Hệ thống thụ động là hệ thống anten được phân phối bằng cáp đồng trục và các phần tử thụ động. Đây là giải pháp phổ biến nhất cho các khu vực phủ sóng inbuilding không quá rộng, sơ đồ hệ thống như sau:
Hình 3 – 17: Giải pháp hệ thống anten phân phối cáp đồng thụđộng
• Trạm gốc được dành riêng cho toà nhà: Tín hiệu vô tuyến từ trạm gốc được phân phối qua hệ thống đến các anten. Vùng phủ cho toà nhà được giới hạn đồng thời không làm ảnh hưởng đến chất lượng mạng BTS outdoor macro. Nhưng yêu cầu phải tính toán quỹ đường truyền cẩn thận vì mức công suất ở mỗi anten phụ thuộc vào sự tổn hao mà các thiết bị thụ động được sử dụng, đặc biệt là chiều dài cáp.
• Các thiết bị chính gồm: cáp đồng trục, bộ chia (splitter/tapper), bộ lọc (filter), bộ kết hợp (combiner), anten.
3.4.2.2 Hệ thống chủđộng
Hệ thống chủ động là hệ thống anten phân phối sử dụng cáp quang và các thành phần chủ động (bộ khuếch đại công suất). Việc sử dụng cáp quang từ BTS tới khối điều khiển từ xa có thể mở rộng tới từng vị trí anten riêng lẻ bằng cách: tín hiệu RF từ BTS được chuyển đổi thành tín hiệu quang rồi truyền đến và được biến đổi ngược lại thành tín hiệu RF tại khối điều khiển từ xa trước khi được phân phối tới một hệ thống cáp đồng nhỏ. Ngoài ra, hệ thống còn sử dụng các thiết bị khác trong việc phân phối tín hiệu: Hub quang chính, cáp quang, Hub mở rộng, khối anten từ xa.
Với RAU (Remote bi-direction antenna unit): thiết bị anten song hướng từ xa.
Hình 3 – 18: Sơđồ hệ thống anten phân phối chủđộng cho khu trường sở
Giải pháp này thường được sử dụng cho những khu vực phủ sóng inbuilding rất rộng, khi mà hệ thống thụ động không đáp ứng được chỉ tiêu kỹ thuật suy hao cho phép. Khi đó một BTS phục vụ được nhiều tòa nhà trong một vùng, thường là các khu trường sở. Các kết nối khoảng cách xa (hơn 1 km) sử dụng cáp quang, sự phân phối giữa một tầng và các phần trong toà nhà có thể dùng cáp xoắn đôi dây. Nhưng nhược điểm dễ nhận thấy là chi phí cao.
Hình 3 – 19: Sơđồ hệ thống anten phân phối chủđộng cho tòa nhà cao tầng
3.4.2.3 Hệ thống lai ghép
Hệ thống này là sự kết hợp giữa hệ thống thụ động và chủ động. Giải pháp này dung hoà được cả ưu nhược điểm của hai hệ thống thụ động và chủ động. Vì nó vừa
đảm bảo chất lượng tín hiệu cho những khu vực phủ sóng trong nhà có quy mô lớn lại vừa tiết kiệm chi phí.
Hình 3 – 20: Sơđồ hệ thống lai ghép 3.4.3 Phần tử bức xạ
Phần tử bức xạ có nhiệm vụ biến đổi năng lượng tín hiệu điện thành sóng điện từ phát ra ngoài không gian và ngược lại.
Do hệ thống trong nhà được sử dụng ở những khu vực có vùng phủ sóng đặc biệt như nên đối với từng công trình cụ thể đòi hỏi phải có phần tử bức xạ thích hợp.
3.4.3.1 Anten
Anten sử dụng thích hợp với những vùng phủ có khuynh hướng hình tròn hoặc hình chữ nhật. Đó là vì anten cho vùng phủ sóng không đồng đều, việc tính quỹ đường truyền phụ thuộc nhiều vào cấu trúc của toà nhà.
Phạm vi phủ sóng của anten ở dải GSM900 là 25m ÷ 30m; GSM1800 là 15m ÷ 18m. Có 2 loại anten thường được sử dụng:
• Anten vô hướng (omni): có tính thẩm mỹ, nhỏ gọn dễ lắp đặt nên có thể kết hợp hài hòa với môi trường trong tòa nhà
• Anten có hướng (yagi): có độ tăng ích cao thích hợp khi phủ sóng trong thang máy.
3.4.3.2 Cáp rò
Đặc điểm của cáp rò (còn gọi là cáp tán xạ) là có cường độ tín hiệu đồng đều theo một trục chính nên thường được dùng cho các vùng phủ phục vụ kéo dài đặc biệt như: hành lang dài, xe điện ngầm, đường hầm... Phạm vi phủ sóng của cáp dò chỉ vào khoảng 6m nhưng lại có ưu điểm hơn hẳn so với anten là hỗ trợ được dải tần số rộng từ 1 MHz ÷ 2500 MHz.
Hình 3 – 21: Hệ thống phân phối cáp rò 3.5 Tối ưu mạng vô tuyến
3.5.1 Khái niệm công tác tối ưu vô tuyến
Công tác tối ưu là dựa trên cơ sở các chỉ số phản ánh về chất lượng mạng vô tuyến để xác định và khắc phục các lỗi như vùng phủ sóng kém, hỏng thiết bị, antenna chưa hợp lý, phân chia tài nguyên hoặc các tham số chưa hợp lý… nhằm nâng cao chất lượng mạng.
Tối ưu hóa mạng lưới là công việc rất khó đòi hỏi sự đầu tư về kinh phí và kỹ thuật một cách thỏa đáng để không trở nên lạc hậu với trình độ phát triển chung của công nghệ thông tin.
3.5.2 Quy trình tối ưu vô tuyến
Quy trình tối ưu mạng vô tuyến GSM được thực hiện qua các bước sau: • Nhận thông tin phản hồi về chất lượng của mạng đang hoạt động
Thông tin từ khách hàng phản ánh về chất lượng các cuộc thoại kém. Thông tin theo dõi của OMC – R, thống kê đầy đủ các số liệu của
• Cử kỹ sư chất lượng mạng tới địa điểm bị phản ánh về chất lượng mạng thu thập thông tin số liệu bằng cách thực hiện quá trình sau:
Kiểm tra các thông số cơ khí của trạm BTS: góc phương vị của cell (Azimuth), góc ngẩng của anten (Tilt), tọa độ, kiểm tra độ cao cột và kiểu anten. So sánh các số liệu đo tại trạm với số liệu thiết kế, xem có sai lệch không để tiến hành điều chỉnh.
Kiểm tra bên trong nhà trạm:
o Kiểm tra cấu hình trạm so với trạm thiết kế: các dây nhảy có đấu đúng với cấu hình hay không, feeder có được dán nhãn và đấu đúng với cấu hình hay không. Nếu phát hiện có sai sót phải tiến hành điều chỉnh ngay.
o Kiểm tra các dây nhảy: các dây Rx và Tx phải đấu nối chắc chắn để không bị suy hao dẫn mất phân tập thu bị blocked TX hay bị mất kết nối. Nếu phát hiện dây hoặc đầu kết nối bị nóng cần kiểm tra kỹ.
o Kiểm tra các cảnh báo, nếu chưa khai cảnh báo thì tiến hành khai cảnh báo cho trạm. Hiện tại, đang sử dụng 2 loại cảnh báo: mất điện và mất luồng tương ứng với cảnh báo số 2 và 16 và giá trị Id = 1 và F.
o Kiểm tra suy hao feeder, hệ số sóng đứng VSWR.
Kiểm tra phần vô tuyến: Sử dụng máy đo chuyên dụng để kiểm tra tần BSIC, BCCH, mức thu của các cell và đảm bảo rằng các cell đã phát đúng tần số, đúng hướng.
Kiểm tra vùng phủ:
o Trước khi kiểm tra vùng phủ cần phải kiểm tra chính xác loại anten để xác định góc tilt. Tilt tổng của cell phải đảm bảo vùng phủ và giảm tối đa can nhiễu đến trạm khác.
o Tiến hành Driving test kết hợp với phân tích số liệu và phản ánh của khách hàng để kiểm tra vùng phủ, chất lượng tín hiệu
(độ nhiễu và cường độ tín hiệu) và khả năng handover giữa các cell trong và ngoài trạm.
o Từ kết quả đánh giá vùng phủ ở trên, kết hợp với việc kiểm tra cá tham số cơ khí ( Azimuth, Tilt, Height) so với bản thiết kế cũng như phản ánh từ khách hàng sẽ có sự điều chỉnh về Tilt, Azimuth hoặc các tham số phần mềm cho phù hợp với thực tế. • Kết hợp các số liệu đo kiểm tại trạm cùng với các số liệu đã được thống kê
chi tiết tại OMC, các kỹ sư sẽ phân tích các kết quả thu thập được.
• Sau khi đã phân tích các số liệu, phát hiện ra mạng có vấn đề, các kỹ sư căn cứ vào kết quả thống kê có thể đưa ra dự báo và lựa chọn các phương án tối ưu sau:
Thực hiện điều chỉnh vùng phủ của các sector cho phù hợp với tiêu chí phủ sóng như phủ dân cư, phủ đường…. hoặc phân chia lưu lượng hợp lý giữa các cell lân cận
Thực hiện nâng cấp tài nguyên vô tuyến, tăng lưu lượng đáp ứng nhu cầu phát triển lưu lượng.
Tối ưu các thông số vật lý Tối ưu các neighbour Tối ưu tần số
Tối ưu các tham số của trạm.
• Kết thúc quá trình tối ưu các kỹ sư chất lượng mạng đo kiểm lại toàn bộ khu vực ảnh hưởng của việc tối ưu để lấy các thông số kết luận công tác tối ưu . • Tối ưu mạng cũng đồng thời phải phát triển, thiết kế mạng mới, đo kiểm đưa
trạm BTS mới vào hoạt động nhằm mở rộng và tối ưu vùng phủ sóng cũng như đáp ứng nhu cầu phát triển lưu lượng.
CHƯƠNG 4. QUY HOẠCH VÀ TỐI ƯU MẠNG TRUY CẬP VÔ TUYẾN KHU VỰC TÂY HÀ NỘI TẠI VIETTEL
4.1 Lập kế hoạch phát triển mạng
4.1.1 Khảo sát sơ lược về khu vực Tây Hà Nội
Khu vực phía Tây Hà Nội tồn tại dưới tên Hà Tây trong hai giai đoạn 1965 – 1975, 1991 – 2008. Khu vực này có địa giới phía đông giáp thủ đô Hà Nội cũ, phía đông-nam giáp tỉnh Hưng Yên, phía nam giáp tỉnh Hà Nam, phía tây giáp tỉnh Hòa Bình, phía bắc giáp hai tỉnh Vĩnh Phúc và Phú Thọ.
Khu vực Tây Hà Nội có tổng diện tích đất tự nhiên tới gần 2153 km2, với tổng dân số hơn 2,62 triệu người . Khu vực này bao gồm quận Hà Đông, thị xã Sơn Tây và 12 huyện: Ba Vì, Chương Mỹ, Đan Phượng, Hoài Đức, Mỹ Đức, Phú Xuyên, Phúc Thọ, Quốc Oai, Thạch Thất, Thanh Oai, Thường Tín, Ứng Hòa.
Quận, Huyện Dân số (người) Diện tích (km2)
Quận Hà Đông 225.100 47,9174 Thị xã Sơn Tây 117.000 113,460 Ba Vì 261.654 428 Chương Mỹ 291.324 211,84 Đan Phượng 142.607 76,59 Hoài Đức 175.200 82 Mỹ Đức 176.275 226,97 Phú Xuyên 191.169 170 Phúc Thọ 156.900 118,62 Quốc Oai 156.800 147,01 Thạch Thất 174.800 202 Thanh Oai 170.447 14,5 Thường Tín 211.637 130,29 Ứng Hòa 169.513 183,72 Tổng 2.620.426 2.152,9174
Bảng 4 – 1: Tình hình diện tích và dân số các quận huyện thuộc khu vực Tây Hà Nội
Do thời gian chuẩn bị cho luận văn tốt nghiệp không nhiều nên em chỉ tập trung khảo sát, thiết kế, quy hoạch và tối ưu mạng viễn thông cho khu vực Quận Hà Đông – một trung tâm kinh tế văn hóa của khu vực Tây Hà Nội.
Tình hình kinh tế - xã hội của Quận Hà Đông:
• Về kinh tế: Nằm ở phía Tây Nam Hà Nội, đầu mối của nhiều tuyến đường giao thông quan trọng, Hà Đông có vị trí chiến lược cả về chính trị, kinh tế và quân sự. Quận Hà Đông có cơ cấu kinh tế chuyển dịch, với tỷ trọng công nghiệp xây dựng chiếm 53,5%, thương mại - dịch vụ - du lịch chiếm 45,5%, nông nghiệp chỉ còn 1,0%. Sản xuất công nghiệp-tiểu thủ công nghiệp đã tiến những bước dài về quy mô, sản lượng, có tốc độ tăng trưởng GDP bình quân 3 năm (2005-2008) đạt 17,7%. Từ tháng 8/2008 đến tháng 8/2009, Giá trị sản xuất công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp ngoài quốc doanh của quận Hà Đông đạt gần 1.821 tỷ đồng; tổng thu ngân sách nhà nước đạt 1.964,5 tỷ đồng.
• Về làng nghề: Hà Đông có nghề dệt lụa nổi tiếng từ lâu với làng lụa Vạn Phúc nổi tiếng. Đây là một thế mạnh của việc phát triển dịch vụ du lịch kết hợp với tham quan các làng nghề của vùng. Ngoài ra còn có the La Khê, làng rèn Đa Sỹ,…
• Về giáo dục: Hiện quận Hà Đông có 65 trường mầm non, tiểu học, trung học cơ sở, trung học phổ thông cả công lập và tư thục, trong đó có 15 trường học đạt chuẩn quốc gia; 11 trường cao đẳng, đại học, trung học chuyên nghịêp đóng trên địa bàn quận.
4.1.2 Lập kế hoạch phát triển mạng lưới di động của Viettel tại quận Hà Đông Hà Đông
Theo bảng 4 – 1 thì tình hình dân số của quận Hà Đông hiện nay là khoảng 225.100 người trên diện tích gần 48 km2.
Hiện tại, theo thống kê từ hệ thống OMC – A của Viettel thì trên địa bàn quận Hà Đông có khoảng 30.000 thuê bao di động. Với xu hướng hội nhập từ sau khi sát nhập vào thủ đô Hà Nội cùng hướng tới kỷ niệm đại lễ 1000 năm Thăng Long – Hà Nội, cùng với sự phát triển nhanh chóng về kinh tế cũng như du lịch nên việc xây dựng một hệ thống viễn thông đủ để đáp ứng trong tương lai là một việc cần phải được thực hiện nhanh chóng.
Theo phân tích thị trường của nhóm tối ưu hóa khu vực I của công ty viễn thông Viettel thì chúng tôi ước tính đến năm 2020, địa bàn quận Hà đông sẽ có khoảng 100.000 thuê bao
Theo như giả thiết tính toán ở trên, trung bình 1 người có 1 cuộc gọi trong 1 giờ, thời gian trung bình của 1 cuộc gọi là 120s thì lưu lượng trung bình mà 1 người sử dụng cần là 0,033 Erl. Do đó, lưu lượng cần thiết để phục vụ cho 100.000 thuê bao là:
0,033(Erl) * 100 000 (thuê bao) = 3300 (Erl)
4.1.2.1 Tính toán năng lực hiện tại của hệ thống mạng tại quận Hà Đông quận Hà Đông
Hiện tại, Quận Hà Đông được phân bố 21 trạm BTS được định tuyến về BSC (BCPD37). Cụ thể như sau: STT MSC BSC Mã trạm QuTP / Thận/Huyị xã/ ện Bsửăng t dụng ần Cấu hình 1 MSPD08 BCPD37 HTY001 Hà Đông G900 4/4/4 2 MSPD08 BCPD37 HTY002 Hà Đông G900 4/4/4 3 MSPD08 BCPD37 HTY023 Hà Đông G900 2/2/2 4 MSPD08 BCPD37 HTY025 Hà Đông G900 4/4/4 5 MSPD08 BCPD37 HTY033 Hà Đông G900 2/2/2 6 MSPD08 BCPD37 HTY034 Hà Đông G900 4/4/4 7 MSPD08 BCPD37 HTY035 Hà Đông G900 4/4/4 8 MSPD08 BCPD37 HTY053 Hà Đông G900 4/4/4 9 MSPD08 BCPD37 HTY055 Hà Đông G900 2/2/2 10 MSPD08 BCPD37 HTY057 Hà Đông G900 2/2/2 11 MSPD08 BCPD37 HTY063 Hà Đông G900 4/4/4 12 MSPD08 BCPD37 HTY098 Hà Đông G900 4/4/4 13 MSPD08 BCPD37 HTY099 Hà Đông G900 8/4 14 MSPD08 BCPD37 HTY100 Hà Đông G900 2/4/4 15 MSPD08 BCPD37 HTY101 Hà Đông G900 4/4/4 16 MSPD08 BCPD37 HTY121 Hà Đông G900 4/4/4 17 MSPD08 BCPD37 HTY133 Hà Đông G900 4/4/4 18 MSPD08 BCPD37 HTY134 Hà Đông G900 4/4/4 19 MSPD08 BCPD37 HTY140 Hà Đông G900 4/4/4 20 MSPD08 BCPD37 HTY141 Hà Đông G900 4/4/4 21 MSPD08 BCPD37 HTY142 Hà Đông G900 4/4/4
Hình 4 – 1: Sơđồ phân bố các trạm BTS trên bản đồ
Dựa trên cơ sở tính toán của mục 3.2.3, với cấu hình của trạm và GoS xác định ta có thể tính toán được năng lực hệ thống hiện tại của quận Hà Đông như sau:
STT BSC Mã trạm QuTP / Thận/Huyị xã/ ện hình Cấu Erlang Thuê bao
1 BCPD37 HTY001 Hà Đông 4/4/4 65,796 1993 2 BCPD37 HTY002 Hà Đông 4/4/4 65,796 1993 3 BCPD37 HTY023 Hà Đông 2/2/2 24,6 1993 4 BCPD37 HTY025 Hà Đông 4/4/4 65,796 1993 5 BCPD37 HTY033 Hà Đông 2/2/2 24,6 745 6 BCPD37 HTY034 Hà Đông 4/4/4 65,796 1993 7 BCPD37 HTY035 Hà Đông 4/4/4 65,796 1993 8 BCPD37 HTY053 Hà Đông 4/4/4 65,796 1993 9 BCPD37 HTY055 Hà Đông 2/2/2 24,6 745 10 BCPD37 HTY057 Hà Đông 2/2/2 24,6 745 11 BCPD37 HTY063 Hà Đông 4/4/4 65,796 1993 12 BCPD37 HTY098 Hà Đông 4/4/4 65,796 1993 13 BCPD37 HTY099 Hà Đông 8/4 65,796 1993 14 BCPD37 HTY100 Hà Đông 2/2/2 24,6 745 15 BCPD37 HTY101 Hà Đông 4/4/4 65,796 1993
16 BCPD37 HTY121 Hà Đông 4/4/4 65,796 1993 17 BCPD37 HTY133 Hà Đông 4/4/4 65,796 1993 18 BCPD37 HTY134 Hà Đông 4/4/4 65,796 1993 19 BCPD37 HTY140 Hà Đông 4/4/4 65,796 1993 20 BCPD37 HTY141 Hà Đông 4/4/4 65,796 1993 21 BCPD37 HTY142 Hà Đông 4/4/4 65,796 1993 Tổng thuê bao có thể phục vụ:36.861 Bảng 4 – 3: Năng lực hiện tại của Viettel tại Quận Hà Đông 4.1.2.2 Tính toán năng lực của hệ thống để đáp ứng phủ sóng tới năm 2020
Theo bảng 4 – 3 ta thấy với năng lực hiện tại thì mạng lưới viễn thông của