Mạng thông tin di động và nghiên cứu thiết kế vùng phủ sóng thông tin di động

LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp thực Đại học Hàng Hải Việt Nam Trước hết em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Khoa Điện- Điện Tử nói chung thầy cô Bộ môn Điện Tử Viễn Thông nói riêng giúp đỡ em nhiều trình học tập trường thực đồ án tốt nghiệp Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo Th.S Nguyễn Ngọc Sơn giành nhiều thời gian tâm huyết, trực tiếp tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình thực đề tài Sinh viên Hoàng Thị Huế LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan kết nghiên cứu đưa đồ án dựa kết thu trình nghiên cứu riêng em, không chép kết nghiên cứu tác giả khác Nội dung luận án có tham khảo sử dụng số thông tin, tài liệu từ nguồn sách, tạp chí liệt kê danh mục tham khảo Sinh viên Hoàng Thị Huế MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG i3 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Số hình Hình 1.3.1 Hình1.3 Hình1.3 Hình1.3 Hình2.1.1 Hình 2.2.1 Hình 2.2.2 Hình 3.1.1 Hình 3.3.1 Hình 3.3.2 Hình 3.3.3 Hình 3.3.4 Tên hình Phương pháp đa truy nhập FDMA Phương pháp đa truy nhập TDMA Cấu trúc kênh thông tin TDMA Phương pháp đa truy nhập CDMA Sơ đồ phân cấp cấu trúc mạng Mô hình hệ thống mạng GSM Nguyên lý Celluar Hệ thống thông tin di động tế bào Mẫu tái sử dụng lại tần số 3/9 Mẫu tái sử dụng lại tần số 4/12 Mẫu tái sử dụng lại tần số 7/21 Sự phân chia Cell khu vực i4 Trang 10 11 11 14 16 23 26 54 55 57 62 LỜI NÓI ĐẦU Thông tin di động khái niệm quen thuộc với xã hội đại ngày Bởi lẽ hệ thống thông tin di động sử dụng từ lâu đời, trải qua nhiều hệ, có nhiều thay đổi hướng lên tiến bộ, cải tiến Cho đến ngày vậy,trên giới nói chung Việt Nam nói riêng, thông tin di động vô quen thuộc thiếu Nó phương tiện liên lạc ngày phát triển với dịch vụ tiện ích mà hướng phát triển để cung cấp, phục vụ yêu cầu xã hội đề luôn toán khó hầu hết nhà khai thác Viễn thông giới Ở Việt Nam vậy, số thuê bao di động chiếm đa phần tổng số thuê bao nước Với hệ thống mạng GMS bao phủ hầu hết tỉnh thành nước nhu cầu sống ngày cao nên việc nghiên cứu, sâu hệ thống mạng vô cần thiết Song hệ thống mạng có cạnh tranh công nghệ GSM hệ thống phần lớn nhà cung cấp dịch vụ thông tin di động lựa chọn Với đề tài “ Mạng thông tin di động nghiên cứu thiết kế vùng phủ sóng thông tin di động cho khu vực Huyện Thủy Nguyên” em mong muốn phần với kiến thức học vận dụng thực tế để tìm hiểu cách khái quát hệ thống di động Rồi từ vận dụng vào thực tế,trên sở lý thuyết học để thiết kế, tính toán vùng phủ sóng trạm BTS cho khu vực quê em sinh sống Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm chương sau: Chương I: Tổng quan mạng thông tin di động Chương II: Cấu trúc chung hệ thống thông tin di động GSM Chương III: Nghiên cứu thiết kế vùng phủ sóng thông tin di động cho khu vực huyện Thủy Nguyên i5 Do thời gian hạn hẹp kiến thức hạn chế nên nội dung trình bày em nhiều sai sót, nhiều phần chưa sâu, chưa rõ ràng Rất mong góp ý thầy, cô giáo môn bạn đọc Sinh viên Hoàng Thị Huế i6 CHƯƠNG I: TỔNG QAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 1.1 Lịch sử phát triển mạng thông tin di động Hệ thống thông tin di động sử dụng từ lâu Sau chiến II xuất thông tin di động điện thoại dân dụng Tới năm 1948 hệ thống di động hoàn toàn tự động đời Richmond,Indiana Đến đầu năm 1960, dịch vụ di động xuất dạng sử dụng Các hệ thống điện thoại tiện lợi dung lượng thấp so với ngày Vào năm 1980,các hệ thống sử dụng điều chế song công với công nghệ truy cập phân chia theo tần số(FDMA) Tuy nhiên sau thời gian sử dụng, người ta nhận thấy hệ thống đáp ứng nhu cầu ngày tăng người sử dụng vào tương lai, không loại bỏ hạn chế hệ thống như: - Phân bổ tần số hạn chế, dung lượng thấp - Thoại ồn, nhiễu xảy di chuyển máy di động - Giá thành thiết bị cao, sở hạ tầng phức tạp yêu cầu cao - Tính bảo mật gọi không cao - Không đảm bảo, đáp ứng nhu cầu dịch vụ khách hàng - Không tương thích với hệ thống khác Khi mà kỹ thuật số ứng dụng vào giải số vấn đề, tăng chất lượng, tăng dung lượng hệ thống Quan niệm “ Cellular “ bắt đầu cuối năm 40 với Bell.Thay dung mô hình quảng bá với máy phát công suất lớn anten cao cell diện tích bé có máy phát BTS công suất nhỏ, mà cell khoảng cách đủ xa sử dụng lại tần số Tháng 12-1971 hệ thống cellular kỹ thuật tương tự đời FM dải 850MHz Tương ứng sản phẩm thương nghiệp AMPS đời năm 1983 Đến đầu năm 90, hệ thong tin di động Cellular bao gồm hàng loạt hệ thống nước khác nhau: TASC, NMTS, NAMTS, C, v.v nhiên nững hệ thống dung lượng thấp số vấn đề cần khắc phục Ưu điểm hệ thống Cellular sau: - Sử dụng kỹ thuật điều chế số tiên tiến nên hiệu suất sử dụng phổ tần cao - Mã hóa số tín hiệu thoại với tốc độ bít ngày thấp, cho phép ghép nhiều kênh thoại vào dòng bit tốc độ chuẩn - Giảm tỷ lệ tin tức báo hiệu, dành tỷ lệ lớn cho tin tức người sử dụng - Áp dụng kỹ thuật mã hóa kênh mã hóa nguồn truyền dẫn số - Hệ thống số chống nhiễu kênh chung CCI (Cochannel Interfernce) nhiễu kênh kề ACI ( Adjacent – Channel Interference) hiệu từ làm tăng dung lượng hệ thống - Điều khiển động việc cấp phát kênh liên lạc làm cho sử dụng phổ tần số hiệu - Có nhiều dịch vụ mới: nhận thực, số liệu, mật mã ,kết nối với ISDN - Điều khiển truy cập chuyển giao hoàn hảo Dung lượng tăng, diện tích cell nhỏ đi, chuyển giao nhiều hơn,Báo hiệu tất bật dễ dãng xử lý phương pháp số Hệ thống thông tin di động tế bào hệ thứ hai có ba tiêu chuẩn : GMS, IS - 54 (bao gồm tiêu chuẩn AMPS) , JDC Tuy nhiên hệ thông thông tin di động hệ thứ hai tồn số nhược điểm sau: Độ rộng dải thông băng tần hệ thống bị hạn chế nên việc ứng dụng dịch vụ liệu bị hạn chế, đáp ứng yêu cầu phát triển cho dịch vụ thông tin di động đa phương tiện cho tương lai, đồng thời tiêu chuẩn cho hệ thống hệ thứ hai không thống Mỹ Nhật sử dụng TDMA băng hẹp Châu Âu sử dụng TDMA băng rộng hệ thống coi tổ hợp FDMA TDMA người sử dụng thực tế dùng kênh ấn định tần số khe thời gian băng tần Do việc thực chuyển mạng toàn cầu gặp phải nhiều khó khăn Bắt đầu từ năm cuối thập niên 90 hệ thống thông tin di động hệ thứ ba đời kỹ thuật đa truy nhập CDMA TDMA cải tiến Lý thuyết CDMA xây dựng từ năm 1950 áp dụng thông tin quân từ năm 1960 Cùng với phát triển công nghệ bán dẫn lý thuyết thông tin năm 1980, CDMA thương mại hóa từ phương pháp thu GPRS Ommi-TRACKS, phương pháp đề xuất hệ thống tổ ong QUALCOM-Mỹ vào năm 1990 Trong thông tin CDMA nhiều người sử dụng chung thời gian tần số, mã PN (tạp âm giả ngẫu nhiên) với tương quan chéo thấp ấn định cho người sử dụng Người sử dụng truyền tín hiệu nhờ trải phổ tín hiệu truyền có sử dụng mã PN ấn định Đầu thu tạo dãy giả ngẫu nhiên đầu phát khôi phục lại tín hiệu dự định nhờ việc trải phổ ngược tín hiệu đồng thu So với hai hệ thống thông tin di động thứ thứ hai hệ thống thông tin di động hệ thứ ba hệ thống đa dịch vụ đa phương tiện phủ khắp toàn cầu Một đặc điểm chuyển mạng, hoạt động lúc, nơi thực Điều có nghĩa thuê bao di động gán mã số nhận dạng thông tin cá nhân, máy nơi nào, quốc gia giới định vị vị trí xác thuê bao Ngoài hệ thống thông tin di động hệ thứ ba hệ thống đa dịch vụ, thuê bao thực dịch vụ thông tin liệu cao thông tin đa phương tiện băng rộng như: hộp thư thoại, truyền Fax, truyền liệu, chuyển vùng quốc tế, Wap (giao thức ứng dụng không dây) để truy cập vào mạng Internet, đọc báo chí, tra cứu thông tin, hình ảnh Do đặc điểm băng tần rộng nên hệ thống thông tin di động hệ thứ ba cung cấp dịch vụ truyền hình ảnh, âm thanh, cung cấp dịch vụ điện thoại thấy hình Năm 1996, phần người Mỹ có điện thoại di động, hệ thống điện thoại công sở vô tuyến bao gồm 40 triệu máy, 60 triệu điện thoại kéo dài dung, dịch vụ PCS thương mại áp dụng Washington Trong năm qua, máy điện thoại di động giảm kích thước, trọng lượng giá thành thiết bị đầu cuối giảm 1.2 Các hệ thống thông tin di động 1.2.1 Hệ thống thông tin di động 1G Nói cách khác hệ thống thông tin di động hệ Hệ thống hổ trợ dịch vụ thoại tương tự sử dụng kỹ thuật điều chế tương tự để mang liệu thoại người, sử dụng phương pháp đa truy cập phân chia theo tần số (FDMA) Với phương pháp này, khách hàng cấp phát kênh tập hợp có trật tự kênh lĩnh vực tần số Sơ đồ báo hiệu hệ thống FDMA phức tạp, MS bật nguồn để hoạt động dò sóng tìm đến kênh điều khiển dành riêng cho Nhờ kênh này, MS nhận liệu báo hiệu gồm lệnh kênh tần số dành riêng cho lưu lượng người dùng Trong trường hợp số thuê bao nhiều số lượng kênh tần số có thể, số người bị chặn lại không truy cập Phổ tần số quy định cho liên lạc di động chia thành 2N dải tần số cách dải tần số phòng vệ Mỗi dải tần số gán cho kênh liên lạc N dải dành riêng cho liên lạc hướng lên, sau dải tần phân cách N dải dành riêng cho liên lạc hướng xuống Đặc điểm : Mỗi MS cấp phát đôi kênh liên lạc suốt thời gian thông - tuyến - Xảy nhiễu giao thoa kênh lân cận - Có trạm BTS có nhiêu MS Với phương pháp đa truy nhập phân chia theo tần số điển hình hệ thống điện thoại di động AMPS (Advanced Mobile Phone System) Hệ thống sử dụng phương pháp đa truy cập đơn giản song không thoả mãn nhu cầu ngày tăng người dùng dung lượng tốc độ Vì thế, hệ thống di động 2G đời cải thiện dung lượng tốc độ 1.2.2 Hệ thống thông tin di 2G Với phát triển nhanh chóng thuê bao, hệ thống thông tin di động 2G đưa để đáp ứng kịp thời số lượng lớn thuê bao di động dựa công nghệ số Với việc sử dụng phương pháp điều chế số sử dụng phương pháp đa truy cập : TDMA & CDMA  Đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA: Hình3.3.1 Mẫu tái sử dụng lại tần số 3/9 Bảng 3.2 Các tần số mẫu 3/9 Ấn định tần số A1 B1 10 11 19 20 28 29 37 38 Ta thấy C1 12 21 30 39 cell A2 B2 C2 A3 13 14 15 16 22 23 24 25 31 32 33 34 40 phân bố cực đại đến sóng B3 17 26 35 C3 18 27 36 mang Như vậy, với khái niệm kênh phải dành khe thời gian cho BCH, khe thời gian cho SDCCH/8.Vậy số khe thời gian dành cho kênh lưu lượng cell ( × 8) − = 38 TCH Tra bảng Erlang – B [1], GoS % cell cung cấp dung lượng 29,166 Erlang Giả thiết trung bình thuê bao thực gọi kéo dài 120s tức trung bình thuê bao chiếm 0,033 Erlang, cell phục vụ 29,166/0,033 = 833 (thuê bao) Về mặt lý thuyết cấu trúc mảng cells có tỉ số C/I > dB đảm bảo GSM làm việc bình thường Bên cạnh tỷ số C/A quan trọng người ta dựa vào tỷ số để đảm bảo việc ấn định tần số cho sóng mang liền không nên sử dụng cell cạnh mặt vật lý Trong hệ thống mẫu 3/9 cell cạnh mặt địa lý A1 & C3, C1 & A2, C2 & A3 lại sử dụng sóng mang liền Do tỷ số C/A máy di động hoạt động biên giới hai cell A1 C3 dB, mức nhiễu cao tỉ số lớn tỉ số chuẩn GSM (- 9dB) Việc sử dụng biện pháp nhảy tần, điều khiển công suất động, phát gián đoạn nhằm mục đích giảm tối thiểu can nhiễu kênh lân cận + Mẫu tái sử dụng tần số 4/12 Mẫu 4/12 có nghĩa tần số sử dụng chia thành 12 nhóm tần số ấn định vị trí trạm gốc Khoảng cách trạm BTS đồng kênh D = 6R Hình 3.3.2 Mẫu tái sử dụng lại tần số 4/12 Bảng 3.3 Các tần số mẫu 4/12 Ấn định tần số A1 B1 C1 13 14 15 25 26 27 37 38 39 A2 16 28 40 B2 17 29 C2 18 30 A3 19 31 B3 20 32 C3 21 33 A4 10 22 34 B4 11 23 35 C4 12 24 36 Ta thấy cell phân bố cực đại sóng mang Như vậy, với khái niệm kênh phải dành khe thời gian cho BCH, khe thời gian cho SDCCH/8 Vậy số khe thời gian dành cho kênh lưu lượng cell ( × 8) − = 30 TCH Tra bảng Erlang – B [1], GoS = % cell cung cấp dung lượng 21,932 Erlang Giả sử thuê bao chiếm 221,932 0.033 = 664 0,033 Erlang cell phục vụ thuê bao Trong mẫu 4/12 số lượng cell D xếp theo cách khác nhằm phục vụ cho cell A, B, C Đó điều chỉnh để không xảy tượng hai cell cạnh sử dụng hai sóng mang liền (khác với mẫu 3/9) Các cell dùng chung tần số cách khoảng cách D lớn Về lý thuyết cấu trúc 4/12 có C > 12 dB I , cho phép GSM làm việc tốt Tuy nhiên mẫu 4/12 có dung lượng thấp so với mẫu 3/9 rằng: số lượng sóng mang cell (mỗi cell có 1/12 tổng số sóng mang thay 1/9) Hệ số sử dụng lại tần số thấp (đồng nghĩa với khoảng cách sử dụng lại lớn hơn) + Mẫu tái sử dụng tần số 7/21 Mẫu 7/21 có nghĩa tần số sử dụng chia thành 21 nhóm ấn định trạm gốc Khoảng cách trạm đồng kênh D = 7,9R Hình 3.3.3 Mẫu tái sử dụng tần số 7/21 Bảng 3.4 Các tần số mẫu 7/21 Ấn định sóng mang A B C D E F G A B C D E F G A B C D E G F 1 1 1 2 2 2 3 3 3 1 1 1 2 2 2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 9 Ta thấy cell phân bố tối đa sóng mang =>Phải có khe thời gian dành cho BCH có khe thời gian dành cho SDCCH, số khe thời gian dành cho kênh lưu lượng cell ( × 8) − = 14 TCH Tra bảng Erlang – B, GoS = % cell cung cấp dung lượng 8,2003 Erlang Giả sử thuê bao chiếm 0,033 Erlang, cell phục vụ 8,2003/0,033 = 248 thuê bao * Kết Luận: Khi số nhóm tần số N giảm (21, 12, 9), nghĩa số kênh tần số dùng cho trạm tăng khoảng cách trạm đồng kênh D giảm 7,9R; 6R; 5,2R Điều nghĩa số thuê bao phục vụ tăng lên là: 248; 664 883, đồng thời nhiễu hệ thống tăng lên Như vậy, việc lựa chọn mẫu sử dụng lại tần số phải dựa đặc điểm địa lý vùng phủ sóng, mật độ thuê - - bao vùng phủ tổng số kênh N mạng Mẫu 3/9: số kênh cell lớn, nhiên khả nhiễu cao Mô hình thường áp dụng cho vùng có mật độ máy di động cao Mẫu 4/12: sử dụng cho vùng có mật độ lưu lượng trung bình Mẫu 7/21: sử dụng cho khu vực mật độ thấp Như tái sử dụng tần số tức tái sử dụng kênh mặt không gian từ số kênh sử dụng tăng lên hay nói cách khác tăng dung lượng kênh truyền Mẫu 4/12 sử dụng cho khu vực thành thị phù hợp với Cell sử dụng tần số sóng dành cho khu vực trung tâm huyện,khu vực trục đường Còn khu đông dân khu công nghiệp sử dụng Cell với tần số Khu nông dân , ngoại thành sử dụng mẫu K= hiệu phù hợp Như ta có: + Khoảng cách sử dụng lại tần số khu vực thành thị: Sử dụng Cell có tần số: Sử dụng Cell có tần số: + Khoảng cách sử dụng lại tần số khu vực nông thôn: Sử dụng Cell có tần số: 3.3.3.Biện pháp phân bổ lưu lượng thuê bao khu vực Do thay đổi dung lượng lưu lượng tăng lên cách đột biến nơi gây nên hiệu ứng điểm nóng, hình thành nhu cầu tăng thêm kênh Cell Phương pháp để giải vấn đề mượn kênh tần số Cell có lưu lượng thấp để thêm vào Cell có lưu lượng lớn Song phương pháp giả làm phá hỏng quy hoạch tần số gây can nhiễu mức cho phép thực không cách Như cần phải có giải pháp tức nhằm phân bổ lưu lượng thuê bao cách hợp lý * Hiệu ứng điểm nóng: Là tượng số thuê bao Cell tăng lên cách đột biến thời gian ngắn điều đòi phải tăng dải tần cho Cell khu vực Song số dải tần phân bổ cho Cell ỏ khu vực thiết kế đủ Do để khắc phục hiệu ứng điểm nóng ta thường áp dụng biện pháp vay kênh * Phương pháp vay kênh hiểu sơ biện pháp khảo sát xem Cell có lưu lượng nhỏ để vay dải tần Cell để thêm vào Cell có lưu lượng tăng đột biến Song phải lựa chọn dải tần để đảm bảo nhiễu kênh kề nhiễu kênh chung mức cho phép Để khắc phục nhược điểm can nhiễu vay kênh ta nên sử dụng cấu trúc đồng tâm Cell tăng cường thêm dải tần lấy từ Cell khác Như dải tần sẵn có Cell dùng vốn có dải tần tăng cường phát mức công suất bé Ngoài ta sử dụng kết hợp số kỹ thuật : nghiêng búp sóng chính, kỹ thuật thu phân tập, kỹ thuật nhảy tần, kỹ thuật phát gián đoạn để giảm can nhiễu 3.3.4.Sự trì phát triển hệ thống tương lai Thủy Nguyên huyện dẫn đầu Hải Phòng phát triển thuê bao, mạng di động lại thiếu Như ta thấy phát triển không ngừng kinh tế xã hội huyện năm gần đây,với nguồn vốn đầu tư nước như: Nhật, Trung Quốc, Singapo vào khu công nghiệp Nam Cầu Kiền, khu công nghiệp ViShip hứa hẹn nhiều tiềm tương lai Ngoài nguồn vốn nước mạnh nhũng ngành nghề truyền thống không ngừng lên đúc đồng, đúc gang, gia công khí xã Mỹ Đồng, Trịnh Xá, Thiên Hương với nhiều sở, doanh nghiệp cung cấp hàng hóa nước,và xuất sang nước Hơn người dân Thủy Nguyên có nhiều người thân định cư nước mà nhu cầu thông tin liên lạc, gọi quốc tế cao Ngoài xã có kinh tế biển phát triển mạnh xã Lập Lễ, An Lư với 1000 tàu đánh cá loại,diện tích nuôi trồng thủy sản rộng, phong phú Còn có 50 doanh nghiệp tư nhân với đoàn tàu 100 có trọng tải trung bình 3000 vận tải hàng hóa nước quốc tế Mức tăng trường kinh tế địa phương yếu tố quan trọng để công nghệ điện tử, thông tin di động phát triển lâu dài, bền vững tương lai Dự kiến tăng trưởng số lượng lưu lượng thuê bao năm tới(2016- 2021): theo số liệu phần số thuê bao di động mạng Mobifone vào khoảng 50 000 TB,và phần tính toán ta có: + Đối với khu vực thành thị ( cấp độ phục vụ GoS=2%): Sử dụng Cell có tải tần số thuê bao đáp ứng khu vực là: 54.698= 37692 (TB/kv) Sử dụng Cell có tải tần số thuê bao đáp ứng khu vực là: 99.384= 38 016 (TB/kv) + Đối với khu vực nông thôn ( cấp độ phục vụ GoS=3%): Sử dụng Cell có tải tần số thuê bao đáp ứng khu vực là: 39.327= 12 753 (TB/kv) Sử dụng Cell có tải tần số thuê bao đáp ứng khu vực là: 105.121=12 705(TB/kv) Theo dự kiến năm 2021 số thuê bao khu vực thành thị tăng lên gấp lần tức 37500.2= 75000 TB, khu vực nông thôn số thuê bao tăng lên 1.5 lần tức 12500.1,5=18750 TB Như phát triển tương lai dự kiến sau: + Đối với khu vực thành thị : Số Cell có tải tần đáp ứng khu vực là: 75000:54= 1388 (Cell) =>Số Cell tăng lên so với 1388- 698=690 Cell tương đương với 230 trạm BTS Số Cell có tải tần đáp ứng khu vực là: 75000:99= 757 (Cell) =>Số Cell tăng lên so với 757- 384= 373Cell tương đương với 124 trạm BTS + Đối với khu vực nông thôn : Số Cell có tải tần đáp ứng khu vực là: 18750:39= 480 (Cell) =>Số Cell tăng lên so với 480- 327=153 Cell tương đương với 153 trạm BTS Số Cell có tải tần đáp ứng khu vực là: 18750:105= 178 (Cell) =>Số Cell tăng lên so với 178-121= 57Cell tương đương với 57 trạm BTS • Các biện pháp giải tương lai: + Quy hoạch thêm Cell mới: áp dụng có thêm nhiều khu dân cư mới, khu công nghiệp thành lập + Xin cấp phát thêm nhiều kênh tần vô tuyến nhằm tăng số kênh tần cho Cell để phục vụ cho việc quy hoạch Cell + Chia nhỏ Cell: Ta biết Cell với kích thước nhỏ dung lượng thông tin tăng điều đồng nghĩa với việc cần nhiều trạm gốc Như chi phí lắp đặt cho hệ thống cao Khi hệ thống bắt đầu sử dụng mật độ thuê bao thấp để tối ưu hóa kích thước Cell phải lớn Nhưng mật độ thuê bao tăng kích thước Cell phải giảm để đáp ứng dung lượng phương pháp chia nhỏ Cell Do vùng nông thôn thành thị có phân hóa khác lưu lượng mật độ thuê bao nên đòi hỏi cấu trúc mạng vùng phải khác Cụ thể: khu vực thành thị phân chia thành vùng địa lý nhỏ với Cell có mức độ phủ sóng hẹp nhằm cung cấp chất lượng dịch vụ tốt hơn, lưu lượng cao Còn vùng nông thôn nên sử dụng Cell có vùng phủ sóng lớn tương ứng với số lượng Cell đáp ứng cho lưu lượng mật độ người sử dụng thấp Hình 3.3.4: Sự phân chia Cell khu vực Theo phương pháp việc chia nhỏ Cell đảm bảo chất lượng hệ thống số thuê bao tăng lên đồng thời tiết kiệm chi phí thiết bị Phương pháp gồm giai đoạn: Giai đoạn 1: Khi hệ thống mạng thiết lập,lưu lượng số trạm thấp mà mạng thường sử dụng omni Cell với anten vô hướng, phạm vi phủ sóng rộng Giai đoạn 2: Khi lưu lượng dung lượng thuê bao tăng lên mạng mở rộng, để đáp ứng phát triển cần phải dùng nhiều sóng mang hay cách sử dụng lại sóng mang có cách thường xuyên Tuy nhiên cần phải quan tâm đến tỷ số sóng mang nhiễu (C/I) Các tần số ấn định cách ngẫu nhiên mà phải chia Cell theo thứ tự Ta thay anten định hướng anten riêng biệt định hướng 120 ta chia 1Cell thành Bằng cách dựa Cell cũ để tạo Cell phân biệt với theo chức mạng Như theo lý thuyết tần số vô tuyến tăng lần dung lượng mạng tăng lần Giai đoạn 3: Chia tách Cell nhỏ sau cách dịch hướng 30 anten BTS ngược chiều kim đồng hồ để tổng số mặt tăng lên gấp lần suy dung lượng mạng tăng lên gấp lần Biện pháp chia tách Cell vừa giảm kích thước Cell đồng thời tăng dung lượng hệ thống mạng Tuy nhiên phải vận dụng theo giai đoạn phát triển mạng, nhiều hạn chế kích thước Cell có giới hạn việc lắp đặt trạm đòi hỏi kinh phí lớn Vì mà việc lựa chon vị trí lắp đặt thích hợp gặp nhiều khó khăn Ngoài việc chia nhỏ Cell ta sử dụng số phương án phù hợp với phạm vi phủ sóng nhỏ, công suất xạ trạm gốc thấp như: sử dụng minicell hay microcell KẾT LUẬN Sau triển khai trình tìm hiểu, tính toán thiết kế trạm BTS đến quy hoạch vùng phủ sóng thông tin di động cho khu vực huyện Thủy Nguyên cuối để đưa kết luận sau: + Sử dụng công nghệ GSM cho khu vực phủ sóng thông tin di động Thủy nguyên + Với cấu hình đa khung không tổng hợp SDCCH/8 cho kênh SCCH kênh CCCH sử dụng cấu hình đa khung không tổng hợp CCCH-CONF0 với khối CCCH khối sử dụng để trao quyền truy nhập khối dành cho công nhận quyền truy nhập AGCH khối dành cho nhắn tin + Công suất phát hiệu dụng tối thiểu trạm BTS: EIRPmin= 40dBm + Khu vực thành thị sử dụng anten định hướng 120 với khu công nghiệp hay khu trung tâm thương mại thường xả hiệu ứng nóng sử dụng anten định hướng 600 sử dụng mẫu 4/12 Còn khu vực nông thôn sử dụng mẫu có nhóm tần số với anten Omni đẳng hướng + Lựa chon sử dụng biện pháp dùng anten định hướng, nghiêng búp sóng chính, điều khiển công suất phát trạm BTS MS,rồi sử dụng kỹ thuật thu phân tập, nhảy tần , chuyển phát gián đoạn để giảm can nhiễu + Sử dụng số Cell với số trạm phù hợp với an anten định hướng để phủ sóng cho khu vực thành thị, Cell sử dụng kênh tần số, nơi hay xảy hiệu ứng nóng ta sử dụng Cell có kênh tần số Còn đối vói khu vực nông thôn sử dụng số Cell với số trạm khu vực thành thị Cell sử dụng kênh tần với anten Omni để phủ sóng Nhưng tương lai khu vực cần sử dụng nhiều trạm với số kênh tần cao nhu cầu phát triển sống Do điều kiện thời gian trình độ em hạn chế,nên đồ án không tránh khỏi có nhiều nội dung không làm sáng tỏ,mong thây cô bạn thông cảm Để hoàn thành đồ án em xin chân thành cám ơn quan tâm giúp đỡ thầy cô khoa Điện Tử Viễn Thông trường đại học Hàng Hải.Đặc biệt cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình thầy hướng dẫn Th.s Nguyễn Ngọc Sơn giúp đỡ em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cám ơn ! TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Thông tin di động số Cellular – Vũ Đức Thọ Thông tin di động – Đỗ Trọng Tuấn Tính toán mạng thông tin di động số Cellular – Vũ Đức Thọ 4.Hệ thống điện thoại di động GSM – Nguyễn Quốc Bình NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Tinh thần thái độ, cố gắng sinh viên trình thực Đồ án/khóa luận: Đánh giá chất lượng Đồ án/khóa luận tốt nghiệp (so với nội dung yêu cầu đề mặt: lý luận, thực tiễn, chất lượng thuyết minh vẽ): Chấm điểm giảng viên hướng dẫn (Điểm ghi số chữ) Hải Phòng, ngày tháng năm 20 Giảng viên hướng dẫn ĐÁNH GIÁ CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN Đánh giá chất lượng Đồ án/khóa luận tốt nghiệp mặt: thu thập phân tích số liệu ban đầu, sở lý thuyết, vận dụng vào điều kiện cụ thể, chất lượng thuyết minh vẽ, mô hình (nếu có) …: Chấm điểm người phản biện (Điểm ghi số chữ) Hải Phòng, ngày tháng năm 20 Người phản biện