Đề tài mô phỏng tính toán thiết kế hệ thống CDMA 2000

B¸o c¸o bµi tËp lín
m«n th«ng tin di ®éng
®Ò tµi :
M« pháng tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng cdma 2000

I . Giíi thiÖu chung vÒ hÖ thèng CDMA 2000 :
Các đặc điểm chung về kĩ thuật :
 Hệ thống CDMA 2000 1x có thể nâng cấp lên CDMA 2000 1x EV
DO. Trong tương lai có khả năng hỗ trợ CDMA 1x EV DV.
 Hoạt động ở dải tần 800-1800 Mhz.
 Cung cấp dịch vụ thoại, dữ liệu kênh lên tới 14,4 Kb/s, dữ liệu gói tới
153,6/kb/s.
 Hỗ trợ cơ chế điều khiển QoS để cân bằng yêu cầu về QoS của nhiều
dịch vụ đồng thời.
 Phù hợp chuẩn IS-2000.
 Cấu trúc phù hợp với chuẩn 3GPP2.
 Lớp vật lý CS0002-A-1.
 Lớp liên kết, lớp con MAC CS003-A-1.
 Lớp liên kết, lớp con LAC CS004-A-1.
 Các lớp cao CS005-A-1.


 Cấu hình dự phòng 1+1 (cho nguồn): N+1 cho các thiết bị BTS, BSC
và MSC.
 Chuyển giao mềm giữa các sector, các BTS, các BTS của BSC này
với các BTS của BSC khác, trong khi cuộc gọi vẫn được điều khiển
chất lượng liên tục.
Các khuôn khổ kiến trúc mạng
 Mạng RF CDMA 2000 1X hỗ trợ truy cập thoại và dữ liệu tích hợp tại
BTS.
 Hệ thống phải hoạt động trong băng A dải 450 MHz, đoạn băng từ

800-1800MHz. Độ rộng băng thu phát là > 10Mhz.
 Các phần tử mạng phải hỗ trợ các giao diện vô tuyến và giao diện báo
hiệu, kết nối tương thích với mạng PSTN quốc gia, mạng báo hiệu
SS7 của Việt nam.
 BSC có chức năng quản lý di động truyền thống kết nối với MSC qua
giao diện “A”, IOS V4.0 hoặc cao hơn, đồng thời kết nối với các
phần tử của mạng dữ liệu gói (IWF, PDSN) và các dịch vụ dữ liệu
hoặc Internet, các node cung cấp dịch vụ khác.
 Mạng chuyển mạch phải có khả năng giao diện với IS-41 rev. “D”
dựa trên các mạng SS7/R2 và các mạng chuyển mạch PSTN thông
thường thông qua các cổng nối thông dụng.
 MSC cũng phải hỗ trợ các yêu cầu của giao diện kết nối với mạng
chuyển mạch kênh (mạng PABX dùng riêng) của ngành điện, phù hợp
với các đặc điểm của ISUP PSTN quốc gia. MSC sẵn sàng cho kết nối
với nhau sau này khi mở rộng thêm các node MSC. Giao diện truyền
dẫn phải là giao diện nén dữ liệu (có kiểm soát QoS) nhằm tiết kiệm
dung lượng truyền dẫn đường dài.
Các ứng dụng 3G
 Nhận và gửi E-mail, tin nhắn MMS, Fax


 Download games, nhạc, video clip...
 Truy cập Web (Mobile Web Access)
 Kiểm tra tài khoản cá nhân, tỷ giá cổ phiếu
 Cập nhật tin tức, thời tiết, giá cá...
 Thông tin giao thông, du lịch, giải trí...
 Đặt vé trước, mua sắm (Mobile Shopping).
Dịch vụ mạng
 Dịch vụ quản lý khách hàng tập trung
 Dịch vụ quản lý cước tập trung, xử lý và in phân tán

 Dịch vụ quản lý mạng tập trung
 Dịch vụ cung cấp thông tin khách hàng.
Quá trình kiểm tra các dịch vụ ở trên sẽ bao gồm, nhưng không giới hạn các
vấn đề sau:
 Thời gian kết nối mạng
 Thời gian truy cập dịch vụ
 Thời gian truyền (hoặc thông lượng dữ liệu)
 Thời gian download
 Khả năng kết cuối các dịch vụ
 Khả năng kết cuối cấu hình và khả năng thiết lập.
Các dịch gia tăng khác
 Thư thoại (Voice mail): Chức năng voice mail chuẩn, hỗ trợ đa ngôn
ngữ, quay số trực tiếp từ PSTN đối với mạng phục hồi (retrieval),
thông báo thư thoại qua SMS.
 SMS (MO, MT, thông báo thư thoại cho cả các thuê bao 1x và 1xEV-DO)


 Các dịch vụ thông tin SMS.
 Các dịch vụ WAP Push (CS hoặc PS chuyển mạch kênh hoặc chuyển
mạch gói)
 Các dịch vụ định vị cơ sở (Location based),
 SMS gateway
 FTP downloads
 Ring tones và logo downloads.
 Kết nối Internet/Intranet


Hạ tầng truyền dẫn cho các hệ thống đo lường điều khiển có yêu cầu
độ bảo mật và tin cậy cao (như các lĩnh vực điện, điều khiển giao
thông, nước, các dịch vụ công cộng khác ..)

Các mô hình cơ bản :
Mô Hình 4/12
B1
b2

B3
C1

B1

C1

B1

C1

D3

C2

D1

B3

B1

D3

b2

A1

C3

C1

§2
A1
A2
D3
§2

D1
b2

B3
§2

D1

B1

D3

A3
C2

C3

A2

D1
b2

C1

A2
D3

B1

A1

A3
C2

B3
§2

A1

C1

C3
A2

A3
C2

C3
A2

A3

C1

A1

D1
b2

B3
§2

A1

B1

b2

B3
§2

A3
C2

C3

D3

D1
b2

C1

A2

D1
b2

B3

A1

B1

B3
§2

A3
C2

C3

D3

B1
C2

C3
A2

D1
b2

B3

A1

A3
C2

C3

C3

C1

A1
A2

A3
C2

D3


Mụ hỡnh 3/9
A1

A2

A3
B1

C1

A1

B1

C1

C1

A3

A2
B1

A2

C1

B1

b2
C1
C2

C3
b2

C1

A1
A2

A3
C2

A1

A3

B1

B3
A2

C3
b2

B3

A1

B3

A2

A3
C2

A3
C2

A3
C2

A1

C1

A1

C1

C3
b2

C3
b2

C3
b2

B3

B1

B1

B3
A2

B3
A2

A3

A1

A1
A2

A3
C2

A3
C2

C3

C1

C3
b2

B3

A2

A1

B1
b2

B3
A2

C1

II. Cỏc vn v suy hao ng truyn :
Là quá trình mà ở đó tín hiệu thu giảm dần do khoảng cách trạm phát
và trạm thu ngày càng tăng. Với một Angten cho trớc cổng suất phát suy hao
đờng truyền tỷ lệ với bình phơng của dxf với d là khoảng cách và f là tần số.
Trong địa hình thành phố suy hao có thể tỷlệ với d 4 hoặc hơn thế. Trong môi
trờng khong gian tự do có thể tính suy hao đờng truyền nh sau:
PL= 20 log(42.dKmfMHz) dB
= 32,5 + 20 log fMHz + 20 log dKm dB
Với dKm là khoảng cách tính bằng Km


fMHz là tần số tính bằng MHz
PL là suy hao đờng truyển tính bằng dB

MS

BT

S

Past Loss (free grace)

dkm

Nh ta đã biết có 3 yếu tố làm ảnh hởng đến suy hao đờng truyền là
khoảng cách tăng (nh đã nói ỏ trên) ngoài ra còn chịu ảnh hởng của Phadinh
chuẩn Lôgo và Pla đinh nhiều tia (Rayleigh).
Công thức tính suy hao đờng truyền có tính đến ảnh hởng của hai loại
Pla đinh trên đã đợc đa ra trong báo cáo của CCITT 1982:
PL = 69,55 + 26,16 log f MHz - 13,28 log h1 - a(h1) + (44,9 - 6,55 log h 1)
ì log dKm
Với :
PL : Suy hao đờng truyền tính bằng dB
fMHz : tần số tính bằng Mhz
h1 Chiều cao của Angten BTS tính bằng mét
h2 Chiều cao của Angten MS tính bằng mét


a(h2) = (1,1 log P - 0,2) ì h2 - (1,56 log f - 0,8)
dKm Khoảng cách tính bằng Km

MS

* Công thức Okumuza-Hata :
Năm 1980 Hata là một kỹ s điện tử nhật bản đã dựa trên đồ thị vủa
Okumuza đã đa ra một số công thức tính toán suy hao đờng truyền nh sau:
+ Trong điều kiện thành phố bình thờng
L(thành phố)=69,55+26,16*log f -13,82 * log h 1 + (44,9-6,55 log h1) *

logd
Trong đó:

f : tần số [Mhz]
h1 : độ cao Angten BTS[m]
d : khoảng cách [m]

+ Trong điều kiện ngoại ô có thể dùng công thức:
L(ngoại ô)=L(thành phố)-[2*(log(f/28))2 +5,4]
+ Trong điều kiện quang đãng, không cây cao, không nhà cao tầng có
thể dùng công thức:


L(bằng phẳng)=L(thành phố)-[4,78*(log f)2-18,83* log f +40,94]
Các công thức này hiệu chỉnh cho sát với điều kiện thực tế nhò sử
dụng các yếu tố hiệu chỉnh thức hiện trong các đồ thị Okumuza đã trình bày
ở trên.

III. Chơng trình phần mềm mô phỏng :
1. Lu đồ thuật toán :


Bắt
Đầu
Form Menu

S
For
m1

Đ

S
Đ

For
m2

Chương
Trình 1

S
For
m3

Đ

Chương
Trình 2

Chương
Trình 3

Kết
Thúc

2. M¨ nguån ch¬ng tr×nh :
• Chương trình tính toán thiết kế dựa vào công suất :
Private Sub cmdquaylai_Click()
nam.Show

nam1.Hide
End Sub
Private Sub cmdthoat_Click()
End
End Sub


Sub cmdtinhnl_Click()
txtshdtcd.Text = txtcsp - txtshcp + txttiatp - txtdnt - txtshct + txttiatt +
txtticgm - txtshlcc - txtqn - txtqx - txtqct
Dim a, b, c
Dim X, Y, Z
Dim i, j, k
If opthata.Value = True Then
If optnoithanh.Value = True Then
a = Round((txtshdtcd - 69.55 - 26.16 * Log(txttslv) / Log(10) + 13.82 *
Log(txtccattg) / Log(10)) / (44.9 - 6.55 * Log(txtccattg) / Log(10)), 4)
txtbkc.Text = Round(Exp(a * Log(10)), 4)
txtslccsd.Text = Round((txtdtvps / (3.14 * txtbkc * txtbkc)), 4)
End If
If optngoaithanh.Value = True Then
b = Round((txtshdtcd - 69.55 - 26.16 * Log(txttslv) / Log(10) + 13.82 *
Log(txtccattg) / Log(10) + 2 * (Log(txttslv / 28) / Log(10) * Log(txttslv / 28)
/ Log(10)) + 5.4) / (44.9 - 6.55 * Log(txtccattg) / Log(10)), 4)
txtbkc.Text = Round(Exp(b * Log(10)), 4)
txtslccsd.Text = Round((txtdtvps / (3.14 * txtbkc * txtbkc)), 4)
End If
If optvungmo.Value = True Then
c = Round((txtshdtcd - 69.55 - 26.16 * Log(txttslv) / Log(10) + 13.82 *
Log(txtccattg) / Log(10) + 4.87 * ((Log(txttslv) / Log(10)) * (Log(txttslv) /

Log(10))) - 18.33 * Log(txttslv) / Log(10) + 40.94) / (44.9 - 6.55 *
Log(txtccattg) / Log(10)), 4)
txtbkc.Text = Round(Exp(c * Log(10)), 4)
txtslccsd.Text = Round((txtdtvps / (3.14 * txtbkc * txtbkc)), 4)
End If
End If
If opttkgtd.Value = True Then
If optnoithanh.Value = True Then
X = Round((txtshdtcd - 32.4 - (20 * Log(txttslv) / Log(10))) / 20, 4)
txtbkc.Text = Round(Exp(Log(10) * X), 4)
txtslccsd.Text = Round((txtdtvps / (3.14 * txtbkc * txtbkc)), 4)
End If
If optngoaithanh.Value = True Then


Y = Round((txtshdtcd - 32.4 - 20 * Log(txttslv) / Log(10)) / 20, 4)
txtbkc.Text = Round(Exp(Log(10) * Y), 4)
txtslccsd.Text = Round((txtdtvps / (3.14 * txtbkc * txtbkc)), 4)
End If
If optvungmo.Value = True Then
Z = Round((txtshdtcd - 32.4 - 20 * Log(txttslv) / Log(10)) / 20, 4)
txtbkc.Text = Round(Exp(Log(10) * Z), 4)
txtslccsd.Text = Round((txtdtvps / (3.14 * txtbkc * txtbkc)), 4)
End If
End If
If optcost.Value = True Then
If optnoithanh.Value = True Then
i = Round((txtshdtcd - 46.33 - 33.9 * Log(txttslv) / Log(10) + 13.82 *
Log(txtccattg) / Log(10)) / (44.9 - 6.55 * Log(txtccattg) / Log(10)), 4)
txtbkc.Text = Round(Exp(i * Log(10)), 4)

txtslccsd.Text = Round((txtdtvps / (3 * txtbkc * txtbkc)), 4)
End If
If optngoaithanh.Value = True Then
j = Round((txtshdtcd - 46.33 - 33.9 * Log(txttslv) / Log(10) + 13.82 *
Log(txtccattg) / Log(10) + 2 * Log(txttslv / 28) / Log(10) * Log(txttslv /
28) / Log(10) + 5.4) / (44.9 - 6.55 * Log(txtccattg) / Log(10)), 4)
txtbkc.Text = Round(Exp(j * Log(10)), 4)
txtslccsd.Text = Round((txtdtvps / (3.14 * txtbkc * txtbkc)), 4)
End If
If optvungmo.Value = True Then
k = Round((txtshdtcd - 46.33 - 33.9 * Log(txttslv) / Log(10) + 13.82 *
Log(txtccattg) / Log(10) + 4.87 * Log(txttslv) / Log(10) * Log(txttslv) /
Log(10) - 18.33 * Log(txttslv) / Log(10) + 40.94) / (44.9 - 6.55 *
Log(txtccattg) / Log(10)), 4)
txtbkc.Text = Round(Exp(k * Log(10)), 4)
txtslccsd.Text = Round((txtdtvps / (3.14 * txtbkc * txtbkc)), 4)
End If
End If
End Sub
Private Sub Form_Load()
nam2.Hide
End Sub


• Chương trình thiết kế dựa vào dung lượng :
Option Explicit
Private Sub cmdketthuc_Click()
End
End Sub
Private Sub cmdquaylai_Click()

nam.Show
nam2.Hide
End Sub
Function soluongthuebao(X As Integer, Y As Integer)
Dim Z As Integer
Z = (X * Y) / 100
soluongthuebao = Z
End Function
Private Sub cmdtinhdl_Click()
txtsltb1.Text = (txtsltbtm * txtpbtb1) / 100
txtsltb2.Text = (txtsltbtm * txtpbtb2) / 100
txtsltb3.Text = (txtsltbtm * txtpbtb3) / 100
txtdl1.Text = Round((txtbhca1 * txtsltb1 * 65) / 3600, 2)
txtdl2.Text = Round((txtbhca2 * txtsltb2 * 65) / 3600, 2)
txtdl3.Text = Round((txtbhca3 * txtsltb3 * 65) / 3600, 2)
txtscc1.Text = Round((txtdl1 / txtnoithanh), 2)
txtscc2.Text = Round((txtdl2 / txtngoaithanh), 2)
txtscc3.Text = Round((txtdl3 / txtvungmo), 2)
End Sub
• Form Menu :
Option Explicit
Private Sub Help_Click()
nam1.Hide
nam2.Hide
Nam3.Hide
nam5.Show
End Sub


Private Sub MDIForm_Load()

nam2.Hide
nam1.Hide
Nam3.Hide
nam.Show
End Sub
Private Sub Menu_Click()
nam.Show
nam1.Hide
nam2.Hide
Nam3.Hide
End Sub
Private Sub mnuabout_Click()
nam1.Hide
nam2.Hide
Nam3.Show
End Sub

III. Kết luận :
Trong bài mô phỏng này em chưa trình bày hết các thông số của các mô
hình HATA , COST 231 và trong khôg gian tự do như là các thông số về
chiều cao an ten MS (1-10m) và một số thông số khác .
Tuy nhiên kết quả thu được cũng tương đối chính xác . Do vậy chương trình
này chỉ dừng lại ở mức mô phỏng .