zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kĩ thuật Viễn thông

Công nghệ và quy hoạch W-CDMA - 7

Chia sẻ: Cao Tt | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

Báo xấu

127
lượt xem 19
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các giải pháp kỹ thuật trong W-CDMA chia theo mã. Nhược điểm chính của phương pháp phân chia thời gian là : - Thời gian truyền dẫn ngắn trong khi việc thiết lập và giải phóng kết nối đòi hỏi thời gian dài thậm chí đến vài khung. - Việc sử dụng phân bổ theo thời gian bị hạn chế bởi dải tốc độ cao do hạn chế công suất của MS ở đường lên. - Phương pháp này sử dụng các tốc độ bit cao và tạo ra lưu lượng dạng cụm, điều này dẫn đến sự thay đổi cao...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Công nghệ và quy hoạch W-CDMA - 7

Các giải pháp kỹ thuật trong W-CDMA chia theo mã. Nhược điểm chính của phương pháp phân chia thời gian là : - Thời gian truyền dẫn ngắn trong khi việc thiết lập và giải phóng kết nối đòi hỏi thời gian dài th ậm chí đến vài khung. - Việc sử dụng phân bổ theo thời gian bị hạn chế bởi dải tốc độ cao do hạn chế công suất của MS ở đường lên. - Phương pháp này sử dụng các tốc độ bit cao và tạo ra lưu lượng dạng cụm, đ iều này dẫn đến sự thay đổi cao ở các mức nhiễu so với lập biểu phân chia theo m ã. 4 .6.3.2 Lập biểu phân chia theo mã Trong lập biểu phân chia theo mã tất cả ngư ời sử dụng được ấn định một kênh khi họ cần chúng. Nếu nhiều người sử dụng gói yêu cầu lưu lượng thì tốc độ bit phải thấp hơn ở lập biểu theo thời gian. Các ưu điểm chính của phương pháp n ày là : - Trong lập biểu phân chia theo mã, việc thiết lập và giải phóng sẽ gây ra ít tổn th ất dung lượng hơn do tốc độ bit thấp và th ời gian truyền dẫn lâu h ơn. Do tốc độ b it thấp việc phân bổ tài nguyên ở lập biểu gói phân chia theo mã đòi hỏi nhiều thời gian hơn ở lập biểu gói phân chia theo thời gian. Điều này cho phép dự báo đư ợc mức nhiễu. - Lập biểu phân chia theo m ã có thể là tĩnh hoặc động. Trong lập biểu tĩnh, tốc độ bit đư ợc phân bổ duy trì cố định trong suốt thời gian kết nối. Trong lập biểu động, tốc độ bit có thể thay đổi để phù h ợp với lưu lượng gói. - Phương pháp lập biểu này đ òi hỏi các khả năng của MS thấp h ơn. 4 .7 Kết luận chương Trong chương này đã giới thiệu đư ợc các kỹ thuật được sử dụng trong WCDMA . Trên cơ sở đó ngư ời ta tiến hành qui ho ạch mạng WCDMA. Trang 67
Quy hoạch mạng W-CDMA Chương 5 QUY HOẠCH MẠNG W-CDMA 5 .1 Giới thiệu Chương này sẽ trình bày quá trình qui hoạch mạng W-CDMA và kết quả mô phỏng tình toán suy hao đường truyền, kích thước ô và dung lượng kênh,…Quá trình quy hoạch mạng vô tuyến cho hệ thống thông tin di động thế hệ ba bao gồm các bước sau : định kích cỡ, quy hoạch lưu lượng và vùng phủ sóng, tối ưu hóa m ạng. Đầu vào Suy hao đường truyền cho phép  Các yêu cầu Đầu ra vùng phủ  Yêu cầu dung - Sơ bộ số trạm gốc Định cỡ lượng - Cấu hình đài trạm.  Kiểu vùng, mô hình truyền sóng vô tuyến Quy hoạch dung - Chọn đài trạm. lượng và vùng phủ - Chọn cấu hình BS. - Các thông số RRM. - Phân tích chất Hiển thị hiệu năng lượng phục vụ mạng Kết quả đo hiệu Điều chỉnh thông số Tối ưu hoá năng mạng RRM Hình 5.1. Quá trình quy ho ạch mạng vô tuyến cho hệ thống thông tin di động thế hệ ba. Giai đoạn định kích cỡ sẽ đưa ra dự tính số đài trạm, số trạm gốc, cấu h ình các phần tử gốc và các ph ần tử mạng khác trên cơ sở các yêu cầu của nhà khai thác trong vùng. Định cỡ phải thực hiện được các yêu cầu của nhà khai thác về vùng phủ, dung lượng và chất lượng phục vụ. Việc quy hoạch dung lượng và vùng phủ Trang 68
Quy hoạch mạng W-CDMA phải được xem xét đồng thời do dung lượng và vùng phủ có quan hệ chặt chẽ với nhau trong mạng di động. Khi mạng đi vào hoạt động, có thể tính toán hiệu năng m ạng bằng các phép đo và các kết quả đo được sử dụng để hiển thị và tối ưu hoá h iệu năng của m ạng. 5 .2 Tính suy hao đường truyền cho phép Để xác định vùng phủ cực đại của ô nh à thiết kế phải tính toán tổn hao đường truyền cực đại cho phép đảm bảo cường độ tín hiệu phù h ợp ở biên giới ô cho chất lượng tiếng chấp thuận trên 90% vùng phủ. Tổn hao đường truyền cho phép là hiệu số giữa công suất phát xạ hiệu dụng của máy phát và cường độ tín hiệu tối thiểu cần thiết ở máy thu cho chất lượng tiếng chấp thuận. Các th ành ph ần xác định tổn hao đường truyền được gọi là qu ỹ năng lượng đường truyền. Để tính tổn h ao cực đại cho phép ta sử dụng công thức sau : La = Pm – Pmin + Gb – Lc – Lb – Lh (5.1 ) Với : Pmin = N0 + Fb + (Eb/N0’)req + 10lgB (5.2 ) Trong đó : La : Tổn hao đường truyền cho phép. Pm : Công suất phát xạ hiệu dụng của MS. Pmin : Cường độ tín hiệu tối thiểu yêu cầu. Gb : Hệ số khuếch đại của Anten phát BS. Lc : Tổn hao cáp Anten thu BS. Lb : Tổn hao cơ thể. Lh : Tổn hao truy nhập tòa nhà. B : Tốc độ bit (Bps) N0 : Tạp âm nền của BS. Trang 69
Quy hoạch mạng W-CDMA Fb : Hệ số tạp âm máy thu. Eb/N0’ : Độ dự trữ cần thiết của anten phát BS. 5 .3 Xác định kích thước ô Sau khi tính được suy hao đ ường truyền cực đại ta tính được bán kính ô (R) cực đại thoả mãn yêu cầu truyền nhận thông tin dựa vào các mô hình truyền sóng. Do đặc điểm truyền sóng không ổn định, nên các mô hình truyền sóng đều mang tính thực nghiệm. Dưới đây ta xét hai mô h ình truyền sóng được sử dụng rộng rãi là mô hình Hata – Okumura và Walfsch – Ikegami. 5 .3.1 Mô hình Hata – O kumura Hầu hết các công cụ truyền sóng sử dụng một dạng biến đổi của mô hình Hata. Mô hình Hata là quan hệ thực nghiệm được rút ra từ báo cáo kỹ thuật của Okumura cho phép sử dụng các kết quả vào các công cụ tính toán. Các biểu thức được sử dụng trong mô h ình Hata để xác định tổn hao trung bình :  Vùng thành phố Lp= 69,55+26,16.lgfc –13,28.lghb – a(h m) + (44,9 -6,55.lghb).lgR (dB) [6] (5.3) Trong đó : fc : Tần số hoạt động (MHz). Lp : Tổn hao cho phép. h b : Độ cao anten trạm gốc (m). a(hm) : Hệ số hiệu chỉnh cho độ cao anten di động (dB) R : Bán kính ô (km). Dải thông số sử dụng cho mô hình Hata là : 150  f c  1500MHz 30  hb  200m Trang 70
Quy hoạch mạng W-CDMA 1  hm  10m Hệ số hiệu chỉnh (hm) được tính như sau: Đối với th ành phố lớn: a(hm) =8,29.(lg1,54hm)2 - 1,1 (dB) với fc  200MHz (5.4 ) a(hm) =3,2.(lg11,75hm)2 - 4,97 (dB) với fc  400MHz (5.5 ) Đối với th ành phố nhỏ và trung bình : a(hm) = (1,1.lgfc – 0,7).hm – (1,56.lgfc –0,8) (dB) (5.6) Như vậy bán kính ô được tính : L   69,55  26,26. lg f c  13,28. lg hb  ahm  p (5.7 ) lg R  44,9  6,55. lg hb  Vùng ngoại ô Với vùng ngoại ô hệ số hiệu chỉnh suy hao so với vùng thành phố là :   f  2   Lno = Lp - 2  lg     5,4 (dB) c (5.8 )   28        Vùng nông thôn Với vùng nông thôn hệ số hiệu chỉnh suy hao so với vùng thành phố là : Lnt = Lp – 4,78.(lgfc)2 +18,33(lgfc) - 4 0,49 (dB) (5.9 ) 5 .3.2 Mô hình Walfsch – Ikegami Mô hình này đ ược sử dụng để đánh giá tổn hao đ ường truyền ở môi trường thành phố cho hệ thống thông tin di động tổ ong. Mô hình này chứa các phần tử : tổn hao không gian tự do, nhiễu xạ mái nhà, tổn hao tán xạ và tổn hao nhiều vật chắn. Tổn hao cho phép trong mô hình này được tính như sau : Trang 71
Quy hoạch mạng W-CDMA Lcp = Lf + Lts + Lm [6] (5.10 ) Với tổn hao không gian tự do được xác định như sau : (5.11 ) L f  32,4  20. lg R  20. lg f c Trong đó : fc : Tần số hoạt động. R : Bán kính cell. Nhiễu xạ mái nhà phố và tổn hao tán xạ đ ược tính : (5.12 ) Lts  Lo  20. lg hm  10. lg f c  10. lg W  16,7 Trong đó : 2,5  0,075  55dB,55    90 0 0  (5.13 ) L0    9,646dB,0 0    55 0  W : Độ rộng phố.  : Góc đến so với trục phố h r : Độ cao nhà. h m : Độ cao Anten trạm di động.  h m = hr – hm (m) Tổn hao vật chắn : (5.14 ) Lms  Lbsh  k a  k d . lg R  k f . lg f c  9. lg b Trong đó : b : Khoảng cách giữa các toà nhà dọc theo đường truyền vô tuyến (m)  18. lg 11  hb , hb  hr , hb là độ cao anten BS (5.15 ) Lbsh   0, hb  hr ka = 54 – 0,8.hb (5.16 ) Trang 72
Quy hoạch mạng W-CDMA 15hb  18  , hb  hr (5.17 ) hm kd   18, h  h  b r f  k f  4  1,5 c  1 với thành phố lớn (5.18 )  925  f  k f  4  0,7 c  1 với thành phố trung b ình (5.19 ) 925   Như vậy bán kính cell tính theo mô hình Walf – Ikegami là : Lcp  Lo  Lbsh  10. lg W  20. lg hm  k a  9. lg b  30  k f . lg f c  15,7 lg R  20  k d  (5.20 ) Mô hình Hata bỏ qua ảnh hưởng của độ rộng phố, nhiễu xạ phố và các tổn hao tán xạ còn mô hình Walf – Ikegami có xét đến các ảnh hưởng n ày nên bán kính cell tính theo mô hình Hata lớn h ơn so với mô hình Walf ở cùng m ột tổn hao cho phép. 5 .4 Tính toán dung lượng và vùng phủ Trong thông tin di động thế hệ ba, các thu ê bao được chia sẽ cùng nguồn tài n guyên ở giao diện vô tuyến n ên không thể phân tích chúng riêng rẽ. Các thuê bao ảnh hưởng lẫn nhau nên công suất phát buộc phải thay đổi, sự thay đổi này lại gây ra các thay đổi khác vì vậy toàn bộ quá trình dự tính phải được thực hiện lặp cho đ ến khi công suất phát ổn định. Ngo ài công suất phát, các thông số khác như tốc độ MS, dạng kênh đa đường, tốc độ bit và các kiểu dịch vụ được sử dụng cũng đóng vai trò qu an trọng trong việc quy hoạch mạng di động thế hệ ba. Trong quá trình quy hoạch hệ thống GSM, độ nhạy của BS và ngưỡng vùng phủ được coi là không đổi cho từng trạm và quy hoạch chi tiết chủ yếu tập trung lên quy ho ạch vùng phủ. Trong W-CDMA độ nhạy của BS phụ thuộc vào số lượng n gười sử dụng và tốc độ bit ở tất cả các ô, vì th ế nó mang đặc thù ô và d ịch vụ và cần phân tích dung lượng và quy hoạch nhiễu chi tiết hơn. Công cụ quy hoạch sẽ hỗ Trang 73
Quy hoạch mạng W-CDMA trợ việc tối ưu các cấu h ình vùng phủ, chọn anten, hư ớng anten và vị trí đặt đài trạm đ ể đáp ứng chất lượng dịch vụ, dung lượng và các yêu cầu dịch vụ với giá thành th ấp. Để tính toán dung lượng, ta sử dụng một số định nghĩa sau : - Đơn vị lưu lượng Erlang : Một đơn vị lưu lượng Erlang là một mạch thông tin hoạt động trong một giờ. - Cấp phục vụ (GOS) : Đại lượng biểu thị số % cuộc gọi không thành công đối với hệ thống tiêu hao còn trong h ệ thống đợi GOS là số % thuê bao thực hiện sự gọi trở lại. - Hệ thống thông tin hoạt động theo kiểu tiêu hao : Giả thiết về hệ thống m à các thuê bao không h ề gọi lại khi cuộc gọi không thành công. - Hệ thống thông tin hoạt động theo kiểu đợi : Giả thiết về hệ thống mà các thuê bao sẽ kiên trì gọi lại cho đến khi thành công. Lưu lượng của một thuê bao A đư ợc tính theo công thức sau : nT (5.21 ) A 3600 Trong đó : A : Lưu lượng của thuê bao. n : Số trung bình các cuộc gọi trong một giờ. T : Thời gian trung bình của một cuộc gọi (s). Theo số liệu thống kê đối với mạng di động th ì n = 5, T = 300s. Lưu lượng Erlang cần cho một thuê bao được tính như sau : mt u (5.22 ) E CCH  3600 Trong đó : Trang 74
Quy hoạch mạng W-CDMA m : Số lần thuê bao sử dụng kênh điều khiển. tu : Thời gian sử dụng trung b ình của thuê bao đối với kênh điều khiển Ứng với số kênh điều khiển là NCCH, tra bảng ta sẽ có tổng dung lượng Erlang cần thiết là Etot. Tổng số thu ê bao được phục vụ được tính như sau : Etot (5.23 ) S total  ECCH Để phục vụ Stotal thuê bao, ta tính được tổng lưu lư ợng Erlang cần thiết theo công thức : S total (5.24 ) C Erl  A Từ giá trị CErl tra bảng ta sẽ tính được tổng số kênh cần thiết. 5 .5 Chương trình mô phỏng và tính toán. Tối ưu m ạng là quá trình phân tích cấu hình và hiệu năng mạng nhằm cải thiện chất lượng mạng tổng thể và đảm bảo tài nguyên của mạng đ ược sử dụng một cách có hiệu quả. Giai đoạn đầu của quá trình tối ưu là định nghĩa các chỉ thị hiệu năng chính. Chúng gồm các kết quả đo ở hệ thống quản lý mạng và số liệu đo thực tế để xác đ ịnh chất lượng dịch vụ. Với sự giúp đỡ của hệ thống quản lý mạng ta có thể phân tích hiệu năng quá khứ, hiện tại và tương lai. Ta có thể phân tích hiệu năng của các thuật toán quản lý tài nguyên vô tuyến và các thông số của chúng bằng cách sử dụng các kết quả của chỉ thị hiệu năng chính. Trong hệ thống thông tin di động thế hệ ba việc tối ưu hóa mạng rất quan trọ ng vì mạng thế hệ ba cung cấp nhiều dịch vụ đa dạng. Điều chỉnh tự động phải cung cấp câu trả lời nhanh cho các điều khiển thay đổi lưu lượng trong mạng. Trong giai đoạn đầu của quá trình xây dựng mạng W-CDMA chỉ có một số thông số là được đ iều chỉnh tự động và vì thế cần phải duy trì quá trình tối ưu hóa của hệ thống GSM Trang 75
Quy hoạch mạng W-CDMA 5 .5.1 Lưu đồ tính toán Nhập các thông số :  Thông số truyền dẫn  Thông số trạm gốc  Thông số trạm di động Tính suy hao đường truyền cho phép  Nhập các thông số truyền sóng và chọn mô hình truyền sóng.  Nhập các thông số lưu lượng  Tính kích thước Cell  Tính tổng lưu lượng Erlang Kết luận Trang 76
Quy hoạch mạng W-CDMA 5 .5.2 Kết quả chương trình  Kết quả tính suy hao đường truyền. Trang 77

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.