Tài liệu Thiết kế tuyến vi ba số, chương 9 ppt

CHƯƠNG 9: NGHIÊN CỨU DUNG LƯNG ĐÒI HỎI Như đã đề cặp ở phần trước nghiên cứu dung lượng đòi hỏi là một công việc rất quan trọng thiết kế tuyến truyền dẫn Viba số. Khi thiết kế ta phải tìm đúng dung lượng cần thiết kế qúa lớn dẫn đến tình trạng quá lãng phí và không kinh tế. Còn nếu dung lượng qúa nhỏ sẽ không đáp ứng đủ yêu cầu của người sử dụng dẫn đến phải thay đo hệ thống bằng một hệ thống lớn hơn. Tuyến Viba số nối giữa hai trung tâm: trung tâm I vàtrung tâm II của trường bưu chính viễn thông mà nhóm làm luận án tốt nghiệp thiết kế phục vụ chủ yếu cho mục đích thực tập của các sinh viên theo học nghành Viba ở hai trung tâm. Đây cũng là một cơ hội giúp nhóm thực hiện tiếp cận khảo sát với các thiết bò Viba số. Hiện nay theo tài liệu của trung tâm mỗi khóa học trường tiếp nhận không qúa 40 sinh viên theo học nghành Viba, dự kiến trong tương lai do sự phát triển mạnh mẽ của lónh vực bưu chính Viễn thông. Nói chung yêu cầu đào tạo sinh viên của nghành Viba sẽ tăng mạnh. Số sinh viên theo học nghành Viba sẽ tăng lên đến 100 sinh viên và được chia thành hai hoặc ba lớp. Do đặc điểm của các lớp học như sau:  Các lớp học của cùng một nghành trong một khóa học có một thời khóa biểu riêng do đó khong có trùng lắp ở giờ thực tập nên mỗi buổi thực tập chỉ có tối đa một lớp thực tập sử dụng tuyến thiết kế.  Các khóa học khác nhau của cùng một nghành được sắp xếp chương trình học thực hành và lí thuyết để không có sự trùng lập giữa các giờ học và thực tập.  Ngoài ra còn có đặc điểm riêng là phòng thực tập Viba của trung tâm đã có sẵn các anten và máy móc của một tuyến Viba hoàn chỉnh chưa được sử dụng. Thiết bò Viba có sẵn máy có thể truyền hai đường dữ liệu 2Mbit/s hay dung lượng kênh thoại là 30 hoặc 60 kênh. Do các đặc điểm trên của các bộ phận có liên quan đến tuyến thiết kế nhóm thực hiện luận án tốt nghiệp chọn dung lượng cho tuyến thiết kế như sau: - Số kênh thoại làm việc tối đa 30 kênh. - Một kênh giám sát. - Một kênh cho các nghiệp vụ số. Nếu trong tương lai dung lượng càng tăng lên có thể thành 60 kênh. CHỌN BĂNG TẦN LÀM VIỆC Sau khi đã tìm ra dung lượng cần thiết cho tuyến Viba cần thực hiện là 30 kênh làm việc. Ta dùng thông số này kết hợp với các yếu tố khác để chọn băng tần làm việc cho hệ thống. Một số vấn đề có ảnh hưởng đến việc chọn băng tần làm việc cho tuyến thiết kế được quan tâm như sau: Hiện nay băng tần vô tuyến 1,5GHz chỉ được sử dụng ở một số tần số trong vùng mà sóng của tuyến thiết kế sẽ truyền qua. Theo cục quản lý tần số ở đường Nguyễn Bỉnh Khiêm, nhóm thực hiện được phép chọn hai khênh có tần số 1445 MHz và 1510 MHZ trong băng tần 1,5 GHz. Các hệ thống khác có thể song song hoặc nằm trong vùng của tuyến đều có tần số rõ ràng trong băng tần 1,5 GHz nên không gây ra hiện tượng giao thoa giữa các trạm đã được thiết kế so với trạm đònh thiết kế. Do đó nhóm thực hiện được phép chọn băng tần 1,5GHz để thiết kế hệ thống. Băng tần 1,5GHz sẽ không gây giao thoa cho các trạm anten tiếp nhận sóng vệ tinh của một số đơn vò, hộ dân nằm trong khu vực của tuyến. Dung lượng của tuyến thiết kế thấp chỉ có 30 kênh do đó không cần băng thông rộng, vì thế băng tần 1,5GHz cũng đảm bảo cung cấp đủ băng thông cho tuyến mà không cần các băng tần số lớn hơn. Các thiết bò cần thiết dùng cho tuyến thiết kế như máy thu, máy phát, anten đều đã có sẵn và nó là thiết bò RMD 1504 làm việc ở băng tần số từ 1427MHz đến 1535MHZ. Vì lí do trên nếu chọn băng tần số thấp 1,5GHz sẽ có rất nhiều điểm thuận lợi. vì hệ thống sẽ không bò ảnh hưởng bởi các Fading nhưng ảnh hưởng Fading do mưa, Fading do sương mù. Hơn nữa băng tần số thấp sẽ ít bò suy hao hơn trong môi trường. Vì các lí do trên băng tần số được chọn cho tuyến thiết kế là 1,5GHz băng thông của tuyến từ 1427MHz đến 1535MHz. SỰ SẮP XẾP CÁC KÊNH RF Đối với các hệ thống có các dung lượng lớn có qúa nhiều kênh làm việc ta sử dụng nhiều sóng mang cao tần cho một hệ thống: Ví dụ như một hệ thống Viba số sử dụng băng tần 2GHz sử dụng kỹ thuật điều chế 16QAM. Nếu sử dụng một anten phát có thể truyền được 2400 kênh và sử dụng 6 cặp tần số vô tuyến. Nếu sử dụng hai anten phát cho các sóng phân cực chéo có thể truyền 5280 kênh và cần 12 cặp tần số vô tuyến. Khi đó phải có sự sắp xếp giữa 12 cặp tần số này để đảm bảo 12 cặp sóng vô tuyến này vẫn nằm trong băng thông cho phép và giao thoa giữa các kênh trong hệ thống là nhỏ nhất. Trong các tuyến đang thiết kế cho dung lượng của hệ thống thấp chỉ có 32 kênh làm việc tương đương với một nguồn dữ liệu sóng 2Mbit/s nên chỉ cần một sống mang vô tuyến có tần số trung tần nằm trong khoản cho phép để bảo đảm băng thông của hệ thống nằm trong khoảng 1427 MHZ đến 1535 MHz mà không cần sắp xếp các kênh RF. Theo các giới thiệu của CCIR ta chọn kế hoạch hai tần số dung lượng kênh tối đa là 30 hoặc 60 kênh tần số trung tâm thích hợp 1480 MHz độ rộng của băng RF 100MHz Một tần số f1 được dùng làm tần số trung tâm cho sóng phát đi từ máy phát và một tần số f2 được dùng làm tần số thu cho máy thu đối với thiết bò RMD 1504 các tần số trung tâm phát và thu có thể thay đổi được bằng các công tắc vặn và xoay đặt trên đầu module kích ở đây ta chọn: Tần số trung tâm máy phát 1510MHz Tần số trung tâm máy thu 1455MHz QUYẾT ĐỊNH TIÊU CHUẨN THỰC HIỆN Như đã đề cặp ở phần 2 tiêu chuẩn thực hiện có thể phân thành nhiều loại và có thể giống hoặc khác nhau nhưng chúng có quan hệ với nhau. Tiêu chuẩn cho băng tần RF của tuyến thiết kế được nhóm thực hiện dựa vào giới thiệu của CCIR trong luật vô tuyến (Radio regulation). Băng tần sử dụng cho tuyến thiết kế là 1427 MHz- 1535MHz. Không ảnh hưởng gì đến băng tần cấm sử dụng do CCIR qui đònh (5800 - 6425MHZ) Băng tần sử dụng không gây giao thoa cho các trạm lân cận và ngược lại cũng không ảnh hưởng của các trạm khác. Xét về độ tin cậy và chất lượng của đường truyền thì hệ thống có khả năng đáp ứng tốt nên hệ thống có khả năng thực thi. Về hệ thống dự phòng cho hệ thống Đối với hệ thống có nhu cầu đòi hỏi chất lượng truyền dẫn cao và đòi hỏi độ tin cậy cao thì thì hệ thống dự phòng thì không thể thiếu nhưng bù lại kinh phí hệ thống sẽ cao hơn. Do hệ thống thiết kế do nhu cầu không đòi hỏi cao chỉ dành cho việc thực tập của sinh viên nên tuyến thiết kế không có hệ thống dự phòng do đó kinh phí lắp đặc cho tuyến cũng ít tốn kém hơn. Dung lượng cho tuyến thiết kế là 30 hoặc 60 kênh Tốc độ truyền dẫn là 2Mbit/s Tóm lại tiêu chuẩn của tuyến thiết kế đều thực hiện dựa trên những tiêu chuẩn của CCIR đề ra, dựa trên nhu cầu về kinh tế, chất lượng truyền dẫn và độ tin cậy của hệ thống. KHẢO SÁT VÀ TÍNH TOÁN ĐƯỜNG TRUYỀN DẪN I.KHẢO SÁT TUYẾN TRUYỀN DẪN VIBA SỐ. 1.Xác nhận vò trí của hai trạm của tuyến trên bản đồ. - Sử dụng bản đồ thành phố loại mới có tỉ lệ 1:40000 và xác đònh hai điểm đặt trạm của tuyến trên bản đồ. - Trạm A: Trung tâm I (Điểm A). - Đòa chỉ: Đường Nguyễn Thò Nhỏ- Quận 9- Thành Phố Hồ Chí Minh - Trạm B: Trung tâm II (Điểm B). - Đòa chỉ: số 7 đường Nguyễn Đình Chiểu -Quận 3-Thành Phố Hồ Chí Minh 2. Một số đo đạc tuyến truyền dẫn trên bản đồ. Sau khi xác hai điểm đầu cuối trên bản đồ Thành Phố Hồ Chí Minh có tỷ lệ 1:40000 ta tiến hành một số tín toán đo đạc như sau: - Dùng bút chì vẽ đường thẳng nố hai điểm giữa A đến điểm B. - Dùng thước đo có độ chính xác cao đo chiều dài đoạn AB ta được AB=296mm. Vậy độ dài của tuyến thực tế là: d =296*40000=11840000mm d=11,84 Km Chú ý: giá trò đo đạt củ tuyến truyền dẫn chỉ có độ chính xác tương đối vì các lí do sau đây:  Tỉ lệ bản đồ quá lớn 1:40000 do đó việc xây dựng chính xác vò trí đặt anten ở hai đầu của tuyến là rất khó thực hiện.  Giá trò d này chưa tính đến độ nghiêng của đường truyền do độ cao của hai anten là khác nhau. 3. Các đặc điểm về đòa hình của tuyến. Sau khi vẽ đøng thẳng gỉa đònh dường truyền của tuyến nối hai vò trí trung tâm I và trung tâm II . Ta tiến hành khảo sát thực tế tuyến truyền dẫn và kết hợp số liệu này với một số số liệu khác của sở đo đạc đòa chính Thành Phố Hồ Chí Minh, số 12 đường Phan Đăng Lưu, Quận Bình Thạnh. Ta thấy dòa hình của tuyến có đặc điểm như sau: a. Tại trạm B: Trung Tâm II - Độ cao so với mặt nước biển tại trạm I là 10m. - Dãy phòng học chính của trung tâm có 3 tầng chiều cao của 3 tòa nhà này là 13m so với mặt bằng của trung tâm. - Nóc của phòng học chính đổ bằng bê tông - Hiện nay trên nóc của dãy phòng này có đặt một tháp anten dây néo và một tháp anten giá đỡ chiều cao của anten này là khoảng 30m và không sử dụng cho một hệ thống thông tin liên lạc nào. b. Tại Trạm A: Trung Tâm I - Độ cao so với mặt nước biển là 14m (số liệu này hoàn toàn chính xác do nó dựa trên một số độ cao khác so với mặt nước biển của một số điểm gần vò trí của trạm 2). - Dãy phòng học chính của trung I, nơi có thể đặt tháp anten có hai tầng chiều cao của tòa nhà này khoảng 9m so với mặt bằng của trung tâm. - Nóc nhà của dãy nhà đổ bằng bê tông. c. Đặc điểm của một số điểm khác trên đường truyền sóng của tuyến. - Sau khi tiến hành khảo sát thực tế đòa hình và kết hợp với các thông số của cơ sở đo đạc ta có thể chia tuyến thành các bộ phận sau:  Khu Thò Nghè  Khu Qui Hoạch  Khu Biệt thự cao cấp  Khu Tăng Nhơn Phú  Khu Quận 9 gần Trung Tâm I Mỗi khu trên đều có đòa hình khác nhau sau đây ta xét cho từng khu.  Khu Thò Nghè Khu này tính từ Trung Tâm II đến điểm cách trung tâm này một khoảng xa nhất 1,2Km hướng về trung tâm I. Nó có đặc điểm sau: - Cách Trung TâmII khoản 300m có nhà cao tầng cao khoảng 15m. - Cách trung tâm II khoản 900m có nhà cao khoảng 18m. - Độ cao của mặt nước biển so với vùng này lấy bằng với Trung Tâm II là 10m.  Khu vực cách Trung Tâm II từ 1,2 đến3,4 Km (Qua cầu Sài Gòn). - Trên đường truyền của khu vực này không có nhà cao tầng không có các cây cối cao. - Độ cao so với mặt nước biển là 9m.  Khu biệt thự cao cấp Khu vực này cách Trung Tâm II từ 3,4 đến 4,7 Km có đặc điểm sau: - Độ cao so với mặt nước biển là 8m. - Đây là khu vực có nhiều nhà cao tầng tuy nhiên theo qui hoạch thì các nhà cao tầng có chiều cao không vượt quá 15m (hiện nay khu vực này chỉ có một số nhà cao 2 hoặc 3 tầng nên chiều cao của nó không quá 16m so với mặt bằng). - Để dự trù cho sự phát triển trong tương lai ta xem khu này có nhiều nhà cao tầng và nhà này cách nhà kia khoảng 200m. - Có nhiều hồ sông nên dễ gây phản xạ.  Khu Thanh Đa - Khu này cách Trung Tâm II từ 4,7 đến 6,5 Km có các đặc điểm sau: - Nhà cửa cây cối vùng này không quá14m. - Độ cao so với mặt nước biển khoảng 8m. - Có nhiều sông hồ  Khu Tăng Nhơn Phú. Khu này cách Trung Tâm II khoảng 6,5 Km có các đặc điểm sau: - Độ cao so với mặt nước biển tăng dần từ 8 đến 14 m. - Đây là vùng dân cư tuy nhiên sóng của đường truyền đi qua không có các trục lộ giao thông chính nên không có các nhà cao tầng hay các nhà máy có độ cao lớn. - Có một số cây cối trong vùng này cụ thể như sau: Cách Trung Tâm I khoảng 300m có một số cây cao khoảng 12 m. Cách Trung Tâm I khoảng 1600 m có một số cây cao khoảng 15 m. Trên đây là một số đặc điểm của đường truyền của tuyến truyền dẫn Viba số. Do gặp nhiều khó khăn trong việc tìm độ cao của các điểm khác nhau trên đường truyền và xác đònh chiều cao của các cây cối nằm trên đường truyền nên các số liệu sau đây không hoàn toàn chính xác. . sinh vi n theo học nghành Viba ở hai trung tâm. Đây cũng là một cơ hội giúp nhóm thực hiện tiếp cận khảo sát với các thiết bò Viba số. Hiện nay theo tài liệu. sinh vi n của nghành Viba sẽ tăng mạnh. Số sinh vi n theo học nghành Viba sẽ tăng lên đến 100 sinh vi n và được chia thành hai hoặc ba lớp. Do đặc điểm