Mạng thông tin di động và nghiên cứu thiết kế vùng phủ sóng cho khu vực huyện thủy nguyên

LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp đƣợc thực Đại học Hàng Hải Việt Nam Trƣớc hết em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Khoa Điện- Điện Tử nói chung thầy Bộ mơn Điện Tử Viễn Thơng nói riêng giúp đỡ em nhiều trình học tập trƣờng 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 hƣớng 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 đƣa đồ án dựa kết thu đƣợc q trình nghiên cứu riêng em, khơng 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 đƣợc liệt kê danh mục tham khảo Sinh viên Hoàng Thị Huế MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG iii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ iv LờI NÓI ĐầU v CHƢƠNG I: TỔNG QAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 1.1 Lịch sử phát triển mạng thông tin di động 1.2 Các hệ thống thông tin di động 1.2.1 Hệ thống thông tin di động 1G 1.2.2 Hệ thống thông tin di 2G 1.2.3 Hệ thống thông tin di động 3G 1.2.4 Hệ thống thông tin di động 4G 1.3Các phƣơng thức đa truy nhập 1.3.1 Đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) 1.3.2 Đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) 1.3.3 Đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA) 11 1.3.4.Đa truy nhập phân chia theo không gian (SDMA) 12 CHƢƠNG II: CấU TRÚC CHUNG Hệ THốNG MẠNG GSM 14 2.1.Giới thiệu chung 14 2.1.1.Cấu trúc địa lý mạng 14 2.1.2.Sơ đồ tổng quát chung 16 2.1.3Chức khối hệ thống mạng 17 2.1.4.Q trình xử lý tín hiệu 21 2.2 Giới thiệu chung hệ thống trạm BTS 22 2.2.1 Khái niệm, chức trạm BTS 22 ii 2.2.2 Nguyên lý Cellular 23 CHƢƠNG III: NGHIÊN CứU THIếT Kế VÙNG PHủ SÓNG CHO KHU VựCHUYệN THủY NGUYÊN 25 3.1.Cơ sở tính toán, thiết kế hệ thống 25 3.1.1.Cơ sở xác định vị trí,mặt phủ sóng hệ thống 25 3.1.2 Hiện trạng sở mạng & tính kinh tế hệ thống khu vực 26 3.1.3 Giải pháp quản lý vùng phủ sóng cho khu vực 28 3.2.Nghiên cứu thiết kế vùng phủ sóng cho khu vực huyện Thủy Nguyên 29 3.2.1 Cơ sở thiết lập tính tốn cho hệ thống 29 3.2.2 Đặc điểm đƣờng truyền hệ thống 34 3.2.3 Tính tốn đƣa thơng số kỹ thuật 39 3.3.Quy hoạch vùng phủ sóng cho khu vực huyện Thủy Nguyên 49 3.3.1 Các giải pháp lựa chọn cho trạm BTS 49 3.3.2 Kỹ thuật sử dụng lại tần số cho khu vực 52 3.3.3.Biện pháp phân bổ lƣu lƣợng thuê bao khu vực 58 3.3.4.Sự trì phát triển hệ thống tƣơng lai 59 KẾT LUẬN 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 iii DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tênbảng Trang Bảng 3.1 Các số mũ suy hao môi trƣờng khác 36 Bảng 3.2 Các tần số mẫu 3/9 54 Bảng 3.3 Các tần số mẫu 4/12 56 Bảng 3.4 Các tần số mẫu 7/21 57 iiii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Số hình Hình 1.3.1 Hình1.3 Hình1.3 Hình1.3 Hình2.1.1 Hình2.2.1 Hình2.2.2 Hình3.1.1 Hình3.3.1 Hình3.3.2 Hình3.3.3 Hình3.3.4 Tên hình Phƣơng pháp đa truy nhập FDMA Phƣơng pháp đa truy nhập TDMA Cấu trúc kênh thông tin TDMA Phƣơng pháp đa truy nhập CDMA Sơ đồ phân cấp cấu trúc mạng Mơ 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 iiv 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 nhƣ ngày Bởi lẽ hệ thống thông tin di động đƣợc sử dụng từ lâu đời, trải qua nhiều hệ, có nhiều thay đổi nhƣng hƣớng lên tiến bộ, cải tiến Cho đến ngày vậy,trên giới nói chung Việt Nam nói riêng, thơng tin di động vơ quen thuộc khơng thể thiếu Nó phƣơng tiện liên lạc ngày phát triển với dịch vụ tiện ích mà hƣớng phát triển để cung cấp, phục vụ đƣợc yêu cầu xã hội đề ln ln tốn khó hầu hết nhà khai thác Viễn thơng giới Ở Việt Nam vậy, số thuê bao di động chiếm đa phần tổng số thuê bao nƣớc Với hệ thống mạng GMS bao phủ hầu hết tỉnh thành nƣớc nhƣng nhu cầu sống ngày cao nên việc nghiên cứu, sâu hệ thống mạng vô cần thiết Song hệ thống mạng ln có cạnh tranh cơng nghệ GSM hệ thống đƣợc 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 thơng 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 tốn vùng phủ sóng trạm BTS cho khu vực quê em sinh sống Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm chƣơng sau: Chƣơng I: Tổng quan mạng thông tin di động Chƣơng II: Cấu trúc chung hệ thống thông tin di động GSM Chƣơng III: Nghiên cứu thiết kế vùng phủ sóng thơng tin di động cho khu vực huyện Thủy Nguyên iv Do thời gian hạn hẹp kiến thức hạn chế nên nội dung trình bày em dƣới nhiều sai sót, nhiều phần chƣa sâu, chƣa rõ ràng Rất mong đƣợc góp ý thầy, cô giáo môn bạn đọc Sinh viên Hoàng Thị Huế ivi CHƢƠNG 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 đƣợc 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 đƣợc Các hệ thống điện thoại tiện lợi dung lƣợng 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, ngƣời ta nhận thấy hệ thống đáp ứng nhu cầu ngày tăng ngƣời sử dụng vào tƣơng lai, không loại bỏ hạn chế hệ thống nhƣ: -Phân bổ tần số hạn chế, dung lƣợng 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 khơng cao - Không đảm bảo, đáp ứng nhu cầu dịch vụ khách hàng - Khơng tƣơng thích với hệ thống khác Khi mà kỹ thuật số đƣợc ứng dụng vào giải đƣợc số vấn đề, tăng chất lƣợng, tăng dung lƣợng hệ thống Quan niệm “ Cellular “ bắt đầu cuối năm 40 với Bell.Thay dung mơ hình quảng bá với máy phát công suất lớn anten cao cell diện tích bé có máy phát BTS cơng suất nhỏ, mà cell khoảng cách đủ xa sử dụng lại tần số Tháng 12-1971 hệ thống cellular kỹ thuật tƣơng tự đời FM dải 850MHz Tƣơng ứng sản phẩm thƣơng nghiệp AMPS đời năm 1983 Đến đầu năm 90, hệ thong tin di động Cellular bao gồm hàng loạt hệ thống nƣớc khác nhau: TASC, NMTS, NAMTS, C, v.v nhiên nững hệ thống dung lƣợng thấp số vấn đề cần khắc phục Ƣu điểm hệ thống Cellular nhƣ 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 ngƣời 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 lƣợng 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 lƣợng tăng, diện tích cell nhỏ đi, chuyển giao nhiều hơn,Báo hiệu tất bật dễ dãng xử lý phƣơng 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 nhƣợc điểm nhƣ sau: Độ rộng dải thông băng tần hệ thống bị hạn chế nên việc ứng dụng dịch vụ liệu bị hạn chế, đáp ứng đƣợc yêu cầu phát triển cho dịch vụ thông tin di động đa phƣơng tiện cho tƣơng 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 nhƣng hệ thống đƣợc coi nhƣ tổ hợp FDMA TDMA ngƣời sử dụng thực tế dùng kênh đƣợc ấn định tần số khe thời gian băng tần Do việc thực chuyển mạng tồn cầu gặp phải nhiều khó khăn Bắt đầu từ năm cuối thập niên 90 hệ thống thông tin di động hệ thứ bara đời kỹ thuật đa truy nhập CDMA TDMA cải tiến Lý thuyết C3 B1 C2 A1 A3 B3 B1 C3 A1 B2 C1 C3 A3 A3 A1 B3 C3 B2 A1 B1 B3 B3 B2 C3 C1 C3 C2 A1 A3 A2 B1 C2 A1 B2 C1 B2 A2 B1 B3 A2 C2 A3 C2 A1 A3 A1 B2 B1 C2 B2 C3 C1 A2 C3 C1 A2 B3 B1 C2 B3 B1 C2 B1 C2 A1 B2 C1 A2 B3 C3 B3 B2 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 C1 A2 B2 C2 A3 B3 C3 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Ta thấy cell phân bố cực đại đến sóng mang Nhƣ 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 lƣu lƣợng cell   8   38 TCH Tra bảng Erlang – B [1], GoS % cell cung cấp dung lƣợng 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 đƣợc 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 thƣờng Bên cạnh tỷ số C/A quan trọng ngƣời ta dựa vào tỷ số để đảm bảo việc ấn định tần số cho sóng mang liền không nên đƣợc sử dụng cell cạnh mặt vật lý Trong hệ thống mẫu 3/9 cell cạnh mặt địa lý nhƣ 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 nhƣ 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 đƣợc chia thành 12 nhóm tần số ấn định vị trí trạm gốc Khoảng cách trạm BTS đồng kênh D = 6R B1 B3 D1 A1 B2 C1 C3 A3 B1 B3 A3 D2 C1 D2 C3 A2 D1 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 D1 D2 A1 B2 C1 A2 D3 C2 B3 D2 A3 B1 A3 D2 A1 B2 C3 D3 D1 C1 D1 A2 C2 B1 B3 A1 B2 B1 A2 D3 C2 B3 A1 B2 A3 B1 A2 D1 C1 C3 D3 C2 C1 D2 A3 A2 A1 B1 C1 A2 B2 C2 A3 B3 C3 A4 B4 C4 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Ta thấy cell phân bố cực đại sóng mang Nhƣ 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 lƣu lƣợng cell   8   30 TCH Tra bảng Erlang – B [1], GoS = % cell cung cấp dung lƣợng 21,932 Erlang Giả sử th bao chiếm 0,033 Erlang cell phục vụ đƣợc 221,932 0.033  664 thuê bao Trong mẫu 4/12 số lƣợng cell D xếp theo cách khác nhằm phục vụ cho cell A, B, C Đó điều chỉnh để khơng xảy tƣợng 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 , cho phép GSM làm việc tốt Tuy nhiên mẫu 4/12 có dung I lƣợng thấp so với mẫu 3/9 rằng: số lƣợng 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 đƣợc chia thành 21 nhóm ấn định trạm gốc Khoảng cách trạm đồng kênh D = 7,9R F1 A2 E1 F2 F3 B1 E3 C1 A1 A2 E3 D3 C1 G3 C1 E3 G3 F2 B1 B3 B2 A1 G2 F1 C2 C3 F1 D2 G1 E2 C1 B2 A1 D3 G2 F3 A3 E1 G1 C2 C3 D2 G3 D1 F2 B3 G2 A1 D3 E2 E3 B2 A2 B1 D2 G1 E2 B3 F1 F3 E1 F2 B1 G2 G3 D1 A3 E1 G1 C2 C3 F3 D2 D3 E2 B2 B3 D1 A3 A3 A2 Hình 3.3.3 Mẫutáisửdụngtầnsố7/21 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 2 3 3 3 3 3 4 9 Ta thấy cell đƣợc 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 lƣu lƣợng cell   8   14 TCH Tra bảng Erlang – B, GoS = % cell cung cấp dung lƣợng 8,2003 Erlang Giả sử thuê bao chiếm 0,033 Erlang, nhƣ cell phục vụ đƣợc 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 đƣợc phục vụ tăng lên là: 248; 664 883, nhƣng đồng thời nhiễu hệ thống tăng lên Nhƣ 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 Mơ hình thƣờng đƣợc áp dụng cho vùng có mật độ máy di động cao - Mẫu 4/12: sử dụng cho vùng có mật độ lƣu lƣợng trung bình - Mẫu 7/21: sử dụng cho khu vực mật độ thấp Nhƣ tái sử dụng tần số tức tái sử dụng kênh mặt không gian từ số kênh đƣợc sử dụng tăng lên hay nói cách khác tăng dung lƣợng 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 đƣờng Còn khu đơng dân nhƣ khu cơng nghiệp sử dụng Cell với tần số Khu nông dân , ngoại thành sử dụng mẫu K= hiệu phù hợp Nhƣ ta có: + Khoảng cách sử dụng lại tần số khu vực thành thị: Sử dụng Cell có tần số:𝐷 = 𝐾 𝑅 = 3.12 0,47 = 2,82 𝑘𝑚 Sử dụng Cell có tần số: 𝐷 = 𝐾 𝑅 = 3.12 0,64 = 3,84𝑘𝑚 + Khoảng cách sử dụng lại tần số khu vực nông thôn: Sử dụng Cell có tần số: 𝐷 = 𝐾 𝑅 = 3.9 0,408 = 2,12 𝑘𝑚 3.3.3.Biện pháp phân bổ lưu lượng thuê bao khu vực Do thay đổi dung lƣợng lƣu lƣợng tăng lên cách đột biến nơi gây nên hiệu ứng điểm nóng, hình thành nhu cầu tăng thêm kênh Cell Phƣơng pháp để giải vấn đề mƣợn kênh tần số Cell có lƣu lƣợng thấp để thêm vào Cell có lƣu lƣợng lớn Song phƣơng pháp giả làm phá hỏng quy hoạch tần số gây can nhiễu mức cho phép nhƣ thực khơng cách Nhƣ cần phải có giải pháp tức nhằm phân bổ lƣu lƣợng thuê bao cách hợp lý * Hiệu ứng điểm nóng: Là tƣợng 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 đƣợc phân bổ cho Cell ỏ khu vực thiết kế đủ Do để khắc phục hiệu ứng điểm nóng ta thƣờng áp dụng biện pháp vay kênh * Phƣơng pháp vay kênh đƣợc hiểu sơ biện pháp khảo sát xem Cell có lƣu lƣợng nhỏ để vay dải tần Cell để thêm vào Cell có lƣu lƣợng tăng đột biến Song phải lựa chọn dải tần để đảm bảo nhiễu kênh kề nhiễu kênh chung mức cho phép Để khắc phục nhƣợc điểm can nhiễu vay kênh ta nên sử dụng cấu trúc đồng tâm Cell đƣợc tăng cƣờng thêm dải tần lấy từ Cell khác Nhƣ dải tần sẵn có Cell đƣợc dùng nhƣ vốn có dải tần tăng cƣờng đƣợc phát mức công suất bé Ngồi 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 Ngun ln huyện dẫn đầu Hải Phòng phát triển th bao, mạng di động lại khơng thể thiếu Nhƣ ta thấy phát triển không ngừng kinh tế xã hội huyện năm gần đây,với nguồn vốn đầu tƣ nƣớc nhƣ: Nhật, Trung Quốc, Singapo vào khu công nghiệp Nam Cầu Kiền, khu công nghiệp ViShip hứa hẹn nhiều tiềm tƣơng lai Ngoài nguồn vốn nƣớc mạnh nhƣ nhũng ngành nghề truyền thống khơng ngừng lên nhƣ đúc đồng, đúc gang, gia công khí xã Mỹ Đồng, Trịnh Xá, Thiên Hƣơng với nhiều sở, doanh nghiệp cung cấp hàng hóa nƣớc,và xuất sang nƣớc ngồi Hơn ngƣời dân Thủy Nguyên có nhiều ngƣời thân định cƣ nƣớc ngồi mà nhu cầu thơng tin liên lạc, gọi quốc tế cao Ngoài xã có kinh tế biển phát triển mạnh nhƣ xã Lập Lễ, An Lƣ với 1000 tàu đánh cá loại,diện tích ni trồng thủy sản rộng, phong phú Còn có 50 doanh nghiệp tƣ nhân với đồn tàu 100 có trọng tải trung bình 3000 vận tải hàng hóa nƣớc quốc tế Mức tăng trƣờng kinh tế địa phƣơng nhƣ yếu tố quan trọng để công nghệ điện tử, thơng tin di động phát triển lâu dài, bền vững tƣơng lai Dự kiến tăng trƣởng số lƣợng lƣu lƣợng thuê bao năm tới(2016- 2021): theo nhƣ số liệu phần số thuê bao di động mạng Mobifone vào khoảng 50 000 TB,và nhƣ phần tính tốn 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 đƣợc khu vực là: 54.698= 37692 (TB/kv) Sử dụng Cell có tải tần số thuê bao đáp ứng đƣợc 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 đƣợc khu vực là: 39.327= 12 753 (TB/kv) Sử dụng Cell có tải tần số thuê bao đáp ứng đƣợc 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 Nhƣ phát triển tƣơng lai dự kiến nhƣ sau: + Đối với khu vực thành thị : Số Cell có tải tần đáp ứng đƣợc khu vực là: 75000:54= 1388 (Cell) =>Số Cell tăng lên so với 1388- 698=690 Cell tƣơng đƣơng với 230 trạm BTS Số Cell có tải tần đáp ứng đƣợc khu vực là: 75000:99= 757 (Cell) =>Số Cell tăng lên so với 757- 384= 373Cell tƣơng đƣơng với 124 trạm BTS + Đối với khu vực nông thôn: Số Cell có tải tần đáp ứng đƣợc khu vực là: 18750:39= 480 (Cell) =>Số Cell tăng lên so với 480- 327=153 Cell tƣơng đƣơng với 153 trạm BTS Số Cell có tải tần đáp ứng đƣợc khu vực là: 18750:105= 178 (Cell) =>Số Cell tăng lên so với 178-121= 57Cell tƣơng đƣơng với 57 trạm BTS  Các biện pháp giải tƣơng lai: + Quy hoạch thêm Cell mới: đƣợc áp dụng có thêm nhiều khu dân cƣ mới, khu công nghiệp đƣợc 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 thƣớc nhỏ dung lƣợng thông tin tăng điều đồng nghĩa với việc cần nhiều trạm gốc Nhƣ chi phí lắp đặt cho hệ thống cao Khi hệ thống bắt đầu sử dụng mật độ thuê bao thấp để tối ƣu hóa kích thƣớc Cell phải lớn Nhƣng mật độ thuê bao tăng kích thƣớc Cell phải giảm để đáp ứng dung lƣợng phƣơng pháp chia nhỏ Cell Do vùng nông thôn thành thị có phân hóa khác lƣu lƣợng nhƣ mật độ thuê bao nên đòi hỏi cấu trúc mạng vùng phải khác Cụ thể: khu vực thành thị đƣợc phân chia thành vùng địa lý nhỏ với Cell có mức độ phủ sóng hẹp nhằm cung cấp chất lƣợng dịch vụ tốt hơn, lƣu lƣợng cao Còn vùng nơng thơn nên sử dụng Cell có vùng phủ sóng lớn tƣơng ứng với số lƣợng Cell đáp ứng cho lƣu lƣợng mật độ ngƣời sử dụng thấp Hình 3.3.4: Sự phân chia Cell khu vực Theo phƣơng pháp việc chia nhỏ Cell đảm bảo chất lƣợng hệ thống số thuê bao tăng lên đồng thời tiết kiệm chi phí thiết bị Phƣơng pháp gồm giai đoạn: Giai đoạn 1: Khi hệ thống mạng đƣợc thiết lập,lƣu lƣợng số trạm thấp mà mạng thƣờng sử dụng omni Cell với anten vô hƣớng, phạm vi phủ sóng rộng Giai đoạn 2: Khi lƣu lƣợng dung lƣợng thuê bao tăng lên mạng đƣợc mở rộng, để đáp ứng đƣợc phát triển cần phải dùng nhiều sóng mang hay cách sử dụng lại sóng mang có cách thƣờng 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 hƣớng anten riêng biệt định hƣớng 1200 nhƣ ta chia 1Cell thành Bằng cách dựa Cell cũ để tạo Cell phân biệt với theo chức mạng Nhƣ theo lý thuyết tần số vơ tuyến tăng lần dung lƣợng mạng tăng lần Giai đoạn 3: Chia tách Cell nhỏ sau cách dịch hƣớng 300 anten BTS ngƣợc chiều kim đồng hồ để tổng số mặt tăng lên gấp lần suy dung lƣợng mạng tăng lên gấp lần Biện pháp chia tách Cell vừa giảm kích thƣớc Cell đồng thời tăng dung lƣợng hệ thống mạng Tuy nhiên phải đƣợc vận dụng theo giai đoạn phát triển mạng, nhiều hạn chế kích thƣớc 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 Ngồi việc chia nhỏ Cell ta sử dụng số phƣơng án phù hợp với phạm vi phủ sóng nhỏ, cơng suất xạ trạm gốc thấp nhƣ: sử dụng minicell hay microcell KẾT LUẬN Sau triển khai q trình tìm hiểu, tính toán thiết kế trạm BTS đến quy hoạch vùng phủ sóng thơng tin di động cho khu vực huyện Thủy Nguyên cuối để đƣa kết luận nhƣ sau: + Sử dụng công nghệ GSM cho khu vực phủ sóng thơng tin di động Thủy ngun + Với cấu hình đa khung khơng tổng hợp SDCCH/8 cho kênh SCCH kênh CCCH sử dụng cấu hình đa khung khơng tổng hợp CCCH-CONF0 với khối CCCH khối sử dụng để trao quyền truy nhập khối dành cho cơng 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 hƣớng 1200 với khu công nghiệp hay khu trung tâm thƣơng mại thƣờng xả hiệu ứng nóng sử dụng anten định hƣớng 600 sử dụng mẫu 4/12 Còn khu vực nơng thơn sử dụng mẫu có nhóm tần số với anten Omni đẳng hƣớng + Lựa chon sử dụng biện pháp nhƣ dùng anten định hƣớng, 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 hƣớng để phủ sóng cho khu vực thành thị, Cell sử dụng kênh tần số, nhƣng nơi hay xảy hiệu ứng nóng ta sử dụng Cell có kênh tần số Còn đối vói khu vực nơng thơn sử dụng số Cell với số trạm khu vực thành thị Cell sử dụng kênh tần với anten Omni để phủ sóng Nhƣng tƣơng 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 khơng tránh khỏi có nhiều nội dung khơng đƣợc làm sáng tỏ,mong thây cô bạn thông cảm Để hoàn thành đƣợc đồ án em xin chân thành cám ơn quan tâm giúp đỡ thầy cô khoa Điện Tử Viễn Thông trƣờng đại học Hàng Hải.Đặc biệt cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình thầy hƣớng dẫnTh.s Nguyễn Ngọc Sơnđã 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 tốn mạng thông tin di động số Cellular – Vũ Đức Thọ 4.Hệ thống điện thoại di động GSM – Nguyễn Quốc Bình NHẬN XÉT TĨM TẮT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN Tinh thần thái độ, cố gắng sinh viên q trình thực Đồ án/khóa luận: Đánh giá chất lƣợng Đồ án/khóa luận tốt nghiệp (so với nội dung yêu cầu đề mặt: lý luận, thực tiễn, chất lƣợng thuyết minh bản v ẽ): Chấm điểm giảng viên hƣớng dẫn (Điểm ghi số chữ)Hải Phòng, ngày tháng năm 20 Giảng viên hướng dẫn ĐÁNH GIÁ CỦA NGƢỜI PHẢN BIỆN Đánh giá chất lƣợng 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 lƣợng thuyết minh vẽ, mơ hình (nếu có) …: Chấm điểm ngƣời phản biện (Điểm ghi bằngsố chữ)Hải Phòng, ngày tháng năm 20 Người phản biện ... trí,mặt phủ sóng hệ thống 25 3.1.2 Hiện trạng sở mạng & tính kinh tế hệ thống khu vực 26 3.1.3 Giải pháp quản lý vùng phủ sóng cho khu vực 28 3.2 .Nghiên cứu thiết kế vùng phủ sóng cho khu vực. .. VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 1.1 Lịch sử phát triển mạng thông tin di động 1.2 Các hệ thống thông tin di động 1.2.1 Hệ thống thông tin di động 1G 1.2.2 Hệ thống thông tin. .. di động Chƣơng II: Cấu trúc chung hệ thống thông tin di động GSM Chƣơng III: Nghiên cứu thiết kế vùng phủ sóng thơng tin di động cho khu vực huyện Thủy Nguyên iv Do thời gian hạn hẹp kiến thức