Bài giảng thông tin di động - ThS. Phạm Văn Ngọc

Bộ môn Công nghệ viễn thông Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT Bài giảng thông tin di động ThS. Phạm Văn Ngọc 4 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 Bộ môn Công nghệ viễn thông Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT Bài giảng thông tin di động ThS. Phạm Văn Ngọc 5 (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: 990 991 1023 1 2 799 990 990 1023 1 2 799 Các kênh phát xuôi BTS → MS Các kênh phát ngược MS → BTS 824 – 849 MHz Số hiệu kênh ngược: 7991 ≤≤ N 1023990 ≤≤ N Số hiệu kênh xuôi: 7991 ≤≤ N 1023990 ≤≤ N 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 Bộ môn Công nghệ viễn thông Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT Bài giảng thông tin di động ThS. Phạm Văn Ngọc 6 − 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 DQPSK4/pi ). 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 Bộ môn Công nghệ viễn thông Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT Bài giảng thông tin di động ThS. Phạm Văn Ngọc 7 − 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 Tế bào 1983 FDMA 824 – 894MHz FM 300KHz NAMPS Tế bào 1992 FDMA 824 – 894MHz FM 10KHz USDC Tế bào 1991 TDMA 824 – 894MHz DQPSK4/pi 30KHz CDPD Tế bào 1993 FH / gói 824 – 894MHz GMSK 30KHz IS – 95 Tế bào /PCS 1993 CDMA 824 – 894MHz 1.8 – 2.0 GHz QMSK / BPSK 12.5MHz GSC Nhắn tin 1970 Đơn công Vài kênh FSK 12.5KHz POSAG Nhắn tin 1970 Đơn công Vài kênh FSK 12.5KHz FLEX Nhắn tin 1993 Đơn công Vài kênh 4 – FSK 15KHz DSC1900 (GSM) PCS 1994 TDMA 1.85 – 1.99 GHz GMSK 200KHz PACS Kéo dài /PCS 1994 TDMA/ FDMA 1.85 – 1.99 GHz DQPSK4/pi 300KHz MIRS SMR.PCS 1994 TDMA Vài kênh 16QAM 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 DCS-1800 Kéo dài /PCS 1993 TDMA 1.71 – 1.88 GHz GMSK 200KHz Bộ môn Công nghệ viễn thông Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT Bài giảng thông tin di động ThS. Phạm Văn Ngọc 8 Chuẩn Loại Bắt đầu 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 DQPSK4/pi 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 DQPSK4/pi 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. Bộ môn Công nghệ viễn thông Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT Bài giảng thông tin di động ThS. Phạm Văn Ngọc 9 - 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 IMT- 2000 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 Bộ môn Công nghệ viễn thông Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT Bài giảng thông tin di động ThS. Phạm Văn Ngọc 10 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. Bộ môn Công nghệ viễn thông Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT Bài giảng thông tin di động ThS. Phạm Văn Ngọc 11 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. n l = 3600 từ đây l= 2 + 2 4 −n (2 – 1) Ở đây n là số cạnh đa giác, l là số đa giác có chung một đỉnh để phủ kín một góc 3600, 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. Hình 2 – 1. Mô hình vùng chồng lấn giữa 2 tế bảo Bộ môn Công nghệ viễn thông Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT Bài giảng thông tin di động ThS. Phạm Văn Ngọc 12
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) 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 A C B G F E D A C B G F E D A C B G F E D Cell B Cell A Vùng chồng lấn Bộ môn Công nghệ viễn thông Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT Bài giảng thông tin di động ThS. Phạm Văn Ngọc 13 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. 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: 2 2 2 _ _ _ _ _ _ 3 / 2 _ _ _ _ _ _ _ _ 6 3 / 4 xDien tich tam giac deu canh D D N Dien tich te bao luc giac Ban kinh R R = = Hay 2 2 2 2 . 3 D N i j i j R = = + + (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 A A 3jR 3iR D i j 1 2 3 0 1 4 9 1 3 7 13 2 7 12 19 R N Bộ môn Công nghệ viễn thông Khoa CN ĐT&TT – Trường Đại học CNTT&TT Bài giảng thông tin di động ThS. Phạm Văn Ngọc 14 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 đú