Tính toán thiết kế hướng tuyến truyền dẫn hệ thống Viba số mặt đất

Tính toán thiết kế hướng tuyến truyền dẫn hệ thống Viba số mặt đất Tính toán thiết kế hướng tuyến truyền dẫn hệ thống Viba số mặt đất Tính toán thiết kế hướng tuyến truyền dẫn hệ thống Viba số mặt đất luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

1 Bộ giáo dục đào tạo Tr-ờng Đại học bách khoa hà nội - Phi trọng hợp tính toán thiết kế tuyến truyền dẫn hệ thống viba số mặt đất Chuyên ngành: Điện tử - Viễn thông Luận văn thạc sỹ iện tử-viễn thông Ng-ời h-ớng dẫn khoa học: GS.TS Trần ức Hân Hà nội - 2004 Mục lục Lời nói đầu Danh mục Viết tắt tiếng Anh Ch-ơng 1: Tổng quan 1.1 Giới thiệu chung viba số ứng dụng 1 1.1.1 Phổ tần số vô tuyến 1.2.1 Liên minh viễn thông quốc tế ITU 1.3.1 Tại lại sử dụng vô tuyến 1.4.1 Một sè øng dơng cđa viba 1.2 Quy ho¹ch phỉ tần số vô tuyến điện 1.2.1 Khái niệm công tác quy hoạch phổ tần số VTĐ 1.2.2 Các nguyên tắc quy hoạch 1.2.3 Nội dung quy hoạch 1.2.4 Quy hoạch kênh tần số VTĐ Việt nam cho nghiệp vụ cố 11 định l-u động mặt đất(30-30000)MHz Ch-ơng 2: Anten 15 2.1 Tăng ích anten 15 2.2 Độ rộng búp sóng 19 2.3 Phân cực 21 2.4 Tr-ờng gần, tr-ờng xa 21 2.5 Tạp âm anten 23 Ch-ơng 3: Truyền sóng thông tin viba 26 3.1 Trun sãng kh«ng gian tù 26 3.2 Tác động khí 28 3.2.1 Hấp thơ 28 3.2.2 Khóc x¹ 30 3.2.3 èng dÉn 37 3.2.4 Truyền sóng dị th-ờng 38 Tác động địa hình 40 3.3 3.3.1 Phản xạ 40 3.3.2 Các vïng Fresnel 44 3.3.3 NhiƠu x¹ 46 3.4 Fading 48 3.4.1 Fading phẳng 48 3.4.2 Fading lựa chọn tần số 50 3.4.3 Các yếu tố tác động tới fading đa đ-ờng 51 3.5 51 Các biện pháp cải thiện tín hiệu thu 3.5.1 Mục đích 51 3.5.2 Phân loại biện pháp đối phó 52 3.5.3 Phân tập 53 3.5.4 Đánh giá 57 Ch-ơng 4: Thiết kế tuyến tính toán can nhiễu 4.1 Chỉ tiêu chất l-ợng hiệu st trun dÉn 59 59 4.1.1 §-êng trun tham chiÕu có tính giả thuyết 61 4.1.2 Các định nghĩa lỗi 63 4.2 65 Tû sè b¶o vƯ C/I ng-ìng 4.2.1 Dự trữ fading đa đ-ờng 66 4.2.2 Dự trữ fading m-a 68 4.3 71 Ph©n tÝch tuyÕn 4.3.1 TÝnh toán tuyến 71 4.3.2 Trạm lặp 74 4.3.3 Các yếu tố ảnh h-ởng tới máy thu viba 79 4.4 Thiết kÕ tun 83 4.5 TÝnh to¸n can nhiƠu 88 4.6 Phần mềm ứng dụng tính toán can nhiễu tỷ số bảo vệ 89 ng-ỡng C/I 4.7 Nguyên tắc phối hợp tính toán ấn định tần số 95 Kết luận 96 Tài liệu tham khảo 98 Phụ lục - Mà nguồn ch-ơng trình tính toán can nhiễu - Giá trị hệ số khí hậu PL tháng điển hình năm Danh mục hình vẽ Hình vẽ Nội dung Trang 1.1 1.2 Sơ đồ đ-ờng truyền viba đơn giản Phân vùng giới ITU 1.3 Sơ đồ mạng vô tuyến điển hình 1.4 Sơ đồ mạng chuyên dùng điển hình 1.5 Sơ đồ mạng truyền hình điển hình 1.6 Sơ đồ mạng di động tế bào điển hình 1.7 Sơ đồ phân kênh truyền dẫn tần số 12 1.8 Sơ đồ phân kênh truyền dẫn hai tần số 12 1.9 Sơ đồ phân kênh cho băng tần (1427-1535)MHz 14 2.1 Giản đồ phát xạ anten đẳng h-ớng 16 2.2 Sự thay đổi tăng ích anten theo tần số 17 2.3 Giản đồ phát xạ anten viba(Nguồn Andrew corporation) 18 2.4 Mối quan hệ đ-ờng kính anten độ rộng búp sóng 20 2.5 Biểu diễn phân cực Ngang (a) Đứng(b) 21 2.6 23 Tác động tr-ờng gần lên tăng ích anten Mối quan hệ số tạp âm nhiệt độ tạp âm(Nguồn: 24 Panter, 1972, Communication Systems Design, Hình 6-6, Mcraw Hill) Suy hao không gian tự phát xạ đẳng h-ớng 27 28 Suy hao không gian tự theo tần số khoảng cách 2.7 3.1 3.2 3.3 Hấp thụ khí 29 3.4 Hiện t-ợng khúc xạ 31 3.5 Cự ly truyền dẫn tăng khúc xạ 31 3.6 33 Mặt cắt trái đất hiệu dụng ứng với giá trị k Tác động hệ số k lên đ-ờng trun sãng(Ngn: 34 Panter, 1972, “Communication Systems Design”, H×nh 134, Mcraw Hill) 3.7 3.8 Mặt cắt trái đất t-ơng đ-ơng ứng với giá trị k 3.9 Giá trị ke v-ợt 99.9% tháng xấu nhất(Nguồn: 37 ITU, khuyến nghị ITU-R P.530-7, hình 2) 38 Tia sóng viba bÞ bÉy èng dÉn 3.10 3.11 35 39 3.12 Phân bố xác suất số gradient khúc xạ Uốn cong tia sóng khúc xạ 3.13 Phản xạ mặt đất 40 3.14 Đảo pha phản xạ 41 3.15 Các phần tử hình học phản xạ từ trái đất hình cầu 42 3.16 44 Các vùng Fresnel Sơ đồ mặt cắt điển hình vùng Fresnel thứ tần 44 số 100MHz 10GHz Tác động độ thông thoáng đ-ờng truyền lên truyền 47 3.17 3.18 39 sãng viba 3.19 HiƯn t-ỵng tia sãng bị uốn cong khúc xạ 49 3.20 Cơ cấu fading đa đ-ờng 50 3.21 Cấu hình phân tập không gian tần số 54 3.22 Đ-ờng tín hiệu phân tập không gian 55 3.23 58 Hệ số cải thiện phân tập không gian Đ-ờng truyền số tham chiếu giả thiết theo khuyến nghị 62 4.1 ITU-T G.826 4.2 Đ-ờng truyền tham chiếu giả thiết đối víi hƯ thèng v« 63 tun sè theo ITU-R 4.3 §-êng cong tû sè b¶o vƯ ng-ìng 71 4.4 Suy hao không gian tự 73 4.5 Tăng ích suy hao tuyến viba 73 4.6 75 Các phản xạ thụ động So sánh suy hao truyền dẫn phản xạ thụ 77 động Họ đ-ờng cong hiệu suất mặt phản xạ(Nguồn: Panter, 78 1972, “Communication Systems Design”, Mcraw Hill) 4.7 4.8 4.9 4.11 Các phản xạ thụ động đôi, đặt gần nhau(Nguån: Panter, 78 1972, “Communication Systems Design”, Mcraw Hill) 79 Cấu hình anten kiểu kính tiềm vọng 81 Nhiễu xuyên kênh 4.12 Các nguồn nhiễu 4.10 4.13 4.14 4.15 Tích l tû sè BER Mèi quan hƯ gi÷a tû sè BER Eb/N0 Ví dụ can nhiễu tuyến 82 83 85 88 Danh mơc b¶ng biĨu B¶ng Nội dung Trang 1.1 Tần số ứng dụng 1.2 Một số băng tần dành cho viba 1.3 Cấu trúc bảng phân bố phổ tần ITU băng (450-470)MHz 1.4 Cấu trúc bảng phân bố phổ tần Việt nam băng (450- 10 470)MHz 3.1 Tiêu chuẩn phân loại theo khía cạnh vật lý 52 3.2 Tiêu chuẩn phân loại theo khía cạnh chức 53 4.1 Mối quan hệ độ tin cậy hệ thống với thời gian gián đoạn 60 4.2 Thời gian gián đoạn nhiều loại hình truyền dẫn 61 4.3 Giá trị hệ số C0 theo loại địa hình độ cao anten 67 4.4 Giá trị thông số k, a theo tần số 69 Viết tắt tiÕng anh Am Amplitude Modulation AMR Analog Microwave Radio ATM Asynchronous Transfer Mode BB Base Band BBE Background Block Error BBER Background Block Error Ratio BER Bit Error Rate B-ISDN Broadband Integrated Services Digital Network BPSK Binary Phase Shift Keying BSC Base Station Controller BTS Base Transceiver Station C/I Carrier to Interference ratio C/N Carrier to Noise ratio CCIR International Radio Consultative Committee CCITT International Telegraph and telephone Consultative Committee CDMA Code-division Multiplexer CIS Commonwealth of Independent States Co Central Office DECT Digital European Cordless Telecommunication DMR Digital Microwave Radio DTH Direct to Home EB Error Block EHF Extremely High Frequency 10 EIRP Equivalent Isotropic Radiated Power ES Error Second ETSI Europen Telecommunications Standards Institude F/B Front to Back Ratio FCC Federal Communications Commission FDD Frequency-division Duplexed FDM Frequency-division Multiplexing Fm Frequency Modulation FM Fade Margin FSK Frequency Shift Keying GSM Global System for Mobile communication HRP Hypothetical Reference Path IFRB International Frequency Registration Board IMT International Mobile Telecommunications ISDN Integrated Services Digital Network ITU-R International Telecommunications Union - Radio LF Low Frequency MF Medium Frequency MSC Main Switching Centre NF Noise Figure PDh Plesiochronous Digital Hierarchy PMR Private Mobile Radio PSTN Public Swiched Telephone Network PTO Public Telecommunication Operations ... khác nh- tăng số l-ợng mạng thông tin liên kết Hệ thống vô tuyến số nói chung viba số mặt đất nói riêng đà trở thành phận trung tâm cách mạng viễn thông Các tuyến viba số dùng để kết nối mạng... nhập vào hệ thống qua anten ảnh h-ởng đến hiệu suất hệ thống Hiệu suất hệ thống thông tin đ-ợc thiết kế có hệ số tạp âm thấp có thể, th-ờng đ-ợc biểu diễn nhiệt độ tạp âm Mối quan hệ hệ số tạp... l-ợng truyền dẫn quy định loại dung l-ợng đ-ợc -u tiên sử dụng, dung l-ợng truyền dẫn với đơn vị tính Mb/s áp dụng cho viba số dung l-ợng truyền dẫn với đơn vị tính kênh FDM áp dơng cho viba t-¬ng