intTypePromotion=1

Báo cáo đề tài: " Tìm hiểu hệ thống phủ sóng di động trong tòa nhà "

Chia sẻ: Phan Quang Trung | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:59

0
228
lượt xem
76
download

Báo cáo đề tài: " Tìm hiểu hệ thống phủ sóng di động trong tòa nhà "

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hòa nhịp với sự phát triển chung của nền kinh tế thế giới, nền kinh tế Việt Nam đang từng bước đẩy mạnh phát triển kinh tế, xã hội… Trong đó, dịch vụ viễn thông đang là một trong những ngành kinh tế mũi nhọn nhằm đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin đang tăng lên cả về số lượng lẫn chất lượng. Số lượng các nhà khai thác viễn thông trong và ngoài nước tham gia vào thị trường viễn thông ngày một tăng....

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Báo cáo đề tài: " Tìm hiểu hệ thống phủ sóng di động trong tòa nhà "

  1. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp LỜI NÓI ĐẦU ---------------o0o-------------- Hòa nhịp với sự phát triển chung của nền kinh tế thế giới, nền kinh tế Việt Nam đang từng bước đẩy mạnh phát triển kinh tế, xã hội… Trong đó, dịch vụ viễn thông đang là một trong những ngành kinh tế mũi nhọn nhằm đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin đang tăng lên cả về số lượng lẫn chất lượng. Số lượng các nhà khai thác viễn thông trong và ngoài nước tham gia vào thị trường viễn thông ngày một tăng, sự cạnh tranh giữa các nhà khai thác ngày càng trở nên căng thẳng. Cùng với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế, cơ sở hạ tầng đô thị cũng ngày một đổi mới, các khu nhà cao tầng đang mọc lên ngày một nhiều hơn. Phần l ớn các toà nhà cao tầng này đều là văn phòng làm việc của các công ty trong và ngoài nước, khách sạn, siêu thị, khu chung cư… Đây là nơi mà nhu cầu liên lạc r ất l ớn và là nh ững khách hàng quan trọng của các nhà khai thác viễn thông. Vấn đề vùng phủ và dung lượng đều rất quan trọng vì chất lượng thoại di dộng ảnh hưởng trực tiếp đến uy tín của nhà cung cấp dịch vụ. Vì vậy để có thể đảm bảo nhu cầu liên lạc, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng đặc biệt là các khách hàng cao cấp, các nhà khai thác viễn thông đang từng bước tập trung nâng cao chất lượng viễn thông trong các toà nhà cao tầng. Tuy nhiên, do đặc trưng vùng phủ của những khu vực này rộng hoặc trải dài theo chiều dọc, sóng vô tuyến từ trạm BTS bên ngoài tòa nhà (BTS outdoor macro) bị suy hao nhiều khi xuyên qua các bức tường bê tông dẫn đến cường độ tín hiệu không đ ạt yêu cầu, nên giải pháp phủ sóng trong tòa nhà hiện nay được nhiều nhà cung cấp dịch vụ di động lựa chọn. Việc xây dựng một hệ thống phủ sóng di động trong các tòa nhà này trở nên cần thiết đặc biệt là hai thành phố lớn Hà Nội và Tp Hồ Chí Minh. Trong báo cáo “Tìm hiểu hệ thống phủ sóng di động trong tòa nhà ” này, Em sẽ trình bày quy trình khảo sát, thiết kế, kiểm định chất lượng và vận hành, bảo trì h ệ thống phủ sóng điện thoại di động cho một tòa nhà mẫu từ đó có thể triển khai rộng cho các tòa nhà cao tầng khác.. Báo cáo được tổ chức thành ba chương như sau: Chương 1: Tổng quan về mạng GSM Chương 2: Giải pháp phủ sóng di động trong toà nhà Chương 3: Khảo sát và thiết kế hệ thống phủ sóng di động trong toà nhà Chương 4: Xây dựng hệ thống IBC cho tòa nhà Kết luận và hướng phát triển đề tài: Phần này sẽ trình bày các kết quả đạt được của báo cáo, và một số hạn chế chưa khắc phục được, để từ đó đưa ra một số hướng phát triển trong tương lai. Do còn nhiều hạn chế về trình độ và thời gian nên báo cáo không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy cô và bạn đọc. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 11, năm 2011 Phan Quang Trung Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9 1
  2. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp THUẬT NGỮ VIẾT TẮT --------------------o0o-------------------- A Hệ thống điện thoại di động AMPS Advanced Mobile Phone System tiên tiến Association Of Radio Industries And Liên hiệp công nghiệp và kinh ARIB doanh vô tuyến Business B Kênh quảng bá điều khiển. BCCH Broadcast Control Channel Kênh quảng bá BCH Broadcast Channel Tỷ số bit lỗi BER Bit Error Ratio Bộ điều khiển trạm gốc BSC Base Station Controller Phân hệ trạm gốc BSS Base Station Subsystem Trạm vô tuyến gốc BTS Base Tranceiver Station Mã nhận dạng trạm gốc BSIC Base Station Indentifization Code Mạng hội tụ băng rộng BCN Broadband Convergence Network Tốc độ lỗi khối BLER Block Error Rate C Kênh điều khiển chung CCCH Common Control Channel Đa truy cập chia theo mã CDMA Code Division Multiple Access Tỷ số sóng mang trên nhiễu C/I Carrier to Interference Ratio CPICH Common Pilot Chanel Kênh hoa tiêu chung Chuyển mạch kênh CS Circuit Switch Circuit Switched Public Data Mạng số liệu chuyển mạch CSPDN kênh công cộng Network Conjugate Structure Algebraic Code Dự báo tuyến tính kích thích CS-ACELP theo mã đại số cấu trúc phức Excited Linear Pradiction hợp D Kênh điều khiển dành riêng DCCH Dedicated Control Channel Kênh điều khiển vật lý riêng DPCCH Dedicated Physical Control Chanel Hệ thống phân phối anten DAS Distributed Antenna System E Radiated Công suất phát xạ đẳng hướng EIRP Equivalent Isotropically Power F Kênh điều khiển liên kết nhanh FACCH Fast Associated Control Channel Kênh truy nhập đường xuống FACH Forward Access Chanel Kênh hiệu chỉnh tần số FCCH Frequency Correction Channel FDD Frequency Division Duplex Ghép kênh song công phân chia theo tần số Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9 2
  3. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp Đa truy cập phân chia theo tần FDMA Frequence Division Multiple Access số G Cấp độ phục vụ GOS Grade Of Service Thông tin di động toàn cầu GSM Global System for Mobile Communication Dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS General Packet Radio Services Trung tâm chuyển mạch di động GMSC Gateway Mobile Service Switching định hướng Center Node hỗ trợ GPRS cổng GGSN Gateway GPRS support Node Hệ thống định vị toàn cầu GPS Global Positioning System H Bộ nhớ thường trú HLR Home Location Register I Tiêu chuẩn thông tin di động IMT-2000 International Mobile toàn cầu Telecommunication Số nhận dạng thuê bao di di IMSI International Mobile Subscriber động quốc tế Identity Mạng số đa dịch vụ ISDN Integrated Servive Digital Network Phủ sóng trong tòa nhà IBC Inbuilding Coverage Giải pháp phủ sóng tòa nhà IBS Inbuilding Solution L Điều khiển truy nhập liên kết LAC Link Access Control Nhận dạng vùng vị trí LAI Location Area Indentify Vùng định vị LA Location Area M Trạm di động MS Mobile Station Tổng đài di động MSC Mobile Service Switching Center Thiết bị di động ME Mobile Equipment Mã quốc gia MCC Mobile Country Code Mã dạng di động MNC Mobile Network Code N Tầng không truy nhập NAS Non-Access Stratum Hệ thống chuyển mạch NSS Network and Switching Subsystem O Khai thác và bảo dưỡng OM Operation and Management Orthogonal complex quadrature Khóa chuyển pha vuông góc trực OCQPSK Phase Shift Keying giao P Kênh điều khiển tìm gọi PCCH Paging Control Chanel Kênh nhắn tin PCH Paging Channel Dịch vụ thông tin cá nhân PCS Personal Communication Services Mạng di động mặt đất công PLMN Public Land Mobile Network Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9 3
  4. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp cộng Mạng chuyển mạch thoại công PSTN Public Switched Telephone Network cộng Kênh truy cập ngẫu nhiên vật lý PRACH Physical Random Access Channel Q Chất lượng thu QxLevel RF Signal Quality R Kênh truy cập ngẫu nhiên RACH Random Access Channel Điều khiển tài nguyên vô tuyến RRC Radio Resource Control Mức thu tín hiệu RxLevel RF Signal Level Biểu thị tín hiệu thu RSSI Receive Signal Strength Indication Công suất mã tín hiệu nhận RSCP Received Signal Code Power S Kênh đồng bộ SCH Synchronization Channel Phân hệ chuyển mạch SS Switching Subsystem Node hỗ trợ GPRS SGSN Servicing GPRS Support Node Chất lượng thoại SQI Speech Quality Index T Kênh lưu lượng và liên kết TACH Traffic and Associated Channel Kênh lưu lượng TCH Traffic Channel Đa truy cập phân chia theo thời TDMA Time Division Multiple Access gian Ghép song công phân chia thời TDD Time Division Duplex gian U Universal Terrestrial Radio Access Mạng truy nhập vô tuyến mặt UTRAN đất toàn cầu Network Hệ thống thông tin di động UMTS Universal Mobile Telecommunnication System chung W Đa truy cập chia theo mã WCDMA Wideband Code Division Multiplex WDM Wavelength Devision Multiplexing Ghép kênh phân chia bước sóng MỤC LỤC ----------o0o---------- Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9 4
  5. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp THUẬT NGỮ VIẾT TẮT................................................................................................ 2 MỤC LỤC......................................................................................................................... 4 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG GSM............................................................... 6 1.1 Các đặc tính và dịch vụ của mạng GSM.............................................................................................. 6 1.2.1 Hệ thống GSM................................................................................................................................ 8 1.2.2 Hệ thống con chuyển mạch (SS)................................................................................................... 8 1.2.3 Trạm di động(MS) ......................................................................................................................... 9 1.2.4 Hệ thống con BSS......................................................................................................................... 10 1.2.5 Hệ thống khai thác và hỗ trợ (OSS)............................................................................................ 10 1.3 Cấu trúc địa lý của mạng GSM......................................................................................................... 11 1.4 Các đặc trưng của GSM...................................................................................................................... 12 2.2.3 Phần tử bức xạ............................................................................................................................ 21 2.4 Kết luận................................................................................................................................................ 24 CHƯƠNG III: TIẾN HÀNH KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHỦ SÓNG DI ĐỘNG TRONG TOÀ NHÀ....................................................................................... 25 3.6.2 Các tham số lập kế hoạch............................................................................................................ 36 CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG HỆ THỐNG IBC CHO TOÀ NHÀ................................ 42 4.1 Phân tích kết quả khảo sát.................................................................................................................. 43 4.2.5 Thiết kế hệ thống IBS theo trục đứng........................................................................................ 49 4.2.6 Lắp đặt phòng BTS room............................................................................................................. 53 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT................................................................................................ 2 MỤC LỤC......................................................................................................................... 4 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG GSM............................................................... 6 1.1 Các đặc tính và dịch vụ của mạng GSM.............................................................................................. 6 1.2.1 Hệ thống GSM................................................................................................................................ 8 1.2.2 Hệ thống con chuyển mạch (SS)................................................................................................... 8 Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9 5
  6. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 1.2.3 Trạm di động(MS) ......................................................................................................................... 9 1.2.4 Hệ thống con BSS......................................................................................................................... 10 1.2.5 Hệ thống khai thác và hỗ trợ (OSS)............................................................................................ 10 1.3 Cấu trúc địa lý của mạng GSM......................................................................................................... 11 1.4 Các đặc trưng của GSM...................................................................................................................... 12 2.2.3 Phần tử bức xạ............................................................................................................................ 21 2.4 Kết luận................................................................................................................................................ 24 CHƯƠNG III: TIẾN HÀNH KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHỦ SÓNG DI ĐỘNG TRONG TOÀ NHÀ....................................................................................... 25 3.6.2 Các tham số lập kế hoạch............................................................................................................ 36 CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG HỆ THỐNG IBC CHO TOÀ NHÀ................................ 42 4.1 Phân tích kết quả khảo sát.................................................................................................................. 43 4.2.5 Thiết kế hệ thống IBS theo trục đứng........................................................................................ 49 4.2.6 Lắp đặt phòng BTS room............................................................................................................. 53 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG GSM 1.1 Các đặc tính và dịch vụ của mạng GSM Từ các khuyền nghị của GSM ta có thể tổng hợp nên các đặc tính chủ yếu sau:  Số lượng các dịch vụ và tiện ích cho các thuê bao cả trong thông tin tho ại và s ố liệu lớn.  Sự tương thích của các dịch vụ trong GSM với các dịch vụ của mạng có s ẵn (PSTN-ISDN) bởi các giao diện theo tiêu chuẩn chung.  Tự động cập nhật vị trí cho mọi thuê bao di động.  Độ linh hoạt cao nhờ sử dụng các đầu cuối thông tin di động khác nhau như máy xách tay, máy cầm tay đặt trên ôtô.  Sử dụng băng tần số 900MHz với hiệu quả cao nhờ sự kết hợp giữa TDMA (Time Division Multiple Access) với FDMA (Frequency Division Multiple Access).  Giải quyết sự hạn chế dung lượng nhời việc sử dụng lại tần số tốt hơn. Các dịch vụ được tiêu chuẩn ở GSM:  Các dịch vụ thoại:  Chuyển hướng các cuộc gọi vô điều kiện, cuộc gọi khi thuê bao di động b ận và không bận, cuộc gọi khi không đến được MS, cuộc gọi khi ứ nghẽn vô tuyến. Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9 6
  7. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp Cấm tất cả các cuộc gọi đi, cuộc gọi ra quốc tế, cuộc gọi ra quốc tế trừ các  nước PLMN thường trú, cuộc gọi đến khi lưu động ở ngoài nước có PLMN thường trú.  Giữ cuộc gọi, đợi gọi, chuyển tiếp cuộc gọi.  Hoàn thành các cuộc gọi đến các thuê bao bận.  Nhóm và sử dụng khép kín, dịch vụ ba phía, thông báo cước phí.  Dịch vụ điện thông không trả cước.  Nhận dạng số chủ gọi, số thoại được nối, cuộc gọi hiềm thù.  Các dịch vụ số liệu:  Truyền dẫn số liệu.  Dịch vụ bản tin ngắn, hộp thư thoại.  Phát quảng bá trong cell. 1.2 Cấu trúc mạng GSM  Các khối chính trong mạng GSM: OSS: Hệ thống khai thác và hỗ trợ BSS: Hệ thống trạm gốc AUC: Trung tâm nhận thực BSC: Đài điều khiển trạm gốc HLR: Bộ ghi định vị thường trú OMC: Trung tâm khai thác và bảo dưỡng SS: Hệ thống chuyển mạch PSPDN: Mạng chuyển mạch gói công VLR: Bộ ghi định vị tạm trú cộng BTS: Đài vô tuyến gốc EIR: Thanh ghi nhận dạng thiết bị MS: Máy di động ISDN: Mạng số liên kết đa dịch vụ PLMN: Mạng di động mặt đất công cộng MSC: Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động PSDN: Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng CSPDN: Mạng số liệu chuyển mạch kênh công cộng Hình 1.1: Sơ đồ cấu trúc mạng GSM Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9 7
  8. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 1.2.1 Hệ thống GSM Hệ thống này được chia thành hệ thống chuyển mạch SS và hệ thống trạm gốc BSS, mỗi hệ thống này có một số chức năng tại đó thực hiện tất cả các chức năng c ủa hệ thống. Và những khối chức năng này được thực hiện ở các thiết bị khác nhau. Hệ thống được thực hiện nhự một mạng gồm nhiều cell vô tuyến cạnh nhau để cùng đảm bảo toàn bộ vùng phủ sóng của vùng phục vụ. Mỗi cell một trạm vô tuyến gốc BTS làm việc ở một tập hợp các kênh vo tuyến. Các kênh này khác với các kênh được sử dụng ở các cell lân cận để tránh nhiễu giao thoa. • Một bộ điều khiển trạm gốc BSC sẽ điều khiển một nhóm BTS. BSC điều khiển các chức năng như chuyển giao và điều khiển công suất. • Một MSC (trung tâm chuyễn mạch các dịch vụ di động) phục vụ một số bộ điều khiển trạm gốc, MSC điều khiển các cuộc gọi tới và đi từ mạng chuyển mạch điện thoại công cộng PSTN, mạng số liên kết đa dịch vụ ISDN, mạng di động mặt đất công cộng PLMN và các mạng số liệu công cộng PSDN, và có thể là các mạng riêng. Các khối nói trên đều tham gia vào việc nối thông giữa một trạm di đ ộng MS và một thuê bao di động ở PSDN. Nếu không thể thực hiện một cuộc gọi đến MS ta sẽ thông cần bất cứ một thiết bị nào khác. Vấn đề nảy sinh khi ta muốn thực hiện một cuộc gọi kết cuối ở MS, người gọi hầu như không biết MS được gọi ở đâu. Vì thế cần một s ố cơ sở dữ liệu mạng để theo dõi MS. Cơ sở dữ liệu quan trọng nhất là bộ đăng ký thường trú HLR. Khi một thuê bao di động mua một đăng ký từ một hãng khai thác GSM, thuê bao di động này sẽ được đăng ký ở HLR của hãng này. HLR chứa các thông tin về thuê bao như các dịch vụ bổ xung và các tần số nhận thực, quyền thâm nhập của thuê bao, các dịch vụ mà thuê bao đăng ký, các số liệu động về vùng mà ở đó đang chứa thuê bao của nó (Roaming), trong HLR còn tạo báo hiệu số 7 trên giao diện với MSC. Ngoài ra sẽ có thông tin về vị trí của MS tức là hiện thời vị trí của MS ở đâu thuộc MSC nào. Thông tin này thay đổi khi MS di động. MS sẽ gửi thông tin về vị trí thông qua MSC/HLR đến HLR của mình, nhờ vậy đảm bảo phương tiện để thu một cuộc gọi. 1.2.2 Hệ thống con chuyển mạch (SS) Hệ thống con chuyển mạch (SS): bao gồm các chức năng chuyển mạch chính của GSM cũng như các cơ sở dữ liệu cần thiết cho số liệu thuê bao và quản lý di động của thuê bao. Chức nãng chính của SS là quản lý thông tin giữa những người sử dụng mạng GSM với nhau và với mạng khác. MSC thực hiện các chức năng chuyển mạch chính, nhiệm vụ chính của MSC là điều phối việc thiết lập cuộc gọi đến những thuê bao của GSM, một mặt MSC giao tiếp với hệ thống con BSS và mặt khác giao tiếp với mạng ngoài qua G-MSC. Khối SS cũng cần giao tiếp với mạng ngoài để sử dụng khả năng truyền tải của các mạng này cho việc truyền tải số liệu của người sử dụng hay báo hiệu giưã các phần tử của mạng GSM. Chẳng hạn SS có thể sử dụng mạng báo hiệu kênh chung số 7, mạng này đảm bảo hoạt động tương tác giữa các phần tử của SS trong một hay nhi ều mạng GSM. MSC thường là một tổng đài lớn điều khiển và quản lý một số các bộ điều khiển trạm gốc BSC. Một tổng đài MSC thích hợp cho một vùng đô thị và ngoại ô có dân cư vào khoảng một triệu (với mật độ thuê bao trung bình).  Khối IWF: Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9 8
  9. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp Để kết nối MSC với một số mạng khác cần phải thích ứng các đặc điểm truyền dẫn của GSM với các mạng này. Các thích ứng này gọi là chức năng tương tác IWF. IWF bao gồm một thiết bị để thích ứng giao thức và truyền dẫn. IWF có thể thực hiện trong cùng chức năng MSC hay có thể ở thiết bị riêng, ở trường hợp hai giao tiếp giữa MSC và IWF được để mở.  Khối HLR: Giữ các thông tin liên quan tới việc cung cấp các dịch vụ viễn thông không phụ thuộc vào vị trí hiện thời của thuê bao và chứa các thông tin về vị trí hiện thời của thuê bao. Thường HLR là một máy tính đứng riêng không có khả năng chuyển mạch nhưng có khả năng quản lý hàng trăm ngàn thuê bao. Một chức năng con của HLR là nhận dạng trung tâm nhận thực thuê bao AUC.  Khối trung tâm nhận thực AUC: Được nối đến HLR chức năng của AUC là cung cấp cho HLR các tần số nhận thực và các khoá mật mã để sử dụng cho bảo mật. Đương vô tuyến cũng đ ược AUC cung c ấp mã bảo mật chống nghe trộm, mã này được thay đổi riêng biệt cho từng thuê bao cơ sở dữ liệu của AUC còn ghi nhiều thông tin cần thiết khác về thuê bao và phải đ ược b ảo vệ chống mọi thâm nhập trái phép.  Bộ ghi định vị tạm trú VLR: Là một cơ sở dữ liệu chứa thông tin về tất cả các MS hiện đang ở vùng phục vụ của MSC. Mỗi MSC có VLR. Ngay cả khi MS lưu động vào một vùng MSC mới. VLR liên kết với MSC sẽ yêu cầu số liệu về MS từ HLR. Đồng thời HLR sẽ đ ược thông báo rằng MS đang ở vùng MSC nào. Nếu sau đó MS muốn thực hiện một cuộc gọi, VLR sẽ có tất cả các thông tin cần thiết để thiết lập một cuộc gọi mà không cần hỏi HLR có thể coi VLR như một HLR phân bố. VLR chứa thông tin chính xác hơn về vị trí MS ở vùng MSC.  Tổng đài di động cổng GMSC: Tất cả các cuộc gọi vào cho mạng GSM /PLMN sẽ được định tuy ến cho tổng đài vô tuyến cổng Gateway-MSC. Nếu người nào đó ở mạng cố định PSTN muốn thực hiện một cuộc gọi đến một thuê bao di động của mạng GSM. Tổng đài tại PSTN sẽ kết nối cuộc gọi này đến MSC có trang bị một chức năng được gọi là chức năng cổng. Tổng đài MSC này gọi là MSC cổng và nó có thể là một MSC bất kỳ ở mạng GSM. GMSC sẽ phải tìm ra vị trí của MS cần tìm. Điều này được thực hiện bằng cách hỏi HLR nơi MS đăng ký. HLR sẽ trả lời khi đó MSC này có thể định tuyến lại cuộc gọi đến MSC cần thiết. Khi cuộc gọi đến MSC này, VLR sẽ biết chi tiết hơn về vị trí của MS. Như vậy có thể nối thông một cuộc gọi ở GSM có sự khác biệt giữa thiết bị vật lý và đăng ký thuê bao. 1.2.3 Trạm di động(MS) MS là một đầu cuối di động, có thể đặt trên ô tô hay xách tay. Tại GSM có một khối nhỏ gọi là modun nhận dạng thuê bao SIM, là một khối vật lý tách riêng chẳng hạn là một IC Card còn gọi là card thông minh SIM cung với thiết bị trạm hợp thành trạm di động. Không có SIM, MS không thể thâm nhập đến mạng trừ trường hợp gọi khẩn. Khi liên kết đăng ký thuê bao với card SIM chứ không phải với MS. Đăng ký thuê bao có thể có thể sử dụng trạm MS khác như của chính mình. Điều này làm nẩy sinh vấn đề MS bị lấy cắp, vì không có biện pháp để chặn đăng ký thuê bao nếu bị lấy cắp thì khi đó sẽ Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9 9
  10. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp cần một cơ sở dữ liệu chứa số liệu phần cứng của thiết bị: thanh ghi nhận dạng thi ết bị EIR (nhưng hiện nay ở Việt Nam thì người ta không dùng thiết bị này nữa bởi vì khi có EIR thì nó yêu cầu máy có chỉ tiêu chất lượng tốt. Do kinh tế th ị tr ường thì không phải ai cũng có thể mua một máy có chất lượng đạt yêu cầu ). EIR được nối Với MSC qua một đường báo hiệu. Nó cho phép MSC kiểm tra sự hợp lệ của thiết bị. Bằng cách này có thể cho một MS không được thâm nhập. 1.2.4 Hệ thống con BSS Là một hệ thống đặc thù riêng cho tính chất tổ ong vô tuyến của GSM. BSS giao diện trực tiếp với các trạm di động MS thông qua giao diện vô tuyến, vì thế nó bao gồm các thiết bị thu phát đường vô tuyến và quản lý các chức năng này. Mặt khác BSS th ực hiện giao diện với các tổng đài SS. Tóm laị, BSS thực hiện đấu nối các MS với tổng đài và nhờ vậy đấu nối những người sử dụng các trạm di động với những người s ử d ụng viễn thông khác BSS cũng phải được điều khiển, do đó nó được đấu nối với OSS. BSS bao gồm hai loại thiết bị: BTS giao diện với MS và BSC giao diện với MSC.  Khối BTS: Một BTS gồm các thiết bị thu phát, anten và xử lý tín hiệu đặc thù cho giao diện vô tuyến. Có thể coi BTS là các Modem vô tuyến phức tạp có thêm một số các chức năng khác. Một bộ phận quan trọng của BTS là TRAU là khối chuyển đổi mã và thích ứng tốc độ. TRAU là thiết bị mà ở đó quá trình mã hoá và giải mã tiếng đặc thù riêng cho GSM được tiến hành, tại đây cũng thực hiện thích ứng tốc độ trong trường hợp truy ền số liệu. TRAU là một bộ phận của BTS, nhưng cũng có thể đặt cách xa BTS và thậm chí còn đặt trong BSC và MSC.  Khối TRAU: Khối thích ứng và chuyển đổi mã thực hiện chuyển đổi giữa tiếng 64kbit/s luật A và tiếng RPE LTP 13 kbit/s cũng như thích ứng tốc độ giữa các khung 3.6, 6, 12 kbit/s sử dụng ở giao diện vô tuyến. TRAU được điều khiển bởi BTS. Nếu nó được đặt bên ngoài BTS thì việc điều khiển được thực hiện bởi báo hiệu trong băng bằng cách s ử dụng một số bit dự trữ ở trong khung 320 bit của các kênh lưu l ượng 16 kbit/s trong đó chỉ có 13 kbit/s được sử dụng cho việc truyền lưu lượng các bít dự trữ nói trên là các bit điều khiển.  Khối BSC: BSC có nhiệm vụ quản lý tất cả giao diện vô tuyến thông qua các lệnh điều khiển từ xa BTS và MS. Các lệnh này chủ yếu là lệnh ấn định, giải phóng kênh vô tuyến và chuyển giao. Một phía BSC được nôí với BTS còn phía kia nối với MSC của SS. Trong th ực t ế BSC là một tổng đài nhỏ có khả năng tính toán đáng kể. Vai trò chính của nó là quản lý các kênh ở giao diện vô tuyến và chuyển giao. Giao diện giữa BSC và MSC là giao diện A, còn giao diện giữa BTS và BSC là giao diện Abit. 1.2.5 Hệ thống khai thác và hỗ trợ (OSS) Được nối tới tất cả các thiết bị ở hệ thống chuyển mạch và nối đến BSC. OSS có các chức năng chính sau:  Quản lý mạng tế bào : Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9 10
  11. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp Tại PLMN lớn cần xử lý rất nhiều số liệu, các thủ tục chi tiết, các công cụ quản lý phụ thuộc cơ quan chịu trách nhiệm về mạng. Số liệu tổng đài và số liệu hệ thống điện thoại di động, cơ sở dữ liệu này chứa tất cả các nội dung của cơ sở dữ liệu về dữ liệu đang được giữ tại MSC/BSC. Có thể kiểm tra tại chỗ trước khi đưa nó vào hoạt động.  Quản lý đăng ký thuê bao: Bao gồm các hoạt động đăng ký thuê bao. Nhiệm vụ đầu tiên là nhập và xoá thuê bao khỏi mạng, đăng ký thuê bao rất phức tạp gồm nhiều dịch vụ và tính năng bổ xung. Nhà khai thác phải có thể thâm nhập tất cả các thông số nói trên. Một nhiệm vụ quan tr ọng khác của khai thác là tính cước các cuộc gọi.  Quản lý chất lượng : Có một số chức năng đo đạc ở GSM, nội dung chức năng đo đạc sơ cấp này được thực hiện ở phần tử mạng chịu trách nhiệm về đối tượng đo, chẳng hạn các số liệu đ ịnh hướng theo cuộc gọi được thực hiện ở MSC sau, đó số lượng đo sơ cấp đ ược gửi tới OSS và được lưu trữ ở đấy. Các phép đo đó là:  Đo lưu lượng các tuyến.  Đo lưu lượng các loại lưu lượng.  Đo về độ phân tán lưu lượng Đối tượng chính để đo ở mạng vô tuyến là cell. 1.3 Cấu trúc địa lý của mạng GSM Mọi mạng điện thoại cần một cấu trúc nhất định để định tuyến các cuộc gọi vào tổng đài ọng do tính lưu thông của các thuê bao trong mạng.  Vùng mạng: Tổng đài vô tuyến cổng GMSC kết nối các đường truyền giữa mạng GSM/PLMN và mạng PSTN/ISDN khác hay các mạng PLMN khác sẽ ở mức tổng đài trung kế quốc gia hay quốc tế. Tất cả các cuộc gọi vào cho mạng GSM sẽ được định tuyến đến một hay nhiều tổng đài vô tuyến cổng GMSC.  Vùng phục vụ MSC/VLR: Vùng MSC là một bộ phận của mạng được một MSC quản lý. Để định tuyến một cuộc gọi đến một thuê bao di động, đường truyền qua mạng sẽ được nối đến MSC ở vùng phục vụ MSC nơi thuê bao đang ở. Vùng phục vụ như là một bộ phận của mạng được định nghĩa như một vùng mà ở đó có thể đạt đến trạm di động nhờ việc MS này đ ược ghi lại ở một bộ định vị khác(VLR). Một vùng mạng GSM được chia thành một hay nhiều vùng phục vụ MSC/VLR.  Vùng định vị (LA-location Area): Mỗi vùng phục vụ MSC/VLR được chia thành một số vùng định vị. Vùng định vị là một phần của vùng phục vụ MSC/VLR mà ở đó một trạm di động có thể chuyển động tự do mà không cần cập nhật thông tin về vị trí cho tổng đài MSC/VLR điều khiển vùng định vị này. Vùng định vị này là một vùng mà ở đó thông báo tìm gọi sẽ đ ược phát quảng bá để tìm một thuê bao di động bị gọi. Vùng định vị có thể có một số cell và phụ thuộc vào một hay vài BSC nhưng nó chỉ phụ thuộc vào một MSC/VLR. Hệ thống có thể nhận dạng vùng định vị bằng cách sử dụng nhận dạng vùng định vị LAI. Vùng định vị được hệ thống sử dụng để tìm một thuê bao đang ở trạng thái hoạt động. Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9 11
  12. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp  Ô (cell): Vùng định vị được chia thành một số ô, là một vùng bao phủ vô tuyến được nhận dạng bằng nhận đạng ô toàn cầu (CGI). Trạm di động tự nhận dạng một ô bằng cách sử dụng mã nhận dạng trạm gốc (BSIC). 1.4 Các đặc trưng của GSM Trong các hệ thống điện thoại di động hiện có cung cấp cho các thuê bao và nhà khai thác nhiều ưu điểm hơn một mạng điện thoại tiêu chuẩn. Nhưng ở đó còn nhiều hạn chế. GSM đã khắc phục được những hạn chế đó và được thể hiện qua các đ ặc trưng sau.  Tính tương thích: Do sự phát triển nhanh chóng của các mạng tế bào ở Châu Âu, hiện có nhiều hệ thống tế bào khác nhau mà không tương thích với nhau. Vì vậy, hiển nhiên là cần phải có một tiêu chuẩn chung cho hệ thống thông tin di động. Và một hội đồng thực thi đã được thiết lập với một nhiệm vụ phức tạp là phân định chung-riêng ở mạng tiêu chuẩn mới. Tiêu chuẩn GSM đã được qui định và phát triển ở các nước Châu Âu đang hoạt động để khai thác chung với nhau . Kết quả là một hệ thống tế bào đã được thực hiện ở khắp Châu Âu. Sự thuận lợi do tiêu chuẩn GSM đem lại, sẽ có một thị trường lớn đối với các thiết bị GSM. Nghĩa là các nhà sản suất sẽ cung cấp các hiết bị với chất lương cao hơn và giá thành rẻ hơn. Các thành công của GSM đã được chấp nhận và thực hiện trên khắp thế giới. Hệ thống thông tin di động số GSM tương thích với hệ thống báo hiệu số 7 và sử dụng băng tần (890-915 ) MHz để truyền tín hiệu từ máy di động đ ến trạm gốc và băng tần (935-960) MHz để truyền dẫn tín hiệu từ trạm gốc đến máy di động.  Loại bỏ các tạp âm: Trong các hệ thống điện thọai tế bào hiện nay, máy di động thông tin với cell b ằng các tín hiệu vô tuyến tương tự. Mặc dù kỹ thuật này có thể đảm bảo một chất lượng thoại rất tốt (nó được sử dụng nhiều đối vớ vô tuyến quảng bá stereo), nhưng nó dễ bị tạp âm xâm nhập. Tạp âm sẽ giao thoa với hệ thống hiện hành, có thể được phát sinh bởi các nguyên nhân sau :  Một nguồn công suất mạnh hoặc kéo dài , gần với hệ thống thông tin di đ ộng (như hệ thống đánh lửa trên ô tô , sét ...).  Sự truyền dẫn ở các máy di động khác nhau trên cùng một tần số (nhiễu kênh chung).  Sự truyền dẫn ở các máy di động khác nhau, theo kiểu “xuyên ngang “ từ một tần số lân cận (nhiễu kênh lân cận ).  Nhiễu nền xâm nhập vì tín hiệu quá yếu. Để đối phó với nhữnh vấn đề gây ra nhiễu trong hệ thống tế bào mới người ta sử dụng các tín hiệu số thay cho tín hiệu tương tự. Các tín hiệu được phát trên một giao diện vô tuyến số có thể được bảo vệ để chống lại các lỗi phát sinh do tạp âm. Việc bảo vệ này sẽ hình thành từ sự mã hoá của tín hiệu, mà cơ chế là do sự quyết định của phần mềm và sử dụng giải mã viterbi. Các cơ chế này cho phép phát hiện và sửa chữa các lỗi ở một tín hiệu. Kết quả là có một giao diện vô tuyến mạnh hơn nhiều. Thông tin di động số có thể chịu được mức nhiễu cao hơn so với các hệ thống tương tự hiện có, dẫn đến việc cải thiện cả chất lượng lẫn hiệu quả ở hệ thống thông tin di động. Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9 12
  13. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp  Tính linh hoạt và tăng thêm dung lượng: Với giao diện vô tuyến tương tự hiện có, mỗi kết nối giữa một thuê bao di đ ộng v ới một Cell đòi hỏi phải có sóng mang RF riêng, điều đó dẫn đến đòi hỏi ở Cell phải l ắp đặt thêm modul (phần cứng ) RF. Vì vậy, để mở rộng dung lượng của một Cell thì phải tăng thêm số lượng các kênh và các modul RF có chất lượng tương đ ương phải đ ược đưa thêm vào thiết bị của Cell. Do đó, việc mở rộng hệ thống là tốn nhiều thời gian, tiền của và công sức Như vậy, các hãng khai thác cũng bao hàm cả việc l ập kế hoạch RF rất phức tạp. Để khai thác một cách hợp pháp, tất cả các hệ thống phải s ử dụng một khoảng tần số RF đã đựoc qui định chặt chẽ, chỉ trong khoảng tần số (872-960 MHz). Rõ ràng phổ tần số bị nhiều hạn chế và chỉ một số lượng có hạn các cuộc đàm thoại là có thể chèn được trên một số lượng kênh vô tuyến đã cho, do đó, thường xuyên có sự quá tải xảy ra tại giờ cao điểm của nhu cầu, kết quả là “ call blocking “ (tức thuê bao sẽ nghe một cho biết đường truyền đang bận ), hậu qủa là sự không thoả mãn c ủa thuê bao. Khi mà giao diện số được sử dụng ở hệ thống GSM sẽ đưa đến việc giải quyết việc sử dụng phổ vô tuyến có sẵn một cách hiệu quả hơn. Tám cuộc gọi đ ồng thời đ ược thực hiện trên một sóng mang RF. Điều đó có nghĩa là mỗi modul RF riêng sẽ đáp ứng cho tám thuê bao cùng một lúc, và như vậy hệ thống sẽ được mở rộng, yêu cầu thay đổi modul RF thường ít hơn so với các hệ thống cũ. Do đó hệ thống là rất linh hoạt vì nó có thể thay đổi dung lượng bằng một bộ phận khác của mạng bằng cách đ ặt l ại c ấu hình từ cơ sở dữ liệu của hệ thống.  Sử dụng các giao diện tiêu chuẩn: Trong mạng tế bào mỗi thiết bị được sử dụng là được chế tạo bởi một nhà sản suất. Điều đó là vì một hãng sản xuất chỉ sản xuất thiết bị đã được thiết kế để thông tin với nhau. Tình trạng này có thể rất có lợi cho các hãng sản xuất như họ có ảnh h ưởng l ớn lên sự định giá các sản phẩm của họ, nhưng lại là điều không có lợi đối với người s ử dụng điện thoại di động và nhà khai thác mạng vì giá thành thiết bị cao. Với hệ thống thông tin di động số GSM thì ngược lại, vì do các giao di ện tiêu chuẩn như C7 và X25 được sử dụng trong toàn hệ thống. Điều này có nghĩa là các nhà qui hoạch hệ thống có thể lựa chọn thiết bị với giá thành khác nhau của các hãng sản xuất khác nhau. Vì vậy, sự cạnh tranh giữa các hãng sản xuất với nhau sẽ tăng lên và giá thành sẽ hạ xuống. Ngoài ra, các nhà thiết kế mạng sẽ có nhiều linh hoạt hơn khi đặt mua các cấu kiện của mạng, tức là họ có tể tạo ra nhiều hiệu quả sử dụng ở các đường truyền mặt đất mà họ đang khai thác.  An toàn và bảo mật tuyệt đối: Vấn đề an toàn được xem đứng đầu danh mục các vấn đề sẽ được cạnh tranh c ủa các nhà khai thác ở các hệ thống tương tự. Trong một vài hệ thống thế hệ đầu có khoảng 20% cuộc gọi bị ăn cắp. Để bảo mật số liệu và thoại được tốt, GSM đưa ra đề nghị bảo mật cả về phương pháp truyền dẫn trên giao diện vô tuyến và cả ở cách thức l ưu lượng được xử lý trước khi truyền dẫn. Các dữ liệu được điều khiển và báo hiệu sẽ được mật mã cùng với các kỹ thuật nhận thực thuê bao tinh vi sẽ loaị trừ việc ăn c ắp cuộc gọi. ở hệ thống GSM thiết bị di động sẽ được nhận dạng một cách đ ộc lập t ừ thuê bao di động. Mỗi máy di động có một số nhận dạng được mã hoá c ứng khi s ản xuất để kiểm tra nếu như nó được khai báo là đã bị mất cắp. Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9 13
  14. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp Hệ thống GSM đảm bảo ở một mức độ cao tính bảo mật cho các thuê bao, các cuộc gọi sẽ được số háo, mã háo và sau đó được gài mật mã trước khi phát lên không gian.  Chuyển vùng nhanh hơn: Chuyển vùng xảy ra khi máy di động di chuyển giữa các cell. Một cuộc gọi s ẽ đ ược chuyển từ một kênh này đến kênh khác và từ một cell này đến một cell khác đ ể duy trì cuộc gọi được liên tục. Trong các hệ thống tương tự hiện có, chỉ có thuê bao rất tốt mới nhận ra một chuyển vùng đã xảy ra. Còn hệ thống GSM đã giải quyết vấn đề này và quá trình chuyển vùng được điều khiển chặt chẽ hơn nhiều. GSM cho phép đưa nhiều yếu tố vào tính toán và được tính toán chi tiết hơn (Đo cường độ tín hiệu của các cell lân cận).  Nhận dạng thuê bao: So với các hệ thống tương tự, mỗi thuê bao di động được nhận dạng bởi số máy đi ện thoại mà nó được gắn lên thiết bị di động của nó. Vì vậy nếu thuê bao muốn thu/phát các cuộc gọi thì cần phải có thiết bị di động. Trong hệ thống GSM, thuê bao và thiết bi di động được nhận dạng một cách riêng rẽ. Thuê bao được nhận dạng bằng một card thông minh (Smart card),được biết như một khối nhận dạng thuê bao SIM. Nghĩa là người sử dụng chỉ cần mua thuê bao ở một hệ thống di động nhưng có khả năng sử dụng cho nhiều kiểu thiết bị di động khác nhau (Fax, Computer, điện thoại di động). Nghĩa là khi di chuyển thuê bao chỉ cần mang theo SIM card của nó. Vì SIM card nhận diện người sử dụng nên bất kỳ nơi nào các cuộc gọi của thuê bao tạo ra, háo đơn tính cước sẽ luôn luôn được được gửi tới bộ ghi định vị thường trú (HLR) của thuê bao.  Tính tương thích với ISDN: ISDN là một tiêu chuẩn mà hầu hết các nước đang phát triển đã cam kết thực hiện. Đây là một mạng thông tin mới và tiên tiến được thiết kế đ ể truy ền thoại và s ố li ệu thuê bao trên các đường truyềnthoại tiêu chuẩn. Mạng GSM đã được thiết kế để khai thác với hệ thống ISDN và sẽ cung cấp các đặc tính có thể tương thích với nó. CHƯƠNG II: GIẢI PHÁP PHỦ SÓNG DI ĐỘNG TRONG TOÀ NHÀ 2.1 Đặt vấn đề Ngày nay, để mở rộng thị phần ngoài việc cạnh tranh về giá cả, dịch vụ giá trị gia tăng, chăm sóc khách hàng... các nhà cung cấp dịch vụ di động cũng không ngừng tập trung phát triển mạng lưới để có vùng phủ rộng, phủ sâu, chất lượng phủ sóng tốt. Tuy nhiên, ngay cả đối với các công ty cung cấp dịch vụ di động đã phủ sóng 63/63 tỉnh thành có một vấn đề cần quan tâm là tại một số thành phố lớn như Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh là chất lượng phủ sóng trong các toà nhà, đặc biệt là các toà nhà cao tầng c ủa khách sạn, văn phòng của các công ty trong và ngoài nước, khu chung cư cao cấp… Đây là nơi mà nhu cầu liên lạc rất lớn và là những khách hàng quan trọng của các nhà cung Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9 14
  15. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp cấp dịch vụ viễn thông. Vì vậy để có thể đảm bảo nhu cầu liên lạc, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng đặc biệt là các khách hàng cao cấp, các nhà khai thác viễn thông đang từng bước tập trung nâng cao chất lượng viễn thông trong các toà nhà cao tầng. Hình 2.1: Mô hình hệ thống phủ sóng di động trong tòa nhà Tại các tầng thấp thường có tình trạng sóng yếu, chập chờn, ở các tầng cao thì nhiễu (nhất là đối với các nhà khai thác chia sẻ chung băng tần GSM) dẫn đ ến khó th ực hi ện và rớt cuộc gọi. Tuy nhiên, do đặc trưng vùng phủ của những khu vực này rộng hoặc trải dài theo chiều dọc, sóng vô tuyến từ trạm BTS outdoor macro bị suy hao nhiều khi xuyên qua các bức tường bê tông dẫn đến cường độ tín hiệu không đ ạt yêu c ầu, nên giải pháp phủ sóng trong tòa nhà IBS (Inbuilding Solutions) hay IBC (Inbuilding Coverage) hiện nay được nhiều nhà cung cấp dịch vụ di động lựa chọn. Trong các phần tiếp theo người thực hiện sẽ đi sâu vào việc thiết kế hệ thống IBC. Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9 15
  16. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp Hình 2.2: Hệ thống IBS sẽ đảm bảo được vùng phủ tốt trong các tòa nhà  Giải pháp truyền thống: Sử dụng cáp feeder 7/8 và 1/2 đề truyền tín hiệu. Thích hợp với các tòa nhà qui mô vừa và nhỏ (dưới 23 tầng, dưới 100 000 m2). Lắp đặt dễ dàng và nhanh chóng, sử dụng các quang đi dọc trục để giảm suy hao tín hiệu Chia tách hệ thống thành từng phần nhỏ, trong mỗi phần sử dụng cáp feeder 7/8 chạy dọc trục. Có thêm các bộ repeater quang để điều khiển tín hiệu. Thích hợp với các tòa nhà diện tích lớn, cao trên 30 tầng.  Dưới đây là những ưu điểm khi sử dụng hệ thống Inbuilding:  Đảm bảo vùng phủ sóng di động mọi lúc mọi nơi bên trong tòa nhà, giúp khả năng truy cập mạng và liên lạc không bị gián đoạn cho việc giao dịch, hội nghị… Các dịch vụ thông tin, dữ liệu, mobile… đều được cung cấp với chất lượng ổn  định để mang lại hiệu quả công việc tốt nhất và lợi nhuận cho khách hàng. Tối ưu hóa thiết kế về kinh phí thiết bị sử dụng và khả năng phủ sóng.  Tránh phủ sóng ra ngoài phạm vi tòa nhà để giảm thiểu khả năng nghẽn mạng  ngoài ý muốn. Hệ thống In Building là một hệ thống độc lập không phụ thuộc vào hệ thống  outdoor bên ngoài nên việc sử dụng hệ thống này bảo đảm tính bền vững ổn định chất lượng vùng phủ sóng cho tòa nhà Hệ thống có khả năng tích hợp tất cả các mạng đang sử dụng trên toàn quốc như  cùng một lúc có thể dùng chung các mạng như Vinaphone, Mobifone,Viettel…trên một hệ thống Inbuilding đã lắp trước, có khả năng linh hoạt thay đổi cấu hình, nâng cấp cấu hình bảo dưỡng mạng. Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9 16
  17. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp  Nền tảng cho các ứng dụng hệ thống wireless, mobile broadband, mobile TV… 2.2 Tổng quan giải pháp IBC cho tòa nhà cao tầng Có thể nói hiện nay đối với các tòa nhà lớn như là sân bay, ga điện ngầm, văn phòng cao tầng, siêu thị kinh doanh hàng hóa rộng lớn… thì vấn đề vùng phủ và dung lượng đều rất quan trọng vì chất lượng thoại di dộng ảnh hưởng trực tiếp đến uy tín của nhà cung cấp dịch vụ. Tuy nhiên, do đặc trưng vùng phủ của những khu v ực này rộng hoặc trải dài theo chiều dọc, sóng vô tuyến từ trạm BTS bên ngoài tòa nhà (BTS outdoor macro) bị suy hao nhiều khi xuyên qua các bức tường bê tông dẫn đến cường độ tín hiệu không đạt yêu cầu, nên giải pháp phủ sóng trong tòa nhà hiện nay đ ược nhiều nhà cung cấp dịch vụ di động lựa chọn. Hệ thống inbuilding bao gồm ba phần chính: nguồn tín hiệu, hệ thống phân phối tín hiệu và phần tử bức xạ. Trong đó hệ thống phân phối tín hiệu là điểm khác biệt điển hình giữa hệ thống inbuilding so với hệ thống mạng BTS outdoor macro thông thường. Nguồn tín hiệu Hệ thống phân phối tín hiệu Phần tử bức xạ Hình 2.3: Các thành phần chính của hệ thống IBC 2.2.1 Nguồn tín hiệu để phủ sóng cho indoor có thể dùng  Nguồn tín hiệu bằng trạm outdoor: Hình 2.4: Vùng phủ trong tòa nhà từ một tế bào macro trong mạng BTS outdoormacro Đây là giải pháp đơn giản nhất để cung cấp vùng phủ cho các toà nhà với tín hiệu từ các trạm macro bên ngoài toà nhà. Giải pháp này được khuyến nghị nếu l ưu lượng trong tòa nhà khôngcao, hoặc chủ tòa nhà không cho phép lắp đặt thiết bị và đi cáp trong tòa nhà hoặc việc triển khai giải pháp dành riêng cho nó không kinh tế. Khi đó vùng phủ được cung cấp bằng cách: Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9 17
  18. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp • Tín hiệu sẽ thâm nhập vào toà nhà từ bên ngoài. Điều này chỉ thực hiện được đối với các tòa nhà có khoảng hở lớn đối với bên ngoài hoặc ít tường, cửa sổ kim loại. • Đặt BTS trên các tòa nhà xung quanh và hướng anten tới tòa nhà cần phủ. Khi đó không cần đến hệ thống phân phối tín hiệu nữa và phần tử bức xạ chính là anten của trạm BTS outdoor macro đó. Ưu điểm của giải pháp này là chi phí thấp, không mất nhiều thời gian trong triển khai, có thể phủ cả ngoài nhà (outdoor) và trong nhà (indoor). Nhược điểm của giải pháp này là vùng phủ hạn chế, tốc độ bit thấp đối với các dịch vụ dữ liệu, dung lượng thấp và chất lượng không thể chấp nhận được ở một số phần trong toà nhà. Suy hao tăng dần khi tần số càng cao, do vậy khó cung cấp vùng phủ cho toà nhà mức tín hiệu tốt. Suy hao có thể khắc phục bằng cách tăng công suất từ các trạm ngoài nhà nhưng nhiễu sẽ tăng. Việc thiết kế tần số gặp nhiều khó khăn do quỹ tần số hạn hẹp (nhất là đối với các nhà khai thác chia sẻ chung băng tần GSM).  Nguồn tín hiệu dùng trạm lặp Repeater: Ngoài cách phủ sóng trong nhà bằng trạm outdoor có thể sử dụng trạm l ặp (repeater) làm nguồn vô tuyến cung cấp cho hệ thống phân phối. Khi đó vùng phủ của tr ạm outdoor hiện có được mở rộng. Nhưng giải pháp này ít được sử dụng trong thực tế vì cường độ tín hiệu, chất lượng, sự ổn định, dung lượng phụ thuộc vào trạm BTS bên ngoài và việc thiết kế cho trạm lặp (quỹ đường truyền, mức độ cách ly 2 hướng) mặc dù giá thành thấp, triển khai nhanh, dễ dàng. Vì có nhiều nhược điểm nói trên nên trên thực tế rất ít nhà cung cấp dịch vụ di động sử dụng giải pháp này, trừ trường hợp bất khả kháng.  Nguồn tín hiệu bằng trạm indoor dành riêng: Hình 2.5: Vùng phủ cho tòa nhà được cung cấp bởi trạm indoor dành riêng Giải pháp này có thể tăng thêm dung lượng cho những vùng trong nhà yêu cầu lưu lượng cao. Vấn đề chính ở đây là cung cấp dung lượng yêu cầu trong khi vẫn đảm bảo vùng phủ tốt của toà nhà mà không làm ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ của mạng BTS Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9 18
  19. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp outdoor macro. Vì vậy giải pháp này được các nhà cung cấp dịch vụ di động trong khu vực sử dụng như SingTel, Digi... Ưu điểm của giải pháp này là nguồn tín hiệu từ bên ngoài ổn định, mức tín hiệu tốt, mở rộng dung lượng hệ thống dễ dàng. Nhược điểm của giải pháp là giá thành cao, yêu cầu phải có cách bố trí tần số/kênh cụ thể và xây dựng hệ thống truy ền dẫn đ ảm bảo tính mỹ thuật. 2.2.2 Hệ thống phân phối tín hiệu Hệ thống phân phối tín hiệu có nhiệm vụ phân phối tín hiệu từ nguồn cung cấp đi đ ến các anten hoặc phần tử bức xạ khác và được phân loại thành:  Hệ thống thụ động: Hình 2.6: Giải pháp hệ thống anten phân phối cáp đồng thụ động Hệ thống thụ động là hệ thống anten được phân phối bằng cáp đồng trục và các phần tử thụ động. Đây là giải pháp phổ biến nhất cho các khu vực phủ sóng inbuilding không quá rộng, có đặc điểm: - Trạm gốc được dành riêng cho toà nhà: Tín hiệu vô tuyến từ trạm gốc được phân phối qua hệ thống đến các anten. Vùng phủ cho toà nhà được giới hạn đồng thời không làm ảnh hưởng đến chất lượng mạng BTS outdoor macro. Nhưng yêu cầu kỹ sư thiết kế phải tính toán quỹ đường truyền cẩn thận vì mức công suất ở mỗi anten phụ thuộc vào sự tổn hao mà các thiết bị thụ động được sử dụng, đặc biệt là chiều dài cáp. - Các thiết bị chính gồm: cáp đồng trục, bộ chia (splitter/tapper), bộ lọc (filter), bộ kết hợp (combiner), anten.  Hệ thống chủ động: Hệ thống chủ động là hệ thống anten phân phối sử dụng cáp quang và các thành phần chủ động (bộ khuếch đại công suất). Việc sử dụng cáp quang từ BTS tới khối điều khiển từ xa có thể mở rộng tới từng vị trí anten riêng lẻ bằng cách: tín hiệu RF từ BTS được chuyển đổi thành tín hiệu quang rồi truyền đến và được biến đổi ngược lại thành tín hiệu RF tại khối điều khiển từ xa trước khi được phân phối tới một hệ thống cáp đồng nhỏ. Ngoài ra, hệ thống còn sử dụng các thiết bị khác trong việc phân phối tín hiệu: Hub quang chính, cáp quang, Hub mở rộng, khối anten từ xa. Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9 19
  20. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp Hình 2.7: Sơ đồ một hệ thống anten phân phối chủ động cho khu trường sở Giải pháp này thường được sử dụng cho những khu vực phủ sóng inbuilding rất rộng, khi mà hệ thống thụ động không đáp ứng được chỉ tiêu kỹ thuật suy hao cho phép. Khi đó một BTS phục vụ được nhiều tòa nhà trong một vùng, thường là các khu tr ường sở. Các kết nối khoảng cách xa (hơn 1 km) sử dụng cáp quang, sự phân phối giữa một tầng và các phần trong toà nhà có thể dùng cáp xoắn đôi dây. Nhưng nhược điểm dễ nh ận thấy là chi phí cao. Hình 2.8: Sơ đồ một hệ thống anten phân phối chủ động cho một toà nhà cao tầng  Hệ thống lai ghép: Hình 2.9: Sơ đồ hệ thống lai ghép Hệ thống này là sự kết hợp giữa hệ thống thụ động và chủ động. Giải pháp này dung hoà được cả ưu nhược điểm của hai hệ thống thụ động và chủ động. Vì nó vừa Sinh viên: Phan Quang Trung - Lớp: H09VT9 20
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2