bài tập lớn hướng dẫn sử dụng phần mềm path loss và google earth, thiết kế tuyến vi ba bằng pathloss và google earth.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN
KHOA KỸ THUẬT VÀ CƠNG NGHỆ

BÁO CÁO MƠN HỌC
Mơn: THƠNG TIN VƠ TUYẾN
Đề tài: TÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM GOOGLE EARTH VÀ
PHẦN MỀM PATHLOSS, QUY TRÌNH THIẾT KẾ TUYẾN
VIBA BẰNG PATHLOSS VÀ GOOGLE EARTH
Sinh viên thực hiện: Phạm Xuân Chánh
Mã số sinh viên: 4351180005
Lớp: Điện tử - Viễn thông K43
Giảng viên hướng dẫn: TS. Lê Thị Cẩm Hà

BÌNH ĐỊNH, 2023


MỤC LỤC
CHƯƠNG I: TÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM GOOGLE EARTH...................................1
I.

Giới thiệu chung ......................................................................................1

II.

Cài đặt ......................................................................................................1

III. Các thao tác trên phần mềm Google Earth Pro .......................................2
IV. Các tùy chọn hiển thị trên phần mềm Google Earth................................ 3
1.

Tùy chọn hiển thị lớp dữ liệu ............................................................... 3

2.

Tùy chọn ngôn ngữ ...............................................................................3

3.

Tùy chọn công cụ hỗ trợ .......................................................................4

4.

Đăng nhập với tài khoản Google ..........................................................5

5.

Thanh công cụ ......................................................................................5

6.

Chia sẻ thông tin – gửi đi .....................................................................6

7.

Chia sẻ thông tin – nhận .......................................................................7

8.

Mô phỏng chuyến bay trên Google Earth ............................................7

CHƯƠNG II: TÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM PATHLOSS ............................................8
I.

Giới thiệu chung ......................................................................................8

II.

Các dữ liệu cần thiết cho thiết kế .............................................................8
1.

Rain file ................................................................................................ 8

2.

Equipment file ......................................................................................8

3.

Các dữ liệu cơ sở về bản đồ .................................................................9

III. Chức năng của các Module ....................................................................11
1.

Summary............................................................................................. 11

2.

Terrian data .........................................................................................12

3.

Antenna height. ..................................................................................12

4.

Worksheets .........................................................................................13

5.

Multi Path ...........................................................................................14

6.

Print Profile ........................................................................................14

7.

Network and Mapgrid ........................................................................14

8.

Coverage ............................................................................................. 15


CHƯƠNG III: QUY TRÌNH THIẾT KẾ TUYẾN THƠNG TIN VƠ TUYẾN .........16
I.

Mục đích ................................................................................................ 16

II.

Thiết kế ..................................................................................................16
1.

Chọn vị trí đặt trạm Viba từ Google Earth .........................................16

2.

Thiết kế tuyến trong Pathloss ............................................................. 17

3.

Add vùng phủ lên Google Earth. ........................................................31

4.

Kết luận .............................................................................................. 33


1 CHƯƠNG I: TÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM
GOOGLE EARTH
I. Giới thiệu chung
Google Earth là một phần mềm ảo, được xây dựng dựa trên những hình ảnh
được thu thập từ vệ tinh, các hệ thống chụp trên không, và từ hệ thống thông tin
địa lý GIS cho phép người dùng xem hình ảnh vệ tinh, bản đồ, địa hình và các
thơng tin khác về Trái Đất và các hành tinh khác. Phần mềm này được phát triển
bởi Google và có thể được tải về miễn phí từ trang web của Google. Google Earth
có nhiều tính năng hữu ích cho người dùng, như:
- Khám phá bất kỳ địa điểm nào trên thế giới bằng cách nhập tên, địa chỉ
hoặc tọa độ.

- Xem các hình ảnh vệ tinh chi tiết và cập nhật của các khu vực khác nhau,
bao gồm cả các thành phố, địa danh, cơng trình kiến trúc và thiên nhiên.
- Chuyển đổi giữa các chế độ xem khác nhau, như 2D, 3D, Street View và
Sky.
- Tham gia vào các hoạt động giáo dục, giải trí và tham quan bằng cách sử
dụng các tính năng như Voyager, Timelapse và Earth Studio.
- Google Earth cũng cho phép người dùng tạo ra các bản đồ tùy chỉnh của
riêng họ, thêm các đánh dấu, đường vẽ, hình ảnh và video, chia sẻ các bản đồ với
người khác qua email hoặc mạng xã hội, và tham gia vào các cộng đồng trực tuyến
liên quan đến Google Earth.
Google Earth là một công cụ mạnh mẽ và linh hoạt cho người dùng muốn
khám phá thế giới từ máy tính của họ. Phần mềm này cũng giúp nâng cao nhận
thức về mơi trường và các vấn đề tồn cầu bằng cách cung cấp các thông tin khoa
học và thống kê.

II. Cài đặt
Để có thể cài đặt phần mềm Google Earth, mở trình duyệt truy cập vào
trang: - download-pro để tải bản cài
đặt, Tiến hành chạy file vừa tải và làm theo hướng dẫn để tải về dữ liệu của phần
mềm, q trình này có thể mấy từ vài phút đến vài chục phút tùy vào tốc độ mạng.
Chương trình này là một chương trình miễn phí và được cải tiến không ngừng,
giúp đáp ứng tốt cho mục đích sử dụng thơng thường và nghiên cứu.

1


Sau khi tải và cài đặt xong, chương trình khi được chạy sẽ có cửa sổ như
hình dưới đây:

III. Các thao tác trên phần mềm Google Earth Pro

Có hai cách để thao tác trên phần mềm Google Earth là sử dụng chuột hoặc sử
dụng nút chỉnh hướng có sẵn trên phần mềm.
❖ Đối với chuột:
• Scroll: zoom in và zoom out bản đồ.
• Double click: zoom in điểm chuột đang trỏ đến
• Click và kéo: dịch chuyển bản đồ
• Click chuột và kéo sang phải/ trái: xoay bản đồ
• Click chuột và kéo lên trên/ xuống dưới: zoom in
và zoom out bản đồ. Góc nhìn của bản đồ sẽ thay đổi
khi zoom in hết mức.
❖ Đối với nút chỉnh hướng:
Dùng con trỏ chuột thao tác trực tiếp với nút này( bao gồm
nút chỉnh hướng và chỉnh kích thước của bản đồ như hình bên),
bản đồ sẽ thay đổi theo ý muốn. Khi click vào nút chữ N phía
trên nút chỉnh hướng thì bản đồ sẽ quay về hướng chính Bắc.

2


IV.Các tùy chọn hiển thị trên phần mềm Google Earth
1. Tùy chọn hiển thị lớp dữ liệu
Trong Google Earth, tùy vào mục đích sử dụng mà người sử dụng có thể
tùy chọn hiển thị các lớp khác nhau:

Những lớp thường được sử dụng là: road, panoramio, places... Để tối giản
và dễ nhìn thường người sử dụng sẽ chỉ bật những lớp cần thiết để tránh tình trạng
rối mắt.
2. Tùy chọn ngơn ngữ
Hiện tại, Google Earth có hỗ trợ nhiều ngơn ngữ khác nhau. Để tùy
chỉnh ngôn ngữ, tiến hành vào Tool ➝ Options ➝ tag General ➝ mục Language

3


3. Tùy chọn công cụ hỗ trợ
Trong mục này, chú ý đến:
• Show Navigation( hiển thị điều hướng): tùy chọn cho
bộ nút điều hướng để làm việc trên bản đồ.
• Status bar (thanh trạng thái): thanh nằm phía dưới bản
đồ, thể hiện tọa độ, độ cao,...
• Grid (lưới): lưới tọa độ
• Overview Map( bản đồ tồn cảnh): bản đồ thế giới nhỏ
nằm ở góc dưới bên phải.
• Scale Legend (chú thích tỷ lệ): một cây thước độ dài trên
bản đồ.

4


4. Đăng nhập với tài khoản Google
Khi đăng nhập với tài khoản Google, người dùng có thể chia sẻ dữ liệu lên
Google+ hoặc gửi Email cho những gì bạn đang xem trên Google Earth.
5. Thanh công cụ
Trên thanh công cụ của ứng dụng bao gồm:

Theo thứ tự từ trái sang phải, chức năng của các công cụ lần lượt như sau:
Nút 1: Chế độ xem tồn màn hình, cho phép xem bản đồ ở chế độ tồn màn
hình hay có lớp hiển thị bên trái.
Nút 2: Thêm 1 điểm lên bản đồ bằng cách click chọn trên bản đồ hoặc nhập tọa
độ trực tiếp.

Nút 3: Thêm 1 vùng chọn hình đa giác lên bản đồ bằng cách chọn các điểm sau
đó chúng sữ tự động nối lại với nhau và tạo ra một vùng chọn hình đa giác.
Nút 4: Thêm một lộ trình bằng cách click chọn các điểm trên bản đồ, sau đó các
điểm này sẽ nối lại với nhau tạo thành một lộ trình. Các điểm này có thể thay đổi bằng
cách chọn và di chuyển đến vị trí khác, sau khi hồn tất thì nhấn OK.
Nút 5,6,7: Thanh thời gian
Nút 8: Xem thời tiết các vùng, là một tính năng khá thú vị của Google Earth.
Các thơng tin thời tiết sẽ được hiển thị tho thời gian thực tại các vùng mà bạn lựa chọn
trên cửa sổ chương trình. Để có thể kích hoạt tính năng này, tiến hành đánh dấu kiểm
5


vào Weather trong Sidebar nằm bên trái, bao gồm một số mục như mây, hình ảnh
radar, nhiệt độ... trước khi tìm kiếm vùng cần hiển thị.
Nút 9: Chọn hành tinh, ngồi Trái Đất, Google Earth cịn có thể hiển thị một số
hành tinh khác như Sao Hỏa, Mặt Trăng có rất nhiều khám phá và trải nghiệm mới.
Nút 10: Thước đo, dùng để đo khoảng cách đường chim bay giữa hai điểm đã
chọn trên bản đồ theo đơn vị tùy chọn.

6. Chia sẻ thông tin – gửi đi
Đây được xem là một cơng cụ khá hữu ích trong việc tìm đường, có thể lưu lại
một tuyến đường nào đó để sử dụng hoặc để hướng dẫn một người nào đó đến vị trí
hiện tại của mình bằng cách đánh dấu vị trí các tuyến đường cần đi qua, sau đó gửi qua
Email.
Hình dưới đây thể hiện danh sách các điểm, lộ trình, đa giác mà các bạn chọn
trên bản đồ. Để có thể gửi Email cho người khác, các bạn click chuột phải vào mục
cần gửi và chọn Email.

6

Lưu ý:
• Cần có MS Outlook đã được cài đặt thành công hay một tài khoản
Google.. Cửa sổ đăng nhập có thể hiện ra và u cầu.
• File chứa thơng tin có thể gửi đi là file có đi .kmz
7. Chia sẻ thơng tin – nhận
Các bạn cũng có thể mở file .kmz ma các bạn nhận được từ người khác, hoặc là
các định dạng khác như .gpx, .mps,.... bằng thao tác sau:
Vào File ➝ Open và chọn tới nơi chứa file cần mở.
8. Mô phỏng chuyến bay trên Google Earth
Thêm một tính năng cực kỳ thú vị trên Google Earth nữa là Flight Simulation.
Để thực hiện tính năng này, chúng ta tiến hành vào Tools, chọn tiếp mục Enter Flight
Simulator. Chọn hai điểm đầu và điểm cuối của chuyến bay, sau đó bạn có thể thực
hiện mơ phỏng chuyến bay từ tất cả các sân bay trên thế giới hay bất kì nơi nào trên
bản đồ.

7


2 CHƯƠNG II: TÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM
PATHLOSS
I. Giới thiệu chung
Phần mềm Pathloss 4 là một công cụ thiết kế và phân tích hệ thống truyền
thơng viễn thơng bằng sóng vô tuyến hoạt động trong dải tần số 30MHz đến
100 Ghz.. Phần mềm này cho phép người dùng lập kế hoạch, đánh giá và tối ưu
hóa các liên kết viễn thông trong môi trường khác nhau, từ đường truyền quang
đến sóng siêu ngắn. Phần mềm Pathloss 4 cung cấp các tính năng như: tính tốn
độ sụt giảm tín hiệu, lựa chọn thiết bị và ăng ten, xác định vị trí trạm thu phát,
phân tích độ che phủ sóng, v.v.

Chương trình được chia thành 8 đơn vị để thiết kế. Một module vùng phủ tín
hiệu và cùng phủ sóng được tích hợp các đường dẫn sóng và phân tích vùng
phủ. Chuyển đổi giữa các module được thực hiện bằng cách lựa chọn các
module từ thanh menu.
+ Summary

+ Terrain data

+ Antenna heights

+ Worksheets

+ Diffraction

+ Reflection

+ Multipath

+ Print profile

+ Network

+ Map grid

Phần mềm Pathloss 4 là một giải pháp toàn diện cho các kỹ sư và nhà quản
lý viễn thông.

II. Các dữ liệu cần thiết cho thiết kế
Các dữ liệu sau phải được đặt trong thư mục của phần mềm Pathloss để có thể
sử dụng chương trình một cách tồn vẹn.

1. Rain file
Thư mục này bao gồm dữ liệu Rain cho mỗi vùng tùy thuộc vào 4 tiêu chuẩn:
Canada, Crane, Crane_96 và ITU. Thường chúng ta sử dụng tiêu chuẩn ITU.
2. Equipment file
Phần này gồm 4 thư mục nhưng với việc thiết kế của chúng ta chỉ sử dụng 2 thư
mục sau:

8


• MAS với những thông tin về Anten Viba với nhiều hãng sản xuất
(Andrew, RFS, ERICSSON,…)
• MRS chứa những thơng tin về sóng Viba với nhiều nhà sản xuất khác
nhau.
• TXL chứa các thông tin về thiết bị thu phát sóng vi ba.
• VAS chứa các thơng tin về các loại cáp dẫn, phider của các nhà sản xuất
khác nhau.
3. Các dữ liệu cơ sở về bản đồ
Bao gồm các cơ sở về địa hình, khu vực
Để có thể tải được file cơ sở về địa hình chứa thơng tin về độ cao của khu vực
từ Google Earth, chúng ta tiến hành làm theo các bước như sau:
Bước 1: Mở ứng dụng Google Earth, chọn 2 địa điểm trên bản đồ và vẽ chọn
một vùng hình đa giác bằng cơng cụ Polygon có trong Google Earth. Ví dụ dưới đây
mình chọn một khu vực từ Quy Nhơn đến Hải Giang.

Bước 2: Lưu vùng vừa chọn với định dạng file là .kmz

9

Bước 3: Truy cập trang Earth Explore theo link />để tải file chứa thông tin độ cao cho khu vực bạn đã đánh dấu bằng hình đa giác ở
bước 1. ( Lưu ý rằng để có thể tải được file thì bạn cần phải đăng ký tài khoản ở trang
và trang )
Trong mục Search Criteria, chọn mục KML/Shapefile Upload và tiến hành tải
lên file có đi .kmz mà bạn đã lưu ở bước 2

Chuyển sang mục Data Sets, click chọn mục Digita Elevation ➝ SRTM ➝
STRM 1 Arc-Second Global sau đó chọn Result.

10


Cuối cùng, ở tab Result, Click chọn biểu tượng Download, chọn định dạng file
để tải về ( ở đây chọn BIL 1 Arc-second ).

Sau khi hoàn thành tất cả các bước trên thì bạn đã tải được file chứa thơng tin
độ cao ở khu vực mà bạn mong muốn.

III. Chức năng của các Module
1. Summary

• Cung cấp những điểm chính để nhập dữ liệu đường dẫn. Tính tốn các thơng số
để đảm bảo cho việc nhận dữ liệu. Module worksheet hồn thành việc phân tích
độ tin cậy của đường truyền. Một số mục như tên của vị trí và các dấu hiệu
cuộc gọi chỉ được nhập vào ở module này. Các mục khác như chiều cao anten
được thay đôi trong bất kỳ module thiết kế nào của chương trình.

11

• Cung cấp giao diện cơ bản của Pathloss để nhập dữ liệu và phân tích nhiễu.
• Cài đặt ứng dụng cho một trong hai loại sóng( point to point hoặc điểm đến đa
điểm) hoặc VHF-UHF.
2. Terrian data
Mục này là một điều kiện tiên quyết để truy cập vào hầu hết các module trong
chương trình.Phần này bao gồm một bảng các khoảng cách về độ cao và địa hình giữa
hai điểm. Những thơng tin về địa hình ở phần này được tạo ra bằng các cách sau :
• Nhập bằng tay khoảng cách và độ cao từ bản đồ địa hình.
• Trực tiếp nhập độ cao và khoảng cách từ bản đồ địa hình bằng cách sử
dụng một bảng lượng tử hóa các điểm.
• Chuyển đổi thơng số khoảng cách và độ cao trong các tập tin văn bản từ
nhiều nguồn khác
• Dữ liệu khoảng cách và độ cao được đọc từ một bản đồ địa hình.

3. Antenna height.

12


Module này xác định chiều cao của anten để đáp ứng một tiêu chí quy định như
một hệ số bán kính trái đất, một tỉ lệ của miền Fresnel đầu tiên và chiều cao tự chọn cố
định. Hai tiêu chí về mặt bằng có thể được định rõ cho những phần chính và đa dạng
của anten. Anten có thể được thay đổi trong bất kỳ tổ hợp nào hoặc chiều cao cũng có
thể được tối ưu hóa dựa trên giá trị tối thiểu của tổng bình phương của chiều cao anten.
Vị trí của 15 các điểm tới hạn có thể không được rõ ràng khi dữ liệu được tao trong
module terrain. Cấu trúc có thể được thêm vào, chỉnh sửa hoặc thậm chí chuyển trực
tiếp trong module antenna height.
4. Worksheets
Một phân tích truyền dẫn hồn chỉnh được thực hiện trong module worksheet .
Các dữ liệu được nhập bằng cách nhấp chuột vào biểu tượng thiết bị, các thơng số

được tính toán và hiển thị kết quả với dữ liệu đã nhập.

Độ tin cậy của phương pháp:
• Địa hình gồ ghề được tính tốn trên bất kỳ đoạn nào của dữ liệu so với mực
nước biển hoặc những khung hình vng nhỏ nhất phù hợp với địa hình.
• Độ tin cậy trên đường truyền được biểu hiện như là có lợi hoặc có hại trong các
quy ước sau:
o Tổng thời gian dưới mức thấp cho tháng thời tiết xấu và những tháng cơ
bản hàng năm.
o Những tháng thời tiết xấu không có giá trị và lỗi những giây nghiêm
trọng vói những tiêu chí mờ đi mà kéo dài hơn 10 giây liên tiếp được coi
là hệ thống khơng có giá trị
o Thời gian duy trì mức thấp được coi là SES
13


5. Multi Path
Kỹ thuật Ray tracing được sử dụng để phân tích các đặc tính phản chiếu của
đường truyền và mơ phỏng những điều kiện truyền bất thường. Màn hình hiển thị hoạt
động ở hai chế độ:
• Đường dốc liên tục: Biểu tượng độ cong của mặt đất được sử dụng và tất
cả các tia được vẽ như đường thằng. Đường đi của các tiaphản xạ cho
thấy sự nhạy cảm của đường truyền với điểm phản xạ và giúp xác định
mức độ phản xạ. Trong chế độ này, sự thay đổi của tín hiệu như một hàm
số của chiều cao anten có thế được hiển thị.
• Đường dốc thay đổi: Người sử dụng xác định độ dốc của tính khúc xạ
hoặc K là một hàm số của độ cao. Màn hình hiển thị sự biểu diễn phẳng
của mặt đất và các tia là các đường cong.

6. Print Profile

Nhiều định dạng in ấn được thực hiện trong module này.
7. Network and Mapgrid
Module Network và Map grid cho ta những miêu tả của mạng trong vùng đang
xét. Mỗi đường liên kết trong mạng chứa một tập tin dữ liệu tham chiếu của nó. Mỗi
module có thể được truy nhập bằng cách chọn đường dẫn từ module Network.Những
tính tốn can nhiễu cho một hệ thống lớn được thực hiện trong module Network. Map
grid đóng vai trị như một phần của can nhiễu Viba hoặc module vùng phủ.

14


8. Coverage
Hiển thị tín hiệu và vùng phủ đường truyền thẳng được tính tốn trong module
này. Cịn cho phép người thiết kế đưa file vùng phủ lên Google Earth.
Các chức năng cụ thể của các module sẽ được giới thiệu cụ thể trong quá trình
thiết kế tuyến.

15


3 CHƯƠNG III: QUY TRÌNH THIẾT KẾ TUYẾN
THƠNG TIN VƠ TUYẾN
I. Mục đích
Thuyết kế tuyến vi ba hai chiều, vị trí tự chọn, truyền được 8 luồng E1, điều chế
32QAM, tần số hoạt động 13 GHz, các thông số thuyết bị tùy chọn phù hợp.

II. Thiết kế
1. Chọn vị trí đặt trạm Viba từ Google Earth
Ta thực hiện thiết kế tuyến Viba giữa núi Bà Hỏa Quy Nhơn và Hải Giang, dựa
vào Google Earth để xác định vị trí, kinh độ vĩ độ, khoảng cách và cấu hình độ cao

giữa hai điểm trên.

Tiếp đến, tiến hành chọn vùng đa giác để tải được file địa hình chứa thơng tin độ cao
của vùng mà bạn chọn từ trang web Earth Explorer (hướng dẫn ở chương II).

16


2. Thiết kế tuyến trong Pathloss
2.1. Cài đặt vị trí đặt trạm, tần số, đặt tên các vị trí đặt trạm của tuyến

- Chọn tuyến hai chiều, dải tần Microware cho thiết kế.
• Vào Application, chọn dải tần Microware, hiển thị Kilomet-meters, Point
to Point.
• Vào Configure / Antenna Confguration, chọn tuyến hai chiều TXRXTXRX

2.2. Add file địa hình vào Path Loss.
-

Sử dụng file địa hình đã tải ở trang web Earth Explorer đã tải ở bước 1

-

Add file đại hình vào Path Loss: vào Configure / Terrain Database. Chọn
loại file SRTM, nhấn vào Setup Primary. Trong hộp thoại STRM hiện ra,
17