Giải pháp mở rộng và nâng cao dung lượng mạng GSM 900 tại thành phố Vinh

MỤC LỤC

Cấu trúc địa lý của mạng

Mỗi vùng phục vụ MSC được chia thành một số vùng định vị, vùng định vị là một phần của vùng phục vụ MSC mà ở đó một trạm di động có thể chuyển động tự do mà không cần cập nhật thông tin về vị trí cho tổng đài MSC điều khiển vùng định vị này.  BCCH (Broadcast Control Channel): Kênh điều khiển quảng bá cung cấp các tin tức sau: Mã vùng định vị LAC (Location Area Code), mã mạng di động MNC (Mobile Network Code), tin tức về tần số của các cell lân cận, thông số dải quạt của cell và các thông số phục vụ truy cập.

Hình 1.4 Phân loại kênh logic
Hình 1.4 Phân loại kênh logic

Các giải pháp mở rộng nâng cao dung lượng mạng GSM

Mục đích và quy hoạch mở rộng mạng .1 Mục đích của việc quy hoạch mở rộng mạng

Quy hoạch ô được xây dựng trên một sơ đồ chuẩn ,nghĩa là một mô hình lí thuyết dựa trên bố chí địa lí của cấu chúc mạng thu phát gốc (BTS) được đề suất và ấn định tần số sẽ đảm bảo bước thành công đầu tiên trong việc quy hoạch. Khi ta quan niệm các anten là vô hướng là như nhau thì có thể xem vùng phủ sóng nhận được là hình lục giác (do sự phủ sóng của các đài BTS liền kề nhau dẫn đến giới hạn các vùng phủ sóng là các hình lục giác) là kí hiệu của các Cell trên bản đồ quy hoạch mạng vô tuyến.

Dung lượng và lưu lượng phục vụ

    Nếu hệ thống chuyển mạch hoặc số kênh được thiết kế để mỗi cuộc gọi đều được nối thông thì hiệu quả sử dụng hiệu quả rất thấp (vì mạng sẽ trở nên rỗi trong phần lớn thời gian). Khái niệm GoS lúc này xác định phần trăm số cuộc gọi không thành công do thiếu tài nguyên trên tổng số cuộc gọi đang cần đấu nối đồng thời.

    Bảng 2.1 Hiệu quả sử dụng trung kế
    Bảng 2.1 Hiệu quả sử dụng trung kế

    Giải pháp bán tốc

    Trên đa khung lưu lượng 2 kênh bán tốc được ghép trên một kênh vật lý cơ bản, hay chính là ghép trên cùng một khe thời gian với nguyên tắc đa khung thứ i sử dụng cho kênh lưu lượng bán tốc thứ nhất thì kênh lưu lượng đa khung thứ i+1 sử dụng cho kênh lưu lượn bán tốc thứ hai… cứ tiếp tục như thế ghép 2 kênh lưu lượng trên cùng một khe thời gian. Trong trường hợp lưu lưọng cao và giờ cao điểm thì do CAPL =0 dẫn đến PRL =15 mà FR40 có PRL=15 với INAC=60% do đó sau quá trình giám sát kênh chỉ ra rằng số kênh FR rảnh rỗi nhỏ hơn hoặc bằng số kênh không được phép sử dụng thì MS bị buộc sử dụng kênh lưu lượn bán tốc HR.

    Giải pháp tăng cường , cách đấu nối TG các BTS

    TG Synchronization là khái niệm mà ở đó 2 hay nhiều RBS tuy được cũng cấp truyền dẫn tách biệt nhưng được kết nối với nhau, trong đó có một RBS chủ (Master) và các RBS phụ thuộc (Slave) lấy tín hiệu đồng bộ từ RBS chủ này, và trên hệ thống sẽ xem xét 2 hay nhiều RBS này như một trạm (Site) duy nhất có 2 hay nhiều luồng truyền dẫn.  Do sử dụng đồng bộ theo chế độ Master-Slave: 1 RBS chủ (Master) sẽ cung cấp tín hiệu đồng bộ cho các RBS phụ thuộc (Slave), do vậy nếu RBS chủ bị sự cố và ngừng hoạt động thì RBS phụ thuộc cũng sẽ không hoạt động được do không lấy được tín hiệu đồng bộ.

    Giải pháp quy hoạch lại các tế bào trong mạng

    Chỉ có phổ biến từ nhu cầu thông tin không dây ngày càng tăng mặc dù những yêu cầu rằng tất cả các hệ thống hoạt động với mức độ hiệu quả phổ càng cao và việc quản lý phổ của quốc gia và quốc tế với việc chỉ ấn định một kênh dành riêng. Khi tổ chức thông tin theo từng ô nhỏ và mỗi vùng một trạm phát, ở các khoảng cách xa, các tín hiệu bị suy giảm đến mức nào đó mà coi như không còn tác dụng nữa, khi đó các tần số đã dùng có thể được sử dụng lại như một mạng khác và vì thế, số thuê bao được phục vụ chắc chắn sẽ tăng lên.

    Hình 2.5  Mô hình tái sử dụng lại tần số 3/9
    Hình 2.5 Mô hình tái sử dụng lại tần số 3/9

    Giải pháp tối ưu hoá gán kênh cố định

    Chúng ta nhận thấy rằng (i) thứ tự màu nút là một phương pháp sắp xếp có hiệu quả hơn là thứ tự cấp độ nút; (ii) chiến lược vét cạn tần số thích hợp hơn cho các hệ thống với lưu lượng được phân bố có tính đồng đều không cao, và chiến lược vét cạn yêu cầu là phù hợp hơn cho hệ thống với lưu lượng được phân bó đồng đều hơn và (iii) chiến lược FR với thứ tự lại màu nút hay là các thuật toán FR/CR là thuật toán hiệu quả nhất. Phạm vi tần số tìm được bằng các thuật toán của chúng ta là nhỏ hơn đáng kể phạm vi tìm được bởi các thuật toán trong và bằng hoặc rất gần các cận dưới lý thuyết. Trong mục sau, vấn đề gán kênh sẽ được trình bày chi tiết và mục đích của chỳng ta sẽ được làm rừ. Trong mục 2.6.3, chỳng ta nhỡn lại vài kinh nghiệm cơ bản trong việc gán kênh. R/DR sẽ được trình bày. Xây dựng bài toán. Ba điều kiện bắt buộc thường xuyên được lưu ý trong vấn đề gán kênh : - Hạn chế xuyên nhiễu đồng kênh : một kênh được gán cho một tế bào không thể tái sử dụng trong các tế bào lân cận. Những tế bào này nằm trong phạm vi xuyên nhiễu đồng kênh. - Hạn chế xuyên nhiễu đồng kênh lân cận : các kênh được gán cho các tế bào lân cận phải duy trì một sự phân cách cực tiểu là a kênh. - Hạn chế xuyên nhiễu kênh cùng tế bào; các kênh được gán cho cùng một tế bào phải duy trì sự phân cách cực tiểu là s kênh. Với hệ thống tế bào N tế bào là ma trận tương thích kênh N x N,C = [cij] có thể được sử dụng để biểu diễn 3 loại ràng buộc, cij biểu thị của sự phân cách kênh tối thiểu giữa các kênh được gán cho tế bào i và tế bào j. Rất dễ nhận thấy rằng cij = 0 có nghĩa là một kênh được gán cho tế bào i có thể được tái sử dụng tại tế bào j. = s có nghĩa là hạn chế xuyên nhiễu kênh cùng trạm là s kênh. cij = a có nghĩa là hạn chế xuyên nhiễu kênh lân cận bằng a kênh. Trên thực tế, ma trận tương thích thường nhận được bằng việc đo hệ thống thực không có một cấu trúc lục giác đều lý tưởng. mN) biểu thị các yêu cầu kênh của mạng N tế bào. Trong chiến lược vét cạn tần số, bắt đầu với tế bào đầu tiên trong trật tự danh sách, mỗi tế bào với yêu cầu kênh không phù hợp nào đó được gán một kênh với hạng thấp nhất (tất cả các kênh được xếp hạng theo các tần số sóng mang của chúng) và phù hợp với tất cả việc gán kênh trước.

    Hình 2.11 Gán kênh cố định trong hệ thống di động tế bào
    Hình 2.11 Gán kênh cố định trong hệ thống di động tế bào

    Giải pháp tính toán mở rộng, nâng cao dung lượng mạng Viettel TP Vinh

    Giới thiệu sơ lược mạng Viettel

    Sử dụng các kỹ thuật tiên tiến để tăng dung lượng mạng, chất lượng phủ sóng như kỹ thuật nhảy tần, half-rate … Toàn mạng gồm trên 120 BSC quản lý trên 8000 trạm BTS. Nó được lắp đặt và đưa vào sử dụng với cấu hình bao gồm các BTS tại các trạm được nối tới một BSC, BSC này được đấu nối với MSC qua các TRAU.

                                  Hình 3.3: Sơ đồ cấu trúc mạng di động Viettel hiện tại
    Hình 3.3: Sơ đồ cấu trúc mạng di động Viettel hiện tại

    Các giải pháp nâng cao dung lượng và mở rộng mạng GSM .1. Phương án tăng cường các BTS

      Nhược điểm của phương pháp này là nếu mở rộng các vùng mạng có sẵn thì với cấu hình tối đa thì các trạm này vẫn không đáp ứng được số thuê bao di động như đã dự đoán và chất lượng phủ sóng là không để giữa các khu vực ở xa các trạm có sẵn mà chưa được phủ sóng. Như vậy việc nâng cấp cấu hình mạng cũ không những sẽ tăng lưu lượng của mạng mà còn nhằm mục đích phát triển mạng từng bước lên GPRS để phục vụ cho các thiết bị di động dùng những dịch vụ băng thông rộng như: truy cập internet không dây, điều khiển từ xa… ở một số khu vực hiện nay và toàn mạng Viettel trong tương lai không xa.

      Cao Thắng - Chợ

      Trạm Trường Đại Học SPKT Vinh - đường Nguyễn Viết Xuân - Hưng Dũng - Tp Vinh : đây là một khu vực tập chung khá đông dân cư, điều kiện sống khá mặt khác lại có nhiều trường học, công ty lớn do đó nhu cầu sử dụng di động rất cao. Trạm Nguyễn Duy Phúc khu đô thị mới Techco - Tân phúc - Phường Vinh Tân - Tp Vinh : Đây là một khu vực có đông dân cư có mức thu nhập khá mặt khác khu vực này có rất nhiều nhà hàng khách sạn lớn nên nhu cầu di động là rất cao.

      Bảng 3.3 Danh sách trạm sau khi bổ sung T
      Bảng 3.3 Danh sách trạm sau khi bổ sung T

      Tân Yên - Hưng Bình - Vinh

      Điều này trở nên phức tạp khi số trạm tăng lên và cấu hình của trạm đa dạng (như bảng thống kê trên) chính vì vậy trong đề tài này em không đi sâu vào vấn đề này, do đó việc đặt tần số mới chỉ là tạm thời theo nguyên tắc nhất định nhằm cung cấp cho các trạm để đưa vào vận hành, trong thời gian vận hành sẽ nghiên cứu để thay đổi cho phù hợp. + Các trạm có thể sử dụng lại tần số, nghĩa là 2 trạm bất kỳ có thể sử dụng 1 nhóm hoặc 3 nhóm tần số nếu thoả mãn là điều kiện khoảng cách giữa của chúng đủ lớn để không gây nhiễu giao thoa đồng kênh, và khoảng cách này thường là: D=6R.

      Bảng 3.4 Bảng phân bổ tần số
      Bảng 3.4 Bảng phân bổ tần số

      BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

      DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT

      C/I Carrier to Interference Tỉ số sóng mang/nhiễu đồng kênh C/R Carrier to Reflection Tỉ số sóng mang/sóng phản xạ CSPDN Circuit Switch Public Mạng số liệu công cộng chuyển Data Network mạch gói. SDCCH Stand Alone Dedicated Kênh điều khiển dành riêng Control Channel đứng một mình (độc lập) SIM Subscriber Identity Modul Mô đun nhận dạng thuê bao.