đồ án kỹ thuật viễn thông Giải pháp sử dụng các trạm lặp (Repeater) để nâng cao chất lượng mạng CDMA 2000 1x 450 MHz của EVNTelecom

Giải pháp sử dụng các trạm lặp Repeater tại EVN Telecom để nâng cao chấtlượng mạng, giúp tối ưu hóa hiệu quả vốn đầu tư cơ sở hạ tầng mạng viễn thông nhưkhắc phục được đặc tính suy hao d

LỜI MỞ ĐẦU

Việt Nam hiện có 7 nhà cung cấp dịch vụ điện thoại di động là Vinaphone,Mobifone, Viettel, S-Fone, HT-Mobile, EVN Telecom và G-Tel Các nhà khai thácviễn thông không chỉ cạnh tranh trong phát triển thuê bao di động, mà còn cạnh tranhtrong phát triển các dịch vụ vô tuyến cố định trên nền mạng di động để cung cấp đadạng hóa dịch vụ cho khách hàng Các nhà khai thác di động đang sử dụng công cụ giá

và chất lượng dịch vụ để tăng lợi thế cạnh tranh

Việc liên tục giảm giá cước trong thời gian qua đã tạo ra sự tăng trưởng nhanhchóng trên thị trường di động Tuy nhiên, việc giảm giá dịch vụ liên tục dễ dẫn đếngiảm chất lượng dịch vụ viễn thông cũng như giảm chất lượng dịch vụ chăm sóc kháchhàng Vì vậy, chiến lược công cụ giá cũng chỉ là chiến lược mang tính chất ngắn hạn.Chiến lược tăng cường chất lượng dịch vụ cung cấp cho khách hàng nhằm tăng lợithế cạnh tranh từ lâu đã được xem như công cụ chiến lược của các doanh nghiệp cungcấp viễn thông Tuy nhiên, mong muốn tăng cường chất lượng dịch vụ cung cấp chokhách hàng cũng đồng nghĩa với việc tăng chi phí đầu tư những công nghệ mới, dịch

vụ mới Hệ quả là giá thành dịch vụ cung cấp cho khách hàng sẽ tăng

Chính vì vậy để cân bằng giữa chiến lược về giá (chiến lược ngắn hạn) và chiếnlược tăng cường chất lượng dịch vụ (chiến lược dài hạn), đồng thời tối ưu hóa chi phíđầu tư nâng cao hiệu quả sử dụng vốn luôn là điều được các doanh nghiệp viễn thôngnói chung cũng như EVN Telecom nói riêng quan tâm

Giải pháp sử dụng các trạm lặp (Repeater) tại EVN Telecom để nâng cao chấtlượng mạng, giúp tối ưu hóa hiệu quả vốn đầu tư cơ sở hạ tầng mạng viễn thông nhưkhắc phục được đặc tính suy hao do đâm xuyên của sóng mang dải tần thấp 450MHz,giảm chi phí đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng, tối thiểu hóa lượng BTS cần thiết mà vẫnđảm bảo vùng phủ sóng rộng, cực đại hiệu suất sử dụng tài nguyên mạng, phù hợp vớinhiều vùng địa lý dân cư (thành thị, nông thôn, vùng sâu – xa, hải đảo, đồi núi, quốclộ…) được xem là chìa khóa giúp giải quyết vấn đề giữa vốn đầu tư và hiệu quả kinh

tế giữa chất lượng dịch vụ và giá thành dịch vụ

Luận văn tốt nghiệp “Giải pháp sử dụng các trạm lặp (Repeater) để nâng cao chấtlượng mạng CDMA 2000 1x 450 MHz của EVNTelecom” này cấu trúc gồm 3chương, trong đó trình bày về tổng quan, nguyên lý cấu trúc, phân loại và ứng dụngthực tiễn của Repeater tại EVN Telecom

Qua đây, em xin chân thành cảm ơn các thầy cô Học viện Công nghệ BCVT - cơ

sở TP Hồ Chí Minh đã truyền đạt kiến thức quý báo để em tự tin và vững vàng hơntrong công tác, cảm ơn thầy Phạm Thanh Đàm đã trực tiếp hướng dẫn em thực hiệnLuận văn này

Hà Nội, tháng 11 năm 2008SVTH: Mai Phước Long

Chương 1: Tổng quan về mạng CDMA2000 1X 450 MHz của EVN Telecom

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG CDMA 2000 1X 450MHz CỦA

EVN TELECOM 1.1 Giới thiệu về công nghệ CDMA 2000

1.1.1 Tổng quan về CDMA 2000

Nhằm tiêu chuẩn hoá các hệ thống thông tin di động kỹ thuật số và tạo ra khả năngkết nối toàn cầu chỉ với một thiết bị, năm 1999, liên minh viễn thông quốc tế ITU đãđưa ra một tiêu chuẩn duy nhất cho các mạng di động tương lai, gọi là IMT 2000 Tiêuchuẩn Thông tin di động quốc tế - IMT 2000 sau này được gọi là 3G, đưa ra các yêucầu cho các mạng di động thế hệ kế tiếp bao gồm:

− Tăng dung lượng hệ thống

− Tương thích ngược với các hệ thống thông tin di động trước đây (2G)

− Hỗ trợ đa phương tiện

− Dịch vụ dữ liệu gói tốc độ cao

ITU mong muốn các nhà khai thác mạng sẽ tạo thành một hệ thống cơ sở hạ tầngmạng và vô tuyến thống nhất, có khả năng cung cấp dịch vụ đa dạng và rộng khắp trêntoàn cầu Tuy nhiên, theo thời gian, khái niệm IMT 2000 từ một tiêu chuẩn trở thànhmột tập các tiêu chuẩn thoả mãn các yêu cầu với nhiều công nghệ khác nhau Hai tiêuchuẩn 3G được chấp nhận rộng rãi nhất theo đề nghị của ITU là CDMA 2000 vàWCDMA (UMTS), đều dựa trên nền tảng công nghệ CDMA Trong khuôn khổ củaluận văn này chỉ trình bày sơ lược về công nghệ CDMA 2000

CDMA2000 là công nghệ 3G tiếp nối của công nghệ 2G CdmaOne (hay IS-95).CDMA2000 là một họ chuẩn thông tin di động sử dụng công nghệ CDMA được chuẩnhóa bởi 3GPP2

Hình 1.1 Sơ đồ mạng CDMA 2000

Chương 1: Tổng quan về mạng CDMA2000 1X 450 MHz của EVN Telecom

CDMA2000 hiện bao gồm các chuẩn chính là: CDMA2000 1X, CDMA20001xEV-DO, CDMA2000 1xEV-DV và mới nhất là UMB

Hình 1.2 Các tiêu chuẩn thuộc họ CDMA 2000CDMA 2000 1X (hay CDMA2000 C) là bước thứ nhất của tiến triển lên 3G,thường được nhắc đến như là một công nghệ 2,5G (tương ứng với C trong GSM).CDMA 2000 1X nâng dung lượng thoại lên gần gấp 2 lần so với các hệ thốngcdmaOne và tốc độ dữ liệu lên đến 153 kbps (Release 0) và 307 kbps (Release 1) trênmột kênh 1.25 MHz CDMA2000 1X cung cấp các ứng dụng tiên tiến như e-mail,games, các dịch vụ định vị GPS, tải hình ảnh và âm nhạc

CDMA2000 EV-DO (Evolution-Data Optimized), vốn ban đầu được đặt tên làEvolution-Data Only, là một phiên bản kế tiếp thuộc họ CDMA2000, kết hợp giữa kỹthuật CDMA và TDMA để cung cấp dịch vụ số liệu tốc độ cao CDMA2000 EV-DOđược QualComm đề xuất vào tháng 3 năm 2000 và được chuẩn hóa bởi 3GPP2 Đầutiên, tiêu chuẩn này được gọi là HDR (High Data Rate), tuy nhiên khi đưa ra Liênminh Viễn thông quốc tế (ITU) để phê chuẩn, nó được đặt tên lại là 1xEV-DO, vàđược đặt mã tiêu chuẩn là IS-856

Hình 1.3 Sơ đồ mạng CDMA2000 1xEV-DOCông nghệ 1x chủ yếu sử dụng thuật toán CDM (Code-division multiplexing, chiakênh theo mã) trong khi EV-DO có sử dụng TDM (Time-division multiplexing, chia

Chương 1: Tổng quan về mạng CDMA2000 1X 450 MHz của EVN Telecom

CDMA2000 EV-DO hiện có các phiên bản như: CDMA2000 1xEV-DO Release 0(được biết đến là công nghệ 2,75G), CDMA2000 1xEV-DO Revision A vàCDMA2000 1xEV-DO Revision B (Rev B) được biết đến là công nghệ 3G

Đặc điểm nổi bật của CDMA2000 EV-DO:

− EV-DO hỗ trợ tốc độ số liệu cao:

+ Rel 0: hướng xuống 2,4 Mbps và hướng lên 153 Kbps

+ Rev A: hướng xuống 3,1 Mbps và hướng lên 1,8 Mbps

+ Rev B: hướng xuống 46,5 Mbps và hướng lên 27 Mbps

− Trạm gốc linh hoạt dễ dàng phát công suất lớn

− Hỗ trợ sơ đồ điều chế cấp cao kèm với khả năng thực hiện nhiều phương pháp sửa lỗi

− Kỹ thuật chuyển mạch đó là chuyển mạch gói ghép kênh theo thời gian

− Cung cấp các dịch vụ thời gian thực: VoIP, talk (PTT), media (PTM), hội nghị truyền hình, multicasting và game 3D với nhiều người cùng chơi

push-to-CDMA2000 EV-DV (Evolution-Data and Voice) đã được đề xuất như là mộtchuẩn phát triển khác của công nghệ CDMA Nó có cấu trúc kênh vô tuyến tươngthích với tiêu chuẩn IS-95 và IS-2000 (1x), vì vậy nó cho phép triển khai ngay trênbăng tần 1x hiện hữu CDMA2000 EV-DV có tốc độ dữ liệu tại hướng xuống là 3,1Mbps và hướng lên là 1,8 Mbps

Tuy nhiên, trong khi EV-DV còn đang được soạn thảo thì các thiết bị tổng đài,chip điện thoại của EV-DO đã sẵn sàng tung ra thị trường nên hệ thống 1xEV-DV đãkhông hấp dẫn được các nhà khai thác mạng Chính vì thế mà tháng 3/2005Qualcomm đã đình chỉ chương trình phát triển chip EV-DV, tập trung hướng nghiêncứu vào dây chuyền sản xuất EV-DO

Tháng 9/2007, CDG và 3GPP2 đã công bố về Mạng thông tin di động siêu băngrộng UMB (Ultra Mobile Broadband) UMB là thành viên mới nhất của họ tiêu chuẩnCDMA 2000 Nó được xem là một bước đột phá lớn trong dịch vụ di động băng rộngthế hệ mới với tốc độ lên đến 288 Mbps với băng thông 20 MHz UMB dự kiến sẽđược thương mại hóa và tung ra thị trường vào cuối năm 2009

1.1.2 Tình hình phát triển thuê bao của CDMA 2000

Theo công bố của Tổ chức phát triển công nghệ CDMA (CDG), tính đến cuối quý

2 năm 2008 công nghệ mạng di động CDMA2000 và 1xEV-DO đã lần lượt có hơn

450 triệu và 100 triệu người sử dụng trên toàn cầu, tăng 12 triệu trong quý 2 năm

2008

Chương 1: Tổng quan về mạng CDMA2000 1X 450 MHz của EVN Telecom

Hình 1.4 Tình hình phát triển của CDMA 2000

Số thuê bao đã tăng 19% so với năm 2007, trong đó khu vực châu Á- Thái BìnhDương tăng mạnh nhất, tiếp đến là khu vực Bắc Mỹ, châu Âu, vùng Trung Đông vàchâu Phi Khu vực châu Á – Thái Bình Dương đã chiếm 52% thị trường CDMA toàncầu với hơn 51 triệu thuê bao phát triển mới trong cùng thời kì Khu vực Bắc Mỹ (baogồm Mỹ và Canada) có trên 18 triệu thuê bao CDMA2000 mới trong một năm đưatổng số thuê bao lên 144 triệu, CDMA chiếm hơn 51% thị trường vô tuyến trong vùng.Châu Âu, Trung Đông và châu Phi đã có hơn 13 triệu thuê bao CDMA2000 mới, đưa

số thuê bao tăng gấp hơn hai lần với tốc độ tăng trưởng 142% Sự tăng trưởng này sẽcòn lớn hơn nữa khi mà Trung Quốc và Ấn Độ bắt đầu cung cấp các dịch vụ EV-DO

và hệ thống CDMA 3G có thể cung cấp nhiều hơn nữa các dịch vụ băng rộng di độngtrong các thị trường đang nổi

Từ tháng 6/2007 đến 6/2008 số người sử dụng EV-DO đã tăng 25 triệu, tươngđương tăng 33% Mốc 100 triệu người sử dụng đã đưa CDMA2000 1xEV-DO dẫn đầutrong các giải pháp băng rộng di động trên thế giới, với 123 nhà cung cấp dịch vụtrong 162 đất nước, cung cấp các dịch vụ CDMA tốc độ cao Có tới 44 nhà cung cấp

đã triển khai CDMA2000 1xEV-DO Rev A để cung cấp các dịch vụ băng rộng di độngtiên tiến và 36 nhà cung cấp khác đang triển khai giải pháp này

EV-DO đang tăng trưởng nhanh nhất ở các nhà cung cấp Bắc Mỹ, với hơn 17 triệuthuê bao và tốc độ phát triển 46% Tại châu Âu, Trung Đông và châu Phi thì số lượngthuê bao EV-DO tăng gấp 3 lần so với năm trước trong khi châu Mỹ La Tinh và châu

Á – Thái Bình Dương số người sử dụng cũng tăng lần lượt là 29% và 16%

Chương 1: Tổng quan về mạng CDMA2000 1X 450 MHz của EVN Telecom

Riêng về công nghệ CDMA450 - giải pháp cung cấp dịch vụ thoại cố định WLL

và các dịch vụ di động cho thị trường nông thôn, thành thị và đặc biệt cho các khu vựcmiền núi xa xôi một cách kinh tế, đang phát triển nhanh chóng trên thế giới nhờ sự dễdàng triển khai, tính kinh tế và cũng đã được Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU)chọn lựa như là một dịch vụ 3G IMT-2000

Hình 1.5 Các băng tầng CDMA 2000Hiện có 126 nhà khai thác ở 65 nước đã triển khai hoặc đang có kế hoạch triểnkhai dịch vụ CDMA450, 105 nhà khai thác ở 58 nước đã và đang cung cấp các dịch vụthương mại đến 15 triệu người và hơn 21 nhà khai thác đang thử nghiệm hoặc đangtriển khai CDMA450 ở hơn 8 nước khác CDMA450 là một giải pháp 3G, kết hợp cácdịch vụ truyền thông không dây CDMA2000 thế hệ tiếp theo với vùng phủ sóng mạng

có đủ điều kiện và sử dụng băng tần số 450 MHz

Hiện tại, có 42 nhà khai thác mạng đã triển khai dịch vụ số liệu băng rộng khôngdây CDMA2000 1xEV-DO Rel 0, trong khi 13 nhà khai thác khác triển khai EV-DORev A Có 16 nhà khai thác khác đang triển khai hoặc đang dự định triển khai cácmạng Rel 0 trong khi 22 nhà khai thác đang triển khai hoặc dự định triển khai côngnghệ EV-DO Rev A

1.2 Đặc điểm kỹ thuật của CDMA 2000:

Các tính năng độc đáo, tiện ích và hoạt động hiệu quả đã làm cho CDMA 2000 trởthành một công nghệ tiên tiến với dung lượng thoại và tốc độ dữ liệu cao Hệ thốngCDMA 2000 có thể hoạt động tại nhiều băng thông khác nhau với một hoặc nhiềusóng mang

Chương 1: Tổng quan về mạng CDMA2000 1X 450 MHz của EVN Telecom

Các tham số chủ yếu của CDMA 2000:

Bảng 1.1 Các thông số chủ yếu của CDMA 2000

Tốc độ chip 1,2288; 3,6864; 7,3728; 11,0593; 14,7456 Mc/s cho

trãi phổ trực tiếp (n x 1,2288 Mc/s (n=1, 3, 6, 9, 12) cho đa sóng mang

Tốc độ dữ liệu − 1X: 153 kbps (Release 0) và 307 kbps (Release 1)

trên một kênh 1.25 MHz

− EV-DO hỗ trợ tốc độ số liệu cao:

+ Rel 0: hướng xuống 2,4 Mbps và hướng lên

Tăng dung lượng thoại: Sự hiệu dụng phổ tần của CDMA2000 1X cho phép triển

khai hệ thống có lưu lượng cao trong một phổ tần nhỏ (kênh 1,25 MHz) CDMA20001X có thể cung cấp dung lượng thoại gấp đôi hệ thống cdmaOne với kỹ thuật phân tậpanten và lựa chọn chế độ mã hóa thoại SMV (Selectable Mode Vocoders ), gấp bốn lầncác hệ thống sử dụng kỹ thuật TDMA

Tốc độ dự liệu cao: Các mạng CDMA2000 1X hiện nay cung cấp tốc độ dữ liệu

153 kbps (Rel 0) hoặc 307 kbps (Rel 1) CDMA2000 1xEV-DO có thể đạt đến tốc độ2,4 Mbps (Rev 0) hoặc 3,1 Mbps trên hướng xuống và 1.8 Mbps trên hướng lên (RevA)

Hỗ trợ dịch vụ quảng bá: Với sự ra mắt của EV-DO phiên bản 0 và sau đó là

phiên bản A và B, nhà cung cấp dịch vụ viễn thông có thể cung cấp cho khách hàngcác dịch vụ quảng bá Chức năng này có lợi cho cả nhà cung cấp và khách hàng Đốivới nhà khai thác, nó tạo ra một nguồn thu lớn trên một tài nguyên mạng nhỏ nhất vớigiá thấp Đối với người dùng cuối thì các dịch vụ quảng bá cho phép truy cập đến cácnội dung đa phương tiện như truyền hình quảng bá, nhạc MP3, phim,…

Chương 1: Tổng quan về mạng CDMA2000 1X 450 MHz của EVN Telecom

Băng tần linh hoạt: CDMA2000 có thể được triển khai tại hầu hết các phổ tần di

động và PCS Các hệ thống CDMA2000 hiện đang được triển khai hoạt động trongcác dãi tần 450 MHz, 800 MHz, 1700 MHz, 1900 MHz và 2100 MHz

Đáp ứng cho nhiều thị trường: Công nghệ CDMA 2000 hỗ trợ cả dịch vụ cố định(Mạch vòng vô tuyến nội hạt - WLL) và dịch vụ điện thoại di động Nó có thể được sửdụng để cung cấp các dịch vụ thoại và dữ liệu với giá cả phải chăng trong khu vực đôthị, cũng như các vùng sâu, vùng xa

Tương thích ngược đầy đủ: CDMA 2000 thì tương thích ngược với cdmaOne và

1xEV-DO thì tương thích ngược với cả CDMA 2000 1X và cdmaOne

Đồng bộ hóa: CDMA2000 được đồng bộ bởi hệ thống UTC (Universal

Coordinated Time) Kênh hướng xuống sẽ truyền tín hiệu định thời cho tất cả các trạmthu phát gốc (BTS) CDMA2000 trên toàn thế giới trong vòng một vài micro giây BTS

có thể đồng bộ thông qua vài kỹ thuật khác như tự đồng bộ hoặc thông qua hệ thống vệtinh như GPS, Galileo hoặc GLONASS

Điều khiển công suất: Trong các hệ thống CDMA 2000, các máy di động đều

phát chung ở một tần số ở cùng một thời gian nên chúng gây nhiễu đồng kênh đối vớinhau Chất lượng tín hiệu vô tuyến đối với từng người sử dụng trong môi trường đangười sử dụng phụ thuộc vào tỷ số Eb/No, trong đó Eb là năng lượng bit còn No làmật độ nhiễu trắng cộng GAUSƠ bao gồm tự tạp âm và tạp âm quy đổi từ máy phátcủa người sử dụng khác Để đảm bảo tỷ số Eb/No không đổi và lớn hơn ngưỡng yêucầu cần điều khiển công suất của các máy phát của người sử dụng theo khoảng cáchcủa nó với trạm gốc Khác với các hệ thống FDMA và TDMA, ở hệ thống CDMA việcđiều khiển công suất là bắt buộc và điều khiển công suất phải nhanh nếu không dunglượng hệ thống sẽ giảm Công suất thu được ở trạm gốc phụ thuộc khoảng cách cácmáy di động so với trạm gốc và có thể thay đổi đến 80 dB

Dung lượng của một hệ thống CDMA đạt giá trị cực đại nếu công suất phát củacác máy di động được điều khiển sao cho ở trạm gốc công suất thu được là như nhauđối với tất cả các người sử dụng Trong hệ thống CDMA 2000, điều khiển công suấtđược sử dụng cho cả đường lên và đường xuống để tránh hiện tượng gần xa và giảmthiểu ảnh hưởng của nhiễu lên dung lượng hệ thống

Trong CDMA 2000 có các hai phương pháp điều khiển công suất sau:

tổng cường độ tín hiệu dẫn đường từ trạm thu phát gốc BTS và cường

độ tín hiệu nhận được từ tất cả các trạm gốc Căn cứ cường độ tín hiệu nhận được, máy di động đoán biết được nó đang ở gần hay xa trạm BTS và suy hao chất lượng đường truyền ở mức nào Từ đó nó sẽ tự

Chương 1: Tổng quan về mạng CDMA2000 1X 450 MHz của EVN Telecom

động điều chỉnh tăng hoặc giảm công suất phát Chu kỳ phát tín hiệu điều khiển là 1 ms.

giá công suất tín hiệu của máy di động đường lên và so sánh với công suấtngưỡng danh định Trên sơ sở mức thu cao hay thấp hơn ngưỡng danh định,trạm BTS điều khiển máy di động giảm hoặc tăng công suất phát Chu kỳ phát tín hiệu điều khiển là 1,25 ms.

− Điều khiển công suất trên kênh hướng xuống: Khi xảy ra sự suy giảm đáng kểchất lượng tín hiệu từ trạm BTS đến máy di động (tăng tỷ lệ lỗi khung), máy diđộng sẽ phát tín hiệu yêu cầu trạm BTS tăng công suất tín hiệu (0,5dB)

Chuyển giao: Khi chuyển giao xảy ra, BTS sẽ chuyển lưu lượng từ BTS đang

phục vụ sang BTS mới Hệ thống CDMA 2000 có các kiểu chuyển giao sau:

− Chuyển giao mềm (Soft Handoff) và chuyển giao mềm hơn (Softer Handoff):Chuyển giao mềm là chuyển giao giữa các BTS khác nhau Chuyển giao mềmhơn (Softer Handoff) là chuyển giao giữa các sector trong cùng một BTS Cảhai loại chuyển giao này dựa trên nguyên tắc kết nối "nối trước khi cắt", tức làmáy di động bắt đầu thông tin với trạm BTS khác trong khi chưa cắt kết nối vớitrạm BTS cũ Trong khi thiết lập tín hiệu, máy di động bám theo trạm BTS cócông suất phát mạnh nhất, đồng thời máy di động liên tục theo dõi tín hiệu củacác trạm BTS khác ở xung quanh Khi thấy công suất phát của BTS đang phục

vụ bị suy giảm xuống dưới mức ngưỡng danh định, máy di động sẽ thông báocho trạm BTS mà nó đang bám Trạm BTS này sẽ thông báo cho trung tâmchuyển mạch để cho phép trạm BTS mới này thu và phát tín hiệu với máy diđộng Trong thực tế để tránh việc chuyển giao thường xuyên thì trạm BTS mớichỉ được cho phép khi cường độ tín hiệu của nó khá lớn so với ô thứ nhất

− Chuyển giao cứng (Hard Handoff) được thực hiện khi cần chuyển lưu lượng từBTS đang phục vụ sang một BTS mới khác kênh tần số Chuyển giao cứng thựchiện phương thức "cắt trước khi nối", tức là kết nối với kênh cũ bị cắt trướckhi kết nối với kênh mới Nhược điểm của chuyển giao này là có thể rớt cuộcgọi do chất lượng của kênh mới quá xấu trong khi kênh cũ đã cắt

Đa dạng phân tập: Phân tập là phương thức tốt để làm giảm fading Hệ thống

CDMA 2000 hỗ trợ cả ba loại phân tập sau:

− Phân tập theo không gian: được thực hiện thông qua các kỹ thuật sau:

+ Thiết lập nhiều đường báo hiệu (chuyển giao mềm) để kết nối máy diđộng đồng thời với hai hoặc nhiều BTS

Chương 1: Tổng quan về mạng CDMA2000 1X 450 MHz của EVN Telecom

+ Sử dụng môi trường đa đường qua chức năng trãi phổ giống như bộ thuquét thu nhận và tổ hợp các tín hiệu phát với các tín hiệu phát khác trễ thờigian

+ Đặt nhiều anten tại BTS Hai cặp anten thu của BTS, bộ thu đa đường vàkết nối với nhiều BTS (chuyển giao mềm)

− Phân tập theo thời gian: thực hiện được nhờ kỹ thuật chèn và mã sửa lỗi

− Phân tập theo tần số: nhờ việc mở rộng khả năng báo hiệu trong một băng tầnrộng và fading liên hợp với tần số thường có ảnh hưởng đến băng tần báo hiệu(200 - 300) KHz

1.3 Thực trạng mạng CDMA 2000 1X 450 MHz của EVN Telecom

1.3.1 Vùng phủ sóng

Đầu năm 2001, Thủ tướng Chính phủ đã cấp phép cho Công ty Thông tin Viễnthông Điện lực (EVN Telecom ) tham gia cung cấp các dịch vụ viễn thông trong nước

và quốc tế Đến cuối năm 2004, EVN Telecom đã được Bộ Bưu chính Viễn thông (nay

là Bộ Thông tin và Truyền thông) cấp giấy phép cung cấp dịch vụ thông tin di độngtrên phạm vi toàn quốc

Đến tháng 9 năm 2008, mạng CDMA2000-1x của EVN Telecom đã phủ sóng tạitất cả các thành phố, thị xã và trung tâm các xã trên phạm vi toàn quốc, với quy môgần 3.000 trạm thu phát gốc (BTS) và 06 trung tâm chuyển mạch di động (MSC) tại

Hà Nội (02 MSC), Đà Nẵng (01 MSC), Nha Trang (01 MSC), Thành phố Hồ ChíMinh (01 MSC) và Cần Thơ (01 MSC) với dung lượng thiết kế đạt khoảng 5,4 triệuthuê bao, cung cấp đầy đủ các loại hình dịch vụ viễn thông, bao gồm:

- Dịch vụ điện thoại cố định không dây đầu cuối cố định E-Com

- Dịch vụ điện thoại di động không dây đầu cuối di động E-Phone

- Dịch vụ điện thoại di động toàn quốc E-Mobile

- Dịch vụ điện thoại có dây E-Tel

- Dịch vụ cho thuê kênh riêng E-Line

- Dịch vụ điện thoại đường dài VoIP 179

- Dịch vụ Internet băng thông rộng E-net

1.3.2 Thị phần thuê bao

Thị trường viễn thông Việt Nam được đánh giá là phát triển quá nóng trong mấynăm trở lại đây Sự có mặt của 6 nhà khai thác di động khiến cho cuộc cạnh tranh ngàycàng gay gắt, giá cước ngày một rẻ, các chương trình khuyến mãi, giảm giá nở rộ Kếtquả là lượng thuê bao phát triển tới gần 200%, chỉ tính riêng trong năm 2007 đã vượt

12 triệu, bằng con số của gần 10 năm trước cộng lại

Chương 1: Tổng quan về mạng CDMA2000 1X 450 MHz của EVN Telecom

Tính đến cuối tháng 9/2008, cả nước có 70,4 triệu thuê bao điện thoại trên toànmạng, đạt mật độ gần 82,5 máy trên 100 dân Trong đó thuê bao di động chiếm gần81%, tương đương với hơn 57 triệu thuê bao

Thị trường di động tiếp tục chứng kiến sự cạnh tranh gay gắt giữa các nhà cungcấp dịch vụ Viettel đang dẫn đầu với 20 triệu thuê bao (chiếm 34,9%), tiếp theo làMobilePhone với 16,8 triệu thuê bao (29,3%), VinaPhone với 12,5 triệu thuê bao(21,8%), Sphone với 4,5 triệu thuê bao (7,9%), và Evn Telecom với 3,5 triệu thuê bao(6,1%)

Hình 1.6 Thị phần thuê bao di động VN tháng 9/2008Ngược với sự trầm lắng của thị trường cố định, thị trường điện thoại cố địnhkhông dây đã có những bước tiến đáng kể Tính đến hết tháng 9 năm 2008, tổng sốthuê bao cố định không dây trên toàn quốc ước đạt 4,5 triệu thuê bao, trong đó E-comcủa EVNT có 3,2 triệu thuê bao (chiếm 71,1%), HomePhone của Viettel có 800.000thuê bao (chiếm 17,8%) và Gphone của VNPT đạt 500.000 thuê bao (chiếm 11,1%)

Chương 1: Tổng quan về mạng CDMA2000 1X 450 MHz của EVN Telecom

Hình 1.7 Thị phần điện thoại cố định không dây VN tháng 9/2008

1.3.3 Thuận lợi của EVN Telecom

Tính ưu việt của công nghệ CDMA 2000 kết hợp với nền tảng sức mạnh tổng hợpcủa nghành điện đưa lại làm bước đệm cho EVN Telecom có khả năng phủ sóng rộng

và phát huy mọi khả năng của mình EVN Telecom hiện là một trong ba nhà mạngnắm đường trục tại Việt Nam (bên cạnh VNPT và Viettel) nên với cùng công nghệCDMA thì EVN Telecom có điều kiện và lợi thế hơn S-fone

Kết hợp những đặc tính ưu việt của công nghệ CDMA 2000 và ưu điểm phủ sóngrộng của băng tần 450MHz, công nghệ CDMA-450 được xem như là một trong nhữngcông nghệ truy nhập vô tuyến nhiều tiềm năng Nhờ khả năng triển khai nhiều loạihình dịch vụ trên một hạ tầng mạng thống nhất, mạng CDMA 20001x 450Mhz củaEVN Telecom có nhiều ưu thế trong việc đáp ứng nhu cầu rất đa dạng của khách hàng,nhất là khách hàng phân tán trên địa bàn nông thôn rộng lớn với thu nhập thấp Vớiđặc tính vùng phủ sóng rộng, CDMA450 sử dụng ít hơn 70-75% BTS so vớiGSM/EDGE và WCDMA/HSPA trong băng tần 900 MHz và 2100 MHz nên chi phíđầu tư thấp, tạo điều kiện cho việc cung cấp các dịch vụ đến khách hàng với giá rẻ.Hơn nữa, với sự tham gia của các đơn vị thuộc Tập đoàn Điện lực Việt Nam, EVNTelecom có thể tận dụng cơ sở hạ tầng ngành Điện trên phạm vi toàn quốc để cung cấpdịch vụ viễn thông tới những vùng xa xôi nhất với mức đầu tư thấp và giá thành dịch

vụ ưu đãi nhất Với mạng lưới kênh phân phối dịch vụ hiện có là 64 Tổng đại lý điệnlực tại 64/64 tỉnh thành phố, tận dụng được hệ thống điểm cung cấp dịch vụ của ngànhđiện đến tận từng xã phường, thôn xóm trên phạm vi cả nước Có thể nói bất kỳ nơinào có điện, nơi đó EVN Telecom đều có thể triển khai kinh doanh cũng như đóng gópcông ích thông qua các dịch vụ viễn thông Nhờ vậy, khả năng quản lý dự án và khảnăng triển khai cung cấp dịch vụ đồng loạt và rộng khắp tại các vùng sâu, vùng xa vàvùng công ích của EVN Telecom là rất thuận lợi

1.3.4 Khó khăn của EVN Telecom

Bên cạnh những thuận lợi, hiện EVN Telecom đang đứng trước rất nhiều khó khăn

và thử thách Do được cấp phép chậm nên băng tần 450 MHz của EVN Telecom ởcảnh “trâu chậm uống nước đục”, kém nhất trong số băng tần được cấp cho các mạng

di động Với băng tần hẹp, chỉ bằng 1/3 so với các nhà khai thác khác nên khó khăncho quy hoạch dung lượng mạng

Thêm vào đó, băng tần không sạch nên bị nhiễu nặng Băng tần 450MHz của EVNTelecom được cấp bị nhiễu vì trước đó đã có rất nhiều dịch vụ vô tuyến sử dụng băngtần này như taxi, truyền hình… Vì vậy, băng tần này nằm vào vùng dễ bị can nhiễu.Việc can nhiễu này khiến chất lượng dịch vụ của EVN Telecom bị ảnh hưởng rất lớn,đặc biệt tại các trung tâm đô thị, khiến EVN Telecom gần như phải chuyển hướng

Chương 1: Tổng quan về mạng CDMA2000 1X 450 MHz của EVN Telecom

sang thị trường nông thôn bằng các dịch vụ vô tuyến cố định chứ không phải di động.Mặc dù được sự phối hợp, hỗ trợ rất tốt từ Cục tần số Vô tuyến điện nhưng việc giảiquyết nhiễu này cần phải có thời gian để giải phóng băng tần và quá trình này cũng rấtkhó khăn, tốn rất nhiều chi phí và thời gian để khắc phục

Trước khó khăn về băng tần 450 MHz, EVN Telecom sẽ quyết tâm thi tuyển lấybăng tần cho 3G, bởi đây là cách duy nhất để được cấp băng tần mới

Một khó khăn nữa mà EVN Telecom đang gặp phải là vấn đề thiết bị đầu cuối.Cũng như các nhà khai thác CDMA khác trên thế giới, EVN Telecom phải “tự” cungcấp thiết bị đầu cuối cho thị trường trong điều kiện giá nhập khẩu cao và khan hiếmnguồn cung… Hơn nữa, thị trường Việt Nam khác biệt với Ấn Độ hay Malaysia trongvấn đề thị hiếu Thông thường, muốn phổ cập thì giá máy phải rẻ nhưng giá rẻ đi đôivới máy chất lượng không cao hoặc máy thuộc về hãng không có tên tuổi Trong khi

đó thì nhu cầu thay đổi máy của người dùng Việt Nam rất cao và dù là người có thunhập thấp vẫn có nhu cầu sử dụng máy cao cấp, có thương hiệu

Chương 2: Tổng quan về Repeater

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ REPEATER2.1 Giới thiệu chung về Repeater

Cùng với sự thay đổi chóng mặt của công nghệ truyền thông theo từng ngày thìtính cạnh tranh trong thị trường viễn thông cũng tăng nhanh Khách hàng ngày càngđòi hỏi dịch vụ cung cấp chất lượng cao hơn, yêu cầu sự đa dạng về dịch vụ di động

và không bị hạn chế về không gian, thời gian Nhưng thực tế thì độ lớn của tín hiệuđược tạo ra bởi trạm gốc BTS lại bị giới hạn Mặt khác các nhà khai thác mạng diđộng phân chia các cell theo các Cluster, vì vậy việc tạo ra những vùng bị che chắnxung quanh các trạm BTS là không thể tránh khỏi

Do các tham số của môi trường tự nhiên luôn biến động, vì vậy sóng điện từtruyền trong môi trường không khí sẽ gặp chướng ngại vật hoặc bị che chắn tạinhững nơi xa trạm BTS như các xí nghiệp lớn nằm cách xa thị trấn, vùng ngoại ô,

ga tàu điện ngầm, đường hầm, vùng đồi núi Trong khu vực trung tâm thành phố,các “điểm tối” đối với máy di động xuất hiện do tín hiệu bị che chắn bởi các tòa nhàcao tầng, khi đó tín hiệu sẽ yếu và không ổn định Có nhiều phương pháp để khắcphục hiện tượng này Nhưng đơn giản, nhanh và kinh tế nhất là triển khai Repeater.Repeater được sử dụng để phủ sóng những khu vực mà hệ thống trạm BTSkhông phủ sóng tới, như biên của các cell, đường hầm, nhà ga, trung tâm mua sắm,cao ốc hay các khu công nghiệp

Về cơ bản, Repeater được áp dụng để phủ sóng ngoài trời (outdoor) hoặc trongnhà (indoor), gồm có ba loại là Repeater vô tuyến, Repeater quang và Repeater dịchtần Dù được dùng với mục đích phủ sóng ngoài trời hay trong nhà thì Repeater đềudùng để loại bỏ những điểm tối (không có tín hiệu vô tuyến di động) và phải tươngthích với hệ thống công nghệ mạng đang sử dụng

Repeater gồm nhiều loại khác nhau và được ứng dụng với nhiều công nghệmạng di động khác nhau GSM, WCDMA, NMT, AMPS, TACS/ETNCS, CDMA.Tuy nhiên trong khuôn khổ của luận văn này chủ yếu đề cập đến các loại Repeaterdùng cho mạng CDMA 2000 1x với dải tần hoạt động thuộc band class 5 (subbandclass A)

2.2 Nguyên lý hoạt động

2.2.1 Nguyên lý chung

Repeater là bộ lặp song hướng Nó nhận tín hiệu từ các trạm BTS, khuếch đại

và truyền đến các máy di động Cùng lúc đó, nó nhận tín hiệu từ các máy di động,khuếch đại và truyền đến các trạm BTS Thông thường tín hiệu vô tuyến từ trạmgốc được gọi là tín hiệu đường xuống và tín hiệu vô tuyến từ máy di động (tín hiệuthu tại trạm gốc) được gọi là tín hiệu đường lên Tín hiệu đường lên và đườngxuống được lọc riêng biệt, sau khi được khuếch đại độc lập được truyền ra các cổng

Chương 2: Tổng quan về Repeater

vô tuyến thông qua các bộ song công anten (duplexer) Để thu và truyền tín hiệuđường lên và đường xuống, Repeater được nối với hai anten riêng biệt là donoranten và service anten

Khi các cổng mặt trước của Repeater (hướng tới trạm gốc) được kết nối vớicổng RF đầu ra của tuyến truyền dẫn quang (thay thế donor anten) thì Repeater đó

là Repeater quang Khi cổng mặt sau (hướng tới các máy di động) được kết nối vớianten, thì đó là Repeater phủ sóng vô tuyến Khi cổng mặt sau của Repeater đượckết nối với hệ thống phủ sóng trong nhà (thay thế cho anten) thì đó là Repeater phủsóng vô tuyến trong nhà hay Repeater quang phủ sóng trong nhà Để sử dụngRepeater thuận tiện, cần thêm hệ thống vận hành và bảo dưỡng Repeater

2.2.2 Cấu trúc module của Repeater

Hình 2.1 Cấu trúc điển hình của Repeater

2.2.2.a Bộ song công anten (duplexer)

Bộ song công anten là thành phần chính dùng để phân nhánh tín hiệu, giúp choviệc thu và phát tín hiệu đồng thời trên một anten với các tần số khác nhau Một bộsong công anten gồm hai bộ lọc cao tần Các yêu cầu của bộ song công anten là:+ Hệ số cách ly cao giữa tín hiệu đường lên và đường xuống Hai bộ lọc songcông anten của Repeater phải cùng cỡ và cùng hiệu năng Chúng kết hợp tín

Chương 2: Tổng quan về Repeater

hiệu và tách tín hiệu vô tuyến đường lên và đường xuống và cho phép dùngchung anten

+ Hệ số tổn hao chèn nhỏ (insertion loss) Hệ số tổn hao chèn của bộ songcông anten ảnh hưởng trực tiếp bởi tạp âm thiết bị (noise figure) và côngsuất đầu ra của Repeater Giá trị tổn hao này thông thường nhỏ hơn 2dB.+ Hệ số sóng đứng nhỏ (VSWR) Hệ số sóng đứng cao trong khi công suấtphát nhỏ sẽ giảm hiệu quả khuếch đại của bộ khuếch đại và có để gây nguyhiểm đến thiết bị Thông thường, hệ số sóng đứng nhỏ hơn 1,5

2.2.2.b Bộ khuếch đại tạp âm nhỏ (LNA- Low Noise Amplifier) đường lên và

+ NF: Tạp âm máy thu

Tỷ số sóng mang trên nhiễu tại đầu ra hệ thống các bộ khuếch đại công suất (tỷ

số tín hiệu trên tạp âm chưa giải điều chế):

Theo phương trình ở trên, nếu NF lớn thì C/N sẽ nhỏ và chất lượng thông tin sẽgiảm, cuộc gọi sẽ bị rớt nếu NF quá lớn Repeater yêu cầu các bộ khuếch đại tạp âmnhỏ phải nhỏ hơn 5dB

Các bộ khuếch đại tạp âm nhỏ phải đáp ứng dải động, vì tín hiệu và số lượngmáy điện thoại hoạt động thay đổi liên tục, suy hao không gian ảnh hưởng bởi điềukiện thời tiết, hiệu ứng đa đường, sự thay đổi theo khoảng cách Tất cả các tham sốnày làm cho tín hiệu đầu vào thay đổi đáng kể Cho nên các bộ khuếch đại tạp âmnhỏ phải có chức năng tự động điều chỉnh độ lợi (AGC) để loại bỏ méo phi tuyến

do độ lớn tín hiệu đầu vào tăng Dãi của AGC là 30dB

2.2.2.c Bộ lọc thông dãi

Chương 2: Tổng quan về Repeater

Các bộ lọc cao tần được cấu hình cho cả đường lên và đường xuống Đặc tínhsuy giảm ngoài băng của nó giúp cải thiện hệ số cách ly giữa đường xuống vàđường lên

2.2.2.d Bộ khuếch đại công suất PA ( Power Amplifier) đường xuống và đường

Thông qua giao diện RS232, khối giám sát có thể được kết nối với máy tính đểgiám sát nội bộ Cổng này được kết nối với modem vô tuyến của máy di động, vìthế nó có thể điều khiển từ xa thông qua trung tâm vận hành và bảo dưỡng Chi tiết

về hệ thống vận hành và bảo dưỡng được giới thiệu trong các phần sau

2.2.2.f MODEM vô tuyến

Dùng để truyền tín hiệu giữa Repeater và trung tâm quản lý mạng hoặc các thiết

bị cảnh báo qua môi trường vô tuyến Vì vậy, các bản tin cảnh báo từ Repeater cóthể được truyền đến trung tâm quản lý mạng hoặc các thiết bị cảnh báo khác có cácchức năng như vận hành từ xa, giám sát trạng thái, kiểm tra hoạt động, kiểm tra lỗi

Có hai phương thức để truyền thông tin là truyền dữ liệu hoặc truyền bản tin ngắn(SMS)

2.3 Phân loại Repeater

Căn cứ theo cách tín hiệu được tạo ra, Repeater có thể được phân thànhRepeater vô tuyến, Repeater dịch tần và Repeater quang Repeater vô tuyến vàRepeater dịch tần giúp mở rộng vùng phủ sóng của trạm gốc bằng cách khuếch đạitín hiệu vô tuyến nhận từ không gian Sự khác biệt lớn nhất giữa Repeater quang vàRepeater vô tuyến (Repeater dịch tần) là cách tín hiệu được truyền từ trạm gốc đếnRepeater Repeater quang truyền tín hiệu thông qua sợi quang trong khi Repeater vôtuyến truyền tín hiệu trong không gian

Nghiên cứu, hiểu rõ từng loại Repeater sẽ giúp cho việc áp dụng Repeater trongtừng mục đích cụ thể được chuẩn xác, hợp lý

Chương 2: Tổng quan về Repeater

Repeater vô tuyến hoạt động song hướng và kết hợp với hệ thống mạng diđộng Repeater truyền lại tín hiệu từ trạm BTS đến máy di động sau khi đã khuếchđại Cùng lúc đó, nó truyền lại tín hiệu từ máy di động đến trạm BTS sau khi đãkhuếch đại Repeater hoạt động như là trạm chuyển tiếp giữa trạm gốc và máy diđộng Repeater vô tuyến hay còn gọi là Repeater vô tuyến đồng kênh, vì tần số tínhiệu từ donor anten hoàn toàn giống với tần tần số tín hiệu từ service anten.Repeater vô tuyến đồng kênh với độ lợi cao yêu cầu nghiêm ngặt về hệ số cách lygiữa anten thu (donor) và anten phát lại Khi hệ số cách ly cao, anten phát lại sẽphải phát xạ có hướng

2.3.1.a Sơ đồ kết nối mạng

Sơ đồ kết nối mạng của Repeater được thể hiện trong hình vẽ sau:

RepeaterBase

station

F1 Donor antenna

M S F1 Service antenna

Hình 2.2 Sơ đồ kết nối Repeater vô tuyến

2.3.1.b Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Đối với Repeater vô tuyến thì donor anten dùng để nhận tín hiệu từ trạm gốc Ởđường xuống, tín hiệu yếu thu từ không gian được khuếch đại bởi bộ khuếch đại tạp

âm nhỏ Sau đó được lọc bằng khối lựa chọn băng tần Cuối cùng, nó được phát xạbởi service anten sau khi đi qua bộ khuếch đại công suất tuyến tính và được truyềnqua không gian đến khu vực cần phủ sóng Các quá trình ở trên được hiểu như là sựchuyển tiếp tín hiệu, truyền lại tín hiệu và mở rộng vùng phủ sóng

Trong khi đó, tín hiệu đường lên từ máy di động được thu bởi service anten,được khuếch đại bằng bộ khuếch đại tạp âm nhỏ, được lọc và khuếch đại bằng bộkhuếch đại công suất tuyến tính Sau đó, chúng được bức xạ bởi donor anten vàđược truyền qua không gian tới trạm gốc

Chương 2: Tổng quan về Repeater

Có hai loại Repeater vô tuyến là Repeater vô tuyến băng rộng và Repeater vôtuyến lựa chọn tần số Sự khác nhau duy nhất giữa chúng là thành phần bộ lọc Đốivới Repeater vô tuyến lựa chọn tần số thì chỉ một vài kênh cho sẵn được khuếch đạinhưng đối với Repeater băng rộng thì toàn bộ băng tần hoạt động được khuếch đại

Duplexer Coupler

selection

Power anplifier

LNA Band

selection

Power anplifier

Monitor Duplexer

Local port

Wireless modem

DGC DGC

Hình 2.3 Cấu trúc Repeater vô tuyến băng rộng

Duplexer Coupler

LNA

Channel selection

Combiner Channel

selection

LNA Channel

selection Combiner

Channel selection

Monitor Local port DuplexerWireless

modem

Power anplifier

Power anplifier

Hình 2.4 Cấu trúc Repeater vô tuyến lựa chọn kênh

Chương 2: Tổng quan về Repeater

Repeater vô tuyến có ưu điểm là cấu trúc đơn giản, dễ dàng triển khai và tháo

dỡ Tuy nhiên do nó đòi hỏi hệ số cách ly cao giữa donor anten và service anten nênvùng phủ sóng của service anten bị hạn chế và khoảng cách giữa donor anten vàservice anten khá lớn, dẫn đến hiệu quả sử dụng của thiết bị này không được cao

Để khắc phục nhược điểm này của Repeater vô tuyến thì Repeater triệt nhiễu phảnhồi (ICS Repeater) được xem là giải pháp tối ưu hơn

ICS Repeater về cấu trúc cũng gần giống với RF Repeater Tuy nhiên điểmkhác là nó có thêm module triệt nhiễu phản hồi Cấu trúc của module này gồm một

bộ xử lý tín hiệu số kết hợp với một vòng khóa pha (PLL) và bộ tạo giao động nội

Hình 2.5 Cấu trúc ICS Repeater

Ưu điểm của việc dùng bộ xử lý tín hiệu số là nó có thể đặt trọng số cho bộ lọcthích ứng số để nhận biết đặc tuyến trễ và pha của các tín hiệu phản hồi (phản hồitrực tiếp từ service anten tới donor anten, phản hồi từ hiệu ứng đa đường…) từ đókết hợp được các tín hiệu này để điều chỉnh độ lợi và công suất đầu ra

2.3.2 Repeater quang

Khác với cách kết nối với trạm gốc thông qua không gian như Repeater vôtuyến, Repeater quang kết nối với trạm gốc thông qua truyền dẫn cáp sợi quang Vìthế Repeater quang có những ưu điểm vượt trội sau:

Chương 2: Tổng quan về Repeater

− Hoạt động ổn định và vùng phủ sóng rộng Repeater quang truyền tín hiệuthông qua cáp sợi quang cho nên không bị ảnh hưởng bởi địa hình, thay đổi thờitiết hoặc sự thay đổi vùng phủ sóng của trạm BTS Mặt khác do kết nối vớiBTS thông qua truyền dẫn quang cho nên service anten có thể phủ sóng rộng,

vô hướng (do không yêu cầu về hệ số cách ly với donor anten như Repeater vôtuyến)

− Linh hoạt trong thiết kế và xây lắp Repeater quang không cần thiết phải quantâm đến hướng và vị trí cài đặt của service anten, cũng như hiện tượng tự kíchthích của Repeater Anten vô hướng hoặc có hướng được sử dụng tương ứngvới vùng phủ sóng được yêu cầu

2.3.2.a Sơ đồ kết nối mạng

Hệ thống phân bố Repeater quang gồm hai phương thức kết nối: kết nối to-point và kết nối point-to-multipoint Kết nối point-to-multipoint được cấu trúcthành dạng hình sao và dạng xếp tầng Các hình thức kết nối này tạo ra các dạngkhác nhau của mạng phân bố Repeater quang giúp áp dụng một cách linh hoạt, vùngphủ sóng tin cậy, phù hợp với cả giải pháp outdoor và in-building, có thể cung cấpgiải pháp phủ sóng cho các thị trấn, vùng nông thông đầu xa, vùng núi, xa lộ, sânbay, tòa nhà và ga tầu điện ngầm

point-Hình 2.6 Sơ đồ kết nối point-to-point

Chương 2: Tổng quan về Repeater

Hình 2.7 Sơ đồ kết nối mạng hình sao

Hình 2.8 Sơ đồ kết nối dạng xếp tầngCăn cứ phương thức lấy tín hiệu từ trạm gốc có thể chia thành các dạng trích tínhiệu trực tiếp (direct coupling) và lấy tín hiệu gián tiếp qua giao diện vô tuyến(wireless coupling)

Direct coupling là cơ chế được khuyến nghị nên chọn nếu sẵn có sợi cáp quanggiữa BTS và khu vực được phủ sóng, vì trong chế độ này, nguồn tín hiệu là tinhkhiết và ổn định, không có nhiễu cho nên hệ thống có thể đạt hiệu năng tốt nhất

Chương 2: Tổng quan về Repeater

Hình 2.9 Sơ đồ lấy tín hiệu trực tiếp từ BTSNếu không sẵn có cáp sợi quang giữa BTS và khu vực được phủ sóng, thì chế

độ Wireless coupling được khuyến nghị Nhưng phải đảm bảo donor anten thu đượcnguồn tín hiệu tốt qua giao diện vô tuyến

Hình 2.10 Sơ đồ lấy tín hiệu gián tiếp từ BTS qua giao diện vô tuyến

2.3.2.b Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Hệ thống Repeater quang gồm: Khối Donor, sợi quang và khối Remote Cả haikhối Donor và Remote đều gồm các khối RF và các khối quang Trước tiên, khốiDonor thu tín hiệu vô tuyến từ BTS, biến đổi thành tín hiệu quang và truyền trên sợiquang đến khối Remote Tại khối Remote, tín hiệu quang được biến đổi thành tínhiệu vô tuyến Sau đó, tín hiệu vô tuyến được truyền vào khối RF và được khuếchđại Cuối cùng, chúng được sử dụng để phủ sóng các vùng theo thiết kế thông quaanten Nguyên tắc hoạt động của đường lên tương tự, tín hiệu từ thiết bị đầu cuốiđược thu bởi service anten và được truyền tới khối Remote Sau đó chúng đượctruyền tới khối Donor thông qua sợi quang Cuối cùng, chúng được truyền ngược lại

Cáp quang

Chương 2: Tổng quan về Repeater

Repeater quang cũng có hai loại là Repeater quang băng rộng và Repeaterquang lựa chọn tần số Repeater quang có nhiều ưu điểm trong đó nổi bật là vùngphủ sóng của Repeater quang rộng và chất lượng phủ sóng ổn định Tuy nhiên, đểtriển khai một tuyến cáp quang khá tốn kém và không linh hoạt khi cần thay thếhoặc di chuyển địa điểm lắp đặt Repeater để đáp ứng với tình hình vận hành thực tế

2.3.3 Repeater dịch tần

Nhằm khắc phục những hạn chế của Repeater quang, một giải pháp mới đượcđặt ra là thay thế tuyến truyền dẫn cáp quang bằng tuyến truyền dẫn Viba Repeater

sử dụng giải pháp truyền dẫn viba như trên được gọi là Repeater dịch tần

Repeater dịch tần có nhiều ưu điểm Ngoài những ưu điểm giống như Repeaterquang, nó còn giúp nhà khai thác mạng linh hoạt trong triển khai lắp đặt

Căn cứ theo kênh tấn số truyền dẫn giữa khối Remote và khối donor, người tachia Repeater dịch tần ra thành hai loại là Repeater dịch tần trong băng và Repeaterdịch tần ngoài băng Căn cứ theo phương thức kết nối giữa khối Donor và trạmBTS, ta chia Repeater dịch tần thành loại direct coupling và wireless coupling.Repeater dịch tần trong băng là Repeater dùng kênh tần số truyền dẫn giữa khốiDonor và khối Remote nằm trong băng tần của hệ thống Nếu kênh tần số truyềndẫn giữa khối Donor và khối Remote nằm ngoài băng tần hệ thống thì ta cóRepeater dịch tần ngoài băng

2.3.3.a Sơ đồ kết nối mạng

Repeater dịch tần cấu tạo gồm hai khối Remote và Donor như Repeater quang.Tuy nhiên sự khác nhau là tuyến truyền dẫn giữa Remote và Donor là vô tuyến dịchtần

F2

F1

Hình 2.11 Sơ đồ kết nối mạng của Repeater dịch tần dùng giải pháp direct coupling