Đặc điểm truyền sóng vô tuyến trong môi trường trong nhà của mạng CDMA2000 1X

MỤC LỤC

Môi trờng Indoor

Các nghiên cứu về lý thuyết và thực nghiệm đã chỉ ra rằng khi MS di chuyển bên trong của toà nhà thì nó sẽ chịu ảnh hởng của phading Rayleigh do các vật cản trên đờng truyền và phading Ricean do đờng truyền sóng ngoài tầm nhìn thẳng (LOS, đờng truyền nhìn thẳng là đờng không có vật cản toà nhà , không có các phản xạ của tín hiệu). Tổn hao đờng truyền tổng cộng sẽ tăng với tỷ lệ nhỏ hơn so với tăng số lợng tầng, cụ thể là giá trị điển hình của suy hao giữa các máy thu và máy phát nếu cách nhau 1 tầng là 15dB, trong 4 tầng tiếp theo, thì suy hao sau mỗi tầng là từ 6-10dB cho tầng tiếp theo, sau đó nếu tăng số tầng lên nữa thì lợng suy hao chỉ còn là vài dB sau mỗi tầng.

Hình 2.2. Vấn đề đa đờng trong thông tin di động
Hình 2.2. Vấn đề đa đờng trong thông tin di động

Hiện tợng che chắn đờng truyền

Nếu sai số thời gian ∆t là đáng kể so với chu kỳ ký hiệu (symbol) thì có thể xảy ra nhiễu xuyên ký hiệu, tốc độ truyền dữ liệu càng lớn thì càng dễ xảy ra hiện tợng nhiễu xuyên ký hiệu. Nguyên nhân gây ra phân bố chuẩn logarit là tín hiệu thu đợc tại máy thu là tổng hợp của các tín hiệu trực tiếp từ máy phát và một phần gián tiếp phản xạ hoặc xuyên qua từ các vật cản khác nhau nh toà nhà cây cối.Qua mỗi vật cản tín hiệu bị suy giảm một phần, kết quả là tín hiệu thu đợc sẽ phụ thuộc vào các yếu tố truyền dẫn của các vật cản này.

Phading đa đờng

Khi các yếu tố này nhiều lên, thì lý thuyết giới hạn chỉ ra rằng phần bố tổng sẽ là phân bố Gaussion. Khi đó sẽ xuất hiện phân bố Rayleigh, phân bố này có hàm mật dộ xác suất là.

Quy hoạch dung lợng mạng

    Cấp dịch vụ 1. Đặt vấn đề

      Trong thực tế ngời ta còn gọi xác suất nghẽn là cấp độ dịch vụ(GoS=. Grade of Service), GoS đợc đánh giá bằng các mô hình toán học, điển hình là mô hình Erlang-B và Erlang-C mà ta sẽ xét trong phần tiếp theo. Điểm khác biệt của mô hình này so với mô hình Erlang-B là ở chỗ các cuộc gọi mà bị nghẽn sẽ tiếp tục gọi lại cho đến khi thành công thì thôi, các cuộc gọi lại đợc mô hình hoá nh một hàng đợi tức là sẽ không bị mất mà bị trễ lại cho đến khi có thể.

      Một số khái niệm khác trong hệ thống CDMA 1. Đặt vấn đề

        Nh ta đã biết nghẽn mềm xảy ra khi tổng nhiễu vợt quá giá trị ngỡng, tổng nhiễu It (I=Interference, t=total), nhiễu trong trạm gốc IC (c=cell), nhiễu từ các cell khác IO (o=others ) và nhiễu tạp âm nhiệt NO(NO =Noise), vậy điều kiện để không xảy ra nghẽn mềm là. Chúng ta đều biết rằng trong hệ thống IS-95 nói riêng và CDMA nói chung thì tốc độ của đầu ra của Vocoder biến đổi theo thoại thực tế, ví dụ nếu không có thoại tức là ngời sử dụng không nói thì tốc độ đầu ra của Vocoder thấp giảm công suất phát không cần thiết, điều đó có nghĩa là giảm đợc nhiễu. Giả sử điều khiển công suất tốt tuyến lên hoàn hảo, tín hiệu phát từ tất cả các di động sẽ tới trạm gốc với cùng công suất thu nghĩa là Sri= Sr với mọi giá trị của i trong khoảng [1,M-1].

        Gm (dB): Tăng ích antenna phát của di động Gb (dB): Tăng ích antenna thu của trạm gốc Gdv (dB): Tăng ích phân tập của antenna trạm gốc Gsho (dB): Tăng ích chuyển giao mềm của di động Lc (dB): Tổn hao do cáp kết nối. - Hệ số tải nói lên rằng nếu nh chỉ có 1 cell đơn phát đẳng hớng, sẽ không có nhiễu từ các cell khác và cell đạt dung lợng cực đại Mmax nhng thực tế cell lại sector hoá, và dù các trạm di động ở các cell(sector) bên cạnh đợc. - Ta có thể tính chính xác đợc tăng ích Sector hoá theo phơng trình (3.27) nếu nh biết đợc tăng ích của Antenna sector hoá sử dụng, phân bố không gian và khoảng cách các trạm di động gây nhiễu trong các cell đến trạm.

        Nh đã nói lúc đầu đối với tuyến xuống thì vấn đề dung lợng cung đồng nghĩa với việc điều khiển công suất, dung lợng tuyến xuống sẽ đạt cực đại khi công suất phát cho từng trạm di động(thuê bao) bằng đúng nhu cầu của chúng, vì nếu phát công suất lớn hơn mức cần thiết thì sẽ gây nhiễu sang các trạm di.

        Hình 3.3 Mô phỏng các vùng chuyển giao mềm 2 đường và 3 đường trong CDMA
        Hình 3.3 Mô phỏng các vùng chuyển giao mềm 2 đường và 3 đường trong CDMA

        Quy hoạch Vùng phủ sóng

        Quy hoạch Vùng phủ sóng 1. Quỹ đờng truyền

          Nhiễu bên ngoài cell (do ngời sử dụng ở các cell khác gây ra) là:. OC=other cell, còn ch=channel, có thể là pilot, paging, sync,traffic/user. f Hệ số sử dụng lại tần số f).Tổng nhiễu là:. Mật độ tạp âm nhiệt là:. NF: Hệ số tạp âm nhiệt của trạm di động h). Chú ý: Các kênh(ch) ở đây có thể là kênh pilot, sync, paging, traffic, riêng kênh pilot do không mang thông tin nên tốc độ ở đây là tốc độ chip (c), chứ không phải tốc độ bit(b), đồng thời tốc độ dữ liệu chính bằng tốc độ trải phổ. (ERP)MS:công suất bức xạ đẳng hớng từ antenna phát của MS. G là tăng ích antenna của MS. L Tổn hao cáp và bộ lọc giữa bộ khuyếch đại phát và Antenna b).

          Đối với đờng lên thì tổn hao đờng truyền cho phép tối đa mà trạm gốc có thể chấp nhận đợc đợc xác định bằng tỷ số tín hiệu trên nhiễu (CIR= carrier interference rate), số ngời sử dụng đồng thời, công suất phát tối đa của trạm di. Vì chúng ta có đờng lên và đờng xuống khác nhau nên nếu không cân bằng đợc tuyến thì hệ thống sẽ không tối u, do vậy việc quy hoạch sao cho cân bằng tuyến sẽ đảm bảo đợc nhiễu tối thiểu đồng thời loại trừ vấn đề về chuyển giao.

          Kỹ thuật tối u hoá hệ thống- ứng dụng trong mạng CDMA 2000 1x tại Việt Nam

          Kỹ thuật tối u hoá mạng 1. Giới thiệu chung

          • Kỹ thuật giám sát kênh 1 Tuyến xuống
            • Kích thớc cửa sổ tim kiếm
              • Tèi u trêng

                Cơ chế rớt cuộc gọi do khung xấu nh sau, trong quá trình giám sát các khung, nếu MS thu đợc liên tiếp 12 khung xấu liên tục, thì nó sẽ ngừng phát (máy phát tắt), tuy nhiên nếu ngay lập tức sau đó nó thu đợc 2 khung tốt liên lục thì MS lại bật máy máy phát trở lại, còn không thì MS mất kênh lu lợng và sẽ xảy ra rớt cuộc gọi. Nếu PWR_THRESH_ENABLE=1 thì hệ thống sẽ thực hiện theo kiểu thông báo ngỡng, nghĩa là khi tổng số khung xấu BAD_FRAMES đạt giá trị ngỡng PWR_REP_THRESH thì MS thông báo các thống kê về lỗi khung bằng cách gửi PMRM (P Measurement R Message) đến trạm gốc, sau khi gửi PMRM nó sẽ đặt lại giá trị các bộ đếm trên về 0 và sẽ không tăng giá trị các bộ đếm này trong khoảng (PWR_REP_DELAYx4) khung. Nếu PWR_PERIOD_ENABLE=1 thì kiểu thông báo là theo định kỳ, nghĩa là khi TOT_FRAMES=2PWR_REP_FRAMES/2x5 thì MS thông báo thống kê lối khung thông qua việc gửi PMRM đến trạm gốc, sau khi gửi thì nó đặt lại giá trị các bộ đếm về 0, và cũng nh trờng hợp trên MS sẽ không tăng giá trị bố đếm trong khoảng thời gian PWR_REP_DELAYx4 khung.

                Để tối u trờng thì các kỹ s vô tuyến (RF) phải tiến hành đo đợc cờng độ trờng thực tế của hệ thống, giá trị thực tế này thay đổi theo tải, một khu vực có vùng phủ sóng tốt lúc 10 giờ tối khi tải ít, nhng sẽ có vùng phủ sóng tồi lúc 6 giờ sáng khi tải tăng, vì vậy việc đo phải đợc tiến hành khi có tải. Một trong những nguyên nhân chính gây nên FER tuyến xuống cao là nghèo về vùng phủ sóng, tức là chất lợng vùng phủ sóng không đảm bảo, thực chất là do tổn hao đờng truyền lớn hoặc ERP thấp, nếu FER tăng cao thì gây nên ra hiện tợng rớt cuộc gọi, giải pháp khắc phục là tăng ERP, tuy nhiên điều này lại làm tăng nhiễu hớng xuống cho các MS trong cell, cũng nh là các MS ở các cell bên cạnh, do vậy việc tăng ERP kênh lu lợng phải cân bằng lợng nhiễu chấp nhận đợc cho các MS khác.

                Hình 6.1.1. Cửa sổ A dùng để thu cả 2 đờng A và B
                Hình 6.1.1. Cửa sổ A dùng để thu cả 2 đờng A và B

                Mạng thông tin di động CDMA triển khai tại Việt Nam

                • Sơ đồ cấu hình

                  + Các nhiễu khác do sử dụng phi pháp các thiết bị thu phát khác trong băng tần CDMA(Nếu có sự kiểm duyệt tốt từ cục quản lý tần số quốc gia thì. sẽ không có loại hình nhiễu này). Đây là khối chức năng thực hiện xử lý các bản tin ngắn dạng ký tự của hệ thống, hệ thống có thể cung cấp 1 triệu thuê bao, mỗi bản tin là 255byte, dung lợng lu trữ là 2Gbp, và lu các bản tin thoại trong vòng 7 ngày. Hệ thống này gồm một server gọi là điểm điều khiển dịch vụ SCP (Service Control point) và thiết bị ngoại vi thông minh IP (Intelligent. Periphery) để điều khiển, tính cớc cho thuê bao, và thông báo các thông tin về tài khoản, thời hạn sử dụng, loại dịch vụ của thuê bao trả trớc.

                  Đây thực chất là một máy SUN có cấu hình mạnh cài đặt hệ điều hành UNIX và hệ quản trị cơ sở dữ liệu infomix để quản lý các thông tin về cấu hình, về lỗi, để nạp phần mềm cho hệ thèng. - HA: Tác tử chính (Home Agent ) khối này hỗ trợ mobile IP, tức là dịch vụ chuyển vùng dữ liệu, khi thuê bao dữ liệu di chuyển giữa 2 PDSN khác nhau, nếu không có HA thì MS chỉ có thể sử dụng dữ.