Đề tài Thông tin di động và tối ưu hóa mạng vinaphone

à MS. Định dạng truy nhập ngẫu nhiên. Định dạng chuyển giao: Khi một kênh được định cho việc chuyển giao RBS theo dõi việc truy nhập ngẫu nhiên. Tìm gọi: Bản tin tìm gọi được phân bố đi bởi RBS. Chất lượng đo đạc, sắp xếp thời gian đo và cường độ tín hiệu đo. Nhẩy tần. Phát hiện các kênh vô tuyến hỏng. 1.2.2. Đặc tính Tính tin cậy, tính modul và chất lượng sản phẩm cao. Tất cả các kênh ở RBS được trang bị như nhau, nếu một sự cố xảy ra ở kênh điều khiển , một TRX khác sẽ tự động đảm nhiệm kênh điều khiển. Tính bảo dưỡng: OMS tìm ra các sự cố ở thiết bị, các khối sự cố được định vị để có thể thay thế tại chỗ. Tính bảo dưỡng tăng nhờ đánh số các khối hợp lý rõ ràng. Bảo dưỡng phòng ngừa giữ ở mức tối thiểu nhờ hệ thống có giám sát tự động. Giá thành của chu kỳ tuổi thọ: Việc giảm giá thành chu kỳ tuổi thọ là tiêu chuẩn quan trọng trong thiết kế. Việc này thực hiện được nhờ kết hợp các giải pháp hệ thống trên với giám sát tự động, tính modul tính dự phòng và tính tin cậy cao. * RBS 200 làm việc với điện áp định danh như sau: + 24 VCD (phân bố bên trong tủ máy đạt được bằng bộ đổi nguồn). + 230 VAC (biến đổi ra 24 VCD, thời gian duy trì ít nhất = 15 phút). + (48 - 60) VCD được lắp ở tủ máy biến đổi nguồn. 1.3. Kết luận Chương này nghiên cứu về cấu trúc RBS và một số chức năng, đặc tính của RBS200. Tìm hiểu về cấu trúc TRX, đưa ra công suất đỉnh được đo tại đầu vào của bộ kết hợp và điện áp định danh của RBS 200. Chương 2 Giới thiệu về ô 2.1. Giới thiệu về tổ chức ô Mục đích của việc tổ chức một hệ thống di động là đạt được dung lượng cao, nghĩa là phải đảm bảo mức chất lượng phục vụ và tiếng cho phép với một số lượng lớn các thuê bao trong một vùng phủ sóng. ở chương này ta xét đến một khái niệm và công việc trong quá trình tổ chức một ô trong hệ thống tổ ong. 2.2. Kích thước của ô Độ rộng của một vùng phủ sóng của một trạm cơ sở chủ yếu phụ thuộc vào các yếu tố sau đây: Công suất ra máy phát vô tuyến. Băng tần sử dụng. Chiều cao, vị trí tháp anten. Dạng anten. Địa hình vùng. Độ nhạy máy thu vô tuyến. ở một số vùng mà yêu cầu dung lượng thấp, người ta sử dụng trạm cao và công suất ra máy phát cao, ở CMS88 độ nhạy máy thu và băng tần được ấn định trước nếu các giới hạn quy định của chúng được biết trước. Hai dạng anten thường sử dụng là anten vô tuyến( bán kính vùng phủ sóng xấp xỉ 15 km) và anten định hướng tập trung công suất phản xạ và các rẻ quạt 1200, mỗi rẻ quạt phủ 2 á 4 km. Bằng cách điều chỉnh công suất ra các máy phát, ở trạm cơ sở có thể điều chỉnh thêm từng sóng theo yêu cầu, các sóng phát thẳng theo tầm nhìn. 2.3. Phân bổ ô Phân bổ ô theo kiểu tuyến tính theo địa hình khi phân bổ ô được bố trí theo kiểu tuyến tính do khu vực phục vụ nằm trong đất liền, dọc bờ biển hay dọc đường nối giữa các thành phố lớn cách nhau hàng chục km, ô được bố trí theo hàng dọc và sử dụng lại tần số sau mỗi vòng. Ví dụ như 3 ô sử dụng lại cuộc gọi trên tàu hỏa, trên tàu thủy hay trên máy bay… Khi vùng phục vụ có địa hình phẳng như các cuộc gọi của các xe cộ thì các ô được phân bổ phức tạp theo mô hình lặp lại trên khu vực phục vụ không có chỗ hở. Các ô sẽ được bố trí một cách đều đặn dù cho sự phức tạp của địa hình mà sóng vô tuyến được truyền. LTN ( Land Telephone Network F1 F2 F3 F4 Hình II.3: Vị trí kiểu tuyến tính lặp lại ở ô bờ biển. 2.4. Hệ dạng ô Vùng phủ có dạng tròn khi anten phát sóng đa hướng trên mặt đất phẳng. Khu vực của ô được xác định bởi các điểm có cùng vị trí mức thu trung bình giữa các vị trí trong khu vực lan truyền sóng vô tuyến có dạng hình đa giác. Có ba phương pháp bao phủ kín khu vực các ô hình đa giác có kích thước như nhau. R R Hình II.4: Khoảng cách tâm giữa các ô. Khoảng cách tâm giữa các ô được xác định theo bảng sau: Kiểu ô đơn vị Khoảng cách tâm các ô kề nhau Tam giác đều Hình vuông Lục giác đều Đường nối tâm của khu vực gối lên nhau sẽ có hình tam giác, hình vuông hay hình lục giác. Ba kiểu ô trên đều có những đặc tính riêng của chúng. a. Cự ly tế bào (ô) Khi bao phủ khu vực mỗi dạng ô thì khoảng cách tâm sẽ theo bảng trên. Khoảng cách tâm của dạng lục giác đều là lớn nhất. Khu vực ô đơn vị là khu vực gối lên nhau. Ta có bảng số liệu sau: Kiểu ô đơn vị Khu vực ô đơn vị Khu vực chồng lấn Tam giác đều Hình vuông Lục giác đều r Với r là độ rộng của ô chồng lấn. b. Khu vực ô và khu vực chồng lấn Khi các ô phân chia khu vực thành các ô đơn vị có cùng kích thước và khu vực chồng lấn sẽ khác nhau tùy theo từng kiểu ô. Khu vực ô đơn vị là khu vực được bao phủ bởi hình tam giác đều, vuông đều và lục giác đều trong đó lục giác đều tối thiểu hóa số lượng ô để bao phủ một khu vực, độ rộng của ô chồng lấn = 0,27R. Kiểu ô đơn vị Tam giác đều Hình vuông Lục giác đều c. Số lượng tần số cần thiết tối thiểu Do không thể sử dụng cùng một tần số vì nhiều ô nên số lượng tần số cần thiết được trình bày như bảng sau đây: Kiểu ô đơn vị Khoảng cách tâm các ô kề nhau Tam giác đều 6 Hình vuông 4 Lục giác đều 3 Dạng lục giác đều có hiệu quả nhất trong hệ thống ô. 2.5. Các ô trùm nhau Các ô trùm nhau có thể được sử dụng ở các trường hợp khác nhau để giải quyết các vấn đề vô tuyến đặc biệt. Ô trùm được ấn định ở một nhóm kênh và được đặt ở cùng một trạm với ô bình thường bị trùm. Ô trùm có kích thước nhỏ không chứa kênh điều khiển hay máy thu cường độ trường SSR. Để thiết lập cuộc gọi trực tiếp ô vùng trùm và chuyển ô cuộc gọi đang được tiến hành đến ô trùm SSR của ô trùm được sử dụng, để đảm bảo rằng cuộc gọi đến hoặc từ một thuê bao di động trong ô trùm bắt đầu ở kênh tiếng của ô trùm này, ta phải đo cường độ tín hiệu thu trong quá trình thâm nhập hệ thống. Cường độ này được gửi đến MSC khi thâm nhập hoặc trả lời tìm gọi ở MSC cường độ tín hiệu được đánh giá để có thể xác định nên sử dụng ô trùm hay ô bị trùm. ô trùm ô bị trùm Hình II.5: Ô trùm - ô bị trùm. 2.6. Kết luận Chương này chỉ với mục đích giới thiệu sơ qua về ô, trong đó nêu ra kích thước ô, phân bổ ô, hệ dạng ô. Tính toán khoảng cách giữa các ô và tìm hiểu 3 kiểu ô đơn vị, xem xét các ô trùm và ô bị trùm. Chương 3 Quy hoạch ô cho GSM ở chương này ta xét đến một số công việc ban đầu cho việc quy hoạch ô cho hệ thống thông tin di động tổ ong của GSM, sự phân bố địa lý của máy di động, tính chất lưu lượng của các thuê bao và chất lượng cần thiết, vùng phủ địa lý để phục vụ tạo nên số liệu ban đầu cho quy hoạch mạng. Việc quy hoạch mạng dựa trên một mô hình lý thuyết dựa trên việc bố trí địa lý của cấu trúc mạng. Trạm thu phát gốc BTS được đề xuất và ấn định tần số bảo đảm bước thành công đầu tiên trong quy hoạch. Hình dạng ô phụ thuộc dạng anten sử dụng. Vùng phủ có dạng thẳng hay lục giác. Dạng thẳng Dạng lục giác Hình II.6: Dạng vùng phủ sóng. Các lục giác là dạng ký hiệu cho một ô trong mạng vô tuyến và là mô hình đơn giản nhất của mẫu hình phủ sóng vô tuyến cho việc quy hoạch khi phải xét đến truyền sóng vô tuyến phụ thuộc vào địa hình, các tính chất không đồng nhất của bề mặt đất. 3.1. Yêu cầu cho quy hoạch Các yêu cầu cơ bản cho quy hoạch ô: Khả năng về lưu lượng. Vùng phủ sóng. Cấp phục vụ. Chất lượng âm thanh. Giá thành. Khả năng phát triển thuê bao di động tương lai. Khả năng về lưu lượng là yếu tố quan trọng đối với một ô, nó khác nhau tùy theo khu vực địa lý khác nhau và yêu cầu thông tin khác nhau. Quy hoạch ô cho CME 20 dựa vào các công việc sau: Sơ bộ phân bố kênh và vị trí đài trạm theo tính chất lưu lượng, số thuê bao và chất lượng phục vụ cần thiết. Quyết định mẫu sử dụng lại tần số, nghĩa là ấn định tần số và ấn định vị trí của kênh lôgíc. Dự kiến vùng phủ trên cơ sở số liệu về đài trạm dự kiến( tọa độ, chiều cao anten…) và các hạn chế do phân tán thời gian gây ra. Nghiên cứu nhiễu giao thoa, C/( I + R + A). Nhiễu giao thoa đồng kênh, C/ I. Phản xạ : C/ R. Nhiễu giao thoa kênh lân cận, C/ A. Khảo sát mạng: kiểm tra các điều kiện đài trạm và môi trường vô tuyến. Xây dựng sơ đồ mạng trên cơ sở các đài trạm phù hợp. Nghiên cứu các thông số ấn định. Đo đạc vô tuyến. Vùng phủ vô tuyến cuối cùng và các dự toán C/ ( I +R+A). Hoàn thiện các tư liệu, số liệu thiết kế ô. 3.2. Khảo sát mạng a. Khảo sát các vùng: Để việc dự đoán vùng phủ vô tuyến và thông tin về môi trường truyền tín hiệu đạt kết quả cao, Ericsson đã đưa ra các điều kiện trong khi tiến hành khảo sát vị trí: Quan hệ của vị trí với mạng. Không gian cho anten và thiết bị vô tuyến. Công suất điện. Truyền dẫn. Môi trường truyền sóng vô tuyến. Khả năng phục vụ. b. Khảo sát vô tuyến: Công việc gồm thiết lập truyền dẫn cho một đài kiểm tra tại một vị trí đã định vị. Sử dụng một máy đo để lấy các thông số về sự định vị, sơ đồ trạm thu phát với anten, điều khiển và đơn vị xử lý băng ghi. Mức tín hiệu có thể đo trên một số kênh và mỗi mẫu kênh được đưa ra ở một mức điều chỉnh tốc độ. Dữ liệu được xử lý cơ bản trước khi đọc ghi vào các đĩa cứng và đưa ra sau khi khảo sát. MSC, BSC, RBS và mạng truyền dẫn luôn cố định. Mạng truyền dẫn thường là mạng độc lập. Việc tính toán truyền dẫn, tính tổn hao đường truyền trở lên hữu hiệu bởi việc số hóa bản đồ quy hoạch. 3.3. Tính toán lưu lượng cho một ô Lưu lượng là khả năng trao đổi thông tin tại một thời điểm. Trong thông tin di động, dung lượng của ô là số kênh (thoại, số liệu) dành cho thuê bao di động. Người ta tính toán dung lượng cho một ô để quyết định số lượng và bố trí các trạm gốc, số thuê bao phải phục vụ cần thiết, phần trăm các cuộc gọi ứ nghẽn cho phép. Phần trăm các cuộc gọi ứ nghẽn cho phép xác định chất lượng phục vụ GOS (Guanlity of Service ) và gọi là GOS ( Grade of Service ). Với một GOS xác định thì quan hệ giữa số kênh và mật độ lưu lượng trên một kênh được cho bởi phân bổ gọi là Erlang. a. Một số công thức tính toán Lưu lượng là một số thuê bao được xác định: Trong đó n: là số cuộc gọi thuê bao trong một giờ. T : là thời gian hội thoại trung bình. Khi lưu lượng được tính toán trong một thời gian dài thì mạng ô phải xác định khoảng thời gian bận. Số kênh được chọn trong một ô hợp lý sẽ giúp tăng hiệu suất trung kế ở hệ thống. Ví dụ một đài trạm có chứa 48 kênh và chia thành 3 rẻ quạt mỗi ô có 16 kênh, ứ nghẽn cho phép là 2% ta xác định được dung lượng mỗi ô bằng 9,8284 Erlang. Vậy tổng dung lượng đài trạm sẽ là: 9,8284*3 = 29,4852 Erlang. Nếu chia đài trạm ra 6 ô rẻ quạt thì tổng dung lượng = 21,7 Erlang. Số thuê bao có thể được phục vụ trong một ô được tính bằng tổng dung lượng của ô trên dung lượng cần cho một thuê bao. Xét ví dụ: Một ô có 30 kênh tiếng với ứ nghẽn cho phép 1%. Tra bảng Erlang ta có tổng dung lượng của ô là 20E. Theo ước tính cho trước lưu lượng cuộc gọi khởi đầu thuê bao đạt 0,02E và cuộc gọi đến thuê bao di động đạt 0,01E. Vậy dung lượng cần cho một thuê bao là 0,03E. Từ đây ta có số lượng thuê bao có thể phục vụ là 20E:0,03E = 666 thuê bao b. Kích thước các kênh Kênh TCH ( lưu thông ) với thời gian đàm thoại trung bình 120s. Số Erlang một thuê bao = 0,033. Số cuộc gọi trong thời gian bận trung bình sẽ là: Kênh điều khiển dành riêng đứng một mình SDCCH: Trong một giờ gọi, 4 kênh SDCCH với thời gian sử dụng một kênh = 3 giây. Lưu lượng cho thuê bao là: thuê bao Một kênh vật lý cho 8 kênh SDCCH riêng biệt, với 20% ứ nghẽn ta có dung lượng 8 kênh là 3,5271(Erlang). Số thuê bao = ( thuê bao) Tổng số Erlang của 106,8 thuê bao = 106,8 . 0,033 (Erlang) = 3,52(Erlang) 3.4. Nhiễu giao thoa đồng kênh Khi ta sử dụng lại tần số trạm di động có thể bị nhiễu đồng kênh. Thường là trong quá trình hội thoại, MS nhận được tín hiệu từ MS khác sử dụng lại kênh tiếng của trạm. Để tránh tình trạng này có thể sử dụng 3 SAT (tổng giám sát ) khác nhau là phân bổ ở hệ thống như sau: Các kênh ở cụm chính phát SAT 1 = 5970 Hz Các kênh ở cụm lân cận phát SAT 2 = 6000 Hz Các kênh ở cụm còn lại phát SAT 3 = 6030 Hz Các kênh gần nhất sử dụng lại tần số sẽ phát SAT khác nhau và điều này được nhận biết bởi trạm di động. Nếu SAT ở mọi thời điểm trong quá trình hội thoại không giống nhau theo quy định, nó sẽ không được khép vòng về BS và gây ra Handoff ngay tức thì hay giải phóng cuộc gọi. Khối kênh tiếng tạo ra SAT 5970, 6000 hay 6030 Hz Gọi đang tiến hành ở kênh tiếng. Tiếng và SAT kết hợp. MS khép vòng SAT về BS. MS Hình II.7: Giám sát cuộc gọi. 3.5. Sử dụng lại tần số Việc đưa ra mẫu ô và quy hoạch tần số sử dụng là cần thiết cho không chỉ mạng ban đầu mà cho cả giai đoạn phát triển tiếp theo. Khi yêu cầu về lưu lượng tăng lên thì nảy sinh vấn đề là phải có sử dụng lại tần số để tăng dung lượng của hệ thống. * ở hệ thống CMS 88 của ericson việc sử dụng lại tần số được tổng quát như sau: + Trong băng tần có 333 kênh( tần số), một bộ kênh ( thường là 10 đến 30 kênh tiếng và một kênh điều khiển) được ấn định cho mỗi ô. Các ô lân cận được ấn định các bộ tần số khác nhau để có thể đảm bảo sự trùm của các ô. Việc sử dụng lại tần số sẽ gây ra nhiễu giao thoa cùng kênh ở các vùng trùm nhau nên bộ tần số giống nhau chỉ được sử dụng ở các khoảng cách đủ lớn giữa hai ô gọi là khoảng cách lặp. * Sau đây ta xét nguyên lý sử dụng lại tần số ở quy hoạch ô cho CME 20. Việc sử dụng lại tần số là sử dụng kênh vô tuyến cùng một sóng mang phủ cho các vùng địa lý khác nhau cách nhau đủ lớn chống nhiễu giao thoa đồng kênh. Phần tỷ số C/I ở hệ thống xác định số nhóm tần số F có thể sử dụng. C/I phụ thuộc vào vị trí tức thời của MS do địa hình không đồng nhất, hình dạng khác nhau, số lượng và kiểu vùng tán xạ địa phương, kiểu anten, tính hướng chiều cao…Với tổng số kênh N, chia thành F nhóm, mỗi nhóm có N/F kênh. N cố định nên khi giảm bớt số đài trạm cần thiết cho tải lưu lượng định trước. ericsson sử dụng ba kiểu mẫu tần số sử dụng lại : 7/21; 4/12; 3/9 có các đặc điểm sau: + Mỗi đài có 3 ô, các anten của ô có góc phương vị phân cách nhau 1200, ô được tổ chức với các anten hướng về phía đài trạm gần nhất. + Mỗi ô sử dụng các anten phát 600 và hai anten thu phân tập 600 cho mỗi góc phương vị. + Mỗi ô được xấp xỉ hóa bằng hình lục giác. + Coi lưu lượng phân bố đồng nhất ở các ô, kích thước ô xác định như khoảng cách giữa hai đài trạm lân cận, bán kính ô R bằng một phần ba khoảng cách đài trạm. Dưới đây ta xét ví dụ về các mẫu sử dụng lại tần số của ô lục giác đều: F2 F3 F1 F1 F2 F3 F2 F3 F1 F2 F3 F1 F2 F3 Hình II.8: Mẫu sử dụng lại của ô lục giác đều. Các mẫu 7/21(sử dụng các nhóm 21 tần số: một mẫu sử dụng lại tần số 7 đài) và 4/12 được sử dụng rộng rãi cho các hệ thống tương tự và được sử dụng cho GSM không có nhảy tần. Mẫu 3/9 có thể sử dụng với nhảy tần, có thể không nhẩy tần. Hình minh họa mẫu ô 3/9: Các nhóm 9 tần số, mỗi mẫu sử dụng ba tần số 3 đài C1 A3 A1 C2 A2 B1 C3 A2 C1 A3 A2 B1 C3 C2 B1 C3 C1 B2 B3 A1 B2 B3 A1 C1 A3 A2 C1 A3 C2 B1 C3 C2 B1 B1 A2 B3 B2 A1 B3 B2 Hình II.9: Mẫu ô 3/9. ở cả 3 trường hợp mẫu ô 3/9; 4/12; 7/21 có các khoảng cách đài đồng kênh. 3/9 d = 7,9R 4/12 d = 6R 7/12 d = 5,2R Các nhóm kênh được quy định cho cả 3 trường hợp trên được minh họa như hình sau đây: 3/9 B3 C3 A1 B1 C1 A2 B2 C2 A3 4/12 D3 A1 B1 C1 D11 A2 B2 C2 A3 D2 C3 B3 7/21 F3 C3 A1 C1 D1 E1 F1 G1 A23 D2 E2 F2 G2 A3 B3 C3 E3 C2 D3 B2 B1 Hình II.10: Quy định nhóm tần số cho các mẫu. ở các vùng nông thôn có mật độ lưu lượng thấp, việc chọn đài trạm gốc được thực hiện khi xét yêu cầu phủ toàn bộ chứ không mẫu ô chuẩn. Tuy nhiên các mẫu ô vẫn cung cấp cho các giá trị quy định tần số. 3.6. Tính toán với mẫu ô Xét quan hệ giữa các tế bào sử dụng lại: Hình II.11: Quan hệ giữa các ô sử dụng lại. O4 O5 O6 O2 O3 O1 O0 D S5 R S6 S4 S0 S3 S1 S2 Tâm ô O0 và 6 tâm các ô O1 đến O6: Có thể tái sử dụng lại tần số của tế bào đầu tiên. D là khoảng cách giữa O0 và các O1 đến O6. R là bán kính ô S là diện tích lập bởi nối các tâm các ô O1 - O6 và bao gồm S0 và S1 - S6 chứa O1 - O6. Từ đây ta rút ra công thức sau với D và R cho trước: N là số tế bào (ô) sử dụng lại tương ứng với vị trí giữa ô và các ô sử dụng lại. * Tính D và N: Xét trường hợp sau đây: r 2r D P 1200 j O1 i O0 Hình II.12: Quan hệ giữa ô và các ô sử dụng lại. r là cự ly từ tâm một tế bào đến một tế bào lân cận. P là tâm ô thứ i kể từ ô chứa tâm O0 tính theo chiều ngang. j là số ô từ P đến tâm ô sử dụng lại O1. Khoảng cách giữa O0 và O1 là D được xác định: D = (2ri)2 + (2rj)2 - 2(2ri) (2rj ). cos1200 N = i2 + j 2 + ij * Ngoài 3 mẫu tần số mà ta đã xét ở trên, còn có cách phân bổ ô theo các nhóm: + 4 tần số : Khoảng cách tâm + 9 tần số : Khoảng cách tâm + 13 tần số : Khoảng cách tâm + 16 tần số: Khoảng cách tâm + 3 tần số : Khoảng cách tâm + 7 tần số : Khoảng cách tâm ở đây ta xét 2 nhóm ( 13 và 16 ) tần số F14 F9 F4 F3 F2 F11 F12 F9 F7 F10 F1 F13 F5 F1 F10 F3 F2 F1 F5 F8 F7 F6 F6 F15 F16 F15 F14 F13 F8 F9 F2 F7 F13 F8 F13 F3 F1 F6 F7 F10 F4 F5 F12 F6 F11 F12 F5 Nhóm 13 tần số Nhóm 16 tần số Hình II.13: Ví dụ phân bổ ô theo nhóm 13 và 16 tần số. 3.7. Phân bổ kênh ở phần này ta làm quen với khái niệm gán kênh, nó có nghĩa là quyết định tần số kênh cho từng ô và nó rất quan trọng trong việc thiết kế hệ thống để tìm kênh hiệu quả nhất. Việc gán kênh phải đáp ứng được những yêu cầu sau đây: Nhiễu của các tần số như nhau phải thấp hơn giá trị giới hạn. Chỉ một anten dùng cho nhiều máy thu phát( do điều kiện lắp đặt và vấn đề kinh tế). Do vậy khoảng cách tần số kênh phải thỏa mãn điều kiện với các thiết bị sử dụng chung. Chọn tần số có thể ngăn ngừa nhiễu lẫn nhau do các đặc tính phi tuyến của các thiết bị thu phát gây ra. Đáp ứng đủ số lượng kênh yêu cầu cho tổng lưu lượng mỗi ô. Trên thực tế lưu lượng không đều trong khu vực phục vụ và mật độ trung tâm cao hơn mật độ biên nên phải phân bổ nhiều kênh ở trung tâm và hiệu quả tần số giảm đến 1/3 hay 1/4 so với điều kiện lý tưởng. Sau đây là một số phương pháp gán kênh. Gán kênh kiểu chèn: Được dùng để cực đại hóa hiệu qủa tần số, phương pháp này phân bổ tần số trung tâm kênh trong nhóm điển hình. Khoảng cách các kênh Gán kênh điển hình. Gán kênh kiểu chèn Hình II.14: Phân bổ kênh kiểu chèn. Theo hình trên, khoảng cách giữa các kênh giảm xuống 1/2 lần nên số lượng kênh sử dụng trong độ rộng băng của hệ thống tăng lên gấp 2 lần. Nhưng do phổ bị chồng lấn nên kênh kế cận không được sử dụng trong cùng một ô và ô lân cận cũng bị hạn chế do điều kiện nhiễu nên hiệu quả kênh cũng sẽ không tăng gấp đôi. b. Gán kênh năng động và linh hoạt Như ta đã biết, lưu lượng thay đổi theo các yếu tố địa hình và thời gian khi lưu lượng nhất thời vượt quá thì không thể sử dụng kênh của ô lân cận trong điều kiện gán kênh cố định và ô sẽ bị mất cuộc gọi. Phân bổ kênh năng động nghĩa là phải giám sát kênh đang sử dụng bất kỳ khi nào có cuộc gọi trong khu vực và chọn kênh lỗi ở ô lân cận để phân bổ kênh khác có khoảng cách không đổi. Độ tổn thất cuộc gọi thấp có hiệu quả tốt khi hệ thống hoạt động. Trường hợp độ tổn thất cuộc gọi cao, tần số sử dụng ở ô có cự ly xa hơn so với cự ly tái sử dụng ngắn nhất. Để tránh hiện tượng này, cần phối hợp phân bổ kênh cố định và năng động và phân bổ kênh hỗn hợp đã được gán từ trước từ phân bổ kênh cố định, hay tái phân bổ cuộc gọi mà nó được phân bổ bằng gán kênh năng động. Trên thực tế, để sử dụng gán kênh năng động cần có các thiết bị anten chung được sử dụng bằng cách kết hợp một số kênh và có một thuật toán để xử lý cuộc gọi qua mỗi khu vực(tế bào) ở tốc độ cao. Có thể xử lý bằng phương pháp phân bổ kênh thực tế, trung tâm điều khiển không điều khiển các khu vực ô mà bản thân khu vực ô tự điều khiển thông qua việc trao đổi chức năng ưu tiên cho mỗi ô. Phân bổ kênh linh hoạt rất có lợi khi có thể ước lượng điểm thay đổi thời gian và địa hình. Chẳng hạn vào buổi sáng sớm lưu lượng tập trung vào nội thành và buổi chiều chỉ thị tập trung ở ngoại thành. Việc phân bổ trước các kênh chung cho nhóm ô và sử dụng các kênh từ nhóm ô bão hòa sang nhóm không bão hòa tùy theo thứ tự ưu tiên khi lưu lượng vượt quá mức cực đại và hạn chế tế bào khác sử dụng các kênh này. Phương pháp này nâng cao tính linh hoạt với sự thay đổi lưu lượng trên thực tế so với phân bổ kênh năng động( là phương pháp nhằm nâng cao hiệu quả tần số trong toàn khu vực phục vụ). 3.8. Quy định kênh logic ở CME - 20 Đối với mỗi ô ở hệ thống ta cần quy định như sau: Tần số vô tuyến mang kênh BCCH ở khe thời gian 0. Các tần số vô tuyến mang kênh SDCCH( Standalone Dedicate Control Channel) khi thiết lập cuộc gọi là thực hiện các thủ tục cập nhật vị trí, ở vùng thành phố có thể dùng một hay hai SDCCH là đảm bảo lưu lượng bình thường. Cần tần số vô tuyến mang TCH ( Trafic Channel) bổ xung. 3.9. ảnh hưởng của địa hình truyền sóng ở những nơi mà có sự không đồng nhất của mặt đất gây ảnh hưởng đến việc truyền sóng, một số trường hợp có thể xảy ra như: Tỷ số sóng mang trên nhiễu giao thoa thấp (C/I). Các phản xạ rất trễ (C/R, phân tán thời gian). Tăng tính nguy hiểm do giao thoa kênh lân cận(C/A). ở các vùng nông thôn có mật độ lưu lượng thấp, việc chọn đài trạm gốc thực hiện khi có xét đến các yêu cầu phủ toàn bộ. Yêu cầu về mẫu ô chuẩn sẽ đưa ra các chỉ dẫn có giá trị để quy định tần số. Khi xảy ra các trường hợp giao thoa có hại, tỷ số C/R thấp hơn mức ngưỡng quy định. Tỷ số C/R này được định nghĩa là tỷ số giữa năng lượng bên trong của số bộ cân bằng C với năng lượng bên ngoài của bộ cân bằng R. Hiện tượng phân tán thời gian nguy hiểm yêu cầu phải thay đổi vị trí đặt BTS hoặc do phân tán thời gian hoặc phân tích nhờ máy tính. Trong quy hoạch mạng Ericson luôn thiết lập mối liên quan trên cơ sở thường xuyên giữa các phép đo khảo sát và mô hình truyền sóng với sự trợ giúp của máy tính. Một công cụ của Ericson là PROPAC gồm một gói dự đoán cho phép thực hiện: Các dự tính vùng phủ. Các dự tính nhiễu giao thoa đồng kênh. Tổng hợp như toàn bộ. Dự tính nhiễu giao thoa lân cận. Khi phân tích môi trường địa lý để đặt vị trí đài BTS ta xét đến các yếu tố sau đây: Dự tính vùng phủ cho các ô cần và các ô lân cận. Vùng của ô cần. Các vùng ô gây giao thoa(lân cận) có thể có. Các vật phản xạ có thể có. Thời gian trễ. a. Các môi trường nguy hiểm Các môi trường xảy ra phân tán thời gian: + Các vùng núi. + Hồ ao, có nhiều nhà cửa xây dựng. + Các thành phố có nhiều đồi. + Các tòa nhà cao gắn kim loại. Phân tán thời gian xảy ra khi mà hiệu số quãng đường đi giữa tín hiệu đi thẳng và phản xạ lớn hơn 4,5km là nguy hiểm. Sự nguy hiểm này tăng cùng khoảng cách MS là BTS. Một MS gần BTS sẽ nhận được tín hiệu mạnh và có C/R cao hơn mức giới hạn(hình II.15). MS đến gần vật phản xạ nằm xa BTS nhận tín hiệu đi thẳng yếu hơn và tín hiệu phản xạ mạnh, tỷ số C/R giảm thấp hơn ngưỡng cho phép gây nguy hiểm(hình II.16). Hình II.15: Hiệu số quãng đường lớn; C/R trên ngưỡng. Tín hiệu phản xạ mạnh, phản xạ yếu Hình II.16: Hiệu số quãng đường lớn; C/R gần thấp hơn ngưỡng. Tín hiệu đi thẳng, phản xạ mạnh Khi MS rất gần vật phản xạ, tín hiệu phản xạ rất mạnh nhưng hiệu số quãng đường nhỏ nên phản xạ nằm trong cửa sổ cân bằng(hình II.17). Hình II.17: Hiệu số quãng đường nhỏ. C/R thấp hơn ngưỡng nhưng trong giới hạn bộ cân bằng. b. Một số giải pháp để tránh phân tán thời gian Để tránh phân tán thời gian ta có thể dùng hai phương pháp sau: Hình II.18: BTS đặt gần vật phản xạ. + Đặt BTS gần vật phản xạ sao cho đảm bảo hiệu số quãng đường nằm trong giới hạn bộ cân bằng (hình II.18). + Hướng anten tránh vật phản xạ nếu BTS đặt xa vật phản xạ với tỷ số hướng trước trên hướng sau cao( hình II.19). Đài có anten hướng ngược vật cản. Núi. Hình II.19: Anten có hướng chính ngược với vật cản. Đối với các vùng núi có nhiều cây cối, phản xạ ít hơn so với các núi đá dốc. Các tòa nhà đứng cô lập cũng không gây ảnh hưởng nhiều lắm. Một giá trị để xác định mức nguy hiểm của phân tán thời gian là sự chênh lệch thời gian giữa sóng phản xạ và sóng đi thẳng. Nếu độ chênh lệch này nhỏ hơn 15ms thì không gây ảnh hưởng nhiều vì bộ cân bằng sẽ xử lý. Hãng Ericson qua các phép đo ở các vật nằm ngay bên ngoài đường elipse được xác định với các vị trí của BTS, MS và giới hạn cân bằng(hình II.20).  D1 D2 D0 Hình II.20: Elipse giới hạn có phân tán thời gian hiệu sô quãng đường D = (D1 + D2) - D0 Ngoài ra, năng lượng sóng phản xạ cũng giảm nhanh đối với các vật cản ở tương đối xa với BTS bên ngoài vùng elipse. ở các vùng có nhiều ao, hồ, sông…gây nguy hiểm cho truyền sóng do các phản xạ trên mặt nước. Vùng phủ cơ bản phải xét đến là phía ở bên kia đối diện với mặt nước. 3.10. Định vị 3.10.1. Các thông số định vị Bước đầu khi chọn ô là thành lập một danh sách phân cấp các ứng cử chuyển giao là các ô được đo xung quanh có cường độ tín hiệu lớn hơn ngưỡng tối thiểu các đường lên và đường xuống. Người ta định nghĩa cho các ô lân cận hai thông số sau: + BS - RC - MIN: Cường độ tín hiệu cực tiểu thu được ở BTS cần thiết để coi ô này như là một ứng cử cho chuyển giao. + MS - RX - MIN: Cường độ tí