Luận văn:Giải pháp phủ sóng di động trong các công trình hạ tầng đô thị.

Chia sẻ: Nhung Thi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

92
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong những năm vừa qua, sự phát triển rất nhanh những khu đô thị mới cùng với những khu nhà cao tầng mới tại các thành phố lớn cũng như các tỉnh thành khác trên khắp cả nước phần nào đã phản ánh được tốc độ hiện đại hóa cuộc sống trong thời kỳ hội nhập. Tuy nhiên bên cạnh đó cũng nảy sinh những tồn tại đòi hỏi nhất thiết phải khắc phục nhằm phục vụ tối đa lợi ích người tiêu dùng. Tại các khu đô thị hiện đại, bên trong các tòa nhà cao tầng, do đặc...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn:Giải pháp phủ sóng di động trong các công trình hạ tầng đô thị.

1 2 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Công trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Đ I H C ĐÀ N NG CHÂU VĂN THÀNH Ngư i hư ng d n khoa h c : PGS.TS. Tăng T n Chi n GI I PHÁP PH SÓNG DI Đ NG TRONG CÁC CÔNG TRÌNH H T NG ĐÔ TH Ph n bi n 1 : TS. Nguy n Hoàng C m Ph n bi n 2 : TS. Nguy n Văn Tu n Chuyên ngành : K THU T ĐI N T Mã s : 60.52.70 Lu n văn s ñư c b o v t i H i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p th c sĩ K thu t Đi n t h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày 21 tháng 05 năm 2011. TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Có th tìm hi u lu n văn t i : - Trung tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng Đà N ng - Năm 2011 - Trung tâm h c li u, Đ i h c Đà N ng
3 4 M Đ U Xu t phát t ý tư ng là mu n tìm hi u và ñưa ra gi i pháp t t ưu, làm sao l p ñ t ñư c h th ng ph sóng hoàn h o trong các công 1. Lý do ch n ñ tài trình h t ng, ph c v cho khách hàng m t cách t t nh t. Đó là lý do Nh ng năm g n ñây, v i s phát tri n v kinh t xã h i c a mà tôi ch n ñ tài: “ Gi i pháp ph sóng di ñ ng trong các công ñ t nư c t c ñ hi n ñ i hoá t i các ñô th và ñô th hóa di n ra m nh trình h t ng ñô th ” m . Nhi u công trình cao c m c lên trong các thành ph l n ñ ng Trong khuôn kh c a lu n văn này s phân tích các mô hình th i cũng xu t hi n nhi u công trình ng m, công trình có c u trúc truy n sóng, các tham s nh hư ng ñ n quá trình ph sóng nói ph c t p như toà nhà văn phòng, khách s n, chung cư cao c p... T i chung và ph sóng công trình ñô th nói riêng, ñưa ra mô hình thích các công trình này có yêu c u l n v thông tin và lưu lư ng thông tin. h p làm cơ s cho công tác kh o sát, ñánh giá, quy ho ch m ng, l a Yêu c u cao v ch t lư ng ph c v c a h th ng thông tin nói chung ch n phương án t t nh t ñ thi công ñ m b o ch t lư ng d ch v . và thông tin vô tuy n di ñ ng nói riêng. 2. M c ñích nghiên c u Tuy nhiên, do ñ c ñi m ph c t p c a c u trúc công trình M c ñích nghiên c u mà ñ tài hư ng ñ n là trình bày t ng cùng v i s thi u ñ ng b khi xây d ng công trình chưa tính ñ n các quan v truy n sóng ñi n t , các mô hình truy n sóng, ñưa ra gi i y u t ph sóng di d ng nên tín hi u di ñ ng kém, t n t i nhi u ñi m pháp thi t k l p ñ t h th ng ng d ng th c t . Đ ñáp ng ñư c mù sóng, chuy n giao, ch t lư ng cu c g i th p, r t cu c g i…V i m c tiêu ñ ra, thì ñ tài c n gi i quy t nh ng v n ñ chính sau: các lý do trên, vi c xây d ng h th ng ph sóng trong công trình này - Tìm hi u lý thuy t v truy n sóng ñi n t trong các môi ñ ñ m b o ch t lư ng ph c v c a m ng di ñ ng là h t s c c n thi t. trư ng, kh o sát nh n d ng các ki u tòa nhà c n ph sóng, ñánh giá Chính vì nh ng lý do trên, chúng ta c n ph i nghiên c u xây d ng h t ng quát v h th ng Inbuilding Coverage. th ng ph sóng làm th nào ñ ñ m b o ñư c ch t lư ng d ch v - Tìm hi u các công c h tr áp d ng mô hình tính toán thi t cũng như ch t lư ng tho i ngày m t t t hơn. k l p ñ t h th ng ñ ph c v c cho nhi u ñ i tư ng s d ng h Trong th i gian qua Tôi ñã nghiên c u các mô hình, ñ c bi t th ng m t cách hi u qu nh t. là mô hình truy n sóng trong nhà, b i vì ñ i v i các tòa nhà l n - Phân tích các tham s nh hư ng ñ n quá trình ph sóng công thư ng sóng di ñ ng r t kém, nó b che khu t b i các v t th . Đây là trình ñô th ; l a ch n mô hình thích h p. mô hình hay và áp d ng t t, do v y v n ñ gi i quy t các ñi m mù 3. Đ i tư ng và ph m vi nghiên c u sóng trong các tòa nhà là v n ñ c p bách c n ñư c nghiên c u và a) Đ i tư ng nghiên c u: tri n khai. - Nghiên c u ñ c tính truy n sóng ñi n t - Nghiên c u các ñánh giá v mô hình truy n sóng
5 6 - Nghiên c u v thích ng ñư ng truy n trong các h th ng thu phát nhà m ng di ñ ng quan tâm nh m ñáp ng nhu c u c a ngư i s - Nghiên c u tìm hi u nh n d ng các ki u tòa nhà. d ng v ng ph m i nơi. Đ ng th i ñây là cơ h i ñ các nhà khai thác - Nghiên c u v các ph m m m 3D google sketchup, Autocad... m r ng vùng ph , c i thi n d ch v , gia tăng lưu lư ng cho nh ng b) Ph m vi nghiên c u : vùng mà trư c ñây g i là H ñen do m ng macro không có kh năng - Đ tài t p trung nghiên c u v các gi i pháp ph sóng di ñ ng trong ph c v ñư c. các công trình h t ng ñô th . Đ tài ñã ñ t ñư c m t s k t qu như sau: ñ tài ñã trình bày - Kh o sát, thi t k và l p ñ t h th ng ph sóng di ñ ng bên trong m t cách h th ng, chi ti t theo hư ng th c nghi m là m t tài li u tòa nhà cao c Petrosetco Tower – t nh Qu ng Ngãi. c n thi t và b ích cho nh ng ngư i mu n tìm hi u. Qua k t qu th c - Đánh giá k t qu ñ t ñư c. nghi m, và ñánh giá c a nhà m ng ñã cho ñư c k t qu . 4. Phương pháp nghiên c u 6. K t c u lu n văn Đ th c hi n ñư c m c tiêu và nhi m v ñ t ra trong ñ tài Lu n văn ñư c t ch c thành 4 chương: này, tôi áp d ng hai phương pháp nghiên c u ñó là: Phương pháp Chương 1: T ng quan v truy n d n sóng ñi n t và các mô hình nghiên c u lý thuy t và phương pháp nghiên c u th c nghi m.Đ i truy n sóng v i phương pháp nghiên c u lý thuy t: Tôi ti n hành nghiên c u và Chương 2: Gi i thi u mô hình truy n sóng trong nhà thu nh p các tài li u liên quan v ph sóng di ñ ng, các công c h Chương 3: Kh o sát, nh n d ng ñ a hình các ki u tòa nhà c n ph tr có th tri n khai h th ng, các công c thi t k giao di n ñưa vào sóng và ñánh giá t ng quát v h th ng Inbuilding Coverage. h th ng. Đ i v i phương pháp nghiên c u th c nghi m. Tôi phân Chương 4: Áp d ng mô hình ñã ch n tính toán, thi t k , l p ñ t h tích yêu c u th c t c a h th ng và xác ñ nh ñư c các ch c năng, th ng ph sóng bên trong tòa nhà cao c. quy trình ho t ñ ng c a h th ng. Ti p theo v n d ng các cơ s lý thuy t, thu th p, phân tích các tài li u và thông tin liên quan ñ n ñ K T LU N VÀ HƯ NG PHÁT TRI N tài xây d ng các mô hình toán h c th c t , ñưa ra gi i pháp t i ưu h DANH M C TÀI LI U THAM KH O th ng vùng ph sóng, thi t k , thi công l p ñ t h th ng và cu i cùng QUY T Đ NH GIAO Đ TÀI LU N VĂN (b n sao) là ñánh giá k t qu ñ t ñư c. PH L C 5. Ý nghĩa khoa h c và th c ti n c a ñ tài Hi n nay vi c ph sóng di ñ ng trong các tòa nhà cao c là v n ñ r t c n thi t. Đ tài ñưa ra các gi i pháp t i ưu ñ áp d ng vào vi c tính toán thi t k . Trong nh ng năm g n ñây, gi i pháp Inbuilding Coverage ngày càng ñư c tri n khai nhi u và ñư c các
7 8 CHƯƠNG 1. T NG QUAN V TRUY N D N SÓNG ĐI N • Hi u ng che khu t. T VÀ CÁC MÔ HÌNH TRUY N SÓNG • Lan truy n qua tòa nhà và khu v c giao thông. M c tiêu c a chương này: Tìm hi u nguyên lý truy n d n sóng ñi n t và các mô hình truy n sóng, n m v ng ph m vi ng d ng c a các mô hình truy n sóng, có kh năng áp d ng ki n th c mô hình truy n sóng m i, tính toán suy hao c a tín hi u vô tuy n trong các môi trư ng. 1.1. Nguyên lý truy n d n sóng ñi n t . 1.1.1. Các cơ ch lan truy n sóng ñi n t . Hình 1.5 Hi u ng lan truy n nhi u tia Lan truy n sóng ñi n t ñư c chia thành 3 cơ ch lan truy n cơ b n: Ph n x , Nhi u x , Tán x . Tòa nhà Tín hiêu b ñi th ng Tín hi u ph n x Hình 1.6 Phading Rayleigh Tín hiêu b nhi u x 1.2. Lan truy n trong không gian t do. 1.3. Mô hình Okumura. Phát Thu Công th c Okumura: L = Lfs + Am (1-5) OKUMURA Hình 1.4 Cơ ch ña ñư ng Trong ñó: 1.1.2. Các hi u ng lan truy n sóng. Am là h s suy hao d ñoán Okumura. Am ñư c tra qua ñ Lan truy n sóng ñi n t trong môi trư ng th c là m t quá trình th ñư ng cong. ph c t p, ñó là s k t h p c a nhi u cơ ch lan truy n khác nhau. Lfs : là suy hao lan truy n trong không gian t do. Tuy nhiên, nó ñư c mô hình hóa thành 3 lo i hi u ng cơ b n sau:  40 π  • Hi u ng nhi u tia. L fs (dB)=20lg   + 20 lg f + 20 lg d  3 
9 10 1.4. Mô hình Hata CHƯƠNG 2. GI I THI U MÔ HÌNH TRUY N SÓNG Mô hình Hata chuy n ñ i các thông tin v suy hao ñư ng truy n TRONG NHÀ có tính hình h c c a mô hình Okumura sang công th c toán h c. Mô M c tiêu c a chương này: hình này ñư c xây d ng d a trên suy hao ñư ng truy n gi a các Tìm hi u nguyên lý lan truy n tín hi u di ñ ng trong môi trư ng anten isotropic. truy n d n trong nhà. Đánh giá ñư c m c ñ ph sóng c a tr m phát Công th c Hata tính suy hao ñư ng truy n: sóng ngoài tr i ñ i v i m t tòa nhà cao t ng. S c n thi t ph i xây L = 69,55 + 26,16logf –13,82loghb - a(hm) + (44,9-6,55logh) x logd d ng h th ng ph sóng tín hi u cho các công trình xây d ng cao HATA C (1.6) t ng, công trình ng m. 2.1. Các mô hình th c nghi m 1.5. Mô hình COST231 – Walfish – Ikegami 2.1.1. Truy n sóng bên ngoài vào trong tòa nhà Có 3 thành ph n c n quan tâm ñ n trong mô hình: Khi tr m thu phát n m bên ngoài, tín hi u bên trong tòa nhà s ph - Suy hao lan truy n trong không gian t do Lfs thu c các y u t sau: - Suy hao nhi u b m t Lms (gây ra b i các mái nhà) - Chi u cao an ten phát. - Suy hao khúc x và tán x t mái nhà ñ n ñư ng ph Lrts. - S t ng trong tòa nhà. Công th c COST231-Walfish-Ikegami : - C u trúc tòa nhà (v t li u, s lư ng và kích thư c c a s ..) Lfs + Lms + Lrts - Môi trư ng truy n d n trong tòa nhà(b trí v t d ng trong nhà). LCOST =  N u Lms + Lrts < 0 (1-7)  Lfs -T ns Khi tr m thu phát n m bên ngoài, tín hi u bên trong tòa nhà s có Các công th c tính suy hao chính: nh ng ñ c tính sau: Suy hao trong không gian t do: - S thay ñ i tín hi u theo t l nh (small-scale) tuân theo phân Lfs = L (dB) = 32.44 + 20logf(MHz) + 20logd(km) b Rayleigh. Khúc x và tán x : - S thay ñ i tín hi u theo t l r ng (large-scale) tuân theo phân Lrts = -16,9 – 10logW + 10logfC + 20log∆hm + L . b lognormal. ϕ Suy hao ña b m t: - Suy hao xâm nh p vào tòa nhà c a tín hi u s gi m khi t n s Lms = Lbsh + ka + kdlogd + kflogfC – 9logb. tăng. 1.6. K t lu n chương - Có s khác bi t c a giá tr trung bình sai l ch chu n ñư ng truy n LOS và NLOS.
11 12 - S thay ñ i suy hao xâm nh p c a tín hi u theo ñ cao là Trong ñó: kr là s sàn gi a máy phát và máy thu. Swin là h s th 2dB/t ng hi n cho m c năng lư ng thoát ra và quay l i tòa nhà. Swin có giá tr Toledo ñưa ra mô hình cho t n s 900 và 1800MHz như sau: là 0 ho c 1, ph thu c vào v trí c a máy thu. G th hi n cho m c L = -37,7 + 40logd + 17,6logAf –27,5SQ (2-2) năng lư ng t i hai t ng th p nh t c a tòa nhà. Af là di n tích sàn c a L = -27,9 + 40logd + 23,3logAf – 20,9SQ (2-3) phòng ñ t máy thu. d kho ng cách gi a máy phát và thu 2.2. Mô hình gi i tích truy n sóng trong nhà (Ray tracing) Af di n tích sàn Công th c suy hao trong nhà S s sàn c a tòa nhà có ñư ng truy n th ng LOS + Đ i v i GSM 900 : Q L ( dB ) = 32,5 + 20 log( f ) + 20 log( d ) + k .F + n.m.W 2.1.2. Truy n sóng bên trong tòa nhà + Đ i v i GSM 1800: Lan truy n sóng trong nhà ch u nh hư ng r t l n b i: L ( d B ) = 3 8 + 2 0 lo g ( f ) + 2 0 lo g ( d ) + k . F + n .m .W - Các ñ c tính c a tòa nhà như các b trí v t d ng trong nhà, v t + f : t n s phát c a máy phát tín hi u ( MHz). li u dùng ñ xây d ng tư ng, sàn nhà, tr n nhà. + d : kho ng cách t máy phát ñ n máy thu ( Km ). - Môi trư ng can nhi u (các thi t b ñi n t ) + k : s sàn c a tòa nhà. - T c ñ phading + F : t n hao qua sàn nhà ( dB ). Motley and Keenan ñã ñưa ra k t qu nghiên c u th c nghi m v i + n : h s hàm mũ c a t ng lo i môi trư ng. môi trư ng nghiên c u là tòa nhà văn phòng nhi u t ng, t i t n s + W : t n hao c a tư ng. Tư ng m ng có t n hao là 7dB, là 900 và 1700MHz. M i quan h gi a công su t và kho ng cách : còn tư ng dày có t n hao là 10dB. P = P’ + kF = S + 10nlogd (2-4) + m : s tư ng mà sóng di ñ ng truy n qua. Trong ñó: Khi tính suy hao, giá tr nào không có thì s nh n giá tr 0 F là suy hao t i m i t ng c a tòa nhà. K là s t ng. P’ là tham 2.3. Mô hình Ray tracing trong không gian 3D (các tham s khác s suy hao ph thu c t n s . bi t) Toledo và Turkmani ñưa ra công th c d ñoán suy hao ñư ng truy n 2.3.1. Gi i thi u chương trình cho t n s 900 và 1800MHz, v i máy phát ñ t t i m t sàn xác ñ nh 2.3.2. Các ch c năng cơ b n Google Sketchup trong tòa nhà cao t ng: 2.3.2.1. Giao di n chương trình L = 18.8 + 39.0logd + 5.6kr + 13.0Swin – 11.0G – 0.024Af (2-9) 2.3.2.2. Các ch c năng chính trên thanh menu L = 24.5 + 33.8logd + 4.0kr + 16.6Swin – 9.8G – 0.017Af (2-10) 2.3.2.3. Các công c c a Google Sketchup (SU) 2.3.2.4 M t vài ch c năng ñ c bi t c a Google Sketchup
13 14 2.3.3. Hình mô ph ng ñư ng truy n th ng c a sóng t BTS ñ n CHƯƠNG 3. KH O SÁT, NH N D NG CÁC KI U TÒA các MS NHÀ C N PH SÓNG VÀ ĐÁNH GIÁ T NG QUÁT V H TH NG INBUILDING COVERAGE Dùng các công c c a SU ñã gi i thi u trên ta có th v hình M c tiêu c a chương này: v dư i ñây. Hình v mô t ñư ng ñi c a sóng, ñ ng th i ch rõ t t c Tìm hi u h th ng Inbuilding Coverage, kh o sát, nh n các ñi m có cùng suy hao 85dB theo các hư ng khác nhau. Kho ng d ng các ki u tòa nhà c n ph sóng, tìm hi u l i ích và quy cách t các ñi m ñó ñ n BTS ñư c tính toán theo công th c suy hao trình l p d án IBS, ñánh giá ch t lư ng v h th ng Inbuilding chương I. Coverage. V ñư ng ñi qua các ñi m ñó ta s có bán kính ph sóng c a 3.1. Gi i thi u t ng quát v h th ng INBUILDING BTS ñ i v i suy hao 85dB. CONVERAGE 3.1.1. Gi i thi u Nhà m ng Ph n ch Ph n th di ñ ng ñ ng ñ ng (VNP,VMS, (T (DAS) Viettel) BTS/NodeB) Hình 3.1 Sơ ñ kh i h thông Inbuilding Coverage Hình 2.15 Đư ng ñi c a sóng và các ñi m có cùng suy hao 3.1.1.1. Ph n ch ñ ng 85dB theo các hư ng Thi t b tr m BTS(2G), NodeB(3G) t o ra ngu n cung c p tín hi u. + Ngu n tín hi u b ng tr m outdoor: Hình 2.16 Mô ph ng vùng ph sóng Hình 3.2 Vùng ph cho trong tòa nhà t m t t bào macro trong 2.4. K t lu n chương m ng BTS outdoor macro.
15 16 + Ngu n tín hi u b ng tr m indoor dành riêng: Hình 3.7 Tòa nhà cao t ng 3.2.2.3. Ki u công xư ng Hình 3.3: Vùng ph cho tòa nhà ñư c cung c p b i tr m indoor dành riêng 3.1.1.2. Ph n th ñ ng 3.1.2. Sơ ñ h th ng - M t h th ng IBS có sơ ñ như sau: BTS --->Hybrid Combiner (ho c POI) --->Feeder --->Amplifier---- Hình 3.8 Tòa nhà công xư ng >Feeder---->Anten 3.2.2.4. Khu trư ng h c Tín hi u t tr m BTS s ñư c cho qua b ghép k t h p 3.1.3. L i ích khi s d ng h th ng Inbuilding 3.1.4. Các thi t b tích c c và th ñ ng ñư c s d ng trong h th ng 3.1.5. Qui trình l p d án Inbuilding Coverage - IBC 3.2. Kh o sát và nh n d ng ñ a hình tòa nhà c n ph sóng 3.2.1. M c tiêu Hình 3.9 Khu trư ng h c 3.2.2. Kh o sát tòa nhà 3.2.2.5. Ki u c u trúc ph c t p (sân bay, ga tàu ñi n ng m) 3.2.2.1. Đ c tính toà nhà 3.2.2.2. Ki u văn phòng cao c
17 18 CHƯƠNG 4 . ÁP D NG MÔ HÌNH ĐÃ CH N TÍNH TOÁN, THI T K L P Đ T H TH NG PH SÓNG DI Đ NG BÊN TRONG NHÀ CAO C M c tiêu c a chương này: T nh ng nghiên c u lý thuy t áp d ng mô hình, ñưa ra các gi i pháp k thu t ñ tính toán thi t k l p ñ t h th ng Inbuilding Hình 3.10 C u trúc nhà ga sân bay Coverage cho toà nhà Petrosetco Tower t nh Qu ng Ngãi. 3.2.3. Kh o sát tr m thu phát g c BTS Đánh giá k t qu ñ t ñư c 3.2.3.1. Gi i thi u 4.1. Gi i thi u tòa nhà thi t k Ph n này ñưa ñ n cho ngư i l p k ho ch nh ng tham s quan Đây là công trình cao nh t Thành ph Qu ng Ngãi v i chi u tr ng c a m t tr m thu phát k t n i ñ n h th ng IBC. T t c các d cao 50m g m 12 t ng. Công trình là m t t h p ña ch c năng v i li u ph i ñư c thu th p t các nhà cung c p d ch v c th . Ngư i 3.500m2 văn phòng làm vi c, phòng h i ngh , h i th o hi n ñ i, 85 l p k ho ch s c u hình m t cách chính xác và hi u qu và không phòng ng , 02 t ng d ch v nhà hàng, bar và các d ch v ph tr làm nh hư ng ñ n c u trúc m ng BTS c a Operator. khác.K t c u toà nhà là khung bê tông c t thép ch u l c, ngăn cách 3.2.3.2. Phân lo i BTS. gi a các phòng là tư ng g ch xây. 3.2.3.3. C u hình ho t ñ ng cho BTS. a. BTS công su t cao v i b ghép tích c c (LNA trong ñư ng lên). b. BTS công su t cao k t h p v i b l c và b LNA trong ñư ng lên. c. BTS công su t th p v i b ghép th ñ ng. d. Micro/Pico BTS công su t th p v i b ghép th ñ ng. e. BTS băng t n kép. f. Cơ s h t ng cho tr m phát BTS k t h p nhi u Operator. 3.2.3.4. Hi u su t c a BTS 3.3. Đánh giá t ng quát v ch t lư ng ph sóng di ñ ng trong các tòa nhà cao t ng 3.4. K t lu n chương 4.2. Gi i Tower Đ a n : qui mô ñ u tư. Petrosetcopháp th - c hi chvà01 An Dương Vương - TP Qu ng Ngãi
19 20 4.2. Gi i pháp th c hi n và qui mô ñ u tư 4.3.3. Phân tích k t qu kh o sát tín hi u bên trong tòa nhà 4.2.1. Gi i pháp ph sóng(Ph sóng toàn b ) Petrosetco Tower – t nh Qu ng Ngãi 4.2.2. Ngu n cung c p tín hi u *Hai tham s chính ñư c thu th p và ñánh giá trong quá trình L p ñ t m i tr m BTS(2G) và NodeB(3G) ñ cung c p ngu n kh o sát là: tín hi u ph sóng cho toà nhà. + M c thu: RxLevel 4.2.3. Quy mô ñ u tư + Ch t lư ng thu: QxLevel 4.3. Các thông s c n thi t ñ l p k ho ch ví trí Qua k t qu kh o sát ño ch t lư ng ph sóng (M c tín hi u thu- 4.3.1. Các tham s v tòa nhà Rxlevel; Ch t lư ng tín hi u thu RxQual; Nhi u ñ ng kênh – C/I) 4.3.2. Các tham s l p k ho ch trong tòa nhà Petrosetco Tower – T nh Qu ng Ngãi như sau: M t b ng t ng Đi m ño RxLevel RxQual T s C/I Các thông s c n cho thi t k IBC như sau: T ng h m 01 -98 3 15,1 02 -97 2 16,8 - Ph n trăm di n tích c n bao ph (thông thư ng > 95%) 03 -99 4 13,9 T ng 1 01 -95 3 15 - M c thu thi t k ( tiêu chu n ≥ -85dBm,) 02 03 -93 -95 4 3 13,6 15 - EIRP t i ña cho phép/ăng ten/1 sóng mang. T ng 2 01 02 -90 -92 2 3 16,5 14,8 Đ nh y thu c a máy di ñ ng ñư c tính như sau: 03 -92 2 16,7 T ng 3 01 -92 2 16,6 02 -87 3 14,6 S = -174dBm + 10 log(NBW) + SNR + NF 03 -90 2 16,5 T ng 5 01 -85 5 12,3 Trong ñó: -174 dBm là nhi u nhi t, NBW: nhi u băng thông, 02 03 -87 -84 4 5 13,4 12,3 SNR: h s tín hi u/nhi u, NF: h s nhi u c a máy di ñ ng. T ng 7 01 02 -86 -84 5 6 12,4 11,5 03 -87 6 11,6 T ng 10 01 -85 7 10,8 02 -84 6 11,5 NBW(10logNBW) SNR NF- MS Typical 03 -84 6 11,5 Trong thang máy 01 -102 7 11,6 MS Sensitivity level 02 -98 7 11,5 03 -100 7 11,54 GSM 200KHz (53dB) 9dB 8dB -104dBm -85dBm B ng 4.2 Các giá tr tham s Rxlevel , RxQual và C/I IS-136 30KHz (45dB) 17dB 8dB -104dBm -85dBm 4.3.3.1. Đo m c thu RxLevel NMT 25KHz (44dB) 18dB 8dB -104dBm -85dBm 4.3.3.2. Đo ch t lư ng thu QxLevel AMPS 30KHz (45dB) 8dB 8dB -103dBm -85dBm 4.3.4. Thi t b ño lan truy n RF dùng trong kh o sát IS-95 1.5MHz (62dB) -15dB 10dB -117/-115 -90dBm 4.4. Thi t k h th ng dBm 4.4.1. Gi i thi u 4.4.2. S truy n lan trong nhà B ng 4.1 Các giá tr tham s ñi n hình
21 22 4.4.3. Đ xu t gi i pháp k thu t cho tòa nhà 4.4.4.4. Các tiêu chu n k thu t áp d ng 4.4.3.1. Ph sóng toàn b 4.4.5. Tính m c công su t ngõ vào c a MS (dùng ph n m m RF 4.4.3.2. Ph sóng các ñi m sóng y u ñ tính toán) Chúng ta cũng có th tính tr c ti p như sau: 4.4.3.2. L p ñ t Repeater Tính toán EIRP cho m t h th ng phân ph i anten th ñ ng 4.4.4. Tính toán thi t k h th ng (ATN1) t ng 1 ñ i v i d i t n 2G. 4.4.4.1. Di n gi i phương án thi t k Pin = 42dBm(Pout_bts) – 6,9dB (POI) – 1,6dB(2 b coupler 4.4.4.2. Áp d ng mô hình tính toán m c thu gi l p t i m t ñi m 10/0,8dB) – 2,2dB(2 b coupler 8/1,1dB) - 6dB(1 b coupler cách anten kho ng cách là d: 6/1,7dB) – 4,77dB (1 b sipler) – 5,46dB(suy hao feeder+conector) = + Công su t b c x ñ ng hư ng tương ñương EiRP + 15,07dBm EiRP(dBm) = Pin(dBm) + Ga(dBi) EIRP(dBm) = Pin + Ga Trong ñó: Ga: ñ l i Anten Pin(dBm): Công su t ngõ vào trư c antenna. EIRP(dBm) = 15,07 + 3 = 18,07dBm Ga(dBi): Đ l i antenna. Tính toán EIRP cho m t h th ng phân ph i anten th ñ ng + Suy hao ñư ng truy n theo mô hình Keenan-Motley ñ i v i dãi (ATN1) t ng 1 ñ i v i d i t n 3G. t n ho t ñ ng 1800-2100MHz: Pin = 42dBm(Pout_bts) – 6,9dB (POI) – 1,6dB(2 b coupler Ld(dB) = 38 + 20logf + 20.logd + k.F(k) + n.m.W(k) 10/0,8dB) – 2,2dB(2 b coupler 8/1,1dB) - 6dB(1 b coupler Công th c rút g n:(tính cho t ng t ng riêng bi t): 6/1,7dB) – 4,77dB (1 b sipler) – 4,75dB(suy hao feeder+conector) = Ld(dB) = 38 + 20.logf + 20.logd + n.m.W(k) + 15,78dBm + Công su t thu c a MS kho ng cách 3m(ñ ng dư i anten): EIRP(dBm) = Pin + Ga Plo(dBm) = (EIRP - Lo) = EIRP - (38 + 20.logf - 20.log(3/1000)) Ga: ñ l i Anten + Công su t thu c a MS kho ng cách d(m): EIRP(dBm) = 15,78 + 3 = 18,78dBm Pld(dBm) = (EIRP - Ld) = EIRP - (38 + 20.logf - 20.log(d/1000) + Áp d ng công th c suy hao ñư ng truy n theo mô hình Keenan- m.W(k)) Motley ñ i v i dãi t n ho t ñ ng 1800-2100MHz ta tính các m c Đ tính công su t b c x ñ ng hư ng EIRP, suy hao ñư ng thu t i các ñi m c a tòa nhà: truy n c a Anten, công su t ngõ ra c a MS, ta ph i t nh công Ld(dB) = 38 + 20.logf + 20.logd + k.F(k) + m.W(k) su t ngõ vào c a MS (Pin). 4.4.6. Tính toán suy hao và m c thu gi l p t i các ñi m trong tòa 4.4.4.3. L a ch n tiêu chu n k thu t c a thi t b ñ ñưa vào tính nhà toán 4.4.6.1. Ư c lư ng m c thu cho GSM 1.800 MHz (2G)
23 24 4.4.6.2. Tính toán ư c lư ng m c thu cho WCDMA 2.100 MHz (3G) 4.4.6.4. Ư c lư ng ph sóng toàn b h th ng 4.4.6.3. Mô ph ng thi t k h th ng IBC c a tòa nhà 1 3 2 4 5 Hình 4.5 Ư c lư ng vùng ph sóng t ng h m 4.4.6.5. Kh i lư ng v t tư tính toán l p ñ t 4.4.7. K t qu ño ki m tra k thu t, nghi m thu h th ng DAS ñưa vào s d ng 4.4.7.1. K t qu ño ki m theo ñi m chu n 4.4.7.2. K t qu ño ki m ch t lư ng ph sóng trong thang máy T ng Đi m ño RxLevel RSCP Đt Thang s 1 -70 x Thang máy Thang s 2 -71 x Thang s 3 -68 x B ng 4.7 K t qu ño ki m m c thu trong thang máy cho h th ng 2G Hình 4.3 Sơ ñ mô ph ng thi t k h th ng công su t 2G
25 26 4.4.7.3. K t qu ki m tra m c thu Rxlev và ch t lư ng thu RxQual h K T LU N VÀ HƯ NG PHÁT TRI N Đ TÀI th ng sau khi thi t k l p ñ t IBC c a tòa nhà Tìm hi u các mô hình truy n sóng v i m c ñích n m v ng ph m Bi u ñ m c thu Rxlev và ch t lư ng thu RxQual vi ng d ng c a các mô hình truy n sóng, t ñó v n d ng ñ tính toán suy hao c a tín hi u vô tuy n trong các môi trư ng. V i ph m vi kh o sát môi trư ng truy n sóng bên trong các tòa cao c thì vi c tìm hi u nguyên lý lan truy n tín hi u di ñ ng trong môi trư ng truy n d n trong nhà là ñ ñánh giá ñư c m c ñ ph sóng c a tr m phát sóng ngoài tr i ñ i v i m t tòa nhà cao t ng. Hình 4.9 Mô ph ng m c thu Rxlev t ng h m Đ ng th i, th y ñư c s c n thi t ph i xây d ng h th ng ph sóng tín hi u cho các công trình xây d ng cao t ng, công trình ng m. Quá trình kh o sát, thi t k ñ ñ t ñư c k t qu t t ph i tr i qua nhi u bư c v i nhi u phương pháp, công c , thi t b h tr . Thông thư ng, v i mô hình 2D, các k t qu tính toán, mô ph ng th c ñ a, ñư ng ñi c a tia sóng và s suy hao khi qua các v t c n không ñư c Hình 4.10 Mô ph ng ch t lư ng thu RxQual t ng h m mô t m t cách chi ti t, sát v i th c t ; Tính tr c quan h n ch hơn 4.4.7.4. K t qu ki m tra Anten/Feeder nhi u so v i mô hình 3D. ANT1-BF Distance-to-fault ANT1-BF 1,30 1,25 M1: 1,162 @ 15,601 Meter M2: 1,054 @ 1,550 Meter Đ tài ñưa ra các gi i pháp t i ưu ñ áp d ng vào vi c tính toán 1,20 VSWR 1,15 thi t k . Trong nh ng năm g n ñây, gi i pháp Inbuilding ngày càng ñư c tri n khai nhi u và ñư c các nhà m ng di ñ ng quan tâm nh m 1,10 1,05 M2 M1 1,00 0 Resolution: 517 Std: --- 5 10 15 20 25 30 Distance (0,0 - 50,0 Meter) CAL:ON(COAX) Channel: N/A 35 40 45 50 CW: OFF ñáp ng nhu c u c a ngư i s d ng vùng ph m i nơi. Đ ng th i ñây Date: 09/22/2010 Time: 14:20:15 Ins.Loss:0,107dB/m là cơ h i ñ các nhà khai thác m r ng vùng ph , c i thi n d ch v , Model: S331D Serial #: 00950112 Prop.Vel:0,880 Hình 4.17 Bi u ñ ño h s sóng ñ ng c a dây feeder t tr c chính ñ n ANT1/BF Hình 4.17 Bi u ñ ño h s sóng ñ ng c a dây feeder t tr c chính gia tăng lưu lư ng cho nh ng vùng mà trư c ñây g i là H ñen do ñ n ANT1/BF m ng macro không có kh năng ph c v ñư c. 4.4.7.5. Đánh giá t ng h p thông s k thu t thu ñư c t i MS(UE) 4.5. K t lu n chương