Đề tài Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA

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 phải 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 phải 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.

docx150 trang | Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 2964 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MỞ ĐẦU LỜI CẢM ƠN Tröôùc heát, nhoùm xin baøy toû loøng bieát ôn vôùi cha meï vaø gia ñình ñaõ uûng hoä moïi maët, taïo ñieàu kieän thuaän lôïi nhaát ñeå chuùng con ñöôïc hoïc taäp ñeán hoâm nay. Nhoùm cuõng xin göûi lôøi caûm ôn ñeán caùc thaày, coâ giaùo trong boä moân Ñieän töû Vieãn thoâng – khoa Ñieän_Ñieän töû – Tröôøng ÑH Sö Phaïm Kyõ Thuaät Tp.HCM, ñaëc bieät laø thaày Nguyeãn Ngoâ Laâm – tröôûng boä moân – ñaõ giaûng daïy chuùng em trong suoát thôøi gian ñaõ qua. Nhoùm xin göûi lôøi caûm ôn saâu saéc ñeán thaày Leâ Minh Thaønh ñaõ boû coâng söùc vaø thôøi gian nhieät tình tröïc tieáp höôùng daãn ñeå nhoùm hoaøn thaønh ñeà taøi naøy. Trong quaù trình thöïc hieän ñeà taøi, nhoùm ñaõ nhaän ñöôïc söï giuùp ñôõ vaø ñoäng vieân cuûa gia ñình, thaày coâ vaø baïn beø. Ñaây chính söï ñoäng vieân to lôùn thuùc ñaåy nhoùm coá gaéng hoaøn thaønh toát ñeà taøi naøy. Nhoùm cuõng xin caûm ôn söï uûng hoä vaø ñoäng vieân tinh thaàn cuûa taát caû caùc baïn trong suoát thôøi gian thöïc hieän ñeà taøi. Xin chaân thaønh caûm ôn! Nhoùm thöïc hieän Phaïm Nhaät Quang - Phan Ngoïc Thaønh QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 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 phải 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 phải 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 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. 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. Nhóm sinh viên thực hiện Phạm Nhật Quang - Phan Ngọc Thành MỤC LỤC PHẦN A: MỞ ĐẦU i LỜI CẢM ƠN ii QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI iii NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN iv NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN v LỜI NÓI ĐẦU vi MỤC LỤC x LIỆT KÊ HÌNH xiv LIỆT KÊ BẢNG xvii CÁC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT xxi PHẦN B: NỘI DUNG 1 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC MẠNG VÔ TUYẾN WCDMA 2 1.1 Giới thiệu về cấu trúc mạng WCDMA 2 1.1.1 Mô hình khái niệm 2 1.1.2 Mô hình cấu trúc mạng WCDMA 3 1.2.1 Bộ điều khiển mạng vô tuyến (RNC) 8 1.2.2 Node B (Trạm gốc) 9 1.2.3 Các chức năng điều khiển của UTRAN 9 1.3 Cấu trúc mạng lõi theo tiêu chuẩn 3GPP R99 9 1.4 Cấu trúc phân lớp của WCDMA 11 1.5 Giao diện vô tuyến 12 1.5.1 Giao diện UTRAN – CN (Iu) 13 1.5.2 Giao diện RNC – RNC (Iur) 13 1.5.3 Giao diện RNC – Node B (Iub) 13 1.6 Các loại kênh trong UTRAN 13 1.6.1 Các kênh logic 14 1.6.2 Các kênh vật lý 14 1.6.3 Các kênh truyền tải 15 1.6.3.1 Kênh truyền tải riêng 16 1.6.3.2 Các kênh truyền tải chung 16 Chương 2 TỔNG QUAN VỀ QUY HOẠCH MẠNG VÔ TUYẾN WCDM18 2.1 Nguyên lý chung 18 2.2 Dự báo 19 2.3 Phân tích vùng phủ sóng vô tuyến 20 2.3.1 Mục đích phủ sóng 21 2.3.2 Ảnh hưởng của quỹ đường truyền lên vùng phủ sóng 23 2.3.3 Mô hình truyền 34 2.4 Phân tích dung lượng 36 2.4.1 Tính toán hệ số tải 36 2.4.2 Dung lượng Erlang 38 2.4.3 Cải tiến dung lượng 43 Chương 3 QUY HOẠCH CHI TIẾT MẠNG VÔ TUYẾN WCDMA 45 3.1 Các công việc quy hoạch 45 3.1.1 Tính toán vùng phủ sóng 45 3.1.2 Tính toán dung lượng 46 3.1.3 Tối ưu giữa vùng phủ và dung lượng 47 3.1.4 Định cỡ RNC 51 3.1.5 Truyền dẫn cho Node-B 52 3.2 Tối ưu anten 3G 53 3.2.1 Anten và cấu hình 53 3.2.2 Các yếu tố về tối ưu anten 55 3.2.3 Độ nghiêng của anten 59 3.2.4 Lắp đặt ăng ten 62 Chương 4 TÍNH TOÁN QUY HOẠCH MỘT VÙNG CỤ THỂ 67 4.1 Mô tả vấn đề 68 4.2 Tính toán tối ưu cụ thể 69 4.2.1 Điều kiện tối ưu thứ nhất 69 4.2.2 Điều kiện tối ưu thứ 2 72 4.2.3 Điều chỉnh hệ số tải – Bước lặp về vùng phủ và dung lượng 74 4.2.4 Lựa chọn bán kính cell 76 Chương 5 MÔ PHỎNG QUY HOẠCH MẠNG VÔ TUYẾN WCDMA 77 5.1 Đặt Vấn đề 77 5.2 Giới thiệu về phần mềm Atoll 85 5.3 Mô phỏng quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA với Atoll 86 5.3.1 Thiết lập các thông số 86 5.3.2 Mô hình truyền sóng 89 5.3.3 Thiết bị mạng vô tuyến 89 5.3.4 Triển khai quy hoạch mạng WCDMA 90 Chương 6 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 111 6.1 Kết luận 111 6.2 Hướng phát triển 112 PHẦN C: PHỤ LỤC VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 PHỤ LỤC A : CÁC MÔ HÌNH TRUYỀN SÓNG 114 PHỤ LỤC B : GIAO DIỆN CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN 119 TÀI LIỆU THAM KHẢO 124 LIỆT KÊ HÌNH Hình 1.1: Mô hình khái niệm mạng WCDMA 2 Hình 1.2: Mô hình cấu trúc hệ thống UMTS 3 Hình 1.3: Sơ đồ khối tổng quát của mạng thông tin di động thế hệ 3 WCDMA 4 Hình 1.4: Cấu trúc quản lý tài nguyên 6 Hình 1.5: Cấu trúc dịch vụ 7 Hình 1.6: Cấu trúc UTRAN 8 Hình 1.7: Cấu trúc mạng lõi theo tiêu chuẩn 3GPP R99 10 Hình 1.8: Cấu trúc phân lớp của mạng WCDMA 11 Hình 1.9: Cấu trúc giao thức ở giao diện vô tuyến 11 Hình 1.10: Mô hình giao thức tổng quát cho các giao diện UTRAN 13 Hình 1.11: Các loại kênh trong UTRAN. 14 Hình 1.12: Các kênh vật lý đường lên 15 Hình 1.13: Các kênh vật lý đường xuống 15 Hình 1.14: Kênh truyền tải đường lên và đường xuống. 17 Hình 2.1: Quá trình quy hoạch và triển khai mạng WCDMA. 19 Hình 2.2: Vùng phủ sóng của cell theo các loại dịch vụ khác nhau 23 Hình 2.3: Quỹ đường truyền (a:Đường lên) và (b: Đường xuống) 25 Hình 2.4: Suy hao đường truyền và phạm vi của cell 34 Hình 2.5: Chia sẻ nhiễu giữa các cell trong WCDMA 39 Hình 3.1: Tính toán bán kính cell 45 Hình 3.2: Lưu đồ tối ưu cell 48 Hình 3.3: Omni antenna 54 Hình 3.4: Đã sector hoá 54 Hình 3.5: Độ lợi đường xuống với phân tập TX 56 Hình 3.6: Phân tập 4 nhánh 57 Hình 3.7: Độ lợi vùng phủ đường lên với phân tập RX 58 Hình 3.8: Anten vô hướng có góc nghiêng bằng 00 59 Hình 3.9: Đồ thị quan hệ giửa góc ngẩng và độ tăng ích 60 Hình 3.10: So sánh khi sử dụng và không sử dụng chùm tia hướng xuống 62 Hình 3.11: Ăng- ten nghiêng 1: a) đồ thị lan truyền RF và B) 0° cơ khí và 0° điện 63 Hình 3.12: Anten nghiêng 2: a) đồ thị lan truyền RF và B) 6° cơ khí và 6° điện 64 Hình 4.1: Sơ đồ Quận 12 67 Hình 5.1: Mã xáo trộn đường xuống 82 Hình 5.2: Số mã xáo trộn 82 Hình 5.3: Phân tích tổn hao truyển sóng giữa 2 cell 83 Hình 5.4: Minh họa về quy hoạch mã 84 Hình 5.5: Hình ảnh sau khi chọn đối tượng và nhập bản đồ 86 Hình 5.6: Bản đồ mật độ lưu lượng Quận 12 89 Hình 5.7: Kết quả triển khai thiết kế bán kính cell 700m một sóng mang 91 Hình 5.8: Trạng thái kết nối mạng của các thiết bị đầu cuối một sóng mang bán kính cell 700m 94 Hình 5.9: Kết quả triển khai thiết kế bán kính cell 700m ba sóng mang 95 Hình 5.10: Trạng thái kết nối mạng của các thiết bị đầu cuối 3 sóng mang 97 Hình 5.11: Kết quả triển khai thiết kế một sóng mang bán kính cell 560m 98 Hình 5.12: Trạng thái kết nối mạng của các thiết bị đầu cuối 1 sóng mang bán kính cell 560m 100 Hình 5.13: Kết quả triển khai thiết kế ba sóng mang bán kính cell 560m 100 Hình 5.14: Trạng thái kết nối mạng của các thiết bị đầu cuối ba sóng mang bán kính cell 560m 102 Hình 5.15: Kết quả triển khai thiết kế ba sóng mang bán kính cell 1.15km 102 Hình 5.16: Trạng thái kết nối mạng của các thiết bị đầu cuối ba sóng mang bán kính cell 1.15km 104 Hình 5.17: Xem xét vùng phủ của dịch vụ S1_Effective Service Area 108 Hình 5.18: Xem xét vùng phủ của dịch vụ S2_Effective Service Area 109 Hình 5.19: Xem xét vùng phủ của dịch vụ S3_Effective Service Area 110 LIỆT KÊ BẢNG Bảng 2.1 Các loại hình phủ sóng phổ biến. 22 Bảng 2.2 Các loại loại dịch vụ chính của WCDMA 22 Bảng 2.3 Giá trị SFM thông dụng 28 Bảng 2.4 Thông số độ cao anten theo vùng phủ sóng 29 Bảng 2.5 Các thông số quỹ đường truyền 29 Bảng 2.6 Giả định quỹ đường truyền của máy di động 30 Bảng 2.7 Giả định về quỹ đường truyền của trạm gốc 30 Bảng 2.8 Quỹ đường truyền tham khảo cho dịch vụ thoại 12.2 kbps đa tốc độ (120km/h, người sử dụng ở trong xe ô tô, kênh Verhicular A với chuyển giao mềm) 31 Bảng 2.9 Quỹ đường truyền của các dịch vụ thời gian thực tốc độ 144kbps (vận tốc di động 2km/h, người sử dụng trong nhà được phục vụ bởi BS ngoài trời, kênh Vehicular A, với chuyển giao mềm) 32 Bảng 2.10 Quỹ đường truyền tham khảo của dịch vụ dữ liệu phi thời gian thực 384 kbps (3km/h, người sử dụng ngoài trời, kênh Vehicular A, không chuyển giao mềm) 33 Bảng 2.11 Mô hình truyền 35 Bảng 2.12 So sánh tổn hao đường truyền từ mô hình Hata và Walfisch-Ikegami 35 Bảng 2.13 Mối quan hệ giữa dự trữ nhiễu được yêu cầu ứng với tải đường lên 36 Bảng 2.14 Các thông số sử dụng trong tính toán hệ số tải đường lên 37 Bảng 2.15 Các thông số sử dụng trong việc tính toán hệ số tải liên kết đơn 38 Bảng 2.16 Tính toán thông lượng được giả thiết 42 Bảng 2.17 Lưu lượng dữ liệu /sector/ sóng mang trong các môi trường 42 Bảng 3.1 Giá trị K theo cấu hình site 45 Bảng 3.2 Lưu lượng các dịch vụ 47 Bảng 3.3 Dung lượng của một RNC với các cấu hình khác nhau 51 Bảng 4.1 Dự báo phát triển thuê bao mạng 68 Bảng 4.2 Tóm tắt lại vùng phủ của quận 12 68 Bảng 4.3 Thông số cụ thể cho 2 vùng 69 Bảng 4.4 Quỹ đường truyền dịch vụ thoại 12.2kbps 70 Bảng 4.5 Kết quả tính bán kính cell theo vùng phủ 72 Bảng 4.6 Thông số điều tra thống kê của vùng 72 Bảng 4.7 Kết quả bán kính cell theo dung lương với hệ số tải ban đầu 73 Bảng 4.8 Thông số tinh chỉnh hệ số tải với các dịch vụ khác nhau 73 Bảng 4.9 Bán kính cell theo dung lương sau các lần tinh chỉnh hệ sô tải 74 Bảng 4.10 Bước lặp về vùng phủ 75 Bảng 4.11 Các thông số khi tinh chỉnh hệ số tải 75 Bảng 4.12 Bước lặp về dung lượng với hệ số tải ban đầu 75 Bảng 4.13 Bước lặp về dung lượng sau khi tinh chỉnh hệ số tải 76 Bảng 4.14 Kết quả tối ưu cell 76 Bảng 5.1 Kết quả khảo sát và tính toán 77 Bảng 5.2 Bán kính cell theo vùng phủ 78 Bảng 5.3 Các thông số tính toán dung lượng mềm 79 Bảng 5.4 Kết quả tính dung lượng mềm 79 Bảng 5.5 Bảng công suất kênh khác có mối quan hệ với công suất kênh P-CPICH 80 Bảng 5.6 Cách sử dụng mã 81 Bảng 5.7 Thuộc tính dịch vụ 87 Bảng 5.8 Thuộc tính thiết bị 87 Bảng 5.9 Thuộc tính người dùng 88 Bảng 5.10 Thuộc tính mobile 88 Bảng 5.11 Thuộc tính lưu lượng 88 Bảng 5.12 Thuộc tính anten 89 Bảng 5.13 Thuộc tính trạm gốc 90 Bảng 5.14 Thuộc tính chất lượng các dịch vụ 90 Bảng 5.15 Thuộc tính lưu lượng cho một sóng mang bán kính cell 700m 93 Bảng 5.16 Kết quả mô phỏng cho một sóng mang bán kính cell 700m 93 Bảng 5.17 Phân tích các nguồn kết nối dịch vụ cho một sóng mang bán kính cell 700m 93 Bảng 5.18 Thuộc tính lưu lượng cho ba sóng mang bán kính cell 700m 95 Bảng 5.19 Kết quả mô phỏng cho ba sóng mang bán kính cell 700m 96 Bảng 5.20 Phân tích các nguồn kết nối dịch vụ cho ba sóng mang, bán kính cell 700m 96 Bảng 5.21 Thuộc tính lưu lượng cho 1 sóng mang bán kính 560m 98 Bảng 5.22 Kết quả mô phỏng cho một sóng mang bán kính cell 560m 99 Bảng 5.23 Phân tích các nguồn kết nối dịch vụ cho 1 sóng mang bán kính cell 560m 99 Bảng 5.24 Thuộc tính lưu lượng cho ba sóng mang bán kính 560m 101 Bảng 5.25 Kết quả mô phỏng cho ba sóng mang bán kính cell 560m 101 Bảng 5.26 Phân tích các nguồn kết nối dịch vụ cho ba sóng mang bán kính cell 560m 101 Bảng 5.27 Thuộc tính lưu lượng cho ba sóng mang bán kính 1.15km 103 Bảng 5.28 Kết quả mô phỏng cho ba sóng mang bán kính cell 1.15km 103 Bảng 5.29 Phân tích các nguồn kết nối dịch vụ cho ba sóng mang bán kính cell 1.15km 103 Bảng 5.30 Bảng quy hoạch mã 106 CÁC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT A     AGC  Automatic Gain Control  Bộ điều khiển tăng ích tự động   AMR  Adaptive Multi-Rate codec  Bộ mã hoá và giải mã đa tốc độ thích nghi   AMPS  Advanced Mobile Phone System  Hệ thống điện thoại di động tiên tiến (Mỹ)   ASNR  Antenna Signal to Noise Ratio  Tỷ số tín hiệu trên nhiễu của anten   AWGN  Additive White Gaussian Noise  Nhiễu âm cộng dạng Gauss   B     BHCA  Busy Hour Call Attempts  Số cuộc gọi trong giờ bận   BER  Bit Error Rate  Tốc độ lỗi bit   BLER BPSK BSIC BTS C  Block Error Rate Binary Phase Shift Keying Base station identity code Base Tranceiver Station  Tốc độ lỗi Block Khoá dịch pha nhị phân. Mã nhận dạng trạm gốc Trạm gốc   CDMA CN  Code Division Multiple Access Core Network  Đa truy cập phân chia theo mã Mạng lõi   CSI  Chanel Status Information  Thông tin trạng thái kênh truyền   D     DL  Downlink  Đường xuống   DSSS  Direct Sequence Spread Spectrum  Hệ thống trải phổ chuỗi trực tiếp   E     EDGE  Enhanced Data Rates for Evolution Equivalent Isotropic Radiated Power  Các tốc độ dữ liệu tăng cường cho sự tiến hoá   EIRP  Electronic War Fire  European Telecommunication Standard Institute   F     FDD  Frequency Division Duplex  Ghép song công theo tần số   FDMA FER  Frequency Division MultiAccess  Đa truy cập phân chia theo tần số Tỷ số lỗi khung   G     GGSN  Gateway GPRS Support Node  Nút hỗ trợ cổng GPRS   GPRS  General Packet Radio Service  Dịch v

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docxNoi dung DATN.docx
  • docxBia do an.docx
  • docxQUYET_DINH_GIAO_DE_TAI_DTVT.docx