Phương pháp quy hoạch mạng thông tin di động thế hệ ba cdma2000

Phơng pháp quy hoạch mạng thông tin di động thế hệ 3 cdma2000
2.1. Mở đầu
Hiện nay có nhiều phơng pháp triển khai hệ thống cdma2000. Nếu thiết kế hệ thống
mới, việc triển khai hệ thống phải tính toán vùng phủ và dung lợng. Nếu thiết kế hệ thống
từ hệ thống IS-95 việc triển khai hệ thống cần tính dung lợng và dịch vụ dữ liệu gói. Bởi vì
cdma2000-1x chiếm độ rộng băng tần nh IS-95B . cdma2000 có thể triển khai theo từng
sóng mang riêng biệt chia sóng mang với IS-95. Triển khai hệ thống cdma2000 từ IS-95
thì cần nâng cấp các trang thiết bị mạng, cụ thể nâng cấp BS từ 1x lên 3x, cải tiến vocoder
trong sơ đồ điều chế; yêu cầu có thêm các node dịch vụ dữ liệu gói và nhận thực trao đổi
thanh toán (AAA).
Triển khai hệ thống cdma2000 đợc thực hiện qua hai giai đoạn: Giai đoạn đầu là
cdma2000_1x và giai đoạn hai là phát triển từ 1x lên 3x.
Đối với cdma2000_1x có một vài thế hệ:
+ cdma2000-1x hiện đã đợc triển khai.
+ cdma2000-1xEV_DO: chỉ cho dữ liệu gói và sẽ đợc triển khai vào năm 2002.
+ cdma2000-1xEV_DV: cho dịch vụ gói và thoại.
Hệ thống cdma2000-3x có thể đợc triển khai trồng lấn lên hệ thống 1x. Để đạt đợc sự
trồng lấn này, đờng lên 3x chia dữ liệu vào 3 sóng mang, mỗi sóng mang trải phổ tốc độ
1.2288 Mcps và đợc gọi là hệ thống đa sóng mang MC. Đờng xuống 3x sử dụng tổng số 3
sóng mang 1x và đợc kết hợp thành sóng mang trải phổ 3.6864 Mcps.
Tốc độ số liệu dự kiến cho 1x, 1xEV-DO đợc cho ở bảng.
Bảng 2.1. Tốc độ số liệu cực đại 1x
Đờng xuống Đờng lên
Trong nhà
Đi bộ
Trong xe
2Mbps
2Mbps
384Mbps
144 Mbps
144 Mbps

144 Mbps
Bảng 2.2. Tốc độ số liệu cực đại 1xEV-DO
Đờng xuống Đờng lên
Trong nhà
Đi bộ
Trong xe
Trong xe (đỉnh)
2,4Mbps
2,4Mbps
600kbps
1,2Mbps
144 Mbps
144 Mbps
144 Mbps
144 Mbps
2.2. Dự báo lu lợng
Việc quy hoạch phải dựa trên nhu cầu lu lợng. Dự báo lu lợng là bớc đầu tiên cần thiết trong quá
trình quy hoạch mạng. Dự báo lu lợng có thể thực hiện trên cơ sở xu thế phát triển lu lợng các mạng
đã đợc khai thác. Trong trờng hợp mạng mới đợc khai thác lần đầu việc dự báo lu lợng phải dựa trên
sự đánh giá một số yếu tố nh: sự phát triển kinh tế xã hội, thu nhập trung bình đầu ngời, mật độ điện
thoại di động(thế hệ 2), sự sử dụng Irternet trung bình và các số liệu tơng tự khác của thị trờng cần
phục vụ.
Tính toán lu lợng đợc thực hiện theo hai phơng pháp: phơng pháp dự báo và phơng pháp phát
hiện. phơng pháp dự báo bao gồm việc phân tích chi tiết lu lợng thoại hiện có, tỷ suất chiếm và độ
rộng băng tần cho từng thuê bao dựa trên công tác tiếp thị cũng nh kết quả phát triển thuê bao. Sau
đó phân tích các nhu cầu trên cho các vùng hoặc cho các BTS tơng ứng để đạt đợc khối lợmg lu l-
ợng dự báo. Tiếp theo là chi tiết hóa ở mức các phần tử kênh, các sơ đồ triển khai 1x/DO v.v... Phơng
pháp thứ hai là phơng pháp phát hiện. ở phơng pháp này kênh 1x thay cho kênh F1 hoặc F2 hiện có.
ở đây ta xác định số lợng MS có khả năng cdma2000 1x sau đó ta nhân chúng với 70 kbps. Ta có
thể coi rằng mọi MS khởi đầu hoạt động ở giờ cao điểm và đánh giá khối lợng lu lợng ở các BTS

tham gia có nâng cấp đến cdma2000.
2.2.1. Dự báo số thêu bao
Đối với thị trờng cần phục vụ, cần phải đánh giá tổng số thuê bao. Lý tởng có thể chia việc đánh
giá cho từng tháng để có thể thấy đợc xu thế phát triển của thuê bao. Điều này là cần thiết khi quy
hoạch ta cần dự phòng tơng lai. Nếu có thể cung cấp các dịch vụ khác nhau, thì cũng cần dự báo cho
từng loại thuê bao liên quan liên quan đến từng loại dịch vụ. Chẳng hạn nhà khai thác mạng có thể
chọn cung cấp tổ hợp dịch vụ nào đó gồm chỉ tiếng, hoặc tiếng và số liệu, hoặc chỉ số liệu. Ngoài ra
các dịch vụ số liệu cũng có thể đợc chia thành các dịch vụ và các loại thiết bị khác nhau.
2.2.2. Dự báo sử dụng lu lợng tiếng
Dự báo sử dụng dịch vụ tiếng bao gồm đánh giá khối lợng lu lợng tiếng do ngời sử
dụng dịch vụ tiếng trung bình tạo ra. Lý tởng cần cung cấp dữ liệu đánh giá cho từng
tháng. Dữ liệu tiếng phải bao gồm phân bố lu lợng: từ MS đến cố định, từ MS tới MS và từ
MS tới email. Đối với từ MS đến cố định cần phân thành: số % nội hạt và đờng dài. Lý t-
ởng thông tin dữ liệu về ngời sử dụng tiếng phải bao gồm số cuộc gọi trên một thuê bao
trung bình ở giờ cao điểm và thời gian chiếm giữ trung bình (MHT) trên cuộc gọi.
2.2.3. Dự báo sử dụng lu lợng số liệu
Nh đã nói ở trên, ta cần phân loại các ngời sử dụng dịch vụ số liệu gói và dự báo cho
từng kiểu ngời sử dụng cũng nh khối lợng thông lợng số liệu. Ta cũng cần dự báo khi nào
thì thông lợng bắt đầu và kết thúc. Để minh hoạ ta xét thí dụ sau. Giả sử một ngời sử dụng
có dịch vụ trình duyệt Wed cộng với e-mail do ngời khai thác cung cấp. Khi này một khối
lợng lu lợng đợc kết cuối tại e-mail Server trong mạng của ngời khai thác, còn một khối l-
ợng lu lợng khác sẽ đợc kết cuối gửi đến và nhận về từ mạng Internet. Định cỡ giao diện
với hệ thống e-mail và với Internet sẽ phụ thuộc vào khối lợng lu lợng liên quan đến dịch
vụ này. Ngoài ra hệ thống e-mail cũng cần định kích cỡ để đáp ứng yêu cầu cho tổng số
ngời sử dụng, tổng bộ nhớ lu trữ và tổng lu lợng vào ra. Đối với từng kiểu ngời sử dụng và
dịch vụ ta cần thực hiện phân tích tơng tự để xác định sự sử dụng trong giờ cao điểm. nớc
ta trong những năm gần đây nhu cầu lu lợng thoại tăng ổn định còn nhu cầu về lu lợng gói
tăng lên nhanh.
2.3. Thiết kế vô tuyến cho mạng tổ ong/PCS
Ngời thiết kế cần xem xét nhiều nhân tố khi thiết kế mạng tổ ong/PCS cho vùng thành

phố. Chẳng hạn mức độ phủ sóng cho các vị trí trong nhà, chất lợng dịch vụ cho các môi
trờng khác nhau, sử dụng hiệu quả phổ tần và phát triển mạng là các nhân tố quan trọng
cần đợc các nhà khai thác dịch vụ tơng lai đánh giá kỹ lỡng. Thông thờng các yếu tố này
lại trở nên phức tạp hơn do các hạn chế tạo ra bởi môi trờng khai thác và các quy định luật
pháp. Nhà thiết kế phải cân đối kỹ lỡng tất cả các vấn đề trên để đảm bảo rằng mạng bền
vững, chịu đợc tơng lai và có chất lợng dịch vụ cao.
2.4. Quy hoạch mạng vô tuyến
Đánh giá cấp bậc phục vụ ( GOS : Grade of Service ) bao gồm xác xuất phủ sóng vùng
và chặn. Xác xuất phủ sóng của vùng liên quan đến chất lợng quy hoạch mạng và dung l-
ợng mạng. Chặn đợc xây dựng trên cơ sở các tài nguyên hiện có. Ta có thể xác định xác
xuất phủ sóng của vùng bằng ngừng (OUTAGE). Ngừng xẩy ra khi mạng không thể cung
cấp chất lợng dịch vụ quy định. Nếu hệ thống có phủ sóng giới hạn, có thể định nghĩa
ngừng nh là xác xuất khi tổn hao đờng truyền và che tối vợt quá hiệu số giữa mức công
suất phát cực đại và mức thu tín hiệu yêu cầu. Các chỉ tiêu chất lợng và dịch vụ đòi hỏi sự
cân nhắc giữa chất lợng và tổng giá thành mạng. Xác xuất ngng càng thấp có nghĩa là ô
càng nhỏ và vì thế giá thành mạng càng cao; xác xuất ngừng do nhiễu càng nhỏ có nghĩa
là dung lợng càng thấp và giá thành càng cao. Xác xuất ngng từ 5 10% tơng ứng với
xác xuất phủ sóng 90-95% thờng đợc sử dụng. Xác xuất phủ sóng có thể khác nhau đối
với các dịch vụ khác nhau.
Rất nhiều yếu tố tham gia vào quá trình quy hoạch mạng. Quy hoạch mạng phải xét
đến các vấn đề nh phân bố lu lợng, triển khai ô vi mô và vĩ mô, đảm bảo phủ sóng trong
nhà và tốc độ bit cao, bố trí các ô, giá thành đài trạm, các vấn đề liên quan đến môi trờng
nh vẻ ngoài của tháp anten...
2.5. Thiết kế đờng truyền vô tuyến
Đối với mọi hệ thống thông tin vô tuyến, bớc quan trọng đầu tiên là thiết kế đờng
truyền vô tuyến. Điều này cần thiết để xác định mật độ trạm gốc ở các môi trờng khác
nhau cũng nh vùng phủ tơng ứng. Đối với hệ thống thông tin di động cần cung cấp dịch vụ
chất lợng tốt trong nhà và ngoài trời, cần kết hợp tính mềm dẻo và linh hoạt trong thiết kế.
Công suất phát của các máy cầm tay sẽ là yếu tố quyết định cho một hệ thống CDMA với
công suất đờng lên/ đờng xuống.

Mặc dù có hệ số khuyếch đại anten không ảnh hởng quá trình cân bằng quỷ đờng
truyền, nhng nó là một nhân tố quan trọng khi thiết kế quỹ công suất cho vùng phủ. Từ
quan điểm của ngời sử dụng, mạng tổ ong/PCS phải hàm ý rằng có một hạn chế nhỏ cho
việc phát hay thu cuộc gọi trong nhà hay ô tô. Một hệ thống phải đợc thiết kế để anten của
máy cầm tay có thể đặt ở vị trí không tối u. Ngoài ra thậm chí có thể không cần rút anten
khi thu hoặc phát cuộc gọi. ở các thiết kế hệ thống thông thờng hệ số khuyếch đại anten
đợc coi bằng 0 dBi. Tuy nhiên để anten máy cầm tay có thể đặt ở vị trí không đợc tối u
lắm, cần sử dụng hệ số khuyếch đại hợp lý hơn : -3dBi. Trong thực tế do đặt anten ở vị trí
bất kỳ hay với anten thụt vào trong máy cầm tay nên có thể cho phép hệ số 6 đến
8dBi phụ thuộc vào từng máy cầm tay và thiết kế vỏ máy
2.6. ớc tính thông số ô
Số ngời sử dụng và tải lu lợng phục vụ trên ngời sử dụng đợc sử dụng để xác định
tổng tải lu lợng. Biết dung lợng ô và phủ sóng của ô, có thể thực hiện đánh giá số ô.
Dung lợng ô đợc xác định bằng các mô phỏng và các công thức giải tích. Tốc độ
thông tin của ngời sử dụng, các yêu cấu chất lợng phục vụ, QoS ( trễ, BER/FER) và xác
xuất ngừng là các yếu tố quan trọng để xác định dung lợng hệ thống.
Quỹ đờng truyền đợc sử dụng để xác định vùng phủ cực đại của ô. Ngoài E
b
/I
t
các yếu
tố đặc thù thiết bị nh tổn hao cáp, hệ số khuyếch đại anten và hệ số tạp âm máy thu cũng
là các yếu tố cần thiết để tính toán quỹ đờng truyền.
Độ lợi chuyển giao mềm có ảnh hởng lớn lên quỹ đờng truyền. Độ lợi chuyển giao
mềm phụ thuộc vào tơng quan che tối và xác xuất phủ sóng. Chuyển giao mềm đảm bảo
độ lợi phân tập vĩ mô nhờ tăng khả năng phân tập. Độ lợi thực tế phụ thuộc vào môi trờng
vô tuyến và số ngón của máy thu RAKE. Vì mỗi môi trờng vô tuyến có đặc tính riêng, nên
để dự báo vùng phủ sóng chi tiết, cần có một số thừa số hiệu chỉnh cho các mô hình tổn
hao đờng truyền.
Đối với đờng lên, ảnh hởng của thừa số tải lên quỹ đờng truyền với dự trữ nhiễu

I
m
(dB) có thể xác dịnh từ biểu thức:









=

1
1
lg10
m
I
)1.2(
Vì dự trữ nhiễu tăng cùng với nên vùng phủ của ô sẽ giảm cùng với sự tăng của thừa
số tải. Khi tính toán quỹ năng lợng đờng truyền cần tính tải lu lợng không đối xứng.
CDMA có thể giảm dung lợng đờng lên để đợc vùng phủ.
Sau khi nhận đợc các thông số ô cần bắt đầu quy hoạch chi tiết mạng vô tuyến số bằng
cách xét đến môi trờng chính xác nơi sẽ đặt ô. Do giá thành các đài trạm, các yêu cầu
phân vùng, các hạn chế của toà nhà và các lý do khác, có thể không đạt đợc các đài trạm
tối u trong mạng thực tế. Điều này có thể ảnh hởng đến kế hoạch phủ sóng ban đầu. Để
quy hoạch mạng chi tiết, cần sử dụng công cụ phần mềm quy hoạch mạng. Phần mềm quy
hoạch mạng có bản đồ dân số của vùng định quy hoạch. Chiều cao các toà nhà và búp
sóng anten cũng đợc mô hình hoá. Quá trình tối u vùng phủ mạng vô tuyến bao gồm:

Mô tả chi tiết môi trờng vô tuyến.

Quy hoạch công suất kênh điều khiển.

Quy hoạch các thông số chuyển giao mềm.

Quy hoạch chuyển giao giữa các tần số.

Phân tích vùng phủ mạng lặp nhiều lần.

Đo kiểm mạng.
2.7. Quy hoạch phủ sóng
Mục tiêu thiết kế quan trọng nhất của mạng tổ ong/PCS là đảm bảo vùng phủ sóng vô
tuyến hầu hết mọi nơi. Một trong vấn đề quan trọng cần xem xét trong quá trình quy
hoạch vùng phủ là mô hình truyền sóng. Độ chính xác của việc dự đoán bằng một mô hình
nhất định phụ thuộc vào khả năng của mô hình này thể hiện đợc cụ thể mặt đất, cây cối và
các toà nhà. Độ chính xác này có tầm quan trọng sống còn để xác định tổn hao đờng
truyền và từ đó kích thớc ô, yêu cầu hạ tầng của mạng tổ ong/PCS. Đánh giá thái quá dẫn
đến sử dụng không hiệu quả các tài nguyên mạng, còn đánh giá thấp dẫn đến phủ vô tuyến
kém. Thông thờng các mô hình truyền sóng có xu hớng quá đơn giản hoá các điều kiện
truyền sóng thực tế và có thể thiếu chính xác ở điều kiện thành phố phức tạp. Các mô hình
truyền sóng thực nghiệm chỉ có tính chất hớng dẫn chung mà thôi, chúng quá bị đơn giản
hoá cho một thiết kế chính xác. Để có đợc thông tin về vùng phủ sóng vô tuyến trong môi
trờng thành phố cần thực hiện các phép đo hiện trờng chính xác. Các số liệu đo phải sử
dụng hoặc trực tiếp trong quá trình quy hoạch để đạt đợc tính khả thi của từng trạm hoặc
gián tiếp để hiệu chỉnh các hệ số của mô hình truyền sóng thực nghiệm nhằm thể hiện đặc
trng môi trờng cụ thể tốt hơn.
Truyền sóng ở môi trờng thành phố bị hiện tợng che tối. Để đảm bảo rằng 90% diện
tích ô bằng hoặc lớn hơn ngỡng quy định, cần đa vào quỹ đờng truyền dự trữ pha đinh che

tối ( phụ thuộc vào lệch tiêu chuẩn của mức tín hiệu ). Đối với môi trờng thành phố điển
hình, cần sử dụng dự trữ pha đanh che tối bằng 8-9dB trên cơ sở coi rằng tổn hao đờng
truyền tuân theo hàm mũ 2-5 đảo, nghĩa là tổn hao đờng truyền tỷ lệ nghịch khi khoảng
cách tăng theo mũ 2-5. Giá trị công suất phụ thuộc vào các đặc trng truyền sóng.
Một nhân tố quan trọng khác ảnh hởng lên vùng phủ vô tuyến là tổn hao thâm nhập
sóng vào toà nhà và ô tô. Nếu vùng phủ phần ngoài toà nhà đủ, thì cần coi rằng tổn hao
thâm nhập là 10-15dB. Tuy nhiên để đảm bảo khởi xớng và thu cuộc gọi ở giữa các toà
nhà cần sử dụng tổn hao thâm nhập 30dB. Tơng tự đối với phủ sóng trong ô tô tổn hao
thâm nhập cũng rất quan trọng. Ô tô con sẽ bị tổn hao thâm nhập 3-6dB, trong khi đó các
xe tải, xe Bus có tổn hao này lớn hơn. Tổn hao thâm nhập ở đầu xe tải không lớn hơn ở xe
con nhng tổn hao phía sau có thể tới 10-12dB phụ thuộc vào không gian cửa sổ. Nh vậy
đối với các mục đích thiết kế, cần cho phép tổn hao thâm nhập cao để đảm bảo chất lợng
phục vụ tốt. Đối với môi trờng thành phố, tổn hao thâm nhập toà nhà là nhân tố quan trọng
nhất, vì thế thâm nhập ô tô sẽ đủ.
Các mô hình truyền sóng đợc sử dụng để xác định số lợng BS cần để đảm bảo các yêu
cầu phủ sóng cho mạng. Thiết kế ban đầu thờng đợc thực hiện cho vùng phủ. Phát triển
tiếp theo của thiết kế mạng là tính toán dung lợng. Một số hệ thống có thể cần khởi đầu
với vùng phủ rộng và dung lợng cao, nên có thể khởi đầu giai đoạn phát triển sau.
Yêu cầu vùng phủ đi cùng với các yêu cầu về tải lu lợng, chúng dựa trên mô hình
truyền sóng đợc chọn để xác định phân bố lu lợng hay chuyển tải từ một BS sang các BS
khác trong chơng trình giảm nhẹ dung lợng. Mô hình truyền sóng hỗ trợ việc xác định vị
trí đặt các BS để đạt đợc vị trí tối u trong mạng. Nếu mô hình truyền sóng đợc sử dụng
không hiệu quả để hỗ trợ cho việc đặt trạm đúng, thì xác xuất triển khai sai BS trong mạng
sẽ cao.
Chất lợng của mạng bị tác động của mô hình truyền sóng đợc chọn, vì mô hình này
đợc chọn để dự đoán nhiễu. Thí dụ, nếu mô hình truyền sóng không chính xác 6dB và nếu
coi rằng yêu cầu thiết kế E
b
/N
0

=7dB, thì E
0
/N
0
có thể là 13dB hoặc 1dB. Theo tình trạng
tải lu lợng thì thiết kế mức E
b
/N
0
cao có thể ảnh hởng xấu đến khả thi tài chính. Ngợc lại
việc thiết kế mức E
b
/N
0
thấp sẽ làm cho giảm chất lợng dịch vụ.
Mô hình truyền sóng cũng đợc sử dụng ở các khía cạnh hoạt động khác của hệ thống
nh: tối u hoá chuyển giao, điều chỉnh mức công suất và định vị anten. Mặc dù không có
mô hình truyền sóng nào thể hiện đợc tất cả nhiễu xẫy ra ở môi trờng thực tế, nhng việc
sử dụng một hoặc nhiều mô hình truyền sóng để xác định tổn hao đờng truyền là điều cần
thiết. Mỗi mô hình đợc sử dụng đều có u khuyết. Chỉ có sự hiểu biết tốt nhất các hạn chế
của mô hình mới có thể đạt đợc thiết kế vô tuyến tốt.
2.8. Suy hao đờng truyền
2.8.1. Mở đầu
ở thông tin vô tuyến đến điểm do anten đặt cao, nên suy hao đờng truyền tỷ lệ nghịch với bình phơng khoảng R
cách giữa anten thu và phát (R
2
). ở thông tin di động anten MS gần mặt đất (khoảng 1,5m) nên suy hao tỷ lệ với luỹ
thừa n khoảng cách giữa anten thu và phát (R
n
) trong đó n>2. Để tính toán suy hao đờng truyền ngời ta lập các mô

hình truyền sóng khác nhau. Do đặc điểm truyền sóng không ổn định, nên các mô hình này đều mang tính thực
nghiệm. Dới đây là một số mô hình truyền sóng thờng đợc sử dụng để tính toán suy hao đờng truyền.
2.8.1.1. Mô hình giải tích
Tổn hao truyền sóng đợc biểu diễn theo biểu thức sau:
P(R)= N(R
0
, ) +10nlg
0
R
R
(2.2)
trong đó: P(R)= tổn hao tại khoảng cách R so với tổn hao tại khoảng cách tham khảo R
0
n= mũ của tổn hao đờng truyền.
= lệch chuẩn, thông đờng 8 dB.
Thành phần thứ hai của ptr (2.2) thể hiện suy hao không đổi ở môi trờng ngoài trời
giữa BS và MS. Thành phần thứ nhất của ptr (2.2) thể hiện sự thay đổi của tổn hao xung
quanh tổn hao đờng truyền trung bình. Hàm này đợc xấp xĩ hoá bằng một phân bố Log
chuẩn có giá trị trung bình bằng thành phần thứ hai và lệch chuẩn băng 8 dB. Ngời ta đã
chứng minh rằng giá trị này có thể áp dụng cho nhiều môi trờng truyền sóng gồm cả thành
phố lẫn nông thôn.
2.8.1.2. Các mô hình thực nghiệm
Một số mô hình nghiệm đã đợc đề xuất và đợc sử dụng để dự đoán các tổn hao truyền
sóng. Ta xét hai mô hình đợc sử dụng rộng rãi: Mô hình Hata -Okumura và Walfisch -
Ikegami.
a. Mô hình Hata Okumura.
Dới đây là các biểu thức đợc sử dụng trong mô hình Hata để xác định tổn hao trung
bình L
p
.

Vùng thành phố:
L
P
=69,55 +26,16 lgf
c
-13,82lgh
b
- a(h
m
) +(44,9 -6,55lgh
b
) lgR dB (2.3)
trong đó: f
c
= tần số (MHz).
L
P
= Tổn hao trung bình(dB).
h
b
= độ cao anten trạm gốc (m).
a(h
m)
= hệ số hiệu chỉnh cho độ cao anten di động (dB)
R= Khoảng cách từ trạm gốc (km).
Dải thông sử dụng đợc cho mô hình Hata là:
150 f
c
<1500 MHz; 30 h
b

200m
l h
m
10m; l R 20 km
a(h
m
) đợc tính nh sau:
Đối với thành phố nhỏ và trung bình:
a(h
m
)= (1,1lgf
c
-0,7)h
m
-(1,56lgf
c
-0,8) dB (2.4)
Đối với thành phố lớn:
a(h
m
) =8,29(lg1,54h
m
)
2
-1,1 dB, f
c
200 MHz. (2.5)
hay
a(h
m

)

= 3,2 (lg11,75h
m
)
2
- 4,79 dB f
c
400 MHz. (2.6)
Vùng ngoại ô:
L
P
=L
P
(thành phố)-2

4,5
28
lg
2
fc
dB (2.7)
Vùng nông thôn (thông thoáng):
L
P
= L
P
(thành phố) - 4,78(lgf
c
)
2
+18,33 (lgf
c
)-40,49 dB (2.8)
Mô hình Hata không xét đến mọi hiệu chỉnh cho đờng truyền cụ thể đợc sử dụng trong
mô hình Okumara. Mô hình Okumara có khuynh hớng trung bình hoá một số tình trạng
cực điểm và không đáp ứng nhanh sự thay đổi nhanh của mặt cắt đờng truyền vô tuyến.
Thể hiện phụ thuộc vào khoảng cách của mô hình Okumara phù hợp với các giá trị đo.

các phép đo của Okumara chỉ đúng các kiểu toàn nhà ở Tokyo. Kinh nghiệm đo đạc tơng
tự ở Mỹ cho thấy rằng tình trạng ngoại ô điển hình ở Mỹ thờng ở một vị trí nào đó giữa
các vùng nông thôn và các vùng thành thị. Định nghĩa Okumara có tính thể hiện tốt hơn
đối với từng gia đình thành phố với các nhóm nhà xếp thành hàng. Mô hình Okumara yêu
cầu thực hiện đánh giá thiết kế khá lớn, đặc biệt khi chọn lựa các yếu tố môi trờng phù
hợp cần có các dữ liệu để có khả năng dự đoán các nhân tố môi trờng trên cơ sở tính chất
vật lý của các toà nhà xung quanh máy thu di động. Ngoài các nhân tố về môi trờng phù
hợp cần thực hiện hiệu chỉnh theo đờng truyền cụ thể để biến đổi dự toán tổn hao đờng
truyền trung bình của Okumara và dự đoán cho đờng truyền cụ thể đợc khảo sát. Các kỹ
thuật Okumara để hiệu chỉnh mặt đất bất thờng và các đặc điểm khác của đờng truyền cụ
thể đòi hỏi các diễn giải thiết kế và vì thế không phù hợp cho việc sử dụng máy tính.
Đối với PCS làm việc ở tần số 1500-2000 L
P
. Sử dụng ô micro (tầm phủ 0,5 - 1km) đ-
ợc tính theo mô hình COST 231- Hata khi anten cao hơn nóc nhà nh sau:
L
P
=46,3 +33,9lgf
c
-13,82lgh
b
- a(h
m
) + (44,9 -6,55 lgh
b
) lgR+c
m
dB (2.9)
trong đó:
f

c
, h
b
, h
m
, a(h
m
) và R giống nh trên.
c
m
=0 cho thành phố trung bình và các trung tâm ngoại ô, 3dB cho các trung
tâm thành phố. Công thức trên không áp dụng khi h
b
h của nóc nhà.
b. Mô hình Walfisch/Ikegami
Mô hình này đợc sử dụng để đánh giá tổn hảo đờng truyền của môi trờng thành phố
cho thông tin tổ ong. Mô hình này là sự kết hợp giữa mô hình thực nghiệm và xác định để
đánh giá tổn hao đờng truyền ở vùng thành phố trong dải tần 800-2000 MHz. Trớc hết mô
hình này đợc sử dụng ở Châu Âu cho hệ thống GSM và ở một số mô hình truyền sóng ở
Mỹ. Mô hình này chứa ba phần tử: Tổn hao không gian tự do nhiễu xạ mái nhà - phố và
tổn hao tán xạ (hình 2.1) và tổn hao do nhiều vật chắn. Các biểu thức sử dụng cho mô hình
này nh sau:
L
P
= L
f
+L
rts
+L
ms

dB (2.10)
Hay
L
P
=L
f
khi L
rts


+ L
ms
0 (2.11)
trong đó: L
f
= tổn hao không gian tự do.
L
rts
= nhiễu xạ mái nhà phố và tổn hao tán xạ.
L
ms
= tổn hao các vật che chắn
Tổn hao không gian tự do đợc xác định nh sau.
L
f
=32,4 +20lgR+20lgf
c
dB (2.12)
Nhiễu xạ nóc nhà-phố và tổn hao phân tán tính nh sau:
L

rts
= (-16,7) -10 lgW+10 lgf
c
+20 lgh
m
+L
0
dB (2.13)
trong đó: W= độ rộng phố (m)
h
m
=h
r
-h
m
(m)
L
0
=-9,646 dB 0 55
L
0
=2,5 +0,075(-55) dB (55 90 )
Trong đó là góc đến so với trục phố.
Tổn hao các vật chắn xác định nh sau:
L
ms
=L
bsh
+K
a

+K
d
lgR+K
f
lgf
c
-9lgb dB (2.14)
hm
hm
Máy di động
W
b
Trạm
h r
hb
h b
R
0
Toà nhà
Toà nhà
Toà nhà
Toà nhà
Trạm di động
Hình 2.1. Mô hình truyền sóng

trong đó: b= khoảng cách giữa các toà nhà dọc theo đờng truyền vô tuyến (m)
L
bsh
=-18lg11 +h
b

h
b
>h
r
L
bsh
=0 h
b
< h
r
K
a
=54 h
b
> h
r
K
a
=54-0,8h
b
R 500m, h
b
h
r
K
a
= 54-1,6h
b
.R R<500m, h
b

h
r
Lu ý: Cả L
bsh
và k
a
đều tăng tổn hao đờng truyền khi độ cao anten trạm gốc thấp hơn
K
d
=18 h
b
<h
r
,
K
d
=18-
m
b
h
h

15
h
b
h
r
K
f
=4+0,7

1
925
c
f
đối với thành phố trung bình và vùng ngoại ô có mật độ cây
trung bình
K
f
=4+1,5






1
925
c
f
đối với trung tâm thành phố
Dải thông số cho mô hình Walfisch - Kkegami phải thoả mãn:
800 f
c
<2000 MHz; 4 h

b
50m; 1 h
m
3m; 0,02 R 5m.
Có thể sử dụng các giá trị mặc định sau cho mô hình:
b=20 -50 m; W=b/2; =b/2
Nóc nhà = 3m cho nóc nhà có độ cao và 0 m cho nóc nhà phẳng.
H
r
=3 x (số tầng)+ nóc nhà.
Ta tính toán tổn hao đờng truyền từ mô hình Hata và Walfisch - Ikegami theo các số liệu
dới đây và so sánh kết quả ở bảng 2.3.
f
c
=880 MHz
h
m
= 1,5m
h
b
=30 m
nóc nhà =0 m
h
r
= 30 m
= 90
0
b=30 m
W= 15 m
Bảng 2.3. So sánh tổn hao đờng tuyến từ mô hình Hata từ mô hình Hata và Walfisch -

Ikegami
Khoảng cách km Tổn hao đờng truyền, dB
Mô hình Hata Mô hình Walfisch Ikegami
1 126,16 139,45
2 136,77 150,89
3 142,97 157,58
4 147,37 162,33
5 150,79 166,01