Đồ án thông tin di động Quy Hoạch Mạng CDMA Cho Các Quận Huyện Thành Phố Đà nẵng pptx

NỘI DUNG TRÌNH BÀYChương I: Tổng quan về mạng di động CDMA Chương II: Tính toán quy hoạch mạng CDMA Chương III: Tính toán quy hoạch mạng CDMA cho các quận huyện thành phố Đà Nẵng... COMP

Khoa YYYYYYYYYYYYYYYYY

Đồ Án Thông Tin Di Động

GVHD: ABC SVTH : khikun_008

NỘI DUNG TRÌNH BÀY

Chương I: Tổng quan về mạng di động CDMA

Chương II: Tính toán quy hoạch mạng CDMA

Chương III: Tính toán quy hoạch mạng CDMA cho các quận huyện thành phố Đà Nẵng

COMPANY LOGO

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG DI ĐỘNG CDMA

CDMA (Code Devision Multiple Access) là hệ thống di

động số sử dụng công nghệ đa truy cập theo mã

CDMA được xây dựng nhằm chuẩn bị một cơ sở hạ tầng di động chung có khả năng phục vụ các dịch vụ hiện tại và có thể nâng cấp lên hệ thống 3G trong tương lai

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG DI ĐỘNG CDMA

Cấu trúc mạng thông tin di động số:

Máy di động MS (Mobile Station)

BSS kết nối máy di

động với MSC (Mobile

Services Switching Center) Chịu trách

nhiệm về việc phát và thu sóng vô tuyến

Hệ thống chuyển mạch SS chịu trách nhiệm quản lý thông tin giữa người sử dụng

di động đến các người sử dụng khác

OMC làm nhiệm vụ điều khiển và giám sát

hệ thống MSC Nó còn chịu trách nhiệm điều khiển lưu lượng của

BSS

COMPANY LOGO

Nguyên lý kỹ thuật mạng CDMA

dụng cùng lúc một băng tần Tín hiệu truyền đi sẽ chiếm toàn bộ băng tần của hệ thống Tuy nhiên, các tín hiệu của mỗi người dùng được phân biệt với nhau bởi các chuỗi mã

CDMA sử dụng kỹ thuật trải phổ cho nên nhiều người sử dụng có thể chiếm cùng kênh vô tuyến đồng thời tiến hành các cuộc gọi, mà không sợ gây nhiễu lẫn nhau

Một kênh CDMA rộng 1,23 MHz với hai dải biên phòng vệ 0,27 MHz, tổng cộng 1,77 MHz

CDMA dùng mã trải phổ có tốc độ cắt (chip rate) 1,2288 MHz

CHƯƠNG II: LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN QUY HOẠCH MẠNG CDMA

Khảo sát các thông số ảnh hưởng đến quá trình quy hoạch:

2.1 Suy hao đường truyền

* Mô hình truyền sóng Hata – Okumura xác định tổn hao

COMPANY LOGO

Mô hình truyền sóng Hata – Okumura

 Hệ số hiệu chỉnh (hm) được tính như sau:

 Đối với thành phố lớn:

a(hm) = 8,29.(log1,54hm)2 - 1,1 (dB) với fc 200MHz (2.2)

a(hm) = 3,2.(log11,75hm)2 - 4,97 (dB) với fc 400MHz (2.3)

 Đối với thành phố nhỏ và trung bình :

a(hm) = (1,11.logfc – 0,7).hm –(1,56.logfc –0,8) (dB) (2.4)

 Như vậy bán kính ô được tính :

 

b

m b

c p

h

h a h

f

L R

lg.55,69,44

lg.28,13lg

.26,2655

,

69lg

Mô hình truyền sóng Hata – Okumura

 Khảo sát bán kính theo suy hao cho phép của mô hình Hata

 Từ đồ thị ta thấy suy hao cho phép mỗi vùng là khác nhau: Vùng thành phố mật độ nhà cửa và các công trình công ngiệp lớn nên suy hao do tán xạ lớn, suy hao cho phép lớn Vùng ngoại ô, suy hao thấp hơn

COMPANY LOGO

2.2 Suy hao đường truyền cực đại

 Để tính tổn hao cực đại cho phép ta sử dụng công thức sau :

La = Pm – Pmin + Gb – Lc – Lb – Lh (2.18)

 Trong đó : W: tốc độ chípLa : Tổn hao đường truyền cho phép.N0 : Tạp âm nền của BS Pm : Công suất phát xạ hiệu dụng của MS

Lb : Tổn hao cơ thể Pmin : Cường độ tín hiệu tối thiểu yêu cầu

Độ lợi xử lý:Gp = 10logW/R Gb : Hệ số khuếch đại của

Anten phát BS

R : Tốc độ bit (bps)Lc : Tổn hao cáp Anten thu BS

Fb : Hệ số tạp âm máy thu.Eb/N0’ : Độ dự trữ cần thiết của anten phát BS

Lct : Độ dự trữ che tối Lh : Tổn hao truy nhập tòa nhà

2.3 Định cỡ mạng

Hình 2.1 Quá trình định cỡ mạng CDMA

( '

G N

O b p

 Nếu xét đến các ảnh hưởng khác như: phân đoạn cell, mức độ

điều khiển công suất hoàn hảo ta được số người sử dụng cực đại

xác định theo công thức sau:







) 1

( '

G N

O b

p

Trong đó: β là hệ số nhiễu từ các cell khác, η là độ lợi nhờ phân đoạn cell, ν là hệ số tích cực tiếng và λ là hệ số điều khiển công suất hoàn hảo



b Tính dung lượng hệ thống:

 Lưu lượng của một thuê bao A được tính theo công thức sau :

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 thì n = 1, T = 210s

 Lưu lượng Erlang cần cho một thuê bao được tính như sau :

mt

E 

Trong đó : m : Số lần thuê bao sử dụng kênh điều khiển

tu : Thời gian sử dụng trung bình của thuê bao đối với kênh điều khiển

COMPANY LOGO

b Tính dung lượng hệ thống:

 Tổng số thuê bao được phục vụ được tính như sau :

Ứng với số kênh điều khiển là NCCH



Từ giá trị CErl tra bảng ta sẽ tính được tổng số kênh cần thiết

CCH

tot total

E

E

S 

 Để phục vụ Stotal thuê bao, ta tính được tổng lưu lượng Erlang

cần thiết theo công thức :

A

S

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN, QUY HOẠCH MẠNG CDMA CHO

THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

3.1 Nhu cầu về dung lượng và vùng phủ

Bảng 3.1 Nhu cầu về lưu lượng của một vùng cần tính toán

STT Tên vùng Số thuê bao dự

kiến phục vụ

Diện tích

km 2

1 Quận Hải Châu 5000 21,35

2 Quận Thanh Khê 1800 9,36

3 Quận Sơn Trà 5000 59,32

4 Quận Ngũ Hành Sơn 5000 38,59

5 Quận Liên Chiểu 5000 79,31

6 Huyện Hòa Vang 10000 736,91

7 Quận Cẩm Lệ 3200 33,76

G N

O b

p

36 3

4 , 2 3 ,

1 ) 4 , 0 1 ( 4 , 0 10

) 9600 /

1228800 (

 Kết quả trên cho biết mỗi dải quạt tối đa có 36 người sử dụng

 Khi tính toán dung lượng thực không vượt quá 75% dung lượng cực, do đó mỗi dải quạt khi tính toán có thể không quá 27 người sử dụng

 Tra bảng Erlang B ứng với GoS=2% ứng với 19,256 Erlang

Tính hệ số tải và dự trữ nhiễu

 Hệ số tải: 27 * 0 , 4 * ( 1 0 , 4 ) 0 , 79

9600 /

1228800

8 , 6 )

1 ( '

P b

Số dải quạt cần: (mỗi dải quạt 19,256 Erlang): 174,4/19,256=9 dải quạt

Số cell cần: (mỗi cell 3 dải quạt): 9/2,4 = 4 cell

COMPANY LOGO



Bảng 3.2 Bảng kết quả số cell cho từng vùng tính theo dung lượng

Vùng thuê baoBHCA/ Số thuê bao

Dung lượng cần Erlang

SHO F

Dung lượng cần

kể cả SHOF Erlang

Dung lượng cực Erlang Số dải quạt Số cell

Quận Hải Châu 1.38 5000 124.5

8 1.4 174.40 19.256 9.06 4Quận Thanh Khê 1.38 1800 44.85 1.4 62.80 19.256 3.26 1

Quận Sơn Trà 1.38 5000 124.5

8 1.4 174.40 19.256 9.06 4Quận Ngũ Hành Sơn 1.38 5000 124.5

8 1.4 174.40 19.256 9.06 4Quận Liên Chiểu 1.38 5000 124.5

8 1.4 174.40 19.256 9.06 4Huyện Hòa Vang 1.38 10000 249.1

7 1.4 348.84 19.256 18.12 8Quận Cẩm Lệ 1.38 3200 79.73 1.4 111.60 19.256 5.80 2

Huyện Đảo Hoàng Sa 1.38 3200 79.73 1.4 111.60 19.256 5.80 2

Tổng 38200 951.8

0 1332.44 154.048 69.22 29

Tính suy hao cho phép

 Suy hao cực đại cho phép:

 Tạp âm nền: NT = N0 + Nb = -174 + 5 = -169 dBm

 Cường độ tối thiểu yêu cầu:

= -162,2 + log9600 -10log(1228800/9600) +3 = -146,45 dBm

 Tổn hao đường truyền truyền cho phép:

Lp = Pm – Pmin + Gb – Lc – Lct – Lh - Lb = 36 + 146,45 + 15 – 2,5 – 10,2 – 2 – 10 = 166,75 dB

 Nhiễu xạ mái nhà-phố và tổn hao tán xạ:

Lrts = L0 +20logΔhm + 10logf – 10logw – 16,7 = -9,646+20log13,5+10log880 – 10log15 – 16,7 = 13,94

 Tổn hao vật che chắn:

Lms = Lbsh + ka + kdlogr + kflogf – 9logb = -3,75 + 54 + 1,33logr + 3,93log880 – 9log25 = 49,24 + 1,33logr (dB)

Tính bán kính cell

 Suy hao cho phép:

Lp = Lf + Lrts + Lms = 91,29 + 20logr +13,94 + 49,24 + 1,33logr = 154,47 + 21,33logr

 Tổn hao đường truyền cho phép ở trên ta đã tính được:

Lp = 166,75 dBKết hợp với công thức tính suy hao trên, ta được:

166,75 = 154,47 + 21,33logrlogr = 0,686 ; r =3,76 (km)

 Diện tích mỗi cell: S= 2,6r2 =2,6*(3,76)2= 36,76 (km2)

COMPANY LOGO



Tính số cell

Bảng 3.3 Bảng kết quả tính số cell theo vùng phủ

Kết quả tính số cell

Bảng 3.4 Bảng kết quả tính số cell theo vùng phủ

Vùng

Diện tích (km 2 )

Số thuê bao

Hệ số tải

Dự trữ nhiễu [dB]

Suy hao (dB)

Bán kính (km)

Số cell

Quận Hải Châu 21.35 5000 0.39 2.15 167.81 3,76 7

Quận Thanh

Quận Sơn Trà 59.32 5000 0.39 2.15 167.81 3,76 7

Quận Ngũ Hành Sơn 38.59 5000 0.39 2.15 167.81 3,76 7

Quận Liên Chiểu 79.31 5000 0.39 2.15 167.81 3,76 7

Huyện Hòa Vang 736.91 10000 0.48 2.84 166.91 3,76 11

Quận Cẩm Lệ 33.76 3200 0.36 1.94 167.81 3,76 5

Huyện Đảo Hoàng Sa 305 3200 0.36 1.94 167.81 3,76 5

COMPANY LOGO



3.3 Tối ưu giữa dung lượng và vùng phủ

Bảng 3.5 Bảng kết quả số cell tối ưu giữa vùng phủ và dung lượng

Từ kết quả bảng 3.5

ta thấy số cell sau khi tối ưu giảm 7 cell so với khi chưa tối ưu nhưng vẫn đảm bảo các yêu cầu về dung lượng và vùng phủ khi tính toán, tiết kiệm được chi phí đầu tư và kinh tế hơn khi đưa mạng vào lắp đặt.

Vùng

Diện tích (km2)

Số thuê bao

Hệ số tải

Dự trữ nhiễu [dB]

Suy hao (dB)

Bán kính (km)

Số cell

Quận Hải Châu 21.35 5000 0.45 2.52 167.67 3.93 6

Quận Thanh Khê 9.36 1800 0.33 1.67 168.08 4.31 3

Quận Sơn Trà 59.32 5000 0.45 2.52 167.67 3.93 6

Quận Ngũ Hành Sơn 38.59 5000 0.45 2.52 167.67 3.93 6

Quận Liên Chiểu 79.31 5000 0.45 2.52 167.67 3.93 6

Huyện Hòa Vang 736.91 10000 0.48 2.84 166.91 3.8 11

Quận Cẩm Lệ 33.76 3200 0.42 1.08 167.95 4.19 4

Huyện Đảo Hoàng Sa 305 3200 0.42 1.08 167.95 4.19 4

KẾT LUẬN

www.themegallery.com

20/03/2013 Bài tập lớn Thông Tin Di Động – Quy Hoạch Mạng CDMA Cho Tp Đà Nẵng