Đồ Án Đồ án 3.5G và quy hoạch (có code mô phỏng trên matlab )

Lời mở đầuCùng với sự phát triển của các ngành công nghệ như điện tử, tin học, công nghệ thông tin di động trong những năm qua đã phát triển rất mạnh mẽ cung cấp các loại hình dịch vụ đa dạng đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người sử dụng. Kể từ khi ra đời vào cuối năm 1940 cho đến nay thông tin di động đã phát triển qua nhiều thế hệ và đã tiến một bước dài trên con đường công nghệ.
Trao đổi thông tin là nhu cầu thiết yếu trong xã hội hiện tại. Các hệ thống thông tin di động ra đời tạo cho con người khả năng thông tin mọi lúc, mọi nơi. Phát triển từ hệ thống thông tin di động tương tự, các hệ thống thông tin di động số thế hệ 2 (2G) ra đời với mục tiêu chủ yếu là hổ trợ dịch vụ thoại và truyền số liệu tốc độ thấp. Hệ thống thông tin di động động 2G đánh dấu sự thành công của công nghệ GSM với hơn 70% thị phần thông ti di động trên toàn cầu hiện nay. Trong tương lai, nhu cầu các dịch vụ số liệu sẻ ngày càng tăng và có khả năng vượt quá nhu cầu thông tin thoại. Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 (3G) ra đời nhằm đáp ứng các nhu cầu các dịch vụ số liệu tốc độ cao như: điện thoại thấy hình, video streamming, hội nghị truyền hình, nhắn tin đa phương tiện (MMS)
Hiện nay, mạng thông tin di động của Việt Nam đang sử dụng công nghệ GSM, mạng GMS không đáp ứng các yêu cầu về dịch vụ cũng như đòi hỏi về chất lượng dịch vụ, và mạng thông tin di động CDMA đã và đang tiếp tục được mở rộng trên toàn quốc có khả năng đáp ứng nhu cầu về chất lượng và dịch vụ hiện nay. Do đó việc nghiên cứu và triển khai mạng thông tin di động CDMA là một điều tất yếu. Xuất phát từ những suy nghĩ như vậy nên em đã quyết định chọn đề tài: " Tối ưu số cell trong tính toán mạng di động CDMA ".
Nội dung đồ án gồm 5 chương :
Chương 1: Tổng quan về thông tin di động CDMA
Chương này trình bày tổng quan về quá trình phát triển của các hệ thống thông tin di động và mạng di động CDMA.
Chương 2: Kỹ thuật trải phổ
Trình bày các khái niệm: trải phổ trực tiếp (SS), trải phổ dịch tần (FH), trải phổ dịch thời gian (TH) và các hệ thống trải phổ trực tiếp DSSS-BPSK và DSSS-QPSK.
Chương 3 : Chuyển giao và điều khiển công suất
Trình bày hai vấn đề chuyển giao và điều khiển công suất: trình tự chuyển giao và các loại chuyển giao, điều khiển công suất vòng kín và điều khiển công suất vòng hở trong hệ thống thông tin di động CDMA.
Chương 4 : Quy hoạch mạng CDMA
Trình bày quá trình quy hoạch mạng CDMA: định cỡ mạng, phân tích đường truyền, phân tích suy hao, phân tích dung lượng.
Chương 5 : Tính toán một vùng cụ thể
Tính toán số cell cho một vùng đảm bảo về chất lượng, dung lượng và vùng phủ. Sau khi tính toán dùng thuật toán tối ưu số cell để tiết kiệm chi phí đầu tư.
Chương 6 : Chương trình tính toán và kết quả mô phỏng
Trình bày lưu đồ thuật toán tổng quát, lưu đồ thuật toán cụ thể và kết quả mô phỏng.
MỤC LỤCLời cam đoan i
MỤC LỤC ii
Bảng tra cứu từ viết tắt vii
Lời mở đầu 1
Chương1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG DI ĐỘNG CDMA 3
1.1. Giới thiệu chương. 3
1.2. Tổng quan về hệ thống thông tin di động. 3
1.2.1. Hệ thống thông tin di động tổ ong. 3
1.2.2. Quá trình phát triển. 4
1.3. Hệ thống thông tin di động CDMA 5
1.3.1. Cấu trúc hệ thống thông tin di động CDMA 5
1.3.1.1. Máy di động MS. 6
1.3.1.2. Hệ thống trạm gốc BSS. 6
1.3.1.3. Hệ thống chuyển mạch SS. 6
1.3.1.4. Trung tâm vận hành bảo dưỡng OMC 7
1.3.2. Nguyên lý kỹ thuật mạng CDMA 7
1.3.3. Các đặc tính của CDMA 8
1.3.3.1. Tính đa dạng của phân tập. 8
1.3.3.2. Điều khiển công suất CDMA 8
1.3.3.3. Công suất phát thấp. 9
1.3.3.4. Chuyển giao (handoff) ở CDMA 9
1.3.3.5. Giá trị Eb/No thấp (hay C/I) và chống lỗi 10
1.3.4. Tổ chức các cell trong mạng CDMA 11
1.4. So sánh hệ thống CDMA với hệ thống sử dụng TDMA 12
1.4.1. Các phương pháp đa truy nhập. 12
1.4.2. So sánh hệ thống CDMA và hệ thống sử dụng TDMA 13
1.5. Kết luận chương. 14
Chương 2 KỸ THUẬT TRẢI PHỔ 15
2.1. Giới thiệu chương. 15
2.2. Các hệ thống trải phổ. 15
2.2.1. Hệ thống trải phổ trực tiếp (DS). 15
2.2.2. Hệ thống dịch tần (FH). 16
2.2.3. Hệ thống dịch thời gian. 16
2.3 Các hệ thống DS/SS. 17
2.3.1. Các hệ thống DS/SS BPSK 17
2.3.1.1. Máy phát DS/SS BPSK 17
2.3.1.2. Máy thu DS/SS – BPSK 19
2.3.2. Các hệ thống DS/SS–QPSK 20
2.3.2.1. Máy phát 20
2.3.2.2. Máy thu. 22
2.3.3. So sánh hệ thống DS/SS-BPSK và DS/SS-QPSK 23
2.4. Kết luận chương. 24
Chương 3 CHUYỂN GIAO VÀ ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT 25
3.1. Giới thiệu chương. 25
3.2. Chuyển giao. 25
3.2.1. Mục đích của chuyển giao. 25
3.2.2. Trình tự chuyển giao. 26
3.2.3 Các loại chuyển giao. 28
3.2.3.1 Chuyển giao mềm và mềm hơn. 29
3.2.3.2 Chuyển giao cứng: 29
3.3. Điều khiển công suất trong CDMA 30
3.3.1. Điều khiển công suất vòng hở (OLPC). 31
3.3.2. Điều khiển công suất vòng kín (CLPC). 32
3.4. Kết luận chương. 33
Chương 4 QUY HOẠCH MẠNG CDMA 34
4.1. Giới thiệu chương. 34
4.2. Định cỡ mạng. 34
4.2.1. Quá trình định cỡ mạng. 34
4.2.2. Phân tích quỹ năng lượng đường truyền. 35
4.2.2.1. Quỹ năng lượng đường lên. 35
4.2.2.2. Quỹ năng lượng đường xuống. 37
4.3. Suy hao đường truyền. 39
4.3.1. Suy hao đường truyền cực đại 39
4.3.2. Các mô hình truyền sóng. 40
4.3.2.1. Mô hình Hata – Okumura. 41
4.3.2.2. Mô hình Walfsch – Ikegami 43
4.4. Tính toán dung lượng. 45
4.4.1. Tính dung lượng cực. 46
4.4.2. Tính dung lượng hệ thống. 48
4.5. Kết luận chương. 50
Chương 5 TÍNH TOÁN TỐI ƯU SỐ CELL TRONG MẠNG DI ĐỘNG CDMA 51
5.1. Giới thiệu chương. 51
5.2. Nhu cầu về dung lượng và vùng phủ. 51
5.3. Các thông số của hệ thống. 52
5.4. Các bước tính toán. 53
5.4.1. Tính số cell theo dung lượng. 53
5.4.1.1. Tính dung lượng cực. 53
5.4.1.2. Tính hệ số tải và dự trữ nhiễu. 54
5.4.1.3. Tính số cell 54
5.4.2. Tính số cell theo vùng phủ. 54
5.4.2.1. Tính suy hao cho phép. 54
5.4.2.2. Tính bán kính cell 55
5.4.2.3. Tính số cell 56
5.4.3. Kết quả tính số cell 56
5.5. Tối ưu giữa vùng phủ và dung lượng. 57
5.6. Kết luận chương. 58
Chương 6 CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN VÀ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 59
6.1. Giới thiệu chương. 59
6.2. Lưu đồ thuật toán. 60
6.2.1. Lưu đồ thuật toán chương trình chính. 60
6.2.2. Lưu đồ thuật toán tối ưu. 61
6.3. Kết quả mô phỏng. 62
6.3.1. Giao diện chính. 62
6.3.2. Giao diện tính suy hao cho phép. 62
6.3.3. Giao diện tính bán kính theo suy hao. 63
6.3.4. Giao diện tính dung lượng cực. 63
6.3.5. Giao diện tính số cell 64
6.3.6 Giao diện tối ưu cell 64
6.3.7. Giao diện tính cho một vùng bất kỳ. 65
6.4. Kết luận chương. 65
Kết luận và hướng phát triển đề tài 66
Tài liệu tham khảo 67
Phụ lục 68