Đồ án thông tin di động Quy Hoạch Mạng CDMA Cho Các Quận Huyện Thành Phố Đà nẵng pptx

COMPANY
LOGO
Trường XXXXXXXXXXXXXXXX
Khoa YYYYYYYYYYYYYYYYY
Đồ Án
Thông Tin Di Động
GVHD: ABC
SVTH : khikun_008


COMPANY LOGO
NỘI DUNG TRÌNH BÀY
www.themegallery.com
V
V
I
III
II
Chương I: Tổng quan về mạng di động CDMA
Chương II: Tính toán quy hoạch mạng CDMA
Chương III: Tính toán quy hoạch mạng CDMA
cho các quận huyện thành phố Đà Nẵng
COMPANY LOGO
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG DI ĐỘNG CDMA

CDMA (Code Devision Multiple Access) là hệ thống di
động số sử dụng công nghệ đa truy cập theo mã.

CDMA được xây dựng nhằm chuẩn bị một cơ sở hạ tầng di
động chung có khả năng phục vụ các dịch vụ hiện tại và có thể
nâng cấp lên hệ thống 3G trong tương lai.

COMPANY LOGO
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG DI ĐỘNG CDMA

Cấu trúc mạng thông tin di động số:
Máy di động MS
(Mobile Station)
BSS kết nối máy di
động với MSC (Mobile
Services Switching
Center). Chịu trách
nhiệm về việc phát và
thu sóng vô tuyến.
Hệ thống chuyển
mạch SS chịu trách
nhiệm quản lý thông
tin giữa người sử dụng
di động đến các
người sử dụng khác.
OMC làm nhiệm vụ
điều khiển và giám sát
hệ thống MSC. Nó còn
chịu trách nhiệm điều
khiển lưu lượng của
BSS.
COMPANY LOGO
Nguyên lý kỹ thuật mạng CDMA

Đối với hệ thống CDMA, tất cả người dùng sẽ sử dụng cùng
lúc một băng tần. Tín hiệu truyền đi sẽ chiếm toàn bộ băng tần của
hệ thống. Tuy nhiên, các tín hiệu của mỗi người dùng được phân

biệt với nhau bởi các chuỗi mã.

CDMA sử dụng kỹ thuật trải phổ cho nên nhiều người sử
dụng có thể chiếm cùng kênh vô tuyến đồng thời tiến hành các
cuộc gọi, mà không sợ gây nhiễu lẫn nhau.

Một kênh CDMA rộng 1,23 MHz với hai dải biên phòng vệ
0,27 MHz, tổng cộng 1,77 MHz.

CDMA dùng mã trải phổ có tốc độ cắt (chip rate) 1,2288
MHz.
COMPANY LOGO
CHƯƠNG II: LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN QUY HOẠCH MẠNG CDMA

Khảo sát các thông số ảnh hưởng đến quá trình quy
hoạch:
2.1 Suy hao đường truyền
* Mô hình truyền sóng Hata – Okumura xác định tổn hao
trung bình:
Lp= 69,55+26,16.lgfc –13,28.lghb – a(hm) + (44,9-
6,55.lghb).lgR dB
Trong đó : fc : Tần số hoạt động (MHz).
Lp : Tổn hao cho phép.
hb : Độ cao anten trạm gốc (m).
a(hm): Hệ số hiệu chỉnh cho độ cao anten di
động (dB)
R : Bán kính ô (km)
COMPANY LOGO
Mô hình truyền sóng Hata – Okumura


Hệ số hiệu chỉnh (hm) được tính như sau:

Đối với thành phố lớn:
a(hm) = 8,29.(log1,54hm)2 - 1,1 (dB) với fc 200MHz (2.2)
a(hm) = 3,2.(log11,75hm)2 - 4,97 (dB) với fc 400MHz (2.3)

Đối với thành phố nhỏ và trung bình :
a(hm) = (1,11.logfc – 0,7).hm –(1,56.logfc –0,8) (dB) (2.4)

Như vậy bán kính ô được tính :
( )
[ ]
b
mbcp
h
hahfL
R
lg.55,69,44
lg.28,13lg.26,2655,69
lg
−
++−−
=

COMPANY LOGO
Mô hình truyền sóng Hata – Okumura

Khảo sát bán kính theo suy hao cho phép của mô hình Hata

Từ đ ồ thị ta thấy suy hao cho phép mỗi vùng là khác nhau: Vùng thành phố mật độ nhà cửa và các công trình công ngiệp lớn nên suy hao do tán xạ lớn, suy hao cho phép lớn. Vùng ngoại ô, suy hao thấp hơn.

COMPANY LOGO
2.2 Suy hao đường truyền cực đại

Để tính tổn hao cực đại cho phép ta sử dụng công thức sau :
La = Pm – Pmin + Gb – Lc – Lb – Lh (2.18)

Trong đó : W: tốc độ chípLa : Tổn hao đường truyền cho phép.
N0 : Tạp âm nền của BS. Pm : Công suất phát xạ hiệu dụng của
MS.
Lb : Tổn hao cơ thể Pmin : Cường độ tín hiệu tối thiểu yêu
cầu.
Độ lợi xử lý:Gp = 10logW/R Gb : Hệ số khuếch đại của
Anten phát BS.
R : Tốc độ bit (bps)Lc : Tổn hao cáp Anten thu BS.
Fb : Hệ số tạp âm máy thu.Eb/N0’ : Độ dự trữ cần thiết của anten
phát BS.
Lct : Độ dự trữ che tối Lh : Tổn hao truy nhập tòa nhà.

COMPANY LOGO
2.3 Định cỡ mạng

Hình 2.1 Quá trình định cỡ mạng CDMA
COMPANY LOGO
2.4 Tính toán dung lượng

a. Tính dung lượng cực:

Dung lượng cực N
max

được xác định theo công thức:
)1(
'
1
max
β
+
+=
v
N
E
G
N
O
b
p

Nếu xét đến các ảnh hưởng khác như: phân đoạn cell, mức độ
điều khiển công suất hoàn hảo ta được số người sử dụng cực đại
xác định theo công thức sau:
ηλ
β
.
)1(
'
1
max
+
+=
v

N
E
G
N
O
b
p
Trong đó: β là hệ số nhiễu từ các cell khác, η là độ lợi nhờ phân
đoạn cell, ν là hệ số tích cực tiếng và λ là hệ số điều khiển công suất
hoàn hảo.
ν

COMPANY LOGO
b. Tính dung lượng hệ thống:


Lưu lượng của một thuê bao A được tính theo công thức sau :
Trong đó : A : Lưu lượng của thuê bao, n : Số trung bình các
cuộc gọi trong một giờ, T : Thời gian trung bình của một cuộc gọi
(s).
Theo số liệu thống kê đối với mạng di động thì n = 1, T = 210s.

Lưu lượng Erlang cần cho một thuê bao được tính như sau :
ν

3600
nT
A =
3600
u

CCH
mt
E =
Trong đó : m : Số lần thuê bao sử dụng kênh điều khiển.
t
u
: Thời gian sử dụng trung bình của thuê bao đối với
kênh điều khiển
COMPANY LOGO
b. Tính dung lượng hệ thống:

Tổng số thuê bao được phục vụ được tính như sau :
Ứng với số kênh điều khiển là N
CCH

ν

Từ giá trị C
Erl
tra bảng ta sẽ tính được tổng số kênh cần thiết.
CCH
tot
total
E
E
S =

Để phục vụ S
total
thuê bao, ta tính được tổng lưu lượng Erlang

cần thiết theo công thức :
A
S
C
total
Erl
=
COMPANY LOGO
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN, QUY HOẠCH MẠNG CDMA CHO
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
3.1 Nhu cầu về dung lượng và vùng phủ
ν

Bảng 3.1. Nhu cầu về lưu lượng của một vùng cần tính toán
STT Tên vùng
Số thuê bao dự
kiến phục vụ
Diện tích
km
2
1 Quận Hải Châu 5000
21,35
2 Quận Thanh Khê 1800
9,36
3 Quận Sơn Trà 5000
59,32
4 Quận Ngũ Hành Sơn 5000
38,59
5 Quận Liên Chiểu 5000
79,31

6 Huyện Hòa Vang 10000
736,91
7 Quận Cẩm Lệ 3200
33,76
8 Huyện Đảo Hoàng Sa 3200
305,00
COMPANY LOGO
3.2 Các bước tính toán

Tính dung lượng cực:
ν

ηλ
β
.
)1(
'
1
max
+
+=
v
N
E
G
N
O
b
p
36

3
4,2
3,1
)4,01(4,010
)9600/1228800(
1
10/8,6
≈






+
+=
x

Kết quả trên cho biết mỗi dải quạt tối đa có 36 người sử dụng.

Khi tính toán dung lượng thực không vượt quá 75% dung lượng
cực, do đó mỗi dải quạt khi tính toán có thể không quá 27 người
sử dụng.

Tra bảng Erlang B ứng với GoS=2% ứng với 19,256 Erlang.
COMPANY LOGO
Tính hệ số tải và dự trữ nhiễu
ν



Hệ số tải:
79,0)4,01(*4,0*27
9600/1228800
8,6
)1(
'/
0
=+=+=
βνη
K
G
NE
P
b

Dự trữ nhiễu:
L=-10log(1-η)=-10log(1-0,714)=6,99dB

Tính số cell cho quận hải Châu:
Số thuê bao: 5000
Dung lượng cần: BHCA/thuê bao * Số thuê bao * Thời hạn cuộc
gọi/3600
= 1,38*5000*65/3600= 124,58 Erlang
Dung lượng kể chuyển giao mềm: Dung lượng cần * hệ số chuyển giao
mềm = 124,58*1,4 = 174,4 Erlang
Số dải quạt cần: (mỗi dải quạt 19,256 Erlang): 174,4/19,256=9 dải quạt
Số cell cần: (mỗi cell 3 dải quạt): 9/2,4 = 4 cell
COMPANY LOGO
ν

Bảng 3.2 Bảng kết quả số cell cho từng vùng tính theo dung lượng
Vùng
BHCA/
thuê bao
Số thuê
bao
Dung
lượng
cần
Erlang
SHO
F
Dung
lượng cần
kể cả
SHOF
Erlang
Dung lượng
cực Erlang
Số dải
quạt
Số
cell
Quận Hải Châu 1.38 5000
124.5
8
1.4 174.40 19.256 9.06 4
Quận Thanh Khê 1.38 1800 44.85 1.4 62.80 19.256 3.26 1
Quận Sơn Trà 1.38 5000
124.5

8
1.4 174.40 19.256 9.06 4
Quận Ngũ Hành Sơn 1.38 5000
124.5
8
1.4 174.40 19.256 9.06 4
Quận Liên Chiểu 1.38 5000
124.5
8
1.4 174.40 19.256 9.06 4
Huyện Hòa Vang 1.38 10000
249.1
7
1.4 348.84 19.256 18.12 8
Quận Cẩm Lệ 1.38 3200 79.73 1.4 111.60 19.256 5.80 2
Huyện Đảo Hoàng Sa 1.38 3200 79.73 1.4 111.60 19.256 5.80 2
Tổng 38200
951.8
0
1332.44 154.048 69.22 29
COMPANY LOGO
ν

Tính suy hao cho phép

Suy hao cực đại cho phép:

Tạp âm nền: N
T
= N

0
+ N
b
= -174 + 5 = -169 dBm

Cường độ tối thiểu yêu cầu:
P
min
= N
T
+ (E
b
/N’
0
)req + 10logR – 10logW/R + L
dtn
= -162,2 + log9600 -10log(1228800/9600) +3 = -146,45
dBm

Tổn hao đường truyền truyền cho phép:
Lp = Pm – Pmin + Gb – Lc – Lct – Lh - Lb
= 36 + 146,45 + 15 – 2,5 – 10,2 – 2 – 10 = 166,75 dB
COMPANY LOGO
ν

Tính bán kính cell

Suy hao không gian tự do: L
f
=32,4 + 20logr + 20logf

=32,4 + 20logr + 20log880
= 91,29 + 20logr

Nhiễu xạ mái nhà-phố và tổn hao tán xạ:
L
rts
= L
0
+20logΔh
m
+ 10logf – 10logw – 16,7
= -9,646+20log13,5+10log880 – 10log15 – 16,7
= 13,94

Tổn hao vật che chắn:
L
ms
= L
bsh
+ k
a
+ k
d
logr + k
f
logf – 9logb
= -3,75 + 54 + 1,33logr + 3,93log880 – 9log25
= 49,24 + 1,33logr (dB)
COMPANY LOGO
ν

Tính bán kính cell

Suy hao cho phép:
Lp = Lf + Lrts + Lms
= 91,29 + 20logr +13,94 + 49,24 + 1,33logr
= 154,47 + 21,33logr

Tổn hao đường truyền cho phép ở trên ta đã tính được:
L
p
= 166,75 dB
Kết hợp với công thức tính suy hao trên, ta được:
166,75 = 154,47 + 21,33logr
logr = 0,686 ; r =3,76 (km)

Diện tích mỗi cell: S= 2,6r2 =2,6*(3,76)2= 36,76 (km2)
COMPANY LOGO
ν

Tính số cell
Bảng 3.3 Bảng kết quả tính số cell theo vùng phủ
COMPANY LOGO
ν

Kết quả tính số cell
Bảng 3.4 Bảng kết quả tính số cell theo vùng phủ
Vùng
Diện
tích

(km
2
)
Số
thuê
bao
Hệ số
tải
Dự trữ
nhiễu
[dB]
Suy hao
(dB)
Bán
kính
(km)
Số
cell
Quận Hải Châu
21.35 5000 0.39 2.15 167.81 3,76 7
Quận Thanh
Khê
9.36 1800 0.24 1.19 168.56 3,76 4
Quận Sơn Trà
59.32 5000 0.39 2.15 167.81 3,76 7
Quận Ngũ Hành
Sơn
38.59 5000 0.39 2.15 167.81 3,76 7
Quận Liên
Chiểu

79.31 5000 0.39 2.15 167.81 3,76 7
Huyện Hòa
Vang
736.91 10000 0.48 2.84 166.91 3,76 11
Quận Cẩm Lệ
33.76 3200 0.36 1.94 167.81 3,76 5
Huyện Đảo
Hoàng Sa
305 3200 0.36 1.94 167.81 3,76 5
Tổng 1283.6 38200 53
COMPANY LOGO
ν

3.3 Tối ưu giữa dung lượng và vùng phủ
Bảng 3.5 Bảng kết quả số cell tối ưu giữa vùng phủ và dung lượng
Từ kết quả bảng 3.5
ta thấy số cell sau khi
tối ưu giảm 7 cell so
với khi chưa tối ưu
nhưng vẫn đảm bảo
các yêu cầu về dung
lượng và vùng phủ khi
tính toán, tiết kiệm
được chi phí đầu tư và
kinh tế hơn khi đưa
mạng vào lắp đặt.
COMPANY LOGO
KẾT LUẬN
www.themegallery.com
20/03/2013

Bài tập lớn Thông Tin Di Động – Quy Hoạch Mạng CDMA Cho Tp Đà
Nẵng