CÔNG NGHỆ WCDMA VÀ ỨNG DỤNG TẠI VIỆT NAM LUẬN VĂN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

  MỤC LỤC  MỤC LỤC DANH MỤC TỪ  VI  VIẾT TẮT ii  DANH MỤC BẢNG BIỂU iv iv  DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ v  LỜ I MỞ  ĐẦU 1  Chương TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG NG 3  1.1  Lịch sử  phát  phát triển hệ thống thông tin di động 3  1.1.1  1.1.2  Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất .3  Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai 3  1.1.3  Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba 4  1.1.4  Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ tư .5  1.2  Truyền sóng thơng tin di động   1.2.1  6  Đặc tính truyền sóng thơng tin di độ ng 1.2.2  Tổn hao đườ ng ng truyền 6  1.2.3  1.2.4  ng hiệu ứng Dopler .7  Ảnh hưở ng Hiện tượ ng ng fading 7  1.2.5  Hiện tượ ng ng tr ải tr ễ 9  1.3  Kỹ thuật đa truy nhập thông tin di động 9  1.3.1  Đa truy cậ p phân chia theo tần số (FDMA) 10  1.3.2  Đa truy cậ p phân chia theo thờ i gian (TDMA) 10  1.3.3  Đa truy cậ p phân chia theo mã (CDMA) .11    Chương 2  TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MẠNG WCDMA 13  2.1  Cấu trúc hệ thống WCDMA 13  2.2  Các kiểu kênh mạng WCDMA 16  2.2.1  Các kiểu kênh vật lý lý 16 16  2.2.2  Các kiểu kênh truyền tải 18 18  2.2.3  Các kiểu kênh logic 21 21  2.3  Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS-UTRAN UMTS- UTRAN .23  2.3.1  Cấu trúc UTRAN 23 23  2.3.2    Mô hình giao thức tổng quát đối vớ i giao diện mặt đất UTRAN 26  2.4  Các giao diện UTRAN .29 29  2.4.1  Giao diện RNC-RNC báo hiệu RNSNAP 29  2.4.2  Giao diện RNC-nút B báo hiệu NBAP .31  2.4.3  Giao diện vô tuyến (Uu) 33  2.5  Giao diện UTRAN-CN, UTRAN-CN, Iu 36 36  2.5.1  Cấu trúc cho giao th ức Iu CS .36  2.5.2  Cấu trúc giao thức cho Iu PS 38  2.5.3  2.5.4  Giao thức RANAP .39 39  Giao thức mặt ngườ i sử dụng Iu 41  2.5.5  Thiết lậ p gọi WCDMA/UMTS .42  2.5.6  Các phiên số liệu gói ở  WCDMA 46  Chương QUY HOẠCH MẠNG VÔ TUYẾN TRONG WCDMA 49  3.1  Tính toán vùng phủ WCDMA 49 49  3.1.1  Tính tốn quỹ đườ ng ng truyền vô tuyến n 50  3.1.2  Tính tốn vùng phủ của .58 58    3.2  Tính tốn dung lượ ng ng WCDMA 62  3.2.1  Tính tốn dung lượng hướ ng ng lên 62  3.2.2  Tính tốn dung lượng hướ ng ng xuống .64  3.3  Tính tốn quy hoạch mạng trườ ng ng hợ p cụ thế  67  Chương MÔ PHỎNG QUY HOẠCH MẠNG WCDMA 74  4.1  Quy hoạch mạng WCDMA sử   ddụng phần mềm mô 74  4.1.1  Các thông số đầu vào mô 75  4.1.2  K ết quả mô 77  Kết luận 80  Danh mục tài liệu tham khảo 81      DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT  Từ viết tắt  Tiếng Anh  2G 2nd Generation 3G 3rd Generation 3GPP 3rd Generation Partnership Project 3rd Generation Partnership Project Associated Control Channels Advanced Mobile Phone System Broadcast Control Channel Broadcast Channel Bit Error Ratio Binary Phase Shift Keying Base Station Controler Base Station Subsystem Base Tranceiver Station Carrier to Interference ratio 3GPP2 ACCH AMPS BCCH BCH BER BPSK BSC BSS BTS C/I CCCH CCPCH CDMA CPCC CPCH CPICH CR CS DCCH DPCCH DPCH Common Control Channel Common Control Physical Chanel Code Division Multiple Access Common Power Control Chanel Common Packet Chanel Common Pilot Chanel Chip Rate Circuit Switch Dedicated Control Channel Dedicated Physical Control Chanel Dedicated Physical Chanel i Tiếng Việt  Hệ thống thông tin di động hệ thứ hai Hệ thống thông tin di động hệ thứ  ba Dự án hợp tác hệ thứ ba  Dự án thứ hai hợp tác hệ thứ ba   Kênh điều khiển liên kết  Hệ thống điện thoại di động tiên tiến  Kênh quảng bá điều khiển  Kênh quảng bá  Tỷ số bit lỗi  Khóa dịch pha nhị phân  Bộ điều khiển trạm gốc  Phân hệ trạm gốc  Trạm vô tuyến thu phát gốc  Tỷ số sóng mang nhiễu  Kênh điều khiển chung  Kênh vật lý điều khiển chung  Đa truy cập chia theo mã  Kênh điều khiển công suất chung  Kênh gói chung Kênh hoa tiêu chung Tốc độ chip Chuyển mạch kênh  Kênh điều khiển dành riêng  Kênh điều khiển vật lý riêng  Kênh vật lý riêng      DPDCH DSCH DTCH FACCH FACH FAUSCH FCCCH FCCH FDCCH FDD FDMA GPRS GSM HO IMSI IMT-2000 IP IS-95A ISDN ITU LLC ME MS MSC Dedicated Physical Data Chanel Downlink Shared Chanel Dedicated Traffic Chanel Fast Associated Control Channel Forward Access Chanel Fast Uplink Signalling Chanel Forward Common Control Chanel Frequency Correction Channel Forward Dedicated Control Chanel Frequency Division Duplex Kênh số liệu vật lý riêng  Kênh dùng chung đường xuống  Kênh lưu lượng riêng  Kênh điều khiển liên kết nhanh  Kênh truy nhập đường xuống  Kênh báo hiệu đường lên nhanh  Kênh điều khiển chung đường xuống  Kênh hiệu chỉnh tần số  Kênh điều khiển riêng đường xuống  Ghép kênh song công phân chia theo tần số  Frequence Division Multiple Đa truy cập phân chia theo tần số  Access General Packet Radio Dịch vụ vơ tuyến gói chung   Services Global System for Mobile Thơng tin di động tồn cầu  Communication HandOver Chuyển giao  International Mobile Số nhận dạng thuê bao di động quốc Subscriber Identity tế  International Mobile Tiêu chuẩn thơng tin di động tồn Telecommunication cầu  Internet Protocol Giao thức Internet  Interim Standard 95A Tiêu chuẩn thông tin di động TDMA cải tiến Mỹ (Qualcomm)   Integrated Servive Digital Mạng số đa dịch vụ   Network International Mobile Liên minh viễn thông quốc tế Telecommunication Union Logical Link Control Điều khiển liên kết logic  Mobile Equipment Thiết bị di động  Mobile Station Trạm di động  Mobile Service Switching Tổng đài di động  ii      Node B Center WCDMA BS Là nút logic kết cuối giao diện IuB với RNC  Hệ thống chuyển mạch  NSS Network and Switching Subsystem PAGCH PCCH PCH PCPCH Paging and Access Paging Contrlo Chanel Paging Channel Physical Common Packet Chanel Personal Communication Services Public Land Mobile Network Public Switched Telephone  Network Random Access Channel Radio Resource Control Synchronization Channel Stand alone Dedicated Control Channel Traffic Channel Time Division Duplex Time Division Multiple Access Universal Terrestrial Radio Access Network Wideband Code Division Multiplex Access PCS PLMN PSTN RACH RRC SCH SDCCH TCH TDD TDMA UTRAN WCDMA iii Kênh chấp nhận truy cập nhắn tin  Kênh điều khiển tìm gọi  Kênh nhắn tin  Kênh gói chung vật lý  Dịch vụ thông tin cá nhân   Mạng di động mặt đất công cộng  Mạng chuyển mạch thoại công cộng   Kênh truy cập ngẫu nhiên  Điều khiển tài nguyên vô tuyến  Kênh đồng bộ  Kênh điều khiển dành riêng  Kênh lưu lượng  Ghép song công phân chia thời gian  Đa truy cập phân chia theo thời gian  Mạng truy nhập vơ tuyến mặt đất tồn cầu  Đa truy cập phân chia theo mã băng rộng      DANH MỤC BẢNG BIỂU  Bảng 2-1 Sắ p xế p kênh truyền tải lên kênh vật lý 21  Bảng 3-1 Các lớ  p công suất UE 51 51  Bảng 3-2 Giá tr ị Eb/No yêu cầu môi trường đườ ng ng truyền tĩnh  53 53  Bảng 3-3 Giá tr ị Eb/No yêu cầu điều kiện truyền dẫn đa đườ ng ng 53 53  Bảng 3-4 Các tham số tính tốn quỹ đườ ng ng truyền 57 57  Bảng 3-5 Các số A B mơ hình Okumura – Hata 59 59  Bảng 3-6 Các giả thiết hướ ng ng lên lên .68 68  Bảng 3-7 Các giả thiết hướ ng ng xuống 68 68  Bảng 3-8 Các tham số tính toán quỹ đườ ng ng truyền hướ ng ng lên 68  Bảng 3-9 Bán kính phủ sóng tương ứng vớ i dịch vụ 69  Bảng 3-10 Mật độ dịch vụ tương đương .7700  Bảng 3-11 Lưu lượ ng ng trung bình dịch vụ 7711  Bảng 3-12 So sánh số lượ ng ng kênh yêu cầu tùy theo số lượ ng ng BS 72 72  Bảng 4-1 Một số độ phân giải đồ thườ ng ng dùng 76 76  iv     DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ  Hình 1-1 Lộ trình phát triển hệ thống thơng tin di động lên 3G 55  Hình 1-2 Mơ hình truyền sóng thơng tin di độ ng .66  Hình 1-3 Fading nhanh Fading chậm .88  Hình 1-4 Đa truy nhậ p phân chia theo tần số .1100  Hình 1-5 Đa truy nhậ p phân chia theo thờ i gian 11 11  Hình 1-6 Đa truy nhậ p phân chia theo mã .12 12  Hình 2-1 Các phần tử của mạng UMTS 14 14  Hình 2-2 Các kênh lớ  p vật lý 17 17  Hình 2-3 Cách sắ p xế p hai kênh truyền tải kênh vật lý 19 19  Hình 2-4 Sắ p xế p kênh logic kênh truy ền tải 23 23  Hình 2-5 Cấu trúc UTRAN .24 24  Hình 2-6 Chức logic RNC đối vớ i k ết nối UTRAN UE 26 26  Hình 2-7 Mơ hình giao thức tổng quát cho giao di ện mặt đất UTRAN 27 27  Hình 2-8 Ngăn xế p giao thức cho giao diện Iur 30 30  Hình 2-9 Ngăn xế p giao thức giao diện Iub 31 31  Hình 2-10 Kênh logic nút B cho FDD 32 32  Hình 2-11 Cấu trúc phân lớ  p giao diện vơ tuyến 33 33  Hình 2-12 Cấu trúc giao thức Iu CS 37 37  Hình 2-13 Cấu trúc giao thức Iu PS 38 38  Hình 2-14 Thủ tục thiết lậ p gọi ở  WCDMA 43 43  Hình 2-15 Các ngăn xế p giao thức mặt điều khiển WCDMA GPRS 46 46  Hình 2-16 Ngăn xế p giao thức mặt phẳng ngườ i sử dụng WCDMA GPRS 47  Hình 3-1 Quỹ đườ ng ng truyền vơ tuyến WCDMA .50 50  v     Hình 3-2 Tăng ích xử lý đối vớ i cách dịch vụ khác .52 52  Hình 3-3 Sự phụ thuộc dự tr ữ nhiễu vớ i tải ô .54 54  Hình 3-4 Mơ hình Walfisch/Ikegami .61 61  Hình 3-5 Mối quan hệ giữa số lượ ng ng thuê bao sự tăng tạ p âm 64  Hình 3-6 Mối quan hệ giữa công suất phát số lượng ngườ i dùng cho phép 67 67  Hình 4-1 Các bướ c thực mô quy hoạch mạng 75 75  vi    Luận văn thạc s ỹ   LỜI MỞ ĐẦU  Sau nhiều năm phát triển, thông tin di động trải qua nhiều  giai đoạn phát triển quan trọng Từ hệ thống thông tin di động tương tự hệ thứ đến hệ thống thông tin di động hệ thứ hai, hệ thống thông tin di động băng rộng hệ thứ ba, hệ thống thông tin di động đa phương tiện hệ thứ tư đã  triển khai số quốc gia Dịch vụ chủ yếu hệ thống thông tin di động hệ thứ thứ hai thoại dịch vụ hệ ba thứ tư phát triển liệu, video đa phương tiện.  Hiện tại, Việt Nam có tất nhà khai thác mạng thông tin di động mặt đất bao gồm công nghệ GSM CDMA Vào tháng 4/2009 TT&TT cấp phép triển khai mạng 3G UMTS theo công nghệ WCDMA cho nhà khai thác Thị trường mạng viễn thông Việt Nam phát triển nhanh,  bước tiến tới khả năn năngg cung cấp dịch vụ vụ giá trị gia gia tăng tốc độ cao Trên sở thực tiễn sau thời gian học tập nghiên cứu khn khổ chương trình đào tạo thạc sỹ Điện tử Viễn thông trường đại học Bách Khoa Hà Nội, hướng dẫn chu đáo, nhiệt tình thầy, khoa Điện tử Viễn thông, Viện đào tạo sau đại học, lựa chọn đề tài luận văn   “Công nghệ WCDMA ứng dụng Việt Nam” Kết cấu luận văn bao gồm chương:  Chương 1:  Giới thiệu chung trình phát triển hệ mạng di động mặt đất đặc tính công nghệ sử dụng rộng rãi giới Việt Nam Chương 2: Trình bày đặc tính mạng di động sử dụng công nghệ WCDMA Chương 3: T ập  trung nghiên cứu phương pháp tính tốn dung lượng vùng phủ hệ thống mạng sử dụng cơng nghệ WCDMA, lựa chọn thơng số tính tồn phù hợp với điều kiện triển khai thực tế khu vực   Đào Văn Việt Cao học ĐTVT 2010 -2012 -2012  Trang 1     Luận văn thạc s ỹ    Hình 3-6 M ố  ối  quan hệ giữ a công suấ t phát số  lượng ngườ i dùng cho phép  Ngồi ra, phần cơng suất phát hướ ng ng xuống đượ c sử  dụng cho kênh chung, chúng phát độc l ậ p v ới kênh lưu lượ ng ng Mức công suất dành cho kênh chung ảnh hưởng đến thời gian đồng bộ, độ chính xác thiết lậ p kênh chất lượ ng ng thu nhận kênh quảng bá Do đó, kênh chung   chiếm phần dung lượ ng ng ô sử dụng cho kênh lưu lượ ng ng 3.3  Tính tốn quy hoạch mạng trường hợp cụ thế  Trong phần này, sẽ s ử d ụng kiến th ức lý thuyết đượ c trình bày   phần trước để tính tốn quy hoạch mạng cho trườ ng ng hợ  p cụ th ể, v ớ i ở  các tập điều kiện đầu vào xác định Từ  đưa đượ c vùng phủ  tối đa ô, số  lượ ng ng BS cần phải sử dụng để đảm bảo vùng phủ sóng cho khu vực cần quy hoạch, dung lượ ng ng ô bao gồm cả hướ ng ng lên hướ ng ng xuống Ta giả sử một số điều kiện đầu vào sau:  -  Tải thiết k ế của hệ thống 50% -  Tỷ lệ hạn chế dịch vụ thoại 2% -  Tham số nhiễu từ các ô lân cận 0.65 -  Vùng thị tr ấn cần quy hoạch có diện tích 40.8 km   Đào Văn Việt Cao học ĐTVT 2010 -2012 -2012  Trang 67      Luận văn thạc s ỹ   Các giả thiết hướng lên hướ ng ng xuống bảng 3-6 3-7  Bảng 3-6 Các giả thiết hướ ng ng lên Thoại CS64 PS64/64 PS64/128 PS64/384 12.2 64 64 64 64 Tốc độ liệu 0.67 1 1 Tham số hoạt động  Eb/No 4.7 2.87 1.6 1.6 1.6 3000 400 100 Lưu lượng dự kiến   Bảng 3-7 Các giả thiết hướ ng ng xuố ng ng Tốc độ liệu Tham số hoạt động  Eb/No Lưu lượng dự kiến  Thoại 12.2 0.58 7.7 3000 CS64 64 7.7 400 PS64/64 64 7.4 100 PS64/128 PS64/384 128 384 1 6.4 40 20 Tồn bộ các thơng số  về  quỹ  đườ ng ng truyền đượ c thể  bảng 3-8 Khi đó, dựa mơ hình COST231–Hata, ta có th ể  tính đượ c tổng suy hao đườ ng ng truyền, từ  tính đượ c vùng phủ  tương ứng vớ i dịch vụ  sẽ  đượ c tính bảng 3-9  Bảng 3-8 Các tham số  tính  tính tốn qu ỹ  đườ ng ng truyền hướ ng ng lên Tham số  Công suất phát tối đa MS  Khuếch đại ănten thu MS Suy hao thể người  Công suất phát hiệu dụng MS kênh Mật độ công suất tạp âm nhiệt môi trường   Nhiễu hình hình hướng lên lên  Mật độ phổ cơng suất nhiễu thu hướng lên  Tổng mật độ phổ công suất nhiễu thu BS  Đào Văn Việt Thoại CS64 PS64/64 PS64/128 PS64/384 21 21 21 21 21 0 0 0 0 19 21 21 21 21 -174 -108.157 -174 -108.157 -174 -108.157 -174 -108.1566878 -174 -108.15669 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 -105.957 -105.957 -105.957 -105.9566878 -105.95669 Cao học ĐTVT 2010 -2012 -2012  Trang 68      Luận văn thạc s ỹ   Độ tăng nhiễu hướng lên  Tốc độ dịch vụ hướng lên Độ nhạy máy thu hướng 3 3 12.2 64 64 64 64 -123.736 -117.868 -119.139 -119-138204 lên Tăng ích ănten BS  17 17 17 17 Suy hao kết hợp BS  4 4 Dự trữ fading  10.4 10.4 10.4 10.4 Tăng ích chuyển giao mềm  3 3 Dự trữ điều khiển công suất  3 3 Suy hao đường truyền  20 20 20 20 Tổng suy hao tối đa cho  phép 125.34 121.47 122.74 122.74  Bảng 3-9 Bán kính phủ sóng   sóng tương ng vớ i t ừ  ng d ịch vụ  tương ứ ng ừ ng CS64 Thoại -119.1382 17 10.4 3 20 122.74 PS64/64 PS64/128 PS64/384 Bán kính 0.65 0.5 0.54 0.54 0.54 (km) Vớ i cấu hình thơng thườ ng ng tr ạm phát sóng gồm sector, vùng phủ dịch vụ của BS tính sau:    89 √ 2 ∗ ∗ = = 1.95 0.5 0.5 = 0.48 488 2   (3.27) Số lượ ng ng BS cần phải sử dụng cho toàn bộ khu vực quy hoạch là: 40.8/0.488=84 ng Sau tính tốn đượ c vùng phủ, sẽ  tiế p tục tính tốn dung lượ ng hướ ng ng lên, từ đó có thể so sánh, lựa chọn phương án tối ưu.  Mật độ tương đương dịch vụ đượ c tính theo cơng thức:  = ố độ  ị ụ∗ị ụ ố độ  ạ∗ạ                   (3.28) Khi đó, giá trị tương ứng vớ i dịch vụ đang xét tính sau:  Đào Văn Việt Cao học ĐTVT 2010 -2012 -2012  Trang 69     Luận văn thạc s ỹ    Bảng 3-10 M ật ật độ d ịch vụ tương Thoại  CS64 287 ∗ ∗ ∗ ∗ 00 66 (64 10 47 ∗ ∗00 4747  )/(12.2 0.67 10 (64 10 PS64/64 PS64/128 (64 10 PS64/384 (64 10 Hàm trung bình:  ) = 5.67   )/(12.2 0.67 10  )/(12.2 0.67 10  )/(12.2 0.67 10 ∗∗     ∗ ∗ = đương    ) = 4.3   ) = 4.3   ) = 4.3  ∗ ∗ ∗ = 3000 + 400 5.67 67 + 100 4.3 + + 4.3 = 5766 5766.1 1  Hàm biến thiên: =3000 + 0 5.67 + 100 4.3 + 4.3 + 4.3 = 18 1827 271 1.7 7     2 ∗ = ∗ ∗ ∗ ∗ Khi đó, tham số dung lượ ng ng hệ thống đượ c tính theo cơng thức:    = = 3.17  (3.29) Lưu lượ ng ng chuẩn hóa hệ thống M/C=5766.1/3.17=1818.96 (Erl) Số  lượ ng ng kênh thoại tuơng đương có thể  đượ c cung cấ p ô xác định qua công thức: η            ∗ ∗ +      ∗ ∑   = (1 + )   (3.30) / Trong đó, = 50% và f = 0.65 Sau tính tốn, ta có đượ c số lượ ng ng kênh thoại tương đương N = 54 ng kênh chuẩn hóa = (54-1)/3.17 = 16, sau sử dụng bảng Lưu lượ ng Erl B để quy đổi, vớ i 16 kênh chuẩn hóa điều kiện đảm bảo tỷ lệ mất gọi 2% ta sẽ có đượ c giá tr ị là 9.83 Erl Đào Văn Việt Cao học ĐTVT 2010 -2012 -2012  Trang 70     Luận văn thạc s ỹ   Cuối cùng, số  lượ ng ng ô cần phải sử  dụng để  đáp ứng đủ  lưu lượ ng ng cả  hệ  thống 1818.96/9.83 = 186 Vớ i cấu hình BS gồm sector, số lượ ng ng BS cần dùng 186/3 = 62 BS  Như vậy, sau tính tốn cả  điều ki ện v ề vùng phủ  dung lượ ng ng hệ thống, để đảm bảo tối ưu cả về vùng phủ và dung lượ ng ng cần phải sử dụng 84 BS Tiếp theo, sau xác định phải s ử dụng 84 BS để  đảm bảo ch ất lượ ng ng d ịch vụ hướ ng ng lên, ta sẽ sử dụng tham số đầu vào để tính tốn hướ ng ng xuống Khi đó, lưu lượ ng ng trung bình dịch vụ trên ô tính sau:   Bảng 3-11 Lưu lượ ng ng trung bình d ịch vụ  Thoại  3000/(84*3)=11.9 Erl CS64 400/(84*3)=1.59 Erl PS64/64 100/(84*3)=0.4 Erl PS64/128 35/(84*3)=0.14 Erl PS64/384 20/(84*3)=0.079 Erl Tính toán tương tự  hướ ng ng lên ta có đượ c: c: M’ = 33.04 V’ = 355.19 Từ  ta có tham số  lưu lượng hướ ng ng xuống C’=V’/M’=10.77, dung lượ ng ng chuẩn hóa hướ ng ng lên ô M’/C’=33.04/10.75 = 3.07 Erl Thông qua bảng tra cứu Erl B, vớ i giá tr ị 3.07 Erl, số lượ ng ng kênh chuẩn hóa u cầu Khi đó, tổ ng số  lượ ng ng kênh chuẩn hóa hướ ng ng xuống đượ c cung cấ p bở i ô 7*10.75 + = 76 ng kênh thoại tương đương mà có thể  Hơn nữa, ta có thể tính tốn số  lượ ng cung cấ p dựa vào cơng suất phát giớ i hạn từ công thức: Đào Văn Việt Cao học ĐTVT 2010 -2012 -2012  Trang 71     Luận văn thạc s ỹ    ∗�∗∑  ∗    −∑ −∑  ∗   ∗ −+  ( = / ) / ( / / ) [   (3.31) ] Trong đó:  -  P cơng suất phát tối đa, có giá trị bằng 13W -   ̅  �  �  là tham số tr ực ực giao trung bình, mơi trườ ng ng truyền d ẫn đa đườ ng ng có giá tr ị bằng 0.6 -  -  -   là suy hao đườ ng ng truyền trung bình có giá tr ị bằng dBm  là mật độ phổ cơng suất nhiễu bộ thu MS, có giá tr ị -169 dBm  là tham số nhiễu từ các ô lân cân, BS có sector thơng thườ ngng có giá tr ị là 0.65 Từ cơng thức trên, ta có thể tính tốn đượ c số lượ ng ng kênh chuẩn hóa đượ c cung cấ p bở i 71 So sánh hai giá tr ị tính tốn ở  trên,  trên, ta thấy r ằng vớ i 84 BS sẽ phải yêu cầu ô đáp ứng đượ c 76 kênh chuẩn hóa, nhiên giớ i hạn v ề công suất nên ô chỉ  có thể cung cấp đượ c 71 kênh Vì vậy, để đảm bảo dung lượ ng ng hướ ng ng xuống, ta cần bổ sung thêm tr ạm BS Ta có th ể  xác định số  lượ ng ng BS cần bổ sung cách tăng số lượng BS đến đạt đượ c yêu cầu đề ra  Bảng 3-12 So sánh số  lượ ng ng kênh yêu cầu tùy theo số  lượ ng ng BS Số lượng BS  Số lượng kênh yêu cầu  Số lượng kênh cung cấp  83 76 71 84 76 71 85 76 71 86 76 71 87 76 71 88 65 71 Đào Văn Việt Cao học ĐTVT 2010 -2012 -2012  Trang 72     Luận văn thạc s ỹ   Cuối cùng, bảng trên, ta thấy v ớ i 88 BS, yêu cầu v ề vùng phủ  ng cả hướng lên hướ ng ng xuống đảm bảo Việc tính tốn dung lượ ng có thể  đượ c thực cách chi tiết tr ực ực quan thông qua phần mềm mô quy hoạch mạng vơ tuyến trình bày chương sau.  Đào Văn Việt Cao học ĐTVT 2010 -2012 -2012  Trang 73     Luận văn thạc s ỹ   Chương MÔ PHỎNG QUY HOẠCH MẠNG WCDMA Cơng cụ quy hoạch m ạng tính tốn vùng phủ  dựa tậ p ggiiả  thiết thông số  dữ  liệu đầu vào Các giả  thiết tương tự  tính tốn quỹ  đườ ng ng truyền ở   chương Một số các thông số  đầu vào khác bao gồm đồ  địa lý, ng thông tin liên quan Dựa vào công cụ quy hoạch mạng, suy hao lưu lượ ng ng truyền có thể đượ c tính tốn thiết bị phát vị trí, vị  đườ ng trí định nghĩa vng với kích thước xác định, từ vài mét đến vài trăm mét tùy thuộc vào khu vực cần tính tốn ng truyền chưa đủ Như Đối vớ i WCDMA, việc tính tốn chỉ dựa vào quỹ đườ ng ng m ạng có ảnh hưở ng ng l ớn đến k ết qu ả tính ta biết, nhân tố v ề t ải lưu lượ ng tốn q trình quy hoạch mạng Các dịch vụ khác nhau, số  lượng ngườ i dùng khác sẽ  ảnh hưởng đến vùng phủ và vùng phủ  ảnh hưởng đến lưu lượ ng ng cho phép mạng Do đó, cơng cụ quy hoạch mạng phải quan tâm đến sự phân  bố  lưu lượ ng ng Sự  phân bố  lưu lượng thường đượ c tính tốn thơng qua thuật toán Monte Carlo, sự phân bố  ngẫu nhiên ngườ i dùng theo quy tắc có thể thay đổi đượ cc 4.1  Quy hoạch mạng WCDMA sử dụng phần mềm mô phỏng  Quá trình thực mơ thơng qua chương trình quy hoạch mạng đượ c thể hiện hình -1 Đào Văn Việt Cao học ĐTVT 2010 -2012 -2012  Trang 74     Luận văn thạc s ỹ    Đưa vào đồ số, vùng phủ Thiết lập thông số mô Phân bố lưu lượng Mô theo phương pháp Monte Carlo  Điều chỉnh Chưa tốt Kiểm tra kết mô Tốt    Hình 4-1 Các bướ c thự c mơ quy hoạch mạng 4.1.1  Các thông số đầu vào mô phỏng  Các thơng số đầu vào chương trình mơ phỏ ng quy hoạch mạng bao gồm dữ liệu đồ số và tham số của mạng cần quy hoạch Bản đồ  số  yêu cầu cần thiết cho việc tính tốn mơ quy hoạch mạng Bản đồ số bao gồm sở   ddữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS: Geographic Information Information System) Trong bao gồm dữ liệu dữ liệu về  địa ch ất (terrain), dữ li ệu v ề s ự phân bố b ề m ặt (Clutter), dữ li ệu vector, dữ li ệu v ề  lưu lượ ng ng (traffic) Đào Văn Việt Cao học ĐTVT 2010  2012  Trang 75     Luận văn thạc s ỹ   Khoảng cách tr ạm tham số quan tr ọng ọng đàu tiên suốt trình quy hoạch m ạng Để có thể mơ m ột cách tốt nh ất, độ phân giải c  bản đồ số ít phải cao 10 lần khoảng cách nhỏ nhất tr ạm Tùy theo khu vực, k ịch mô khác Bảng 4-1 thể h  hiiện độ phân giải đượ c sử dụng số trườ ng ng hợ  p  Bảng 4-1 M ột số  độ phân giải đồ thườ ng ng dùng Độ phân giải  Khu vực Loại trạm  5m Thành phố đông đúc  Micro cell 20m Thành phố trung bình  Macro cell 50m Vùng ngoại ô  Macro cell 100m Vùng nông thôn Macro cell Thơng số quan tr ọng dữ liệu về việc sử dụng bề mặt, dữ liệu khơng chuẩn hóa đối vớ i nhà cung cấ p đồ, khác đối vớ i nướ c, c, khu vực Vì vậy, thực tế để có thể mơ xác cần lựa chọn đồ số có thơng số phù hợ  p vớ i khu vực cần tính tốn Các đồ  vector đượ c sử  dụng để  thể  nhân tố  tuyến tính dịng sơng, đườ ng ng xá, ranh giớ i hành Lớ  p vector có hai mục đích là: kiểm tra vị trí đặt tr ạm định sự phân bố lưu lượ ng ng Bản đồ lưu lượ ng ng có thể cung cấ p mật độ th bao Đối vớ i mơ hình tương ứng vớ i khu vực, mật độ thuê bao khác nhau.  Các tham số c mạng c ần quy hoạch bao gồm cấu hình tr ạm thu phát BS, số  lượng sóng mang, sector đượ c s ử d ụng, loại anten, chiều cao anten, góc phương vị, độ  nghiêng anten… Căn cứ  vào điều kiện thức tế  triển khai mạng để  lựa chọn tham số  ban ban đầu, sau q trình tính tốn, mơ sẽ điều chỉnh để có thể đạt đượ c giải pháp tối ưu.  Đào Văn Việt Cao học ĐTVT 2010  2012  Trang 76      Luận văn thạc s ỹ   4.1.2  Kết mô phỏng  Sau nhậ p dữ  liệu đầu vào phù hợ  p, thông qua việc nghiên cứu quỹ  đườ ng ng truyền vô tuyến chương 3, giả thiết thơng số cho q trình mơ -  Giao diện chương trình:  -  Thiết lậ p giá tr ị cho cell mớ ii:: Đào Văn Việt Cao học ĐTVT 2010  2012     Luận văn thạc s ỹ   -  Update/Delete giá tr ị của cell cũ:  -  Cậ p nhật cell mớ i đồ số: Trang 77   Đào Văn Việt Cao học ĐTVT 2010  2012     Luận văn thạc s ỹ   -  Zoom cell đồ số: Trang 78   Đào Văn Việt Cao học ĐTVT 2010 -2012 -2012  Trang 79     Luận văn thạc s ỹ   Kết luận  Thông qua kết mô thể trực quan vùng phủ sector  Do chương trình mơ tính tốn, mơ thông số đầu vào  bản đồ 2-D, không thể hiện vật cản địa hình, điều kiện môi trường không gian 3-D nên để tăng độ xác cho kết mơ , ta điều chỉnh thơng số đầu vào chương trình mơ phỏng, bao gồm thông số điều kiện môi trường, thông số thiết bị công suất phát Node B, loại ănten sử dụng góc ngẩng ănten… từ có kết mơ sát với thực tế Hướng nghiên cứu luận văn tiếp tục nghiên cứu sâu hệ thống mạng truy cập vô tuyến, đưa phương thức tính tốn quỹ đường truyền phù hợp với khu vực cần tính tốn, bổ sung thông số đầu vào mô phỏng, nâng cao tính xác kết mơ Đặc biệt nghiên cứu  phương án đưa đồ số 3-D vào q trình mơ để đánh giá xác vùng phủ sóng chất lượng mạng hệ thống mạng truy cập vô tuyến WCDMA.  Đào Văn Việt 2010 -2012 -2012  Cao học ĐTVT Trang 80     Luận văn thạc s ỹ   Danh mục tài liệu tham khảo  [1] Christophe Chevalli Chevallier, er, Christopher Brunner, Andrea Garavaglia, Kenvin P.Murray, Kenneth R.Baker, WCDMA Deployment Handbook Planning and Optimization Aspects , John Wiley and Sons, Sep 2006 [2] 3G Training Manual For Technical Engineer , Huawei Technologies Co.,Ltd, March 2008 [3] Fengzhi and Yuan Hongwei, WCDMA network planning and optimization training course, ZTE Corporation, May 2007 [4] Harri Holma and Antti Toskala, WCDMA for UMTS Radio Access for Third Generation Mobile Communications, John Wiley and Sons, Sep 2004 [5] M.R.Karim, Mohsen Sarraf , W-CDMA and cdma2000 for 3G Mobile  Networks, McGraw-Hill, 2002 [6] Tomas Novosad, Jaana Laiho and Achim Wacker, Radio Network Network Planning Planning nd  and Optimisation for UMTS  Edition, John Wiley and Sons, 2006 [7] Urs Bernhard & Jens Mueckenheim, UMTS Radio Access Network: Concepts, Architecture, Interfaces, Protocols and Algorithms , Lucent Technologies,July 2009 [8] Zou Ning (Neeson),  UMTS Air Interface training course, Wireless Dept BellLabs, 2007 ... Điện tử Viễn thông trường đại học Bách Khoa Hà Nội, hướng dẫn chu đáo, nhiệt tình thầy, cô khoa Điện tử Viễn thông, Viện đào tạo sau đại học, lựa chọn đề tài luận văn   ? ?Công nghệ WCDMA ứng dụng. .. 1xEV-DO, 1x EVDV, hướng phát triển cịn lại xuất phát từ mạng GSM, qua giai đoạn EDGE, sau phát triển lên 3G sử dụng công nghệ WCDMA.   Đào Văn Việt Cao học ĐTVT 2010? ?-2 012 -2 012  Trang 4    ? ?Luận. .. độc lập (từ vài chục vài ngàn tần số) Thiết  bị 4G sử dụng máy thu vô tuyến xác nhận phần mềm SDR (Software - Defined Đào Văn Việt Cao học ĐTVT 2010? ?-2 012 -2 012  Trang 5    ? ?Luận văn thạc s ỹ