Công việc tối ưu hóa là một công việc rất khó đòi hỏi vừa có trình độ cao, nắm bắt thật chắc hệ thống và các quan hệ thiết lập giữa MS và mạng, cũng như sự liên quan giữa các phần khác nhau của mạng. Nhiều bài toán đặt ra không phải lúc nào cũng tìm ra giải pháp đúng mà như ta đã biết việc tối ưu hóa đòi hỏi rất nhiều các yếu tố phối hợp một cách đồng thời. Ngoài những kiến thức về tối ưu hóa ra ta còn phải có sự giúp đỡ của rất nhiều phương tiện hiện đại để khảo sát, đo đạc, phân tích và kiểm tra. Trong điều kiện hiện nay chúng ta chưa có số liệu đầy đủ chính xác và nhất là hiện nay do việc xây dựng cơ sở hạ tầng ngày càng phát triển do đó công việc tối ưu hóa ngày càng gặp nhiều khó khăn, bên cạnh việc dựa trên cơ sở công nghệ hiện có ta cần phải nghiên cứu các công nghệ mới nhằm khắc phục những nhược điểm trên thực tế, trong điều kiện số thuê bao di động ngày càng tăng và yêu cầu chất lượng tốt hơn. Trong những năm gần đây trên mặt trận cách mạng thông tin xuất hiện công nghệ đa truy nhập phân kênh theo mã CDMA. Công nghệ này được xem như là công nghệ đột phá với dung lượng rất lớn và đem lại lợi ích cho tất cả các ứng dụng trong thông tin vô tuyến vì CDMA là công nghệ cho phép tất cả các thuê bao truy nhập vào một băng tần có độ rộng giới hạn theo toàn bộ thời gian. Đặc điểm riêng biệt của công nghệ CDMA là sử dụng 100% dải tần dành cho tất cả các thuê bao trong toàn bộ thời gian. Trong CDMA, mỗi tín hiệu của người sử dụng được gán cho một mật mã riêng biệt và phân biệt người sử dụng này với người sử dụng khác. Như vậy băng tần của tín hiệu phải nhỏ hơn nhiều lần băng tần của tín hiệu CDMA, đối với một tín hiệu nhất định thì các tín hiệu khác được xem như là nhiễu trắng. Qua lý thuyết và thực nghiệm người ta chứng minh rằng hệ thống CDMA có ưu điểm là: Vùng phủ sóng rộng, giá thành hệ thống hạ, khả năng linh hoạt trong khai thác, vận hành, đặc bịêt là chất lượng dịch vụ của hệ thống cao so với công nghệ khác.
Bản đồ án này được thực hiện một cách nghiêm túc và trân trọng, song vì thời gian và kiến thức có hạn cho nên bản đồ án của em chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất mong được sự góp ý, chỉ bảo của các thầy cô giáo để bản đồ án của em ngày càng được hoàn thiện hơn góp phần bổ sung cho kiến thức chuyên môn sau này.
117 trang |
Chia sẻ: oanh_nt | Lượt xem: 1512 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thông tin di động và tối ưu hóa mạng vinaphone, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
20
8,25
14
C
15
4,95
10
D
10
3,30
8
E
10
3,30
8
Tổng số 5 cell
95
33
60
Từ bảng trên chọn cấu hình đặt BTS. Có cấu hình đặt BTS theo phương pháp truyền sau:
+ Cấu hình đẳng hướng hình sao (Star Ominidirectional Configura). Đây là cấu hình BSC điều khiển một số BTS đặt ở xa và sử dụng anten đẳng hướng khi thu phát vô tuyến. Cấu hình này dùng cho mật độ thấp.
+ Cấu hình Multidrop: Một số BTS có thể được nối với nhau, đồng bộ 2 hoặc 3 BTS là có thể được nếu như chúng được đặt cách nhau không quá 100m. Cấu hình này cũng được sử dụng cho vùng có lưu lượng thấp và cho một số giới hạn các BTS. Cấu hình này hơi dưa thừa về đường truyền tuy nhiên trong trường hợp đường nối bị hỏng thì đường lưu thông có thể định lại theo hướng ngược lại.
+ Cấu hình chia phân nhỏ hình sao (Star Sectorized Configuration). Các BTS đặt kiểu định hướng được nối với một BSC. Cấu hình này còn cho phép phục vụ vùng có mật độ cao.
1.5. Dự đoán đường truyền (C/I; C/A; C/R)
Từ một vị trí đặt BTS, tiến hành khảo sát dự đoán đường truyền dẫn vô tuyến trong đó cần sử dụng thông tin về bản đồ. Khi khảo sát cần sử dụng các phương pháp, phương tiện phát sóng trên xe ca giúp cho việc đo đạc các vị trí khác nhau thuộc một BTS. Dự đoán truyền lan là công việc rất phức tạp khó khăn vì nó ảnh hưởng bởi rất nhiều yếu tố như địa hình tần số, phản xạ, phađinh phải sử dụng các dụng cụ đo đạc chuyên dụng, các công thức lý thuyết cũng như số liệu về bản đồ. Tín hiệu được đo đạc ở các vùng địa hình khác nhau, các mức tín hiệu trong xe, trong nhà giúp cho dự đoán truyền lan thông tin một cách chính xác.
Các loại nhiễu trong hệ thống GSM:
Nhiễu do phản xạ C/R: Được định nghĩa là tỷ số sóng mang trên sóng phản xạ. Phản xạ gây ra ở bộ cân bằng Viterbi. Các tín hiệu phản xạ ở ngoài cửa của bộ cân bằng có thể gây ảnh hưởng giao thoa có hại nếu quy hoạch mạng ta không xem xét kỹ hiện tượng này.
Nhiễu giao thoa đồng kênh C/I: Định nghĩa là tỷ số giữa mức sóng mang mong muốn và mức sóng mang không mong muốn. Nhiễu giao thoa đồng kênh là nhiễu do tín hiệu thu không mong muốn có cùng tần số với tín hiệu thu mong muốn. Nhiễu này thường xảy ra khi sử dụng không tốt mẫu sử dụng lại tần số, các cell dùng chung tần số cách nhau không xa hoặc giữa chúng có các con sông hay ao hồ. Các cell cách nhau không đủ xa sẽ bị nhiễu khi dùng chung tần số, còn môi trường điện ly của nước tốt hơn đất. Do đó các cell dùng chung tần số được phân cách bởi sông hồ cũng bị nhiễu giao thoa đồng kênh.
Nhiễu giao thoa lân cận C/A: Các kênh có tần số gần tín hiệu thu của kênh lân cận mình, dải tần của chúng chồng lên nhau ở mức lớn. Khi sử dụng lại mẫu tần số không tốt cũng gây ra hiện tượng nhiễu giao thoa kênh lân cận nghĩa là khoảng cách dải tần giữa các tần số sóng mang (kênh) cùng cell, cùng site là không đủ lớn làm kênh lân cận trong cell, site bị nhiễu giao thoa. Khi thiết kế mạng ta luôn phải đo đạc thăm dò để xác định được các tỷ số C/R; C/I; C/A.
1.6. Đặt các thông số thiết kế một cell
Quá trình thiết kế là một công việc phức tạp. Sau khi lắp đặt hệ thống, kiểm tra lại toàn bộ các yêu cầu đặt ra, mạng mới được đưa vào khai thác. Trong quá trình khai thác có thể phát sinh nhiều vấn đề mà khi thiết kế không tính đến hoặc tính toán chưa chính xác. Hơn nữa, nhiều vấn đề do sự tác động của ngoại cảnh, những vấn đề đó dẫn đến phải thực hiện công việc là bảo dưỡng và tối ưu hóa. Tối ưu hóa có thể là do:
+ Mức độ nhiễu đồng kênh quá lớn do sử dụng chưa hợp lý dải tần hoặc do tác động của ngoại cảnh.
+ Suy hao đường truyền dẫn cũng như tán xạ tín hiệu qua các chướng ngại vật mà trong lúc thiết kế chưa lường hết được, chẳng hạn như các tòa nhà lớn tầng mới được xây dựng.
Hai lý do này có thể gây ra tỷ lệ lỗi, gây rơi cuộc gọi, không đảm bảo chất lượng thông tin.
Dự đoàn không chính xác về độ lưu lượng được phân bố dẫn đến khả năng có cell quá tải, mức độ nghẽn không thể chấp nhận được, có cell lưu lượng thấp, không hiệu quả. Những điều đó dẫn đến yêu cầu điều chỉnh hoặc mở rộng mạng.
Trên thực tế quá trình thiết kế đường truyền không đồng bộ giữa các vùng phục vụ. Sự mở rộng mạng sẽ có ảnh hưởng đến phần mạng đang hoạt động. Nó có thể là nhiễu đồng kênh. Chuyển giao không tốt…Sự thay đổi một số thông số là cần thiết cho toàn mạng hoạt động bình thường. Tất cả công việc thực hiện để cho mạng làm việc ngày một tốt hơn, hiệu quả hơn là công việc của tối ưu hóa.
1.7. kết luận
Chương này chỉ giới thiệu sơ qua tình hình phát triển mạng thông tin di động, trình bày sơ đồ quá trình thiết kế mạng, một số cấu hình đặt BTS và tìm hiểu về các loại nhiễu trong hệ thống GSM.
Chương 2
Cơ sở của tối ưu hóa
2.1. Các vấn đề nảy sinh khi trao đổi thông tin giữa MS và BTS
2.1.1. Suy hao đường truyền và phađinh
Suy hao đường truyền là quá trình mà ở đó tín hiệu thu yếu dần do khoảng cách giữa trạm di động và trạm gốc tăng mà không có vật cản giữa Tx và Rx. Với không gian tự do, suy hao đường truyền được tính:
Ls = d2. f2
Ls(dB) = 33,4(dB) + 20lgF(MHz) + 20lgd(km)
Trong đó: d là khoảng cách giữa anten phát Tx và an ten thu Rx.
f là tần số phát
Công thức trên chỉ đúng với các hệ thống vô tuyến di động gần BS.
Môi trường sử dụng của MS thường có chướng ngại vật gây hiệu ứng che tối làm giảm cường độ che tín hiệu. Khi di động cùng với đài di động cường độ tín hiệu giảm và tăng cho dù giữa Tx và Rx có hay không có chướng ngại vật.
Hiệu ứng này gọi là phađinh chuẩn Logarit, thời gian giữa hai chỗ trũng phađinh khoảng vài giây với MS lắp trên xe và chuyển động.
Hình III.2: Phađinh Logarit.
Ta đã xét suy hao đường truyền và phađinh loga. Vì điện thoại di động ngày càng phổ biến, ta dễ thấy mật độ thuê bao cao hơn nhiều khi người ở các thành phố. Việc sử dụng trạm di động ở các thành phố dẫn đến hiệu ứng nhiễu nữa được gọi là phađinh nhiều tia. Hiệu ứng này xảy ra khi tín hiệu truyền nhiều đường từ anten Tx đến anten Rx.
MS
Hình III.3: Phađinh Raile(Phađinh nhiều tia).
ở hiện tượng phađinh Raile tín hiệu thu được là tổng các tín hiệu phản xạ pha, khác biên độ. Những tín hiệu này khi cộng lại như các véc tơ tạo nên một véctơ tổng gần bằng không, có nghĩa cường độ tín hiệu bằng không. Đây là chỗ trũng phađinh nghiêm trọng. Khoảng thời gian giữa hai chỗ trung phađinh phụ thuộc vào cả tốc độ chuyển động cũng như tần số phát. Một cách gần đúng có thể nói khoảng cách giữa hai chỗ trũng phađinh gần bằng một nửa bước sóng, ở dải sóng 900MHz vào khoảng 17cm. Vậy nếu xe hơi hơi chạy với tốc độ 50km/h thì thời gian giữa hai chỗ trũng sẽ như sau.
; ;
Với v: vận tốc máy di động
l: là bước sóng.
2.1.2. Các phương pháp phòng ngừa suy hao truyền dẫn do phađinh
Để phòng ngừa suy hao đường truyền cho máy thu và chất lượng của tín hiệu thu có 4 phương pháp sau:
a. Phân tập (không gian ) anten
Để tránh nguy cơ cả hai anten thu bị chỗ trũng phađinh sâu cùng một lúc ta sử dụng hai anten Rx độc lập thu cùng một tín hiệu rồi kết hợp các tín hiệu này lại ta sẽ có một tín hiệu( ra khỏi bộ kết hợp) ít bị pha đinh hơn. Khoảng cách giữa hai Tx và hai Rx phải đủ lớn để tương quan tín hiệu ở hai anten nhỏ.
anten
Tín hiệu 1
Tín hiệu 2
1
2
Hình III.4: Dạng tín hiệu phân tập anten.
b. Nhảy tần
Đối với phađinh Raile, mỗi phađinh phụ thuộc vào tần số, nghĩa là chỗ trũng phađinh xảy ra ở các vị trí khác nhau đối với tần số sóng mang trong một số tần số khi cuộc gọi đang tiến hành, khi gặp chỗ trũng phađinh thì chỉ một phần thông tin bị mất. Để khôi phục lại thông tin hoàn thiện ta dùng các phương pháp sau.
c. Mã hóa kênh
ở truyền dẫn số người ta đo chất lượng của tín hiệu được chuyển bằng số lượng các bít thu được chính xác, dẫn đến biểu diễn tỷ số lỗi bít BER. BER không thể bằng không do thay đổi đường truyền dẫn nếu nó được cho phép một lượng nhất định và có khả năng khôi phục thông tin này hoặc có thể phát hiện tránh sử dụng thông tin lỗi.
ở phương pháp mã hóa kênh người ta phải phát đi một lượng thông tin có số bít lớn hơn nhưng sẽ đạt độ an toàn chống lỗi cao hơn. Mã hóa kênh có thể phát hiện và sửa lỗi ở luồng bít thu.
Ví dụ: Khi muốn gửi đi một bít “0” hay “1” để được bảo vệ, ta bổ xung thêm 3 bit như sau:
Thông tin
Bổ xung
Gửi đi
0
000
0000
1
111
1111
Khối mã 0000 sẽ đúng với “0” và 1111 đúng với “1”. Tỷ lệ là 1: 4 bảo vệ sẽ xảy ra như sau:
Thu được
0000
0010
0110
0111
1110
Quyết định
0
0
x
1
1
Riêng cụm 0110 không xác định cụ thể, hai cụm 0111 và 1110 được phát hiện là lỗi. Mã kiểm tra được chia thành mã khối và mã xoắn
ở mã khối, một số bít kiểm tra được bổ sung vào một số bít thông tin nhất định. Các bít kiểm tra chỉ phụ thuộc vào các bit thông tin ở khối bản tin.
ở mã xoắn, bộ mã hóa tạo ra khối các bít mã không chỉ phụ thuộc vào các bít của khối bản tin hiện thời được dịch vào bộ mã hóa mà còn phụ thuộc vào các bít của khối trước đó.
Mã hóa khối thường được sử dụng khi có báo hiệu định hướng theo khối và sử dụng để phát hiện lỗi khi thực hiện “ yêu cầu tự động phát ” ARQ( Automatic Repeat Request).
Mã hóa xoắn liên quan nhiều hơn đến sửa sai lỗi. Cả hai mã này được sử dụng ở GSM. Hai bước mã hóa được dùng cho cả tiếng và số liệu.
d. Ghép xen
Các lỗi bít thường theo từng cụm do các chỗ trong phađinh lâu làm ảnh hưởng nhiều bít liên tiếp. Để giải quyết hiện tượng này ta dùng phương pháp ghép xen để tách các bít liên tiếp của bản tin sao cho các bít này gửi đi không liên tiếp.
Các khối bản tin ghép xen.
Các khối bản tin ghép xen.
Một khung.
Hình III.5: Ghép xen.
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
1
1
1
2
2
2
2
3
3
3
3
4
4
4
4
Khi truyền dẫn, khung hai có thể mất. Nếu không ghép xen toàn bộ khối bản tin sẽ mất nhưng ghép xen sẽ đảm bảo chỉ bít thứ hai ở từng khối là bị mắc lỗi.
1
x
3
4
1
x
3
4
1
x
3
4
1
x
3
4
Mã hóa kênh có thể khôi phục lại thông tin của tất cả các khối. ở GSM bộ mã hóa kênh cung cấp 456 bít cho từng 20ms tiếng và được ghép xen để tạo ra các khối 57 bít.
Mỗi khối tiếng 20ms tạo 456 bit, các bít này được ghép xen vào 8 nhóm 57 bít, ở các cụm bình thường có khoảng trống dành cho 2x57 bít.
3
57
1
26
1
57
3
Người ta thường bổ sung một mức ghép xen kẽ giữa hai khung tiếng, điều này làm tăng thời gian trễ ở hệ thống nhưng có thể cho phép mất toàn bộ một cụm vì nó chỉ ảnh hưởng 12,5% số bít mỗi khung tiếng và có thể được hiệu chỉnh bằng mã hóa kênh.
2.1.3. Phương pháp chống phân tán thời gian
Mô hình truyền dẫn:
Máy thu tối ưu
Máy phát
Kênh
Hình III.6: Mô hình truyền dẫn.
0
0
Hình a
Hình b
t
t
D(t)
Máy thu tối ưu là máy thu hiểu rõ kênh, ta lập mô hình toán học của kênh và điều chỉnh máy thu đến mô hình. Kênh được xét như một bộ lọc và được kích thích bởi một tín hiệu biết trước. So sánh đầu ra với đầu vào bộ lọc ta có đáp ứng xung của bộ lọc. Đáp ứng xung của bộ lọc cho ta biết tín hiệu ra đối với tín hiệu vào, như vậy ta có thể tìm được đáp ứng xung của kênh và lập mô hình kênh khi phân tích một tín hiệu thu được. Đáp ứng xung khi không phản xạ (hình a) và có một phản xạ (hình b).
Xét nguyên lý làm việc của một bộ cân bằng: Sau khi lập mô hình kênh ta sẽ phải tạo ra tất cả các chuỗi bít có thể có rồi đưa chúng qua mô hình kênh chuỗi đầu vào và từ đó nhận được chuỗi đầu ra giống nó nhất gọi là chuỗi nguyên thủy hay chuỗi phát. Theo quy định của GSM, một bộ cân bằng cần có khả năng xử lý một tín hiệu phản xạ trễ đến 14,8s tương ứng với thời gian 4 bít. Lúc này ngay cả tín hiệu phản xạ cũng bị ảnh hưởng bởi phađinh Raile, nhưng do tín hiệu này có mẫu phađinh độc lập so với tín hiệu đi thẳng nên nó được lợi dụng để đạt được hiệu quả cao hơn. Vậy với các tín hiệu phản xạ trễ dưới 15s nó cho ta thêm năng lượng để cải tạo tín hiệu thu.
Trên thực tế độ dài chuỗi n thường lớn lên phải thực hiện nhiều so sánh và mất nhiều thời gian tính toán gây một sự chậm trễ không cho phép. Để khắc phục khó khăn này người ta phải sử dụng đến thuật toán Verbi mà ở đó ta không cần thử tất cả cả các chuỗi.
2.1.4. Quy hoạch ô
Vì trong hệ thống tổ ong tất cả các tần số đều được sử dụng lại nên thường nói rằng hệ thống này bị hạn chế bởi đại lượng nhiễu chứ không phải tạp âm vì thế cần lưu ý đặc biệt khi quy hoạch tần số.
Mô hình quy hoạch cell có ảnh hưởng rất lớn tới các chỉ số C/I; C/A. Khi mô hình kí hiệu N/M ( trong đó N là số vị trí đặt, M là số cell trong một vùng sử dụng lại tần số 3/9; 4/12; 7/21). Mỗi loại đều có những điểm thuận lợi và không thuận lợi của nó, phù hợp với từng nước mà ta chọn mẫu sử dụng lại tần số nào.
* Khoảng cách giữa hai cell cùng tần số: D
+ Mô hình 3/9 : D = 7,9
+ Mô hình 4/12 : D = 6R
+ Mô hình 7/21 : D = 5,2
Trong đó R là bán kính cell
* Chỉ định kênh:
Trong các mẫu sử dụng lại tần số thì các sóng mang trong cùng một BTS phải cách nhau M sóng mang, trong đó số sóng mang trong một cell là hạn chế, cách phân bổ sóng mang như sau:
Ví dụ: Mẫu 4/12 đang được áp dụng ở Việt Nam
B1
B2
B3
C1
C2
C3
B1
B2
B3
A1
A2
A3
D1
D2
D3
C1
C2
C3
A1
A2
A3
C1
C2
C3
D1
D2
D3
B1
B2
B3
Hình III.7: Mẫu 4/12.
* Khả năng áp dụng:
Mô hình 3/9: Ta thấy số sóng mang dùng trong một cell là lớn do đó các khả năng nhiễu đồng kênh, nhiễu lân cận là cao vì khoảng cách giải tần giữa các sóng là nhỏ. Khả năng áp dụng cho những vùng có mật độ máy di động cao, kích thước cell nhỏ nhưng vùng phủ sóng dễ dàng tránh các tín hiệu phađinh phù hợp với các dịch vụ Indoor cho các khu nhà cao tầng.
Mô hình 4/12: Sử dụng cho những vùng có mật độ trung bình số kênh trong một cell cho phép ít hơn, nhiễu đồng kênh ít khi là một vấn đề lớn. Loại này kích thước cell cho phép mở rộng phù hợp với các vùng mật độ trung bình và ít nhà cao tầng.
Mô hình 7/21: Có thể dùng cho các khu vực mật độ thấp khi số kênh trong một cell là nhỏ. Ta thấy rằng loại này có khoảng cách giải tần giữa các kênh lân cận là lớn, các cell đồng kênh cách nhau xa do đó cũng có thể áp dụng khi chia nhỏ các cell thích ứng với mật độ máy di động ngày một tăng cũng như những vùng phủ sóng có kích thước cell tương đối nhỏ.
Trong việc quy hoạch theo phương pháp sử dụng lại tần số đối với hệ thống thông tin di động GSM, vấn đề thiết lập lưới tần số trên toàn quốc phải đảm bảo các chỉ tiêu sau đây:
+ Chỉ tiêu về nhiễu đồng kênh, nhiễu lân cận, nhiễu xuyên điều chế giữa các ô tần số.
+ Tránh sự khác biệt bất hợp lý giữa quy hoạch mới và hiện trạng sử dụng. Lưới tần số như vậy mang tính chất đồng nhất và bình đẳng về lưu lượng tất cảc các cell trên phạm vi toàn quốc. Như vậy chưa có tính thực tế trong một quy hoạch tổng thể thống nhất.
* Phương pháp chia cơ bản: Trong việc thiết kế lưới tần số, hệ số suy giảm của môi trường truyền sóng ( a ) mang tính địa phương có ý nghĩa quan trọng ảnh hưởng đến độ chính xác về kích thước của ô tần số có kích thước nhỏ hoặc rất nhỏ (Microcell, Picrocell) trong môi trường truyền dẫn vùng đô thị vấn đề phương pháp sử dụng lại tần số có ưu điểm nổi bật là sử dụng phổ tần một cách hiệu quả. Việc lựa chọn mẫu sử dụng lại tần số là bài toán tối ưu liên quan tới nhiễu cùng kênh và khả năng lưu lượng của lưới tần số( hiệu quả sử dụng phổ tần) khi lưu lượng trong mỗi ô tần số tăng, thực hiện chia nhỏ ô tần số theo hai phương pháp cơ bản sau:
- Phương pháp 1: Vị trí trạm gốc trong ô tần số ban đầu không được sử dụng trong việc chia ô tần số mà các ô tần số mới sẽ sử dụng 4 vị trí tại các tâm của các ô tần số mới tương ứng.
Ô tần số ban đầu.
- Phương pháp 2: Vị trí trạm gốc trong ô tần số ban đầu vẫn được sử dụng.
Ô tần số ban đầu.
Khi chia nhỏ ô tần số một lần thì diện tích bao phủ của trạm gốc trong ô mới bằng 1/4 diện tích ô ban đầu và nếu như mỗi một ô tần số mới mang tải lưu lượng như ô tần số ban đầu thì tải lưu lượng trong các ô mới sẽ tăng 4 lần so với tải lưu lượng của ô ban đầu.
Nếu như lưu lượng trong mỗi ô tần số mới vẫn có nhu cầu tăng thì sẽ phải tiếp tục thực hiện chia nhỏ ô trong trường hợp tổng quát bán kính của ô mới là:
Rn = R0 / 2”
Trong đó n : là số lần chia
R0: là bán kính của ô tần số ban đầu.
Công thức tổng quát tính lưu lượng khi chia nhỏ ô tần số là:
E = 4”. E0
Trong đó E: là lưu lượng sau khi chia
E0: tải lưu lượng của ô tần số ban đầu
2.2. Vị trí anten trong hệ thống GSM
Việc truyền năng lượng điện từ trong không gian thường có thể được thực hiện theo hai cách:
Dùng các hệ truyền dẫn, nghĩa là các hệ dẫn sóng điện từ như đường dây song hành, đường truyền đồng trục, ống dẫn sóng…Sóng điện từ truyền lan trong các hệ thống này thuộc loại sóng điện từ rằng buộc.
Bức xạ sóng ra khỏi không gian, sóng sẽ được truyền đi dưới dạng sóng điện từ tự do.
Thiết bị dùng để bức xạ sóng điện từ hoặc thu nhận sóng điện từ, từ không gian bên ngoài gọi là anten. Anten là bộ phận rất quan trọng không thể thiếu được của bất kỳ hệ thống vô tuyến điện nào. Đặc biệt là hệ thống thông tin di động bởi vì đã là hệ thống vô tuyến nghĩa là trong đó có sử dụng sóng điện từ, thì không thể không dùng đến thiết bị để bức xạ hoặc thu sóng điện từ. Thông thường giữa máy phát và anten phát cũng như máy thu và anten thu không nối trực tiếp với nhau mà được ghép với nhau qua đường truyền, năng lượng điện từ gọi là Feeder. Anten phát có nhiệm vụ biến đổi sóng điện từ rằng buộc trong Feeder thành sóng điện từ tự do bức xạ ra không gian. Cấu tạo của anten sẽ quyết định đến đặc tính biến đổi năng lượng điện từ nói ở trên. Anten thu có nhiệm vụ ngược với anten phát nghĩa là tiếp nhận sóng điện từ tự do từ không gian ngoài và biến đổi chúng thành sóng điện từ rằng buộc truyền qua Feeder tới đầu máy thu. Song năng lượng điện từ mà anten thu tiếp nhận từ không gian ngoài sẽ chỉ có một phần được truyền tới máy thu còn một phần sẽ bức xạ trở lại vào không gian ngoài( bức xạ thứ cấp).
Yêu cầu của thiết bị anten, Feeder là phải thực hiện việc truyền và biến đổi năng lượng với hiệu suất cao nhất và không gây ra méo dạng tín hiệu. Trong thông tin di động, nhiệm vụ của anten không phải chỉ đơn giản là biến đổi năng lượng điện từ cao tần thành sóng điện từ tự do, mà phải bức xạ sóng ấy theo những hướng nhất định, với yêu cầu kỹ thuật cho trước, tham gia vào quá trình gia công tín hiệu.
Anten phát và thu của BTS và MS hoàn toàn khác nhau, ở BTS có thể dùng các loại anten như:
Anten đẳng hướng: Trường sóng bức xạ ra mọi hướng là như nhau.
Anten định hướng: Loại anten này dùng cho thu và phát theo một hướng nhất định. Chúng thường được sử dụng trong các ô được Sectorize. Công suất phát được tập trung vào một hướng do đó nó có phần phản xạ hoặc phối hợp giữa phản xạ và định hướng.
Anten đa hướng: Đây là hệ thống anten mà mỗi một anten thực hiện một mẫu bức xạ phối hợp. Loại đơn giản nhất là anten hai hướng được phát theo hai hướng ngược nhau, loại anten này có khả năng phủ sóng theo dải dài như trục giao thông mà có lưu lượng nhỏ.
2.3. Kết luận
Chương này nghiên cứu về suy hao đường truyền và phađinh, các phương pháp phòng ngừa suy hao do phađinh. Tìm hiểu mô hình truyền dẫn của phương pháp chống phân tán thời gian, một số mô hình đang được sử dụng và 2 phương pháp cơ bản để thực hiện việc chia nhỏ ô.
Chương 3
Thực hiện quá trình tối ưu hóa
3.1. Giám sát chất lượng phục vụ
Căn cứ vào các yếu tố phục vụ các chỉ tiêu phục vụ để đưa ra các chỉ dẫn về chỉ tiêu chất lượng chủ yếu của mạng. Hệ thống OSS là một mạng hoạt động với mục đích khai thác và bảo dưỡng mạng một cách nhanh chóng và chính xác. Do đó các nhà viết chương trình phần mềm có thể đưa ra các tính toán và chỉ dẫn về chỉ tiêu chất lượng phục vụ dựa trên các khuyến nghị của CCITT và phần mềm OMC. Do đó nhiều cách được áp dụng để có thể giám sát chất lượng mạng một cách đầy đủ:
Giám sát dựa trên những tính toán của OMC.
Giám sát trên A.Interface.
Giám sát A. bit Interface.
Giám sát kiểm tra Air - Interface.
Tính toán trong OMC:
Dựa vào thông tin báo hiệu các nhà lập mạng có thể đưa ra các thông tin cần thiết cho giám sát mạng. Những thông tin này có thể liên quan đến những vấn đề như:
* Các Node chuyển mạch về các vấn đề như cấp độ dỗi, cấp độ tải, mức nghẽn, thời gian chuyển đổi trong khi đặt cuộc gọi của các đường trung kế nối tới tổng đài MSC.
* Thông tin về nhóm trung kế ở BSS: Số kênh mặt đất sẵn có, lưu lượng nghẽn.
* Thông tin về Radio của cell: mang nhiều thông tin liên quan đến cell như:
Thông tin về lưu lượng nghẽn:
+ Số trung bình của TCH bận.
+ Số TCH bận lớn nhất trong giờ cao điểm.
+ Số SDCCH trung bình sẵn có.
+ Số CCCH trung bình sẵn có.
+ Tổng số thời gian bận trong một khoảng thời gian.
+ Số lần chiếm SDCCH cho cuộc gọi tới MS thành công, thất bại.
+ Số lần chiếm SDCCH từ MS thành công, thất bại.
+ Số lần chiếm TCH cho chuyển giao thành công, thất bại.
Thông tin số cuộc gọi bị bỏ rơi.
Thông tin về mức độ nhiễu.
* Thông tin về chuyển giao: Gồm 4 loại thông tin về chuyển giao cho các loại chuyển giao đến và đi một cell.
Số cuộc gọi chuyển giao thành công.
Số cuộc gọi chuyển giao không thành công vì thiếu kênh mặt đất hoặc thiếu kênh vô tuyến.
Số chuyển giao không thành công vì lỗi đường nối thông.
Số chuyển giao không thành công vì lý do kích hoạt hoặc điều khiển sai ở BSS.
Bên cạnh đó là các thông tin cho biết thành phần phần trăm cho mỗi nguyên nhân chuyển giao trong một cell.
Nguyên nhân chuyển giao do chất lượng đường lên, đường xuống.
Nguyên nhân chuyển giao do mức độ tín hiệu đường lên, đường xuống.
Nguyên nhân chuyển giao do bị yêu cầu bởi MSC, BSC để tìm ra một cell tốt hơn.
* Thông tin về mạng báo hiệu: bao gồm các thông tin liên quan đến mạng báo hiệu như: Số SU bị mắc lỗi, số lần truyền lại, cấp độ dỗi trạng thái đường nối.
* Các thông tin tổng thể về BSS như:
Tổng số về lưu lượng.
Tổng số thuê bao.
Số Erlang / thuê bao.
Sáu loại thông tin trên được lưu trữ vào bộ nhớ máy tính để đưa ra các báo cáo từng ngày, từng tuần hay theo tháng.
3.1.1. Giám sát trên A.Interface
Giám sát trên A.Interface bằng các phương pháp phân tích báo hiệu số 7. Đo đạc và phân tích các thể thức của nó với mục đích kiểm tra chất lượng hệ thống theo hai phần BSS, MSC chất lượng truyền trung kế và A.Interface các số liệu được ghi vào file. Thời gian phân tích có thể vào một ngày hay một giờ cao điểm. Số liệu cung cấp tất cả các loại tỷ lệ có thể chia nhỏ chi tiết về tỷ lệ thành công, thất bại do BSS hay NSS, chi tiết hơn về nguyên nhân, có thể giám sát tổng quát về hệ thống nhờ bảng phân tích.
3.1.2. Giám sát trên A bit.Interface
Sử dụng các công cụ cần thiết để khảo sát các bản tin qua LAPD để biết về thông số giá trị thực hiện của một cell như chất lượng, mức tín hiệu trên đường vô tuyến, sự cân bằng giữa đường lên và đường xuống, theo dõi cuộc gọi.
3.1.3. Giám sát trên giao tiếp vô tuyến
Kiểm tra bằng các phương tiện thu phát sóng trên xe ca để xác định vùng phủ sóng của mạng và đo đạc trực tiếp các giá trị về công suất truyền sóng.
Ngoài ra còn phải căn cứ từ các ý kiến như:
+ Bộ phận chăm sóc khách hàng.
+ Các chuyên gia.
+ Những người trực tiếp vận hành theo dõi khai thác.
3.2. Các vấn đề kỹ thuật
3.2.1. Các chỉ tiêu chất lượng chính
Các chỉ tiêu chất gồm các số liệu về chất lượng của một phần mạng trong sự quan hệ với toàn mạng. Các chỉ dẫn thường là tỷ lệ thành công, thất bại, mức nghẽn, thông thường các chỉ dẫn sau được sử dụng:
Tỷ lệ cuộc gọi từ MS thành công. Tính số cuộc gọi đạt được tới rung chuông.
Tỷ lệ cuộc gọi thất bại do hệ thống BSS thất bại trong quá trình thiết lập cuộc gọi hoặc tỷ lệ thất bại do vô tuyến.
Tỷ lệ rơi cuộc gọi: Số cuộc gọi bị ngắt trong quá trình đang thông tin.
Tỷ lệ HO thành công và thất bại bao gồm các tỷ lệ Handover đến, tỷ lệ Handover đi trong một cell.
Tỷ lệ Handover thất bại phải quay trở về kênh cũ. Đây là tỷ lệ của các số Handover đi ra khỏi cell bị thất bại và MS có thể trở lại cell cũ.
Phân tích phần trăm của các nguyên nhân Handover tỷ lệ của số Handover/ nguyên nhân: Như nguyên nhân chất lượng nhiễu, khoảng cách, chuyển tới cell tốt hơn, nhiễu.
Số Erlang một cell/ một BSC được đánh bằng số kênh trung bình được sử dụng trong một cell hay trong BSC giờ cao điểm.
3.2.2. Phân tích các thống kê chính
Để có mạng tối ưu hóa hơn cần phải thay đổi một thông số hoặc tiến hành lắp đặt thêm các trạm BTS cũng như cài đặt thêm phần mềm. Do đó không thể đưa ra một quyết định ngay sau khi thấy có hiện tượng xảy ra đối với cell hay một vùng mạng, mà phải phân tích chúng trong cùng một khoảng thời gian. Căn cứ đánh giá là dựa vào các báo cáo theo tuần các số liệu đánh giá.
Thống kê và vẽ biểu đồ các số liệu chủ chốt của 10 cell xấu với vùng thành phố và 5 cell xấu vơí các vùng nông thôn. Các chỉ dẫn chính là:
Số phần trăm cuộc gọi bị rơi, chuyển giao bị rơi.
Số phần trăm thiết lập cuộc gọi bị thất bại.
Mức nghẽn trong một cell.
Vấn đề chất lượng.
Số liệu tính toán trung bình theo tuần hoặc cho các giờ cao điểm của tuần.
Bảng thống kê những chỉ tiêu chất lượng sẽ cho phép phân tích và đặt ra các vấn đề kỹ thuật. Các vần đề có thể cấp thiết hoặc chưa mức cấp thiết. Khi đặt vấn đề phải sắp xếp theo độ quan trọng của vấn đề, trong khi điều chỉnh tối ưu hóa phải đảm bảo các nguyên tắc sau:
Giải quyết vấn đề theo mức độ ưu tiên.
Thể hiện các thông số chỉ dẫn chất lượng rõ ràng để nhận biết xu hướng thay đổi.
Đưa ra các ngưỡng giải quyết.
Tránh thay đổi các thông số lặp lại trong các lần thay đổi.
So sánh các giá trị chỉ dẫn sau mỗi lần thay đổi.
3.2.3. Đưa ra các vấn đề kỹ thuật
Việc đưa ra các vấn đề kỹ thuật cần giải quyết là một công việc rất khó khăn và phức tạp cần có sự phối hợp của các chuyên gia. Phân tích phán đoán nguyên nhân đòi hỏi các kiến thức sâu, toàn diện tổng hợp để phán đoán. Điều đó còn liên quan đến hiệu quả kinh tế cho khai thác mạng.
Các nguyên nhân có thể là:
ảnh hưởng của đường vô tuyến như nhiễu đồng kênh do quy hoạch tần số chưa hợp lý, công suất phát không hợp lý gây ảnh hưởng tới các kênh khai thác trong vùng.
ảnh hưởng của phân bố lưu lượng không như thiết kế dẫn đến nghẽn vượt quá mức cho phép.
ảnh hưởng quy hoạch theo cấu hình mạng theo PLMN, MSC, BSC, LAC dẫn đến khả năng báo hiệu lớn hoặc không chính xác, khả năng chuyển giao thất bại ở mức cao là không thể tránh khỏi.
3.3. Phương thức thực hiện
3.3.1. Giải quyết tình trạng tắc nghẽn
Mức độ nghẽn lớn xảy ra khi cell phục vụ không thể đáp ứng vấn đề lưu lượng. Các phương pháp sau có thể giảm nghẽn trong cell phục vụ:
Thu nhỏ kích thước phục vụ cell: Giải pháp này thực hiện khi cell này bị nghẽn trong khi các cell lân cận còn ở mức dỗi cao. Thay đổi kích thước cell cũng đồng nghĩa với giảm công suất phát, tăng các ngưỡng chuyển giao tới cell này.
Tăng lưu lượng phục vụ: Tăng lưu lượng phục vụ bằng cách tăng FU trong cell này, trong trường hợp cần thiết sử dụng mở rộng mạng bằng cách Sector hóa. Giải pháp này thực hiện khi nhiều cell lân cận cho chuyển giao đi.
3.3.2. Giải quyết nhiễu đồng kênh lớn
Nhiễu có thể là nguyên nhân gây ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng hệ thống, gây ra số cuộc gọi bị rơi lớn, chiếm kênh TCH thất bại cao, chất lượng thông tin cuộc gọi thấp.
Phương pháp giải quyết bằng cách thay đổi tần số trong trường hợp nhiễu đồng kênh xảy ra cho nhiều cell những vùng cần có kế hoạch thay đổi quy hoạch tần số.
Phương pháp thay đổi công suất phát lớn nhất và nhỏ nhất cho MS và TRX cũng cho phép giảm nhiễu đồng kênh, khả năng này còn phụ thuộc vào kích thước phục vụ của cell.
3.3.3. Thay đổi thông số hệ thống - Tối ưu hóa mạng
Việc tính toán thay đổi thông số hệ thống cho phép tiến tới một mạng tối ưu hơn.
Các thông số cho điều khiển lưu lượng BCCH, CCCH.
Thông số LAC: Xác định số cell cùng LAC để cân bằng giữa báo hiệu cập nhật vị trí và tìm gọi. Với một mức tối ưu có thể làm tăng tỷ lệ chiếm kênh thành công, số lần thiết lập cuộc gọi thành công.
3.3.4. Thay đổi thông số chuyển giao
Các thông số chuyển giao góp phần rất quan trọng xác định sự quyết định chuyển giao một cách hợp lý, tránh rơi cuộc gọi cũng như chuyển giao thất bại.
3.4. Thực hiện
Sử dụng thiết bị của Acatel để nâng cao dung lượng của mạng và nâng cao chất lượng của mạng tức là nâng cao khả năng phục vụ của mạng ta có ba phương án thực hiện sau đây:
Phương án 1
Sử dụng nhà trạm sẵn có để mở rộng khả năng phục vụ mạng bằng cách nâng cấp cấu hình của các trạm này. Đối với các trạm Omni có cấu hình hiện tại một BTS với anten vô hướng ta sẽ chuyển thành trạm Sectorize tức là gồm 3 BTS với 3 anten, mỗi anten có góc định hướng 1200 hoặc 2 BTS với 2 anten phục vụ theo hai hướng chính. Đối với các trạm Sectorize với cấu hình hiện tại 3 BTS ta sẽ tăng cấu hình của các BTS này bằng cách lắp thêm các FU vào mỗi BTS theo hướng phục vụ căn cứ vào góc của anten. Phương pháp này có ưu điểm là tận dụng cơ sở nhà trạm sẵn có, đường truyền dẫn sẵn có cho nên việc thi công lắp đặt mở rộng mạng không phức tạp, dễ dàng đỡ tốn kém, dễ bảo dưỡng và khai thác. Phương pháp này cho phép đáp ứng được lưu lượng tại các khu vực có mật độ sử dụng di động cao đồng thời tăng chất lượng phủ sóng tại các vùng trước đây có cường độ tín hiệu yếu và lưu lượng thấp. Nhược điểm của phương án này là nếu chỉ mở rộng các trạm có sẵn mà chưa được phủ sóng, mặt khác chất lượng phủ sóng Indoor cho máy đầu cuối di động 2W sẽ không được đảm bảo tại các vùng chưa được phủ sóng hoặc cường độ tín hiệu thu được là rất yếu.
Phương án 2
Bổ xung thêm một số trạm mới tại các khu vực có lưu lượng cao và nơi có chất lượng phủ sóng yếu cùng với những khu vực chưa được phủ sóng thường phải sử dụng các trạm ở xa. Đồng thời với việc giảm kích thước cell các trạm sẵn có bằng cách giảm công suất phát anten của các trạm đó để đảm bảo chất lượng phục vụ và tính đồng đều về chất lượng phủ sóng của toàn mạng, ưu điểm của phương án này là nâng cao được dung lượng của toàn mạng và đảm bảo chất lượng phủ sóng Indoor cho các máy đầu cuối 2W tại các nơi có cường độ tín hiệu yếu. Tuy nhiên nhược điểm của phương án này là rất khó thực hiện trên cả hai phương diện kỹ thuật và kinh tế. Về mặt kỹ thuật thì việc thiết kế các site mới đòi hỏi phải khảo sát lựa chọn một cách kỹ lưỡng trước khi lắp đặt các trạm để vừa thuận lợi cho việc bảo dưỡng tối ưu hóa mạng và vừa thuận tiện về mặt nhà trạm, truyền dẫn và nguồn điện lưới cung cấp để vận hành mạng. Về mặt kinh tế mà nói thì việc đầu tư cho lắp đặt quá nhiều trạm sẽ gây tốn kém rất lớn về mặt kinh phí, trong đó các kinh phí về truyền dẫn, về thiết bị, nguồn điện cung cấp và kinh phí cho thuê nhà trạm và phân công lắp đặt để bảo dưỡng.
Phương án 3 (Phương án tối ưu)
Đây là phương án tổng hợp của hai phương án trên bằng cách lựa chọn các ưu điểm và loại trừ các khuyết điểm của chúng. Phương án tối ưu là thực hiện Sector và tăng cấu hình BTS tại các trạm sẵn có đồng thời lắp đặt các trạm mới cần thiết tại các khu vực có lưu lượng cao và các nơi có chất lượng phủ sóng yếu nhằm đáp ứng nhu cầu về lưu lượng và chất lượng phủ sóng đồng đều của mạng.
Phương án tối ưu không những đáp ứng được nhu cầu thông tin di động Hà Nội trong những năm tới mà còn đơn giản hóa các vấn đề kỹ thuật và tiết kiệm tối đa chi phí khi mở rộng mạng. Phương án tối ưu thể hiện tính logic và biện chứng của vấn đề. Xét về mặt kỹ thuật mạng mới được mở rộng vừa là sự kế thừa của mạng cũ, vừa là sự phát triển có tính lâu dài.
3.5. Kết luận
Chương này mục đích đưa ra chỉ tiêu về kỹ thuật để thực hiện quá trình tối ưu hóa tốt hơn và một số phương thức thực hiện trong đó có 3 phương án để nâng cao chất lượng khả năng phục vụ của mạng.
Chương 4
Giải pháp cho mạng vinaphone hà nội
4.1. Thiết kế mạng vinaphone
Mạng Vinaphone Hà Nội nằm trong phạm vi hoạt động của MSC1. Mạng bao gồm 23 site ( 23 BTS, sử dụng 40 tần số được điều khiển bởi hai BSC: BSC1; BSC8).
Do phân bổ lưu lượng không đều nên thường xảy ra hiện tượng quá tải ở một số nơi, trong khi đó lại dư thừa kênh lưu lượng ở một số nơi khác. Do vậy việc tối ưu hóa là một vấn đề nóng hổi đòi hỏi cần phải được thực hiện một cách nhanh chóng để thực hiện giải quyết vấn đề về lưu lượng.
Một điểm khác khi thiết kế mạng là ta cần phải quan tâm đến tính mềm dẻo của mạng, tức là độ linh hoạt để thích ứng với nhu cầu của thuê bao đang tăng nhanh ở Hà Nội. Mặt khác do đặc tính di động của thuê bao dẫn đến mật độ cuộc gọi không đều ở một số nơi, nên việc bố trí các đài trạm và ấn định tần số cho mỗi trạm là hết sức khó khăn.
Giải pháp duy nhất để mạng thích ứng với nhu cầu tăng nhanh của thuê bao là phải xây dựng thêm một số trạm thu phát tại những vùng thường xảy ra nghẽn. Việc ấn định tần số cho các trạm mới cần phải được tính toán một cách kỹ lưỡng để có thể dễ dàng bố trí thêm các đài trạm mới trong tương lai một khi nhu cầu thuê bao phát triển nhanh hay nói cách khác việc tổ chức các đài trạm cho mạng hiện tại phải là nền móng vững chắc cho sự phát triển trong tương lai.
Với điều kiện kinh tế nước ta còn hạn hẹp nên việc chấp nhận tồn tại một mức nghẽn nào đó ở một số vùng. Hơn nữa công ty GPC vẫn còn đang trong giai đoạn vừa xây dựng vừa hoạt động và vừa tối ưu, nên tại một số địa điểm khi nhu cầu thuê bao giảm ta có thể giảm cầu hình của đài trạm để nâng cao hiệu suất sử dụng mạng. Việc tăng hoặc giảm cấu hình phụ thuộc vào khả năng đáp ứng hiện thời của trạm.
4.2. Thiết kế tối ưu cho mạng vinaphone - hà nội
Mục tiêu phát triển của mạng Vinaphone - Hà nội là phủ sóng Indoor cho máy 2w trong khu vực nội thành và đảm bảo dung lượng để đáp ứng cho nhu cầu thông tin di động ngày càng tăng. Nhưng do cơ cấu bố trí các cơ quan hành chính không đều dẫn đến mật độ dân cư ở các vùng là khác nhau. Điều này đã làm ảnh hưởng đến sự tập trung của thuê bao di động tại một số nơi mà dung lượng của mạng không đủ khả năng phục vụ. Đây cũng chính là nguyên nhân chủ yếu gây ra nghẽn hệ thống và điều này cũng tạo ra hiện tượng dư thừa về lưu lượng.
Với số lưu lượng đài trạm không nhiều, phạm vi phủ sóng rộng hơn nữa. Do tình hình đô thị hóa phát triển mạnh trong những năm gần đây, nhiều nhà cao tầng được xây dựng điều này đã làm ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng phủ sóng ở một số vùng.
Nguyên nhân chất lượng phủ sóng chưa đạt yêu cầu là do độ cao anten của trạm thấp hơn các tòa nhà ở xung quanh. Vậy để đánh giá về chất lượng phủ sóng tốt hay xấu ta căn cứ vào các chỉ tiêu chất lượng sau:
Suy hao do truyền sóng xuyên qua tòa nhà( Indoor Pennetrasion Loos) theo như khuyến nghị của GSM là 15dB.
Suy hao do truyền qua cơ thể (Body Loos ): 3dB.
Độ dự trữ nhiễu (Interfacence Margin): 5dB.
Độ dự trữ phađinh( Phađinh Margin): 5dB.
Độ nhạy của máy di động theo khuyến nghị của GSM là -102dB với máy 2w.
Tuy nhiên do ảnh hưởng của các yếu tố đã nêu ở trên nên độ nhạy của máy di động:
Ngoài trời ( Outdoor Service): Prx min (outdoor) > -102 + 3 + 3 +5 = -91dB
Trong nhà ( Indoor Service):
Prmin(Indoor) ³ Prmin (outdoor) + Indoor Pennetration Loss = -91 + 15 =-76dB
4.3. Kết luận
Chương này tìm hiểu về giải pháp cho mạng Vinaphone Hà Nội, đưa ra một số chỉ tiêu để đánh giá về chất lượng phủ sóng.
Lời Kết luận
Công việc tối ưu hóa là một công việc rất khó đòi hỏi vừa có trình độ cao, nắm bắt thật chắc hệ thống và các quan hệ thiết lập giữa MS và mạng, cũng như sự liên quan giữa các phần khác nhau của mạng. Nhiều bài toán đặt ra không phải lúc nào cũng tìm ra giải pháp đúng mà như ta đã biết việc tối ưu hóa đòi hỏi rất nhiều các yếu tố phối hợp một cách đồng thời. Ngoài những kiến thức về tối ưu hóa ra ta còn phải có sự giúp đỡ của rất nhiều phương tiện hiện đại để khảo sát, đo đạc, phân tích và kiểm tra. Trong điều kiện hiện nay chúng ta chưa có số liệu đầy đủ chính xác và nhất là hiện nay do việc xây dựng cơ sở hạ tầng ngày càng phát triển do đó công việc tối ưu hóa ngày càng gặp nhiều khó khăn, bên cạnh việc dựa trên cơ sở công nghệ hiện có ta cần phải nghiên cứu các công nghệ mới nhằm khắc phục những nhược điểm trên thực tế, trong điều kiện số thuê bao di động ngày càng tăng và yêu cầu chất lượng tốt hơn. Trong những năm gần đây trên mặt trận cách mạng thông tin xuất hiện công nghệ đa truy nhập phân kênh theo mã CDMA. Công nghệ này được xem như là công nghệ đột phá với dung lượng rất lớn và đem lại lợi ích cho tất cả các ứng dụng trong thông tin vô tuyến vì CDMA là công nghệ cho phép tất cả các thuê bao truy nhập vào một băng tần có độ rộng giới hạn theo toàn bộ thời gian. Đặc điểm riêng biệt của công nghệ CDMA là sử dụng 100% dải tần dành cho tất cả các thuê bao trong toàn bộ thời gian. Trong CDMA, mỗi tín hiệu của người sử dụng được gán cho một mật mã riêng biệt và phân biệt người sử dụng này với người sử dụng khác. Như vậy băng tần của tín hiệu phải nhỏ hơn nhiều lần băng tần của tín hiệu CDMA, đối với một tín hiệu nhất định thì các tín hiệu khác được xem như là nhiễu trắng. Qua lý thuyết và thực nghiệm người ta chứng minh rằng hệ thống CDMA có ưu điểm là: Vùng phủ sóng rộng, giá thành hệ thống hạ, khả năng linh hoạt trong khai thác, vận hành, đặc bịêt là chất lượng dịch vụ của hệ thống cao so với công nghệ khác.
Bản đồ án này được thực hiện một cách nghiêm túc và trân trọng, song vì thời gian và kiến thức có hạn cho nên bản đồ án của em chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất mong được sự góp ý, chỉ bảo của các thầy cô giáo để bản đồ án của em ngày càng được hoàn thiện hơn góp phần bổ sung cho kiến thức chuyên môn sau này.
Hà nội, tháng 05 năm 2002
Phụ lục
Số
kênh
Cấp bậc phục vụ
Bảng Erlang - B
0,007
0,008
0,009
0,01
0,02
0,03
0,05
0,1
0,2
0,4
0,00705
0,00806
0,00908
0,0101
0,02041
0,03093
0,05263
0,11111
0,25
0,66667
0,126
0,13532
0,14416
0,15255
0,22347
0,28155
0,38123
0,59543
1
2
0,39664
0,41757
0,43711
0,45549
0,60221
0,71513
0,8994
1,2708
1,9299
3,4798
0,77729
0,81029
0,84085
0,86942
1,0923
1,2589
1,5246
2,0454
2,9452
5,021
1,2362
1,281
1,3223
1,3608
1,6571
1,8752
2,2185
2,8811
4,0104
6,5955
1,7531
1,8093
1,861
1,909
2,2759
2,5431
2,9603
3,7584
5,1086
8,1907
2,3149
2,382
2,5009
2,5009
2,9354
3,2497
3,7378
4,6662
6,2302
9,7998
2,9152
2,9902
3,1276
3,1276
3,6271
3,9865
4,543
5,5971
7,3692
11,419
3,5395
3,6274
3,708
3,7825
4,3447
4,7479
5,3702
6,5464
8,5217
13,045
4,1911
4,2889
4,3784
4,4612
5,084
5,5294
6,2157
7,5106
9,685
14,677
4,8637
4,9709
5,0691
5,1599
5,8415
6,328
7,0764
8,4871
10,857
16,314
5,5543
5,6708
5,7774
5,876
6,6147
7,141
7,9501
9,474
12,036
17,954
6,2607
6,3863
6,5011
6,6072
7,4015
7,9667
8,8349
10,47
13,222
19,593
6,9811
7,1154
7,2382
7,3517
8,2003
8,8035
9,7295
11,473
14,413
21,243
7,7139
7,8568
7,9874
8,108
9,0096
9,65
10,633
12,484
15,608
22,891
8,4579
8,6092
8,7474
8,875
9,8284
10,505
11,544
13,5
16,807
24,541
9,2119
9,3714
9,6171
9,6516
10,656
11,368
12,461
14,522
18,01
26,192
9,9751
10,143
10,296
10,437
11,491
12,238
13,385
15,548
19,216
27,844
10,747
10,922
11,802
11,23
12,333
13,115
14,315
16,579
20,424
29,498
11,526
11,709
11,876
12,031
13,182
13,997
15,249
17,613
21,635
31,152
12,312
12,503
12,667
12,838
14,036
14,885
16,189
18,651
22,848
32,808
13,105
13,303
13,484
13,651
14,896
15,778
17,132
19,692
24,064
34,464
13,904
14,11
14,297
14,47
15,761
16,675
18,08
20,737
25,281
36,121
14,709
14,922
15,116
15,295
16,631
17,577
19,031
21,784
26,499
37,779
15,519
15,739
15,939
16,125
17,505
18,483
19,985
22,833
27,72
39,437
16,334
16,561
16,768
16,959
18,383
19,392
20,943
23,885
28,941
41,096
17,153
17,387
17,601
17,797
19,265
20,305
21,904
24,939
30,164
42,755
17,977
18,218
18,438
18,64
20,15
21,221
22,867
25,995
31,388
44,414
18,805
19,503
19,279
19,487
21,039
22,14
23,833
27,053
32,614
46,074
19,637
19,891
20,123
20,337
21,932
23,062
24,802
28,113
33,84
47,735
20,473
20,734
20,972
21,191
22,827
23,987
25,773
29,174
35,067
49,395
21,312
21,58
21,823
22,048
23,725
24,914
26,746
30,237
36,295
51,056
Các chữ viết tắt
Chữ viết tắt
Tên Tiếng Anh
Tên Tiếng Việt
AGCH
Access Grant Channel
Kênh cho phép thâm nhập
Arq
Automatic Repeat Request
Yêu cầu lặp lại tự động
Auc
Authentication Center
Trung tâm nhận thực
Bcch
Broadcast Control Channel
Kênh điều khiển quảng bá
Bch
Broadcast Channel
Kênh quảng bá
Bib
Backward Indicator bit
Bit chỉ thị hướng ngược
Bsic
Base station Indentity Code
Mã nhận dạng gốc
Bsn
Backward Sequence Number
Số tuần tự ngược
Bss
Base station System
Phân hệ trạm gốc
BSSAP
Base station application part
Phần ứng dụng BSS
Bssmap
Base station application management part
Phần ứng dụng quản lý BSS
Bts
Base Transceiver Station
Trạm thu phát gốc
BSC
Base Station Controler
Bộ điều khiển trạm gốc
CDMA
Code Division Access
Truy nhập phân chia theo mã
Cc
Country Code
Mã quốc gia
Ccch
Common Control Channel
Kênh điều khiển chung
Ccs
Common Channel Signalling
Báo hiệu kênh chung
Cic
Circuit Indentification Code
Mã nhận dạng mạch
C/a
Carrier to Adjacent Vatio
Tỷ số sóng mang/sóng lân cận
C/i
Carrier to Interference Vatio
Tỷ số sóng mang/ nhiễu
Cgi
Cell Global Indentity
Nhận dạng ô toàn cầu
C/r
Carrier to Reflection Vatio
Tỷ số sóng mang/sóng phản xạ
CCItt
Comite Consultatif International de Telegraphique et Telephonique
Uỷ ban tư vấn quốc tế về điện thoại, điện báo
Cspdn
Circuit Switched Public Data Network
Mạng số liệu công cộng chuyển mạch theo mạch
Cgi
Cell Global Indentity
Nhận dạng ô toàn cầu
Dtx
Discontinuous Transmission
Truyền dẫn không liên tục
Dcch
Dedicated Control Channel
Kênh điều khiển riêng
Dpc
Destination Point Code
Mã điểm nhận
Dtap
Direct Transfern Application Part
Phần ứng dụng truyền trực tiếp
Dup
Data uses Part
Phần người sử dụng số liệu
Ds
Data Store
Lưu giữ số liệu
Dci
Data Channel Interface
Giao tiếp kênh số liệu
Eir
Equipment Identity Register
Thanh ghi nhận dạng thiết bị
Etsi
European Telecommunication Standard Institute
Viện tiêu chuẩn Viễn Thông Châu Âu
Etb
Exchange Termnal Board
Phiếu đầu cuối tổng đài
Fcch
Frequency Correction Channel
Kênh hiệu chỉnh tần số
Facch
Fast Assciated Control Channel
Kênh điều khiển liên kết nhanh
Fdma
Frequency Division Multiple Access
Đa thâm nhập phân chia theo tần số
Fcs
Frame Check Sum
Tổng kiểm tra khung
Fib
Forward Indicator Bit
Bít chỉ thị hướng ngược
Grr
Gateway Roaming Rerouting
Định lại tuyến lưu động cổng
Gmsc
Gateway MSC
MSC cổng
Gss
Group Switch Subsystem
Hệ thống con chuyển mạch nhóm
Gt
Global Title
Tên toàn cầu
GSM
Groupe Special Mobile or Global System for Mobile Communication
Nhóm đặc trách di động hay hệ thống thông tin di động toàn cầu
Gos
Grade of Service
Cấp độ phục vụ
Imei
International Mobile Equipment Identity
Nhận dạng thiết bị trạm di động Quốc Tế
Imsi
International Mobile Station Identity
Nhận dạng trạm di động Quốc Tế
Isdn
Intergrated Services Digital Netword
Mạng số liên kết đa dịch vụ
Isi
Inter Symbol Interference
Nhiễu giao thoa giữa các tín hiệu
La
Location Area
Vùng định vị
Lac
Location Area Code
Mã vùng định vị
Lai
Location Area Indentity
Nhận dạng vùng định vị
Lapd
Link Access Protocol on D - Channel
Giao thức thâm nhập đường truyền ở kênh D
Lmt
Local Maititenance Terminar
Đầu cuối bảo dưỡng tại chỗ
Mcc
Mobile Country Code
Mã quốc gia di động
Me
Mobile Equiment
Thiết bị di động
Mnc
Mobile Network Code
Mã mạng di động
Map
Mobile Application Part
Phấn ứng dụng di động
MP
Mobile Paging
Tìm gọi di động
Ms
Mobile Station
Trạm di động
Msc
Mobile Services Switching Center
Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động
Msin
Mobile Station Indentification Number
Số nhận dạng trạm di động
Mgt
Mobile Global Title
Tên toàn cầu di động
Mm
Mobility Management
Quản lý di động
Msisdn
Mobile Station ISDN Number
Số ISDN trạm di động
Mt
Mobile Termination
Kết cuối di động
Msrn
Mobile Station Roaming Number
Số lưu động trạm di động
Mux
Multiplexer
Bộ ghép kênh
Ndc
National Destination Code
Mã nơi nhận trong nước
Nmt
Norie Mobile Telephpne
Điện thoại di động Bắc Âu
Ncc
National Color Code
Mã mầu quốc gia
Omc
Operation and Maintenance Center
Trung tâm khai thác và bảo dưỡng
Oss
Operation and Support System
Hệ thống khai thác và hỗ trợ
Osi
Open System Interconnection
Nối ghép tương hỗ các hệ thống mở
Pch
Paging Channel
Kênh tìm gọi
Pin
Personal Identification Number
Số nhận dạng cá nhân
Plmn
Public Land Mobile Network
Mạng di động mặt đất công cộng
Pspdn
Packet Switched Public Data Network
Mạng số liệu công cộng chuyển mạch gói
Pstn
Public Switched Telephone Network
Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng
Pcm
Pulse Code Modulation
Điều chế xung mã
Rbs
Radio Base Station
Trạm vô tuyến gốc
Rach
Random Acces Channel
Kênh thâm nhập ngẫu nhiên
Rx
Receiver
Máy thu
Rr
Radio Resource management
Quản lý tiềm năng vô tuyến
Sdcch
Standalone Dedicated Control Channel
Kênh điều khiển dành riêng đứng một mình
Sacch
Slow Associated Control Channel
Kênh điều khiển liên kết chậm
Sn
Subscriber Number
Số thuê bao
Sch
Synchronization Channel
Kênh đồng bộ
Sim
Subscriber Identity Module
Modun nhận dạng thuê bao
Spu
Signal Procesing Unit
Khối xử lý báo hiệu
Ss
Switching System
Hệ thống chuyển mạch
Sp
Signaling Point
Điểm báo hiệu
Snr
Seri Number
Số seri
Sl
Signal Link
Đường báo hiệu
Tacs
Total Access Communication System
Hệ thống thông tin thâm nhập toàn bộ
Tch
Trafic Channel
Kênh lưu thông
Tdma
Time Division Multiple Access
Đa thâm nhập phân chia theo thời gian
Tri
Transceiver Remote Interface
Giao tiếp thu phát từ xa
Tg
Transceiver Group
Nhóm thu phát
Trs
Transceiver Subsystem
Hệ thống con thu phát từ xa
Trx
Transceiver
Máy thu phát
Ts
Time Slot
Khe thời gian
Tmsi
Temporary Mobile Subscriber Identity
Nhận dạng thuê bao di động tạm thời
Trau
Transcoder Rate Adptation Unit
Khối chuyển đổi mã và thích ứng tốc độ
Vlr
Visitor Location Register
Bộ định vị tạm trú
Vad
Voice Activity Detection
Phát hiện tích cực tiếng
Tài liệu tham khảo
STT Tên tài liệu
Thông tin di động số - Tổng cục Bưu Điện.
GSM - Groupe Special Mobile or Global System for Mobile Communication.
CME - 20 ericsson.
Thông tin di động tổ ong.
Đề tài
Thông tin di động và tối ưu hóa
mạng vinaphone
Phần I: Tổng quan về thụng tin di động
Chương 1: lịch sử dịch vụ thụng tin di động và giới thiệu về đặc tớnh, tớnh năng của mạng thụng tin di động số GSM
1.1. Lịch sử dịch vụ thụng tin di động
1.2. Mạng thụng tin di động số GSM
1.3. Hệ thống tổ ong GSM (GSM Cellular System)
1.4. Cỏc loại đặc tớnh và phục vụ của GSM
1.4.1. Cỏc loại đặc tớnh của thụng tin di động số GSM
1.4.2. Cỏc dịch vụ GSM đó được tiờu chuẩn húa
1.5. Kết luận
Chương 2: cấu trỳc và cỏc thành phần mạng GSm
2.2. Cấu trỳc cỏc hệ thống con
2.2.1. Hệ thống con chuyển mạch (SS)
2.2.2. Hệ thống con trạm gốc (BSS)
2.2.3. Trạm di động (MS - Mobile Station)
2.2.4. Hệ thống con khai thỏc và hỗ trợ (OSS)
2.3. Cấu trỳc địa lý mạng
2.3.1. Tổng đài vụ tuyến cổng ( Gateway - MSC)
2.3.2. Vựng phục vụ MSC/VLR
2.3.3. Vựng định vị (Location Area)
2.4. Kết luận
Chương 3: Giao diện trong mạng
3.1. Phõn bố giao diện
3.2. Cỏc chức năng thực hiện tại cỏc giao diện
3.3. Kết luận
Chương 4: Giao tiếp vụ tuyến - Giao tiếp vụ tuyến số
4.1. Khỏi niệm về cỏc kờnh trờn giao tiếp Vụ tuyến
4.2. Kờnh vật lý
4.3. Kờnh lụgic
4.3.1. Kờnh lưu thụng TCH ( Tranffic Channel)
4.4. Cụm (Burst)
4.5. Kết luận
Chương 5: Số nhận dạng trong GSM
5.1. Kế hoạch đỏnh số
5.2. Số ISDN của mỏy di động (MSI - SDN)
5.3. Nhận dạng thuờ bao di động quốc tế (IMSI)
5.4. Số lưu động của trạm di động(MSRN) và chức năng hỏi đỏp định tuyến cuộc gọi
5.5. Định nghĩa tất cả cỏc số nhận dạng của mạng
5.6. Cỏc trường hợp và thủ tục thụng tin
5.6.1. Tổng quan
5.6.2. Lưu động và cập nhật vị trớ
5.6.3. Thủ tục nhập mạng đăng ký lần đầu - Rời mạng
5.6.4. Gọi đến MS
5.6.5. Gọi từ MS
5.6.6. Tỡm gọi
5.6.7. Cỏc trường hợp chuyển giao khỏc
5.7. Kết luận
Phần II: Quy hoạch ụ
Chương 1: Cỏc thiết bị của một ụ
1.1. Cấu trỳc RBs
1.1.1. Giao tiếp thu phỏt ở xa - TRI
1.1.2. Hệ thống con thu phỏt - TRS
1.2. Chức năng và đặc tớnh của RBS 200
1.2.1. Chức năng
1.2.2. Đặc tớnh
1.3. Kết luận
Chương 2: Giới thiệu về ụ
2.1. Giới thiệu về tổ chức ụ
2.2. Kớch thước của ụ
2.3. Phõn bổ ụ
2.4. Hệ dạng ụ
2.5. Cỏc ụ trựm nhau
2.6. Kết luận
3.1. Yờu cầu cho quy hoạch
3.2. Khảo sỏt mạng
3.3. Tớnh toỏn lưu lượng cho một ụ
3.4. Nhiễu giao thoa đồng kờnh
3.5. Sử dụng lại tần số
3.6. Tớnh toỏn với mẫu ụ
3.7. Phõn bổ kờnh
3.8. Quy định kờnh logic ở CME - 20
3.9. ảnh hưởng của địa hỡnh truyền súng
3.10. Định vị
3.10.1. Cỏc thụng số định vị
3.10.2. Định vị và đồng bộ thời gian
3.11. Kết luận
Phần III: Phần thiết kế
Chương 1: Giới thiệu
1.1. Sơ lược tỡnh hỡnh phỏt triển thụng tin núi chung và mạng thụng tin di động núi riờng ở Việt Nam
1.2. Mục đớch và cơ sở tối ưu húa
1.3. Chất lượng dịch vụ
1.4. Lưu lượng phục vụ
1.5. Dự đoỏn đường truyền (C/I; C/A; C/R)
1.6. Đặt cỏc thụng số thiết kế một cell
1.7. kết luận
Chương 2: Cơ sở của tối ưu húa
2.1. Cỏc vấn đề nảy sinh khi trao đổi thụng tin giữa MS và BTS
2.1.1. Suy hao đường truyền và phađinh
2.1.2. Cỏc phương phỏp phũng ngừa suy hao truyền dẫn do phađinh
2.1.3. Phương phỏp chống phõn tỏn thời gian
2.1.4. Quy hoạch ụ
2.2. Vị trớ anten trong hệ thống GSM
2.3. Kết luận
Chương 3: Thực hiện quỏ trỡnh tối ưu húa
3.1. Giỏm sỏt chất lượng phục vụ
3.1.1. Giỏm sỏt trờn A.Interface
3.1.2. Giỏm sỏt trờn A bit.Interface
3.1.3. Giỏm sỏt trờn giao tiếp vụ tuyến
3.2. Cỏc vấn đề kỹ thuật
3.2.1. Cỏc chỉ tiờu chất lượng chớnh
3.2.2. Phõn tớch cỏc thống kờ chớnh
3.2.3. Đưa ra cỏc vấn đề kỹ thuật
3.3. Phương thức thực hiện
3.3.1. Giải quyết tỡnh trạng tắc nghẽn
3.3.2. Giải quyết nhiễu đồng kờnh lớn
3.3.3. Thay đổi thụng số hệ thống - Tối ưu húa mạng
3.3.4. Thay đổi thụng số chuyển giao
3.4. Thực hiện
3.5. Kết luận
Chương 4: Giải phỏp cho mạng vinaphone hà nội
4.1. Thiết kế mạng vinaphone
4.2. Thiết kế tối ưu cho mạng vinaphone - hà nội
4.3. Kết luận
Lời Kết luận
Phụ lục
Cỏc chữ viết tắt
Tài liệu tham khảo
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- DAN192.doc