Cải tiến hệ thống lái xe UAZ bằng phương pháp cường hoá điện

MỤC LỤC

Trạm thu phát gốc BTS

Là phần thu vô tuyến của hệ thống mà qua đó MS có thể liên lạc đợc với hệ thống. Một BTS có thể điều khiển đợc nhiều thiết bị thu phát để phát sóng cho một ô.

Sơ đồ khối BTS

Phân hệ chuyển mạch NSS

 Bộ ghi định vị tạm thời VLR : Trong đó chứa các thông tin về tất cả các thuê bao di động đang nằm trong vùng phủ sóng của MSC này, gán cho các thuê bao từ vùng phục vụ MSC/VLR khác tới một số thuê bao tạm thời.  Bộ ghi nhận dạng thiết bị EIR : Bảo vệ mạng PLMN khỏi sự thâm nhập của những thuê bao trái phép bằng cách so sánh số IMEI của thuê bao này gửi tới khi thiết lập thông tin với số IMEI ( International Mobile Equipement Identity - Nhận dạng thiết bị trạm di động quốc tế ) lu trữ trong EIR, nếu không tơng ứng thuê bao sẽ không thể truy nhập đợc.

Hình 6 : Phân hệ chuyển mạch NSS
Hình 6 : Phân hệ chuyển mạch NSS

Trung tâm vận hành và bảo dỡng OMC

Đờng vô tuyến cũng đợc AUC cung cấp mã bảo mật chống sự nghe trộm, mã này đợc thay đổi riêng biệt cho từng thuê bao. Cơ sở dữ liệu của AUC còn ghi nhiều thông tin cần thiết về thuê bao và phải đợc bảo vệ chống mọi thâm nhập trái phép.

Cấu trúc địa lý của mạng GSM

    Vùng phục vụ là bộ phận của mạng đợc định nghĩa nh một vùng mà ở đó có thể đạt đến một trạm di động nhờ việc trạm MS này đợc ghi lại ở một bộ ghi định vị thờng trú (VLR). Các cạnh của ô là những đờng có cờng độ bằng nhau (về mặt lý thuyết) nhiễu không phụ thuộc vào khoảng cách tuyệt đối giữa các ô mà chỉ phụ thuộc vào tỷ số giữa khoảng cách các ô và bán kính của ô D/K.

    Chơng 3

    Điều này cho phép co giãn ô một cách linh hoạt mà vẫn đảm bảo nhiễu cho phép chỉ cần đảm bảo tỷ số D/K.

    Kỹ thuật vô tuyến số GSM

    Phân tán thời gian và giao thoa giữa các tín hiệu

    Chỉ trong trờng hợp C/R nhỏ phân tán thời gian lớn thì mới có yêu cầu thay đổi vị trí BTS, hoặc dùng phơng pháp đặt BTS phụ trợ khi xét vấn đề này phải căn cứ các vị trí tơng đối của MS và BTS bởi vì mỗi vị trí dù cách nhau không lớn thì có thể có C/R khác nhau rất lớn Vậy GSM tốc độ là 270 kbit/s dẫn đến độ vít có độ lâu 0,0037 m/s. Ngoài ra trong thông tin vô tuyến còn bị ảnh hởng bởi các kênh lân cận, là các kênh gần tần số với tín hiệu thu, dải tần chồng lên nhau ở mức lớn.

    Các phơng pháp phòng ngừa suy hao đờng truyền và fadinh

      Các mã hóa khối thờng đợc sử dụng khi có báo hiệu định hớng theo khối, chẳng hạn ở vô tuyến di động mặt đất tơng tự khi số liệu đợc phát đi theo khối nó cũng thờng đợc sử dụng để phát hiện lỗi khi thực hiện ARQ (yêu cầu tự động phát lại) khi phát hiện lỗi ta yêu cầu phát lại. Nếu không có biện pháp gì đến một lúc nào đó trễ quá lớn đến nỗi thông tin do trạm di động phát ở khe thời gian TSi sẽ trùng với tín hiệu mà trạm gốc thu đợc ở TSi +1 của cuộc gọi khác.

      Hình 8 : Mã hóa khối
      Hình 8 : Mã hóa khối

      Giao tiếp vô tuyến

        Kênh thâm nhập ngẫu nhiên RACH : là kênh MS sử dụng để yêu cầu đợc cung cấp 1 kênh DCCH, trả lời thông báo tìm gọi , đồng thời để thực hiện các thủ tục khởi đầu khi đăng ký cuộc gọi (nhân thực khi chuyến số gọi.  Kênh cho phép thâm nhập AGCH : là kênh BTS sử dụng thông báo cho MS để giành 1 kênh DCCH hay giành trực tiếp một kênh TCH để kết nối với MS.  Kênh điều khiển riêng đứng đơn lẻ SDCCH : dùng để báo hiệu hệ thống khi thiết lập cuộc gọi ( đăng ký nhận thực quay số .. ) Trớc khi ấn định một TCH.

        Các thông báo này đợc chuyển về BSC để quyết định Handover, ở đờng xuống nó mang thông tin để hiệu chỉnh công suất phát của MS và thông số định trớc TA để đồng bộ thời gian. Khuôn mẫu thông tin ở một khe thời gian đơc gọi là một cụm, nghĩa là trong các khoảng thời gian đồng đều (cứ 8 khe thời gian một lần ở kênh TDMA) ta gửi đi một cụm của một loại thông tin xát từ MS. Cụm thâm nhập : Cụm này đợc sử dụng để thâm nhập ngẫu nhiên và có khoảng bảo vệ để dành cho phát cụm từ trạm di động, vì trạm này ở lần thâm nhập đầu tiên không biết trớc thời gian (hay sau khi chuyển đến BTS mới).

        Trạm di động có thể ở xa BTS, nghĩa là cụm đầu sẽ đến muộn vì không có định trớc thời gian ở cụm đầu, cụm này phải ngắn hơn để tránh không chồng lấn cụm này víi khe thêi gian sau. Nếu mỗi kênh logic chiếm một kênh vật lý thì khả năng không thể chấp nhận đợc, hơn nữa lu lợng bản tin cũng rất nhỏ, do đó cần thực hiện ghép kênh logic trên một kênh vật lý.

        Hình 12    : Cụm bình thờng
        Hình 12 : Cụm bình thờng

        Quy hoạch Cell cho hệ thống GSM

        Sóng điện từ

        Ngoài ra để đáp ứng nhu cầu về dung lợng trong tơng lai ngời ta còn mở rộng P - GSM thành E - GSM và hệ thống DCS 1800 để đáp ứng mạng PCN.

        Nguyên tắc truyền sóng

          Công suất thu tại khoảng cách trên từ nguồn bức xạ đẳng hớng phụ thuộc vào vùng thu hiệu dụng ( Ae - góc mở hiệu dụng ) của anten thu. Trên thực tế, Pr luôn nhỏ hơn Pt công suất phát từ anten đẳng hớng một chút và giá trị chênh lệch đó gọi là suy hao truyền sóng trong không gian tự do. Tuy nhiên, mô hình không gian tự do trên đây là một mô hình đợc đơn giản hoá nhng lại là một xuất phát điểm quan trọng để thiết kế một mạng vô tuyến.

          Đối với nhiều trờng hợp cụ thể mà mô hình này đợc xem xét kỹ hơn nh : Truyền sóng trong môi trờng có hai mặt nớc, giữa hai cao điểm. Thực tế, sóng vô tuyến đến đợc máy thu không chỉ theo đờng trực tiếp mà còn theo vô số các tia phản xạ từ mặt đất hay những vật thể khác ( cả hai nhân tố này có thể cố định hay chuyển động ). Tín hiệu thu đợc có thể đợc tăng cờng (có biên độ lớn lên ) hay bị suy giảm ( biên độ giảm đi, thậm chí bằng không ) hoặc một vài đoạn tín hiệu biến động đột ngột.

          Dự trữ nhiễu cần phải đợc cộng thêm khi tính toán vì độ nhạy máy thu chỉ đợc tính toán cho chất lợng nhỏ nhất khi không có nhiều. Khi thành phần trực tiếp của tín hiệu mạnh hơn cùng với những tín hiệu không trực tiếp yếu hơn cùng tới máy thu thì tại đây fadinh nhanh vẫn còn sảy ra nhng tín hiệu sẽ không sắc nét.

          Sử dụng lại tần số và quy hoạch tần số

          • Sử dụng lại tần số

            Nhng quy hoạch trong thực tế phải xét đến vấn đề là truyền sóng vô tuyến rất phụ thuộc vào địa hình, các tính chất không đồng nhất của bề mặt đất, và vì thế các hình lục giác là các mô hình hết sức đơn giản của các hình mẫu phủ vô tuyến. Cấu trúc 4/12 có tỷ số C/I > 12dB, tỷ này vừa đủ với yêu cầu của GSM, nh- ng thực tế ngời ta không yêu cầu sử dụng các kỹ thuật nhẩy tần, điều khiển công suất và truyền gián đoạn mặc dù chúng rất có ích. Một điều dễ thấy từ ba bảng phân bố trên ta thấy rằng số lợng cell trong cụm sử dụng lại càng tăng thì số lợng tần số cho mỗi cell càng giảm, có nghĩa là khả năng phục vụ càng giảm.

            Nh nhận xét ở trên, số nhóm tần số càng nhỏ thì số l- ợmg kênh trên một nhóm càng lớn và số thuê bao có thể đợc phục vụ càng cao, nghĩa là phản ánh hiệu quả trung kế tốt hơn. Tuy nhiên để tránh nhiễu đồng kênh ngời ta không thể luôn sử dụng cùng một số nhóm tần số cho các cell nhỏ đó vì điều này sẽ làm giảm đi u điểm của việc giảm kích cỡ cell là làm giảm chất lợng. Khi mạng phát triển, dung lợng tăng lên chúng ta chỉ có thể đáp ứng bằng cách hoặc nâng tần số mang hoặc là sử dụng lại tần số nhiều hơn, nhng đây không phải là một giải pháp thực tế.

            Ban đầu, với cell lớn nhất có thể sẽ phủ sóng một vùng nhất định.Bớc tiếp theo ta chia cell lớn ( site ) này thành 3 vùng hay còn gọi là các cell nhỏ hơn, sử dụng những site cũ cung cấp các cell góc (hay là các sector 1200) (Hay chia cell thành 6 sector có góc 600 ). Ví dụ : khi một cell nhỏ có bán kính bằng 1/2 bán kính cell lớn hơn ở kề cạnh thì khoảng cách sử dụng lại ở đây sẽ không còn áp dụng những vùng đệm mà tại đó những kênh giống nhau không sử dụng trong cả hai cell to nhỏ này để làm cell chuyển tiếp.

            Bảng 2.1 : Quan hệ giữa các mẫu nhóm cell và tỷ số C/I Cells / Cluster Tû sè C/I  [ dB ]
            Bảng 2.1 : Quan hệ giữa các mẫu nhóm cell và tỷ số C/I Cells / Cluster Tû sè C/I [ dB ]