Báo cáo tóm tắt Đề tài Khoa học và công nghệ: Ứng dụng GIS trong quản lý hạ tầng ngầm cáp viễn thông và quy hoạch trạm BTS trên địa bàn thành phố Huế

Chia sẻ: Nguyễn Văn | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:17

Thêm vào BST

Báo xấu

211
lượt xem 35
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Báo cáo tóm tắt Đề tài Khoa học và công nghệ: Ứng dụng GIS trong quản lý hạ tầng ngầm cáp viễn thông và quy hoạch trạm BTS trên địa bàn thành phố Huế được thực hiện nhằm nghiên cứu ứng dụng công nghệ GIS nâng cao hiệu quả quản lý nhà nước về hạ tầng viễn thông, trong đó chú trọng quản lý việc phát triển, cấp phép, giám sát hạ tầng ngầm cáp viễn thông và việc quản lý khoảng cách giữa các trạm BTS, quản lý dùng chung trạm BTS tại thành phố Huế và hướng đến quản lý trên toàn tỉnh Thừa Thiên Huế.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo tóm tắt Đề tài Khoa học và công nghệ: Ứng dụng GIS trong quản lý hạ tầng ngầm cáp viễn thông và quy hoạch trạm BTS trên địa bàn thành phố Huế

BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG VỤ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ  BÁO CÁO TÓM TẮT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÝ HẠ TẦNG NGẦM CÁP VIỄN THÔNG VÀ QUY HOẠCH TRẠM BTS TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HUẾ Mã số: 1811KHKTRD Chủ trì đề tài: TS. Hoàng Bảo Hùng Cộng tác viên: ThS. Lê Duy Sử KS. Võ Văn Khoái KS. Hồ Thái Nhật Quang KS. Nguyễn Văn Lộc KS. Lê Trần Quang Huy Huế, 10/2011
Thuật ngữ và các từ ngữ viết tắt Trạm trung chuyển thu và phát sóng BTS Base Tranceiver Station điện thoại di động BSC Base Station Control Trạm điều khiển cơ sở GIS Geographic Information System Hệ thống thông tin địa lý GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu RS Remote Sensing Viễn thám Supervisory Control And Data Điều khiển giám sát và thu nhận dữ SCADA Acquisition liệu TT&TT Thông tin và Truyền thông Hệ thống thông tin địa lý tỉnh Thừa GISHue Thiên Huế UBND Ủy ban nhân dân DEM Digital Elevation Model Mô hình độ cao số DTM Digital Terrain Model Mô hình địa hình số DSM Digital Surface Model Mô hình bề mặt số Roadming Chuyển vùng DB Dự báo DTPV Diện tích phục vụ OGC Open Geospatial Consortium Tổ chức tiêu chuẩn nguồn mở GIS Ngôn ngữ đánh dấu văn bản cho các WKT Well Known Text đối tượng hình học cấu trúc vector trên bản đồ Định dạng trao đổi và lưu trữ CSDL WKB Well Known Binary GIS theo chuẩn OGC IIS Internet Information Service Dịch vụ thông tin trên internet 1
MỞ ĐẦU 1. Giới thiệu chung về tỉnh Thừa Thiên Huế và thành phố Huế Thành phố Huế là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hoá, xã hội của tỉnh. Là một trong các đô thị loại 1 trực thuộc tỉnh của Việt Nam, là thành phố Festival của Việt Nam, có quần thể di tích Cố đô Huế được UNESCO công nhận là di sản văn hóa của thế giới. Với diện tích 71 km2, dân số khoảng 350.000 người, thành phố Huế có 27 phường. 2. Mục tiêu 2.1. Mục tiêu tổng quát Nghiên cứu ứng dụng công nghệ GIS nâng cao hiệu quả quản lý nhà nước về hạ tầng viễn thông, trong đó chú trọng quản lý việc phát triển, cấp phép, giám sát hạ tầng ngầm cáp viễn thông và việc quản lý khoảng cách giữa các trạm BTS, quản lý dùng chung trạm BTS tại thành phố Huế và hướng đến quản lý trên toàn tỉnh Thừa Thiên Huế. 2.2. Mục tiêu cụ thể Xây dựng cơ sở dữ liệu hiện trạng trên nền GIS về hạ tầng ngầm và trạm BTS trên địa bàn thành phố Huế phục vụ quản lý nhà nước. Hỗ trợ các doanh nghiệp quản lý, theo dõi hiện trạng tình hình hạ tầng ngầm và trạm BTS để định hướng phát triển hạ tầng của doanh nghiệp. Tăng khả năng dùng chung hạ tầng, định hướng cho việc quy hoạch phát triển trạm BTS trên địa bàn thành phố Huế. Làm cơ sở cho việc cấp phép mới các công trình ngầm viễn thông trên địa bàn thành phố Huế nhằm thực hiện ngầm hóa cáp viễn thông, cáp truyền hình. Tăng cường công tác quản lý hạ tầng viễn thông, đặc biệt là dung lượng của hệ thống cống để đảm bảo dùng chung giữa các doanh nghiệp viễn thông và truyền hình cáp một cách công bằng tránh tình trạng độc quyền về hạ tầng. 3. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu và đề xuất mô hình hệ thống thông tin địa lý quản lý hạ tầng ngầm cáp viễn thông và quản lý khoảng cách giữa hai trạm BTS bất kỳ trên địa bàn thành phố Huế phù hợp với phân hệ tích hợp trong hệ thống GISHue. Xây dựng cơ sở dữ liệu để nghiên cứu, phân tích hạ tầng ngầm cáp viễn thông và trạm BTS thuộc các doanh nghiệp viễn thông quản lý, khu vực thành phố Huế. Phân tích, thiết kế mô hình cơ sở dữ liệu không gian và thuộc tính quản lý các đối tượng thuộc hạ tầng ngầm cáp viễn thông và trạm BTS dựa theo quy trình tác nghiệp của các doanh nghiệp và cơ quan quản lý nhà nước về thông tin truyền thông của tỉnh Thừa Thiên Huế Sở Thông tin và Truyền thông. Mô hình sau khi thiết kế được cài đặt vào hệ quản trị cơ sở dữ liệu phục vụ nhiều nhiều người dùng chạy trên hệ thống máy chủ GISHue. 2
Xây dựng phần mềm cho phép xem, truy vấn, hỗ trợ một số chức năng cơ bản quản lý hạ tầng ngầm cáp viễn thông và trạm BTS (quản lý khoản cách và dùng chung) cho các doanh nghiệp viễn thông và Sở Thông tin Truyền thông tỉnh Thừa Thiên Huế. 4. Nội dung nghiên cứu 4.1. Nội dung chính của đề tài 1) Khảo sát và đánh giá hạ tầng ngầm cáp viễn thông và trạm BTS của các doanh nghiệp khu vực thành phố Huế. 2) Nghiên cứu bài toán quản lý, quy hoạch trạm BTS (phạm vi nghiên cứu quy hoạch khoản cách giữa hai trạm bất kỳ) và hạ tầng ngầm cáp viễn thông khu vực thành phố Huế. 3) Xây dựng bản đồ quản lý hạ tầng ngầm cáp viễn thông và trạm BTS khu vực thành phố Huế. 4) Nghiên cứu, thiết kế, xây dựng phần mềm mô phỏng và cài đặt bài toán quản lý, quy hoạch trạm BTS (phạm vi nghiên cứu quy hoạch khoản cách giữa hai trạm bất kỳ) và hạ tầng ngầm cáp viễn thông trên công nghệ GIS. 5) Thiết kế, biên tập bản đồ hiện trạng và quy hoạch khoảng cách hệ thống trạm BTS và hệ thống hạ tầng ngầm cáp viễn thông, khu vực thành phố Huế. 6) Thiết kế, xây dựng trang thông tin điện tử/ phần mềm tích hợp công nghệ GIS (WebGIS) về hạ tầng ngầm cáp viễn thông và trạm BTS, khu vực thành phố Huế. 4.2. Nội dung mới của đề tài 1) Giải pháp quy hoạch trạm BTS phù hợp với bảo tồn cảnh quan, di tích thành phố Huế. 2) Nghiên cứu xây dựng mô hình cơ sở dữ liệu địa lý (GeoDatabase) quản lý các đối tượng thuộc hạ tầng ngầm cáp viễn thông và trạm BTS. 3) Nghiên cứu quy trình nghiệp vụ quản lý hạ tầng thông tin và truyền thông trong công tác quản lý nhà nước và quản lý của các doanh nghiệp để tin học hóa vào phần mềm ứng dụng công nghệ GIS. 4.3. Nội dung mở rộng của đề tài 1) Nghiên cứu cơ sở dữ liệu GIS và chuẩn dữ liệu GIS quản lý hạ tầng ngầm cáp viễn thông và trạm BTS tương thích với cơ sở dữ liệu và chuẩn dữ liệu GISHue. 2) Hệ thống thông tin địa lý ứng dụng quản lý hạ tầng ngầm cáp viễn thông và trạm BTS tích hợp trên Cổng thông tin địa lý tỉnh Thừa Thiên Huế. 3) Hệ thống thông tin địa lý ứng dụng quản lý hạ tầng ngầm cáp viễn thông và trạm BTS phân quyền quản lý và khai thác sử dụng cho các doanh nghiệp viễn thông trên thành phố Huế phục vụ trong kinh doanh. 3
5. Phương pháp nghiên cứu Đề tài xác định mục tiêu nghiên cứu ứng dụng GIS trong quản lý hạ tầng ngầm cáp viễn thông và trạm BTS trên địa bàn thành phố Huế. Phương pháp nghiên cứu sẽ tiếp cận các thành quả khoa học công nghệ hiện nay như công nghệ thông tin, khoa học thông tin địa lý, lý thuyết đồ thị, cơ sở hạ tầng viễn thông và phương pháp quy hoạch và quản lý đô thị. Chương 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1. Cấu trúc dữ liệu GIS Mô hình dữ liệu là các quy tắc thiết lập để mô tả thế giới thực (đối tượng) và mối quan hệ của các đối tượng không gian tương ứng với thuộc tính và dạng hình học của nó. Dữ liệu thuộc tính được quản lý theo cấu trúc chủ đề hoặc cùng ý nghĩa, dữ liệu không gian (hình học) được thể hiện bởi cấu trúc hình học – hình học topo, gồm: Mô hình dữ liệu vector và Mô hình dữ liệu raster. 2. Phân tích không gian 2.1. Phân tích trên một lớp Phân tích trên một lớp dữ liệu là quy trình xử lý lớp dữ liệu GIS kết quả làm thay đổi trên lớp dữ liệu đó, bao gồm: Tạo vùng đệm (Buffer); Cắt xén (Clip); Thống nhất (Dissolve); Xoá (Erase)  bổ sung; Loại trừ (Eliminate); Phân rã (Split) và Cập nhật (Update). 2.2. Phân tích trên nhiều lớp Phân tích trên nhiều lớp là quy trình xử lý trên hai hay nhiều lớp dữ liệu GIS khác nhau có liên quan với nhau và trên cùng một vùng được chồng lớp, kết quả tạo ra một lớp dữ liệu mới, bao gồm: Hợp nhất (Union); Đồng nhất (Indentity) và Giao nhau (Intersect). 3. Mô hình cơ sở dữ liệu GeoDatabase Geodatabase lưu trữ, quản lý dữ liệu không gian và thuộc tính trong một hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS) do người dùng tự chọn: MS Access, Oralce, MS SQL server. Trong Geodatabase, dữ liệu có thể là: dữ liệu vector, dữ liệu raster, TIN,... Theo mô hình trên, một geodatabase gồm các thành phần sau: Feature dataset; Object classes; Feature classes;Relationship classes; Spatial reference; Geometric network; Planar topologies; Domain; Subtype; Validation rules và Raster datasets. 4. Một số khái niệm về các đối tượng của cơ sở hạ tầng viễn thông Cơ sở hạ tầng viễn thông trong phạm vi nghiên cứu bao gồm: Bể cáp; Hầm cáp; Hố cáp; Cống cáp; Công trình cáp trong cống bể; Cơ sở hạ tầng viễn thông; Công trình viễn thông; Nhà trạm và Trạm BTS. 5. Mối quan hệ giữa quy hoạch và phát triển đô thị và vấn đề quản lý hạ tầng viễn thông Theo Nghị định số 39/2010/NĐCP ngày 07/04/2010 của Chính phủ về quản lý không gian xây dựng ngầm đô thị xu hướng phát triển của đô thị hiện đại, không gian xây dựng ngầm đô thị cần phải được quy hoạch, xây dựng, quản lý và sử dụng 4
đã trở thành yêu cầu tất yếu, là cơ sở pháp lý cho các doanh nghiệp khi đầu tư xây dựng hạ tầng cống bể ngầm phải bắt buộc đúng theo quy định xây dựng hệ thống cống kỹ thuật hiện đại tại các khu dân cư mới, khu công nghiệp, khu thương mại, khu đô thị mới…v.v. Chương 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIS QUẢN LÝ HẠ TẦNG NGẦM CÁP VIỄN THÔNG VÀ TRẠM BTS 1. Khảo sát và đánh giá hiện trạng hệ thống hạ tầng ngầm cáp viễn thông trên địa bàn thành phố Huế 1.1. Hiện trạng hệ thống hạ tầng ngầm cáp viễn thông (hệ thống cống, bể) tại thành phố Huế Hệ thống cống bể của VNPT. Hệ thống cống bể của Viettel. 1.2. Hiện trạng trạm BTS trên địa bàn thành phố Huế: Trên địa bàn thành phố Huế hiện nay có 7 đơn vị chủ quản mạng thông tin di động triển khai phát triển hạ tầng trạm BTS trên địa bàn, bao gồm: Vinaphone (VNPT), MobiFone (VNPT), Viettel, EVNTelecom, SFone, Vietnamobile (HanoiTelecom), GTel (Toàn Cầu). 5
2. Mô hình hệ thống quản lý hạ tầng ngầm cáp viễn thông và trạm BTS Tầng giao diện Desktop Lãnh đạo; Các Sở/Ban Web Brower Các Phòng ngành khác; chức năng; Cộng đồng. Doanh nghiệp, Đơn vị hoạt động TT&TT; Quản trị hệ thống. Tầng ứng dụng DotSpatial ASP Net/JSP Máy chủ web (IIS) Tầng cơ sở dữ liệu CSDL GIS chuyên ngành CSDL GIS chuyên hạ tầng thông tin và truyền thông; ngành HT TT&TT CSDL nền GISHue; Hệ quản trị CSDL miễn phí Microsoft SQLExpress. CSDL nền GISHue Chú dẫn: Tương tác hai chiều; Tương tác một chiều. 3. Xây dựng phần mềm ứng dụng GIS quản lý hạ tầng ngầm cáp viễn thông và trạm BTS 3.1. Mô tả chức năng của phần mềm ứng dụng GIS quản lý hạ tầng thông tin và truyền thông Nhóm STT chức Mô tả các chức năng năng 1 Hệ Cấu hình cơ sở dữ liệu; Nhập dữ liệu; Cập nhật dữ liệu. thống 2 Bản Lưu trạng thái bản đồ; Mở bản đồ đã được lưu; Thêm lớp dữ đồ liệu vào bản đồ; Loại bỏ lớp dữ liệu ra khỏi bản đồ; Hiển thị bản đồ; Phóng to bản đồ; Thu nhỏ bản đồ; Di chuyển bản đồ; Xem thông tin đối tượng trên bản đồ; Hiển 6
thị thông tin cho đối tượng; Đo khoảng cách giữa 2 điểm trên bản đồ; Xem bảng thuộc tính của lớp dữ liệu bản đồ…. 3 Danh Thêm, sửa, xoá thông tin các Danh mục loại trạm; công nghệ; mục doanh nghiệp viễn thông; phương thức kết nối; loại ống; loại ống cần bổ sung; loại Anten; hiện trạng ngầm hoá… 4 Tác Cập nhật thông tin trạm BTS;Chỉnh sửa các thông tin thuộc nghiệ tính của trạm BTS;Cập nhật thông tin tuyến cống bể;Chỉnh sửa p các thông tin thuộc tính của tuyến cống bể;Cập nhật thông tin ngầm hoá;Chỉnh sửa các thông tin ngầm hoá;Cập nhật thông tin vị trí quy hoạch BTS;Chỉnh sửa các thông tin quy hoạch BTS;Tìm kiếm thông tin trạm BTS; thông tin tuyến cống bể;Xác định các vị trí quy hoạch trạm BTS trên bản đồ;Hỗ trợ công tác quy hoạch BTS bằng cách định vị các trạm BTS trên bản đồ theo địa giới xã cho trước. 5 Thống Thống kê trạm BTS theo phạm vi địa lý;Thống kê trạm BTS; kêBC Thống kê tuyến cống bể;Thống kê thông tin ngầm hoá. 7
3.2. Cấu trúc tổ chức phần mềm GISTelecom Thống kê – Hệ thống Bản đồ Danh mục Tác nghiệp Báo cáo Cập nhật Trạm BTS Cấu hình kết Tạo mới Loại trạm thông tin trạm theo phạm vi nối CSDL BTS địa lý Cập nhật Bản đồ hiện Thống kê trạm Nhập dữ liệu Công nghệ thông tin tuyến trạng BTS BTS cống bể Thông tin hiện Cập nhật dữ Doanh nghiệp Thống kê Lưu bản đồ trạng ngầm liệu viễn thông tuyến cống bể hoá Thống kê hiện Thêm các lớp Phương thức Thông tin vị trí Thoát trạng ngầm từ CSDL kết nôi QH BTS hoá Tìm kiếm Loại ống thông Tìm kiếm Loại ống bổ thông tin tuyến sung cống bể Xác định vị trí Loại anten quy hoạch BTS Hiện trạng ngầm hoá Chương 3: QUY HOẠCH TRẠM BTS TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HUẾ 1. Phân tích và lựa chọn giải pháp quy hoạch trạm BTS phù hợp với TP. Huế 1.1. Cơ sở lập quy hoạch: Thành phố Huế có diện tích: 71 km2. Dân số: 350.000 người (ước tính đến năm 2010). Quy hoạch cần phải xem xét các vấn đề sau: Khảo sát quy định từng vùng phủ; Quy định các vùng không được lắp mạng; Quy định độ cao của các cột; 8
Sau đó phải dự đoán được yêu cầu về lưu lượng phục vụ và số thuê bao có thể trong tương lai. Cụ thể dựa trên các cơ sở sau: Số liệu thống kê về dân số và mật độ dân số; Phân bố dân cư, các trung tâm thương mại, dịch vụ, du lịch….; Nhu cầu về thông tin liên lạc nói chung dựa trên cơ sở máy điện thoại; Mức tăng trưởng kinh tế của từng khu vực; Nhu cầu sử dụng máy tính; Các cơ sở cho triển khai và phát triển mạng được tính toán kỹ lưỡng dựa trên bản đồ hành chính khu vực, các bản đồ phân bố dân cư và địa lý. 1.2. Quy hoạch trạm BTS tại thành phố Huế Thành phố Huế với đặc thù là thành phố du lịch và có nhiều di tích lịch sử nên mỗi phường đều có các phương án tính toán trạm BTS khác nhau nhằm đảm bảo các quy định của thành phố và bảo vệ cảnh quan môi trường đồng thời đảm bảo vùng phủ sóng cho các nhà mạng, do vậy việc quy hoạch để tính toán lượng trạm BTS ta chọn giải pháp dựa vào diện tích đất phục vụ và áp dụng công thức tính toán như đã phân tích. Thành phố Huế với 27 phường, mỗi phường có đặc thù riêng về diện tích đất phục vụ và lưu lượng dân đang sống và di cư từ các nơi khác đến, do vậy ta phân chia theo nhiều cụm như sau: 1.2.1. Đối với 4 phường nội thành (khu vực 1): (Phường Thuận Thành, Thuận Hòa, Thuận Lộc, Tây Lộc) Do đặc thù của 4 phường này thuộc khu vực kinh thành (di sản Thế giới – Luật Di sản) được bảo vệ về chiều cao xây dựng, do vậy UBND tỉnh chỉ cho phép xây dựng các trạm BTS cao không quá 21 mét tính từ mặt đất, điều này đã hạn chế vùng phủ sóng của các nhà mạng, do vậy để đảm bảo vùng phủ sóng cho các nhà mạng thì khoảng cách lựa chọn giữa 2 trạm BTS của một nhà mạng cần phải gần hơn cho nên ta chọn khoảng cách cho 2 trạm áp dụng tại 4 phường nội thành khoảng 200 mét. * Công thức tính số lượng trạm BTS tại 4 phường nội thành cụ thể như sau: DTPV 4 nDB( DT 2011) 2 ( 0 .2 ) 2 Trong đó: nDB(DT 2011): Dự báo số lượng trạm BTS theo diện tích năm 2011; DTPV: Diện tích phục vụ, là phần diện tích đất tự nhiên của một đơn vị hành chính cấp phường (Khu vực thu phát sóng) nhân với tỷ lệ diện tích phục vụ (loại trừ phần diện tích đất tự nhiên không có nhu cầu đảm bảo thông tin liên lạc...); π: số pi, bằng 3,14 hoặc 3,1416; R: bán kính phục vụ tương ứng với các KV bằng 0,2 km2. 9
1.2.2. Đối với các phường (khu vực 2): (Hương Sơ, An Hòa, An Đông, An Tây, Thủy Xuân, Thủy Biều) Do đặc thù của các phường này mật độ tập trung dân cư không nhiều như các phường khác, diện tích vườn cũng còn khá nhiều nên xây dựng được nhiều trạm BTS loại 1 cao từ 36 mét đến 45 mét, do đó vùng phủ sóng sẽ rộng hơn nên ta chọn phương án khoảng cách giữa 2 trạm BTS của một nhà mạng là 400 mét. * Công thức tính số lượng trạm BTS cụ thể như sau: DTPV 4 nDB( DT 2011) 2 (0,4) 2 Trong đó: DTPV: Diện tích phục vụ, là phần diện tích đất tự nhiên của một đơn vị hành chính cấp xã (Khu vực thu phát sóng) nhân với tỷ lệ diện tích phục vụ (loại trừ phần diện tích đất tự nhiên không có nhu cầu đảm bảo thông tin liên lạc...); π: số pi, bằng 3,14 hoặc 3,1416; R: bán kính phục vụ tương ứng với các KV bằng 0,4 km2. 1.2.3. Đối với các phường còn lại (khu vực 3): Các phường còn lại ta thấy mật độ dân cư đông đúc, dân di cư từ các nơi đến cũng nhiều (như lượng khách du lịch, học sinh, sinh viên), do vậy để đảm bảo vùng phủ với chiều cao cho phép từ 30 mét đến 45 mét, thì ta áp dụng theo phương án khoảng cách giữa 2 trạm BTS của một nhà mạng là 300 mét. * Công thức tính số lượng trạm BTS cụ thể như sau: DTPV 4 nDB( DT 2011) 2 (0.3) 2 Trong đó: DTPV: Diện tích phục vụ, là phần diện tích đất tự nhiên của một đơn vị hành chính cấp xã (Khu vực thu phát sóng) nhân với tỷ lệ diện tích phục vụ (loại trừ phần diện tích đất tự nhiên không có nhu cầu đảm bảo thông tin liên lạc...); π: số pi, bằng 3,14 hoặc 3,1416; R: bán kính phục vụ tương ứng với các KV bằng 0,3 km2. Các phương pháp tính toán trên cho kết quả số lượng trạm cần có tại mỗi phường, tuy nhiên để phân bổ cụ thể số lượng trạm BTS cho từng vị trí khu vực cụ thể thì ta cần phải dựa vào bản đồ nền GIS nhờ công cụ phần mềm để tính toán và phân bổ một cách dễ dàng nhất. 1.3. Áp dụng bài toán để đưa vào bản đồ GIS tính toán Sau khi đã phân tích đặc thù của mỗi phường ta dựa vào các công thức để tính toán lượng trạm BTS, đồng thời ta cần dựa vào bản đồ nền GIS để miêu tả cách tính toán cụ thể như sau: Lấy một tọa độ BTS bất kỳ (trong một phường) để làm chuẩn, khoanh vùng “quét” quanh tọa độ trạm BTS làm chuẩn tại một khu vực có bán kính XYZ mét (bán kính từ 200 mét, 300 mét và 400 mét) để tính toán số lượng trạm BTS tương 10
ứng với mỗi phường – Đây là số các trạm dự báo có thể được phát triển trong vùng quét. Nếu trong vùng quét, sau khi tính toán số lượng trạm cần thiết, chúng ta so sánh với số lượng các trạm đã có: + Nếu số lượng trạm hiện có đã đáp ứng đủ vùng phủ, thì chuyển sang tính toán cho việc sử dụng chung hạ tầng đối với các trạm liền kề vi phạm khoảng cách giữa 2 trạm – Đây là trường hợp mở rộng của bài toán quy hoạch trạm BTS. + Nếu chưa đủ số lượng trạm phủ thì việc xác định số trạm phải phát triển thêm sẽ dựa vào khoảng cách và mật độ các trạm trong vùng quét để xác định vùng có thể phát triển mới các trạm. Việc phát triển mới các trạm phải tuân thủ việc sử dụng chung hạ tầng hoặc sử dụng các công nghệ xây dựng trạm BTS mới để đảm bảo mỹ quan đô thị. Kết hợp với việc tính toán ta có được lượng trạm BTS cho phép theo từng khu vực và dựa vào bài toán quét tọa độ ta phân bổ lại cho phù hợp vị trí trạm cần đưa vào quy hoạch mà không cần phải khảo sát. Đây là một giải pháp khả thi nhất để giúp cho người quản lý biết được vị trí cần xây dựng của các nhà mạng phải xây dựng. Bài toán này tính được số trạm cần phải lắp đặt trong mỗi phường và bắt buộc các doanh nghiệp phải dùng chung hạ tầng, trường hợp có nhiều nhà mạng mà chiều cao trạm BTS không đáp ứng cho nhiều nhà mạng dùng chung thì lúc đó các nhà mạng phải sử dụng các loại trạm BTS ngụy trang hoặc tìm những vị trí nhà cao từng để lắp đặt trạm BTS mà không dựng cột. Nếu nhu cầu xây dựng các trạm BTS của các Doanh nghiệp càng nhiều và vượt quá tính toán số lượng trạm BTS đã quy hoạch thì khuyến cáo các doanh nghiệp nghiên cứu úng dụng các trạm BTS ngụy trang và trạm BTS không dựng cột hoặc có thể roaming mạng. 11
2. Xây dựng quy trình quy hoạch trạm BTS tại thành phố Huế 2.1. Sơ đồ phương pháp dự báo số lượng trạm BTS theo phường/xã Bắt đầu Lớp hành chính phường/xã Chọn phường/xã Xác định Khu vực 1 Dự báo số lượng BTS khu vực khu vực 1 Khu vực 2 Khu vực 2 Dự báo số lượng BTS /khu vực 3? khu vực 2 Khu vực 3 Dự báo số lượng BTS khu vực 3 Đối sánh với hiện trạng BTS trong khu vực Kết quả: số trạm BTS heo dự báo quy hoạch Kết thúc 12
2.2. Sơ đồ quy trình quy hoạch vị trí BTS Bắt đầu Lớp hành chính phường/xã Lớp sông, hồ Lớp giao thông Lớp khoanh vùng bảo vệ Lớp nhà ở, đất ở Chọn phường/xã Chọn vị trí BTS chuẩn Phân hoạch lưới để tạo các lục giác đều có cạnh R/2 Tạo lớp dữ liệu trạm BTS tại tâm của lục giác đều Phân hoạch lục giác đều Tạo lớp dữ liệu trạm BTS tại tâm các lục giác đều thành 06 tam giác đều Kiểm tra tính Kiểm tra tính Sai hợp lý của mỗi hợp lý của các vị trí BTS tam giác đều Sai Đúng Hủy bỏ vị trí Đúng quy hoạch BTS Lớp dữ liệu GIS vị trí quy hoạch trạm BTS Điều chỉnh lại vị trí quy hoạch trạm BTS Kết thúc 13
KẾT QUẢ, KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 1. Đánh giá kết quả Với những kết quả đã đạt được trong Đề tài nghiên cứu, cơ quan quản lý nhà nước sẽ áp dụng để quản lý hạ tầng ngầm cáp viễn thông dựa trên cấu trúc dữ liệu GIS, phương pháp phân tích không gian một lớpnhiều lớp, mô hình cơ sở dữ liệu GeoDatabase và các đối tượng của cơ sở hạ tầng viễn thông như các thông số kỹ thuật bể cáp, hầm cáp, hố cáp và các công trình viễn thông khác. Từ đó, chúng ta đã đưa ra bài toán quản lý trực quan hạ tầng ngầm cáp viễn thông một cách thuận lợi, linh hoạt. Có thể giúp các doanh nghiệp quản lý hạ tầng riêng của mình trên nền GIS. Việc quy hoạch trạm BTS (trong phạm vi nghiên cứu quy hoạch khoảng cách giữa các trạm theo từng khu vực tạo mỹ quan đô thị cho thành phố Fesstival, thành phố di sản) là bài toán khó đối với các nhà quản lý ở Thừa Thiên Huế nói chung, đặc biệt là thành phố Huế, có nhiều điểm di tích lịch sử cần được bảo vệ cảnh quan, môi trường. Do vậy, Đề tài này trong phạm vi nghiên cứu về phạm vi quy định khoảng cách tối thiểu giữa hai trạm bất kỳ, vùng phủ của trạm dựa trên số liệu dân cư và mật độ dân số; các địa điểm dịch vụ du lịch, thương mại, điểm giao thông chính; đặc biệt ở thành phố Huế có các khu vực được khoanh vùng bảo vệ di tích lịch sử theo các địa điểm đã được xác định sẵn như: khu vực nội thành, ven bờ sông Hương, các lăng tẩm, chùa, đền…Từ đó, chúng ta xác định các thông số để đưa vào bài toán để tính toán trên bản đồ quy hoạch. Với hạ tầng hiện trạng, chúng ta sẽ xác định được những vùng có thể phát triển trạm mới, những trạm sai phép sẽ có phương án xử lý thích hợp (dùng chung, chuyển địa điểm, có lộ trình tháo dỡ, thay đổi công nghệ,…). 2. Ý nghĩa kinh tế, văn hóa và xã hội Với những nội dung nghiên cứu và các kết quả đã đạt được, Đề tài có ý nghĩa sau: Về kinh tế: Vấn đề quản lý quy hoạch phát triển trạm BTS là vấn đề khó, liên quan đến những yếu tố không thuộc về kỹ thuật công nghệ, vì vậy giải pháp đề xuất của đề tài giúp cơ quan quản lý nhà nước có công cụ quản lý việc phát triển trạm, hạn chế việc xây dựng các trạm BTS tràn lan trên địa bàn thành phố. Có công cụ quan sát để biết và thuyết phục các doanh nghiệp dùng chung hạ tầng viễn thông nhằm tránh lãng phí đầu tư của nhà nước và doanh nghiệp. Việc quản lý được các tuyến ngầm cáp viễn thông rất quan trọng trong việc sử dụng, chia sẻ hạ tầng ngầm để các doanh nghiệp khác có nhu cầu thuê sử dụng, tránh được việc đào bới đường một cách tùy tiện. Về văn hóa xã hội: Đề tài đã mang lại cách thức quản lý hạ tầng trạm BTS một cách hợp lý, nhằm tạo mỹ quan đô thị cho thành phố Festival, tránh phát triển các trạm gần các điểm di tích đã được khoanh vùng bảo vệ, bảo vệ hai bên bờ sông Hương,… Mặt khác, nâng cao nhận thức của doanh nghiệp trong việc phát triển kinh doanh, tăng lợi 14
nhuận phải song song với việc bảo vệ môi trường, cảnh quan và tránh lãng phí trong đầu tư. Quản lý hạ tầng ngầm GIS đã tạo mỹ quan đô thị khi các doanh nghiệp có thể dùng chung, chia sẻ dung lượng ngầm, tránh phát triển bằng cách treo cáp tùy tiện. 3. Ý nghĩa khoa học Phương pháp nghiên cứu của đề tài là một hướng đề xuất mới về khả năng thực nghiệm trong việc giải quyết bài toán quản lý hạ tầng ngầm và quy hoạch trạm BTS (quy hoạch khoảng cách hai trạm bất kỳ) với sự ứng dụng nhiều kỹ thuật gồm: Visual Studio.Net, Cơ sở dữ liệu Oracle 10g (bản đồ nền), MS SQL Server, công nghệ GIS và các phương pháp tiếp cận khác để hình thành một bài toán cơ bản hoàn chỉnh. 4. Kết luận và hướng phát triển Đề tài chỉ nghiên cứu trong phạm vi thành phố Huế, thành phố có những đặc trưng riêng trong việc bảo vệ cảnh quan đô thị gắn liền với các di tích lịch sử. Tuy nhiên, ưu điểm của phương pháp nghiên cứu của đề tài này là có hướng nghiên cứu bao quát, sử dụng công nghệ thông tin để tính toán và xử lý, kết quả được mô phỏng trực quan trên máy tính bằng hình ảnh. Đề tài nghiên cứu nhằm có cơ sở dữ liệu để làm căn cứ cho việc cấp phép mới cho các công trình ngầm viễn thông và làm căn cứ cho việc quản lý dùng chung hạ tầng giữa các doanh nghiệp. Tiến tới đồng bộ cơ sở dữ liệu về hạ tầng ngầm trên địa bàn thành phố Huế tạo điều kiện thuận lợi cho các ngành liên quan có cơ sở cấp phép về hạ tầng ngầm trên địa bàn thành phố Huế. Đề tài đề xuất phương pháp quy hoạch khoảng cách giữa hai trạm bất kỳ theo từng vùng để tạo mỹ quan đô thị, không tính đến việc quy hoạch dựa vào vùng phủ của từng loại công nghệ lắp đặt và các yếu tố khác, tuy nhiên đó là hướng phát triển cần thiết của đề tài để quy hoạch tổng thể các trạm BTS làm cơ sở cho các doanh nghiệp phát triển hạ tầng trạm BTS. Để phát triển một cách toàn diện trong việc quản lý hạ tầng ngầm cáp viễn thông và quy hoạch trạm khoảng cách hai trạm BTS bất kỳ cho toàn tỉnh, Đề tài có thể nghiên cứu áp dụng cho toàn tỉnh Thừa Thiên Huế với những đặc thù khác nhau. Về quản lý cáp ngầm, cần quản lý thêm các thông số cần thiết như độ sâu của các công trình ngầm, các tuyến cáp ngầm nhằm tránh việc gây hư hỏng các công trình đã có khi các đơn vị khác phát triển hạ tầng. Việc mở rộng đề tài này để áp dụng cho phạm vi toàn tỉnh, chúng ta cần nghiên cứu thêm các đặc tính như: khu vực đầm phá, bình đồ của các khu vực đồi núi, các khu công nghiệp, hải cảng, phạm vi phủ sóng ở khu vực nông thôn,.… Đối với việc mở rộng cho các tỉnh, thành phố khác. Tùy theo các điều kiện tự nhiên và thể chế quản lý đặc thù của mỗi địa phương, chúng ta có thể dựa trên các phương pháp đã được nghiên cứu trong Đề tài này để xây dựng mô hình quản lý, quy hoạch trạm cho địa phương. 15
Tài liệu tham khảo [1] Đề tài “Nghiên cứu, đề xuất một số giải pháp ngầm hóa cáp viễn thông, cáp truyền hình tại thành phố Huế”, Sở Thông tin Truyền thông Thừa Thiên Huế, 2010. [2] Understanding GIS, The ARC/INFO Method, ESRI. [3] PC ARC/INFO Command Reference. [4] Microsoft SQL Express 2005 database. [5] Microsoft Visual Studio .Net 2010. [6] GeoDatabases, http://www.esri.com/software/arcgis/geodatabase/index.html [7] ArcGIS Server, http://edndoc.esri.com/arcobjects/9.1/ArcGISServer 16