Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết nối
BÀI TẬP LỚN THÔNG TIN VÔ TUYẾN Nghiên cứu các phương pháp cấp phát kênh tĩnh
MỤC LỤC ........................................................................................................1
LỜI NÓI ĐẦU..................................................................................................2
1.1. Khái niệm tế bào................................................................................................................ 3
1.1.1. Tái sử dụng kênh trong các mạng tế bào ................................................................... 5
1.1.2. Sự chia tách tế bào ..................................................................................................... 9
1.1.3. Chuyển giao.............................................................................................................. 10
1.2. Cấp phát kênh.................................................................................................................. 11
Chương 2. Cấp phát kênh tĩnh cho các mạng tế bào .................................13
2.1. Tỉ số S/I mục tiêu............................................................................................................. 15
2.2. Khoảng cách sử dụng lại tần số...................................................................................... 18
2.3. Sắp xếp tế bào và các mẫu cấp phát kênh ...................................................................... 19
Chương 3. Tối ưu hóa cấp phát kênh tĩnh ..................................................24
3.1. Xây dựng bài toán ........................................................................................................... 24
3.2. Tối ưu hóa cấp phát kênh tĩnh........................................................................................ 26
3.2.1. Hai phương pháp sắp xếp tế bào.............................................................................. 26
3.2.2. Chiến lược cấp phát kênh......................................................................................... 27
Chương 4. Mô phỏng.....................................................................................29
Mô phỏng bằng Matlab ................................................................................................................ 29
Phụ lục: Code Matlab file scritp:.................................................................................................. 33
KẾT LUẬN ....................................................................................................34
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................35
LỜI NÓI ĐẦU
Trong khoảng hai thập kỉ gần đây, nhu cầu phát triển điện thoại vô
tuyến và các dịch vụ dữ liệu vô tuyến ngày càng tăng mạnh. Nhu cầu các dịch
vụ vô tuyến của mạng tế bào đang tăng với tốc độ rất cai trong mỗi năm, tại
các vùng đô thị mật độ sử dụng dịch vụ thông tin di động cực cao, chính vì
vậy nhiều kĩ thuật khác nhau đã được sử dụng để tăng dung lượng hệ thống.
Có nhiều phương pháp được sử dụng bao gồm chia nhỏ tế bào, chỉ định tần số
mới, các phương pháp đa truy nhập mới (TDMA, CDMA) và kĩ thuật cấp
phát kênh động (DCA). Mặc dù có rất nhiều đề xuất với chiến lược cấp phát
kênh động, tuy nhiên tất cả các hệ thống tế bào hiện nay đều sử dụng cấp phát
kênh tĩnh vì những ưu điểm của nó. Chính vì vậy chúng em đã lựa chọn đề tài
“nghiên cứu phương pháp cấp phát kênh tĩnh”, cụ thể hơn ở đây là
phương pháp cấp phát kênh tĩnh được sử dụng trong mạng di động tế bào. Bố
cục của báo cáo được trình bày như sau:
Chương I: Tổng quan về mạng di động tế bào
Chương II: Cấp phát kênh tĩnh cho mạng tế bào
Chương III: Tối ưu hóa cấp phát kênh tĩnh
Chương IV: Mô phỏng
Trong quá trình nghiên cứu, do trình độ có hạn nên chắc chắn không
thể tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy chúng em rất mong nhận được những ý
kiến bổ sung từ thầy, và trong quá trình học tập và nghiên cứu chúng em xin
đã nhận được những lời hướng dẫn, những kiến thức vô cùng quý báu tiếp thu
được từ thầy giáo - PGS.TS.Vũ Văn Yêm. Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Chương 1. Tổng quan về mạng di động tế bào
Thông tin vô tuyến đã trở thành một phàn quan trọng của cơ sở hạ tầng
thông tin. Mặt khác, phổ tần số vô tuyến cấp phát cho hệ thống thông tin di
động tế bào là hạn chế. Chính vì vậy các tần số vô tuyến phải được sử dụng
một cách hiệu quả để đáp ứng những yêu cầu sử dụng ngày càng cao trong
thồi đại hiện nay. Chính vì vậy trong Đề tài này chúng em sẽ nghiên cứu về
vần đề làm thế nào để cấp phát kênh vô tuyến cho một cuộc gọi trong một
mạng thông tin di động tế bào và phương pháp cấp phát kênh tĩnh.
1.1. Khái niệm tế bào
Khái niệm tế bào xuất phát từ các hệ thống của mạng của Bell
theo chuẩn AMPS, đó là một kiến trúc mạng được tổ hợp từ các tế bào
hình lục giác.
(b)
Hình 1.1. Mạng di động tế bào
Sự tăng trưởng mạnh mẽ của thông tin di động không thể đạt
được thành tựu nếu không sử dụng khái niệm tế bào. Trước đó, việc
tiếp cận đối với thông tin di động là khá giống với truyền thanh vô
tuyến hay truyền hình quảng bá: việc phủ sóng một khu vực được cung
cấp bằng cách lắp đặt một máy phát công suất cao trên điểm cao nhất
của khu vực và truyền đi tín hiệu tới tới toàn bộ vùng phủ sóng. Phổ tần
vô tuyến khả dụng được chia tách thành nhiều kênh, mỗi kênh được
dành cho một người sử công cụ thể và tất cả người sử dụng liên kết tới
cùng máy phát. Số người sử dụng bị giới hạn bởi số lượng kênh khả
dụng, số lượng kênh khả dụng này bị khoá trong toàn bộ khu vực phủ
sóng bởi một số lượng nhỏ các cuộc gọi. Ví dụ, một nhà cung cấp dịch
vụ điện thoại vô tuyến phục vụ 10.000 khách hàng sẽ cần 10.000 kênh
khác nhau để thực hiện, mặc dù chỉ có một phần nhỏ trong số chúng sẽ
thực sự được sử dụng tại thời điểm cho trước bất kỳ.
Số kênh yêu cầu có thể giảm xuống bằng cách tái sử dụng các
kênh vô tuyến về thời gian và không gian. Việc tái sử dụng về thời gian
(còn được gọi là trunking), có nghĩa là sử dụng các kênh như nhau cho
các người dùng khác nhau tại các thời điểm khác nhau. Thiết bị đầu
cuối sẽ được cấp phát một kênh chỉ khi nó yêu cầu cho cuộc gọi. Mặc
dù trunking có thể sử dụng tài nguyên phổ tần vô tuyến một cách hiệu
quả hơn, dung lượng hệ thống vẫn còn khá hạn chế. Số lượng các cuộc
gọi đồng thời bị giới hạn bởi số lượng các kênh khả dụng. Vì phổ tần
vô tuyến là một nguồn tài nguyên quý hiếm nên chính điều này giới hạn
dung lượng hệ thống khá nhiều. Ví dụ, hệ thống di động tế bào Bell
của thành phố New York trong những năm 1970 đã sử dụng điện thoại
trunking, chỉ có thể hỗ trợ cho 12 cuộc gọi đồng thời. Hướng tiếp cận
khác của việc sử dụng các kênh vô tuyến một cách hiệu quả hơn là việc
tái sử dụng kênh về không gian. Các người dùng có thể sử dụng cùng
kênh tại cùng thời điểm trong khu vực địa lý không liền kề. Việc tái sử
dụng các kênh về không gian là không thể trong một mạng quảng bá
được tập trung, nhưng thay vào đó mạng được cấu trúc lại theo một
kiểu phân tán.
Việc tái sử dụng kênh về không gian là một trong những khái
niệm chủ yếu được sử dụng bởi một mạng tế bào để đạt được hiệu quả
trong việc sử dụng tài nguyên phổ tần. Hai đặc điểm chính khác của
các mạng tế bào là sự chia tách tế bào để giải quyết những yêu cầu tăng
cao và chuyển giao của các cuộc gọi di chuyển từ tế bào này đến tế bào
khác. Sau đây ta sẽ miêu tả chi tiết hơn mỗi đặc điểm này.
1.1.1. Tái sử dụng kênh trong các mạng tế bào
Để đạt một hiệu quả cao hơn trong việc sử dụng kênh thông qua
việc tái sử dụng kênh về không gian, vùng phục vụ được chia thành
nhiều khu liền kề. Một tế bào được xem như là vùng phủ sóng tương
HT3jZuryEP64322
