- Mô phỏng vùng phủ sóng di động cho vùng ngoại thành dùng Wireless Insite. - Trường Đại học Công nghệ Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử. - Giới thiệu tổng quan về công nghệ WiMAX và khả năng áp dụng cho vùng nông thôn ở Việt Nam. - Hệ thống thông tin vô tuyến và các mô hình truyền sóng outdoor. - Mô phỏng vùng phủ sóng di động tại tỉnh Bắc Ninh.. - Sóng di động. - Hệ thống thông tin. - Thông tin vô tuyến. - Công nghệ WiMAX. - Tuy nhiên, số lượng người dùng internet vẫn ở mức hơn 30 triệu người/gần 90 triệu dân và khoảng cách sử dụng internet giữa nông thôn và thành thị vẫn tương đối xa.. - Để giảm đi sự mất cân bằng trên, một giải pháp kinh tế và thực tiễn là rất cần thiết để hòa mạng Internet tại các vùng nông thôn và trung du miền núi. - Đề tài luận văn này đưa ra giải pháp nhằm kết nối Internet tại các vùng nông thôn bằng cách kết hợp công nghệ WiMAX với cơ sở hạ tầng của truyền hình sẵn có ở tần số không có sóng truyền hình để giảm thiểu chi phí lắp đặt ban đầu cũng như chi phí bảo dưỡng hệ thống trong quá trình khai thác. - Đề tài sẽ sử dụng phần mềm Wireless InSite để mô phỏng vùng phủ sóng WiMAX trên băng tần 450MHz tại tỉnh Bắc Ninh, một tỉnh có địa hình, dân số và kiến trúc cơ sở hạ tầng khá giống với nhiều tỉnh thành của Việt Nam và khu vực Đông Dương, do đó mà nó có tính điển hình rất cao. - Từ đó đưa ra giải pháp triển khai Internet cho khu vực nông thôn của Việt Nam.. - Chương 1: Giới thiệu tổng quan về công nghệ WiMAX và khả năng áp dụng cho vùng nông thôn ở Việt Nam Chương 2: Hệ thống thông tin vô tuyến và các mô hình truyền sóng outdoor. - Chương 3: Mô phỏng vùng phủ sóng di động tại tỉnh Bắc Ninh. - CHƢƠNG I – TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ WiMAX VÀ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG CHO KHU VỰC NÔNG THÔN Ở VIỆT NAM. - Tổng quan về công nghệ WiMAX 1.1.1. - Hình 1.1: Mô hình hệ thống Wimax. - Đặc điểm của công nghệ WiMAX. - Kiến trúc mềm dẻo: WiMAX hỗ trợ các cấu trúc hệ thống bao gồm điểm – đa điểm, công nghệ lưới (mesh) và phủ sóng khắp mọi nơi. - Dịch vụ đa mức: Cách thức nơi mà QoS được phân phát nói chung dựa vào sự thỏa thuận mức dịch vụ (SLA) giữa nhà cung cấp dịch vụ và người sử dụng cuối cùng.. - Một số mô hình triển khai Wimax 1.1.3.1. - Mô hình mạng Wimax cố định. - Mô hình WiMAX cố định sử dụng các thiết bị theo tiêu chuẩn IEEE . - Mô hình này sử dụng các anten thu tín hiệu đặt trên nóc nhà giống như các chảo vệ tinh. - Hình 1.2: Mô hình ứng dụng Wimax cố định 1.1.3.2. - Mô hình mạng Wimax di động. - Mô hình WiMAX di động sử dụng các thiết bị phù hợp với tiêu chuẩn IEEE 802.16e. - Tiêu chuẩn 802.16e bổ sung cho tiêu chuẩn hướng tới người sử dụng cá nhân di động, làm việc trong băng tần thấp hơn 6GHz.. - Hình 1.3: Mô hình ứng dụng Wimax. - Khả năng áp dụng WiMAX cho khu vực nông thôn tại Việt Nam 1.2.1. - Thực trạng vấn đề sử dụng internet ở khu vực nông thôn Việt Nam. - Tại Việt Nam hiện nay số lượng người dùng internet vẫn ở mức hơn 30 triệu người/gần 90 triệu dân và khoảng cách sử dụng internet giữa nông thôn và thành thị vẫn tương đối xa.. - Vị trí địa lý phức tạp tạo ra khó khăn khi lắp đặt, duy trì và bảo dưỡng hệ thống mạng ở các vùng rừng núi trung du.. - Mật độ dân số thấp yêu cầu nhiều hệ thống mạng có qui mô lớn do đó sẽ tăng các hi phí lắp đặt ban đầu cũng như chi phí hoạt động. - Hiệu suất kinh doanh thấp do nhu cầu và sức sử dụng tại các vùng nông thôn rất thấp dẫn đến lợi nhuận không cao và thời gian thu hồi vốn đầu tư chậm. - Giải pháp Internet cho khu vực nông thôn. - Đề tài luận văn này đưa ra giải pháp nhằm kết nối Internet tại các vùng nông thôn bằng cách kết hợp công nghệ WiMAX với cơ sở hạ tầng của truyền hình sẵn có ở tần số không có sóng truyền hình để giảm thiểu chi phí lắp đặt ban đầu cũng như chi phí bảo dưỡng hệ thống trong quá trình khai thác.. - Bên cạnh đó, hiện nay đài truyền hình đã phủ sóng toàn quốc đến tận những vùng sâu, vùng xa, biên giới và hải đảo. - Tạo cơ sở hạ tầng vững chắc cho việc triển khai WiMAX cho các khu vực nông thôn.. - Luận văn sẽ tập trung vào việc mô phỏng vùng phủ sóng di động trên băng tần của tín hiệu truyền hình sử dụng phần mềm Remcom Wireless InSite cho khu vực nông thôn (cụ thể là tỉnh Bắc Ninh).. - CHƢƠNG II: HỆ THỐNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN VÀ CÁC MÔ HÌNH TRUYỀN SÓNG OUTDOOR. - 2.1 Hệ thống thông tin. - Sự truyền tin: là sự dịch chuyển thông tin từ điểm này đến điểm khác trong một môi trường xác định.. - Hình 2.1: Mô hình truyền tin cơ bản 2.2 Hệ thống thông tin vô tuyến 2.2.1. - Nguồn tin trước hết qua mã hoá nguồn để giảm các thông tin dư thừa, sau đó được mã hoá kênh để chống các lỗi do kênh truyền gây ra. - Tín hiệu sau khi qua mã kênh được điều chế để có thể truyền tải đi xa. - Kết quả tín hiệu được giải mã và thu lại được ở máy thu.. - Kênh truyền vô tuyến. - Chất lượng của các hệ thống thông tin phụ thuộc nhiều vào kênh truyền, nơi mà tín hiệu được truyền từ máy phát đến máy thu. - Tín hiệu được phát đi, qua kênh truyền vô tuyến, bị cản trở bởi các toà nhà, núi non, cây cối. - Tín hiệu được truyền từ nơi phát đến thiết bị nhận di động qua một hay nhiều sóng cơ sở.. - Có ba cơ chế chính ảnh hưởng đến sự lan truyền của tín hiệu trong hệ thống di động:. - 2.1 Các mô hình lan truyền sóng ngoài trời (outdoor. - Mô hình Longley-Rice. - Mô hình Durkin - Mô hình Okumura - Mô hình Hata. - CHƢƠNG III – MÔ PHỎNG VÙNG PHỦ SÓNG DI ĐỘNG TẠI TỈNH BẮC NINH 3.1. - Giới thiệu phần mềm mô phỏng điện từ trƣờng Wireless Insite. - Wireless InSite là phần mềm mô phỏng điện từ trường được sử dụng để phân tích và thiết kế các hệ thống thông tin vô tuyến. - Phần mềm này dự đoán hiệu quả và chính xác cho việc mô phỏng và đặc tính kênh truyền vô tuyến trong các môi trường như môi trường thành phố phức tạp, indoor, khu vực nông thôn,…. - Mô phỏng vùng phủ sóng di động ở khu vực tỉnh Bắc Ninh 3.2.1 Đặc điểm địa hình của tỉnh Bắc Ninh. - 3.2.2 Đặc điểm về kiến trúc hạ tầng tỉnh Bắc Ninh. - Các yếu tố này ảnh hưởng rất lớn tới sự truyền sóng trong thông tin vô tuyến.. - 3.2.3 Chƣơng trình mô phỏng 3.2.3.1 Xây dựng Project. - File city mô tả cấu trúc hạ tầng của Thành Phố Bắc Ninh. - Hình 3.7: File city trong cửa sổ 3D Bƣớc 3: Load file địa hình (Terrain). - File địa hình có đuôi là ter mô tả địa hình (chiều cao so với mặt nước biển) của khu vực được khảo sát.. - Trong project này, ta khảo sát Wimax trên cơ sở của truyền hình số và sử dụng sóng mang là 450MHz với độ rộng băng tần 5MHz.. - Hình 3.9: Dạng sóng 450-5MHz. - Trong project này sử dụng anten đẳng hướng cho cả phía phát và phía thu. - Hình 3.10: Anten đẳng hướng. - Bƣớc 6: Đặt trạm phát. - Trạm phát trong project này được đặt tại vị trí đặt trạm phát sóng của đài phát thanh và truyền hình Bắc Ninh hiện nay. - Trong project này ta khảo sát vùng phủ sóng của một trạm phát Wimax trên cơ sở truyền hình. - Do đó như ở phần trên đã nói, trạm phát sẽ được đặt tại vị trí của cột truyền hình tỉnh Bắc Ninh còn trạm thu sẽ được đặt tại vị trí đặt anten thu tín hiệu truyền hình tại mỗi nhà dân. - Chúng ta có thể định nghĩa từng khu vực khảo sát trong một project.. - Hình 3.16: Tổng quan về project trong không gian 3 chiều. - Hình 3.17: Tổng quan về project trong không gian 2 chiều 3.2.3.2 Tiến hành chạy mô phỏng. - Sau khi hoàn thành xong việc xây dựng project, ta tiến hành chạy mô phỏng. - Hình 3.18: Cửa sổ calculation log. - 3.2.3.3 Kết quả chạy mô phỏng. - Sau khi tiến hành chạy mô phỏng xong, các file kết quả đầu ra sẽ được lưu trong thư mục study area của Project. - Công suất bị mất mát trên đường truyền: Bac Ninh.pl.t001_02.r003.p2m Công suất nhận của anten và phần trăm phủ sóng. - Phần mềm cung cấp cho ta một cái nhìn tổng quan về mức độ mạnh yếu của công suất thu trong vùng phủ sóng bằng cách chỉ thị màu sắc. - Hình 3.20 mô tả vùng phủ sóng khi trạm phát là anten đẳng hướng.. - Hình 3.20: Vùng phủ sóng khi sử dụng anten đẳng hướng. - Nếu đặt ngƣỡng công suất thu mà máy thu còn nhận đƣợc tín hiệu là -65dBm Khi đó mức độ phủ sóng của trạm phát trong project này là:. - Bảng 3.1: Phần trăm phủ sóng với ngưỡng thu là -65dBm. - Nếu đặt ngƣỡng công suất thu mà máy thu còn nhận đƣợc tín hiệu là -75dBm Khi đó mức độ phủ sóng của trạm phát trong project này là:. - Bảng 3.2: Phần trăm phủ sóng với ngưỡng thu là -75dBm KẾT LUẬN. - Luận văn đã mô phỏng khái quát vùng phủ sóng di động của một trạm phát Wimax trên băng tần 450MHz, trên cơ sở khảo sát thực tế các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng phủ sóng bao gồm địa hình, kiến trúc hạ tầng,… của tỉnh Bắc Ninh, một vùng nông thôn miền Bắc Việt Nam. - Đồng thời các yếu tố về địa hình, cơ sở hạ tầng của tỉnh Bắc Ninh gần giống với nhiều tỉnh ở nước ta. - Do đó trên cơ sở kết quả thu được ta có thể thấy việc triển khai WiMax trên băng tần 450MHz cho vùng nông thôn dựa trên cơ sở hạ tầng của truyền hình số là bước đi khá khả quan để mang Internet về vùng nông thôn Việt Nam.. - Tân, Mô phỏng phủ sóng di động trong tòa nhà sử dụng Wireless Insite, Tạp chí Khoa học công nghệ Trường Đại học Công nghiệp, số 8/2011, trang 26 đến 28, chấp nhận đăng tháng 12/2011.. - Hồ Văn Quân, “Lý thuyết thông tin”, Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh. - Tân, Mô phỏng phủ sóng di động trong tòa nhà sử dụng Wireless Insite, Tạp chí Khoa học công nghệ Trường Đại học Công nghiệp, số 8/2011, chấp nhận đăng tháng 12/2011.. - Trịnh Anh Vũ, “Thông tin di động”, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, 2006.. - Trịnh Thị Thanh Tâm, “Công nghệ WiMAX và khả năng áp dụng tại Việt Nam”, khóa luận tốt nghiệp đại học – khoa Điện Tử Viễn Thông – Đại học Công Nghệ - ĐHQGHN, tháng 6 năm 2009.. - Thông tin về tỉnh Bắc Ninh,http://www.bacninh.gov.vn Tiếng Anh