Đề tài Giải pháp phối hợp hoạt động để cùng tồn tại giữa các hệ thống FBWA

6 dB Máy phát 3.1 Mặt nạ bức xạ ETSI EN 301 021 (2002-02) 3.2 EIRP cực đại Không quy định 3.3 C. suất danh định 1 W (BS), 1 W (SS) 3.4 ATPC Lên 2 dB/bước, dải 40 dB 3.5 Dáp ứng bộ lọc Root Nyquist 25 % roll-off factor 2.4.5 Các khuyến nghị về triển khai phối hợp hoạt động 2.4.5.1 Trường hợp CoCh-Cận vùng (CoCh-NA) a. Phương pháp luận Khuyến nghị rằng trong các vùng được cấp phép dịch vụ mà cả 2 hệ thống đều hoạt động trên cùng tần số và các vùng cấp phép kế cận nhau thì khoảng cách tối thiểu giữa biên vùng dịch vụ tương ứng nhỏ hơn mức ngưỡng (xem mục b) thì các nhà khai thác phải dũng cảm có thoả thuận phân chia vùng dịch vụ. Trong trường hợp không đạt được sự thoả thuận, thì các nhà khai thác cần tiến hành các thủ tục phối hợp hoạt động. Trước hết cần tính psfd tại biên vùng phục vụ, xem xét suy hao truyền sóng, suy hao khí quyển độ định hướng anten, mặt cắt tuyến thông tin…Mức psfd cần được đánh giá ở các độ cao có thể gây nhiễu cho các thiết bị đặt trong vùng. Các giá trị psfd cực đại được cho trong bảng 245.5 Bảng 2.4.5 Giá trị psfd tới hạn Dải tần (GHz) psfd [dB(W/m2)/MHz] 3,5 -125 10,5 -126 b. Ngưỡng phối hợp cho PMP Giá trị khoảng cách biên vùng cấp phép là cơ chế ngưỡng đầu tiên cho sự hợp các nhà hai thác lân cận. Nếu biên của 2 vùng phục vụ nhỏ hơn 80 km thì cần nghĩ đến việc phối hợp hoạt động.Trong trường hợp vị trí đặt trạm cao vùng ảnh hưởng có thể cả trên 80 km. Độ dài tuyến nằm ngang xác định khoảng cách LOS cực đại giữa 2 trạm được tính như sau: (2.2) Trong đó Rh là cự ly tuyến, km h1, h2 chiều cao trạm, m k hệ số uốn cong của trái đất = 4/3 Re bán kính trái đất c. Ngưỡng phối hợp cho MP Đối với MP, nhìn chung không có các tuyến LOS qua các vùng biên. Các giá trị ngưỡng cho PMP cũng được áp dụng cho trường hợp này. Mức ngưỡng psfd ở phía thu có thể vượt quá mức psfd do tất cả các máy phát tạo ra. Để đơn giản, ta giả thiết rằng tất cả các nút tạo nhiễu đồng đều (như nhau), trong trường hợp xấu nhất ta có: PathlossPTx-10log(BW)+GTx+GRx–10log(kT0) + NF – (I/N) + log(N) Trong đó 10log(kT0) là -144 dBW/MHz NF là nhiễu máy thu PTx là công suất trung bình ra cổng anten GTx, GRx tăng ích anten phát và thu N là số nút phát cùng kênh gần biên vùng dịch vụ Suy hao tuyến trung bình bao gồm nhiều thành phần. Thành phần đầu tiên là suy hao tuyến nhiễu được xác định bằng 20log(4/), dB, các thành phần còn lại phụ thuộc vào mô hình truyền sóng lựa chọn. Trong trường hợp MP ta có: Pathloss(d)=20log(4/0,09)+20log(50)+30log(500/50)+40log(d/500)= 40log(d) – 1 cho mọi d lớn hơn 500 m. Kết hợp 2 công thức trên và bảng 2.5.3 ta được ngưỡng khoảng cách là 6 km cho trường hợp MP 2.4.5.2 Trường hợp AdjCh-cùng vùng (AdjCh-SA) Trong trường hợp này cần một kênh bảo vệ (khuyến nghị 2-7) cho 2 máy phát gần nhau. Nếu kích thước kênh khác nhau thì kênh bảo vệ phải có độ rộng bằng kênh lớn nhất. Nếu cả hệ thống gây nhiễu và bị hại là FDD hoạt động cùng tần số lên và xuống thì thì có thể giảm hoặc giới hạn kênh bảo vệ. Trường hợp sử dụng kỹ thuật TDD, thì nhất thiết phải có kênh bảo vệ. 2.4.6 Các khuyến nghị về phối hợp hoạt động giữa các mạng PMP Nhiều cơ chế nhiễu khác nhau làm giảm đặc tính của các hệ thống FBWA. Ở đây chúng ta cũng xét 2 tình huống: Các hệ thống CoCh bị phân cách bởi khu vực địa lý Các hệ thống AdjCh có vùng phục vụ chồng lấn nhau Bằng phương pháp mô phỏng Monte Carlo thu được các kết quả như trong bản 2.4.6: Bảng 2.4.6 Tổng hợp các két quả mô phỏng Tình huống Tần số (GHz) Vùng/kênh Khoảng cách khuyến nghị Phương pháp BSBS 3,5 NA, CoCh 80 km, nằm ngang M.phỏng M.C BSSS 3,5 NA,CoCh 80 km, nằm ngang M.phỏng M.C SSBS 3,5 NA, CoCh 40-80 km M.phỏng M.C SSSS 3,5 NA, CoCh Xắc suất xẩy ra thấp Tr. hợp xấu nhất BSBS 3,5 SA, AdjCh Ph. cách theo NFD và kh. gian (0,1-2 km) M.phỏng M.C BSSS 3,5 SA, AdjCh Ph. cách phụ thuộc loại điều chế, cần 1 k. bảo vệ M.phỏng M.C SSBS 3,5 SA, AdjCh Ph. cách phụ thuộc loại điều chế, cần 1 k. bảo vệ M.phỏng M.C SSSS 3,5 SA, AdjCh Xắc suất xẩy ra thấp Tr. hợp xấu nhất BSBS 10,5 NA, CoCh 80 km M.phỏng M.C BSSS 10,5 NA,CoCh 80 km M.phỏng M.C SSBS 10,5 NA, CoCh 40-80 km M.phỏng M.C SSSS 10,5 NA, CoCh Xắc suất xẩy ra thấp Tr. hợp xấu nhất BSBS 10,5 SA, AdjCh Kết hợp ph. cách theo NFD và kh. gian M.phỏng M.C BSSS 10,5 SA, AdjCh Ph. cách phụ thuộc loại điều chế, cần 1 k. bảo vệ M.phỏng M.C SSBS 10,5 SA, AdjCh Ph. cách phụ thuộc loại điều chế, cần 1 k. bảo vệ M.phỏng M.C SSSS 10,5 SA, AdjCh Xắc suất xẩy ra thấp M.phỏng M.C 2.5 PHỐI HỢP HOẠT ĐỘNG GIỮA HỆ THỐNG FBWA PMP VỚI CÁC HỆ THỐNG PTP KHÁC Trong vùng khai thác FBWA PMP thường có các tuyến truyền dẫn PTP chạy qua hoặc đi gần, vì vậy nhất thiết phải xét sự phối hợp giữa PMP và PTP. Phần dưới đây là các khuyến nghị triển khai mạng nhằm đảm bảo hoạt động cho các hệ thống FBWA và PTP. 2.5.1 Các khuyến nghị về triển khai mạng (11 khuyến nghị) Các khuyến nghị (1-1) (1-2), (1-3), (1-8), (1-10) trong mục 2.3.2 vần được áp dụng cho trường hợp này Khuyến nghị 3-1: Khoảng cách an toàn Nếu máy phát PTP có anten hướng về phía BS, được đặt ở khoảng cách vượt quá 80 km, tính từ biên vùng dịch vụ hoặc biên vùng lân cận, thì không cần bất cứ sự thay đổi hoặc phối hợp nào theo hướng truyền sóng đã cho. Dựa trên các thông số cơ bản của thiết bị FBWA và mức nhiễu cho phép trên các tuyến trực xạ (LOS), các kết quả phân tích cho thấy rằng khoảng cách 80 km là khoảng cách an toàn chống nhiễu. Đối với các khoảng cách nhỏ hơn thì cần xem xét cho từng tuyến truyền dẫn cụ thể Khuyến nghị 3-2: Mức ngưỡng mật độ thông lượng phổ công suất (chỉ áp dụng cho trường hợp có nhiễu CoCh) Các nhà khai thác phải xác định giá trị ngưỡng mật độ thông lượng phổ công suất áp dụng cho từng băng tần. Các giá trị ngưỡng mật độ thông lượng phổ công suất để phối hợp là - 114 (dBW/m2)/MHz ( băng tần 24; 26; 28 GHz) và - 111 (dBW/m2)/MHz (băng tần 38; 42 GHz). Để bảo vệ các tuyến PTP trong dải 38 GHz nên lấy mức ngưỡng là -125 dBW/MHz. Các điểm đánh giá mức psfd vượt ngưỡng có thể là tại biên vùng được cấp phép của nhà khai thác bị hại hoặc tại biên vùng nhà khai thác gây nhiễu Khuyến nghị 3-3: Kênh bảo vệ(chỉ áp dụng cho trường hợp có nhiễu AdjCh) Đối với trường hợp PTP và PMP hoạt động trong cùng một vùng có dùng các kênh tần số kế cận (SA/AdjCh) thì cần xem xét giới hạn hướng anten PTP và cần ít nhất 1 kênh bảo vệ cho trường hợp 2 búp sóng chính hướng giữa PTP và BS/SS. Nơi có nhiều tuyến PTP khai thác trong cùng một nhóm tần số ấn định, khuyến nghị dùng phân cách tần số có độ rộng bằng 2 kênh khai thác là phù hợp. Khả năng phối hợp phụ thuộc vào số lượng kênh tần số bảo vệ, các mức OOB và góc lệch anten giữa PTP và PMP BS. Khuyến nghị 3-4: Phân cách tần số Khi ấn định các nhóm tần số cho PMP và các kênh của PTP trong cùng một băng tần số, cần cực đại hoá khả năng phân cách tần số, trước tiên cần phân bổ các tần số 2 đầu đối diện của PTP và PMP Khuyến nghị 3-5: Lựa chọn độ cao anten Cố gắng duy trì độ cao anten để đảm bảo các yêu cầu tối thiểu cho tất cả các hình loại dịch vụ và ứng dụng. Các đặc điểm địa hình nội vùng có thể có các vật cản giúp cho việc giảm nhiễu giữa các nhà khai thác trong vùng Khuyến nghị 3-6: Ấn định kênh tần số Để cải thiện các giá trị NFD ở biên của các nhóm tần số đã được cấp phép khuyến nghị nên sử dụng tần số, bắt đầu từ các nhóm tần số ở giữa và mở rộng dần ra phía các biên. Những nơi có dùng các kích cỡ kênh tần số khác nhau trong cùng một nhóm tần số, thì nên ấn định các kênh băng thông nhỏ nhất cho các biên của nhóm 2.5.2 Các khuyến nghị về phân cách theo tần số và theo không gian Trên thực tế khai thác thường gặp 2 tình huống sau: - Các hệ thống cùng kênh, nhưng được phân cách theo địa lý (CoCh-NA) - Các hệ thống chồng lấn lên nhau, nhưng dùng các tần số khác nhau (AdjCh-SA) Một số nguyên tắc ứng dụng cho các trường hợp trên được cho trong bảng 2.5.1 Bảng 2.5.1 Các nguyên tắc phân cách theo tần số và không gian Tuyến nhiễu chínha Tình huống Độ phân cách để đạt mức nhiễu tiêu chuẩn PMP BS → trạm PTP Vùng kế cận, cùng kênh 60 km (5) Trạm PTP → PMP SS Vùng kế cận, cùng kênh 50-80 km (2) PMP BS → trạm PTP Cùng vùng, kênh kế cận 1 kênh phòng vệ, hạn chế hướng anten b Trạm PTP → PMP BS Cùng vùng, kênh kế cận 1 kênh phòng vệ, hạn chế hướng antenb PMP BS→hệ thống PTP Vùng kế cận, cùng kênh 80 km hệ thống PTP→PMP BS Vùng kế cận, cùng kênh 20-24 km PTP BShệ thống PTP Cùng vùng, kênh kế cận 2 kênh bảo vệ hệ thốngPTPPMP BS Cùng vùng, kênh kế cận 1 kênh bảo vệ (a) - Tuyến nhiễu chính cần độ phân cách tần số và không gian cao nhất (b) - Kích thước kênh phòng vệ được chọn với giả thiết là nguồn nhiễu và máy thu bị hại có cùng kích cỡ kênh. 2.5.3 Hệ thống gây nhiễu và nguồn nhiễu Trường hợp chung nhất, các hệ thống FBWA có thể là bị hại hoặc gây nhiễu. Các trạm PTP và các tuyến PTP cũng vậy. Có 2 tình huống chính được mô tả dưới đây: Các hệ thống FBWA có cấu trúc PMP hoặc MP-MP, vị trí các BS đã biết trước, vị trí và số lượng các SSs thay đổi thường xuyên Các tuyến PTP đều là LOS và được nối trực tiếp bằng vô tuyến qua các anten búp sóng hẹp, được dùng như là tuyến nối giữa các Ô phục vụ, hoặc truyền các dịch vụ giải trí giữa các điểm cố định Thông thường, các hệ thống này bao gồm nhiều tuyến PTP được quy hoạch và triển khai bởi 1 nhà khai thác trong dải tần cấp phép. Chúng có thể được dùng cho nhiều ứng dụng khác nhau, lúc đó các tuyến sẽ ít bị cố định hơn và cấu trúc của hệ thống cũng luôn thay đổi theo yêu cầu của nhà khai thác 2.5.3.1 Tình huống 1: Nhiều tuyến PTP trong một nhóm tần số Trong một số vùng các tuyến PTP dùng chung các nhóm tần số với các hệ thống MP. Lúc đó các tuyến PTP được phép hoạt động trong một nhóm tần số và nhà khai thác sẽ phải ấn định các tần số xác định cho chúng, xác lập các thông số anten và các vấn đề liên quan đến phối hợp hoạt động. Nhà quản lý không có trách nhiệm giải quyết các vấn đề can nhiễu trong vùng, trừ các biên của nhóm tần số và của vùng phục vụ. Vì sự bố trị các tuyến PTP có thể thay đổi theo thời gian, nên tốt nhất là dùng phương pháp mô phỏng Monte Carlo để tìm ra các hướng dẫn chung cho việc tạo phân cách không gian và tần số. Các hướng dẫn này cần chọn sao cho xác suất nhiễu trên mức ngưỡng nào đó được chấp nhận là thấp 2.5.3.2 Tình huống 2: Các tuyến được cấp phép riêng Trong các vùng có các tuyến PTP dùng chung băng tần với với các hệ thống MP, nhưng hoạt động trên các nhóm tần số riêng rẽ và được cấp phép riêng, thì cơ quan chủ quản phải ấn định các tần số cho tuyến, xác định các thông số anten và điều hành việc phối hợp hoạt động. Nhà khai thác tuyến PTP không được tự ý thay đổi tần số và các thông số này, khi chưa có sự đồng ý của nhà quản lý. Bảng 2.5.2 Các đặc tính của hệ thống đa tuyến PTP Các đặc tính Các thông số Cấu hình Gần ngẫu nhiên(Multi star/Hub) Độ dài tuyến 25 GHz: 50-5000 m; 38 GHz: 50-3000 m Mật độ TS Đến 5 TS/km2 Phân bố TS theo tuyến PTP Đồng đều Tần số khai thác 25/38 GHz Phương thức song cong FDD Phương thức truy nhập N/A Các thông số máy thu Độ rộng kênh 12,5, 14, 25, 28, 50, 56 MHz Đáp ứng bộ lọc thu Root Nyquist,roll-off factor= 0,5 Nền nhiễu 6 dB/25 GHz, 9 dB/38 GHz Mức chấp nhận cho CoCh I/N= -6dB Các thông số máy phát Độ rộng kênh 12,5, 14, 25, 28, 50, 56 MHz Mặt nạ phổ bức xạ ETSI EN 301 213-1 (2002-02) Công suất phát cực đại 1 W Công suất danh định Thoả mãn độ khả dụng 99,99% Sử dụng ATPC 2 dB theo nấc, 40 dB liên tục NFD CEPT/ERC Report 099 (2002) Anten ( với BH và mạng lõi) RPE1 Gain 40-42 dBi Đặc tính anten SS RPE1 Gain 40-42 dBi Đặc tính anten RS Tương tự các anten khác Các tuyến nối (Backhaul) Trong băng, ấn định riêng rẽ 2.4.3.3 Các thông số hệ thống Bảng 2.5.2 và 2.5.3 là các thông số hệ thống PTP dùng trong thiết kế mạng 2.5.3.4 Các thông số Anten Trong mỗi kịch bản nhiễu ở đây đều liên quan đến 2 loại anten thuộc FBWA và PTP với các đặc tính khác nhau. Chúng ta xét riêng từng loại một. Các thông số anten PTP được lấy từ ETSI EN 300 833 với các giá trị tại các điểm gãy như các bảng từ 2.5.4 đến 2.5.11: Bảng 2.5.3 Các đặc tính của hệ thống đơn tuyến PTP Các đặc tính Các thông số Cấu hình Tuyến có quy hoach, riêng rẽ Độ dài tuyến 25 GHz: 50-5000 m; 38 GHz: 50-3000 m Mật độ TS N/A Phân bố TS theo tuyến PTP N/A Tần số khai thác 25/38 GHz Phương thức song cong FDD Phương thức truy nhập N/A Các thông số máy thu Độ rộng kênh 12,5, 14, 25, 28, 50, 56 MHz Đáp ứng bộ lọc thu Root Nyquist,roll-off factor= 0.25 Nền nhiễu 6 dB/25 GHz, 9 dB/38 GHz Mức chấp nhận cho CoCh I/N= -6dB Các thông số máy phát Độ rộng kênh 12,5, 14, 25, 28, 50, 56 MHz Mặt nạ phổ bức xạ ETSI EN 301 213-1 (2002-02) Công suất phát cực đại 1 W Công suất danh định Thoả mãn độ dự phòng tuyến Sử dụng ATPC 2 dB theo nấc, 40 dB liên tục NFD CEPT/ERC Report 099 (2002) Anten (với BH và mạng lõi) RPE1 Gain 40-42 dBi Đặc tính anten SS RPE1 Gain 40-42 dBi Đặc tính anten RS N/A Các tuyến nối (Backhaul) Trong băng, ấn định riêng rẽ Bảng 2.5.4 Giá trị tại các điểm gãy cho anten cùng cực HP 1 ft 38 GHz Góc (o) dBrel Góc (o) dBrel Góc (o) dBrel Góc (o) dBrel 0 0 6 -19 25 -34 53 -44 1 0 7 -25 30 -36 67 -47 2 -8 10 -25 35 -38 70 -49 3 -15 14 -27 40 -41 100 -60 4 -19 20 -39 45 -41 180 -60 Bảng 2.5.5 Giá trị tại các điểm gãy cho anten trực giao HP 1 ft 38 GHz Góc 0 3 6 18 22 35 49 70 75 180 dBrel -28 -28 -38 -39 -43 -46 -55 -56 -60 -60 Bảng 2.5.6 Giá trị tại các điểm gãy cho anten cùng cực HP 2 ft 38 GHz Góc 0 0,7 2 3 4 6 9 18 25 30 50 60 68 90 180 -dB 0 0 18 21 25 33 36 40 40,5 45 51 52 63 63 Bảng 2.5.7 Giá trị tại các điểm gãy cho anten trực giao HP 2 ft 38 GHz Góc 0 2 5 10 30 40 62 72 180 dBrel -28 -28 -40,5 -48 -49 -56 -58 -63 -63 Bảng 2.4.8 Giá trị tại các điểm gãy cho anten cùng cực HP 1 ft 25 GHz Góc 0 1,5 3 4,5 5,8 9 10 15 20 51 69 100 180 -dB 0 0 8 15 19 20 22 26 31 35,5 43 61 61 Bảng 2.5.9 Giá trị tại các điểm gãy cho anten trực giao HP 1 ft 25 GHz Góc 0 2,5 5 15 24 45 66 80 180 dBrel -28 -28 -40 -40 -41 -48 -56 -62 -62 Bảng 2.5.10 Giá trị tại các điểm gãy cho anten cùng cực HP 1 ft 25 GHz Góc 0 1 1,5 2,25 3 4 15 22 56 95 180 -dB 0 0 8 -15 -19 -20 -34 -37 -42 -67 -67 Bảng 2.5.11 Giá trị tại các điểm gãy cho anten trực giao HP 2ft 25 GHz Góc 0 1,5 5 15 20 30 63 75 180 dBrel -28 -28 -44,5 -45 -45 -48 -60 -67 -67 2.5.4 Các tình huống nhiễu Một cách thô, có thể phân loại can nhiễu thành 2 nhóm lớn: Nhiễu trong kênh CoCh Nhiễu ngoài kênh OutCh Hình 2.2.2 mô tả, một cách đơn giản và chung nhất, phổ công suất của tín hiệu có ích và tín hiệu nhiễu CoCh. Ta có nhận xét là băng thông kênh của nhiễu CoCh có thể rộng hoặc hẹp hơn băng thông của tín hiệu có ích. Trong trường hợp băng thông nhiễu CoCh rộng hơn, thì cũng chỉ một phần công suất nhiễu sẽ lọt sang bộ lọc máy thu. Trong trường hợp đó mức nhiễu có thể được ước lượng bằng cách tính công suất nhiễu đến anten thu và sau đó nhân với hệ số băng đúng tỷ số giữa băng thông bộ lọc và băng thông nhiễu. Đối với nhiễu ngoài băng, cần xác định 2 hệ thông số sau: Phần búp biên của phổ nhiễu hoặc nền nhiễu ra của máy phát trùng với tín hiệu CoCh của tín hiệu có ích, tức là trong băng thông của bộ lọc thu. Phần này được xem như là nhiễu CoCh và không thể loại bỏ ở phía máy thu, mức của nó được xác định bên phía máy phát gây nhiễu. Bằng cách định lượng mật độ phổ công suất búp phụ và nhiễu nền máy phát theo mức búp chính của tín hiệu mong muốn, ta có thể tính được nhiễu này, tương tự như tính nhiễu CoCh, nhưng với một hệ số suy hao bổ sung, bù cho việc nén năng lượng phổ theo búp chính của tín hiệu nhiễu. Bộ lọc máy thu bị hại không thể nén được hoàn toàn búp nhiễu chính. Vì trên thực tế không có bộ lọc thu lý tưởng, nên công suất dư vẫn qua phần Băng chặn của bộ lọc và hiển diện như là tạp âm trắng, tạo thành mức CoCh bổ sung. Mức nhiễu này được xác định bởi đặc tính loại nhiễu OutCh của máy thu bị hại. Đôi khi nó được coi là mức “khoá”(blocking) máy thu. Dạng nhiễu này cũng được ước lượng tương tự như cách tính CoCh, với hệ số suy hao bổ sung, phụ thuộc vào khả năng của bộ lọc chặn băng ở tần số nhiễu. Chúng ta cần định lượng các thông số đầu vào máy thu để xem loại nhiễu nào ưu thế. Để tính nhiễu OutCh ta cần biết cả mặt nạ phổ nhiễu, G(f), lẫn đặc tính “chặn” của máy thu, H(f). Nếu tần số trung tâm của tín hiệu nhiễu cách tần số thu một lượng thì nhiễu tổng là hàm số của các biến NFD, suy hao hoặch tăng ích của tuyến truyền dẫn. Có thể tính NFD theo công thức sau: (2.3) 2.5.4.1 Mức nhiễu tiêu chuẩn (chấp nhận) Mức nhiễu chấp nhận là -144 dBW/MHz (thấp hơn nhiễu nhiệt máy thu 6 dB) 2.5.4.2 Các tuyến nhiễu Trong mục này chỉ xét nhiễu giữa các tuyến PTP và FBWA a. Máy thu bị hại thuộc BS Khi máy thu bị hại là FBWA BS có anten phủ sóng dạng rẻ quạt, thì nhiễu có thể sinh ra từ một trạm của tuyến PTP hoặc từ đa trạm PTP trong vùng. Trường hợp xấu nhất, tín hiệu có ích đi qua vùng mưa và tín hiệu thu được có cường độ trường nhỏ nhất. Lúc đó các mức nhiễu gần với nền nhiễu nhiệt máy thu sẽ trở nên quan trọng. Việc phân tích các nguồn nhiễu đơn và hỗn hợp phải được thực hiện theo các phương pháp khác nhau. b. Máy thu bị hại thuộc SS Khi máy thu bị hại là FBWA SS có anten búp sóng hẹp, nhiễu có thể sinh ra từ một trạm của tuyến PTP hoặc từ nhiều trạm PTP. Cũng có thể có tuyến nhiễu giữa 2 trạm có anten búp sóng hẹp, nhưng thường chỉ có một nguồn nhiễu mạnh do xắc suất cân chỉnh anten kém. Những nơi có fadinh do mưa thì rõ ràng ảnh hưởng của nó đến cả tuyến tín hiệu có ích lẫn tuyến gây nhiễu. c. Máy thu bị hại thuộc trạm của tuyến PTP Những điểm, máy thu bị hại thuộc trạm PTP cố định, nguồn nhiễu có thể là từ FBWA BS hoặc FBWA SS. Xắc suất nhiễu sẽ rất cao nếu nguồn nhiễu là BS. Trong trường hợp máy thu bị hại là thành phần của hệ thống đa trạm PTP và kịch bản nhiễu sẽ tương tự như một trạm của một tuyến PTP, nhưng với mức nhiễu chấp nhận được có thể khác nhau. 2.5.5 Các thông số hệ thống thiêt bị Các thông số thiết bị FBWA được cho trong mục 2.4.2 và 2.4.3 Các thông số thiết bị PTP được cho trong bảng 2.5.2 và 2.5.3 2.5.6 Triển khai mạng và phối hợp hoạt động 2.5.6.1 Trường hợp cùng kênh-Vùng kế cận (CoCh-NA) Cốt lõi của việc phối hợp trong bối cảnh này là nơi có các tuyến PTP được cấp phép khai thác trong vùng kế cận và hoạt động trên cùng nhóm tần số của PMP. Việc phối hợp hoạt động chỉ cần thiết khi khoảng cách đến biên vùng dịch vụ PMP nhỏ hơn 80 km. Cần tính đến khả năng PTP và PMP tuy có các chỉ tiêu khác nhau, nhưng anten PTP đặt cao hơn anten PMP. Lúc đó các nhà khai thác mạng FBWA cần tính psfd tại biên vùng dịch vụ của họ và đưa ra mức nhiễu ngưỡng hợp lý. Các mức psfd trong trường hợp này cần chọn phải nhỏ hơn các giá trị trong bảng 2.3.11 2.5.6.2 Trường hợp kênh lân cận-cùng vùng phục vụ (AdjCh-SA) Đây là trường hợp PTP và PMP hoạt động trong cùng một vùng và trên các nhóm tần số kế cận. Chúng ta cần xét 4 nhiễu loại B như trong chương 1: Nhiễu loại B1: Nhiễu từ PMP BS sang trạm PTP Nhiễu loại B2: Nhiễu từ trạm PTP sang PMP BS Nhiễu loại B3: Nhiễu từ PMP SS sang trạm PTP Nhiễu loại B4: Nhiễu từ trạm PTP sang PMP SS Đối với các loại nhiễu B1 và B2 cần tính khoảng cách tối thiểu để đạt được mục tiêu (C/I)min . Đối với các loại nhiễu B3 và B4 cần tính C/I đặc trưng cho từng loại góc lệch anten giữa SS và trạm PTP (công thức 1.28, 1.32, 1.37, 1.40, chương 1) 2.5.7 Biện pháp phối hợp hoạt động Để thực thi việc phối hợp hoạt động giữa FBWA và PTP khai thác trong cùng một vùng và trên các nhóm tần số kế cận, cần tạo được khoảng phân cách trạm và góc lệch anten giữa BS và PTP tối thiểu. Góc lệch anten được cho trong ETSI 301 215-2 (2002-06) Đối với các hệ thống CoCh hoạt động trong các vùng kế cận cần thiết phải tạo được độ phân cách địa lý giữa các hệ thống. Để bảo vệ các tuyến PTP phải có các tính toán riêng cho từng tuyến và phải bổ sung suy hao do các công trình nhân tạo và địa hình tuyến gây ra. 2.6 KẾT LUẬN Trong chương 2 chúng ta đã cụ thể bài toán phân tích nhiễu cho các hệ thống thiết bị FBWA loại WiMax dải tần số 2-66 GHz và áp dụng cho các hệ thống thiết bị cụ thể trong 2 dải tần số: 2-11 GHz; 23,5-43,5 GHz . Điểm quan trọng trong chương này là đã đưa ra các khuyến nghị phục vụ cho việc triển khai mạng theo các tiêu chuẩn nhiễu cho phép, bao gồm các khuyến nghị về: Triển khai mạng; Các thông số thiết kế hệ thống thiết bị (máy thu, phát), anten; Khoảng cách an toàn không gian và tần số; Quy định trình tự triển khai phối hợp hoạt động cho các mạng PMP- PMP; PMP-PTP và Đề xuất các biện pháp cần thiết làm giảm mức nhiễu tương hỗ giữa các mạng CHƯƠNG 3 CÁC BIỆN PHÁP GIẢM NHIỄU VÀ KIỂM SOÁT MỨC NHIỄU Trong chương 1 chúng ta đã giới thiệu lý thuyết chung về nhiễu, phương pháp phân tích nhiễu giữa các hệ thống FBWA và đưa ra các khuyến nghị thực tiễn, các tiêu chuẩn hệ thống thiết bị áp dụng cho việc phối hợp hoạt động giữa các mạng FBWA dải tần 2-66 GHz. Chương 2 đã cụ thể hoá các phương pháp phân tích nhiễu nêu trong chương 1 cho mạng FBWA Loại WiMax, với các dải tần thiết bị thương mại, đề xuất các nguyên tắc và khuyến nghị áp dụng trong triển khai mạng. Mục đích của chương này là, trên cơ sơ sở các chuẩn mực, các khuyến nghị về phối hợp hoạt hoạt động nêu trong chương 2, đề xuất các biện pháp làm suy giảm can nhiễu đến mức chấp nhận được và phương pháp đo đánh giá mức độ tuân thủ tiêu chuẩn can nhiễu cho phép, làm sở cứ cho các nhà quản lý, quy hoạch và khai thác mạng trong việc triển khai, điều hành và giải quyết các tranh chấp về can nhiễu 3.1 CÁC KỸ THUẬT PHÒNG TRÁNH NHIỄU VÀ GIẢM NHIỄU Có nhiều phương pháp phòng tránh và nén nhiễu trong các mạng thông tin vô tuyến điện. Các phương pháp này được phân loại theo nhiều cách khác nhau: Trực tiếp và Gián tiếp, Tuyến tính và Phi tuyến…. Cách phân chia này thực chất là dựa trên phương pháp xử lý can nhiễu bên trong hay bên ngoài hệ thống. Vì chúng ta chỉ quan tâm đến nhiễu bên ngoài, CoCh và AdjCh, nên trong phần này phân loại nhiễu theo phương pháp trực tiếp và gián tiếp là hợp lý 3.1.1 Các phương pháp giảm nhiễu gián tiếp Về nguyên tắc, các phương pháp gián tiếp chỉ cho phép nén nhiễu ở mức độ vĩ mô. Việc nén nhiễu trong trường hợp này đạt được nhờ biết cách chọn thiết kế hệ thống và giao diện tần số vô tuyến điện (ví dụ chọn mẫu bức xạ anten), sao cho nhiễu bị nén tựu động trước khi tín hiệu đến bộ tách sóng thu. Có 6 phương pháp nén nhiễu gián tiếp thông dụng hiện nay là: Dùng các anten thích nghi có tia sóng hẹp; Giảm độ cao anten trạm BS Tạo tỷ lệ tải hợp lý giữa các Ô phục vụ; Điều khiển mức công suất phát; Thu phân tập và Truyền dẫn (phát) gián đoạn Dưới đây chúng ta lần lượt xem xét một cách tóm tắt các phương pháp nêu trên 3.1.1.1 Dùng anten có chùm tia bức xạ hẹp Các anten thích nghi (Smart Antenna) có chùm tia bức xạ hẹp hoặc thay đổi được theo yêu cầu thường được dùng tại các trạm gốc BS, cho cả tuyến lên và xuống, mỗi chùm tia hướng tới một số đối tượng sử dụng nhất định trong vùng phục vụ. Mục đích áp dụng các anten này là giảm nhiễu cùng kênh trong các mạng vô tuyến tế bào, vì mỗi chùm tia sóng bức xạ chỉ tồn tại hoặc theo một khoảng thời gian nhất định hoặc trong một số vùng nhất định. 3.1.1.2 Giảm độ cao Anten BS Giảm độ cao anten BS là một trong những biện pháp hiệu quả giảm nhiễu cùng kênh (CoCh). Mức tăng (hoặc giảm) công suất do tăng hoặc giảm độ cao anten được tính theo công thức sau: Anten height gain (loss) = 20 log[he1 / he2] (3.1) Trong đó he1 là chiều cao hiệu dụng anten mới he2 là chiều cao hiệu dụng anten cũ. Trong nhiều trường hợp, như tại các vùng bằng phẳng, các vùng bình nguyên, thung lũng, việc giảm độ cao anten sẽ làm suy giảm đáng kể nhiễu CoCh. Khi anten BS được đặt trên các gò cao, hoặc đỉnh núi thì việc giảm độ cao anten sẽ không hiệu quả. Nếu anten trạm BS đặt trong các vùng rừng, thì nhất thiết phải lắp đặt chúng sao cho độ cao của nó phải cao hơn cây cối xung quanh; trường hợp ngược lại, mức tín hiệu có ích có thể bị suy giảm mạnh. 3.1.1.3 Tạo tải hợp lý trong vùng phục vụ Nhiễu CoCh tổng tại một SS hoặc BS xác định phụ thuộc vào số lượng Ô (k) có cùng cặp kênh tần số đường lên và xuống (đi và về). Gía trị k liên quan đến hệ số tải của mỗi Ô và quyết định xác suất sử dụng kênh trong ô đó. Ví dụ, Xét các Ô CoCh sử dụng chung kênh là 6, biến số k sẽ có phân bố Binom với xác suất có n (0 n 6) nguồn gây nhiễu, lúc đó [1]: (3.2) Hệ số tải Pch là hàm số của lưu lượng A tính theo Erlang, xác suất khóa PB, và số lượng kênh Nc ấn định cho mỗi Ô hoặc mỗi Sector (3.3) Giả thiết các cuộc gọi bị khóa đều đã được xóa hết, lúc đó theo công thức Erlang B quan hệ giữa A, PB, Nc như sau: (3.4) Khi tải tăng xác suất có 6 Ô CoCh cùng hoạt động cũng tăng, đi