Trạm di động BTS có khả năng phục vụ với 38 kênh lưu lượng và cấp độ phục vụ của mạng GoS là 5% Để tính lưu lượng trạm có thể phục vụ, ta cần xác định lưu lượng trung bình mỗi thuê bao, giả sử mỗi thuê bao thực hiện 8 cuộc gọi trong một giờ, tương đương với lưu lượng trung bình 40mErl Thời gian trung bình mỗi cuộc gọi sẽ được tính từ các thông số này Số lượng thuê bao mà trạm có thể phục vụ cũng cần được xác định dựa trên các thông số kỹ thuật Với mật độ thuê bao là 25 thuê bao/km2, ta có thể tính diện tích phủ sóng cực đại của trạm Cuối cùng, nếu mạng chỉ được phủ sóng bởi 1 cell, ta sẽ tính bán kính của cell đó.
Giải: a Lưu lượng trạm có thể phục vụ
Từ bảng Erlang B, với 38 kênh và GoS 5%, thu được:
Lưu lượng muốn truyền: 𝐴 = 32.624 𝐸𝑟𝑙 Vậy lưu lượng được truyền / lưu lượng có thể phục vụ: 𝐴(1 − 𝐺𝑜𝑆) = 32.624(1 − 0.05) = 31 (𝐸𝑟𝑙) b Thời gian trung bình mỗi cuộc gọi
Lưu lượng mỗi thuê bao:𝐴 0 = 𝑛𝑡
3600 , n: số cuộc gọi của mỗi thuê bao trong một giờ
2 c Số lượng thuê bao trạm có thể phục vụ
40 𝑚𝐸𝑟𝑙= 775 (𝑡ℎ𝑢ê 𝑏𝑎𝑜/𝑔𝑖ờ) d Diện tích phủ sóng cực đại của trạm
Cho vùng phủ sóng gồm 9 trạm gốc OMNI cấu hình 2 TRX mỗi trạm và 8 trạm gốc 3 SECTOR cấu hình 1 TRX cho mỗi sector
Mật độ lưu lượng trung bình trên một thuê bao tại khu vực này là: 25mErlang
Hệ thống với GoS 2% có tổng dung lượng 15,73 Erlang cho 2 TRX và 18,3 Erlang cho 1 TRX Để xác định tổng số Erlang của hệ thống, ta cần cộng tổng dung lượng của các TRX Để đảm bảo chất lượng mạng với GoS 2%, cần tính toán dung lượng thuê bao phục vụ trong vùng phủ sóng Với một khu vực dân cư 10 km² cần 220 Erlang và mỗi BTS phủ sóng 2 km², cần xác định số lượng kênh tối thiểu cho BTS dựa trên GoS 2% và bảng tra cứu Erlang mô hình B.
Giả sử cell có dạng lục giác
Giải: a Tổng số Erlang của hệ thống
Tổng số Erlang = 9(𝑂𝑀𝑁𝐼) + 8(3 𝑆𝑒𝑐𝑡𝑜𝑟) = 9 ∗ 15.73 + 8 ∗ 3 ∗ 18.3 = 580.77 (𝐸𝑟𝑙) b Dung lượng thuê bao có thể phục vụ
Lưu lượng trung bình một thuê bao: 25 mErl
→ Dung lượng thuê bao có thể phục vụ = 580.77
25 ∗ 10 −3 = 23230.8 (𝐸𝑟𝑙) c Số kênh tối thiểu cho BTS với GoS = 20%
Vùng dân cư có diện tích 10 km2 cần dung lượng 220 Erlang
5 = 44 (𝐸𝑟𝑙) Tra bảng Erlang B với Gos = 20%, A = 44 Erl → Cần tối thiểu 38 kênh
Trong một mảng mẫu có 7 cell và với hệ số suy hao đường truyền α= 2, chúng ta cần xác định hệ số tái sử dụng đồng kênh Q và nhiễu đồng kênh C/I (dB) của hệ thống Việc tính toán hệ số tái sử dụng đồng kênh Q sẽ giúp đánh giá khả năng sử dụng lại tần số trong mạng di động, trong khi đó, xác định nhiễu đồng kênh C/I (dB) sẽ cung cấp thông tin về chất lượng tín hiệu và khả năng chống nhiễu của hệ thống.
Giải: a Hệ số tái sử dụng đồng kênh Q
Với N = 7 là số cell trong một cluster
𝑅 = √3𝑁 = √3 ∗ 7 = 4.58 b Nhiễu đồng kênh của hệ thống
Giả sử hệ thống cân bằng:
Trong một thành phố có dân số 2,8 triệu người và diện tích 1800 km², nhà khai thác thông tin di động cung cấp 280 kênh lưu lượng với bán kính cell là 3 km và kích thước cluster là 7 cells Giả sử mỗi thuê bao thực hiện 3 cuộc gọi mỗi giờ, với thời gian cuộc gọi trung bình là 2 phút và xác suất nghẽn là 0,05, ta có thể tính toán số lượng người dùng mà hệ thống có thể đáp ứng.
• Diện tích một cell (vô hướng, k = 2.6)
• Số kênh trên một cell
• Lưu lượng trên toàn mạng (1800 km 2 , 77 cell)
Từ bảng Erlang B với 40 kênh và Gos = 5% → 𝐿ư𝑢 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑚ỗ𝑖 𝑐𝑒𝑙𝑙: 𝐴 𝑐𝑒𝑙𝑙 = 34.596 (𝐸𝑟𝑙)
• Số user hệ thống có thể đáp ứng
Một trạm di động BTS có khả năng phục vụ 38 kênh lưu lượng với cấp độ phục vụ của mạng GoS là 1% Để tính lưu lượng trạm có thể phục vụ, ta cần xác định số lượng cuộc gọi đồng thời mà trạm có thể xử lý Giả sử mỗi thuê bao thực hiện trung bình 3 cuộc gọi mỗi giờ, mỗi cuộc gọi kéo dài 160 giây, ta có thể tính lưu lượng trung bình mỗi thuê bao Cuối cùng, từ thông tin về lưu lượng và số kênh, ta sẽ tính được số lượng thuê bao mà trạm có thể phục vụ.
Số kênh (C) Dung lượng (Erlangs) cho GOS
Giải: a Lưu lượng trạm có thể phục vụ
Từ bảng Erlang B, với 38 kênh và Gos 1%
Thu được lưu lượng muốn truyền: 𝐴 = 27.252 (𝐸𝑟𝑙) Vậy lưu lượng được truyền / lưu lượng có thể phục vụ: 𝐴(1 − 𝐺𝑜𝑆) = 27.252 (1 − 0.01) = 27 (𝐸𝑟𝑙) b Lưu lượng mỗi thuê bao
3600 = 0.133 (𝐸𝑟𝑙) c Lượng thuê bao trạm có thể phục vụ
Để quy hoạch phủ sóng cho hệ thống GSM 900 sử dụng 3 tần số vô tuyến, mỗi tần số có băng thông 200KHz và 12 kênh, trong đó mỗi cell sẽ dành 4 kênh điều khiển Với yêu cầu GOS là 1% và diện tích quy hoạch 50 Km2, trong giờ bận (B.H.), mỗi Km2 có 60 thuê bao thực hiện cuộc gọi, thời gian trung bình trong B.H là 200s và mỗi thuê bao có trung bình 3 cuộc gọi Lưu lượng B.H dự đoán trên 1 Km2 là 18 Erlang Lưu lượng của 1 cell (với 3 kênh tần số và 4 kênh điều khiển) là 54 Erlang Số cell cần thiết để phủ sóng cho khu vực này là 10 cell.
Số kênh (C) Dung lượng (Erlangs) cho GOS
Giải: a Lưu lượng trên 1 km 2 trong giờ cao điểm
3600 = 10 (𝐸𝑟𝑙) b Lưu lượng một cell (mỗi cell có 3 kênh tần số: 4 kênh điều khiển)
Tra bảng Erlang B với 32 kênh và GoS 1% , thu được lưu lượng một cell: 𝐴 = 22.04 (𝐸𝑟𝑙) c Số cell để phủ sóng
Nhà cung cấp di động A cần phủ sóng một khu vực có diện tích 1248 km2 bằng các cell có bán kính 4 km Với băng tần 31,2 MHz và độ rộng kênh đôi 200 kHz, số lượng cell trong thành phố được tính toán là 78 cell Mỗi cell có thể cung cấp 100 kênh, dẫn đến tổng số kênh trong toàn bộ khu vực là 7800 kênh Thành phố có thể đáp ứng tối đa 3900 thuê bao với mức sử dụng lại tần số N = 4 và tỷ lệ GoS = 3% Số thuê bao lớn nhất mà mạng có thể phục vụ cùng lúc là 1950 thuê bao.
Giải: a Số cell trong thành phố, số kênh trong một cell
• Số cell trong thành phố
• Số kênh trong một cell
4 = 39 (𝑘ê𝑛ℎ) b Số thuê bao có thể đáp ứng
Tra bảng Erlang B, với 39 kênh và GoS 3%, thu được lưu lượng trên một cell: 𝐴 = 31.486 (𝐸𝑟𝑙)
→ 𝑆ố 𝑡ℎ𝑢ê 𝑏𝑎𝑜 𝑡𝑜à𝑛 𝑚ạ𝑛𝑔 = 78 ∗ 30 = 2340 (𝑡ℎ𝑢ê 𝑏𝑎𝑜) c Số thuê bao lớn nhất mạng phục vụ cùng lúc
Một trạm di động BTS có khả năng phục vụ với 36 kênh và cấp độ phục vụ của mạng GoS là 3% Để tính lưu lượng trạm có thể phục vụ, ta cần xác định tổng lưu lượng từ các kênh Giả sử mỗi thuê bao thực hiện 2 cuộc gọi trong một giờ, mỗi cuộc gọi kéo dài 100 giây, ta có thể tính lưu lượng trung bình mỗi thuê bao Từ đó, tính toán số lượng thuê bao mà trạm có thể phục vụ sẽ giúp xác định khả năng hoạt động của trạm Cuối cùng, việc vẽ mẫu sử dụng lại tần số N=7 với ít nhất 3 cluster sẽ giúp minh họa cách phân bổ tần số trong mạng.
Giải: a Lưu lượng trạm có thể phục vụ
Tra bảng Erlang B, với 36 kênh và GoS 3%, thu được lưu lượng mạng cần truyền:
𝐴 = 28.647(𝐸𝑟𝑙) → 𝐿ư𝑢 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑐ó 𝑡ℎể 𝑝ℎụ𝑐 𝑣ụ = 𝐴(1 − 𝐺𝑜𝑆) = 28.647(1 − 0.03) = 27.8 (𝐸𝑟𝑙) b Lưu lượng trung bình một thuê bao
3600 = 0.056 (𝐸𝑟𝑙) c Số lượng thuê bao trạm có thể phục vụ
0.056 = 496 (𝑡ℎ𝑢ê 𝑏𝑎𝑜) d Mẫu tái sử dụng tần số N = 7
Tính hệ số khuếch đại của antenna parabol có đường kính 2m; hệ số hoạt động hiệu quả 0.55, làm việc ở tần số 900 MHz
Hệ thống GSM 900 được triển khai trong vùng 60 BTS với GoS = 2%; mỗi BTS được cung cấp
40 kênh TCH Giả sử mỗi thuê bao có lưu lượng 0.1 Erlang Tính: a) Lưu lượng cell b) Lưu lượng mạng c) Số thuê bao mạng có thể phục vụ
Tra bảng Erlang B, với 40 kênh và GoS 2%, thu được lưu lượng cell: 𝐴 = 30.997 (𝐸𝑟𝑙) b Lưu lượng mạng
𝐿ư𝑢 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑡𝑜à𝑛 𝑚ạ𝑛𝑔 = 30.997 ∗ 60 = 1859.82 (𝐸𝑟𝑙) c Số thuê bao mạng có thể phục vụ
Hệ thống UMTS 3G có băng thông 60MHz và độ rộng sóng mang trải phổ 5MHz, với mã truy cập dài 8 bit và hiệu suất sử dụng mã đạt 80% Để tính hệ số sử dụng lại tần số, số kênh sóng mang, và dung lượng hệ thống cho 60 trạm gốc, cần áp dụng các công thức phù hợp.
Giải: a Hệ số tái sử dụng tần số
UMTS sử dụng kỹ thuật W-CDMA nên hệ số sử dụng lại tần số N = 1 b Số kênh sóng mang
5 𝑀𝐻𝑧 = 12 (𝑘ê𝑛ℎ) c Dung lượng của hệ thống
Số từ mã truy nhập: 𝑁 𝑐 = 2 𝑛(𝑐) = 2 8 = 256
Dung lượng một cell (12 kênh): 𝑁 𝑐𝑒𝑙𝑙 = 𝜂𝑁 𝑐 ∗ 𝑛 𝑘ê𝑛ℎ = 0.8 ∗ 256 ∗ 12 = 2457.6 (𝐸𝑟𝑙)
Tính hệ số khuếch đại của antenna parabol có đường kính 1.5m; hệ số hoạt động hiệu quả 0.6, làm việc ở tần số 900 MHz?
Hệ thống GSM 900 được triển khai trong vùng 80 BTS với GoS = 1%; mỗi BTS được cung cấp
40 kênh TCH Giả sử mỗi thuê bao có lưu lượng 0.05 Erlang Tính:
12 a) Lưu lượng cell? b) Lưu lượng mạng? c) Số thuê bao lớn nhất mà mạng có thể phục vụ cùng 1 lúc?
Tra bảng Erlang B, với 40 kênh và GoS 1%, thu được lưu lượng cell: 𝐴 = 29.007 (𝐸𝑟𝑙) b Lưu lượng mạng
𝐿ư𝑢 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑡𝑜à𝑛 𝑚ạ𝑛𝑔 = 29.007 ∗ 80 = 2320.56 (𝐸𝑟𝑙) c Số thuê bao lớn nhất mạng có thể phục vụ cùng lúc
Hệ thống UMTS 3G có băng thông 80MHz và độ rộng sóng mang trải phổ 5MHz, với mã truy cập dài 8 bit và hiệu suất sử dụng mã đạt 75% Để tính toán, trước tiên cần xác định hệ số sử dụng lại tần số, sau đó là số kênh sóng mang Cuối cùng, với 80 trạm gốc, ta sẽ tính dung lượng của hệ thống.
Giải: a Hệ số tái sử dụng tần số
UMTS sử dụng kỹ thuật W-CDMA nên hệ số sử dụng lại tần số N = 1 b Số kênh sóng mang
13 c Dung lượng của hệ thống
Số từ mã truy nhập: 𝑁 𝑐 = 2 𝑛(𝑐) = 2 8 = 256
Dung lượng một cell (16 kênh): 𝑁 𝑐𝑒𝑙𝑙 = 𝜂𝑁 𝑐 ∗ 𝑛 𝑘ê𝑛ℎ = 0.75 ∗ 256 ∗ 16 = 3072 (𝐸𝑟𝑙)
Một BTS GSM900 có 5 sóng mang (5 TRX) với cấp độ phục vụ của mạng GoS là 3% Trong đó, một khe thời gian được dành cho BCCH và hai khe thời gian dành cho SDCCH Giả thiết mỗi thuê bao thực hiện trung bình 3 cuộc gọi kéo dài 120 giây trong một giờ cao điểm Cần tính số kênh TCH, lưu lượng BTS có thể phục vụ, số thuê bao BTS có thể phục vụ, và với mật độ thuê bao là 40 thuê bao/km2, tính diện tích phủ sóng cực đại của trạm.
Số kênh TCH = (5x8-1-2) = 37 kênh b Lưu lượng BTS có thể phục vụ
Tra bảng Erlang B, với 37 kênh và GoS 3%, thu được:
Lưu lượng muốn truyền: 𝐴 = 29.585 𝐸𝑟𝑙 Vậy lưu lượng được truyền / lưu lượng có thể phục vụ: 𝐴(1 − 𝐺𝑜𝑆) = 29.585(1 − 0.03) = 28.7 (𝐸𝑟𝑙) c Số thuê bao BTS có thể phục vụ
Lưu lượng một thuê bao: 𝐴 0 = 𝑛∗𝑡
0.1 = 287 (𝑡ℎ𝑢ê 𝑏𝑎𝑜) d Diện tích phủ sóng cực đại (mật độ 40 thuê bao/km 2 )
Diện tích phủ sóng cực đại: 𝑆 = 287
Hệ thống UMTS 3G có băng thông 60MHz và độ rộng sóng mang trải phổ 5MHz, với mã truy cập dài 7 bits và hiệu suất sử dụng mã đạt 60% Để tính hệ số sử dụng lại tần số, số kênh sóng mang và dung lượng hệ thống cho 60 trạm gốc, ta cần áp dụng các công thức phù hợp với thông số kỹ thuật đã cho.
Giải: a Hệ số tái sử dụng tần số
UMTS sử dụng kỹ thuật W-CDMA nên hệ số sử dụng lại tần số N =1 b Số kênh sóng mang
5 𝑀𝐻𝑧 = 12 (𝑘ê𝑛ℎ) c Dung lượng của hệ thống
Số từ mã truy nhập: 𝑁 𝑐 = 2 𝑛(𝑐) = 2 7 = 128
Dung lượng một cell (12 kênh): 𝑁 𝑐𝑒𝑙𝑙 = 𝜂𝑁 𝑐 ∗ 𝑛 𝑘ê𝑛ℎ = 0.6 ∗ 128 ∗ 12 = 921.6 (𝐸𝑟𝑙)
Tính hệ số khuếch đại của antenna parabol theo dB có đường kính 2m; hệ số hoạt động hiệu quả 0.8, làm việc ở tần số 300 MHz
Vùng phủ sóng bao gồm 9 trạm BTS OMNI với cấu hình 2 TRX mỗi trạm và 8 trạm BTS 3 SECTOR với 1 TRX cho mỗi sector, cho tổng số Erlang của hệ thống là 15,73 Erlang cho mỗi cell với 2 TRX và 18,3 Erlang cho mỗi TRX đơn lẻ Mật độ lưu lượng trung bình trên một thuê bao tại khu vực này là 25 mErlang, và với GOS 2%, dung lượng thuê bao phục vụ trong vùng phủ sóng mạng tế bào phải được xác định để đảm bảo chất lượng mạng Đối với một khu dân cư có diện tích 10 km2 cần dung lượng 220 Erlang, nếu mỗi BTS có thể phủ sóng 2 km2, cần tính toán số kênh tối thiểu cho BTS dựa trên GoS và bảng tra cứu Erlang mô hình B.
Giải: a Tổng số Erlang của hệ thống
Tổng số Erlang = 9(𝑂𝑀𝑁𝐼) + 8(3 𝑆𝑒𝑐𝑡𝑜𝑟) = 9 ∗ 15.73 + 8 ∗ 3 ∗ 18.3 = 580.77 (𝐸𝑟𝑙) b Dung lượng thuê bao có thể phục vụ
Lưu lượng trung bình một thuê bao: 25 mErl
→ Dung lượng thuê bao có thể phục vụ = 580.77
25 ∗ 10 −3 = 23230.8 (𝐸𝑟𝑙) c Số kênh tối thiểu cho BTS với GoS = 20%
Vùng dân cư có diện tích 10 km2 cần dung lượng 220 Erlang
5 = 44 (𝐸𝑟𝑙) Tra bảng Erlang B với Gos = 20%, A = 44 Erl → Cần tối thiểu 38 kênh
Để cung cấp dịch vụ di động cho khu vực 50*80 km² bằng các cell lục giác có bán kính 1500m, cần tính toán như sau: a) Số cell lý thuyết cần lắp đặt là 10 cell b) Mỗi cell cần có 24 kênh lưu lượng c) Lưu lượng mà mỗi cell chịu đựng được là 12 Erlang d) Lưu lượng tối đa mà mạng có thể đáp ứng là 120 Erlang e) Số thuê bao mạng có thể đáp ứng là 600 thuê bao f) Mỗi kênh có thể đáp ứng 25 thuê bao g) Số thuê bao lớn nhất mà mạng có thể phục vụ cùng một lúc là 600 thuê bao.
Giải: a Số cell lý thuyết
Cell vô hướng, hình lục giác: 𝑆 𝑠𝑖𝑡𝑒 = 𝑘𝑅 2 = 2.6 ∗ 1500 2 𝑚 = 2.6 ∗ 1.5 2 𝑘𝑚 = 5.85 (𝑘𝑚 2 )
5.85 = 683 (𝑐𝑒𝑙𝑙) b Số kênh lưu lượng mỗi cell
Một thành phố 2700 km2 được phủ sóng bởi hệ thống tế bào 7 ô lặp lại Mỗi tế bào có bán kính
5 km Thành phố được cấp phát 85,050 MHz phổ với độ rộng băng đúp l150 KHz Giả sử GoS
Để tính toán các thông số của hệ thống viễn thông trong thành phố, ta có thể xác định như sau: a) Số tế bào trong thành phố là X tế bào b) Mỗi tế bào có Y kênh c) Lưu lượng tổng cộng của hệ thống đạt Z đơn vị d) Thành phố có khả năng phục vụ W người e) Mỗi kênh có thể đáp ứng V người dùng f) Số người dùng tối đa có thể kết nối cùng một lúc là U g) Hệ số đồng kênh Q được tính toán dựa trên thông số nhiễu và cự ly, với hệ số uy hao đường truyền sóng α = 3 và 6 tế bào xung quanh gây nhiễu với công suất như nhau Cuối cùng, tỷ lệ S/I được xác định để đánh giá chất lượng dịch vụ.
Giải: a Số tế bào trong thành phố
65 = 41 (𝑐𝑒𝑙𝑙𝑠) b Số kênh trên 1 tế bào
1150 𝑀𝐻𝑧 ∗ 7= 10 (𝑘ê𝑛ℎ) c Lưu lượng tổng cộng của hệ thống
Tra bảng Erlang B với 10 kênh và GoS 2% thu được lưu lượng một cell: 𝐴 = 5.084 (𝐸𝑟𝑙)
→ 𝐿ư𝑢 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑡𝑜à𝑛 ℎệ 𝑡ℎố𝑛𝑔 = 5.084 ∗ 41 = 208.44 (𝐸𝑟𝑙) d Số người mà thành phố có thể phục vụ
Lưu lượng một thuê bao: 𝐴 0 = 𝑛∗𝑡
18 e Số người mà 1 kênh có thể đáp ứng
10= 2 (𝑡ℎ𝑢ê 𝑏𝑎𝑜) f Số người dùng nhiều nhất cùng 1 lúc
𝑆ố 𝑡ℎ𝑢ê 𝑏𝑎𝑜 𝑑ù𝑛𝑔 𝑛ℎ𝑖ề𝑢 𝑛ℎấ𝑡 𝑐ù𝑛𝑔 𝑙ú𝑐 = 41 𝑐𝑒𝑙𝑙 ∗ 10 𝑘ê𝑛ℎ/𝑐𝑒𝑙𝑙 = 410 g Tính hệ số đồng kênh Q Nếu hệ số uy hao đường truyền sóng = 3 , và 6 tế bào xung quanh gây nhiễu với cự ly, công suất như nhau Tính S/I
Một trạm BTS GSM900 có 5 kênh ARFCN: 5, 11, 21, 51, 61, trong đó ARFCN 21 có hai khe thời gian cho kênh BCCH Để tính các tần số uplink và downlink tương ứng với các kênh ARFCN, ta cần xác định tần số cụ thể cho từng kênh Với 36 kênh TCH cho thoại, số khe dành cho kênh SDCCH sẽ được tính dựa trên công thức phân bổ kênh Nếu lưu lượng mỗi thuê bao là 20 mErl và GoS là 3%, ta cần tính toán lưu lượng mà BTS có thể cung cấp trong Erlang, từ đó xác định số lượng thuê bao mà BTS có khả năng phục vụ.
Giải: a Tần số uplink / downlink (MHz) ứng với các kênh ARFCN
→ 𝐷𝑜𝑤𝑛𝑙𝑖𝑛𝑘: 891 + 45 = 936 (𝑀𝐻𝑧) b Số khe cho kênh SDCCH
𝑆ố 𝑘ℎ𝑒 𝑡ℎờ𝑖 𝑔𝑖𝑎𝑛 𝑐ò𝑛 𝑙ạ𝑖 = 5 ∗ 8 − 36 𝑇𝐶𝐻 − 2 𝐵𝐶𝐶𝐻 = 2 (𝑘ℎ𝑒 𝑆𝐷𝐶𝐶𝐻) c Lưu lượng của BTS ? Tính số lượng thuê bao BTS có thể phục vụ
Tra bảng Erlang-B: 36 kênh TCH, GoS 3% thì BTS có thể cung cấp lưu lượng 28.647 Erlang
Nhà cung cấp di động A cần phủ sóng khu vực diện tích 300 km² với các cell có bán kính 2 km Hệ thống sử dụng băng tần 31,2 MHz và độ rộng kênh đúp là 200 kHz Với mẫu sử dụng lại tần số N = 4 và GoS = 2%, mỗi thuê bao thực hiện 3 cuộc gọi/giờ với thời gian gọi trung bình 3 phút, ta có thể tính được số thuê bao mạng có thể đáp ứng, số thuê bao mà 1 kênh có thể phục vụ, và số thuê bao lớn nhất mà mạng có thể phục vụ cùng lúc.
Giải: a Số thuê bao mạng có thể đáp ứng
• Số kênh trong một cell
Tra bảng Erlang B, với 39 kênh và GoS 2%, thu được lưu lượng trên một cell: 𝐴 = 30.081 (𝐸𝑟𝑙)
• Lưu lượng một thuê bao
• Số thuê bao mạng có thể đáp ứng
→ 𝑆ố 𝑡ℎ𝑢ê 𝑏𝑎𝑜 𝑡𝑜à𝑛 𝑚ạ𝑛𝑔 = 75 ∗ 28 = 2100 (𝑡ℎ𝑢ê 𝑏𝑎𝑜) b Số thuê bao một kênh có thể đáp ứng
39 𝑘ê𝑛ℎ/𝑐𝑒𝑙𝑙 = 1 (𝑡ℎ𝑢ê 𝑏𝑎𝑜/𝑘ê𝑛ℎ) c Số thuê bao lớn nhất mạng phục vụ cùng lúc
Hệ thống thông tin di động với 1001 kênh vô tuyến và mỗi cell có diện tích 6 km2, trong khi toàn bộ diện tích phủ sóng là 2100 km2 Để tính dung lượng kênh với kích thước cluster N=7, ta áp dụng công thức phù hợp Để phủ sóng toàn bộ diện tích 2100 km2 với kích thước cluster là 4, cần lặp lại một số lượng cluster nhất định Khi kích thước cluster là 4, dung lượng hệ thống cũng cần được tính toán dựa trên số kênh và diện tích Cuối cùng, việc giảm kích thước cluster có thể làm tăng dung lượng hệ thống, điều này cần được phân tích kỹ lưỡng.
Giải: a Dung lượng kênh với N = 7
21 b Số cluster với N = 4 để phủ sóng toàn mạng
24 = 87 (𝑐𝑙𝑢𝑠𝑡𝑒𝑟𝑠) c Dung lượng hệ thống với N = 4
𝐷𝑢𝑛𝑔 𝑙ượ𝑛𝑔 ℎệ 𝑡ℎố𝑛𝑔 (𝑁 = 4) = 87 ∗ 1001 = 87087 (𝑘ê𝑛ℎ) d Giảm kích thước cluster có làm tăng dung lượng hệ thống ?
Mẫu N = 7 cho dung lượng 50050 kênh < N = 4 cho dung lượng 87087 kênh
→ Giảm kích thước cluster làm tăng dung lượng hệ thống
Một thành phố có diện tích 1300 km² được phục vụ bởi hệ thống 7 cell cho mỗi nhóm, với mỗi cell có bán kính 4 km Thành phố được cấp phát băng thông 40 MHz, sử dụng kênh song công 60 KHz, với mỗi khe tần số có 1 kênh Giả sử tỷ lệ dịch vụ (GoS) là 2% theo Erlang B và lưu lượng đề nghị cho mỗi người dùng là 0,03 Erlang Từ đó, ta có thể tính toán: a) Số cell trên vùng phục vụ là 7 cell; b) Số kênh trên mỗi cell là 666 kênh; c) Lưu lượng mỗi cell là 20 Erlang; d) Số người dùng mà hệ thống có thể đáp ứng là 666 người dùng.
Số kênh (C) Dung lượng (Erlangs) cho GOS
Giải: a Số lượng cell toàn mạng
41.6 = 31 (𝑐𝑒𝑙𝑙) b Số kênh trên mỗi cell
Tra bảng Erlang B, với 95 kênh và GoS 2%, thu được, lưu lượng: 𝐴 = 84 (𝐸𝑟𝑙) d Số user hệ thống có thể đáp ứng
Máy phát có công suất 50W tương đương với 17 dBW và 50 dBm Khi công suất này được áp dụng cho một anten ở tần số 900 MHz, công suất thu được trong không gian truyền tự do tại khoảng cách 100m với hệ số suy hao L=1 và độ lợi anten phát và thu bằng 1 là khoảng -27 dBm Bước sóng λ được tính là 1/3.
• Chuyển 50 W sang đơn vị dBm và dBW
• Công suất thu được trong không gian tự do
Một thành phố rộng 2000 km2 được phục vụ bởi hệ thống 12 cell cho mỗi nhóm Mỗi cell có bán kính 4 km, cung cấp băng thông cho toàn bộ khu vực thành phố.
Tần số 34,2MHz với kênh song công 50 KHz cho phép mỗi khe tần số có 1 kênh Giả sử GoS là 2% theo Erlang B và lưu lượng đề nghị cho mỗi người dùng là 0,05 Erlang Từ đó, ta có thể tính được số cell trên vùng phục vụ, số kênh trên mỗi cell, lưu lượng mỗi cell, số người dùng mà toàn bộ hệ thống có thể đáp ứng và số người dùng trên mỗi kênh.
Giải: a Số cell trên vùng phục vụ
4 = 500 (𝑐𝑒𝑙𝑙𝑠) b Số kênh trên mỗi cell
Tra bảng Erlang B, với 97 kênh và GoS 2%, thu được, lưu lượng: 𝐴 = 85.07 (𝐸𝑟𝑙) d Số user hệ thống có thể đáp ứng
0.05 = 850700 (𝑢𝑠𝑒𝑟𝑠) e Số người dùng trên một kênh
Hệ thống UMTS 3G có băng thông 90 MHz và độ rộng sóng mang trải phổ 4.5 MHz, với mã truy nhập dài 8 bit và hiệu suất sử dụng mã 60% Để tính toán, trước tiên xác định hệ số sử dụng lại tần số, sau đó tính số kênh sóng mang có thể có Cuối cùng, với 70 trạm gốc được triển khai trong hệ thống, ta sẽ tính dung lượng tổng thể của hệ thống.
Giải: a Hệ số tái sử dụng tần số
UMTS sử dụng kỹ thuật W-CDMA nên hệ số sử dụng lại tần số N =1 b Số kênh sóng mang
4.5 𝑀𝐻𝑧 = 20 (𝑘ê𝑛ℎ) c Dung lượng của hệ thống
Số từ mã truy nhập: 𝑁 𝑐 = 2 𝑛(𝑐) = 2 8 = 256
Dung lượng một cell (20 kênh): 𝑁 𝑐𝑒𝑙𝑙 = 𝜂𝑁 𝑐 ∗ 𝑛 𝑘ê𝑛ℎ = 0.6 ∗ 256 ∗ 20 = 3072 (𝐸𝑟𝑙)
Trong một cell sử dụng 3 tần số vô tuyến với cấu hình SDCCH/8 và không quảng bá cell, giả thiết trong giờ cao điểm, mỗi thuê bao sử dụng TCH ở mức 30mErl và SDCCH ở mức 5mErl Yêu cầu GOS cho TCH là 2% và cho SDCCH là 1% Để tính số thuê bao dùng chung cho TCH, số thuê bao dùng chung cho 8 kênh SDCCH và dung lượng dự trữ trên SDCCH, cần áp dụng các công thức phù hợp với các thông số đã cho.
Số kênh (C) Dung lượng (Erlangs) cho GOS
Giải: a Số thuê bao dùng chung cho TCH
BCH nằm ở TS0, SDCCH nằm ở TS1
→ 𝑆ố 𝑘ê𝑛ℎ 𝑇𝐶𝐻 = 3 ∗ 8 − 2 = 22 (𝑇𝐶𝐻) b Số thuê bao dùng chung cho 8 kênh SDCCH
Tra bảng Erlang B với 8 kênh SDCCH và GoS 1%, thu được lưu lượng: 𝐴 = 3.13 (𝐸𝑟𝑙)
Hãy tính khoảng cách (km) giữa máy phát và thu trong không gian tự do nếu có path loss LEdB, tần số sóng mang fc MHz
Trong một cell sử dụng 3 tần số vô tuyến với cấu hình SDCCH/8 và không quảng bá cell, giả định rằng trong giờ cao điểm, mỗi thuê bao sử dụng TCH ở mức 20mErl và SDCCH ở mức 4mErl Yêu cầu GOS cho TCH là 2% và cho SDCCH là 1% Cần tính toán số thuê bao dùng chung cho TCH, số thuê bao dùng chung cho 8 kênh SDCCH, dung lượng dự trữ trên SDCCH, và xác định xem SDCCH có còn đủ dùng không nếu có quảng bá cell.
Số kênh (C) Dung lượng (Erlangs) cho GOS
Giải: a Số thuê bao dùng chung cho TCH
BCH nằm ở TS0, SDCCH nằm ở TS1
→ 𝑆ố 𝑘ê𝑛ℎ 𝑇𝐶𝐻 = 3 ∗ 8 − 2 = 22 (𝑇𝐶𝐻) b Số thuê bao dùng chung cho 8 kênh SDCCH
Tra bảng Erlang B với 8 kênh SDCCH và GoS 1%, thu được lưu lượng: 𝐴 = 3.13 (𝐸𝑟𝑙)
0.004 = 782 (𝑢𝑠𝑒𝑟𝑠) c Dung lượng dự trữ trên SDCCH
