kl ngo chi hung 060590d

Xây dựng hệ thống camera quan sát dựa giải pháp không dây PTP & PMP Motorola Lời cám ơn Em xin chân thành cám ơn quý thầy cô khoa Điện-Điện Tử, trường Đại Học Tôn Đức Thắng tổ chức đợt bảo vệ khóa luận tốt nghiệp này, đặc biệt thầy Nguyễn Dương Thế Nhân giảng viên Đại Học Bách Khoa Tp.HCM nhận lời hướng dẫn có ý kiến nhận xét cần thiết, làm tảng cho em thực đề tài Trong q trình làm luận văn tốt nghiệp, có lẽ khơng thể tránh khỏi sai sót, mong nhận nhận xét, góp ý, hướng dẫn giúp đỡ quý thầy cô bạn sinh viên SVTH: Ngơ Chí Hùng Trang Xây dựng hệ thống camera quan sát dựa giải pháp không dây PTP & PMP Motorola Mục lục Chương 1: Tổng quan hệ thống camera giải pháp 13 1.1 Tổng quan 13 1.2 Giải pháp 15 1.2.1 Tính hệ thống: 15 1.2.2 Thành phần hệ thống: 15 Chương 2: Cơ sở lý thuyết hạ tầng thiết bị 19 2.1 Cơ sở lý thuyết 19 2.1.1 Các khái niệm anten vô tuyến 19 2.1.1.1 Polarization (sự phân cực) 19 2.1.1.2 Độ lợi (Gain) 20 2.1.1.3 Beamwidth 21 2.1.1.4 Free Space Path Loss 22 2.1.2 Tổng quan hệ thống vi ba số 23 2.1.2.1 Đặc điểm 23 2.1.2.2 Phân loại 25 2.1.2.3 Một số ưu điểm hệ thống vi ba số 26 2.1.2.4 Một số khuyết điểm hệ thống vi ba số 26 2.1.2.5 Các mạng vi ba số 27 2.1.3 Tổng quan bảo mật mạng 28 2.1.3.1 Khái niệm 28 2.1.3.2 Mơ hình bảo mật mạng không dây 32 2.1.3.3 Mã hóa 33 2.1.4 Mơ hình OSI 34 2.1.5 Công nghệ OFDM truyền dẫn vô tuyến băng rộng 37 2.1.5.1 Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (OFDM) 37 2.1.5.2 Một số ứng dụng công nghệ OFDM 41 2.2 Hạ tầng thiết bị 43 2.2.1 Hệ Thống Camera Giám Sát 43 SVTH: Ngơ Chí Hùng Trang Xây dựng hệ thống camera quan sát dựa giải pháp không dây PTP & PMP Motorola 2.2.1.1 Phân loại camera 43 2.2.1.2 Hệ thống lưu trữ hình ảnh 48 2.2.1.3 Các lưu ý chọn mua camera 51 2.2.2 Hệ thống truyền dẫn Điểm – Đa điểm (PMP) 52 2.2.2.1 Thiết bị điểm truy cập 5700AP (access point) 52 2.2.2.2 Thiết bị điểm thuê bao 5700SM (Subscriber Mobile) 54 2.2.3 Hệ thống truyền dẫn Điểm – Điểm (PTP) 56 Chương 3: Mô tính tốn đường truyền vơ tuyến 60 3.1 Giới thiệu 60 3.2 Mơ hình hóa hệ thống 60 3.2.1 Thuật toán xác định có LOS hay khơng 60 3.2.2 Tổn hao đường truyền vô tuyến tầm nhìn thẳng(LOS) 61 3.2.2.1 Nhiễu xạ miền Fresnel 61 3.2.2.2 Mơ hình tia có phản xạ mặt đất 63 3.3 Tính tốn mơ 66 SVTH: Ngô Chí Hùng Trang Xây dựng hệ thống camera quan sát dựa giải pháp không dây PTP & PMP Motorola Các thuật ngữ viết tắt A AAS Adaptive Atenna System Hệ thống anten thích ứng ACK Acknowledge Xác nhận AES Advanced Encryption Standard Chuẩn mã hoá tiên tiến AG Absolute Grant Cấp phát tự nguyện AMC Adaptive Modulation and Codding Mã hố điều chế thích ứng A-MIMO Adaptive Multiple Input Multiple Output Hệ thống nhiều đầu vào nhiều đầu thích ứng AMS Adaptive MIMO Switching Chuyển mạch MIMO thích ứng ARQ Automatic Repeat reQuest Yêu cầu lặp lại tự động ASP Application Service Network Mạng dịch vụ ứng dụng BE Best Effort Cố gắng tối đa BER Bit Error Rate Tỉ lệ lỗi bit BPSK Binary Phase Shift Keying Khoá dịch pha nhị phân BRAN Broadband Radio Access Network Mạng truy cấp vô tuyến băng rộng BS Base Station Trạm gốc BTC Block Turbo Code Mã Turbo khối BWA Broadband Wireless Access Truy nhập vô tuyến băng rộng CC Chase Combining Kết hợp theo đuổi CCI Co-Channel Interference Nhiễu đồng kênh CCF Cumulative Distribution Function Chức phân bố tích luỹ CDMA Code Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo mã CINR Carrier to Interference and Noise Ratio Tỉ số sóng mang nhiễu cộng tạp âm B C SVTH: Ngơ Chí Hùng Trang Xây dựng hệ thống camera quan sát dựa giải pháp không dây PTP & PMP Motorola CP Cyclic Prefix Tiền tố vòng CPS Common Part Sublayer Lớp phần chung CQI Channel Quality Indicator Chỉ thị chất lượng kênh CS Convergence Sublayer Lớp hội tụ CSN Connectivity Service Network Mạng dịch vụ tính kết nối CSTD Cyclic Shift Transmit Diversity Phân tập phát dịch vòng CTC Convolutional Turbo Code Mã turbo xoắn DES Data Encryption Standard Chuẩn mã hoá liệu DIUC Downlink Interval Usage Code Mã sử dụng luân phiên đường xuống DL Downlink Đường xuống DOCSIS Data Over Cable Service Interface Specification Đặc tính kĩ thuật giao diện dịch vụ liệu qua cáp DSL Digital Subcriber Line Đường thuê bao số DVB Digital Video Broadcast Quảng bá video số D E EAP Extensible Authentication Protocol Giao thức nhận thực mở rộng EIRP Effective Isotropic Radiated Power Công suất xạ đẳng hướng hữu hiệu ErtPS Extended Real-time Polling Service Dịch vụ thăm dò thời gian thực mở rộng FBSS Fast Base Station Switching Chuyển mạch trạm gốc nhanh FCH Frame Control Header Tiêu đề điều khiển khung FDD Frequency Division Deplex Song công phân chia theo tần số FEC Forward Error Correction Sửa lỗi trước FFT Fast Fourier Transform Biến đổi Fourier nhanh F SVTH: Ngơ Chí Hùng Trang Xây dựng hệ thống camera quan sát dựa giải pháp không dây PTP & PMP Motorola FPC Fast Power Control Điều khiển công suất nhanh FUSC Fully Used Sub-Channel Kênh sử dụng hoàn toàn 3GPP 3G Partnership Project Dự án cộng tác hệ thứ ba 3GPP2 3G Partnership Project Dự án cộng tác 2thế hệ thứ ba GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu HARQ Hybrid Automatic Repeat reQuest Yêu cầu lặp tự động nhanh lai ghép HEC Header Error Check Kiểm tra lỗi tiêu đề HiperMAN High Performance Metropolitan Area Network Mạng vùng đô thị hiệu cao HO Hand-off Chuyển giao HTTP Hyper Text Transfer Protocol Giao thức truyền siêu văn IE Information Element Phần tử thông tin IETF Internet Engineering Task Force Lực lượng đặc trách kĩ thuật Internet IFFT Inverse Fast Fourier Transform Biến đổi Fuorier ngược nhanh IR Incremental Redundancy Tích luỹ tăng dần ISI Inter-Symbol Interference Giao thoa ký hiệu LDPC Low-Density-Parity-Check Kiểm tra chẵn lẻ mật độ thấp LOS Line of Sight Tầm nhìn thẳng LSB Least Significant Bit Bit có trọng số nhỏ MAC Media Access Control Điều khiển truy nhập thiết bị MAI Multiple Access Interference Nhiễu đa truy cập G H I L M SVTH: Ngơ Chí Hùng Trang Xây dựng hệ thống camera quan sát dựa giải pháp không dây PTP & PMP Motorola MAN Metropolitan Area Network Mạng vùng đô thị MAP Media Access Protocol Giao thức truy cập môi trường MBS Multicast and Broadcast Service Dịch vụ đa hướng quảng bá MDHO Macro Diversity Hand Over Chuyển giao phân tập lớn MIMO Multiple Input Multiple Output Hệ thống nhiều đầu vào nhiều đầu MMS Multimedia Message Service Dịch vụ tin nhắn đa phương tiện MPLS Multi-Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức MS Mobile Station Trạm di động MSB Most Signinficant Bit Bit có trọng số lớn NACK Not Acknowledge Không xác nhận NAP Network Access Provider Nhà cung cấp truy cập mạng NLOS Non Line of Sight Tầm nhìn khơng thẳng NCFG Network Configuration Cấu hình mạng NNI Network Node Interface Giao diện nút mạng NRM Network Reference Model Mơ hình tham chiếu mạng nrtPS Non-Real-Time Polling Service Dịch vụ thăm dò phi thời gian thực NSP Network Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ mạng OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplex Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiplex Access Đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao Packet Error Rate Tỷ lệ lỗi gói N O P PER SVTH: Ngơ Chí Hùng Trang Xây dựng hệ thống camera quan sát dựa giải pháp không dây PTP & PMP Motorola PDU Protocol Data Unit Đơn vị liệu giao thức PHY Physical layer Lớp vật lý PKM Public Key Management Quản lý khố cơng cộng PMP Point to MultiPoint Điểm - đa điểm PPP Point to Point Protocol Giao thức điểm - điểm PRBS Pseudo Random Binary Sequence Chuỗi nhị phân giả ngẫu nhiên PS Physical Slot Khe vật lý PUSC Partially Used Sub-Channel Kênh sử dụng phần QAM Quadrature Amplitude Modulation Điều chế biên độ vng góc QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ QPSK Quadrature Phase Shift Keying Khoá dịch pha vng góc RG Relative Grant Cấp phát tự nguyện RR Round Robin Thư luân chuyển RRI Reverse Rate Indicator Chỉ thị tốc độ ngược RS Reed-Solomon Bộ mã hoá Reed Solomon RTG Receiver/Transmit Transition Gap Khoảng chuyển tiếp thu phát rtPS Real-time Polling Service Dịch vụ thăm dò thời gian thực Rx Receiver Máy thu SAP Service Access Point Điểm truy nhập dịch vụ SC Single Carrier Sóng mang đơn SDMA Space Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo không gian SDU Service Data Unit Đơn vị liệu dịch vụ SF Spreading Factor Hệ số trải phổ Q R S SVTH: Ngơ Chí Hùng Trang Xây dựng hệ thống camera quan sát dựa giải pháp không dây PTP & PMP Motorola SFN Single Frequency Network Mạng tần số đơn SGSN Serving GPRS Support Node Node hỗ trợ dịch vụ GPRS SHO Soft Hand-Off Chuyển giao mềm SIM Subscriber Indentify Module Phần nhận dạng thuê bao SIMO Single Input Multiple Output Một đầu vào đa đầu SNIR Signal to Noise+Interference Ratio Tỉ số tín hiệu nhiễu+tạp âm SLA Service Level Agreement Thoả thuận mức dịch vụ SM Spatial Multiplexing Ghép kênh không gian SMS Short Message Service Dịch vụ tin ngắn SNR Signal to Noise Ratio Tỉ số tín hiệu tạp âm S-OFDMA Scalable Orthogonal Frequency Division Multiplex Access Truy cập ghép kênh phân chia theo tần số trực giao tỉ lệ SS Subscriber Station Trạm thuê bao STC SpaceTime Coding Mã thời gian không gian TC Transmission Convergence Sublayer Lớp hội tụ truyền dẫn TDD Time Division Duplex Song công phân chia theothời gian TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo thời gian TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời gian TEK Traffic Encription Key Khoá mã hoá lưu lượng TTG Transmit/receive Transition Gap Khoảng chuyển tiếp thu phát TTI Transmission Time Interval Khoảng thời gian truyền dẫn TU Typical Urban Đặc trưng thành thị Tx Transmitter Máy phát T SVTH: Ngô Chí Hùng Trang Xây dựng hệ thống camera quan sát dựa giải pháp không dây PTP & PMP Motorola U UE User Equipment Thiết bị người sử dụng UGS Unsolicited Grant Service Dịch vụ cấp phát tự nguyện UL Uplink Đường lên UMTS Universal Mobile Telephone System Hệ thống viễn thơng di động tồn cầu Voice over Internet Protocol Giao thức thoại qua IP WAP Wireless Application Protocol Giao thức ứng dụng không dây WiBro Wireless Broadband Không dây băng rộng WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access Khả khai thác liên mạng toàn cầu truy cập vi ba V VoIP W SVTH: Ngô Chí Hùng Trang 10 Xây dựng hệ thống camera quan sát dựa giải pháp không dây PTP & PMP Motorola Chương 3: Mơ tính tốn đường truyền vô tuyến 3.1 Giới thiệu Đặc điểm kênh truyền dẫn vơ tuyến có tính chất ngẫu nhiên, khơng nhìn thấy, địi hỏi có nghiên cứu tính tốn phức tạp Trong thông tin vô tuyến, tuyến truyền dẫn từ thiết bị phát tới thiêt bị thu đường truyền tầm nhìn thẳng (Line Of Sight - LOS) bị che chắn nhà cửa, đồi núi, cối Tốc độ chuyển động máy thu, máy phát tác động làm biến đổi mức tín hiệu Chính vậy, việc mơ hình hóa kênh vô tuyến phần quan trọng khó q trình thiết kế hệ thống viba Công việc thường thực phương pháp thống kê, dựa kết đo đạc riêng biệt hệ thống thông tin với dải phổ định sẵn Trong nghiên cứu này, dựa số đề xuất Longley – Rice, Dadson, Edwards Durkin, phát triển công cụ mô Matlab cho việc tính tốn quy hoạch dự đoán mức độ suy hao (hay cường độ trường) điểm đường truyền anten thu phát, theo mô hình điểm điểm Dựa vào liệu địa hình cụ thể ta xây dựng thuật tốn chương trình để tính tốn tổng hợp thành phần truyền thẳng, phản xạ mặt đất hiệu chỉnh nhiễu xạ cho việc dự đoán cường độ trường điểm thu 3.2 Mơ hình hóa hệ thống 3.2.1 Thuật tốn xác định có LOS hay khơng So sánh độ cao đường truyền so với cao độ tính từ mặt đất Nói cách khác, ta tìm tất giá trị δj (j=1 n) Nếu có giá trị δi dương có nghĩa LOS Từ hình 23 ta thực tính tốn hình học: δj = 𝒉𝑻 𝒅𝒋 +𝒉𝑹 (𝒅−𝒅𝒋 ) 𝒅 – hj ≥ với j xảy LOS (Line Of Sight) ℎ 𝑇 : độ cao anten phát ℎ𝑅 : độ cao anten thu Hình 23: Mặt cắt địa hình thu phát SVTH: Ngơ Chí Hùng Trang 60 Xây dựng hệ thống camera quan sát dựa giải pháp không dây PTP & PMP Motorola 3.2.2 Tổn hao đường truyền vơ tuyến tầm nhìn thẳng(LOS) Khái niệm Tầm nhìn thẳng (LOS) áp dụng đường truyền vơ tuyến có mơt ý nghĩa rõ ràng : anten đầu tuyến “nhìn” thấy Trong nhiều trường hợp, LOS radio tương đương với LOS quang Tuy nhiên, đường chân trời sóng radio xa nhiều so với ánh sáng, khái niệm “nhìn” mang tính ước lệ Sóng radio truyền theo đường cong qua tầng khí theo đường thẳng khơng có vật chắn Điều có nghĩa xét tới tổn hao trường hợp này, ta phải xét tới chế khác ảnh hưởng tới nó:  Khúc xạ tầng khí quyển, thay đổi theo quỹ đạo sóng vơ tuyến theo thời gian  Hiệu ứng nhiễu xạ vật thể kề bên đường truyền  Sự phản xạ vật thể gần xa đường truyền  Độ dự trữ fading phẳng : tác động làm thay đổi mức ngưỡng thu máy thu, bị ảnh hưởng fading phẳng máy thu nhận tín hiệu yếu từ đường truyền làm gián đoạn thông tin với trường hợp fading mạnh Do việc tính tốn lượng fading dự trữ cần thiết cho đường truyền vô tuyến  Fading lựa chọn: fading lựa chọn chủ yếu ảnh hưởng đến hệ thống viba số có dung lượng trung bình 34Mb/s dung lượng cao 140Mb/s  Tiêu hao mưa: tiêu hao mưa tăng nhanh theo tăng tần số sử dụng, đặc biệt với tần số 35GHz thường tiêu hao nhiều, để đảm bảo khoảng cách lặp phải nhỏ 20km Trong phần để đơn giản vấn đề ta coi yếu tố không bị ảnh hưởng lên đường truyền Ở ta xét đến yếu tố phổ biến có ảnh hưởng nhiều đến việc suy hao tín hiệu đường truyền xét miền Fresnel suy hao phản xạ 3.2.2.1 Nhiễu xạ miền Fresnel Trong q trình tính tốn suy hao truyền sóng vơ tuyến ta cần xét đến miền Fresnel Miền Fresnel miền có dạng hình elip từ anten phát đến anten thu, môi trường vây quanh tia nhìn thẳng LOS Đường biên miền Fresnel thứ tạo nên quỹ tích cho tín hiệu đến anten thu qua đường dài so với đường trực tiếp nửa bước sóng (𝜆/2) tần số sóng mang Miền bên elip thứ gọi miền Fresnel thứ Nếu tồn vật cản rìa miền Fresnel thứ sóng phản xạ làm suy giảm sóng trực SVTH: Ngơ Chí Hùng Trang 61 Xây dựng hệ thống camera quan sát dựa giải pháp không dây PTP & PMP Motorola tiếp, mức độ suy giảm tùy thuộc biên độ sóng phản xạ Do việc tính tốn miền Fresnel thứ địi hỏi có tính xác để việc thơng tin trạm không bị ảnh hưởng đáng kể sóng phản xạ Nếu vùng Fresnel mà khơng bị khuất phần truyền lan sóng theo khơng gian tự chủ yếu Ta tính tốn cơng thức truyền lan sóng khơng gian tự do: Pr(dB) = 10log(Pt)+10log(Gt)+10log(Gr)+20log( 𝝀 ) – 10log(L) 𝟒𝝅𝒅 Pt: công suất anten phát (dB) Pr: công suất anten thu (dB) Gt: độ lợi anten phát (dB) Gr: độ lợi anten thu (dB) L: Suy hao hệ thống khơng phụ thuộc mơi trường truyền sóng (dB) d: khoảng cách anten thu phát 𝜆= 𝐶 C: vận tốc ánh sáng _ 3*10^8 𝑓 Nếu vùng Fresnel bị chắn (đường thẳng nối anten thu phát có vật chắn), kinh nghiệm cho thấy cường độ tín hiệu suy hao máy thu bị suy hao khoảng 6dB so với truyền lan sóng khơng gian tự Để xác định bán kính vùng Fresnel ta sử dụng cơng thức: Fzone = 17.32 𝐝𝟏 𝐝𝟐 𝐟𝐝 (m) d = d1 + d2 (km) Trong thực tế, thường gặp đường truyền qua địa hình khác chắn miền Fresnel thứ gây nên tổn hao đường truyền Ở loại địa hình có vật chắn hình nêm đường truyền loại chướng ngại khác Hình 24 mơ hình vật chắn đường truyền dẫn, Fzone bán kính miền Fresnel thứ nhất, F khoảng hở thực; khoảng cách tia trực tiếp vật chắn hình nêm điểm tính tốn miền Fresnel thứ SVTH: Ngơ Chí Hùng Trang 62 Xây dựng hệ thống camera quan sát dựa giải pháp không dây PTP & PMP Motorola Hình 24: Mặt cắt nghiêng đường truyền miền Fresnel thứ Với trường hợp vật cản khoảng cách anten thu phát (d1=d2) ta có cơng thức: Fzone = 8.657* 𝐝 𝐟 d: khoảng cách anten thu phát (km) f: tần số hoạt động (GHz) Theo tiêu thiết kế khoảng hở đường truyền khuyến nghị độ cao tối thiểu anten đảm bảo cho tín hiệu không bị nhiễu xạ vật chắn nằm miền Fresnel thứ F=0.577*Fzone Nghĩa đường trực tiếp máy thu máy phát cần khoảng hở mặt đất vật chắn vào khoảng 60% bán kính miền Fresnel thứ để đạt điều kiện truyền lan không gian tự Đồng thời miền Fresnel khuất ta phải cộng thêm vào lượng bổ sung tượng nhiễu xạ gây nên vật cản Lượng bổ sung tính cơng thức: 𝐆𝒅 (dB) = 20lg(Fzone) 3.2.2.2 Mơ hình tia có phản xạ mặt đất Đất nguồn phản xạ thơng thường Nó đóng vai trị khu vực nơng thơn, cịn khu vực thành phố phản xạ đất thường bị ngăn cản vật chắn nhà cửa, cối….Trên tuyến truyền qua vùng mặt đất có độ nhẵn cao vùng nước mặt, phản xạ đất nguồn gây tổn hao Với đường truyền radio bất kỳ, việc xác định mặt cắt có ý nghĩa phản xạ đất gây ảnh hưởng lớn SVTH: Ngơ Chí Hùng Trang 63 Xây dựng hệ thống camera quan sát dựa giải pháp không dây PTP & PMP Motorola Một tuyến truyền sóng radio bao gồm tia tới tia phản xạ, tổn hao đường truyền dựa vào mối quan hệ biên độ pha hai tia Sự sai khác đường hai tia tính tốn qua mặt cắt,biên độ pha tia phản xạ phụ thuộc vào biến số độ dẫn số điện mơi đất, tần số, góc tới độ phân cực Rất khó để tổng kết ảnh hưởng mặt đất, xét trường hợp tiêu biểu hình 25 Để ý rằng, có sai khác lớn biên độ sóng phản xạ phân cực đứng phân cực ngang (quy ước “h” “v”), phân cực đứng gây phản xạ nhỏ Tuy nhiên, phân cực đứng khác biệt lớn góc tới thay đổi vài độ Với tuyến truyền tiêu biểu, góc tới thường nhỏ độ - ví dụ với tuyến truyền qua mặt đất nhẵn với anten cao 10m, góc tới tia phản xạ đất khoảng 0,11 độ Hình 25 : Đồ thị biểu diễn tham số phản xạ đất Kết cuối cho thấy tuyến truyền mà phản xạ đất có ảnh hưởng đáng kể, khác biệt phân cực đứng ngang Với tuyến truyền ngắn, phân cực ngang gây phản xạ lớn gây ảnh hưởng xấu cần thiết phải có chuyển sang phân cực đứng Mặt khác, với đường truyền ngắn sử dụng kết hợp hai loại phân cực đạt hiệu suất cao Ảnh hưởng nguy hiểm phản xạ đất tuyến truyền qua vùng nước mặt Kỹ thuật trải phổ phân tập giải triệt để toán này, giải pháp đưa dịch anten xa khỏi bờ nước mặt tia phản xạ bị chặn vật chắn đất liền bảo đảm cho tia tới không bị ảnh hưởng Trên tuyến truyền dài, phản xạ từ vật thể kề bên đường truyền làm tăng tổn hao Điều thường xảy vùng thành phố, nơi tịa nhà gây phản xạ lớn Trong trường hợp đó, góc tia tới lớn nhiều Điều có nghĩa phân cực đứng phân cực ngang có ảnh hưởng khác Nếu bề mặt phản xạ thẳng đứng, tín hiệu phân cực ngang gây phản xạ yếu gây tượng đa đường so với tín hiệu phân cực đứng SVTH: Ngơ Chí Hùng Trang 64 Xây dựng hệ thống camera quan sát dựa giải pháp khơng dây PTP & PMP Motorola Hình 26: Mơ hình tia có phản xạ đất Với khoảng cách d ta có cơng thức: Pr(dB) = 10logPt+10logGt+10logGr+20log(ht)+20log(hr) – 40log(d) Như khoảng cách d >> (hthr)1/2 cơng suất tỉ lệ nghịch với giá trị mũ khoảng cách ( hay độ dốc 40db/đecade) Biểu diễn dạng decibel mơ hình suy hao cho bởi: PL(dB)=40logd – ( 10logGt + 10logGr + 20loght + 20loghr) Ở trường hợp ta cần xác định độ lợi nhiễu xạ bổ sung theo điểm địa hình Ta sử dụng công thức xấp xỉ sau: 𝐺𝑑 (dB) = ;v ≤ -1 𝐺𝑑 (dB) = 20log(0.5-0.62v) ;-1 ≤ v ≤ 𝐺𝑑 (dB) = 20log(0.5exp(-0.95v)) ;0 ≤ v ≤ 𝐺𝑑 (dB) = 20log(0.4 – ;1 ≤ v ≤ 2.4 𝐺𝑑 (dB) = 20log( 0.225 𝑣 0.1184 – (0.38 − 0.1𝑣)2 ) ) ;v > 2.4 Với v tham số nhiễu xạ ứng với điểm địa hình, số liệu ta có từ đo đạc thức tế nên ta tạm thời bỏ qua không xét đến điều kiện không cho phép Dựa vào tham số v ta xác định trường hợp địa hình bản:  LOS (v < -0.8) SVTH: Ngơ Chí Hùng Trang 65 Xây dựng hệ thống camera quan sát dựa giải pháp không dây PTP & PMP Motorola  Cận LOS – vùng Fresnel bị che khuất (-0.8 < v < 0)  Non LOS – trường hợp bị che khuất (v > 0) 3.3 Tính tốn mơ Ở phần tơi dùng Matlab để mơ phỏng, bao gồm phần chính:  Phần đầu mơ tính tốn cơng suất thu đầu máy thu trường hợp:  Trường hợp truyền sóng khơng gian tự ( tầm nhìn thẳng - LOS)  Trường hợp truyền sóng có vật cản đường truyền  Trường hợp truyền sóng theo mơ hình tia có phản xạ mặt đất  Phần sau phần so sánh mức độ suy hao tín hiệu ứng với trường hợp  Lưu đồ thuật tốn: SVTH: Ngơ Chí Hùng Trang 66 Xây dựng hệ thống camera quan sát dựa giải pháp khơng dây PTP & PMP Motorola  Code tính tốn cơng suất thu khơng gian tự SVTH: Ngơ Chí Hùng Trang 67 Xây dựng hệ thống camera quan sát dựa giải pháp không dây PTP & PMP Motorola  Code tính tốn cơng suất thu có vật cản SVTH: Ngơ Chí Hùng Trang 68 Xây dựng hệ thống camera quan sát dựa giải pháp không dây PTP & PMP Motorola  Code tính tốn cơng suất thu theo mơ hình tia có phản xạ đất SVTH: Ngơ Chí Hùng Trang 69 Xây dựng hệ thống camera quan sát dựa giải pháp không dây PTP & PMP Motorola  Code so sánh mức độ suy hao điều kiện khác mơi trường truyền SVTH: Ngơ Chí Hùng Trang 70 Xây dựng hệ thống camera quan sát dựa giải pháp không dây PTP & PMP Motorola  Kết mơ Vì chất lượng đường truyền đánh giá dựa tỉ số BER, tỉ số BER khác cho mức ngưỡng tương ứng có độ dự trữ fading khác Nên tơi tính tốn thêm độ dự trữ fading xác suất đạt ngưỡng thu ứng với hệ số BER 10−3 BER 10−6 Độ dự trữ fading ứng với Rxa RXb Fma FMb, tính theo biểu thức: Fma=Pr-RXa với BER 10−3 ,RXa ngưỡng thu Fma=Pr-RXb với BER 10−6 ,RXb ngưỡng thu Xác suất đạt ngưỡng thu: Pa=10^(-FMa/10) SVTH: Ngô Chí Hùng Pb=10^(-FMb/10) Trang 71 Xây dựng hệ thống camera quan sát dựa giải pháp không dây PTP & PMP Motorola Kết luận Từ đồ thị ta thấy phản xạ đất gây nên suy hao nhiều nhất, ảnh hưởng lớn đến tín hiệu đường truyền, suy hao tỉ lệ thuận với giá trị mũ khoảng cách (độ dốc 40db/decade) Trường hợp có vật cản gây nên phản xạ trường hợp ảnh hưởng nhiều yếu tố góc ngẩng anten thu phát, độ lợi theo miền Fresnel điểm địa hình gây suy hao lớn so với trường hợp tầm nhìn thẳng Do ta ln cố gắng thiết lập đường truyền LOS SVTH: Ngơ Chí Hùng Trang 72 Xây dựng hệ thống camera quan sát dựa giải pháp không dây PTP & PMP Motorola Truyền sóng radio chủ đề rộng vài phác họa sơ lược qua báo Bài báo đề cập đến vài vấn đề phương cách giải thiết lập đường truyền radio Đó : - Luôn cố gắng thiết lập đường truyền LOS Trên đường truyền LOS ta cần ý chi tiết đến độ khúc xạ, khoảng hở tuyến, tối thiểu hóa phản xạ từ mặt đất từ nguồn khác - Sử dụng anten có độ tăng ích lớn Cố gắng sử dụng hai phương pháp phân cực, lưu ý sử dụng phân cực ngang Bởi lẽ, gây hiệu ứng đa đường khu vực thành phố gây tổn hao đường truyền - Sử dụng tần số cao với anten có độ tăng ích lớn giúp đạt nhiều lợi ích Độ tập trung lượng giúp giảm tổn hao đường truyền hiệu ứng đa đường Tần số lớn khoảng hở tuyến truyền nhỏ tránh tổn hao nhiễu xạ Và dĩ nhiên, giúp tăng băng thơng cho tuyến truyền liệu tốc độ cao SVTH: Ngơ Chí Hùng Trang 73 Xây dựng hệ thống camera quan sát dựa giải pháp không dây PTP & PMP Motorola Tài liệu tham khảo [1] DADSON, C.E., DURKIN, MARTIN “ Computer prediction of field strength in the planning of radio system”, IEEE transaction on Vehicular Technology, Vol VT24, February 1975 [2] J.DOBLE,“Introduction to radio propagation for fixed and mobile communication” Artech House, Boston 1996 [3] JOHN A RICHARDS, 2008 ”Radio Wave Propagation”, Springer, [4] R STEEL ET AL , Mobile radio communication Pentech, 1992 [5] THEODORE S RAPPAPORT, Wireless communications – principles and Practice, second edition, Prentice Hall, 2002 [6] NGUYỄN PHẠM ANH DŨNG,“Thông tin di động hệ 3”, Nhà xuất Bưu điện, 2002 [7] http://motorola.com [8] Từ điển bách khoa trực tuyến http://wikipedia.org [9] Diễn đàn viễn thơng Việt Nam http://vntelecom.org [10] http://danimex.com SVTH: Ngơ Chí Hùng Trang 74 ... khả phân tích phản hồi nhanh chóng - Chi phí lắp đặt thấp: giảm thiểu chi phí lắp đặt, khơng phải đào bới, dây; giảm chi phí vận hành quản lý; giảm thiểu chi phí bảo trì bảo dưỡng - Tương thích... dipole phát lượng 360 độ theo chi? ??u ngang 360 độ theo chi? ??u dọc Sự búc xạ tín hiệu RF tạo hình dạng bánh rán Chúng ta hướng chúng theo chi? ??u ngang (tức giảm theo chi? ??u dọc) hình bánh rán ngày... Division Duplex Song công phân chia theothời gian TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo thời gian TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời gian TEK Traffic