Khi ta thêm một trạm mới đồng nghĩa với việc sẻ xuất hiện thêm một sự ảnh hƣởng tác động lên các trạm lân cận. Khi có vùng bao phủ của trạm mới thì vùng
Hình 5.5: Vùng phủ của tilt cơ và tilt điện Hình 5.4: Tilt điện và tilt cơ
CHƢƠNG V: THÊM MỘT TRẠM MỚI (Integrating new sites)
bao phủ của trạm cũ sẻ đƣợc thay đổi cho phù hợp để hạn chế nhiễu của trạm mới tác động lên. Để làm việc này ta thƣờng tác động trực tiếp lên anten
Cái vấn đề lớn là phân bố tần số. Quy hoạch tần số thì không thể làm bằng tay. Sau khi một trạm mới đã đƣợc cấu hình thì một quy hoạch tần số mới sẻ đƣợc tạo ra bởi các phần mềm tự động. Điều này sẽ liên quan đến những thay đổi sâu rộng đến các tần số đƣợc áp dụng tại các địa điểm trên toàn mạng. Tần số độc lập từ việc phân bố đến micro cell phải xem xét đến sự tồn tại của nó, nếu không một quy hoạch tần số mới phải đƣợc đƣa ra, thƣờng thì dễ cho việc đƣa ra quy hoạch tần số mới nếu trạm đó đƣợc secto hóa.
Sử dụng anten hƣớng xuống sẽ giúp giảm nhiễu giữa các cell với nhau, danh sách các trạm lân cận phải đƣợc cập nhập về sự tồn tại của cell mới, tiến trình cần lặp đi lặp lại nhiều lần để cấu hình một cách tối ƣu nhất.
CHƢƠNG VI: MẠNG GSM 1800 VÀ BĂNG TẦN KÉP
CHƢƠNG VI: MẠNG GSM 1800 VÀ BĂNG TẦN KÉP (GSM 1800 and Dual-Band network) 6.1. GIỚI THIỆU MẠNG GSM:
Phổ trong băng tần 1800 MHz đã đƣợc dành riêng cho mạng GSM từ năm 1991. Ban đầu nó đƣợc gọi là "Hệ thống cell số 1800" nhƣng đƣợc đổi tên thành GSM 1800 nhƣ cái tên "GSM" đã trở thành đƣợc chấp nhận bởi công chúng. Nó nhấn mạnh một thực tế là sự thay đổi duy nhất giữa GSM 900 và GSM 1800 hệ thống này là tần số hoạt động. Các giao thức và cấu trúc cụm... vẫn không thay đổi.
Số lƣợng băng tần mới đƣợc cung cấp đã vƣợt quá mà ban đầu đƣợc phân bổ cho các mạng băng tần 900 MHz. Do đó nó đã trở thành bình thƣờng đối với các nhà khai thác mạng để sử dụng quang phổ 1800 MHz trong mạng của họ. Ngoài ra, nó đƣợc trình bày chính phủ với các cơ hội để thành lập thêm các nhà khai thác, một số làm việc riêng trong băng tần 1800 MHz. Khi chỉ có băng tần 900 MHz đã có sẵn, thƣờng chỉ có hai nhà khai thác sẽ đƣợc cấp phép. Này tăng gấp đôi khi 1800 MHz phổ tần đã đƣợc tạo sẵn, do đó làm tăng sự cạnh tranh trong khi vẫn cung cấp cho mỗi nhà điều hành với băng thông khả thi.
Ngoài ra, thêm 10 MHz phổ tần đã đƣợc tạo sẵn trong băng tần 900 MHz. Số lƣợng băng thông có sẵn đƣợc tóm tắt trong bảng dƣới đây.
Băng tần DCS – 1800
Băng tần 1800 từ 1710 MHz đến 1880 MHz có 374 kênh chạy từ 512 đến 885, mỗi kênh có độ rộng 200kHz. Có hai đƣờng hƣớng lên và hƣớng xuống, dành mỗi bên 100kHz làm khoảng bảo vệ. Mỗi kênh hƣớng lên và hƣớng xuống cách nhau 95MHz.
CHƢƠNG VI: MẠNG GSM 1800 VÀ BĂNG TẦN KÉP Cách sử dụng trong băng tần GSM 1800
DECT: Digital Enhanced Cordless Telecommunications : Vô tuyến không dây số cải tiến
Băng tần E-GSM (Mở rộng)
Vấn đề về dụng lƣợng GSM
Phân bố 25MHz cho 124 kênh và có độ rộng mỗi kênh là 200kHz. Mở rộng tới 35MHz tăng lên 173 kênh
GSM 1800 chấp nhận 374 kênh mở rộng đƣợc tổng là 547. Băng tần GSM 1800 sẻ cho dung lƣợng lớn nhất.
6.2. SỰ PH T TRIỂN MẠNG VÀ ĐIỀU KHIỂN TRONG BĂNG TẦN 1800
Khi lần đầu tiên thiết kế một mạng, mục tiêu chính là để đảm bảo rằng vùng phủ đƣợc cung cấp đạt yêu cầu. Sau đó, nó là một trƣờng hợp tạo ra doanh thu và cung cấp một lớp đạt yêu cầu của dịch vụ bằng cách cung cấp mức độ thích hợp của dung lƣợng mà nó đƣợc yêu cầu. Này liên quan đến các giai đoạn sau:
Hình 6.1: Chi tiết về sự sử dụng trong băng tần 1800
CHƢƠNG VI: MẠNG GSM 1800 VÀ BĂNG TẦN KÉP
- Tăng số lƣợng TRX trên mỗi cell: mức độ mà điều này có thể đƣợc tiếp tục phụ thuộc rất nhiều vào số lƣợng đƣợc cung cấp cho các nhà điều hành.
- Chia cell và thêm tạm: tách các trạm omni-directional thành ba sectored trạm sẻ ngay lập tức cung cấp ba cell cho mỗi một cell chỉ với một giảm nhẹ mức độ nhiễu do đó gần nhƣ tăng gấp 3 lần năng lực của mạng. Thêm các trạm bổ sung sau đó sẽ nâng cao hơn nữa dung lƣợng mạng. Điều này không thể tiếp tục vô thời hạn. Thay đổi tính chất tuyên truyền nhƣ các cell trở nên nhỏ hơn và nhỏ hơn có nghĩa là sự can thiệp trở nên tồi tệ hơn khi các cell đƣợc tách ra và các trạm đƣợc thêm vào. Điều này dẫn đến một giới hạn về mật độ thuê bao có thể đƣợc phục vụ.
- Triển khai vi cell. Phân bổ một phần của băng tần để nó có thể đƣợc sử dụng bởi các điểm nóng bị cô lập có thể là một phƣơng pháp hiệu quả của khu vực dịch vụ nơi mà nhu cầu là đặc biệt tập trung. Thực tế là các cell thƣờng đƣợc đặt bên dƣới tòa nhà chiều cao có nghĩa là vùng phủ sóng có thể đƣợc hạn chế. Tuy nhiên, lợi thế là "Điểm nóng" tần số có thể đƣợc tái sử dụng nhiều lần trong mạng vì sự cô lập gây ra bằng cách đặt các cell ở độ cao nhƣ vậy.
- Tạo một mạng băng tần kép: về cơ bản, điều này cũng tƣơng tự nhƣ tăng số lƣợng TRX trên mỗi cell. Băng tần 1800 MHz phát hành một số bổ sung của các kênh. Tuy nhiên, nó là phức tạp bởi thực tế là hai dải tần số khác nhau đƣợc sử dụng mà đòi hỏi phải có cơ sở hạ tầng mạng và các thiết bị di động để hoạt động ở mức công nghệ cao.
Động lực thúc đẩy cho tất cả các loại tăng cƣờng mạng là doanh thu lớn nhất. Nếu mạng trở nên dung lƣợng hạn chế sau đó một thêm TRX duy nhất trên tất cả các trạm có thể dẫn đến hàng trăm triệu đô la doanh thu bổ sung trên một mạng lƣới rộng lớn.
CHƢƠNG VI: MẠNG GSM 1800 VÀ BĂNG TẦN KÉP
6.3. C C VẤN ĐỀ LAN TRUYỀN (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Dự đoán sự suy hao đƣờng truyền giữa một ngƣời sử dụng điện thoại di động và phục vụ (hay nhiễu) các cell ở 900 MHz đã đạt đƣợc bằng cách sử dụng một số mô hình suy hao đƣờng truyền. Phổ biến nhất là những ngƣời dựa trên các phƣơng pháp Okumura-Hata. Nó đã đƣợc biết rằng các phép đo và phân tích hỗ trợ phƣơng pháp này đã có hiệu lực có thể đƣợc có lý cho rằng chỉ lên đến tần số 1500 MHz.
Khi việc phân bổ các băng tần GSM 1800 MHz, nhiều công việc đã đƣợc thực hiện để phát triển một mô hình đó là hợp lệ ở 1800 MHz. Một trong những đội dự án hợp tác châu Âu hành động theo "chi phí" (Hợp tác Khoa học và Công nghệ) bảo trợ, giá 231, đã phát triển một mô hình tƣơng tự với giá trị yêu cầu. Điều này cho thấy rằng sự mất mát có thể là 10 dB cao hơn 1800 MHz hơn nó sẽ ở 900 MHz. Nó có thể sản xuất ăng-ten với độ lợi cao hơn dễ dàng hơn ở 1800 MHz nhƣng quan tâm đến phải đƣợc đƣa các beamwidth dọc không trở thành quá hẹp.
Nếu bạn đang phát triển một mạng lƣới GSM 1800, bạn sẽ cần nhiều hơn các trạm (một "công viên bóng" con số nhiều gấp hai lần) để cung cấp vùng phủ liên tục hơn so với số lƣợng cần thiết để cung cấp vùng phủ 900 MHz. Nếu bạn đang cung cấp một mạng lƣới băng tần kép, bạn sẽ phải quyết định có hay không vùng phủ liên tục sẽ đƣợc cung cấp ở cả hai băng tần hoặc, đúng hơn băng tần 1800 MHz đƣợc sử dụng cho một lớp cao hơn hoặc vi các cell. Điều này sau đó sẽ cho phép đồng đáng kể vị trí của GSM 900 và GSM 1800 các cell. Thêm GSM 1800 các cell sau đó có thể đƣợc cung cấp nơi có nhu cầu thuê bao bảo hành nó.
6.3.1.Vấn đề lan truyền trong GSM 1800
Okumura-Hata
Loss= A + Blog10f – 13.82log10hBTS + (44.9 – 6.55log10hBTS)log10d
A và B có giá trị khác nhau với dãi tần số khác nhau.
CHƢƠNG VI: MẠNG GSM 1800 VÀ BĂNG TẦN KÉP
ở 900MHz: A~69.55 và B~26.16. ở 1800 MHz: A~46.3 và B~33.9
Thật vậy, với chiều cao BTS = 30m, kiểu truyền cơ bản Loss(dB) = 126 + 35log10d (900MHz)
Loss(dB) = 136 + 35log10d (1800MHz)
6.3.2.Xem xét về anten
Nếu GSM 900 và GSM 1800 ăng-ten có kích thƣớc tƣơng tự, các ăng-ten GSM 1800 sẽ có độ lợi cao hơn. Nó là nhƣ vậy, nói chung chấp nhận đƣợc để có một ăng-ten có độ lợi cao ở 1800 MHz. Điều này sẽ giúp bù đắp sự gia tăng suy hao đƣờng truyền để các phạm vi vùng phủ tại 1800 MHz không phải là ít hơn nhiều hơn là 900 MHz. Có thể sử dụng một đơn vị ăng-ten duy nhất (điều này có thể giúp đỡ với sự cho phép cài đặt để thu đƣợc) mà sẽ chứa cả tần số 900 MHz và 1800 MHz . Một ví dụ về cách kết nối thích hợp có thể đƣợc thực hiện đƣợc đƣa ra trong phần dƣới đây.
Ăng-ten thƣờng đƣợc quy mô tƣơng ứng với bƣớc sóng hoạt động. Một MHz ăng-ten 1800 có thể đƣợc dự kiến sẽ đƣợc nhỏ hơn so với một ăng-ten MHz 900. Đó là dễ dàng hơn để thực hiện ăngten với độ lợi cao hơn (~ 18 dBi) trong hệ thống 1800 MHz hơn là trong hệ thống 900 MHz.
So sánh vùng phủ Tăng suy hao đƣờng truyền có thể đƣợc bồi thƣờng một phần cho bởi một ăng-ten tăng cao hơn 1800 MHz. Vùng phủ trong nhà suy hao đƣờng truyền là 136 dB có thể đƣợc chấp nhận ở 1800 MHz trong khi giới hạn có thể là 132 dB tại 900 MHz.
Nói chung, độ che phủ lớn ở 900 MHz, theo hệ số khoảng 2 lần. Điều này đƣa đến các quy tắc chung là hai lần số lƣợng các trạm sẽ đƣợc yêu cầu để cung cấp cho vùng phủ liên tục tại 1800 MHz so với 900 MHz.
6.3.3. Sử dụng anten kép
Có thể sử dụng một ăng-ten duy nhất mà sẽ phục vụ cả 900 MHz và 1800 MHz. Một diplexer chuyên dụng sẽ đƣợc yêu cầu.Ngay cả với một anten duy nhất, đa dạng phân cực thƣờng sẽ đƣợc sử dụng.
CHƢƠNG VI: MẠNG GSM 1800 VÀ BĂNG TẦN KÉP
6.3.4. Mạng băng tần kép
Một mạng lƣới sử dụng cả hai băng tần mang lại độ lợi về tính linh hoạt và dung lƣợng. Một chiến lƣợc đã đƣợc thông qua: lớp 900 MHz để cung cấp vùng phủ liên tục. Trong trƣờng hợp này: BCC sẽ là trên 900 MHz tần số. 1800 MHz cho các micro cells /pico cells .
6.4. THIẾT BỊ CẦM TAY VÀ VẤN ĐỀ VỀ BSS
Để tối đa hóa lợi ích của việc đƣa ra hai tần số, nó là điều cần thiết cho điện thoại di động để có thể hoạt động trên cả hai băng tần. Chứa một hỗn hợp của tần số đơn và thiết bị cầm tay tần số kép sẽ có tác động đối với hiệu quả của mạng.
Nếu tất cả ngƣời dùng đƣợc giả định là có khả năng hoạt động trên băng tần 900 MHz (tức là không có ngƣời sử dụng với thiết bị cầm tay mà chỉ là trên băng 1800 MHz) có thể phân bổ BCCH chỉ để băng tần 900 MHz. Hơn nữa, chúng ta có thể bàn giao từ một băng tần đến khác. Nó đƣợc phổ biến cho chuyển giao nhƣ vậy đƣợc xử lý bởi các MSC đặt một gánh nặng lên các yêu cầu báo hiệu. Đó là mong muốn cho các chuyển giao đƣợc xử lý bởi BSC.
6.4.1. Thiết bị cầm tay
Để thực hiện thành công một mạng lƣới băng tần kép điện thoại di động phải:
- Có khả năng truyền và nhận trên cả hai tần số. - Dò nhanh chóng giữa các băng tần
- Những yêu cầu này có thể dẫn đến: + Kích thƣớc thiết bị cầm tay lớn hơn + Tuổi thọ pin ngắn hơn
6.4.2. Vấn đề về BSS
900 MHz và 1800 MHz thiết bị phổ biến rộng rãi. Dễ dàng phù hợp với tủ tiêu chuẩn (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
CHƢƠNG VI: MẠNG GSM 1800 VÀ BĂNG TẦN KÉP Hệ thống ăng-ten mới cần thiết Chiến lƣợc chuyển giao:
- Nếu tín hiệu cho chuyển giao giữa các băng tần phải đi qua MSC này sẽ làm chậm chuyển giao và dẫn đến lƣu lƣợng truy cập MSC quá mức.
- Lý tƣởng nhất, chuyển giao giữa các băng tần nên xử lý bởi các BSC.
CHƢƠNG VII: NHẢY TẦN (Frequency Hopping)
CHƢƠNG VII: NHẢY TẦN (Frequency Hopping)
Nhảy tần (FH) là một lựa chọn tiêu chuẩn trong GSM và đƣợc cung cấp để giảm ảnh hƣởng của nhiễu và truyền đa đƣờng. Khi thực hiện kỹ thuật này hoạt động bằng cách định kỳ thay đổi tần số sóng mang mà một khe thời gian nhất định đƣợc truyền đi. Một "nhảy" là một sự thay đổi tần số và xảy ra mỗi cụm (tức là mỗi 4.615ms) cho 217 bƣớc nhảy trên giây.
7.1. NGUYÊN TẮC CỦA NHẢY TẦN
Cung cấp một kênh truyền thông hữu ích trong mạng GSM dựa vào việc cung cấp một BER thấp nhất mà có thể chấp nhận đƣợc.
Điều này, lần lƣợt, yêu cầu một S/N đủ cao để cộng với tỷ lệ nhiễu.
Giá trị mục tiêu của C / I khoảng 11 dB bao gồm một biên độ nhƣ vậy mà giá trị của Eb / No còn lại trên 5 dB.
CHƢƠNG VII: NHẢY TẦN (Frequency Hopping)
7.2. GIẢM NHIỄU
Trong hệ thống di động, nơi các tần số có sẵn đang đƣợc sử dụng lại rất chặt chẽ sự giao thoa giữa cell sử dụng cùng tần số là một vấn đề phổ biến và giới hạn độ kín của kế hoạch tái sử dụng và cuối cùng là dung lƣợng hệ thống. Tuy nhiên, ngoài thời gian cao điểm, không phải tất cả các sóng mang ở tất cả các trạm đƣợc sử dụng đồng thời và chúng ta có thể sử dụng đặc tính này để giảm sự giao thoa tổng hợp.
Bằng cách đƣa nhảy tần trong đó các sóng mang sử dụng tại mỗi địa điểm trong một thời gian nhất định thay đổi khe cắm thƣờng xuyên, chúng ta có thể làm giảm xác suất mà khe thời gian đồng kênh từ các trạm khác nhau sẽ đụng độ. Hiệu ứng này đôi khi đƣợc gọi là "sự giao thoa trung bình". Rõ ràng mặc dù kỹ thuật này sẽ chỉ làm việc nếu mỗi cell đƣợc nhảy theo một cách khác - nếu tất cả chúng đều nhảy vào chuỗi tần số cùng một lúc sau đó nó sẽ vẫn tiếp tục va chạm. Có hai kỹ thuật nhảy tự: ngẫu nhiên và tuần hoàn.
Nhiễu trong mạng GSM
- Sự giao thoa đồng kênh sẽ xảy ra giữa các cell chia sẻ cùng một tần số TRX.
- Nếu quy hoạch nhóm đƣợc thực hiện, nhiều sóng mang sẽ đƣợc phân bổ cho mỗi cell.
- Các sóng mang luôn luôn sẳn sàng bất kể khi nào có nhu cầu. - Sự giao thoa ở hƣớng xuống ở một mức độ không đổi.
Nhƣ mô hình tái sử dụng đƣợc sử dụng nhiều hơn thì mức độ giao thoa tăng lên. Giới thiệu kỹ thuật nhảy tần có thể cải thiện trải nghiệm ngƣời dùng trong tình huống nhƣ vậy. Hai hiện tƣợng sau đây góp phần cải thiện.
- Giao thoa trung bình.
- Phân bổ nhu cầu dẫn đầu của TRX - nếu chỉ có một TRX là cần thiết, chỉ có một cần đƣợc phân bổ.
7.3. GIẢM ẢNH HƢỞNG ĐA ĐƢỜNG
Nhƣ chúng ta đã thấy trong phần lan truyền là một trong những nguy hiểm lớn nhất của môi trƣờng truyền sóng vô tuyến điện thoại di động là truyền đa đƣờng. Sự xuất hiện ở MS nhận nhiều "tia" mỗi khi đi qua một con đƣờng khác nhau từ máy phát có thể gây ra sự thay đổi giao thoa và phá hoại và do đó tín hiệu fading