Các phần tử của một đầu vơ tuyến đặt xa RRH (hay hộp đen trên hình 3.4) giống như các phần tử được thể hiện trên hình 2.12 và đã được trình bày trong phần 2.3.1.2 Điểm khác cơ bản ở đây là một giao diện số được bổ sung để hỗ trợ khoảng cách truyền dẫn xa hơn so với yêu cầu của một ứng dụng trạm gốc thơng thường. Giao diện này thường là quang để truyền được xa hơn (xem hình 3.5), tuy nhiên cũng cĩ thể sử dụng cáp đơi dây xoắn (CAT ) hay cáp đồng trục cho các ứng dụng trong tịa nhà hoặc ngồi trời cĩ khoảng cách ngắn hơn
Hình 3.5. Các phần tử của RRH (hộp đen vơ tuyến)
SVTH: Nguyễn Quang Huy – D08VT1 Trang 61 Khách sạn hĩa BTS đã được triển khai phổ biến trong các mạng G và G Cơng nghệ này đem lại các lợi ích đang kể sau đây:
1. Đơn giản hĩa bảo dưỡng và nâng cấp Vì phần lớn thiết bị trạm gốc cho nhiều site sẽ được đặt trong một vị trí, nên chỉ cần một lần đến bảo dưỡng là đủ cho tất cả các site này
2. Giảm (hoặc loại bỏ hẳn) các cabin hoặc nhà trạm cho trạm gốc Ngồi chi phí đầu tư và bảo dưỡng các hạ tầng này, chúng cịn tăng thêm khĩ khăn cho quy hoạch do tạp âm âm thanh của các hệ thống điều hịa khơng khí (chưa kể đến ảnh hưởng mỹ quan và sức khỏe đối với các cư dân ở gần và điều này cũng sẽ ảnh hưởng lên các quyết định quy hoạch trong nhiều thị trường). Mở rộng đài trạm để chứa thiết bị mới (3G hoặc 4G) bổ sung cho các giá máy G hiện cĩ địi hỏi đàm phán lại với chủ cho thuê đất và cĩ thể rất tốn kém.
3. Giảm tiêu thụ nguồn Đặt các RRH trên đỉnh tháp anten loại bỏ được tổn hao cáp đồng trục. Tổn hao này thơng thường là dB (nhưng cĩ thể cao hơn) nhờ vậy giảm % cơng suất tiêu thụ.
4. Chi phí triển khai thấp hơn Ngồi các lợi ích về chi phí nhờ PA cơng suất thấp hơn, việc BTS bây giờ khơng cần cĩ phịng máy tại chân tháp sẽ giảm đáng kể giá xây dựng (và cả giá thuê đặt site) Điều hịa khơng khí cũng chỉ cần tại một vị trí duy nhất (BTS hub).
5. Giá thành khai thác thấp. Hiệu quả này cao hơn nhiều so với các hiệu quả nĩi ở phần trên Khai thác nĩi chung cùng với việc loại bỏ điều hịa khơng khí tại nhiều site đặt xa dẫn đến giảm đáng kể chi phí khai thác
6. Độ tin cậy cao hơn. Loại bỏ được cơ chế sự cố BTS (cáp đồng trục cơng suất cao) và đặt được nhiều phần cứng trong mội trường điều hịa khơng khí tốt dẫn đến cải thiện độ tin cậy tồn hệ thống Ngồi ra khả năng dự phịng N+ cho các phần tử BTS trong site hub đảm bảo rằng các sự cố xẩy ra sẽ ảnh hưởng ít nhất lên vận hành mạng.
7. Dễ dàng bảo dưỡng Đặt phần lớn phần cứng BTS tại một vị trí cho phép thự hiện bảo dưỡng trung tâm và thậm chí cĩ người trực 24 tiếng Điều này sẽ giảm đáng kể thời gian giữa xẩy ra sự cố và sự cố được sửa. Nếu xẩy ra sự cố phần vơ tuyến, sẽ mất ít thời gian sửa chữa hơn như đối với sự cố cáp (trong mạng, việc xẩy ra sự cố này thường xuyên hơn sự cố PA).
8. Dễ dàng triển khai mạng Trong cách làm trước đây, việc bổ sung một site mới thường địi hỏi tìm vị trí đặt site cĩ khơng gian đủ cho cả anten và cabinet (tủ) mặt đất Trong trung tâm thành phố điều này khơng dễ dàng.
SVTH: Nguyễn Quang Huy – D08VT1 Trang 62
KẾT LUẬN
Với những đặc tính ưu việt của mình, cơng nghệ số hĩa đã dần thay thế những linh kiện, bảng mạch tương tự trong nhiều thiết bị kỹ thuật. Trong hệ thống thu phát vơ tuyến, cơng cuộc số hĩa đã chỉ ra xu hướng mới trong việc phát triển, tạo ra các kiến trúc mạng truy nhập và trạm gốc mới, ứng dụng vơ tuyến định nghĩa bằng phần mềm. Do vậy, các thiết bị điện tử di động ngày nay được chế tạo càng ngày càng nhỏ hơn, độ linh hoạt, tin cậy cao hơn, trong khi giá thành giảm hơn
Trên các khía cạnh đĩ, đồ án này đã trình bày về nguyên lý số hĩa RF và IF, các thơng số số hĩa và các phương pháp số hĩa cùng với các ưu nhược điểm của chúng Đĩ cũng là bước đầu tiên cần thiết để hướng tới các mơ hình vơ tuyến định nghĩa bằng phần mềm (SDR). Hiện nay, SDR đang là một cơng nghệ hấp dẫn đối với các nhà sản xuất và khai thác thiết bị vơ tuyến SDR cho phép một thiết bị vơ tuyến hoạt động được trong các cơng nghệ và tiêu chuẩn vơ tuyến khác nhau với việc định nghĩa lại các thơng số bằng phần mềm Mơ hình SDR lý tưởng đã được đề cập trong chương , trong đĩ, điều kiện để thực hiện SDR tốt nhất là các phần tử tương tự phải được số hĩa. Do phần RF làm việc ở tần số cao nên hiện nay số hĩa mới chỉ được thực hiện ở IF. Ở mức độ nhất định SDR đã làm thay đổi kiến trúc của các thiết bị vơ tuyến hiện nay Các thiết bị thu phát trạm gốc được chia thành hai phần: phần xử lý tín hiệu số và phần đầu vơ tuyến (RF Front-End). Hai phần này được nối với nhau qua một giao diện tốc độ cao đựơc chuẩn hĩa theo chuẩn OBSAI (Sáng kiến cấu trúc trạm gốc mở) và CPRI (Giao diện vơ tuyến cơng cộng chung). Với cách tổ chức này nhiều nhà cung cấp thiết bị cĩ thể đồng thời sản xuất các phần khác nhau của một thiết bị thu phát Nhờ vậy thết bị thu phát luơn được cải tiến và giá thành rẻ hơn Bên cạnh đấy, việc phát triển nở rộ các tiêu chuẩn vơ tuyến địi hỏi phải đưa ra được một đầu cuối làm việc được với nhiều tiêu chuẩn khác nhau Trong bối cảnh đĩ, MST (đầu cuối đa chuẩn) được nghiên cứu và đưa ra để thực hiện mục đích này MST đem lại nhiều lợi ích về kinh tế và sự tiện lợi khi sử dụng Tuy nhiên để đạt được một MST khả lập lại cấu hình bằng phần mềm lý tưởng cần phải số hĩa hồn tồn MST Hiện nay, do giới hạn của cơng nghệ, việc số hĩa chỉ mới thực hiện được đến phần trung tần.
Ngồi ra, việc phân tách riêng rẽ phần số và phần đầu cuối RF cịn cho phép triển khai mạng theo kiểu khách sạn hĩa (hoteling), trong đĩ chỉ phần đầu vơ tuyến là
SVTH: Nguyễn Quang Huy – D08VT1 Trang 63 được đặt tại BTS site (thậm chí cĩ thể được lắp trên tháp anten) cịn các phần xử lý số của một hay nhiều trạm gốc cĩ thể đặt bên ngồi BTS site tại nơi thuận tiện và giá thuê rẻ Cách làm này khơng những cho phép triển khai mạng vơ tuyến nhanh mà cịn cho phép giảm giá thành triển khai mạng và giá thành khai thác báo dưỡng mạng.
Trên đây là những tìm hiểu của em về đề tài: “Các xu thế phát triển mới của hệ thống thu phát vơ tuyến trong các hệ thống thơng tin di động”. Hướng nghiên cứu tiếp theo là tìm hiểu sâu hơn về vơ tuyến định nghĩa bằng phần mềm và vơ tuyến thơng minh, một giải pháp sử dụng hiệu quả tần số hiện nay.
Em rất mong nhận được ý kiến đĩng gĩp từ phía các thầy cơ, các bạn sinh viên để em hồn thiện hơn nữa kiến thức cho bản thân, phục vụ quá trình học tập, nghiên cứu sau này
Một lần nữa em xin cảm ơn tất cả các thầy, cơ giáo và các bạn đã quan tâm giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài!
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Quang Huy
SVTH: Nguyễn Quang Huy – D08VT1 Trang 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt:
1. TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng. Kỹ thuật thu phát vơ tuyến.
2. TS. Nguyễn Chiến Trinh, TS. Nguyễn Tiến Ban, TS. ê Nhật Thăng, TS. ũ ăn Thỏa, TS. Đặng Thế Ngọc, ThS. Phạm Đình Chung, ThS. Phạm Anh Thư, CN. Nguyễn Anh Đức. Báo cáo đề tài: Nghiên cứu mạng thế hệ mới (NwGN). Mã số: 65-11-KHKT-RD Hà Nội 2011
Tiếng Anh:
1. Dr. Michael R. Fortner. Analog to Digital. Laboratory Electronics II
2. Igor S. Simić. Evolution of Mobile Base Station Architectures. Microwave Review 2007 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3. J.A. Wepman, J.R. Hoffman. RF and IF Digitization in Radio Receivers: Theory, Concepts, and Examples. U.S. DEPARTMENT OF COMMERCE Ronald H. Brown, Secretary 1996
4. Peter B. Kenington. RF and Baseband Techniques for Software Defined Radio. 2005 Artech House, Inc
5. Walter Tuttlebee. SOFTWARE DEFINED RADIO Enabling Technologies. John Wiley & Sons, Ltd, 2002
Danh mục các Website tham khảo:
1. ADC xấp xỉ hĩa liên tiếp: http://www.exstrom.com/journal/adc/saradc.html 2. Tổng quan về các bộ biến đổi ADC, DAC:
http://dev.emcelettronica.com/analog-to-digital-converter-digital-to-analog- converter-overview
3. ADC nhanh và ADC xấp xỉ hĩa liên tiếp: http://www.pc-control.co.uk/atod_types.htm 4. http://en.wikipedia.org/
5. http://softwaredefined.com/home/facts.htm 6. http://www.dientuvietnam.net/forums/forum.php 7. http://www.tapchibcvt.gov.vn