Các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông đang cố gắng chạy đua phát triển về cảcơ sở hạ tầng lẫn chất lợng phục vụ và đồng thời đã liên tục đa ra các chính sáchkhuyến mại giảm giá và đã thu h
Tổng quan về hệ thống mạng thông tin di động GSM
Giới thiệu về lịch sử phát triển của thông tin di động
Thông tin di động bắt đầu vào năm 1920 khi ngành cảnh sát Mỹ thử nghiệm điện thoại vô tuyến, mặc dù công nghệ lúc đó chưa phù hợp cho dân dụng Qua các thế hệ, thông tin di động đã phát triển mạnh mẽ Thế hệ thứ nhất sử dụng công nghệ FDMA, trong khi thế hệ thứ hai và hiện tại là thế hệ thứ ba áp dụng các công nghệ TDMA và CDMA, với tốc độ bít thông tin từ 8-13 kbit/s Các thông số quan trọng như tốc độ bít và tính di động đã được cải thiện qua các thế hệ Thế hệ thứ ba đạt tốc độ bít lên tới 2 Mbit/s, và thế hệ tiếp theo có thể đạt 34 Mbit/s hoặc cao hơn.
Các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai, bao gồm các tiêu chuẩn như GSM, IS-95, PDC và IS-96, đã phát triển mạnh mẽ vào những năm đầu thập kỷ 90 Để đáp ứng các yêu cầu dịch vụ mới, đặc biệt là trong lĩnh vực truyền số liệu, các nhà khai thác cần triển khai các hệ thống thông tin di động tiên tiến hơn Trong bối cảnh này, ITU đã đề xuất tiêu chuẩn hóa hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba, được gọi là IMT-2000, với mục tiêu nâng cao khả năng cung cấp dịch vụ.
+ Tốc độ truy nhập cao để bảo đảm các dịch vụ băng rộng nh truy nhập Internet tốc độ cao và các dịch vụ đa phơng tiện.
Việc linh hoạt trong thiết kế hệ thống thông tin di động sẽ giúp đảm bảo các dịch vụ mới như đánh số cá nhân toàn cầu và điện thoại vệ tinh, từ đó mở rộng đáng kể tầm phủ sóng của các hệ thống này.
+ Tơng thích với các hệ thông tin di động hiện có nhằm bảo đảm sự phát triển liên tục của thông tin di động.
Nhiều tiêu chuẩn cho hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba IMT-2000 đã được đề xuất, trong đó WCDMA là sự phát triển của các hệ thống GSM, PDC, IS-136, và CDMA-2000 Các hệ thống này, dựa trên công nghệ CDMA, đã được ITU chấp thuận và hoạt động từ đầu những năm 2000, cho phép thiết lập tiêu chuẩn toàn cầu cho giao diện vô tuyến của hệ thống thông tin di động thế hệ ba.
Mô hình hệ thống thống thông tin di động GSM
Hình 1.1 Mô hình hệ thống thông tin di động GSM Các kí hiệu :
OSS Hệ thống khai thác và hỗ trợ BTS Trạm vô tuyến gốc
AUC Trung tâm nhận thực MS Trạm di động
HLR (Bộ ghi định vị thường trú) là thành phần quan trọng trong mạng điện thoại chuyển mạch công cộng PSTN, giúp quản lý thông tin thuê bao EIR (Thanh ghi nhận dạng thiết bị) đảm bảo an toàn cho mạng di động mặt đất công cộng PLMN bằng cách theo dõi và xác thực thiết bị MSC (Tổng đài di động) phối hợp với VLR (Thanh ghi định vị thường trú) để quản lý thông tin về vị trí của người dùng trong mạng di động, đảm bảo kết nối liên lạc hiệu quả.
BSS Hệ thống trạm gốc OMC Trung tâm vận hành và bảo dỡng BSC Bộ điều khiển trạm gốc
SS Phân hệ chuyển mạch
Bảng 1.2 Các kí hiệu trong mô hình hệ thống thông tin di động GSM
Các thành phần chức năng của hệ thống:
Mạng thông tin công công mặt đất PLMN ( Public Land Mobile Network ) theo chuẩn GSM đợc chia thành bốn phân hệ chính nh sau:
- Trạm di động MS ( Mobile Station )
- Phân hệ trạm gốc BSS ( Base Station Subsystem)
- Phân hệ chuyển mạch SS ( Switching Subsystem )
- Phân hệ khai thác và hỗ trợ ( Operation Support Subsystem )
Trong giới hạn của đề tài, em sẽ đi sâu vào nghiên cứu mạng truy cập vô tuyến BSS ( Bao gồm BTS,TRAU,BSC).
The article discusses the components of mobile communication, specifically the Mobile Equipment (ME) and the Subscriber Identity Module (SIM) The SIM card enables personal mobility, allowing users to insert it into any GSM device to access their registered services Each mobile phone is uniquely identified by its International Mobile Equipment Identity (IMEI), while the SIM card contains the International Mobile Subscriber Identity (IMSI) for subscriber identification, security, and authentication The IMEI and IMSI operate independently to ensure personal mobility, and the SIM card can be secured against unauthorized use with a password or Personal Identification Number (PIN).
Trạm di động MS thực hiện 2 chức năng sau:
- Thiết bị vật lý để giao tiếp giữa thuê bao di động với mạng qua đờng vô tuyÕn
- Đăng kí thuê bao, ở chức năng thứ 2 này mỗi thuê bao phải có một thẻ gọi là Card SIM.
I.2.2 Cấu hình trạm gốc ( BSS – Base Station Subsystem)
Hình 3-1.2: Cấu hình của BSS
BSS giao tiếp trực tiếp với các trạm di động MS thông qua thiết bị BTS qua giao diện vô tuyến, đồng thời kết nối với tổng đài qua phân hệ chuyển mạch SS Phân hệ trạm gốc BSS đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý và điều phối các kết nối mạng.
- BTS ( Base Transceiver Station) : Trạm thu phát gốc
- BSC ( Base Station Controler ) : Bộ điều khiển trạm gốc
- TRAU ( Transcoding and Rate Adapter Unit ) : Bộ chuyển đổi mã phối hợp tốc độ.
I.2.3 Khèi BTS ( Base Transceiver Station) :
BTS (Base Transceiver Station) là thiết bị thu phát tín hiệu vô tuyến, bao gồm anten và bộ phận mã hóa, giải mã để kết nối với BSC (Base Station Controller) Nó đóng vai trò trung gian giữa mạng GSM và thuê bao MS (Mobile Station), thực hiện việc trao đổi thông tin qua giao diện vô tuyến Mỗi BTS tạo ra một hoặc nhiều khu vực phủ sóng, được gọi là tế bào (Cell).
I.2.4 Khèi TRAU ( Transcode/ Rate Adapter Unit )
Khối TRAU đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi mã thông tin từ các kênh vô tuyến theo tiêu chuẩn GSM (16Kb/s) thành kênh thoại chuẩn (64Kb/s) trước khi gửi đến tổng đài Thiết bị này thực hiện quá trình mã hóa và giải mã đặc thù cho GSM, đồng thời tương thích tốc độ trong trường hợp truyền số liệu TRAU có thể hoạt động như một bộ phận của BTS hoặc đứng độc lập với các thiết bị của Motorola và Alcatel (gọi là TC), và cũng có thể được lắp đặt trong thiết bị BSC hoặc MSC.
I.2.5 Khèi BSC ( Base Station Controller )
BSC chịu trách nhiệm quản lý toàn bộ các giao diện vô tuyến thông qua các lệnh điều khiển từ xa, bao gồm các lệnh ấn đinh, giải phóng kênh vô tuyến và chuyển giao.
Giao diện kết nối giữa BSC với BTS là Abis, còn giao diện kết nối với MSC là A Chức năng chính của BSC :
1/ Quản lý mạng vô tuyến: Việc quản lý mạng vô tuyến là quản lý các Cell và các kênh logic của chúng Các số liệu quản lý đều đợc đợc đa về BSC đo đạc và xử lý, ví dụ: lu lợng thông in của một Cell, môi trờng vô tuyến, số lợng cuộc gọi bị mất, số l- ợng các lần chuyển giao thành công hoặc thất bại
2/ Quản lý trạm vô tuyến gốc BTS : trớc khi đa vào khai thác, BSC lập cấu hình của BTS nh : Tần số cho mỗi trạm, số kênh thu/ phát TRX Nhờ đó mà BSC có sẵn một tập các kênh vô tuyến giành cho điều khiển và nối thông cuộc gọi.
3/ Điều khiển nối thông các cuộc gọi : BSC chịu trách nhiệm thiết lập và giải phóng các đấu nối tới máy di động MS Trong quá trình gọi, sự đấu nối đ ợc BSC giám sát Cờng độ tín hiệu, chất lợng cuộc đấu nối của MS đợc gửi tới BSC Dựa vào đó mà BSC quyết định công suất phát cho MS và BTS Trong trờng hợp chuyển
Khi thực hiện chuyển giao MS giữa các Cell của các BSC khác nhau, quá trình này cần sự hỗ trợ từ MSC Ngoài ra, BSC cũng có khả năng điều khiển việc chuyển giao giữa các kênh trong cùng một cell hoặc từ cell của kênh này sang cell của kênh khác khi xảy ra tình trạng tắt nghẽn.
4/ Quản lý mạng truyền dẫn : BSC có chức năng quản lý cấu hình các đờng truyền dẫn tới BTS và MSC để đảm bảo chất lợng nối thông Trong trờng hợp có sự có một tuyến đờng truyền nào đó, BSC sẽ tự động điều khiển sang một tuyến dự phòng.
I.2.6 Phân hệ chuyển mạch (SS – Switching Subsystem)
Phân hệ chuyển mạch bao gồm một số các chức năng sau đây :
- Trung tâm chuyển mạch nghiệp vụ di động MSC
- Thanh ghi định vị thờng trú HLR
- Thanh ghi định vị tạm trú VLR
- Thanh ghi nhận dạng thiết bị EIR
Phân hệ chuyển mạch SS đảm nhận các chức năng chuyển mạch chính trong mạng GSM, đồng thời quản lý cơ sở dữ liệu của thuê bao và tính di động của họ.
I.2.6.1 Trung tâm chuyển mạch di động MSC :
Tổng đài di động MSC là một hệ thống quan trọng trong việc điều khiển và quản lý các BSC Nhiệm vụ chính của MSC là thiết lập kết nối và xử lý cuộc gọi đến các thuê bao di động MSC giao tiếp với BSC và đồng thời kết nối với mạng bên ngoài thông qua cổng G-MSC (Gateway-MSC).
Chức năng chính của tổng đài là:
- Xử lý cuộc gọi ( call processing)
- §iÒu khiÓn chuyÓn giao ( Handover control )
- Quản lý di động ( Mobility Management )
- Tơng tác mạng IWF ( interworking Function)
I.2.6.2 Bộ định vị thờng trú (HLR – Home Location Register)
HLR (Home Location Register) là cơ sở dữ liệu quan trọng lưu trữ thông tin lâu dài về các thuê bao và dịch vụ viễn thông HLR không bị ảnh hưởng bởi vị trí hiện tại của thuê bao, giúp quản lý và cung cấp dịch vụ hiệu quả hơn.
HLR bao gồm : - Các số nhận dạng IMSI, MSISDN.
- Các thông tin về thuê bao
- Danh sách các dịch vụ mà MS đợc sử dụng và bị hạn chế.
- Số hiệu HLR đang phục vụ MS
I.2.6.3 Bộ ghi định vị tạm trú ( VLR – Visitor Location Register):
VLR là cơ sở dữ liệu lưu trữ thông tin về tất cả các MS đang hoạt động trong vùng phục vụ của MSC Mỗi MSC thường được tích hợp một VLR, được thiết kế ngay trong hệ thống của MSC.
Các vấn đề ảnh hởng tới chất lợng mạng thông tin di động GSM
Các thông số đánh giá chất lợng mạng GSM
II.1.1 Tỷ lệ thiết lập cuộc gọi thành công CSSR (Call Setup Successful Rate)
CSSR (Call Setup Success Rate) là tỷ lệ thành công của người dùng (thuê bao) trong việc thực hiện cuộc gọi, bao gồm cả cuộc gọi đi và cuộc gọi đến Một cuộc gọi được coi là thành công khi bên nhận tín hiệu dù có thể bị rớt sau đó Để tính toán CSSR, ta cần xem xét tỷ lệ giữa số cuộc gọi thành công và tổng số cuộc gọi được thực hiện.
CSSR = tổng số lần thực hiện thành công cuộc gọi / Tong số lần thực hiện cuộc gọi
Theo khuyến nghị của Alcatel về chỉ tiêu chất lợng hệ thống thì tỷ lệ thiết lập cuộc gọi thành công CSSR cần đạt là >= 92%.
- Tỷ lệ rớt cuộc gọi trung bình AVDR ( Average Call Call Rate ):
AVDR là tỷ lệ các cuộc gọi bị rớt mạng trên tổng số các cuộc gọi thành công AVDR đợc tính nh sau:
AVDR = Tổng số lần rớt mạch / Tổng số lần chiếm mạch TCH thành công ngoại trừ Handover.
Page 14 of 106 Đại lợng này đợc sử dụng để đánh giá toàn mạng, chứ không nên áp dụng cho từng cell riêng lẽ vì rằng mỗi cell không chỉ mang cuộc gọi bắt nguồn từ nó mà nó còn phải chịu trách nhiệm tải những cuộc gọi từ những cell khacsang, điều đó có nghĩa là nó bị chiếm mạch nhiều hơn rất nhiều lần.
Theo tiêu chuẩn của ngành thì tỷ lệ thiết lập cuộc gọi thành công là >% ( năm 2009,đo kiểm chất lợng mạng tại Đà Năng là :99,63%).
II.1.2 Tỷ lệ rớt mạch trên TCH ( TCH Drop Rate – TCDR):
TCDR là tỷ lệ rớt mạch tính trên các kênh TCH của từng cell riêng biệt, công thức tính TCDR là :
TCDR = Tổng số lần rớt mạch/ Tổng số lần chiếm mạch thành công.
(TCDR = Total TCH Drops/ Total TCH Seizures)
Số lần chiếm mạch có thể do nhiều nguyên nhân khác nhau, bao gồm cả trường hợp handover Ngoài nguyên nhân từ máy di động, có một số nguyên nhân chính gây ra rớt mạch như sau:
- Do bị nhiễu quá nhiều hoặc do chất lợng đờng truyền thấp
- Lỗi tín hiệu quá yếu
- Do lỗi hệ thống chẳng hạn nh phần cứng trục trặc
- Do sự dụng không chuẩn các tham số của BSS
- Do không handover đợc do cha có neighber list
Nhằm dễ dàng cho công tác kỹ thuật, TCDR đợc phân thành 2 đại lợng mới nh sau:
Rớt mạch do lỗi hệ thống (TCDR-S) đề cập đến các sự cố trong phần mềm và thiết lập sai thông số hệ thống BSS Tỷ lệ phần trăm của lỗi này được tính trên tổng số lần rớt mạch, với một hệ thống tốt, tỷ lệ này thường chỉ từ 2-5%.
Rớt mạch do lỗi tần số vô tuyến RF: TCDR – ( Drop due to RF) :
Tham số này liên quan đến các lỗi như tín hiệu yếu, chất lượng kém, nhiễu quá mức, hoặc không thực hiện được việc chuyển giao Tỷ lệ rớt mạch do RF cao là một vấn đề quan trọng cần được chú ý trong công tác tối ưu hóa.
II.1.3 Tỷ lệ nghẽn mạch TCH (TCH Blocking Rate - TCBR):
TCBR được định nghĩa là tỷ lệ không thành công trong việc chiếm mạch thoại do không có kênh TCH rỗi, so với tổng số lần hệ thống yêu cầu kênh thoại.
TCBR = Tổng số lần bị nghẽn / trên tổng số lần yêu cầu kênh thoại
( TCBR = Total Blocks/ Total TCH Attempts )
Tỷ số nghẽn mạch là chỉ số quan trọng thể hiện mức độ tắc nghẽn của từng cell hoặc toàn bộ hệ thống Khi tỷ số này tăng cao ở một cell hay khu vực cụ thể, điều đó cho thấy việc gọi đến cell đó trở nên khó khăn Tuy nhiên, tham số này không phản ánh toàn bộ bức tranh về hiệu suất của hệ thống.
Maxbusy: Là số kênh lớn nhất bị chiếm tại cùng một thời điểm
Congestion time: Là tổng số thời gian mà toàn bộ số kênh bị chiếm hết ( tổng số thời gian nghẽn)
Lu lợng và cấp độ phục vụ:
Lu lợng mang bởi hệ thống trong khoảng thời gian t đợc định nghĩa nh sau:
T là thời gian đàm thoại trung bình n là số cuộc gọi đợc thực hiện trong thời gian t Đơn vị của lu lợng đợc tính bằng Erlang( Er)
Một cách hoàn toàn đơn giản, ta có thể tính lu lợng nh sau:
C = Tổng thời gian chiếm mạch / Thời gian đo
Lưu lượng mạng là chỉ số quan trọng phản ánh hoạt động của hệ thống Nếu lưu lượng của một cell nào đó giảm đột ngột, có thể do nhiều nguyên nhân khác nhau.
- Do công suất phát của anten giảm hay anten bị hỏng nên vùng phủ sóng của cell bị thu hẹp
- Do một số nhóm thu phát của cell bị hỏng.
Luồng của hệ thống có mối quan hệ tương đối với tỷ lệ nghẽn TCH (TCBR) Khi luồng vượt qua một giá trị nhất định, tỷ lệ TCBR sẽ tăng lên tỷ lệ thuận với dung lượng của một cell.
Trong một số trường hợp, mặc dù lưu lượng thấp, tỷ số TCBR vẫn có thể cao Khi gặp tình huống này, cần kiểm tra lại một số time slot trên cell đó, vì có khả năng chúng đã ngừng hoạt động.
Giờ bận của hệ thống được xác định là thời điểm có lưu lượng cao nhất Khi thiết kế hệ thống để đáp ứng tốt nhất nhu cầu lưu lượng, người ta thường sử dụng thống kê lưu lượng trong giờ bận Đối với một số hệ thống với hạn chế về số kênh thoại, khi số lượng thuê bao tăng lên, sẽ có sự gia tăng trong việc chiếm kênh, dẫn đến tình trạng quá tải.
Page 16 of 106 cách khác khi mà lu lợng tăng lên thì xác suất nghẽn mạch cũng tăng lên và khi mà lu lợng tăng lên đến một lúc nào đấy thì tình trạng nghẽn mạch không thể chấp nhận đợc nữa Vậy để đánh giá chính xác hơn mức độ nghẽn mạch thì ta dùng đại lợng cấp độ phục vụ GoS.
II.1.4 Tỷ lệ rới mạch trên SDCCH ( SDCCH Drop Rate – CCDR)
CCDR đợc định nghĩa nh là tỷ lệ giữa tổng số lần rớt mạch trên kênh SDCCH và tổng số lần chiến kênh SDCCH thành công.
CCDR = Tổng số lần rớt trên kênh SDCCH/Tổng số lần chiến SDCCH thành công. ( CCDR = SDCCH drops/ SDCCH seizures)
CCDR đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá tỷ lệ thành công của cuộc gọi Trong hệ thống di động GSM, CCDR và TCDR có mối liên hệ chặt chẽ; khi CCDR cao, TCDR cũng sẽ cao và ngược lại.
Thời gian chiếm mạch trên SDCCH trung bình khoảng 3 giây, ngắn hơn nhiều so với thời gian chiếm mạch trên TCH là 65 giây, dẫn đến CCDR nhỏ hơn TCDR Tuy nhiên, khi CCDR tăng bất thường so với TCDR, điều này có thể chỉ ra vấn đề trong việc khai báo tham số cho BSS hoặc do kênh tần số chứa SDCCH bị nhiễu.
II.1.5 Tỷ lệ nghẽn mạch trên SDCCH ( SDCCH Blocking Rate- CCBR)
Các yến tố ảnh hởng đến chất lợng vùng phủ sóng
II.2.1 Tổn hao đờng truyền sóng vô tuyến
Hệ thống than tổ ong được thiết kế nhằm tạo ra một mạng lưới dày đặc và rộng lớn, bao phủ toàn bộ các vùng dân cư trong nước Vùng phủ này được chia thành các vùng nhỏ hơn gọi là cell, mỗi cell được phục vụ bởi một trạm vô tuyến gốc (BTS) Kích thước tối đa của một cell có thể đạt bán kính 35 km, dẫn đến suy hao đường truyền không thể tránh khỏi Với một anten và công suất phát nhất định, suy hao đường truyền tỷ lệ với bình phương khoảng cách (d.f).
Khoảng cách từ trạm phát đến máy thu là 8 dB, và tần số phát của trạm là f Trong các địa hình phức tạp như đồi núi, nhà cao tầng, cầu hầm, mức suy hao tín hiệu có thể tăng lên đến luỹ thừa 4 hoặc cao hơn.
II.2.1.1 Tính toán lý thuyết tổn hao do đờng truyền vô tuyến
Giả sử không gian truyền sóng là không gian tự do, không có hiện tượng phản xạ Khi sử dụng anten vô hớng, công suất suy hao trên đường truyền có thể được suy ra.
II.2.1.2 Mô hình mặt đất bằng phẳng:
Mô hình mặt đất được trình bày trong hình 3.3 cho thấy tổng tín hiệu đến tại máy thu bao gồm thành phần trực tiếp và thành phần phản xạ từ mặt đất, trong đó thành phần phản xạ có thể coi như tín hiệu gốc của một anten ảo trong lòng đất Hai sóng này kết hợp tạo thành sóng trong không gian (space wave).
Hình 2.3 Mô hình truyền sóng trong trờng hợp mặt đất bằng phẳng
Ta có công thức sau để tính suy hao đờng truyền:
Khoảng cách giữa máy thu và máy phát thường bị ảnh hưởng bởi nhiều vật cản, dẫn đến sự suy giảm cường độ tín hiệu truyền thẳng Theo lý thuyết về truyền sóng vô tuyến, các chướng ngại vật trong tầm nhìn thẳng sẽ làm yếu đi tín hiệu Mức độ suy giảm tín hiệu phụ thuộc vào loại vật che chắn giữa máy thu và máy phát.
Hình 2.4 Minh hoạ trờng hợp truyền sóng bị vật che chắn trong tầm nhìn thẳng Công thức dùng để tính toán sự suy hao do vật chắn gây ra:
Truyền sóng trong các loại địa hình rất phức tạp và không có công thức chung cho tất cả Các nhà khoa học đã phát triển các mô hình truyền sóng dựa trên số liệu thực tế Kết quả từ các phép đo này được chuyển thành đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa cường độ trường và khoảng cách, với các biến số như chiều cao anten, công suất máy thu, máy phát và loại địa hình Việc sử dụng tần số cũng là một yếu tố quan trọng trong quá trình này.
II.2.1.3 Những phơng pháp đo cờng độ trờng
Năm 1968 Y.Okumura là một kỹ s ngời Nhật, đã đa ra rất nhiều số liệu cho việc đo cờng độ trờng Ông chia địa hình thành 5 loại cơ bản :
1 Vùng hầu nh đồng bằng
3 Vùng có chỏm núi độc lập
4 Vùng có địa hình dốc
5 Vùng ranh giới giữa đất và nớc ( Bờ biển, bờ sông) Ông đa ra những thí nghiệm khác nhau trên tất cả các loại địa hình, tại những tần số khác nhau, với những độ cao anten khác nhau, công suất phát khác nhau….Bên cạnh đó thì việc sử dụng tần Đối với mỗi loại địa hình có những biều đồ tơng ứng chỉ ra tổn hao ứng với loại địa hình đó.
Sự đo lường của OKUMURA cho thấy cường độ tín hiệu giảm theo khoảng cách, nhưng mức độ suy giảm này diễn ra nhanh hơn nhiều so với những gì được biết trong không gian tự do.
A Các mô hình chính lan truyền sóng trong thông tin di động
A.1 Mô hình truyền sóng Hata
Vào những năm 1980, M Hata đã phát triển một mô hình toán học để tính toán suy giảm đường truyền, dựa trên các phân tích dữ liệu của Okumura Công thức của Hata đã trở thành một công cụ quan trọng trong lĩnh vực truyền thông không dây.
- Trong hao trong đô thị
Lp(Đô thị ) = 69,55 + 26,16.logf – 13,82.log(hb) – a(hm) + [44,9 – 6,55log(hb)].logd
Lp( Đô thị ): Suy hao đờng truyền với đô thị đông dân( dB).
F : TÇn sè sãng mang ( 150-1500) Mhz
Hb : Chiều cao của anten trạm gốc ( 30-120 ) m.
Hm: Chiều cao anten máy di động (1-20)m
D: Khoảng cách từ trạm gốc đến máy di động(1-20) Km
Hệ số hiệu chỉnh anten a(hm): a(hm) = (1,1.logf – 0,7).hm – (1,56.logf – 0,8)
- Công thức tính suy hao cho mô trờng ngoài đô thị:
Mô hình Hata được áp dụng phổ biến trong các tình huống đặc biệt, như khi sử dụng Microcell cho các tòa nhà cao tầng với anten được lắp đặt dưới mái nhà Công thức tính Lp cho các khu vực khác nhau là: Lp(Ngoại ô) = Lp(Đô thị) – 2.[log(f/28)]² – 5,4 và Lp(Nông thôn) = Lp(Đô thị) – 4,78(logf)² + 18,33.logf – 40,94.
COST (Cộng tác nghiên cứu khoa học và công nghệ) được bảo trợ bởi EU, tập trung vào các vấn đề liên quan đến vô tuyến của ô và mô hình truyền sóng Trong đó, microcell được định nghĩa là một cell nhỏ có phạm vi từ 0,5 đến 1 km.
Mô hình này, đợc thiết kế để hoạt động trong dải tần từ (1500- 2000) Mhz ở đô thị hoặc ngoại ô theo công thức:
Công thức tính suy hao đường truyền Lp được xác định bởi biểu thức: Lp = 46,3 + 33,9.logf – 13,82.loghb – a(hm) + (44,9 – 6,55.loghb).logd + Cm Trong đó, Lp là suy hao đường truyền tính bằng decibel (dB), F là tần số hoạt động, Hb là độ cao anten trạm gốc tính bằng mét (m), Hm là độ cao anten của máy di động (m), và A(hm) là hệ số hiệu chỉnh anten.
Page 20 of 106 o d : Khoảng cách từ trạm gốc đến máy di động( Km). o Cm: = 0 dB đối với thành phố cỡ trung bình hoặc là trung tâm ngoại ô = 3 dB đối với trung tâm vùng đô thị
Ngoài ra, chúng ta còn có một số mô hình khác nữa nh: SAKAGAMIKUBOL,
ảnh hởng nhiễu C/I và C/A
Một đặc điểm quan trọng của cell là khả năng chia sẻ các kênh giữa các cell khác nhau, tuy nhiên, cần có khoảng cách nhất định giữa chúng để tránh nhiễu đồng kênh Việc sử dụng cùng tần số giữa các cell có thể gây ra nhiễu, ảnh hưởng đến vùng phủ sóng của trạm gốc và làm giảm chất lượng tín hiệu Để xây dựng một hệ thống mạng di động hiệu quả, cần hạn chế nhiễu theo tiêu chuẩn quy định và loại trừ các tạp âm không mong muốn Điều này đảm bảo rằng chất lượng thoại luôn được duy trì ở mức cao với sóng mang mong muốn.
C ( Carrier ) phải lớn hơn tổng mức nhiễu đồng kênh I( interference) và mức nhiễu kênh lân cận ( Adjacent).
Nhiễu đồng kênh xảy ra khi hai máy phát hoạt động trên cùng một tần số hoặc kênh Khi máy thu điều chỉnh ở kênh này, nó sẽ nhận được tín hiệu từ cả hai máy phát, với cường độ tín hiệu phụ thuộc vào vị trí của máy thu so với hai máy phát.
Tỷ số sóng mang trên nhiễu đợc định nghĩa là cờng độ tín hiệu mong muốn trên cờng độ tín hiệu nhiễu.
Pc: Là công suất tín hiệu thu mong muốn.
Pi : Là công suất nhiễu thu đợc.
Hình 2.6 minh họa tình huống mà máy di động MS được đặt trong xe đang nhận tín hiệu từ một trạm gốc phục vụ (Serving BS), đồng thời phải đối mặt với nhiễu đồng kênh từ một trạm gốc khác (interference BS).
Khi hai trạm phát sóng có công suất khác nhau và các đường truyền tương đương, tại điểm giữa, máy di động sẽ có tỷ số C/I bằng 0, tức là cường độ tín hiệu từ hai trạm là như nhau Nếu máy di động di chuyển về phía trạm gốc đang phục vụ, tỷ số C/I sẽ lớn hơn 0 dB Ngược lại, nếu máy di động hướng về phía trạm gây nhiễu, tỷ số C/I sẽ thấp hơn 0 dB.
Theo khuyến nghị của GSM, giá trị C/I tối thiểu cho phép máy di động hoạt động hiệu quả là 9 dB Trong các địa hình phức tạp như hầm cầu và các tòa nhà cao tầng, giá trị C/I có thể tăng lên 12 dB vẫn được chấp nhận.
Khi tỷ lệ tín hiệu thấp hơn 2, tỷ lệ lỗi bít (BER) sẽ tăng cao đến mức không thể chấp nhận, và mã hóa kênh cũng không thể sửa lỗi một cách chính xác.
Tỷ số C/I của các máy di động phụ thuộc lớn vào quy hoạch và tái sử dụng tần số Việc tái sử dụng tần số có thể làm tăng dung lượng mạng, nhưng đồng thời cũng giảm tỷ số C/I Do đó, cần tính toán cẩn thận trong việc tái sử dụng tần số để cân bằng giữa tỷ số C/I và dung lượng mạng một cách hợp lý.
Hình 2.1 Tỷ số nhiễu đồng kênh C/I
II.3.2 Nhiễu kênh lân cận C/A
Nhiễu kênh lân cận xảy ra khi sóng vô tuyến được điều chỉnh để thu riêng kênh C, nhưng lại bị ảnh hưởng bởi kênh C-1 và C+1 Mặc dù sóng vô tuyến không được hiệu chỉnh để thu các kênh này, nhưng tỷ số sóng mang trên kênh lân cận được định nghĩa là cường độ của sóng mang mong muốn so với cường độ của sóng mang kênh lân cận.
Pc : Công suất thu tín hiệu mong muốn.
Pa: Công suất thu tín hiệu của kênh liền kề.
Giá trị C/A thấp dẫn đến mức BER cao, mặc dù mã hóa kênh GSM đã bao gồm các phương pháp phát hiện và sửa lỗi Tuy nhiên, để đảm bảo hiệu quả trong quy hoạch tần số, giá trị C/A cần phải đạt mức cho phép, theo khuyến nghị của GSM, giá trị C/A tối thiểu nên lớn hơn -9dB.
Khoảng cách giữa nguồn tín hiệu mong muốn và nguồn kênh lân cận lớn sẽ đảm bảo giá trị C/A nằm trong giới hạn quy định Điều này có nghĩa là các cell lân cận không nên sử dụng các sóng mang của các kênh cạnh nhau, nếu giá trị C/A đã được đề xuất trong một khoảng nhất định.
Hiện tợng phân tán về thời gian
Phân tán về thời gian xảy ra do sự tồn tại nhiều đường truyền sóng giữa máy phát và máy thu Hiện tượng này dẫn đến giao thoa giữa các ký tự, ví dụ, khi truyền một chuỗi bít 1 và bít 0 Nếu tín hiệu phản xạ chậm hơn tín hiệu thẳng đúng 1 bít, máy thu sẽ phát hiện bít 1 từ sóng phản xạ và đồng thời phát hiện bít 0 từ sóng đi thẳng.
Cửa sổ thời gian được xác định là khoảng thời gian 15 ms kể từ khi máy thu nhận tín hiệu trực tiếp từ máy phát Nếu các tia phản xạ đến máy thu sau 15 ms, chúng sẽ gây ra nhiễu cho hệ thống Giá trị C/I tối thiểu của hệ thống GSM cần đạt là 9dB để đảm bảo hiệu suất hoạt động Một số phân tán thời gian nguy hiểm có thể ảnh hưởng đến chất lượng tín hiệu.
Môi trường truyền sóng có sự ảnh hưởng lớn từ các yếu tố như đồi núi, hố sâu và nhà cao tầng Hiện tượng phân tán thời gian xảy ra khi sự khác biệt giữa khoảng cách tín hiệu truyền trực tiếp và tín hiệu phản xạ từ các chướng ngại vật vượt quá cửa sổ cân bằng.
Phân tán thời gian tăng khi khoảng cách giữa MS và BTS xa hơn Khi MS gần BTS, tín hiệu phản xạ mạnh với hiệu số quảng đường lớn nhưng không ảnh hưởng do tín hiệu trực tiếp đủ mạnh để duy trì tỷ số C/R trên ngưỡng quy định Tuy nhiên, khi MS di chuyển ra xa BTS, nguy cơ C/R giảm do tín hiệu trực tiếp yếu đi.
Ta đa ra ba ví dụ minh hoạ cho hiện tợng phân tán về thời gian
Hình 2.2 Minh hoạ về hiện tợng phân tán về thời gian của sóng di động
Trong trường hợp này, hiệu số quảng đường D = (D1 + D2) – D0 rất lớn và nằm ngoài cửa sổ thời gian Tuy nhiên, tín hiệu trực tiếp mạnh mẽ trong khi tín hiệu phản xạ lại rất yếu, dẫn đến tỷ số C/R vẫn nằm trong ngưỡng cho phép.
II.4.1 Một số biện pháp khắc phục hiện tợng phân tán theo thời gian
Vấn đề can nhiễu kênh chung là một thách thức lớn trong hệ thống thông tin di động tế bào Để giảm thiểu hiện tượng này, có một số phương pháp hiệu quả được áp dụng.
Tăng cử ly sử dụng lại tần số
Hạ thấp độ cao anten trạm gốc
Sử dụng anten định hớng tại các BTS( secter hoá)
Phương pháp đầu tiên đề xuất rằng việc tăng cự ly sử dụng lại tần số D giúp giảm thiểu can nhiễu kênh chung Tuy nhiên, điều này cũng dẫn đến sự gia tăng số lượng cell trong mỗi mảng mẫu, làm giảm số kênh tần số dành cho mỗi cell và kết quả là dung lượng phục vụ sẽ giảm xuống.
Phương pháp thứ hai để cải thiện chất lượng sóng di động là hạ thấp anten trạm gốc, giúp giảm thiểu ảnh hưởng giữa các cell sử dụng tần số chung và cải thiện can nhiễu kênh Tuy nhiên, việc hạ thấp anten gặp khó khăn do nhiều tòa nhà cao tầng và địa hình đồi núi ở Việt Nam Hơn nữa, khi anten được hạ thấp, sóng từ các trạm gốc có thể bị che chắn, dẫn đến ảnh hưởng lớn đến chất lượng sóng di động.
Phương pháp thứ ba là một giải pháp ưu việt hơn so với hai phương pháp trước đó, giúp giảm thiểu can nhiễu kênh chung mà không cần thay đổi cự ly sử dụng lại tần số, đồng thời tăng cường dung lượng cho hệ thống di động.
Ngoài ra, còn có một số phơng pháp khác nh:
- Điều khiển công suất phát sóng kiểu động
Các thiết bị và một số bài đo dùng trong công tác tối u hoá mạng
Để đánh giá hệ số sóng đứng VSWR trong phép đo anten-feeder
+ Sử dụng máy đo Bird SA4000 hoặc Arrisu
Các chức năng chính: đo hệ số sóng đứng VSWR đo suy hao phản xạ. đo xác định điểm lỗi cáp feeder. đo công suất
Các phụ kiện đi kèm
Cáp test màu xanh dai 3m đầu: N Type Male- N Type Male: 197523002 (Type: TC-MNFN-3.0)
Tài liệu hớng dẫn đĩa CDROM phần mềm
Adaptor( Input: 100-250VAC; 50-60Hz; 1.2A Output: 15VDC; 3.0A): S/N: 03272A
Cáp ra máy tính cổng RS232.
Túi đựng máy đo đầu cân chỉnh: 19328 đầu chuyển đổi NType Male- 7/16 Male
Hình 3.1 Máy đo Bird SA4000
Đo vùng phủ vùng phủ sóng
Sử dụng TEM T68i để đo các thông số:
- Thông tin của trạm (Channel Information): Sector#, Cell ID, LAC, BCCH
-Thông tin điều hành (NMC Information) NMC name/TênDate/NgàyTime/Giờ
- Kiểm tra kênh thoại cho từng khối vô tuyến (TRX Timeslot Test Results)
- Kiểm tra chuyển giao (handover) giữa các cell trong cùng một Site theo hai chiều khác nhau : (Sector 1 Û Sector 2 Û Sector 3 Û Sector 1)
- Kiểm tra danh sách các kênh lân cận trên cơ sở dữ liệu.
- Các chỉ số đánh giá vùng phủ sóng và chất lợng thoại:
Mức chất lượng RX Qual
Hand over cell*Chuyển sang cell khỏc và độ rộng vùng phủ sóng
Tên máy đo: Máy đo nemo
1 Máy tính xách tay HP Compaq NC 6220
- CÊu h×nh : Pen IV, 1.86Ghz, 335MHz, 512Mb Ram, 60Gb, CDRW.
- Các phụ kiện đi kèm (ghi rõ các ký hiệu,serial number ), tình trạng khi tiếp nhận : + PhÇn mÒm ®o Nemo Outdoor
+ Key Analyze outdoor và indoor ( 02 cái )
- Các phụ kiện đi kèm (ghi rõ các ký hiệu,serial number ):
Các thông tin máy đo vùng phủ sóng cung cấp
1-Số liệu của trạm (Channel Information)
Sector#, Cell ID, LAC, BCCH
2-Thông tin điều hành (NMC Information)
NMC name/TênDate/NgàyTime/Giờ
3- Kiểm tra kênh thoại cho từng khối vô tuyến (TRX Timeslot Test Results) Kiểm tra chất lượng của từng kênh thoại trên các khối TRX thông qua việc thực hiện cuộc thoại trên các kênh đó.
Kiểm tra chuyển giao giữa các cell trong cung một Site theo hai chiều khác nhau: Sector 1 Û Sector 2 Û Sector 3
4 Kiểm tra Neighbor list trên cơ sở dữ liệu (Neighbor list in database)
5- Kiểm tra vùng phủ sóng di động
Yêu cầu : - Sử dụng máy đo TEMS và GPS để ghi các Logfile
- Kèm theo bản đồ A4 để biểu thị vùng phủ sóng của trạm
- Mỗi Sector/cell tối thiểu phải đánh dấu 10 điểm khác nhau.
Ngoài việc sử dụng máy TEMS, các thiết bị di động có chức năng Monitor cũng có thể được áp dụng để kiểm tra vùng phủ sóng và chất lượng dịch vụ sau khi phát sóng, giúp đánh giá nhanh tình hình Tuy nhiên, để có được đánh giá tổng thể và chính xác về trạm, cần dựa vào logfile của máy TEMS.
Các chỉ số đánh giá vùng phủ sóng và chất lợng thoại:
Sector 1/ (omni) Cell ID: Location
Mức chất lượng RX Qual
HO cell*Chuyển sang trạm
Một số hình ảnh và các thông tin trên máy đo vùng phủ sóng:
Hình 3.2 Một số hình ảnh và các thông tin trên máy TEMS đo vùng phủ sóng:
Máy đo công suất thu phát trạm BTS
Tên máy đo: Nhãn hiệu: BIRD
1 đo công suất phát(forward power )
2 đo công suất phản xạ ( Reflected power )
Hình 3.3 Máy đo công suất thu phát trạm BTS ( BIRD) Kết quả đo công suất phát và công suất phản xạ.
(Transmit Power And VSWR Results )
Yêu cầu: Đối với dải tần 900 Mhz công suất phát là 20W tơng đơng 43 dBm, mức cho phép từ 19w đến 20w và công suất phản xạ nhỏ nhất là 0.35w.
Page 28 of 106 Đối với dải tần 1800 Mhz công suất phát là 17w ( tơng đơng 39dBm), mức cho phép là 16w đến 18w và công suất phản xạ nhỏ hơn 0.3w
- The output power differences of all TRX`s within ONE CELL must be ≤ 0.5dB.
Máy Kiểm tra chất lượng
III.4 Máy đo đờng truyền E10
Các phụ kiện đi kèm (ghi rõ các ký hiệu, serial number ), tình trạng khi tiếp nhận Connector SS253C – SS253T
Hình 3.4 Máy đo chất lợng đờng truyền E1( Sunset E1)
Thiết bị định vị toàn cầu GPS
GPS phải bắt đợc 4 vệ tinh trở nên thì các tham số đo đợc của GPS mới chính xác.
Power : Phím nguồn nằm bên phải GPS
NAV: Chuyển đến các màn hình thao tác khác
Goto: Để thực hiện thao tác chỉ đến tọa độ cần đến đã đợc xác định trớc
Menu: Cài đặt các tham số cơ bản cho máy đo
Phơng pháp lấy tọa độ : Đến nơi cần xác định tọa độ, khởi động GPS chờ cho
GPS bắt đợc từ 4 vệ tinh trở lên Tiếp đó ta dùng phím MARK sẽ hiện lên thông báo “GPS there is no fix continue with mark” , chọn Yes.
Dùng phím Joytisc chuyển đến ô NAME để thay đổi tên cho vị trí vừa đo xong, lu lại vị trí đã chọn.
Ngoài ra, còn một số dụng cụ khác nh : La bàn, thớc đo, ….Bên cạnh đó thì việc sử dụng tần.
Chơng IV : Quy hoạch mạng truy cập vô truyến GSM của công ty dịch vụ viễn
Lập kế hoạch thiết kế mạng
1V.1.1 Tình hình kinh tế Việt Nam năm 2009
Năm 2009, đại suy thoái toàn cầu đã tác động mạnh mẽ đến nền kinh tế thế giới, bao gồm cả Việt Nam Tuy nhiên, Việt Nam đã dần vượt qua khủng hoảng kinh tế và đang trên đà phát triển mạnh mẽ.
Theo đánh giá của Bộ Kế hoạch và Đầu tư, trong sáu tháng đầu năm 2009, tình hình kinh tế - xã hội của nước ta đã có những chuyển biến tích cực, với tốc độ tăng trưởng GDP đạt 3,9%.
Tháng sáu, công nghiệp của nớc ta cao hơn các tháng khác Cụ thể, tháng 2 tăng 8,4%, tháng 3 tăng 2,3%, tháng 4 tăng 5,4%, tháng 5 tăng 6,8% và tháng 6 tăng 8,2%
Ngành sản xuất nông lâm nghiệp đã vượt qua nhiều khó khăn và đạt kết quả khả quan, với tổng giá trị ước tính đạt 96,6 nghìn tỷ đồng trong sáu tháng, tăng 2,5% so với cùng kỳ năm trước.
- Tình hình phát triển kinh tế tại Hà Nội
Theo báo cáo của Sở Kế hoạch và Đầu tư Hà Nội, kinh tế thủ đô trong quý III đã có dấu hiệu khởi sắc với GDP tăng 8,26%, cao hơn so với quý I và II (quý II đạt 5,1% và quý I đạt 3,1%) Sản xuất công nghiệp phục hồi mạnh mẽ với giá trị sản xuất tăng 13,7% so với cùng kỳ năm trước Đặc biệt, khu vực có vốn đầu tư nước ngoài tăng 6,3%, so với mức tăng 0,2% trong sáu tháng đầu năm, trong khi khu vực kinh tế ngoài nhà nước ghi nhận mức tăng ấn tượng 10,8% (sáu tháng đầu năm tăng 7,8%) và khu vực kinh tế nhà nước tăng 5,3% (sáu tháng đầu năm tăng 4,8%).
Hà Nội, với vai trò là Thủ đô và trung tâm chính trị, kinh tế của cả nước, đang trên đà phát triển mạnh mẽ Thành phố không chỉ là trung tâm công nghiệp, thương mại, du lịch, mà còn là nơi có mật độ dân cư cao Đến năm 2020, Hà Nội sẽ mở rộng với nhiều quận mới, khu công nghiệp, cao ốc, và các tuyến đường cao tốc Các khu vực như Nam Thăng Long, Mai Dịch, Sài Đồng - Gia Lâm, Bắc Thăng Long, Đông Anh, và Văn Điển sẽ được phát triển Hệ thống giao thông và các khu du lịch như Hồ Tây cũng sẽ được cải thiện Đối với mạng GSM, quy hoạch phát triển cần được thực hiện từng bước, dự đoán nhu cầu sử dụng và khả năng đầu tư cho từng giai đoạn.
IV.1.2 Khảo sát tình hình dân số và tiềm năng của khu vực cần thiết kế
Theo báo giadinh.net.vn, Hà Nội sau khi mở rộng có diện tích 3.300 km², dân số khoảng 6,3 triệu người, bao gồm 29 quận huyện và 577 xã phường Tuy nhiên, do thời gian hạn chế cho đồ án tốt nghiệp, tôi chỉ tiến hành khảo sát và thiết kế mạng viễn thông cho khu vực Hà Nội cũ.
Theo thống kê của báo dantri.com.vn, thì dẫn số của Ha Nội đến cuối năm
Hà Nội cũ bao gồm 9 quận: Ba Đình, Tây Hồ, Hoàn Kiếm, Hai Bà Trưng, Đống Đa, Cầu Giấy, Hoàng Mai, Thanh Xuân, và Long Biên, cùng với 5 huyện: Đông Anh, Sóc Sơn, Thanh Trì, Gia Lâm, và Từ Liêm.
Theo thống kê dân số thì tình hình dân số của các quận huyện cụ thể nh sau:
Bảng 4.1 Tình hình dân số các quận huyện tại Hà Nội
Dự báo phát triển thuê bao điện thoại di động của công ty dịch vụ viễn thông Vinaphone
Vinaphone hiện đã đạt 20 triệu thuê bao, theo thống kê từ hệ thống HLR, và con số này đang tăng trưởng nhanh chóng theo thời gian, đặc biệt tại khu vực Hà Nội.
Hà Nội( số thuê bao) 850.000 1.348.000 1.854.000 2.559.000 3.500.000
Bảng 4.2 Dự báo tình hình tăng trởng thuê bao của Vinaphone đến 2011
Em dự định thiết kế mạng cho Hà Nội đến năm 2011, với khả năng phục vụ hơn 3.5 triệu thuê bao.
IV.1.3 Đề xuất phơng án thiết kế mạng di động Vinaphone
Phát triển mạng yêu cầu sự logic và khả năng thực tiễn trong việc giải quyết vấn đề Có hai giải pháp chính để phát triển mạng: thứ nhất, thiết kế một mạng mới hoàn toàn; thứ hai, cải tiến và phát triển mạng dựa trên hệ thống mạng cũ đã có.
Phân tích các giải pháp:
Giải pháp 1: Việc xây dựng lại mạng mới là cần thiết khi mạng cũ đã hoạt động quá lâu và không còn hiệu quả Mặc dù giải pháp này có thể cải thiện chất lượng và lưu lượng phục vụ nhờ vào công nghệ mới, nhưng việc hủy bỏ mạng cũ và thiết lập lại sẽ tốn kém Giải pháp này chỉ nên được áp dụng khi mạng cũ đã trở nên lạc hậu và các vấn đề về lưu lượng trở nên nghiêm trọng.
Giải pháp 2 có vốn đầu tư không cao, giúp đáp ứng lượng và chất lượng phục vụ trong khu vực Tuy nhiên, có thể xảy ra tình trạng vị trí trạm mới và cũ không hợp lý, dẫn đến lãng phí, đặc biệt là khi khoảng cách giữa các trạm quá gần nhau Quá trình phát triển mạng lưới diễn ra qua nhiều giai đoạn, bắt đầu từ việc phủ sóng các khu vực quan trọng trước, sau đó mới mở rộng ra, khiến việc xác định vị trí trạm hợp lý ngay từ đầu trở nên khó khăn.
Nhng trong tình hình thực tế, thì ngời ta đã sử dụng phơng án 2 để phát triển và mở rộng vùng phủ sóng khu vực Hà Nội.
- Quy trình thiết kế mở rộng mạng GSM:
Công việc cho thiết kế phát triển mạng GSM có thể tổng kết lại theo trình tự sau:
1 Trớc khi thiết kế phải khảo sát vùng phân bố địa lý phủ sóng dân c Sau đó thống kê lu lợng phục vụ ở từng vùng theo các thời điểm khác nhau Để dự đoán chính sác số thuê bao cần phục vụ tối đa ở vùng đó là bao nhiêu vùng ở đây có thể là vùng định vị hoặc 1 Cell Tiến hành kiểm tra chất lợng phục vụ tại các vùng phủ sóng từ đó đánh giá chất lợng để bổ sung cho vùng phủ sóng nhằm nâng cao chất lợng vùng phủ Dựa vào tính chất lu lợng số thuê bao và chất lợng phục vụ cần thiết để xác định ở trên ta sẽ sơ bộ phân bố kênh và vị trí đài trạm cho mạng cần phát triển.
2 Bớc tiếp theo là ấn định tần số và vị trí kênh lôgic cho mạng (Cellular Network). Các Cell đợc tạm thời cung cấp tần số sử dụng (tất nhiên là phụ thuộc vào mẫu sử dụng lại tần số) và tổng số kênh lu lợng TCH theo cấu hình FU của các BTS theo dự tính ở trên cùng với công suất phát của các BTS này.
3 Nếu ở môi trờng không gian và thời gian lý tởng từ bớc 2 ta có thể đi đến bớc kết thúc mạng bằng các chấp nhận việc ấn định cung cấp tạm thời ở trên, lập cấu hình BTS và cấu hình truyền dẫn cho mạng - đa vào hoạt động Tuy nhiên không bao giờ tồn tại 1 môi trờng lý tởng nh trên Do vậy tiếp theo là bớc thực hiện dự kiến vùng phủ sóng trên cơ sở dữ liệu về đài trạm dự kiến (toạ độ, anten ) và các hạn chế do ph©n tÝch thêi gian.
4 Môi trờng truyền dẫn luôn luôn là một vấn đề đợc đặt ra đối với thông tin di động.
Ta phải nghiên cứu các loại nhiễu giao thoa C / (I+R+A): nhiễu giao thoa đồng kênh C/I, phản xạ C/R và nhiều giao thoa kênh lân cận C/A.
5 Thực hiện khảo sát mạng bằng cách kiểm tra các điều kiện dài hạn và môi trờng truyÒn dÉn.
6 Xây dựng sơ đồ mạng trên cơ sở các đài trạm phù hợp với các thông số định vị.
7 Đo đạc vô tuyến để đa ra các biện pháp khắc phục và tăng chất lợng mạng.
8 Thực hiện các dự đoán cuối cùng sau khi đã phân tích tất cả các vấn đề của mạng.
Lập kế hoạch phát triển mạng lới di động của Vinaphone ở huyện Đông Anh- Hà Nội
Huyện Đông Anh có khoảng 300.000 người sinh sống trên diện tích 183,2 km2 Theo thống kê từ hệ thống OMC-A của Vinaphone, khu vực này hiện có khoảng 50.000 thuê bao di động Với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế và các khu công nghiệp, việc xây dựng một hệ thống viễn thông đủ mạnh để đáp ứng nhu cầu trong tương lai là điều cần thiết phải thực hiện ngay.
Theo phân tích của thị trờng của nhóm tối u hoá khu vực 1 của Vinaphone Thì chúng tôi ớc tính đến năm 2015 khu vực Đông Anh có khoảng 100.000 thuê bao
Nh tính toán ở trên, mỗi thuê bao cần 0,033 Erlang thì dung lợng traffic của mạng cần phục vụ là :
A Tính toán năng lực của hệ thống mạng di động huyện Đông Anh
A.1 Thống kê số lợng trạm BTS và BSC hiện tại ở Đông Anh
Hiện tại, huyện Đông Anh đợc phân bố 14 trạm BTS, đợc định tuyến về 2 BSC là : BSC109 và BSC128 ( Đặt tại bu điện Đông Anh)
T Tên BSC Tên trạm Huyện Cấu hình
1 BSC_109M_HNI Nam-Hong_HNI Đông Anh 4/4/4 + 4/4/4
2 BSC_109M_HNI KCN-Thang-Long_HNI Đông Anh 4/4/4 + 4/4/4
3 BSC_128M_HNI Dong-Anh_HNI Đông Anh 4/4/4 + 4/4/4
4 BSC_109M_HNI Dong-Anh2_HNI Đông Anh 4/4/4 + 2/2/2
5 BSC_128M_HNI Dong-Anh3_HNI Đông Anh 4/4/4
6 BSC_128M_HNI Co-Loa_HNI Đông Anh 4/4/4
7 BSC_109M_HNI Van-Tri_HNI Đông Anh 2/2/2
8 BSC_128M_HNI Uy-No_DA_HNI Đông Anh 4/4/4
9 BSC_109M_HNI Dai-Mach_DA_HNI Đông Anh 4/4/4
10 BSC_109M_HNI Đông Anh 2 Đông Anh 4/4/4
11 BSC_109M_HNI Xuân Nộn Đông Anh 4/4/4
12 BSC_109M_HNI Nguyên Khê Đông Anh 4/4/4
13 BSC_109M_HNI Việt Hùng Đông Anh 4/4/4
14 BSC_128M_HNI Liên Hà Đông Anh 4/4/4
Bảng 4.5 Thống kê các BSC và BTS hiện tại của Vinaphone tại huyện Đông Anh
- Dựa vào phần mềm Map_inf 2008 ta có thực trạng các trạm BTS phân bố trên địa hình huyện Đông Anh nh sau:
Hình 4.6 Sơ đồ phân bố các trạm BTS tại Đông Anh
IV.2.1 Phơng pháp phân bố các sector của trạm BTS :
Tùy thuộc vào từng loại địa hình, việc thiết kế các cell cần được thực hiện một cách phù hợp Chẳng hạn, đối với khu dân cư, trạm cần được thiết kế với ba cell để đảm bảo rằng các cell có khả năng phục vụ đồng thời toàn bộ khu vực xung quanh.
- Đối với khu dân c kết hợp với tuyến giao thông thì thiết kế 2 cell phục vụ cho đờng còn 1 cell phục vụ cho khu vực dân c:
- Đối với địa hình đờng cong : Ta thiết kế 2 cell bắn theo hớng đờng đi nh sau:
- Ngã ba: Ta thiết kê 3 cell phủ theo cả 3 hớng đờng đi nh sau:
- Còn khu vực dân c đông đúc thì thiết kế mạng theo hình mắt lới nh sau:
IV.2.2 Tính toán năng lực hệ thống tại huyện Đông Anh
T Tên BSC Tên trạm Huyện
Cấu hình Erlang Thuê bao
1 BSC_109M_HNI Nam-Hong_HNI Đông Anh
KCN-Thang- Long_HNI Đông Anh
3 BSC_128M_HNI Dong-Anh_HNI Đông Anh
Dong- Anh2_HNI Đông Anh
6 BSC_128M_HNI Co-Loa_HNI Đông Anh 4/4/4 65,79 1992
7 BSC_109M_HNI Van-Tri_HNI Đông Anh 2/2/2 24,6 7 74
Uy- No_DA_HNI Đông Anh
9 BSC_109M_HNI Dai- Đông Anh 4/4/4 65,79 7 74
10 BSC_109M_HNI Đông Anh 4 Đông Anh 4/4/4 65,79 7 74
11 BSC_109M_HNI Xuân Nộn Đông Anh 4/4/4 65,79 7 74
12 BSC_109M_HNI Nguyên Khê Đông Anh 4/4/4 65,79 7 74
13 BSC_109M_HNI Việt Hùng Đông Anh 4/4/4 65,79 7 74
14 BSC_128M Liên Hà Đông Anh 4/4/4 65,79 7 74
Tổng Thuê bao 20,910 Bảng 4.7 Tính toán Erlang và tổng thuê bao trớc khi mở rộng của huyện Đông Anh
IV.2.3 Tính toán hệ thống để đáp ứng phủ sóng di động đến năm 2015
Với năng lực hiện tại thì mạng lới viễn thông Vinaphone chỉ đáp ứng đợc 20.910 thuê bao.
Để nâng cấp hiệu suất cho các trạm có cấu hình thấp, chúng ta có thể nâng cấp bằng cách thêm một hoặc vài FU vào các ngăn tủ hiện có hoặc lắp đặt một tủ mới với cấu hình 1800 MHz Việc thiết kế này nhằm mục tiêu tăng cường luồng dữ liệu và cải thiện khả năng xử lý.
Theo khảo sát, các trạm Đông Anh2, Đông Anh3 và Đông Anh4 nằm ở trung tâm thành phố Đông Anh, nơi có mật độ dân số cao Do đó, cần nâng cấp hệ thống lên cấu hình tối đa 4/4/4 + 4/4/4 để đáp ứng nhu cầu.
Trạm BTS Cổ Loa, nơi đây là khu di tích lịch sử nên mật độ ngời lên thăm viếng rất đông nên cần nâng cấp lên cấu hình 4/4/4 + 4/4/4.
Trạm BTS Vân Trì cần nâng cấp lên cấu hình 4/4/4.
Khu vực Uy Nỗ dân c rất đông lại nằm ở trung tâm thành phố, nên nâng cấp lên cấu hình cao nhất 4/4/4 + 4/4/4.
Tại các khu công nghiệp như Nguyên Khê, Việt Hùng và Xuân Nộn, mật độ dân số tập trung rất đông, với nhu cầu sử dụng điện thoại di động cao Do đó, ba trạm BTS tại Việt Hùng, Nguyên Khê và Xuân Nộn đã được nâng cấp lên cấu hình 4/4/4 + 4/4/4 để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của người dùng.
Năng lực của hệ thống sau khi đã nâng cấp cấu hình lên là :
STT Tên BSC Tên trạm Huyện
Cấu hình Erlang Thuê bao 1
Nam- Hong_HNI Đông Anh
KCN-Thang- Long_HNI Đông Anh
Dong- Anh_HNI Đông Anh
Dong- Anh2_HNI Đông Anh
Dong- Anh3_HNI Đông Anh
I Co-Loa_HNI Đông Anh
Uy- No_DA_HNI Đông Anh
Tổng thuê bao 46146 Bảng 4.8 Tính toán Erlang và tổng thuê bao sau khi nâng cấp cấu hình BTS của huyện Đông Anh
Sau khi nâng cấp cấu hình các trạm BTS thì số thuê bao có thể phục vụ là
46146 thuê bao, trong khi đó nhiệm vụ thiết kế là 120000 thuê bao Nên số thuê bao mới cần đợc phục vụ là : 100000 – 46146 = 53854 thuê bao.
Vậy số lợng Erlang cần thiết thêm là :
Để đảm bảo số Erlang tối thiểu và chất lượng dịch vụ đồng đều giữa các khu vực, nhiệm vụ của các trạm mới cần được mở rộng Sau khi khảo sát kỹ lưỡng về địa lý, các chỉ tiêu kỹ thuật và lợi ích kinh tế, chúng tôi khuyến nghị lắp đặt thêm một số trạm mới.
BTS Liên Thợng, BST Mai Lâm, BTS Đông Hội, BTS Xuân Canh, BTS Vĩnh Ngọc, BTS Hải Bối, BTS Kim Chung, BTS Bắc Hồng, BTS Xuân Thu, BTS Thuỵ Lâm, BTS Văn Hà, BTS Đức Tự, BTS Chợ Tó, BTS Kim Nỗ, BTS Khu Công Nghiệp Thang Long 2, BTS Thuỵ Lôi, BTS Việt Hùng 2, BTS Kim Nỗ, BTS Kim No 2, BTS Bắc Hồng 2, BTS Nam Hồng 2, BTS Xích Lốp, BTS Đức Tự 2, BTS Hải Bối 2 là những khu vực quan trọng trong phát triển hạ tầng và kinh tế tại địa phương.
Năng lực hiện tại của hệ thống vừa nâng cấp là :
TT Tên trạm Quận Cấu hình Erlan g Thuê bao
2 KCN-Thang-Long Đông Anh 4/4/4 + 4/4/4 131,58 39 84
3 Dong-Anh_HNI Đông Anh 4/4/4 + 4/4/4 131,58 39 84
4 Dong-Anh2_HNI Đông Anh 4/4/4 + 4/4/4 131,59 39 84
5 Dong-Anh3_HNI Đông Anh 4/4/4 + 4/4/4 131,60 39 84
6 Co-Loa_HNI Đông Anh 4/4/4 + 4/4/4 131,61 39 84
7 Van-Tri_HNI Đông Anh 4/4/4 65,79 19 92
29 KCN-Thang-Long2 Đông Anh 4/4/4 + 4/4/4 131,60 39 84
Hệ thống mạng viễn thông của Vinaphone tại huyện Đông Anh có khả năng đạt tổng số thuê bao lên tới 100.704, đáp ứng nhu cầu mạng lưới đến năm 2015 Tổng số thuê bao hiện tại là 100.260, được tính toán theo phương pháp Erlang trong bảng 4.7.
IV.2.4 Sơ đồ bố trí của hệ thống trạm sau khi tối u
Hình 4.8 Sơ đồ phận bố các trạm BTS sau khi tối u của huyện Đông Anh
Hình 4.10 Phóng to sơ đồ phân bố các trạm BTS tại Đông Anh
Có thể đo khoảng cách giữa các trạm trong phần mềm mapinf Professional nh sau:
Hình 4.11 Minh hoạ về việc tính toán khoảng các giữa các trạm BTS
Phơng pháp quy hoạch tần số cho các trạm BTS
IV.3.1 Lý thuyết về quy hoạch cell - tần số:
Để đảm bảo hiệu quả cho mạng, cần tính toán lượng tài nguyên cần thiết và thiết lập mẫu ô cũng như quy hoạch tần số cho cả mạng ban đầu và các giai đoạn phát triển sau này.
Phổ tần số tại Việt Nam đợc phân chia cho các nhà mạng nh sau :
Ha Noi Telecom CDMA (8Mz)
Ha Noi Telecom CDMA (8Mz)
Hình 4.12 Phổ tần số tại Việt Nam
Omni Cell là loại tế bào được thiết kế dưới dạng hình tròn, sử dụng anten đẳng hướng, cho phép bức xạ ra mọi hướng với cường độ đồng đều Kiểu tế bào này thường được áp dụng cho những khu vực có mật độ lưu lượng thấp.
- Cell split phase 0: Các Cell đợc tợng trng bởi các hình lục giác Sử dụng 3
Cell được thiết kế cho một Site với anten Sector hướng ra 3 hướng khác nhau, mỗi hướng tương ứng với 1 Cell Các anten có góc phương vị phân cách nhau 120 độ, trong đó mỗi Cell sử dụng anten phát 60 độ và 2 anten thu phân tập 60 độ cho một góc phương vị Quy hoạch Cell kiểu này rất phù hợp cho các khu vực có mật độ dân cư cao.
Cell split phase 1 được phát triển từ phase 0 bằng cách thêm một site Sector vào mỗi Cell ban đầu, chia nhỏ Cell thành 3 Cell mới Nhờ đó, số lượng Cell tăng gấp 3 lần so với số Cell ban đầu Phase 1 thường được áp dụng ở những khu vực có mật độ dân số rất cao.
Mạng di động sử dụng nhiều tế bào (Cell) để cung cấp dịch vụ, và việc lựa chọn kiểu tế bào như Omni hay Phase 0, Phase 1, Phase 2 phụ thuộc vào mật độ dân số trong khu vực.
- Sử dụng lại tần số:
Nguyên lý cơ sở khi thiết kế các hệ thống tổ ong là các các mẫu đợc gọi là các mẫu sử dụng lại tần số
Sử dụng lại tần số là phương pháp khai thác các kênh vô tuyến cùng tần số sóng mang cho các khu vực địa lý khác nhau, yêu cầu khoảng cách giữa các vùng phải đủ lớn để giảm thiểu nhiễu giao thoa đồng kênh Mẫu sử dụng lại tần số được ký hiệu là N/M, trong đó N đại diện cho số vị trí đặt site và M là nhóm tần số.
R là bán kính Cell sử dụng lại tần số và D là khoảng cách giữa 2 cell sử dụng chung tần số, để hạn chế tỷ số C/I thì phải thoả mãn:
Hình 5-1: Mẫu sử dụng lại tần số
Trong mạng thông tin di động có 3 mẫu sử dụng lại tần số nh sau:
Diện tích vùng phủ sóng của 1 ô :
Mạng GSM của Vinaphone sử dụng mẫu 4/12
- Mô hình 3/9: Sử dụng nhóm 9 tần số trong một mẫu sử dụng lại tần số 3 đài.
- Mô hình 4/12: Sử dụng nhóm 12 tần số trong 1 mẫu sử dụng lại tần số 4 đài.
- Mô hình 7/12: Sử dụng nhóm 21 tần số trong 1 mẫu sử dụng lại tần số 7 đài.
Hình 5 2 : Mô hình sử dụng lại tần số 4/12.
Hình 5.3 : Mô hình sử dụng lại tần số 7/12
Tối u hoá mạng truy cập vô tuyến của công ty dịch vụ viễn thông Vinaphone tại Hà Nội
Hình 5.4: Mô hình sử dụng lại tần số 3/9.
* Chỉ định kênh cho mẫu sử dụng lại tần số:
Nguyên tắc chỉ định kênh cho các mẫu sử dụng lại tần số yêu cầu các tần số sóng mang trong cùng một BTS phải cách nhau M sóng mang, trong khi các tần số trong cùng một trạm hoặc vị trí phải cách nhau N sóng mang Do băng tần của GSM bị hạn chế, các nguyên tắc này dẫn đến số lượng sóng mang trong một Cell bị giới hạn, từ đó giảm khả năng phục vụ của Cell Dưới đây là bảng chỉ định cho mẫu 4/12.
Bảng 5.4 Phơng pháp chỉ định tần số cho các kênh
Mẫu 4/12 dùng nhóm 12 tần số: A1, A2, A3, B1, B2, B3, C1, C2, C3, D1, D2, D3 Trong đó đợc phép sử dụng lại 4 đài (Site): A, B, C, D.
Ví dụ: Tần số 1 và 13 ở cell A1 cách nhau 12 sóng mang.
Tần số 1 và 5 ở Site A cách nhau 4 sóng mang.
Trong những tình huống phức tạp, việc sử dụng tần số phụ trở nên cần thiết Tần số phụ là những tần số không nằm trong danh sách các tần số được phép sử dụng.
Trạm Bờ Hồ có cấu hình tối đa 4FU - 4FU - 4FU, bao gồm 3 BTS (3 Cell), với mỗi Cell sử dụng 4 tần số cho 4FU Các tần số được chỉ định cho từng BTS như sau: A1 (1, 13, 25, 37), A2 (5, 17, 29, 41), và A3 (9, 21, 33) Do A3 chỉ có 3 tần số, nên cần bổ sung 1 tần số phụ 45 từ ngoài để hoàn thiện Dưới đây là bảng chỉ định cho trạm Bờ Hồ.
Tên Cell BCCH/FU1 TRX2/FU2 TRX3/FU3 TRX/FU4 nhóm
Bảng 5.5 Minh hoạ việc phân tần số và góc antan của trạm BTS Bờ Hồ
A, B, C, là thứ tự góc anten (0 0 /120 0 /240 0 ) để chỉ ra hớng của Cell.
Mô hình 3/9 có số sóng mang lớn trong cùng một Cell, nhưng khoảng cách dải tần giữa các sóng mang lại nhỏ, dẫn đến khả năng gây nhiễu đồng kênh C/I và nhiễu kênh lân cận C/A Mô hình này thích hợp cho các khu vực có mật độ máy di động cao và kích thước Cell nhỏ, đồng thời cần có vùng phủ sóng dễ dàng để giảm thiểu nhiễu pha đinh Nó đặc biệt phù hợp cho việc phục vụ Indoor tại các tòa nhà cao tầng.
Mô hình 4/12 được thiết kế cho các khu vực có mật độ trung bình, với số kênh trong một cell nhỏ hơn, giúp giảm thiểu vấn đề nhiễu đồng kênh Mô hình này cho phép mở rộng kích thước cell phù hợp với mật độ dân cư trung bình và ít nhà cao tầng, mang lại hiệu quả sử dụng tài nguyên tốt hơn.
Có thể phục vụ Indoor và Incar Đối với mạng viễn thông Vinaphone đợc sử dụng hai dải tần 900 Mhz và
1800 Mhz Dải tần 900 Mhz đợc bắt đầu từ 890.4 Mhz đến 898.4 Mhz cho đờng lên, từ 935.4 Mhz đến 943.4 Mhz cho đờng xuống
Các tần số sử dụng cho hớng lên là:
Các tần số sử dụng cho hớng xuống là : fX = fL (n) + 45 (Mhz)
Vinaphone sử dụng băng tần với độ rộng 8MHz, được chia thành 41 sóng mang trong hai dải tần Theo mô hình phân tần 4/12, dải tần này được tổ chức thành 41 sóng mang, đánh số từ 1 đến 41.
Dải tần 1800 MHz của Vinaphone có số kênh tần số gấp ba lần so với dải tần GSM 900, cho thấy sự mở rộng mạnh mẽ trong khả năng cung cấp dịch vụ Hình 5.6 minh họa bảng phân bố tần số theo mẫu 4/12 của dải tần 800 MHz tại Vinaphone, phản ánh sự phát triển và tối ưu hóa trong việc quản lý tần số.
Dải tần số : 1710.1 – 1723.5 Mhz cho đờng uplink
IV.3.2 Phân tần số cho các BTS quận Hai Bà Trng
Diện tích quận Hai Bà Trng là 9,6 km2, bao gồm 20 phờng với số dân là
Hiện tại, quận Hai Bà Trng đã đợc phân bố là 16 trạm BTS và 8 trạm
Inbuilding Cô thÓ nh sau:
TT BSC Tên trạm Quận Cau hình Lat long
15 BSC_117M_HNI Dai-La_HNI
16 BSC_117M_HNI Tran-Khat- Hai Bà 4/4/4 21.01081 105.85358
CC-Lac- Trung- IBS_HNI
TV-Bach- Khoa- IBS_HNI
HII Mini2/2 20 99563 105 84448Bảng 5.7 Cấu hình và toạ độ các trạm BTS tại Quận Hai Bà Trng của VinaphonePhân bố của các trạm trên bản đồ nh sau:
Trong quận Hai Bà Trưng, Vinaphone đã phân bố các trạm BTS thành hai loại: BTS và inbuilding Việc phân loại này dựa trên đặc điểm của sóng inbuilding, chỉ cung cấp tín hiệu bên trong tòa nhà, do đó, ảnh hưởng của tần số sử dụng ra bên ngoài gây nhiễu là rất ít.
Dải tần được chia thành 12 nhóm, trong đó mỗi nhóm được sử dụng lại với mẫu 4 đài Dựa vào phân bố của các trạm BTS, mẫu 4 đài đầu tiên được chọn và ký hiệu là K1.
K1: BTS_Nikko_HNI, BTS_Triệu Việt Vơng_HNI, BTS_Mai Hắc Đế_HNI,BTS, BTS_§Çm TrÊu_HNI
Dựa vào bảng phân bố tần số( Hình1) và mẫu sử dụng lại tần số là 4/12 Thì tần số các trạm đợc phân bố nh sau:
- BTS_Nikko_HNI có 3 secter sử dụng cấu hình là 4/4/4( Tức có 3 secter, mỗi sector sử dụng 4 tần số sóng mang) Đặt ký hiệu cho các sector là A1,A2,A3.
- BTS_Triệu Việt Vơng_HNI: A1(2,14,26,38),A2(6,18,39,1),A3(10,22,34,7).
- BTS_Mai Hắc Đế_HNI: A1(3,15,27,39),A2(7,19,31,2),A3(11,23,35,38).
Tơng tự nh trên, ta phân tần số tiếp cho các mẫu còn lại
Nhóm 4 đài tiếp theo là K2: BTS_Cẩm hội_HNI, BTS_My Lan_HNI, BTS_Trần Khắc Chân_HNI, BTS_Bách Khoa_HNI.
Nhóm 4 đài tiếp theo là K3: BTS_Lạc Trung_HNI, BTS_CTIN_HNI( Hồng Mai), BTS_Đại La_HNI, BTS_Mai Động_HNI
Phơng án phủ sóng tại các công trình đặc biệt
Để mở rộng thị phần, các nhà cung cấp dịch vụ không ngừng phát triển mạng lưới với vùng phủ sóng rộng và chất lượng dịch vụ tốt Tuy nhiên, tại các thành phố lớn như Hà Nội, TP Hồ Chí Minh và Hải Phòng, nhiều tòa nhà cao tầng như văn phòng, khách sạn và sân bay vẫn gặp vấn đề về chất lượng phủ sóng Đặc biệt, tại những khu vực có cấu trúc phức tạp như ga điện ngầm và siêu thị, việc duy trì vùng phủ và lưu lượng sóng là rất quan trọng Sóng vô tuyến từ trạm BTS bên ngoài bị suy hao khi xuyên qua các bức tường bê tông, dẫn đến cường độ tín hiệu không đạt yêu cầu.
Hệ thống phân phối thụ động Hoặc hệ thống phân phối tÝch cùc Hoặc hệ thống phân phối lai ghÐp
Hệ thống phân phối tín hiệu
Hình 4.1 Thành phần chính của hệ thống phủ sóng trong toà nhà
Tại các tầng thấp, tình trạng sóng yếu và chập chờn thường xảy ra, trong khi ở các tầng cao, nhiễu tín hiệu làm cho việc thực hiện cuộc gọi trở nên khó khăn và dễ bị rớt cuộc gọi.
Vinaphone đã áp dụng giải pháp phủ sóng trong tòa nhà để khắc phục hiện tượng mất sóng và đảm bảo chất lượng dịch vụ cho khách hàng.
IV.4.1 Yêu cầu kỹ thuật phủ sóng trong toà nhà (inbuilding)
- Phần trăm diện tích cần phủ sóng ( Thông thờng lớn hơn 95%)
- Mức thu RxLevel thiết kế ( Trong tiêu chuẩn GSM > -85dBm)
- Công suất phát cực đại của mỗi anten indoor / sóng mang : 10 dBm – 20 dBm
Mức thu thiết kế được xác định dựa trên độ nhạy thu của máy di động, độ dự phòng fading và suy hao do cơ thể người Suy hao này là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tín hiệu từ máy di động hoặc tín hiệu nhận từ trạm BTS Độ dự phòng fading được tính vào suy hao do có những điểm fading sâu Thông thường, suy hao do cơ thể người dao động từ 5 đến 10 dB, trong khi độ dự phòng fading nằm trong khoảng 10 đến 15 dB.
IV.4.2 Hệ thống phủ sóng toà nhà (inbuilding)
Hệ thống inbuilding bao gồm ba thành phần chính: nguồn cung cấp tín hiệu, hệ thống phân phối tín hiệu và phần tử bức xạ Điểm khác biệt nổi bật của hệ thống inbuilding so với các hệ thống mạng BTS thông thường nằm ở cách thức phân phối tín hiệu.
Page 60 of 106 a Nguồn tín hiệu: Để phủ sóng cho inbuilding ta có thể dùng:
Giải pháp tín hiệu từ trạm outdoor là cách đơn giản nhất để cung cấp vùng phủ sóng cho toà nhà, sử dụng tín hiệu từ các trạm macro bên ngoài Phương án này được khuyến nghị khi lưu lượng truy cập trong toà nhà không cao hoặc khi chủ toà nhà không cho phép lắp đặt thiết bị và đi cáp bên trong Vùng phủ sóng sẽ được cung cấp một cách hiệu quả trong những trường hợp này.
Tín hiệu sẽ dễ dàng thâm nhập vào các toà nhà từ bên ngoài, đặc biệt là những toà nhà có khoảng hở lớn hoặc ít tường và cửa sổ bằng kim loại.
Đặt trạm BTS trên các toà nhà lân cận và hướng anten về phía toà nhà cần phủ sóng giúp loại bỏ nhu cầu về hệ thống phân phối tín hiệu Phương pháp này sử dụng anten của trạm BTS outdoor macro làm phần tử bức xạ chính Ưu điểm nổi bật là chi phí thấp, thời gian triển khai nhanh chóng, và khả năng phủ sóng cả bên ngoài lẫn bên trong toà nhà.
Phương pháp này có một số nhược điểm đáng chú ý, bao gồm vùng phủ hạn chế và tốc độ bit thấp cho các dịch vụ dữ liệu Bên cạnh đó, dung lượng truyền tải cũng thấp và chất lượng tín hiệu không đạt yêu cầu ở một số khu vực trong tòa nhà, do tín hiệu bị suy hao nghiêm trọng khi phải xuyên qua nhiều lớp tường bê tông và cửa kim loại Suy hao này càng tăng khi tần số cao hơn, gây khó khăn trong việc cung cấp vùng phủ với tín hiệu tốt nhất Mặc dù có thể khắc phục suy hao bằng cách tăng công suất phát của trạm bên ngoài, nhưng điều này sẽ dẫn đến mức độ nhiễu cao hơn.
Ngoài việc sử dụng outdoor để phủ sóng trong tòa nhà, bộ lặp repeater cũng có thể làm nguồn vô tuyến cho hệ thống phân phối Tuy nhiên, giải pháp này ít được áp dụng do cường độ tín hiệu, chất lượng và dung lượng phụ thuộc vào trạm BTS bên ngoài Chính vì những nhược điểm này, rất ít nhà mạng cung cấp dịch vụ di động sử dụng biện pháp trạm lặp.
Giải pháp tốt nhất hiện này là xây dụng một trạm indoor dành riêng cho toà nhà.
Nguồn tín hiệu bằng trạm indoor dành riêng
Giải pháp này giúp tăng dung lượng cho các khu vực trong nhà có yêu cầu lưu lượng cao, đồng thời đảm bảo vùng phủ sóng tốt cho toàn bộ tòa nhà mà không làm giảm chất lượng dịch vụ của mạng BTS bên ngoài Ưu điểm của giải pháp là cung cấp nguồn tín hiệu ổn định và khả năng mở rộng dung lượng dễ dàng Tuy
Hệ thống phân phối tín hiệu chịu trách nhiệm chuyển tải tín hiệu từ nguồn cung cấp đến các anten hoặc các phần tử bức xạ khác, và được phân loại thành nhiều loại khác nhau.
Hệ thống thụ động là một giải pháp phổ biến cho việc phân phối sóng trong các khu vực phủ sóng inbuilding nhỏ, sử dụng anten và cáp đồng trục cùng các phần tử thụ động Sơ đồ hệ thống thụ động giúp tối ưu hóa khả năng phủ sóng và đảm bảo tín hiệu ổn định trong các không gian hạn chế.
Trạm gốc được thiết kế riêng cho tòa nhà, với tín hiệu vô tuyến được phân phối qua hệ thống anten Vùng phủ sóng của tòa nhà được giới hạn để không ảnh hưởng đến chất lượng mạng của các trạm bên ngoài Việc tính toán quỹ đường truyền cần được thực hiện cẩn thận, vì mức công suất ở mỗi anten phụ thuộc vào tổn hao của các thiết bị thụ động, đặc biệt là chiều dài cáp.
Các thiết bị chính : Cáp đồng trục, bộ chia (splitter), bộ lọc( filter), bộ kết hợp ( conbiner), anten.
Hệ thống chủ động là một giải pháp phân phối tín hiệu anten sử dụng cáp quang và các bộ khuyếch đại công suất Việc áp dụng cáp quang từ BTS đến khối điều khiển cho phép mở rộng tín hiệu tới từng vị trí anten riêng lẻ Tín hiệu RF từ BTS được chuyển đổi thành tín hiệu quang, sau đó được truyền đi và biến đổi trở lại thành tín hiệu RF tại các khối điều khiển từ xa trước khi phân phối qua hệ thống cáp đồng nhỏ Hệ thống cũng tích hợp các thiết bị khác như hub quang chính, cáp quang, hub mở rộng và khối anten từ xa để tối ưu hóa quá trình phân phối tín hiệu.
Tối u hoá mạng truy cập vô tuyến khu vực Hà Nội tại công ty dịch vụ viễn thông Vinaphone
Quy trình tối u hoá mạng vô tuyến của công ty Vinaphone
Theo lợc đồ hình 3-1 có thể phân ra từng bớc trong quy trình tối u mạng vô tuyến cho mạng di động GSM nh sau:
- Nhận thông tin phản hồi về chất lợng của mạng đang hoạt động.
+ Thông tin từ khách hàng phản ánh về chất lợng các cuộc thoại kém.
+ Thông tin theo dõi của OMC –R, thống kê đầy đủ các số liệu của trạm đã đợc phản ánh.
Chúng tôi tiến hành kiểm tra chất lượng mạng tại địa điểm được phản ánh, thu thập thông tin số liệu thông qua các phương pháp đo kiểm, thử cuộc gọi và khảo sát toàn bộ thiết bị cả trong nhà và ngoài trời tại trạm.
Kết hợp số liệu đo kiểm tại trạm với các thống kê chi tiết từ OMC, các kỹ sư sẽ tiến hành phân tích kết quả đã thu thập.
Sau khi phân tích số liệu, chúng tôi xác định rằng chất lượng mạng gặp vấn đề Các kỹ sư dựa vào kết quả thống kê để đưa ra dự báo và phương án tối ưu nhằm cải thiện tình hình.
- Thay đổi cấu hình trạm.
+Tối u các thông số vật lý
+Tối u hoá các thông số trạm
Kết thúc quá trình tối ưu hóa, chúng tôi tiến hành đo kiểm toàn bộ khu vực bị ảnh hưởng để thu thập các thông số cần thiết, từ đó đưa ra kết luận về hiệu quả công tác tối ưu.
Tối u hoá khu vực Đống Đa- Hà Nội
V.2.1 Thu thập và phân tích số liệu
Sau khi nhận phản hồi từ khách hàng về chất lượng cuộc gọi tại khu vực Kim Liên, Đại cổ Việt và Đào Duy Anh, đội ngũ kỹ thuật của Vinaphone đã phối hợp với OMC R để thu thập thông số chất lượng mạng tại Đống Đa Các kỹ sư đã thực hiện đo kiểm Drivertest nhằm phân tích số liệu trước khi đưa ra các biện pháp tối ưu.
Sau khi lấy thống kê trên OMC-R từ ngày 1/7/2009 – 8/7/2009, chúng tôi đã có kết quả nh sau:
Báo cáo tuần của Quận Đống Đa
CALL_SET UP_SUCCES S_RATE
Kết quả tính cho toàn quận Đống Đa 1/7/2009-
Bảng 6.0 Dữ liệu chất lợng vùng phủ sóng của khu vực quận Đống Đa
Theo thống kê từ các trạm tại quận Đống Đa thông qua OMC-R, các trạm BTS Kim Liên, BTS Hoàng Hoa Thám, BTS Thái Hà, BTS Phương Mai, BTS Đường La Thành và BTS Phạm Ngọc Thạch không đáp ứng được yêu cầu đề ra Dưới đây là một ví dụ về logfiles của trạm BTS Kim Liên.
Bảng thống kê thu đợc nh sau:
CALL_SET UP_SUCCE SS_RATE
TCH_TRAF FIC_CARR IED
Bảng 6.1 Dữ liệu lấy từ OMC_R của trạm BTS Kim Liên
Qua bảng thống kê đánh giá chất lợng từ OMC-R ta thấy sector 3 của trạm BTS Kim Liên hoạt động không tốt:
Tỷ lệ thiết lập cuộc gọi < 94%
V.2.1 Tối u hoá khu vực Kim Liên
Sau quá trình phân tích logfiles lấy từ hệ thống giám sát OMC-R, chúng tôi đã đi drivingtest các khu vực sóng kém trên
V.2.3.1 Đo kiểm tại khu vực Kim Liên
Chúng ta dùng máy TEMST68 để đo kiểm vùng phủ sóng các khu vực có xẩy ra hiện tợng chất lợng phủ sóng kém.
Trớc tiên, chúng tôi đo sóng tại khu vực Kim Liên thu đợc kết quả đo
Hình 6.2 Kết quả đo sóng tại khu vực Kim Liên
Hình 6.3 Hình biển diễn tình trạng đo sóng tại khu vực Kim Liên
Hình trên và đồ thị tiếp theo là một ví dụ cho thấy vấn đề vùng phủ kém ( Hiện thị trực quan là màu vàng )
Trong biểu đồ tín hiệu, mức tín hiệu giảm đáng kể và đều trong suốt cuộc gọi, nhưng bắt đầu tăng ở giữa cuộc gọi Như đã đề cập trước đó, chất lượng tín hiệu suy giảm do tỷ số C/I, điều này thể hiện rõ trên biểu đồ khi tỷ số C/I giảm thì RXQUAL (cụ thể là BER) tăng lên.
Bản đồ hiển thị một tuyến Drivingtest, với điểm giữa là nơi tín hiệu giảm khi máy cầm tay MS di chuyển xa khỏi trạm BTS Tại điểm giữa, MS bắt đầu đổi hướng và tiến về BTS Danh sách các cell phục vụ cho thấy mức tín hiệu của cell đang phục vụ và cell liền kề đều dưới 100dB, đây là ngưỡng thiết kế đã được xác định.
A.2 Đo kiểm tại trạm BTS Kim Liên
Băng tần hoạt động: dual – band
Thông số lắp đặt anten: Độ cao Góc phơng vị Góc ngẩng
Anten 2 Bảng 6.5 Thông số lắp đặt ban đầu của anten
In kèm kết quả đo hệ số sóng đứng của 6 feeder , trục tung là tỷ số sóng đứng Tiêu chuẩn để đánh giá tỷ số sóng đứng là VSWR < 1,3.
Qua kết quả đo thì thấy một feeder của sector 3 không đạt yêu cầu:
Hình 6.6 Kết quả đo hệ số sóng đứng của sector 3 trạm BTS Kim Liên
Còn các feeder còn lại là thoả mãn yêu cầu:
Kiểm tra cuộc gọi thoại
( Trên mỗi cell, thực hiện liên tiếp các cuộc gọi , ghi kết quả lần thực hiện cuộc gọi vào các ô tơng ứng).
STT Vị trí thuê bao thử TB chủ gọi TB bị gọi Thời gian thử Kết quả thử
1 Trong cùng một BTS 0913231943 0913205547 15 h 00 OK
2 Trong cùng một BSC 0913200164 0917294452 15 h 05 OK
3 Giữa 2 BSC trong cùng mét MSC 0913561976 0917294458 15 h 10 NOK
Bảng 6.9 Bảng mẫu của quá trình thử cuộc gọi
- Kiểm tra cuộc gọi phân tập
- Thực hiện một cuộc gọi trong TRX đang test
- Tháo dây nhảy đầu vào SUBF2 RxA ra khoảng 5 giây rồi lắp lại.
- Tháo dây nhảy đầu vào SUBF2 RxA ra khoảng 5 giây rồi lắp lại.
Yêu cầu cuộc gọi không bị rớt trong quá trình test
Hình 6.10 Kết quả của quá trình kiểm tra phân tập tại trạm BTS
Kiểm tra cuộc gọi có chuyển giao Handover giữa các sector trong trạm BTS trên cả
Bảng 6.10 Kết quả đo handover giữa các sector trong BTS Kiểm tra các cuộc gọi handover hai chiều với các cell khác trong cùng neigbour list.
KÕt Neighbours with Neighbours quả with
Bảng 6.11 Kết quả Kiểm tra các cuộc gọi handover hai chiều với các cell khác trong cùng neigbour list
V.2.2 Đề xuất yêu cầu cần tối u trạm Kim Liên
Qua bảng thống kê đánh giá chất lợng mạng từ OMC-R ta thấy sector 3 của trạm bts Kim Liên hoạt động không tốt.
- Tỷ lệ thiết lập cuộc gọi < 94%
Các giá trị đo đạc tại mạng lưới Vinaphone không đạt yêu cầu Tại trạm BTS, góc ngẩng của anten sector 3 được đo là 6 độ, có thể điều chỉnh lên 4 hoặc 5 độ để cải thiện khả năng handover với trạm BTS Phương Mai Ngoài ra, việc đo feeder tại trạm cho thấy tỷ số sóng đứng thu được ở khoảng cách 31m.
>1,3 Điều này có thể khẳng định là điểu nối giữa anten sector 3 với feeder là bị hở, nêu cần phải nối lại điểm này.
- Thay đổi góc ngẩng của anten sector 3.
- Làm lại đầu connector tại vị trí tiếp xúc với anten hoặc thay feeder mới nếu tại vị trí đó đã bị tiếp xúc với nớc ma.
V.2.3 Kết quả sau khi tối u hoá:
Sau khi thay connector tại vị trí tiếp xúc giữa anten và feeder, hệ số sóng đứng được đo lại và cho kết quả dưới 1,3, đạt yêu cầu Kết quả kiểm tra lại hệ số sóng đứng cho thấy sự cải thiện rõ rệt.
Hình 6.11 Kết quả đo hệ số sóng đứng của feeder sector 3 sau khi xử lý
Thay đổi góc ngẩng và phơng vị của anten : Độ cao Góc phơng vị Góc ngẩng
Anten 2 Bảng 6.12 Góc ngẩng và góc phơng vị của anten sau khi thay đổi
Vị trí thuê bao thử TB chủ gọi TB bị gọi Thời gian thử Kết quả thử
1 Trong cùng một BTS 0917291428 0913205547 16 h 00 OK
2 Trong cùng một BSC 0917291428 0917294452 16 h 05 OK
3 Giữa 2 BSC trong cùng một
Bảng 5.13 Kết quả kiểm tra cuộc gọi của MS trong các trờng hợp
- Kiểm tra cuộc gọi chuyển giao handover giữa các sector của trạm BTS cả 2 chiÒu
Bảng 5.14 Kết quả kiểm tra handover giữa các sector trong BTS
- Kiểm tra cuộc gọi handover hai chiều với các cell khác trong neigber list dựa vào điều kiện địa hình có thể.
Neighbours with Neighbours with Neighbours with quả
Bảng 5.15 Kết quả handover của MS với các cell khác trong neigber list dựa vào điều kiện địa hình có thể.
Nh vậy, trạm BTS đã đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu.
- Sau khi đi đo drivingtest, có kết quả nh sau :
Hình 5.16 Biểu đo đo vùng phủ của khu vực Kim Liên, kiểm tra handover của trạm
Kim Liên với các trạm xung quanh nó
Biểu đồ đo kiểm tra handover từ trạm Kim Liên sang trạm BTS Phương Mai cho thấy máy đo TEMS có khả năng đo mức thu của cell phục vụ cùng với các cell lân cận và các thông số của kênh lân cận Kết quả đo cho thấy mức thu của cell hiện tại (Kim Liên) và các cell lân cận khác.
Bảng 5.18 Kết quả đo mức thu của cell phục vụ và cell lân cận
Các thông số hiện tại của kênh:
CGI (MCC, MNC, LAC, CI)
Kết quả đo cho thấy khu vực quanh trạm Kim Liên - Đống Đa hiện đang hoạt động tốt Trước thời điểm handover, mức thu của cell phục vụ đã giảm xuống thấp hơn so với cell lân cận Do đó, MS đã yêu cầu thiết lập thủ tục handover với trạm kế tiếp.
Kết quả lấy thống kê từ OMC- R sau khi đã tối u hoá trạm BTS Kim Liên
TCH_MEAN_ HOLDING_TI ME
Bảng 5.19 Kết quả thống kê từ OMC-R sau khi đã tối u hoá trạm BTS Kim Liên
V.2.4 Tối u hoá khu vực Huỳnh Thúc Kháng
V.2.4.1 Kết quả đo chất lợng phủ sóng khu vực Huỳnh Thúc Kháng
Sau đó chúng tôi tiếp tục đo sóng khu vực Huỳnh Thúc Kháng.Kết quả đo sãng nh sau :
Hình 6.1 Kết quả đo chất lợng phủ sóng tại khu vực Huỳnh Thúc Kháng
Hình 6.2 Hình ảnh phóng to khu vực bị lỗi
Kết quả đo sóng cho thấy hiện tượng Overlap tại trạm BTS Huynh-Thuc-Khang-9-14_DD Do đó, chúng ta cần kiểm tra lại góc phương vị và feeder của sector 2 tại trạm này.
Kiểm tra ban đầu ta đợc kết quả : Độ cao Góc phơng vị Góc ngẩng
Anten 2 Bảng 6.3 Kết quả đo góc phơng vị và góc ngẩng trớc khi thay đổi
Kiểm tra lại gốc chuẩn thiết kế trạm BTS trên là : Độ cao Góc phơng vị Góc ngẩng
Anten 2 Bảng 6.4 Giá trị góc phơng vị và góc ngẩng đợc thiết kế ban đầu
V.2.4.1 Đề ra phơng án tối u
Việc lắp đặt sector 2 của trạm không đáp ứng yêu cầu kỹ thuật Chúng tôi đã thực hiện điều chỉnh góc phương vị và góc ngẩng của trạm BTS Huynh-Thuc-Khang-9-14 theo tiêu chuẩn thiết lập ban đầu.
V.2.5 Tối u hoá khu vực Thái Hà
V.2.5.1 Kết quả đo sóng khu vực Thái Hà
- Đo sóng khu vực Thái Hà, ta có kết quả nh sau :
Hình 6.4 Kết quả đo chất lợng phủ sóng tại khu vực Thái Hà
Phóng to khu vực bị lỗi :
Hình 6.5 Hình ảnh phóng to khu vực bị lỗi
Khi MS di chuyển xa khỏi trạm D-Tiến-Đông-127-Đ_HNI và gần trạm BTS SVD-DH-Thuy Loi_HNI, Tay-Son_HNI, nhưng vẫn tiếp tục sử dụng sóng của trạm D-Tiến-Đông-127-Đ_HNI, dẫn đến chất lượng sóng kém.
V.2.5.2 Đa ra án tối u khu vực Thái Hà :
Cụp anten sector 2 của trạm D-Tiến-Đông-127-Đ_HNI đã gây ra hiện tượng overshoot và tỷ lệ call drop cao Nếu tình trạng này tiếp tục diễn ra, chúng ta có thể giảm công suất phát của sector 2 để hạn chế vùng phủ sóng của nó.
V.2.6 Tối u hoá khu vực Đê La Thành
V.2.6.1 Đo kiểm tra khu vực Đê La Thành
Chúng tôi tiếp tục đi đo sóng khu vực đờng Đê La Thành, kết quả đo sóng nh sau:
Hình 6.6 Kết qủa đo chất lợng vùng phủ sóng khu vực Đê La Thành
Phóng to khu vực bị lỗi:
Hình 6.7 Hình ảnh phóng to khu vực bị lỗi Khi MS đi dọc từ đầu đờng Đê La Thành qua Ô chợ Dừa, đến cuối đờng Đê
La Thành và tiến đến đờng Kim Liên, nhng MS vẫn dùng sóng của trạm BTS Đờng
La Thành_HNI có nhiều trạm gần MS như 40-La Thành và O-Cho-Dua_HNI Tuy nhiên, việc sử dụng tần số không hợp lý đã dẫn đến chất lượng cuộc gọi kém và tỷ lệ rớt cuộc gọi cao.
V.2.6.2 Đa ra phơng pháp xử lý tối u hoá khu vực Đê La Thành
Chúng tôi đã đề xuất phương án giải quyết bằng cách kiểm tra lại công suất và cụp anten của sector 2 trạm BTS Đường La Thành_HNI Đồng thời, chúng tôi sẽ loại bỏ neighbor list của sector 2 trạm BTS Đường La Thành_HNI với sector 1 trạm BTS Kim Liên_HNI.
V.2.7 Kết quả sau khi tối u quận Đống Đa
Sau khi hoàn tất các điều chỉnh tại các trạm lỗi ở khu vực Đống Đa, chúng tôi đã tiến hành kiểm tra lại sóng và nhận thấy rằng tình trạng phủ sóng tại quận Đống Đa đã được cải thiện đáng kể Dưới đây là hình ảnh ghi lại quá trình đo sóng tại khu vực này.
Hình 6.8 Kết quả chất lợng phủ sóng của quận Đống Đa sau khi tối u
Tối u hoá khu vực quận Ba Đình
V.3.1 Thu Thập dữ liệu và phân tích
Sau khi nhận thông tin từ OMC – R về khách hàng Vinaphone tại quận Ba Đình, chúng tôi đã tiến hành thu thập dữ liệu về tình hình chất lượng phủ sóng trong khu vực này Kết quả thu được như sau:
Báo cáo chất lượng phủ sóng khu vực quận Ba Đình
BTS name Time UP_SUCCES CALL_SET
DROP_CAL L_RATE HANDOVER_FAI
CAL L_S ETU P_S UCC ESS _RA TE
CAL L_S UCC ESS _RA TE
HAN DO VER _SU CCE SS_
RAT ETrước khi tối ưu hoáSau khi tối ưu hoá
Kết quả tính toán toàn quận
V.3.2 Tối u hoá khu vực Giang Văn Minh
V.3.2.1 §o sãng kiÓm tra khu vùc Giang V¨n Minh
Sau khi phân tích tình hình, nhóm tối ưu hóa đã tiến hành khảo sát khu vực có chất lượng sóng kém, thực hiện đo đạc vùng phủ sóng bằng thiết bị TEMS T68i.
Chúng tôi đã tiến hành đo sóng tại khu vực Giang Văn Minh và phát hiện rằng trạm BTS Giang_Van_Minh_HNI đang gặp vấn đề Dưới đây là phổ tín hiệu được ghi nhận từ máy TEMS.
Hình 7.1 Kết quả đo phát hiện nhiễu tần số tại BTS Giang_Van_Minh_HNI
Hình 7.2 Phát hiện nhiễu tần số trạm Giang_Van_Minh
Trên biểu đồ phổ tín hiệu, một số vị trí ghi nhận chỉ số C/I rất thấp, có lúc giảm xuống dưới 9dB, mức tối thiểu chấp nhận được theo khuyến nghị GSM Mức nhiễu đồng kênh cao là nguyên nhân chính dẫn đến yêu cầu handover tăng cao, mặc dù mức thu tín hiệu vẫn tốt (RXLevel khoảng -52dBm) Nhiễu tần số gây ra tình trạng đàm thoại bị ngắt quãng và không rõ ràng, ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng cuộc gọi, và nếu kéo dài, có thể dẫn đến việc cuộc gọi bị rớt.
Sau khi kiểm tra quy hoạch tần số cho các trạm khu vực Pháp Vân, chúng tôi phát hiện trạm Giang_Van_Minh và trạm VIT_Tower_IBS_HNI khai báo cùng tần số BCCH Sau khi phối hợp với OMC_A để thay đổi tần số BCCH cho hai trạm này, chúng tôi đã kiểm tra lại và nhận thấy rằng vùng phủ sóng của khu vực đã được cải thiện đáng kể.
Sau đó, chúng tôi đi đo sóng khu vực Kim Mã, thì thấy có hiện tợng overshoot tại BTS Kim_Ma
Hiện tượng overshoot tại trạm BTS Kim_Ma xảy ra khi người dùng di động (MS) ở xa trạm nhưng vẫn kết nối với sóng của trạm BTS Kim_Ma_HNI Điều này dẫn đến việc thường xuyên bị rớt cuộc gọi, chất lượng thiết lập cuộc gọi kém và khó khăn trong quá trình chuyển tiếp (handover) sang trạm khác.
V.3.2.2 Đa ra phơng pháp tối u hoá khu vực khu vực Giang Văn Minh
Verify the azimuth angle, lower the antenna height, and reduce the transmission power of the Kim_Ma_HNI BTS station Additionally, remove the neighbor connection between sector 3 of the Kim_Ma_HNI cell and sector 1 of the Kim_Ma2_HNI station.
Sau khi thay đổi, chúng tôi thấy chất lợng sóng tại khu vực này tôt lên rấtnhiều
V.3.3 Tối u hoá khu vực Ba Đình
V.3.3.1 Đo sóng kiểm tra tại khu vực Ba Đình kết hợp với dữ liệu từ OMC-R Chúng tôi đi kiểm tra chất lợng sóng tại khu vực công an Ba Đình từ đó xác định chất lợng sóng của trạm CA_Ba_Dinh_HNI không đạt yêu cầu
Kết hợp với việc đo sóng và xem thống kê dữ liệu từ OMC-R chúng tôi thấy dữ liệu của Cell A( băng tần 1800Mhz) không đạt yêu cầu.
Hình 7.3 Các chỉ tiêu chất lợng của cell A_ băng tần 1800 Mhz của BTS
Từ biểu đồ số lợng thống kê, ta thấy chỉ tiêu chất lợng của hệ thống cell A của trạm không đạt yêu cầu :
- Tỷ lệ thiết lập cuộc gọi thành công thấp
- Tỷ lệ nghẽn TCH rất cao
- Tỷ lệ nghẽn TCH cao nên dẫn đến số lần chiếm mạch TCH thành công rất thÊp
Cụ thể ta lấy số liệu thông kê của cell A trớc khi xử lý:
Call Drop TCH congn SDCCH
Bảng 7.4 Thống kê chất lợng của trạm BTS CA_Ba_Dinh_HNI trớc khi tối u V.3.3.2 Kết quả sau khi tối u hoá khu vực Ba Đình
Sau khi mở rộng TRX( chúng ta cắm thêm thiết bị CTU), thì ta nhận đợc kết quả nh sau:
Call Drop TCH congn SDCCH
Bảng 7.5 Bảng thống kê chất lợng của trạm BTS CA_Ba_Dinh_HNI sau khi tối u
Theo số liệu thống kê trên ta thấy:
Trớc khi mở rộng TRX số kênh TCH hoạt động là 13 kênh.
- Tỷ lệ thiết lập cuộc gọi thành công thấp: Trung bình khoảng 89%.
- Tỷ lệ nghẽn TCH rất cao: Trung bình là 10% ( cao hơn rất nhiều so với khuyến nghị là 0,1( So với mức khuyến nghị là 0,005 )
- Số lần chiếm mạch TCH thành công thấp
Sau khi mở rộng TRX, số kênh TCH bây giờ là 21 kênh Các chỉ tiêu chất lợng mạng đã cải thiện rõ rệt.
- Tỷ lệ thiết lập thành công cao >97%
- Tỷ lệ nghẽn TCH giảm (~2%).
- Tỷ lệ nghẽn SDCCH giảm(~0,02)
Kết luận: Việc mở rộng TRX đã dẫn đến sự cải thiện rõ rệt về các chỉ tiêu chất lượng, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu chất lượng theo khuyến nghị của mạng.
V.3.4 Tối u hoá khu vực Đội Cấn
Chúng tôi đã tiến hành đo sóng tại khu vực Đội Cấn và phát hiện rằng trạm BTS Doi_Can_285_61 không đáp ứng yêu cầu Dưới đây là hình ảnh minh chứng cho lỗi phát hiện.
Hình 7.6 Kết quả đo sóng tại khu vực Đội Cấn
Khi MS di chuyển xa trạm Doi_Can_285_61 đến khu vực phố Đào Tấn, vẫn sử dụng sóng của trạm này, dẫn đến tình trạng chất lượng cuộc gọi kém và thường xuyên bị rớt cuộc gọi.
Phơng án đa ra để tối u nh sau:
Giảm công suất phát của trạm Doi_Can_285_61, hạ thấp anten, giảm neighber list của trạm Doi_Can_285_61 với các trạm khác
Sau khi thực hiện các biện pháp trên thì kiểm tra lại chất lợng phủ sóng tốt hơn nhiều.
Sau khi kiểm tra chất lượng phủ sóng quanh trạm Doi_Can_HNI, chúng tôi phát hiện hiện tượng overlap Dưới đây là hình ảnh mà chúng tôi đã đo được.
Hình 7.7 Hình ảnh đo sóng và phát hiện lỗi tại trạm Doi_Can_HNI
Hình 7.8 Hình ảnh phát hiện lỗi overlap của sector 1 trạm Doi_Can_HNI
Từ kết quả đo đợc, khi MS ỏ khu vực của sector 3 nhng lại sử dụng sóng của sector 1 điều này là rất vô lý
Sau khi xem xét việc đấu nối trong trạm, chúng tôi phát hiện sự nhầm lẫn trong việc đấu nối feeder của anten sector 1 và sector 3 Sau khi thực hiện đấu nối lại, chúng tôi đã kiểm tra vùng phủ sóng và xác nhận rằng đã đạt yêu cầu.
Tại khu vực Đốc Ngữ, chúng tôi đã phát hiện hiện tượng overshoot tại trạm Doc_Ngu_110 trong quá trình đo sóng Hình ảnh ghi nhận cho thấy sự xuất hiện của lỗi này.
Hình 7.9 Hình ảnh phát hiện lỗi overshoot của trạm Doc_Ngu_110_HNI
Một số minh hoạ chất lợng sóng đợc cải thiện nhờ phát sóng inbuilding
Toà nhà 53 Quang Trung có kết cấu 13 tầng, trước khi lắp đặt hệ thống phát sóng inbuilding, chất lượng sóng trong toà nhà rất kém, gây khó khăn cho cuộc gọi với tình trạng chập chờn và hay bị rớt Sau khi triển khai giải pháp phát sóng, chất lượng sóng đã được cải thiện rõ rệt Dưới đây là kết quả đo đạc từ cuộc khảo sát driving test tại một số tầng của toà nhà, minh họa cho sự nâng cao chất lượng tín hiệu sau khi lắp đặt hệ thống.
Trước khi tối ưuSau khi tối ưu
Hình 8.1 Kết quả đo sóng tầng hầm của trạm IBS 53 Quang Trung
Hình 8.1 Kết quả đo sóng tầng 1 của trạm IBS 53 Quang Trung
Hình 8.1 Kết quả đo sóng tầng 4 của trạm IBS 53 Quang Trung
Hình 8.1 Kết quả đo sóng tầng 10 của trạm IBS 53 Quang Trung
Đồ án tốt nghiệp đã trình bày những khía cạnh cơ bản của mạng thông tin di động GSM và các công tác tối ưu hóa mạng truy cập vô tuyến tại công ty Vinaphone Quá trình tối ưu hóa đòi hỏi người thực hiện phải có kiến thức vững về hệ thống, cùng với kinh nghiệm thực tế và sự hỗ trợ từ nhiều công cụ hiện đại để giám sát, kiểm tra và đề xuất phương án tối ưu hóa hiệu quả.
Do thời gian hạn chế trong việc thực hiện đồ án và những khó khăn trong việc nghiên cứu tối ưu hóa mạng GSM, tôi nhận thức được rằng sẽ có những thiếu sót nhất định Tôi rất mong nhận được ý kiến đánh giá và góp ý từ thầy cô và các bạn để hoàn thiện đồ án này tốt hơn.
Qua quá trình làm đồ án, tôi nhận thấy rằng tối ưu hóa là một lĩnh vực rộng lớn và cần thiết cho các mạng viễn thông, đặc biệt là mạng thông tin di động Đề tài này không chỉ hỗ trợ những người làm công tác tối ưu mạng di động mà còn cung cấp cơ sở lý thuyết để phân tích và thực hiện Nhờ đó, chúng ta có thể tìm ra những giải pháp tối ưu nhất Tôi tin rằng nếu có cơ hội làm việc trong lĩnh vực này trong tương lai, tôi sẽ tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về vấn đề này.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Bùi Việt Khôi, trưởng bộ phận sửa chữa thiết bị hệ thống tại Trung tâm Vinaphone I, cùng toàn thể anh em kỹ sư tối ưu hóa tại trung tâm OMC-R Sự hỗ trợ của các anh chị đã giúp em rất nhiều trong quá trình hoàn thành luận văn.
Hà nội, ngày tháng năm 2009 Học viên thực hiện