Giới thiệu mạng thông tin di động GSM: Nguyên lý hoạt động và các thành phần chính

MỤC LỤC

Giao tiếp vô tuyến - Giao tiếp vô tuyến số

    ∗ Kênh thâm nhập ngẫu nhiên RACH (Random Access Channel) kênh này đợc MS sử dụng để yêu cầu dành một SDCCH hoặc để trả lời tìm gọi, hoặc để thâm nhập khi khởi đầu hoặc đăng ký cuộc gọi, kênh đờng lên điểm tới điểm. ∗ Cụm đồng bộ SB: Cụm này dùng để đồng bộ thời gian của MS, nó chứa một chuỗi đồng bộ dài dễ dàng nhận biết và mang thông tin của khung TDMA cùng với mã nhận dạng cơ sở BSIC.

    Số nhận dạng trong GSM

      Khi nhận đợc MSRN, HLR gửi nó đến MSC cổng, lúc này là tổng đài cổng có thể hớng cuộc gọi đến tổng đài MSC/VLR nơi thuê bao bị gọi hiện đang đăng ký. + MS bận: Mạng vô tuyến có một kênh thông tin (kênh tiếng) dành cho luồng số liệu mới và từ MS trong quá trình chuyển động MS phải có khả năng chuyển đến một kênh thông tin khác. Khả năng chuyển động vô định đồng thời với việc thay đổi “nối thông” MS ở giao diện vô tuyến, ở thời điểm cần thiết để đảm bảo chất lợng thu đợc gọi là Roaming.

      Vì là lần đầu nhập mạng lên MS không có chỉ thị nào về nhận dạng vùng định vị mới MS gửi đi một thông báo cập nhật vị trí nhập mạng đến MSC/VLR để thâm nhập mạng.

      Hình I.13: Cập nhật vị trí khi lưu động giữa hai vùng phục vụ MSC/VLR khác nhau.
      Hình I.13: Cập nhật vị trí khi lưu động giữa hai vùng phục vụ MSC/VLR khác nhau.

      Giới thiệu về ô

        Hai dạng anten thờng sử dụng là anten vô tuyến( bán kính vùng phủ sóng xấp xỉ 15 km) và anten định hớng tập trung công suất phản xạ và các rẻ quạt 1200, mỗi rẻ quạt phủ 2 ữ 4 km. Phân bổ ô theo kiểu tuyến tính theo địa hình khi phân bổ ô đợc bố trí theo kiểu tuyến tính do khu vực phục vụ nằm trong đất liền, dọc bờ biển hay dọc đờng nối giữa các thành phố lớn cách nhau hàng chục km, ô đợc bố trí theo hàng dọc và sử dụng lại tần số sau mỗi vòng. Khu vực ô đơn vị là khu vực đợc bao phủ bởi hình tam giác đều, vuông đều và lục giác đều trong đó lục giác đều tối thiểu hóa số lợng ô để bao phủ một khu vực, độ rộng của ô chồng lấn = 0,27R.

        Để thiết lập cuộc gọi trực tiếp ô vùng trùm và chuyển ô cuộc gọi đang đợc tiến hành đến ô trùm SSR của ô trùm đợc sử dụng, để đảm bảo rằng cuộc gọi đến hoặc từ một thuê bao di động trong ô trùm bắt đầu ở kênh tiếng của ô trùm này, ta phải đo c- ờng độ tín hiệu thu trong quá trình thâm nhập hệ thống.

        Hình II.3: Vị trí kiểu tuyến tính lặp lại ở ô bờ biển.
        Hình II.3: Vị trí kiểu tuyến tính lặp lại ở ô bờ biển.

        Quy hoạch ô cho GSM

          Các lục giác là dạng ký hiệu cho một ô trong mạng vô tuyến và là mô hình đơn giản nhất của mẫu hình phủ sóng vô tuyến cho việc quy hoạch khi phải xét đến truyền sóng vô tuyến phụ thuộc vào địa hình, các tính chất không đồng nhất của bề mặt đất. Để tránh hiện tợng này, cần phối hợp phân bổ kênh cố định và năng động và phân bổ kênh hỗn hợp đã đợc gán từ trớc từ phân bổ kênh cố định, hay tái phân bổ cuộc gọi mà nó đợc phân bổ bằng gán kênh năng động. Việc phân bổ trớc các kênh chung cho nhóm ô và sử dụng các kênh từ nhóm ô bão hòa sang nhóm không bão hòa tùy theo thứ tự u tiên khi lu l- ợng vợt quá mức cực đại và hạn chế tế bào khác sử dụng các kênh này.

          - Các tần số vô tuyến mang kênh SDCCH( Standalone Dedicate Control Channel) khi thiết lập cuộc gọi là thực hiện các thủ tục cập nhật vị trí, ở vùng thành phố có thể dùng một hay hai SDCCH là đảm bảo lu lợng bình thờng.

          Hình II.7: Giám sát cuộc gọi.
          Hình II.7: Giám sát cuộc gọi.

          Phần thiết kế

          Khi MS1 là ô phục vụ có thể chuyến giao sang BS2 khi đặt một giá trị TALIM để giới hạn kích thớc của ô 1. Một cảnh báo hoạt động ngay khi MS bắt đầu sử dụng một TCH ở BS1 và một yêu cầu chuyển giao sẽ đợc phát đi.

          Giới thiệu

          Thiết kế tối u hóa mạng Vinaphone

            Vì vậy để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của hệ thống thông tin viễn thông, Tổng công ty Bu chính Viễn thông Việt Nam đã chủ động hợp tác với Công ty Viễn thông lớn trên thế giới để lắp đặt xây dựng hệ thống thông tin di động tại Việt Nam. Mạng khoảng cách xa nhau nh là mạng nông thôn thì việc định tuyến khá đơn giản, nhng ở thành phố do có nhiều chớng ngại vật và mật độ tập trung thuê bao lớn nên việc đảm bảo thông tin cho thuê bao là rất khó khăn. Khi sử dụng lại mẫu tần số không tốt cũng gây ra hiện tợng nhiễu giao thoa kênh lân cận nghĩa là khoảng cách dải tần giữa các tần số sóng mang (kênh) cùng cell, cùng site là không đủ lớn làm kênh lân cận trong cell, site bị nhiễu giao thoa.

            Chơng này chỉ giới thiệu sơ qua tình hình phát triển mạng thông tin di động, trình bày sơ đồ quá trình thiết kế mạng, một số cấu hình đặt BTS và tìm hiểu về các loại nhiễu trong hệ thống GSM.

            Sơ đồ quy định kênh logic Số liệu vị trí đài
            Sơ đồ quy định kênh logic Số liệu vị trí đài

            Cơ sở của tối u hóa

            Vị trí anten trong hệ thống GSM

            Khi chia nhỏ ô tần số một lần thì diện tích bao phủ của trạm gốc trong ô mới bằng 1/4 diện tích ô ban đầu và nếu nh mỗi một ô tần số mới mang tải lu lợng nh ô tần số ban đầu thì tải lu lợng trong các ô mới sẽ tăng 4 lần so với tải lu lợng của ô ban đầu. - Dùng các hệ truyền dẫn, nghĩa là các hệ dẫn sóng điện từ nh đờng dây song hành, đờng truyền đồng trục, ống dẫn sóng…Sóng điện từ truyền lan trong các hệ thống này thuộc loại sóng điện từ rằng buộc. Anten thu có nhiệm vụ ngợc với anten phát nghĩa là tiếp nhận sóng điện từ tự do từ không gian ngoài và biến đổi chúng thành sóng điện từ rằng buộc truyền qua Feeder tới đầu máy thu.

            Song năng lợng điện từ mà anten thu tiếp nhận từ không gian ngoài sẽ chỉ có một phần đợc truyền tới máy thu còn một phần sẽ bức xạ trở lại vào không gian ngoài( bức xạ thứ cấp).

            Thực hiện quá trình tối u hóa

            • Giám sát chất lợng phục vụ

              Số liệu cung cấp tất cả các loại tỷ lệ có thể chia nhỏ chi tiết về tỷ lệ thành công, thất bại do BSS hay NSS, chi tiết hơn về nguyên nhân, có thể giám sát tổng quát về hệ thống nhờ bảng phân tÝch. Đối với các trạm Omni có cấu hình hiện tại một BTS với anten vô hớng ta sẽ chuyển thành trạm Sectorize tức là gồm 3 BTS với 3 anten, mỗi anten có góc định hớng 1200 hoặc 2 BTS với 2 anten phục vụ theo hai hớng chính. Đồng thời với việc giảm kích thớc cell các trạm sẵn có bằng cách giảm công suất phát anten của các trạm đó để đảm bảo chất lợng phục vụ và tính đồng đều về chất lợng phủ sóng của toàn mạng, u điểm của phơng án này là nâng cao đợc dung lợng của toàn mạng và đảm bảo chất lợng phủ sóng Indoor cho các máy đầu cuối 2W tại các nơi có cờng độ tín hiệu yếu.

              Phơng án tối u là thực hiện Sector và tăng cấu hình BTS tại các trạm sẵn có đồng thời lắp đặt các trạm mới cần thiết tại các khu vực có lu lợng cao và các nơi có chất lợng phủ sóng yếu nhằm đáp ứng nhu cầu về lu lợng và chất lợng phủ sóng đồng đều của mạng.

              Giải pháp cho mạng vinaphone hà nội

              Thiết kế mạng vinaphone

              Chơng này mục đích đa ra chỉ tiêu về kỹ thuật để thực hiện quá trình tối u hóa tốt hơn và một số phơng thức thực hiện trong đó có 3 phơng án để nâng cao chất lợng khả năng phục vụ của mạng. Giải pháp duy nhất để mạng thích ứng với nhu cầu tăng nhanh của thuê bao là phải xây dựng thêm một số trạm thu phát tại những vùng thờng xảy ra nghẽn. Hơn nữa công ty GPC vẫn còn đang trong giai đoạn vừa xây dựng vừa hoạt động và vừa tối u, nên tại một số địa điểm khi nhu cầu thuê bao giảm ta có thể giảm cầu hình của đài trạm để nâng cao hiệu suất sử dụng mạng.

              Việc tăng hoặc giảm cấu hình phụ thuộc vào khả năng đáp ứng hiện thời của trạm.

              Thiết kế tối u cho mạng vinaphone - hà nội

              Mặt khác do đặc tính di động của thuê bao dẫn đến mật độ cuộc gọi không. Nguyên nhân chất lợng phủ sóng cha đạt yêu cầu là do độ cao anten của trạm thấp hơn các tòa nhà ở xung quanh. - Suy hao do truyền sóng xuyên qua tòa nhà( Indoor Pennetrasion Loos) theo nh khuyến nghị của GSM là 15dB.

              Chơng này tìm hiểu về giải pháp cho mạng Vinaphone Hà Nội, đa ra một số chỉ tiêu để đánh giá về chất lợng phủ sóng.

              Lời Kết luận

              Nh vậy băng tần của tín hiệu phải nhỏ hơn nhiều lần băng tần của tín hiệu CDMA, đối với một tín hiệu nhất định thì các tín hiệu khác đợc xem nh là nhiễu trắng. Vùng phủ sóng rộng, giá thành hệ thống hạ, khả năng linh hoạt trong khai thác, vận hành, đặc bịêt là chất lợng dịch vụ của hệ thống cao so với công nghệ khác. Bản đồ án này đợc thực hiện một cách nghiêm túc và trân trọng, song vì thời gian và kiến thức có hạn cho nên bản đồ án của em chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót.

              Vì vậy em rất mong đợc sự góp ý, chỉ bảo của các thầy cô giáo để bản đồ án của em ngày càng đợc hoàn thiện hơn góp phần bổ sung cho kiến thức chuyên môn sau này.

              Phô lôc Bảng Erlang - B

              Công nghệ này đợc xem nh là công nghệ đột phá với dung lợng rất lớn và. Đặc điểm riêng biệt của công nghệ CDMA là sử dụng 100% dải tần dành cho tất cả các thuê bao trong toàn bộ thời gian. Trong CDMA, mỗi tín hiệu của ngời sử dụng đợc gán cho một mật mã riêng biệt và phân biệt ngời sử dụng này với ngời sử dụng khác.