Download miễn phí Đề tài Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến
Ứng dụng của các kỹ thuật anten thông minh trong mạng 3G được thảo luận trong chương này, bao gồm phân tập và định dạng búp sóng. Bảng 7.10 so sánh tóm tắt giữa kỹ thuật TD và định dạng búp sóng. Ta đã khảo sát một số phương pháp nhằm xác định các giới hạn về độ phủ sóng và dung lượng đường truyền và kỹ thuật làm tăng chất lượng cho toàn hệ thống. Ở đường uplink, anten mảng tại trạm gốc sẽ kích hoạt chức năng tự điều chỉ hệ thống để làm tối ưu tín hiệu thu. Kết quả là mức tín hiệu thu sẽ được cải thiện bằng một hệ số M (số phần tử anten); tại cùng một thời điểm, can nhiễu sẽ giảm đáng kể. Độ lợi tương ứng cũng sẽ xảy ra khi dùng anten thông minh ở đường downlink. Khi hệ thống được điểu chỉnh để đạt được mức công suất truyền tín hiệu tối ưu theo hệ số M thông qua việc phát công suất bằng một anten đơn tại trạm gốc. Cùng lúc đó, can nhiễu thấp hơn sẽ được trải rộng ở đường downlink. Can nhiễu giảm sẽ là tăng cả về số thuê bao của hệ thống hay chất lượng tín hiệu, điều đó là thông lượng dữ liệu cao hơn. Lợi ích của việc giảm can nhiễu cho mạng rộng là, trong cả hai trường hợp, làm tăng hiệu quả về phổ. Lợi ích của anten thông minh không chỉ giới hạn ở việc cung cấp độ lợi về khoảng cách, mà còn làm tăng tỉ số E_b/N_o, đồng nghĩa với việc tăng độ phủ sóng và dung lượng. Mọi hệ thống vô tuyến đều chịu một số tác động của hiệu ứng pha-đing. Do mội trường luôn thay đổi, hiệu ứng pha-đing sẽ thay đổi theo thời gian. Và khó khăn cho người thiết kế hệ thống vô truyền là hệ thống phải mạnh để trái các trường hợp mất kết nối và xảy ra các margin độ ngột, và phải thiết kế sao cho có thể tránh được hiện tượng pha-đing, vì nó sẽ làm giảm độ phủ sóng. Pha-đing thực chất được giảm nhẹ khi dùng nhiều anten. Khi một anten bị biến chất trong anten mảng, thì sẽ cần đến các anten còn lại. Do đó, ngõ ra của anten mảng sẽ tốt hơn theo thời gian. Do đó, có một yếu tố làm giảm margin để chống lại hiệu ứng pha-đing, được gọi là “độ lợi phân tập” ngoài độ lợi về khoảng cách. Độ lợi này tùy thuộc vào khả năng mất kết nối, mức xử lý hiệu ứng pha-đing cần thiết, và số lượng anten. Đơn giản là, các hệ thống anten thông minh làm tăng độ phủ sóng và hiệu quả về phổ của hệ thống không dây, mặc dù có một số mối liên hệ giữa chi phí, độ phủ sóng, và dung lượng còn lại trong hệ thống vô tuyến.
http://s1.liketly.com/flash/edoc/-images-nopreview.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-4654/Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
5.3
10%
384
AWGN
0.6
2.4
10%
384
Người đi đường tốc độ 3km/h
2
5.1
10%
384
Trường hợp 3
3.4
5.1
10%
Quỹ đường lên
Bảng 10.2 và 10.3 trình bày quỹ đường truyền cho một kênh của người đi đường A ở mội trường thành phố, ngoại ô và nông thôn ứng với kỹ thuật CDMA2000 và WCDMA. Đối với CDMA2000, các thông số giả định và các thông số khác như công suất phát, độ lợi tín hiệu dẫn đường, trạm gốc và độ lợi anten di động, một số tổn hao khác tại của MMS và BS được lấy trong [3]. Còn về WCDMA, hầu hết dữ liệu được lấy từ [1, 2]. Cho rằng tốc độ của bộ mã hóa tiếng nói của WCDMA là 12.2 Kbps và của CDMA2000 là 9.6 Kbps.
Quỹ đường xuống
Đối với đường downlink, ta cho rằng công suất phát tối đa của trạm gốc là 20W và công suất lưu lượng tổng chỉ được cấp bởi chế độ thoại của người dùng. Ngoài ra, ta đặt một mức giới hạn công suất cho mỗi thuê bao là 10% công suất lưu lượng tổng (có công suất phát tối đa khoảng 32 dBm). Giá trị này, mặc dù được chọn ngẫu nhiên, nhưng cũng có ảnh hưởng đáng kể đến diện tích phủ sóng đường downlink. Thực tế, giá trị này được thiết lập cho mỗi thuê bao và phụ thuộc vào số lượng thuê bao và tốc độ bit của các thuê bao đó. Đối với CDMA2000, các giá trị được trình bày trong bảng 7.4 là lấy từ [3]. Nhìn chung, độ lợi chuyển giao mềm ở đường đi (FL) sẽ cao hơn đường về (RL). Lý do là tùy vào việc dùng kỹ thuật kết hợp tỉ số cực đại (MRC) trong đường đi hay là việc phân tập lựa chọn được dùng trong đường uplink. Quỹ đường downlink của WCDMA được trình bày ở bảng 7.5. Dù là CDMA2000 hay WCDMA, thì tính tương quan về độ phủ sóng và dung lượng hầu như giống nhau, chỉ khác một ít về tổn hao đường tối đa cho phép(MAPL) và kích thước cell thực tế. Phần còn lại của chương này sẽ tập trung phân tích về mạng WCDMA, và phương pháp được dùng trong WCDMA cũng có thể áp dụng vào CDMA2000. Hình 10.2so sánh độ phủ sóng và dung lượng đường uplink và downlink của tín hiệu thoại WCDMA 12.2 Kbps trong một macrocell. Khi có rất nhiều thuê bao trong vùng, đường downlink có thể bị giới hạn về độ phủ sóng, khi giả sử dung lượng sector là cố định.
Bảng 10.2 Quỹ đường truyền tín hiệu thoại RL/UL của CDMA2000
Các thông số
CDMA2000
RL vùng thành thị
RL vùng ngoại ô
RL vùng nông thôn
Cấu hình vô tuyến
RC3
RC3
RC3
Môi trường di động
Ped. A
Ped. A
Ped. A
Chỉ tiêu FER/BLER
1.00%
1.00%
1.00%
Tốc độ dữ liệu tối đa (bps)
9,600
9,600
9,600
Các thông số của MS
Công suất phát (Watts)
0.2
0.2
0.2
Công suất phát (dBm)
23.0
23.0
23.0
Tổn hao bộ kết hợp của MS (dB)
0.0
0.0
0.0
Tổn hao cáp MS (dB)
0.0
0.0
0.0
Độ lợi anten của MS (dBi)
0.0
0.0
0.0
EIRP (dBm)
23.0
23.0
23.0
Tổng overhead của tuyến về (dB)
-1.5
-1.5
-1.5
Lưu lượng EIRP (dBm)
21.5
21.5
21.5
Các thông số của BS
Độ lợi anten của BS (dBi)
18.0
18.0
18.0
Tổn hao bộ kết hợp của BS (dB)
0.0
0.0
0.0
Tổn hao cáp thu của BS (dB)
-1.0
-1.0
-1.0
Hệ số nhiễu của BS (dB)
3
3
3
Nhiễu nhiệt (dBm/Hz)
-174
-174
-174
Mật độ nhiễu bộ thu của BS (dBm/Hz)
-171
-171
-171
Tốc độ dữ liệu tối đa (dB)
39.8
39.8
39.8
Trị Eb/Nokhởi tạo (dB)
5.5
5.5
5.5
Độ lệch chuẩn của Eb/No (dB)
0.0
0.0
0.0
Eb/No trung bình (dB)
5.5
5.5
5.5
Mật độ BS hiệu dụng (dBm)
-125.7
-125.7
-125.7
Các độ dự trữ của việc thiết kế mạng
Tổn hao khối (dB)
-2
-2
-2
Tổn hao xuyên nhà (dB)
-20.0
-15.0
-10.0
Độ tin cậy (tại biên cell)
90%
90%
90%
Độ lệch chuẩn che khuất chuẩn log(dB)
8.0
8.0
8.0
Độ dốc tổn hao đường Y
3.5
3.5
3.5
Độ dự trữ che khuất chuẩn log (dB)
-10.3
-10.3
-10.3
Độ tin cậy (trong cell)
97%
97%
97%
Độ lợi chuyển giao mềm CDMA khi độ tương quan 50% (dB)
3.0
3.0
3.0
Tải lưu lượng CDMA (%)
50%
50%
50%
Hiệu suất tải lưu lượng CDMA (dB)
-3.0
-3.0
-3.0
Tổ hao đường tối đa cho phép (dB)
131.9
136.9
141.9
Bảng 10.3 Quỹ đường truyền tín hiệu thoại RL/UL WCDMA
Các thông số
WCDMA
RL vùng thành thị
RL vùng ngoại ô
RL vùng nông thôn
Môi trường di động
Ped. A
Ped. A
Ped. A
Mã FEC
Mã chập
Mã chập
Mã chập
Chỉ tiêu FER/BLER
1.00%
1.00%
1.00%
Tốc độ dữ liệu tối đa (bps)
12,200
12,200
12,200
Các thông số của MS
Công suất phát (Watts)
0.125
0.125
0.125
Công suất phát (dBm)
21.0
21.0
21.0
Tổn hao bộ kết hợp của MS (dB)
0.0
0.0
0.0
Tổn hao cáp MS (dB)
0.0
0.0
0.0
Độ lợi anten của MS (dBi)
0.0
0.0
0.0
EIRP (dBm)
21.0
21.0
21.0
Lưu lượng EIRP (dBm)
21.0
21.0
21.0
Các thông số của BS
Độ lợi anten của BS (dBi)
18.0
18.0
18.0
Tổn hao bộ kết hợp của BS (dB)
0.0
0.0
0.0
Tổn hao cáp thu của BS (dB)
-1.0
-1.0
-1.0
Hệ số nhiễu của BS (dB)
3
3
3
Nhiễu nhiệt (dBm/Hz)
-174
-174
-174
Mật độ nhiễu bộ thu của BS (dBm/Hz)
-171
-171
-171
Tốc độ dữ liệu tối đa (dB)
40.9
40.9
40.9
Trị Eb/No khởi tạo (dB)
4.2
4.2
4.2
Độ lệch chuẩn của Eb/No (dB)
0.0
0.0
0.0
Eb/No trung bình (dB)
4.2
4.2
4.2
Mật độ BS hiệu dụng (dBm)
-125.9
-125.9
-125.9
Các độ dự trữ của việc thiết kế mạng
Tổn hao khối (dB)
-2
-2
-2
Tổn hao xuyên nhà (dB)
-20.0
-15.0
-10.0
Độ tin cậy (tại biên cell)
90%
90%
90%
Độ lệch chuẩn che khuất chuẩn log (dB)
8.0
8.0
8.0
Độ dốc tổn hao đường Y
3.5
3.5
3.5
Độ dự trữ che khuất chuẩn log (dB)
-10.3
-10.3
-10.3
Độ tin cậy (trong cell)
97%
97%
97%
Độ lợi chuyển giao mềm CDMA khi độ tương quan 50% (dB)
3.0
3.0
3.0
Tải lưu lượng CDMA (%)
50%
50%
50%
Hiệu suất tải lưu lượng CDMA (dB)
-3.0
-3.0
-3.0
Tổ hao đường tối đa cho phép (dB)
131.6
136.6
141.6
Bảng 10.4 Quỹ đường truyền tín hiệu thoại FL/DL của CDMA2000
(Quy ước: Calc là kết quả có được do tính toán)
CDMA2000
Tốc độ dữ liệu tối đa ngõ vào (bps)
9,600
9,600
9,600
Phương sai
Dạng
DL vùng thành thị
DL vùng ngoại ô
DL vùng nông thôn
Các thông số BS
Công suất phát của BS (Watts)
Input:
20.0
20.0
20.0
Công suất phát của BS (dBm)
Calc:
43.0
43.0
43.0
Overhead của đường đi (%)
Input:
25%
25%
25%
Công suất cấp phát cho tất cả thuê bao thoại (%)
Input:
100%
100%
100%
Công suất tổng cấp phát cho một thuê bao (%)
Input:
10%
10%
10%
Công suất lưu lượng phát tối đa của một thuê bao (Watts)
Calc:
1.5
1.5
1.5
Công suất lưu lượng phát tối đa của một thuê bao (dBm)
Calc:
32
32
32
Tổn hao bộ kết hợp của BS (dB)
Input:
0.0
0.0
0.0
Tổn hao cáp của BS (dB)
Input:
-1.0
-1.0
-1.0
Độ lợi anten của BS (dBi)
Input:
18.0
18.0
18.0
EIRP/thuê bao (dBm)
Calc:
48.8
48.8
48.8
Các thông số MS
Độ lợi anten của MS (dBi)
Input:
0.0
0.0
0.0
Tổn hao bộ kết hợp của MS (dB)
Input:
0.0
0.0
0.0
Tổn hao cáp thu của MS (dB)
Input:
0.0
0.0
0.0
Hệ số nhiễu FLMS (dB)
Input:
8
8
8
Nhiễu nhiệt (dBm/Hz)
Calc:
-174
-174
-174
Mật độ nhiễu bộ thu của MS (dBm/Hz)
Calc:
-166
-166
-166
Tốc độ dữ liệu tối đa (dB)
Calc:
39.8
39.8
39.8
Trị Eb/No khởi tạo (dB)
Input:
6.0
6.0
6.0
Độ lệch chuẩn của Eb/No (dB)
Input:
0.0
0.0
0.0
Eb/No trung bình (dB)
Calc:
6.0
6.0
6.0
Mật độ MS hiệu dụng (dBm)
Calc:
-120.2
-120.2
-120.2
Các độ dự trữ của việc thiết kế mạng
Tổn hao khối (dB)
Input:
0.0
0.0
0.0
Tổn hao xuyên nhà (dB)
Input:
-20.0
-15.0
-10.0
Độ tin cậy (tại biên cell)
Input:
90%
90%
90%
Độ lệch chuẩn vùng bóng Loga trung bình (dB)
Input:
8.0
8.0
8.0
Độ lệch chuẩn che khuất chuẩn log (dB)
Calc:
-10.3
-10.3
-10.3
Độ lợi ...
