Để tính số Cell cho từng khu vực ta dựa vào bảng thống kê các thông số của các khu vực. Có hai phương án để tính số cell: dựa vào suy hao cực đại cho phép và sử dụng các mô hình suy hao để tính bán kính Cell, diện tích một Cell từ đó xác định số Cell dựa vào diện tích; tính số Cell dựa vào khả năng dung lượng của Cell và số lượng thuê bao dự kiến phục vụ. Kết quả cuối cùng là số Cell cực đại trong hai phương án trên.
4.4.1. Tính số Cell theo dung lượng 4.4.1.1. Tính dung lượng cực
max 6.8
10 '
0
(1228800 / 9600) 2.55
1 * * 1 * *1.33 36
10 *0.45*(1 0.4) 3
* *(1 )
p b
N G
E N
l h
n b
= + = + ằ
+ +
Kết quả trên cho biết mỗi dải quạt tối đa có 36 người sử dụng. Khi tính toán dung lượng thực không vượt quá 75% dung lượng cực, do đó mỗi dải quạt khi tính toỏn cú thể khụng quỏ: 36 * 75% ằ 27 người sử dụng, tra bảng Erlang B ứng với GoS = 2% ứng với 19.265 Erlang.
4.4.1.2. Tính hệ số tải và dự trữ nhiễu + Hệ số tải:
'0 6.8
* * * (1 ) * 27 * 0.4 * (1 0.4) 0.8
1228800 9600
b
P
E
N K v
h = G +b = + =
+ Dự trữ nhiễu : Ldtn = -10log(1- h)= -10log(1-0,8) = 6.99 dB
4.4.1.3. Tính số Cell +Tính toán cho vùng A:
-Số thuê bao: 100000 -Dung lượng cần:
BHCA * Số thuê bao * Thời gian trung bình cuộc gọi/3600 = 1.38*100000*65/3600= 2491.7 Erlang -Dung lượng cần kể cả chuyển giao mềm:
Dung lượng cần * Độ lợi chuyển giao mềm(SHOF) =2491.7*1.4 = 3488.3 Erlang -Số dải quạt cần (mỗi dải quạt 19,265 Erlang):
3488.3/19.265ằ 265.2 dải quạt -Số Cell cần: (mỗi Cell 3 dải quạt): 265.2/2,55ằ 104 Cell
ỉ Độ lợi của dung lượng hỡnh quạt:
Trường hợp sử dụng anten trạm gốc định hướng (có nghĩa anten hình quạt 1200) mỗi anten yêu cầu giám sát chỉ 1/3 số máy di động trong một tế bào tương ứng và vì vậy nhiễu giảm xuống 1/3. Do đó dung lượng toàn bộ hệ thống tăng gấp 3 lần. Nếu phần vấu cạnh của anten cũng được xem xét hiệu xuất của nó khoảng 85% và dung lượng được mở rộng thực sự gấp 2,55 lần.
ỉ Tớnh tương tự cho cỏc vựng cũn lại ta cú bảng số Cell cho từng vựng sau:
Bảng 4.3. Bảng kết quả số cell cho từng vùng tính theo dung lượng Vùng Số
thuê bao
BHCA /thuê bao
Dung lượng cần Erlang
SHOF Dung lượng cần (kể cả SHOF Erlang)
Dụng lượng cực Erlang
Số dải quạt
Số Cell
A 100000 2491.7 3488.3 265 104
B 50000 1245.8 1744.167 133 52
C 32000 797.33 1116.267 84 33
D 18000 448.5 627.9 49 19
Tổng 200000
1.38
4983.33
1.4
6976.634
19.265
531 208
Kết quả bảng 4.3 cho thấy để đảm bảo dung lượng vùng phục vụ cần 208 Cell, điều này có nghĩa là chỉ mới đảm bảo yêu cầu về dung lượng mà chưa tính đến vùng phủ sóng.
4.4.2. Tính số Cell theo vùng phủ
4.4.2.1. Tính suy hao đường truyền cực đại cho phép -Tạp âm nền: NT = N0 + Nb = -174 + 5 = -169 (dBm) -Cường độ tín hiệu tối thiểu yêu cầu:
Pmin = NT + (Eb/N’0)req + 10logR – 10logW/R + Ldtn = -169+6.8 + lg9600 -10*lg(1228800/9600) + 6.99 = -172.3 (dBm)
-Suy hao đường truyền cho phép:
Lp = Pm – Pmin + Gb – Lc – Lct – Lh - Lb
= 36 + 172.3 + 15 – 2.5 – 10.2 – 2 – 10 = 206.58 dB (1)
4.4.2.2. Tính bán kính Cell
Ta sử dụng mô hình Walfisch-Ikemagi hm
D = hr – hm = 15 – 1.5 = 13.5 (m) hb
D = hb – hr = 30 – 15 = 15 (m)
L0 = -9.646 + 0.354*j = -9.646+0.354*20 = -2.566 (dB)
Lbsh = -18*lg11+ Dhb = -3.75 (dB) ka = 54; kd = 18 ;
kf = 4 + 1.5* 1 925 ổ f - ử
ỗ ữ
ố ứ=4 + 1.5* 880 1 925
ổ - ử
ỗ ữ
ố ứ = 3,927 -Suy hao không gian tự do:
Lf = 32.4 + 20*lg r + 20*lg f
= 32.4 + 20*lg r + 20*lg 880 = 91.29 + 20*lg r -Nhiễu xạ mái nhà-phố và tổn hao tán xạ:
Lrts = L0 +20*lgDhm + 10*lg f – 10*lg w – 16,9
= -2.566 + 20*lg 13.5 + 10*lg 880 – 10*lg 15 – 16.9 = 20.825 -Tổn hao vật che chắn:
Lms = Lbsh + ka + kd*lg r + kf*lg f – 9*lg b
= -3.75 + 54 + 18*lg r + 3.927*lg 880 – 9*lg 25 = 49.232 + 18*lg r (dB)
-Suy hao cho phép:
Lp = Lf + Lrts + Lms =(91.29+20*lg r)+20.825+(49.232 +18*lg r)
= 185.347 + 38*lg r (2)
Từ (1) và (2), ta có:
206.58 = 185.347 + 38*lg r lg r = 0.56
r = 3,62 (km) -Diện tích mỗi Cell:
S= 2,6*r2 =2,6*(3.62)2= 34,07 (km2)
4.4.2.3. Tính số Cell
Tính số Cell theo vùng phủ phải dựa vào diện tích cụ thể từng khu vực và bán kính Cell được tính ở trên, ta có: số Cell = diện tích vùng/diện tích Cell. Từ phép tính này ta được bảng kết quả sau:
Bảng 4.4. Bảng kết quả tính số Cell theo vùng phủ
STT Tên vùng Số thuê bao Diện tích
(Km2)
Số Cell
1 A 100000 4000 118
2 B 50000 2500 74
3 C 32000 2000 59
4 D 18000 1500 45
Tổng cộng 200000 10000 296
Kết quả bảng 4.4 cho thấy để phủ sóng toàn bộ vùng phục vụ 10000 km2 ta cần 296 Cell, như vậy so với cách tính theo dung lương thì số Cell lớn hơn rất nhiều vì dung lượng dự đoán khá thấp (trung bình 20 thuê bao/km2).
4.4.3. Kết quả tính số Cell
Kết quả tính số cell là lấy kết quả lớn nhất từ hai cách tính ở trên. Từ kết quả này ta tính lại các thông số: dung lượng cực thực tế của sector, hệ số tải, dự trữ nhiễu, suy hao cho phép, bán kính Cell. Ta có bảng kết quả sau:
Bảng 4.5. Bảng kết quả tính số Cell theo vùng phủ Vùng Số
thuê bao
Diện tích
(Km2)
Dung lượng cực
Hệ số tải Dự trữ nhiễu
(dB)
Suy hao cho phép
(dB)
Bán kính Cell
(Km2)
Số cell
A 100000 4000 25 0.535784 3.3328 206.536 3.61079 118
B 50000 2500 25 0.538759 3.36072 206.508 3.60469 74
C 32000 2000 25 0.542493 3.39603 206.473 3.59698 59
D 18000 1500 25 0.550373 3.47148 206.397 3.58057 45
Tổng 200000 10000 296
Kết quả bảng 4.5 cho thấy số Cell cần cho toàn bộ vùng phục vụ là 296 Cell, đảm bảo cả yêu cầu về dung lượng và vùng phủ. Với kết quả này thì dung lượng có thể tăng lên trong tương lai mà hệ thống vẫn có khả năng phục vụ vì hệ số tải còn rất thấp. Tuy nhiên, điều này làm lãng phí trong đầu tư để giảm số Cell ta tối ưu theo thuật toán tối ưu giữa vùng phủ và dung lượng.