Thông tin di động

Chia sẻ: Dangvanhiep Hiep | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:11

1
599
lượt xem
280
download

Thông tin di động

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cùng với sự phát triển, hội nhập của đất nước con người ngày càng gắn kết với nhau hơn. Sự gắn kết đó có sự đóng góp quan trọng của ngành viễn thông

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Thông tin di động

  1. Thông tin di động♣ LỜI MỞ ĐẦU Cùng với sự phát triển,hội nhập của đất nước con người ngày càng gắn kết với nhau hơn.Sự ngắn kết đó có sự đóng góp quan trọng của nghành viễn thông, và thông tin di động cũng là một trong những động lực làm phát triển đất nước nói riêng và thế giới nói chung về mọi mặt. Hệ thống thông tin di động càng phát triển số người sử dụng càng gia tăng thì một vấn đề quan trọng đặt ra cho các nhà cung cấp dịch vụ là làm thế nào đáp ứng đầy đủ nhu cầu của người sử dụng dich vụ với các tần số đã có.Và việc quy hoạch lại tần số là rất cần thiết.Vì vậy trong bài tiểu luận này chúng em xin tìm hiểu về đề tài quy hoạch tần số và các phương pháp quy hoach tần số Trong quá trình tìm hiểu chúng em còn rất nhiều thiếu sót.Chúng em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của thầy và các bạn để bài tiểu luận của chúng em được hoàn chỉnh Chúng em xin chân thành cảm ơn ! →Nhóm SV:Nguyễn Thị Thùy Linh-Phạm Thị Thúy Loan-Trần Vũ 1
  2. Thông tin di động♣ Phần I: SỬ DỤNG LẠI TẦN SỐ 1)Hệ thống cellular-sử dụng lại tần số Hệ thống cellular chia vùng phủ sóng của mạng thành cấu trúc nhỏ nhất là cell.Mỗi cell có một BTS ở giữa.Ký hiệu của cell trên bản đồ là 1 hình lục giác ta có VD minh họa (hình vẽ) B A C G F D E B A C G F D E Để quy hoạch được tần số vào giai đoạn đầu người ta phải sắp xếp thích hợp các tần số vô tuyến vào một mảng mẫu sao cho các mảng mẫu dùng lại tần số mà không bị nhiễu quá mức. a)Cự ly dùng lại tần số Hai cell tương ứng của hai mảng mẫu kề nhau đều dùng các tần số vô tuyến giống nhau.Người ta dự tính tỷ số C/I (tín hiệu /can nhiễu)của mẫu sử dụng lại tần số được áp dụng.Từ đó ta có thể tính cự ly dùng lại tần số như sau R D →Nhóm SV:Nguyễn Thị Thùy Linh-Phạm Thị Thúy Loan-Trần Vũ 2
  3. Thông tin di động♣ Cự ly dùng lại tần số D=R 3 7 (R là bán kính cell) Tổng quát D=R 3N (N là kích cỡ mảng mẫu) C C C C C C Các cell có cùng bảng mẫu bao quanh liền kề Kích cỡ mảng mẫu :mảng mẫu có kích cỡ nhỏ có ưu điểm:dung lượng của mỗi cell tương đối cao(vì mỗi cell sử dụng nhiều tần số vô tuyến).Cự ly sử dụng lại tần số ngắn.Điều này tuy tăng dung lượng mạng nhưng cũng làm giảm C/I.Những điều nói trên là so sánh với mảng mẫu kích cỡ lớn Tinh C/I:theo hình vẽ sau đây Cự ly dùng lại tần số (D) R (D-R) A B P P là vị trí tồi nhất của MS thuộc cell A về mặt chịu nhiễu kênh chung từ cell B →Nhóm SV:Nguyễn Thị Thùy Linh-Phạm Thị Thúy Loan-Trần Vũ 3
  4. Thông tin di động♣ Trên lý thuyết với giả thiết : -Các BTS có cùng công suất phát sóng -Truyền sóng đồng nhất toàn vùng Bảng dưới đây trình bày các giá trị C/I của các bảng mẫu có kích cỡ khác nhau tương ứng các điều kiện truyền sóng phổ biến C D Ở MS =10log( -1) x dB I R x = hệ số truyền sóng môi trường phổ biến x=3 ÷ 4 Tỷ số C/I(dB) Kích cỡ mảng X Mẫu N=số cell 3.0 3.5 4.0 3 9,0 10,5 12,0 4 11,7 13,7 15,6 7 16,6 19,4 22,2 9 18,7 21,8 24,9 12 21,0 24,5 28,0 21 25,2 29,4 33,6 (Bảng quan hệ N và C/I) Giả sử hệ số truyền sóng là 3,5 Bảng cho biết bảng mẫu 7 cell có C/I=19,4dB Giá trị C/I này tối thiểu khả thi cho hệ thống thông tin di động cellular tương tự Vì GSM sử dụng giaodiện vô tuyến số,phương pháp mã hóa số có khả năng sửa sai lỗi nên GSM chấp nhận một tỷ số C/I=9dB(nhỏ hơn nhiều so với hệ thống tương tự ),Theo như hình trước GSM có thể dùng cả các mảng mẫu kích cỡ nhỏ N=4,thậm chí N=3.Với dải tần số vô tuyến được phép sử dụng như nhau,thì GSM có dung lượng lớn hơn,hiệu suất sử dụng phổ tần số cao (so với hệ thống tương tự ) Ngoài ra các kĩ thuật khác như -Điều khiển công suất phát sóng kiểu động -Phát gián đoạn -Nhảy tần Cũng cải thiện thêm đáng kể C/I cho GSM b)Dải quạt hóa và sự chia nhỏ các cell Thiết kế mạng cellular thường chọn mẫu cell có BTS ở trung tâm với ăngten đẳng hướng.Theo thời gian số thêu bao di động tăng lên đề ra yêu cầu tăng dung lượng của mạng.Dung lượng này có thể tăng được bằng cách tìm thêm tài nguyên tần số,rút ngắn cự ly sử dụng lại tần số.Thay đổi quy hoặch lại tần số phải đảm bảo C/I cấn thiết Phương pháp chia nhỏ cell để đảm bảo tăng dung lượng cho mạng cellular Khởi đầu:chia 3 →Nhóm SV:Nguyễn Thị Thùy Linh-Phạm Thị Thúy Loan-Trần Vũ 4
  5. Thông tin di động♣ Biên giới ban đầu của cell omni Biêngiới của cell mới tách BTS của cell omni Sau tách chia,BTS dùng anten định hướng dải quạt 1200 Thay ănten định hướng(omni) bằng 3 ănten riêng biệt định hướng dải quạt 1200 là một giải pháp tách cell thành ba hàng.Đó là giải pháp dải quạt hóa.Cách lam này không đòi hỏi thêm mặt bằng cho các cell mới,tuy rằng các cell mới phân biệt nhau theo chức năng mạng,nhưng chúng vẫn ở tại mặt bằng cũ. Chia tách thành 3 thì tương ứng số lần sử dụng lại tần số vô tuyến cũng tăng 3 lần,về mặt lý thuyết ,do đó dung lượng mạng cũng tăng lên 3 lầ n c)Ăng ten dải quạt và C/I →Nhóm SV:Nguyễn Thị Thùy Linh-Phạm Thị Thúy Loan-Trần Vũ 5
  6. Thông tin di động♣ Hình trên mô tả sự tách chia dải quạt hóa,so sánh với ănten moni thì can nhiễu dùng chung tần số giảm chừng 2 lần.Khi cần thiết có thể áp dụng cell anten dải quạt ngay từ lần quy hoặch tần số đầu tiên Vùng chuyển tiếp:Đó là vùng ở giữa các cell lớn(vùng xa vùng sâu lượng thấp) với các cell nhỏ(đô thị lưu lượng cao).Các cell kích cỡ khác nhau dùng công suất phát khác nhau.Cell có kích cỡ lớn sẽ gây ra cho cell nhỏ hơn gần nó nhiễu kênh chung quá mức chấp nhận được Để khắc phục bất lợi đó người ta phải quy hoặch tần số một cách cẩn thận để dành một số tần số đệm vào vùng chuyển tiếp Phần II:Qui hoạch tần số 1)Mục đích của việc qui hoạch tần số Đây là vấn đề quan trọng đối với các mạng thông tin di động.Dải tần số là nguồn tài nguyên thiên nhiên quý hiếm.Việc sử dụng, khai thác và quản lý dải tần số phải đạt được hiệu quả, hợp lý, tiết kiệm và bảo vệ được chủ quyền của quốc gia. Cùng với qui hoạch phát triển ngành Bưu chính viễn thông, qui hoạch dải tần số của Việt Nam cho các nghiệp vụ góp phần vào việc phát triển mạng thông tin di động theo hướng hiện đại, đồng bộ và ổn định lâu dài, phù hợp với xu hướng phát triển của quốc tế, đáp ứng các nhu cầu về thông tin phục vụ phát triển kinh tế-xã hội, quốc phòng và an ninh, tạo cơ sở cho việc xã hội hoá thông tin vào đầu thế kỷ 21. Quy hoạch phổ tần số cho là nội dung quan trọng nhất, là cơ sở để các Bộ, Ngành định hướng sử dụng và đầu tư trang bị kỹ thuật cao, là cơ sở để tiến hành các bước quy hoạch chi tiết. Việc qui hoạch dải tần số có thể được ví như việc phân luồng giao thông ở đó dải tần số vô tuyến được phân ra thành các đoạn băng tần →Nhóm SV:Nguyễn Thị Thùy Linh-Phạm Thị Thúy Loan-Trần Vũ 6
  7. Thông tin di động♣ nhỏ hơn được phục vụ cho một hoặc một số nghiệp vụ nhất định chẳng hạn như băng tần dành cho thông tin di động, truyền hình, an ninh quốc phòng, hàng không, taxi, . . . Việc phân chia như vậy sẽ tránh được can nhiễu, và sử dụng hiệu quả thiết bị vô tuyến điện 2)Khái niệm về quy hoạch tần số (tần số vô tuyến điện) Quy hoạch phổ tần số VTĐ quốc gia quốc gia là phương án phân chia phổ tần số VTĐ thành các băng tần dành cho các nghiệp vụ theo từng thời kỳ và quy định điều kiện để thiết lập trật tự khai thác, sử dụng tối ưu phổ tần số VTĐ trên phạm vi cả nước.Quy hoạch phổ tần số VTĐ cho các nghiệp vụ là phân chia dải tần từ 9KHz đến 400GHz thành các băng tần nhỏ và quy định mục đích, điều kiện sử dụng các băng tần đó. Các nghiệp vụ chủ yếu gồm: Cố định, lưu động, quảng bá (Phát thanh và truyền hình), hàng không, hàng hải, dẫn đường, định vị, vệ tinh, phát chuẩn,... Quy hoạch theo kênh là phân chia một số băng tần thành các nhóm kênh tần số cụ thể cho các hệ thống VTĐ cụ thể theo quy hoạch phổ tần VTĐ cho các nghiệp vụ để đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật. Quy hoạch theo vùng là thiết lập các vùng tái sử dụng tần số trong dải sóng cực ngắn để nâng cao hiệu quả sử dụng phổ tần số, nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển của ngành viễn thông, phát thanh, truyền hình. Đối với những vùng địa lý cần phủ sóng toàn bộ diện tích thì cứ lặp mảng mẫu theo kiểu xếp gạch lát nền Việc dùng các mảng mẫu kích cỡ nhỏ bảo đảm cao độ sử dụng lại tần số cho dung lượng cao nhưng C/I thấp.Hệ thống cellular số có khả năng chống nhiễu vô tuyến tốt nên có thể làm việc với C/I thấp,tương ứng cao hơn so với hệ thống cellular tương tự GSM thường dùng mảng mẫu sử dụng lại tần số 3/9 và 4/12 Với mẫu 3/9,số 3 biểu thị cơ sở mặt bằng,số 9 biểu thị tổng số cell của một bảng mẫu(mẫu cơ sở có 9/3=3 cell dải quạt) →Nhóm SV:Nguyễn Thị Thùy Linh-Phạm Thị Thúy Loan-Trần Vũ 7
  8. Thông tin di động♣ C1 A3 A2 C1 A3 A2 A2 C1 A3 A2 C2 C3 B1 C3 C2 B1 C3 C2 B1 C3 B2 B2 A1 B3 B2 A1 B3 A1 B3 B2 A3 A2 C1 A3 A2 C1 A3 A2 C1 A3 C3 B1 C3 C2 B1 C2 C2 B1 C3 C2 B3 B2 A1 B3 B2 A1 B3 B2 A1 B3 C1 A3 A2 C1 A2 A3 A2 C1 A3 A2 C3 C2 B1 C3 C2 B1 C3 C2 B1 C3 A1 B3 B2 B2 A1 B3 B2 A1 B3 B2 A3 A2 C1 A3 A2 C1 A3 A2 C1 A3 Các nhóm tần số vô tuyến(có 27 dải tần) A1 B1 C1 A2 B2 C2 A3 B3 C3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 • Điều khiển C/I:Nếu giả thiết tại hai cell liền kề dùng chung tần số vô tuyến thì MS ở biên giới giữa hai cell đó sẽ không thể làm việc được vì C/I=0dB.Nguyên tắc quy hoặch tần số là phải đảm bảo không dùng chung tần số vô tuyến ở hai cell kiểu liền kề nhau.những cell dùng chung tần số thuộc về các mảng mẫu khác nhau,cách nhau tối thiểu cự ly D.D=r 3N r bán kính cell,N là kích cỡ mảng. Ví dụ mảng mẫu N=9 có D=5,2r ,r=5 km ,D=26km Cấu trúc mảng 3/9 theo lý thuyết có C/I >9dB đảm bảo GMS làm việc bình thường •Điều khiển C/A(A là can nhiễu kênh kề) Các dải tần liền kề nhau không được dùng trong một cell,mà cũng không nên dùng ở các cell liền kề nhau.Tuy nhiên bảng mẫu 3/9(hình trên) thì các cell A1 và C3 liền kề nhau về địa lý lại dùng các dải tần liền kề về tần số(9,10 và 18,19).Can nhiễu kênh kề sẽ giảm thiểu tác dụng nhờ kĩ thuật nhảy tần,điều khiển động công suất phát vô tuyến,phát gián đoạn Ta có mẫu 4/12 cũng tương tự như mẫu 3/9.Mỗi mảng mẫu có 4 cơ sở mặt bằng,mỗi cơ sở có 3 cell dải quạt,tổng cộng 4x3=12 cell →Nhóm SV:Nguyễn Thị Thùy Linh-Phạm Thị Thúy Loan-Trần Vũ 8
  9. Thông tin di động♣ Các nhóm dải tần số (có 24 dải tần) A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3 1 23 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Như ta đã biết về lý thuyết cấu trúc 4/12 có C/I >12dB,cho phép GSM làm việc tốt.Tuy rằng dung lượng có kém hơn so với cấu trúc 3/9(mỗi cell có số lượng tải tần ít hơn,hệ số sử dụng lại tần số thấp hơn) ⇒Sự phân bố lưu lượng Sự thay đổi lưu lượng hình thành nhu cầu tăng thêm tải tần ở một cell nào đó.Khi đó người ta nghĩ ngay đến khả năng lấy tải tần ở cell nào lưu lượng rất nhỏ để thêm vào cell lưu lượng quá lớn.Tuy nhiên việc này phá hỏng quy hoặch tần số và mang lại can nhiễu quá mức cho phép nếu được thực thi thì không khoa học •Quy hoạch phủ sóng không liên tục Bài toán quy hoặch này phải xử lý đặc biệt.Tuy nhiên cơ sở giải bài toán vẫn là quy hoặch tần số sao cho C/I và C/A đạt mức quy định chất lượng.Có thể quy hoạch với sự hỗ trợ của máy tính.Những mâu thuẫn phát sinh có thể được dung hòa tùy hoàn cảnh Ví dụ :Trong làng xã ven quốc lộ có thể chịu C/I nhỏ →Nhóm SV:Nguyễn Thị Thùy Linh-Phạm Thị Thúy Loan-Trần Vũ 9
  10. Thông tin di động♣ Làng xã Phổ A Phổ B Vùng phủ sóng lộ c Quố Phủ sóng không liên tục Kết luận Việc phân bổ băng tần phục vụ mục đích quốc phòng, an ninh được thực hiện theo các nguyên tắc sau: a) Các băng tần sử dụng lâu dài được phân bổ theo tỷ lệ phù hợp với yêu cầu, nhiệm vụ và có chú ý đến thông lệ quốc tế b) Các băng tần sử dụng có thời hạn chỉ áp dụng đối với các thiết bị vô tuyến điện hiện đang sử dụng nhưng không trang bị tiếp; c) Các băng tần sử dụng không thường xuyên trong thời gian ngắn, khi sử dụng phải thông báo cho Bộ Bưu chính, Viễn thông, trừ trường hợp thuộc danh mục bí mật nhà nước d) Khi có nhu cầu sử dụng băng tần dành cho mục đích kinh tế - xã hội vào mục đích quốc phòng, an ninh phải được sự đồng ý bằng văn bản của Bộ Bưu chính, Viễn thông và không được gây nhiễu có hại cho mạng thông tin phục vụ kinh tế - xã hội. →Nhóm SV:Nguyễn Thị Thùy Linh-Phạm Thị Thúy Loan-Trần Vũ 10
  11. Thông tin di động♣ M ô c   ôc l Trang LỜI NÓI ĐẦU-----------------------------------------------------------------------------------------------------1 Phần I :Sử dụng lại tần số 1-Hệ thống cellular-Sử dụng lại tần số----------------------------------------------- 2 a-Cự ly dùng lại tần số---------------------------------------------------------------------- 2 b-Dải quạt hóa và chia nhỏ các ô-------------------------------------------------- -4 c-Ăng ten dải quạt và C/I-------------------------------------------------------------------5 Phần II :Quy hoạch tần số 1-Mục đích của việc quy hoạch tần số -------------------------------------------------6 2-Khái niệm về quy hoặch tần số------------------------------------------------------------7 Kết luận ---------------------------------------------------------------------------------------9 →Nhóm SV:Nguyễn Thị Thùy Linh-Phạm Thị Thúy Loan-Trần Vũ 11
Đồng bộ tài khoản