MỤC LỤC

MỤC LỤC1

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT4

DANH MỤC BẢNG9

DANH MỤC HÌNH VẼ10

LỜI MỞ ĐẦU12

CHƯƠNG ISỰ PHÁT TRIỂN CỦA THÔNG TIN DI ĐỘNG13

1.1 Xu hướng phát triển hệ thống thông tin di động trên thế giới13

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 TDMA17

1.3.2 Đa truy cập phân chia theo mã CDMA18

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-CDMA20

1.5.1 Cấu trúc mạng W-CDMA21

1.5.1.1 Mô hình khái niệm21

1.5.1.2 Mô hình cấu trúc. 22

1.5.2 Cấu trúc mạng truy nhập vô tuyến UTRAN25

1.5.2.1 Bộ điều khiển mạng vô tuyến (RNC). 26

1.5.2.2 Node B26

1.5.2.3 Các chức năng điều khiển của UTRAN26

1.5.3 Cấu trúc mạng lõi theo tiêu chuẩn 3GPP R99. 27

1.5.4 Cấu trúc phân lớp của W-CDMA28

1.5.5 Các loại kênh trong UTRAN30

1.5.6 Kỹ thuật trải phổ. 30

1.6 Quản lý tài nguyên vô tuyến trong hệ thống W-CDMA31

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-CDMA37

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 suất41

2.2.3 Điều khiển công suất trong chuyển giao mềm43

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 ngoài46

2.3.1 Độ lợi của điều khiển công suất vòng ngoài47

2.3.2 Tính toán chất lượng thu. 48

2.3.3 Giới hạn biến động điều khiển công suất49

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-CDMA52

3.1 Tổng quan về chuyển giao trong mạng di động. 52

3.1.1 Các kiểu chuyển giao trong hệ thống W-CDMA52

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 mềm56

3.2.2 Thuật toán chuyển giao mềm60

3.2.3 Đặc điểm của chuyển giao mềm62

3.3 Chuyển giao giữa hệ thống W-CDMA và GSM . 64

3.4 Chuyển giao giữa các tần số trong W-CDMA66

3.5 Tổng kết chuyển giao. 68

CHƯƠNG IV70

QUY HOẠCH MẠNG VÔ TUYẾN W-CDMA70

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 tải79

4.1.2.2 Hiệu suất phổ. 85

4.1.2.3 Dung lượng mềm85

4.2 Quy hoạch vùng phủ và dung lượng chi tiết87

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 cell93

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 cell98

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 KHẢO107

PHỤ LỤC 1: CÁC MÔ HÌNH TRUYỀN SÓNG

PHỤ LỤC 2: CHƯƠNG TRÌNH

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 !

Quy Nhơn, tháng 6 năm 2010

Sinh viên thực hiệ