.5
48.5
49.5
47.7
48.8
49.8
50.8
51.9
50.6
51.7
52.8
53.9
55.0
55.2
56.3
57.5
58.7
59.8
59.7
61.0
62.2
63.5
64.7
56
57
58
59
60
37.5
38.3
39.1
40.0
40.8
38.9
39.8
40.6
41.5
42.4
41.2
42.1
43.0
43.9
44.8
43.3
44.2
45.1
46.0
46.9
43.9
44.8
45.8
46.7
47.6
44.2
45.1
46.1
47.0
47.9
44.69
45.62
46.54
47.47
48.40
45.9
46.8
47.8
48.7
49.6
47.7
48.7
49.6
50.6
51.6
50.5
51.5
52.6
53.6
54.6
52.9
53.9
55.0
56.0
57.1
56.1
57.1
58.2
59.3
60.4
61.0
62.1
63.3
64.5
65.6
65.9
67.2
68.4
69.7
70.9
61
62
63
64
65
41.6
42.5
43.3
44.2
45.0
43.2
44.1
44.9
45.8
46.6
45.6
46.5
47.4
48.3
49.2
47.9
48.8
49.7
50.6
51.5
48.5
49.4
50.4
51.3
52.2
48.8
49.7
50.7
51.6
52.5
49.33
50.26
51.19
52.12
53.05
50.6
51.5
52.5
53.4
54.4
52.5
53.5
54.5
55.4
56.4
55.6
56.6
\\
58.6
59.6
58.1
59.1
60.2
61.2
62.3
61.5
62.6
63.7
64.8
65.8
66.8
68.0
69.1
70.3
71.4
72.1
73.4
74.6
75.9
77.1
66
67
45.8
46.7
47.5
48.4
50.1
51.0
52.4
53.4
53.1
54.1
53.5
54.4
53.99
54.92
55.3
56.3
57.4
58.4
60.6
61.6
63.3
64.4
66.9
68.0
72.6
73.8
78.3
79.6
Bài giảng thông tin di động
ThS. Phạm Văn Ngọc 25
Bộ môn Công nghệ viễn thông
Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT
68
69
70
47.5
48.4
49.2
49.2
50.1
51.0
51.9
52.8
53.7
54.3
55.2
56.1
55.0
55.9
56.8
55.3
56.2
57.2
55.86
56.79
57.73
57.2
58.2
59.1
59.3
60.3
61.3
62.6
63.7
64.7
65.4
66.4
67.5
69.1
70.2
71.3
74.9
76.1
77.3
80.8
82.1
83.3
71
72
73
74
75
50.1
50.9
51.8
52.7
53.5
51.8
52.7
53.6
54.5
55.3
54.6
55.5
56.4
57.3
58.2
57.0
58.0
58.9
59.8
60.7
57.8
58.7
59.6
60.6
61.5
58.1
59.0
60.0
60.9
61.8
58.67
59.61
60.55
61.49
62.43
60.1
61.0
62.0
62.9
63.9
62.3
63.2
64.2
65.2
66.2
65.7
66.7
67.7
68.7
69.7
68.5
69.6
70.6
71.7
72.7
72.4
73.5
74.6
75.6
76.7
78.4
79.6
80.8
81.9
83.1
84.6
85.8
87.0
88.3
89.5
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
54.4
55.2
56.1
56.9
57.8
58.7
59.5
60.4
61.3
62.1
56.2
57.1
58.0
58.8
59.7
60.6
61.5
62.4
63.2
64.1
59.1
60.0
60.9
61.8
62.7
63.6
64.5
65.4
66.3
67.2
61.7
62.6
63.5
64.4
65.4
66.3
67.2
68.2
69.1
70.0
62.4
63.4
64.3
65.2
66.2
67.1
68.0
69.0
69.9
70.9
62.8
63.7
64.7
65.6
66.5
67.5
68.4
69.4
70.3
71.2
63.37
64.32
65.26
66.20
67.15
68.09
69.04
69.99
70.93
71.88
64.9
65.8
66.8
67.7
68.7
69.6
70.6
71.6
72.5
73.5
67.2
68.1
69.1
70.1
71.1
72.1
73.0
74.0
75.0
76.0
70.8
71.8
72.8
73.8
74.8
75.8
76.9
77.9
78.9
79.9
73.8
74.8
75.9
76.9
78.0
79.0
80.1
81.1
82.2
83.2
77.8
78.9
80.0
81.1
82.2
83.3
84.4
85.5
86.6
87.7
84.2
85.4
86.6
87.7
88.9
90.1
91.2
92.4
93.6
94.7
90.8
92.0
93.3
94.5
95.7
97.0
98.2
99.5
100.7
102.0
86
87
88
89
90
63.0
63.9
64.7
65.6
66.5
65.0
65.9
66.8
67.7
68.6
68.1
69.0
69.9
70.8
71.8
70.9
71.9
72.8
73.7
74.7
71.8
72.7
73.7
74.6
75.6
72.2
73.1
74.1
75.0
76.0
72.83
73.78
74.73
75.68
76.63
74.5
75.4
76.4
77.3
78.3
77.0
78.0
78.9
79.9
80.9
80.9
82.0
83.0
84.0
85.0
84.3
85.3
86.4
87.4
88.5
88.8
89.9
91.0
92.1
93.1
95.9
97.1
98.2
99.4
100.6
103.2
104.5
105.7
106.9
108.2
91
92
93
94
95
67.4
68.2
69.1
70.0
70.9
69.4
70.3
71.2
72.1
73.0
72.7
73.6
74.5
75.4
76.3
75.6
76.6
77.5
78.4
79.4
76.5
77.4
78.4
79.3
80.3
76.9
77.8
78.8
79.7
80.7
77.58
78.53
79.48
80.43
81.39
79.3
80.2
81.2
82.2
83.1
81.9
82.9
83.9
84.9
85.8
86.0
87.1
88.1
89.1
90.1
89.5
90.6
91.6
92.7
93.7
94.2
95.3
96.4
97.5
98.6
101.7
102.9
104.1
105.3
106.4
109.4
110.7
111.9
113.2
114.4
96
97
98
99
100
71.7
72.6
73.5
74.4
75.2
73.9
74.8
75.7
76.6
77.5
77.2
78.2
79.1
80.0
80.9
80.3
81.2
82.2
83.1
84.1
81.2
82.2
83.1
84.1
85.0
81.6
82.6
83.5
84.5
85.4
82.34
83.29
84.25
85.20
86.16
84.1
85.1
86.0
87.0
88.0
86.8
87.8
88.8
89.8
90.8
91.1
92.2
93.2
94.2
95.2
94.8
95.8
96.9
97.9
99.0
99.7
100.8
101.9
103.0
104.1
107.6
108.8
109.9
111.1
112.3
115.7
116.9
118.2
119.4
120.6
101
102
103
104
105
76.1
77.0
77.9
78.8
79.6
78.4
79.3
80.2
81.1
82.0
81.8
82.7
83.7
84.6
85.5
85.0
85.9
86.9
87.8
88.8
86.0
86.9
87.8
88.8
89.7
86.4
87.3
88.3
89.2
90.2
87.12
88.07
89.03
89.99
90.94
88.9
89.9
90.9
91.9
92.8
91.8
92.8
93.8
94.8
95.7
96.3
97.3
98.3
99.3
100.4
100.0
101.1
102.2
103.2
104.3
105.2
106.3
107.4
108.5
109.6
113.4
114.6
115.8
116.9
118.1
121.9
123.1
124.4
125.6
126.9
106
107
108
109
110
80.5
81.4
82.3
83.2
84.1
82.8
83.7
84.6
85.5
86.4
86.4
87.4
88.3
89.2
90.1
89.7
90.7
91.6
92.5
93.5
90.7
91.6
92.6
93.5
94.5
91.1
92.1
93.1
94.0
95.0
91.90
92.86
93.82
94.78
95.74
93.8
94.8
95.7
96.7
97.7
96.7
97.7
98.7
99.7
100.7
101.4
102.4
103.4
104.5
105.5
105.3
106.4
107.4
108.5
109.5
110.7
111.8
112.9
114.0
115.1
119.3
120.4
121.6
122.8
124.0
128.1
129.4
130.6
131.9
133.1
111
112
113
114
115
85.0
85.8
86.7
87.6
88.5
87.3
88.3
89.2
90.1
91.0
91.0
92.0
92.9
93.8
94.7
94.4
95.4
96.3
97.3
98.2
95.5
96.4
97.4
98.3
99.3
95.9
96.9
97.8
98.8
99.7
96.70
97.66
98.62
99.58
100.54
98.7
99.6
100.6
101.6
102.5
101.7
102.7
103.7
104.7
105.7
106.5
107.5
108.6
109.6
110.6
110.6
111.7
112.7
113.8
114.8
116.2
117.3
118.4
119.5
120.6
125.1
126.3
127.5
128.6
129.8
134.3
135.6
136.8
138.1
139.3
Có bao nhiêu người dùng có thể được phục vụ với tổng đài không nhớ
cuộc gọi bị chặn có cấp độ GoS = 5o/oo, nếu số kênh trong một tế bào của hệ thống là:
a. C = 1,
b. C = 5,
Bài giảng thông tin di động
c. C = 10,
d. C = 20,
e. C = 100
ThS. Phạm Văn Ngọc 26
Bộ môn Công nghệ viễn thông
Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT
Biết lưu lượng mỗi người dùng là 0.1 Erl
: Từ bảng trên ta có thể đưa ra được lưu lượng tổng cộng.
a. C = 1
Au = 0.1
GoS = 0.005
Ta có A = 0.005 suy ra tổng số người dùng là U = A/Au = 0.005/0.1 = 0.05
người, ta chọn U = 1
b. C = 5
Au = 0.1
GoS = 0.005
Ta có A = 1.13 suy ra tổng số người dùng là U = A/Au = 1.13/0.1 = 11.3 người,
ta chọn U = 11
c. C = 10
Au = 0.1
GoS = 0.005
Ta có A = 3.96 suy ra tổng số người dùng là U = A/Au = 3.96/0.1 = 39.6 người,
ta chọn U = 39
d. C = 20
Au = 0.1
GoS = 0.005
Ta có A = 11.1 suy ra tổng số người dùng là U = A/Au = 11.1/0.1 = 111 người,
ta chọn U = 111
e. C = 100
Au = 0.1
GoS = 0.005
Ta có A = 80.9 suy ra tổng số người dùng là U = A/Au = 80.9/0.1 = 809 người,
ta chọn U = 809
Một thành phố rộng 1300km2 được phủ sóng bởi hệ thống tế bào 7 ô lặp lại (N =
7). Với mỗi tế bào có bán kính là R = 4km. thành phố được cấp phát bẳng tần với
động rộng băng tổng cộng là 40MHz phổ và độ rộng băng của một kênh đúp là
60KHz. Giả sử cấp độ dịch vụ là GoS = 2% theo công thức Erlang B với tổng đài
không nhớ cuộc gọi bị chặnvà lưu lượng của mỗi khách hàng trung bình là 0.03 Erl.
Tính
a. Số tế bào trong thành phố
b. Số kênh trên một tế bào
c. Lưu lượng cuộc gọi trên mỗi tế bào
d. Lưu lượng của toàn thành phố
e. Tổng số người có thể dùng theo GoS = 2%
f. Số người dùng trên một kênh của toàn thành phố
g. Số người dùng cùng một lúc nhiều nhất.
a. Diện tích một tế bào là: (tế bào lục giác)= ( 6
3 2
R )
4
2.5981*R2 = 2.5981*(4)2 = 41.57 (km2)
Bài giảng thông tin di động
ThS. Phạm Văn Ngọc 27
Bộ môn Công nghệ viễn thông
Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT
Số tế bào trong thành phố là 1300/41.57 = 31 tế bào
b. Số kênh trên một tế bào là:
40000000/(60000*7) = 95 kênh (C)
c. C = 95, GoS = 0.02 ta có A = 84 Erl/tế bào
d. Lưu lượng của toàn thành phố
31*84 = 2604 Erl
e. Mỗi người dùng 0.03Erl nên tổng số người có thể được phục vụ là:
U = A/Au = 2604/0.03 = 86600 người
f. Số người dùng trên một kênh là
86600/(7*95) = 130 người/1 kênh
g. Số người dùng nhiều nhất cùng một lúc là:
95*31 = 2945 người
Ở hệ thống này một cuộc gọi bị chặn sẽ được xếp hàng trong dãy những cuộc
gọi bị chặn chờ được truy cập.
GoS lúc này sẽ là chỉ số cho biết khả năng một cuộc gọi bị chặn và phải chời
trong một thời gian xác định.
Để tính GoS trước hết ta phải tính xác suất cuộc gọi bị chặn theo công thức
Erlang C
Pr(cho doi > 0) =
AC
A C −1 A k
A + C!1 − ∑
C k = 0 k!
(2 – 9)
C
Có thể tính hoặc là tra kết quả theo hình 2 – 8.
Sau đó nhân với xác suất chờ t giây trong hàng đợi. Công thức cuối cùng là:
Pr( cho doi > t ) = Pr( cho doi > 0) * Pr( cho doi > t | cho doi > 0)
(C − A)t
Pr(cho doi > t ) = Pr(cho doi > 0) * exp −
H
(2 – 10)
Thời gian chờ đợi trung bình của hệ thống sẽ là:
D = Pr(cho doi > 0)
Bài giảng thông tin di động
H
(s)
C−A
ThS. Phạm Văn Ngọc 28
