nhOx_hon3y
New Member
Tải Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA
LỜI NÓI ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Tại Việt Nam, cả nước đã có 7 nhà khai thác dịch vụ thông tin di động sử dụng công nghệ GSM và CDMA. Điều đó minh chứng cho cho sự phát triển không ngừng của hạ tầng mạng thông tin di động trong nước trong xu thể hội nhập và thể hiện sự cạnh tranh khốc liệt trong lĩnh vực này. Thực tế phát triển thị trường tại Việt Nam cho thấy, đến nay các mạng di động sử dụng công nghệ GSM đang chiếm ưu thế tuyệt đối về số lượng khách hàng với 56,5 triệu thuê bao trên tổng số 63,5 triệu thuê bao di động (số liệu của Tạp chí Khoa học kỹ thuật và kinh tế Bưu điện). Với số lượng thuê bao phát triển lớn mạnh như vậy trong thời gian qua cùng với việc cạnh tranh khốc liệt giữa các nhà khai thác dịch vụ thông tin di động thì hạ tầng mạng thông tin di động 2G & 2,5G đã được khai thác tối đa cho các dịch vụ truyền thống. Do vậy để có hạ tầng mạng thích hợp cung cấp các dịch vụ trên nền IP/Internet, các dịch vụ truyền thông đa phương tiện multimedia, các dịch vụ gia tăng mới, các dịch vụ hội tụ Di động-Cố định , nhất là dịch vụ truyền tiếng nói dưới dạng gói VoIP và đủ điều kiện cho phép hạ giá thành cung cấp các dịch vụ này nhằm tăng tính cạnh tranh với các doanh nghiệp viễn thông khác thì bắt buộc cần có những bước chuyển đổi, phát triển, nâng cấp hạ tầng đối với mạng di động hiện tại là điều tất yếu và hết sức cấp thiết.
Cùng hòa chung với sự tăng trưởng mạnh không ngừng của phát triển kinh tế xã hội Việt Nam nói chung và thị trường viễn thông nói riêng, trong những năm qua với nhiều bước phát triển vượt bậc đã đưa mạng VinaPhone, Mobile-Phone, Viettel trở thành các nhà cung cấp dịch vụ thông tin di động lớn tại Việt Nam về quy mô phát triển thuê bao cũng như hạ tầng mạng. Với xu thế chung phát triển thuê bao di động tại Việt Nam và nhu cầu tăng cao về các dịch vụ di động Multimedia .của khách hàng trong thời gian đến, mạng vô tuyến trên toàn quốc nói chung và khu vực cụ thể nói riêng cần gấp rút thực hiện nâng cấp và xây dựng hạ tầng mạng 3G theo định hướng NGN - Mobile. Việc nghiên cứu tìm hiểu và đưa ra giải pháp quy hoạch thiết kế chi tiết hệ thống vô tuyến WCDMA trong thời gian ngắn là vô cùng cấp thiết đối với việc kinh doanh và phát triển của mạng vô tuyến trong thời gian tới. Và công tác quy hoạch thiết kế chi tiết sẽ giúp tối ưu về mặt tài nguyên xử lý hệ thống, tối ưu về mặt khai thác vận hành bảo dưỡng, chi phí đầu tư mạng 3G và phù hợp với quy hoạch tối ưu hóa mạng phân vùng thiết bị 2G.
Đề tài “Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA” sẽ đáp ứng được nhu cầu thiết thực trong phát triển mạng WCDMA nói chung và khu vực Quận 12 nói riêng, đưa ra dịch vụ 3G sớm nhất có thể là điều rất quan trọng và tác động trực tiếp đến thương hiệu, uy tín, năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp.
2. Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu, tìm hiểu và đánh giá hiện trạng mạng vô tuyến nói chung và khu vực Quận 12 nói riêng. Dự báo nhu cầu tăng trưởng thuê bao 3G của mạng.
- Nghiên cứu giải pháp quy hoạch mạng truy nhập vô tuyến WCDMA.
- Triển khai quy hoạch cụ thể mạng truy nhập vô tuyến WCDMA cho mạng ở khu vực Quận 12.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
a) Đối tượng nghiên cứu
- Mạng truy nhập vô tuyến giả định tại khu vực Quận 12.
- Lý thuyết tổng quan về cấu trúc mạng vô tuyến WCDMA.
- Lý thuyết quy hoạch hệ thống truy nhập WCDMA và kỹ thuật thiết kế vùng phủ sóng, thiết kế lưu lượng sao cho tối ưu nhât. Đồng thời đưa ra những khuyến cáo về quy hoach công suất và quy hoạch mã.
b) Phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu lý thuyết về quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA, thiết kế vùng phủ sóng, thiết kế lưu lượng, định cỡ hệ thống truyền dẫn.
- Nghiên cứu hiện trạng dung lượng vô tuyến mạng, khả năng và giải pháp triển khai 3G.
- Qua nghiên cứu, tìm hiểu, đưa ra kết quả quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA ở khu vực Quận 12.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý thuyết, tìm hiểu các thông số liên quan đến quy hoạch và thiết kế mạng vô tuyến WCDMA như: quỹ công suất đường truyền cho các loại dịch vụ, hệ số tải, thông lượng cell Đưa ra lưu đồ thuật toán tính các thông số liên quan đến việc thiết kế vùng phủ sóng, đồng thời xây dựng chương trình mô phỏng tính toán.
- Khảo sát vùng phủ sóng theo yêu cầu thực tế cũng như tình hình kinh tế, xã hội, tình hình phát triển mạng viễn thông trên địa bàn Quận 12, kết hợp với giả định cho việc định hướng phát triển và hiện trạng của mạng. Trên cơ sở đó, dự báo và tính toán nhu cầu dung lượng để định cỡ mạng nhằm phục vụ cho việc xây dựng cấu hình mạng. Sau khi định cỡ mạng, quy hoạch vùng phủ sẽ đi đến quy hoạch chi tiết, tính toán số lượng các node, chọn vị trí đặt trạm và dự kiến phương án truyền dẫn cho các Node.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Lý thuyết về quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA cũng như các mô hình mạng thông tin di động 3G đã được nghiên cứu và chuẩn hóa rộng rãi trên toàn thế giới. Tuy nhiên việc áp dụng vào thực tế tại mỗi quốc gia, ứng với mỗi nhà khai thác lại không thể áp dụng theo một lộ trình cứng nhắc nào, điều đó tùy thuộc vào hoàn cảnh cụ thể, vào điều kiện phát triển của thị trường và thị phần của nhà khai thác đó. Đối với mạng khảo sát, do lượng khách hàng ngày càng tăng cả về số lượng và nhu cầu dịch vụ, việc triển khai quy hoạch chi tiết mạng vô tuyến WCDMA áp dụng các giải pháp kỹ thuật cũng cần có các nghiên cứu và đánh giá dựa trên đặc điểm cụ thể của từng vùng, đề tài này chính là một trong những nghiên cứu công tác quy hoạch đánh giá, nhằm triển khai xây dựng hệ thống truy nhập vô tuyến mới vào thực tế một cách bài bản, hiệu quả, không chỉ đáp ứng nhu cầu trước mắt mà còn là nhu cầu phát triển lâu dài theo lộ trình và định hướng nhất định. Kết quả của đề tài chính là một đề án chi tiết nhằm triển khai mạng vô tuyến WCDMA sát với thực tế cho mạng trong thời gian gần nhất, do đó mang tính thực tiễn cao.
6. Nội dung của đề tài
Đề tài bao gồm 5 chương, với nội dung tóm tắt như sau:
Chương 1: Tổng quan về cấu trúc mạng vô tuyến WCDMA
Chương này sẽ giới thiệu khái quát mạng truy nhập vô tuyến WCDMA, trong đó sẽ tập trung trình bày những vấn đề lý thuyết liên quan đến cấu trúc mạng WCDMA, giao diện vô tuyến và các loại kênh trong WCDMA.
Chương 2: Tổng quan về quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA
Chương này khái quát tổng quan và nêu lên các vấn đề về việc quy hoạch mạng vô tuyến, phân tích được quỹ đường truyền, mô hình truyền sóng và dung lượng mạng để từ đó áp dụng tính toán quy hoạch cho chương tiếp theo.
Chương 3:Quy hoạch chi tiết mạng vô tuyến mạng WCDMA.
Chương này trình bày về bài toán thiết kế quy hoạch và xây dựng hệ thống vô tuyến WCDMA theo các thông số và đặc trưng riêng của hệ thống. Từ đó xây dựng chương trình mô phỏng việc tính toán chi tiết cho vùng phủ sóng và dung lượng hệ thống.
Chương 4 : Tính toán quy hoạch cho một vùng cụ thể.
Chương này khảo sát cụ thể yêu cầu thực tế qua tình hình kinh tế, xã hội, tình hình phát triển mạng viễn thông trên địa bàn Quận 12, kết hợp với định hướng phát triển và hiện trạng của mạng. Trên cơ sở đó, dự báo và tính toán nhu cầu dung lượng, vùng phủ để xây dựng thiết kế chi tiết mạng truy nhập vô tuyến WCDMA mạng khu vực Quận 12.
Chương 5: Mô phỏng quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA.
Chương này trình bày về phần mềm mô phỏng, tính toán , triển khai mạng WCDMA cho Quận 12.
Chương 6: Kết luận và hướng phát triển đề tài.
Chương này trình những công việc dã làm được và nêu hướng phát triển của đề tài
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Bán Kính Cell
(Km2)
Vùng B
Đường Lên
f=1950 MHz
12.2
129.94+38 log10R
131.7
1.11
64
129.94+38 log10R
127
0.836
384
129.94+38 log10R
120.2
0.55
Đường Xuống f=2140MHz
12.2
131.5+38 log10R
150.7
3.2
64
131.5+38 log10R
147
2.558
384
131.5+38 log10R
139.2
1.595
Các thông số khi tinh chỉnh hệ số tải
Vùng phủ
Tần số công tác (KHz)
Dịch vụ
Ban đầu
Tinh chỉnh 1
Tinh chỉnh 2
Vùng B
Đường Lên
f=1950 MHz
S1
0.04
0.05
0.07
S2
0.22
0.20
0.13
S3
0.49
0.5
0.55
Đường Xuống f=2140MHz
S1
0.04
0.05
0.07
S2
0.22
0.20
0.13
S3
0.49
0.5
0.55
Với hệ số tải ban đầu ta có bán kính cell cho vùng phủ B như sau:
Bước lặp về dung lượng với hệ số tải ban đầu
Vùng phủ
Tần số công tác (KHz)
Dịch vụ
Số kênh trên ô
Dung lượng chặn cứng
Tổng số kênh góp chung
Dung lượng chặn mềm
Số user/cell
Bán kính cell
(Km2)
Vùng B
Đường Lên
f=1950 MHz
S1
3.86
1.02
5.98
2.26
29.2
0.31
S2
4.93
1.62
764
338
32.7
0.59
S3
2.55
0.43
3.96
1.07
5.2
0.31
Đường Xuống f=2140MHz
S1
5.7
2.09
8.83
422
54.4
0.43
S2
7.29
0.2
11.28
6.06
58.7
0.79
S3
3.77
0.98
5.84
2.18
10.6
0.45
Bước lặp về dung lượng sau khi tinh chỉnh hệ số tải
Vùng phủ
Tần số công tác (KHz)
Dịch vụ
Số kênh trên ô
Dung lượng chặn cứng
Tổng số kênh góp chung
Dung lượng chặn mềm
Số user/cell
Bán kính cell
(Km2)
Vùng B
Đường Lên
f=1950 MHz
S1
6.75
2.77
10.47
5.44
70.2
0.49
S2
2.91
0.57
4.52
1.39
13.5
0.38
S3
2.87
0.55
4.44
1.34
6.45
0.35
Đường Xuống f=2140MHz
S1
9.97
5.06
15.45
9.38
121
0.64
S2
4.3
1.26
6.67
2.72
26.25
0.53
S3
4.23
1.22
6.56
2.65
12.9
0.49
è So sánh giữa bán kính cell theo vùng phủ và bán kính cell theo dung lượng của vùng B ta chấp nhận hệ số tải 75%..
Lựa chọn bán kính cell
Sau khi xem xét bán kính cell theo hai điều kiện tối ưa ta có thể lựa chọn bán kính cell, diện tích cell( 3 sector), số lượng node B phù hợp cho hai vùng như sau:
Kết quả tối ưu cell
Vùng phủ
Bán kính cell
(Km)
Diện Tích cell
(Km2)
Số Node B
Vùng A
1.1è1.2
2.36è2.81
13è11
Vùng B
0.45è 0.6
0.312è0.7
58è33
MÔ PHỎNG QUY HOẠCH MẠNG
VÔ TUYẾN WCDMA
Đặt Vấn đề
Sau khi đã tính toán được các kết quả ở chương 4 thì trước tiên ta cần kiểm tra lại kết quả một lần nữa bằng cách mô phỏng nhằm kiểm tra tính đúng đắng của phương pháp.Trước khi ta triển khai các bước tiếp theo của quy hoạch mạng. Cho nên ta có các thông số đầu vào cần quan tâm .
Bản đồ số của khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh mà cụ thể là Quận 12.
Các kết quả sau khi đã khảo sát và tính toán được mà ta cần chú ý
Kết quả khảo sát và tính toán
Vùng
Vùng A
Vùng B
Hệ số tải[%]
50
75
Hệ số trực giao đường xuống
0.5
0.5
Xác xuât vùng phủ [%]
93.4%
93.4%
Độ lợi anten trạm gốc[dBi]
18
18
Độ lợi chuyển giao mềm[dB]
2
2
Mật độ thuê bao[thuê bao/km2]
51
414
Ngoài ra còn tính toán các thông số như Eb/N 0, tổn hao đường truyền cho phép cực đại đối với các loại dịch vụ bằng cách phân tích quỹ đường truyền. Các mô hình truyền sóng đề cập, tính dung lượng mềm, bán kính cell…
Sử dụng phần mềm Visual Basic 2008 để tính toán. Ta có những nhận xét sau:
Tổn hao đường truyền cực đại cho phép phụ thuộc vào dự trữ giao thoa yêu cầu, khi số người sử dụng tăng, dự trữ giao thao tăng và tổn hao đường tryền cho phép cực đại giảm dẫn đến vùng phủ giảm.
Ta có thể xác định được hệ thống bị giới hạn bởi đường lên hay xuống khi biết trước số người sử dụng dịch vụ.
Với dịch vụ tiếng , vùng phủ bị giới hạn bởi đường lên.
Với dịch vụ số liệu , do tốc độ đường xuống và lên không đối xúng nên có thể bị giới hạn ở đường xuống hay đường lên.
So sánh tổn hao đường lên và đường xuống. Ta thấy tổn hao đường xuống cho phép cao hơn đường lên. Để đảm bảo, khi tính toán bán kính cell thì chỉ quan tâm đến mức suy hao cho phép của đường lên do ta có thể đảm bảo công suất đường xuống cao hơn đường lên (vùng phủ bị giới hạn theo đường lên).
Đối với các dịch vụ tốc độ khác nhau, ta thấy công suất phát của MS cao hơn nhưng SNR yêu cầu lại thấp hơn (chuyển động tốc độ thấp hơn). Tốc độ số liệu càng cao thì độ lợi xử lý càng thấp.
Ngoài ra tổn hao đường truyền cực đại cho phép cũng giảm khi tốc độ số liệu tăng và điều này dẫn đến diện tích vùng phủ giảm.
Sau khi tính toán hai mô hinh truyền sóng Hata-Okumura và Walfisch-Ikegami. Ta thấy tổn hao truyền sóng theo mô hình Hata-Okumura thấp hơn mô hình Walfisch-Ikegami do mô hình Hata đã bỏ qua ảnh hưởng của độ rộng phố, nhiễu xạ phố và các tổn hao tán xạ. Do đó mô hình Hata thường được dùng cho quy hoạch mạng ở vùng nông thôn và Walfisch được áp dụng cho vùng thành thị.
Tính bán kính cell theo quỹ đường truyền. Ta có kết quả sau.
Bán kính cell theo vùng phủ
Rb
Tần số
Lp
Rcell (Tp)
Diện tích (K=1.95)
Rcell (ngoại ô)
Diện tích (K=1.95
12.2kbit/s
1950
144.7
1.58
4.87
2
7.8
12.2kbit/s
2110
167.7
7.94
112.9
10
195
144kbit/s
1950
133.8
0.79
1.2
1.03
2
144kbit/s
2110
162.4
5.6
61.2
7.24
102
384kbit/s
1950
139.9
1.17
2.7
1.53
4.56
384kbit/s
2110
155.9
3.67
26.3
4.678
42.6
Từ bảng kết quả trên ta thấy rằng vùng phủ bị giới hạn bởi đường xuống và Tốc độ bit dữ liệu càng cao thì độ lợi xử lý giảm cùng với yêu cầu En/No đồng thời vùng phủ cũng giảm.
Tính dung lượng mềm đường lên.
Các thông số tính toán dung lượng mềm
Tốc độ bit (Rb)
Tiếng 12.2 kbps
Số liệu thời gian thực : 16-144 kbps
Hệ số tích cực
Tiếng : 0.67
Số liệu : 1
Eb/No
Tiếng : 4dB
Số liệu (16-32kbps): 3dB
Số liệu (64kbps): 2dB
Số liệu (144kbps): 1.5dB
Hệ số nhiễu từ các ô khác
0.55
Tăng tạp âm
3dB ()
Xác suất chặn GOS%
0.02
Kết quả tính dung lượng mềm
Rb(kbps)
Số kênh trên ô
Dung lượng chặn cứng (Erl)
Hiệu suất trung kế
Dung lượng chặn mềm (Erl)
Dung lượng mềm %
12.2
60.6
50.6
84
53
5
16
39
30.1
77
32.3
7
32
19.7
12.9
65
14.4
12
64
12.5
7
56
8.2
17
144
6.4
2.5
39
3.2
28
Có nhiều dung lượng mềm hơn đối với các tốc độ bit cao.
Đại lượng dung lượng mềm phụ thuộc cả vào điều kiện truyền sóng và vào quy hoạch mạng do ảnh hưởng của nhiễu từ các ô khác.
Chi tiêt giao diện chương trình mô phỏng tham khảo ở phụ lục B
Quy hoạch công suất
Trong hệ thống WCDMA, công suất là tài nguyên chia sẽ chung giữa các dịch vụ khác nhau và người dùng. Một phần sử dụng cho các kênh truyền dẫn điều khiển làm giảm dung lượng mạng tổng thể do phải chi trả cho lưu lượng. Vùng phủ sóng của các kênh này phải lớn hơn so với các kênh lưu lượng để cho các điện thoại di động giải mả các trạm gốc khác trước khi đi vào vùng có chuyển giao mềm hay mềm hơn.Các kênh quảng bá bao gồm thông tin của cell được giải mả trước khi điện thoại di động đi vào vùng phủ sóng của cell. Kết quả là, nó cần thiết để quy hoạch công suât như thế nào để phân phối giữa các kênh điều khiển chung DL : Kênh quảng bá (SCH), kênh vật lý điều khiển chung sơ cấp (P-CCPCH), kênh vật lý điều khiển chung thứ cấp (S-CCPCH), kênh hoa tiêu chung(CPICH), kênh tiếp nhận chỉ thị(AICH), kênh gọi chỉ thị(PICH).
Thông thường khoảng 20% công suất trạm gốc cực đại được phân bổ cho các kênh điều khiển chung.Trong mạng WCDMA, đồng bộ giữa các trạm ...
Download miễn phí Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA
LỜI NÓI ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Tại Việt Nam, cả nước đã có 7 nhà khai thác dịch vụ thông tin di động sử dụng công nghệ GSM và CDMA. Điều đó minh chứng cho cho sự phát triển không ngừng của hạ tầng mạng thông tin di động trong nước trong xu thể hội nhập và thể hiện sự cạnh tranh khốc liệt trong lĩnh vực này. Thực tế phát triển thị trường tại Việt Nam cho thấy, đến nay các mạng di động sử dụng công nghệ GSM đang chiếm ưu thế tuyệt đối về số lượng khách hàng với 56,5 triệu thuê bao trên tổng số 63,5 triệu thuê bao di động (số liệu của Tạp chí Khoa học kỹ thuật và kinh tế Bưu điện). Với số lượng thuê bao phát triển lớn mạnh như vậy trong thời gian qua cùng với việc cạnh tranh khốc liệt giữa các nhà khai thác dịch vụ thông tin di động thì hạ tầng mạng thông tin di động 2G & 2,5G đã được khai thác tối đa cho các dịch vụ truyền thống. Do vậy để có hạ tầng mạng thích hợp cung cấp các dịch vụ trên nền IP/Internet, các dịch vụ truyền thông đa phương tiện multimedia, các dịch vụ gia tăng mới, các dịch vụ hội tụ Di động-Cố định , nhất là dịch vụ truyền tiếng nói dưới dạng gói VoIP và đủ điều kiện cho phép hạ giá thành cung cấp các dịch vụ này nhằm tăng tính cạnh tranh với các doanh nghiệp viễn thông khác thì bắt buộc cần có những bước chuyển đổi, phát triển, nâng cấp hạ tầng đối với mạng di động hiện tại là điều tất yếu và hết sức cấp thiết.
Cùng hòa chung với sự tăng trưởng mạnh không ngừng của phát triển kinh tế xã hội Việt Nam nói chung và thị trường viễn thông nói riêng, trong những năm qua với nhiều bước phát triển vượt bậc đã đưa mạng VinaPhone, Mobile-Phone, Viettel trở thành các nhà cung cấp dịch vụ thông tin di động lớn tại Việt Nam về quy mô phát triển thuê bao cũng như hạ tầng mạng. Với xu thế chung phát triển thuê bao di động tại Việt Nam và nhu cầu tăng cao về các dịch vụ di động Multimedia .của khách hàng trong thời gian đến, mạng vô tuyến trên toàn quốc nói chung và khu vực cụ thể nói riêng cần gấp rút thực hiện nâng cấp và xây dựng hạ tầng mạng 3G theo định hướng NGN - Mobile. Việc nghiên cứu tìm hiểu và đưa ra giải pháp quy hoạch thiết kế chi tiết hệ thống vô tuyến WCDMA trong thời gian ngắn là vô cùng cấp thiết đối với việc kinh doanh và phát triển của mạng vô tuyến trong thời gian tới. Và công tác quy hoạch thiết kế chi tiết sẽ giúp tối ưu về mặt tài nguyên xử lý hệ thống, tối ưu về mặt khai thác vận hành bảo dưỡng, chi phí đầu tư mạng 3G và phù hợp với quy hoạch tối ưu hóa mạng phân vùng thiết bị 2G.
Đề tài “Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA” sẽ đáp ứng được nhu cầu thiết thực trong phát triển mạng WCDMA nói chung và khu vực Quận 12 nói riêng, đưa ra dịch vụ 3G sớm nhất có thể là điều rất quan trọng và tác động trực tiếp đến thương hiệu, uy tín, năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp.
2. Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu, tìm hiểu và đánh giá hiện trạng mạng vô tuyến nói chung và khu vực Quận 12 nói riêng. Dự báo nhu cầu tăng trưởng thuê bao 3G của mạng.
- Nghiên cứu giải pháp quy hoạch mạng truy nhập vô tuyến WCDMA.
- Triển khai quy hoạch cụ thể mạng truy nhập vô tuyến WCDMA cho mạng ở khu vực Quận 12.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
a) Đối tượng nghiên cứu
- Mạng truy nhập vô tuyến giả định tại khu vực Quận 12.
- Lý thuyết tổng quan về cấu trúc mạng vô tuyến WCDMA.
- Lý thuyết quy hoạch hệ thống truy nhập WCDMA và kỹ thuật thiết kế vùng phủ sóng, thiết kế lưu lượng sao cho tối ưu nhât. Đồng thời đưa ra những khuyến cáo về quy hoach công suất và quy hoạch mã.
b) Phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu lý thuyết về quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA, thiết kế vùng phủ sóng, thiết kế lưu lượng, định cỡ hệ thống truyền dẫn.
- Nghiên cứu hiện trạng dung lượng vô tuyến mạng, khả năng và giải pháp triển khai 3G.
- Qua nghiên cứu, tìm hiểu, đưa ra kết quả quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA ở khu vực Quận 12.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý thuyết, tìm hiểu các thông số liên quan đến quy hoạch và thiết kế mạng vô tuyến WCDMA như: quỹ công suất đường truyền cho các loại dịch vụ, hệ số tải, thông lượng cell Đưa ra lưu đồ thuật toán tính các thông số liên quan đến việc thiết kế vùng phủ sóng, đồng thời xây dựng chương trình mô phỏng tính toán.
- Khảo sát vùng phủ sóng theo yêu cầu thực tế cũng như tình hình kinh tế, xã hội, tình hình phát triển mạng viễn thông trên địa bàn Quận 12, kết hợp với giả định cho việc định hướng phát triển và hiện trạng của mạng. Trên cơ sở đó, dự báo và tính toán nhu cầu dung lượng để định cỡ mạng nhằm phục vụ cho việc xây dựng cấu hình mạng. Sau khi định cỡ mạng, quy hoạch vùng phủ sẽ đi đến quy hoạch chi tiết, tính toán số lượng các node, chọn vị trí đặt trạm và dự kiến phương án truyền dẫn cho các Node.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Lý thuyết về quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA cũng như các mô hình mạng thông tin di động 3G đã được nghiên cứu và chuẩn hóa rộng rãi trên toàn thế giới. Tuy nhiên việc áp dụng vào thực tế tại mỗi quốc gia, ứng với mỗi nhà khai thác lại không thể áp dụng theo một lộ trình cứng nhắc nào, điều đó tùy thuộc vào hoàn cảnh cụ thể, vào điều kiện phát triển của thị trường và thị phần của nhà khai thác đó. Đối với mạng khảo sát, do lượng khách hàng ngày càng tăng cả về số lượng và nhu cầu dịch vụ, việc triển khai quy hoạch chi tiết mạng vô tuyến WCDMA áp dụng các giải pháp kỹ thuật cũng cần có các nghiên cứu và đánh giá dựa trên đặc điểm cụ thể của từng vùng, đề tài này chính là một trong những nghiên cứu công tác quy hoạch đánh giá, nhằm triển khai xây dựng hệ thống truy nhập vô tuyến mới vào thực tế một cách bài bản, hiệu quả, không chỉ đáp ứng nhu cầu trước mắt mà còn là nhu cầu phát triển lâu dài theo lộ trình và định hướng nhất định. Kết quả của đề tài chính là một đề án chi tiết nhằm triển khai mạng vô tuyến WCDMA sát với thực tế cho mạng trong thời gian gần nhất, do đó mang tính thực tiễn cao.
6. Nội dung của đề tài
Đề tài bao gồm 5 chương, với nội dung tóm tắt như sau:
Chương 1: Tổng quan về cấu trúc mạng vô tuyến WCDMA
Chương này sẽ giới thiệu khái quát mạng truy nhập vô tuyến WCDMA, trong đó sẽ tập trung trình bày những vấn đề lý thuyết liên quan đến cấu trúc mạng WCDMA, giao diện vô tuyến và các loại kênh trong WCDMA.
Chương 2: Tổng quan về quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA
Chương này khái quát tổng quan và nêu lên các vấn đề về việc quy hoạch mạng vô tuyến, phân tích được quỹ đường truyền, mô hình truyền sóng và dung lượng mạng để từ đó áp dụng tính toán quy hoạch cho chương tiếp theo.
Chương 3:Quy hoạch chi tiết mạng vô tuyến mạng WCDMA.
Chương này trình bày về bài toán thiết kế quy hoạch và xây dựng hệ thống vô tuyến WCDMA theo các thông số và đặc trưng riêng của hệ thống. Từ đó xây dựng chương trình mô phỏng việc tính toán chi tiết cho vùng phủ sóng và dung lượng hệ thống.
Chương 4 : Tính toán quy hoạch cho một vùng cụ thể.
Chương này khảo sát cụ thể yêu cầu thực tế qua tình hình kinh tế, xã hội, tình hình phát triển mạng viễn thông trên địa bàn Quận 12, kết hợp với định hướng phát triển và hiện trạng của mạng. Trên cơ sở đó, dự báo và tính toán nhu cầu dung lượng, vùng phủ để xây dựng thiết kế chi tiết mạng truy nhập vô tuyến WCDMA mạng khu vực Quận 12.
Chương 5: Mô phỏng quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA.
Chương này trình bày về phần mềm mô phỏng, tính toán , triển khai mạng WCDMA cho Quận 12.
Chương 6: Kết luận và hướng phát triển đề tài.
Chương này trình những công việc dã làm được và nêu hướng phát triển của đề tài
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
hao đường truyền cực đại cho phép (dB)Bán Kính Cell
(Km2)
Vùng B
Đường Lên
f=1950 MHz
12.2
129.94+38 log10R
131.7
1.11
64
129.94+38 log10R
127
0.836
384
129.94+38 log10R
120.2
0.55
Đường Xuống f=2140MHz
12.2
131.5+38 log10R
150.7
3.2
64
131.5+38 log10R
147
2.558
384
131.5+38 log10R
139.2
1.595
Các thông số khi tinh chỉnh hệ số tải
Vùng phủ
Tần số công tác (KHz)
Dịch vụ
Ban đầu
Tinh chỉnh 1
Tinh chỉnh 2
Vùng B
Đường Lên
f=1950 MHz
S1
0.04
0.05
0.07
S2
0.22
0.20
0.13
S3
0.49
0.5
0.55
Đường Xuống f=2140MHz
S1
0.04
0.05
0.07
S2
0.22
0.20
0.13
S3
0.49
0.5
0.55
Với hệ số tải ban đầu ta có bán kính cell cho vùng phủ B như sau:
Bước lặp về dung lượng với hệ số tải ban đầu
Vùng phủ
Tần số công tác (KHz)
Dịch vụ
Số kênh trên ô
Dung lượng chặn cứng
Tổng số kênh góp chung
Dung lượng chặn mềm
Số user/cell
Bán kính cell
(Km2)
Vùng B
Đường Lên
f=1950 MHz
S1
3.86
1.02
5.98
2.26
29.2
0.31
S2
4.93
1.62
764
338
32.7
0.59
S3
2.55
0.43
3.96
1.07
5.2
0.31
Đường Xuống f=2140MHz
S1
5.7
2.09
8.83
422
54.4
0.43
S2
7.29
0.2
11.28
6.06
58.7
0.79
S3
3.77
0.98
5.84
2.18
10.6
0.45
Bước lặp về dung lượng sau khi tinh chỉnh hệ số tải
Vùng phủ
Tần số công tác (KHz)
Dịch vụ
Số kênh trên ô
Dung lượng chặn cứng
Tổng số kênh góp chung
Dung lượng chặn mềm
Số user/cell
Bán kính cell
(Km2)
Vùng B
Đường Lên
f=1950 MHz
S1
6.75
2.77
10.47
5.44
70.2
0.49
S2
2.91
0.57
4.52
1.39
13.5
0.38
S3
2.87
0.55
4.44
1.34
6.45
0.35
Đường Xuống f=2140MHz
S1
9.97
5.06
15.45
9.38
121
0.64
S2
4.3
1.26
6.67
2.72
26.25
0.53
S3
4.23
1.22
6.56
2.65
12.9
0.49
è So sánh giữa bán kính cell theo vùng phủ và bán kính cell theo dung lượng của vùng B ta chấp nhận hệ số tải 75%..
Lựa chọn bán kính cell
Sau khi xem xét bán kính cell theo hai điều kiện tối ưa ta có thể lựa chọn bán kính cell, diện tích cell( 3 sector), số lượng node B phù hợp cho hai vùng như sau:
Kết quả tối ưu cell
Vùng phủ
Bán kính cell
(Km)
Diện Tích cell
(Km2)
Số Node B
Vùng A
1.1è1.2
2.36è2.81
13è11
Vùng B
0.45è 0.6
0.312è0.7
58è33
MÔ PHỎNG QUY HOẠCH MẠNG
VÔ TUYẾN WCDMA
Đặt Vấn đề
Sau khi đã tính toán được các kết quả ở chương 4 thì trước tiên ta cần kiểm tra lại kết quả một lần nữa bằng cách mô phỏng nhằm kiểm tra tính đúng đắng của phương pháp.Trước khi ta triển khai các bước tiếp theo của quy hoạch mạng. Cho nên ta có các thông số đầu vào cần quan tâm .
Bản đồ số của khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh mà cụ thể là Quận 12.
Các kết quả sau khi đã khảo sát và tính toán được mà ta cần chú ý
Kết quả khảo sát và tính toán
Vùng
Vùng A
Vùng B
Hệ số tải[%]
50
75
Hệ số trực giao đường xuống
0.5
0.5
Xác xuât vùng phủ [%]
93.4%
93.4%
Độ lợi anten trạm gốc[dBi]
18
18
Độ lợi chuyển giao mềm[dB]
2
2
Mật độ thuê bao[thuê bao/km2]
51
414
Ngoài ra còn tính toán các thông số như Eb/N 0, tổn hao đường truyền cho phép cực đại đối với các loại dịch vụ bằng cách phân tích quỹ đường truyền. Các mô hình truyền sóng đề cập, tính dung lượng mềm, bán kính cell…
Sử dụng phần mềm Visual Basic 2008 để tính toán. Ta có những nhận xét sau:
Tổn hao đường truyền cực đại cho phép phụ thuộc vào dự trữ giao thoa yêu cầu, khi số người sử dụng tăng, dự trữ giao thao tăng và tổn hao đường tryền cho phép cực đại giảm dẫn đến vùng phủ giảm.
Ta có thể xác định được hệ thống bị giới hạn bởi đường lên hay xuống khi biết trước số người sử dụng dịch vụ.
Với dịch vụ tiếng , vùng phủ bị giới hạn bởi đường lên.
Với dịch vụ số liệu , do tốc độ đường xuống và lên không đối xúng nên có thể bị giới hạn ở đường xuống hay đường lên.
So sánh tổn hao đường lên và đường xuống. Ta thấy tổn hao đường xuống cho phép cao hơn đường lên. Để đảm bảo, khi tính toán bán kính cell thì chỉ quan tâm đến mức suy hao cho phép của đường lên do ta có thể đảm bảo công suất đường xuống cao hơn đường lên (vùng phủ bị giới hạn theo đường lên).
Đối với các dịch vụ tốc độ khác nhau, ta thấy công suất phát của MS cao hơn nhưng SNR yêu cầu lại thấp hơn (chuyển động tốc độ thấp hơn). Tốc độ số liệu càng cao thì độ lợi xử lý càng thấp.
Ngoài ra tổn hao đường truyền cực đại cho phép cũng giảm khi tốc độ số liệu tăng và điều này dẫn đến diện tích vùng phủ giảm.
Sau khi tính toán hai mô hinh truyền sóng Hata-Okumura và Walfisch-Ikegami. Ta thấy tổn hao truyền sóng theo mô hình Hata-Okumura thấp hơn mô hình Walfisch-Ikegami do mô hình Hata đã bỏ qua ảnh hưởng của độ rộng phố, nhiễu xạ phố và các tổn hao tán xạ. Do đó mô hình Hata thường được dùng cho quy hoạch mạng ở vùng nông thôn và Walfisch được áp dụng cho vùng thành thị.
Tính bán kính cell theo quỹ đường truyền. Ta có kết quả sau.
Bán kính cell theo vùng phủ
Rb
Tần số
Lp
Rcell (Tp)
Diện tích (K=1.95)
Rcell (ngoại ô)
Diện tích (K=1.95
12.2kbit/s
1950
144.7
1.58
4.87
2
7.8
12.2kbit/s
2110
167.7
7.94
112.9
10
195
144kbit/s
1950
133.8
0.79
1.2
1.03
2
144kbit/s
2110
162.4
5.6
61.2
7.24
102
384kbit/s
1950
139.9
1.17
2.7
1.53
4.56
384kbit/s
2110
155.9
3.67
26.3
4.678
42.6
Từ bảng kết quả trên ta thấy rằng vùng phủ bị giới hạn bởi đường xuống và Tốc độ bit dữ liệu càng cao thì độ lợi xử lý giảm cùng với yêu cầu En/No đồng thời vùng phủ cũng giảm.
Tính dung lượng mềm đường lên.
Các thông số tính toán dung lượng mềm
Tốc độ bit (Rb)
Tiếng 12.2 kbps
Số liệu thời gian thực : 16-144 kbps
Hệ số tích cực
Tiếng : 0.67
Số liệu : 1
Eb/No
Tiếng : 4dB
Số liệu (16-32kbps): 3dB
Số liệu (64kbps): 2dB
Số liệu (144kbps): 1.5dB
Hệ số nhiễu từ các ô khác
0.55
Tăng tạp âm
3dB ()
Xác suất chặn GOS%
0.02
Kết quả tính dung lượng mềm
Rb(kbps)
Số kênh trên ô
Dung lượng chặn cứng (Erl)
Hiệu suất trung kế
Dung lượng chặn mềm (Erl)
Dung lượng mềm %
12.2
60.6
50.6
84
53
5
16
39
30.1
77
32.3
7
32
19.7
12.9
65
14.4
12
64
12.5
7
56
8.2
17
144
6.4
2.5
39
3.2
28
Có nhiều dung lượng mềm hơn đối với các tốc độ bit cao.
Đại lượng dung lượng mềm phụ thuộc cả vào điều kiện truyền sóng và vào quy hoạch mạng do ảnh hưởng của nhiễu từ các ô khác.
Chi tiêt giao diện chương trình mô phỏng tham khảo ở phụ lục B
Quy hoạch công suất
Trong hệ thống WCDMA, công suất là tài nguyên chia sẽ chung giữa các dịch vụ khác nhau và người dùng. Một phần sử dụng cho các kênh truyền dẫn điều khiển làm giảm dung lượng mạng tổng thể do phải chi trả cho lưu lượng. Vùng phủ sóng của các kênh này phải lớn hơn so với các kênh lưu lượng để cho các điện thoại di động giải mả các trạm gốc khác trước khi đi vào vùng có chuyển giao mềm hay mềm hơn.Các kênh quảng bá bao gồm thông tin của cell được giải mả trước khi điện thoại di động đi vào vùng phủ sóng của cell. Kết quả là, nó cần thiết để quy hoạch công suât như thế nào để phân phối giữa các kênh điều khiển chung DL : Kênh quảng bá (SCH), kênh vật lý điều khiển chung sơ cấp (P-CCPCH), kênh vật lý điều khiển chung thứ cấp (S-CCPCH), kênh hoa tiêu chung(CPICH), kênh tiếp nhận chỉ thị(AICH), kênh gọi chỉ thị(PICH).
Thông thường khoảng 20% công suất trạm gốc cực đại được phân bổ cho các kênh điều khiển chung.Trong mạng WCDMA, đồng bộ giữa các trạm ...
