BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN :KỸ THUẬT VIỄN THÔNG
THIẾT KẾ MÔN HỌC
TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ
Đề tài: THIẾT KẾ ĐƯỜNG TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ
Giáo viên hướng dẫn: Ts.Trần Hoài Trung
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông MSV: 1111722
Hà Nội - 2014
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
2
Lời Nói Đầu 3
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ ĐƯỜNG TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ 5
A.PHẦN CỞ SỞ LÝ THUYẾT 5
I.Mục tiêu và yêu cầu 5
1.Mục tiêu kỹ thuật 5
2. Mục tiêu kinh tế 5
3. Một số quy đinh chung cho thiết kế đường truyền dẫn vô tuyến số 6
4. Tính toán các thông số: 6
2.Chọn tần số làm việc: 8
3.Tính chọn chiều cao của tháp anten: 9
5.Tính toán các tham số chất lượng của tuyến 14
B: PHẦN THIẾT KẾ TUYẾN VI BA: 15
I . Các thông số của tuyến và đặc tính của thiết bị 16
1.Các thông số của tuyến: 16
2. Các thông số của thiết bị 17
II tính toán các giá trị đường truyền 18
1.độ lồi quả đất 18
2. Bán kính thứ nhất của miền Frensen thứ nhất F1: 18

3. Tính chiều cao cột anten tai trạm VTI 18
4. Tính suy hao của hệ thống: 19
5. Các giá trị của thiết bị: 21
III. Kiểm tra chất lượng đường truyền: 21
4. Thời gian pha đinh là: 22
5. Xác suất pha đinh phẳng dài hơn 60s : 22
6.Khả năng sử dụng tuyến truyền Av: 22
Tổng kết 23
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
3
Lời Nói Đầu
Trong thời đại hiện nay sự phát triển của khoa học - công nghệ trên thế giới, đã
được nước ta áp dụng nhiều các thành tựu khoa học –công nghê đó vào trong kinh tế
,khoa học xã hội,trong đời sống nói chung và trong ngành viễn thông nói riêng.để có
thể phát triển đất nước thì việc mở rộng giao lưu với thế giớ bên ngoài đóng vai trò rất
quan trọng và việc giao lưu đó được thực hiện bằng các phương thức như sử dụng các
đường truyền dẫn bằng hữu tuyến như cáp quang , vệ tinh hay vô tuyến .trong đó thì
truyền dẫn bằng vô tuyến được sử dụng rộng dãi hơn so với hữu tuyến vì nó đêm lại
những ưu điểm:như tính linh hoạt ,tinh di động… ngoài ra nó còn được sử dụng cho
nhiều lĩnh vực khác như truyền hình, trong thông tin di động,trong quốc phòng …
truyền dẫn bằng vô tuyến ngoài những ưu điểm trên thì nó còn phải chịu những ảnh
hưởng của thời tiết, địa hinh,làm cho chất lượng truyền dẫn bị ảnh hưởng ,dễ bị thu
trộm ,dung lượng truyền dẫn bị hạn chế và đặc biệt còn bị ảnh hưởng của hiện tượng
phadinh,trong truyền dẫn số có 2 loại phadinh là phadinh phẳng và phadinh nhiều
đường làm cho chất lượng truyền dẫn không tốt do đó cần có biện pháp khắc
phucjcacs hạn chế các nhược điiểm trên xuống mức thấp nhất có thể để bảo vệ thông
tin truyền dẫn được bảo toàn.
Là một sinh viên được đào tạo trong nghành điện tử viễn thông thì việc được thiết kế
đường truyền dẫn vô tuyến đã đem lại cho em được nhũng kỹ năng cần thiết cũng như

củng cố kiến thức đã được học cũng như bổ xung thêm những kiến thức chuyên
nghành bổ ích góp phần đem lại cơ hội việc làm sau khi rời khởi ghế nhà trường.
Trong bài thiết kế đường truyền dẫn vô tuyến số nộị dung gồm có 2 phần:
Phần 1: cở sở lý thuyết
Phần 2 :tính toán thiết kế
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
4
Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy giáo Ts.Trần Hoài Trung –
Giảng viên bộ môn Kỹ thuật viễn thông, trường Đại học Giao thông vận tải đã tận tình
giúp đỡ em trong qua trình thiết kế đề tài.
Do khuôn khổ thời gian thiết kế có hạn, cũng như kiến thức còn nhiều non kém
nên sai sót là không thể tránh khỏi vì em rất mong nhận được những đóng góp và ý
kiến chân thành từ phía Quý thầy cô cùng toàn thể các bạn bè để bài thiết kế của em
được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 11 tháng 04 năm 2014
sinh viên thực hiện
Phạm Đức Thông
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
5
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ ĐƯỜNG TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ
Cụ thể: thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội -Vĩnh Phúc
A.PHẦN CỞ SỞ LÝ THUYẾT
I.Mục tiêu và yêu cầu
Khi thiết kế tuyến truyền dẫn vi ba số thì chúng ta cần đẩm bảo các tiêu chí kỹ thuật
đật ra để có thể đáp ứng phục vụ và đảm bảo về kinh tế
1.Mục tiêu kỹ thuật
Đảm bảo theo các tiêu chuẩn kỹ thuật theo CCITR ,tức là thời gian gián đoạn

cho phép.theo đó , xác suất lỗi bit cho phép của tuyến truyền vi ba số là
BER<10 với các tuyến dài nhỏ hơn 280km.
Độ khả dụng AV của hệ thống( tức là khả năng công tác của hệ thống) được đảm bảo
khi thiết kế :
- 99,98% thời gian làm việc tốt.Cụ thể như:nếu là liên lạc thoại trong 3 tháng bất kì
không có quá 30 cuộc thoại không bị gián đoạn.
- công thức tính độ khả dụng của hệ thống theo CCITR (99,98$%)là:
A= 100-(2500* *( ))
Trong đó : A : độ khả dụng của hệ thống
L: chiều dài của tuyến thiết kế
: thời gian gián đoạn của một hướng(s)
: thời gian gián đoạn của ngược hướng (s)
: thời gian mất liên lạc khi phát 2 hướng song công(s)
: tổng thời gian nghiên cứu(s)
2. Mục tiêu kinh tế
Với bất kì hệ thông kỹ thuật nào đều tuân thủ theo quy luật tương tác giữa chi phí
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
6
đầu tư và hiệu quả của sản xuất được thể hiện qua chất lượng của sản phẩm hệ thống
viễn thông cũng vậy. Nếu tỷ số BER mà thấp thì chất lượng dịch vụ sẽ tăng, và như
vậy thì chi phí đầu vào sẽ cao. Vậy mục đích kinh tế đầu tiên là thiết kế tuyến có chất
lượng cao mà chi phí hợp lý nhất Do vậy, người thiết kế phải tính toán chính xác các
thông số kỹ thuật theo tiêu chuẩn quy định, tính toán đến mục đích sử dụng của hệ
thống và cả tình hình tài chính của đơn vị thi công, để từ đó lựa chọn thiết bị cho phù
hợp, nhằm tránh lãng phí và đạt hiệu suất cao nhất.Việc thiết kế tuyến vi ba số giữa
VTI và bưu điện thành phố Vĩnh Phúc là cần thiết, bởi nó kết nối từ trung tâm thông
tin liên lạc về các tỉnh lẻ, nhằm phủ sóng trên diện rộng, đáp ứng nhu cầu của nhân
dân, đặc biết là vùng sâu và vùng xa, nơi có địa hình phức tạp.Tuy nhiên việc lắp đặt
trạm là khó khăn hơn do địa hình phức tạp và có một số khu vực đông dân cư. vì vậy

việc tính toán chi phí phải chi tiết và có thể tận dụng những điều kiện đã có.
3. Một số quy đinh chung cho thiết kế đường truyền dẫn vô tuyến số
Việc thiết kế một tuyến thông tin nói chung và vi ba số nói chung cần dựa trên một số
quy định sau:
- Dự án báo cáo khả thi đã được cấp có thẩm quyền phê duyệt
- Hồ sơ khảo sát, thuyết minh chính xác về nội dung xây lắp và các tiêu chuẩn kỹ
thuật yêu cầu.
- Các tiêu chuẩn, quy trình, quy phạm của ngành đã quy định.
- Các định mức, dự toán có liên quan để đáp ứng cho việc thiết kế, thiết kế phải dựa
trên khảo sát thực địa.
- Việc lựa chọn tần số khi khai thác sẽ được đăng ký với cục tần số.
- An toàn cho thiết bị và người khai thác
4. Tính toán các thông số:
+ Tính toán đường truyền dẫn
+ Tính toán chỉ tiêu chất lượng
+ Tính toán thời gian mất thông tin
+ Lắp đặt thiết bị, anten, đưa hệ thống vào hoạt động thử nghiệm để kiểm tra
+ Xác định tuyến trên bản đồ( trên bản đồ địa hình của khu vực xây dựng trạm)
+ Tạo nên các bản vẽ mặt cắt nghiêng của tuyến
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
7
Từ các yêu cầu thực tế của một tuyếtn vi ba gồm: vị trí trạm, khoảng cách trạm, dung
lượng truyền dẫn, địa hình tuyến sẽ đi qua… ta tiến hành đánh dấu hai đầu cuối của
trạm trên bản đồ của Sở đo đạc để xác định chính xác kinh độ, vĩ độ của mỗi trạm.
Các thông số toạ độ này được sử dụng để điều chỉnh các anten ở mỗi trạm trong giai
đoạn lắp đặt thiết bị. Ký hiệu trên bản đồ: trạm A là trạm thứ nhất và trạm B là trạm
thứ hai. Sau đó vẽ một mặt cắt nghiêng của đường truyền .
hình 1.mặt cắt nghiêng của đường truyền
Mặc dù mặt đất có độ cong nhưng để đơn giản trong tính toán người ta thường vẽ mặt

cắt nghiêng ứng với hệ số bán kính hiệu dụng của trái đất là k=4/3.
Phương trình sau cho ta xác định chỗ lồi của mặt đất:
h = 1000
Do r là bán kính quả đất, r= 6370 [km] →Ei = [m]
k là hệ số bán kính của quả đất
d1, d2 [km]: lần lượt là khoảng cách từ trạm A và trạm B đến điểm đang
xét độ lồi của mặt đất.
Ei: là độ lồi thực của mặt đất tại điểm đang xét.
ha1: chiều cao cột anten của tram A
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
8
ha2: Chiều cao cột anten của tram B
Như vậy trên mặt nghiêng này thể hiện được bề mặt của địa hình. Ngoài ra nó cũng
thể hiện được cả độ cao của cây cối các vật chắn trên đường truyền nối hai trạm A, B
chẳng hạn như các gò, đồi, các nhà co tầng… Đối với khoảng truyền dẫn dài, độ cong
của mặt đất lớn thì cần phải tính toán đến độ nâng của vị trí trạm. Độ nâng được vẽ
dọc các đường thẳng đứng nên không đi dọc theo đường bán kính xuất phát từ tâm
quả đất
2.Chọn tần số làm việc:
Công việc này liên quan đến việc chọn thiết bị cho tuyến và liên quan đến tần
số sóng vô tuyến của các hệ thống lân cận. Việc lựa tần số phải tránh can nhiễu với
các tần số khác đã tồn tại xung quanh khu vực, xem xét có thể bố trí việc phân cực
anten như thế nào cho hợp lý. Khi sử dụng các thiết bị thì giá trị các tiêu chuẩn được
chọn theo khuyến nghị của CCIR. Vẽ mặt cắt đường truyền và tính các thông số liên
quan Tính khoảng cách tia truyền phía trên vật chắnSau khi đã chọn được tần số làm
việc cho tuyến, ta tính miền Fresnel thứ nhất. Đó là miền có dạng hình elip từ anten
phát đến anten thu; là một môi trường vây quanh tia truyền thẳng. Đường biên của
miền Fresnel thứ nhất tạo nên quỹ tích sao cho bất kì tín hiệu nào đi đến anten thu qua
đường này sẽ dài hơn so với đường truyền trực tiếp một nửa bước sóng (λ /2) của tần

số sóng mang. Miền bên trong của elip thứ nhất này gọi là miền Fresnel thứ nhất. Nếu
tồn tại một vật cản ở rìa của miền Fresnel thứ nhất thì sóng phản xạ sẽ làm suy giảm
sóng trực tiếp, mức độ suy giảm tuỳ thuộc vào biên độ của sóng phản xạ. Do đó việc
tính toán đối với miền Fresnel thứ nhất đòi hỏi có tính chính xác để việc thông tin
giữa hai trạm không bị ảnh hưởng đáng kể bởi bước sóng phản xạ này. Bán kính của
miền Fresnel thứ nhất (F1) được xác định theo công thức sau:
F1 = λ=17,32[ /( )]^1/2 [m]
Trong đó : d1, d2 [km]: lần lượt là khoảng cách từ trạm A và trạm B đến điểm ở đó
bán kính miền Fresnel được tính toán.
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
9
D [km] là khoảng cách hai trạm, d= +
F là tần số sóng mang [Ghz].
Trong thực tế, thường gặp đường truyền đi qua những địa hình khác nhau có thể chắn
miền Fresnel thứ nhất gây nên tổn hao trên đường truyền. ở các loại địa hình này có
thể có vật chắn hình nêm trên đường truyền và các loại chướng ngại khác. Hình dưới
chỉ ra mô hình của vật chắn trên đường truyền dẫn, trong đó F1 là bán kính miền
Fresnel thứ nhất, F là khoảng hở thực; là khoảng cách giữa tia trực tiếp và một vật
chắn hình nêm tại địa điểm tính toán miền Fresnel thứ nhất. Theo các chỉ tiêu thiết kế
về khoảng hở đường truyền được khuyến nghị thì độ cao tối thiểu của anten phải đảm
bảo sao cho tín hiệu không bị nhiễu xạ bởi vật chắn nằm trong miền Fresnel thứ nhất
là F=0.577F1 (khoảng 60% F1→C=0,6)
3.Tính chọn chiều cao của tháp anten:
Để tính chiều cao của tháp anten thì trước tiên phải xác định được độ cao của tia
vô tuyến truyền giữa hai trạm. Trên cơ sở của độ cao tia đã có để tính độ cao tối thiểu
của tháp anten để thu được tín hiệu.
Biểu thức xác định độ cao của tia vô tuyến như sau
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc

10
B = E(K) + (O+T) + CF1
= + 0 +17,32C [m]
Trong đó:
d,d1,d2,f được dùng như trong công thức
k: là hệ số bán kính của quả đất,k=4/3.
c:là hệ số hở C=1
Hình 2.mô hình đường truyền thiết kế
Thông thường thì độ cao của tia B được tính toán tại điểm có một vật chắn cao nhất
nằm giữa tuyến.Tính độ cao của anten để làm hở một vạt chắn nằm giữa tuyến. Ở
bước khảo sát, ta đã xác định độ cao của hai vị trí đặt trạm so với mặt nước biển tương
ứng là h1 và h2. Ta sẽ tính độ cao của cột anten còn lại khi biết trước độ cao của một
cột anten.
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
11
h = + h +[B –( + h )](d/ ) – [m]
ha = +ha1 + [B –( + h ) ] (d/ ) – [m]
h , h [m]: độ cao của một trong hai anten cần tính
, [km]: khoảng cách từ mỗi trạm đến vị trí đã tính toán độ cao của tia B
h1, h2 : độ cao so với mực nước biển của trạm A và trạm B
Hình 3. sơ đồ biết h để tính h
Hình 4. sơ đồ biết h để tính h
Để đảm bảo cho hệ thống hoạt động không chịu ảnh hưởng của các yếu tố trong tương
lai thì độ cao anten phải sử dụng một khoảng dự phòng:ph1 và ph2. Lúc đó độ dài
thực của anten phải là:
ha = h + p [m]
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
12

ha = h + pℎ[m]
Với độ dự phòng từ 0,6- 5 m
4 Tính toán các nhân tố ảnh hưởng và các tham số của đường truyền
a.Tính toán các nhân tố ảnh hưởng đến đường truyền:
Công suất tín hiệu truyền giữa trạm phát và trạm thu bị suy hao trên đường truyền. sự
mất mát công suất này do các yếu tố gây nhiễu đường truyền:
+ Độ dự trữ fadinh phẳng:
tác động của fadinh là làm thay đổi mức ngưỡng thu của máy thu, khi bị ảnh hưởng
của fadinh phẳng máy thu có thể nhận được tín hiệu rất yếu từ đường truyền và có thể
làm gián đoạn thông tin nếu trường hợp fadinh. Độ dự trữ fadinh phẳng Fm (dB) liên
quan đến mức tín hiệu thu không fadinh W0 (dB) và mức tín hiệu thu được thực tế
thấp W(dBm) trước lúc hệ thống không còn hoạt động tính theo biểu thức:
Fm = 10lg(W0/W)dB = [W0(dBm) – W(dBm) ] [dB]
+ Fadinh lựa chọn:
chủ yếu ảnh hưởng đến các hệ thống viba số có dung lượng trung bình (34Mb/s) và
dung lượng cao (140Mb/s).
+ Tiêu hao do mưa: cùng với fadinh là các ảnh hưởng truyền lan chủ yếu các tuyến
vô tuyến tầm nhìn thẳng trên mặt đất làm việc ở các tần số trong dải tần GHz. Tiêu
hao do mưa tăng nhanh theo sự tăng của tần số sử dụng đặc biệt với các tần số trên
35GHz thường suy hao nhiều , do đó để đảm bảo thì khoảng cách lặp phải nhỏ hơn
20Km.
b.Tính toán các tham số của tuyến
Các tham số sử dụng trong tính toán đường truyền: mức suy hao trong không gian tự
do,công suất phát, ngưỡng thu, các suy hao trong thiết bị… có vai trò quan trọng để
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
13
xem xét tuyến có hoạt động được hay không và hoạt động ở mức tín hiệu nào
+ Tổn hao không gian tự do (A0):
là tổn hao lớn nhất cần phải xem xét. Đây là tổn hao do sóng vô tuyến lan truyền từ

trạm này đến trạm kia trong môi trường không gian.
A0 =20 lg( 4πd / λ) = 20 lg(4πdf/c) ( với λ = c/f)
A0 = 92,5 + 20lg (f) + 20 lg (d) [ dB]
với f: tần số sóng mang [GHz]
d: độ dài tuyến [km]
+ Tổn hao phi đơ: khi tính toán suy hao này thì phải căn cứ vào mức suy hao
chuẩn được trước bởi nhà cung cấp thiết bị.
Ví dụ: phi đơ sử dụng loại WC 109 có mức tiêu hao chuẩn là 4,5dB/100m và cộng với
0,3dB suy hao của vòng tròn để chuyển tiếp ống dẫn sóng thì tổn hao phi đơ máy phát
(Ltxat) và máy thu (Lrxat) là:
LTxat = 1,5 har1. 0.045 + 0,3[db]
LRxat = 1,5 har2 .0,045 + 0,3 [db]
+ Tổn hao rẽ nhánh: tổn hao này cũng được cho bởi nhà cung cấp thiết bị. Mức tổn
hao này thường khoảng (2 – 8)dB.
+ Tổn hao hấp thụ trong khí quyển:khi tính toán mức suy hao này dựa theo các chỉ
tiêu đã khuyến nghị ở các nước Châu Âu. Chẳng hạn đối với hệ thống thông tin vô
tuyến 18,23 và 38GHz thì mức suy hao chuẩn Lsp0 được cho trong khuyến nghị vào
khoảng 0,04dB/km – 0,19 dB/m khi đó tổn hao cho cả tuyến truyền dẫn được xác định
là:
Lsp = Lsp0.d
Với d: khoảng cách của tuyến tính bằng km
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
14
→Phương trình cân bằng công suất trong tính toán đường truyền:
Pt = Pr + G – At [dB]
Pt: là công suất phát
At: tổn hao tổng = tổn hao trong không gian tự do + tổn hao phi đơ
+tổn hao rẽ nhánh + tổn hao hấp thụ khí quyển
G: tổng các độ lợi = độ lợi của anten A + độ lợi của anten B

Pr: công suất tại đầu vào máy thu
5.Tính toán các tham số chất lượng của tuyến
Chất lượng đường truyền được đánh giá dựa trên tỷ số BER. Các tỷ số BER thường
được sử dụng trong viba số là: BER = 10 và BER = 10 tương ứng với 2 mức
ngưỡng RXa và RXb.
a. Độ dự trữ pha dinh ứng với RXa và RXb là FMa và FMb:
FMa = Pr – RXa với BER = 10
FMb = Pr – RXa với BER = 10
b.Xác suất pha dinh phẳng nhiều tia (P0)
P0 = KQ.f B.dC
Trong đó: KQ = 1,4.10 ; B = 1 ; C = 3,5 là các tham số liên quan đến điều kiện lan
truyền , sử dụng các giá trị theo khuyến nghị của CCIR.
c. Xác suất đạt đến ngưỡng thu RXa ; RXb.
pa = 10 Pb = 10
Trong đó FMa và FMb là độ dự chữ pha dinh tương ứng với các tỷ số BER
d.Khoảng thời gian pha dinh: Ta và Tb là các giá trị đặc trừng cho khoảng thời gian
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
15
tồn tại pha dinh tương ứng FMa và FMb :
=C2.10
∝
. =C2.10
∝
.
với C2 = 10,3d ; α 2 = 0,5; β 2 = −0,5 lấy theo khuyến nghị.
e. Xác suất pha dinh phẳng dài hơn 10 giây
P(Ta≥ 10) = P(10) = 0,5[1 – erf(Za) ] = 0,5erf(Za)
P(Tb≥ 60) = P(60) = 0,5[1 - erf(Zb) ] = 0,5erf(Zb)
Với Za = 0.548ln( ) ; Zb = 0,548ln( )

Với erf(t) = 1 – erf(t)
Trong đó : erf(t) =
√
là hàm sai số
xác suất (BER > 10 ) = P0.Pa = P0.10
g. Xác suất mạch trở nên không thể sử dụng được do pha dinh phẳng (Pu):
Pu = P0.Pa.P(10)
h. Khả năng sử dụng tuyến: được biểu thị bằng phần trăm và được xác định theo Pu:
Av = 100(1 – Pu)
i. Xác suất mạch có BER ≥10 :
Xác suất (BER ≥ 10 ) = P0.Pb = P0.10
j. Xác suất mạch có BER ≥10 trong hơn 60s do pha dinh phẳng:
xác suất (BER ≥10 ) trong 60s = P0.Pb.P(60)
B: PHẦN THIẾT KẾ TUYẾN VI BA:
Ta tiến hành thiết kế hệ thống vi ba số giữa Trung tâm viễn thông liên tỉnh quốc tế
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
16
VTI và Bưu điện tỉnh Vĩnh Phúc. Như vậy thì Trạm VTI là trạm A, còn trạm Vĩnh
Phúc sẽ là trạm B.
Tọa độ của trạm VTI( trạm A) : 21 01’7,56s N và 105 48’28,6sE
Toạ độ trạm Vĩnh Phúc ( Trạm B) là: 21°21′49″N và 105°32′54″E
I . Các thông số của tuyến và đặc tính của thiết bị
1. Các thông số của tuyến:
Qua quá trình khảo sát thực địa cho ta các thông số của tuyến như sau:
- Tổng độ dài tuyến truyền là 40 km
- Cách Trạm VTI 10km có toà nhà cao nhất ( 30 tầng), toà nhà cao nhất là 80 m
- Địa hình đồi núi có độ cao trung bình là khoảng 7=>10m
- Độ cao trạm A(VTI ) so với mục nước biển là 15m, Trạm B(Vĩnh Phúc) là 15m
- Nhiệt độ trung bình hằng năm là 25℃

- Lượng mưa trung bình hàng năm là 150mm/h
- K= 4/3 và C= 1 ( theo kiến nghị CCIR)
- Chọn độ cao anten của trạm Vĩnh Phúc là 40 ( Tram Vĩnh Phúc cần tính )
Trạm VTI ( A) Trạm Vĩnh Phúc
K/Cách từ điểm cao nhất 10km 40km
Độ cao so với mực nước biển 15m 20m
Chọn độ cao cột anten Cần tính 40m
→Từ đó ta có sơ đồ mặt cắt nghiêng của tuyến tuyền như sau:
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
17
Trong đó: h1, h2: độ cao trạm A và trạm B so với mực nước biển
ha1, ha2: Độ cao cột anten tram A. B
Ei: Độ lồi quả đất
d1, d2 khoảng cách từ trạm A, B đến điểm cao nhất của tuyến truyền
F = CF1 : Độ đài khoảng hở
2. Các thông số của thiết bị
Ta chọn các thiết bị làm việc của tuyến có các thông số như sau:
- Tần số làm việc của trạm VTI là: 5,75 Ghz và tần số làm việc của trạm hà tây
là 6,17 Ghz → Tần số làm việc trung tâm là 6Ghz.
- Công suất trạm phát là : 30 dbm
- Ngưỡng thu BER = 10 là -87dB
- Chọn Anten Parabol có khẩu độ D= 2,4m và Độ lợi G = 43,9 db ( Do chon tần số
làm việc là 6Ghz thì ta suy ra bước sóng λ= c/f; do đó ta tính được độ lợi là G =
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
18
20logПD/λ, nên ta chọn anten như vậy).
- Ống dẫn sóng WC 42 là 1 db/km (để tính sự suy hao)
- Dung lượng là 2*2 Mb/s

II) tính toán các giá trị đường truyền
1) độ lồi quả đất
Ei = *
thay số vào ta có Ei = 4.10.40/51(4/3) = 23,5 m
2. Bán kính thứ nhất của miền Frensen thứ nhất F1:
Đây chính là bán trục của Parapolloit của miền Frensen thứ nhất là :
F1= 17,32.
thay số vào ta có: ( tần số trung tâm là f= 6Ghz)
F1 = 17,32.
.
.
=19,99 m
Khoảng hở đường truyền (F1- CF1) là khoảng an toàn cho truyền sóng truyền mà ít bị
phading và nhiễu xạ. Nên khoảng hở đường truyền càng lớn thì chất lượng tuyến
truyền càng cao
( F1- CF1) với C = 0,6 nên ta có: ( F1- CF1) =19,99 . 0,4 = 7,996 m
3. Tính chiều cao cột anten tai trạm VTI
Ta có công thức tính độ cao cần thiết của tia vô tuyến là:
Bi = E(k) + (O+T) + CF1
Không có vật chắn hình nêm, cây cối thấp hơn toà nhà nên:
O + T = 70 (m) thay các giá trị vào ta có: Bi = 70 + 7,996 + 23,5 = 101,496 m
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
19
Theo công thức tính độ cao của trạm còn lại thì:
Độ cao của trạm VTI là: ha1 = (h2 + ha2)+ [B- (h2 + ha2)]d/d2 - h1
= (40+ 20) +( 101,496– 70)*50/40 – 15= 84,37 m
Thực tế ta phải cộng thêm vào giá trị tính toán một khoảng dự phòng, ta chọn khoảng
dự phòng là 0,6 m. Nên thực tế thì độ cao cột anten là:
Cột trạm VTI (A) là 84,37 + 0,6 = 84,97m

Cột trạm vĩnh phúc là 40 + 0,6 = 40,6m
ha1= 84,37
ha2= 40,6
d1 = 10 km d2 = 40 km
D = 50 km
4. Tính suy hao của hệ thống:
a.Tổn hao không gian tự do:
A0 = 92,5 + 20lg(f) + 20 lg(d)
v ới f: tần số trung tâm
d : khoảng cách giữa hai trạm
Thay số vào ta có:
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
20
A0 = 92,5 + 20log6 + 20log50
= 142,0db
b. Tổn hao Feerder ( Phi đơ) L
Do sử dụng loại phi đơ WC42 có tiêu hao là 1db/km → suy hao l à 0,001db/m, và xét
với độ dự phòng là 0,3db
Ltxat =1,5.har1 . 0,001 + 0,3
= 1,5. 84,37.1.0,001 + 0,3
= 0,43 dB
Lrxat = 1,5 har2 . 0,001+ 0,3
= 1,5.40,6.0,001 + 0,3
= 0,36db
c.Tổn hao rẽ nhánh
Theo quy định của CCIR thì tổn hao rẽ nhánh trong quy định là từ 2-8 db. Vì ta dựa
vào các thông số kỹ thuật của thiết bị thu- ph át, Do đó ta chọn suy hao rẽ nhánh là
cho mỗi phía là 4db
d.Tổn hao hấp thụ khí quyển là:

Lsp = d. Lsp0
Lps0 là hấp thụ khí quyển tại tần số f = 6Ghz, tra bảng có Lps0 = 0,19db/km
thay số vào ta có: Lps = 50.0,19 = 9,5db
e. Tổn hao bộ phối hợp trở kháng và đầu nối là 0.5dB cho 1 trạm → Tiêu hao của cả
hai bộ là 1db.
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
21
5. Các giá trị của thiết bị:
Độ khuếch đại(Độ lợi ) G
Chọn Anten làm việc có hệ số khuếch đại l là 43,9 db, mà cả hai phía đều phải dùng
Anten, nên tổng độ khuếch đại là cả hai phía là : G = 2.Go = 2. 43,9 = 87,8 db
- Tổng tiêu hao của cả tuyến (At) = Tiêu hao đường truyền + tiêu hao phiđo + tiêu hao
rẽ nhánh + tiêu hao hập thụ khí quyển + tiêu hao phối hợp trở kháng
At = 142,0 + 0,43+ 0,36 + 4.2 + 9,5 + 1 = 157,49d
- Vậy tổng công suất đầu vào máy thu Pr là :
Pr = Pt + G –At
Pr = 87,8+ 30 –157,49= -39,69db
Ta có: Theo thông số chất lượng máy thu thì với tỷ số lỗi bít BER = 10 ngưỡng
thu tối thiểu là -87 db. Mà ta tính toán được -39,69db >> -87db, nên coi như chất
lượng là đảm bảo
III. Kiểm tra chất lượng đường truyền:
1.Độ dự trữ phađinh Fm
Với tỷ số BER = 10 , nên có ngưỡng thu RX = -87db, nên:
Fm = Pr – RX
Fm = -39,69- (-87) = 47,31 db
2. Các mức ngưỡng máy thu: Do d = 50 km ( d< 280km) nên BER < 0.006 % tháng
bất kỳ
3. Xác suất Pha đinh nhiều tia: Áp dụng công thức Po = KQ. .
Với KQ = 1,4 10-8, B =1, C=3,5 (Theo kiến nghị) => Po = 1,4 .10 .6.50

,
= 0,074
3.Xác suất đạt tới ngưỡng: Pa = 10 = 10
,
= 1,86.10
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
22
4. Thời gian pha đinh là:
Ta : Ta = C2.10 .
Với C2 = 10,3d, α = β = -0.5 lấy theo khuyến nghi thay số vào ta có:
Ta = 10,3.5010
,
. 6
,
= 1,32 s
5. Xác suất pha đinh phẳng dài hơn 60s :
Với tỷ lệ lỗi BER = 10 thì xét xác xuất lỗi xuất hiện lớn hơn 60s là:
P(t>60) = P(60) = 0,5.(1- erf Za)
Za = 0,548.ln
,
= 0,4819
với erf(t) =
√
dt ta dùng phương pháp gần đúng tính ra được
erf(t = 60) = 0,157299
Vậy xác xuất xuất hiện lỗi với BER = 10 trong khoảng thời gian trên 60s là:
P(t>60) = 0,5 . 0,157299.0,4819= 0.0379
6.Khả năng sử dụng tuyến truyền Av:
Av = (1- Pu).100%

Trong đó: Pu là xác xuất mạch trở lên không sử dung được và tính bằng công thức
sau:
Pu = Po. Pa.P(60) Với: Pa.Po là xác suất để mạch có BER> 10 .
Pa.Po =1,86.10 . 0,074 = 1.3764.10
Vậy khả năng hiệu dụng của tuyến với tiêu chuẩn BER cho trước BER = 10 là:
Pu =1.3764.10 . 0.0379= 5,216556.10 .
Av = (1- Pu)100% = (1-5,216556.10 .)100% = 99,99999478%
Do vậy khả năng hiệu dụng của tuyến là lớn và đạt yêu cầu áp dụng cho các hệ thống.
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
23
Tổng kết
Việc truyền bằng đường truyền vi ba số, tuy chất lượng không tốt và ổn định
bằng đường truyền hữu tuyến như cáp đồng trục, quang… Nhưng việc tính toán thiết
kế đơn giản hơn và chi phí xây dựng của một hệ thống là thấp hơn. Mặt khác, với
những tuyến truyền cự ly ngắn thì việc sử dụng đường truyền vi ba sẽ tận dụng được
hiệu quả mà chất lượng vẫn đảm bảo. Thiết kế tuyến vi ba số tuân theo các quy định
với các bước tính toán rõ ràng, nhưng để mang tính hiện thực thì phải bám sát vào
thực tế. Qua những phân tích ở trên, chúng ta sẽ có hiểu biết thêm về đường truyền
dẫn vô tuyến số như: dung lượng thông tin, chất lượng của đường truyền dẫn, cách
xác định thiết bị thu, phát cụ thể qua các thông số của máy phát, anten phát hay thông
số của máy thu, anten thu. Và chúng ta có thể tính toán được các thành phần tổn hao
trong quá trình truyền dẫn, xác định các thông số khuếch đại để đảm bảo tín hiệu nhận
được ở máy thu không bị tổn hao quá nhiều trong quá trình truyền dẫn.
Theo bài thiết kế tương đối hoàn chỉnh của hệ thống đường truyền vô tuyến số
trên, với việc lựa chọn các thiết bị cũng như tính toán đường truyền là tương đối chính
xác, thoả mãn các tiêu chuẩn của CCITR do vậy nó có thể đưa vào thực tế. Mặt khác
với việc thiết kế như vậy cũng đảm bảo các chỉ tiêu về kinh tế, phù hợp với điều kiện
của đất nước hiện có.
.