Hệ Thống Phủ Sóng Di động trong tòa nhà IBS

Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp

LỜI NÓI ĐẦU ---------------o0o--------------

Hòa nhịp với sự phát triển chung của nền kinh tế thế giới, nền kinh tế Việt Nam đang từng bước đẩy mạnh phát triển kinh tế, xã hội… Trong đó, dịch vụ viễn thông đang là một trong những ngành kinh tế mũi nhọn nhằm đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin đang tăng lên cả về số lượng lẫn chất lượng. Số lượng các nhà khai thác viễn thông trong và ngoài nước tham gia vào thị trường viễn thông ngày một tăng, sự cạnh tranh giữa các nhà khai thác ngày càng trở nên căng thẳng. Cùng với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế, cơ sở hạ tầng đô thị cũng ngày một đổi mới, các khu nhà cao tầng đang mọc lên ngày một nhiều hơn. Phần lớn các toà nhà cao tầng này đều là văn phòng làm việc của các công ty trong và ngoài nước, khách sạn, siêu thị, khu chung cư… Đây là nơi mà nhu cầu liên lạc rất lớn và là những khách hàng quan trọng của các nhà khai thác viễn thông. Vấn đề vùng phủ và dung lượng đều rất quan trọng vì chất lượng thoại di dộng ảnh hưởng trực tiếp đến uy tín của nhà cung cấp dịch vụ. Vì vậy để có thể đảm bảo nhu cầu liên lạc, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng đặc biệt là các khách hàng cao cấp, các nhà khai thác viễn thông đang từng bước tập trung nâng cao chất lượng viễn thông trong các toà nhà cao tầng. Tuy nhiên, do đặc trưng vùng phủ của những khu vực này rộng hoặc trải dài theo chiều dọc, sóng vô tuyến từ trạm BTS bên ngoài tòa nhà (BTS outdoor macro) bị suy hao nhiều khi xuyên qua các bức tường bê tông dẫn đến cường độ tín hiệu không đạt yêu cầu, nên giải pháp phủ sóng trong tòa nhà hiện nay được nhiều nhà cung cấp dịch vụ di động lựa chọn. Việc xây dựng một hệ thống phủ sóng di động trong các tòa nhà này trở nên cần thiết đặc biệt là hai thành phố lớn Hà Nội và Tp Hồ Chí Minh. Trong báo cáo “Tìm hiểu hệ thống phủ sóng di động trong tòa nhà” này, Em sẽ trình bày quy trình khảo sát, thiết kế, kiểm định chất lượng và vận hành, bảo trì hệ thống phủ sóng điện thoại di động cho một tòa nhà mẫu từ đó có thể triển khai rộng cho các tòa nhà cao tầng khác.. Báo cáo được tổ chức thành ba chương như sau: Chương 1: Tổng quan về mạng GSM Chương 2: Giải pháp phủ sóng di động trong toà nhà Chương 3: Khảo sát và thiết kế hệ thống phủ sóng di động trong toà nhà Chương 4: Xây dựng hệ thống IBC cho tòa nhà Kết luận và hướng phát triển đề tài: Phần này sẽ trình bày các kết quả đạt được của báo cáo, và một số hạn chế chưa khắc phục được, để từ đó đưa ra một số hướng phát triển trong tương lai. Do còn nhiều hạn chế về trình độ và thời gian nên báo cáo không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy cô và bạn đọc. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 11, năm 2011 Phan Quang Trung

Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9

1


THUẬT NGỮ VIẾT TẮT --------------------o0o--------------------

A AMPS ARIB B BCCH BCH BER BSC BSS BTS BSIC BCN BLER C CCCH CDMA C/I CPICH CS CSPDN CS-ACELP D DCCH DPCCH DAS E EIRP

Advanced Mobile Phone System

Hệ thống điện thoại di động tiên tiến Association Of Radio Industries Liên hiệp công nghiệp và kinh And Business doanh vô tuyến Broadcast Control Channel Broadcast Channel Bit Error Ratio Base Station Controller Base Station Subsystem Base Tranceiver Station Base Station Indentifization Code Broadband Convergence Network Block Error Rate

Kênh quảng bá điều khiển. Kênh quảng bá Tỷ số bit lỗi Bộ điều khiển trạm gốc Phân hệ trạm gốc Trạm vô tuyến gốc Mã nhận dạng trạm gốc Mạng hội tụ băng rộng Tốc độ lỗi khối

Common Control Channel Code Division Multiple Access Carrier to Interference Ratio Common Pilot Chanel Circuit Switch Circuit Switched Public Data Network Conjugate Structure Algebraic Code Excited Linear Pradiction

Kênh điều khiển chung Đa truy cập chia theo mã Tỷ số sóng mang trên nhiễu Kênh hoa tiêu chung Chuyển mạch kênh Mạng số liệu chuyển mạch kênh công cộng Dự báo tuyến tính kích thích theo mã đại số cấu trúc phức hợp

Dedicated Control Channel Dedicated Physical Control Chanel Distributed Antenna System

Kênh điều khiển dành riêng Kênh điều khiển vật lý riêng Hệ thống phân phối anten

Equivalent Isotropically Radiated Công suất phát xạ đẳng hướng Power

F FACCH FACH FCCH FDD

Fast Associated Control Channel Forward Access Chanel Frequency Correction Channel Frequency Division Duplex

FDMA

Frequence Division Multiple Access


Kênh điều khiển liên kết nhanh Kênh truy nhập đường xuống Kênh hiệu chỉnh tần số Ghép kênh song công phân chia theo tần số Đa truy cập phân chia theo tần 2


số G GOS GSM GPRS GMSC GGSN GPS H HLR I IMT-2000 IMSI ISDN IBC IBS L LAC LAI LA M MS MSC ME MCC MNC N NAS NSS O OM OCQPSK P PCCH PCH PCS PLMN

Grade Of Service Global System for Mobile Communication General Packet Radio Services Gateway Mobile Service Switching Center Gateway GPRS support Node Global Positioning System

Cấp độ phục vụ Thông tin di động toàn cầu

Home Location Register

Bộ nhớ thường trú

International Mobile Telecommunication International Mobile Subscriber Identity Integrated Servive Digital Network Inbuilding Coverage Inbuilding Solution

Tiêu chuẩn thông tin di động toàn cầu Số nhận dạng thuê bao di di động quốc tế Mạng số đa dịch vụ Phủ sóng trong tòa nhà Giải pháp phủ sóng tòa nhà

Link Access Control Location Area Indentify Location Area

Điều khiển truy nhập liên kết Nhận dạng vùng vị trí Vùng định vị

Mobile Station Mobile Service Switching Center Mobile Equipment Mobile Country Code Mobile Network Code

Trạm di động Tổng đài di động Thiết bị di động Mã quốc gia Mã dạng di động

Non-Access Stratum Network and Switching Subsystem

Tầng không truy nhập Hệ thống chuyển mạch

Dịch vụ vô tuyến gói chung Trung tâm chuyển mạch di động định hướng Node hỗ trợ GPRS cổng Hệ thống định vị toàn cầu

Operation and Management Khai thác và bảo dưỡng Orthogonal complex quadrature Khóa chuyển pha vuông góc trực Phase Shift Keying giao Paging Control Chanel Paging Channel Personal Communication Services Public Land Mobile Network


Kênh điều khiển tìm gọi Kênh nhắn tin Dịch vụ thông tin cá nhân Mạng di động mặt đất công cộng

3


PSTN PRACH Q QxLevel R RACH RRC RxLevel RSSI RSCP S SCH SS SGSN SQI T TACH

Public Switched Telephone Network Mạng chuyển mạch thoại công cộng Physical Random Access Channel Kênh truy cập ngẫu nhiên vật lý RF Signal Quality

Chất lượng thu

Random Access Channel Radio Resource Control RF Signal Level Receive Signal Strength Indication Received Signal Code Power

Kênh truy cập ngẫu nhiên Điều khiển tài nguyên vô tuyến Mức thu tín hiệu Biểu thị tín hiệu thu Công suất mã tín hiệu nhận

Synchronization Channel Switching Subsystem Servicing GPRS Support Node Speech Quality Index

Kênh đồng bộ Phân hệ chuyển mạch Node hỗ trợ GPRS Chất lượng thoại

Traffic and Associated Channel

Kênh lưu lượng và liên kết

TCH TDMA

Traffic Channel Time Division Multiple Access

TDD

Time Division Duplex

Kênh lưu lượng Đa truy cập phân chia theo thời gian Ghép song công phân chia thời gian

U UTRAN UMTS W WCDMA WDM

Universal Terrestrial Radio Access Mạng truy nhập vô tuyến mặt Network đất toàn cầu Universal Mobile Hệ thống thông tin di động Telecommunnication System chung Wideband Code Division Multiplex Wavelength Devision Multiplexing

Đa truy cập chia theo mã Ghép kênh phân chia bước sóng

MỤC LỤC ----------o0o----------

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT................................................................................................2 Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9

4


MỤC LỤC.........................................................................................................................4 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG GSM...............................................................6 1.1 Các đặc tính và dịch vụ của mạng GSM.............................................................................................6 1.2.1 Hệ thống GSM.............................................................................................................................7 1.2.2 Hệ thống con chuyển mạch (SS)..................................................................................................8 1.2.3 Trạm di động(MS) ......................................................................................................................9 1.2.4 Hệ thống con BSS.....................................................................................................................10 1.2.5 Hệ thống khai thác và hỗ trợ (OSS)...........................................................................................10 1.3 Cấu trúc địa lý của mạng GSM.......................................................................................................11 1.4 Các đặc trưng của GSM...................................................................................................................11 2.2.3 Phần tử bức xạ..........................................................................................................................21 2.4 Kết luận............................................................................................................................................24

CHƯƠNG III: TIẾN HÀNH KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHỦ SÓNG DI ĐỘNG TRONG TOÀ NHÀ......................................................................................25 3.6.2 Các tham số lập kế hoạch..........................................................................................................36

CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG HỆ THỐNG IBC CHO TOÀ NHÀ...............................42 4.1 Phân tích kết quả khảo sát................................................................................................................43 4.2.5 Thiết kế hệ thống IBS theo trục đứng........................................................................................49 4.2.6 Lắp đặt phòng BTS room..........................................................................................................53

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT................................................................................................2 MỤC LỤC.........................................................................................................................4 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG GSM...............................................................6 1.1 Các đặc tính và dịch vụ của mạng GSM.............................................................................................6 1.2.1 Hệ thống GSM.............................................................................................................................7 1.2.2 Hệ thống con chuyển mạch (SS)..................................................................................................8 1.2.3 Trạm di động(MS) ......................................................................................................................9


5

Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 1.2.4 Hệ thống con BSS.....................................................................................................................10 1.2.5 Hệ thống khai thác và hỗ trợ (OSS)...........................................................................................10 1.3 Cấu trúc địa lý của mạng GSM.......................................................................................................11 1.4 Các đặc trưng của GSM...................................................................................................................11 2.2.3 Phần tử bức xạ..........................................................................................................................21 2.4 Kết luận............................................................................................................................................24

CHƯƠNG III: TIẾN HÀNH KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHỦ SÓNG DI ĐỘNG TRONG TOÀ NHÀ......................................................................................25 3.6.2 Các tham số lập kế hoạch..........................................................................................................36

CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG HỆ THỐNG IBC CHO TOÀ NHÀ...............................42 4.1 Phân tích kết quả khảo sát................................................................................................................43 4.2.5 Thiết kế hệ thống IBS theo trục đứng........................................................................................49 4.2.6 Lắp đặt phòng BTS room..........................................................................................................53

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG GSM 1.1 Các đặc tính và dịch vụ của mạng GSM Từ các khuyền nghị của GSM ta có thể tổng hợp nên các đặc tính chủ yếu sau:  Số lượng các dịch vụ và tiện ích cho các thuê bao cả trong thông tin thoại và số liệu lớn.  Sự tương thích của các dịch vụ trong GSM với các dịch vụ của mạng có sẵn (PSTN-ISDN) bởi các giao diện theo tiêu chuẩn chung.  Tự động cập nhật vị trí cho mọi thuê bao di động.  Độ linh hoạt cao nhờ sử dụng các đầu cuối thông tin di động khác nhau như máy xách tay, máy cầm tay đặt trên ôtô.  Sử dụng băng tần số 900MHz với hiệu quả cao nhờ sự kết hợp giữa TDMA (Time Division Multiple Access) với FDMA (Frequency Division Multiple Access).  Giải quyết sự hạn chế dung lượng nhời việc sử dụng lại tần số tốt hơn. Các dịch vụ được tiêu chuẩn ở GSM:  Các dịch vụ thoại:  Chuyển hướng các cuộc gọi vô điều kiện, cuộc gọi khi thuê bao di động bận và không bận, cuộc gọi khi không đến được MS, cuộc gọi khi ứ nghẽn vô tuyến.  Cấm tất cả các cuộc gọi đi, cuộc gọi ra quốc tế, cuộc gọi ra quốc tế trừ các nước PLMN thường trú, cuộc gọi đến khi lưu động ở ngoài nước có PLMN thường trú.  Giữ cuộc gọi, đợi gọi, chuyển tiếp cuộc gọi. Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9

6

Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp   

   



Hoàn thành các cuộc gọi đến các thuê bao bận. Nhóm và sử dụng khép kín, dịch vụ ba phía, thông báo cước phí. Dịch vụ điện thông không trả cước. Nhận dạng số chủ gọi, số thoại được nối, cuộc gọi hiềm thù. Các dịch vụ số liệu: Truyền dẫn số liệu. Dịch vụ bản tin ngắn, hộp thư thoại. Phát quảng bá trong cell.

1.2 Cấu trúc mạng GSM  Các khối chính trong mạng GSM:

OSS: Hệ thống khai thác và hỗ trợ BSS: Hệ thống trạm gốc AUC: Trung tâm nhận thực BSC: Đài điều khiển trạm gốc HLR: Bộ ghi định vị thường trú OMC: Trung tâm khai thác và bảo dưỡng SS: Hệ thống chuyển mạch PSPDN: Mạng chuyển mạch gói công cộng VLR: Bộ ghi định vị tạm trú EIR: Thanh ghi nhận dạng thiết bị BTS: Đài vô tuyến gốc ISDN: Mạng số liên kết đa dịch vụ MS: Máy di động PLMN: Mạng di động mặt đất công cộng MSC: Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động PSDN: Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng CSPDN: Mạng số liệu chuyển mạch kênh công cộng

Hình 1.1: Sơ đồ cấu trúc mạng GSM 1.2.1 Hệ thống GSM Hệ thống này được chia thành hệ thống chuyển mạch SS và hệ thống trạm gốc BSS, mỗi hệ thống này có một số chức năng tại đó thực hiện tất cả các chức năng của hệ thống. Và những khối chức năng này được thực hiện ở các thiết bị khác nhau. Hệ thống được thực hiện nhự một mạng gồm nhiều cell vô tuyến cạnh nhau để cùng đảm bảo toàn Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9

7


bộ vùng phủ sóng của vùng phục vụ. Mỗi cell một trạm vô tuyến gốc BTS làm việc ở một tập hợp các kênh vo tuyến. Các kênh này khác với các kênh được sử dụng ở các cell lân cận để tránh nhiễu giao thoa. • Một bộ điều khiển trạm gốc BSC sẽ điều khiển một nhóm BTS. BSC điều khiển các chức năng như chuyển giao và điều khiển công suất. • Một MSC (trung tâm chuyễn mạch các dịch vụ di động) phục vụ một số bộ điều khiển trạm gốc, MSC điều khiển các cuộc gọi tới và đi từ mạng chuyển mạch điện thoại công cộng PSTN, mạng số liên kết đa dịch vụ ISDN, mạng di động mặt đất công cộng PLMN và các mạng số liệu công cộng PSDN, và có thể là các mạng riêng. Các khối nói trên đều tham gia vào việc nối thông giữa một trạm di động MS và một thuê bao di động ở PSDN. Nếu không thể thực hiện một cuộc gọi đến MS ta sẽ thông cần bất cứ một thiết bị nào khác. Vấn đề nảy sinh khi ta muốn thực hiện một cuộc gọi kết cuối ở MS, người gọi hầu như không biết MS được gọi ở đâu. Vì thế cần một số cơ sở dữ liệu mạng để theo dõi MS. Cơ sở dữ liệu quan trọng nhất là bộ đăng ký thường trú HLR. Khi một thuê bao di động mua một đăng ký từ một hãng khai thác GSM, thuê bao di động này sẽ được đăng ký ở HLR của hãng này. HLR chứa các thông tin về thuê bao như các dịch vụ bổ xung và các tần số nhận thực, quyền thâm nhập của thuê bao, các dịch vụ mà thuê bao đăng ký, các số liệu động về vùng mà ở đó đang chứa thuê bao của nó (Roaming), trong HLR còn tạo báo hiệu số 7 trên giao diện với MSC. Ngoài ra sẽ có thông tin về vị trí của MS tức là hiện thời vị trí của MS ở đâu thuộc MSC nào. Thông tin này thay đổi khi MS di động. MS sẽ gửi thông tin về vị trí thông qua MSC/HLR đến HLR của mình, nhờ vậy đảm bảo phương tiện để thu một cuộc gọi. 1.2.2 Hệ thống con chuyển mạch (SS) Hệ thống con chuyển mạch (SS): bao gồm các chức năng chuyển mạch chính của GSM cũng như các cơ sở dữ liệu cần thiết cho số liệu thuê bao và quản lý di động của thuê bao. Chức nãng chính của SS là quản lý thông tin giữa những người sử dụng mạng GSM với nhau và với mạng khác. MSC thực hiện các chức năng chuyển mạch chính, nhiệm vụ chính của MSC là điều phối việc thiết lập cuộc gọi đến những thuê bao của GSM, một mặt MSC giao tiếp với hệ thống con BSS và mặt khác giao tiếp với mạng ngoài qua G-MSC. Khối SS cũng cần giao tiếp với mạng ngoài để sử dụng khả năng truyền tải của các mạng này cho việc truyền tải số liệu của người sử dụng hay báo hiệu giưã các phần tử của mạng GSM. Chẳng hạn SS có thể sử dụng mạng báo hiệu kênh chung số 7, mạng này đảm bảo hoạt động tương tác giữa các phần tử của SS trong một hay nhiều mạng GSM. MSC thường là một tổng đài lớn điều khiển và quản lý một số các bộ điều khiển trạm gốc BSC. Một tổng đài MSC thích hợp cho một vùng đô thị và ngoại ô có dân cư vào khoảng một triệu (với mật độ thuê bao trung bình).  Khối IWF: Để kết nối MSC với một số mạng khác cần phải thích ứng các đặc điểm truyền dẫn của GSM với các mạng này. Các thích ứng này gọi là chức năng tương tác IWF. IWF bao gồm một thiết bị để thích ứng giao thức và truyền dẫn. IWF có thể thực hiện trong cùng chức năng MSC hay có thể ở thiết bị riêng, ở trường hợp hai giao tiếp giữa MSC và IWF được để mở.  Khối HLR: Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9

8


Giữ các thông tin liên quan tới việc cung cấp các dịch vụ viễn thông không phụ thuộc vào vị trí hiện thời của thuê bao và chứa các thông tin về vị trí hiện thời của thuê bao. Thường HLR là một máy tính đứng riêng không có khả năng chuyển mạch nhưng có khả năng quản lý hàng trăm ngàn thuê bao. Một chức năng con của HLR là nhận dạng trung tâm nhận thực thuê bao AUC.  Khối trung tâm nhận thực AUC: Được nối đến HLR chức năng của AUC là cung cấp cho HLR các tần số nhận thực và các khoá mật mã để sử dụng cho bảo mật. Đương vô tuyến cũng được AUC cung cấp mã bảo mật chống nghe trộm, mã này được thay đổi riêng biệt cho từng thuê bao cơ sở dữ liệu của AUC còn ghi nhiều thông tin cần thiết khác về thuê bao và phải được bảo vệ chống mọi thâm nhập trái phép.  Bộ ghi định vị tạm trú VLR: Là một cơ sở dữ liệu chứa thông tin về tất cả các MS hiện đang ở vùng phục vụ của MSC. Mỗi MSC có VLR. Ngay cả khi MS lưu động vào một vùng MSC mới. VLR liên kết với MSC sẽ yêu cầu số liệu về MS từ HLR. Đồng thời HLR sẽ được thông báo rằng MS đang ở vùng MSC nào. Nếu sau đó MS muốn thực hiện một cuộc gọi, VLR sẽ có tất cả các thông tin cần thiết để thiết lập một cuộc gọi mà không cần hỏi HLR có thể coi VLR như một HLR phân bố. VLR chứa thông tin chính xác hơn về vị trí MS ở vùng MSC.  Tổng đài di động cổng GMSC: Tất cả các cuộc gọi vào cho mạng GSM /PLMN sẽ được định tuyến cho tổng đài vô tuyến cổng Gateway-MSC. Nếu người nào đó ở mạng cố định PSTN muốn thực hiện một cuộc gọi đến một thuê bao di động của mạng GSM. Tổng đài tại PSTN sẽ kết nối cuộc gọi này đến MSC có trang bị một chức năng được gọi là chức năng cổng. Tổng đài MSC này gọi là MSC cổng và nó có thể là một MSC bất kỳ ở mạng GSM. GMSC sẽ phải tìm ra vị trí của MS cần tìm. Điều này được thực hiện bằng cách hỏi HLR nơi MS đăng ký. HLR sẽ trả lời khi đó MSC này có thể định tuyến lại cuộc gọi đến MSC cần thiết. Khi cuộc gọi đến MSC này, VLR sẽ biết chi tiết hơn về vị trí của MS. Như vậy có thể nối thông một cuộc gọi ở GSM có sự khác biệt giữa thiết bị vật lý và đăng ký thuê bao. 1.2.3 Trạm di động(MS) MS là một đầu cuối di động, có thể đặt trên ô tô hay xách tay. Tại GSM có một khối nhỏ gọi là modun nhận dạng thuê bao SIM, là một khối vật lý tách riêng chẳng hạn là một IC Card còn gọi là card thông minh SIM cung với thiết bị trạm hợp thành trạm di động. Không có SIM, MS không thể thâm nhập đến mạng trừ trường hợp gọi khẩn. Khi liên kết đăng ký thuê bao với card SIM chứ không phải với MS. Đăng ký thuê bao có thể có thể sử dụng trạm MS khác như của chính mình. Điều này làm nẩy sinh vấn đề MS bị lấy cắp, vì không có biện pháp để chặn đăng ký thuê bao nếu bị lấy cắp thì khi đó sẽ cần một cơ sở dữ liệu chứa số liệu phần cứng của thiết bị: thanh ghi nhận dạng thiết bị EIR (nhưng hiện nay ở Việt Nam thì người ta không dùng thiết bị này nữa bởi vì khi có EIR thì nó yêu cầu máy có chỉ tiêu chất lượng tốt. Do kinh tế thị trường thì không phải ai cũng có thể mua một máy có chất lượng đạt yêu cầu ). EIR được nối Với MSC qua một đường báo hiệu. Nó cho phép MSC kiểm tra sự hợp lệ của thiết bị. Bằng cách này có thể cho một MS không được thâm nhập.


9


1.2.4 Hệ thống con BSS Là một hệ thống đặc thù riêng cho tính chất tổ ong vô tuyến của GSM. BSS giao diện trực tiếp với các trạm di động MS thông qua giao diện vô tuyến, vì thế nó bao gồm các thiết bị thu phát đường vô tuyến và quản lý các chức năng này. Mặt khác BSS thực hiện giao diện với các tổng đài SS. Tóm laị, BSS thực hiện đấu nối các MS với tổng đài và nhờ vậy đấu nối những người sử dụng các trạm di động với những người sử dụng viễn thông khác BSS cũng phải được điều khiển, do đó nó được đấu nối với OSS. BSS bao gồm hai loại thiết bị: BTS giao diện với MS và BSC giao diện với MSC.  Khối BTS: Một BTS gồm các thiết bị thu phát, anten và xử lý tín hiệu đặc thù cho giao diện vô tuyến. Có thể coi BTS là các Modem vô tuyến phức tạp có thêm một số các chức năng khác. Một bộ phận quan trọng của BTS là TRAU là khối chuyển đổi mã và thích ứng tốc độ. TRAU là thiết bị mà ở đó quá trình mã hoá và giải mã tiếng đặc thù riêng cho GSM được tiến hành, tại đây cũng thực hiện thích ứng tốc độ trong trường hợp truyền số liệu. TRAU là một bộ phận của BTS, nhưng cũng có thể đặt cách xa BTS và thậm chí còn đặt trong BSC và MSC.  Khối TRAU: Khối thích ứng và chuyển đổi mã thực hiện chuyển đổi giữa tiếng 64kbit/s luật A và tiếng RPE LTP 13 kbit/s cũng như thích ứng tốc độ giữa các khung 3.6, 6, 12 kbit/s sử dụng ở giao diện vô tuyến. TRAU được điều khiển bởi BTS. Nếu nó được đặt bên ngoài BTS thì việc điều khiển được thực hiện bởi báo hiệu trong băng bằng cách sử dụng một số bit dự trữ ở trong khung 320 bit của các kênh lưu lượng 16 kbit/s trong đó chỉ có 13 kbit/s được sử dụng cho việc truyền lưu lượng các bít dự trữ nói trên là các bit điều khiển.  Khối BSC: BSC có nhiệm vụ quản lý tất cả giao diện vô tuyến thông qua các lệnh điều khiển từ xa BTS và MS. Các lệnh này chủ yếu là lệnh ấn định, giải phóng kênh vô tuyến và chuyển giao. Một phía BSC được nôí với BTS còn phía kia nối với MSC của SS. Trong thực tế BSC là một tổng đài nhỏ có khả năng tính toán đáng kể. Vai trò chính của nó là quản lý các kênh ở giao diện vô tuyến và chuyển giao. Giao diện giữa BSC và MSC là giao diện A, còn giao diện giữa BTS và BSC là giao diện Abit. 1.2.5 Hệ thống khai thác và hỗ trợ (OSS) Được nối tới tất cả các thiết bị ở hệ thống chuyển mạch và nối đến BSC. OSS có các chức năng chính sau:  Quản lý mạng tế bào : Tại PLMN lớn cần xử lý rất nhiều số liệu, các thủ tục chi tiết, các công cụ quản lý phụ thuộc cơ quan chịu trách nhiệm về mạng. Số liệu tổng đài và số liệu hệ thống điện thoại di động, cơ sở dữ liệu này chứa tất cả các nội dung của cơ sở dữ liệu về dữ liệu đang được giữ tại MSC/BSC. Có thể kiểm tra tại chỗ trước khi đưa nó vào hoạt động.  Quản lý đăng ký thuê bao: Bao gồm các hoạt động đăng ký thuê bao. Nhiệm vụ đầu tiên là nhập và xoá thuê bao khỏi mạng, đăng ký thuê bao rất phức tạp gồm nhiều dịch vụ và tính năng bổ xung. Nhà khai thác phải có thể thâm nhập tất cả các thông số nói trên. Một nhiệm vụ quan trọng khác của khai thác là tính cước các cuộc gọi. Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9

10


 Quản lý chất lượng : Có một số chức năng đo đạc ở GSM, nội dung chức năng đo đạc sơ cấp này được thực hiện ở phần tử mạng chịu trách nhiệm về đối tượng đo, chẳng hạn các số liệu định hướng theo cuộc gọi được thực hiện ở MSC sau, đó số lượng đo sơ cấp được gửi tới OSS và được lưu trữ ở đấy. Các phép đo đó là:  Đo lưu lượng các tuyến.  Đo lưu lượng các loại lưu lượng.  Đo về độ phân tán lưu lượng Đối tượng chính để đo ở mạng vô tuyến là cell. 1.3 Cấu trúc địa lý của mạng GSM Mọi mạng điện thoại cần một cấu trúc nhất định để định tuyến các cuộc gọi vào tổng đài ọng do tính lưu thông của các thuê bao trong mạng.  Vùng mạng: Tổng đài vô tuyến cổng GMSC kết nối các đường truyền giữa mạng GSM/PLMN và mạng PSTN/ISDN khác hay các mạng PLMN khác sẽ ở mức tổng đài trung kế quốc gia hay quốc tế. Tất cả các cuộc gọi vào cho mạng GSM sẽ được định tuyến đến một hay nhiều tổng đài vô tuyến cổng GMSC.  Vùng phục vụ MSC/VLR: Vùng MSC là một bộ phận của mạng được một MSC quản lý. Để định tuyến một cuộc gọi đến một thuê bao di động, đường truyền qua mạng sẽ được nối đến MSC ở vùng phục vụ MSC nơi thuê bao đang ở. Vùng phục vụ như là một bộ phận của mạng được định nghĩa như một vùng mà ở đó có thể đạt đến trạm di động nhờ việc MS này được ghi lại ở một bộ định vị khác(VLR). Một vùng mạng GSM được chia thành một hay nhiều vùng phục vụ MSC/VLR.  Vùng định vị (LA-location Area): Mỗi vùng phục vụ MSC/VLR được chia thành một số vùng định vị. Vùng định vị là một phần của vùng phục vụ MSC/VLR mà ở đó một trạm di động có thể chuyển động tự do mà không cần cập nhật thông tin về vị trí cho tổng đài MSC/VLR điều khiển vùng định vị này. Vùng định vị này là một vùng mà ở đó thông báo tìm gọi sẽ được phát quảng bá để tìm một thuê bao di động bị gọi. Vùng định vị có thể có một số cell và phụ thuộc vào một hay vài BSC nhưng nó chỉ phụ thuộc vào một MSC/VLR. Hệ thống có thể nhận dạng vùng định vị bằng cách sử dụng nhận dạng vùng định vị LAI. Vùng định vị được hệ thống sử dụng để tìm một thuê bao đang ở trạng thái hoạt động.  Ô (cell): Vùng định vị được chia thành một số ô, là một vùng bao phủ vô tuyến được nhận dạng bằng nhận đạng ô toàn cầu (CGI). Trạm di động tự nhận dạng một ô bằng cách sử dụng mã nhận dạng trạm gốc (BSIC). 1.4 Các đặc trưng của GSM Trong các hệ thống điện thoại di động hiện có cung cấp cho các thuê bao và nhà khai thác nhiều ưu điểm hơn một mạng điện thoại tiêu chuẩn. Nhưng ở đó còn nhiều hạn chế. GSM đã khắc phục được những hạn chế đó và được thể hiện qua các đặc trưng sau. Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9

11


 Tính tương thích: Do sự phát triển nhanh chóng của các mạng tế bào ở Châu Âu, hiện có nhiều hệ thống tế bào khác nhau mà không tương thích với nhau. Vì vậy, hiển nhiên là cần phải có một tiêu chuẩn chung cho hệ thống thông tin di động. Và một hội đồng thực thi đã được thiết lập với một nhiệm vụ phức tạp là phân định chung-riêng ở mạng tiêu chuẩn mới. Tiêu chuẩn GSM đã được qui định và phát triển ở các nước Châu Âu đang hoạt động để khai thác chung với nhau . Kết quả là một hệ thống tế bào đã được thực hiện ở khắp Châu Âu. Sự thuận lợi do tiêu chuẩn GSM đem lại, sẽ có một thị trường lớn đối với các thiết bị GSM. Nghĩa là các nhà sản suất sẽ cung cấp các hiết bị với chất lương cao hơn và giá thành rẻ hơn. Các thành công của GSM đã được chấp nhận và thực hiện trên khắp thế giới. Hệ thống thông tin di động số GSM tương thích với hệ thống báo hiệu số 7 và sử dụng băng tần (890-915 ) MHz để truyền tín hiệu từ máy di động đến trạm gốc và băng tần (935960) MHz để truyền dẫn tín hiệu từ trạm gốc đến máy di động.  Loại bỏ các tạp âm: Trong các hệ thống điện thọai tế bào hiện nay, máy di động thông tin với cell bằng các tín hiệu vô tuyến tương tự. Mặc dù kỹ thuật này có thể đảm bảo một chất lượng thoại rất tốt (nó được sử dụng nhiều đối vớ vô tuyến quảng bá stereo), nhưng nó dễ bị tạp âm xâm nhập. Tạp âm sẽ giao thoa với hệ thống hiện hành, có thể được phát sinh bởi các nguyên nhân sau :  Một nguồn công suất mạnh hoặc kéo dài , gần với hệ thống thông tin di động (như hệ thống đánh lửa trên ô tô , sét ...).  Sự truyền dẫn ở các máy di động khác nhau trên cùng một tần số (nhiễu kênh chung).  Sự truyền dẫn ở các máy di động khác nhau, theo kiểu “xuyên ngang “ từ một tần số lân cận (nhiễu kênh lân cận ).  Nhiễu nền xâm nhập vì tín hiệu quá yếu. Để đối phó với nhữnh vấn đề gây ra nhiễu trong hệ thống tế bào mới người ta sử dụng các tín hiệu số thay cho tín hiệu tương tự. Các tín hiệu được phát trên một giao diện vô tuyến số có thể được bảo vệ để chống lại các lỗi phát sinh do tạp âm. Việc bảo vệ này sẽ hình thành từ sự mã hoá của tín hiệu, mà cơ chế là do sự quyết định của phần mềm và sử dụng giải mã viterbi. Các cơ chế này cho phép phát hiện và sửa chữa các lỗi ở một tín hiệu. Kết quả là có một giao diện vô tuyến mạnh hơn nhiều. Thông tin di động số có thể chịu được mức nhiễu cao hơn so với các hệ thống tương tự hiện có, dẫn đến việc cải thiện cả chất lượng lẫn hiệu quả ở hệ thống thông tin di động.  Tính linh hoạt và tăng thêm dung lượng: Với giao diện vô tuyến tương tự hiện có, mỗi kết nối giữa một thuê bao di động với một Cell đòi hỏi phải có sóng mang RF riêng, điều đó dẫn đến đòi hỏi ở Cell phải lắp đặt thêm modul (phần cứng ) RF. Vì vậy, để mở rộng dung lượng của một Cell thì phải tăng thêm số lượng các kênh và các modul RF có chất lượng tương đương phải được đưa thêm vào thiết bị của Cell. Do đó, việc mở rộng hệ thống là tốn nhiều thời gian, tiền của và công sức Như vậy, các hãng khai thác cũng bao hàm cả việc lập kế hoạch RF rất phức tạp. Để khai thác một cách hợp pháp, tất cả các hệ thống phải sử dụng một khoảng tần số RF đã đựoc qui định chặt chẽ, chỉ trong khoảng tần số (872-960 MHz). Rõ ràng phổ tần số bị nhiều hạn chế và chỉ một số lượng có hạn các cuộc đàm thoại là có thể chèn được trên một số lượng kênh vô tuyến đã cho, do đó, thường xuyên có sự quá tải Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9

12


xảy ra tại giờ cao điểm của nhu cầu, kết quả là “ call blocking “ (tức thuê bao sẽ nghe một cho biết đường truyền đang bận ), hậu qủa là sự không thoả mãn của thuê bao. Khi mà giao diện số được sử dụng ở hệ thống GSM sẽ đưa đến việc giải quyết việc sử dụng phổ vô tuyến có sẵn một cách hiệu quả hơn. Tám cuộc gọi đồng thời được thực hiện trên một sóng mang RF. Điều đó có nghĩa là mỗi modul RF riêng sẽ đáp ứng cho tám thuê bao cùng một lúc, và như vậy hệ thống sẽ được mở rộng, yêu cầu thay đổi modul RF thường ít hơn so với các hệ thống cũ. Do đó hệ thống là rất linh hoạt vì nó có thể thay đổi dung lượng bằng một bộ phận khác của mạng bằng cách đặt lại cấu hình từ cơ sở dữ liệu của hệ thống.  Sử dụng các giao diện tiêu chuẩn: Trong mạng tế bào mỗi thiết bị được sử dụng là được chế tạo bởi một nhà sản suất. Điều đó là vì một hãng sản xuất chỉ sản xuất thiết bị đã được thiết kế để thông tin với nhau. Tình trạng này có thể rất có lợi cho các hãng sản xuất như họ có ảnh hưởng lớn lên sự định giá các sản phẩm của họ, nhưng lại là điều không có lợi đối với người sử dụng điện thoại di động và nhà khai thác mạng vì giá thành thiết bị cao. Với hệ thống thông tin di động số GSM thì ngược lại, vì do các giao diện tiêu chuẩn như C7 và X25 được sử dụng trong toàn hệ thống. Điều này có nghĩa là các nhà qui hoạch hệ thống có thể lựa chọn thiết bị với giá thành khác nhau của các hãng sản xuất khác nhau. Vì vậy, sự cạnh tranh giữa các hãng sản xuất với nhau sẽ tăng lên và giá thành sẽ hạ xuống. Ngoài ra, các nhà thiết kế mạng sẽ có nhiều linh hoạt hơn khi đặt mua các cấu kiện của mạng, tức là họ có tể tạo ra nhiều hiệu quả sử dụng ở các đường truyền mặt đất mà họ đang khai thác.  An toàn và bảo mật tuyệt đối: Vấn đề an toàn được xem đứng đầu danh mục các vấn đề sẽ được cạnh tranh của các nhà khai thác ở các hệ thống tương tự. Trong một vài hệ thống thế hệ đầu có khoảng 20% cuộc gọi bị ăn cắp. Để bảo mật số liệu và thoại được tốt, GSM đưa ra đề nghị bảo mật cả về phương pháp truyền dẫn trên giao diện vô tuyến và cả ở cách thức lưu lượng được xử lý trước khi truyền dẫn. Các dữ liệu được điều khiển và báo hiệu sẽ được mật mã cùng với các kỹ thuật nhận thực thuê bao tinh vi sẽ loaị trừ việc ăn cắp cuộc gọi. ở hệ thống GSM thiết bị di động sẽ được nhận dạng một cách độc lập từ thuê bao di động. Mỗi máy di động có một số nhận dạng được mã hoá cứng khi sản xuất để kiểm tra nếu như nó được khai báo là đã bị mất cắp. Hệ thống GSM đảm bảo ở một mức độ cao tính bảo mật cho các thuê bao, các cuộc gọi sẽ được số háo, mã háo và sau đó được gài mật mã trước khi phát lên không gian.  Chuyển vùng nhanh hơn: Chuyển vùng xảy ra khi máy di động di chuyển giữa các cell. Một cuộc gọi sẽ được chuyển từ một kênh này đến kênh khác và từ một cell này đến một cell khác để duy trì cuộc gọi được liên tục. Trong các hệ thống tương tự hiện có, chỉ có thuê bao rất tốt mới nhận ra một chuyển vùng đã xảy ra. Còn hệ thống GSM đã giải quyết vấn đề này và quá trình chuyển vùng được điều khiển chặt chẽ hơn nhiều. GSM cho phép đưa nhiều yếu tố vào tính toán và được tính toán chi tiết hơn (Đo cường độ tín hiệu của các cell lân cận).  Nhận dạng thuê bao: So với các hệ thống tương tự, mỗi thuê bao di động được nhận dạng bởi số máy điện thoại mà nó được gắn lên thiết bị di động của nó. Vì vậy nếu thuê bao muốn thu/phát các cuộc gọi thì cần phải có thiết bị di động. Trong hệ thống GSM, thuê bao và thiết bi di động Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9

13


được nhận dạng một cách riêng rẽ. Thuê bao được nhận dạng bằng một card thông minh (Smart card),được biết như một khối nhận dạng thuê bao SIM. Nghĩa là người sử dụng chỉ cần mua thuê bao ở một hệ thống di động nhưng có khả năng sử dụng cho nhiều kiểu thiết bị di động khác nhau (Fax, Computer, điện thoại di động). Nghĩa là khi di chuyển thuê bao chỉ cần mang theo SIM card của nó. Vì SIM card nhận diện người sử dụng nên bất kỳ nơi nào các cuộc gọi của thuê bao tạo ra, háo đơn tính cước sẽ luôn luôn được được gửi tới bộ ghi định vị thường trú (HLR) của thuê bao.  Tính tương thích với ISDN: ISDN là một tiêu chuẩn mà hầu hết các nước đang phát triển đã cam kết thực hiện. Đây là một mạng thông tin mới và tiên tiến được thiết kế để truyền thoại và số liệu thuê bao trên các đường truyềnthoại tiêu chuẩn. Mạng GSM đã được thiết kế để khai thác với hệ thống ISDN và sẽ cung cấp các đặc tính có thể tương thích với nó.

CHƯƠNG II: GIẢI PHÁP PHỦ SÓNG DI ĐỘNG TRONG TOÀ NHÀ 2.1 Đặt vấn đề Ngày nay, để mở rộng thị phần ngoài việc cạnh tranh về giá cả, dịch vụ giá trị gia tăng, chăm sóc khách hàng... các nhà cung cấp dịch vụ di động cũng không ngừng tập trung phát triển mạng lưới để có vùng phủ rộng, phủ sâu, chất lượng phủ sóng tốt. Tuy nhiên, ngay cả đối với các công ty cung cấp dịch vụ di động đã phủ sóng 63/63 tỉnh thành có một vấn đề cần quan tâm là tại một số thành phố lớn như Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh là chất lượng phủ sóng trong các toà nhà, đặc biệt là các toà nhà cao tầng của khách sạn, văn phòng của các công ty trong và ngoài nước, khu chung cư cao cấp… Đây là nơi mà nhu cầu liên lạc rất lớn và là những khách hàng quan trọng của các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông. Vì vậy để có thể đảm bảo nhu cầu liên lạc, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng đặc biệt là các khách hàng cao cấp, các nhà khai thác viễn thông đang từng bước tập trung nâng cao chất lượng viễn thông trong các toà nhà cao tầng.


14


Hình 2.1: Mô hình hệ thống phủ sóng di động trong tòa nhà Tại các tầng thấp thường có tình trạng sóng yếu, chập chờn, ở các tầng cao thì nhiễu (nhất là đối với các nhà khai thác chia sẻ chung băng tần GSM) dẫn đến khó thực hiện và rớt cuộc gọi. Tuy nhiên, do đặc trưng vùng phủ của những khu vực này rộng hoặc trải dài theo chiều dọc, sóng vô tuyến từ trạm BTS outdoor macro bị suy hao nhiều khi xuyên qua các bức tường bê tông dẫn đến cường độ tín hiệu không đạt yêu cầu, nên giải pháp phủ sóng trong tòa nhà IBS (Inbuilding Solutions) hay IBC (Inbuilding Coverage) hiện nay được nhiều nhà cung cấp dịch vụ di động lựa chọn. Trong các phần tiếp theo người thực hiện sẽ đi sâu vào việc thiết kế hệ thống IBC.


15


Hình 2.2: Hệ thống IBS sẽ đảm bảo được vùng phủ tốt trong các tòa nhà  Giải pháp truyền thống: Sử dụng cáp feeder 7/8 và 1/2 đề truyền tín hiệu. Thích hợp với các tòa nhà qui mô vừa và nhỏ (dưới 23 tầng, dưới 100 000 m2). Lắp đặt dễ dàng và nhanh chóng, sử dụng các quang đi dọc trục để giảm suy hao tín hiệu Chia tách hệ thống thành từng phần nhỏ, trong mỗi phần sử dụng cáp feeder 7/8 chạy dọc trục. Có thêm các bộ repeater quang để điều khiển tín hiệu. Thích hợp với các tòa nhà diện tích lớn, cao trên 30 tầng.  Dưới đây là những ưu điểm khi sử dụng hệ thống Inbuilding:  Đảm bảo vùng phủ sóng di động mọi lúc mọi nơi bên trong tòa nhà, giúp

khả năng truy cập mạng và liên lạc không bị gián đoạn cho việc giao dịch, hội nghị…  Các dịch vụ thông tin, dữ liệu, mobile… đều được cung cấp với chất lượng ổn định để mang lại hiệu quả công việc tốt nhất và lợi nhuận cho khách hàng.  Tối ưu hóa thiết kế về kinh phí thiết bị sử dụng và khả năng phủ sóng.  Tránh phủ sóng ra ngoài phạm vi tòa nhà để giảm thiểu khả năng nghẽn mạng ngoài ý muốn.  Hệ thống In Building là một hệ thống độc lập không phụ thuộc vào hệ thống outdoor bên ngoài nên việc sử dụng hệ thống này bảo đảm tính bền vững ổn định chất lượng vùng phủ sóng cho tòa nhà  Hệ thống có khả năng tích hợp tất cả các mạng đang sử dụng trên toàn quốc như cùng một lúc có thể dùng chung các mạng như Vinaphone, Mobifone,Viettel…trên một hệ thống Inbuilding đã lắp trước, có khả năng linh hoạt thay đổi cấu hình, nâng cấp cấu hình bảo dưỡng mạng. Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9

16


 Nền tảng cho các ứng dụng hệ thống wireless, mobile broadband, mobile TV… 2.2 Tổng quan giải pháp IBC cho tòa nhà cao tầng

Có thể nói hiện nay đối với các tòa nhà lớn như là sân bay, ga điện ngầm, văn phòng cao tầng, siêu thị kinh doanh hàng hóa rộng lớn… thì vấn đề vùng phủ và dung lượng đều rất quan trọng vì chất lượng thoại di dộng ảnh hưởng trực tiếp đến uy tín của nhà cung cấp dịch vụ. Tuy nhiên, do đặc trưng vùng phủ của những khu vực này rộng hoặc trải dài theo chiều dọc, sóng vô tuyến từ trạm BTS bên ngoài tòa nhà (BTS outdoor macro) bị suy hao nhiều khi xuyên qua các bức tường bê tông dẫn đến cường độ tín hiệu không đạt yêu cầu, nên giải pháp phủ sóng trong tòa nhà hiện nay được nhiều nhà cung cấp dịch vụ di động lựa chọn. Hệ thống inbuilding bao gồm ba phần chính: nguồn tín hiệu, hệ thống phân phối tín hiệu và phần tử bức xạ. Trong đó hệ thống phân phối tín hiệu là điểm khác biệt điển hình giữa hệ thống inbuilding so với hệ thống mạng BTS outdoor macro thông thường.

Nguồn tín hiệu

Hệ thống phân phối tín hiệu

Phần tử bức xạ

Hình 2.3: Các thành phần chính của hệ thống IBC 2.2.1 Nguồn tín hiệu để phủ sóng cho indoor có thể dùng

 Nguồn tín hiệu bằng trạm outdoor:

Hình 2.4: Vùng phủ trong tòa nhà từ một tế bào macro trong mạng BTS outdoormacro Đây là giải pháp đơn giản nhất để cung cấp vùng phủ cho các toà nhà với tín hiệu từ các trạm macro bên ngoài toà nhà. Giải pháp này được khuyến nghị nếu lưu lượng trong tòa nhà khôngcao, hoặc chủ tòa nhà không cho phép lắp đặt thiết bị và đi cáp trong tòa nhà hoặc việc triển khai giải pháp dành riêng cho nó không kinh tế. Khi đó vùng phủ được cung cấp bằng cách: Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9

17

Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp •

Tín hiệu sẽ thâm nhập vào toà nhà từ bên ngoài. Điều này chỉ thực hiện được đối với các tòa nhà có khoảng hở lớn đối với bên ngoài hoặc ít tường, cửa sổ kim loại. • Đặt BTS trên các tòa nhà xung quanh và hướng anten tới tòa nhà cần phủ. Khi đó không cần đến hệ thống phân phối tín hiệu nữa và phần tử bức xạ chính là anten của trạm BTS outdoor macro đó. Ưu điểm của giải pháp này là chi phí thấp, không mất nhiều thời gian trong triển khai, có thể phủ cả ngoài nhà (outdoor) và trong nhà (indoor). Nhược điểm của giải pháp này là vùng phủ hạn chế, tốc độ bit thấp đối với các dịch vụ dữ liệu, dung lượng thấp và chất lượng không thể chấp nhận được ở một số phần trong toà nhà. Suy hao tăng dần khi tần số càng cao, do vậy khó cung cấp vùng phủ cho toà nhà mức tín hiệu tốt. Suy hao có thể khắc phục bằng cách tăng công suất từ các trạm ngoài nhà nhưng nhiễu sẽ tăng. Việc thiết kế tần số gặp nhiều khó khăn do quỹ tần số hạn hẹp (nhất là đối với các nhà khai thác chia sẻ chung băng tần GSM).  Nguồn tín hiệu dùng trạm lặp Repeater: Ngoài cách phủ sóng trong nhà bằng trạm outdoor có thể sử dụng trạm lặp (repeater) làm nguồn vô tuyến cung cấp cho hệ thống phân phối. Khi đó vùng phủ của trạm outdoor hiện có được mở rộng. Nhưng giải pháp này ít được sử dụng trong thực tế vì cường độ tín hiệu, chất lượng, sự ổn định, dung lượng phụ thuộc vào trạm BTS bên ngoài và việc thiết kế cho trạm lặp (quỹ đường truyền, mức độ cách ly 2 hướng) mặc dù giá thành thấp, triển khai nhanh, dễ dàng. Vì có nhiều nhược điểm nói trên nên trên thực tế rất ít nhà cung cấp dịch vụ di động sử dụng giải pháp này, trừ trường hợp bất khả kháng.  Nguồn tín hiệu bằng trạm indoor dành riêng:

Hình 2.5: Vùng phủ cho tòa nhà được cung cấp bởi trạm indoor dành riêng Giải pháp này có thể tăng thêm dung lượng cho những vùng trong nhà yêu cầu lưu lượng cao. Vấn đề chính ở đây là cung cấp dung lượng yêu cầu trong khi vẫn đảm bảo vùng phủ tốt của toà nhà mà không làm ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ của mạng BTS outdoor macro. Vì vậy giải pháp này được các nhà cung cấp dịch vụ di động trong khu vực sử dụng như SingTel, Digi... Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9

18


Ưu điểm của giải pháp này là nguồn tín hiệu từ bên ngoài ổn định, mức tín hiệu tốt, mở rộng dung lượng hệ thống dễ dàng. Nhược điểm của giải pháp là giá thành cao, yêu cầu phải có cách bố trí tần số/kênh cụ thể và xây dựng hệ thống truyền dẫn đảm bảo tính mỹ thuật. 2.2.2 Hệ thống phân phối tín hiệu

Hệ thống phân phối tín hiệu có nhiệm vụ phân phối tín hiệu từ nguồn cung cấp đi đến các anten hoặc phần tử bức xạ khác và được phân loại thành:  Hệ thống thụ động:

Hình 2.6: Giải pháp hệ thống anten phân phối cáp đồng thụ động Hệ thống thụ động là hệ thống anten được phân phối bằng cáp đồng trục và các phần tử thụ động. Đây là giải pháp phổ biến nhất cho các khu vực phủ sóng inbuilding không quá rộng, có đặc điểm: - Trạm gốc được dành riêng cho toà nhà: Tín hiệu vô tuyến từ trạm gốc được phân phối qua hệ thống đến các anten. Vùng phủ cho toà nhà được giới hạn đồng thời không làm ảnh hưởng đến chất lượng mạng BTS outdoor macro. Nhưng yêu cầu kỹ sư thiết kế phải tính toán quỹ đường truyền cẩn thận vì mức công suất ở mỗi anten phụ thuộc vào sự tổn hao mà các thiết bị thụ động được sử dụng, đặc biệt là chiều dài cáp. - Các thiết bị chính gồm: cáp đồng trục, bộ chia (splitter/tapper), bộ lọc (filter), bộ kết hợp (combiner), anten.  Hệ thống chủ động: Hệ thống chủ động là hệ thống anten phân phối sử dụng cáp quang và các thành phần chủ động (bộ khuếch đại công suất). Việc sử dụng cáp quang từ BTS tới khối điều khiển từ xa có thể mở rộng tới từng vị trí anten riêng lẻ bằng cách: tín hiệu RF từ BTS được chuyển đổi thành tín hiệu quang rồi truyền đến và được biến đổi ngược lại thành tín hiệu RF tại khối điều khiển từ xa trước khi được phân phối tới một hệ thống cáp đồng nhỏ. Ngoài ra, hệ thống còn sử dụng các thiết bị khác trong việc phân phối tín hiệu: Hub quang chính, cáp quang, Hub mở rộng, khối anten từ xa.


19


Hình 2.7: Sơ đồ một hệ thống anten phân phối chủ động cho khu trường sở Giải pháp này thường được sử dụng cho những khu vực phủ sóng inbuilding rất rộng, khi mà hệ thống thụ động không đáp ứng được chỉ tiêu kỹ thuật suy hao cho phép. Khi đó một BTS phục vụ được nhiều tòa nhà trong một vùng, thường là các khu trường sở. Các kết nối khoảng cách xa (hơn 1 km) sử dụng cáp quang, sự phân phối giữa một tầng và các phần trong toà nhà có thể dùng cáp xoắn đôi dây. Nhưng nhược điểm dễ nhận thấy là chi phí cao.

Hình 2.8: Sơ đồ một hệ thống anten phân phối chủ động cho một toà nhà cao tầng  Hệ thống lai ghép:

Hình 2.9: Sơ đồ hệ thống lai ghép Hệ thống này là sự kết hợp giữa hệ thống thụ động và chủ động. Giải pháp này dung hoà được cả ưu nhược điểm của hai hệ thống thụ động và chủ động. Vì nó vừa đảm Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9

20


bảo chất lượng tín hiệu cho những khu vực phủ sóng trong nhà có quy mô lớn lại vừa tiết kiệm chi phí. 2.2.3 Phần tử bức xạ Phần tử bức xạ có nhiệm vụ biến đổi năng lượng tín hiệu điện thành sóng điện từ phát ra ngoài không gian và ngược lại. Do hệ thống trong nhà được sử dụng ở những khu vực có vùng phủ sóng đặc biệt như nên đối với từng công trình cụ thể đòi hỏi phải có phần tử bức xạ thích hợp. o Anten: sử dụng thích hợp với những vùng phủ có khuynh hướng hình tròn hoặc hình chữ nhật. Đó là vì anten cho vùng phủ sóng không đồng đều, việc tính quỹ đường truyền phụ thuộc nhiều vào cấu trúc của toà nhà. Phạm vi phủ sóng của anten ở dải GSM900 là 25m ÷ 30m; GSM1800 là 15m ÷ 18m. Có 2 loại anten thường được sử dụng là anten vô hướng (omni) và anten có hướng (yagi). Anten vô hướng có tính thẩm mỹ, nhỏ gọn dễ lắp đặt nên có thể kết hợp hài hoà với môi trường trong toà nhà, còn anten có hướng có độ tăng ích cao thích hợp khi phủ sóng trong thang máy.

Hình 2.10: Hệ thống phân phối cáp rò o Cáp rò: Đặc điểm của cáp rò (còn gọi là cáp tán xạ) là có cường độ tín hiệu đồng đều theo một trục chính nên thường được dùng cho các vùng phủ phục vụ kéo dài đặc biệt như: hành lang dài, xe điện ngầm, đường hầm... Phạm vi phủ sóng của cáp dò chỉ vào khoảng 6m nhưng lại có ưu điểm hơn hẳn so với anten là hỗ trợ được dải tần số rộng từ 1 MHz ÷ 2500 MHz. 2.3 Các thiết bị dùng trong hệ thống DAS 2.3.1 Các loại anten dùng cho hệ thống Anten Omni 3dBi, Omni Direction 2400 4.5dBi, Panel 14 dBi, hỗ trợ dải tần từ 800-2500 MHz.


21


Hình 2.11: Anten Omni với sơ đồ bức xạ theo chiều ngang và dọc 2.3.2 Cáp feeder sử dụng cho hệ thống Hệ thống được thiết kế theo kiểu backbone nên cáp trục chính thƣờng dùng là feeder 7/8’’ và cáp nhánh cho các tầng là feeder 1/2’’. Bảng 3.5 Suy hao của các loại feeder của hãng Rosenberger (Đức): Loại feeder Tần số 1800MHz Tần số 2100MHz 1/2’’

10,7dB/100m

11,5dB/100m

7/8’’

6,11dB/100m

6,63dB/100m

Hình 2.12: Các loại slipter dùng trong IBC  Công thức tính suy hao trong Slipter:  Công thức tính suy hao: Slipter loss= 10log (tổng số ngõ ra) + 0.1dB Ví dụ: Slipter 1:3 thì suy hao tại mỗi ngõ ra là: 10log(3)+0.1dB = 4.87dB


22


Hình 2.13: Suy hao của Slipter 1:3 2.3.3 Bộ chia không đều (Coupler) Suy hao các bộ Coupler của hãng Telestone (Trung Quốc): Coupler type Directional Coupler 5 dB Directional Coupler 10 dB Directional Coupler 15 dB Directional Coupler 20 dB Directional Coupler 30 dB

Coupling Value (dB) 5 10 15 20 30

Insertion Loss (dB) 1,65 0,46 0,14 0,04 0

Hình 2.14: Coupler chia tín hiệu ra các anten có công suất 3.5 – 5dBm 2.3.4 Bộ POI (Point of Interface) Chức năng của POI trong hệ thống IBC là kết hợp các Operator từ BTS rồi phân phối ra hệ thống DAS thông qua feeder.

Hình 2.15: Vị trí của POI trong hệ thống IBC


23


Phần A là tín hiệu từ BTS outdoor của các nhà cung cấp dịch vụ được đưa vào BTS indoor của hệ thống IBC, hiện tại có 3 nhà cung cấp dịch vụ chính ở nước ta: Vietel, VMS Mobifone và Vinaphone đều dùng tần số GSM 900MHz và DCS 1800MHz. Phần B là bộ POI kết hợp tín hiệu của tất cả các nhà cung cấp dịch vụ được lấy từ Phần A thành một đường sau đó truyền đến hệ thống DAS ở phần C.

Hình 2.16: Các tần số được kết hợp vào bộ POI Phần C là hệ thống DAS bao gồm các linh kiện thụ động như feeder, anten indoor, slipter…để phân phối công suất từ BTS đưa tới. Ở đây, người thực hiện sẽ dùng bộ Hybrid 2 ngõ vào và 4 ngõ ra có chức năng tương tự như bộ POI. 2.4 Kết luận Quá trình truyền sóng trong môi trường trong nhà rất phức tạp và khó dự đoán chính xác do cấu trúc, kết cấu, vật liệu xây dựng của các công trình khác nhau, mục đích sử dụng cũng khác nhau: sân bay, ga điện ngầm, văn phòng cao tầng, khu vực kinh doanh hàng hóa rộng lớn... Vì vậy phải cân nhắc khi chọn giải pháp thiết kế sao cho phù hợp nhất với từng công trình bằng cách kết hợp linh hoạt các lựa chọn trong ba khối thành phần chính của hệ thống trong nhà. Trong những năm gần đây, các giải pháp inbuilding ngày càng được triển khai nhiều và được các mạng di động quan tâm nhằm đáp ứng nhu cầu của người sử dụng “vùng phủ mọi nơi”. Đồng thời đây cũng là cơ hội để các nhà khai thác mở rộng vùng phủ, cải thiện dịch vụ, gia tăng lưu lượng mới cho những vùng mà trước đây gọi là “hố đen” do mạng macro không có khả năng phục vụ được. Với vùng phủ trong nhà chồng lên và cùng với vùng phủ mạng macro sẽ làm tăng tổng dung lượng và vùng phủ của toàn mạng di động.


24


CHƯƠNG III: TIẾN HÀNH KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHỦ SÓNG DI ĐỘNG TRONG TOÀ NHÀ 3.1 Các bước thiết kế hệ thống IBC cho tòa nhà Sau khi hoàn tất hợp đồng cung cấp giải pháp phủ sóng di động cho toàn nhà, thì kỹ sư sẽ xin bên chủ đầu tư bản vẽ kiến trúc của tòa nhà, bao gồm cả tầng hầm… Việc có bản vẽ kiến trúc trong tay sẽ rất thuận lợi cho việc thiết kế hệ thống IBS: vị trí lắp đặt các anten, hệ thống đi dây cáp…

Hình 3.1: Thiết kế hệ thống IBS cho tòa nhà cao tầng Để có thể nắm rõ kiến trúc của toàn nhà thì bắt buộc người kỹ sư cần phải đi khảo sát thực tế, vì trên bản vẽ kiến trúc không thể hiện hết những gì trên thực tế. Bên cạnh đó, người kỹ sư cũng cần nắm rõ vị trí địa lý của tòa nhà (tòa nhà cao bao nhiêu tầng, một tầng rộng bao nhiêu mét vuông, vị trí đặt tòa nhà có gần trạm BTS không…), từ đó có phương hướng đề xuất ra những giải pháp có tính kinh tế nhất, thuận lợi cho công việc lắp đặt. Quan trọng nhất trong là việc khảo sát chất lượng mạng trong tòa nhà. Trong quá trình khảo sát, dựa trên việc xem xét cấu trúc xây dựng của toà nhà, một số tầng được lựa chọn khảo sát vùng phủ sóng và khả năng thâm nhập sóng từ các trạm bên ngoài vào các tầng này để đưa ra các số liệu cụ thể. Thiết bị phục vụ cho việc khảo sát bao gồm:  Máy đo TEMS8 hỗ trợ trên máy điện thoại cầm tay Sony-Erricson K800i. Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9

25

Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp  Máy tính xách tay IBM T61 với phần mềm đo kiểm Tems 8.

 Máy định vị vệ tinh GPS.  Máy ảnh kỹ thuật số.  Chúng tôi tiến hành đo ba thông số bao gồm:  Mức thu (RxLev).  Chất lượng thu (RxQual).  Tỉ số nhiễu đồng kênh C/I. Dựa trên kết quả đo và khảo sát hai thông số này, đánh giá chúng, đưa ra kết luận chất lượng phủ sóng trong toà nhà và từ đó đưa ra giải pháp kỹ thuật giải quyết vấn đề trên. Lập dự án một hệ thống phủ sóng tín hiệu di động bên trong tòa nhà (Inbuilding Coverage - IBC) là một quá trình gồm nhiều bước. Tất cả các bước phải được tiến hành một cách cẩn thận để thu được một hệ thống hoạt động tối ưu. Trong chương này, ngƣời thực hiện đồ án sẽ giải thích từng bước của quá trình thiết kế và thực hiện lắp đặt hệ thống phủ sóng tín hiệu trong tòa cao ốc. Hệ thống này được thiết kế dựa trên công nghệ thông tin di động GSM 1800 và mạng 3G với tần số 2100MHz. Quá trình lập dự án IBC được chia thành các bước chính sau đây.  Khảo sát và nhận dạng địa hình tòa nhà cần phủ sóng.  Khảo sát trạm thu phát gốc và tín hiệu bên trong tòa nhà.  Lập kế hoạch vị trí.  Thiết kế, lắp đặt và cấu hình thiết bị.  Kiểm tra và hiệu chỉnh. 3.2 Mục tiêu khảo sát Khảo sát là một bước cơ bản và quan trọng trong quá trình lập dự án IBC. Các thông số quan trọng cần cho quá trình lập dự án phải được thu thập cẩn trọng và chính xác trong quá trình khảo sát từng khu vực cụ thể của tòa nhà. Quá trình khảo sát không có nghĩa là một ai đó đi vào tòa nhà và đi xung quanh khắp mọi nơi, ngoài ra cũng có thể thu thập các thông tin cần thiết thông qua nhà cung cấp dịch vụ và chủ tòa nhà. Tuy nhiên, một quá trình khảo sát tại thực địa sẽ dễ dàng thu thập được thông tin đầy đủ và chính xác. Những mục tiêu phải đạt được trong giai đoạn khảo sát:  Phạm vi phủ sóng: toàn bộ tòa nhà hay một số khu vực nhất định. Khu vực đỗ xe có được mở rộng phủ sóng trong tương lai, các khu vực quan trọng đối với khách hang.  Loại cáp: cáp đồng trục, feeder, cáp quang hay loại cáp khác. Liệu ống dẫn cáp cho phép đi loại cáp có kích thước tối đa là bao nhiêu, góc uốn cong cho phép của cáp trong ống dẫn cáp.  Vị trí đi cáp: cách đi cáp từ trạm thu phát gốc BTS đến các anten, vị trí anten để đi cáp dễ nhất, khoảng cách kết nối.  Vị trí đặt anten: Liệu trần giả có cho phép đặt anten hay không, từng loại anten cụ thể để lắp trên trần giả hoặc trên tường, loại anten cụ thể (có hướng, vô hướng, nhiều băng tần hoặc một băng tần…) được chỉ định bởi nhà khai thác (Operator).  Số lượng anten cần thiết cho một tầng, loại tòa nhà (văn phòng, nhà máy, điểm đỗ

xe, cửa hàng, trung tâm mua sắm…). Các tầng có cấu trúc giống hệt nhau hay không, Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9

26


các phép đo cần thiết. Việc lắp nhiều anten có tiết kiệm năng lượng hơn là việc lắp một anten ở trung tâm tầng nhà.  Nguồn nuôi cho BTS và hệ thống, bằng ắc quy dự phòng hay nguồn điện xoay chiều trực tiếp. 3.3 Khảo sát tòa nhà và nhận dạng địa hình toà nhà cần phủ sóng Trong quá trình khảo sát, các đặc tính sau đây của tòa nhà cần được quan tâm và thu thập thông tin: - Hình dáng : cao và dẹt, rộng và thấp, số lượng tầng, mặt bằng. - Kích cỡ: Diện tích bao phủ (m2). - Toà nhà cũ hay mới sẽ quyết định việc lựa chọn phương thức truyền dẫn. Một số tòa nhà cũ không cho phép sử dụng các loại cáp có trọng lượng lớn, các loại cáp đồng trục lõi to đòi hỏi góc uốn cong lớn. Trong khi đó, các tòa nhà mới xây dựng, hiện đại thường có cấu trúc thẳng, ít uốn khúc, cho phép sử dụng các loại cáp có đường kính lớn. - Các tòa nhà có sẵn hệ thống dây cáp (VD: SMF và MMF). 3.3.1 Kiểu văn phòng cao ốc

Hình 3.2: Tòa nhà cao tầng • Mô tả chung: Nhiều tầng có cấu trúc giống nhau, hình tháp, mặt bằng hạn chế. • Ảnh hưởng tới IBC: + Thiết kế tương đối gọn nhờ vào liên kết liên tầng, lượng ăng ten cần cho một sàn ít. + Dễ lắp đặt IBC nhờ vào cấu trúc các lát sàn tương tự nhau. + Mức sử dụng lưu lượng cao, cần đến nhiều tần số, có bản thiết kế chi tiết. + Nếu toà nhà lớn thể sử dụng active IBC. + Người thiết kế có thể lập kế hoạch phủ sóng (bao gồm vị trí đặt anten, công suất ra anten EiRP) cho một sàn, sau đó áp dụng tương tự cho các sàn khác. Lập kế hoạch cho từng sàn trước tiên, sau đó là đường trục backbone.

3.3.2 Kiểu công xưởng Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9

27

Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp • •

Mô tả chung: Ít tầng, trần cao, các công xưởng, kho bãi, bãi để xe... Ảnh hưởng tới IBC. + Diện tích bao phủ lớn, khoảng cách kết nối xa. + Giảm sự mất đường truyền trong không gian bởi tầm nhìn quang. + Việc lập kế hoạch phức tạp hơn cho các lát sàn không giống nhau. + Thuận lợi cho việc lắp đặt IBC do khoảng cách kết nối rộng. + Mức sử dụng đặc biệt thấp, số lượng thiết bị truyền tải ít.

Hình 3.3: Tòa nhà công xưởng 3.3.3 Khu trường học

Hình 3.4: Khu trường học • Mô tả chung: Gồm nhiều toà nhà có thể nối liên kết với nhau, số lượng lát sàn hạn chế, diện tích mặt bằng hạn chế, giống mô hình kiểu văn phòng, kích cỡ nhỏ hơn. • Ảnh hưởng tới IBC: + Liên kết giữa các toà nhà lớn hơn, liên kết trong mỗi toà nhà tương đối ít. + Mức sử dụng cao, nhiều thiết bị truyền tải. + Thuận lợi cho việc lắp đặt active IBC do khoảng cách kết nối rộng.


28


+ Có thể kết hợp mô hình hệ thống lai Coax/FO. FO để nối khoảng cách giữa các toà nhà và Coax để nối khoảng cách bên trong mỗi toà nhà. 3.3.4 Kiểu cấu trúc phức tạp (sân bay, ga tàu điện ngầm) •

Mô tả chung: Gồm nhiều toà nhà có cấu trúc phức tạp, kích cỡ và chiều cao lát sàn khác nhau, số lượng sàn hạn chế, mặt bằng rộng. • Ảnh hưởng tới IBC: + Khoảng cách liên kết kết nối xa, có thể phân khu. + Kế hoạch chi tiết, phức tạp do môi trường và kích cỡ các phòng không đồng nhất. + Mức sử dụng cao với các trạm điều hành BTS được nối với một thiết bị IBC chung. + Số lượng thiết bị truyền tải lớn do mức sử dụng lớn. + Thuận lợi cho việc lắp đặt active IBC, cần thiết phải có nhiều dịch vụ băng thông.

Hình 3.5: Cấu trúc nhà ga sân bay 3.4 Tiến hành đo các thông số cơ bản 3.4.1 Đo mức thu RxLevel (RF Signal Level) Sau khi kết thúc quá trình khảo sát toà nhà, người thực hiện báo cáo có thể nhận xét về mức thu RxLevel trong toà nhà là yếu. Kết quả thong thường của máy đo cho thấy, mức thu nằm trong khoảng từ –80 dBm đến –112dBm. Tại tầng hầm của toà nhà, hoàn toàn không có sóng di động. Tại các tầng từ tầng 1 đến tầng giữa của khách sạn, mức thu nằm trong khoảng – 80 dbm đến -96 dbm. Các phòng nằm sâu trong toà nhà mức thu RxLevel rất thấp, đặc biệt trong thang máy hoàn toàn không có sóng. Đối với các tầng trên cùng, hiện tượng điển hình của toà nhà cao tầng là floating xuất hiện. Điều này có ảnh hưởng nghiêm trọng đến quá trình thực hiện cuộc gọi.


29


Hình 3.6: Tín hiệu yếu tại các tầng thấp

Hình 3.7: Ví dụ mức thu được khảo sát của một tòa nhà 3.4.2 Đo chất lượng thu QxLevel (RF Signal Quality) Đánh giá chất lượng thu dựa trên các yếu tố, đó là mức thu RxLevel, hệ số lỗi khung FER (frame error rate), interfere, handover...Sau khi khảo sát toà nhà, từ kết quả cho thấy tại các tầng cao, hiện tượng handover liên tục xảy ra. Trong toàn bộ cả toà nhà, Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9

30


lưu lượng cuộc gọi luôn ở mức cao. Kết hợp 2 yếu tố này dẫn đến tình trạng rớt cuộc gọi khi chuyển giao rất cao. Tỷ lệ cuộc gọi thành công rất thấp. Chúng ta thấy rõ hiện tượng handover xảy ra liên tục trong đồ thị bên dưới. Ngưỡng chỉ tiêu RxQual < 2 trong tổng số 90% mẫu tín hiệu đo.

Hình 3.8: Chất lượng thu của tòa nhà

Hình 3.9: Handover liên tục xảy ra tại các tầng cao của toà nhà 3.4.3 Đo tỉ số chất lượng thoại SQI (Speech Quality Index) Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9

31


SQI được tính toán trên cơ sở tỷ lệ lỗi bít (BER), tỷ lệ lỗi khung (FER), các sự kiện handover và việc sử dụng DTX trên mạng. Ngưỡng chỉ tiêu: SQI >20 trong tổng số 90% mẫu tín hiệu đo.

Hình 3.10: Chỉ số SQI thấp 3.4.4 Đo tỉ số nhiễu đồng kênh C/I Theo khuyến nghị của GSM giá trị C/I bé nhất mà máy di động vẫn có thể làm việc tốt là 9 dB. Trong thực tế, người ta nhận thấy rằng giá trị này cần thiết phải lên đến 12 dB ngoại trừ nếu sử dụng nhảy tần thì mới có thể làm việc ở mức C/I là 9 dB. Ở mức thấp hơn C/I thì giá trị BER sẽ cao không chấp nhận được và mã hoá kênh cũng không thể sửa lỗi một cách chính xác được.

Hình 3.11: Chỉ số C/I thấp khi xảy ra handover 3.5 Khảo sát trạm thu phát gốc và tín hiệu bên trong tòa nhà


32


Phần này đưa đến cho người lập kế hoạch những tham số quan trọng của một trạm thu phát kết nối đến hệ thống IBC. Tất cả các dữ liệu phải được thu thập từ các nhà cung cấp dịch vụ cụ thể. Với sự hiểu biết sâu sắc về bản chất của trạm thu phát gốc, người lập kế hoạch sẽ cấu hình một cách chính xác và hiệu quả và không làm ảnh hưởng đến cấu trúc mạng BTS của các nhà khai thác mạng. Người lập kế hoạch cũng có thể thuyết phục nhà khai thác sử dụng loại BTS công suất thấp, giá rẻ, đầu tư nhiều hơn vào các thiết bị IBC. 3.5.1 Cấu trúc BTS dùng trong indoor Để có được một thiết kế IBC tối ưu, cần phải lựa chọn chính xác loại BTS được sử dụng, ghi chú các tham số quan trọng của BTS cũng như kết nối cấu trúc bên trong của nó, chủng loại bộ thu phát và vị trí đặt trạm. Các tham số sau đây cần được quan tâm cho quá trình lập kế hoạch: - Các loại hệ thống truyền thông di động (GMS 900/1800/1900, băng thông kép, TDMA, CDMA, IDEN, ...). - Số lượng sóng mang (tần số) cấp cho trạm, công suất phát của từng sóng mang tại cổng kết hợp, độ nhạy thu. - Vị trí BTS (tại tầng nào, khoảng cách đến đường cáp trục), cấu hình kết hợp của BTS (ghép TRX, sector, …), khả năng kết hợp nhiều Operators. - Khả năng mở rộng trong tương lai, số lượng sóng mang tối đa, mở rộng băng tần (băng tần đơn, băng tần kép). Người thiết kế sẽ khảo sát BTS công suất thấp với bộ ghép thụ động: Một BTS mini hay micro có công suất phát ra khoảng 43 dBm (18W) có 4 sóng mang ngõ ra kết hợp ở bộ LNA hướng lên điều này sẽ làm cân bằng công suất giữa BTS và MS. Một MS điển hình có công suất phát cho hướng lên là 30 dBm và độ nhạy thu của hướng xuống là -104 dBm cho hệ thống GSM, bên cạnh đó, độ nhạy thu của BTS là -113 dBm. Hiện nay các nhà khai thác di động ở Việt Nam thường dùng các loại BTS trong indoor. Bảng 3.1: Các loại BTS thường dùng trong Indoor Tên

Tần số hoạt động Công suất phát tối Hãng sản xuất (MHz) đa (dBm) Horizon II mini Indoor 900 63 Motorola RBS 2206 900/1800 63 Ericson RBS 3216 2100 45 Ericson 3.5.2 Lưu lượng của hệ thống Việc tính toán liên quan đến dung lượng của BTS theo cách thông dụng sẽ do nhà khai thác thực hiện, cho nên người lập kế hoạch IBC không nhất thiết phải tính toán. Số lượng sóng mang thường do nhà khai thác đưa ra, và người lập kế hoạch IBC không phải tính toán. Tuy nhiên, phần này sẽ giúp người lập kế hoạch IBC hiểu sâu hơn yêu cầu về lưu lượng của nhà khai thác để từ đó tính toán được đối với mỗi toà nhà sẽ cần bao nhiêu tần số và đồng thời nắm được nhu cầu mở rộng hệ thống IBC trong tương lai. 3.5.2.1 Lưu lượng


33


Lưu lượng được định nghĩa là tỉ số giữa cuộc gọi trung bình trên cường độ phục vụ trung bình. Khi đó lưu lượng của một thuê bao A được tính theo công thức sau: � = �.�.

1 3600

Trong đó: A: lưu lượng thuê bao A n: số cuộc gọi trung bình trong một giờ T: thời gian trung bình của một cuộc gọi tính bằng giây (s) Ví dụ: Tính lưu lượng của thuê bao A trong mạng GSM có trung bình 1 cuộc gọi 15 phút trong một giờ, khi đó lưu lượng của thuê bao A sẽ là: � = �.�.

1 =0.25�� 3600

Với n = 1 và T = 15.60 = 900 (s). Như vậy, để phục vụ cho 1000 thuê bao ta cần một lưu lượng là 25 Erlang. 3.5.2.2 Một số định nghĩa cho mô hình Erlang + Hệ thống tiêu hao: Đây là hệ thống mà các thuê bao sẽ bị từ chối thực hiện cuộc gọi khi hệ thống đầy tải + Hệ thống theo kiểu đợi: Đây là hệ thống mà các thuê bao sẽ được chờ thực hiện cuộc gọi khi hệ thống đầy tải. + Đơn vị lưu lượng: Erlang là đơn vị đo mật độ lưu lượng. Một Erl mô tả tổng lưu lượng trong một giờ. + Cấp độ phục vụ (GoS): là đại lượng thể hiện số % cuộc gọi không thành công đối với hệ thống tiêu hao. Còn trong hệ thống đợi thì GoS là số % cuộc gọi thực hiện chờ gọi lại, để mạng hoạt động với hiệu suất cao thì mạng cellular thường có GoS = 2 % nghĩa là tối đa 2% lưu lượng bị nghẽn, tối thiểu 98% lưu lượng được truyền.  Mô hình ERLANG B

Đây là mô hình hệ thống thông tin hoạt động theo kiểu tiêu hao. Thuê bao không hề gọi lại khi cuộc gọi không thành. Đồng thời giả thiết rằng: Xác suất cuộc gọi phân bố theo luật ngẫu nhiên Poisson, số người dùng rất lớn so với số kênh dùng chung, không có kênh dự trữ dùng riêng, cuộc gọi bị nghẽn không được gọi lại ngay.

Hình 3.12: Xác suất nghẽn GoS Mô hình Erlang B là mô hình thích hợp hơn cả cho mạng GSM. Từ các công thức toán học, người ta lập ra bảng Erlang B cho tiện dụng. Ví dụ: Số kênh dùng chung là 10, GoS là 2%. Tra bảng Erlang B ta có lưu lượng muốn truyền là A = 5,084 Erl. Vậy lưu lượng được truyền là: Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9

34


A.(1 - GoS) = 5,084*(1 – 0,02) = 4,9823 Erl 3.5.3 Khảo sát tín hiệu bên trong tòa nhà  Đối với mạng GSM: -Đo mức thu RxLevel ( RF Signal Level ). -Đo chất lượng thu QxLevel ( RF Signal Quality ). -Đo tỉ số chất lượng thoại SQI ( Speech Quality Index).  Đối với mạng WCDMA: - CPICH Ec/No : là tỉ số giữa mật độ công suất của tín hiệu CPICH trên mật độ công suất của toàn băng tần. Thông số này được sử dụng cho việc chọn cell và các thủ tục handover. Mức chỉ tiêu Ec/No ≥ -10 dBm trên 98% diện tích tòa nhà. - CPICH RSCP : là tín mức công suất của mã tín hiệu nhận được dựa trên các bit của kênh CPICH, đây là công suất của một chip chứ không phải công suất của bit dữ liệu. Ngoài việc phục vụ cho chọn cell handover, thông số này còn được sử dụng cho việc tính toán pathloss cũng như điều khiển công suất trong mạng. Mức chỉ tiêu RSCP ≥ -90dBm trên 95% diện tích tòa nhà. Khi UE đang hoạt động nó luôn đo kiểm và gởi báo cáo chất lượng tín hiệu về cho RNC thông qua kênh CPICH với hai thông số RSCP và Ec/No của tần số đang hoạt động để RNC có thể thực hiện thủ tục Handover cho UE. - PathLoss là độ chênh lệch giữa công suất phát và công suất thu của tín hiệu CPICH, phản ánh chất lượng đường truyền và được sử dụng để khởi tạo mức công suất cho PRACH và quá trình handover giữa hai tần số. 3.6 Các thông số cần thiết để lập kế hoạch vị trí 3.6.1 Các tham số về tòa nhà Khi lập dự án cho IBC, các thông số chi tiết về tòa nhà cần được thu thập. Các thông số đó là:  Những khu vực cần được phủ sóng, đánh dấu những khu vực này trên sơ đồ bản vẽ.  Diện tích sàn (ví dụ 50 x 50m) hoặc diện tích khu vực cần phủ sóng, xác định tỉ lệ của bản vẽ hoặc xác định một kích thước chuẩn trên bản vẽ.  Chiều cao của mỗi tầng (thông thường là 4m).  Vật liệu của sàn, tường, trần cũng như là độ dày của chúng.  Số lượng và vị trí của vách ngăn, đánh dấu vị trí trên bản vẽ.  Vị trí của máng cáp, các khu vực cho phép hoặc không cho phép dây cáp đi qua, đánh dấu các khu vực này trên bản vẽ.  Xác định từng loại cáp cho các khu vực cụ thể.  Xác định vị trí có thể đặt anten, các khu vực không cho phép đặt anten, các vị trí trần và tường cho phép mắc antena, chủng loại anten, số lượng anten cần thiết (công suất trên mỗi anten/ sóng mang), vị trí của trần giả nếu có.  Vị trí của đường cáp chính.  Vị trí đặt BTS, đánh dấu trên bản vẽ. Tất cả các thông tin trên cần được đánh dấu trên bản vẽ tòa nhà. Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9

35


3.6.2 Các tham số lập kế hoạch Trong các phần trên, thông tin về toà nhà, BTS, thiết bị hỗ trợ đã được thu thập. Để hoàn thiện thông tin, thông số lập kế hoạch cho từng toà nhà cụ thể và cho từng nhà khai thác cụ thể cần được xác định. Vì những thông số này thay đổi theo từng trường hợp và khác nhau giữa các nhà khai thác dịch vụ. Chúng phải được xác định trước khi tiến hành lập kế hoạch IBC. Các thông số cần cho thiết kế IBC như sau: - Phần trăm diện tích cần bao phủ (thông thường > 95%) - Mức thu thiết kế ( tiêu chuẩn GSM > -85dBm). - ERP tối đa cho phép/ăng ten/1 sóng mang. Mức thu thiết kế được tính toán thông qua độ nhạy thu của máy di động, độ dự phòng phading, và suy hao bởi cơ thể người. Độ suy hao này là tham số mà tín hiệu phát ra từ máy di động hoặc tín hiệu thu được từ trạm BTS tại máy di động sẽ bị suy hao bởi đầu và thân người thuê bao. Độ dự phòng phading được đưa vào phép tính suy hao vì có những điểm phading sâu. Thông thường suy hao thân người là 5 đến 10dB, còn dự phòng phading là 10 đến 15 dB. Độ nhạy thu của máy di động được tính như sau: S = -174dBm + 10 log(NBW) + SNR + NF Trong đó: - 174 dBm là nhiễu nhiệt. - NBW: nhiễu băng thông. - SNR: hệ số tín hiệu/nhiễu. - NF: hệ số nhiễu của máy di động. Bảng 3.2: Các giá trị tham số điển hình NBW(10logNBW)

SNR

NF-MS

GSM

200KHz (53dB)

9dB

8dB

MS Typical Sensitivity level -104dBm -85dBm

IS-136

30KHz (45dB)

17dB

8dB

-104dBm

-85dBm

NMT

25KHz (44dB)

18dB

8dB

-104dBm

-85dBm

AMPS

30KHz (45dB)

8dB

8dB

-103dBm

-85dBm

IS-95

1.5MHz (62dB)

-15dB

10dB

-117/-115

-90dBm

Các tham số khác:  Diện tích vùng phủ sóng: 95 ~ 100% diện tích tòa nhà.  Mức thu RxLevel: > -85dBm cho mạng GSM.  Công suất phát cực đại tại mỗi antenna indoor/sóng mang:10 ~ 20 dBm.  Công suất tại đầu ra của BTS: 33 ~ 43 dBm.  Dải tần : GSM1800 MHz và 3G WCDMA 2100MHz  GoS: 2%.  Lưu lượng cho một thuê bao: 25mErl. 3.7 Thiết kế, lắp đặt và cấu hình thiết bị cho hệ thống Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9

36


3.7.1 Thiết kế tổng quan Sau khi hoàn tất việc thu thập tất cả thông tin về toà nhà, về BTS và các chỉ tiêu tham số cho thiết kế, chúng ta có thể bắt đầu với việc đặt kế hoạch. Trước hết người thiết kế phải chọn một hệ thống phân phối. Đối với những toà nhà lớn có những đường nối dài (>200m) hoặc nhiều tầng đòi hỏi công suất cân bằng,ổn định, hệ thống phân phối tích cực được khuyến cáo sử dụng vì giá thành thấp của cáp sợi quang, chi phí lắp đặt thấp. Đối với những hệ thống nhỏ hơn và đường nối ngắn hơn, số lượng anten ít (<10 anten), người ta thường dùng hệ thống phân phối thụ động. Sau đó người thiết kế bố trí hệ thống BTS bao gồm bao nhiêu cell để phục vụ,ví dụ: trung bình 1 cell có thể phục vụ với diện tích 25 000m2. 3.7.2 Tính Link-Budget cho tòa nhà Quỹ đường truyền trong hệ thống GSM và 3G WCDMA dùng để tính toán suy hao cho phép lớn nhất của tín hiệu từ trạm phát đến trạm thu (chú ý: đối với đường lên máy phát là MS, máy thu là BS; đối với đường xuống: máy phát là BS, máy thu là MS). Để tính được quĩ đường truyền cho tòa nhà người thiết kế phải dựa vào các mô hình truyền sóng và sự lan truyền sóng trong nhà.

Hình 3.13: Sự lan truyền sóng trong nhà Cách tốt nhất để có thông tin về sự truyền lan trong nhà là thực hiện test hiện trường với thiết bị thử nghiệm RF phù hợp. Cách này thường được thực hiện kết hợp với sự tính toán lý thuyết. Sự kết hợp hai phương pháp sẽ giúp người lập kế hoạch tối ưu hoá thiết kế. Sự truyền lan RF trong nhà là một vấn đề rất phức tạp. Hiện nay chưa có một phương pháp tính toán nào cho vùng phủ sóng trong nhà địa hình quá phức tạp, có nhiều cơ chế lan truyền sóng như phản xạ, khúc xạ, tán xạ xảy ra. Trên thị trường, có một số phần mềm cố gắng mô phỏng quá trình lan truyền sóng trong nhà tới mức tốt nhất có thể. Tuy nhiên, trong các phần mềm này, các tham số đầu vào như là tường, trần nhà, chủng loại, độ dày, Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9

37


vật liệu được giả thiết ở điều kiện tốt, do vậy quá trình mô phỏng cho kết quả khá đơn giản. Cũng có một số phần mềm yêu cầu các thông số đầu vào rất chi tiết và đầy đủ như là vật liệu của sàn, trần, tường, vật liệu làm cửa sổ, cửa ra vào, cũng như là vị trí và kích thước của chúng. Và khi các thông số đầu vào không được cung cấp đầy đủ, chương trình sẽ không cho ra kết quả mô phỏng. Để tìm ra kết quả tính toàn vùng phủ sóng của một anten trong nhà, người thực hiện sẽ sử dụng công thức dưới đây như là một chìa khóa. Công thức này dựa trên mô hình truyền sóng Keenan-Motley được sử dụng rộng rãi và dựa vào các phép đo trên hiện trường. �� =�� + �� Trong đó Lwi là tổn hao của bức tường thứ i. PL(dB)= 32.5 + 20 * log f + 20 * log d + k * F(k) + p * W(k) + D(d-db) Công thức tính rút gọn: (tính cho từng tầng riêng biệt) PL(dB)= 32.5 + 20 * log f + 20 * log d + p*W(k) f : tần số (MHz), d: là khoảng cách từ MS đến antenna (km). p: số bức tường mà sóng trực tiếp truyền qua. W(k): suy hao tường, thông thường từ 7dB cho tường gạch thông thường và 10dB đến 20dB cho tường bê-tông. Các công thức trên áp dụng cho cả mạng GSM1800 và WCDMA 2100. Ngoài ra còn có một số mô hình tính toán suy hao dựa trên đặc điểm và cấu trúc xây dựng của tòa nhà, và sự suy hao này được biểu thị bằng hệ số n. Bảng 3.3: Các giá trị n tương ứng với vật liệu tòa nhà Môi trường

Tần số 900MHz

Không gian tự do.

Tần số 1800/2100MHz

2

2

Bãi đậu xe,trung tâm hội nghị.

3.37

3.01

Xí ngiệp, sân bay, nhà kho.

3.5

3.2

Siêu thị, văn phòng với 80% tường gạch mỏng và 20% tường bê tông dày. Văn phòng với 50% tường mỏng và 50% tường bê tông dày. Bệnh viện, văn phòng cao ốc với 20% tường mỏng và 80% tường bê tông dày.

3.61

3.31

3.76

3.48

3.94

3.81


38


Hình 3.14: Suy hao trong tòa văn phòng có mật độ người dùng cao Biểu đồ trên thể hiện suy hao với các khoảng cách từ 1- 50m, càng xa anten thì suy hao càng tăng, tần số càng lớn suy hao càng tăng. Từ công thức tính suy hao ta có thể tính được bán kính phủ sóng của anten: �=10(�� −��(�0))10∗� Vì các tòa nhà hầu hết có hình khối là hình vuông, nên chúng ta khá dễ dàng tính vùng phủ sóng là hình vuông. Bán kính hình tròn 65m có khả năng phủ sóng một diện tích vuông kích thước 90x90m. Trong quá trình tính toán, chúng ta phải đặc biệt chú ý đến sự suy hao của tín hiệu bởi tường, vách và các vật thể trong phòng, dẫn đến bán kính phủ sóng của anten sẽ giảm xuống. Đối với các bức tường mỏng, suy hao tín hiệu là 7 dB, tường bê tông suy hao từ 10 đến 20 dB. 3.7.3 Các thông số khác trong mạng UMTS WCDMA Trong hệ thống UMTS WCDMA, có một số các thông số đặc biệt trong quỹ đường truyền mà không được sử dụng trong hệ thống truy nhập vô tuyến của GSM, đó là: 3.7.3.1 Độ dự trữ fadinh nhanh (khoảng hở điều khiển công suất) Một số khoảng hở cần cho công suất phát của trạm di động để duy trì việc điều khiển công suất hợp lý. Thông số này được áp dụng một cách đặc biệt cho MS đi bộ di chuyển chậm mà tại đó điều khiển công suất nhanh có thể bù phading nhanh một cách hiệu quả. Một ảnh hưởng khác của điều khiển công suất nhanh là tăng công suất phát cần thiết trung bình (mức tăng công suất phát). Trong trường hợp MS di chuyển chậm, điều khiển công suất có thể theo kịp kênh phading và mức tăng công suất trung bình. Điều này rất cần thiết trong các cell của MS đó để cung cấp chất lượng tốt nhất cho các kết nối và không gây ra bất cứ một tác hại nào khi công suất phát tăng được bù bởi kênh phading. Tuy nhiên đối với cell lân cận thì lại tăng thêm nhiễu bởi vì phading nhanh trong các kênh Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9

39


là không tương quan. Các giá trị thông thường của độ dự trữ phading nhanh là 2.0 - 5.0dB đối với các MS di chuyển chậm. 3.7.3.2 Độ lợi chuyển giao mềm Chuyển giao mềm hay cứng cung cấp một độ lợi chống lại phading chậm bằng cách giảm độ dự trữ phading chuẩn log yêu cầu. Do trên thực tế phading chậm một phần không tương quan giữa các cell, và bằng cách thực hiện chuyển giao, máy di động có thể chọn lựa một liên kết thông tin tốt hơn. Hơn nữa, chuyển giao mềm đem lại một độ lợi phân tập bổ sung chống lại phading nhanh bằng cách giảm Eb/No tuỳ theo liên kết vô tuyến đơn do tác dụng của việc kết hợp phân tập macro. Tổng độ lợi là một hàm số của tốc độ máy di động và phụ thuộc vào thuật toán kết hợp phân tập được sử dụng trong bộ thu và hiện trạng trễ kênh. Các thông số trên nhằm giúp người lập kế hoạch có cách nhìn tổng quan về chất lượng của từng mạng cụ thể khi thiết kế hệ thống. 3.7.3.3 Chuyển giao xuất hiện giữa hệ thống IBC với các hệ thống khác 

Đối với hệ thống GSM -Chuyển giao giữa 2 cell trong hệ thống. -Chuyển giao giữa hệ thống bên trong và bên ngoài tòa nhà.

Hình 3.15: Quá trình handover trong indoor Để giảm hiện tượng thường xuyên chuyển giao trong tòa nhà người thiết kế sẽ đưa ra các giải pháp sau: - Thiết lập các thông số chuyển giao tối ưu trong các cell indoor: Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9

40


Trong các cell indoor người thiết kế sẽ thiết lập thông số RxLev min phù hợp trong BTS để khi handover thì chỉ số C/I ≥ 12dB, ở hình trên thông số RxLev min access là -90dBm. -Thiết lập chỉ số Handover Margin phù hợp: Handover Margin là sự chênh lệch giữa mức thu của cell đang phục vụ và các cell lân cận. Khi mức thu của một cell lân cận nào đó vượt quá mức thu của cell đang phục vụ một khoảng lớn hơn giá trị Handover Margin định sẵn thì một Handover Alarm sẽ được gửi về hệ thống nhằm đưa đến quyết định chuyển giao. Thông thường thì thủ tục Handover sẽ được thực hiện ngay sau đó. Nếu việc đặt giá trị Handover Margin quá thấp sẽ dẫn tới việc Handover quá nhiều, nhưng ngược lại khi giá trị này đặt quá lớn có thể làm cho chất lượng cuộc gọi bị giảm xuống.  Đối với hệ thống UMTS WCDMA

Vì các cell lân cận trong hệ thống 3G sử dụng cùng một tần số nên thuê bao sẽ chuyển giao mềm ngay khi nó phát hiện được BSIC của cell neighbor với tín hiệu mạnh hơn cell service. Các giải pháp đưa ra tương tự như hệ thống của GSM.

Hình 3.16: Quá trình handover trong tòa nhà Khi biết được các quá trình chuyển giao trong hệ thống ngƣời thiết kế IBC sẽ phối hợp với các operator đang hoạt động khai báo, điều chỉnh các thông số chuyển giao, C/I… trong BTS của các cell gần hệ thống IBC, chỉ cho phép chuyển giao bên trong vùng phủ sóng indoor gần vùng biên, khi thuê bao gần vùng phủ sóng indoor thuộc vùng phụ vụ của macro cell thì không xảy ra sự chuyển giao. Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9

41


CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG HỆ THỐNG IBC CHO TOÀ NHÀ

Giới thiệu: Ở chương này sẽ tiến hành xây dựng mô hình phủ sóng di động cho một toà nhà mẫu mười năm tầng với một tầng hầm và sáu thang máy có tổng diện tích 1600m2, kích thước 40m x 40m. Mục đích tìm hiểu và làm quen về các công đoạn thi công, lắp đặt, kiểm tra, hoàn thiện các bộ phận, thiết bị của hệ thống IBC.


42


Hình 4.1: Mô hình toà nhà mười năm tầng 4.1 Phân tích kết quả khảo sát Kết quả đo kiểm chất lượng phủ sóng di động tại các toà nhà thường cho thấy:  Khu vực thấp từ tầng trệt đến tầng bốn mức thu tín hiệu sóng di động không đồng đều, nhiều chỗ sóng rất yếu hoặc không có sóng do bị khuất .  Khu vực tầng trung (từ tầng năm đến tầng mười năm) mức thu kém đồng thời chất lượng thu thấp, không đạt yêu cầu, thường xuyên rớt cuộc gọi.  Ở các tầng cao (từ tầng mười sáu đến tầng mái) mặc dù cường độ tín hiệu thu được của máy di động được cải thiện nhưng chất lượng thu là rất tồi, hiện tượng khó thiết lập cuộc gọi cũng như rớt cuộc gọi thường xuyên xảy ra. Lý do của hiện tượng này là khi lên cao, máy di động thu được nhiều tín hiệu với cường độ mạnh tương đương nhau từ nhiều trạm phát đến do không gặp phải vật chắn. Tuy vậy, do xác suất máy di động thu được hai hay nhiều tín hiệu đồng kênh hoặc cận kênh và có cường độ tương đương nhau là rất lớn, dẫn đến can nhiễu đồng kênh hoặc cận kênh, từ đó gây ảnh hưởng lớn tới chất lượng thoại, khó thiết lập, hay rớt cuộc gọi. Dựa trên kết quả đo và khảo sát các thông số này sẽ đưa ra đánh giá, kết luận về chất lượng phủ sóng trong tòa nhà và từ đó đưa ra giải pháp kỹ thuật giải quyết vấn đề trên. 4.2 Thiết kế, lắp đặt và cấu hình thiết bị cho hệ thống Từ những kết quả phân tích và thống kê ở trên, chúng ta đưa ra nhận xét, đánh giá chung như sau: mức thu của các máy điện thoại cầm tay và chất lượng thu yếu, xảy ra chuyển giao liên tục trong tòa nhà dẫn đến ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng của cuộc gọi. Để nâng cao chất lượng dịch vụ vì mức thu không ổn định và các mobile ở trạng thái non-serving khi chuyển kênh, giải pháp kỹ thuật được lựa chọn là:


43


Lắp đặt bổ sung vùng phủ sóng cho tòa nhà theo các giải pháp tối ưu. Từ kết quả khảo sát cho thấy, để tránh gây nhiễu với các trạm BTS xung quanh, tòa nhà phải được phủ sóng ở dải tần số GSM1800 và 3G WCDMA 2100. Một toà nhà 15 tầng và 1 tầng hầm sẽ được phủ sóng tín hiệu GSM1800 và tín hiệu 3G WCDMA2100. Nhà khai thác lập kế hoạch sử dụng một BTS có 4 sóng mang và được đặt ở tầng hầm của toà nhà. Từ kết quả trên, toà nhà này có thể lựa chọn các giải pháp kỹ thuật sau: +Phủ sóng toàn bộ: Việc thiết kế tổng thể để phủ sóng toàn bộ các tầng trong toà nhà trên cơ sở tích hợp đồng bộ cùng hệ thống mạng bên ngoài với việc lựa chọn các tham số phù hợp sẽ giảm thiểu được ảnh hưởng đến các BTS xung quanh. + Phủ sóng các điểm sóng yếu: Giải pháp này không thể giúp cải thiện hiệu suất chung trong toà nhà vì chỉ các điểm đã được xác định mới được khắc phục. + Lắp đặt Repeater: Giải pháp này có thể giải quyết được vấn đề can nhiễu và nhưng không giải quyết được bài toán lưu lượng. Đối với tòa nhà này, người thực hiện lựa chọn giải pháp “phủ sóng toàn bộ” là giải pháp nhằm cải thiện mức thu, chất lượng thu và cung cấp cho khách hàng chất lượng dịch vụ tốt nhất. 4.2.1 Lựa chọn nguồn tín hiệu Căn cứ vào thực trạng mạng lưới của nhà khai thác người thiết kế đưa ra phương án sử dụng thiết bị trạm thu phát gốc Microcell để làm nguồn phát tín hiệu nhằm phủ sóng toàn bộ toà nhà. Lý do của việc lựa chọn giải pháp này: • Việc triển khai ít ảnh hưởng đến các trạm Marco hiện có ở xung quanh toà nhà. Dung lượng của tòa nhà không lớn nên không cần phải sử dụng thiết bị dung lượng lớn Marco. • Tần số sử dụng cho trạm này thuộc băng tần DCS 1800 MHz và 3G WCDMA 2100MHz. Đây là giải pháp tối ưu cho vùng phủ nhỏ bên trong khuôn viên tòa nhà. Để đảm bảo công suất phát ra của hệ thống anten đủ lớn, người thiết kế chọn công suất phát ra của thiết bị Microcell đối với GSM 1800 là 42 dBm và 3G WCDMA 2100 là 33dBm. • Trong giải pháp này, thiết bị thu phát tín hiệu trạm gốc Microcell được đặt trong phòng thiết bị kỹ thuật. Thiết bị thu phát sẽ được kết nối về tổng đài di động của các nhà khai thác thông qua các truyền dẫn viba hoặc cáp quang, ở đây người thiết kế dùng viba để thu phát tín hiệu cho hệ thống và được đặt tại tầng mái và dẫn tín hiệu xuống BTS đặt ở tầng hầm của tòa nhà. Tín hiệu từ trạm Microcell này sẽ được phân phối phủ sóng cho các tầng thông qua hệ thống anten phân tán (DAS) bao gồm các phần tử thụ động như anten đặt tại các tầng, các bộ trích tín hiệu coupler, các bộ chia tín hiệu splitter và các hệ thống cáp feeder dẫn tín hiệu.


44


Hình 4.2: Giải pháp sử dụng repeater với 3 anten tách tín hiệu từ Splitter chia 3 Người thiết kế sử dụng anten vô hướng có tăng ích 3 dBi để phủ sóng hành lang tầng hầm và vùng thang bộ. Các căn hộ của của toà nhà được phủ sóng bởi các anten đẳng hướng lắp đặt bên ngoài hành lang lối đi chung có hướng phủ sóng 2400 ra bốn góc biên tòa nhà. Các thang máy tòa nhà được phủ bởi các anten panel 14dBi đặt ở hốc thang máy tầng hầm. Ngoài ra, hiện nay có thể triển khai hệ thống phủ sóng di động cho tòa nhà bằng việc sử dụng hệ thống Repeater. 4.2.2 Hệ thống cấp nguồn, tiếp đất Nguồn điện 220VAC hoặc nguồn điện 3 pha 380 VAC được lấy từ nguồn điện của tòa nhà. Do phòng đặt BTS được đặt trong phòng kỹ thuật của toà nhà nên nguồn điện được cấp tại chỗ. Cáp nguồn được sử dụng có tiết diện lõi là 6mm/lõi. Sau khi đi qua UPS 3KVA, nguồn được cấp nuôi BTS, các thiết bị cảnh báo, ngoại vi.  Tiêu chuẩn Ngành: TCN 68-140-1995: Chống quá áp, quá dòng để bảo vệ đường dây và thiết bị thông tin - yêu cầu kỹ thuật.  Nguồn điện nuôi điều hòa cũng được lấy từ đường cáp này, nhưng không đi qua UPS.  Ngoài ra, nguồn điện 220VAC được cấp cho các bộ khuếch đại.  Tiếp đất của các thiết bị trong phòng đặt BTS được nối với hệ thống tiếp đất của tòa nhà, yêu cầu của hệ thống tiếp đất phải có điện trở suất nhỏ hơn 5Ω.  Tiêu chuẩn Ngành TCN 68-141-1999: Tiếp đất cho các công trình viễn thông.  Các hệ thống cáp điện và cáp tín hiệu phải được đặt trên cầu cáp và được cố định bằng gút nhựa. 


45


Các thiết bị trong phòng máy cần được lắp đặt cách xa vị trí điều hoà để tránh hỏng hóc do nước điều hoà chảy xuống. 

4.2.3 Hệ thống cáp feeder và các bộ chia tín hiệu Lắp đặt 1 trạm thu phát BTS RBS 2216 và Node B dùng RBS 3216 tại phòng kỹ thuật nằm tại tầng hầm của tòa nhà. Phòng kỹ thuật có kích thước phù hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật và được lắp đặt bổ sung hệ thống điều hoà không khí, bộ cảnh báo BTS.  Thiết lập chế độ làm việc của BTS ở chế độ ưu tiên, việc khai báo này do operator cài đặt tại BSC của nhà cung cấp dịch vụ.  Hệ thống feeder chạy trong tòa nhà được thiết kế theo kiểu backbone, trong đó có một feeder trục chạy dọc tòa nhà từ tầng một lên đến tầng trên cùng. Tại mỗi tầng, công suất được phân phối và điều khiển thông qua các bộ coupler. Để giảm thiểu suy hao công suất trên feeder, đường trục backbone được sử dụng loại feeder 7/8.  Tại mỗi tầng, do việc thi công rất khó khăn, để vừa đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, vừa đảm bảo tính khả thi trong thi công, người thực hiện sử dụng loại feeder 1/2.  Tại các vị trí gãy 900 người thiết kế sử dụng các adapter vuông để kết nối 2 dây, nhằm đảm bảo thẩm mỹ tốt nhất cho tòa nhà.  Anten Omni - Indoor 3dBi 3600 được bố trí tại các điểm có mức thu RxLev thấp nhằm tăng mức thu trong toàn bộ toà nhà. Anten được lắp sát trần giả, rất đảm bảo mỹ quan cho tòa nhà. Các anten được nối với các bộ chia, bộ trộn bằng feeder 1/2. 

4.2.4 Hệ thống anten trong toà nhà Từ BTS, feeder được phân chia thành 4 đường nối tới hệ thống anten cho toà nhà, bốn đường feeder này kết hợp 2 băng tần DCS 1800 và 3G WCDMA 2100 thông qua bộ Hybrid coupler. Tòa nhà này có trục gen chạy thông suốt từ tầng hầm đến tầng 15. Khoảng cách từ trục gen đến đầu ra BTS khoảng 10m. Đường trục feeder loại 7/8” chạy suốt từ tầng hầm đến tầng 15.  Cụ thể tại tầng hầm là nơi sóng di động rất thấp, người thực hiện bố trí tầm bốn anten Omni- Indoor 3dBi 3600 và 3 anten Panel-Direction14dBi đặt tại 3 thang máy, các anten này sẽ được gắn lên trần bê tông thông qua các thanh sắt đỡ. Hình dưới đây minh hoạ cách gắn anten lên trần bê tông của tầng hầm. 

Hình 4.3: Anten Omni được gắn ở tầng hầm Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9

46


- Đối với các tầng khác (Sử dụng cấu trúc trần giả): Các anten vô hướng sẽ được gắn lên trần giả bằng các bộ gá treo anten như hình minh họa ở dưới.

Hình 4.4: Anten Omni được gắn trên trần giả - Tại mỗi tầng trong tòa với diện tích 40mx40m = 1600m2 vậy người thiết kế sẽ lắp đặt một anten Omni-Indoor 3dBi 3600 ở giữa sàn và 4 anten Omni-Direction- Indoor 4,5dBi 2400 hướng ra bốn góc tại mỗi tầng tòa nhà, bán kính phạm vi phủ sóng của anten là 16m được đo trong bản vẽ mặt bằng của tòa nhà, các anten này được gắn dưới bộ gá cao 4cm, sử dụng đầu connector vuông. Tòa nhà có tổng cộng 6 thang máy dùng cho hoạt động lưu thông và chuyên chở đi lại, người thiết kế sẽ lắp đặt 6 anten Panel-Direction14dBi đặt tại 6 thang máy.

Hình 4.5: Bố trí anten Panel trên đỉnh tòa nhà rồi hướng đến thang máy


47


Phân phối công suất ra mỗi tầng thông qua các bộ coupler với các mức phân tách là 3db và 5db. Yêu cầu về lưu lượng cho tòa nhà vẫn được tính như trên. Bốn sóng mang trong BTS có thể đáp ứng được yêu cầu. Trong một mạng hai băng tần, các sóng mang được phân bố trên cả hai băng tần. Do vậy, hệ thống sẽ phát 2 sóng mang DCS1800 và 2 sóng mang 3G WCDMA 2100. Tổng công suất phát tín hiệu của BTS là 18W, đối với GSM1800 là 16W(42dBm)/tần số và 2W(33dBm)/tần số đối với WCDMA 2100. Hai băng tần được kết hợp với nhau qua bộ Hybrid Combiner có suy hao là 6,2dB, ở đây ta chỉ sử dụng 2 ngõ vào tương ứng với 2 băng tần và 4 ngõ ra kết hợp 2 băng tần để phân phối công suất ngang bằng ra các anten.  Thi công hệ thống phân phối ănten Đối với hầu hết các toà nhà chúng tôi đều khuyến nghị sử dụng hệ thống anten phân tán thụ động (DAS). Hệ thống anten phân tán được đề cập chi tiết này còn cần đảm bảo phù hợp với các yêu cầu sử dụng cũng như của công nghệ mới mà không cần phải tăng thêm chi phí do phải thay đổi kiến trúc thiết kế cũng như môi trường truyền dẫn. Hầu hết các hệ thống anten phân tán hiện nay đều được thiết kế với mô hình kiến trúc phân cấp hình sao phù hợp với các chuẩn đi cáp trong các toà nhà thương mại, và có độ bền tới 15 năm mà vẫn đáp ứng được cho quá trình phát triển rất nhanh chóng của các công nghệ viễn thông do các nhu cầu tăng công suất sử dụng, do nhiều dịch vụ mới ra đời (điều này thường thể hiện qua quá trình nâng cấp liên tục riêng phần các thiết bị viễn thông từng phần hoặc toàn bộ trong 3 đến 5 năm một lần). Hệ thống anten phân tán DAS được sử thiết kế dựa trên mô hình kiên trúc hình sao có sửa đổi bằng việc kết hợp với các đường trục chính kết nối các điểm tâm. Với mô hình kiến trúc này, mỗi đườg liên kết sẽ độc lập với các đường khác, việc thay đổi các kết nối sẽ chỉ ảnh hưởng đến chính kết nối này. Một lợi điểm khác, mô hình kiến trúc này cho phép các hệ thống anten phân tán này có thể được triển khai từng giai đoạn một tuỳ theo yêu cầu sử dụng thông qua việc phân mảng thành các hệ thống thành phần. Một hệ thống anten phân tán DAS có thể được tổ chức thành các hệ thống thành phần chi tiết như sau: • Hệ thống thiết vị viễn thông: bao gồm BTS, Repeater,... Phần nầy sẽ kết nối đến mạng lưới của các nhà cung cấp dịch vụ và thường được chính các nhà cung cấp dịch vụ cung cấp và triển khai. • Hệ thống cáp trục chính: Bao gồm cáp feeder 7/8” hoặc có thể kết hợp với cáp quang, các bộ kết nối quang, bộ chia cân bằng spliter hoặc không cân bằng coupler... Hệ thốngnày cung cấp các tuyến cáp chính trong toà nhà và liên kết các tầng với nhau. • Hệ thống cáp phân tán ngang: Bao gồm cáp Feeder ½”, adapter, cáp nhảy, bộ chia công suất, đầu nối connector,... hệ thống này mở rộng hệ thống cáp trục chính nói trên ra các khu vực lắp đặt anten.


48


Hình 4.6: Làm đầu connector và đấu nối vào coupler Hệ thống anten phân tán: bao gồm các anten, các bộ giá lắp,... hệ thống này hoàn thiện nốt nhiệm vụ của toàn bộ các hệ thống trên bằng vai trò thu phát song, làm việc trực tiếp với các đầu cuối sử dụng dịch vụ. •

Hình 4.7: Nhân viên đang đấu nối đầu connector cáp feeder 1/2 vào anten omni 4.2.5 Thiết kế hệ thống IBS theo trục đứng  Một hệ thống IBS có sơ đồ như sau: BTS --->Hybrid Combiner/ POI --->Feeder --->Amplifier---->Feeder---->Anten


49


Hình 4.8: Mô hình hệ thống IBS theo trục đứng Tín hiệu từ trạm BTS sẽ được cho qua bộ ghép kết hợp.  Bộ ghép kết hợp( Hybrid Combiner ): Có tác dụng kết hợp từ 2 nhà khai thác mạng dùng chung một hệ thống.  Đối với những tòa nhà lớn phải dùng Amlifier để khếch đại tín hiệu (đồng nghĩa với việc nếu Amplifier không tốt sẽ khếch đại cả nhiễu).  Sau khi qua Feeder cable sẽ dẫn đến hệ thống anten ở các tầng của tòa nhà. Sau khi khảo sát xong, công việc tiếp theo là bên bộ phận thiết kế hệ thống. Tùy vào số tầng cũng như diện tích mặt bằng của công trình mà người kỹ sư quyết định có sử dụng repeater hay không. Viêc tính toán phải hết sức kỹ lưỡng giữa việc sử dụng nhiều anten hay việc sử dụng repeater (tăng công suất phát làm tăng vùng phủ sóng của anten).  Trình tự công việc có thể nêu ngắn gọn như sau: Dựa trên bản vẽ kiến trúc của chủ đầu tư cung cấp cùng với việc khảo sát thực tế tòa nhà, người kỹ sư sẽ biết được các vị trí thích hợp để đặt các ănten (thông thường là ở các hành lang, ít khi đặt trong phòng hay trong căn hộ). Ở đây, người thiết kế dùng phần mềm Auto Cad để mở các file kiến trúc, sau đó lọc bỏ hết các lớp nội thất, lớp text … chỉ dùng lớp ARC-PLAN là lớp kết cấu tường nhà. Sau đó thì vẽ thêm lớp đặt các ănten và đi dây từ BTS Room đến các anten. Từ bản vẽ người thiết kế biết được chiều dài dây cáp từ là bao nhiêu (dựa trên tỉ lệ bản vẽ so với thực tế).


50


Hình 4.9: Sơ đồ bố trí vị trí đặt anten ở tầng hầm Tùy theo từng tầng có kết cấu bê tông khác nhau (dày hay mỏng, nhiều hay ít tường chắn thì độ suy hao khác nhau), diện tích khác nhau sẽ đưa ra các giải pháp khác nhau. Dùng loại ănten nào (vô hướng hay có hướng), số lượng bao nhiêu, đi dây cáp từ hệ thống cáp đứng đến ănten (cáp đồng loại 1/2hay 7/8). Nếu toàn nhà trên 15 tầng thì phải dùng cáp quang (độ suy hao ít). Trên lý thuyết nếu dùng toàn cáp quang cho việc đi dây trục đứng thì sẽ chất lượng tốt hơn nhưng bù lại tính kinh tế không cao vì phải sử dụng các bộ biến đổi quang sang điện, điện sang quang, khó khăn trong việc bảo trì dây cáp (cáp đồng bền hơn cáp quang).


51


Hình 4.10: Sơ đồ hình cây hệ thống phân phối anten

Hình 4.11: Hình mô phỏng vùng phủ sóng của các anten Nếu dây feeder càng dài thì suy hao từ BTS đến thiết bị bức xạ càng lớn. Công suất tại ănten càng lớn thì vùng phủ sóng càng rộng, tất nhiên phải dự trù độ suy hao do bị ảnh hưởng của các bức tường bê tông. Và cũng tùy vào hình dạng của mặt bằng, điều kiện cho phép mà có thể dùng thêm các anten có hướng để tăng cường.


52


Hình 4.12: Hình mô phỏng vùng phủ sóng của các anten (có dùng anten có hướng) 4.2.6 Lắp đặt phòng BTS room Phòng BTS thường được đặt ở tầng hầm hay tầng thượng của tòa nhà. Sau có được nguồn tín hiệu bằng phương pháp truyền dẫn vô tuyến hay hữu tuyến thì dẩn xuống phòng BTS bằng cáp đồng hay cáp quang.

Hình 4.13: Truyền dẫn vô tuyến từ BTS gần nhất của nhà mạng đến phòng BTS Tùy vào số lượng người dùng cần được phủ sóng với kết cấu tòa nhà mà người thiết kế có thể sử dụng các thiết bị phụ trợ: RF repeater, Wideband in line Boosters, Fibre Optic Repeater, Combiner..


53


Hình 4.14: Lựa chọn thiết bị tùy theo từng môi trường Để kết hợp tín hiệu của nhiều nhà mạng khác nhau, có thề dùng thiết bị combiner để kết hợp sóng lại với nhau. Hiện nay tại Việt Nam có thêm mạng 3G thì phải dùng thiết bị đa năng hơn, điển hình là Multiband Inbuilding Solution – Point Of Interconnects.

Hình 4.15: Thiết bị POI của hãng Comba


54


Hình 4.16: Sơ đồ thiết kế hệ thống của IBC thụ động của tòa nhà 4.3 Kiểm tra chất lượng tín hiệu khi hệ thống IBC đi vào hoạt động Sau khi người thực hiện đồ án hoàn thành một hệ thống IBC sẽ đưa hệ thống đi vào hoạt động và phục vụ cho các thuê bao trong tòa nhà. Người thiết kế sẽ tiến hành từng bước để kiểm tra chất lượng tín hiệu bên trong tòa nhà.  Đo mức tín hiệu trong tòa nhà:

Sử dụng máy đo TEMS, NEMO hoặc máy điện thoại có chức năng hiển thị tham số mạng để đo.  Các điểm chuẩn được xác định như sau:  Dưới tất cả các anten các tầng.  Các khu vực như: cầu thang bộ, vùng biên của tòa nhà.  Tối thiểu 200m2 phải thể hiện được một điểm chuẩn.  Mức thu yêu cầu đối với từng hệ thống:  Đối với hệ thống 2G: mức thu dưới anten: Rxlevel: ≥-55dBm  Vùng biên tòa nhà: Rxlevel: ≥-85dBm  Đối với hệ thống 3G: mức thu dưới anten: RSCP: ≥-70dBm  Vùng biên toà nhà: RSCP: ≥-95dBm  Đo chất lượng thoại (SQI) và chất lượng thu (RxQual):  Mức thu RxQual = 0.  Chỉ tiêu SQI cho cuộc gọi half rate phải đạt giá trị tối thiểu là 17, đối với cuộc gọi full rate là 21, đối với Enhanced Full Rate là 30.  Kiểm tra chất lượng phủ sóng trong thang máy:  Thực hiện cuộc gọi ở bên ngoài thang máy tại tầng thấp nhất và đi vào thang máy thì cuộc gọi vẫn tiếp tục khi thang máy di chuyển lên đến tầng cao nhất. Ra khỏi thang máy trong khi cuộc gọi vẫn kết nối, không xảy ra rớt cuộc gọi. Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9

55


 Mức thu RxLevel trong thang máy phải ≥ -85 dBm.  Mức thu RSCP trong thang máy phải ≥ -95 dBm.  Đánh giá về tỉ lệ thiết lập cuộc gọi và chuyển giao  Tỷ lệ thiết lập cuộc gọi thành công (Call Setup Success Rate) ≥ 98%.  Tỷ lệ rớt cuộc gọi (Drop Call Rate) ≤ 1%.  Tỷ lệ chuyển giao cuộc gọi (Handover Success Rate) ≥ 98%.  Handover 3G sang 2G trong trường hợp thuê bao đi từ trong tòa nhà ra ngoài tòa nhà.  2G sang 3G chỉ áp dụng trong trường hợp IDLE MODE (thuê bao chuyển vùng từ 2G sang vùng 3G sẽ cập nhật ngay vào 3G khi sóng đủ lớn).  Kiểm tra hệ thống anten, feeder  Sử dụng máy đo (Wiltron Sitemaster hoặc Bird Site Analyzer) để kiểm tra chất lượng Anten/feeder theo thông số của nhà sản xuất.  Yêu cầu hệ số sóng đứng ≤ 1.3 (VSWR ≤1.3).  Kết quả kiểm tra chi tiết vùng phủ sóng các tầng.  Sử dụng máy TEMS, NEMO hoặc tương đương để walking test.  Thực hiện 2 mẩu cuộc gọi cho 100m2 (tùy vào diện tích tầng mà có số mẫu cuộc gọi tương ứng). Các cuộc gọi được thực hiện trong khoảng thời gian 60 giây, thời gian nghĩ giữa 2 cuộc là 5 giây. Các cuộc gọi phải được thực hiện từ câu dòng lệnh máy đo.  Mức thu RxLevel ≥ -85 dBm trên 98% diện tích tòa nhà.  Mức thu RSCP ≥ - 95 dBm trên 98% diện tích tòa nhà.  Mức thu Ec/No ≥ - 10dBm trên 98% diện tích tòa nhà.  Kiểm tra dây cáp Hệ thống DAS sau khi được lắp đặt bên trên tường thì khó có thể biết được chất lượng của cáp. Trong nhiều trường hợp sóng yếu hay không có sóng thì nguyên nhân chủ yếu là đo cáp gãy hay đầu connector làm không đúng kỹ thuật hoặc anten bị hử hỏng. Để biết được nguyên nhân do đâu thì, người kỹ sư có thể dùng máy đo hệ số sóng đứng để kiểm tra. Mỗi anten đều có thông số về hê số sóng đứng tùy theo từng băng tần. Ví dụ: Anten Omni thường có hệ số sóng đứng khoảng <1.5, nhưng theo tiêu chuẩn yêu cầu là <1.3, với <1.2 là tốt.


56


KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN -------------------o0o------------------

 Kết luận: Với báo cáo này, Em đã trình bày cơ sở lý thuyết và quy trình từng bước thiết kế hệ thống IBS cho một tòa nhà, và thiết kế hoàn chỉnh một hệ thống phủ sóng di động thực tế cho một tòa nhà mẫu có thể áp dụng cho các tòa nhà tương tự, ngoài ra đồ án còn phân tích các thông số của mạng dựa trên máy đo Tems Investigation và Tems pocket, không những đo các thông số mạng trong Indoor mà còn phục vụ cho việc đo các thông số cho các cell Macro outdoor, thực hiện Driving test, phân tích handover, phục vụ cho việc quy hoạch, tối ưu hóa và nâng cấp mạng. Hạn chế của báo cáo là chỉ đưa ra cách thiết kế cho một tòa nhà cao tầng từ 15- 25 tầng với dung lượng trung bình, đối với các tòa nhà cao tầng hơn và dung lượng cao cần phải có hệ thống cáp quang thay cho hệ thống feeder để giảm suy hao, lúc này hệ thống cần phải bổ sung thêm những phần tử biến đổi Quang-điện và ngược lại, làm cho hệ thống phức tạp hơn nhiều.  Hướng phát triển đề tài:

Ở đây Em chỉ trình bày về việc thiết một hệ thống phủ sóng di động trong tòa nhà, ngoài ra giải pháp Inbuilding bao gồm nhiều thành phần khác như hệ thống Wireless Lan, hệ thống IPTV, hệ thống truyền hình cáp… Tương lai sẽ phát triển hệ thống phủ sóng di động tích hợp nhiều dịch vụ như hệ thống Wireless Lan, hệ thống truyền hình cáp, và nghiên cứu, ứng dụng hệ thống phủ sóng di động dùng cáp quang để giảm suy hao tối đa cho hệ thống khi giá thành cáp quang ngày càng rẻ đi. Đáp ứng được chất lượng và giá cả dịch vụ cho nhu cầu ngày càng cao của xã hội.


57


TÀI LIỆU THAM KHẢO ----------------o0o---------------

 Sách tham khảo: [1]. PTS.Nguyễn Phạm Anh Dũng, Thông tin di động thế hệ 3 (tập 1), Nhà xuất bản bưu điện, 2001. [2]. PTS. Nguyễn Phạm Anh Dũng, cdmaOne và cdma2000, Nhà xuất bản bưu điện, Hà Nội – 1997. [3]. KS Đinh Thị Minh Nguyệt, Giải pháp phủ sóng di động trong các công trình đặc biệt – 2008. [4]. Inbuilding system solution slide of: Ericsson, Alcatel, Singtel, Digi Business Confidential, Qualcomm. [5]. Professor Simon R. Saunders, Indoor Radio Planning, A John Wiley & Sons, Ltd, Publication, United Kingdom-2008. [6]. J.D.Parsons, The mobile radio propagation channel-Second Edition, A John Wiley & Sons, Ltd, Publication, United Kingdom-2000.  Các Web Site tham khảo:

www.ericsson.com.review www.ericsson.com/tems www.telestone.com www.gsmworld .com www.umtsworld.com www.ericson.com www.nokia.com


58


NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ ----------------o0o----------------



CƠ SỞ THỰC TẬP:

……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………….... .............................................................................................................................................. 

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN:

……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………….... ..............................................................................................................................................


59

Hệ Thống Phủ Sóng Di động trong tòa nhà IBS

Recommend Documents