Đồ án Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA

ạng và điều chỉnh số lượng thiết bị được xác định trên cơ sở lưu lượng. Mô hình Erlang-B được mô tả bởi các yếu tố sau: Cấu trúc: có n kênh đồng nhất hoạt động song song và được gọi là một nhóm đồng nhất. Chiến lược: Một cuộc gọi đến hệ thống được chấp nhận nếu có ít nhất một kênh rỗi. Nếu hệ thống bận thì cuộc gọi sẽ bị từ chối mà không gây một ảnh hưởng nào sau đó. Lưu lượng: Lưu lượng phát sinh được định nghĩa là tỉ số giữa cuộc gọi trung bình trên cường độ phục vụ trung bình. Khi đó lưu lượng của một thuê bao A được tính theo công thức sau: (2.7) Trong đó: A: lưu lượng thuê bao A n: số cuộc gọi trung bình trong một giờ T: thời gian trung bình của một cuộc gọi tính bằng giây (s) Giả sử tính lưu lượng của thuê bao A có trung bình 1 cuộc gọi 15 phút trong một giờ, khi đó lưu lượng của thuê bao A sẽ là: n = 1 T = 15 x 60s = 900 (s) => (2.8) Một số định nghĩa cho mô hình Erlang: Hệ thống tiêu hao: Đây là hệ thống mà các thuê bao sẽ bị từ chối thực hiện cuộc gọi khi hệ thống đầy tải. Hệ thống theo kiểu đợi: Đây là hệ thống mà các thuê bao sẽ được chờ thực hiện cuộc gọi khi hệ thống đầy tải. Đơn vị lưu lượng: Erlang là đơn vị đo mật độ lưu lượng. Một Erl mô tả tổng lưu lượng trong một giờ. Cấp độ phục vụ (GoS): là đại lượng thể hiện số % cuộc gọi không thành công đối với hệ thống tiêu hao. Còn trong hệ thống đợi thì GoS là số % cuộc gọi thực hiện chờ gọi lại. Dung lượng mềm Nhiễu đến từ các ô lân cận càng nhỏ thì càng nhiều kênh khả dụng ở ô đứng giữa. vơi số kênh trên ô thấp hơn (chẳng hạn đối với những người sử dụng tốc độ cao thời gian thực) tải trung bình phải hoàn toàn thấp để đảm bảo xác suất chặn thấp. vì tải trung bình thấp, thông thường sẽ có dung lượng thừa ở các ô xung quanh. Có thể vay dung lượng này từ các ô lân cận, vì thế chia sẽ nhiễu sẽ cung cấp dung lượng mềm. Trong tính toán dung lượng mềm dưới đây giả sử rằng có số thuê bao giống nhau trong tất cả các cell nhưng các kết nối bắt đầu và kết thúc một cách độc lập. (3.9) Ta có : Dung lượng mềm đường lên có thể dựa vào tổng nhiễu tại trạm gốc. Lượng nhiễu tổng cộng này bao gồm nhiễu của cell phục vụ và nhiễu từ các cell khác. Vì thế, số kênh tổng cộng có thể thu được bằng cách nhân số kênh trên một cell trong trường hợp tải bằng nhau với 1+i, hệ số này đem lại một dung lượng cell độc lập, khi (2.10) Công thức Erlang B cơ bản được áp dụng với số kênh lớn hơn (vốn nhiễu). Dung lượng Erlang có được sau đó được chia đều giữa các cell. Thủ tục tính toán dung lượng mềm được tổng kết như sau: Tính toán số kênh trên một cell, N, trong trường hợp tải bằng nhau, dựa vào hệ số tải đường lên. Nhân số kênh với 1+i để thu được vốn kênh tổng cộng trong trường hợp nghẽn mềm. Tính toán lưu lượng đề nghị lớn nhất từ công thức Erlang. Chia dung lượng Erlang cho 1+i. Tóm lại: Trong đường xuống, giao diện vô tuyến bị giới hạn bởi nhiễu và điều này nên được đưa vào xem xét, do đó cần phải ước tính mức nhiễu và dung lượng cell. Bên cạnh đó,việc đánh giá tác động của các mã trực giao lên dung lượng đường xuống trong cả môi trường microcell và macrocell phải được đưa vào tính toán. Ảnh hương của nhiễu giữa các cell, gây ra bởi các trạm gốc lân cận, sẽ ảnh hưởng đáng kể đến dung lượng đường xuống. Tuy nhiên, việc sử dụng mã trực giao sẽ đảm bảo rằng ảnh hưởng của nhiễu giữa các cell  từ các trạm gốc liền kề sẽ giảm ở đường xuống khi so với các đường lên. Ngoài ra, quy hoạch mạng và môi trường truyền sóng sẽ có ảnh hưởng đến mức nhiễu từ các cell lân cận nếu quy hoạch mạng không được thực hiện chính xác. Trong môi trường đô thị dày đặc, các góc phố có xu hướng cách li các cell hơn macrocell, vì vậy bằng cách sử dụng micro cell sẽ đảm bảo rằng trong một môi trường như vậy, nhiễu giữa các cell sẽ thấp hơn trong một môi trường macrocell. Đặc tính cách ly cell được biễu diễn bởi tham số tỷ lệ nhiễu cell lân cận – trên- cell hiện thời. Tính trực giao tốt hơn đối với mã đường xuống thường tồn tại trong môi trường cell, thông thường có ít truyền lan đa đường trong micro cell. Ngoài ra, nếu có ít truyền lan đa đường, điều này sẽ dẫn đến phân tạp đa đường, do đó, Eb / No yêu cầu lớn hơn trong đường xuống có thể được giả định trong microcell và trái ngược với macrocell. Tính toán thông lượng được giả thiết Microcell Macrocell Tỷ lệ nhiễu cell lân cận - cell hiện thời 0.20 0.65 Đường lên Eb/No (dB) 2.50 2.50 Tải Đường lên (%) 60.00 60.00 Đường xuống Eb/No (dB) 8.00 5.50 Tải đường xuống (%) 80.00 80.00 Đường xuống orthogonality 0.95 0.60 Hệ số tải được giả thiết là 80% cho đường xuống và 60% cho đường lên. Vì rất khó để có được vùng phủ đối với một đường lên, nên hệ số tải đường lên được giả định là thấp hơn.  Lưu lượng dữ liệu /sector/ sóng mang trong các môi trường Microcell Macrocell Đường lên (Kbps) 1430 1040 Đường xuống (Kbps) 1440 660 Với microcell có một sự cân bằng tương đối hợp lý giữa dung lượng đường lên và đường xuống. Tuy nhiên, trong các Macrocell, thông lượng đường xuống thường thấp hơn đường lên. Do việc sử dụng mã trực giao, công suất đường xuống phụ thuộc vào đa đường và môi trường truyền lan hơn so với đường lên. Nếu các UE nằm gần các trạm gốc, dung lượng cell trong vùng phủ sẽ lớn hơn. Tuy nhiên, trong bảng 2-16 giả định rằng tất cả người dùng được phân phối đồng nhất trên diện tích cell. Nó không thể hỗ trợ 2Mbps cho mỗi người dùng trong cell nếu người dùng cần 2Mbps nằm rải rác độc lập trong khu vực di động, bao gồm ở vùng biên cell. Vấn đề chính ảnh hưởng đến đường xuống là tính trực giao của người sử dụng và hệ sô tải cell, và những tham số này thay đổi phụ thược vào loại cell sử dụng. Như vậy, vài ví dụ giả thiết đã được giưói thiệu và nhà quy hoạch mạng phải quan tâm đến những vấn đề trên khi quy hoạch dung lượng đường xuống. Phần tiếp theo sẽ giải quyết vấn đề là làm cách nào để có thể tân dụng ưu điểm dung lượng với một loạt những cải thiện tiềm năng. Cải tiến dung lượng Có một số phương thức có sẵn để nâng cao dung lượng như cách thêm các tần số bổ sung, sectơ hoá, sử dụng phân tập phát và  sử dụng các mã tốc độ bit thấp hơn. Những đối tượng được vùng phủ sóng trong phần này, bắt đầu với tần số bổ sung.  Bổ sung tần số  Sử dụng tần số bổ sung sẽ cho công suất lớn hơn trong một cell. Ví dụ, nếu một nhà điều hành đã mua nhiều hơn một khối phổ, một số sóng mang có thể được sử dụng để cân bằng lưu lượng tải và cũng có thể tăng dung lượng cho mỗi cell. Một trong những phương pháp để giảm nhẹ đầu tư hơn nữa là chia sẽ bộ khuếch đại công suất cho các sóng mang.  Hơn nữa phương pháp khuếch đại công suất hiệu quả nhất có thể đạt được bằng cách chia sẻ một bộ khuếch đại công suất giữa hai sóng mang, vì đường cong tải sau đó có thể được phân chia giữa 2 sóng mang. Ngoài ra, khi đường cong tải bắt đầu giảm, công suất phát cần thiết cho mỗi người dùng giảm. Tuy nhiên, tăng công suất phát đường xuống có khả năng chỉ đạt được độ lợi dung lượng tối thiểu từ đường cong tải. Do đó, điều này là không được xem là một phương pháp hiệu quả để tăng dung lượng đường xuống.  Sectơ hóa Một phương pháp chuẩn tăng dung lượng của một vị trí có thể được thực hiện bởi sectơ hóa. y sector lý tưỏng sẽ tăng y lần công suất, tuy nhiên, trong thực tế hiệu quả thường là khoảng 90%. Nhược điểm của sectơ hóa khi quan tâm đến việc tăng dung lượng là khi tăng số lượng sector thì phải tăng số lượng ăng ten sẽ phải cài đặt và quy hoạch sóng vô tuyến phải được xem xét sau đó tối ưu. Nó không thể tránh khỏi vì nhu cầu lưu lượng tăng lên, do đó, nâng cấp từ một vị trí đơn hướng thành một vị trí có 3 sector sẽ cho tăng dung lượng khoảng 2,7. Và do đó với một vị trí có sáu sector dung lượng có thể tăng khoảng 5,5. Tăng số sector cũng sẽ làm tăng độ lợi ăng ten, do đó cải thiện phạm vi phủ sóng, nhưng cách tiếp cận này bị giới hạn bởi chi phí liên quan đến việc tăng các sectơ và sẽ làm nảy sinh thêm các vấn đề quy hoạch cần được giải quyết. Phân tập phát Để cải thiện hiệu suất với phân tập phát đường xuống, dữ liệu có thể được chia thành hai luồng dữ liệu riêng biệt và truyền bằng cách sử dụng chuỗi trực giao. Phân tập đa đường trong môi trường vô tuyến cụ thể sẽ có ảnh hưởng đối với các độ lợi đạt được. Ví dụ, nếu có ít phân tập đa đường thì độ lợi dung lượng trong các đường xuống sẽ cao hơn khi sử dụng phân tập phát. Với ý tưởng này, độ lợi dung lượng cao nhất có thể xảy ra trong microcell và picocell, nơi mà phân tập đa đường bị hạn chế. Mã hóa tốc độ bit thấp   Cuối cùng, có thể tăng dung lượng thoại với mã hóa tiếng đa tốc độ tương thích(AMR). Mã hóa thoại AMR có tám tốc độ nguồn và dung lượng phụ trội có thể đạt được bằng cách sử dung một tốc độ nguồn thấp hơn. Các mã AMR sẽ cho phép một cân bằng giữa các dung lượng thoại và chất lượng như yêu cầu.Với AMR, số lượng kết nối có thể được tăng lên, trong khi đồng thời giảm tốc độ dữ liệu trên mỗi người dùng.  QUY HOẠCH CHI TIẾT MẠNG VÔ TUYẾN WCDMA Các công việc quy hoạch Tính toán vùng phủ sóng Quá trình tính toán bán kính cell có thể tóm tắt trong lưu đồ sau: Tính toán bán kính cell Từ quỹ đường truyền, bán kính cell R có thể được tính cho mô hình truyền sóng đã biết, chẳng hạn như mô hình Okumura-Hata, Walfish-Ikegami. Mô hình truyền sóng mô tả sự truyền sóng tính trung bình trong môi trường đó, nó chuyển đổi suy hao truyền sóng được phép tính bằng dB trên hàng u thành bán kính cell lớn nhất tính ra km. Khi bán kính phú sóng của cell được xác định thì có thể tính được diện tích phủ sóng của cell (phụ thuộc vào cấu hình phân đoạn của anten trạm gốc) theo công thức : S = K . R2 (3.1) Với K là hệ số ứng với số đoạn trong cell được cho trong bảng sau: Giá trị K theo cấu hình site Cấu hình site Vô hướng 2 đoạn 3 đoạn 6 đoạn K 2.6 1.3 1.95 2.6 Ví dụ : tính theo mô hình Walfish – Ikegami (COST 231) cho cell macro vùng đô thị với độ cao anten trạm gốc là 40m, độ cao anten MS là 2m và tần số sóng mang 1950 MHz, và các thông số mặc định khác, ta tính được suy hao truyền sóng như sau: L[dB] =138.17 + 38log10(R). Trong đó R là bán kính phủ sóng của cell.Ta có suy hao truyền sóng cho phép đường lên là 144dB và đường xuống là 167dB. Vậy ta có được RUL=1.42 Km và RDL= 5.7Km. è Ta thấy vùng phủ bị giới hạn bởi đường lên do ta có thể đảm bảo công suất đường xuống cao hơn đường lên. Cho nên khi tính toán tối ưu bán kính cell ta thường chỉ quan tâm đến đường lên với dải tần số 1950MHz .Cách tính toán theo các mô hình truyền sóng được trình bày trong phụ lục C. Đối với vùng ngoại ô, giả sử hệ số sửa lỗi bổ sung là 8dB có suy hao đường truyền là L= 130.17+38log10(R).Lúc này bán kính cell sẽ lớn hơn RUL=2.3 Km và RDL= 9.3Km. Tính toán dung lượng Lưu lượng dịch vụ thoại: giả sử theo thống kê trung bình một tháng thuê bao gọi thoại là 240 phút. Khi đó để tính lưu lượng bình quân lưu lượng thoại trên mỗi thuê bao sẽ thực hiện như sau: Số ngày thực hiện cuộc gọi thường xuyên trong tháng là: 22 ngày. Số phút bình quân trong ngày sẽ là: Bình quân trong ngày có 8h bận nên số phút bình quân của một thuê bao trong 1h bận là: Lưu lượng bình quân của một thuê bao sẽ là: Lưu lượng dịch vụ data: Giả sử theo thống kê trung bình một tháng thuê bao thực hiện dịch vụ data với dung lượng gồm: 20MB Uplink với tốc độ 64 kbps và 50MB Downlink với các tốc độ 64 kbps, 128 kbps & 384 kbps. Đối với Uplink: data bình quân trong giờ bận của một thuê bao sẽ là: Đối với Downlink: data bình quân trong giờ bận của một thuê bao sẽ là: Khi sẽ thực hiện chia theo từng dịch vụ như sau: Lưu lượng các dịch vụ Dịch vụ (kbit/s) MB trên thuê bao trong một tháng Kbit/s trên thuê bao trong giờ bận 64k 20 MB 0.2586 kbit/s 128k 20 MB 0.2586 kbit/s 384k 10 MB 0.1293 kbit/s Chuyển đổi dung lượng các dịch vụ sang đơn vị Erlang: Công thức chuyển đổi qua lại của quan hệ này như sau: Kbit/s = Erlang x tốc độ dịch vụ x hệ số hoạt động Chẳng hạn ta có lưu lượng bình quân của dịch vụ CS 64 của một thuê bao là 0,182 kbit/s, hệ số hoạt động AF=1. Lúc đó lưu lượng Erlang của mạng có 100K thuê bao cho dịch vụ CS 64 sẽ là: Tính số cell theo dung lượng: Dung lượng cần: (BHCA/thuê bao)* Số thuê bao * (Thời hạn cuộc gọi/3600) (3.2) Dung lượng kể chuyển giao mềm: Dung lượng cần * hệ số chuyển giao mềm (3.3) Số sector cần : Dung lương kể chuyển giao mềm/Dung lượng ErlangB (3.4) Số cell = Số sector/độ lợi sector hóa (3.5) Tối ưu giữa vùng phủ và dung lượng Khi thiết kế mạng di động CDMA phải đảm bảo về chất lượng các dịch vụ, dung lượng và vùng phủ. Trong quá trình tính toán ta giả thiết dung lượng các cell bằng nhau nhưng thực tế thì dung lượng mỗi cell là khác nhau. Một khu vực có thể có diện tích lớn hơn diện tích của một cell được tính nhưng dung lượng thấp hơn dung lượng được tính thì lúc này ta phải điều chỉnh lại bán kính của cell này để đảm bảo về dung lượng và vùng phủ kể cả đường lên và đường xuống. Việc điều chỉnh này dựa trên cơ sở phân tích hệ số tải của mỗi cell để điều chỉnh các thông số của cell. Để xây dựng một bài toán tối ưu trong quá trình định cỡ phụ thuộc vào nhiều tham số khác nhau, ngay cả thông tin dự báo về nhu cầu dung lượng chỉ mang tính tương đối. Do vậy, chúng ta chỉ xem xét bài toán gần tối ưu và đây là một quá trình lặp hệ số tải. Ở bước lặp, khởi tạo hệ số tải bất kỳ, sau đó nó sẽ được tinh chỉnh để tối ưu ban đầu. Ta có sơ đồ tối ưu cell như sau: Begin Lựa Chọn Hệ Số Tải End Tính Suy Hao Đường Truyền Tính Bán Kính Cell(Rp)Theo Quỹ Đường Truyền Lên & Quỹ Đường Truyền Xuống Phân Phối Dung Lượng Cho Các Loại Dịch Vụ Tính Bán Kính Cell(Rt) Theo Dung Lượng Cho Các Loại Dịch Vụ Đường Truyền RtiRtj Rt= Min Rti RpRt Lựa chọn bán kính cell Lưu đồ tối ưu cell Xác định bán kính cell theo vùng phủ: như đã trình bày ở trên sau khi dựa và quỹ đường truyền lên và quỹ đường truyền xuống với hệ số tải 50%( tương ứng dự trữ nhiễu 3db) ta có được tổn hao tối đa cho phép và lựa chọn mô hình truyền thích hợp cho vùng cần phủ sóng. Cuối cùng ta có tập các vector : Bây giờ chúng ta tập trung vào nghiên cứu dung lượng.Nghiên cứu trong truyền sóng thì bán kính cell phải được tính toán độc lập cho đương lên và đường xuống. Và trong tính toán dung lượng cũng vậy. Dự trữ nhiễu sử dụng để xét đến nhiễu do những nguời sử dụng khác gây ra.Đây là nhiễu bổ sung thêm vào tạp âm nhiệt, tải càng lớn thì tạp âm càng lớn và ta phải đưa ra dự trữ nhiễu(MI) lớn hơn để xét đến tạp âm này. Từ phương trình 1.3 ta có Hệ số tải : (3.6) - ứng với không có nguời dung trong hệ thống - tuơng ứng với tạp âm tiến tới vô hạn. Ta không thể đạt đuợc tải ô 100% nhưng có thể đạt đuợc tải trong khoảng từ 0.5 0.75 tuơng ứng với dự trữ nhiễu trong khoảng 36dB Từ hệ số tải 50% với các thông số ta tính được Số kênh trên ô đuờng lên: (3.7) ()3. ( Với : dịch vụ video Rbj = 384 kbit/s =1; =1; W=3.84 Mchip/s; i=0.55 (3.8) Số kênh trên ô đuờng xuống: (3.9) (3.10)  Tra bảng Erlang B ta đuợc dung luợng chặn cứng Erlc(UL)=0.8 .Tổng số kênh góp chung(gồm các kênh trong ô và các kênh gây nhiễu từ các ô khác) bằng =2.88 * (1+0.55)= 4.464 . Tra bảng Erlang B ta đuợc dung luợng chung bằng 2.2 Erlang ; lấy dung luợng chung này chia cho (1+i) ta đuợc dung luợng mềm Erlm = 4.464/(1+0.55) = 1.4 Erlang. Ta cần chuyển đổi tải ô vào đơn vị đánh giá sự sử dụng của nguời dùng như: tổng số thuê bao trên một dịch vụ cho truớc hay tổng thông luợng. Để định luợng tải ô ta cần xác định nhu cầu sử dụng ở giờ cao điểm, số nguời dung trong một ô…Số nguời dùng trong một ô: (3.11) Với: = 1: tốc độ kết nối =500s: thời gian kết nối trung bình Bán kính của ô: (3.12) bán kính ô theo dung luợng của từng dịch vụ. Nsector =3: số sector của Anten trạm gốc. = 46 : mật độ nguời dùng dịch vụ i. Bán kính ô cho đuờng lên và xuống của từng dịch vụ: Kết thúc quá trình ta sẽ có 4 vector :. Bán kính cell cuối cùng là bán kính cell nhỏ nhất giữa . Đáp ứng được điều kiện đuờng truyền và lưu luợng truy cập. Như vậy trong phần này chúng ta đã xác định đuợc hai vấn đề trong định bán kính tế bào. Bao gồm vấn đề bên trong và bên ngoài. Vấn đề ngoài là tìm giá trị bán kính ô tốt nhất cho các hệ số tải . Bán kính này sẽ có giá trị khi Rp gần bằng Rt. Các vấn đề bên trong là dung luợng đuợc phân bổ tốt nhất cho một giá trị hệ số tải trong tập các dịch vụ . Do đó , bán kính ô Rt là tốt nhất. Định cỡ RNC Hầu hết các mạng di động đều rất lớn, do vậy một bộ điều khiển mạng vô tuyến RNC không có khả năng xử lý lưu lượng trong toàn mạng. Vì vậy, mạng được chia thành các khu vực, mỗi khu vực đặt dưới sự quản lý của một RNC. Mục tiêu của việc định cỡ RNC là xác định số RNC cần để xử lý một lưu lượng nhất định. Có một số nhân tố ảnh hưởng đến dung lượng của RNC như sau: Số lượng cell cực đại (một cell được xác định bằng một tần số và một mã ngẫu nhiên hóa). Số lượng BTS cực đại của một RNC. Lưu lượng cực đại tại giao diện Iub. Số lượng và loại giao diện (ví dụ: STM-1, E1). Dung lượng của một RNC với các cấu hình khác nhau Cấu hình Lưu lượng Iub (Mbps) Số BTS Số cell Các giao diện khác STM-1 E1 1 48 128 384 4*4 6*16 2 85 192 576 4*4 8*16 3 122 256 768 4*4 10*16 4 159 256 960 4*4 12*16 5 196 384 1152 4*4 14*16 Số lượng RNC cần thiết để kết nối đến một số cell nhất định có thể được tính theo công thức sau: (3.13) Trong đó: numCells: số lượng cell của vùng đang thực hiện việc định cỡ. cellsRNC: số lượng cell cực đại mà RNC có khả năng hỗ trợ. fillrate_1: hệ số sử dụng để dự phòng cho dung lượng cực đại. numBTSs btsRNC . fillrate_2 (3.14) Số lượng RNC cần thiết để kết nối đến một số BTS nhất định có thể được tính theo công thức sau: numRNCs = Trong đó: numBTSs: số BTS trong khu vực cần định cỡ. btsRNC: số BTS cực đại có thể kết nối đến RNC. fillrate_2: hệ số sử dụng để dự phòng cho dung lượng cực đại. Dựa trên dung lượng dự tính, có nhiều phương pháp định cỡ RNC như sau: Lưu lượng hỗ trợ (giới hạn trên của định cỡ RNC): thể hiện dung lượng thiết bị quy hoạch mạng, thông thường được quy hoạch sao cho nó lớn hơn dung lượng yêu cầu. Lưu lượng yêu cầu (giới hạn dưới của định cỡ RNC): là giá trị lưu lượng trung bình thực tế trên toàn mạng. Giao diện truyền dẫn Iub: nếu định cỡ RNC để phục vụ N trạm, thì tổng dung lượng của giao diện truyền dẫn Iub phải lớn hơn N lần dung lượng của mỗi trạm. Truyền dẫn cho Node-B Dung lượng trên giao diện Iu-B tối thiểu để truyền dẫn về RNC cho mỗi Node-B khoảng 8 luồng E1 (bao gồm dự phòng cho các dịch vụ số liệu về sau). Trong khi đó việc sử dụng chung truyền dẫn hiện tại (kết hợp Viba và cáp quang) của BTS về các BSC là rất khó khăn và không khả thi, vì: Dung lượng truyền dẫn hiện tại của các BTS gần như là không đáp ứng được việc đấu nối thêm cho Node-B. Các BTS đấu nối về các BSC theo kiểu hình sao nên chưa có được Ring giữa các BTS. Do vậy sẽ không đảm bảo được an toàn và không có dự phòng khi các tuyến truyền dẫn này mất liên lạc. Đồng thời khi số trạm BTS tăng thêm thì với cấu hình sao sẽ làm cho hệ thống truyền dẫn càng phức tạp, số anten Viba và hops sẽ dày đặc ở các TP lớn. Các thiết bị truyền dẫn viba hiện có trên mạng với công nghệ PDH có dung lượng thấp (từ 2E1 đến 4E1), không hỗ trợ giao diện IP... Nên sẽ không đáp ứng được các yêu cầu về truyền tải các dịch vụ yêu cầu băng thông rộng, các dịch vụ trên nền IP trong mạng dung lượng lớn như 3G; Và sẽ khó khăn trong việc triển khai hệ thống mạng đáp ứng chặt chẽ các yêu cầu về QoS trong tương lai. Có nhiều chủng loại thiết bị đang hoạt động trên mạng như NEC, Ericcson, Nera, Alcatel, Harriss, Siemens nên thực sự khó khăn trong công tác quản lý mạng (NMS), bảo dưỡng ứng cứu... dẫn đến tăng chi phí vận hành khai thác và hoàn toàn không tối ưu để xây dựng một hệ thống quản lý chung. Tối ưu anten 3G Anten và cấu hình Cơ bản về anten 3G Trong các hệ thống diện thoại di động thế hệ cũ có thể tận dụng nhiều loại antenkhác nhau, và trong hệ thống điện thoại thế hệ mới UMTS sử dụng đựơc nhiều loại antenkhác nhau, điều này được trình bày trong phần này. Các nhà sản xuất thiết bị hỗ trợ nhiều kiểu cấu hình antenkhác nhau: antenvô hướng, anten3 và 6 mặt. Tuy nhiên, mỗi nhà sản xuất thiết đưa ra các giải pháp của riêng họ dựa trên các cấu hình cơ bản đó. Một vài giải pháp có thể yêu cầu các cấu hình tương tự dùng cho trạm gốc của hệ thống GSM và một số giải pháp khác có thể tăng số lượng antentrong theo cùng một hướng. Điều đó có nghĩa là cuối cùng nhiều loại cấu hình antensẽ tồn tại và nó sẽ được sử dụng trong hệ thống điện thoại di động thế hệ mới Trong thông tin di động người ta thường dùng hai loại anten chính là: Anten vô hướng (omni anten) Anten có hướng (sector anten) Ta có thể lấy một ví dụ để chứng minh cho thấy việc sử dụng sector anten có hiệu quả chống nhiễu cao hơn omni anten: Dùng omni anten (hình 3.3) Ta đã biết vấn đề nhiễu giao thoa đồng kênh thường liên quan đến việc sử dụng lại tần số và một trong những dạng của loại nhiễu này là từ các thuê bao đang hoạt động ở những vị trí cao (các quả đồi, trên các toà nhà cao tầng...) gây nhiễu tới các cell có cùng tần số làm việc. E1 E2 Omni antenna Ta giả thiết hai cell E1 và E2 sử dụng chung một tần số và E1 có địa thế cao hơn so với E2. Một thuê bao MS đang di chuyển từ E1 tới E2. Khi thuê bao di chuyển càng gần E2, khả năng gây nhiễu của E2 càng lớn. Dùng sector anten (hình 3.4): Bây giờ ta cũng vẫn dùng E1 và E2. Nhưng đã được sector hoá thành: EA1, EB1, EC và EA2, EB2, EC2. Đã sector hoá MS xuất phát từ EA1 (có khoảng cách lớn nhất tới E2). Khi MS vượt qua vị trí trạm EA1, nó được chuyển giao tới EB1 và khoảng cách từ MS tới E2 càng gần. Nhưng như địa hình như ta thấy, các nhiễu nó tạo ra đều nằm phía sau anten của EB2 (có tỉ số năng lượng hướng trước trên hướng sau = 6 ¸ 15 dB). Điều này có nghĩa là khả năng chống nhiễu của hệ thống đã tăng từ 6 ¸ 15 dB. Tương tự như vậy khi MS đi tới EA2 nó chỉ tạo nhiễu cho EA1 từ phía sau của anten. Tóm lại dùng sector anten cũng là một biện pháp làm tăng tỉ số C/I của hệ thống. Độ lợi anten Độ tăng ích của một anten là tỷ số, thường tính bằng dB, giữa công suất cần thiết tại đầu vào của một anten chuẩn không suy hao với công suất cung cấp ở đầu vào của anten đó sao cho ở một hướng cho trước tạo ra cường độ trường hay mật độ thông lượng công suất như nhau tại cùng một cự ly. Nếu không có ghi chú gì thêm, thì độ tăng ích anten được tính đối với hướng phát xạ lớn nhất. Tùy thuộc vào sự lựa chọn vào anten chuẩn, có các loại tăng ích anten sau: Tăng ích tuyệt đối hay tăng ích đẳng hướng (Gi) khi anten chuẩn là một anten đẳng hướng biệt lập trong không gian. Độ tăng ích ứng với một dipol nửa bước sóng (Gd) khi anten chuẩn là một dipol nửa bước sóng biệt lập trong không gian và mặt phẳng vuông góc của nó chứa hướng phát xạ. Độ tăng ích ứng với một anten thẳng đứng ngắn (Gv) khi anten chuẩn là một dây dẫn thẳng ngắn hơn nhiều so với một phần tư bước sóng, vuông góc với mặt phẳng dẫn điện lý tưởng chứa hướng phát xạ. Cấu hình 3 sector và 6 sector Một site 3 sector được thiết lập tương tự như site chuẩn GSM. Tuy nhiên, với UMTS, phương pháp ưu điểm nhất là bao gồm cấu hình sóng mang ‘1+1+1’, nhờ đó làm cho dung lượng tổng được tăng lên. Cấu hình 3 sector sẽ bao gồm các antencó độ rộng búp chính 65° hoặc 90°, các antenmà có thể là chuẩn hoặc được phân cực. Một loại site khác sẽ bao gồm 6 sector, khi độ phủ sóng và dung lượng lớn hơn được yêu cầu, cấu hình này sẽ triển khai với độ rộng búp chính 45°. Độ phủ sóng lớn hơn có thể được nhận thấy nhờ hệ thông antenvới bức xạ hẹp và với sự tăng độ lợi antenlàm tăng độ lợi dung lượng khoảng 80% có thể đạt được. Tuy nhiên, loại cấu hình này, các vấn đề về sự tách biệt antencần phải được xem xét cùng với việc cân nhắc về thẩm mỹ, không gian vật lý hiện hữu, các vấn đề ngăn cách .… và những điều này có thể gây khó khăn trong việc thiết kế và triển khai vị trí thực tế. Các yếu tố về tối ưu anten Phần này bao gồm các kỹ thuật tối ưu hóa và các vấn đề có liên quan đến việc quy hoạch sóng vô tuyến. Các lĩnh vực như độ lợi vùng phủ đường lên và đường xuống, yêu cầu cô lập, chọn địa điểm, và các độ nghiêng của ăngten được phủ sóng. Với 1 bức tranh tổng thể tồn tại lượng lớn dữ liệu mà có thể được mô tả từ mạng vô tuyến. Kỹ năng này có thể dùng để lọc dữ liệu và giảm bớt dữ liệu tới mức độ khả thi. Chiết suất những thông tin quan trọng . Những thông tin dùng để đưa ra yêu cầu cải tiến nâng cao hiệu suất mạng. Thực hất quy hoạh mạng lưới càn phải được tối ưu hóa đối phó với 2 vấn đề về lưu lượng và phổ tần có sẵn. Phân tập phát Phân tập phát là một yếu tố quan trọng cần phải xem. Phương pháp này thực hiện nhờ phát cùng một tín hiệu qua hai ăng ten. Nó có thể được hiểu như là nếu một số bộ phát sóng gửi cùng một tín hiệu hết công xuất. Điều quan trọng của việc xem xét truyền tải phân tập như là phương pháp truyền tín hiệu qua 2 ăng ten. Có thể nghĩ tốt nhất nếu như vài thiết bị gửi đồng thời công suất của cả 2 tín hiệu có thể nhận tại thiết bị người sử dụng. Để đạt được độ lợi về hiệu suất có thể quy cho sự xếp chồng ngẫu nhiên dữ liệu ở ăng ten thu. Cư