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 1x-EV-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 : B1 B3 b2 C1 C3 C2 A1 A3 A2 B1 B3 b2 B1 B3 b2 B1 B3 b2 C1 C3 C2 B1 B3 b2 C1 C3 C2 C1 C3 C2 C1 C3 C2 B1 B3 b2 C1 C3 C2 B1 B3 b2 D3 D1 §2 D3 D1 §2 A1 A3 A2 D3 D1 §2 A1 A3 A2 D3 D1 §2 A1 A3 A2 D3 D1 §2 A1 A3 A2 C1 C3 C2 B1 B3 b2 C1 C3 C2 B1 B3 b2 C1 C3 C2 A1 A3 A2 D3 D1 §2 A1 A3 A2 D3 D1 §2 A1 A3 A2 D1 D3 A1 Mô Hình 4/12 Mô hình 3/9 C1 C3 C2 B1 B3 b2 A1 A3 A2 A1 A3 A2 C1 C3 C2 C1 C3 C2 A1 A3 A2 C1 C3 C2 A1 A3 A2 B1 B3 b2 A1 A3 A2 B1 B3 b2 A1 A3 A2 B1 B3 b2 C1 C3 C2 A1 A3 A2 B1 B3 b2 A1 A3 A2 B1 B3 b2 C1 C3 C2 A1 A3 A2 B1 B3 b2 C1 C3 C2 B1 B3 b2 A1 A3 A2 A2 C1 C1 C1 II. Các vấn đề về suy hao đường truyền : Lµ qu¸ tr×nh mµ ë ®ã tÝn hiÖu thu gi¶m dÇn do kho¶ng c¸ch tr¹m ph¸t vµ tr¹m thu ngµy cµng t¨ng. Víi mét Angten cho tr­íc cæng suÊt ph¸t suy hao ®­êng truyÒn tû lÖ víi b×nh ph­¬ng cña dxf víi d lµ kho¶ng c¸ch vµ f lµ tÇn sè. Trong ®Þa h×nh thµnh phè suy hao cã thÓ tûlÖ víi d4 hoÆc h¬n thÕ. Trong m«i tr­êng khong gian tù do cã thÓ tÝnh suy hao ®­êng truyÒn nh­ sau: PL= 20 log(42.dKmfMHz) dB = 32,5 + 20 log fMHz + 20 log dKm dB Víi dKm lµ kho¶ng c¸ch tÝnh b»ng Km fMHz lµ tÇn sè tÝnh b»ng MHz PL lµ suy hao ®­êng truyÓn tÝnh b»ng dB MS Past Loss (free grace) BTS dkm Nh­ ta ®· biÕt cã 3 yÕu tè lµm ¶nh h­ëng ®Õn suy hao ®­êng truyÒn lµ kho¶ng c¸ch t¨ng (nh­ ®· nãi á trªn) ngoµi ra cßn chÞu ¶nh h­ëng cña Phadinh chuÈn L«go vµ Pla ®inh nhiÒu tia (Rayleigh). C«ng thøc tÝnh suy hao ®­êng truyÒn cã tÝnh ®Õn ¶nh h­ëng cña hai lo¹i Pla ®inh trªn ®· ®­îc ®­a ra trong b¸o c¸o cña CCITT 1982: PL = 69,55 + 26,16 log fMHz - 13,28 log h1 - a(h1) + (44,9 - 6,55 log h1) ´ log dKm Víi : PL : Suy hao ®­êng truyÒn tÝnh b»ng dB fMHz : tÇn sè tÝnh b»ng Mhz h1 ChiÒu cao cña Angten BTS tÝnh b»ng mÐt h2 ChiÒu cao cña Angten MS tÝnh b»ng mÐt a(h2) = (1,1 log P - 0,2) ´ h2 - (1,56 log f - 0,8) dKm Kho¶ng c¸ch tÝnh b»ng Km MS * C«ng thøc Okumuza-Hata : N¨m 1980 Hata lµ mét kü s­ ®iÖn tö nhËt b¶n ®· dùa trªn ®å thÞ vña Okumuza ®· ®­a ra mét sè c«ng thøc tÝnh to¸n suy hao ®­êng truyÒn nh­ sau: + Trong ®iÒu kiÖn thµnh phè b×nh th­êng L(thµnh phè)=69,55+26,16*log f -13,82 * log h1 + (44,9-6,55 log h1) * logd Trong ®ã: f : tÇn sè [Mhz] h1 : ®é cao Angten BTS[m] d : kho¶ng c¸ch [m] + Trong ®iÒu kiÖn ngo¹i « cã thÓ dïng c«ng thøc: L(ngo¹i «)=L(thµnh phè)-[2*(log(f/28))2 +5,4] + Trong ®iÒu kiÖn quang ®·ng, kh«ng c©y cao, kh«ng nhµ cao tÇng cã thÓ dïng c«ng thøc: L(b»ng ph¼ng)=L(thµnh phè)-[4,78*(log f)2-18,83* log f +40,94] C¸c c«ng thøc nµy hiÖu chØnh cho s¸t víi ®iÒu kiÖn thùc tÕ nhß sö dông c¸c yÕu tè hiÖu chØnh thøc hiÖn trong c¸c ®å thÞ Okumuza ®· tr×nh bµy ë trªn. III. Ch­¬ng tr×nh phÇn mÒm m« pháng : L­u ®å thuËt to¸n : Bắt Đầu Form Menu Form1 Form2 Form3 Chương Trình 1 Chương Trình 2 Chương Trình 3 Kết Thúc S Đ Đ S S Đ 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 .