Y êu cầu phân loại PCSAP
1.6.1. Dunglợng hệ thốn g:
Hiện nay công nghệ CDMA đã đa ra hiệu quả phổ tần lớn hơn nhiều so với công nghệ TDMA, dữ liệu của CDMA gia tăng gấp 10 đến 20 lần so với AMPS và 3 đến 4 lần so với công nghệ TDMA. TDMA thừa hửơng khoảng cách sóng mang 30 KHz từ AMPS nhng có sự phân chia nhỏ mỗi sóng mang thành nhiều khe thời gian để dễ dàng cho phép 3 cuộc đàm thoại đồng thời cùng 1lúc thay vì 1cuộc đàm thoại ở AMPS. kỹ thuật số phân chia theo thời gian TDMA vẫn còn tơng tự nh AMPS.
TDMA yêu cầu mô hình sử dụng lạ tần số là 7 để đạt đợc mức nhiễu ở chế độ đồng kênh có thể chấp nhận đợc tức là 1kênh tần số 30 KHz không thể dùng lại lần nữa trên mỗi cụm 7cell kế cận điều này có nghĩa là chỉ 1 trong 7 phổ tần có sẵn có thể đợc sử dụng trong 1cell bất kỳ nào đó. Vì vậy chỉ 1/21 phổ tần có sẵn đợc dùng cho bất kỳ 1 sector nào hạn chế này đòi hỏi phải lập kế hoạch tần số lại khi cần thêm cell hoặc sector sau này.
mã hoá và trải trên sóng mang với độ rộng 1,25 MHz sóng mang này có thể đợc sử dụng lại ở các cell kế cận và trong tất cả các sector trên môĩ cell.
Hệ thống CDMA có mã riêng biệt gắn với mỗi cuộc gọi nên cho phép 1số cuộc gọi có thể dùng cùng 1tần số trong cùng 1sector hoặc cell. Điều này có nghĩa là CDMA có hệ số sử dụng lại tần só là N =1, cung cấp sự linh động để dễ dàng tăng thêm các cell khi mạng tăng trởng mà không cần lập kế hoachj tần số lại.
Những khác biệt trong việc sử dụng phổ tần này tạo ra 1 sự thuận lợi lớn về dung lợng cho công nghệ CDMA theo tính toán của Qual comm thì dung l- ợng cho 1sector trong mạng CDMA khoảng 45 kênh thoại cho mỗi sóng mạng và dung lợng cho 1sector trong mạng CDMA di động khoảng 24 kênh thoại cho mỗi sóng mang.
Qua kết quả của bảng 1.1 đợc ớc tính dựa trên các quy định :
- Cả hai công nghệ đều dùng cấu hình cell 3 sector (1cell đợc chia thành 3sector).
- Hệ số tắc nghẽn mạch là 2%. - Cocoder loại 8 Kb/s
- Hệ thống TDMA không cần băng bảo vệ thực tế triển khai luôn yêu cầu bảo vệ giữa tần số TDMA với tần số bất cứ hệ thống nào nh vậy số lợng sóng mang TDMA trong 1,25 MHz sẽ nhỏ hơn nữa.
Sự đo lờng IS 95 CDMA IS - 136 (TDMA)
Di động Wll Di động Wll
Băng thông sóng mang 1250 KHz 1250 KHz 30 KHz 30 KHz
Số lợng sóng mang trong 5MHz 3 3 5/0,03 = 167 5/0,03 = 167
Tỷ số Eb/N0 7 dB 6dB 18dB 14 dB
Sử dụng lại tần số N=1 N=1 N=7 N=4
Hiệu quả 1sóng mang cho mỗi sector 3 3 167/7/3=7,95 167/7/3=13,92
Số cuộc gọi/sector/sóng mang 25 31 3 3
Số cuộc gọi /sector 25x3=75 31x3=93 7,95x3=23,85 13,92x3=41,76 Dung lợng erlang/Sector (Hệ số tắc
nghẽn 2%) 63,9E 81,2E 16,4E 37,2E
Erlang/cell (Hệ số tắc nghẽn 2%) 191,7E 243,6E 49,2E 98,1E
Tổng số cell cho 1000E 6 4 21 10
Vùng phủ sóng là một trong những thuộc tính quan trọng của công nghệ vô tuyến các yếu tố chính xác định số lợng cell phủ sóng cần thiết trong mạng là quỹ đờng truyền (Linhk budget), quỹ đờng truyền chỉ ra một vùng lớn nhất có thể cho một cell trong mỗi môi trờng truyền, từ đó xác định đợc số lợng tối thiểu các cell cần thiết để phủ sóng cho một vùng địa lý, vốn đầu t và chi phí khai tác đợc đa ra từ số lợng các cell yêu cầu trong mạng, công nghệ CDMA đòi hỏi các cell ít hơn vì bán kính các cell lớn.
Quỹ đờng truyền dùng để xác định cờng độ tín hiệu tơng ứng cho mỗi công nghệ từ đó cho biết mức suy hao đờng truyền tối đa sau đó dùng các mô hình truyền sóng nh mô hình Hata để chuyển từ suy hao đờng truyền cực đại thành bán kính tối đa mà các cell có thể đạt đợc, bằng cách xem xét môi trờng truyền tại nơi phát tín hiệu.
Ví dụ :ở khu vực thành thị các toà nhà cao tầng tạo ra sự cản trở tín hiệu vô tuyến và giảm khoảng cách tối đa giữa các cell và bộ phận thuê bao. Còn ở vùng nông thôn có ít vật cản trở hơn nên tín hiệu đi đợc xa hơn ít bị suy giảm do đó bán kính cell lớn hơn.
Căn cứ vào một số giả định và những giá trị cụ thể của các thông số trên đờng truyền với kết qủa suy hao đờng truyền cực đại cho phép của CDMA là 149,5 dB và của TDMA là 140 dB.
bảng các thông số đờng truyền
Thông số đờng truyền lên CDMA IS 136 TDMA
Công suất phát đỉnh của thuê bao 23,0 dBm 28,0 dBm
Suy hao cáp thuê bao 0,0 dB 0,0 dB
Độ lợi của ăng ten thuê bao 2,1 dB 2,1 dB
EIRP đỉnh của thuê bao 25,1 dB 30,1 dB
Suy hao ăng ten / vật thể cho phép 3,0 dB 3,0 dB Độ lợi của ăng ten cell 3 sector 14,1 dB 14,1 dB
Suy hao cáp của trạm gốc 3dB 3dB
Độ lợi phân tập 0dB 4dB
Nhiễu máy thu 4dB 5dB
Mật độ nhiễu máy thu -170dBm/Hz -169dBm/Hz
Từ suy hao trong bảng trên xác định đợc bán kính các cell và vòng phủ sóng cực đại cho 2công nghệ CDMA và TDMA.
Theo bảng ta thấy công nghệ TDMA, đồng thời vùng phủ sóng cũng gấp 3lần TDMA, đây là điều kiện thuận lợi cho công nghệ CDMA. Do đó nhà khai
(Tính trong một vùng phủ sóng nhất định nào đó). Thực tế tỷ số cell này có thể khác nếu mạng bị ràng buộc về dung lợng nhiều hơn là vùng phru sóng
Khu vực CDMA TDMA
Bán kính cell Km Vùng phủ sóng cực đại Km2 Bán kính cell Km Vùng phủ sóng cực đại K2 Thành thị 5,6 80,1 2,0 22,1 Nông thôn 34,5 30,86 18,8 213,2 1.6.3. Chất lợng dịch vụ : 1.6.3.1. Đa đờng truyền :
CDMA lợi dụng các tín hiệu đa đờng truyền để cải tiến chất lợng thoại bằng cách dùng các bộ thu RAKE ở trạm gỗc và trạm thuê bao mỗi bộ thu RAKE các cờng độ tín hiệu của chúng đợc dùng cho việc giải điều chế tín hiệu kết quả sẽ thu đợc cuộc gọi rõ ràng với hiện tợng pha đinh giảm tối thiểu ngay khi cả trong điều kiện xấu nhất và giảm số lợng cuộc gọi bị rớt.
Ngoài ra chuyển giao mềm (Soft Handoff) u việt hơn so với chuyển giao cứng (Hard Hond off).
1.6.3.2. Điều khiển công suất :
CDMA tận dụng việc điều khiển công suất đờng truyền đờng xuống và đ- ờng truyền đờng lên đẻ đảm bảo chất lợng thoại trong khi vẫn giảm tối thiểu công suất ra và các mức nhiễu thu đợc.
Điều khiển công suất tự động đợc thiết lập cho CDMA để điều chỉnh lợi của ăng ten, khuyếch đại công suất ngõ ra, pha đinh đa đờng hiện tợng bóng râm sự thay đổi khoảng cách giữa các trạm gốc và máy thuê bao. Nhiễu trên cell , tải thoại trên cell. Mạng CDMA giám sát tỷ số tín hiệu trên nhiễu (S/N) và tỷ lệ lỗi bít trên đờng truyền. Kết quả là dịch vụ số liệu và thoại vẫn giữ chất l- ợng cao với 1công suất trung bình ở ngõ ra đợc giảm đến mức tối thiểu.
Với TDMA để đảm bảo cuộc gọi liên tục cả thuê bao và cell phải duy trì mức công suất phát cao hơn mức cần thiết, công suất đảm bảo (In Surance) giúp ta ngăn ngừa việc rớt cuộc gọi khi thuê bao di chuyển vào vùng tối hoặc khi có hiện tợng sụt giảm tỷ số S/N trong khoảng khắc, kết quả là mức công suất cao
Ngày nay ngời dùng điện thoại di động yêu cầu thời gian nói chuyện cũng nh thời gian dự phòng dài hơn của các bộ nguồn. Trong hệ thống TDMA duy trì chất lợng tín hiệu ở mức công suất phát trung bình cho di động là tơng đối cao 200 mw. Trong khi đó ở hệ thống CDMA nguồn công suất tiêu thụ trong CDMA thấp cộng với hiệu quả của chíp VLSI mới nhất dẫn đến thời gian dự phòng và thời gian đàm thoại dài hơn.
1.6.3.4. Tính bảo mật :
Hệ thống TDMA cung cấp độ an toàn đợc cải tiến dựa trên công nghệ AMPS. Những công nghệ CDMA mang tính bảo mật cao hơn và về cơ bản là tạo ra xuyên âm. Trong CDMA các cuộc đàm thoại đợc lấy mẫu và mã hoá sau đó truyền trên đờng vô tuyến, máy thu nhận biết một mã duy nhất cho mỗi cuộc gọi và khôi phục lại tín hiệu. Tiêu chuẩn đề xuất gồm khả năng xác nhận và bảo mật cuộc gọi đợc định rõ trong EIA/TIA/IS 54-B, có thể mã hoá kênh thoại số một cách dễ dàng nhờ sử dụng DES hoặc các công nghệ mã hoá tiêu chuẩn khác.
1.6.3.5. Chi phí đầu t xây dựng mạng :
Đối với tất cả các nớc đặc biệt là Việt Nam việc lựa chọn công nghệ phụ thuộc rất nhiều vào chi phí để xây dựng hệ thống công nghệ sử dụng đợc chọn, việc xem xét có đa công nghệ CDMA vào để triển khai các hệ thống WLL hoặc di động PSB thay cho các hệ thống TDMA hiện hành. Thực tế chứng minh CDMA có chi phí đầu t thấp hơn TDMA. Trong việc ứng dụng công nghệ WLL thì so với hệ thống WLL TDMA các hệ thống WLL CDMA cung cấp cho nhà khai thác nhiều lợi điểm hơn, cung cấp dung lợng lớn hơn, trong công nghệ CDMA cung cấp một sự mềm dẻo thông qua việc hỗ trợ dịch vụ cố định di động tốc độ thấp và di động hoàn toàn trong cùng 1hệ thống. Điều này cho phép các nhà khai thác triển khai cả dịch vụ di động và cố định mà không cần đầu t thêm nhiều.
Với việc tái sử dụng lại tần số của hệ thống thì cho phép có mức độ giao thoa nhất định để mở rộng dung lợng hệ thống một cách có điều khiển và 1kênh băng tần trong CDMA đợc sử dụng chung cho tất cả các BS.
phần II
hiện trạng, định hớng phát triển, ứng dụng công nghệ cdma - is95 trong mạch vòng vô tuyết nội hạt tại
thái bình 2.1. Hiện trạng và định hớng phát triển : Tỉnh Thái Bình : Diện tích toàn tỉnh : 1.580,9 Km2 Dân số : 1.815.000 ngời Mật độ dân số : 1.148 ngời/Km2 Mức độ tăng trởng kinh tế : 7,5%
Thu nhập bình quân : 350 USD/ngời/năm
Đơn vị hành chính : Gồm 1thị xã và 7huyện. Số máy điện thoại cố định 2,4 máy/100 dân
Hiện nay mạng điện thoại di động đang triển khai hoạt động tại thái bình của hai nhà cung cấp Vinaphone và mobiphone.
Mạng GSM thái bình sử dụng thiết bị vô tuyến của hảng motorola do trung tâm dịch vụ viễn thông khu vực 1(GPC1) quản lý bao gồm các trạm thu phát gốc (BTS) nh sau :
Trạm BTS thị xã gồm 9 sóng mang có cấu hình 3/3/3 là loại trạm Mcell horizonmacro, anten 906516 công suất đỉnh BTS là 20w
Trạm BTS đông hng gồm hai sóng mang có cấu hình loại trạm Horizomacro, công suất đỉnh của BTS là 20w
Trạm BTS thái thuỵ gồm hai sóng mang , có cấu hình OMNI là loại trạm Mcell 02 , anten AP 906516(16 dBi) công suất đỉnh BTS 20w
Trạm BTS hng hà gồm hai sóng mang cấu hình OMNI là loại trạm horizomacro sử dụng anten BCD 87010(10 dBi) công suất đỉnh của BTS 20w.
Trạm BTS tiền hải sử dụng loại trạm ẩen 02.sử dụng anten BCD 87010 (10dBi) công suất đỉnh BTS10w.
2.2.1. Khái quát : 1- Mật độ điện thoại :
Trên cơ sở sử dụng tối đa công nghệ của mạng hiện có, khai thác tối đa các loại dình dịch vụ từng bớc chuyển đỏi mang từ công nghệ số liên kết IDN sang mạng số liên dết đa dịch vụ ISDN.
2- Mạng truyền dẫn hiện nay đang sử dụng phơng thức truyền dẫn cáp quang và vi ba dự phòng, đến năm 2005 Thái Bình sẽ hoàn thiện mạch vòng, ring cáp quang nội tỉnh đến tất cả các tổng đài trung tâm của 8 huyện thị. Đổi mới các thiết bị tiên tiến hiện đại, đồng nhất hãng cung cấp cho từng vùng, từng tuyến dẫn.
3- Mở rộng diện tích phủ sóng GSM ,VMS ra toàn Tỉnh.