Đề tài Một số kỹ thuật chính trong mạng thông tin di động số GSM

nh©n cña m¹ng PLMN, nã cã nhiÖm vô ®Þnh tuyÕn vµ kÕt nèi c¸c phÇn tö cña m¹ng thuª bao di ®éng víi nhau hoÆc víi thuª bao cña m¹ng PSTN vµ ISDN. C¸c sè liÖu liªn quan ®Õn thuª bao di ®éng ®­îc cung cÊp tõ HLR, VNR, AUC vµ EIR, tõ ®ã c¸c b¸o hiÖu cÇn thiÕt sÏ ®­îc ph¸t ra c¸c giao diÖn ngo¹i vi víi tÊt c¶ c¸c thµnh phÇn m¹ng (BSS/HLR/AVC/EIR/OMC) vµ nèi víi m¹ng cè ®Þnh PSTN hay ISDN. MSC cßncung cÊp c¸c dÞch vô cña m¹ng cho thuª bao. Nã chøa c¸c d÷ liÖu vµ thùc hiÖn qu¸ tr×nh Hardover. Trong chÕ ®é tho¹i mét bé phËn Echo-Canceller ®­îc ®Æt gi÷a MSC vµ PSTN ®Ó triÖt tiÕng väng g©y ra ë c¸c bé biÕn ®æi tõ 2 d©y sang 4 d©y trong PSTN. HLR: C¬ së d÷ liÖu quan träng nhÊt cña m¹ng di ®éng sè. HLR ®­îc sö dông theo dâi MS, lµ n¬i thuª bao mua mét ®¨ng ký tõ mét h·ng khai th¸c GMS mµ HLR thuéc h·ng nµy. HLR chøa th«ng tin vÒ thuª bao nh­ c¸c dÞch vô bæ xung vµ c¸c th«ng sè nhËn thùc. Nã chøa th«ng tin vÒ vÞ trÝ th«ng tin cña MS trong mét vïng MSC nµo ®ã vµ th«ng tin nµy thay ®æi th× MS di ®éng. MS sÏ göi ®i th«ng tin vÒ vÞ trÝ (qua MSC/VLR) ®Õn HLR cña m×nh nh½m ®¶m b¶o ph­¬ng tiÖn thu mét cuéc gäi. Trong HLR cßn thùc hiÖn t¹o mét b¸o hiÖu sè 7 trªn giao diÖn víi MSC. VLR: Lµ c¬ së d÷ liÖu chøa th«ng tin vÒ tÊt c¶ c¸c MS hiÖn ë vïng phôc vô cña MSC. Mçi MSC cã mét VLR vµ VLR ®­îc kÕt hîp trong phÇn cøng cña MSC. VLR cã thÓ coi nh­ mét HLR ph©n bè. VLR chøa th«ng tin chÝnh x¸c h¬n vÒ vÞ trÝ cña MS ë vïng MSC. Trong tr­êng hîp MS l­u ®éng vµ cïng MSC míi. VLR liªn kÕt víi MSC lÊy sè liÖu vÒ MS nµy tõ HLR vµ th«ng b¸o cho HLR vÞ trÝ cña MS sau ®ã VLR cã thÓ thiÕt lËp cuéc gäi cho MS mµ kh«ng cÇn ®Õn HLR. AUC: Lµ mét bé phËn trong phÇn cøng cña HLR trong ®ã GSM cã nhiÒu biÖn ph¸p an toµn kh¸c nhau ®Ó tr¸nh viÖc sö dông tr¸i phÐp, cho phÐp b¸m vµ ghi l¹i cuéc gäi ®­êng v« tuyÕn. Víi mçi mét m· thuª bao cã mét m· b¶o mËt riªng biÖt nh»m chèng l¹i sù nghe trém, m· nµy ®­îc b¶o vÖ chèng mäi x©m nhËp tr¸i phÐp. EIR: Chøa sè liÖu phÇn cøng cña thiÕt bÞ (MS). EIR ®­îc nèi víi MSC qua ®­êng b¸o hiÖu, cho phÐp MSC kiÓm tra sù hîp lÖ cña thiÕt bÞ. Nã b¶o vÖ m¹ng PLMN khái sù th©m nhËp cña thuª bao tr¸i phÐp. OSS: HÖ thèng khai th¸c hç trî ®­îc nèi ®Õn tÊt c¶ c¸c thiÕt bÞ ë hÖ thèng chuyÓn m¹ch vµ nèi ®Õn BSS. OSS cã c¸c chøc n¨ng sau: Qu¶n lý hÖ thèng chuyÓn m¹ch, quy ®Þnh c¸c thay ®æi sè tho¹i, ph©n tÝch tuyÕn, c¸c b¨ng ph©n tÝch IMSI,... Qu¶n lý thuª bao : C¸c lo¹i ®Çu nèi, gi¶i phãng nèi, c¸c nhËn d¹ng ®Þnh vÞ vïng (LAI). Qu¶n lý TRX: C¸c qui ®Þnh TRX, TRI, c¸c kªnh l«gÝc,... C¸c chøc n¨ng ®o : L­u l­îng c¸c chuyÓn giao thèng kª,... HÖ thèng tr¹m gèc: CÊu h×nh hÖ thèng RBS 200 RBS 200 RBS 200 BSC AXE 10 Giao tiÕp A Giao tiÕp A RBS Tr¹m gèc v« tuyÕn SS BSS chÞu tr¸ch nhiÖm chñ yÕu c¸c chøc n¨ng v« tuyÕn ë hÖ thèng qu¶n lý th«ng tin v« tuyÕn víi c¸c m¸y di ®éng. Nã còng ®iÒu khiÓn viÖc chuyÓn giao c¸c cuéc gäi ®an tiÕn hµnh gi÷a c¸c « ®­îc ®iÒu khiÓn bëi BSC nµy. BSS chÞu tr¸ch nhiÖm qu¶n lý tÊt c¶ c¸c tiÒm n¨ng v« tuyÕn cña m¹ng vµ sè liÖu vÒ cÊu h×nh cña «. ë CME 20 BSS cã thÓ thùc hiÖn c¸c hµnh ®éng phï hîp khi x¶y ra c¸c t×nh huèng kh«ng b×nh th­êng mÆc dï kh«ng ®¹t tíi OSS. BSS còng ®iÒu khiÓn c¸c møc c«ng suÊt v« tuyÕn ë c¸c tr¹m gèc còng nh­ tr¹m di ®éng. BSS chøa mét bé ®iÒu khiÓn tr¹m gèc BSC (Base Station Controller) vµ mét hay nhiÒu tr¹m thu ph¸t gèc BTS (Base Tranceiver Station). NÕu kho¶ng c¸ch gi÷a BTS vµ BSC nhá h¬n 10m c¸c kªnh th«ng tin cã thÓ nèi trùc tiÕp (Combine), nÕu lín h¬n th× cã thÓ ph¶i qua mét giao diÖn ABIS (Remote). Mét BSC cã thÓ qu¶n lý nhiÒu BTS theo cÊu h×nh hçn hîp theo kiÓu trªn. 2-4. BSC. Chøc n¨ng vµ ®Æc tÝnh: BSC ë CME 20 ®­îc thùc hiÖn theo c«ng nghÖ AXE, nã linh ho¹t thÝch hîp víi toµn bé ®ñ dung l­îng tõ c¸c øng dông vïng n«ng th«n cho ®Õn thµnh phè lín. BSC ®ñ m¹ng ®Ó ®iÌu khiÓn mét l­îng lín c¸c RBSC (Radio Base Station) (256) nhê vËy qu¶n lý hiÖu qu¶ c¸c tiÒm n¨ng v« tuyÕn. BST2 FU1 FU2 TCU1 TCU2 SWIT-CHING MATRIX DTC1 DTC2 DTC3 BST1 FU1 FU2 TCU1 TCU2 BST3 FU1 FU2 TCU TCU FUN TCU CPR CPR OMI OMC/R DTC16 MSC PCM 30*13Kb/s X25 Mainteriance Terminal X25 or RS232 Link Abis Interface BIE C¸c khèi chøc n¨ng cña BSC: TCU ( Terminal Control Unit ) Khèi ®iÒu khiÓn thiÕt bÞ ngo¹i vi Giao diÖn víi BTS Phï hîp víi mét ®¬n vÞ d¶i tÇn c¬ b¶n cña BTS Sè l­îng TCU phô thuéc vµo sè BTS mµ nã ®iÒu khiÓn vµ cÊu h×nh cña chóng DTC ( Digital Trunk Controller ) Bé ®iÒu khiÓn trung kÕ sè Giao diÖn víi MSC Qu¶n lÝ tÝn hiÖu ®Õn vµ ®i tõ MSC Sè l­îng BTS phô thuéc vµo l­u l­îng (sè Erlang trªn giao tiÕp AInterface) vµ gi¶m xuèng cÇn thiÕt CPR ( Common Processor ) Bé xö lÝ chung Thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng cña hÖ thèng nh­ng nã kh«ng ®iÒu khiÓn ma trËn chuyÓn m¹ch Cung cÊp , l­u tr÷ m· vµ sè liÖu sö dông , tr¹ng th¸i ®Üa cøng vµ PIN §iÒu khiÓn n¹p cho BTS Cung cÊp giao diÖn X25 vµ RS 232 Qu¶n lÝ nguån l­u th«ng TCH Nã bao gåm toµn bé c¸c chøc n¨ng vµ b¶o d­ìng SWM ( Switching Matrix ) TÊt c¶ c¸c giao diÖn trong BSC ®­îc thùc hiÖn qua m¹ng chuyÓn m¹ch . M¹ng nµy gåm c¸c ®Æc tÝnh chÝnh sau ®©y : §­êng lùa chän gi÷a c¸c phÇn §­êng cµi ®Æt nhanh Kh¶ n¨ng ø nghÏn thÊp BSC ë CME 20 ®­îc Ên ®Þnh c¸c tr¸ch nhiÖm chøc n¨ng chÝnh sau: §iÒu khiÓn cuéc nèi c¸c tr¹m di ®éng (thiÕt lËp gi¶i phãng c¸c ®Çu nèi, thùc hiÖn chuyÓn giao,...). Qu¶n lý m¹ng v« tuyÕn (thùc hiÖn thèng kª vÒ phÐp ®o, sè cuéc gäi mÊt, sè l­îng chuyÓn giao thµnh c«ng vµ thÊt b¹i, l­u l­îng mét «) nhµm ph¸t hiÖn c¸c sù cè ë m¹ng v« tuyÕn vµ sù cè ë thiÕt bÞ ®¶m b¶o viÖc cÊu h×nh l¹i hÖ thèng ®óng ®¾n. Qu¶n lý tr¹m gèc v« tuyÕn (BSC ®iÒu khiÓn c¸c tiÒm n¨ng RBS vµ ®iÒu khiÒn gi¸m s¸t chÊt l­îng RBS b»ng c¸ch kiÓm tra phÇn mÒm bªn trong vµ kiÓm tra ®Çu vßng ë ®­êng tiÕng ). ChuyÓn ®æi m· vµ thÝch øng tèc ®é (m· ho¸ tiÕng, gi¶m tèc ®é bit xuèng 13kB/s, ®­îc thùc hiÖn ë BSC, mét ®­êng PCM 64kB/s cã thÓ chuyÒn 4 ®­êng nèi tiÕp). TËp trung l­u l­îng (BSC cã thÓ tù c©n ®èi sù kh¸c nhau cña t¶i gi÷a c¸c « cña m×nh). Qu¶n lý chuyÓn dÉn ®Õn RBS (BSC lËp cÊu h×nh, giµnh vµ gi¸m s¸t c¸c m¹ch 64kB/s ®Õn c¸c tr¹m v« tuyÕn gèc. Nã còng ®iÒu khiÓn trùc tݪp 1 chuyÓn m¹ch ë RBS ®Ó sö dông hiÖu qu¶ c¸c m¹ch 64kB/s. BSC còng trÞu tr¸ch nhiÖm gi¸m s¸t c¸c m¹ch ®Ðn MSC vµ ra lÖnh tr¹m m¹ch bÞ sù cè). §Æc tÝnh cña BSC: CÊu h×nh cña BSC cùc ®¹i phôc vô tíi 512 m¸y thu ë 256 « t­¬ng ®­¬ng 10000 thuª bao. Mét BSC víi 30 TRX (m¸y thu ph¸t) lµ kichs th­íc tèi thiÓu phï hîp ®Æt võa 3 tñ m¸y. 2.5. BTS - chøc n¨ng vµ ®Æc tÝnh: Tr¹m v« tuyÕn gèc RBS-200 lµ s¶n phÈm cña Erickson dïng cho tr¹m thu ph¸t gèc BTR cña GSM. Nã gåm c¸c thiÕt bÞ giao tiÕp chuyÒn dÉn vµ v« tuyÕn cÇn thiÕt ë tr¹m v« tuyÕn c¶ khi tr¹m phñ 1 hoÆc nhiÒu «. Control Base Station Interface Unit Frame Unit Frame Unit Frequency Hopping Unit Carrier Unit Compiler Carrier Unit Pilot Frequency Generator Master Clock Unit CA OMUA Transmission Antena BSC Base band Radio and Coupling Receiver Antena C¸c chøc n¨ng cña khèi BTS: C¸c chøc n¨ng tiÒm n¨ng chung (Qu¶ng b¸ th«ng tin hÖ thèng; t×m gäi; yªu cÇu kªnh tõ MS; Ên ®Þnh tøc thêi). C¸c chøc n¨ng tiÒm n¨ng riªng (®­a kªnh vµo ho¹t ®éng; huû ho¹t ®éng kªnh; khëi ®Çu mËt m·; ph¸t hiÖn chuyÓn giao). C¸c chøc n¨ng kªnh mÆt ®Êt ( ChuyÓn dæi m· ho¸ tiÕng thùc hiÑn gi÷a 64kB/s vµ 13kB/s; thÝch øng tèc ®él; ®iÒu khiÓn trong b¨ng cña TRAU ë xa; VAD/DTX; truyÒn dÉn kh«ng liªn tôc). M· ho¸ vµ ghÐp kªnh (ghÐp kªnh ë ®­êng v« tuyÕn; m· ho¸ vµ ghÐp xen kªnh; mËt m· vµ gi¶i mËt m·). §iÒu khiÓn hÖ thèng con v« tuyÕn (®o chÊt l­îng; ®o ®ång bé thêi gian; ®iÒu khiÓn c«ng suÊt cña TRS vµ MS; ph¸t; thu). §iÒu khiÓn TRX (LATP; kÕt cuèi ®­êng b¸o hiÖu BSC vµ TRS b¸o c¸o lçi; sù cè nèi th«ng). §ång bé (chuÈn tÇn sè, sè khung ). Khëi ®éng hÖ thèng vµ n¹p phÇn mÒm (Khëi ®éng hÖ thèng; khëi ®éng l¹i). LËp cÊu h×nh (ph¸t v« tuyÕn; thu v« tuyÕn; ®iÒu khiÓn v« tuyÕn; kÕt hîp kªnh l«gÝc; Ên ®Þnh nhËn d¹ng «). C¸c ®Æc tÝnh: TÝnh tin cËy, tÝnh m«®un vµ chÊt l­îng s¶n phÈm cao ®¶m b¶o møc ®é tin cËy cao. TÝnh b¶o d÷¬ng t¨ng lªn nhê viÖc ®¸nh dÊu hîp lý c¸c khèi, phßng ngõa ®­îc gi÷ ë møc tèi thiÓu nhê hÖ thèng cã gi¸m s¸t tù déng. Gi¸ thµnh cña chu kú tuæi thä: ViÖc gi¶m gi¸ thµnh cña chu kú tuæi thä ®¹t ®­îc nhê kÕt hîp c¸c gi¶i ph¸p hÖ thèng víi gi¸m s¸t tù ®éng, tÝnh m«®un, tÝnh dù phßng vµ tÝnh tinh cËy cao. *** PhÇn II. C¸c gi¶i ph¸p kü thuËt cho giao tiÕp v« tuyÕn Ch­¬ng I. V« tuyÕn sè tæng qu¸t ë ch­¬ng nµy ®Ò cËp ®Õn viÖc sö dông thiÕt bÞ v« tuyÕn ®Ó truyÒn th«ng tin gi÷a tr¹m di ®éng vµ m¹ng PLMN GMS mµ kh«ng dïng ®Õn ®©y trong m¹ng tæ ong mµ nã ¶nh h­ëng ®Õn c¸c tÝn hiÖu thu. Mét sè v¸n ®Ò quan träng khi quy ho¹ch tÇn sè lµ sù h¹n chÕ bëi ®¹i l­îng nhiÔu cña hÖ thèng tæ ong. 1.1. Suy hao ®­êng truyÒn vµ pha ®inh: Suy hao ®­êng truyÒn lµ qu¸ tr×nh mµ ë ®ã tÝn hiÖu thu yÕu dÇn ®o kho¶ng c¸ch gi÷a tr¹m di ®éng vµ tr¹m gèc t¨ng mµ kh«ng cã mÆt c¶n gi÷a. Ls » d2.f2 Ls (dB) = 33,4 (dB) + 20logF(MHz) + 20log(km) Tx vµ Rx: Víi kh«ng gian tù do , suy hao ®­êng truyÒn ®­îc tÝnh: d: lµ kho¶ng c¸ch gi÷a anten ph¸t Tx vµ thu Rx. f: tÇn sè ph¸t (C«ng thøc trªn chØ ®óng víi c¸c hÖ thèng v« tuyÕn di ®éng gÇn BS.) M«i tr­êng sö dông cña MS cña th­êng cã chøong ng¹i vËt g©y hiÖu øng che tèi lµm gi¶m c­êng ®é che tÝn hiÖu. Khi di ®éng cïng víi ®µi di ®éng c­êng ®é tÝn hiÖu gi¶m , t¨ng dï gi÷a TX vµ RX cã hay kh«ng cã ch­íng ng¹i. HiÖu øng nµy gäi lµ pha ®inh chuÈn l«gÝc. Thêi gian gi÷a 2 chç trïng pha ®inh kho¶ng vµ kho¶ng vµ g©y ra víi MS lÊp trªn xe vµ chuyÓn ®éng. MS Trong tr­êng hîp m«i tr­êng th«ng tin cã mËt ®é thuª bao dµy vµ nhiÒu ch­íng ng¹i ta cã pha ®inh nhiÒu tia hay raile, x¶y ra khi tÝn hiÖu nhiÒu ®­êng tõ anten Tx ®Õn Rx. MS ë hiÖn t­îng pha ®inh raile, tÝn hiÖu thu ®­îc lµ tæng c¸c tÝn hiÖu ph¶n x¹ kh¸c fa, kh¸c biÖn ®é. Nh÷ng tÝn hiÖu nµy khi céng l¹i nh­ c¸c vÐct¬ t¹o nªn mét vÐct¬ tæng gÇn b»ng kh«ng cã nghi· lµ c­êng ®é tÝn hiÖu b»ng 0. §©y lµ chç tròng pha nghiªm träng. ë mét kho¶ng c¸ch nhÊt ®Þnh Xm so víi Tx, tÝn hiÖu thu ®­îc minh ho¹ nh­ sau: §é nh¹y m¸y thu m X + 15 X + 10 X Dù tr÷ padinh Gi¸ trÞ trung b×nh côc bé Chç tròng padinh Gi¸ trÞ trung b×nh chung C­êng ®é tÝn hiÖu thu (Rx) Fc = 900MHz §é nh¹y m¸y thu lµ møc tÝn hiÖu vµo yÕu nhÊt cµn thiÕt cho mét tÝn hiÖu ra qui ®Þnh. Khi quy ho¹ch hÖ thèng, ®Ó chèng l¹i pha ®inh th× gi¸ trih trung b×nh chung ®­îc lÊy lín h¬n ®é nh¹y m¸y thu l­îng Y(dB) b¨ng chç tròng pha pha®inh m¹nh nhÊt, Y(dB) ®­îc gäi lµ dù tr÷ pha®inh. 1.2. Ph©n t¸n thêi gian: HiÖn t­îng nµy cã nguån gèc tõ ph¶n x¹ tõ mét vËt ë xa anten th× Rx vµ km. Nã dÇn ®Õn giao thoa gi÷a c¸c ký hiÖu ISI tøc lµ giao thoa gi÷a c¸c ký hiÖu l©n cËn víi nhau. BTS 0 0 1 1 Giao thoa ký hiÖu (1) vµ (0) ë GMS tèc ®é bit lµ 270kB/s, mçi bit t­¬ng øng víi 3,7s vµ t­¬ng øng víi kho¶ng c¸ch lµ 1,1km. Khi cã ph¶n x¹ tõ 1km phÝa sau tr¹m di ®éng th× tÝn hiÖu ph¶n x¹ ph¶i qua g­¬ng ®­êng dµi trÔ tÝn hiÖu ®i th¼ng 2km. TÝn hiÖu mong muèn sÏ ®­îc trén víi tÝn hiÖu 2bit. 1.3. C¸c ph­¬ng ph¸p phßng ngõa suy hao truyÒn dÉn do pha®inh: §Ó c¶i thiÖn m¸y thu vµ chÊt l­îng cña tÝn hiÖu thu, cã 4 ph­¬ng ¸n ®Ó thùc hiÖn nh­ sau: Ph©n tËp anten: §Ó tr¸nh nguy c¬ cã 2 anten thu bÞ chç tròng pha®inh s©u cïng mét lóc, ta sö dông 2 anten Rx ®éc lËp thu cïng tÝn hiÖu råi kÕt hîp c¸c tÝn hiÖu nµy l¹i ta sÏ cã mét tÝn hiÖu ra khái bé kÕt hîp Ýt bÞ pha®inh h¬n. Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 Tx vµ 2Rx ph¶i ®ñ lín ®Ó kh«ng gian tÝn hiÖu ë 2 anten nhá. 2 1 TÝn hiÖu 1 TÝn hiÖu 2 C§TH SS Anten Nh¶y tÇn: Víi pha ®inh raile, mÉu pha®inh phô thuéc vµo tÇn sè nghÜa lµ chç tròng pha®inh x¶y ra ë c¸c vÞ trÝ kh¸c nhau ®èi víi c¸c tÇn sè kh¸c nhau. Nh­ vËy ta cã thÓ thay ®æi tÇn sè sãng mang trong mét sè tÇn sè khi cuéc gäi ®ang tiÕn hµnh, khi gÆp chç tròng pha®inh chØ mét phÇn th«ng tin bÞ mÊt. §Ó kh«i phôc l¹i th«ng tin hoµn thiÖn ta dïng ph­¬ng ph¸p sau: M· ho¸ kªnh: ë truyÒn dÉn sè ng­êi ta ®o chÊt l­îng cña tÝn hiÖu ®­îc chñ yÕu b»ng sè l­äng c¸c bit thu ®­îc chÝnh x¸c, ®Çu ®Õn biÓu diÔn tû sè bit lçi BER. BER kh«ng thÓ b»ng kh«ng do thay ®æi ®­êng truyÒn nÕu cã ®­îc cho phÐp mét l­äng nhÊt ®Þnh vµ cã kh¶ n¨ng kh«i phôc th«ng tin nµy hoÆc cã thÓ ph¸t hiÖn tr¸nh sö dông th«ng tin lçi. BER quan träng víi ph¸t sè liÖu h¬n Voice. ë ph­¬ng ph¸p m· ho¸ kªnh ta ph¶i ph¸t ®i mét l­îng th«ng tin cã sè bit lín h¬n nh­ng sÏ ®¹t ®é an toµn chèng lçi cao h¬n. M· ho¸ kªnh cã thÓ ph¸t hiÖn vµ söa lçi ë tõng bit thu. VÝ dô: Khi muèn göi mét bit “0” hay “1” ®Ó ®­îc b¶o vÖ ta bæ xung thªm bao bit nh­ sau: Th«ng tin 0 1 Bæ xung 000 111 Göi ®i 0000 1111 Khèi m· 0000 sÏ ®óng víi 0 vµ 1111 sÏ ®óng víi 1. Tû lÖ lµ 1:4V, b¶o vÖ sÏ x¶y ra nh­ sau: Thu ®­îc : 0000 0010 0110 0111 1110 QuyÕt ®Þnh: 0 0 x 1 1 Riªng côm 0110 kh«ng x¸c ®Þnh ®­îc cô thÓ, tr¹m 0111 vµ 1110 ®­îc ph¸t hiÖn lµ lçi. Mçi kªnh kiÓm tra lçi ®­îcchia thµnh mçi khèi vµ má xo¾n. ë m· khèi, mét sè bit kiÓm tra ®­îc bæ xung vµo mét sè bit th«ng tin nhÊt ®Þnh. C¸c bit kiÓm tra chØ phô thuéc vµo c¸c bit th«ng tin ë khèi b¶n tin. ë m· ho¸ xo¾n, bé m· ho¸ t¹o ra khèi c¸c bit m· kh«ng chØ phô thuéc vµo c¸c bit cña khèi b¶n tin hiÖn thêi ®­îc dÞch vµo bé m· ho¸ mµ cßn phô thuéc vµo c¸c bit cña khèi tr­íc. M· ho¸ khèi th­êng ®­îc sö dông khi cã b¸o hiÖu ®Þnh h­íng theo khèi vµ sö dông ®Ó ph¸t hiÖn lçi khi thùc hiÖn “Yªu cÇu tù ®éng ph¸t” ARQ. M· ho¸ xo¾n liªn quan nhiÒu h¬n ®Õn sö sai lçi. C¶ hai m· nµy ®­îc sö dông ë GSM. Hai b­íc m· ho¸ ®­îc dïng cho c¶ tiÕng vµ sè liÖu. GhÐp xen: C¸c lçi bit th­êng x¶y ra theo tõng côm ®o c¸c chç tròng pha®inh lÉn lµm ¶nh h­ëng nhiÒu bit liÖn tiÕp. §Ó gi¶i quyÕt hiÖn t­îng lçi bit qu¸ dµi ta dïng ph­¬ng ph¸p ghÐp kªnh xen ®Ó t¸ch c¸c bit liªn tiÕp cña mét b¶n tin sao cho c¸c bit nµy göi ®i kh«ng liªn tiÕp. 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 C¸c khèi b¸n tin ghÐp xen C¸c khèi b¸n tin ®­îc ghÐp xen Mét khung Khi truyÒn dÉn khung 2 cã thÓ mÊt nÕu kh«ng ghÐp xen toµn vá khèi b¶n tin sÏ mÊt nh­ng ghÐp xen sÏ ®¶m b¶o chØ thÞ thø hai ë tõng khèi lµ bÞ m¾c lçi: 1 x 3 4 1 x 3 4 1 x 3 4 1 x 3 4 M· ho¸ kªnh cã thÓ kh«i phôc l¹i th«ng tin cña tÊt c¶ c¸c khèi. ë GMS bé m· ho¸ kªnh cung cÊp 456bit cho tõng 20Ms tiÕng vµ ®ùoc ghÐp xen ®Ó t¹o ra c¸c khèi 57bit. Mét khung tiÕng 20ms t¹o 456bit, c¸c bit nµy ®­îc ghÐp xen vµo 8 nhãm 57bit ë c¸c côm b×nh th­êng cã kho¶ng trèng dµnh cho 2x27bit . 57 1 26 1 57 3 3 Ng­êi ta th­êng bæ xung thªm mét møc ghÐp kªnh xen kÏ gi÷a 2 khung tiÕng, ®iÒu nµy lµm t¨ng thêi gian trÔ ë hÖ thèng nh­ng cã thÓ cho phÐp mÊt toµn bé mét côm v× nã ¶nh h­ëng 12,5% sè bit mçi khung tiÕng vµ cã thÓ ®­îc hiÖu chØnh b»ng m· ho¸ kªnh. 1.4 Ph­¬ng ph¸p chèng ph©n t¸n thêi gian: M« h×nh truyÒn dÉn M¸y ph¸t M¸y thu tèi ­u Kªnh M¸y thu tèi ­u lµ m¸y thu hiÓu râ kªnh. Ta lËp m« h×nh to¸n häc cña kªnh vµ ®iÒu chØnh m¸y thu ®Õn m« h×nh. Kªnh ®­îc xÐt nh­ mét bé läc vµ ®­îc kÝch thÝch bëi mét tÝn hiÖu biÕt tr­íc. So s¸nh ®Çu ra víi ®Çu vµo ta cã ®¸p øng xung cña bé läc. §¸p øng xung cña bé läc cho ta biÕt ®­îc tÝn hiÖu ra ®èi víi tÝn hiÖu vµo, nh­ vËy ta cã thÓ t×m ®­îc ®¸p øng xung cña kªnh vµ lËp m« h×nh kªnh khi ph©n tÝch mét tÝn hiÖu thu ®­îc. §¸p øng xung khi kh«ng cã ph¶n x¹ (a) vµ cã mét ph¶n x¹ (b). (a) Kh«ng cã ph¶n x¹ (b) cã mét ph¶n x¹ 0 D(t) t t XÐt nguyªn lý lµm viÖc cña mét bé c©n b»ng: Sau khi lËp m« h×nh kªnh ta sÏ ph¶i t¹o ra tÊt c¶ c¸c chuçi bit cã thÓ cã råi ®­a chóng qua m« h×nh kªnh chuçi ®Çu vµo mµ tõ ®ã nhËn ®­îc chuçi ®Çu ra gièng nã nhÊt gäi lµ chuçi nguyªn thuû hay chuçi ph¸t. Theo quy ®Þnh cña GMS, mét bé c©n b»ng cÇn cã kh¶ n¨ng xö lý mét tÝn hiÖu ph¶n x¹ trÔ ®Õn 14,8s t­¬ng øngvíi thêi gian cña 4bit. Lóc nµy ngay c¶ tÝn hiÖu ph¶n x¹ còng bÞ ¶nh h­ëng bíi pha®inh raile, nh­ng do tÝn hiÖu nµy cã mÉu pha®inh ®éc lËp so víi tÝn hiÖu ®i th¼ng nªn nã ®­îc lîi dông ®Ó ®¹t hiÖu qu¶ cao h¬n. VËy víi c¸c tÝn hiÖu ph¶n x¹ trÔ d­íi 15Z nã cho ta thªm n¨ng l­îng ®Ó c¶i t¹o tÝn hiÖu thu. Trªn thùc tÕ ®é dµi chuçi N th­êng lín lªn ph¶i ®­îc thùc hiÖn nhiÒu so s¸nh vµ mÊt nhiÒu thêi gian tÝnh to¸n g©y mét sù chËm trÔ kh«ng cho phÐp. §Ó kh¾c phôc khã kh¨n nµy ng­êi ta ph¶i sö dông ®Õn thuËt to¸n Vinri mµ ë ®ã kh«ng cÇn ph¶i thö tÊt c¶ c¸c chuçi. 1.5. TruyÒn dÉn sè vµ tÝn hiÖu t­¬ng tù: Trong tr­êng hîp truyÒn tiÕng nãi lµ d¹ng sãng liªn tôc kh¸c víi truyÒn sè liÖu ta ph¶i thùc hiÖn lÊy mÉu tÝn hiÖu t­¬ng tù, l­îng tö m· ho¸ tÝn hiÖu ë d¹ng sè “1” vµ “0”. C¸c mÉu t­¬ng tù ®­îc tr×nh bµy b»ng mét tËp hîp h÷u h¹n c¸c møc ®­îc x¸c ®Þnh bëi sè c¸c bit ta cÇn sö dông ®Ó tr×nh bµy mét mÉu. ë hÖ thèng viÔn th«ng sè chän sè møc rêi r¹c ho¸ =256 møc (8bit) víi mçi mÉu ta tr×nh bµy gi¸ trÞ t­¬ng tù b»ng mét gi¸ trÞ ®· ®­îc l­îng tö ho¸ ë 8bit. Víi tèc ®é lÊy mÉu 8kHz ta cã tèc ®é bit: 8000mÉu/s x 8bit = 64kb/s Qu¸ tr×nh nµy ®­îc gäi lµ ®iÒu chÕ xung m· PCM gåm 3 b­íc: L­îng tö LÊy mÉu M· ho¸ §­êng truyÒn PCM 64 kb/s Ta ®Æt nhiÒu kªnh trªn cïng mét ®­êng truyÒn PCM (ghÐp kªnh) ®Ó tr¸nh l·ng phÝ. NÕu ghÐp 32 kªnh trªn mét ®­êng truyÒn PCM theo tèc ®é bit cña nã lµ : 32x64kb/s=2,048Mb/s. ThiÕt bÞ ghÐp kªnh ®iÒu khiÓn viÖc g¸n c¸c khe thêi gian 0,1 göi ®i ë khe 1,...Trong 32 kªnh truyÒn th× kªnh 0 dïng cho ®ång bé, kªnh 16 dïng cho b¸o hiÖu cßn 30 kªnh cßn l¹i dïng cho tiÕng tho¹i. PhÇn tr×nh bµy trªn lµ vÝ dô vÒ ®a th©m nhËp ph©n chia theo thêi gian TDMA. Mét ph­¬ng ph¸p kh¸c víi TDMA vµ FDMA (®a th©m nhËp ph©n chia tÇn sè) ®­îc dïng ë qu¶ng b¸ v« tuyÕn, mçi kªnh ®­îc dµnh cho mét b¨ng tÇn riªng. T­¬ng øng ë hÖ thèng di ®éng tæ ong t­¬ng tù, mçi cuéc gäi ë mét « sö dông mét b¨ng tÇn (hai b¨ng khi truyÒn song c«ng). Sau ®©y lµ so s¸nh gi÷a TDMA vµ FDMA 0 1 2 3 4 5 6 7 MS1 MS2 MS2 MS5 TDMA §ång bé thêi gian: Khi sö dông TDMA ë v« tuyÕn, mçi tr¹m di ®éng sö dông khe thêi gian Ts cña m×nh nh­ng khi kho¶ng c¸ch gi÷a MS vµ BS t¨ng lªn g©y trÔ thêi gian truyÒn tÝn hiÖu vµ trÔ nµy lín qu¸ th× th«ng tin ph¸t ®i tõ MS ë khe TS n sÏ trïng víi tÝn hiÖu thu ®­îc cña BS t¹i khe TS n+1 cña MS kh¸c. §Ó kiÓm tra thêi gian ®Õn vµ c¸c lÖnh ®ùoc göi ®Õn MS ta cã qu¸ tr×nh ®Þnh tr­íc thêi gian mçi khi MS di chuyÓn ra xa. M· ho¸ tiÕng: ë mét sè hÖ thèng di ®éng tæ ong FDMA kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c kªnh lµ 25kHz (NMT, TACS) vµ ë GMS kho¶ng c¸ch nµy b»ng 200kHz. So s¸nh TDMA 200kHz vµ FDMA 25kHz ta cã hiÖu qu¶ sö dông tÇn sè nh­ nhau vµ kªnh 25kHz cã tèc ®é 412kB/s. Khi sö dông ph­¬ng ph¸p ®iÒu chÕ pha tèi thiÓu Gauss (GMSK) ®é réng b»ng kh«ng bÞ chiÕu sÏ rÊt lín. §Ó ®¶m b¶o b¨ng tÇn cho phÐp ta gi¶m tèi thiÓu tèc ®é bit cho tõng kªnh tiÕng b»ng c¸ch m· ho¸ tiÕng (Vocodes) vµ m· ho¸ theo d¹ng sãng. M· ho¸ theo kiÓu ph¸t ©m Vocodes gióp ta nhËn biÕt ®­îc tiÕng nãi nh­ng rÊt “tæng hîp” vµ ta khã nhËn ra ai ph¸t ©m. Sö dông m· ho¸ sãng (m· ho¸ PCM ®ång ®Òu) th«ng tin trùc tiÕp chÝnh thùc d¹ng sãng ®­îc ph¸t ®i víi tèc ®é ®ßi hái cao vµ cho ta mét chÊt l­îng còng rÊt cao. Tèc ®é bit ë bé m· ho¸ d¹ng sãng thay ®æi gÇn tõ 16kb/s ®Õn 64kb/s ®èi víi bé m· ho¸ PCM ®ång ®Òu. Ngoµi ra ta cßn cã c¸c bé m· ho¸ cho phÐp ®­îc m« t¶ nh­ mét sù pha trén gi÷a Vocodes vµ m· ho¸ d¹ng sãng. C¸c bé m· ho¸ lai ghÐp lÊp kÝn chç trèng gi÷a c¸c bé m· ho¸ Vecodes vµ d¹ng sãng víi tèc ®é bit tõ 5kb/s, chÊt l­îng theo tèc ®é bit. GMS sö dông bé m· ho¸ ghÐp lai gäi lµ m· ho¸ tiÒn ®Þnh tuyÕn tÝnh-TiÒn ®Þnh thêi gian dµi-kÝch thÝch xung ®Òu. Bé LPC-LPT-RPE. LPC vµ c¸c th«ng sè LPD: 3,6kb/s. C¸c th«ng sè RPE: 9,4kb/s Tèc ®é bit ®Çu ra bé m· ho¸ nµy lµ 13kb/s, 20ms tiÕng cho 260bit. Ch­¬ng II. Giao tiÕp v« tuyÕn Giao tiÕp v« tuyÕn lµ tªn gäi chung cña ®Çu nèi gi÷a MS vµ BTS giao tiÕp sö dông kh¸i niÖm TDMA víi 1 khung TDMA cho mét tÇn sè mang, mçi khung gåm 8TS h­íng tõ BTS ®Õn BS (®­êng xuèng). 2.1 Kh¸i niÖm vÒ c¸c kªnh giao tiÕp v« tuyÕn: M¹ng GMS/PLMN ®­îc dµnh 124 kªnh sãng mang , sãng nµy ë d¶i tÇn: §­êng lªn (MS-BTS) : 890-915MHz. §­êng xuèng (BTS-MS): 935-960 MHz ë ViÖt Nam, GMS sö dông b¨ng tÇn ®­êng lªn 890,2-898,4 MHz vµ ®­êng xuèng 935,2-934,4MHz. Mçi tÇn sè sãng mang 200kHz trªn mçi sãng mang thùc hiÖn ghÐp kªnh theo thêi gian øng víi mçi khung TDMA ta cã soã kªnh b»ng 124x8(khe)=922 kªnh. Kªnh vËt lý: Mét sè TS cña mét khung TDMA ë mét sãng mang lµ mét kªnh vËt lý th× mét sãng mang ë GMS cã 8 kªnh vËt lý, th«ng tin ph¸t ®i tõ mét TS gäi lµ Burst. Kªnh l«gÝc: Kªnh l«gÝc ®­îc nãi kh¸c nhau tuú theo lo¹i th«ng tin cÇn truyÒn c¸c kªnh l«gÝc ®­îc chia thµnh kªnh l­u th«ng (TCH) vµ kªnh ®iÒu khiÓn. Kªnh l­u th«ng : Lµ kªnh mang tiÕng hoÆc m· ho¸ hoÆc sè liÖu cña ng­êi sö dông , lµ kªnh ®­êng lªn vµ xuèng, ®iÓm ®Õn ®iÓm. Kªnh Bm hay toµn tèc TCH mang th«ng tin (tiÕng m· ho¸ hay sè liÖu) ë tèc ®é tæng 22,8kbit/s. Lm hay TCH b¸n tèc mang th«ng tin (tiÕng m· ho¸ hay sè liÖu) ë tèc ®é tæng 11,4kbit/s. Kªnh ®iÒu khiÓn: §Ó mang tÝn hiÖu hay sè liÖu ®ång bé + Kªnh qu¶ng b¸ BCH gåm: FCCH: Kªnh mang th«ng tin tÝn hiÖu chØnh tÇn sè cña MS kªnh ®­êng xuèng ®iÓm tíi ®a ®iÓm. SCH: Kªnh ®ång bé mang th«ng tin ®ång bé khung cña MS vµ nhËn d¹ng BTS, kªnh ®­êng xuèng ®iÓm tíi ®a ®iÓm. BCCH: Kªnh ®iÒu khiÓn qu¶ng b¸ th«ng tin chung trªn c¬ së mét kªnh cho BTS , kªnh ®­êng xuèng ®iÓm tíi ®a ®iÓm. + C¸c kªnh ®iÒu khiÓn chung CCCH: Kªnh t×m gäi (PCH): Dïng ®Ó gäi MS, kªnh ®­êng xuèng ®iÓm tíi ®a ®iÓm. Kªnh th©m nhËp ngÉu nhiªn (RACH): §­îc dïng ®Ó yªu cÇu mét kªnh ®iÒu khiÓn ®­êng riªng ®øng mét m×nh (SDCCH) hay ®Ó tr¶ lêi t×m gäi hoÆc th©m nhËp khi khëi ®Çu hoÆc ®¨ng ký cuéc gäi MS, kªnh ®­êng lªn ®iÓm ®Õn ®iÓm. Kªnh cho phÐp th©m nhËp (AGCH): Dïng ®Ó dµnh mét SOCCH hay trùc tiÕp mét TCH cho MS, kªnh ®­êng xuèng ®iÓm - ®iÓm. + C¸c kªnh ®iÒu khiÓn riªng: SDCCH: Dïng ®Ó b¸o hiÖu hÖ thèng khi thiÕt lËp mét cuéc gäi tr­íc khi Ên ®Þnh mét TCH. Kªnh lªn xuèng ®iÓm-®iÓm. Kªnh ®iÒu khiÓn liªn kÕt chËm (SACCH) liªn kÕt víi mét SOCCH hoÆc mét TCH, lµ kªnh sè liÖu liªn tôc mang th«ng tin liªn tôc nh­ c¸c th«ng b¸o ®o ®¹c tõ tr¹m MS vÒ c­êng ®é tÝn hiÖu thu tõ ë hiÖn thêi vµ ë c¸c tr¹m l©n cËn, th«ng tin nµy cÇn cho chuyÓn giao vµ ®Ó ®iÒu chØnh c«ng suÊt MS vµ ®ång bé thêi gian. Kªnh lªn xuèng ®iÓm-®iÓm. Kªnh ®iÒu khiÓn liªn kÕt rÊt nhanh FACCH liªn kÕt víi TCH vµ lµm viÖc ë chÕ ®é lÊy c¾p nh­ trong tr­êng hîp chuyÓn giao (handover) ng­êi nghe sÏ kh«ng thÊy ®­îc sù gi¸n ®o¹n th«ng tin. 2.2. Côm: Côm lµ mÉu th«ng tin ë mét khe thêi gian kÏm kªnh TDMA, cø 8 khe thêi gian mét lÇn TDMA ®­îc ph¸t ®i th× cã 1 côm cña mét lo¹i th«ng tin. Côm b×nh th­êng :NB TB 3 C¸c bit ®­îc mËt m· 58 Chuçi h­íng dÉn 26 C¸c bit ®­îc mËt m· 58 TB 3 GP 8,25 0,577 ms 156,25 bit C¸c bit ®­îc mËt m· gåm 57bit sè liÖu hay tiÕng vµ mät “cê lÊy c¾p”. Chuçi h­íng dÉn lµ mÉu bit biÕt tr­íc ®Ó bé c©n b»ng cã thÓ thµnh lËp mét m« h×nh kªnh. C¸c bit ®u«i TS lu«n lµ “0,0,0” gióp bé c©n b»ng x¸c ®Þnh ®Çu vµ cuèi mÉu bit. Kho¶ng b¶o vÖ GP lµ mét kho¶ng trèng cho phÐp m¸y ph¸t dÞch lªn hay dÞch xuèng trong giíi h¹n do khuyÕn nghÞ GMS qui ®Þnh. Côm hiÖu chØnh tÇn sè: §iÒu chØnh tÇn sè cña MS, nã t­¬ng ®­¬ng sãng mang ch­a bÞ ®iÒu chÕ. LÆp l¹i cña mét côm gäi lµ FCCH. TB 3 TB 3 GP 8,25 0,577 ms 156,25 bit C¸c bit cè ®Þnh “0” 142 Côm ®ång bé (SM): Dïng ®Ó ®ång bé thêi gian cña MS TB 3 C¸c bit ®­îc mËt m· 39 Chuçi ®ång bé 64 C¸c bit ®­îc mËt m· 39 TB 3 GP 8,25 Khèi ®ång bé dµi dÔ dµng nhËn biÕt vµ mang th«ng tin sè khung TDMA cïng m· nhËn d¹ng tr¹m c¬ së BS. LÆp l¹i cña côm lµ SHC. Sè khung gióp MS biÕt lo¹i kªnh l«gÝc ®ang ®­îc truyÒn ë b¨ng ®iÒu khiÓn. Mét chu tr×nh ®¸nh sè khung lµ 3,5 giê víi mçi khung TDMA thêi gian lµ 6,615ms. Côm th©m nhËp (AB): Sö dông ®Ó th©m nhËp ngÉu nhiªn vµ cã GP ®Ó dµnh cho ph¸t côm tõ tr¹m di ®éng. TB 3 Chuçi ®ång bé 41 C¸c bit ®­îc mËt m· 36 TB 3 GP 8,25 Côm gi¸: §­îc ph¸t ®i tõ BTS vµ kh«ng chøa th«ng tin khu©n mÉu gièng nh­ côm b×nh th­êng víi c¸c bit mËt m· ®­îc thay bëi c¸c bit hçn hîp cã mÉu bit x¸c ®Þnh. 2.3. S¾p xÕp c¸c kªnh l«gÝc ë c¸c kªnh vËt lý: XÐt mét BTS víi n sãng mang (truyÒn song c«ng, mçi sãng mang Co,....Cn cã 8 khe thêi gian Ts. Víi Co ®­êng xuèng, Tso ®­îc dïng chØ ®Ó s¾p xÕp c¸c kªnh ®iÒu khiÓn. 0 1 2 0 1 2 7 0 1 7 F S B C F S C C F S C C F S C C F S C C C¸c khung TDMA BCCH CCCH ®­êng xuèng GhÐp c¸c BCH vµ CCCH ë Tso: Tso ë sãng mang Co, ®­êng lªn kh«ng xuèng chøa c¸c kªnh FCCH, SCH, vµ BCCH, nã ®­îc dïng ®Ó th©m nhËp BCCH, FCCH, SCH, FCH, AGCH ë ®­êng xuèng riªng RACH ë ®­êng lªn. 0 1 2 0 1 2 7 0 1 7 R R R R R R R R R 51 khung TDMA liªn tiÕp §èi víi TS1 ®­îc sö dông ®Ó s¾p xÕp c¸c kªnh ®iÒu khiÓn riªng lªn c¸c kªnh vËt lý, ®o tèc ®é bit trong qu¸ tr×nh thiÕt lËp cuéc gäi vµ ®¨ng ký kh¸ thÊp nªn cã thÓ cã 8 SDCCH ë mét TS1. Sö dông TS hiÖu qu¶ h¬n. C¸c c¸ch ghÐp kªnh ë TS1 : SDCCH + SACCH ®­êng xuèng. SDCCH + SACCH ®­êng lªn ë Ts1 th«ng tin cña khe sÏ ®­îc sö dông cho c¸c kªnh l­u kh«ng TCH. Ts2-7 gäi lµ c¸c kªnh l­u kh«ng l«gÝc víi chu kú lËp l¹i lµ 26Ts. Ts0: lµ c¸c kªnh ®iÒu khiÓn l«gÝc, chu kú lÆp l¹i 51Ts. Ts1: C¸c kªnh ®iÒu khiÓn l«gÝc chu kü lÆp l¹i 102Ts. Víi c¸c sãng mang C1-CN dµnh cho Ts0-7 ®Òu lµ TCH. Mçi « chØ cã 1Co vµ chØ cã sau TCH (Tc2-7). Víi sãng mang bæ xung, c¶ STS cã thÓ sö dông cho TCH. 2.4. §o c­êng ®é ë tr¹m di ®éng: ë chÕ ®é rçi: Chän æ khi bËt nguån di ®éng: MS gi÷a 124 kªnh RF ë hÖ thèng GSM vµ tÝnh to¸n møc trung b×nh cho tõng kªnh, MS ®iÒu chØnh ®Õn sãng mang m¹nh nhÊt vµ t×m xem nã cã ph¸t lµ BCCH hay kh«ng, nÕu ®óng th× MS ®äc sè liÖu BCCH xem cã thÓ kho¸ ®Õn « nµy kh«ng, nÕu kh«ng MS sÏ t×m ®Õn sãng mang m¹nh thø hai. MS cã thÓ cã bé nhí BCCH vµ nã sÏ chØ t×m c¸c sãng mang nµy. NÕu qu¸ tr×nh kh«ng thµnh c«ng MS thùc hiÖn qu¸ tr×nh 1 ë BCCH, MS ®­îc th«ng b¸o cÇn gi¸m s¸t c¸c sãng mang BCCH nµo ®Ó chän l¹i æ kho¸ ®Õn BTS kh¸c. Nh­ vËy MS trªn cËp nhËt danh s¸ch 6 sãng mang m¹nh nhÊt. ChÕ ®é ®· nèi th«ng cuéc gäi: MS liªn tôc qua SACCH th«ng b¸o cho hÖ thèng c­êng ®é tÝn hiÖu thu tõ BTS l©n cËn. BSC sö dông c¸c phÐp ®o nµy ®Ó nhanh chãng quyÕt ®Þnh c¸c « ®Ých kh¸c khi chuyÓn giao cÇn thiÕt. ViÖc ®o ®¹c « l©n cËn thùc hiÖn gi÷a c¸c kho¶ng thêi gian ph¸t vµ thu ë khe Ts dµnh cho tr¹m. C­êng ®é tÝn hiÖu cña mçi « phôc vô ®­îc gi¸m s¸tkhi thu Ts dµnh cho MS ë SACCH, c­êng ®é tÝn hiÖu cña c¸c sãng mang BCCH lÇn l­ît ®­îc ®o theo qui tr×nh: Ph¸t, ®o, ph¸t, ®o,... gi¸ trÞ trung b×nh tõng phÐp ®o cho tõng sãng mang ®­îc tÝnh to¸n vµ th«ng b¸o cho SBC. §Ó c¸c gi¸ trÞ ®o t­¬ng øng víi BTS cÇn ®o, ph¶i x¸c ®Þnh nhËn d¹ng BTS ë BSIC ph¸t ë SCH trªn Ts0, Co. Trong thêi gian khung ®Ó trèng (ICLE) ë TCHC, TDMA-267, BSIC cho BTS l©n cËn ®­îc. Nguyªn lý ®o MS: 1 0 2 7 1 0 2 7 1 0 2 1 0 2 7 1 0 2 7 1 0 2 1 2 3 1 2 4 Down link Up link IDLE 25 25 24 24 45 MHz (1): MS thu vµ ®o c­êng ®é tÝn hiÖu (2): MS Ph¸t (3): MS ®o c­êng ®é tÝn hiÖu cho Ýt nhÊt mét « l©n cËn. (4): MS ®äc BSIC ë SCH (TS0) cho mét « l©n cËn MS kh«ng biÕt khi nµo x¶y ra TS0 ë sãng mang BCCH l©n cËn nÕu ph¶i ®o trong kho¶ng thêi gian 8Ts ®Ó ch¾c ch¾n lµ Tso sÏ x¶y ra trong qu¸ tr×nh ®o. ViÖc nµy thùc hiÖn b»ng IDLE. C¸c tr­êng hîp vµ thñ tôc th«ng tin: Tæng quan: Tr­íc khi kh¶o s¸t c¸c thñ tôc th«ng tin kh¸c nhau, h·y kh¶o s¸t c¸c t×nh huèng ®Æc biÖt cña 1 PLMN cã tÊt c¶ c¸c thuª bao di ®éng, v× thÕ ta quan s¸t MS ë mét sè t×nh huèng sau: T¾t m¸y: M¹ng sÏ kh«ng thÓ tiÕp cËn ®Õm m¸y v× MS kh«ng tr¶ lêi th«ng b¸o t×m gäi. Nã sÏ kh«ng b¸o cho hÖ thèng vÒ vïng ®Þnh vÞ (nÕu cã) vµ MS sÏ ®­îc coi lµ rêi m¹ng. MS bbËt m¸y, tr¹ng th¸i rçi: HÖ thèng cã thÓ t×m gäi MS thµnh c«ng, MS ®­îc coi lµ nhËp m¹ng. Trong khi chuyÓn ®éng, MS lu«n kiÓm tra r»ng nã ®­îc nèi ®Õn mét kªnh qu¶ng b¸ ®­îc thu ph¸t tèt nhÊt. Qu¸ tr×nh nµy ®­îc gäi lµ l­u ®éng(Roaming). MS cÇn th«ng b¸o cho hÖ thèng vÒ c¸c thay ®æi vïng ®Þnh vÞ, qu¸ tr×nh nµy ®­îc gäi lµ cËp nhËt vÞ trÝ. MS bËn: M¹ng v« tuyÕn cã mét kªnh th«ng tin (kªnh tiÕng) dµnh cho luång sè liÖu tíi vµ tõ MS trong qu¸ tr×nh chuyÓn ®éng MS ph¶i cã kh¶ n¨ng chuyÓn ®Õn mét kªnh th«ng tin kh¸c. Qu¸ tr×nh nµy ®­îc gäi lµ chuyÓn giao (Handover). §Ó quyÕt ®Þnh chuyÓn giao hÖ thèng ph¶i diÔn gi¶i th«ng tin nhËn ®uîc tõ MS vµ BTS. Qu¸ tr×nh nµy ®­îc gäi lµ ®Þnh vÞ. L­u ®éng vµ cËp nhËt vÞ trÝ: Coi r»ng MS ë tr¹ng th¸i tÝch cùc, rçi vµ ®ang chuyÓn ®éng theo mét ph­¬ng liªn tôc MS ®­îc kho¸ ®Õn mét tÇn sè v« tuyÕn nhÊt ®Þnh cã CCCH vµ BCH ë TSo. Khi MS rêi xa BTS nèi víi nã c­êng ®é tÝn hiÖu sÏ gi¶m. ë mét thêi ®iÓm nµo ®ã kh«ng xa biªn giíi lý thuyÕt gi÷a hai « l©n cËn nhau c­êng ®é tíi møc mµ MS quyÕt ®Þnh chuyÓn ®Õn mét tÇn sè míi thuéc mét trong c¸c « l©n cËn nã. §Ó chän tÇn sè tèt nhÊt nã liªn tôc ®o c­êng ®é tÝn hiÖu cña tõng tÇn sè trong sè tÇn sè nhÊt ®Þnh cña « l©n cËn. Th­êng MS ph¶i t×m ®­îc tÇn sè BCH/CCCH tõ BTS cã c­êng ®é tÝn hiÖu tèt h¬n tÇn sè cò. Sau khi tù kho¸ ®Õn tÇn ssã míi nµy, MS tiÕp tôc nhËn th«ng bao t×m gäi / c¸c th«ng b¸o qu¶ng b¸ chõng nµo tÝn hiÖu cña tÇn sè míi vÉn ®ñ tèt. QuyÕt ®Þnh viÖc thay ®æi tÇn sè BCH/CCCH sÏ ®­îc thùc hiÖn mµ kh«ng cÇn th«ng b¸o cho m¹ng. NghÜa lµ m¹ng mÆt ®Êt kh«ng tham gia vµ qu¸ tr×nh nµy. Kh¶ n¨ng chuyÓn ®éng v« ®Þnh ®ång thêi víi viÖc thay ®æi nèi th«ng MS ë giao tiÕp v« tuyÕn t¹i thoõi ®iÓm cÇn thiÕt ®Ó ®¶m b¶o chÊt l­îng thu ®­îc gäi lµ l­u ®éng “Roaming”. Khi MS chuyÓn ®éng ®Õn gi÷a hai cªll thuéc 2 BTS kh¸c nhau: Ta biÕt r»ng MS kh«ng hÒ biÕt cÊu h×nh cña m¹ng chøa nã. §Ó göi cho MS th«ng tin vÒ vÞ trÝ chÝnh x¸c cña nã hÖ thèng göi ®i nhËn d¹ng vïng ®Þnh vÞ (LAI) liªn tôc ë giao tiÕp v« tuyÕn b»ng BCCH. Khi ®i vµo cell Thuéc BSC kh¸c MS sÏ nhËn thÊy vïng míi b»ng c¸ch thu BCCH. V× th«ng tin vÒ vÞ trÝ cã tÇm quan träng lín nªn m¹ng ph¶i th«ng b¸o vÒ sù thy ®æi nµy, ë ®iÖn tho¹i di ®éng qu¸ tr×nh nµy ®­îc gäi lµ “ ®¨ng ký c­ìng bøc”. MS kh«ng cßn c¸ch nµo kh¸c lµ ph¶i cè g¾ng th©m nhËp vµo m¹ng ®Ó cËp nËt vÞ tÝ cña m×nh ë MSC/VLR. Qu¸ tr×nh nµy ®­îc gäi lµ cËp nhËt vÞ trÝ. Sau khi ®· ph¸t vÞ trÝ míi cña m×nh lªn m¹ng, MS tiÕp tôc chuyÓn ®éng ë trong vïng míi nh­ ®· m« t¶ ë trªn. Khi MS chuyÓn ®äng gi÷a hai vïng phôc vô kh¸c nhau: Trong tr­êng hîp cã mét cuéc gäi vµo cho MS, viÖc chuyÓn tõ mét vïng phôc vô MSC/VLR nµy sang mét vïng phôc vô MSC/VLR kh¸c cã ngh·i lµ tuyÕn th«ng tin ®i qua m¹ng còng sÏ kh¸c. §Ó t×m ®­îc ®Þnh tuyÕn ®óng, hÖ thèng ph¶i tham kh¶o bé ghi ®Þnh vÞ th­êng tró HLR v× thÕ MSC/VLR sÏ ph¶i cËp nhËt HLR vÒ vÞ trÝ cña MSC/VLR cho MS cña chóng ta. MSC HLR VLR MSC VLR (5) xo¸ vÞ trÝ (6) tiÕp nhËn xo¸ (2) Yªu cÇu cËp nhËt vÞ trÝ (3) tiÕp nhËn vÞ trÝ (1) Yªu cÇu nhËt vÞ trÝ (4) C«ng nhËn cËp nhËt vÞ trÝ Qu¸ tr×nh cËp nhËt vÞ trÝ nh­ sau: Sau khi cËp nhËt vÞ trÝ thµnh c«ng ë HLR hÖ thèng sÏ huû bá vÞ trÝ cò, HLR th«ng b¸o huû bá vÞ trÝ cho tæng ®µi MSC/VLR cò ®Ó xo¸ vÞ trÝ cò cña MS cã liªn quan. Thñ tôc nhËp m¹ng ®¨ng ký lÇn ®Çu Khi MS bËt m¸y nã sÏ quÐt giao tiÕp v« tuyÕn ®Ó t×m ra tÇn sè ®óng, tÇn sè mµ MS t×m kiÕm sÏ chøa th«ng tin qu¶ng b¸ còng nh­ th«ng tin t×m gäi BCH/CCCH cã thÓ cã. MS tù kho¸ ®Õn tÇn sè ®óng nhê viÖc hiÖu chØnh tÇn sè thu vµ th«ng tin ®ång bé V× ®©y lµ lÇn ®Çu MS sö dông nªn phÇn m¹ng chÞu tr¸ch nhiªm sö lý th«ng tin tíi / tõ MS hoµn toµn kh«ng cã th«ng tin vÒ MS nµy, MS kh«ng cã chØ thÞ nµo vÒ nhËn d¹ng vïng ®Þnh vÞ míi . Khi MS cè g¾ng th©m nhËp tíi m¹ng vµ th«ng b¸o víi hÖ thèng r»ng nã lµ MS míi ë vïng ®Þnh vÞ nµy b»ng c¸ch göi ®i mét th«ng b¸o “ CËp nhËt vÞ trÝ m¹ng” ®Õn MSC/VLR. Tõ giê trá ®i MSC/VLR sÏ coi r»ng MS ho¹t ®éng vµ ®¸nh dÊu tr­êng d÷ liÖu cña MS nµy b»ng 1 cê “nhËp m¹ng” coµ nµy liªn quang ®Õn IMSI. Thñ tôc rêi m¹ng Thñ tôc rêi m¹ng liªn quan ®Õn IMSI. Thñ tôc rêi m¹ng cña IMSI cho phÐp th«ng b¸o víi m¹ng r»ng thuª bao di ®éng sÏ t¾t nguån , lóc nµy t×m gäi MS b»ng th«ng b¸o t×m gäi sÏ kh«ng x¶y ra. Mét MS ë tr¹ng th¸i ho¹t ®éng ®­îc ®¸nh dÊu lµ “®· nhËp m¹ng”. Khi t¾t nguån MS göi th«ng b¸o cuèi cïng ®Õn m¹ng ,th«ng b¸o nµy chøa yªu cÇu thñ tôc rêi m¹ng. Khi thu ®­îc th«ng b¸o rêi m¹ng MSC/VLR ®¸nh dÉu cê IMSI ®· rêi m¹ng t­¬ng øng. T×m gäi Cuéc gäi ®Õn MS ®ùoc ®Þnh tuyÕn ®Õn MSC/VLR n¬i MS ®¨ng ký. Khi ®ã MSC/VLR sÏ göi ®i mét th«ng b¸o t×m gäi ®Õn MS, th«ng b¸o nµy ®­îc ph¸t qu¶ng b¸ trªn toµn bé vïng ®Þnh vÞ LA nghÜa lµ tÊt c¶ c¸c BTS trong LA sÏ göi th«ng b¸o t×m gäi MS. Khi chuyÓn ®éng ë LA vµ “nghe” th«ng tin CCCH MS sÏ “nghe thÊy” th«ng b¸o t×m gäi vµ tr¶ lêi ngay lËp tøc. Gäi tõ MS Gi¶ sö MS rçi vµ muèn thiÕtl¹p mét cuéc gäi thuª bao nµy sÏ quay tÊt c¶ c¸c ch÷ sè cña thuª bao bÞ gäi vµ b¾t ®Çu thñ tôc nµy b»ng c¸ch Ên phÝm “ ph¸t “ . Khi nµy MS göi ®i mét th«ng b¸o ®Çu tiªn ®Õn m¹ng b»ng CCCH ®Ó yªu cÇu th©m nhËp . Tr­íc hÕt MSC/VLR sÏ giµnh riªng cho MS mét kªnh riªng , kiÓm tra thÓ lo¹i cña thuª bao bÞ gäi vµ ®¸nh dÊu thuª bao nµy ë tr¹ng th¸i bËn . NÕu thuee bao gäi ®­îc phÐp sö dông m¹ng MSC/VLR sÏ c«ng nhËn yªu cÇu th©m nhËp . B©y giê MS sÏ göi ®i mét th«ng b¸o ®Ó thiÕt lËp cuéc gäi , tuú theo thuª bao bÞ gäi lµ cè ®Þnh hay di ®éng sè cña nã sÏ ®­îc ph©n tÝch trùc tiÕp ë MSC?VLR hoÆc göi ®Õn mét tæng ®µi chuyÓn tiÕp cña m¹ng PSTN cè ®Þnh . Ngay khi ®­êng nèi ®Õn thuª bao bÞ gäi ®· s½n sµng th«ng b¸o thiÕt lËp cuéc gäi sÏ ®­îc c«ng nhËn, MS còng sÏ ®­îc chuyÓn ®Õn mét kªnh th«ng tin riªng. B©y giê tÝn hiÖu cuèi cïng sÏ lµ sù kh¼ng ®Þnh thuª bao. Gäi ®Õn thuª bao MS Gi¶ sö cã mét thuª bao A thuéc m¹ng cè ®Þnh PSTN yªu cÇu thiÕt lËp cuéc gäi víi thuª bao B thuéc m¹ng di ®éng. Thuª bao A quay m· n¬i nhËn trong n­íc ®Ó ®¹t tíi vïng GSM/PLMN. Nèi th«ng ®­îc thiÕt lËp tõ tæng ®µi néi h¹t cña thuª bao A ®Õn GMSC cña m¹ng GSM/PLMN. Thuª bao A quay sè cña thuª bao B, soè thuª bao ®­îc ph©n tÝch ë GMSC. B»ng chøc n¨ng hái ®¸p GMSC göi MSISDN cïng víi yªu cÇu vÒ sè l­u ®éng (MSRN) ®Õn bé ghi ®Þnh vÞ th­êng tró (HLR) HLR ®Þnh sè thuª bao cña MS ®­îc quay vµ nhËn d¹ng GSM/PLMN MSISDN Þ IMSI HLR chØ cho MS vïng phôc vô vµ göi IMSI cña MS ®Õn VLR cña vïng phôc vô ®ång thêi yªu cÇu vÒ MSRN. VLR sÏ t¹m thêi g¸n sè l­u ®éng MSRN cho thuª bao bÞ gäi vµ göi nè ng­îc trë vÒ HLR, HLR sÏ göi nã vÒ tæng ®µi c«ng GSMC. Khi nhËn ®­îc MSRN ®óng tæng ®µi GMSC sÏ cã kh¶ n¨ng thiÕt lËp cuéc gäi ®Õn vïng phôc vô MSC/VLR n¬i thuª bao B hiÖn ®ang cã mÆt. VLR sÏ chØ cho thuª bao nµy vïng ®Þnh vÞ (LAI) ë giai ®o¹n qu¸ tr×nh thiÕt lËp cuéc gäi hÖ thèng muèn r»ng th«ng b¸o t×m gäi thuª bao bÞ gäi ®­äc ph¸t qu¶ng b¸ trªn vïng phñ sãng cña tÊt c¶ c¸c « cña vïng ®Þnh vÞ nµy. V× vËy MSC/VLR göi th«ng b¸o t×m gäi ®Õn tÊt c¶ c¸c BTS trong vïng ®Þnh vÞ. Khi nhËn ®­îc th«ng tin t×m gäi, BTS sÏ ph¸t nã lªn ®­ßng v« tuyÕn ë kªnh t×m gäi PCH. Khi MS ë tr¹ng th¸i rçi vµ “nghe” ë kªnh PCH cña mét trong sè c¸c « thuéc vïng ®Þnh vÞ LA, nã sÏ nhËn th«ng tin t×m gäi , nhËn biÕt d¹ng IMSI vµ göi tr¶ lêi vÒ th«ng b¸o t×m gäi. Sau c¸c thñ tôc vÒ thiÕt lËp cuéc gäi vµ sau khi ®· g¸n cho mét kªnh th«ng tin cuéc gäi nãi trªn dd­îc nèi th«ng ®Õn MS ë kªnh v« tuyÕn. Cuéc gäi ®ang tiÕn hµnh, ®Þnh vÞ B©y giß ta xem xÐt ®iÒu g× sÏ x¶y ra khi mét tr¹m di ®éng ë tr¹ng th¸i bËn chuyÓn ®éng xa dÇn BTS mµ nã nèi ®Õn ë ®­êng v« tuyÕn. Nh­ ta võa thÊy MS sö dông mét kªnh TCH riªng ®Ó trao ®æi sè liÖu/tÝn hiÖu cña m×nh víi m¹ng khi cµng rêi xa BTS, suy hao ®­êng truyÒn còng nh­ ¶nh h­ëng cña Phadinh sÏ lµm háng chÊt l­îng truyÒn dÉn v« tuyÕn sè. Tuy nhiªn hÖ thèng cã kh¶ n¨ng ®¶m b¶o chuyÓn sang BTS bªn c¹nh. Qu¸ tr×nh thay ®ái ®Õn mét kªnh th«ng tin míi trong qu¸ tr×nh tiÕt lËp cuéc gäi hay ë tr¹ng th¸i bËn ®­îc gäi lµ chuyÓn giao. M¹ng sÏ quyÕt ®Þnh vÒ sù thay ®æi nµy. MS göi c¸c th«ng tin liªn quan ®Ðn c­êng ®é tÝn hiÖu vµ chÊt l­îng truyÒn dÉn ®Õn BTS qu¸ tr×nh nµy ®­îc gäi lµ cËp nhËt. MS vµ m¹ng cã kh¶ n¨ng trao ®æi th«ng tin vÒ b¸o hiÖu trong qu¸ tr×nh cuéc gäi ®Î cã thÓ ®ång bé chuyÓn vïng. Trong qu¸ tr×nh héi tho¹i ë kªnh TCH dµnh riªng, MS ph¶i tËp trung lªn TCH nµy v× thÕ kh«ng thÓ mét kªnh kh¸c dµnh riªng cho b¸o hiÖu. Mét lý do kh¸c n÷a lµ sè l­îng kªnh cã h¹n nªn hÖ thèng kh«ng sö dông 2 kªnh cho cïng mét h­íng, viÖc tæ chøc truyÒn dÉn sè liÖu trªn kªnh TCH sao cho cuéc nãi chuyÖn còng nh­ th«ng tin vÒ b¸o hiÖu ®­îc göi ®i trªn 1 kªnh. Luång sè liÖu sÏ ®­îc ph¸t ®i theo mét tr×nh tù chÝnh x¸c ®Ó c¶ MS lÉn BTS cã thÓ ph©n biÖt gi÷a cuéc nãi chuyÖn vµ c¸c th«ng tin b¸o hiÖu. B©y giê ta quay l¹i viÖc ®Þnh vÞ, tr­íc hÕt BTS sÏ th«ng b¸o cho MS vÒ c¸c BTS l©n cËn vµ c¸c tÇn sè BCH/CCCH. nhê th«ng tin nµy MS cã thÓ ®o c­êng ®é tÝn hiÖu ë c¸c tÇn sè BCH/CCCH cña tr¹m gèc l©n cËn, MS ®o c¶ c­êng ®é tÝn hiÖu lÉn chÊt l­îng truyÒn dÉn ë TCH “bËn “ cña m×nh. TÊt c¶ c¸c kÕt qu¶ ®o nµy ®­îc kÕt qu¶ ®o nµy ®­îc göi ®Õn m¹ng ®Ó ph©n tich s©u h¬n. cuèi cïng BTS sÏ quyÕt ®Þnh chuyÓn vïng. BSC sÏ ph©n tÝch c¸c kÕt qu¶ ®o do BTS thùc hiÖn ë TCH “bËn” . Tãm l¹i BSC sÏ gi¶i quyÕt 2 vÊn ®Ò : Khi nµo cÇn thùc hiÖn chuyÓn vïng Ph¶i thùc hiÖn chuyÓn vïng tíi BTS nµo Sau khi ®¸nh gi¸ chÝnh x¸c t×nh huèng vµ b¾t ®Çu qu¸ tr×nh chuyÓn vïng, BSC sÏ chÞu tr¸ch nhiÖm thiÐt lËp mét ®­êng nèi th«ng ®Õn BTS míi. Cã c¸c tr­êng hîp chuyÓn vïng sau: ChuyÓn giao trong vïng 1 BSC: ë tr­êng hîp nµy BSC ph¶i thiÕt lËp mét ®­êng nèi ®Õn BTS míi, dµnh riªng mét TCH cña m×nh vµ ra lÖnh cho MS ph¶i chuyÓn ®Õn 1 tÇn sè míi ®ång thêi còng chØ ra mét TCH míi. T×nh huèng nµy kh«ng ®oif hái th«ng tin göi ®Õn phÇn cßn l¹i cña m¹ng. Sau khi chuyÓn giao MS ph¶i nhËn ®­î c¸c th«ng tin míi vµ c¸c « l©n cËn. NÕu nh­ viÖc thay ®ái ®Õn BTS míi còng lµ thay ®ái vïng ®Þnh vÞ th× MS sÏ th«ng b¸o cho m¹ng vÒ LAI míi cña m×nh vµ yªu cÇu cËp nhËt vÞ trÝ. ChuyÓn giao gi÷a hai BSC kh¸c nhau nh­ng cïng mét MSC/VLR Tr­êng hîp nµy cho thÊy sù chuyÓn giao trong cïng mét vïng phôc vô nh­ng gi÷a hai BSC kh¸c nhau. M¹ng can thiÖp nhiÒu h¬n khi quyÕt ®Þnh chuyÓn giao. BSC ph¶i yªu cÇu chuyÓn giao tõ MSC/VLR. Sau ®ã cã mét ®­êng nèi th«ng míi (MSC/VLR Û BSC míi Û BSc míi) ph¶i ®­îc thiÕt lËp vµ nÕu cã TCH rçi. TCH nµy ph¶i ®­îc dµnh cho chuyÓn giao. Sau ®ã khi MS nhËn ®­îc lªnh chuyÓn ®Õn tÇn sè míi vµ TCH míi. Ngoµi ra sau khi chuyÓn giao MS ®­îc th«ng b¸o vÒ c¸c « l©n cËn míi. NÕu viÖc nµy thay ®æi BTS ®i cïng víi viÖc thay ®ái vïng ®Þnh vÞ MS sÏ göi ®i yªu cÇu cËp nhËt vÞ trÝ trong qu¸ tr×nh cuéc gäi hay sau cuéc gäi. ChuyÓn giao gi÷a hai vïng phôc vô MSC/VLR §©y lµ tr­êng hîp chuyÓn giao phøc t¹p nhÊt nhiÒu tÝn hiÖu ®­îc trao ®æi nhÊt tr­íc khi thùc hiÖn chuyÓn giao. Ta sÏ xÐt 2 MSC/VLR. Gäi MSC/VLR cò (tham gia cuéc gäi tr­íc khi chuyÓn giao) lµ tæng ®µi phôc vô vµ MSC/VLR míi lµ tæng ®µi ®Ých. Tæng ®µi cò sÏ göi yªu cÇu chuyÓn giao ®Õn tæng ®µi ®Ých sau ®ã tæng ®µi ®Ých sÏ ®¶m nhËn viÖc chuÈn bÞ nèi ghÐp tíi BTS míi. Sau khi thiÕt lËp ®­êng nèi gi÷a hai tæng ®µi tæng ®µi cò sÏ göi ®i lÖnh chuyÓn giao ®Õn MS. *** PhÇn III. Ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n quy ho¹ch m¹ng Ch­¬ng I. Giíi thiÖu §Ó ®­a vµo l¾p ®Æt mét hÖ thèng bao giê còng ph¶i cã nh÷ng kÕ ho¹ch, nh÷ng dù ¸n vÒ kü thuËt, nh÷ng dù trï vÒ kinh tÕ. Trong thiÕt kÕ m¹ng th«ng tin di ®éng sè c¸c vÊn ®Ò ®ã còng ®­îc xem xÐt kü l­ìng. Víi kh¶ n¨ng sö dông, kh¶ n¨ng vÒ ®ång vèn mµ vïng phñ sãng cã thÓ réng kh¾p hoÆc chØ ®¸p øng ®­îc mét sè tr­êng hîp nµo ®ã, tuy nhiªn tr­êng hîp më réng lµ lín. §iÒu ®ã ®ßi hái ph¶i quy ho¹ch m¹ng. C¸c b­íc thùc hiÖn nh­ sau: Sù ph©n bè ®Þa lý cña vïng phñ sãng. ChÊt l­îng phôc vô cho thuª bao. Møc ®é phôc vô. Sù phñ ®Þa lý. TÊt c¶ nh÷ng yÕu tè trªn t¹o ra sè liÖu ban ®Çu cho viÖc thùc hiÖn quy ho¹ch m¹ng. Thªm vµo ®ã cßn mét sè yªu cÇu cÇn thiÕt nh­: Kh¶ n¨ng ph¸t triÓn hÖ thèng. Dù ®o¸n yªu cÇu vÒ l­u l­îng ch¨ng h¹n bao nhiªu thuª bao cã thÓ cã, suù ph©n chia vÒ l­u l­îng. Khi xÐt ®Õn vÊn ®Ò ®ã cÇn ph¶i dïng c¸c sè liÖu ®· m« t¶ nh­: Ph©n bè d©n c­. C¸c trung t©m bu«n b¸n hay tµi chÝnh quan träng. Møc thu nhËp, sè l­îng xe h¬i. Thèng kª sè l­îng ®iÖn tho¹i cè ®Þnh. T­¬ng øng víi c¸c møc c­íc thuª bao, c¸c cuéc gäi, gi¸ m¸y mobile. Tr­íc hÕt toµn bé quy ho¹ch m¹ng ®­îc x©y dùng trªn s¬ ®å chuÈn, nghÜa lµ m« h×nh lý thuyÕt dùa trªn bè trÝ ®Þa lý cña cÊu tróc m¹ng. Tr¹m thu ph¸t gèc (BTS) vµ Ên ®Þnh tÇn sè ®¶m b¶o b­íc thµnh ®¹t ®Çu tiªn trong qu¸ tr×nh quy ho¹ch m¹ng. H×nh d¹ng cña c¸c « trong s¬ ®å chuÈn nµy phô thuéc vµo kiÓu anten vµ c«ng suÊt cña tõng tr¹m gèc. Hai d¹ng anten th­êng sö dông lµ anten cã h­íng tËp trung n¨ng l­îng ë c¸c dÎ qu¹t vµ anten v« h­íng ph¸t ®¼ng h­íng. NÕu chóng ta cã 2BTS víi c¸c anten v« h­íng vµ ta yªu cÇu ranh giíi gi÷a vïng phñ cña c¸c BTS lµ tËp hîp c¸c ®iÓm mµ ë ®ã c­êng ®é tÝn hiÖu cña c¶ hai BTS nh­ nhau th× ta ®­îc mét ®­êng th¼ng. NÕu ta lËp l¹i quy tr×nh trªn b»ng c¸ch ®Æt 6BTS n÷a xung quanh BTS gèc th× vïng phñ nhËn ®­îc « cã d¹ng h×nh lôc b¸t nh­ sau: C¸c lôc gi¸c nµy trë thµnh 1 d¹ng ký hiÖu cho 1 « ë m¹ng v« tuyÕn. Nh­ng quy ho¹ch trong m¹ng thùc tiÔn ph¶i xÐt tíi vÊn ®Ò truyÒn sãng v« tuyÕn, rÊt phô thuéc vµo ®Þa h×nh, c¸c tÝnh chÊt kh«ng ®ång ®Òu cña bÒ mÆt ®Êt vµ v× thÕ c¸c h×nh lôc gi¸c lµ m« h×nh hÕt søc ®¬n gi¶n cña c¸c h×nh m©ò phñ sãng v« tuyÕn. Ngoµi ra s¬ ®å ®Þa lý chuÈn dùa trªn c¸c h×nh lôc gi¸c hoÆc c¸c mÉu ®Þa h×nh ®Þa lý kh¸c cho ta mét c¸i nh×n ban ®Çu toµn diÖn ®Ó quy ho¹ch m¹ng. *** Ch­¬ng II. Ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n quy ho¹ch m¹ng 2.1. L­u ®å c«ng viÖc quy ho¹ch m¹ng: Cã thÓ tæng kÕt l­u c«ng viÖc quy ho¹ch m¹ng « nh­ sau: S¬ ®å ph©n bè kªnh, vÞ trÝ ®µi tr¹m theo tÝnh to¸n khi l­u l­îng sè thuª bao vµ chÊt l­îng phôc vô cÇn thiÕt. QuyÕt ®Þnh mÉu sö dông l¹i tÇn sè, nghÜa lµ ho¸n ®Þnh tÇn sè vµ Ên ®Þnh vÞ trÝ kªnh l«gÝc. Dù kiÕn vïng phñ sãng trªn c¬ së ®µi tr¹m dù kiÕn (to¹ ®é, chiÒu cao anten,...) vµ c¸c h¹n chÕ do ph©n kªnh thêi gian g©y ra. Nghiªn cøu nhiÔu giao thoa C/ (I+R+A). NhiÔu giao thoa ®ßng kªnh C/I. Ph¶n x¹ C/R. NhiÒu giao thoa kªnh l©n cËn C/A. Kh¶o s¸t m¹ng: KiÓm tra c¸c ®iÒu kiÖn ®µi tr¹m vµ m«i tr­êng v« tuyÕn. X©y dùng s¬ ®å m¹ng trªn c¬ së ®µi tr¹m phï hîp. Nghiªn cøu c¸c th«ng sè Ên ®Þnh. §o ®¹c v« tuyÕn. Vïng phñ v« tuyÕn cuèi cïng vµ c¸c dù ®o¸n C/(I+R+A). Hoµn thiÖn t­ liÖu thiÕt kÕ «. Sau ®©y h×nh vÏ m« t¶ l­u ®å c«ng viÖc quy ho¹ch «: Ph©n bè: Kªnh §µi tr¹m L­u L­îng ChÊt L­îng phôc vô 2 3 1 1 2 3 2 3 1 1 2 3 S¬ ®å chuÈn quy ®Þnh kªnh logic Dù ®o¸n truyÒn sãng v« tuyÕn §¸nh gi¸ ph©n t¸n thêi gian Sè liÖu ®µi tr¹m dù kiÕn C/(I + R + A) Kh¶o s¸t ®µi tr¹m S¬®å m¹ng §o ®¹c v« tuyÕn C¸c dù ¸n cuèi cïng Sè liÖu thiÕt kÕ « (c¸c th«ng sè) C¸c th«ng sè ®Þnh vÞ 2.2. Ph­¬ng ph¸p thùc hiÖn: 2.2.1.ChÊt l­îng phôc vô: Tr­íc hÕt thÓ hiÖn ë møc ®é t¾c nghÏn ë mét kªnh cho phÐp. Nã ®­îc ®o b»ng % l­u l­îng t¾c nghÏn cã thÓ cã trªn l­u l­îng toµn thÓ sè cuéc gäi. L­u l­îng cña mét thuª bao ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: A = (nxT)/3600 n: Sè cuéc gäi trong mét giê cña thuª bao. T: Thêi gian trung b×nh cña cuéc gäi. A: L­u l­îng mag 1 thuª bao- §¬n vÞ tÝnh lµ Erlang. Theo gi¸ trÞ thèng kª ®iÓn h×nh n vµ T nhËn gi¸ trÞ sau: n=1: Trung b×nh 1 ng­êi 1 cuéc trong mét giê. T=120s: Thêi gian trung b×nh cuéc gäi lµ 120s. VËy A = (1x120)/3600 = 0,033 Erlang = 33m Erlang. Nh­ vËy ®Ó phôc vô cho 1000 thuª bao cÇn l­u l­îng lµ 33 Erlang, tõ con sè nµy ®Ó tÝnh to¸n sè kªnh yªu cÇu trong m¹ng tæ ong. NÕu mét thuª bao cÇn l­u l­îng lµ 33m Erlang, nã sÏ chiÕm 3,3% thêi gian 1 kªnh TCH. VËy víi 30 thuª bao cã l­u l­îng lµ 33m Erlang sÏ chiÕm 100% thêi gian 1 kªnh TCH nh­ng ®iÒu ®ã dÉn ®Õn t¾c nghÏn cao kh«ng thÓ chÊp nhËn ®­îc. §Ó gi¶m t¾c nghÏn nµy ph¶i gi¶m t¶i xuèng b»ng c¸ch t¨ng sè kªnh thÝch hîp ph¶i c¨n cø vµo tæng l­u l­îng vµ t­¬ng øng víi t¾c nghÏn cã thÓ chÊp nhËn ®­îc. NghÏn chÊp nhËn ®­îc gäi lµ chÊt l­îng phôc vô (Grade of Service) th­êng lµ 2-5%. Víi 1 møc GOS cã thÓ tÝnh ®­îc sè kªnh thÝch hîp theo b¶ng sau: Ch Grate of Service (GOS ) 1% 2% 3% 9% 10% 20% 40% Ch .01010 .02041 .03093 .05263 .11111 .25000 .66667 .15259 .22347 .28155 .38123 .59543 1.0000 2.0000 .45549 .60221 .71513 .89940 1.2708 1.9299 3.4796 .86942 1.0923 1.2589 1.5246 2.0454 2.9452 5.0210 1.3608 1.6571 1.8752 2.2185 2.8811 4.0104 6.5955 1.9090 2.2759 2.5431 2.9603 3.7584 5.1086 8.1907 2.5009 2.9354 3.2497 3.7378 4.6662 6.2302 9.7998 3.1276 3.6271 3.9865 4.5430 5.5971 7.3692 11.419 3.7825 4.3447 4.7479 5.3702 6.5464 8.5217 13.045 4.4612 5.0840 5.5294 6.2157 7.5106 9.6850 14.677 51599 5.8415 6.3280 7.0764 8.4871 10.857 16.414 5.8760 6.6147 7.1410 7.9501 9.4740 12.036 17.954 6.6072 7.4015 7.9667 8.8349 10.470 13.222 19.596 7.3517 8.2003 8.8035 9.7295 11.473 14.314 21.243 8.1080 9.0096 9.6500 10.633 12.484 15.608 22.891 8.8750 9.8284 10.505 11.544 13.500 16.807 24.541 9.6516 10.656 11.368 12.461 14.522 18.010 26.192 10.437 11.491 12.238 13.385 15.548 19.216 27.844 11.230 12.333 13.115 14.315 16.579 20.424 29.498 12.031 13.182 13.997 15.249 17.613 21.635 31.152 12.838 14.036 14.885 16.198 18.651 22.848 32.808 13.651 14.896 15.778 17.132 19.692 24.064 34.464 14.470 15.761 16.675 18.080 20.737 25.281 36.121 15.292 16.631 17.577 19.031 21.784 26.499 37.779 16.125 17.505 18.483 19.985 22.833 27.720 39.437 16.959 18.383 19.392 20.943 23.885 28.941 41.096 17.797 19.265 20.305 21.904 24.939 30.164 42.755 18.640 20.150 21.221 22.867 25.995 31.388 44.414 19.487 21.039 22.140 23.833 27.053 32.614 47.735 20.337 21.932 23.062 24.802 28.113 33.840 49.395 21.191 22.827 23.987 25.773 29.174 35.067 51.056 22.048 23.725 24.914 26.746 30.237 36.295 52.718 22.909 24.626 25.844 27.721 31.301 37.524 54.379 23.772 25.529 26.776 28.698 32.367 38.754 56.041 24.638 26.435 27.711 29.677 33.434 39.985 57.703 25.507 27.343 28.674 30.657 34.503 41.216 59.365 26.378 28.254 29.585 31.640 35.572 42.468 61.027 27.252 29.166 30.526 32.624 36.643 43.680 62.690 28.129 30.081 31.468 33.609 37.715 44.913 64.353 29.007 30.997 32.412 34.596 38.787 46.147 64.353 30.771 31.916 33.357 35.584 39.861 47.381 66.016 31.656 32.836 34.305 36.574 40.936 48.616 67.679 32.543 33.758 35.253 37.565 42.011 49.851 69.342 33.423 34.682 36.203 38.557 43.088 51.086 71.006 34.322 35.607 37.155 39.550 44.165 53.559 72.669 35.251 36.534 38.108 40.545 45.243 54.796 74.333 36.109 37.462 39.062 41.540 46.322 56.033 75.997 37.004 38.392 40.018 42.537 47.401 57.270 77.660 37.901 39.323 40.975 43.534 48.481 58.508 79.423 37.901 40.255 41.933 44.533 49.542 59.764 80.968 38.800 41.189 42.892 45.533 50.644 59.764 82.652 Ch 1% 2% 3% 9% 10% 20% 40% Ch ChÊt l­îng phôc vô cßn liªn quan ®Õn c¶ c¸c kh¶ n¨ng phôc vô. C¸c kh¶ n¨ng phôc vô ®­îc ®Þnh nghÜa nh­ sau: + Indoor: Cã thÓ phôc vô di ®éng ë trong nhµ. + Incar: Cã thÓ phôc vô di ®éng ë trong xe « t«. + Outdoor: Phôc vô b×nh th­êng trong nhµ. 2.2.2.L­u l­îng phôc vô: Dù ®o¸n l­u l­îng ®Ó ®­a ra sè kªnh cÇn thiÕt ®¶m b¶o ®­îc yªu cÇu vÒ chÊt l­îng phôc vô. Ch¼ng h¹n dù ®o¸n ë 1 vïng phôc vô cho kho¶ng 1000 thuª bao sè cã l­u l­îng lµ 33 Erlang víi GOS=2% tæng sè TCH cÇn thiÕt tÝnh theo b¶ng GOS lµ 60 kªnh. Vïng phôc vô ®­îc chia thµnh mét sè Cell. tuy nhiªn l­u l­îng phôc vô ph©n chia kh«ng ®ång ®Òu cho mçi Cell do ®ã vïng phñ cã mËt ®é thÊp th× sè TCH ®ßi hái Ýt h¬n, víi vïng cã mËt ®é cao cÇn nhiÒu TCH h¬n. Tõ kÕt qu¶ trªn ta cã thÓ lËp mét dù ®Þnh vÒ ®Æt mét sè tr¹m gèc BTS: Cell L­u l­îng % Erlang Sè kªnh A B C D E 40 25 15 10 10 13,20 8,25 4,95 3,3 3,3 20 14 10 8 8 Tæng sè 5 Cell 100% 33,00 60 Tõ b¶ng chän nµy chän cÊu h×nh ®Æt BTS. C¸c cÊu h×nh ®­îc ®¹t theo ph­¬ng ph¸p truyÒn ®· ®­îc tr×nh bµy ë trªn (PC-CII). 2.2.3.Quy ho¹ch m¹ng ¤ (Cell): Nguyªn lý c¬ b¶n khi thiÕt kÕ c¸c hÖ thèng di ®éng tæ ong lµ c¸c mÉu ®­îc gäi lµ mÉu sè sö dông l¹i tÇn sè. Theo ®Þnh nghÜa sö dông l¹i tÇn sè lµ sö dông c¸c kªnh v« tuyÕn ë vïng mét tÇn sè sãng mang ®Ó phñ cho c¸c vïng ®Þa lý kh¸c nhau. C¸c vïng nµy ph¶i ®­îc c¸ch nhau ë cù ly lín ®Ó mäi nhiÔu giao thoa ®ång kªnh (C/I) x¶y ra cã thÓ chÊp nhËn ®­îc. V× vËy m« h×nh quy ho¹ch « cã ¶nh h­ëng rÊt lín ®Õn tû sè C/I, C/A. Khi m« h×nh ký hiÖu N/M trong ®ã N lµ vÞ trÝ ®Æt ®µi tr¹m vµ M lµ sè Cell trong mét vïng sö dông toµn bé d¶i tÇn cho phÐp. Trong m¹ng th«ng tin di ®éng sè cã 3 m« h×nh sö dông l¹i tÇn sè ®ã lµ 3/9, 4/13, 7/21 (vÝ dô mÉu sö dông l¹i tÇn sè 4/12 ®­îc sö dông bëi VMS). Mçi lo¹i ®Òu cã nh÷ng thuËn lîi vag h¹n chÕ cña nã, phï hîp víi tõng n­íc mµ chän mÉu sö dông l¹i tÇn sè nµo. Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 Cell cã cïng tÇn sè ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: M: Sè cell trong 1 vïng sö dông hÕt tÇn sè. R: B¸n kÝnh cña Cell. VËy víi 3 m« h×nh sö dông l¹i tÇn sè nãi trªn ta tÝnh ®­îc kho¶ng c¸ch gi÷a 2 cell cã cïng tÇn sè lµ: M« h×nh 3/9: D=5,2R M« h×nh 4/12: D= 6R M« h×nh 7/21: D=7,9R. ChØ ®Þnh kªnh: Trong c¸c mÉu sö dông l¹i toµn bé th× c¸c sãng mang trong cïng 1 BTS ph¶i kh¸c nhau m sãng mang trong 1 cell lµ rÊt h¹n chÕ. C¸ch ph©n bè sãng mang nh­ b¶ng d­íi ®©y: B¶ng chØ ®Þnh kªnh cho m« h×nh 4/12: Nhãm kªnh tÇn A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3 C¸c kªnh 1 13 2 14 3 15 4 16 5 17 6 18 7 .... 8 ... 9 .... 10 .... 11 ... 12 ... Theo mÉu sö dông trªn c¸c sãng mang cïng Cell c¸ch nhau 12 sãng, c¸c sãng cïng vÞ trÝ c¸ch nhau 4 sãng. Kh¶ n¨ng ¸p dông: M« h×nh 3/9: M« h×nh nµy cã sãng mang dïng trong 1 cell lµ lín tuy nhiªn kh¶ n¨ng nhiÔu ®ång kªnh, nhiÔu kªnh l©n cËn lµ cao v× kho¶ng c¸ch d¶i tÇn gi÷a c¸c sãng mang lµ nhá. Kh¶ n¨ng ¸p dông cho nh÷ng vïng cã mËt ®é m¸y di ®éng cao, kÝch th­íc Cell lµ nhá nh­ng vïng phñ sãng dÔ dµng c¸c kªnh tÝn hiÖu nhiÔu cho pha®inh phï hîp c¸c phôc vô Indoor cho c¸c khu cao tÇng. M« h×nh 4/12: Sö dông cho nh÷ng vïng cã mËt ®é trung b×nh sè kªnh trong 1 cell cho phÐp Ýt h¬n, nhiÔu ®ång kªnh Ýt khi lµ 1 vÊn ®Ò lín. Víi m« h×nh nµy kÝch th­íc Cell cã thÓ më réng phï hîp víi c¸c vïng d©n c­ Ýt nhµ cao tÇng. M« h×nh 7/21: Cã thÓ phôc vô cho nh÷ng khu vùc cã mËt ®é thÊp, khi sè kªnh cÇn cho 1 cell lµ nhá. Ta thÊy lo¹i nµy cã kho¶ng c¸ch d¶i tÇn gi÷a c¸c kªnh l©n cËn lín c¸c cell ®ång kªnh c¸ch nhau xa do ®ã m« h×nh nµy thÝch hîp víi vïng cã mËt ®é di ®éng nhá.