Download miễn phí Đồ án Chuyển giao mềm trong mạng WCDMA
MỤC LỤC . . . . 1
MỤC LỤC HÌNH VẼ . . . . 3
MỤC LỤC BẢNG . . . . 4
LỜI MỞ ĐẦU . 5
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG . 6
1.1 Sự phát triển của mạng di động . . . 6
1.1.1 Hệ thống di động tương tự thế hệ đầu tiên . . 6
1.1.2 Hệ thống di động thế hệ thứ 2 và giai đoạn 2 + . . 6
1.1.3 Hệ thống di động thế hệ thứ 3 và cao hơn nữa . . 9
a) Cấu trúc mạng thông tin di động thế hệ thứ 3 UMTS . . 11
b) Hệ thống thông tin di động thế hệ tiếp theo: . . 13
1.2 Tổng quan về công nghệ CDMA . 13
1.2.1 Nguyên lý trải phổ (CDMA) . . . 13
1.2.2 Trải phổ và giải trải phổ . . . 14
1.2.3 Đa truy xuất . . . 15
1.2.4 Các đặc điểm chính của công nghệ WCDMA . . 16
1.3 Quản lý tài nguyên vô tuy ến (RRM: Radio Resource Management) . 17
1.3.1 RRM trong mạng di động . . . 17
1.3.2 Chức năng của RRM . . . 18
a) Điều khiển công suất (Power Control). . 18
b) Điều khiển chuyển giao (Handover control) . . 21
c) Điều khiển thâm nhập (Admission control) . 21
d) Điều khiển Tải (Điều khiển tắc nghẽn) . . 23
CHƯƠNG II: CHUYỂN GIAO TRONG HỆ THỐNG 3G WCDMA . 25
2.1 Tổng quan về chuyển giao trong mạng di động . . 25
2.1.1 Các kiểu chuyển giao trong hệ thống 3G WCDMA . . 25
2.1.2 Các mục tiêu của chuyển giao . . . 26
2.1.3 Các thủ tục và phép đo chuy ển giao . . 27
2.2 Chuyển giao mềm (SHO) . . . 28
2.2.1 Nguyên lý của chuyển giao mềm . . . 29
2.2.2 Thuật toán chuyển giao mềm . . . 31
2.2.3 Đặc điểm của chuyển giao mềm . . . 34
CHƯƠNG III : PHÂN TÍCH HIỆU SUẤT CẤP ĐƯỜNG DẪN VÀ CẤP HỆ THỐNG . 37
3.1 Phân tích hiệu suất cấp đường dẫn . . . 37
3.1.1 Phân tích nhiễu hướng xuống . . . 37
a) Nhiễu intra-Cell và nhiễu inter-Cell . . 38
b) Những tác động của chuyển giao mềm đến nhiễu hướng xuống . 42
Báo cáo tốt nghiệp Mục lục
SVTH: Lê Trung Hiếu Lớp Đ05VTA1 Trang 2
3.1.2 Sự phân bố công suất hướng xuống . . . 43
a) Phân bố công suất không có SHO . 43
b) Phân bố công suất với SHO . 44
3.1.3 Kết luận . . . . 50
3.2 Phân tích hiệu suất câp hệ thống . 50
3.2.1 Độ lợi chuyển giao mềm hướng xuống . . 50
a) Độ lợi chuyển giao mềm . . . 51
b) Những tác động đối với độ lợi chuyển giao mềm . 54
3.2.2 Sơ đồ chọn lựa và tái chọn lựa Cell . . . 55
a) Nguyên lý cơ bản của các sơ đồ chọn lựa Cell (CS) khác nhau . 56
b) Những tác động của các sơ đồ chọn lựa Cell khác nhau đến độ lợi SHO . 58
3.2.3 Các thuật toán chuyển giao mềm . . . 58
a) Các thuật toán SHO khác nhau . . . 59
b) Vùng SHO của các thuật toán chuyển giao mềm khác nhau . 62
3.2.4 Điều khiển công suất hướng xuống . . . 62
a) Phân bố công suất dưới 3 điều kiện điều khiển công suất . 63
b) Độ lợi SHO dưới những tác động của điều khiển công suất . 65
CHƯƠNG IV: CHIẾN LƯỢC ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT TỐI ƯU TRONG CHUYỂN
GIAO MỀM. 67
4.1 Nguyên lý của cách tiếp cận mới . 67
4.2 Đánh giá tính khả thi . 68
CHƯƠNG V: CHƯƠNG TRÌNH DEMO . 72
KẾT LUẬN . 73
BẢNG TỪ VIẾT TẮT . . . . 74
PHỤ LỤC . . . . 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO . . . .
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:
n bởi những lý dokhác hơn, ví dụ như để điều khiển sự phân phối lưu lượng giữa các Cell.
Chẳng hạn như chuyển giao vì lý do lưu lượng được điều khiển bởi trạm
gốc (TRHO). Nếu tải của Cell nguồn vượt quá mức cho phép, và tải của
một Cell lân cận thấp hơn một mức cho phép khác, thì khi đó Cell nguồn sẽ
thu hẹp vùng phủ sóng của nó, chuyển giao một số lưu lượng đến Cell lân
cận. Vì vậy, tỷ lệ chặn tổng thể có thể giảm, dẫn đến việc sử dụng tài
nguyên Cell tốt hơn.
Hỗ trợ thuê bao: ở đây mạng và thuê bao đều thực hiện các phép đo. Thuê
bao báo cáo các kết quả đo lường từ những trạm gốc gần đó và mạng sẽ
thực hiện quyết định có nên chuyển giao hay không.
Các mục tiêu của chuyển giao có thể được tóm tắt như sau:
Đảm bảo tính liên tục của các dịch vụ không dây khi các thuê bao di
động di chuyển qua các ranh giới của Cell.
Giữ QoS được yêu cầu
Giảm tối đa mức nhiễu của toàn hệ thống
Chuyển vùng giữa các mạng khác nhau
Phân phối tải từ các khu vực điểm nóng.(Cân bằng tải)
Các yếu tố có thể được sử dụng để khởi xướng quá trình chuyển giao có đó là:
chất lượng đường dẫn (hướng lên hay hướng xuống), sự thay đổi dịch vụ, thay đổi tốc
độ, vì các lý do lưu lượng hay sự can thiệp của O&M (Operation and Maintenance).
2.1.3 Các thủ tục và phép đo chuyển giao
Thủ tục chuyển giao có thể được chia thành ba giai đoạn: đo lường, quyết định
và thực hiện, được minh hoạ trong hình II.2.
Trong giai đoạn đo lường chuyển giao, các thông tin cần thiết để thực hiện
quyết định chuyển giao được đo. Ở hướng xuống, trạm di động thực hiện các phép đo
để đo tỷ số Ec/I0 của kênh hoa tiêu chung (CPICH: Common Pilot Channel) của Cell
dịch vụ của nó và các Cell lân cận. Đối với một số loại chuyển giao nào đó, các phép
đo khác là hết sức cần thiết. Lấy ví dụ trong mạng bất đồng bộ như UTRA FDD
(WCDMA), thông tin định thời tương đối giữa các Cell cần được đo để điều chỉnh
định thời truyền trong chuyển giao mềm để cho phép 1 sự kết hợp chặt chẽ ở máy thu
Báo cáo tốt nghiệp Chương II: Chuyển giao trong hệ thống 3G WCDMA
SVTH: Lê Trung Hiếu Lớp Đ05VTA1 Trang 28
Rake. Tuy nhiên, việc truyền dẫn từ các trạm gốc khác nhau sẽ rất khó để kết hợp và
đặc biệt là hoạt động điều khiển công suất trong chuyển giao mềm sẽ bị trì hoãn thêm.
Hình II.2 Các thủ tục chuyển giao
Trong giai đoạn quyết định chuyển giao, các kết quả đo lường được so sánh với
ngưỡng được xác định trước đó và sau đó nó quyết định có bắt đầu thực hiện chuyển
giao hay không. Các giải thuật chuyển giao khác nhau sẽ có các điều kiện kích hoạt
khác nhau.
Trong giai đoạn thực hiện, quá trình chuyển giao được hoàn thành và các thông
số liên quan cũng được thay đổi tuỳ theo các kiểu chuyển giao khác nhau. Ví dụ, trong
giai đoạn thực hiện của chuyển giao mềm, khi trạm di động vào hay rời bỏ trạng thái
chuyển giao mềm thì một trạm gốc mới sẽ được đưa vào hay giải phóng, các cài đặt
tích cực được cập nhật và công suất của mỗi kênh tham gia vào quá trình chuyển giao
mềm được điều chỉnh.
2.2 Chuyển giao mềm (SHO)
Chuyển giao mềm được giới thiệu bởi công nghệ CDMA. So với tiêu chuẩn
chuyển giao cứng thì chuyển giao mềm có một số ưu điểm lợi thế hơn. Tuy nhiên, nó
cũng có những nhược điểm như sự phức tạp và sự tiêu thụ nguồn tài nguyên bổ sung.
Việc quy hoạch tổng phí Chuyển giao mềm (soft handover overhead) là một trong
những thành phần cơ bản của việc quy hoạch và tối ưu hoá mạng vô tuyến. Trong phần
này sẽ trình bày các nguyên lý cơ bản của chuyển giao mềm.
Đo lường thông tin cần thiết để quyết định
chuyển giao.(vd: Ec/I0 của kênh CPICH của
Cell dịch vụ và các Cell lân cận,thông tin
định thời tương đối giữa các Cell.
Thoả tiêu chuẩn
chuyển giao
Hoàn thành quá trình chuyển giao.
Cập nhật các thông số liên quan.
Giai đoạn đo lường
Giai đoạn quyết định
Giai đoạn thực hiện
Yes
No
Báo cáo tốt nghiệp Chương II: Chuyển giao trong hệ thống 3G WCDMA
SVTH: Lê Trung Hiếu Lớp Đ05VTA1 Trang 29
2.2.1 Nguyên lý của chuyển giao mềm
Chuyển giao mềm khác với quá trình chuyển giao cứng truyền thống. Với
chuyển giao cứng, một quyết định xác định được thực hiện để chuyển giao hay không
chuyển giao và trạm di động chỉ truyền thông với một trạm gốc tại thời gian đó. Còn
với chuyển giao mềm, một quyết định có điều kiện được thực hiện để quyết định có
chuyển giao hay là không. tuỳ từng trường hợp vào những thay đổi của cường độ tín hiệu kênh
hoa tiêu từ 2 hay nhiều trạm gốc tham gia vào quá trình, một quyết định tốt nhất cuối
cùng sẽ được thực hiện để truyền thông với một và chỉ một trạm gốc mà thôi. Và điều
này thường xảy ra sau khi đã chắc chắn rằng tín hiệu đến từ trạm gốc được chọn mạnh
hơn tín hiệu đến từ các trạm gốc khác. Trong chu kỳ chuyển tiếp của quá trình chuyển
giao mềm, trạm di động truyền thông đồng thời với tất cả trạm gốc đang kết nối với
nó. Sự khác nhau giữa chuyển giao cứng và chuyển giao mềm giống như sự khác nhau
giữa các cuộc thi bơi tiếp sức và chạy tiếp sức. Chuyển giao cứng xảy ra tại một điểm
thời gian, trong khi đó chuyển giao mềm kéo dài trong một chu kỳ thời gian.
Hình II.3 đưa ra quá trình cơ bản của chuyển giao cứng và chuyển giao mềm
(trường hợp 2 đường). Giả sử có một đầu cuối di động bên trong chiếc xe hơi di
chuyển từ Cell 1 đến Cell 2, BS1 là trạm gốc ban đầu của trạm di động. Trong khi di
chuyển, trạm di động đo đồng thời cường độ tín hiệu kênh hoa tiêu nhận được từ các
trạm gốc lân cận. Với chuyển giao cứng đưa ra ở hình II.3(a), việc kích hoạt được mô
tả đơn giản như sau:
If (pilot_Ec/I0)2 – (pilot_Ec/I0)1 > D và BS1 là BS dịch vụ
Handover to BS2
Else
Do not handover
end
Trong đó (pilot_Ec/I0)1 và (pilot_ Ec/I0)2 lần lượt là tỷ số Ec/I0 kênh hoa tiêu
nhận được từ BS1 và BS2; D là số dự trữ trễ.
Báo cáo tốt nghiệp Chương II: Chuyển giao trong hệ thống 3G WCDMA
SVTH: Lê Trung Hiếu Lớp Đ05VTA1 Trang 30
Hình II.3 Sự so sánh giữa chuyển giao cứng và chuyển giao mềm
Lý do giới thiệu số dự trữ trễ D trong giải thuật chuyển giao cứng là để tránh
tác động của hiện tượng “ping-pong” , là hiện tượng mà khi trạm di động di chuyển
trong và ngoài biên giới của Cell, thì quá trình chuyển giao cứng thường xuất hiện.
Ngoài tính di động của thuê bao, hiện tượng fading của kênh vô tuyến cũng làm cho
tác động “ping-pong” càng trở nên nghiêm trọng hơn. Bằng việc giới thiệu số dự trữ
trễ D, tác động của “ping-pong” sẽ giảm nhẹ hơn bởi khi đó trạm di động sẽ không
chuyển giao ngay đến trạm gốc tốt hơn. Số dự trữ càng lớn thì tác động của hiện tượng
“ping-pong” càng giảm. Tuy nhiên, nếu số dự trữ lớn thì điều đó cũng đồng nghĩa với
độ trì hoãn tăng. Hơn nữa, trạm di động cũng gây thêm nhiễu đối với các Cell lân cận
do các kết nối chất lượng kém suốt trong thời gian trì hoãn. Do đó, đố...