BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC GIAO THOÂNG VAÄN TAÛI KHOA: ÑIEÄN - ÑIEÄN TÖÛ LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP CAO HOÏC ÑEÀ TAØI NGHIEÂN CÖÙU HEÄ THOÁNG WLL-CDMA VAØ ÖÙNG DUÏNG TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ MAÏNG WLL-CDMA TIEÀN GIANG CHUYEÂN NGAØNH: KYÕ THUAÄT ÑIEÄN TÖÛ MAÕ NGAØNH: 06.70 KHOAÙ: 11 GIAÙO VIEÂN HÖÔÙNG DAÃN : TS. TRAÀN THIEÄN CHÍNH HOÏC VIEÂN THÖÏC HIEÄN : DÖÔNG VAÊN THAÙI TP HOÀ CHÍ MINH, 2006 BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC GIAO THOÂNG VAÄN TAÛI KHOA: ÑIEÄN - ÑIEÄN TÖÛ LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP CAO HOÏC ÑEÀ TAØI NGHIEÂN CÖÙU HEÄ THOÁNG WLL-CDMA VAØ ÖÙNG DUÏNG TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ MAÏNG WLL-CDMA TIEÀN GIANG CHUYEÂN NGAØNH: KYÕ THUAÄT ÑIEÄN TÖÛ MAÕ NGAØNH: 06.70 KHOAÙ: 11 Haø Noäi, ngaøy. naêm 2006 HOÏC VIEÂN THÖÏC HIEÄN GIAÙO VIEÂN HÖÔÙNG DAÃN DÖÔNG VAÊN THAÙI TS. TRAÀN THIEÄN CHÍNH LÔØI CAÙM ÔN! Ñeà taøi luaän vaên Thaïc Só Kyõ Thuaät: NGHIEÂN CÖÙU HEÄ THOÁNG WLL-CDMA VAØ ÖÙNG DUÏNG TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ MAÏNG WLL-CDMA TIEÀN GIANG ñöôïc nghieân cöùu vaø hoaøn chænh trong khoaûng thôøi gian ngaén.
Trong thôøi gian qua, toâi ñaõ khoâng ngöøng tham khaûo caùc taøi lieäu lieân quan vaø tranh thuû toái ña söï höôùng daãn cuûa caùc Thaày, tham khaûo yù kieán cuûa caùc anh, chò vaø caùc baïn ñoàng nghieäp ñeå ñeà taøi ñaït ñöôïc thaønh coâng ôû möùc chaáp nhaän ñöôïc. Chính vì theá; lôøi ñaàu tieân em xin chaân thaønh bieát ôn saâu saéc söï höôùng daãn vaø giuùp ñôû taän tình cuûa Thaày Traàn Thieän Chính vaø Thaày Ñaøm Thuaän Trinh trong quaù trình hoaøn thaønh ñeà taøi. Em cuõng guûi lôøi caûm ôn ñeán taát caû quí Thaày, Coâ ñaõ heát loøng giaûng daïy cho em noùi rieâng, taäp theå lôùp Cao Hoïc Ñieän Töû - Vieãn Thoâng khoaù 11 noùi chung vaø xin nhaän nôi em söï kính troïng saâu saéc. Toâi cuõng xin chaân thaønh caùm ôn Ban Giaùm Hieäu, Caùc Thaày, Coâ laø tröôûng, phoù caùc phoøng, khoa cuûa tröôøng Trung Hoïc Böu Chính – Vieãn Thoâng vaø Coâng Ngheä Thoâng Tin III ñaõ heát loøng hoã trôï kinh phí, thôøi gian vaø thuû tuïc ñeå toâi coù theå hoaøn thaønh chöông trình ñaøo taïo cao hoïc.
Ñaëc bieät, toâi xin chaân thaønh caùm ôn taát caû caùc baïn ñoàng nghieäp ñaõ giuùp ñôû toâi hoaøn thaønh luaän vaên toát nghieäp ñuùng thôøi haïn. Tuy ñeà taøi cô baûn ñaõ hoaøn chænh nhöng cuõng khoù traùnh khoûi nhöõng khieám khuyeát keå caû veà noäi dung cuõng nhö hình thöùc trình baøy. Vì vaäy em raát mong nhaän ñöôïc yù kieán ñoùng goùp cuûa quí Thaày, Coâ; cuûa caùc baïn ñoàng nghieäp ñeå ñeà taøi hoaøn thieän hôn vaø coù theå öùng duïng trong thöïc tieån. Xin traân toïng kính chaøo! Sinh vieân thöïc hieän: Döông Vaên Thaùi.
i NHÖÕNG TÖØ VIEÁT TAÉT AGC Automatic Gain Control Ñieàu khieån khueách ñaïi töï ñoäng AMPS Advanced Mobile Phone System Heä thoáng ñieän thoaïi di ñoäng tieân tieán AN Access Network Truy nhaäp maïng ATM Asynchronous Tranfer Mode Kieåu truyeàn daãn khoâng ñoàng boä AWGN Additive While Gaussian Noise Taïp aâm Gause traéng BER Bit Error Rate Toác ñoä loãi bit BHCA Busy Hour Call Attemps Soá laàn goïi thueâ bao trong giôø cao ñieåm BSC Base Tranceiver Controller Ñieàu khieån traïm thu phaùt BSM Base Station Manager Khoái quaûn trò traïm goác BTS Base Tranceiver Station Traïm thu phaùt goác C/I Carrier to Interference Tæ soá soùng mang treân nhieãu CCI Co-Channel Interference Giao thoa ñoàng keânh CDMA Code Divition Multiple Access Ña truy nhaäp theo maõ DS Direct Sequence Traûi phoå tröïc tieáp FDD Frequency Division Duplex Song coâng chia taàn soá FDMA Frequency Division Multiple Ña truy nhaäp phaân chia theo taàn Access soá FSK Frequency Shitf Keying Khoùa dòch taàn soá GoS Grade Of Service Caáp ñoä dòch vuï GPS Gobal Positional System Heä thoáng ñònh vò toaøn caàu GSM Gobal System Mobile Heä thoáng di ñoäng toaøn caàu IF Intermediate Frequency Taàn soá trung gian ISDN Integrated Service Digital Network Maïng soá tích hôïp ña dòch vuï IWF Inter Working Function Chöùc naêng lieân maïng LE Local Exchange Toång ñaøi noäi haït LOS Line of Sight Tuyeán khoâng khuaát taàm nhìn MS Mobile Station Traïm di ñoäng NLOS None Line of Sight Tuyeán khuaát taàm nhìn OAM&P Operation Administer Maintenace Ñieàu haønh, quaûn trò, baûo döôõng & Planning vaø qui hoaïch PDC Personal Digital Cellular Heä thoáng teá baøo caù nhaân P-MP Point - Multipoint Ñieåm – ña ñieåm PN Pseudo-radom Noise Nhieãu giaû ngaãu nhieân ii PN Pseudo Noise Giaû taïp aâm P-P Point - Point Ñieåm - ñieåm PSD Power Specral Density Maät ñoä phoå coâng suaát PSK Phase Shift Keying Khoaù dòch pha PSTN Public Switch Telephone Network Maïng chuyeån maïch ñieän thoaïi coâng coäng QPSK Quatenary Phase Shift Keying Khoaù dòch pha caàu phöông RF Radio Frequency Taàn soá voâ tuyeán RP Radio Port Coång voâ tuyeán RPCU Radio Port Control Unit Ñôn vò ñieàu khieån coång voâ tuyeán SMS Short Message Service Dòch vuï baûn tin ngaén TDMA Time Division Multiple Access Ña truy nhaäp phaân chia theo thôøi gian WANU Wireless Access Network Unit Ñôn vò truy nhaäp voâ tuyeán WCDMA Wide Code Divition Multiple Ña truy nhaäp theo maõ baêng roäng Access WLL Wireless Local Loop Maïch voøng voâ tuyeán noäi haït iii MÔÛ ÑAÀU Lòch söû phaùt trieån thoâng tin di ñoäng traûi qua nhieàu theá heä. Nhieàu phöông thöùc thoâng tin di ñoäng (TTDÑ) ñaõ ñöôïc ñöa vaøo söû duïng, nhöng ñaùng chuù yù nhaát vaãn laø caùc heä thoáng thoâng tin di ñoäng teá baøo söû duïng coâng ngheä GSM vaø CDMA. Vôùi nhöõng tính naêng kyõ thuaät noåi troäi, trong thôøi gian qua, trong quaù trình khai thaùc, caùc heä thoáng naøy ñaõ chieám lónh ñöôïc nieàm tin cuûa khaùch haøng, theå hieän ôû chaát löôïng dòch vuï ñöôïc ñaûm baûo, soá löôïng thueâ bao söû duïng ngaøy caøng taêng, dòch vuï cung caáp ngaøy caøng ña daïng vaø phong phuù, v.v… Trong töông lai, vôùi xu theá phaùt trieån höôùng tôùi maïng theá heä sau (NGN), caùc heä thoáng naøy vaãn coøn phaùt trieån vaø söû duïng roäng raõi. Tuy nhieân, vôùi söï phaùt trieån khoâng ngöøng cuûa ñôøi soáng kinh teá – xaõ hoäi, nhu caàu cuûa ngöôøi söû duïng ngaøy caøng cao hôn: Nhö nhu caàu thoâng tin moïi luùc, moïi nôi, ña phöông tieän tích hôïp dòch vuï baêng roäng, toác ñoä phaùt trieån thueâ bao gia taêng ñoät bieán treân phaïm vi roäng, v.v… Ñeå ñaùp öùng ñöôïc nhu caàu naøy, caùc nhaø cung caáp dòch vuï caàn coù chieán löôïc kinh doanh hôïp lyù, taän duïng cô sôû haï taàng saún coù, ñaàu tö xaây döïng maïng môùi hoaëc môû roäng qui moâ maïng vôùi moät chi phí hôïp lyù.
Qui hoaïch phaùt trieån maïng voán laø nhieäm vuï thöôøng xuyeân cuûa caùc nhaø khai thaùc, cung caáp dòch vuï, trong giai ñoaïn naøy caøng trôû neân quan troïng vaø caáp thieát hôn. Qui hoaïch thieát keá maïng TTDÑ laø moät baøi toaùn phöùc taïp vaø coù qui moâ lôùn, bôûi noù phuï thuoäc raát nhieàu yeáu toá. Noäi dung cuûa baøi toaùn thieát keá maïng TTDÑ laø phaûi xaùc ñònh ñöôïc taäp hôïp caùc traïm vaø caùc giaù trò tham soá cuûa moãi traïm BTS sao cho ñaït ñöôïc caùc chæ tieâu kyõ thuaät cuûa heä thoáng treân cô sôû caùc ñieàu kieän raøng buoäc vaø caùc haøm muïc tieâu ñeà ra, trong ñoù hieäu quaû kinh teá laø moät vaán ñeà quan troïng caàn giaûi quyeát. Quaù trình thieát keá vaø qui hoaïch maïng goàm nhieàu böôùc, moãi böôùc lieân quan ñeán moät soá bieán coù theå ñöôïc xaùc ñònh tröôùc hoaëc giôùi haïn trong moät phaïm vi nhaát ñònh.
Ñieàu naøy daãn ñeán söï ña daïng cuûa baøi toaùn thieát keá qui hoaïch maïng TTDÑ. Tuyø theo caùc ñieàu kieän cuï theå ñöôïc xaùc ñònh coù theå phaân baøi toaùn thieát keá maïng TTDÑ thaønh caùc baøi toaùn cuï theå. Cuøng vôùi söï phaùt trieån cuûa caû nöôùc trong lónh vöïc Böu chính – Vieãn thoâng, maïng vieãn thoâng tænh Tieàn Giang trong nhöõng naêm qua ñaõ coù nhöõng böôùc phaùt trieån nhanh choùng. Ñeå ñaùp öùng nhu caàu ngaøy caøng cao cuûa khaùch haøng, ngoaøi vieäc öùng duïng nhöõng thaønh töïu khoa hoïc coâng ngheä tieân tieán, maïng vieãn thoâng Tieàn Giang caàn coù nhöõng giaûi phaùp ñeå khoâng ngöøng môû roäng vaø phaùt trieån.
Moät trong nhöõng giaûi phaùp caàn aùp duïng, ñoù laø heä thoáng thoâng tin di ñoäng noäi vuøng WLL – CDMA. Xuaát phaùt töø nhu caàu thöïc tieån: Xaây döïng heä thoáng TTDÑ phuïc vuï ñeán naêm 2010, luaän vaên ñaët vaán ñeà nghieân cöùu tính toaùn thieát keá maïng WLL – CDMA Tieàn Giang. Ñeå ñaït ñöôïc muïc tieâu ñeà ra, tröôùc heát luaän vaên caàn tìm hieåu toång quan veà iv TTDÑ, söï caàn thieát phaûi quy hoaïch thieát keá maïng, caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán qui hoaïch maïng, cô sôû cô baûn trong vieäc qui hoaïch maïng, sau ñoù aùp duïng tính toaùn cuï theå cho maïng WLL- CDMA Tieàn Giang. Noäi dung chính cuûa luaän vaên ñöôïc trình baøy trong 3 chöông: Chöông 1: Heä thoáng thoâng tin di ñoäng teá baøo vaø caùc yeáu toá lieân quan ñeán qui hoaïch maïng.
Chöông 2: Cô sôû cô baûn tính toaùn thieát keá maïng thoâng tin di ñoäng. Chöông 3: Tính toaùn thieát keá maïng thoâng tin di ñoäng noäi vuøng Tieàn Giang duøng coâng ngheä WLL – CDMA. Do thôøi gian vaø naêng löïc baûn thaân coù haïn , vieäc löïa choïn taøi lieäu, thu thaäp soá lieäu thöïc tieån, thoáng keâ haøng naêm chöa thaät ñaày ñuû; maët khaùc, lónh vöïc nghieân cöùu raát roäng, luaän vaên chæ taäp trung vaøo moät soá vaán ñeà cô baûn, coù tính thöïc tieån nhaát neân phaàn trình baøy chaéc chaén seõ coù nhöõng khieám khuyeát nhaát ñònh. Raát mong nhaän ñöôïc caùc yù kieán ñoùng goùp vaø söï caûm thoâng cuûa quyù Thaày, Coâ giaùo vaø caùc baïn ñoàng nghieäp.
v Ñeà taøi luaän vaên Thaïc Só Kyõ Thuaät CHÖÔNG 1: HEÄ THOÁNG THOÂNG TIN DI ÑOÄNG TEÁ BAØO VAØ CAÙC YEÁU TOÁ LIEÂN QUAN ÑEÁN QUI HOAÏCH MAÏNG. Giôùi thieäu chung. Cuøng vôùi söï phaùt trieån nhanh cuûa khoa hoïc coâng ngheä, TTDÑ ngaøy caøng chieám lónh thò phaàn vaø nieàm tin cuûa khaùch haøng. Soá löôïng thueâ bao cuõng nhö caùc loaïi hình dòch vuï ngaøy caøng phaùt trieån.
Tuy nhieân, ñeå ñaùp öùng nhu caàu ngaøy caøng cao cuûa khaùch haøng caùc nhaø cung caáp dòch vuï phaûi thöôøng xuyeân coù keá hoaïch cho vieäc qui hoaïch vaø phaùt trieån maïng. Chöông naøy, tröôùc heát trình baøy nhöõng neùt toång quaùt veà heä thoáng TTDÑ teá baøo, moâ hình tham khaûo cuûa heä thoáng TTDÑ coù öùng duïng coâng ngheä CDMA, qua ñoù thaáy ñöôïc söï caàn thieát vaø taàm quan troïng cuûa vieäc qui hoaïch maïng; tieáp theo giôùi thieäu toång quan veà baøi toaùn qui hoaïch maïng vaø caùc yeáu toá caàn quan taâm trong quaù trình thieát keá maïng. Toång quan veà TTDÑ teá baøo. Lòch söû phaùt trieån.
Caùc heä thoáng TTDÑ teá baøo ñaõ ñöôïc khai thaùc thöông maïi töø thaäp kyû 80. Cho ñeán nay TTDÑ ñaõ traûi qua caùc giai ñoaïn phaùt trieån töø theá heä thöù nhaát – coâng ngheä töông töï, ñeán theá heä thöù hai – coâng ngheä soá, theá heä thöù ba (IMT -2000) – coâng ngheä soá baêng roäng vaø tieáp sau laø theá heä thöù tö – coâng ngheä soá sieâu baêng roäng ñang ñöôïc nghieân cöùu trieån khai.