Thiết kế và nâng cao chất lượng vùng phủ sóng trong các toà nhà cao tầng

Thiết kế và nâng cao chất lượng vùng phủ sóng trong các toà nhà cao tầng Thiết kế và nâng cao chất lượng vùng phủ sóng trong các toà nhà cao tầng Thiết kế và nâng cao chất lượng vùng phủ sóng trong các toà nhà cao tầng luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH : ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG THIẾT KẾ VÀ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG VÙNG PHỦ SĨNG TRONG CÁC TỒ NHÀ CAO TẦNG INBUILDING COVERAGE (IBC) NGUYỄN VŨ TP.HCM 2006 BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC THIẾT KẾ VÀ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG VÙNG PHỦ SĨNG TRONG CÁC TỒ NHÀ CAO TẦNG INBUILDING COVERAGE (IBC) NGÀNH : ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG MÃ SỐ : NGUYỄN VŨ Người hướng dẫn khoa học : PGS TS HỒ ANH TÚY TP.HCM 2006 LỜI MỞ ĐẦU Cùng với phát triển khoa học kỹ thuật, linh hoạt người đòi hỏi mức cao hơn, mạng điện thoại hữu tuyến khơng cịn đáp ứng nỗi nhu cầu liên lạc kể thương mại quân Các hệ thống thông tin di động tế bào đời để đáp ứng nhu cầu người, bậc hệ thống di động tồn cầu GSM (Global System for Mobile), sử dụng rộng rãi nước châu ÂU châu Á Ở Việt Nam, tình hình cạnh tranh nhà dịch vụ cung ứng mạng GSM liệt Kể từ 2003, có thêm nhiều nhà cung cấp dịch vụ GSM đời dẫn đến thị trường sử dụng mạng di động GSM phát triển sôi động Để làm chủ chiến lược cạnh tranh nhằm thu hút khách hàng Công ty, nhà cung cấp dịch vụ phải thừa nhận “Chất lượng sản phẩm dịch vụ” luôn hàng đầu, tiêu chí để tồn phát triển cơng ty Trên tinh thần đó, nhà cung cấp dịch vụ GSM cần phải nâng cấp thiết bị mạng, mở rộng vùng phủ sóng khắp nước, nâng cao chất lượng thoại, sách hậu tốt… đáp ứng nhu cầu giữ chân khách hàng Ngoài ra, phát triển nhiều nhà cao tầng trung tâm, thành phố lớn dẫn đến sóng GSM bên tòa nhà dần mức suy hao cao Điều đòi hỏi nhà cung cấp dịch vụ GSM cần phải có giải pháp để khắc phục tình hình vùng phủ sóng tịa nhà Với mục đích nhằm cải thiện chất lượng vùng phủ sóng chất lượng thoại tòa nhà, luận án tác giả đưa giải pháp nhằm khắc phục, giải khó khăn Do điều kiện thời gian ngắn nên luận văn dừng lại giải pháp nâng cao chất lượng vùng phủ cho hệ thống GSM tòa nhà, hướng phát triển sau cải tiến hệ thống cho sử dụng nhiều hệ thống GSM, Trang CDMA nhà đặt biệt cho hệ thống di động hệ sau 3G, 4G đảm bảo chất lượng thoại mà phải đảm bảo chất lượng dịch vụ On Demaind cho nhu cầu tương lai Cuối cùng, chân thành cám ơn PGS.TS HỒ ANH TUÝ, tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi đóng góp quý báo cho luận văn Cám ơn thầy cơ, bạn bè nhiệt tình giúp đỡ hỗ trợ tơi hồn thành luận văn Tp.HCM, tháng 01 năm 2007 Nguyễn Vũ Trang TRANG CHUẨN Y THIẾT KẾ VÀ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG VÙNG PHỦ SĨNG TRONG CÁC TỊA NHÀ CAO TẦNG IN-BUILDING COVERAGE (IBC) NGUYỄN VŨ Hội đồng chấm luận văn: Chủ tịch: Thư ký: Phản biện 1: Phản biện 2: Ủy viên: ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI HIỆU TRƯỞNG Trang MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang CHƯƠNG TỔNG QUAN HỆ THỐNG GSM VÀ VẤN ĐỀ QUY HOẠCH, NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG MẠNG TTDĐ GSM 12 1.1 Sơ lược hệ thống GSM 12 1.1.1 Lịch sử phát triển GSM .12 1.1.2 Cấu trúc hệ thống GSM .14 1.1.3 Số nhận dạng hệ thống GSM .16 1.1.4 Số thuê bao di động MSISDN (Mobile Subcriber ISDN Number) 17 1.1.5 Số chuyển vùng trạm di động MSRN (Mobile Station Roaming Number) 17 1.1.6 Số nhận dạng thuê bao di động quốc tế IMSI (International Mobile Subscriber Identity) 18 1.1.7 Số nhận dạng thuê bao di động tạm thời TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity ) 19 1.1.8 Số nhận dạng thiết bị di động IMEI (International Mobile Equipment Identity) 19 1.1.9 Số nhận dạng vùng định vị LAI (Location Area Identity) 20 1.1.10 Số nhận dạng ô CGI (Cell Global Identity) .20 1.2 Vấn đề quy hoạch, nâng cao chất lượng mạng lưới thông tin di động GSM 20 Trang 1.3 Sơ lược giải pháp nâng cao chất lượng phủ sóng tòa nhà cao tầng .24 1.3.1 Xu hướng phát triển hệ thống IBC 24 1.3.2 Đặc điểm phủ sóng IBC bên 26 1.3.3 Đặc điểm phủ sóng IBC lặp 27 1.3.4 Đặc điểm phủ sóng IBC Ơ nhà 28 1.3.5 Hệ thống IBC tòa nhà tòa nhà cao tầng .29 CHƯƠNG GIẢI PHÁP CHO VIỆC NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG VÙNG PHỦ SÓNG CHO HỆ THỐNG IN-BUILDING31 2.1 Khái niệm 31 2.2 Dung lượng vùng phủ sóng 32 2.2.1 Ô nhà công cộng 33 2.2.2 Ô nhà riêng biệt 33 2.2.3 Phân chia tịa nhà thành nhiều 33 2.3 Hệ thống IBC: anten trạm gốc BTS 34 2.3.1 Hệ thống Anten 35 2.3.2 Hệ thống trạm gốc BTS (RBS) 42 2.3.3 Kết nối RBS với mạng anten 45 2.3.4 Phương pháp kết nối thêm RBS 50 2.4 Thiết kế RF 53 2.4.1 Kết nối đường truyền 53 2.4.2 Các mức thiết kế 55 2.4.3 Chương trình tính cơng suất anten hệ thống DAS57 2.5 Hệ thống anten IBC 65 2.5.1 Nguyên tắc lắp đặt anten tòa nhà .65 2.5.2 Khảo sát .73 2.5.3 Đo vùng phủ sóng 74 Trang 2.5.4 Thiết bị phát .74 2.5.5 Thiết bị thu 75 2.5.6 Cách thức đo 75 2.6 Quy hoạch tần số 76 2.6.1 Tổng quan 76 2.6.2 Quy hoạch tần số phủ sóng bên tịa nhà 77 2.6.3 Các quy tắc quy hoạch sử dụng lại tần số .78 2.6.4 Các quy tắc quy hoạch sử dụng tần số chuyên dụng 78 2.7 Kiểm soát lưu lượng 79 2.7.1 Cấu trúc phân cấp ô .80 2.7.2 Kiểm soát hoạt động mức Idle 80 2.7.3 Cấp phát kênh riêng 82 2.8 Tinh chỉnh 83 CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG IBC KS NEWWORLD 85 3.1 Giới thiệu sơ lược cấu trúc tòa nhà 85 3.2 Yêu cầu thiết kế IBC cho Ks New World 86 3.3 Lựa chọn phương án phủ sóng cho KS NewWorld 86 3.4 Các bước thức thiết kế 86 KẾT LUẬN 87 TÓM TẮT LUẬN VĂN 88 SUMMARY OF THESIS 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 PHỤ LỤC BẢN VẼ THIẾT KẾ HỆ THỐNG IBC KS NEWWORLD91 Trang DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT AUC Authentication Centre BCCH Broadcast Control Channel BCH Broadcast Channels BER Bit Error Rate BSC Base Station Controller BSS Base Station System BTS Base Tranceiver Station CB Cell Broadcast CCCH Common Control Channels CI Carrier to Interference ratio DAS Distributed Antennas System ERI Equipment Identity Register FACCH Fast Associated Control Channel FCCH Frequency Correction Channel FEC Forward Error Correction GMSC Gateway Mobile Services Switching Centre HLR Home Location Register IBC In-Building Coverage IMEI International Mobile Equipment Identity IP Internet Protocol ME Mobile Equipment MS Mobile Station MSC Mobile Switching Center MSISDN Mobile Station International ISDN Number O&M Operations and Maintenance Trang OSS Operation and Support System PSTN Public switched Telephone network RACH Random Access Channel SACCH Slow Associated Control Channel SIM Subscriber Identity Module SS Switching System SS7 Signalling System Number TCH Traffic Channel TRAU Transcoder Rate Adapter Unit TRX Transmitter/receiver VLR Visitor Location Register Trang Hình F.20: Đo kiểm vùng phủ sóng Floor sau lắp đặt hệ thống IBC Trang 141 F.9 Floor Hình F.21: Đo kiểm vùng phủ sóng Floor trước lắp đặt hệ thống IBC Trang 142 Hình F.22: Đo kiểm vùng phủ sóng Floor sau lắp đặt hệ thống IBC Trang 143 F.10 Floor Hình F.23: Đo kiểm vùng phủ sóng Floor trước lắp đặt hệ thống IBC Trang 144 Hình F.24: Đo kiểm vùng phủ sóng Floor sau lắp đặt hệ thống IBC Trang 145 F.11 Floor 10 Hình F.25: Đo kiểm vùng phủ sóng Floor 10 trước lắp đặt hệ thống IBC Trang 146 Hình F.26: Đo kiểm vùng phủ sóng Floor 10 sau lắp đặt hệ thống IBC Trang 147 F.12 Floor 11 Hình F.27: Đo kiểm vùng phủ sóng Floor 11 trước lắp đặt hệ thống IBC Trang 148 Hình F.28: Đo kiểm vùng phủ sóng Floor 11 sau lắp đặt hệ thống IBC Trang 149 F.13 Floor 12 Hình F.29: Đo kiểm vùng phủ sóng Floor 12 trước lắp đặt hệ thống IBC Trang 150 Hình F.30: Đo kiểm vùng phủ sóng Floor 12 sau lắp đặt hệ thống IBC Trang 151 F.14 Floor 14 Hình F.31: Đo kiểm vùng phủ sóng Floor 14 trước lắp đặt hệ thống IBC Trang 152 Hình F.32: Đo kiểm vùng phủ sóng Floor 14 sau lắp đặt hệ thống IBC Trang 153 G Kết đo tín hiệu thu từ MS KS NewWorld Kết đo đạc Mục Kiểm tra Ground Nos % Floor Nos Floor % Nos Floor % Nos Floor % Nos % Tổng số mẫu đo 1797 100.00 1673 100.00 4897 100.00 4950 100.00 4841 100.00 Signal RX >-85 dBm 1767 1652 98.74 4840 98.84 4877 98.52 4782 98.78 98.35 Mục Kiểm tra Kết đo đạc Floor Nos % Floor Nos Floor % Nos Floor % Nos Floor % Nos % Tổng số mẫu đo 3662 100.00 4517 100.00 4950 100.00 5401 100.00 4943 100.00 Signal RX >-85 dBm 3619 4480 99.18 4831 97.60 5317 98.45 4869 98.50 98.84 Mục Kiểm tra Kết đo đạc Floor 10 Nos % Floor 11 Nos % Floor 12 Nos % Floor 14 Nos % Elevator Nos % Tổng số mẫu đo 4295 100.00 4362 100.00 4840 100.00 4436 100.00 5646 100.00 Signal RX >-85 dBm 4221 4308 98.75 4786 98.89 4386 98.87 5576 98.75 98.27 Trang 154 Mục Kiểm tra Kết đo đạc Sumary Nos % Tổng số mẫu đo 65210 100.00 Signal RX >-85 dBm 64311 Trang 155 98.96 ... sóng Một nhà thiết kế vùng phủ sóng dung lượng chất lượng tịa nhà không tốt Tuy nhiên, để đáp ứng dung lượng phủ sóng bên trong, có 02 loại sau: Ơ nhà cơng cộng: sử dụng phủ sóng tịa nhà trung... trình tính tốn ước lượng cơng suất thu MS tòa nhà để đánh giá chất lượng, để từ cải tiến chất lượng vùng phủ sóng GSM Các giải pháp thực mở rộng vùng phủ sóng tòa nhà cao tầng Bằng phương pháp... tòa nhà cao tầng đặt là: cần mở rộng vùng phủ sóng GSM hay vừa mở rơng vùng phủ sóng vừa nâng cao dung lượng Trang 24 trạm Từ phát triển nhiều phương pháp để thực hệ thống GSM tịa nhà cao tầng