Giải pháp phủ sóng inbuilding ho các toà nhà cao tầng trong hệ thống thông tin di động gsm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRẦN QUANG HUY GIẢI PHÁP PHỦ SĨNG INBUILDING CHO CÁC TỒ NHÀ CAO TẦNG TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Hà Nội – Năm 2008 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057204990741000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRẦN QUANG HUY GIẢI PHÁP PHỦ SÓNG INBUILDING CHO CÁC TỒ NHÀ CAO TẦNG TRONG HỆ THỐNG THƠNG TIN DI ĐỘNG GSM Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS ĐỖ HOÀNG TIẾN Hà Nội – Năm 2008 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn độc lập nghiên cứu, xây dựng sở thực tiễn công tác hướng dẫn TS Đỗ Hoàng Tiến Các liệu nêu luận văn trung thực dựa tìm tịi, nghiên cứu tài liệu khoa học công bố, đảm bảo tính khách quan, khoa học nghiêm túc Hà Nội, ngày 17 tháng 11 năm 2008 Tác giả luận văn TRẦN QUANG HUY DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT AGCH BDA BCCH BCC BER BH BSIC BPC BTS CCCH CDMA CHGR C/I CRO Access grant channel Bi-directional amplifier Broadcast control channel Base station colour code Bit error rate Busy hour Base station identify code Basic physical channel Base transceiver station Common control channel Code division multiple access Channel group Carrier to interference Cell reselection offset Kênh trao quyền truy nhập Bộ khuếch đại hai hướng Kênh điều khiển quảng bá Mã màu trạm gốc Tỷ lệ lỗi bít Giờ bận Mã nhận dạng trạm gốc Kênh vật lý Trạm thu phát gốc Kênh điều khiển chung Đa truy nhập phân chia theo mã Nhóm kênh Tỷ số sóng mang nhiễu Chỉ số độ lệch lựa chọn lại tế bào EDGE Enhanced data rates for GSM evolution Các tốc độ số liệu tăng cường cho phát triển GSM EIRP Equivalent isotropic radiated power Công suất xạ đẳng hướng tương đương FCCH FN GoS GPRS GSM Frequency correction channel Frame number Grade of service General packet radio service Global system for mobile communications Kênh hiệu chỉnh tần số Số khung Cấp dịch vụ Dịch vụ vơ tuyến gói chung Hệ thống thơng tin di động toàn cầu HO HG HFS Handover Hopping group Hopping frequency set Chuyển giao Nhóm nhảy tần Tập tần số nhảy tần HSN IA ID IMSI Hopping sequence number IMSI attach IMSI detach International mobile subscriber identity Số chuỗi nhảy tần Gắn IMSI Gỡ bỏ IMSI Số nhận dạng thuê bao di động quốc tế LAI Location area identity Nhận dạng vùng định vị LOS LU MAIO MCM MHT MU NCC NLOS OMC Line of sight Location update Mobile allocation index offset Multi-casting matrix Mean holding time Main unit Network colour code Non LOS Operator & maintenance center Đường truyền thẳng Cập nhật vị trí Độ lệch số ấn định di động Bộ kết hợp nhiều tủ RBS Thời gian giữ gọi trung bình Khối Mã màu mạng Đường truyền không thẳng Trung tâm vận hành bảo dưỡng RAU RBS RF RMS Remote bi-direction antenna unit Radio base station Radio frequency Root mean square Khối antenna hướng xa Trạm gốc vô tuyến Tần số vơ tuyến Căn bậc trung bình bình phương RU Rxlev RxQual SCH SDCCH Remote unit Receivable level Receivable Quality Synchronization channel Stand-alone dedicated control channel Khối xa Mức thu Mức chất lượng thu Kênh đồng Kênh điều khiển dành riêng SACCH SMS SS SQI TCH TDMA Slow associated control channel Short message Supplementary service Speech quality index Traffic channel Time division multiple access Kênh điều khiển liên kết chậm Bản tin ngắn Dịch vụ bổ sung Chỉ số chất lượng thoại Kênh lưu lượng Đa truy nhập phân chia theo thời gian TG Sync Transceiver group synchronisation Đồng nhóm thu phát TMSI Temporary Mobile Subscriber Identity Số nhận dạng trạm di động tạm thời TRX VSWR WCDMA WIMAX Transceiver Voltage standing wave ratio Wideband CDMA Worldwide interoperability for microwave access Bộ thu phát Tỷ số sóng đứng CDMA băng rộng Hệ thống truy nhập vi ba có tính tương tác tồn cầu DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: So sánh hệ thống thụ động hệ thống chủ động 16 Bảng 1.2 : Các thơng số anten đẳng hướng nhà hãng Telestone-Trung Quốc sản xuất 17 Bảng 1.3 : Các thơng số anten có hướng 739 494 hãng Kathrein sản xuất 18 Bảng 1.4 : Thông số kỹ thuật Splitter hãng Shenzen (Trung Quốc) sản xuất 20 Bảng 1.5 : Thông số kỹ thuật Coupler hãng Shenzen – Trung Quốc sản xuất Error! Bookmark not defined Bảng 1.6 : Thông số kỹ thuật khuếch đại 23 Bảng 2.1: Các tham số truyền dẫn bên nhà 50 Bảng 3.1 : Chức tầng nhà Viettel building 63 Bảng 3.2 : Tình trạng chất lượng thoại tầng 64 Bảng 3.3 : Thống kê vật tư 68 Bảng 3.4 : Thông số chung sử dụng tính tốn Phụ lục I & II 79 Bảng 3.5 : Lưu lượng cho cấu hình tương ứng với bảng Erlang B, QoS=2% 83 Bảng 3.6 : Quy hoạch dải tần số GSM 1800 MHz Viettel mobile 86 Bảng 3.7 : Kết thiết kế tần số cho trạm inbuilding IHN001 đặt nhà Viettel 87 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 : Mạng đa lớp Hình 1.2 : Thành phần hệ thống inbuilding Hình 1.3 : Vùng phủ cho inbuilding từ tế bào mạng BTS outdoor macro 11 Hình 1.4: Đấu nối hệ thống phân phối indoor trực tiếp với BTS Coupler11 Hình 1.5 : Vùng phủ cho nhà cung cấp giải pháp dành riêng 12 Hình 1.6 : Hệ thống anten phân phối cáp đồng thụ động 13 Hình 1.7: Sơ đồ hệ thống anten phân phối chủ động cho khu trường sở 14 Hình 1.8 : Sơ đồ hệ thống anten phân phối chủ động cho nhà cao tầng 15 Hình 1.9 : Sơ đồ hệ thống lai ghép 15 Hình 1.10 : Các thành phần suy hao hệ thống phân phối cáp rị 19 Hình 1.11 : Sơ đồ đấu nối bên Coupler lai ghép 21 Hình 1.12 : Sơ đồ đấu nối bên kết hợp nhiều trạm BTS 22 Hình 2.1: Hình dạng vùng phủ trường hợp sử dụng nhiều anten28 Hình 2.2 : Anten đặt bên bên thang máy 30 Hình 2.4 : Định nghĩa BPC, HG CHGR cho tế bào 41 Hình 2.6 : Cấu hình kênh cho thu phát nhảy tần tổng hợp 44 Hình 2.7 : Giá trị MAIO tần số nhảy tần thời điểm 46 Hình 2.8 : Tổn hao tầng theo mơ hình Keenan-Motley 52 Hình 2.9 : So sánh tổn hao tường theo mơ hình Keenan-Motley với tổn hao không gian tự công thức xấp xỉ [9] 53 Hình 2.10 : Sơ đồ hệ thống phân phối anten thụ động đơn giản 58 Hình 2.11 : Giảm thông số độ lệch chuyển giao tế bào bên bên nhà 59 Hình 2.12 : Trạm indoor có cường độ tín hiệu thấp ưu tiên phục vụ 60 Hình 3.1 : Tồ nhà Viettel Mobile 63 Hình 3.2 : Phương án thiết kế cho tồ nhà Viettel building 66 Hình 3.3 : Sơ đồ tổng quát lắp đặt thiết bị 67 Hình 3.4 : Kết đo tiêu tầng hầm 72 Hình 3.5 : Sơ đồ tuyến đường đo tầng hầm 72 Hình 3.6 : Kết đo tiêu tầng 73 Hình 3.7 : Sơ đồ tuyến đường đo tầng 73 Hình 3.8 : Kết đo tiêu tầng 74 Hình 3.9 : Sơ đồ tuyến đường đo tầng 75 Hình 3.10 : Kết đo tiêu tầng 14 75 Hình 3.11 : Sơ đồ tuyến đường đo tầng 14 76 Hình 3.12 : Kết đo tiêu tầng 15 77 Hình 3.13 : Sơ đồ tuyến đường đo tầng 15 77 Hình 3.14 : Kết đo tiêu tầng 16 78 Hình 3.15 : Sơ đồ tuyến đường đo tầng 16 78 MỞ ĐẦU Tiềm phát triển thị trường di động Việt Nam tương lai lớn, nhiều chuyên gia phân tích thị trường thống đưa số dự báo hội nghị Mobiles Vietnam 2006 đến cuối năm 2010 Việt Nam có tới 52 triệu thuê bao điện thoại, có tới 70% điện thoại di động tương đương 36 triệu thuê bao, thực tế đến thời điểm (tháng 10 năm 2008) số lượng thuê bao di động vượt xa số đó, tính riêng Viettel Mobile có 24 triệu thuê bao di động Trong số công ty phép cung cấp dịch vụ di động có nhà khai thác sử dụng công nghệ GSM nhà khai thác sử dụng công nghệ CDMA Để chiếm nhiều thị phần ngồi việc cạnh tranh giá cả, dịch vụ giá trị gia tăng, chăm sóc khách hàng, công ty không ngừng tập trung phát triển mạng lưới để có vùng phủ rộng, phủ sâu, chất lượng phủ sóng tốt Tuy nhiên có vấn đề cần quan tâm công ty cung cấp dịch vụ di động phủ sóng 64/64 tỉnh thành số thành phố lớn Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh… chất lượng phủ sóng tồ nhà, đặc biệt tồ nhà cao tầng khách sạn, văn phòng… chưa đảm bảo Tại tầng thấp thường có tình trạng sóng yếu, chập chờn, tầng cao nhiễu dẫn đến khó thực rớt gọi Một giải pháp nhằm khắc phục tượng đảm bảo chất lượng cho khách hàng cơng ty áp dụng giải pháp phủ sóng nhà (inbuilding solution) Do thiết nghĩ việc tìm hiểu giải pháp khơng nâng cao kiến thức mà cịn giúp ích cho tơi nhiều công việc Tuỳ theo kỹ thuật vô tuyến khác mà có giải pháp phủ sóng nhà khác khn khổ có hạn luận văn nên đưa số giải pháp phủ sóng inbuilding cho tồ nhà cao tầng hệ thống thông tin di động GSM Nội dung luận văn bao gồm phần: I Tổng quan giải pháp phủ sóng inbuilding II Thiết kế hệ thống phủ sóng inbuilding III Thiết kế hệ thống inbuilding cho nhà Viettel Mặc dù cố gắng nhận nhiều ý kiến đóng góp q báu từ thầy giáo, luận văn chưa thể sâu vào nghiên cứu nhiều khía cạnh kỹ thuật khác, học viên mong nhận đóng góp giúp đỡ thầy cô giáo đồng nghiệp để luận văn có hướng phát triển tương lai Nhân dịp này, xin chân thành cám ơn thầy giáo TS Đỗ Hoàng Tiến, người hướng dẫn, cung cấp tài liệu bảo tận tình để tơi hồn thành luận văn Tôi xin cám ơn thầy giáo khoa Điện Tử Viễn Thông giúp đỡ suốt trình học tập trình hồn thành luận văn