CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG REPEATER ĐỂ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG MẠNG CDMA 2000 1x 450MHz CỦA EVN TELECOM
3.4.1. Giải pháp phủ sóng trong nhà (In-Building coverage)
Có thể nói hiện nay đối với các tòa nhà lớn như là sân bay, ga điện ngầm, cao ốc văn phòng, siêu thị, trung tâm thương mại,… thì vấn đề vùng phủ sóng và dung lượng đều rất quan trọng vì chất lượng thoại di dộng ảnh hưởng trực tiếp đến uy tín của nhà cung cấp dịch vụ. Tuy nhiên, do đặc trưng vùng phủ của những khu vực này rộng hoặc trải dài theo chiều dọc, sóng vô tuyến từ trạm BTS bên ngoài tòa nhà (BTS outdoor) bị suy hao nhiều khi xuyên qua các bức tường bê tông dẫn đến
Chương 3: Ứng dụng Repeater để nâng cao chất lượng mạng CDMA 2000 1x 450MHz của EVN Telecom
cường độ tín hiệu không đạt yêu cầu, nên giải pháp phủ sóng trong tòa nhà hiện nay được nhiều nhà cung cấp dịch vụ di động lựa chọn. Hệ thống inbuilding bao gồm 3 phần chính: nguồn tín hiệu, hệ thống phân phối tín hiệu và phần tử bức xạ. Trong đó hệ thống phân phối tín hiệu là điểm khác biệt điển hình giữa hệ thống inbuilding so với hệ thống mạng BTS outdoor thông thường.
Hình 3.14 Thành phần chính của hệ thống phủ sóng trong nhà Nguồn tín hiệu:
Sử dụng một Repeater làm nguồn tín hiệu vô tuyến cung cấp cho hệ thống phân phối. Khi thiết kế cần tính đến vấn đề cường độ tín hiệu, chất lượng, sự ổn định, dung lượng trạm BTS bên ngoài, quỹ đường truyền, mức độ cách ly 2 hướng,…
Repeater
Hệ thống phân phối thụ động hoặc hệ thống phân phối tích cực
hoặc hệ thống phân phối lai ghép
Nguồn tín hiệu Hệ thống phân phối tín hiệu Phần tử bức xạ
Chương 3: Ứng dụng Repeater để nâng cao chất lượng mạng CDMA 2000 1x 450MHz của EVN Telecom
Hệ thống phân phối tín hiệu: gồm có hệ thống thụ động và hệ thống chủ động.
Hệ thống thụ động là hệ thống 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 in-building không quá rộng, có đặc điểm:
− Tín hiệu vô tuyến từ Repeater được truyền qua hệ thống phân phối đến các anten. Vùng phủ cho toà nhà được giới hạn, đồng thời không làm ảnh hưởng đến chất lượng mạng BTS outdoor. Nhưng yêu cầu người thiết kế phải tính toán quỹ đường truyền cẩn thận vì mức công suất ở mỗi anten phụ thuộc vào mức suy hao tín hiệu tại các thiết bị thụ động, đặc biệt là chiều dài cáp đồng trục.
− Các thiết bị chính gồm: cáp đồng trục, bộ chia (splitter/tapper), bộ lọc (filter), bộ kết hợp (combiner), anten.
Hình 3.15 Hệ thống anten phân bố cáp đồng trục thụ động
Hệ thống chủ động là hệ thống phân phối sử dụng cáp quang và các thành phần chủ động (bộ khuếch đại công suất). Việc sử dụng cáp quang từ Repeater đến khối điều khiển xa có thể mở rộng tới từng vị trí anten riêng lẻ. Tín hiệu truyền giữa Repeater và khối điều khiển xa là tín hiệu quang, sau đó được phân phối đến một hệ thống cáp đồng trục nhỏ. Ngoài ra, hệ thống còn sử dụng các thiết bị khác trong việc phân phối tín hiệu như Hub quang chính, cáp quang, Hub mở rộng, khối anten từ xa. 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.
Chương 3: Ứng dụng Repeater để nâng cao chất lượng mạng CDMA 2000 1x 450MHz của EVN Telecom
Hình 3.16 Hệ thống anten phân bố cáp quang chủ động
Hệ thống lai ghép 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 3.17 Hệ thống anten phân bố cáp đồng lai ghép 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 vậy nên đối với từng công trình cụ thể đòi hỏi phải có phần tử bức xạ thích hợp. Ta có thể sử dụng anten hay cáp rò tùy theo yêu cầu cụ thể.
Anten sử dụng thích hợp với những vùng phủ sóng 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 CDMA 450 là 50m ÷ 60m. Có 2 loại anten thường được sử dụng là
Chương 3: Ứng dụng Repeater để nâng cao chất lượng mạng CDMA 2000 1x 450MHz của EVN Telecom
anten vô hướng (omni) và anten có hướng (yagi). Anten vô hướng có tính thẩm mỹ, nhỏ gọn dễ lắp đặt nên có thể kết hợp hài hoà với môi trường trong toà nhà, còn anten có hướng có độ tăng ích cao thích hợp khi phủ sóng trong thang máy.
Cáp rò (còn gọi là cáp tán xạ) có đặc điểm là cường độ tín hiệu đồng đều theo một trục chính nên thường được dùng cho các vùng phủ sóng phục vụ kéo dài đặc biệt như hành lang dài, xe điện ngầm, đường hầm,... Phạm vi phủ sóng của cáp rò 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.