Nhiễu kênh lân cận xảy ra khi sóng vô tuyến được điều chỉnh và thu riêng kênh C song lại chịu nhiễu từ kênh lân cận C-1 hoặc C+1. Mặc dù thực tế sóng vô tuyến không được chỉnh để thu kênh lân cận đó, nhưng nó vẫn đề nghị một sự đáp ứng nhỏ là cho phép kênh lân cận gây nhiễu tới kênh mà máy thu đang điều chỉnh. Tỉ số sóng mang trên kênh lân cận được định nghĩa là cường độ của sóng mang mong muốn trên cường độ của sóng mang kênh lân cận.
C/A = 10.log(Pc/Pa) Trong đó :
Pc = công suất thu tín hiệu mong muốn Pa = công suất thu tín hiệu của kênh lân cận
Giá trị C/A thấp làm cho mức BER cao. Mặc dù mã hoá kênh GSM bao gồm việc phát hiện lỗi và sửa lỗi, nhưng để việc đó thành công thì cũng có giới hạn đối với nhiễu. Theo khuyến nghị của GSM, để cho việc quy hoạch tần số được tốt thì giá trị C/A nhỏ nhất nên lớn hơn -9 dB.
Khoảng cách giữa nguồn tạo ra tín hiệu mong muốn với nguồn của kênh lân cận lớn sẽ tốt hơn cho C/A. Điều này có nghĩa là các cell lân cận không nên được ấn định các sóng mang của các kênh cạnh nhau nếu C/A được đã được đề nghị trong một giới hạn nhất định.
Cả hai tỉ số C/I và C/A đều có thể được tăng lên bằng việc sử dụng quy hoạch cấu trúc tần số.
Hình 3.7 Nhiễu C/A thể hiện qua kết quả Driving test 3.5.3 Nhiễu cell nhỏ ( microcell )
Nhiễu microcell là một hiện tượng nhiễu xảy ra với các cell nhỏ trong mạng GSM. Dưới đây là một ví dụ về nhiễu micro cell. Khi một MS2 đang kết nối với BTS2 với mức thu là -90 dB còn MS1 kết nối với BTS1 và hai thuê bao đang thực hiện cuộc gọi thoại . Khi MS2 đến vị trí thứ 2 thì nằm ngoài vùng phủ của BTS2 và cần thực hiện chuyển giao HO vào MS1 và mức thu ở vị trí 2 là -80 dB từ BTS1. Tuy nhiên đến vị trí thứ 3 thì cuộc gọi bị rớt. Và ngay tại vị trí số 2 thì chất lượng đã có vấn đề xảy ra trên đường uplink xảy ra nhiễu trên UL/DL. Việc sử dụng các microcell là rất nhiều nên để tránh và hạn chế thì một khuyến nghị đưa ra là điều chỉnh quy hoạch lại tần số cho hợp lý. Xem xét nhiễu UL/DL CI và điều chỉnh vùng phủ , can thiệp vào độ nghiêng của anten.
Hình 3.8 Nhiễu microcell
Dưới đây là một ví dụ về nhiễu do ảnh hưởng của Radar đặt trên đỉnh ngọn đồi với vùng phủ lớn. Một khu công nghiệp đặt ngay dưới chân đồi. Tuy nhiên trong khu công nghiệp cũng được phủ bởi các vùng phủ nhỏ của các BTS ngay dưới chân đồi. Do đó việc chuyển vùng ( serving ) là không rõ ràng dẫn đến nhiễu cho các thuê bao trong khu công nghiệp
Hình 3.9 Nhiễu Radar
để phân biệt rõ vùng phủ để thực hiện HO và chuyển vùng cho các thuê bao
3.5.4 Các vấn đề và giải pháp về vùng phủ gặp phải
Mức độ tín hiệu thấp là một vấn đề lớn nhất trong vùng phủ của mạng. Và đó sẽ thường xuất hiện thêm hiện tượng rớt cuộc gọi, cũng như chất lượng cuộc gọi không tốt. Vấn đề này sẽ được khách hàng phản ảnh với những yêu cầu tốt hơn về chất lượng vùng phủ. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến vùng phủ không tốt. Nguyên nhân do sự thay đổi về xây dựng, các yếu tố địa lý, thiên nhiên là những nguyên nhân ảnh hưởng khá nhiều đến chất lượng vùng phủ.
Hình 3.10 Tín hiệu thu suy giảm đột ngột
Trong hình vẽ 3.10 ta có thể thấy rõ được mức thu của thuê bao ở ngoài đường khi chưa đi vào trong khu vực rừng núi thì có mức thu là rất tốt -75dBm. Nhưng khi tiếp tục đi vào thêm một đoạn thì ngay lập tức ta thấy rõ chất lượng mức thu đã tồi đi -90dBm. Do ảnh hưởng của cây cối trong rừng quanh khu vực BTS phủ sóng.
Hình 3.11 Quá trình HO bị lỗi, cuộc gọi rớt đột ngột
Hay như hình3.11 là một trường hợp thuê bao bên ngoài đang kết nối với một thuê bao trong ô tô nhưng khi ô tô đi vào trong hầm thì có khả năng xảy ra call drop, HO bị thất bại… và giải pháp là đặt một mirco BTS bên trong để giải quết vấn đề này.
Hình 3.12 Kết quả chất lượng mức thu kém
Như trên là một kết quả về chất lượng vùng phủ Rxlev rất kém. Nó nằm ở mức chất lượng 7 và nhìn vào chỉ số FER ta cũng thấy mức độ tín hiệu tải lớn nhất 92 còn nhỏ hơn mức độ tín hiệu cho phép nhỏ nhất là 100 như vậy hiện tượng call drop đang xảy ra trong cuộc thoại này.
3.5.4.1 Vấn đề: Vùng phủ nhỏ hơn sau khi BTS kích hoạt
Sau khi BTS đã hoạt động cho một khoảng thời gian thì vùng phủ có vấn đề khi diện tích vùng phủ nhỏ hơn thậm chí còn có thể mất sóng hoàn toàn của cả một khu vực phủ thậm trí các nguyên nhân khác. Trong trường hợp này, hiệu năng của hệ thống sẽ bị ảnh hưởng lớn.Việc vùng phủ sóng bị thu nhỏ lại không chỉ liên quan đến các chỉ số kỹ thuật ( như công suất và độ nhạy của BTS ), chất lượng kỹ thuật, các yếu tố địa lý, và môi trường truyền sóng. Ta có thể nhìn nhận các vấn đề xảy ra có liên quan đến BTS gồm có:
Giảm công suất phát
Độ nhạy mức thu giảm
Thay đổi Anten
Lựa chọn lại góc phương vị Anten
Thay đổi độ nghiêng Anten
Thay đổi lại môi trường truyền sóng
Mất coupler
Thay đổi lại băng tần đang sử dụng
Kiểm tra các điều kiện xung quanh Anten của BTS xem có đồ vật, bảng quảng cáo, cây, hay bức tường đang đặt ở xung quanh Anten của BTS không. Những rào cản này có thể gây tác động tiêu cực đến việc thu và phát của Anten làm ảnh hưởng vùng phủ của BTS. Trong trường hợp này, ta có thể điều chỉnh góc phương vị của Anten hoặc điều chỉnh độ cao Anten sao cho phù hợp.
Kiểm tra thay đổi môi trường truyền : Môi trường truyền sóng điện từ có tác động trực tiếp đến mức thu vô tuyến của các thiết bị đầu cuối. Đặc biệt là khu vực có núi cao thì việc lựa chọn bước sóng truyền là vô cùng quan trọng, bởi sự phản xạ, cũng như chắn của núi là rất lớn nên môi trường này chắc chắn chất lượng không được tốt. Ví dụ sự thay đổi các cây cối của núi cũng ảnh hưởng đến vùng phủ sóng của BTS. Thêm vào đó khí hậu và các yếu tố khác của tự nhiên cũng ảnh hưởng đến việc truyền sóng điện từ. Sự mất tín hiệu sóng có thể lên đến 30 dB. Có thể sau một thời gian việc xây dựng nhà cửa cũng nhiều, các tòa nhà cao tầng mọc lên cũng làm thay đổi đến việc truyền sóng. Bởi vậy các thuê bao không có được chất lượng dịchvụ tốt nhất. Đặc biệt các tòa nhà cao gần BTS có ảnh hưởng lớn đến việc truyền sóng. Ta cũng nên xem báo hiệu trên đèn báo hiệu của BTS để tìm ra nguyên nhân.
Kiểm tra nếu tỉ số sóng đứng nhỏ hơn ≤ 1.5% :
Kiểm tra nếu bộ khuếch đại làm việc: Có thể trong quá trình vận hành bộ khuếch đại có thể hỏng hoặc bị nước vào. Báo động trên bộ khuếch đại luôn đến cùng với thông tin về sự hỏng hóc trên các bộ khuếch đại tạp âm. Khi nước vào trong bộ khuếch đại thì không có báo động nhưng RF sẽ bị mất nhiều hơn. Trong trường hợp này, độ nhạy tín hiệu thu sẽ giảm đáng kể.
Kiểm tra độ nhạy mức thu: Kiểm tra nếu vùng phủ nhỏ đi và độ nhạy mức thu là kém. Trong trường hợp này, ta có thể giám sát tin nhắn ở giao diện Abis để tìm kiếm mức độ thu và tỉ lệ lỗi bit xảy ra. Sau đó ta có được các giá trị của mức độ thu khi tỉ số lỗi bit là 2%. Trường hợp này chỉ áp dụng với mức thu giảm đáng kể.
3.5.4.2 Vấn đề với vùng phủ bị thu hẹp do mở rộng BTS
Trong trường hợp này dù sau khi mở rộng thêm BTS mà vẫn xảy ra với vùng phủ chưa được rộng như trong tính toán của việc quy hoạch thì ta phải thực hiện kiểm tra riêng và ta phải tuân theo những nguyên tắc kiểm tra sau:
Kiểm tra Anten là sự lựa chọn hợp lý chưa. Các Antens tích hợp phải được lựa chọn hợp lý cho việc triển khai dự án và quy hoạch mạng để đạt được vùng phủ có thể đạt được hiệu quả nhất. Ta phải xem xét nên sử dụng loại anten đa điểm hay anten điện khi chiều cao của Anten là lớn. Thêm vào đó các Antens nhỏ không thể được sử dụng rộng rãi cho các vùng phủ lớn. Trong trường hợp này, vấn đề vùng phủ sẽ được giải quyết bằng Anten định hướng
Kiểm tra nếu việc cài đặt thêm các Anten mới có đảm bảo không: trước hết ta kiểm tra chiều cao của anten, góc phương vị, và độ nghiêng của Anten đã đảm bảo chưa.
Kiểm tra vị trí của kênh BCCH trên Anten phát : Ngày nay việc xem xét búp Anten phát là rất quan trọng. Đối với kênh BCCH thì việc cài đặt cài đặt trong một vùng phủ quan trọng ta phải xem xét sao cho búp Anten phát tránh xa các hướng nhiều vật cản chặn hướng đi của sóng gây ảnh hưởng đến việc phát và thu sóng. Để ngăn chặn bớt việc truyền tải gặp khó khăn với vùng phủ của BCCH và TCH ta sử dụng thuật toán phân bổ kênh đồng tâm. Thêm vào đó, các vùng phủ quan trọng, không thể đặt vuông góc với hướng với sự đa dạng của Anten
Kiểm tra độ nghiêng và góc phương vị của các hướng khi ta dùng Anten kép phát xem có phù hợp không. Nếu độ nghiêng và góc phương vị của Anten kép phát mà chưa phù hợp, rớt cuộc gọi, lỗi chuyển giao, truyền phát bị thất bại rất dễ xảy ra. Trong trường hợp này, sẽ dẫn đến vùng phủ của BTS sẽ nhỏ hơn. Chính vì vậy khi có dấu hiệu vùng phủ có vấn đề và chất lượng hướng phát chất lượng không tốt có khả năng ta phải chỉnh lại độ nghiêng của búp anten hoặc xem lại góc phương vị xem đã phù hợp chưa. Việc thay đổi mức độ và độ nghiêng của búp thu phát anten sẽ được tính toán sau khi có được số liệu thực tế từ việc driving test.
Kiểm tra công suất phát của mỗi TRX với yêu cầu trong quy hoạch cho vùng phủ lớn nhất để được sử dụng. Khi vùng phủ tối đa được xem xét với các cách khác nhau được yêu cầu trên TRX. Trong trường hợp này, diện tích vùng phủ của BCCH sẽ lớn hơn TCH và lỗi đường truyền trên kênh TCH sẽ xảy ra. Do đó, công nghệ đồng tâm với Anten là rất cần thiết. Những kênh bị lỗi bởi mức độ truyền tải bên trong chậm, và nghẽn xảy ra với các kênh ở vòng ngoài có thể tránh được. Nếu các giá
trị TA của vòng bên trong và bên ngoài được thiết lập một cách hợp lý và việc phân bổ vị trí các vòng tròn bên trong và bên ngoài được thực hiện theo quyền ưu tiên.
3.5.4.3 Vấn đề về vùng phủ xảy ra khi thay đổi hoặc xây dựng BTS
Kiểm tra góc phương vị và chiều cao của Anten cùng lúc trước và sau khi thay đổi BTS. Nếu tất cả Antens và các feeder mới dùng để thay đổi cho các thiết bị của BTS cũ và chúng ta phải thiết lập các thông số cài đặt cho các thiết bị mới. Do đó góc phương vị và chiều cao của Anten mới có thể khác so với Anten cũ trước đó nên không thể tránh được vùng phủ sẽ giảm. Chính vì thế trước khi vận hành trao đổi giữa các trạm gốc cần phải chú ý đến việc kiểm tra góc phương vị và chiều cao của Anten cho phù hợp.
Kiểm tra các vấn đề liên quan đến độ nghiêng của Anten . Trong nhiều trường hợp sau khi ta thay đổi lắp đặt các thiết bị mới cho trạm thì thấy xuất hiẹn nhiễu hoặc vùng phủ có vấn đề. Rất có thể vùng phủ đã vượt quá giới hạn trong quy hoạch nên gây nhiễu tại khu vực trùng tần số của hai trạm. Nên giải pháp ở đây là ta điều chỉnh độ nghiêng của Anten để có thể thu hẹp diện tích phủ. Nếu trong trường hợp khu vực nằm trong hướng phát của Anten mất sóng có thể do vùng phủ chưa có nên nếu có thể mở rộng thêm vùng phủ bằng việc thay đổi độ nghiêng của Anten để mở thêm diện tích phủ mà vẫn đảm bảo được chất lượng mức thu thì ta sẽ can thiệp vào điều chỉnh độ nghiêng của Anten, tác động vào thiết bị phần cứng.
3.5.4.4 Vấn đề ảnh hưởng từ Anten đến vùng phủ và các giải pháp giải quyết
Khi Anten bị nước xâm nhập: Khi Anten phát và từ BTS qua quá trình để lâu các yếu tố thiên nhiên tác động đến đặc biệt là mưa bão gây việc thẩm thấu nước vào bên trong Anten và chính việc này gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng của các kênh trong quá trình hoạt động. Trong trường hợp này công suất cho các sóng đứng sẽ tăng lên , vùng phủ của Anten sẽ bị thu hẹp, hoặc công suất bộ khuếch đại sẽ bị vô hiệu hóa.
Vùng phủ bị ảnh hưởng do lựa chọn Anten chưa hợp lý: thông thường nếu chiều cao của Anten vượt quá 50m và điểm Zero thứ nhất nằm dưới chùm Anten chính là không thỏa mãn dẫn đến các vùng tối ( vùng bị che hoặc vùng không có sóng phủ) sẽ xảy ra. Chủ yếu khi tác động vào BTS chủ yếu giải bằng việc can thiệp điều chỉnh phần cứng. Nếu phát hiện ra thiết bị có vấn đề thì người kỹ sư phải mang thiết bị dự bị ra để thay thế ngay để tránh hiện tượng mất sóng, chất lượng sóng kém.
Nói chung có nhiều nguyên nhân ảnh hưởng đến vùng phủ của hệ thống. Tổng hợp lại em xin trình bày các giải pháp nâng cao chất lượng vùng phủ gồm:
Thêm sector
Repeater
Lựa chọn lại cấu hình(kiểu Anten, chiều cao, góc phương vị, chọn độ nghiêng )
Kiểm tra lại thiết bị ( feeder, …)
3.6 Chuyển giao và các vấn đề gặp phải trong quá trình chuyển giao
3.6.1 Định nghĩa chuyển giao
Các khu vực kề nhau trong hệ thống tế bào sử dụng các kênh vô tuyến có tần số khác nhau, khi thuê bao di động di chuyển từ cell này sang cell khác thì cuộc gọi hoặc bị rớt hoặc tự động chuyển từ kênh vô tuyến này sang một kênh khác thuộc cell khác.
Thay vì để cuộc gọi bị rớt, quá trình Handover (tiếng Mỹ: Handoff) giúp cho cuộc gọi được liên tục. Quá trình Handover xảy ra khi hệ thống thông tin di động tự động chuyển cuộc gọi từ kênh vô tuyến này sang kênh vô tuyến khác khi thuê bao di động di chuyển từ cell này sang cell khác liền kề với nó. Trong quá trình đàm thoại, hai thuê bao cùng chiếm một kênh thoại. Khi một thuê bao di động chuyển động ra khỏi vùng phủ sóng của cell cho trước, tín hiệu đầu thu của cell này sẽ giảm. Khi đó, cell đang sử dụng sẽ yêu cầu một Handover (chuyển giao) đến hệ thống. Hệ thống sẽ chuyển mạch cuộc gọi đến một cell có tần số với cường độ tín hiệu thu mạnh hơn mà không làm gián đoạn cuộc gọi hay gửi cảnh báo đến người sử dụng. Cuộc gọi sẽ được tiếp tục mà người sử dụng không nhận thấy quá trình Handover diễn ra.
Hệ thống phân loại các quá trình chuyển giao cuộc gọi thành những loại sau: • Intra-cell Hand Over.
• Inter-cell Hand Over. • Intra-MSC Hand Over. • Inter-MSC Hand Over.
Intra-cell Hand Over (Chuyển giao trong nội bộ tế bào): Thủ tục chuyển giao
Intra-cell Hand Over không được sử dụng khi thuê bao di chuyển sang cell