Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Tính Toán Và Mô Phỏng Kết Quả

Tính Toán Và Mô Phỏng Kết Quả

Tải bản đầy đủ - 0trang

Chương 2: Điều khiển công suất trong hệ thống UMTS



Hệ số khuếch đại anten phát của MS (dBi)



2



Tổn hao cáp thu và bộ lọc máy thu MS (dBm)



0



Máy thu trạm gốc

Độ lợi anten trạm gốc BS (dBm)



18



Hệ số tạp âm máy thu trạm gốc (dBm)



5



Độ dự trữ nhiễu (dB)



3



Độ dự trữ phading nhanh (dB)



4



Suy hao pha đinh log chuẩn (dB)



4.2



Tổn hao cáp và bộ lọc máy phát BS (dBm)



2



Độ lợi Soft Handover (dB)



2



Suy hao trong xe (dB)



15



Hệ số tích cực thoại



100%



Hệ số tái sử dụng tần số



0,65



Tốc độ chips (Mcps)



3.84



Eb/Io yêu cầu (dB)



1.5



Suy hao đường truyền cho phép (dB)



133.8



Bảng 4.2: Các tham số cho dịch vụ 144 Kbps [3]



Máy phát MS

Công suất phát tối đa của MS (dBm)

Hệ số khuếch đại anten phát của MS (dBi)

Tổn hao cáp thu và bộ lọc máy thu MS (dBm)

Máy thu trạm gốc



24

2

0



Trang 44



Chương 2: Điều khiển công suất trong hệ thống UMTS



Độ lợi anten trạm gốc BS (dBm)

Hệ số tạp âm máy thu trạm gốc (dBm)

Độ dự trữ nhiễu (dB)

Độ dự trữ phading nhanh (dB)

Suy hao pha đinh log chuẩn (dB)

Tổn hao cáp và bộ lọc máy phát BS (dBm)

Độ lợi Soft Handover (dB)

Suy hao trong xe (dB)

Hệ số tích cực thoại

Hệ số tái sử dụng tần số

Tốc độ chips (Mcps)

Eb/Io yêu cầu (dB)

Suy hao đường truyền cho phép (dB)

Bảng 4.3: Các tham số cho dịch vụ 384 Kbps [3]

4.3



18

5

3

4

7,3

2

0

0

100%

0,65

3.84

1

139.9



Phương pháp tính tốn cụ thể cho dịch vụ 384 kbps

Giả sử công suất phát ban đầu của MS là: 3dBm

• Cơng suất thu ở BS

Pr =



Pme + Gms - Lms - Lp + Gbs - Lbs



= 3 + 2 - 0 - 139.9 - 7.3 + 18 - 2 = -126.2



(dBm)



• Tải lưu lượng

-



Lưu lượng của 1 thuê bao : A =



n.T

1.270

=

= 0,075

3600 3600



(Erl)

Thời gian trung bình của 1 dịch vụ 384kbps là T = 270 (s)

-



Lưu lượng của 6 thuê bao 384kbps/1cell = 6.0,075 = 0.45

(Erl)

Cấp bậc phục vụ GoS = 2%. Sử dụng bảng Erlang B (phụ lục) ta xác



định được số kênh Nt = 3.

• Mật độ cơng suất của các MS khác ở BTS phục vụ

Iutr = Pr + 10 lg(Nt - 1) + 10 lgCa



– 10 lgBw



= -126.2 + 10 lg(3 - 1) + 10 lg(1) – 10 lg3840000

= -189



(dBm/Hz)



• Mật độ nhiễu giao thoa từ các trạm di động ở các BTS khác



Trang 45



Chương 2: Điều khiển công suất trong hệ thống UMTS



Ictr =



Iutr + 10. lg(1/ fr



-1 )



= -189 + 10. lg(1/ 0,65 -1 )

= -191,2



(dBm/Hz)



• Mật độ nhiễu giao thoa từ các MS khác tại BS đang phục vụ và từ các BS

khác

Itr = 10 lg (10 0,1. Iutr + 10 0,1. Ictr )

= 10 lg (10 0.1.(-189) + 10 0,1 . (-191.2) )

= -187



(dBm/Hz)



• Mật độ nhiễu máy thu

N0 = 10 lg (290 * 1,38 . 10 -23) + Nf + 30

= 10 lg (290 * 1,38 . 10 -23) + 5 + 30

= -168.98

(dBm/Hz)

• Mật độ phổ cơng suất nhiễu

I0 = 10 lg ( 10 0,1. Itr + 10 0,1. N0 )

= 10 lg ( 10 0,1.(-187) + 10 0,1.(-168.98))

= -169



(dBm/Hz)



• Hệ số trải phổ



Hay



SF = 10lg



3,84

Rt



SF = 10lg



3,84

3840

= 10lg

= 10

Rt

384



(dB)



• Tỷ số tín hiệu trên nhiễu SIR



SIR = SF

hay



Pr

Io.Bw



SIR = SF (dB) + Pr (dB) –

SIR = 10 - 126.2



Io



– 10. lg(Bw)



- (-169) – 10. lg(3840000) - 30



Trang 46



Chương 2: Điều khiển cơng suất trong hệ thống UMTS



SIR = -43



(dB)



4.4 Chương trình mơ phỏng



Hình 4.1: Form giới thiệu



Trang 47



Chương 2: Điều khiển cơng suất trong hệ thống UMTS



Hình 4.2: Form nhập liệu và tính tốn



Hình 4.3: Form kết quả



Trang 48



Chương 2: Điều khiển cơng suất trong hệ thống UMTS



Hình 4.4: Form đồ thị biểu diễn SIR



Hình 4.5: Form đồ thị biểu diễn Pt



Nhận xét:

Qua q trình mơ phỏng giữa 3 thuật tốn ta nhận thấy rằng: thuật toán

DSSPC và ASPC với khả năng xử lý tối ưu hơn đã cho kết quả SIR đạt được gần

với giá trị SIRtarget nhất trong khi giá trị thời gian thực hiện lại không chênh lệch

lớn lắm so với thuật toán của 3GPP.

4.5



Kết luận

Trong chương này chúng ta đã đi mô phỏng và thấy được những ưu điểm



mà 2 thuật toán mới đem lại so với thuật toán của 3GPP. Tuy nhiên đây cũng chỉ

mới là những mô phỏng dựa vào các số liệu tham khảo và để các thuật toán này

triển khai được vào thực tế thì còn rất nhiều vấn đề. Còn thuật tốn của 3GPP đã

được kiểm chứng ở các môi trường khác nhau, vì vậy hiện nay đa phần các nhà sản



Trang 49



Chương 2: Điều khiển công suất trong hệ thống UMTS



xuất thiết bị viễn thơng đều tích hợp các thuật tốn của 3GPP vào trong các sản

phẩm của mình.



Trang 50



Chương 3: Các thuật tốn điều khiển cơng suất trong hệ thống UMTS



Kết Luận Và Hướng Phát Triển Đề Tài

Kết luận:

Điều khiển công suất là một cơ chế cực kỳ quan trọng trong hệ thống UMTS.

Trong đồ án này đã tập trung tìm hiểu, trình bày tương đối chi tiết về điều khiển

cơng suất trong hệ thống UMTS. Trong đó đi sâu vào phân tích 2 thuật tốn mới

được áp dụng để điều khiển cơng suất vòng trong, đó là: DSSPC và ASPC. Thơng

qua chương trình mơ phỏng, ta nhận thấy rằng 2 thuật toán mới đem lại hiệu quả cao

hơn so với thuật toán của 3GPP. Tuy nhiên đây cũng chỉ mới là những nghiên cứu

trên các paper và kết quả chỉ mới dừng lại ở mức mô phỏng mà chưa kiểm nghiệm

được vào thực tế. Với lại 3G hiện nay đang ngày càng trở nên phổ biến vì thế thuật

tốn chuẩn của 3GPP đã được tích hợp vào hầu hết các thiết bị viễn thông và xu thế

của viễn thông là phát triển lên 4G. Vì vậy rất khó để các thuật toán này được áp

dụng vào thực tế. Tuy nhiên trong khuôn khổ của một đồ án tốt nghiệp thì đây cũng

là những vấn đề cần nghiên cứu và phát triển về sau.

Hướng phát triển của đề tài:

Do thời gian còn hạn hẹp nên trong nội dung đồ án này, ta chỉ mới xét mơ

phỏng q trình điều khiển công suất đường UL ở inner loop mà chưa xét đến q

trình thiết lập giá trị SIRtarget ở vòng outer loop. Ngoài ra ta cũng chưa xét đến vấn

đề phát sinh lỗi ở các lệnh điều khiển công suất TPC. Nếu có thể xem xét được ở tất

cả các khía cạnh này thì đồ án sẽ tối ưu hơn.

Hi vọng ở những đồ án sau sẽ dựa vào kết quả của đồ án này và nghiên cứu

bổ sung những thuật tốn điều khiển cơng suất ở outer loop, từ đó ta sẽ có một vòng

điều khiển cơng suất kín hồn chỉnh. Làm được những điều đó thì đồ án của chúng

ta sẽ hoàn thiện hơn và ta cũng sẽ hiểu sâu hơn về bản chất của điều khiển công suất

trong hệ thống UMTS.



Trang 51



Chương 4: Tính tốn và mơ phỏng



TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] TS Nguyễn Phạm Anh Dũng, “Giáo trình thông tin di động”, Nhà xuất bản

Bưu Điện, 02- 2003

[2]



Heikki Kaaranen, Ari Ahtiainen, Lauri Laitinen, “UMTS Networks,



Architecture, Mobility and Service”, Jonh Wiley & Son, Ltd, 2001

[3]



Chris Braithwaite and Mike Scott, “UMTS Network Planning and



Development”, Elsevier, 2004

[4] Harri Holma and Antti Toskala, “WCDMA FOR UMTS – HSPA

EVOLUTION AND LTE, Fourth Edition”, Jonh Wiley & Son, Ltd, 2007

[5]



Rudolf Tanner and Jason Woodard, “WCDMA – Requirements and Practical



Design”, Jonh Wiley & Son, Ltd, 2004

[6] Javier Sanchez Mamadou Thioune, “UMTS”, ISTE Ltd, 2007

[7]



Savo G. Glisic, “Adaptive WCDMA Theory and Practice”, Jonh Wiley & Son,



Ltd, 2003

[8]



Jaana Laiho and Achim Wacker, “Radio Network Planning and Optimisation



for UMTS Second Edition”, Jonh Wiley & Son, Ltd, 2006

[9] Siamäk Naghian 1, Matti Rintamäki 2, Ramin Baghaie, Nokia Networks, P.O.

Box 301, FIN-00045 Nokia Group, Finland, siamak.naghian@nokia.com,

“DYNAMIC STEP-SIZE POWER CONTROL IN UMTS”

[10] Gang Luo and Lian Zhao,Department of Electrical and Computer Engineering

Ryerson University, Toronto, ON, Canada, M5B 2K3, “A Novel Dynamic Stepsize

Power Control Algorithm for UMTS W-CDMA Systems”, 2006

[11] Rachod Patachaianand, Kumbesan Sandrasegaran, Institute of Information and

Communication Technologies and Faculty of Engineering University of Technology

Sydney, “A New Adaptive Power Control Algorithm for UMTS”

Website tham khảo:

http://www.umts.com

http://www.3gpp.com

http://www.vntelecom.org



Trang 52



Kết luận và hướng phát triển đề tài



PHỤ LỤC



Trang 53



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tính Toán Và Mô Phỏng Kết Quả

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×