Luận Văn Điều khiển công suất và quản lý tài nguyên vô tuyến trong hệ thống W-CDMA + ppt báo cáo + chương trì

LỜI MỞ ĐẦU


Ngày nay, thông tin liên lạc đóng một vai trò rất quan trọng, nó quyết định nhiều mặt hoạt động của xã hội, giúp con người nắm bắt nhanh chóng các thông tin văn hóa, kinh tế, khoa học kỹ thuật rất đa dạng và phong phú. Với tốc độ cao, dịch vụ phong phú và đa dạng của thông tin di động không chỉ hạn chế ở tín hiệu thoại thông thường mà còn mở rộng ra các dịch vụ đa phương tiện khác như truyền âm nhạc, số liệu tốc độ cao, hình ảnh, .
Nhu cầu ngày càng tăng làm cho các hệ thống sử dụng công nghệ 2G và 2,5G hiện nay không đáp ứng được. Người ta đã nghiên cứu thành công thông tin di động thế hệ mới là hệ thống di dộng 3G đảm bảo được các yêu cầu đó và đang được các nước trên thế giới thử nghiệm và triển khai sự dụng. Ở nước ta thông tin di động thế hệ 3 đã và đang được đưa vào sử dụng nhằm đáp ứng được nhu cầu sử dụng của mọi người, giúp Việt Nam hội nhập nhanh chóng với các nước trên thế giới.
Với mong muốn tìm hiểu về một lĩnh vực viễn thông còn mới mẻ ở Việt Nam cùng với kiến thức trong những đã tích lũy được trong quá trình học tập và sự giúp đỡ của các thầy cô, bạn bè, em đã đăng ký đề tài tốt nghiệp “Điều khiển công suất và quản lý tài nguyên vô tuyến trong hệ thống W-CDMA”.
Nội dung đồ án gồm 4 chương:
Chương I: Sự phát triển của thông tin di động.
Chương II: Điều khiển công suất trong hệ thống W-CDMA.
Chương III: Chuyển giao trong hệ thống W-CDMA.
Chương IV: Quy hoạch mạng vô tuyến W-CDMA.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo ThS.Đào Minh Hưng đã nhiệt tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Mặc dù đã rất cố gắng trong việc tìm tòi và học hỏi nhưng do hạn chế về thời gian cũng như về sự hiểu biết nên không tránh khỏi sai sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn để đồ án này được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !

MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 4
DANH MỤC BẢNG 9
DANH MỤC HÌNH VẼ 10
LỜI MỞ ĐẦU 12
CHƯƠNG I 13
SỰ PHÁT TRIỂN CỦA THÔNG TIN DI ĐỘNG 13
1.1 Xu hướng phát triển hệ thống thông tin di động trên thế giới 13
1.2 Hệ thống thông tin di động thế hệ 1 16
1.3 Hệ thống thông tin di dộng thế hệ 2 17
1.3.1 Đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA 17
1.3.2 Đa truy cập phân chia theo mã CDMA 18
1.4 Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 18
1.4.1 UMTS (Universal Mobile Telephone System) 20
1.4.2 FOMA (Freedom Of Mobile multimedia Access) 20
1.5 Tổng quan về công nghệ W-CDMA 20
1.5.1 Cấu trúc mạng W-CDMA 21
1.5.1.1 Mô hình khái niệm 21
1.5.1.2 Mô hình cấu trúc 22
1.5.2 Cấu trúc mạng truy nhập vô tuyến UTRAN 25
1.5.2.1 Bộ điều khiển mạng vô tuyến (RNC) 26
1.5.2.2 Node B 26
1.5.2.3 Các chức năng điều khiển của UTRAN 26
1.5.3 Cấu trúc mạng lõi theo tiêu chuẩn 3GPP R99 27
1.5.4 Cấu trúc phân lớp của W-CDMA 28
1.5.5 Các loại kênh trong UTRAN 30
1.5.6 Kỹ thuật trải phổ 30
1.6 Quản lý tài nguyên vô tuyến trong hệ thống W-CDMA 31
1.6.1 Mục đích chung của quản lý tài nguyên vô tuyến 31
1.6.2 Các chức năng của quản lý tài nguyên vô tuyến 32
1.6.2.1 Điều khiển công suất (Power Control) 32
1.6.2.2 Điều khiển chuyển giao (Handover Control) 33
1.6.2.3 Điều khiển thâm nhập (Admission Control) 33
1.6.2.4 Điều khiển tải (điều khiển tắc nghẽn) 35
CHƯƠNG II 37
ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG W-CDMA 37
2.1 Giới thiệu chung 37
2.1.1 Điều khiển công suất vòng hở (Open-loop power control) 38
2.1.2 Điều khiển công suất vòng kín 39
2.2 Điều khiển công suất nhanh 39
2.2.1 Độ lợi của điều khiển công suất nhanh 39
2.2.2 Phân tập và điều khiển công suất 41
2.2.3 Điều khiển công suất trong chuyển giao mềm 43
2.2.3.1 Sự trôi công suất đường xuống 44
2.2.3.2 Độ tin cậy của các lệnh điều khiển công suất đường lên 46
2.3 Điều khiển công suất vòng ngoài 46
2.3.1 Độ lợi của điều khiển công suất vòng ngoài 47
2.3.2 Tính toán chất lượng thu 48
2.3.3 Giới hạn biến động điều khiển công suất 49
2.3.4 Đa dịch vụ 50
2.3.5 Điều khiển công suất vòng ngoài đường xuống 50
CHƯƠNG III 52
CHUYỂN GIAO TRONG HỆ THỐNG W-CDMA 52
3.1 Tổng quan về chuyển giao trong mạng di động 52
3.1.1 Các kiểu chuyển giao trong hệ thống W-CDMA 52
3.1.2 Các mục tiêu của chuyển giao 54
3.1.3 Các thủ tục và phép đo chuyển giao 55
3.2 Chuyển giao mềm (SHO) 56
3.2.1 Nguyên lý của chuyển giao mềm 56
3.2.2 Thuật toán chuyển giao mềm 60
3.2.3 Đặc điểm của chuyển giao mềm 62
3.3 Chuyển giao giữa hệ thống W-CDMA và GSM 64
3.4 Chuyển giao giữa các tần số trong W-CDMA 66
3.5 Tổng kết chuyển giao 68
CHƯƠNG IV 70
QUY HOẠCH MẠNG VÔ TUYẾN W-CDMA 70
4.1 Định cỡ mạng 71
4.1.1 Phân tích vùng phủ vô tuyến 72
4.1.1.1 Tính toán quỹ đường truyền 73
4.1.1.2 Hiệu suất vùng phủ vô tuyến 76
4.1.2 Phân tích dung lượng ô 77
4.1.2.1 Tính toán hệ số tải 79
4.1.2.2 Hiệu suất phổ 85
4.1.2.3 Dung lượng mềm 85
4.2 Quy hoạch vùng phủ và dung lượng chi tiết 87
4.2.1 Dự đoán vùng phủ và dung lượng lặp 87
4.2.2 Công cụ hoạch định 89
4.3 Tối ưu mạng 89
4.4 Tính toán tối ưu số cell trong mạng W-CDMA và mô phỏng các kết quả 92
4.4.1 Tính toán tối ưu số cell 93
4.4.1.1 Tính số cell theo dung lượng 94
4.4.1.2 Tính số cell theo vùng phủ 96
4.4.1.3 Kết quả tính số cell 98
4.4.1.4 Tối ưu giữa vùng phủ và dung lượng 98
4.4.2 Mô phỏng các kết quả bằng Visual Basic 6.0 100
4.4.2.1 Lưu đồ thuật toán 100
4.4.2.2 Kết quả mô phỏng 103
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 106
TÀI LIỆU THAM KHẢO 107
PHỤ LỤC 1: CÁC MÔ HÌNH TRUYỀN SÓNG
PHỤ LỤC 2: CHƯƠNG TRÌNH