Thiết kế xây dựng trạm bts phục vụ cho một vùng và kiểm tra hoạt động trạm...

Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ths. Vũ Thành Thái

MỤC LỤC

BẢNG KÝ HIỆU VIẾT TẮT.....................................................................................2

LỜI MỞ ĐẦU............................................................................................................5

CHƯƠNG I: MẠNG DI ĐỘNG GSM....................................................................6

1.1 Giới thiệu chung....................................................................................................6

1.2 Các đặc trưng cơ bản của hệ thống GSM.............................................................7

1.3 Cấu trúc mạng GSM.............................................................................................7

1.4.1 MS (Mobile station)...................................................................................8

1.4.2 BSS (Base Station System - Hệ thống trạm gốc).......................................8

1.4.3 NSS (Network Switching System - Hệ thống chuyển mạch)..................10

1.4.4 Khối TRAU..............................................................................................11

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ BTS HÃNG ALCATEL - LUCENT.............12

2.1 Giới thiệu chung về BTS.....................................................................................12

2.1.1 Khái niệm về BTS....................................................................................12

2.1.2 Vị trí của BTS trong hệ thống GSM........................................................12

2.1.3 Phân loại BTS..........................................................................................13

2.2.1 Cấu trúc chung của hệ thống BTS...........................................................15

2.2.2 Cấu trúc và chức năng của các khối chính trong hệ thống BTS..............16

2.3 Nguyên lý hoạt động của BTS.............................................................................19

2.3.1 Kết nối các khối chức năng trong hệ thống BTS.....................................19

2.3.2 BCB (Base Station Control Bus).............................................................19

2.3.3 BSII (Base Station Internal Interface)......................................................20

2.3.4 Nguyên lý hoạt động của BTS.................................................................20

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN MẠNG DI ĐỘNG GSM.......................................23

3.1 Lưu lượng trong mạng GSM...............................................................................23

3.2 Cấp độ dịch vụ - GoS (Grade of Service)...........................................................23

3.3 Nhiễu đồng kênh C/I...........................................................................................24

3.4 Tái sử dụng lại tần số..........................................................................................25

3.4.1 Khái Niệm................................................................................................25

Ngô Ngọc Cảnh Vô tuyến điện tử K521


3.4.2 Các mẫu tái sử dụng tần số......................................................................28

3.5 Các cấu hình của trạm BTS................................................................................33

3.5.1 Cấu hình 4/4/4 (cấu hình Full).................................................................33

3.5.2 Cấu hình 2/2/2..........................................................................................33

CHƯƠNG IV: DRIVE TEST TRONG MẠNG GSM.........................................34

4.1 Mục đích của việc thực hiện Drive Test..............................................................34

4.2 Thiết bị đo và thủ tục đo drive test......................................................................34

4.2.1 Đội Drive test...........................................................................................34

4.2.2 Thiết bị Drive test và các nguồn hỗ trợ....................................................34

4.2.3 Thủ tục đo................................................................................................35

4.3 Drive test trong chu trình tối ưu.........................................................................37

4.3.1 Drive test..................................................................................................38

4.3.2 Phân tích dữ liệu.......................................................................................39

4.3.3 Yêu cầu thay đổi cấu hình Site.................................................................51

4.3.4 Thực hiện.................................................................................................52

CHƯƠNG V: BÀI TOÁN THỰC TẾ...................................................................53

5.1 Xây dựng các trạm BTS phục vụ cho một vùng..................................................53

5.1.1 Các yếu tố cần quan tâm trước khi đi vào tính toán...............................53

5.1.2 Bài toán thực tế........................................................................................53

5.2 Báo cáo Drive test chất lượng mạng tại Bát Tràng – Hà Nội............................57

Thực hiện Drive Test trạm Bát Tràng và phân tích ta có kết quả sau:.....................57

5.2.1 Thống kê cuộc gọi.................................................................................57

5.2.2 Thống kê KPIs DT ngày 15-10-2011....................................................58

5.2.3 Logfile call............................................................................................58

5.2.4 Logfile Scanning...................................................................................61

5.2.5 Phân tích:...............................................................................................62

KẾT LUẬN..............................................................................................................63

TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................64



BẢNG KÝ HIỆU VIẾT TẮT

AB Access Burst Cụm truy nhập

AGCH Access Grant Channel Kênh cho phép truy nhập

AMPSAdvanced Mobile Phone

SystemHệ thống điện thoại di động tiên tiến

ARQ Automatic Repeat Request Yêu cầu lặp lại tự động

AUC Authentication Center Trung tâm nhận thực

BCCH Broadcast Control Channel Kênh điều khiển quảng bá

BCH Broadcast Channel Kênh quảng bá

BER Bit Error Rate Tỷ số bit lỗi

BSC Base Station Controller Bộ điều khiển trạm gốc

BSIC Base Station Identity Code Mã nhận dạng trạm gốc

BSS Base Station System Hệ thống trạm gốc

BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc

C/A Carrier to adjacent ratio Tỷ số sóng mang trên sóng lân cận

C/I Carrier to interference ratio Tỷ số sóng mang trên nhiễu

CI Cell IdentityNhận dạng ô để xác định vị trí trong

vùng định vị

C/R Carrier to reflection ratio Tỷ số sóng mang trên sóng phản xạ

CCCH Common Control Channel Kênh điều khiển chung

CCITT

International Telegraph &

Telephone Consultative

Committee

Uỷ ban tư vấn quốc tế về điện thoại

và điện báo

CEPTEuropean Conference of Postal

and Telecommunication

Liên minh châu Âu về bưu chính

viễn thông

DCCH Dedicated Control Channel Kênh điều khiển riêng

DCSData Communication

SubsystemPhân hệ thông tin số liệu

DCS Digital cellular System Hệ thống tổ ong số

EIR Equipment Identity Register Thanh ghi nhận dạng thiết bị

ETSI European Telecommunication

Standards Institude

Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu

FACCHFast Associated Control

ChannelKênh điều khiển liên kết nhanh



FB Frequency Correction Burst Cụm hiệu chỉnh tần số

FCCH Frequency Correction Channel Kênh hiệu chỉnh tần số

FDMAFrequency Division Multiple

AccessĐa truy nhập phân chia theo tần số

GMSC Gateway MSC MSC cổng

GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói chung

GSMGlobal System for

Mobile CommunicationThông tin di động toàn cầu

HLR Home Location Register Thanh ghi định vị thường trú

IMEIInternational Mobile Equipment

IdentityNhận dạng thiết bị di động quốc tế

IMSIInternational Mobile Subscriber

IdentityNhận dạng thuê bao di động quốc tế

ISDNIntegrated Service Digital

NetworkMạng số đa dịch vụ

ISI Intersymbol Interference Nhiễu giao thoa giữa các kí hiệu

IWF Inter Working Function Chức năng tương tác

LA Location Area Vùng định vị

LAC Location Area Code Mã vùng định vị

LAI Location Area Identity Nhận dạng vùng định vị

MCC Mobile Country Code Mã quốc gia

ME Mobile Equipment Thiết bị di động

MMS Multimedia Messaging Service Dịch vụ nhắn tin đa phương tiện

MNC Mobile Network Code Mã mạng di động

MOU Memoradum Uderstanding Bản ghi nhớ

MS Mobile Station Trạm di động

MSCMobile services Switching

Center

Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ

di động

MSISDN Mobile Station ISDN Number Số ISDN trạm di động

MSRNMobile Station Roaming

NumberSố lu động trạm di động

NB Normal Burst Cụm bình thường

NMT Nordic Mobile Telephone Điện thoại di động Bắc Âu

OMCOperation and Maintenance

CenterTrung tâm bảo dưỡng và vận hành



OSS Operation and Support System Hệ thống khai thác và hỗ trợ

PCH Paging Channel Kênh tìm gọi

PCM Pulse Code Modulation Điều chế xung mã

PIN Personal Identification Number Số nhận dạng cá nhân

PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng

PSPDNPacket Switch Public Data

Network

Mạng số liệu công cộng chuyển

mạch gói

PSTNPublic Switched Telephone

Network

Mạng điện thoại chuyển mạch

công cộng

RACH Random Access Channel Kênh truy nhập ngẫu nhiên

RAND Random number Số ngẫu nhiên

SACCHSlow Associated Control

ChannelKênh điều khiển liên kết chậm

SB Synchronization Burst Cụm đồng bộ

SCH Synchronization Channel Kênh đồng bộ

SDCCHStand alone Dedicated Control

Channel

Kênh điều khiển riêng đứng một

mình

SIM Subscriber Identity Module Môđun nhận dạng thuê bao

SMS Short Message Service Dịch vụ nhắn tin ngắn

SRES Signed Response Mật khẩu

SS Switching System Hệ thống chuyển mạch

TACSTotal Access Communication

SystemHệ thống thông tin truy nhập toàn bộ

TCH Traffic Channel Kênh lưu lượng

TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời gian

TMN Telecommunication

Management NetworkMạng quản lý viễn thông

TRAUTranscoder/Rate Adaptation

Unit

Khối chuyển đổi mã và thích ứng

tốc độ

VLR Visitor Location Register Thanh ghi định vị tạm trú

CGI Cell Global Indentity Nhận dạng ô toàn cầu

LAC Lacation Area Code Mã định vị vùng



LỜI MỞ ĐẦU

Thông tin liên lạc là một nhu cầu của bất kỳ một xã hội phát triển nào. Để đáp

ứng nhu cầu liên lạc ngày càng cao của xã hội, thông tin di động đã được nghiên

cứu phát triển từ rất sớm, bắt đầu với các hệ thống thông tin di động sử dụng công

nghệ analog, cho đến nay các mạng di động sử dụng công nghệ số đã được ứng

dụng rộng rãi và phát triển vô cùng mạnh mẽ.

Thông tin di động đang triển khai ở Việt Nam bao gồm 2 hệ.

+ Sử dụng công nghệ GSM: MobiFone, VinaFone, Viettel, VietnamMobile,

Beeline (GTEL).

+ Sử dụng công nghệ CDMA: EVN Telecom, và S-Fone.

Trong đó số lượng thuê bao sử dụng công nghệ GSM là áp đảo.

Đứng trước sự phát triển của số lượng thuê bao trong thời gian tới và nhu cầu

tăng cao về các dịch vụ cao cấp hơn của khách hàng. Các nhà mạng cần phải thực

hiện mở rộng dung lượng và nâng cấp cho mạng lưới. Việc nghiên cứu và đưa ra

các giải pháp kỹ thuật có khả năng áp dụng thực tế và triển khai trong thời gian

ngắn là vô cùng cần thiết.

Đề tài: “Thiết kế xây dựng trạm BTS phục vụ cho một vùng và kiểm tra hoạt

động trạm BTS bằng phương pháp đo Driver Test”

Trong quá trình làm khóa luận tốt nghiệp, mặc dù em đã cố gắng nhiều nhưng

do trình độ có hạn nên không thể tránh khỏi những sai sót, em rất mong được sự phê

bình, góp ý của thầy cô và bạn bè.

Trước khi trình bày nội dung đề tài này, em xin chân thành cảm ơn tới các thầy

cô trong bộ môn vô tuyến cũng như các thầy cô trong khoa Vật Lý thuộc trường ĐH

KHTN đã trang bị cho em kiến thức trong suốt bốn năm học vừa qua.

Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn tới Thầy Vũ Thành Thái đã tận tình giúp đỡ,

trực tiếp hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành khóa luận.

Em cũng chân thành cảm ơn tới anh Nguyễn Thành Hưng, Trưởng Phòng kỹ

thuật - công ty Cổ phần Phát triển Dịch vụ Viễn thông ITC đã cung cấp tài liệu và

hướng dẫn em hoàn thành khóa luận.

Cuối cùng, là lời cảm ơn sâu sắc em muốn gửi đến gia đình cùng bạn bè đã

động viên giúp đỡ em trong suốt thời gian qua để em có điều kiện hoàn thành tốt

nhất khóa luận tốt nghiệp này.

Sinh viên thực hiện

Ngô Ngọc Cảnh



CHƯƠNG I: MẠNG DI ĐỘNG GSM

1.1 Giới thiệu chung

Khái niệm GSM được sử dụng lần đầu tiên vào năm 1982, là chữ viết tắt của

Groupe Speciale Mobile, là tổ chức thuộc Hội đồng Bưu chính và Viễn thông Châu

Âu CEPT (Conference Europeenne des Postes et Telecommunications). Tổ chức

này được giao nhiệm vụ phát triển một chuẩn mới dùng cho liên lạc di động trong

dải tần 900MHz, và kết quả của nó chính là mạng GSM lần đầu tiên vào năm 1991.

Trong năm này, từ GSM cũng chuyển đổi ý nghĩa, trở thành chữ viết tắt của cụm từ

“Hệ thống thông tin di động toàn cầu” (Global System for Mobile

Communications), và người ta cũng đề ra tiêu chuẩn cho mạng GSM hoạt động

trong băng tần 1800MHz, được gọi là hệ thống DCS1800.

Từ đó đến nay, nhờ đặc tính chuẩn hóa rộng rãi trên toàn thế giới cùng với khả

năng chuyển vùng quốc tế mạnh mẽ, GSM đã đạt được những thành công vô cùng

to lớn trong sự phát triển. Theo số liệu báo cáo của hiệp hội GSM GSMA (GSM

Association), tính cho đến tháng 4 năm 2008, đã có 3 tỷ thuê bao di động sử dụng

công nghệ GSM với tổng số 218 nhà khai thác trên phạm vi toàn thế giới.

Xuất phát điểm ban đầu, GSM chủ yếu cung cấp dịch vụ thoại và dữ liệu tốc độ

thấp, GSM cũng có các ưu điểm như: tính bảo mật cao, khả năng chống nhiễu mạnh

mẽ, hiệu suất sử dụng phổ cao. Từ hệ thống GSM ban đầu chỉ cung cấp dịch vụ

thoại là chủ yếu, GSM đã được tích hợp thêm các chức năng như gửi tin nhắn

(SMS), hiển thị số điện thoại gọi đến, chuyển cuộc gọi… Để đáp ứng yêu cầu

truyền dữ liệu với tốc độ cao, GSM đã được phát triển thêm với “Dịch vụ gói dữ

liệu vô tuyến tổng quát” GPRS (General Packet Radio Service), đưa tốc độ truyền

dữ liệu trên cơ sở mạng vô tuyến GSM có thể lên đến 171.2 kbit/s.

Ngày nay, trước nhu cầu ngày càng cao về thông tin di động, đặc biệt là các ứng

dụng yêu cầu tốc độ dữ liệu cao, mạng 3G là một xu hướng tất yếu, trong đó GSM

không phải là ngoại lệ. Trong quá trình nâng cấp và dịch chuyển đó, tính hiệu quả là yếu

tố vô cùng quan trọng, do đó đòi hỏi sự thay đổi tối thiểu trong cấu trúc mạng lưới,

cơ sở hạ tầng kỹ thuật mạng. Theo lộ trình đã được các tổ chức chuẩn hóa đưa ra và



được các nhà khai thác chấp nhận rộng rãi, mạng GSM sẽ trở thành mạng thông tin

di động băng rộng thế hệ 3G với môi trường truy nhập WCDMA trong tương lai.

1.2 Các đặc trưng cơ bản của hệ thống GSM

+ GSM nguyên thuỷ hoạt động ở băng tần 900 MHz với kênh đường xuống:

890- 915 MHz và kênh đường lên: 935 - 960 MHz.

+ DCS 1800 (Digital Cellular System) hoạt động ở băng tần 1800 MHz với

kênh đường xuống: 1710 - 1785 MHz và kênh đường lên: 1805 - 1880MHz.

+ PCS 1900 (Personal Communication Services) hoạt động ở băng tần 1900

MHz với kênh đường xuống: 1850 - 1910 MHz và kênh đường lên: 1930 - 1990 MHz.

+ Khoảng cách song công (Khoảng cách giữa tần số lên và tần số xuống) của

GSM 900, DCS1800 và PCS 1900 lần lượt là 45MHz, 95MHz và 80MHz.

+ Khoảng cách giữa các kênh lân cận (đường lên hoặc đường xuống) là 200 kHz.

+ Phương thức truy cập là TDMA cho phép nhiều cuộc gọi khác nhau cùng

chia sẻ một tần số.

1.3 Cấu trúc mạng GSM


BSC TRAU MSC

VLR

HLR

EIR AuC

Các mạng khác: PSTN, PLMN,ISDN.

Abis interface

Um interface

Ater interface

A interface

OMC

BSS

NSS

Hình vẽ 1.1: Cấu trúc mạng GSM

8

MS BTS


1.4 Chức năng các khối trong hệ thống GSM

1.4.1 MS (Mobile station)

MS là thiết bị dùng để truy cập vào mạng. Một MS gồm hai thành phần chính

độc lập:

- Thiết bị đầu cuối (ME - Mobile Equipment).

+ Thiết bị đầu cuối bao gồm điện thoại di động hoặc một thiết bị có thể truy cập vào mạng.

+ Mỗi điện thoại di động được phân biệt bởi một số nhận dạng điện thoại di

động IMEI (nternational Mobile Equipment Identity).

- SIM (Subcriber Identity Module)

+ SIM là một card thông minh dùng để nhận dạng đầu cuối. Đầu cuối không thể

hoạt động nếu không có SIM. SIM lưu trữ các thông tin liên quan đến thuê bao di

động, các dịch vụ GSM và các thông tin liên quan đến PLMN.

+ Card SIM chứa một số nhận dạng thuê bao di động IMSI (International

Subcriber Identity) để hệ thống nhận dạng thuê bao, một mật mã để xác thực và các

thông tin khác.

+ Card SIM có thể chống việc sử dụng trái phép bằng mật khẩu hoặc số nhận

dạng cá nhân (PIN).

1.4.2 BSS (Base Station System - Hệ thống trạm gốc)

BSS thực hiện các chức năng liên quan đến vô tuyến trong hệ thống. Nó quản lý

việc liên lạc vô tuyến với các khối di động. Nó cũng xử lý việc handover của các

cuộc gọi giữa các cell. BSS chịu trách nhiệm quản lý tất cả các tài nguyên mạng vô

tuyến và dữ liệu về cấu hình cell. BSS trong CME 20 và CMS 40 đều có khả năng

xử lý các lỗi thông thường mà không cần phải có sự điều khiển từ OSS.

BSS gồm một BSC và một số BTS.

1.4.2.1 BTS (Base Transceiver Station - Trạm thu phât gốc)

BTS bao gồm tất cả các thiết bị vô tuyến và các thiết bị giao tiếp truyền dẫn vô

tuyến để phục vụ cho một cell và tất cả các BTS đều chịu sự quản lý của BSC.

Các chức năng chính của BTS là:

- Cung cấp kết nối với MS

- Xử lý tín hiệu

- Xử lý bảo dưỡng cục bộ.



- Kiểm tra và giám sát.

Hầu hết các hoạt động chính ở BTS đều được BSC điều khiển.

1.4.2.2 BSC (Base Station Controller- Trạm điều khiển gốc)

BSC điều khiển một nhóm BTS và quản lý tài nguyên vô tuyến. BSC chịu trách

nhiệm điều khiển việc handover, nhảy tần, các chức năng tổng đài và điều khiển các

mức công suất, tần số vô tuyến của BTS cụ thể là:

- Quản lý mạng vô tuyến:

Quản lý dữ liệu mô tả cell, cấu hình cell, thông tin hệ thống và dữ liệu định vị.

+ Đo đạc lưu lượng và các kênh rỗi.

+ Ghi lại lưu lượng.

+ Chia sẻ tải ở cell.

- Quản lý các trạm vô tuyến gốc:

+ Định cấu hình cho BTS.

+ Thay đổi chức năng và tải chương trình cho các BTS.

+ Bảo dưỡng các thiết bị BTS.

- Quản lý mạng truyền dẫn:

+ Chuyển đổi và thích ứng tốc độ trong BSC.

+ Vận hành và bảo dưỡng bên trong BSC:

+ Điều khiển sự kết nối giữa các MS: gồm các quá trình tìm gọi, thiết lập kết

nối báo hiệu, chỉ định kênh lưu lượng, định vị, handover, điều khiển công suất động

trong MS và BTS, nhảy tần, dịch vụ nhắn tin quảng bá và tin vắn.

1.4.3 NSS (Network Switching System - Hệ thống chuyển mạch)

Hệ thống chuyển mạch NSS chịu trách nhiệm quản lý sự thông tin giữa người

sử dụng mobile đến những đối tượng sử dụng khác như đến các thuê bao di động,

đến mạng ISDN, PSTN... Nó còn chứa các dữ liệu cần thiết để lưu trữ thông tin về

thuê bao.

1.4.3.1 MSC (Mobile Service Switching Centre-Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động)

Nhiệm vụ chính của MSC là điều phối việc thiết lập cuộc gọi đến những người

sử dụng mạng GSM. Một mặt MSC giao tiếp với hệ thống con BSS, mặt khác giao

tiếp với mạng ngoài. MSC thực hiện các chức năng sau:

- Thiết lập và điều khiển, phân phối cuộc gọi, các bản tin ngắn.



- Xử lý cuộc gọi liên tục khi chuyển giao.

- Cập nhật vị trí, và dữ liệu của MS.

- Báo hiệu giữa các thành phần của mạng và giữa các mạng khác nhau.

- Quản lý để xác định đặc điểm dữ liệu và xử lý MS.

- Kiểm tra IMEI và tính cước

1.4.3.2 HLR (Home Location Register - Thanh ghi định vị thường trú)

HLR là một cơ sơ dữ liệu lưu trữ và quản lý các thông tin về thuê bao. Trong

PLMN có nhiều HLR. Đối với mỗi thuê bao thuộc vùng phủ sóng của MSC, HLR

chứa dữ liệu về thuê bao như: các số đăng ký, danh sách dịch vụ được đăng ký sử

dụng bởi thuê bao. HLR cũng lưu trữ và cập nhật các thông tin động về thuê bao,

bao gồm thông tin về vị trí thuê bao (địa chỉ của VLR), các dịch vụ được đăng ký

của thuê bao, các số được tiếp tục gọi, các cuộc gọi bị cấm.

1.4.3.3 VLR (Visitor Location Register - Thanh ghi định vị tạm trú)

VLR là một cơ sơ dữ liệu về tất cả các thuê bao hiện đang định vị ở vùng dịch

vụ của MSC. Nó chứa các thông tin tạm thời của MS để MSC có thể cung cấp các

dịch vụ cho các MS đang được phục vụ. Khi MS di chuyển sang vùng dịch vụ mới

của MSC thì VLR kết nối với MSC mới đó sẽ yêu cầu lấy và lưu thông tin về MS từ

HLR. Khi MS thực hiện một cuộc gọi thì VLR đã chứa sẵn các thông tin cần thiết

cho việc thiết lập cuộc gọi.

VLR luôn được tích hợp với MSC để có thể thực hiện báo hiệu bên trong. Điều

này làm loại bỏ các báo hiệu không cần thiết giữa hai nút mạng, do đó làm giảm lưu

lượng báo hiệu trong mạng.

1.4.3.4 AuC (Authentication Centre – Trung tâm nhận thực)

Thanh ghi AuC được dùng cho mục đích bảo mật. Nó cung cấp các tham số cần

thiết cho chức năng nhận thực và tạo mật mã (ciphering). Các tham số này giúp xác

minh sự nhận dạng thuê bao.

1.4.3.5 EIR (Equipment Identity Register)

EIR được dùng cho mục đích bảo mật. Nó là một thanh ghi lưu trữ các thông tin

về các thiết bị mobile. Cụ thể hơn là nó lưu trữ danh sách các đầu cuối hợp lệ. Một

đầu cuối được nhận dạng bằng một IMEI. EIR cho phép cấm các cuộc gọi từ các

đầu cuối bị đánh cắp hay không được phép.



1.4.3.6 MSC cổng (GMSC)

Để thiết lập một cuộc gọi đến người sử dụng GSM, trước hết cuộc gọi phải

được định tuyến đến một tổng đài cổng được gọi là GMSC mà không cần biết đến

hiện thời thuê bao đang ở đâu. Các tổng đài cổng có nhiệm vụ lấy thông tin về vị trí

của thuê bao và định tuyến cuộc gọi đến tổng đài đang quản lý thuê bao ở thời điểm

hiện thời (MSC tạm trú).

1.4.4 Khối TRAU

Khối TRAU là khối chuyển đổi tốc độ kênh thoại TRAU (Transcoder/Rate

Adapter Unit), khối này thực hiện chức năng chuyển đổi tốc độ và ghép 4 kênh

thoại từ trạm BTS có tốc độ 16Kb/s thành một kênh PCM 64Kb/s trước khi giao

tiếp với MSC. Mặc dù được xem là một phần tử của mạng truy nhập nhưng TRAU

thường đặt chung vị trí với MSC để giảm chi phí kết nối truyền dẫn.



CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ BTS HÃNG ALCATEL - LUCENT

2.1 Giới thiệu chung về BTS

2.1.1 Khái niệm về BTS

BTS là một thiết bị dùng để phát tín hiệu ra môi trường vô tuyến đến các máy di

động và thu tín hiệu từ các máy di động cũng thông qua môi trường vô tuyến. Nó

thông tin đến các MS thông qua giao diện vô tuyến Um và kết nối với bộ điều khiển

trạm góc BSC (Base Station Controller) thông qua giao diện Abis.

2.1.2 Vị trí của BTS trong hệ thống GSM

Sơ đồ trên mô tả vị trí của BTS trong hệ thống mạng GSM. Các BTS được đặt

khắp nơi trong vùng có kế hoạch phủ sóng và nó được kết nối tới bộ điều khiển

trạm gốc BSC (Base Station Controller). Ngoài ra vị trí của BTS còn phụ thuộc vào

cấu hình kết nối tới BSC, chẳng hạn như có các cấu hình sau:

- Sectorised configuration

- Multipion configuration

- Chain configuration

- Star configuration


CẤU TRÚC MẠNG GSM

Hình vẽ 2.1: Cấu trúc mạng GSM


2.1.3 Phân loại BTS

Thiết BTS bị mà công ty ta sử dụng ở khu vực phía nam là loại thiết bị A9100

của hãng ALCATEL nó gồm có 2 loại chính đó là:

2.1.3.1 MBI

Là loại BTS dùng trong phòng kín, trong loại BTS này lại chia thành 2 dạng, đó

là dạng nhỏ MBI3, nó chỉ gồm có 3 subrack với trọng lượng lớn nhất là 150kg; loại

còn lại là MBI5 nó gồm có 5 subrack với trọng lượng tối đa là 270kg. Kích thước

và hình dạng được được mô tả như sau:


Hình vẽ 2.2: Cấu hình kết nối BTS tới BSC


Mỗi Subrack có thể lắp đặt 8 SUMA, 4 TRE, 3 ANC.

2.1.3.2 MBO

Là loại BTS có thể đặt ở ngoài trời và cũng giống như BTS MBI nó cũng có 2

dạng là MBO1 với trọng lượng lớn nhất là 255kg và MBO2 là dạng mở rộng của

MBO1 với trọng lượng tối đa là 425kg. Kích thước và hình dáng được mô ta mô tả

như sau:


Hình vẽ 2.3: BTS MBI


Cũng tương tự như MBI, MBO cũng có những tầng quạt và khu vực dùng để

đấu nối cáp tín hiệu và cáp cảnh báo. Ngoài ra nó còn có thêm các khu vực dùng để

lắp đặt acqui và những khu vực dùng cho việc lắp đặt các thiết bị truyền dẫn.

2.2 Cấu trúc chung của hệ thống BTS

2.2.1 Cấu trúc chung của hệ thống BTS


Hình vẽ 2.4: BTS MBO

Hình vẽ 2.5: Cấu trúc chung của hệ thống BTS


Hệ thống BTS gồm có các khối chức năng chính sau:

+ SUMA

+ TRE

+ ANC

2.2.2 Cấu trúc và chức năng của các khối chính trong hệ thống BTS

2.2.2.1 Khối SUMA

- XCLK (External clock): là giao diện tín hiệu đồng hồ đồng bộ bên ngoài. Tín

hiệu này có thể được lấy từ một tín hiệu tham chiếu bên ngoài như: Abis link, GPS,

BTS khác, có thể được tạo ra trong kiểu xung rỗi bởi một bộ phát tần số bên trong.

- CLKI: là hệ thống đồng hồ chủ được phân phối tới TRE và AN.

- MMI: thông qua serial link để kết nối tới BTS – Terminal, thực hiện quản lý

lỗi…, tác động trực tiếp đến hệ thống bằng một số lệnh đơn giản.

- XBCB: External BTS control bus là bus điều khiển cảnh báo ngoài(Alarm).

- BCB: BTS control bus: Bus nay mang thông tin về trạng thái, cấu hình, cảnh

báo… đến các Module trong BTS.

- BSII: mang thông tin TCH, RSL, OML, IOM-CONF.

- SUMA: là khối trung tâm của một BTS, một BTS chỉ có một SUMA bất kể số

sector và TRX là bao nhiêu.


Hình vẽ 2.6: Kiến trúc khối SUMA


SUMA có các chức năng chính sau:

- Quản lý link truyền dẫn Abis (lên đến 2 giao diện Abis).

- Tạo xung đồng hồ cho tất cả các modul BTS, các đồng hồ này có thể được

đồng bộ từ một đồng hồ tham chiếu bên ngoài: Abis link, GPS, BTS khác, có thể

được tạo ra trong kiểu xung rỗi bởi một bộ phát tần số bên trong.

- Thực hiện chức năng vận hành và bảo dưỡng cho BTS

- Quản lý ghép các dữ liệu TCH, RSL, OML, QMUX

- Điều khiển chức năng AC/DC khi chúng được tích hợp bên trong BTS

- Điều khiển nguồn (dung lượng, điện áp, nhiệt độ)

- Thiết lập điện áp và dòng cho việc nạp pin.

2.2.2.2 Khối TRE

Module TRE bao gồm ba khối chính như trên. Khối TRE-A (Analog) thu tín hiệu

từ Antenna chuyển thành tín hiệu sốTRE-D (Digital) đưa tới SUMA, và ngược lại.

- TRED:

Hệ thống TRED chiệu trách nhiệm về phần số của TRE:

+ Xử lý điều khiển và báo hiệu, nó chịu trách nhiệm quản lý các chức năng

O&M của TRE.


Hình vẽ 2.7: Kiến trúc khối TRE


+ Ghép kênh, nhảy tần, mật mã và giải mật mã.

+ Mã hoá (DEC).

+ Giải điều chế (DEM).

+ Mã hoá và phát (ENCT).

+ Đầu cuối BCB.

- TREA:

+ Điều chế

+ Điều khiển và biến đổi cao tần phần phát (TXRFCC).

+ Đồng bộ phần phát (TXSYN).

+ Biến đổi trung tần phần thu (RXIF).

+ Đồng bộ phần thu (RXSYN).

+ Giải điều chế trung tần (ISD).

+ TRE PA board bao gồm bộ khuếch đại công suất, nó đảm nhiệm khuếch đại

công suất tín hiệu cao tần bởi TXRFCC.

+ TREP: Cung cấp nguồn cho TRE (DC/DC)

2.2.2.3 Khối ANC

ANC kết nối 4 máy thu - phát đến 2 antenna.

Phân phối tín hiệu nhận được từ mỗi antenna đến 4 máy thu - phát (thu thường

và thu phân tập)


Hình vẽ 2.8: Kiến trúc khối ANC


Modul này bao gồm 2 cấu trúc giống nhau, mỗi cấu trúc bao gồm:

+Antenna: nó có chức năng là phát sống ra môi trường vô tuyến và thu sóng từ

máy di động phát đến.

+ Filter: Lọc bỏ tín hiệu không cần thiết.

+ Một khối duplexer: dùng để kết hợp hai hướng phát và thu một antenna.

+ Một khối LNA: khối này có chức năng khuếch đại tín hiệu mà antenna thu

được lên mức đủ lớn để cho TRE có thể xử lí được.

+ Hai khối Spliter: khối này có chức năng tách tín hiệu thu của TRE.

+ WBC: (Wide band combiner) bộ này có chức năng kết hợp hai đường phát

lại với nhau để đi trên cùng một đường đến bộ duplexer. Thực tế ta chỉ dùng

bộ này khi ta dùng hơn 2 TRX trên cùng một sector, nếu không dùng kết hợp

thì ta phải gở cầu ra và kết nối trực tiếp với duplexer mà không thông qua bộ

WBC. Khi qua bộ WBC tín hiệu sẽ bị suy hao là 3.3 dBm.

2.3 Nguyên lý hoạt động của BTS

2.3.1 Kết nối các khối chức năng trong hệ thống BTS

Giao tiếp bên trong BTS được thực hiện thông qua các bus BCB và BSII.

2.3.2 BCB (Base Station Control Bus)

BCB: Bus điều khiển BTS được kết nối đến tất cả các module trong BTS.


Hình vẽ 2.9: Kiến trúc khối ANC


Nó được sử dụng để trao đổi thông tin giữa SUMA và các module khác. Bus

này chỉ sử dụng cho mục đích vận hành và bảo dưỡng.

2.3.3 BSII (Base Station Internal Interface)

BSII là giao diện chính bên trong BTS

BSII được sử dụng để mang các loại thông tin sau:

- TCH (Traffic Channel): Mỗi TCH chiếm một Nibble 16kbit/s(Full rate), hoặc

8kbit/s(harf rate) trong luồng PCM 30.

- RSL (Radio Signalling Link): Cho phép ghép một vài thông tin trên cùng một

kết nối vật lý như: Trên TS 64kbit/s có thể mang thông tin về Telecom, O&M hay

Q_mux (giữa TRE và SUMA).

- OML (Operation Maintenance Link): Cho phép ghép một vài thông tin trên

cùng một kết nối vật lý như: Trên kênh 64kbit/s có thể mang thông tin về Telecom,

O&M hay Q_mux (giữa BSC và SUMA).

2.3.4 Nguyên lý hoạt động của BTS

Nguyên lý hoạt động của BTS dựa trên quá trình xử lý các tín hiệu mà nó nhận

được từ máy di động (MS) và từ BSC.

Tín hiệu từ BSC đưa tới BTS thông qua giao diện Abis trên đường truyền PCM

gồm có các tín hiệu sau:

- Tín hiệu thoại TCH (traffic channel).

- Tín hiệu báo hiệu RSL (radio signalling link).

- Tín hiệu vận hành bảo dưỡng OML (operation maintenance link).

- Tín hiệu truyền dẫn Q_mux.

Các tín hiệu này được phân bố trên khung PCM như sau:

Khi không sử dụng ghép

Cấu hình chain end

TS0

TCH TCH TCH TCH

TCH TCH TCH TCH

TS31



- Trong cấu trúc khung PCM thì khe thời gian TS0 được sử dụng cho mục đích

đồng bộ.

TS31 được sử dụng để truyền tín hiệu OML, Qmux.

+ Các khe thời gian còn lại được sử dụng để truyền dữ liệu TCH, tín hiệu RSL.

+ Các khe thời gian trong khung PCM được chia thành 4 nibble mỗi nibble

16Kbps được sử dụng cho một kênh lưu lượng TCH.

Trong khung PCM ở giao diện Abis thì một RSL chiếm toàn bộ một khe thời

gian trong khung và số RSL phụ thuộc vào số TRX mà một BTS có. Tức là số

lượng của RSL sẽ bằng số TRX.

+ Trong khung PCM còn có tín hiệu OML tín hiệu nầy sử dụng trong quá trình

khai thác và bảo dưỡng. Số lượng đường OML sẽ phụ thuộc vào số BTS. Mỗi

OML sẽ phục vụ chỉ cho một BTS

+ Việc ấn định các TS được thực hiện từ dưới lên (Từ TS31TS1)

Cấu hình chain: Tương tự như cấu hình chain end tức là thông tin OML và

Qmux cũng được ghép trên cùng một TS và việc ấn định thông tin cũng được thực

hiện từ TS31TS1. Ví dụ có 2 trạm BTS cấu hình 1/1 thì việc ấn định thông tin

trên khung PCM như sau:

TSo

TCH TCH TCH TCH

TS31(OML2+Qmux2)

TS25(RSL2)

TCH TCH TCH TCH

TCH TCH TCH TCH

TS28(RSL1)

TCH TCH TCH TCH

TCH TCH TCH TCH

TS31(OML1+Qmux1)



Khi sử dụng kiểu ghép này thì việc ấn định các thông tin vào các TS tùy thuộc

vào từng cấu hình tuy nhiên nó theo xu hướng là làm thế nào để hạn chế việc ghép

nhiều RSL vào một TS. Nó chỉ sử dụng ghép 4RSL + 1OML khi lưu lượng trên

luồng PCM được sử dụng tối đa.

- Các tín hiệu này đầu tiên được đưa đến khối SUMA và kết cuối tại phần

truyền dẫn của khối này, sau đó nó đưa đến các khối chức năng khác để sử lý như sau:

+ Tín hiệu Qmux được kết cuối tại phần truyền dẫn, để thực hiện quá trình

điều khiển truyền dẫn.Thông tin Qmux được ghép chung với thông tin OML

trên cùng một TS

+ Các tín hiệu về vận hành bảo dưỡng thì kết cuối tại khối OMU, khối nhận

thông tin O&M, xử lý và đưa ra các lệnh liên quan đến quá trình vận hành bảo dưỡng.

+ Các tín hiệu về lưu lượng và báo hiệu sẽ được đưa đến khối TRE ở đây sẽ

thực hiện quá trình xử lý thoại và sau đó đưa đến ANC rồi tới antenna rồi phát

ra môi trường vô tuyến.



CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN MẠNG DI ĐỘNG GSM

3.1 Lưu lượng trong mạng GSM

Trong hệ thống viễn thông, lưu lượng là tin tức được truyền dẫn qua các kênh

thông tin.

Lưu lượng của một thuê bao được tính theo công thức:

A =

Trong đó:

C: số cuộc gọi trung bình trong một giờ của một thuê bao.

t: thời gian trung bình cho một cuộc gọi.

A: lưu lượng thông tin trên một thuê bao (tính bằng Erlang).

3.2 Cấp độ dịch vụ - GoS (Grade of Service)

Lưu lượng muốn truyền = Lưu lượng được truyền + Lưu lượng nghẽn.

Offered Traffic = Carried Traffic + Blocked Traffic

Cấp phục vụ (GoS = Grade of Service):

Để một kênh đường trục có chất lượng phục vụ cao thì xác suất nghẽn phải

thấp. Vậy nên số người dùng có thể phải bị giới hạn, tức là lưu lượng muốn truyền

phải giữ trong dung lượng kênh. Nếu chấp nhận một cấp phục vụ thấp hơn, tức là

xác suất nghẽn lớn hơn, thì tương ứng tăng được dung lượng muốn truyền (tăng số

người dùng). GoS cùng một nghĩa với xác suất nghẽn:

Lưu lượng muốn truyền: A (lưu lượng muốn truyền)

Lưu lượng bị nghẽn: A*GoS (lưu lượng mất đi)

Lưu lượng được truyền: A*(1 - GoS) (lưu lượng phát ra)

Theo thống kê cho thấy thì các thuê bao cá nhân sẽ không nhận ra được sự tắc

nghẽn hệ thống ở mức dưới 10%. Tuy nhiên để mạng hoạt động với hiệu suất cao

thì mạng cellular thường có GoS = 2 % nghĩa là tối đa 2% lưu lượng bị nghẽn, tối

thiểu 98% lưu lượng được truyền.

Mô hình ERLANG B

Đây là mô hình hệ thống thông tin hoạt động theo kiểu tiêu hao. Thuê bao

không hề gọi lại khi cuộc gọi không thành. Đồng thời giả thiết rằng: Xác suất cuộc



gọi phân bố theo luật ngẫu nhiên, số người dùng rất lớn so với số kênh dùng chung,

không có kênh dự trữ dùng riêng, cuộc gọi bị nghẽn không được gọi lại ngay.

Mô hình Erlang B là mô hình thích hợp hơn cả cho mạng GSM. Từ các công

thức toán học, người ta lập ra bảng Erlang B cho tiện dụng

Ví dụ: Số kênh dùng chung là 10, GoS là 2%. Tra bảng Erlang B ta có lưu

lượng muốn truyền là A = 5,084 Erl. Vậy lưu lượng được truyền là:

A*(1 - GoS) = 5,084*(1 – 0,02) = 4,9823 Erl.

3.3 Nhiễu đồng kênh C/I

Nhiễu đồng kênh xảy ra khi cả hai máy phát phát trên cùng một tần số hoặc trên

cùng một kênh. Máy thu điều chỉnh ở kênh này sẽ thu được cả hai tín hiệu với

cường độ phụ thuộc vào vị trí của máy thu so với hai máy phát.

Tỉ số sóng mang trên nhiễu được định nghĩa là cường độ tín hiệu mong muốn

trên cường độ tín hiệu nhiễu.

C/I = 10log(Pc/Pi) .

Trong đó:

Pc = công suất tín hiệu thu mong muốn

Pi = công suất nhiễu thu được.


Hình vẽ 3.1: Xác suất nghẽn GoS


Hình ở trên chỉ ra trường hợp mà máy di động (cellphone) đặt trong xe đang thu

một sóng mang mong muốn từ một trạm gốc phục vụ (Serving BS) và đồng thời

cũng đang chịu một nhiễu đồng kênh do nhiễu phát sinh của một trạm gốc khác

(Interference BS).

Giả sử rằng cả hai trạm đều phát với một công suất như nhau các đường truyền

sóng cũng tương đương (hầu như cũng không khác nhau trong thực tế) và ở điểm

giữa, máy di động có C/I bằng 0 dB, có nghĩa là cả hai tín hiệu có cường độ bằng

nhau. Nếu máy di động đi gần về phía trạm gốc đang phục vụ nó thì C/I > 0 dB.

Nếu máy di động chuyển động về phía trạm gây ra nhiễu thì C/I < 0 dB.

Tỉ số C/I được dùng cho các máy di động phụ thuộc rất lớn vào việc quy hoạch

tần số và mẫu tái sử dụng tần số. Nói chung việc sử dụng lại tần số làm dung lượng

tăng đáng kể tuy nhiên đồng thời cũng làm cho tỉ số C/I giảm đi. Do đó việc quy

hoạch tần số cần quan tâm đến nhiễu đồng kênh C/I.

3.4 Tái sử dụng lại tần số

3.4.1 Khái Niệm

Đối với mạng vô tuyến của GSM, do số lượng kênh phát trong dải tần cho phép

là hữu hạn, nên để tối ưu việc sử dụng các kênh tần số, tăng dung lượng phục vụ,

toàn bộ vùng phục vụ được chia thành các phân khu nhỏ hơn, gọi là cluster. Tại mỗi


Hình vẽ 3.2: Tỷ số nhiễu đồng kênh C/I


cluster, tất cả các tần số (f1 …. fn ) được cấp đều được sử dụng. Trong trường hợp

này, độ rộng vùng phủ sóng và dung lượng phục vụ đều được nâng cao, tuy nhiên sẽ

xảy ra trường hợp nhiễu đồng kênh giữa tần số fi của cluster này với tần số fi của

cluster khác.

Như vậy, cần thiết phải có một kỹ thuật phân bổ, sắp xếp sử dụng các tần số

sóng mang riêng lẻ trong các nhóm hợp lý để tránh gây nhiễu và đảm bảo các thông

số kỹ thuật theo yêu cầu, đó chính là kỹ thuật tái sử dụng tần số trong GSM.

Tùy theo số lượng tần số được cấp, mức độ yêu cầu về dung lượng, độ rộng

vùng phủ mà có nhiều kỹ thuật tái sử dụng tần số khác nhau, ta gọi đó là mẫu tái sử

dụng tần số FRP (Frequency Reuse Pattern).

Kích cỡ nhóm N:

Kích cỡ nhóm N là số lượng cell có trong một nhóm tần số, nhóm tần số này

được tái sử dụng trong một khu vực phủ sóng, sao cho khoảng cách giữa hai tần số

giống nhau thuộc hai nhóm khác nhau là D, trạm phát sóng BTS được xem như đặt

tại trọng tâm của hình lục giác, bán kính của cell là R.

Ta có công thức tính khoảng cách sử dụng lại tần số:

D = R*

(trong đó: R là bán kính cell)


R

Dc

Df1f2

f5

f3 f4

f7 f6

N = 7 ; i = 1 , j = 2

Hình vẽ 3.3: Các cell hình lục giác, mỗi nhóm gồm 7 cell.

i=1j=2

27


- Tính toán C/I

Đồng thời ta có công thức tính tỉ số C/I như sau:

P là vị trí của MS thuộc cell A, chịu ảnh hưởng nhiễu kênh chung từ cell B là lớn nhất.

Tại vị trí P (vị trí máy di động MS) có:

C..Rx = I ..(D-R)x = = = ( -1)x

Trong đó: x là hệ số truyền sóng, phổ biến nằm trong khoảng từ 3 đến 4 đối với

hầu hết các môi trường.

=

10*lg( - 1)x


Số cell (N)

Kích thước mảng

Tỉ số C/I (dB)

x

3,0 3,5 4,0

3 9,0 10,5 12,0

4 11,7 13,7 15,6

7 16,6 19,4 22,2

9 18,7 21,8 24,9

12 21,0 24,5 28,0

21 25,2 29,4 33,6

28

Hình vẽ 3.4: Khoảng cách tái sử dụng tần số

Hình vẽ 3.5: Sơ đồ tính C/I


Bảng quan hệ N & C/I

Để xác định vị trí của các cell đồng kênh ta sử dụng công thức:

N = i2 + i.j + j2. (i; j nguyên)

3.4.2 Các mẫu tái sử dụng tần số

Ký hiệu tổng quát của mẫu sử dụng lại tần số: Mẫu M /N

Trong đó: M = tổng số sites trong mảng mẫu

N = tổng số cells trong mảng mẫu

Ba kiểu mẫu sử dụng lại tần số thường dùng là: 3/9, 4/12 và 7/21.

3.4.2.1 Mẫu tái sử dụng tần số 3/9

Mẫu tái sử dụng lại tần số 3/9 có nghĩa các tần số sử dụng được chia thành 9

nhóm tần số ấn định trong 3 vị trí trạm gốc (Site). Mẫu này có khoảng cách giữa các

trạm đồng kênh là D = 5,2R.

Các tần số ở mẫu 3/9 (giả thiết có 41 tần số từ các kênh 84 đến 124 - là số tần

số sử dụng trong mạng GSM900 của VMS):


Ấn định tần số

A1 B1 C1 A2 B2 C2 A3 B3 C3

BCCH 84 85 86 87 88 89 90 91 92

TCH1 93 94 95 96 97 98 99 100 101

TCH2 102 103 104 105 106 107 108 109 110

TCH3 111 112 113 114 115 116 117 118 119

TCH4 120 121 122 123 124

29


Ta thấy mỗi cell có thể phân bố cực đại đến 5 sóng mang.

Như vậy, với khái niệm về kênh như đã nói ở phần trước thì phải dành một khe

thời gian cho BCH, một khe thời gian cho SDCCH/8. Vậy số khe thời gian dành

cho kênh lưu lượng của mỗi cell còn (5 x 8 – 2) = 38 TCH.

Tra bảng Erlang-B (Phụ lục), tại GoS 2% thì một cell có thể cung cấp dung

lượng 29,166 Erlang.

Giả thiết trung bình mỗi thuê bao trong một giờ thực hiện 1 cuộc gọi kéo dài

120s tức là trung bình mỗi thuê bao chiếm 0,033 Erlang, thì mỗi cell có thể phục vụ

được 29,166/0,033 = 833 (thuê bao).

Theo lý thuyết, cấu trúc mảng 9 cells có tỉ số C/I > 9 dB đảm bảo GSM làm

việc bình thường.


Hình vẽ 3.6: Mẫu tái sử dụng lại tần số 3/9


Tỉ số C/A cũng là một tỉ số quan trọng và người ta cũng dựa vào tỉ số này để

đảm bảo rằng việc ấn định tần số sao cho các sóng mang liền nhau không nên được

sử dụng ở các cell cạnh nhau về mặt địa lý.

Tuy nhiên, trong hệ thống 3/9 các cell cạnh nhau về mặt địa lý như A1 & C3,

C1 & A2, C2 & A3 lại sử dụng các sóng mang liền nhau. Điều này chứng tỏ rằng tỉ

số C/A đối với các máy di động hoạt động ở biên giới giữa hai cell A1 và C3 là

0dB, đây là mức nhiễu cao mặc dù tỉ số này là lớn hơn tỉ số chuẩn của GSM là (- 9

dB). Việc sử

dụng các biện pháp như nhảy tần, điều khiển công suất động, truyền dẫn gián đoạn

là nhằm mục đích giảm tối thiểu các hiệu ứng này.


Mẫu sử dụng lại tần số 4/12 có nghĩa là các tần số sử dụng được chia thành 12

nhóm tần số ấn định trong 4 vị trí trạm gốc. Khoảng cách giữa các trạm đồng kênh

khi đó là D = 6R.

Các tần số ở mẫu 4/12:

Ấn định tần số

A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3

BCC

H

84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95

TCH1 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107

TCH2 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119

TCH3 120 121 122 123 124

Ta thấy mỗi cell có thể phân bố cực đại là 4 sóng mang.

Như vậy, với khái niệm về kênh như đã nói ở phần trước, một khe thời gian

dành cho kênh BCH, một khe thời gian dành cho kênh SDCCH/8. Vậy số khe thời

gian dành cho kênh lưu lượng của mỗi cell còn (4 x 8 – 2) = 30 TCH. Tra bảng

Erlang-B ( Phụ lục), tại GoS = 2 % thì mỗi cell có thể cung cấp dung lượng 21,932

Erlang. Giả sử mỗi thuê bao chiếm 0,033 Erlang thì mỗi cell có thể phục vụ được

21,932/0,033 = 664 thuê bao.



Trong mẫu 4/12 số lượng các cell D sắp xếp theo các cách khác nhau để nhằm

phục vụ cho các cell A,B,C. Hiệu quả của việc điều chỉnh này là để đảm bảo hai cell

cạnh nhau không sử dụng hai sóng mang liền nhau (khác với mẫu 3/9). Với mẫu

này, khoảng cách tái sử dụng tần số là lớn hơn.

Về lý thuyết, cụm 12 cells có tỉ số C/I > 12 dB. Đây là tỉ số thích hợp cho phép

hệ thống GSM hoạt động tốt. Tuy nhiên, mẫu 4/12 có dung lượng thấp hơn so với

mẫu 3/9 vì:

a) Số lượng sóng mang trên mỗi cell ít hơn (mỗi cell có 1/12 tổng số sóng mang

thay vì 1/9).

b) Hệ số sử dụng lại tần số thấp hơn (đồng nghĩa với khoảng cách sử dụng lại là

lớn hơn).


Mẫu 7/21 có nghĩa là các tần số sử dụng được chia thành 21 nhóm ấn định trong

7 trạm gốc. Khoảng cách giữa các trạm đồng kênh là D = 7,9R.

Các tần số ở mẫu 7/21: Hình vẽ 3.8

Ta thấy mỗi cell chỉ được phân bố tối đa 2 sóng mang.

Như vậy với khái niệm về kênh như đã nói ở phần trước. Phải có một khe thời

gian dành cho BCH và có ít nhất một khe thời gian dành cho SDCCH, số khe thời


Hình vẽ 3.7: Mẫu tái sử dụng lại tần số 4/12Hình vẽ 3.7: Mẫu tái sử dụng lại tần số 4/12


gian dành cho kênh lưu lượng của mỗi cell còn (2 x 8 – 2) = 14 TCH. Tra bảng

Erlang-B (Phụ lục), tại GoS = 2% thì mỗi cell có thể cung cấp một dung lượng

8,2003 Erlang.

Giả sử mỗi thuê bao chiếm 0,033 Erlang, như vậy một cell có thể phục vụ được

8,2003/0,033 = 248 thuê bao.

Nhận xét:

Khi số nhóm tần số N giảm (21, 12, 9), nghĩa là số kênh tần số có thể dùng cho

mỗi trạm ( /N) tăng thì khoảng cách giữa các trạm đồng kênh D sẽ giảm 7,9R; 6R;

5,2R. Điều này nghĩa là số thuê bao được phục vụ sẽ tăng lên là: 248, 664 và 883,

nhưng đồng thời nhiễu trong hệ thống cũng tăng lên.

Như vậy, việc lựa chọn mẫu sử dụng lại tần số phải dựa trên các đặc điểm địa lý

vùng phủ sóng, mật độ thuê bao của vùng phủ và tổng số kênh của mạng.

- Mẫu 3/9: số kênh trong một cell là lớn, tuy nhiên khả năng nhiễu cao. Mô

hình này thường được áp dụng cho những vùng có mật độ máy di động cao.


Hình vẽ 3.8: Mẫu tái sử dụng lại tần số 7/21


- Mẫu 4/12: sử dụng cho những vùng có mật độ lưu lượng trung bình.

- Mẫu 7/21: sử dụng cho những khu vực mật độ thấp.

3.5 Các cấu hình của trạm BTS

3.5.1 Cấu hình 4/4/4 (cấu hình Full)

Một trạm BTS có cấu hình là 4/4/4. Như vậy thì mỗi cell có 4 TRx và sẽ có số

kênh vật lý là: 4x8 =32 kênh trong đó số kênh phục vụ cho thoại là 32-2=30 kênh

(vì 1 kênh dùng để truyền tần BCCH, và 1 hay nhiều kênh dùng cho kênh SDCCH,

ở đây là dùng 1 kênh cho SDCCH). Như vậy là một cell thì có thể phục vụ tối đa 30

cuộc gọi đồng thời cùng 1 lúc và cả trạm sẽ phục vụ là 3x30=90 cuộc gọi đồng thời

cùng một lúc.

3.5.2 Cấu hình 2/2/2

Tương tự thì một trạm BTS có cấu hình 2/2/2 thì mỗi cell có 2 TRX và sẽ có 2 x

8=16 kênh trong đó số kênh phục vụ cho thoại là: 16 - 2=14 kênh

Như vậy thì một cell có thể phục vụ tối đa 14 cuộc gọi đồng thời cùng 1 lúc và cả

trạm sẽ phục vụ 14 x 3=42 cuộc gọi đồng thời.



CHƯƠNG IV: DRIVE TEST TRONG MẠNG GSM

4.1 Mục đích của việc thực hiện Drive Test

Thực hiện Drive Test nhằm đánh giá chất lượng vô tuyến của các

điểm/trạm/khu vực/vùng nhằm phát hiện và xử lý các tồn tại trên mạng di động và

định hướng cho việc lập kế hoạch nhằm tăng cường phủ sóng tại các điểm/trạm/khu

vực/vùng đo.

4.2 Thiết bị đo và thủ tục đo drive test

4.2.1 Đội Drive test

Đội Drive test phải cần ít nhất 2 người, một lái xe và một kỹ sư Drive test.

Người lái xe phải cần hiểu được đường phố và cấu trúc của khu vực cần đo, và như

vậy lái xe có thể cung cấp thông tin về tuyến đường có thể và cung cấp những thông

tin có thể thay đổi.

4.2.2 Thiết bị Drive test và các nguồn hỗ trợ

4.2.2.1 Thiết bị Drive test

Thiết bị Drive test gồm có:

- Một phần mềm đo (TEMS) và một máy tính xách tay

- Một điện thoại di động để test (T610 Ericsson)

- Một GPS

- Nguồn điện cung cấp (được nối với Acqui của xe để chuyển đổi điện thành

220V cho máy tính và GPS)

- Cáp dữ liệu kết nối giữa Laptop và máy TEMS

- Hệ thống antenna (anten gắn từ đẳng hướng có cáp nối với điện thoại)

Tems 8.0 và cáp dữ liệu GPS Holux

35


Máy tính xách tay Bộ đổi nguồn DC - AC

4.2.2.2 Các nguồn hỗ trợ

- Ô tô phải có nguồn làm việc ổn định và acqui hoạt động tốt

- Một bản đồ đường phố cho phép định hướng đường đi

- Vị trí của Site và cấu hình chi tiết, có thể trên các bản đồ riêng rẽ hoặc trên

bản đồ có thể chỉ ra Azimuth, titls, độ cao và các thông số cần thích hợp khác

- Sơ đồ đường đi, bao gồm cả bản đồ đường phố và hướng chỉ dẫn

- Một simcard test

- Một file mô tả mạng với định dạng tương ứng với phần mềm cần đo (CDD)

- Even Log mà kĩ sư có thể ghi chú các sự kiên về thời gian địa điểm mà có thể

ảnh hưởng đến đọc chính xác của phép đo (ví dụ như đi trong đường ngầm cầu

cao), những thông tin này có thể sử dụng cho việc phân tích lỗi sau này

4.2.3 Thủ tục đo

4.2.3.1 Các thủ tục chuẩn bị

Đường đi phải được xác định cẩn thận trước khi thực hiện, đường đi là như

nhau trong suốt quá trình tối ưu. Các điểm sau phải được cân nhắc khi lên kế hoặc đo:

- Khoảng thời gian tối đa cho mỗi cluster là 4h. Đủ số cuộc gọi >=200 để có thể

cung cấp một số liệu đáng tin cậy

- Đường đi phải bao gồm tất cá các Cells của một cluster

- Nếu có thể đường đi phải được lên kế hoạch để có thể đi được handover cả 2 chiều

- Ít nhất tất cả các tuyến đường chính phải được đo

- Đường đi vào các vùng mà không có trên bản đồ số thì không cần thiết đo

Trước khi Drive test được tiến hành tất cả các thông tin bao gồm độ cao, góc và

hướng anten phải được kiểm tra lại. Những vấn đề về cài đặt phải được giải quyết

trước khi thực hiện phép đo.

36


Các site chưa hoạt động cần phải được lưu ý và nếu cần thiết có thể hoãn lại

phép đo và thay đổi tuyến đường

4.2.3.2 Cài đặt thiết bị

Các lỗi ngắt nguồn trong phép đo có thể sinh ra lỗi dữ liệu khi tiến hành phép

đo. Với mục đích để ngăn ngừa các hiện tượng trên phải đảm bảo rằng máy tính

xách tay, Điện thoại test và GPS phải được nạp điện. Kiểm tra tất cả các kết nối với

nguồn đã an toàn chưa và bộ chuyển đổi không bị quá tải.

Hệ thống Anten được sử dụng và vị trí anten có thể thay đổi:

+ Để đo mức tín hiệu trên đường hoặc để kiểm tra mức tín hiệu cho trước,

Anten phải được đặt trên nóc của xe không gần hơn 45cm từ bất cứ cạnh nào.

Nếu chiều cao của xe lớn hơn 1.8m, thì có thể đặt Anten trên nắp đậy máy ô tô

và không gần hơn cạnh nào 45cm và cách kính chắn gió là 1m.

+ Để đo đặc tính trong xe Antenna có thể đặt ở một vị trí cố định ngang đầu lái xe

Một qui tắc rất quan trọng cần phải nhớ đó là giữ cho các thiết bị đo được ổn

định suốt quá trình đo. Điều này đảm bảo cho một kết quả chính xác.

Kiểm tra tất cả các kết nối để đảm bảo rằng phần mềm đo đã được kết nối với

các thiết bị.

Kiểm tra xem phần mềm đo có thể thu được các bản tin lớp ba và các phép đo

khác từ MS hay không.

Cài đặt chế độ cuộc gọi theo thủ tục sau khi đo bench marking là thời gian thiết

lập cuộc gọi là 90s, chờ 25s và lặp lại

Lưu logfile vào vị trí qui định trên máy tính với định dạng MMDDYY_Name.

4.2.3.3 Quá trình kiểm tra

Bởi vì khi khởi động xe sẽ có một xu hướng làm rớt điện thế acqui do đó sinh ra

lối hiệu điện thế trên hầu hết các Inverter. Do vậy cần phải giữ xe chạy liên tục

trong suốt quá trình cần đo.

Tiến hành thực hiện đo tại một tốc độ xe cố định nếu có thể nhưng không quá

60km/h. Khoảng thời gian dài dừng lại cần được ghi chú bởi vì có thể sinh ra trên

một vùng một kết quả sai lệch có thể rất tốt cũng có thể rất xấu.

37


Trong suốt quá trình đo, kĩ sư nên quan sát bên ngoài để xem xét lỗi (sai fiđo,

mức tín hiệu thấp, cài đặt Antena hoặc vật chắn) và nơi nào cần thiết thì ghi chú lại

để kiểm tra lại.

Đảm bảo rằng logfile được bắt đầu và kết thúc khi MS ở trạng thái rỗi; Điều

này ngăn ngừa sự thống kê sai.

4.3 Drive test trong chu trình tối ưu

Có 2 nguồn có thể để cho một kỹ sư sử dụng để giám sát mạng lưới, bảng dưới

đây sẽ thể hiện lợi ưu điểm cũng như nhược điểm của 2 nguồn này.

Đặc điểm Chi phí hiệu quả Phạm vi vật lý

Field Test

measurement

Thể hiện một cái

nhìn của khách hàng

mục tiêu về chất

lượng mạng phù hợp

cho phân tích đối

thủ

Tiêu tốn nhiều thời

gian

Trong một vùng giới

hạn tốt cho xác định

các vấn đề - xác

định được lỗ hổng

vùng phủ sóng

NMS/OMC Cho phép lựa chọn dữ

liệu tập trung. Thông

tin liên tục, có ích cho

giám sát.

Một cách hiệu quả

để quản lí chất

lượng mạng

Vị trí giới hạn có thể

xác định các vấn đề

trong từng cell.

Trong quá trình trước khi đưa vào khai thác, số lượng các thuê bao nhỏ nên việc

thu được các thống kê từ NMS là không đáng kể. Tuy nhiên, các thông báo khác

của NMS như Equipment Alarm là rất hữu ích để phát hiện các vấn đề có thể và

cũng cung cấp câu trả lời cho đặc tính mạng được tìm thấy trong Drive Test.

Ngoài ra còn có nguồn dữ liệu được lấy từ các thông báo Measurement Report

được lấy từ MS và các đo đặc đường lên được lấy từ BTS khi kênh được kích hoạt.

Acalter RMS và Ericson MRR là 2 hệ thống có thể cung cấp sâu hơn về các vấn

đề nhờ lựa chọn dữ liệu như Timing Advance Distribution, Sự phân bố của tín hiệu

trên đường xuống và đường lên, sự phân bố RxQual và sự giảm bớt hoặc điều khiển

công suất, các dữ liệu này có thể được biểu diễn riêng rẽ hoặc kết hợp với nhau để

phát hiện ra vấn đề. Ví dụ như RxQual và RxLev có thể chỉ ra được vấn đề vùng

nhiễu do mức tín hiệu thấp hoặc do kế hoạch ấn định tần số kém.

38


Chu trình tối ưu

4.3.1 Drive test

4.3.1.1 Kế hoạch khảo sát kiểm tra

Nhóm RNP tổ chức các đội và các thiết bị để tiến hành khảo sát đo đạc, bởi vì

hành động này tiêu tốn rất nhiều thời gian, do đó có thể phải thêm nhân lực. Trong

trường hợp này nhóm RNP sẽ hướng dẫn đổi khảo sát có thể tập trung nhiều hơn

vào phân tích các kết quả phép đo

4.3.1.2 Định dạng tuyến đường kiểm tra

Nhóm sẽ xác định tuyến đường cho nhóm kháo sát, những tuyến đường này nên

nhất quán và nên xem trước chỉ vài tháng hoặc những vùng có khả năng thay đổi

39

Hình vẽ 4.1: Chu trình Drive Test


Ví dụ sự thay đổi gồm có: tích hợp site mới, các nhà cao tầng mới xây dựng,

những con đường mới.

Trong trường hợp có thêm người để tiến hành phép đo, RNP nên đưa ra một

form yêu cầu phép đo với bản đồ kèm theo.

4.3.1.3 Lựa chọn phép đo

Đội Drive test nên điều khiển phép đo tuân theo hướng dẫn kế hoạch và những

tuyến đường được xác định bởi RNP.

Các đội nên ghi chú lại những vấn đề về thiết bị và các sự kiện không bình

thường khác (sai phi đơ) và thông báo đến các đội tương ứng. Nếu các vấn đề được

sửa chữa ngay tại điểm đó, đội đo nên tiến hành tiếp tục Drive Test, nếu không thì

phép đo phải được hoãn lại vào ngày khác.

4.3.2 Phân tích dữ liệu

Sự phân tích của nhóm Drive test sẽ cho phép nhóm RNP có thể quyết định đặc

tính mạng, phát hiện ra các vấn đề và khuyến cáo thay đổi để cải thiện mạng.

Để kết nối tất cả các nguồn của dữ liệu là rất cần thiết để có một sự kiểm tra

hoàn chỉnh của các giai đoạn mạng luới sau này. Phần này mô tả một số lỗi thông

thường được tìm thấy trong mạng lưới và cách giải quyết.

4.3.2.1 Không thể xác định được hoặc thiếu Neighbor

Vấn đề này được liệt kê đầu tiên bởi vì các triệu chứng có thể giống với các vấn

đề này như được nêu ở phần sau. Một ví dụ của việc chuẩn đoán nhầm của việc

thiếu Neighbour là khi Drive test chỉ ra rằng mức tín hiệu đã rơi xuống dưới mức

chỉ tiêu. Và điều này được chỉ ra là có vấn đề về vùng phủ. Do đó tốt hơn là để phân

tích dữ liệu Drive test cho việc thiết lập handover trước khi tiến hành các thủ tục khác.

Trước khi xem qua các ví dụ về chẩn đoán thiếu handover, phải chú ý rằng điều

khiển công suất được kích hoạt trên kết nối hiện tại hay không. Điều khiển công

suất sẽ có ảnh hưởng đến mức tín hiệu đo được có thể không được thực hiện với

BTS tại mức công suất tối đa do đó nó có thể so sánh với mức tín hiệu neighbor

được thông báo chúng luôn được phát đi bởi BTS tại một mức cố định.

Điều này có thể được thực hiện bởi việc kiểm tra các thông số của Cell trong

OMC, Drive test hoặc dùng bảng dưới đây. Nó sẽ giúp cho việc quyết định khả

40


năng nào của mức tín hiệu của kết nối hiện tại đã được giảm đi bởi ảnh hưởng của

việc điều khiển công suất.

Kết nối hiện tại chỉ sử dụng BCCH Không dùng điều khiển công suất

Điều khiển công suất không được kích hoạt Không dùng điều khiển công suất

BCCH serving cell trong danh sách BA-

Active và được thông báo có RxLev liên

quan với RxLev của kết nối (1-2dB)

Không dùng điều khiển công suất

Rxlev dưới mức tín hiệu đường xuống

mong muốn hoặc ngoài khoảng điều khiển

công suất

Nhiều khả năng không sử dụng điều

khiển công suất

Rxlev gần với mức tín hiệu mong muốn

đường xuống hoặc bên trong cửa sổ điều

khiển công suất đường xuống

Nhiều khả năng điều khiển công

suât được sủ dụng

BCCH của cel đang phục vụ trong danh

sách BA list được thông báo có mức tín

hiệu lớn hơn so với Rxlev của kết nối

Nhiều khả năng sử dụng điều khiển

công suất

Có thể thấy trên bảng trên, có những trường hợp mà không thể nói tuyệt đối

rằng có sử dụng điều khiển công suất hay không, nguyên nhân chủ yếu là do thực tế

rằng BTS không thông báo tới MS về điều khiển công suất được sử dụng. Do đó

trong trường hợp còn nghi ngờ, Drive Test có thể được thực hiện lại để kiểm tra vấn đề.

Trong trường hợp Rxlev của cell đang phục vụ cũng chỉ được thông báo một

trong các neighbor, khi đó nhờ sử dụng giá trị Rxlev này ảnh hưởng của điều khiển

công suất được loại bỏ. Nếu không phải là trường hợp này và điều khiển công suất

có thể được sử dụng cho kết nối khi đó Drive test có thể ra các thao tác thông thường.

Nếu Neighbor bị thiếu sử dụng tần số BCCH như là một phần của BA list của

cell đang phục vụ khi đó việc phát hiện thiếu neigbor là khá dễ dàng. Một ví dụ của

điều này được chỉ ở hình vẽ dưới đây.

41


Từ hình vẽ ta có thể thấy rằng kết nối trên BCCH, do đó từ bảng cho trước có

thể thấy rằng điều khiển công suất không được sủ dụng. Chúng ta có thể thấy rõ hơn

rằng MS thông báo một mức tín hiệu mạnh hơn mức tín hiệu đang được phục vụ

nhưng không có sự chuyển giao nào xảy ra vào cell có cường độ mạnh hơn.

Ví dụ này chỉ ra rằng Cell đó là một ứng cử cho việc missing neighbor, nhưng

các bước kiểm tra dưới đây cần thiết phải được tiến hành để chắc chắn:

- Kiểm tra nếu kết hợp BCCH/ BSIC được thông báo đã phù hợp chưa. Nếu

BSIC không được giải mã, sử dụng planning tool để tìm ra một cell thích hợp, nếu

không có cell nào được tìm thấy phải kiểm tra xem có mạng nào khác đó đang sử

dụng tần số này.

- Nếu quan hệ neighbor đã được xác định cho cell ứng cử:

+ Trong trường hợp này BSIC không giải mã được hoặc không liên tục thì phải

kiểm tra xem có khả năng nhiễu trên kênh đó không. Nếu có một BSIC không

đáng tin cậy được decode, một handover sẽ không được xảy ra.

+ Kiểm tra xem nếu cell được điều khiển bên trong BSC, LAC và hoặc MSC.

Nếu bất kì một trong các yếu tố trên là khác, thì kiểm tra xem các cơ sở dữ liệu

liên quan để đảm bảo rằng các thông tin định dạng cell và handover là xác định đúng.

+ Kiểm tra xem có nghẽn không trên cell ứng cử. Nếu nó nghẽn, không một

hand-over nào xảy ra.

42

Hình vẽ 4.2: Ví dụ thiếu vùng Neighbor


+ Kiểm tra thông số “disable hand-over” cho cell ứng cử. Nếu Handover đến bị

khoá, MS sẽ không chuyển giao được tới cell kiểm tra cài đặt lớp HCS và các

thông số thuật toán handover của các nhà cung cấp để tìm ra nguyên nhân có thể.

+ Kiểm tra sự truyền dẫn giữa các cell ứng cử. Một số nhà cung cấp đã thiết kế

thiết bị của họ để tiếp tục truyền dẫn kênh BCCH thậm chí ngay cả BTS không

được nối với phần còn lại của mạng lưới. Tuy nhiên nếu nhìn sau khi drive test

có thể thấy cell ứng cử được sử dụng, lỗi truyền dẫn có vẻ như không đúng.

Một yêu cầu thay đổi có thể được phát ra chỉ cho missing neighbor trong trường

hợp sau khi kiểm tra các tình huống trên mà không tìm được nguyên nhân. Các vấn

đề được phát hiện trong quá trình kiểm tra có thể được sửa lại nhờ các change request.

Nếu missing neigbour sử dụng tần số không được xác định trong BA list khi đó

việc phát hiện thiếu neighbor là khó hơn nhưng vẫn có thể xác định được.

Trong ví dụ này chúng ta có thể thấy rằng một handover đến một cell được phát

hiện là mạnh hơn so với cell đang phục vụ, tiếp đó nó lập tức handover sang cell

mới có mức tín hiệu lớn hơn cả cell cũ và cell mới. Handover lần thứ 2 được thực

hiện sang cell mạnh nhất.

Trong trường hợp này nên chỉ ra rằng cell phục vụ ban đầu và cell phục vụ lần

cuối nên có quan hệ neighbor với nhau. Nếu quan hệ neigbor là đã được xác định

đến cell ứng cử, các bước kiểm tra sau đây nên được thực hiện:

43

Hình vẽ 4.3: Ví dụ trong phân tích Neighbor


- Kểm tra danh sách tần số đo được từ hoặc là bản tin hệ thống số 5 hoặc từ

OMC. Nếu tần số neighbor không xuất hiện trong danh sách khi đó hand-over sẽ

không xảy ra được.

- Kiểm tra nếu cell đang được điều khiển trong cùng BSC, LAC hoặc MSC.

Nếu tất cả các trường hợp trên là khác nhau tiếp đó kiểm tra cơ sở dữ liệu liên quan

để đảm bảo rằng thông tin handover và định dạng cell đã được xác định đúng.

Nếu không có quan hệ được xác định thì một yêu cầu thay đổi có thể được đưa ra để

thêm missing neighbor.

Trong một số trường hợp có thể xoá đi hoặc tạo ra một quan hệ neighbor trong

trường hợp có lỗi của cấu hình dữ liệu OMC/BSC.

4.3.2.2 Vấn đề về vùng phủ

Đây là môt vấn đề tương đối đơn giản để phát hiện và phân tích. Tuy nhiên giải

pháp cho vấn đề này không phải là đơn giản.

Nguyên nhân cho tình trạng mức tín hiệu thấp được đánh giá là bởi vì một ảnh

hưởng, ngoài ra đó là tín hiệu thấp sẽ kéo theo C/I bị giảm. C/I giảm gây nên châst

lượng thoại giảm, trước tiên BER được tăng lên để chỉ ra một điểm mà chất lượng

thoại bị giảm và tiếp đó khi FER tăng khi các mẫu tín hiệu bị mất tất cả và dẫn đến

rớt cuộc gọi.

Nếu nhiễu được đánh giá trước mức tín hiệu, người tối ưu có thể bị cuốn hút bởi

xác định vấn đề như là chất lượng thấp và điều chỉnh tần số, điều đó làm lãng phí

thời gian bởi nguyên nhân thực sự của nhiễu là nhiễu nhiệt hoặc nhiễu nền chúng

không thể bị loại bỏ bởi việc thay đổi tần số.

Giải pháp để giải quyết vấn đề vùng phủ thấp là:

- Tăng công suất phát ra của BTS hoặc giảm suy hao BTS.

- Chỉnh lại hướng tilt hoặc tăng độ cao anten

- Sử dụng một Repeater để mở rộng vùng phủ.

- Xây dựng thêm trạm mới.

Tuỳ vào thiết bị của nhà cung cấp, có thể tăng công suất đến tối đa thông qua

yêu cầu phần mềm hoặc thay TRX với công suất cao hơn.

Một khả năng nữa đó là giảm suy hao combiner hoặc feeder nhờ sử dụng “air

combining” hoặc feeder có suy hao thấp. “Air combining” là một khái niệm mà thay

44


vì sử dụng filter hoặc Hibrid combiner để kết nối 2 TRX với một Anten, một anten

riêng rẽ được sử dụng cho 1 TRX và do đó giảm được 3dB đến 3.5 dB suy hao.

Điều quan trọng phải nhớ rằng vùng phủ uplink và downlink là phải cân bằng,

do đó việc tăng công suất đường xuống cần thiết phải kết hợp với tăng vùng phủ

đường lên nhờ thêm vào TMA.

Nếu vấn đề vùng phủ tồn tại trong một vùng mà gần với site hiện tại và nguyên

nhân bởi vật chắn, khi đó có thể giải quyết vấn đề này nhờ tăng độ cao anten đủ để

vượt qua vật chắn.

Nếu vấn đề vùng phủ tồn tại trong khu vực gần với một cell hiện tại nhưng ở vị

trí nằm giữa 2 sector khi đó ta có thể chỉnh lại hướng anten để thu được sự cải thiện.

Quay lại hướng là kỹ thuật hiệu quả tức thì, nó sẽ đưa một số tín hiệu cho vùng

bây giờ ở trong beam chính và lấy đi một số tín hiệu mà trước đây là beam chính.

Tuy nhiên nếu trong hướng của beam cũ có mức tín hiệu mạnh hoặc có một site

khác có thể cover được vùng này, thì xoay hướng là thuận tiện và tăng được tổng số

vùng đặt được tiêu chuẩn.

Uptilt của anten có thể cung cấp một số tăng ích. Tuy nhiên có một bất lợi của

việc làm này là sẽ làm tăng sự tràn của cell có thể gây ra nhiễu đến các cell khác.

Trong hầu hết các trường hợp nâng thêm một góc -3 dB trên đường ngang sẽ không

cung cấp thêm được sự cải thiện về độ tăng ích.

Trong vùng nông thôn và những nơi mà dung lượng yêu cầu là thấp, có thể sử

dụng repeater để giải quyết vấn đề vùng phủ. Có nhiều loại repeater được cung cấp

trên thị trường do vậy có thể lựa chọn trong từng trường hợp cụ thể.

Khi phân tích vùng phủ thấp nó rất quan trọng để kiểm tra nếu mức tín hiệu

thấp là do điều khiển công suất hay không, nếu ở trường hợp này chất lượng có thể

chấp nhận được, không có vấn đề gì để thay đổi.

Hình vẽ dưới đây và bản đồ dưới đây là một ví dụ về vùng phủ thấp, khả năng

về thiếu neighbor đã được loại bỏ.

45


Ở mức tín hiệu tiếp theo trên biểu đồ, có thể thấy rằng mức tín hiệu giảm đi

đáng kể từ khi cuộc gọi được bắt đầu đến nửa chừng cuộc gọi tại đó nó bắt đầu tăng.

Như đã đề cập trước đó khi mức tín hiệu giảm thì C/I và quaility cũng giảm theo, điều

này có thể được nhìn thấy ở đồ thị; C/I tính toán giảm, RxQual tăng, SQI giảm và

FER tăng.

Trong bản đồ ở hình vẽ 4.5 điểm giữa đã được lựa chọn. Mức tín hiệu giảm khi

MS dịch chuyển ra xa trạm BTS cho đến điểm giữa, tại thời điểm đó MS thay đổi

hướng và quay ngược trở lại BTS. Trong danh sách serving và Neighbor cell có thể

thấy rằng mức tín hiệu của Cell phục vụ và Neighbor là dưới -100 dBm và mức

ngưỡng thiết kế.

46

Hình vẽ 4.4: Ví dụ về vùng phủ thấp

Hình vẽ 4.5: Biểu đồ phân tích trên MapInfo


Trong ví dụ này khoảng cách đo được đến vùng phục vụ thấp là khá xa từ

hướng Anten và nằm trong khoảng “null” giữa 2 sector 1 và 2, nhưng nó không hiệu

quả nếu chỉ thay đổi hướng của Anten.

Phân tích sâu hơn ta thấy rằng mức tín hiệu ở dưới mức phục vụ ngoài trời do

đó việc sử dụng TRX có công suất lớn hơn và giảm suy hao của Feeder là không

giúp được nhiều. Không có cell nào ở phía Đông Nam do đó cell đang phục vụ nằm

ở phía rìa của mạng, nhưng xem xét thấy rằng vùng phủ thấp vẫn nằm ở bên trong

thị xã do đó giải pháp tốt nhất là xây dựng thêm trạm mới.

Ở bản đồ tiếp theo ở trang bên chỉ ra một ví dụ khác về vấn đề vùng phủ thấp,

tuy nhiên trong ví dụ này vùng phục vụ này được bao quanh bởi các Site và không

nằm trong ngoài rìa của mạng. Phân tích vùng này thấy rằng không có vật cản đáng

kể gần cell đang phục vụ và khoảng cách của vùng có vấn đề là nằm trong bán kính

được phục vụ. Nghiên cứu kĩ hơn trong vùng phủ thấp ta thấy rằng khu vực này là

khu đông đúc (đường rất hẹp và các toà nhà là liền kề nhau) có rất ít cơ hội để có

một tín hiệu đường thẳng hoặc phản xạ và khúc xạ từ các cell lân cận thâm nhập

được đến MS.

Giải pháp tốt nhất đó là xây một SITE mới trong hoặc gần với khu vực trên bởi

vì khu vực này là đông đúc và do đó lưu lượng của khu vực này sẽ rất lớn (Repeater

không thể tăng được lưu lượng) và chỉ có những tín hiệu ở trên đỉnh mới có khả

năng thâm nhập đủ đến MS (Giảm suy hao phi đơ hoặc tăng công suất phát sẽ

không cải thiện được sự thâm nhập vào khu vực này).

47


4.3.2.3 Nhiễu nhiều và vấn đề về chất lượng tồi

Sự suy giảm chất lượng mạng gây ra bởi độ nhiễu lớn và chất lượng tồi có thể

bao gồm:

- Chất lượng thoại tồi càng tăng

- Tốc độ chuyển đổi trong GPRS giảm với số lần truyền lại tăng lên

- Rớt cuộc gọi tăng

- Chuyển giao không thành công và rớt chuyển giao tăng lên

- Số lần thiết lập cuộc gọi không thành công tăng

Nguồn nhiễu chính là những cell bên trong cùng một mạng và do đó thông

thường có thể điều khiển được và có thể loại bỏ hoàn toàn bởi người vận hành.

Các mạng khác có cùng kỹ thuật theo bởi kỹ thuật khác nhau và cùng băng tần

là những nguồn nhiễu thêm vào với một mức độ thấp hơn.

Một điểm cần ghi nhớ đó là thỉnh thoảng nguồn nhiễu từ những nguồn này

không thể xác định được nhờ drive test bởi vì chúng hoặc ở trong band uplink của

GSM hoặc là một kỹ thuật khác. Trong những trường hợp như vậy, những máy đo

phân tích phổ có thể trợ giúp để phát hiện ra nguồn nhiễu.

Nhiễu nền và nhiễu nhiệt là những nguồn nhiễu cuối cùng và chúng thông

thường chỉ ảnh hưởng đến tín hiệu có cường độ rất thấp (<100dBm). Tuy nhiên,

48

Hình vẽ 4.6: Biểu đồ phân tích trên MapInfo


trong một vùng với mật độ site tương đối cao, nhiễu sàn (từ nhiễu nhiệt cộng với sự

tràn ra từ các cell khác) có thể được tăng đáng kể và gây ra vấn đề nhiễu rất khó giải quyết.

Bởi vì hầu hết nhiễu là từ bên trong cùng một mạng. Nó là một kiểu nhiễu được

nhắm tới trong suốt quá trình tối ưu.

Một số phương pháp có thể để cải thiện tình trạng nhiễu:

- Thay đổi tần số trên cell phục vụ hoặc/ và nguồn nhiễu.

- Downtilt nguồn nhiễu trong trường hợp bị tràn ra quá nhiều.

- Tăng công suất của cell phục vụ và hoặc giảm công suất phát của nguồn nhiễu.

- Tiến hành điều khiển công suất, nhảy tần hoặc phát gián đoạn

Phát hiện nhiễu từ logfile Drive Test là một điều gì đó dễ nhưng Log Drive Test

thông thường không xác định được rõ ràng nguồn nhiễu. Một số ví dụ từ phép đo

Drive Test được chỉ ra ở dưới đây:

Ở trong hình trên, có thể thấy rằng ở trong phần trước khi handover thứ nhất có

nhiều neighbor đã được thông báo xung quanh mức tín hiệu, điều này chỉ ra rằng

thiếu một cell vượt trội. Nhiều handover diễn ra trong một khoảng ngắn với một số

rõ ràng là do nhiễu (bởi vì tiêu chuẩn power budget - HO dự trữ là khoảng 3dB -

không đặt tới). Trong trường hợp này khó có thể giải quyết vấn đề nhờ chỉ thay đổi

một tần số. Giải pháp cho kiểu tình huống này sẽ được thảo luận kỹ hơn.

49

Hình vẽ 4.7: Ví dụ khác về vùng phủ thấp


Nhiễu đơn

Trong những trường hợp mà ở đó nhiễu giữa 2 cell cụ thể là phương pháp đầu

tiên - thay đổi một tần số hoặc trên cell phục vụ hoặc trên nguồn nhiễu - có thể sửa

được vấn đề nhiễu này.

Sự phát hiện có hoặc không nguồn nhiễu từ một nguồn đơn hoặc nhiều có thể

biến đổi rất phức tạp. Bước đầu tiên là xem xét kế hoạch tần số cho cho một vùng

và tìm ra nguồn nhiễu có nhiều khả năng nhất. Thỉnh thoảng có một cell nổi trội có

thể giải quyết vấn đề này

Đa nhiễu

Khi vùng với nguồn nhiễu lớn nhận được nhiều mức tín hiệu từ các cell khác

nhau tại những mức tương tự làm cho tồi tệ hơn theo hàm mũ với mỗi nhiễu ngoài.

Trong những trường hợp này sự thay đổi tần số trong môt khu vực có thể cần thiết

để giảm nhiễu trong một giới hạn có thể chấp nhận được. Trong các trường hợp

nghiêm trọng là có rất nhiều tín hiệu và mức nhiễu sàn sẽ tăng, trong trường hợp

này việc thay đổi tần số không thu được nhiều hiệu quả.

Trong mạng với sự qui hoạch tần số chặt chẽ hoặc sử dụng trong một nhóm cố

định, hoặc trong vùng mật độ cell thấp xung quanh vùng có mật độ cell lớn, điều

này làm tăng lên nhiễu nhiệt có thể trở nên vấn đề nghiêm trọng. Tiến hành nhảy tần

có thể có ích nhờ việc trung bình nhiễu này nhưng không thể loại trừ được nó.

Khi đối mặt với sự tăng nhiễu sàn này, phương pháp còn lại là được phù hợp tốt

hơn để cải thiện chất lượng trong khu vực nhiễu. Đối tượng chính của nó là để giảm

nhiễu mà không phải giảm công suất phát do đó C/I được cải thiện để đạt đến chất

lượng thoại tốt.

Downtilt Anten

Mục đích của downtilt là để phù hợp vùng phủ của một cell với vùng phục vụ

của cell đó. Nếu vùng phủ của Cell là rộng hơn so với vùng phục vụ và khi đó cell

sẽ gây ra nhiễu các cell lân cận.

Để điều chỉnh đúng tilt của anten, người lập kế hoạch phải xác định biên của

cell và tiếp đó góc của anten do đó cạnh của cell sẽ ở bên trong phần trên của nửa

búp sóng chính. Tilt chính xác phụ thuộc vào độ rộng chiều ngang của cell và tilt

điện của anten và giới hạn cuối cùng của cell là gì.

50


Như hướng dẫn đầu tiên, đặt một điểm - 3dB trên đỉnh của antena trên phương

ngang không được khuyến nghị bởi vì điều này sẽ dẫn đến một phần rộng lớn của

năng lượng bị mất đi vào trong không gian hoặc tồi hơn do bị mắc ở trong vật dẫn

nhiệt trong không gian chỉ quay lại trái đất tại một khoảng cách xa và gây ra nhiễu

các cell khác. Hình dưới đây có thể đề nghị một góc không tuân theo các khuyến

cáo ban đầu và nếu như vậy sự đồng ý và không đồng ý của việc làm này cần được

ước lượng và một sự thoả hiệp được đạt đến.

Nếu một cell cung cấp tại một vùng có mật độ cell thấp, búp sóng chính tập

trung của anten có thể hướng về biên của Cell. Nếu cell được cung cấp một vùng

phủ trong một vùng mà có mật độ cell cao, khi đó điểm -3dB đỉnh của búp sóng

chính có thể được chỉ vào biên của của cell.

Ở những vùng có địa hình không bằng phẳng, quá trình quyết định góc tilt cần

được cân nhắc độ khác nhau tương đối trong chiều cao tương đối giữa MS anten và

BTS. Ví dụ, nếu anten được chỉ vào một quả đồi, điểm -3dB chỉ nằm ở bên trên quả

đồi một chút. Điều này làm giảm khả năng tràn ra xa (đồng thời giảm luôn nhiễu

uplink của cell) và tập trung vào công suất truyền và nhận bên trong vùng mục tiêu.

Với mục đích để thu được một định dạng rõ ràng về biên của cell nhiều Drive

test cần phải được tiến hành và phân tích. Tìm kiếm vùng phủ nơi mà các cell được

nhận tại mức công suất bằng nhau, nếu các cell được hạ tilt tại vùng biên và công

suât cuối cùng nhận được tại vùng biên là không thay đổi nhiều nhưng sự tràn sẽ

được giảm đi đáng kể. Tuy nhiên nếu những mức tín hiệu tại biên của cell vẫn cao

(+3dB trên mức có thể xem xét để đủ cho phục vụ tốt trong nhà) khi đó chỉnh góc

anten cho đến khi mức tín hiệu tại vùng biên là có thể chấp nhận được.

Biên của cell nên có khoảng cách đến 2 cell là gần bằng nhau để tạo nên sự cân

bằng giữa chúng. Thỉnh thoảng một vật chắn mà một trong các cell không thể vượt

qua để xác định biên cell.

Khi biên của Cell là một khoảng đã biết, những phép tính đơn giản về lượng

giác để tính toán góc tilt chính xác. Nếu dữ liệu phân bố Timing Advance là có thể

từ OMC/NMS khi đó những điều này có thể giúp để xác định biên cell. Sử dụng dữ

liệu này, một kỹ sư có thể chỉnh góc anten với điểm đỉnh -3dB của búp sóng chính

để cover được phần lớn lưu lượng người dùng.

51


Dưới đây là biểu đồ phân bố Timing Advance của cell mà vùng phục vụ bị tràn.

Trong ví dụ này, nó tốt hơn là hạ góc anten mà đỉnh -3dB rơi xuống khoảng 6Km

(TA=12) từ Site này. Điều này nên dịch chuyển lưu lượng không mong muốn xung

quanh 9 hoặc 15km ra xa mà làm suy giảm đặc tính của cell.

Điều chỉnh công suất đối với cell phục vụ hoặc nhiễu

Trong một vùng có vùng phủ tốt nhưng nhiễu kém nó có thể giảm mức tín hiệu

của nguồn nhiễu. Điều này làm tăng tỉ lệ C/I của cell phục vụ và có thể dẫn đến sự

cải thiện đặc tính của cell.

Tăng công suất trên cell phục vụ có dung lượng tốt (một site thấp hoặc một

vùng phủ bị giới hạn bởi vật chắn) và bị nhiễu bởi các cell lân cận khác và thông

thường dẫn đến C/I tốt hơn và đặc tính mạng được cải thiện.

Đặc tính của mạng

Tiến hành thiết lập điều khiển công suất một cách ôn hoà (có mức ngưỡng chất

lượng tốt trong giá trị Rxqual tốt và Rxlev cao) có thể vẫn cung cấp sự cải thiện bởi

vì những lợi ích chính thu được được thu được với sự giảm 2 - 3dB công suất.

DTX và nhảy tần có thể giảm cả nhiễu mà bất kỳ góc nào kết nối với MS nhận

được do đó chất lượng mạng sẽ tốt hơn.

4.3.3 Yêu cầu thay đổi cấu hình Site

Tất cả các vấn đề được phát hiện trong phần trước đưa về một kết quả trong một

số yêu cầu để thay đổi cấu hình có thể là phần mềm hoặc phần cứng.

52

Hình vẽ 4.8: Biểu đồ phân bố TA của cell có vùng phục vụ bị tràn


Bất kỳ trường hợp nào có thể cần thiết để chứng minh sự thay đổi bằng cách

hoàn thành một yêu cầu thay đổi được ghi thành văn bản. Điều này ngăn ngừa một

người nào đó sau này rời bỏ tất cả các neighbor cần thiết hoặc cấu hình anten với

khái niệm rằng cấu hình đó là không hợp lý.

Yêu cầu thay đổi (changes Request) có thể được đưa ra bằng tài liệu lí do của

sự thay đổi, xác định các ảnh hưởng có thể đến mạng như các bộ đếm đặc tính có

thể được đánh giá để xem sự thay đổi có đem lại sự cải thiện cho mạng hay không.

4.3.4 Thực hiện

Chu trình tối ưu nên bắt đầu lại khi mà yêu cầu thay đổi đã được tiến hành bởi

thay đổi khác trong:

- Ấn định tần số trên cell phục vụ hoặc cell bị nhiễu

- Cấu hình anten

- Xác định neighbor

- Các thông số điều khiển đặc tính mạng

Bởi vì không phải tất cả các thay đổi sẽ trả về một kết quả tốt, do đó cần thiết

phải đánh giá lại mạng sau khi thay đổi.

Quá trình tối ưu được lặp lại cho đến khi đặc tính đích có thể đạt được hoặc cho

đến khi tất cả các giải pháp có thể đã được thử. Những vấn đề không được giải

quyết nên làm thành một tài liệu và được xem lại sau vài tháng trong trường hợp có

một giải pháp mới được tìm ra (ví dụ sau khi một site đã được tích hợp hoặc một

đặc tính mới có thể).

53


CHƯƠNG V: BÀI TOÁN THỰC TẾ

5.1 Xây dựng các trạm BTS phục vụ cho một vùng

5.1.1 Các yếu tố cần quan tâm trước khi đi vào tính toán

Để đưa vào lắp đặt một hệ thống bao giờ cũng phải có những kế hoạch, những

dự án về kỹ thuật, những dự trù về kinh tế. Trong thiết kế mạng thông tin di động số

các vấn đề đó cũng được xem xét kỹ lưỡng. Với khả năng sử dụng, khả năng về

đồng vốn mà vùng phủ sóng có thể rộng khắp hoặc chỉ đáp ứng được một số trường

hợp nào đó, tuy nhiên trường hợp mở rộng là lớn. Điều đó đòi hỏi phải quy hoạch

mạng. Các bước thực hiện như sau:

- Sự phân bố địa lý của vùng phủ sóng.

- Chất lượng phục vụ cho thuê bao.

- Mức độ phục vụ.

- Sự phủ địa lý.

Thêm vào đó còn một số yêu cầu cần thiết như:

- Khả năng phát triển hệ thống.

- Dự đoán yêu cầu về lưu lượng chăng hạn bao nhiêu thuê bao có thể có, sự

phân chia về lưu lượng. Khi xét đến vấn đề đó cần phải dùng các số liệu đã mô

tả như:

- Phân bố dân cư.

- Các trung tâm buôn bán hay tài chính quan trọng.

- Mức thu nhập của người dân.

- Thống kê số lượng điện thoại cố định.

- Tương ứng với các mức cước thuê bao, các cuộc gọi.

5.1.2 Bài toán thực tế

Tính toán sơ bộ để xây dựng cấu hình cho trạm BTS sử dụng thiết bị Alcatel tại

làng Bát Tràng - Hà Nội.

54


5.1.2.1 Các thông số khảo sát

- Phân bố địa lý: vùng đồng bằng, không có đồi núi, nằm độc lập

Tổng diện tích khoảng 1.64 Km2

- Dân số là khoảng 3600 người

- Ước tính trong xã có khoảng 1500 máy di động. Do đó ta cần xây dựng nên

trạm BTS để phục vụ cho 1500 thuê bao di động.

- Số cuộc gọi trung bình của một thuê bao trong vòng một giờ là 1.

- Chất lượng phục vụ cho thuê bao GOS là: 2%

5.1.2.2 Tính toán lưu lượng

Lưu lượng của một thuê bao được xác định theo công thức sau:

A = (nxT)/3600

n: Số cuộc gọi trong một giờ của thuê bao.

T: Thời gian trung bình của cuộc gọi.

55

Hình 5.1: Phân bố địa lý làng Bát Tràng

Khu dân cư

Cầu, đường


A: Lưu lượng mang 1 thuê bao - Đơn vị tính là Erlang. Theo giá trị thống kê

điển hình n và T nhận giá trị sau:

n=1: Trung bình 1 người 1 cuộc trong một giờ.

T=120s: Thời gian trung bình của cuộc gọi là 120s.

Vậy A = (1x120)/3600 = 0,033 Erlang = 33m Erlang.

Như vậy để phục vụ cho 1450 thuê bao cần lưu lượng là 47,85 Erlang, từ con số

này để tính toán số kênh yêu cầu trong mạng tổ ong.

Nếu một thuê bao cần lưu lượng là 33m Erlang, nó sẽ chiếm 3,3% thời gian 1

kênh TCH. Vậy với 30 thuê bao có lưu lượng là 33m Erlang sẽ chiếm 100% thời

gian 1 kênh TCH nhưng điều đó dẫn đến tắc nghẽn cao không thể chấp nhận được.

Để giảm tắc nghẽn này phải giảm tải xuống bằng cách tăng số kênh thích hợp

phải căn cứ vào tổng lưu lượng và tương ứng với tắc nghẽn có thể chấp nhận được.

Nghẽn chấp nhận được gọi là chất lượng phục vụ (Grade of Service) thường là 2-5%.

Như vậy 1 vùng phục vụ cho khoảng 1450 thuê bao số có lưu lượng là 47,85

Erlang với GOS=2% tổng số TCH cần thiết tính theo bảng GOS là 60 kênh. Vùng

phục vụ được chia thành 3 Cell.Từ kết quả trên ta có thể lập một dự định về đặt một

số trạm gốc BTS:

Cell Lưu lượng % Erlang Số kênh

A

B

C

40

40

20

19,14

19,14

9,57

22

22

14

Tổng số 3 Cell 100% 49,5 58

Như vậy, Tại Bát Tràng ta cần lắp đặt một trạm BTS với 3 hướng khác nhau

theo phân bố 3 vùng dân cư. Sử dụng BTS - Alcatel MBI5, với góc phương vị là

80/190/320 và tilt là 0/0/0. Vì hai cell A và cell B cần lắp 22 kênh lưu lượng. Như

vậy ta cần có 3 TRX.

56


Vì 3 TRX sẽ có 3x8 = 24 kênh vật lý. Trong đó, ta cần 1 kênh cho điều khiển

quảng bá BCCH ( Broadcast Control Chanel) và một kênh dùng cho SDCCH .

Vậy số kênh lưu lượng sẽ là 24 - 2 = 22 kênh TCH.

Tương tự cell C cần 14 kênh lưu lượng,vì vậy ta cần có 2 TRX

Như vậy thì trạm BTS cần lắp đặt có cấu hình là: 3/3/2

Trong GSM, kênh logic TCH dùng cho kết nối thoại giữa máy đầu cuối và trạm

BTS. Kênh TCH được chia thành 2 loại: kênh toàn tốc (full rate) với tốc độ 16kb/s

(13kb/s cho thoại) và kênh bán tốc (half rate) với tốc độ 8kb/s (6.5kb/s cho thoại).

Khi sử dụng hoàn toàn kênh bán tốc, dung lượng mạng truy cập được tăng gấp 2

lần, tuy nhiên, để đạt được yêu cầu về chất lượng cuộc gọi khi sử dụng kênh bán

tốc, mức thu của máy đầu cuối phải đạt ở mức cao. Khi sử dụng kênh bán tốc HR,

cần áp dụng kỹ thuật đáp ứng đa tốc độ thích nghi AMR (Adaptive Multi Rate), với

việc áp dụng AMR, chất lượng thoại được nâng lên đáng kể khi sử dụng kênh Half Rate.

Như tính toán cấu hình ở trên, trạm BTS lắp đặt tại Bát Tràng có cấu hình là

3/3/2 khi ta sử dụng kênh TCH toàn tốc (Full Rate). Nhưng vì trên thực tế, rất ít thời

điểm mà tất cả các thuê bao trong vùng đó cùng thực hiện cuộc gọi. Chính vì thế mà

những thời điểm mà ít người truy cập vào mạng thì các kênh lưu lượng sẽ rỗi nhiều

gây lãng phí. Vì thế để tiết kiệm mà vẫn mang lại được chất lượng phục vụ tốt thì ta

sẽ sử dụng cấu hình 2/2/2 sử dụng kênh toàn tốc vào giờ thường (số người truy cập

mạng vừa phải) và khai báo tại BSC tự động chuyển sang dùng kênh bán tốc (Half

rate) khi lưu lượng truy cập mạng tăng vượt quá mức ngưỡng cho phép.

Như vậy khi lắp đặt trạm BTS ở Bát Tràng ta chỉ cần xây dựng cấu hình thấp

hơn là 2/2/2 mà vẫn mang lại chất lượng phục vụ tốt.

Cấu hình trạm BTS – MBO cấu hình 2/2/2 sử dụng thiết bị Alcatel bao gồm số

lượng các card như sau:

- 01 card SUMA;

- 03 card ANC;

- 03 TRE Twin (tương đương với 06 TRE single)

57


Được bố trí như hình 5.2

Trên đây là những tính toán chỉ đề cập đến việc xây dựng cấu hình cho trạm

BTS để nhằm phục vụ tốt được lưu lượng khảo sát cho trước. Còn nhiều tính toán

khác chưa được đề cập đến, sẽ tiếp tục nghiên cứu và hoàn thiện thêm trong công

việc ở thời gian tới.

5.2 Báo cáo Drive test chất lượng mạng tại Bát Tràng – Hà Nội

Thực hiện Drive Test trạm Bát Tràng và phân tích ta có kết quả sau:

5.2.1 Thống kê cuộc gọi

58

Hình 5.2: Cấu hình BTS MBO 2/2/2

ANC

TRETWIN

SUMA


5.2.2 Thống kê KPIs DT ngày 15-10-2011

5.2.3 Logfile call

RxLev

59


RxQual

60


C/I

Events

61


5.2.4 Logfile Scanning

Strongest Scanned RxLev

Strongest Scanned BSIC

62


5.2.5 Phân tích:

Nhận xét:

- Chất lượng trạm tốt.Các giá trị KPI nhìn chung tốt.Tỉ lệ CSSR hơi thấp do

xảy ra 04 block call.

- Xảy ra 04 block call ở các trạm :

GLM_BAT_TRANG_2_B (BCCH: 90);

GLM_BAT_TRANG_C (BCCH: 100);

LBN_CU_KHOI_B (BCCH: 95);

Do lỗi không hiểu bản tin và không giải mã được bản tin kênh SACCH;

- Khu vực khoanh tròn bị HO nhiều chủ yếu do chồng lấn vùng phủ giữa

GLM_BAT_TRANG_2_A và GLM_BAT_TRANG_2_B;

Khuyến nghị

- Đồng bộ đồng hồ đồng bộ của các trạm bị block call kể trên.

- Tăng ngưỡng HO (Rxlev) giữa cell A và B của trạm

GLM_BAT_TRANG_2.

- Cụp tilt sector GLM_BAT_TRANG_2_A từ 0 độ xuống 1 độ.

63


KẾT LUẬN

Đề tài của đồ án đã trình bày những nét cơ bản nhất về mạng thông tin di

động GSM, nghiên cứu chức năng, nhiệm vụ, cấu hình phục vụ nhằm đáp ứng lưu

lượng của trạm BTS sử dụng dòng sản thiết bị của hãng Alcatel-lucent cùng với

việc thực hiện Drive Test trong công tác tối ưu hóa hệ thống cho mạng VMS

Mobifone. Đề tài là một công việc khó khăn và đòi hỏi người thực hiện phải nắm

vững hệ thống thiết bị, ngoài ra cũng cần phải có những kinh nghiệm thực tế về tính

toán và sự trợ giúp của nhiều phương tiện hiện đại để có thể giám sát và kiểm tra rồi

từ đó mới đưa ra các công việc thực hiện.

Qua thời gian thực hiện em thấy đề tài “Thiết kế xây dựng trạm BTS phục

vụ cho một vùng và kiểm tra hoạt động trạm BTS bằng phương pháp đo

Driver Test” là một mảng đề tài rộng và luôn cần thiết cho các mạng viễn thông

hiện tại nói chung và mạng thông tin di động nói riêng. Khả năng ứng dụng của đề

tài là giúp ích cho những người làm công tác trong ngành, là cơ sở lý thuyết để phân

tích và tiến hành, từ đó hoàn toàn có thể tìm ra giải pháp tối ưu khoa học nhất.

Tuy nhiên do thời gian thực hiện có hạn và trình độ, kinh nghiệm còn hạn

chế nên trong quá trình làm đồ án em không thể tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong

có được những ý kiến đánh giá, góp ý của các thầy, cô và các bạn. Hy vong trong

tương lai gần sẽ tiếp tục có cơ hội tiếp tục nghiên cứu trên hệ thống thực tế.

Em xin chân thành cảm ơn.

Hà Nội, tháng 5 năm 2011

Sinh viên thực hiện

Ngô Ngọc Cảnh

64


TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] PTS.Nguyễn Phạm Anh Dũng, Thông tin di động GSM, Nhà xuất bản bưu điện,

Hà Nội 1999.

[2] Vũ Đức Thọ, Tính toán mạng thông tin di động số CELLULAR, Nhà xuất bản

giáo dục, Hà Nội 1999.

[3] J. Dahlin, Ericsson´s Multiple Reuse Pattern For DCS 1800, in Mobile

Communications International, Nov., 1996.

[4] Asha K. Mehrotra, GSM System Engineering, Artech House, Inc Boston London

1996.

[5] Phòng Kỹ thuật, Quy trình đo Drive Test trong mạng vô tuyến, Công ty ITC, Hà

Nội 2009

[6] Phòng kỹ thuật, Sổ tay BTS thiết bị Alcatel, Công ty ITC, Hà Nội, 2009

65

Thiết kế xây dựng trạm bts phục vụ cho một vùng và kiểm tra hoạt động trạm...

Documents

Transcript of Thiết kế xây dựng trạm bts phục vụ cho một vùng và kiểm tra hoạt động trạm...