Thiết kế xây dựng trạm BTS phục vụ cho một vùng và kiểm tra hoạt động trạm BTS bằng phương pháp đo driver test

Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ths Vũ Thành Thái MỤC LỤC BẢNG KÝ HIỆU VIẾT TẮT .4 LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: MẠNG DI ĐỘNG GSM 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Các đặc trưng hệ thống GSM 1.3 Cấu trúc mạng GSM 1.4.1 MS (Mobile station) .7 1.4.2 BSS (Base Station System - Hệ thống trạm gốc) 1.4.3 NSS (Network Switching System - Hệ thống chuyển mạch) 1.4.4 Khối TRAU 11 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ BTS HÃNG ALCATEL - LUCENT 12 2.1 Giới thiệu chung BTS 12 2.1.1 Khái niệm BTS 12 2.1.2 Vị trí BTS hệ thống GSM .12 2.1.3 Phân loại BTS .13 2.2.1 Cấu trúc chung hệ thống BTS 15 2.2.2 Cấu trúc chức khối hệ thống BTS 16 2.3 Nguyên lý hoạt động BTS 19 2.3.1 Kết nối khối chức hệ thống BTS 19 2.3.2 BCB (Base Station Control Bus) 19 2.3.3 BSII (Base Station Internal Interface) 19 2.3.4 Nguyên lý hoạt động BTS .20 CHƯƠNG III: TÍNH TỐN MẠNG DI ĐỘNG GSM 22 3.1 Lưu lượng mạng GSM .22 3.2 Cấp độ dịch vụ - GoS (Grade of Service) 23 3.3 Nhiễu đồng kênh C/I 24 3.4 Tái sử dụng lại tần số 25 3.4.1 Khái Niệm 25 3.4.2 Các mẫu tái sử dụng tần số 28 3.5 Các cấu hình trạm BTS .32 3.5.1 Cấu hình 4/4/4 (cấu hình Full) .32 3.5.2 Cấu hình 2/2/2 .33 CHƯƠNG IV: DRIVE TEST TRONG MẠNG GSM 34 4.1 Mục đích việc thực Drive Test 34 4.2 Thiết bị đo thủ tục đo drive test 34 4.2.1 Đội Drive test .34 4.2.2 Thiết bị Drive test nguồn hỗ trợ 34 4.2.3 Thủ tục đo .35 4.3 Drive test chu trình tối ưu 37 4.3.1 Drive test 38 4.3.2 Phân tích liệu 39 4.3.3 Yêu cầu thay đổi cấu hình Site .51 4.3.4 Thực 52 Ngô Ngọc Cảnh Vô tuyến điện tử K52 download by : skknchat@gmail.com Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ths Vũ Thành Thái CHƯƠNG V: BÀI TOÁN THỰC TẾ 52 5.1 Xây dựng trạm BTS phục vụ cho vùng 53 5.1.1 Các yếu tố cần quan tâm trước vào tính tốn 53 5.1.2 Bài toán thực tế 53 5.2 Báo cáo Drive test chất lượng mạng Bát Tràng – Hà Nội 57 Thực Drive Test trạm Bát Tràng phân tích ta có kết sau: 57 5.2.1Thống kê gọi 57 5.2.2 Thống kê KPIs DT ngày 15-10-2011 57 5.2.3Logfile call 58 5.2.4Logfile Scanning 60 5.2.5Phân tích: .62 KẾT LUẬN 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO .64 BẢNG KÝ HIỆU VIẾT TẮT AB AGCH ARQ AUC BCCH BCH BER BSC BSIC BSS BTS C/A C/I Access Burst Access Grant Channel Advanced Mobile Phone System Automatic Repeat Request Authentication Center Broadcast Control Channel Broadcast Channel Bit Error Rate Base Station Controller Base Station Identity Code Base Station System Base Transceiver Station Carrier to adjacent ratio Carrier to interference ratio CI Cell Identity C/R CCCH Carrier to reflection ratio Common Control Channel International Telegraph & Telephone Consultative Committee European Conference of Postal and Telecommunication Dedicated Control Channel Data Communication AMPS CCITT CEPT DCCH DCS Ngô Ngọc Cảnh Cụm truy nhập Kênh cho phép truy nhập Hệ thống điện thoại di động tiên tiến Yêu cầu lặp lại tự động Trung tâm nhận thực Kênh điều khiển quảng bá Kênh quảng bá Tỷ số bit lỗi Bộ điều khiển trạm gốc Mã nhận dạng trạm gốc Hệ thống trạm gốc Trạm thu phát gốc Tỷ số sóng mang sóng lân cận Tỷ số sóng mang nhiễu Nhận dạng để xác định vị trí vùng định vị Tỷ số sóng mang sóng phản xạ Kênh điều khiển chung Uỷ ban tư vấn quốc tế điện thoại điện báo Liên minh châu Âu bưu viễn thông Kênh điều khiển riêng Phân hệ thông tin số liệu Vô tuyến điện tử K52 download by : skknchat@gmail.com Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ths Vũ Thành Thái Subsystem DCS Digital cellular System EIR Equipment Identity Register European Telecommunication ETSI Standards Institude Fast Associated Control FACCH Channel FB Frequency Correction Burst FCCH Frequency Correction Channel Frequency Division Multiple FDMA Access GMSC Gateway MSC GPRS General Packet Radio Service Global System for GSM Mobile Communication HLR Home Location Register International Mobile Equipment IMEI Identity International Mobile Subscriber IMSI Identity Integrated Service Digital ISDN Network ISI Intersymbol Interference IWF Inter Working Function LA Location Area LAC Location Area Code LAI Location Area Identity MCC Mobile Country Code ME Mobile Equipment MMS Multimedia Messaging Service MNC Mobile Network Code MOU Memoradum Uderstanding MS Mobile Station Mobile services Switching MSC Center MSISDN Mobile Station ISDN Number Mobile Station Roaming MSRN Number NB Normal Burst NMT Nordic Mobile Telephone Operation and Maintenance OMC Center OSS Operation and Support System Ngô Ngọc Cảnh Hệ thống tổ ong số Thanh ghi nhận dạng thiết bị Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu Kênh điều khiển liên kết nhanh Cụm hiệu chỉnh tần số Kênh hiệu chỉnh tần số Đa truy nhập phân chia theo tần số MSC cổng Dịch vụ vơ tuyến gói chung Thơng tin di động tồn cầu Thanh ghi định vị thường trú Nhận dạng thiết bị di động quốc tế Nhận dạng thuê bao di động quốc tế Mạng số đa dịch vụ Nhiễu giao thoa kí hiệu Chức tương tác Vùng định vị Mã vùng định vị Nhận dạng vùng định vị Mã quốc gia Thiết bị di động Dịch vụ nhắn tin đa phương tiện Mã mạng di động Bản ghi nhớ Trạm di động Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động Số ISDN trạm di động Số lu động trạm di động Cụm bình thường Điện thoại di động Bắc Âu Trung tâm bảo dưỡng vận hành Hệ thống khai thác hỗ trợ Vô tuyến điện tử K52 download by : skknchat@gmail.com Khóa luận tốt nghiệp PCH PCM PIN PLMN PSPDN PSTN RACH RAND SACCH SB SCH SDCCH SIM SMS SRES SS TACS TCH TDMA TMN TRAU VLR CGI LAC GVHD: Ths Vũ Thành Thái Paging Channel Pulse Code Modulation Personal Identification Number Public Land Mobile Network Packet Switch Public Data Network Public Switched Telephone Network Random Access Channel Random number Slow Associated Control Channel Synchronization Burst Synchronization Channel Stand alone Dedicated Control Channel Subscriber Identity Module Short Message Service Signed Response Switching System Total Access Communication System Traffic Channel Time Division Multiple Access Telecommunication Management Network Transcoder/Rate Adaptation Unit Visitor Location Register Cell Global Indentity Lacation Area Code Kênh tìm gọi Điều chế xung mã Số nhận dạng cá nhân Mạng di động mặt đất công cộng Mạng số liệu cơng cộng chuyển mạch gói Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng Kênh truy nhập ngẫu nhiên Số ngẫu nhiên Kênh điều khiển liên kết chậm Cụm đồng Kênh đồng Kênh điều khiển riêng đứng Môđun nhận dạng thuê bao Dịch vụ nhắn tin ngắn Mật Hệ thống chuyển mạch Hệ thống thông tin truy nhập toàn Kênh lưu lượng Đa truy nhập phân chia theo thời gian Mạng quản lý viễn thông Khối chuyển đổi mã thích ứng tốc độ Thanh ghi định vị tạm trú Nhận dạng tồn cầu Mã định vị vùng LỜI MỞ ĐẦU Thông tin liên lạc nhu cầu xã hội phát triển Để đáp ứng nhu cầu liên lạc ngày cao xã hội, thông tin di động nghiên cứu phát triển từ sớm, bắt đầu với hệ thống thông tin di động sử dụng công nghệ analog, mạng di động sử dụng công nghệ số ứng dụng rộng rãi phát triển vô mạnh mẽ Ngô Ngọc Cảnh Vô tuyến điện tử K52 download by : skknchat@gmail.com Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ths Vũ Thành Thái Thông tin di động triển khai Việt Nam bao gồm hệ + Sử dụng công nghệ GSM: MobiFone, VinaFone, Viettel, VietnamMobile, Beeline (GTEL) + Sử dụng cơng nghệ CDMA: EVN Telecom, S-Fone Trong số lượng thuê bao sử dụng công nghệ GSM áp đảo Đứng trước phát triển số lượng thuê bao thời gian tới nhu cầu tăng cao dịch vụ cao cấp khách hàng Các nhà mạng cần phải thực mở rộng dung lượng nâng cấp cho mạng lưới Việc nghiên cứu đưa giải pháp kỹ thuật có khả áp dụng thực tế triển khai thời gian ngắn vô cần thiết Đề tài: “Thiết kế xây dựng trạm BTS phục vụ cho vùng kiểm tra hoạt động trạm BTS phương pháp đo Driver Test” Trong q trình làm khóa luận tốt nghiệp, em cố gắng nhiều trình độ có hạn nên khơng thể tránh khỏi sai sót, em mong phê bình, góp ý thầy bạn bè Trước trình bày nội dung đề tài này, em xin chân thành cảm ơn tới thầy cô môn vô tuyến thầy cô khoa Vật Lý thuộc trường ĐH KHTN trang bị cho em kiến thức suốt bốn năm học vừa qua Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn tới Thầy Vũ Thành Thái tận tình giúp đỡ, trực tiếp hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho em hồn thành khóa luận Em chân thành cảm ơn tới anh Nguyễn Thành Hưng, Trưởng Phòng kỹ thuật - công ty Cổ phần Phát triển Dịch vụ Viễn thông ITC cung cấp tài liệu hướng dẫn em hồn thành khóa luận Cuối cùng, lời cảm ơn sâu sắc em muốn gửi đến gia đình bạn bè động viên giúp đỡ em suốt thời gian qua để em có điều kiện hồn thành tốt khóa luận tốt nghiệp Sinh viên thực Ngô Ngọc Cảnh CHƯƠNG I: MẠNG DI ĐỘNG GSM 1.1 Giới thiệu chung Khái niệm GSM sử dụng lần vào năm 1982, chữ viết tắt Groupe Speciale Mobile, tổ chức thuộc Hội đồng Bưu Viễn thơng Châu Âu CEPT (Conference Europeenne des Postes et Telecommunications) Tổ chức Ngô Ngọc Cảnh Vô tuyến điện tử K52 download by : skknchat@gmail.com Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ths Vũ Thành Thái giao nhiệm vụ phát triển chuẩn dùng cho liên lạc di động dải tần 900MHz, kết mạng GSM lần vào năm 1991 Trong năm này, từ GSM chuyển đổi ý nghĩa, trở thành chữ viết tắt cụm từ “Hệ thống thơng tin di động tồn cầu” (Global System for Mobile Communications), người ta đề tiêu chuẩn cho mạng GSM hoạt động băng tần 1800MHz, gọi hệ thống DCS1800 Từ đến nay, nhờ đặc tính chuẩn hóa rộng rãi tồn giới với khả chuyển vùng quốc tế mạnh mẽ, GSM đạt thành công vô to lớn phát triển Theo số liệu báo cáo hiệp hội GSM GSMA (GSM Association), tính tháng năm 2008, có tỷ thuê bao di động sử dụng công nghệ GSM với tổng số 218 nhà khai thác phạm vi toàn giới Xuất phát điểm ban đầu, GSM chủ yếu cung cấp dịch vụ thoại liệu tốc độ thấp, GSM có ưu điểm như: tính bảo mật cao, khả chống nhiễu mạnh mẽ, hiệu suất sử dụng phổ cao Từ hệ thống GSM ban đầu cung cấp dịch vụ thoại chủ yếu, GSM tích hợp thêm chức gửi tin nhắn (SMS), hiển thị số điện thoại gọi đến, chuyển gọi… Để đáp ứng yêu cầu truyền liệu với tốc độ cao, GSM phát triển thêm với “Dịch vụ gói liệu vơ tuyến tổng qt” GPRS (General Packet Radio Service), đưa tốc độ truyền liệu sở mạng vơ tuyến GSM lên đến 171.2 kbit/s Ngày nay, trước nhu cầu ngày cao thông tin di động, đặc biệt ứng dụng yêu cầu tốc độ liệu cao, mạng 3G xu hướng tất yếu, GSM khơng phải ngoại lệ Trong q trình nâng cấp dịch chuyển đó, tính hiệu yếu tố vơ quan trọng, địi hỏi thay đổi tối thiểu cấu trúc mạng lưới, sở hạ tầng kỹ thuật mạng Theo lộ trình tổ chức chuẩn hóa đưa nhà khai thác chấp nhận rộng rãi, mạng GSM trở thành mạng thông tin di động băng rộng hệ 3G với môi trường truy nhập WCDMA tương lai 1.2 Các đặc trưng hệ thống GSM + GSM nguyên thuỷ hoạt động băng tần 900 MHz với kênh đường xuống: 890- 915 MHz kênh đường lên: 935 - 960 MHz Ngô Ngọc Cảnh Vô tuyến điện tử K52 download by : skknchat@gmail.com Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ths Vũ Thành Thái + DCS 1800 (Digital Cellular System) hoạt động băng tần 1800 MHz với kênh đường xuống: 1710 - 1785 MHz kênh đường lên: 1805 - 1880MHz + PCS 1900 (Personal Communication Services) hoạt động băng tần 1900 MHz với kênh đường xuống: 1850 - 1910 MHz kênh đường lên: 1930 - 1990 MHz + Khoảng cách song công (Khoảng cách tần số lên tần số xuống) GSM 900, DCS1800 PCS 1900 45MHz, 95MHz 80MHz + Khoảng cách kênh lân cận (đường lên đường xuống) 200 kHz + Phương thức truy cập TDMA cho phép nhiều gọi khác chia sẻ tần số 1.3 Cấu trúc mạng GSM MS BTS OMC VL R BSS HL R NSS BSC TRAU MSC EIR Um interface Abis interface Ater interface Các mạng khác: PSTN, PLMN, ISDN AuC A interface Hình vẽ 1.1: Cấu trúc mạng GSM 1.4 Chức khối hệ thống GSM 1.4.1 MS (Mobile station) MS thiết bị dùng để truy cập vào mạng Một MS gồm hai thành phần độc lập: - Thiết bị đầu cuối (ME - Mobile Equipment) + Thiết bị đầu cuối bao gồm điện thoại di động thiết bị truy cập vào mạng Ngô Ngọc Cảnh Vô tuyến điện tử K52 download by : skknchat@gmail.com Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ths Vũ Thành Thái + Mỗi điện thoại di động phân biệt số nhận dạng điện thoại di động IMEI (nternational Mobile Equipment Identity) - SIM (Subcriber Identity Module) + SIM card thông minh dùng để nhận dạng đầu cuối Đầu cuối hoạt động khơng có SIM SIM lưu trữ thông tin liên quan đến thuê bao di động, dịch vụ GSM thông tin liên quan đến PLMN + Card SIM chứa số nhận dạng thuê bao di động IMSI (International Subcriber Identity) để hệ thống nhận dạng thuê bao, mật mã để xác thực thơng tin khác + Card SIM chống việc sử dụng trái phép mật số nhận dạng cá nhân (PIN) 1.4.2 BSS (Base Station System - Hệ thống trạm gốc) BSS thực chức liên quan đến vô tuyến hệ thống Nó quản lý việc liên lạc vơ tuyến với khối di động Nó xử lý việc handover gọi cell BSS chịu trách nhiệm quản lý tất tài nguyên mạng vô tuyến liệu cấu hình cell BSS CME 20 CMS 40 có khả xử lý lỗi thơng thường mà khơng cần phải có điều khiển từ OSS BSS gồm BSC số BTS 1.4.2.1 BTS (Base Transceiver Station - Trạm thu phât gốc) BTS bao gồm tất thiết bị vô tuyến thiết bị giao tiếp truyền dẫn vô tuyến để phục vụ cho cell tất BTS chịu quản lý BSC Các chức BTS là: - Cung cấp kết nối với MS - Xử lý tín hiệu - Xử lý bảo dưỡng cục - Kiểm tra giám sát Hầu hết hoạt động BTS BSC điều khiển 1.4.2.2 BSC (Base Station Controller- Trạm điều khiển gốc) BSC điều khiển nhóm BTS quản lý tài nguyên vô tuyến BSC chịu trách nhiệm điều khiển việc handover, nhảy tần, chức tổng đài điều khiển mức công suất, tần số vô tuyến BTS cụ thể là: Ngô Ngọc Cảnh Vô tuyến điện tử K52 download by : skknchat@gmail.com Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ths Vũ Thành Thái - Quản lý mạng vô tuyến: Quản lý liệu mơ tả cell, cấu hình cell, thơng tin hệ thống liệu định vị + Đo đạc lưu lượng kênh rỗi + Ghi lại lưu lượng + Chia sẻ tải cell - Quản lý trạm vơ tuyến gốc: + Định cấu hình cho BTS + Thay đổi chức tải chương trình cho BTS + Bảo dưỡng thiết bị BTS - Quản lý mạng truyền dẫn: + Chuyển đổi thích ứng tốc độ BSC + Vận hành bảo dưỡng bên BSC: + Điều khiển kết nối MS: gồm trình tìm gọi, thiết lập kết nối báo hiệu, định kênh lưu lượng, định vị, handover, điều khiển công suất động MS BTS, nhảy tần, dịch vụ nhắn tin quảng bá tin vắn 1.4.3 NSS (Network Switching System - Hệ thống chuyển mạch) Hệ thống chuyển mạch NSS chịu trách nhiệm quản lý thông tin người sử dụng mobile đến đối tượng sử dụng khác đến thuê bao di động, đến mạng ISDN, PSTN Nó cịn chứa liệu cần thiết để lưu trữ thông tin thuê bao 1.4.3.1 MSC (Mobile Service Switching Centre-Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động) Nhiệm vụ MSC điều phối việc thiết lập gọi đến người sử dụng mạng GSM Một mặt MSC giao tiếp với hệ thống BSS, mặt khác giao tiếp với mạng MSC thực chức sau: - Thiết lập điều khiển, phân phối gọi, tin ngắn - Xử lý gọi liên tục chuyển giao - Cập nhật vị trí, liệu MS - Báo hiệu thành phần mạng mạng khác - Quản lý để xác định đặc điểm liệu xử lý MS - Kiểm tra IMEI tính cước 1.4.3.2 HLR (Home Location Register - Thanh ghi định vị thường trú) Ngô Ngọc Cảnh Vô tuyến điện tử K52 download by : skknchat@gmail.com Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ths Vũ Thành Thái HLR sơ liệu lưu trữ quản lý thơng tin th bao Trong PLMN có nhiều HLR Đối với thuê bao thuộc vùng phủ sóng MSC, HLR chứa liệu thuê bao như: số đăng ký, danh sách dịch vụ đăng ký sử dụng thuê bao HLR lưu trữ cập nhật thông tin động thuê bao, bao gồm thơng tin vị trí th bao (địa VLR), dịch vụ đăng ký thuê bao, số tiếp tục gọi, gọi bị cấm 1.4.3.3 VLR (Visitor Location Register - Thanh ghi định vị tạm trú) VLR sơ liệu tất thuê bao định vị vùng dịch vụ MSC Nó chứa thơng tin tạm thời MS để MSC cung cấp dịch vụ cho MS phục vụ Khi MS di chuyển sang vùng dịch vụ MSC VLR kết nối với MSC u cầu lấy lưu thơng tin MS từ HLR Khi MS thực gọi VLR chứa sẵn thơng tin cần thiết cho việc thiết lập gọi VLR ln tích hợp với MSC để thực báo hiệu bên Điều làm loại bỏ báo hiệu khơng cần thiết hai nút mạng, làm giảm lưu lượng báo hiệu mạng 1.4.3.4 AuC (Authentication Centre – Trung tâm nhận thực) Thanh ghi AuC dùng cho mục đích bảo mật Nó cung cấp tham số cần thiết cho chức nhận thực tạo mật mã (ciphering) Các tham số giúp xác minh nhận dạng thuê bao 1.4.3.5 EIR (Equipment Identity Register) EIR dùng cho mục đích bảo mật Nó ghi lưu trữ thông tin thiết bị mobile Cụ thể lưu trữ danh sách đầu cuối hợp lệ Một đầu cuối nhận dạng IMEI EIR cho phép cấm gọi từ đầu cuối bị đánh cắp hay không phép 1.4.3.6 MSC cổng (GMSC) Để thiết lập gọi đến người sử dụng GSM, trước hết gọi phải định tuyến đến tổng đài cổng gọi GMSC mà không cần biết đến thời thuê bao đâu Các tổng đài cổng có nhiệm vụ lấy thơng tin vị trí thuê bao định tuyến gọi đến tổng đài quản lý thuê bao thời điểm thời (MSC tạm trú) Ngô Ngọc Cảnh 10 Vơ tuyến điện tử K52 download by : skknchat@gmail.com Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ths Vũ Thành Thái Như hướng dẫn đầu tiên, đặt điểm - 3dB đỉnh antena phương ngang không khuyến nghị điều dẫn đến phần rộng lớn lượng bị vào không gian tồi bị mắc vật dẫn nhiệt không gian quay lại trái đất khoảng cách xa gây nhiễu cell khác Hình đề nghị góc không tuân theo khuyến cáo ban đầu đồng ý không đồng ý việc làm cần ước lượng thoả hiệp đạt đến Nếu cell cung cấp vùng có mật độ cell thấp, búp sóng tập trung anten hướng biên Cell Nếu cell cung cấp vùng phủ vùng mà có mật độ cell cao, điểm -3dB đỉnh búp sóng vào biên của cell Ở vùng có địa hình khơng phẳng, q trình định góc tilt cần cân nhắc độ khác tương đối chiều cao tương đối MS anten BTS Ví dụ, anten vào đồi, điểm -3dB nằm bên đồi chút Điều làm giảm khả tràn xa (đồng thời giảm nhiễu uplink cell) tập trung vào công suất truyền nhận bên vùng mục tiêu Với mục đích để thu định dạng rõ ràng biên cell nhiều Drive test cần phải tiến hành phân tích Tìm kiếm vùng phủ nơi mà cell nhận mức công suất nhau, cell hạ tilt vùng biên công suât cuối nhận vùng biên không thay đổi nhiều tràn giảm đáng kể Tuy nhiên mức tín hiệu biên cell cao (+3dB mức xem xét để đủ cho phục vụ tốt nhà) chỉnh góc anten mức tín hiệu vùng biên chấp nhận Biên cell nên có khoảng cách đến cell gần để tạo nên cân chúng Thỉnh thoảng vật chắn mà cell vượt qua để xác định biên cell Khi biên Cell khoảng biết, phép tính đơn giản lượng giác để tính tốn góc tilt xác Nếu liệu phân bố Timing Advance từ OMC/NMS điều giúp để xác định biên cell Sử dụng liệu này, kỹ sư chỉnh góc anten với điểm đỉnh -3dB búp sóng để cover phần lớn lưu lượng người dùng 50 download by : skknchat@gmail.com Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ths Vũ Thành Thái Dưới biểu đồ phân bố Timing Advance cell mà vùng phục vụ bị tràn Trong ví dụ này, tốt hạ góc anten mà đỉnh -3dB rơi xuống khoảng 6Km (TA=12) từ Site Điều nên dịch chuyển lưu lượng không mong muốn xung quanh 15km xa mà làm suy giảm đặc tính cell Hình vẽ 4.8: Biểu đồ phân bố TA cell có vùng phục vụ bị tràn Điều chỉnh công suất cell phục vụ nhiễu Trong vùng có vùng phủ tốt nhiễu giảm mức tín hiệu nguồn nhiễu Điều làm tăng tỉ lệ C/I cell phục vụ dẫn đến cải thiện đặc tính cell Tăng cơng suất cell phục vụ có dung lượng tốt (một site thấp vùng phủ bị giới hạn vật chắn) bị nhiễu cell lân cận khác thông thường dẫn đến C/I tốt đặc tính mạng cải thiện Đặc tính mạng Tiến hành thiết lập điều khiển cơng suất cách ơn hồ (có mức ngưỡng chất lượng tốt giá trị Rxqual tốt Rxlev cao) cung cấp cải thiện lợi ích thu được thu với giảm - 3dB công suất DTX nhảy tần giảm nhiễu mà góc kết nối với MS nhận chất lượng mạng tốt 4.3.3 Yêu cầu thay đổi cấu hình Site Tất vấn đề phát phần trước đưa kết số yêu cầu để thay đổi cấu hình phần mềm phần cứng Bất kỳ trường hợp cần thiết để chứng minh thay đổi cách hoàn thành yêu cầu thay đổi ghi thành văn Điều ngăn ngừa 51 download by : skknchat@gmail.com Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ths Vũ Thành Thái người sau rời bỏ tất neighbor cần thiết cấu hình anten với khái niệm cấu hình khơng hợp lý u cầu thay đổi (changes Request) đưa tài liệu lí thay đổi, xác định ảnh hưởng đến mạng đếm đặc tính đánh giá để xem thay đổi có đem lại cải thiện cho mạng hay khơng 4.3.4 Thực Chu trình tối ưu nên bắt đầu lại mà yêu cầu thay đổi tiến hành thay đổi khác trong: - Ấn định tần số cell phục vụ cell bị nhiễu - Cấu hình anten - Xác định neighbor - Các thơng số điều khiển đặc tính mạng Bởi khơng phải tất thay đổi trả kết tốt, cần thiết phải đánh giá lại mạng sau thay đổi Quá trình tối ưu lặp lại đặc tính đích đạt tất giải pháp thử Những vấn đề khơng giải nên làm thành tài liệu xem lại sau vài tháng trường hợp có giải pháp tìm (ví dụ sau site tích hợp đặc tính có thể) CHƯƠNG V: BÀI TỐN THỰC TẾ 52 download by : skknchat@gmail.com Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ths Vũ Thành Thái 5.1 Xây dựng trạm BTS phục vụ cho vùng 5.1.1 Các yếu tố cần quan tâm trước vào tính tốn Để đưa vào lắp đặt hệ thống phải có kế hoạch, dự án kỹ thuật, dự trù kinh tế Trong thiết kế mạng thơng tin di động số vấn đề xem xét kỹ lưỡng Với khả sử dụng, khả đồng vốn mà vùng phủ sóng rộng khắp đáp ứng số trường hợp đó, nhiên trường hợp mở rộng lớn Điều địi hỏi phải quy hoạch mạng Các bước thực sau: - Sự phân bố địa lý vùng phủ sóng - Chất lượng phục vụ cho thuê bao - Mức độ phục vụ - Sự phủ địa lý Thêm vào cịn số yêu cầu cần thiết như: - Khả phát triển hệ thống - Dự đoán yêu cầu lưu lượng hạn thuê bao có, phân chia lưu lượng Khi xét đến vấn đề cần phải dùng số liệu mơ tả như: - Phân bố dân cư - Các trung tâm bn bán hay tài quan trọng Khu dân cư - Mức thu nhập người dân - Thống kê số lượng điện thoại cố định - Tương ứng với mức cước thuê bao, gọi 5.1.2 Bài tốn thực tế Tính tốn sơ để xây dựng cấu hình cho trạm BTS sử dụng thiết bị Alcatel làng Bát Tràng - Hà Nội 5.1.2.1 Các thông số khảo sát - Phân bố địa lý: vùng đồng bằng, khơng có đồi núi, nằm độc lập Cầu, đường 53 downloadHình by 5.1: : skknchat@gmail.com Phân bố địa lý làng Bát Tràng Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ths Vũ Thành Thái Tổng diện tích khoảng 1.64 Km2 - Dân số khoảng 3600 người - Ước tính xã có khoảng 1500 máy di động Do ta cần xây dựng nên trạm BTS để phục vụ cho 1500 thuê bao di động - Số gọi trung bình thuê bao vòng - Chất lượng phục vụ cho thuê bao GOS là: 2% 5.1.2.2 Tính tốn lưu lượng Lưu lượng thuê bao xác định theo công thức sau: A = (nxT)/3600 n: Số gọi thuê bao T: Thời gian trung bình gọi A: Lưu lượng mang thuê bao - Đơn vị tính Erlang Theo giá trị thống kê điển hình n T nhận giá trị sau: n=1: Trung bình người 54 download by : skknchat@gmail.com Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ths Vũ Thành Thái T=120s: Thời gian trung bình gọi 120s Vậy A = (1x120)/3600 = 0,033 Erlang = 33m Erlang Như để phục vụ cho 1450 thuê bao cần lưu lượng 47,85 Erlang, từ số để tính tốn số kênh u cầu mạng tổ ong Nếu thuê bao cần lưu lượng 33m Erlang, chiếm 3,3% thời gian kênh TCH Vậy với 30 thuê bao có lưu lượng 33m Erlang chiếm 100% thời gian kênh TCH điều dẫn đến tắc nghẽn cao khơng thể chấp nhận Để giảm tắc nghẽn phải giảm tải xuống cách tăng số kênh thích hợp phải vào tổng lưu lượng tương ứng với tắc nghẽn chấp nhận Nghẽn chấp nhận gọi chất lượng phục vụ (Grade of Service) thường 2-5% Như vùng phục vụ cho khoảng 1450 thuê bao số có lưu lượng 47,85 Erlang với GOS=2% tổng số TCH cần thiết tính theo bảng GOS 60 kênh Vùng phục vụ chia thành Cell.Từ kết ta lập dự định đặt số trạm gốc BTS: Cell Lưu lượng % Erlang Số kênh A 40 19,14 22 B 40 19,14 22 C 20 9,57 14 Tổng số Cell 100% 49,5 58 Như vậy, Tại Bát Tràng ta cần lắp đặt trạm BTS với hướng khác theo phân bố vùng dân cư Sử dụng BTS - Alcatel MBI5, với góc phương vị 80/190/320 tilt 0/0/0 Vì hai cell A cell B cần lắp 22 kênh lưu lượng Như ta cần có TRX Vì TRX có 3x8 = 24 kênh vật lý Trong đó, ta cần kênh cho điều khiển quảng bá BCCH ( Broadcast Control Chanel) kênh dùng cho SDCCH Vậy số kênh lưu lượng 24 - = 22 kênh TCH Tương tự cell C cần 14 kênh lưu lượng,vì ta cần có TRX 55 download by : skknchat@gmail.com Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ths Vũ Thành Thái Như trạm BTS cần lắp đặt có cấu hình là: 3/3/2 Trong GSM, kênh logic TCH dùng cho kết nối thoại máy đầu cuối trạm BTS Kênh TCH chia thành loại: kênh toàn tốc (full rate) với tốc độ 16kb/s (13kb/s cho thoại) kênh bán tốc (half rate) với tốc độ 8kb/s (6.5kb/s cho thoại) Khi sử dụng hoàn toàn kênh bán tốc, dung lượng mạng truy cập tăng gấp lần, nhiên, để đạt yêu cầu chất lượng gọi sử dụng kênh bán tốc, mức thu máy đầu cuối phải đạt mức cao Khi sử dụng kênh bán tốc HR, cần áp dụng kỹ thuật đáp ứng đa tốc độ thích nghi AMR (Adaptive Multi Rate), với việc áp dụng AMR, chất lượng thoại nâng lên đáng kể sử dụng kênh Half Rate Như tính tốn cấu hình trên, trạm BTS lắp đặt Bát Tràng có cấu hình 3/3/2 ta sử dụng kênh TCH toàn tốc (Full Rate) Nhưng thực tế, thời điểm mà tất thuê bao vùng thực gọi Chính mà thời điểm mà người truy cập vào mạng kênh lưu lượng rỗi nhiều gây lãng phí Vì để tiết kiệm mà mang lại chất lượng phục vụ tốt ta sử dụng cấu hình 2/2/2 sử dụng kênh tồn tốc vào thường (số người truy cập mạng vừa phải) khai báo BSC tự động chuyển sang dùng kênh bán tốc (Half rate) lưu lượng truy cập mạng tăng vượt mức ngưỡng cho phép Như lắp đặt trạm BTS Bát Tràng ta cần xây dựng cấu hình thấp 2/2/2 mà mang lại chất lượng phục vụ tốt Cấu hình trạm BTS – MBO cấu hình 2/2/2 sử dụng thiết bị Alcatel bao gồm số lượng card sau: - 01 card SUMA; - 03 card ANC; - 03 TRE Twin (tương đương với 06 TRE single) Được bố trí hình 5.2 Trên tính tốn đề cập đến việc xây dựng cấu hình cho trạm BTS để nhằm phục vụ tốt lưu lượng khảo sát cho trước Cịn nhiều tính tốn khác chưa đề cập đến, tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện thêm công việc thời gian tới 56 download by : skknchat@gmail.com Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ths Vũ Thành Thái SUMA ANC TRE TWIN Hình 5.2: Cấu hình BTS MBO 2/2/2 5.2 Báo cáo Drive test chất lượng mạng Bát Tràng – Hà Nội Thực Drive Test trạm Bát Tràng phân tích ta có kết sau: 5.2.1 Thống kê gọi 5.2.2 Thống kê KPIs DT ngày 15-10-2011 57 download by : skknchat@gmail.com Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ths Vũ Thành Thái 5.2.3 Logfile call  RxLev  RxQual 58 download by : skknchat@gmail.com Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ths Vũ Thành Thái  C/I 59 download by : skknchat@gmail.com Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ths Vũ Thành Thái  Events 5.2.4 Logfile Scanning  Strongest Scanned RxLev 60 download by : skknchat@gmail.com Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ths Vũ Thành Thái  Strongest Scanned BSIC 61 download by : skknchat@gmail.com Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ths Vũ Thành Thái 5.2.5 Phân tích:  Nhận xét: - Chất lượng trạm tốt.Các giá trị KPI nhìn chung tốt.Tỉ lệ CSSR thấp xảy 04 block call - Xảy 04 block call trạm : GLM_BAT_TRANG_2_B (BCCH: 90); GLM_BAT_TRANG_C (BCCH: 100); LBN_CU_KHOI_B (BCCH: 95); Do lỗi không hiểu tin không giải mã tin kênh SACCH; - Khu vực khoanh tròn bị HO nhiều chủ yếu chồng lấn vùng phủ GLM_BAT_TRANG_2_A GLM_BAT_TRANG_2_B;  Khuyến nghị 62 download by : skknchat@gmail.com Khóa luận tốt nghiệp - GVHD: Ths Vũ Thành Thái Đồng đồng hồ đồng trạm bị block call kể - Tăng ngưỡng HO (Rxlev) cell A B trạm GLM_BAT_TRANG_2 - Cụp tilt sector GLM_BAT_TRANG_2_A từ độ xuống độ KẾT LUẬN Đề tài đồ án trình bày nét mạng thơng tin di động GSM, nghiên cứu chức năng, nhiệm vụ, cấu hình phục vụ nhằm đáp ứng lưu lượng trạm BTS sử dụng dòng sản thiết bị hãng Alcatel-lucent với việc thực Drive Test công tác tối ưu hóa hệ thống cho mạng VMS Mobifone Đề tài cơng việc khó khăn địi hỏi người thực phải nắm vững hệ thống thiết bị, ngồi cần phải có kinh nghiệm thực tế tính tốn trợ giúp nhiều phương tiện giám sát kiểm tra từ đưa công việc thực Qua thời gian thực em thấy đề tài “Thiết kế xây dựng trạm BTS phục vụ cho vùng kiểm tra hoạt động trạm BTS phương pháp đo Driver Test” mảng đề tài rộng cần thiết cho mạng viễn thơng nói chung mạng thơng tin di động nói riêng Khả ứng dụng đề tài giúp ích cho người làm cơng tác ngành, sở lý thuyết để phân tích tiến hành, từ hồn tồn tìm giải pháp tối ưu khoa học Tuy nhiên thời gian thực có hạn trình độ, kinh nghiệm cịn hạn chế nên q trình làm đồ án em khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong có ý kiến đánh giá, góp ý thầy, cô bạn Hy vong tương lai gần tiếp tục có hội tiếp tục nghiên cứu hệ thống thực tế Em xin chân thành cảm ơn Hà Nội, tháng năm 2011 63 download by : skknchat@gmail.com Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ths Vũ Thành Thái Sinh viên thực Ngô Ngọc Cảnh TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PTS.Nguyễn Phạm Anh Dũng, Thông tin di động GSM, Nhà xuất bưu điện, Hà Nội 1999 [2] Vũ Đức Thọ, Tính tốn mạng thông tin di động số CELLULAR, Nhà xuất giáo dục, Hà Nội 1999 [3] J Dahlin, Ericsson´s Multiple Reuse Pattern For DCS 1800, in Mobile Communications International, Nov., 1996 [4] Asha K Mehrotra, GSM System Engineering, Artech House, Inc Boston London 1996 [5] Phịng Kỹ thuật, Quy trình đo Drive Test mạng vô tuyến, Công ty ITC, Hà Nội 2009 [6] Phòng kỹ thuật, Sổ tay BTS thiết bị Alcatel, Công ty ITC, Hà Nội, 2009 64 download by : skknchat@gmail.com ... triển khai thời gian ngắn vô cần thiết Đề tài: ? ?Thiết kế xây dựng trạm BTS phục vụ cho vùng kiểm tra hoạt động trạm BTS phương pháp đo Driver Test? ?? Trong q trình làm khóa luận tốt nghiệp, em... dạng vùng định vị Mã quốc gia Thiết bị di động Dịch vụ nhắn tin đa phương tiện Mã mạng di động Bản ghi nhớ Trạm di động Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động Số ISDN trạm di động Số lu động trạm. .. BTS 1.4.2.1 BTS (Base Transceiver Station - Trạm thu phât gốc) BTS bao gồm tất thiết bị vô tuyến thiết bị giao tiếp truyền dẫn vô tuyến để phục vụ cho cell tất BTS chịu quản lý BSC Các chức BTS