1. Trang Chủ
  2. Điện-Điện tử-Viễn thông
  3. Luận văn: Mô hình phủ sóng & giao thoa

Luận văn: Mô hình phủ sóng & giao thoa

Để mở rộng thị phần, ngoμi việc cạnh tranh về giá cả, dịch vụ giá trị giang, chăm sóc khách hμng... các nhμ cung cấp dịch vụ di động cũng khôngngừng tập trung phát triển mạng lới để có vùng phủ rộng, phủ sâu, chất lợng phủ sóng tốt. Tuy nhiên, ngay cả đối với các công ty cung cấp dịch vụ di động đãphủ sóng 64/64 tỉnh thμnh có một vấn đề cần quan tâm lμ tại một số thμnh phố lớn như Nội, TP. Hồ Chí Minh... chất lợng phủ sóng trong các tòa nhà, đặc biệt là các tòa nhμ cao tầng...  Tr­êng ®¹i häc d

Thể loại Tài liệu miễn phí Điện-Điện tử-Viễn thông

Số trang 142

Ngày tạo 8/30/2018 1:13:36 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 2.40 M

Tên tệp

Tải Luận văn: Mô hình phủ sóng & giao thoa (.pdf)

Xem mẫu

  1.  Tr­êng ®¹i häc d©n lËp ph­¬ng ®«ng Khoa c«ng nghÖ th«ng tin Chuyªn ngµnh ®iÖn tö viÔn th«ng ---------˜&™--------- ®å ¸N TèT nghiÖp §Ò tµi: M« h×nh phñ sãng & giao thoa : TS. Lª chÝ quúnh Gi¸o viªn h­íng dÉn : ph¹m träng ®¹i Sinh viªn thùc hiÖn : 505102009 M· sè sinh viªn : 505102 Líp Hµ Néi – 4/2009
  2. §å ¸n tèt nghiÖp M« h×nh phñ sãng vµ giao thoa MôC lôc Trang Môc lôc .............................................................................................................. 1 Môc lôc h×nh vÏ.................................................................................................. 5 Lêi më ®Çu ......................................................................................................... 9 PhÇn I C¬ së lý thuyÕt Ch­¬ng I HÖ thèng Inbuilding. 1.1. Giíi thiÖu vÒ hÖ thèng inbuilding. ............................................................. 11 1.1.1. Nguån tÝn hiÖu................................................................................... 12 1.1.2. HÖ thèng ph©n phèi tÝn hiÖu............................................................... 14 1.1.3. PhÇn tö bøc x¹. .................................................................................. 16 1.2. M« h×nh truyÒn sãng vµ tÝnh to¸n quü ®­êng truyÒn. ................................ 17 1.2.1. M« h×nh truyÒn sãng. ........................................................................ 18 1.2.2. TÝnh to¸n quü ®­êng truyÒn............................................................... 20 Ch­¬ng II. Anten vµ c¸c hÖ thèng anten 2.1. Nguyªn lý lµm viÖc cña anten. .................................................................. 24 2.2. C¸c thuéc tÝnh quan träng cña anten. ........................................................ 26 2.2.1. HÖ sè t¨ng Ých vµ hÖ sè ®Þnh h­íng cña anten.................................... 27 2.2.2. C«ng suÊt bøc x¹ hiÖu dông ERP vµ EIRP......................................... 30 2.2.3. H×nh d¹ng bóp sãng........................................................................... 32 1 Ph¹m Träng §¹i - 505102009 Khoa CNTT - §H ph­¬ng ®«ng
  3. §å ¸n tèt nghiÖp M« h×nh phñ sãng vµ giao thoa 2.2.4. Trë kh¸ng vµ hÖ sè sãng ®øng. .......................................................... 35 2.2.5. C¸c tham sè kh¸c. ............................................................................. 36 2.3. Kü thuËt h¹n chÕ phading.......................................................................... 38 2.3.1. Thu ph©n tËp theo kh«ng gian............................................................ 38 2.3.2. Ph©n tËp theo cùc tÝnh........................................................................ 40 PhÇn II C¸c m« h×nh truyÒn sãng Ch­¬ng III Mét sè m« h×nh truyÒn sãng 3.1. M« h×nh Okumura. ................................................................................... 43 3.2. M« h×nh SAKAGAMIKUBOL.................................................................. 46 3.3. M« h×nh Hata............................................................................................ 47 3.4. M« h×nh COST231 – Walfish – Ikegami. .................................................. 48 Ch­¬ng IV M« h×nh truyÒn sãng trong nhµ 4.1. C¸c m« h×nh thùc nghiÖm. ........................................................................ 52 4.1.1. TruyÒn sãng bªn ngoµi vµo bªn trong tßa nhµ................................... 52 4.1.2. TruyÒn sãng bªn trong tßa nhµ .......................................................... 60 4.2. M« h×nh gi¶i tÝch truyÒn sãng trong nhµ ( Ray tracing). ............................ 72 2 Ph¹m Träng §¹i - 505102009 Khoa CNTT - §H ph­¬ng ®«ng
  4. §å ¸n tèt nghiÖp M« h×nh phñ sãng vµ giao thoa PhÇn III Ch­¬ng tr×nh m« pháng Ch­¬ng V Tæng quan vÒ visual basic 6.0 5.1. Giíi thiÖu vÒ Visual Basic 6.0................................................................... 79 5.2. Cµi ®Æt Visual Basic 6.0 ............................................................................ 79 5.3. Lµm quen víi VB6. ................................................................................... 80 5.3.1. B¾t ®Çu mét dù ¸n míi víi VB6......................................................... 80 5.3.2. T×m hiÓu c¸c thµnh phÇn cña IDE...................................................... 81 5.3.3. Sö dông thanh c«ng côtrong IDE cña VB........................................... 82 5.3.4. Qu¶n lý øng dông víi Project Explorer.............................................. 84 5.3.5. Cöa sæForm Layout ........................................................................... 85 5.3.6. Biªn dÞch ®Ò ¸n thµnh tËp tin thùc thi................................................. 85 5.4. BiÓu mÉu vµ mét sè ®iÒu khiÓn th«ng dông............................................... 86 5.4.1. C¸c kh¸i niÖm.................................................................................... 86 Ch­¬ng VI Ch­¬ng tr×nh m« pháng 6.1. Giíi thiÖu.................................................................................................. 88 6.2. Ch­¬ng tr×nh m« pháng x¸c ®Þnh vÞ trÝ tr¹m BTS vµ kho¶ng c¸ch tõ BTS ®Õn MS. ................................................................................................................. 89 6.2.1. C¸c b­íc thùc hiÖn. ........................................................................... 89 6.2.2. M· nguån ch­¬ng tr×nh m« pháng x¸c ®Þnh vÞ trÝ tr¹m BTS vµ kho¶ng c¸ch tõ BTS ®Õn MS. ................................................................................... 92 6.3. Ch­¬ng tr×nh m« pháng x¸c ®Þnh gi¸ trÞ suy hao kho¶ng c¸ch tõ BTS ®Õn MS. ............................................................................................................... 114 3 Ph¹m Träng §¹i - 505102009 Khoa CNTT - §H ph­¬ng ®«ng
  5. §å ¸n tèt nghiÖp M« h×nh phñ sãng vµ giao thoa 6.3.1. C¸c b­íc thùc hiÖn. ......................................................................... 114 6.3.2. M· nguån ch­¬ng tr×nh m« pháng x¸c ®Þnh gi¸ trÞ suy hao kho¶ng c¸ch tõ BTS ®Õn MS. ................................................................................. 117 6.4. Ch­¬ng tr×nh m« pháng, x¸c ®Þnh gãc ngÈng. ......................................... 135 6.4.1. C¸c b­íc thùc hiÖn. ......................................................................... 135 6.4.2. M· nguån ch­¬ng tr×nh m« pháng vµ x¸c ®Þnh gi¸ trÞ gãc ngÈng..... 136 KÕt luËn......................................................................................................- 139 - Tµi liÖu tham kh¶o.......................................................................................... 141 4 Ph¹m Träng §¹i - 505102009 Khoa CNTT - §H ph­¬ng ®«ng
  6. §å ¸n tèt nghiÖp M« h×nh phñ sãng vµ giao thoa Môc lôc h×nh vÏ Trang H×nh 1.1. Thµnh phÇn cña mét hÖ thèng phñ sãng trong nhµ. ........................... 11 H×nh1.2. TÝn hiÖu th©m nhËp vµo tßa nhµ tõ bªn ngoµi ..................................... 12 H×nh 1.3. Vïng phñ cho trong tßa nhµ tõ mét tÕ bµo macro trong m¹ng BTS outdoor macro .................................................................................................. 12 H×nh 1.4. Outdoor repeater ............................................................................... 13 H×nh 1.5. Vïng phñ cho tßa nhµ ®­îc cung cÊp bëi tr¹m indoor riªng.............. 13 H×nh 1.6. Indoor Repeater ................................................................................ 14 H×nh 1. 7. Gi¶i ph¸p hÖ thèng ph©n phèi c¸p ®ång trôc thô ®éng...................... 14 H×nh 1.8. S¬ ®å mét hÖ thèng anten ph©n phèi chñ ®éng cho khu tr­êng së. .... 15 H×nh 1. 9. S¬ ®å mét hÖ thèng anten ph©n phèi chñ ®éng cho mét tßa nhµ cao tÇng 16 H×nh 1.10. S¬ ®å hÖ thèng lai ghÐp ................................................................... 16 H×nh 1.11. HÖ thèng ph©n phèi c¸p rß .............................................................. 17 H×nh 1.12. So s¸nh suy hao t­êng theo m« h×nh Keenan Motley víi suy hao kh«ng gian tù do vµ c«ng thøc xÊp xØ. .............................................................. 20 H×nh 1.13. S¬ ®å mét hÖ thèng ph©n phèi antenna thô ®éng ®¬n gi¶n............... 21 H×nh 2.1. Tr­êng bøc x¹ xung quanh anten. ..................................................... 25 H×nh 2.2 §é t¨ng Ých cña anten. ....................................................................... 27 H×nh 2.3 C«ng suÊt bøc x¹ hiÖu dông cña anten. .............................................. 31 H×nh 2.4 §é t¨ng Ých cña anten isotropic so víi anten dipole........................... 32 H×nh 2.6 H×nh d¹ng bóp sãng bøc x¹ trªn mÆt ph¼ng ngang. ........................... 34 H×nh 2.7 H×nh d¹ng bóp sãng bøc x¹ trªn mÆt ph¼ng ®øng.............................. 34 5 Ph¹m Träng §¹i - 505102009 Khoa CNTT - §H ph­¬ng ®«ng
  7. §å ¸n tèt nghiÖp M« h×nh phñ sãng vµ giao thoa H×nh 2.8 H×nh d¹ng bóp sãng bøc x¹ trong kh«ng gian 3 chiÒu. ...................... 35 H×nh 2.9 Sù ph©n cùc....................................................................................... 37 H×nh 2.10 Mét sè cÊu h×nh cña anten thu ph©n tËp kh«ng gian ........................ 39 H×nh 2.11 TÝn hiÖu thu ph©n tËp theo kh«ng gian. ........................................... 40 H×nh 2.12 Thu ph©n tËp theo cùc tÝnh. ............................................................. 41 H×nh 3.1: NhiÔu x¹ bê ...................................................................................... 43 H×nh 3.2: §­êng cong dù ®o¸n suy hao............................................................ 45 H×nh 3.3: C¸c tham sè trong m« h×nh Walfish- Ikegami. .................................. 51 H×nh 4.1. Tr¹m BTS dïng ë ngo¹i « ................................................................. 53 H×nh 4.2. Tr¹m BTS dïng cho nhµ cao tÇng...................................................... 53 H×nh 4.3 Ph©n bè tÝch lòy cña sù thay ®æi tÝn hiÖu t¹i tÇn sè 900MHz trong tßa nhµ kh«ng cã ®­êng truyÒn LOS. ..................................................................... 58 H×nh 4.4. Mèi quan hÖ gi÷a suy hao x©m nhËp vµ sè tÇng tßa nhµ. .................. 59 H×nh 4.5. M« h×nh phñ sãng trong c¸c tßa nhµ cao tÇng ................................... 61 H×nh 4.6. S¬ ®å m« t¶ hÖ thèng phñ sãng trong c¸c tßa nhµ cao tÇng................ 62 H×nh 4.7. D¹ng trÔ tÝn hiÖu lan truyÒn trong mét tßa nhµ 6 tÇng........................ 69 H×nh 4.8. Ph©n bè tÝch lòy cña trÔ lan truyÒn trong hai tßa nhµ v¨n phßng........ 69 H×nh 4.9. VÝ dô ®¬n gi¶n vÒ m« h×nh lan truyÒn sãng indoor........................... 73 H×nh 4.10. Qu¸ tr×nh xö lý ¶nh ......................................................................... 74 H×nh 4.11 (a) §iÓm ph¶n x¹ P2 kh«ng tån t¹i trªn bøc t­êng 2. (b) §iÓm ph¶n x¹ P1 kh«ng tån t¹i trªn bøc t­êng 1. .................................................................... 75 H×nh 4.11 (c) Tån t¹i c¶ hai ®iÓm ph¶n x¹, v× vËy ®­êng truyÒn ®­îc x¸c ®Þnh. (d) M¸y thu kh«ng n»m trong miÒn m« pháng.................................................. 77 H×nh 5.1: Cöa sæ khi kÝch ho¹t VB6 ................................................................. 80 H×nh 5.3: Cöa sæ IDE cña VB6......................................................................... 81 H×nh 5.4: Thanh c«ng cô ë d¹ng standard......................................................... 82 6 Ph¹m Träng §¹i - 505102009 Khoa CNTT - §H ph­¬ng ®«ng
  8. §å ¸n tèt nghiÖp M« h×nh phñ sãng vµ giao thoa H×nh 5.6: Thanh c«ng cô gì rèi ........................................................................ 83 H×nh 5.7: Thanh c«ng cô Edit........................................................................... 83 H×nh 5.8: Thanh c«ng cô thiÕt kÕ biÓu mÉu ...................................................... 83 H×nh 5.9: Hép c«ng cô cña VB ......................................................................... 84 H×nh 6.1. Giao diÖn chÝnh cña ch­¬ng tr×nh...................................................... 88 H×nh 6.2. X¸c ®Þnh tÇn sè lµm viÖc. .................................................................. 89 H×nh 6.3. X¸c ®Þnh sè tÇng cña tßa nhµ. ........................................................... 90 H×nh 6.4. NhËp gi¸ trÞ suy hao. ......................................................................... 90 H×nh 6.4 ( b). NhËp gi¸ trÞ suy hao phÝa bªn tr¸i. .............................................. 91 H×nh 6.4 ( c). NhËp gi¸ trÞ suy hao bªn ph¶i ..................................................... 91 H×nh 6.5. M« pháng ch­¬ng tr×nh..................................................................... 92 H×nh 6.6. X¸c ®Þnh tÇn sè lµm viÖc. ............................................................... 114 H×nh 6.7. X¸c ®Þnh sè tÇng cña tßa nhµ. ......................................................... 115 H×nh 6.8 (a). NhËp kho¶ng c¸ch tõ BTS ®Õn MS............................................. 115 H×nh 6.8 ( b). NhËp kho¶ng c¸ch tõ BTS ®Õn MS phÝa bªn tr¸i. ..................... 116 H×nh 6.8 (c). NhËp kho¶ng c¸ch tõ BTS ®Õn MS phÝa bªn ph¶i. ...................... 116 H×nh 6.9. Ch­¬ng tr×nh m« pháng x¸c ®Þnh gi¸ trÞ suy hao ............................ 117 H×nh 6.10 : X¸c ®Þnh tÇn sè lµm viÖc.............................................................. 135 H×nh 6.11. M« pháng vµ x¸c ®Þnh gi¸ trÞ gãc ngÈng. ...................................... 136 7 Ph¹m Träng §¹i - 505102009 Khoa CNTT - §H ph­¬ng ®«ng
  9. §å ¸n tèt nghiÖp M« h×nh phñ sãng vµ giao thoa Lêi cam ®oan T«i xin cam ®oan ®©y lµ c«ng tr×nh nghiªn cøu cña riªng t«i. Sè liÖu vµ tµi liÖu nªu trong ®å ¸n tèt nghiÖp lµ trung thùc. C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu do chÝnh t«i thùc hiÖn d­íi sù chØ ®¹o cña c¸n bé h­íng dÉn. 8 Ph¹m Träng §¹i - 505102009 Khoa CNTT - §H ph­¬ng ®«ng
  10. §å ¸n tèt nghiÖp M« h×nh phñ sãng vµ giao thoa Lêi Më ®Çu §Ó më réng thÞ phÇn, ngoµi viÖc c¹nh tranh vÒ gi¸ c¶, dÞch vô gi¸ trÞ gia t¨ng, ch¨m sãc kh¸ch hµng... c¸c nhµ cung cÊp dÞch vô di ®éng còng kh«ng ngõng tËp trung ph¸t triÓn m¹ng l­íi ®Ó cã vïng phñ réng, phñ s©u, chÊt l­îng phñ sãng tèt. Tuy nhiªn, ngay c¶ ®èi víi c¸c c«ng ty cung cÊp dÞch vô di ®éng ®· phñ sãng 64/64 tØnh thµnh cã mét vÊn ®Ò cÇn quan t©m lµ t¹i mét sè thµnh phè lín nh­ Hµ Néi, TP. Hå ChÝ Minh... chÊt l­îng phñ sãng trong c¸c tßa nhµ, ®Æc biÖt lµ c¸c tßa nhµ cao tÇng cña kh¸ch s¹n, v¨n phßng... ch­a ®­îc ®¶m b¶o. T¹i c¸c tÇng thÊp th­êng cã t×nh tr¹ng sãng yÕu, chËp chên, ë c¸c tÇng cao th× nhiÔu ( nhÊt lµ ®èi víi c¸c nhµ khai th¸c chia sÎ chung b¨ng tÇn GSM) dÉn ®Õn khã thùc hiÖn vµ rít cuéc gäi. Mét trong c¸c gi¶i ph¸p nh»m kh¾c phôc hiÖn t­îng trªn vµ ®¶m b¶o chÊt l­îng cho kh¸ch hµng ®­îc c¸c c«ng ty ¸p dông ®ã lµ gi¶i ph¸p phñ sãng trong nhµ (inbuilding). Cã thÓ nãi hiÖn nay ®èi víi c¸c tßa nhµ lín nh­ lµ s©n bay, ga ®iÖn ngÇm, v¨n phßng cao tÇng, siªu thÞ kinh doanh hµng hãa réng lín... th× vÊn ®Ò vïng phñ vµ dung l­îng ®Òu rÊt quan träng v× chÊt l­îng tho¹i di ®éng ¶nh h­ëng trùc tiÕp ®Õn uy tÝn cña nhµ cung cÊp dÞch vô. Tuy nhiªn, do ®Æc tr­ng vïng phñ cña nh÷ng khi vùc nµy réng hoÆc tr¶i dµi theo chiÒu däc, sãng v« tuyÕn tõ tr¹m BTS bªn ngoµi tßa nhµ (BTS outdoor macro) bÞ suy hao nhiÒu khi xuyªn qua c¸c bøc t­êng bª t«ng dÉn ®Õn c­êng ®é tÝn hiÖu kh«ng ®¹t yªu cÇu, nªn gi¶i ph¶i phñ sãng trong tßa nhµ hiÖn nay ®­îc nhiÒu nhµ cung cÊp dÞch vô di ®éng lùa chän. Môc tiªu cña ®å ¸n lµ nghiªn cøu vÒ vÇn ®Ò ¶nh h­ëng tíi chÊt l­îng phñ sãng trong hÖ thèng Inbuilding vµ ®­a ra c¸c gi¶i ph¸p kh¾c phôc. 9 Ph¹m Träng §¹i - 505102009 Khoa CNTT - §H ph­¬ng ®«ng
  11. §å ¸n tèt nghiÖp M« h×nh phñ sãng vµ giao thoa Néi dung ®å ¸n bao gåm c¸c phÇn sau: + PhÇn I: C¬ së lý thuyÕt. Ch­¬ng I: HÖ thèng Inbuilding. Ch­¬ng II: Anten vµ c¸c hÖ thèng anten. + PhÇn II: C¸c M« h×nh truyÒn sãng Ch­¬ng III: M« h×nh truyÒn sãng trong nhµ. Ch­¬ng IV: Mét sè m« h×nh truyÒn sãng. + PhÇn III: Ch­¬ng tr×nh m« pháng. Ch­¬ng V: Tæng quan vÒ visual basic 6.0 Ch­¬ng VI: Ch­¬ng tr×nh m« pháng. Trong qu¸ tr×nh lµm ®å ¸n tèt nghiÖp, mÆc dï em ®· cè g¾ng nhiÒu nh­ng do tr×nh ®é cã h¹n nªn kh«ng thÓ tr¸nh khái nh÷ng sai sãt, em rÊt mong nhËn ®­îc sù phª b×nh, h­íng dÉn vµ sù gióp ®ì cña ThÇy c«, b¹n bÌ. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n sù gióp ®ì tËn t×nh cña TS. Lª ChÝ Quúnh cïng c¸c ThÇy c« trong khoa C«ng nghÖ Th«ng tin, chuyªn ngµnh §iÖn tö ViÔn th«ng ®· gióp em hoµn thµnh ®å ¸n tèt nghiÖp. E m xin ch©n thµnh c¶m ¬n! H µ Néi, ngµy 21 th¸ng 02 n¨m 2009 Sinh viªn P h¹m Träng §¹i 10 Ph¹m Träng §¹i - 505102009 Khoa CNTT - §H ph­¬ng ®«ng
  12. PhÇn I: c¬ së lý thuyÕt Ch­¬ng I: hÖ thèng inbuilding PhÇn I C¬ së lý thuyÕt Ch­¬ng I HÖ thèng Inbuilding. 1.1. Giíi thiÖu vÒ hÖ thèng inbuilding. Cã thÓ nãi hiÖn nay ®èi víi c¸c tßa nhµ lín nh­ lµ s©n bay, ga ®iÖn ngÇm, v¨n phßng cao tÇng, siªu thÞ kinh doanh hµng hãa réng lín... th× vÊn ®Ò vïng phñ vµ dung l­îng ®Òu rÊt quan träng v× chÊt l­îng tho¹i di ®éng ¶nh h­ëng trùc tiÕp ®Õn uy tÝn cña nhµ cung cÊp dÞch vô. Tuy nhiªn, do ®Æc tr­ng vïng phñ cña nh÷ng khi vùc nµy réng hoÆc tr¶i dµi theo chiÒu däc, sãng v« tuyÕn tõ tr¹m BTS bªn ngoµi tßa nhµ (BTS outdoor macro) bÞ suy hao nhiÒu khi xuyªn qua c¸c bøc t­êng bª t«ng dÉn ®Õn c­êng ®é tÝn hiÖu kh«ng ®¹t yªu cÇu, nªn gi¶i ph¶i phñ sãng trong tßa nhµ hiÖn nay ®­îc nhiÒu nhµ cung cÊp dÞch vô di ®éng lùa chän. HÖ thèng inbuilding bao gåm 3 phÇn chÝnh: nguån tÝn hiÖu, hÖ thèng ph©n phèi tÝn hiÖu vµ phÇn tö bøc x¹. Trong ®ã hÖ thèng ph©n phèi tÝn hiÖu lµ ®iÓm kh¸c biÖt ®iÓn h×nh gi÷a hÖ thèng inbuilding so víi hÖ thèng m¹ng BTS outdoor macro th«ng th­êng. Bé lÆp HÖ thèng ph©n phèi thô ®éng C¸p rß hoÆc hoÆc hoÆc BTS HÖ thèng ph©n phèi tÝch cùc Anten HoÆc HÖ thèng ph©n phèi lai ghÐp Nguån tÝn hiÖu HÖ thèng ph©n phèi tÝn hiÖu PhÇn tö bøc x¹ H×nh 1.1. Thµnh phÇn cña mét hÖ thèng phñ sãng trong nhµ. 11 Ph¹m Träng §¹i - 505102009 Khoa CNTT - §H ph­¬ng ®«ng
  13. PhÇn I: c¬ së lý thuyÕt Ch­¬ng I: hÖ thèng inbuilding 1.1.1. Nguån tÝn hiÖu §Ó phñ sãng cho inbuilding ta cã thÓ dïng: a. Nguån tÝn hiÖu b»ng tr¹m outdoor §©y lµ gi¶i ph¸p ®¬n gi¶n nhÊt ®Ó cung cÊp vïng phñ cho c¸c tßa nhµ víi tÝn hiÖu tõ c¸c tr¹m macro bªn ngoµi tßa nhµ. Gi¶i ph¸p nµy ®­îc khuyÕn nghÞ nÕu l­u l­îng trong tßa nhµ kh«ng cao, hoÆc chñ tßa nhµ kh«ng cho phÐp l¾p ®Æt thiÕt bÞ vµ ®i c¸p trong tßa nhµ hoÆc triÓn khai gi¶i ph¸p dµnh riªng cho nã kh«ng kinh tÕ. Khi ®ã vïng phñ ®­îc cung cÊp b»ng c¸ch: TÝn hiÖu sÏ th©m nhËp vµo tßa nhµ tõ bªn ngoµi. §iÒu nµy chØ thùc hiÖn ®­îc ®èi víi c¸c tßa nhµ cã kho¶ng hë lín ®èi víi bªn ngoµi hoÆc Ýt t­êng, cöa sæ kim lo¹i. H×nh1.2. TÝn hiÖu th©m nhËp vµo tßa nhµ tõ bªn ngoµi §Æt BTS trªn c¸c tßa nhµ xung quanh vµ h­íng anten tíi tßa nhµ cÇn phñ. Khi ®ã kh«ng cÇn ®Õn hÖ thèng ph©n phèi tÝn hiÖu n÷a vµ phÇn tö bøc x¹ chÝnh lµ anten cña tr¹m BTS outdoor macro ®ã. H×nh 1.3. Vïng phñ cho trong tßa nhµ tõ mét tÕ bµo macro trong m¹ng BTS outdoor macro 12 Ph¹m Träng §¹i - 505102009 Khoa CNTT - §H ph­¬ng ®«ng
  14. PhÇn I: c¬ së lý thuyÕt Ch­¬ng I: hÖ thèng inbuilding · ¦u ®iÓm cña gi¶i ph¸p nµy lµ chi phÝ thÊp, kh«ng mÊt nhiÒu thêi gian trong triÓn khai, cã thÓ phñ c¶ ngoµi nhµ ( outdoor) vµ trong nhµ (indoor). · Nh­îc ®iÓm cña gi¶i ph¸p nµy lµ vïng phñ h¹n chÕ, tèc ®é bÝt thÊp ®èi víi c¸c dÞch vô d÷ liÖu, dung l­îng thÊp vµ chÊt l­îng kh«ng thÓ chÊp nhËn ®­îc ë mét sè phÇn trong tßa nhµ. Suy hao t¨ng dÇn khi tÇn sè cµng cao, do vËy khã cung cÊp vïng phñ cho tßa nhµ møc tÝn hiÖu tèt. Suy hao cã thÓ kh¾c phôc b»ng c¸ch t¨ng c«ng suÊt tõ c¸c tr¹m ngoµi nhµ nh­ng nhiÔu sÏ t¨ng. viÖc thiÕt kÕ tÇn sè gÆp nhiÒu khã kh¨n do quü tÇn sè h¹n hÑp (nhÊt lµ ®èi víi c¸c nhµ khai th¸c chia sÎ chung b¨ng tÇn GSM). Ngoµi c¸ch phñ sãng trong nhµ b»ng tr¹m outdoor ta cã thÓ sö dông tr¹m lÆp (Repeater) lµm nguån v« tuyÕn cung cÊp cho hÖ thèng ph©n phèi. Khi ®ã vïng phñ cña tr¹m outdoor hiÖn cã ®­îc më réng. Nh­ng gi¶i ph¸p nµy Ýt ®­îc sö dông trong thùc tÕ v× c­êng ®é tÝn hiÖu, chÊt l­îng, sù æn ®Þnh, dung l­îng phô thuéc vµo tr¹m BTS bªn ngoµi vµ viÖc thiÕt kÕ cho tr¹m lÆp (quü ®­êng truyÒn, møc ®é c¸ch ly 2 h­íng) mÆc dï gi¸ thµnh thÊp, triÓn khai nhanh, dÔ dµng. V× cã nhiÒu nh­îc ®iÓm nãi trªn nªn thùc tÕ rÊt Ýt nhµ cung cÊp dÞch vô di ®éng sö dông gi¶i ph¸p nµy, trõ tr­êng hîp bÊt kh¶ thi. H×nh 1.4. Outdoor repeater b. Nguån tÝn hiÖu b»ng tr¹m indoor dµnh riªng H×nh 1.5. Vïng phñ cho tßa nhµ ®­îc cung cÊp bëi tr¹m indoor riªng. 13 Ph¹m Träng §¹i - 505102009 Khoa CNTT - §H ph­¬ng ®«ng
  15. PhÇn I: c¬ së lý thuyÕt Ch­¬ng I: hÖ thèng inbuilding Gi¶i ph¸p nµy cã thÓ t¨ng thªm dung l­îng cho nh÷ng vïng trong nhµ yªu cÇu l­u l­îng cao. VÊn ®Ò chÝnh ë ®©y lµ cung cÊp dung l­îng yªu cÇu trong khi vÉn ®¶m b¶o vïng phñ tèt cña tßa nhµ mµ kh«ng lµm ¶nh h­ëng tíi chÊt l­îng dÞch vô cña m¹ng BTS outdoor macro. V× vËy gi¶i ph¸p nµy ®­îc c¸c nhµ cung cÊp dÞch vô di ®éng trong khu vùc sö dông nh­ SingTel, Digi... · ¦u ®iÓm cña gi¶i ph¸p nµy lµ nguån tÝn hiÖu tõ bªn ngoµi æn ®Þnh, møc tÝn hiÖu tèt, më réng dung l­îng hÖ thèng dÔ dµng · Nh­îc ®iÓm cña gi¶i ph¸p lµ gi¸ thµnh cao, yªu cÇu ph¶i cã c¸ch bè trÝ tÇn sè/ kªnh cô thÓ vµ x©y dùng hÖ thèng truyÒn dÉn ®¶m b¶o tÝnh mü thuËt. H×nh 1.6. Indoor Repeater 1.1.2. HÖ thèng ph©n phèi tÝn hiÖu. HÖ thèng ph©n phèi tÝn hiÖu cã nhiÖm vô ph©n phèi tÝn hiÖu tõ nguån cung cÊp ®i ®Õn c¸c anten hoÆc phÇn tö bøc x¹ kh¸c vµ ®­îc ph©n lo¹i thµnh: a. HÖ thèng thô ®éng. HÖ thèng thô ®éng lµ hÖ thèng anten ®­îc ph©n phèi b»ng c¸p ®ång trôc vµ c¸c phÇn tö thô ®éng. §©y lµ gi¶i ph¸p phæ biÕn nhÊt cho c¸c khu vùc phñ sãng inbuilding kh«ng qu¸ réng, cã ®Æc ®iÓm: H×nh1. 7. Gi¶i ph¸p hÖ thèng ph©n phèi c¸p ®ång trôc thô ®éng 14 Ph¹m Träng §¹i - 505102009 Khoa CNTT - §H ph­¬ng ®«ng
  16. PhÇn I: c¬ së lý thuyÕt Ch­¬ng I: hÖ thèng inbuilding · Tr¹m gèc ®­îc dµnh riªng cho tßa nhµ: TÝn hiÖu v« tuyÕn tõ tr¹m gèc ®­îc ph©n phèi qua hÖ thèng ®Õn c¸c anten. Vïng phñ cho tßa nhµ ®­îc giíi h¹n ®ång thêi kh«ng lµm ¶nh h­ëng ®Õn chÊt l­îng m¹ng BTS outdoor macro. Nh­ng yªu cÇu kü s­ thiÕt kÕ ph¶i tÝnh to¸n quü ®­êng truyÒn cËn thËn v× møc c«ng suÊt ë mçi anten phô thuéc vµ sù tæn hao mµ c¸c thiÕt bÞ thô ®éng ®­îc sö dông, ®Æc biÖt lµ chiÒu dµi c¸p. · C¸c thiÕt bÞ chÝnh gåm: C¸p ®ång trôc, bé chia (spliter/tapper), bé läc (filter), bé kÕt hîp (combiner), anten. b. HÖ thèng chñ ®éng HÖ thèng chñ lµ hÖ thèng anten ph©n phèi sö dông c¸p quang vµ c¸c thµnh phÇn chñ ®éng (bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt). ViÖc sö dông c¸p quang tõ BTS tíi khèi ®iÒu khiÓn tõ xa cã thÓ më réng tíi tõng vÞ trÝ anten riªng lÎ b»ng c¸ch: TÝn hiÖu RF tõ BTS ®­îc chuyÓn ®æi thµnh tÝn hiÖu quang råi truyÒn ®Õn vµ ®­îc biÕn ®æi ng­îc l¹i thµnh tÝn hiÖu RF t¹i khèi ®iÒu khiÓn tõ xa tr­¬c khi ®­îc ph©n phèi tíi mét hÖ thèng c¸p ®ång nhá. Ngoµi ra, hÖ thèng cßn sö dông c¸c thiÕt bÞ kh¸c trong viÖc ph©n phèi tÝn hiÖu: Hub quang chÝnh, c¸p quang, Hub më réng, khèi anten tõ xa. H×nh 1.8. S¬ ®å mét hÖ thèng anten ph©n phèi chñ ®éng cho khu tr­êng së. Gi¶i ph¸p nµy th­êng ®­îc sö dông cho nh÷ng khu vùc phñ sãng inbuilding rÊt réng, khi mµ hÖ thèng thô ®éng kh«ng ®¸p øng ®­îc chØ tiªu kü thuËt suy hao cho phÐp. Khi ®ã mét BTS phôc vô ®­îc nhiÒu tßa nhµ trong mét vïng, th­êng lµ c¸c tr­êng së. C¸c kÕt nèi kho¶ng c¸ch xa (h¬n 1 km) sö dông 15 Ph¹m Träng §¹i - 505102009 Khoa CNTT - §H ph­¬ng ®«ng
  17. PhÇn I: c¬ së lý thuyÕt Ch­¬ng I: hÖ thèng inbuilding c¸p quang, sù ph©n phèi gi÷a mét tÇng vµ c¸c phÇn trong tßa nhµ cã thÓ dïng c¸p xo¾n ®«i d©y. Nh­ng nh­îc ®iÓm dÔ nhËn thÊy lµ chi phÝ cao. H×nh1. 9. S¬ ®å mét hÖ thèng anten ph©n phèi chñ ®éng cho mét tßa nhµ cao tÇng c. HÖ thèng lai ghÐp H×nh 1.10. S¬ ®å hÖ thèng lai ghÐp HÖ thèng nµy lµ sù kÕt hîp gi÷a hÖ thèng thô ®éng vµ chñ ®éng. Gi¶i ph¸p nµy dung hßa ®­îc c¶ ­u nh­îc ®iÓm cña hai hÖ thèng thô ®éng vµ chñ ®éng. V× nã võa ®¶m b¶o chÊt l­îng tÝn hiÖu cho nh÷ng khi vùc phñ sãng trong mµ cã quy m« lín l¹i võa tiÕt kiÖm chi phÝ. 1.1.3. PhÇn tö bøc x¹. PhÇn tö bøc x¹ cã nhiÖm vô biÕn ®æi n¨ng l­îng tÝn hiÖu ®iÖn thµnh sãng ®iÖn tõ ph¸t ra ngoµi kh«ng gian vµ ng­îc l¹i. Do hÖ thèng trong nhµ ®­îc sö dông ë nh÷ng khu vùc cã vïng phñ sãng ®Æc biÖt cho nªn ®èi víi tõng c«ng tr×nh cô thÓ ®ßi hái ph¶i cã phÇn tö bøc x¹ thÝch hîp. Cô thÓ: 16 Ph¹m Träng §¹i - 505102009 Khoa CNTT - §H ph­¬ng ®«ng
  18. PhÇn I: c¬ së lý thuyÕt Ch­¬ng I: hÖ thèng inbuilding a. Anten Sö dông thÝch hîp víi nh÷ng vïng phñ cã khuynh h­íng trßn hoÆc h×nh ch÷ nhËt. §ã lµ v× anten cho vïng phñ sãng kh«ng ®ång ®Òu, viÖc tÝnh quü ®­êng truyÒn phô thuéc nhiÒu vµo cÊu tróc cña tßa nhµ. Ph¹m vi phñ sãng cña anten ë d¶i GSM900 lµ 25m ¸ 30m ; GSM1800 lµ 15m ¸ 18m . Cã 2 lo¹i anten th­êng ®­îc sö dông lµ anten v« h­íng (omni) vµ anten cã h­íng (yagi). Anten v« h­íng cã tÝnh thÈm mü, nhá gän dÔ l¾p ®Æt nªn cã thÓ kÕt hîp hµi hßa víi m«i tr­êng trong tßa nhµ, cßn anten cã h­íng cã ®é t¨ng Ých cao thÝch hîp khi phñ sãng trong thang m¸y. b. C¸p rß §Æc ®iÓm cña c¸p rß (cßn gäi lµ c¸p t¸n x¹) lµ cã c­êng ®é tÝn hiÖu ®ång ®Òu theo mét trôc chÝnh nªn th­êng ®­îc dïng cho c¸c vïng phñ phôc vô kÐo dµi ®Æc biÖt nh­ hµnh lang dµi, xe ®iÖn ngÇm, ®­êng hÇm… Ph¹m vi phñ sãng cña c¸p rß chØ vµo kho¶ng 6m nh­ng l¹i cã ­u ®iÓm h¬n h¼n víi anten lµ hç trî ®­îc d¶i tÇn sè réng tõ 1 MHz ¸ 2500 MHz . H×nh 1.11. HÖ thèng ph©n phèi c¸p rß 1.2. M« h×nh truyÒn sãng vµ tÝnh to¸n quü ®­êng truyÒn. Trong hÖ thèng inbuilding th× tÝn hiÖu sau khi tõ nguån tÝn hiÖu ®i qua hÖ thèng ph©n phèi tÝn hiÖu ®Õn phÇn tö bøc x¹ vµ ph¸t ra kh«ng gian sÏ chÞu thªm mét l­îng suy hao phô thuéc vµo sè tÇng còng nh­ sè bøc t­êng mµ sãng trùc tiÕp truyÒn qua råi míi ®Õn thiÕt bÞ ®Çu cuèi cña thuª bao di ®éng. §Ó dù ®o¸n 17 Ph¹m Träng §¹i - 505102009 Khoa CNTT - §H ph­¬ng ®«ng
  19. PhÇn I: c¬ së lý thuyÕt Ch­¬ng I: hÖ thèng inbuilding nh÷ng suy hao nµy nhµ thiÕt kÕ sÏ sö dông m« h×nh truyÒn sãng trong nhµ tõ ®ã tÝnh to¸n ra quü ®­êng truyÒn yªu cÇu t­¬ng øng. Thùc chÊt m« h×nh truyÒn sãng lµ c«ng thøc tÝnh suy hao sãng v« tuyÕn khi truyÒn qua c¸c vËt c¶n vµ ®­îc x©y dùng tõ rÊt nhiÒu qu¸ tr×nh ®o ®¹c thùc nghiÖm cô thÓ, cßn quü ®­êng truyÒn sÏ x¸c ®Þnh tÊt c¶ c¸c tham sè suy hao tèi ®a cho phÐp tÝnh tõ nguån tÝn hiÖu ®Õn m¸y di ®éng ®Ó tõ ®ã cã ®­îc c¸i nh×n tæng quan h¬n vÒ hÖ thèng. 1.2.1. M« h×nh truyÒn sãng. Kh¸c víi truyÒn dÉn h÷u tuyÕn chØ truyÒn trªn nh÷ng ®«i d©y ®· ®­îc thiÕt kÕ ®Þnh tr­íc, suy hao cã thÓ l­êng tr­íc vµ tÝnh to¸n ®­îc th× viÖc tÝnh to¸n trong truyÒn dÉn v« tuyÕn lµ rÊt ®a d¹ng vµ phøc t¹p do ®Æc kiÓm kªnh truyÒn më. Th«ng tin di ®éng lµ trong nh÷ng dÞch vô th«ng tin ®Æc biÖt, cho phÐp thuª bao trao ®æi th«ng tin ngay c¶ khi ®ang di chuyÓn nªn kªnh truyÒn sãng liªn tôc thay ®æi trong qu¸ tr×nh thuª bao di ®éng. V× vËy, yªu cÇu hµng ®Çu ®èi víi nhµ thiÕt kÕ lµ ph¶i dù ®o¸n t­¬ng ®èi chÝnh x¸c møc thu n¨ng l­îng t¹i tõng vÞ trÝ cña thuª bao di ®éng. Do m«i tr­êng truyÒn sãng cña m¹ng BTS outdoor macro (kh«ng gian tù do) kh«ng cßn ®óng víi m«i tr­êng truyÒn sãng cña hÖ thèng trong nhµ nªn mét yªu cÇu ®Æt ra lµ cÇn ph¶i cã mét m« h×nh truyÒn sãng trong nhµ riªng. Cã nhiÒu m« h×nh truyÒn sãng trong nhµ ®­îc c¸c nhµ nghiªn cøu ®­a ra nh­ m« h×nh cña Bertoni, N.Yarkoni – N.Blaunstein, Rappaport… do ®Æc tr­ng cña m«i tr­êng truyÒn sãng phøc t¹p, do cÊu tróc vµ vËt liÖu x©y dùng ®a d¹ng… nh­ng v× khu«n khæ bµi viÕt cã h¹n nªn ë ®©y chØ giíi thiÖu m« h×nh Motley & Keenan v× nh÷ng ­u ®iÓm cña nã. Motley & Keenan cho r»ng tæn hao trung b×nh pl (d ) lµ mét hµm cña kho¶ng c¸ch d cã thÓ ®­îc tÝnh tõ tæn hao kh«ng gian tù do pl fs (d ) vµ tõ sè c¸c bøc t­êng I gi÷a Tx vµ Rx. I plKeenanMotley (d ) = pl fs (d ) + å Lwi (1) i 18 Ph¹m Träng §¹i - 505102009 Khoa CNTT - §H ph­¬ng ®«ng
  20. PhÇn I: c¬ së lý thuyÕt Ch­¬ng I: hÖ thèng inbuilding Trong ®ã Lwi lµ tæn hao cña bøc t­êng thø i. Cô thÓ: L(dB)=32.5 + 20*log f + 20*log d + k*F(k) + p*W(k) + D(d – db) (2) (c«ng thøc tÝnh cho kh«ng gian tù do) Trong ®ã: L: Tæn hao ®­êng truyÒn (dB). f: TÇn sè (MHz). d: Kho¶ng c¸ch tõ m¸y ph¸t ®Õn m¸y thu (km). k: Sè tÇng mµ sãng trùc tiÕp truyÒn qua. F: HÖ sè tæn hao cña tÇng (dB). p: Sè bøc t­êng mµ sãng trùc tiÕp truyÒn qua. W: HÖ sè tæn hao cña t­êng (dB) (note 1). D: HÖ sè tæn hao tuyÕn tÝnh (dB/m) (note 2). db: §iÓm ng¾t trong nhµ (indoor breakpoint) (m) ( note 2). Note 1: C¸c bøc t­êng máng th«ng th­êng cã tæn hao 7 dB cßn c¸c bøc t­êng dµy cã tæn hao 10 dB. Note 2: §èi víi kho¶ng c¸ch ë ®iÓm ng¾t, trung b×nh céng thªm vµo 0.2 dB/m. ®iÓm ng¾t ®iÓn h×nh: 65m. 19 Ph¹m Träng §¹i - 505102009 Khoa CNTT - §H ph­¬ng ®«ng
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược