Nghiên cứu và thi công hệ thống phủ sóng di động trong tòa nhà cao tầng

ật nằm tại tầng hầm Block A của tòa nhà. * Các thông số để tính toán lƣu lƣợng: - Hiện tại chung cƣ cao cấp này đã đƣợc đi vào sử dụng và hầu hết có 80 % ngƣời dân sống trong căn hộ sử dụng điện thoại di động, trong đó có 30% dùng dịch vụ của một nhà cung cấp dịch vụ. 4.4.2 Trạm thu phát gốc và tín hiệu bên trong tòa nhà V-Star. 4.4.2.1 Khảo sát trạm thu phát gốc và dung lượng: Để xác định đƣợc loại BTS nào có thể sử dụng trong hệ thống phải xét nhiều yếu tố về tính kinh tế và phù hợp về mặt kỹ thuật, đầu tiên là về mặt dung lƣợng đáp ứng của BTS. Ngƣời thiết kế sẽ tính dung lƣợng của 1 thuê bao sau đó dựa vào khảo sát số thuê bao trong tòa nhà sẽ tính đƣợc dung lƣợng tổng mà BTS sẽ phục vụ cho hệ thống. Lƣu lƣợng dịch vụ thoại của 1 thuê bao : Theo thống kê trung bình một giờ thuê bao thực hiện 1 cuộc gọi thoại là 15 phút. Khi đó để tính lƣu lƣợng bình quân lƣu lƣợng thoại trên mỗi thuê bao sẽ thực hiện nhƣ sau: 𝐴 = 𝑛 𝑥 𝑇 3600 = 1 𝑥 15 𝑥 60 3600 = 25 𝑒𝑟𝑙𝑎𝑛𝑔 - Lƣu lƣợng dịch vụ data của 1 thuê bao: Theo thống kê trung bình một tháng thuê bao thực hiện dịch vụ data với dung lƣợng 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: 20 𝑀𝐵 22 𝑑𝑎𝑦 𝑥 8𝑕 𝑥 3600 𝑠 = 0.032 𝑘𝑏𝑦𝑡𝑒 𝑠 = 0.256 𝑘𝑏𝑖𝑡 𝑠 + Đối với Downlink: data bình quân trong giờ bận của một thuê bao sẽ là: 50 𝑀𝐵 22 𝑑𝑎𝑦 𝑥 8𝑕 𝑥 3600 𝑠 = 0.081 𝑘𝑏𝑦𝑡𝑒 𝑠 = 0.648 𝑘𝑏𝑖𝑡 𝑠 Đồ án tốt nghiệp Trang 110 Chƣơng 4: Hệ thống phủ sóng tín hiệu bên trong tòa cao ốc. Bảng 4.7 Chia theo từng dịch vụ của thuê bao Dịch vụ (kbit/s) MB trên thuê bao trong một tháng Kbit/s trên thuê bao trong giờ bận 64k 20 MB 0.256 kbit/s 128k 20 MB 0.256 kbit/s 384k 10 MB 0.136 kbit/s - Chuyển đổi dung lƣợng các dịch vụ sang đơn vị Erlang:công thức chuyển đổi qua lại của quan hệ này nhƣ sau: Kbit/s = Erlang x tốc độ dịch vụ x Activity Factor. Từ các kết quả khảo sát tòa nhà ban đầu, ngƣời thực hiện đồ án sẽ tổng kết các số liệu phục vụ cho việc chọn BTS nào là tối ƣu: Tòa nhà gồm:  15 tầng.  80% số ngƣời dân trong chung cƣ có máy di động.  1/3 số ngƣời dùng di động là thuê bao của một mạng nhất định.  25 mErlang cho 1 thuê bao. Các số liệu thu đƣợc: 60 ngƣời mỗi tầng, 900 ngƣời/toà nhà và 300 ngƣời /mạng di động. 300 ngƣời yêu cầu lƣu lƣợng là 7.5 Erlang đối với thoại. Lƣu lƣợng bình quân của dịch vụ CS 64 của một thuê bao là 0.256 kbit/s, AF=1. Lúc đó lƣu lƣợng Erlang của mạng có 300 thuê bao cho dịch vụ CS 64 sẽ là: 0.256 𝑘𝑏𝑝𝑠 𝑥 300 𝑠𝑢𝑏 64 𝑘𝑏𝑝𝑠 𝑥 1 (𝐴𝐹 = 1) = 1.2 𝐸𝑟𝑙𝑎𝑛𝑔 Tƣơng tự dịch vụ tốc độ 128 kbps của một thuê bao là: 0.256 𝑘𝑏𝑝𝑠 𝑥 300 𝑠𝑢𝑏 128 𝑘𝑏𝑝𝑠 𝑥 1 (𝐴𝐹 = 1) = 0.6 𝐸𝑟𝑙𝑎𝑛𝑔 Tƣơng tự dịch vụ tốc độ 384 kbps của một thuê bao là: 0.136 𝑘𝑏𝑝𝑠 𝑥 300 𝑠𝑢𝑏 384 𝑘𝑏𝑝𝑠 𝑥 1 (𝐴𝐹 = 1) = 0.1 𝐸𝑟𝑙𝑎𝑛𝑔 Đồ án tốt nghiệp Trang 111 Chƣơng 4: Hệ thống phủ sóng tín hiệu bên trong tòa cao ốc. Vậy dung lƣợng mạng 3G cần thiết cho 300 thuê bao sẽ là: 1.2 Erlang x2 + 0.6 Erlang + 0.1 Erlang = 3.1 Erlang. Một BTS với 14 kênh thoại có thể đáp ứng lƣu lƣợng này với hệ số GOS 2%. Trong một BTS có 2 sóng mang GSM1800 và 2 sóng mang 3G WCDMA 2100 sẽ cung cấp đƣợc 16 kênh thoại và các dịch vụ truyền dữ liệu ở tốc độ cao. Vậy ngƣời thực hiện đồ án sẽ chọn BTS của hãng Ericson là RBS 2206 phục vụ cho phủ sóng GSM 900/1800 MHz và RBS 3216 phục vụ cho phủ sóng 3G WCDMA . Các thông số kí thuật của RBS 2206 và RBS 3216: BTS của Ericson RBS 2206 : Các đặc tính: Hỗ trợ tối đa : 6dTRX dùng cho Indoor. Cấu hình vô tuyến hỗ trợ : GSM 900,1800,EDGE. Giao diện truyền dẫn : T1 1.5 Mbit/s , 100 Ohm PCM cân bằng. E1 2 Mbit/s , 70 Ohm hoặc 120 Ohm không cân bằng, đồng bộ từ luồng PCM đầu vào. Nguồn chính AC: 120 – 250 V AC, 50 – 60 Hz. Nguồn +24 V DC.(PSU AC ) Nguồn – 40 - - 60 V DC.( PSU DC) Bảng 4.8 Công suất tiêu thụ RBS 2206 RBS 2206 Điện áp cung cấp 120 – 250 V AC + 24 V DC - 48 V DC Công suất tiêu thụ cực đại 3.9 – 5.8 kW 3.2 kW 3.8 kW BTS của Ericson RBS 3216: Các đặc tính: Hỗ trợ tối đa 6 TRX dùng cho Indoor. Cấu hình vô tuyến hỗ trợ: CDMA 800, WCDMA 2100. Giao diện truyền dẫn: E1: 2Mbit/s 70 Ohm hoặc 120 Ohm không cân bằng Đồ án tốt nghiệp Trang 112 Chƣơng 4: Hệ thống phủ sóng tín hiệu bên trong tòa cao ốc. T1: 1.5Mbit/s 100 Ohm PCM cân bằng E3: 4 luồng E2 gồm 480 kênh thoại T3: 7 luồng T2 gồm 4032 kênh thoại Nguồn chính : 200 – 250 VAC 50 – 60 Hz Nguồn +24 V DC.(PSU AC ) Nguồn – 40 - - 60 V DC.( PSU DC) Bảng 4.9 Công suất tiêu thụ RBS 3216 RBS 3216 Điện áp cung cấp 200 – 250 VAC(1phase) 100 – 433 VAC(2-3 phase) Công suất tiêu thụ 1.4kW 1.4kW Các thông số khác giống với RBS 2216. (Các thông số kỹ thuật khác của họ RBS 2x16 và RBS 3x16 xem ở phụ lục). Với diện tích 54656m2 , ngƣời thực hiện đồ án sẽ dùng 2 cell cho tòa nhà, với thiết kế nhƣ vậy vấn đề về handover giữa các cell trong tòa nhà và các cell macro outdoor sẽ đƣợc cân nhắc và điều chỉnh hợp lý. 4.4.2.2 Nội dung khảo sát tín hiệu: Quá trình khảo sát sẽ thực hiện đo đạt các thông số kỹ thuật về chất lƣợng, mức công suất thu đƣợc từ các trạm BTS outdoor bên ngoài, tình trạng nhiễu ,tỉ lệ handover, drop-call.… Ngoài ra quá trình khảo sát về cấu trúc xây dựng của toà nhà, bố trí các thiết bị vật dụng trong các căn hộ thuộc chung cƣ. Căn cứ trên các nội dung trên một số tầng đƣợc lựa chọn khảo sát vùng phủ sóng và khả năng thâm nhập sóng từ các trạm bên ngoài vào các tầng này để đƣa ra các số liệu cụ thể. Thiết bị phục vụ cho việc khảo sát bao gồm: - Máy đo TEMS hỗ trợ trên máy điện thoại cầm tay Sony-Ericsson K800i - Máy tính xách tay IBM T61 với phần mềm đo kiểm Tems Investigation 8.0.3 - Máy định vị vệ tinh GPS. - Máy ảnh kỹ thuật số. Đồ án tốt nghiệp Trang 113 Chƣơng 4: Hệ thống phủ sóng tín hiệu bên trong tòa cao ốc. Ngƣời thực hiện đề tài tiến hành đo các thông số kỹ thuật về chất lƣợng sóng điện thoại di động của một nhà cung cấp dịch vụ điển hình, ở đây ngƣời thực hiện sẽ chọn đo sóng Vinaphone trong tòa nhà và đánh giá chủ yếu về các thông số: - Mức thu (RxLev). - Chất lƣợng thu (RxQual). - Nhiễu C/I và SQI. Dựa trên kết quả đo và khảo sát các thông số này sẽ đƣa ra đánh giá, kết luận về chất lƣợng phủ sóng trong tòa nhà và từ đó đƣa ra giải pháp kỹ thuật giải quyết vấn đề trên. 4.4.2.3 Kết quả khảo sát tín hiệu: Để rút ngắn thời gian, giảm thiểu chi phí, tăng tính kinh tế khi tiến hành một hệ thống IBS nên ngƣời thực hiện chỉ tiến hành đo kiểm tại một số tầng điển hình của tòa nhà, sau đây là kết quả đo chất lƣợng phủ sóng di động mạng Vinaphone tại tòa nhà ở các tầng điển hình nhƣ sau: - Khu vực thấp tầng: chọn tầng hầm, tầng trệt, tầng 5 của cả hai khối. - Khu vực tầng trung: tầng điển hình đƣợc chọn đo là tầng 10 của cả hai khối. - Ở các tầng cao: tầng 15 và tầng mái đƣợc tiến hành đo kiểm. Bảng 4.10 Các file log sau khi sử dụng phần mềm Tems đo đƣợc: Logfile information #[Index] Logfiles HW[MS1] HW[MS2] GPS 1 GF2.log K800 Sony Ericsson K800354716019295248 - YES 2 RF.log K800 Sony Ericsson K800354716019295248 - YES 3 5A.log K800 Sony Ericsson K800354716019295248 - YES 4 5b.log K800 Sony Ericsson K800354716019295248 - YES 5 10A.log K800 Sony Ericsson - YES Đồ án tốt nghiệp Trang 114 Chƣơng 4: Hệ thống phủ sóng tín hiệu bên trong tòa cao ốc. K800354716019295248 6 10b.log K800 Sony Ericsson K800354716019295248 - YES 7 15A.log K800 Sony Ericsson K800354716019295248 - YES 8 15b.log K800 Sony Ericsson K800354716019295248 - YES 9 bf.log K800 Sony Ericsson K800354716019295248 - YES 10 GF.log K800 Sony Ericsson K800354716019295248 - YES Total duration: 00:42:08.73 Bảng 4.11 Các giá trị ngƣỡng thu đƣợc từ các log file: Thresholds Information Element Threashold value % of meas. #[no. of] Average duration (hh:mm:ss) #Cell #Log SQI < 20 33.9 88 00:00:04.88 - 2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ,10 C/I Best < 10 20.0 113 00:00:02.43 - 2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ,10 C/I Worst < 10 25.1 170 00:00:02.03 - 1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ,10 RxLev Sub (dBm) < -95 13.0 78 00:00:06.46 - 1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ,10 RxQual Sub (%) > 2 30.8 278 00:00:02.11 - 1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ,10 Đồ án tốt nghiệp Trang 115 Chƣơng 4: Hệ thống phủ sóng tín hiệu bên trong tòa cao ốc. Events Event #[no.of] Relationship #Cell #Log Datalink Failure 6 - - 5 ,7 ,9 Handover Intracell 35 - - 1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ,10 Handover Intracell Failure 1 - - 5 Missing Neighbor Detection, GSM Symmetry 2 - - 6 ,10 Authentication Failure 0 - - - Blocked Call 4 - - 3 ,5 ,7 ,9 Call Attempt Retry 29 - - 1 ,3 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ,10 Call End 52 - - 1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ,10 Call Established 46 - - 1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ,10 Call Setup 46 - - 1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ,10 Dropped Call 3 - - 5 ,9 ,10 Handover 27 - - 3 ,4 ,5 ,6 ,9 ,10 Handover Failure 6 - - 3 ,6 ,9 ,10 Inter-frequency Cell Reselection 0 - - - Limited Service Mode 9 - - 5 ,7 ,9 ,10 No Service Mode 6 - - 4 ,6 ,7 ,8 ,9 RACH Error 87 - - 3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ,10 Đồ án tốt nghiệp Trang 116 Chƣơng 4: Hệ thống phủ sóng tín hiệu bên trong tòa cao ốc. Từ các file log đo đƣợc ngƣời thực hiện tổng kết, nhận xét và vẽ các biểu đồ thể hiện các giá trị cần thiết để lập kế hoạch IBC cho tòa nhà. 4.4.2.3.1 Đo mức thu RxLevel ( RF Signal Level ): Sau khi kết thúc quá trình khảo sát toà nhà, ngƣời thực hiện đồ án có thể nhận xét về mức thu RxLevel của toà nhà nhƣ sau: Mức thu RxLevel trong toà nhà là yếu. Từ báo cáo của máy đo cho thấy, mức thu nằm trong khoảng từ –80 dBm đến –112dBm. Tại tầng hầm của toà nhà, hoàn toàn không có sóng di động. Tại các tầng từ tầng 1 đến tầng giữa của khách sạn, mức thu nằm trong khoảng – 80 dbm đến -96 dbm. Các phòng nằm sâu trong toà nhà mức thu RxLevel rất thấp, đặc biệt trong thang máy hoàn toàn không có sóng. Đối với các tầng trên cùng, hiện tƣợng điển hình của toà nhà cao tầng là floating xuất hiện. Điều này có ảnh hƣởng nghiêm trọng đến quá trình thực hiện cuộc gọi. Hình 4.27 Tín hiệu yếu tại các tầng thấp Đồ án tốt nghiệp Trang 117 Chƣơng 4: Hệ thống phủ sóng tín hiệu bên trong tòa cao ốc. Hình 4.28 Mức thu đƣợc khảo sát của tòa nhà. 4.4.2.3.2 Đo chất lƣợng thu QxLevel ( RF Signal Quality ): Đánh giá chất lƣợng thu dựa trên các yếu tố, đó là mức thu RxLevel, hệ số lỗi khung FER (frame error rate), interfere, handover...Sau khi khảo sát toà nhà, từ kết quả cho thấy tại các tầng cao, hiện tƣợng hand over liên tục xảy ra. Trong toàn bộ cả toà nhà, lƣu lƣợng cuộc gọi luôn ở mức cao. Kết hợp 2 yếu tố này dẫn đến tình trạng rớt cuộc gọi khi chuyển giao rất cao. Tỷ lệ cuộc gọi thành công rất thấp. Chúng ta thấy rõ hiện tƣợng handover xảy ra liên tục trong đồ thị bên dƣới. Ngƣỡng chỉ tiêu RxQual < 2 trong tổng số 90% mẫu tín hiệu đo. Đồ án tốt nghiệp Trang 118 Chƣơng 4: Hệ thống phủ sóng tín hiệu bên trong tòa cao ốc. Hình 4.29 Handover liên tục xảy ra tại các tầng cao của toà nhà. Hình 4.30 Chất lƣợng thu của tòa nhà. 4.4.2.3.3 Đo tỉ số chất lƣợng thoại SQI ( Speech Quality Index). SQI đƣợc tính toán trên cơ sở tỷ lệ lỗi bít (BER), tỷ lệ lỗi khung (FER), các sự kiện handover và việc sử dụng DTX trên mạng. Ngƣỡng chỉ tiêu: SQI >20 trong tổng số 90% mẫu tín hiệu đo. Đồ án tốt nghiệp Trang 119 Chƣơng 4: Hệ thống phủ sóng tín hiệu bên trong tòa cao ốc. Hình 4.31 Chỉ số SQI thấp. 4.4.2.3.4 Đo tỉ số nhiễu đồng kênh C/I: Theo khuyến nghị của GSM giá trị C/I bé nhất mà máy di động vẫn có thể làm việc tốt là 9 dB. Trong thực tế, ngƣời ta nhận thấy rằng giá trị này cần thiết phải lên đến 12 dB ngoại trừ nếu sử dụng nhảy tần thì mới có thể làm việc ở mức C/I là 9 dB. Ở mức thấp hơn C/I thì giá trị BER sẽ cao không chấp nhận đƣợc và mã hoá kênh cũng không thể sửa lỗi một cách chính xác đƣợc. Hình 4.32 Chỉ số C/I thấp khi xảy ra handover. 4.4.2.3.5 Đề xuất giải pháp kỹ thuật cho tòa nhà V-star. Từ những kết quả phân tích và thống kê ở trên, ngƣời thực hiện đồ án đƣa ra nhận xét, đánh giá chung nhƣ sau: mức thu của các máy điện thoại cầm tay và chất Đồ án tốt nghiệp Trang 120 Chƣơng 4: Hệ thống phủ sóng tín hiệu bên trong tòa cao ốc. lƣợng thu yếu, xảy ra chuyển giao liên tục trong tòa nhà dẫn đến ảnh hƣởng trực tiếp tới chất lƣợng của cuộc gọi. Để nâng cao chất lƣợng dịch vụ vì mức thu không ổn định và các mobile ở trạng thái non-serving khi chuyển kênh, giải pháp kỹ thuật đƣợc lựa chọn là: Lắp đặt bổ sung vùng phủ sóng cho tòa nhà theo các giải pháp tối ƣu. Từ kết quả khảo sát cho thấy, để tránh gây nhiễu với các trạm BTS xung quanh, tòa nhà V- Star đƣợc phủ sóng ở dải tần số GSM1800 và 3G WCDMA 2100. V-Star có 2 tòa nhà Block A và Block B với tầng hầm chung có mặt bằng rất rộng ( khoảng 5120 m 2) nên ngƣời thiết kế đặc biệt quan tâm đến suy hao công suất trên feeder. 4.4.3 Thiết kế, lắp đặt và cấu hình thiết bị cho hệ thống. Một toà nhà chung cƣ 15 tầng và 1 tầng hầm sẽ đƣợc phủ sóng tín hiệu GSM1800 và tín hiệu 3G WCDMA2100. Nhà khai thác lập kế hoạch sử dụng một BTS có 4 sóng mang và đƣợc đặt ở tầng hầm của toà nhà. Từ kết quả trên, toà nhà này có thể lựa chọn các giải pháp kỹ thuật sau: + Phủ sóng toàn bộ Việc thiết kế tổng thể để phủ sóng toàn bộ các tầng trong toà nhà trên cơ sở tích hợp đồng bộ cùng hệ thống mạng bên ngoài với việc lựa chọn các tham số phù hợp sẽ giảm thiểu đƣợc ảnh hƣởng đến các BTS xung quanh. + Phủ sóng các điểm sóng yếu Giải pháp này không thể giúp cải thiện hiệu suất chung trong toà nhà vì chỉ các điểm đã đƣợc xác định mới đƣợc khắc phục. + Lắp đặt Repeater Giải pháp này có thể giải quyết đƣợc vấn đề can nhiễu và nhƣng không giải quyết đƣợc bài toán lƣu lƣợng. Đối với tòa nhà này, ngƣời thực hiện lựa chọn giải pháp “phủ sóng toàn bộ” là giải pháp nhằm cải thiện mức thu, chất lƣợng thu và cung cấp cho khách hàng chất lƣợng dịch vụ tốt nhất. 4.4.3.1 Tính Link Budget: Phần này, ngƣời lập kế hoạch sẽ thiết kế hệ thống phủ sóng tích hợp 2 băng tần DCS1800 và 3G WCDMA 2100, trƣớc hết ngƣời lập kế hoạch sẽ tính toán quỹ đƣờng truyền (link budget), mục đích chính của việc này là xác định tất cả các tham Đồ án tốt nghiệp Trang 121 Chƣơng 4: Hệ thống phủ sóng tín hiệu bên trong tòa cao ốc. số suy hao tối đa cho phép giữa trạm BTS và máy di động MS để từ đó có đƣợc cái nhìn tổng quan về công suất, tăng ích và tổn hao của hệ thống. Đồng thời giúp cho ngƣời thiết kế dễ dàng dự phòng mức dự trữ hợp lý dành cho hệ thống khi cần nâng cấp hoặc mở rộng . Pout_bts ≥ Ssdes + Lp – Ga + Lf + Lps + Lc Trong đó: Pout_bts: Công suất đầu ra tại đầu nối anten. Lp: Suy hao đƣờng truyền từ anten tới MS tại biên tế bào (mô hình truyền sóng Keenan Motley). Ga: Hệ số tăng ích của anten BTS Lf: Suy hao feeder. Lps: Suy hao ở bộ công suất bộ chia. Lc: Suy hao trong các bộ mở rộng, kết hợp, bộ song công, bộ phối hợp... SSdes: Cƣờng độ tín hiệu thiết kế. SSdes = EiRP – Lp. EiRP: Công suất bức xạ đẳng hƣớng tƣơng đƣơng. EiRP= Pout_bts – Lc – Lf + Ga . Công suất thu của MS ở khoảng cách 1m (dƣới antenna) là: PLo(dBm)=[(EiRP – Lo) – 6] = [EiRP - 38.5 - 20*logf - 20*log(1/1000) – 6] Công suất thu của MS ở khoảng cách d(m) là: LNF:suy hao dự trữ phading 6dB. PLd(dBm)=[(EiRP–Ld)-6]=[EiRP-38.5 - 20*log f - 20*log(d/1000)- p*W(k) - 6] Dựa vào các công thức tính trên ngƣời lập kế hoạch sẽ lập ra bảng Link Budget cho tòa nhà (tham khảo phần phụ lục) . 4.3.3.2 Lựa chọn nguồn tín hiệu: Căn cứ vào thực trạng mạng lƣới của nhà khai thác ngƣời thiết kế đƣa ra phƣơng án sử dụng thiết bị trạm thu phát gốc Microcell để làm nguồn phát tín hiệu nhằm phủ sóng toàn bộ toà nhà. Lý do của việc lựa chọn giải pháp này: - Việc triển khai ít ảnh hƣởng đến các trạm Marco hiện có ở xung quanh toà nhà. - Dung lƣợng của tòa nhà không lớn nên không cần phải sử dụng thiết bị dung lƣợng lớn Marco. Đồ án tốt nghiệp Trang 122 Chƣơng 4: Hệ thống phủ sóng tín hiệu bên trong tòa cao ốc. Tần số sử dụng cho trạm này thuộc băng tần DCS 1800 MHz và 3G WCDMA 2100MHz. Đây là giải pháp tối ƣu cho vùng phủ nhỏ bên trong khuôn viên tòa nhà. Để đảm bảo công suất phát ra của hệ thống anten đủ lớn, ngƣời thiết kế chọn công suất phát ra của thiết bị Microcell đối với GSM 1800 là 42 dBm và 3G WCDMA 2100 là 33dBm. Trong giải pháp này, thiết bị thu phát tín hiệu trạm gốc Microcell đƣợc đặt trong phòng thiết bị kỹ thuật. Thiết bị thu phát sẽ đƣợc kết nối về tổng đài di động của các nhà khai thác thông qua các truyền dẫn viba hoặc cáp quang, ở dự án này ngƣời thiết kế dùng viba để thu phát tín hiệu cho hệ thống và đƣợc đặt tại tầng mái và dẫn tín hiệu xuống BTS đặt ở tầng hầm của tòa nhà. Tín hiệu từ trạm Microcell này sẽ đƣợc phân phối phủ sóng cho các tầng thông qua hệ thống anten phân tán (DAS) bao gồm các phần tử thụ động nhƣ anten đặt tại các tầng, các bộ trích tín hiệu coupler, các bộ chia tín hiệu splitter và các hệ thống cáp feeder dẫn tín hiệu. Ngƣời thiết kế sử dụng anten vô hƣớng có tăng ích 3 dBi để phủ sóng hành lang tầng hầm và vùng thang bộ. Các căn hộ của của toà nhà đƣợc phủ sóng bởi các anten đẳng hƣớng lắp đặt bên ngoài hành lang lối đi chung có hƣớng phủ sóng 2400 ra bốn góc biên tòa nhà. Các thang máy tòa nhà đƣợc phủ bởi các anten panel 14dBi đặt ở hốc thang máy tầng hầm. 4.3.3.3 Hệ thống cấp nguồn, tiếp đất: - Nguồn điện 220VAC hoặc nguồn điện 3 pha 380 VAC đƣợc lấy từ nguồn điện của tòa nhà. Do phòng đặt BTS đƣợc đặt trong phòng kỹ thuật của toà nhà nên nguồn điện đƣợc cấp tại chỗ. Cáp nguồn đƣợc sử dụng có tiết diện lõi là 6mm/ lõi. Sau khi đi qua UPS 3KVA, nguồn đƣợc cấp nuôi BTS, các thiết bị cảnh báo, ngoại vi. (Tiêu chuẩn Ngành: TCN 68-140-1995: Chống quá áp, quá dòng để bảo vệ đƣờng dây và thiết bị thông tin - yêu cầu kỹ thuật). - Nguồn điện nuôi điều hòa cũng đƣợc lấy từ đƣờng cáp này, nhƣng không đi qua UPS. - Ngoài ra, nguồn điện 220VAC đƣợc cấp cho các bộ khuếch đại. - Tiếp đất của các thiết bị trong phòng đặt BTS đƣợc nối với hệ thống tiếp đất của tòa nhà, yêu cầu của hệ thống tiếp đất phải có điện trở suất nhỏ hơn 5Ω . Đồ án tốt nghiệp Trang 123 Chƣơng 4: Hệ thống phủ sóng tín hiệu bên trong tòa cao ốc. (Tiêu chuẩn Ngành TCN 68-141-1999: Tiếp đất cho các công trình viễn thông) - Các hệ thống cáp điện và cáp tín hiệu phải đƣợc đặt trên cầu cáp và đƣợc cố định bằng gút nhựa. - Các thiết bị trong phòng máy cần đƣợc lắp đặt cách xa vị trí điều hoà để tránh hỏng hóc do nƣớc điều hoà chảy xuống. 4.3.3.4 Hệ thống cáp feeder và các bộ chia tín hiệu: - Lắp đặt 1 trạm thu phát BTS RBS 2216 và Node B dùng RBS 3216 tại phòng kỹ thuật nằm tại tầng hầm của tòa nhà Block A. Phòng kỹ thuật có kích thƣớc phù hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật của công ty ITECOM JSC (Tp.HCM) và đƣợc lắp đặt bổ sung hệ thống điều hoà không khí, bộ cảnh báo BTS. - Thiết lập chế độ làm việc của BTS ở chế độ ƣu tiên, việc khai báo này do operator cài đặt tại BSC của nhà cung cấp dịch vụ. - Hệ thống feeder chạy trong tòa nhà đƣợc thiết kế theo kiểu backbone, trong đó có 1 feeder trục chạy dọc tòa nhà từ tầng 1 lên đến tầng trên cùng. Tại mỗi tầng, công suất đƣợc phân phối và điều khiển thông qua các bộ coupler. Để giảm thiểu suy hao công suất trên feeder, đƣờng trục backbone đƣợc sử dụng loại feeder 7/8’’. - Tại mỗi tầng, do việc thi công rất khó khăn, để vừa đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, vừa đảm bảo tính khả thi trong thi công, ngƣời thực hiện sử dụng loại feeder 1/2’’. - Tại các vị trí gãy 900 ngƣời thiết kế sử dụng các adapter vuông để kết nối 2 dây, nhằm đảm bảo thẩm mỹ tốt nhất cho tòa nhà. - Anten Omni - Indoor 3dBi 360 0 đƣợc bố trí tại các điểm có mức thu RxLev thấp nhằm tăng mức thu trong toàn bộ toà nhà. Anten đƣợc lắp sát trần giả, rất đảm bảo mỹ quan cho tòa nhà. Các anten đƣợc nối với các bộ chia, bộ trộn bằng feeder 1/2’’. 4.3.3.5 Hệ thống anten trong toà nhà Block A và Block B: - Vì 2 tòa nhà Block A và Block B có cấu trúc giống nhau nên việc bố trí hệ thống anten nhƣ nhau, vậy ngƣời thực hiện chỉ cần thiết kế cho Block A và block B tƣơng tự. - Từ BTS, feeder đƣợc phân chia thành 8 đƣờng cho Block A và B. Bốn đƣờng đầu tiên nối tới hệ thống anten cho tòa nhà Block A, bốn đƣờng feeder này kết hợp 2 băng tần DCS 1800 và 3G WCDMA 2100 thông qua bộ Hybrid coupler. Tòa nhà Đồ án tốt nghiệp Trang 124 Chƣơng 4: Hệ thống phủ sóng tín hiệu bên trong tòa cao ốc. này có trục gen chạy thông suốt từ tầng hầm đến tầng 15. Khoảng cách từ trục gen đến đầu ra BTS khoảng 10m. Đƣờng trục feeder loại 7/8” chạy suốt từ tầng hầm đến tầng 15. - Cụ thể tại tầng hầm là nơi sóng di động rất thấp, ngƣời thực hiện bố trí 8 anten Omni- Indoor 3dBi 360 0 và 6 anten Panel-Direction14dBi đặt tại 6 thang máy, các anten này sẽ đƣợc gắn lên trần bê tông thông qua các thanh sắt đỡ. Hình dƣới đây minh hoạ cách gắn anten lên trần bê tông của tầng hầm: Hình 4.33 Anten Omni đƣợc gắn ở tầng hầm. - Đối với các tầng khác (Sử dụng cấu trúc trần giả):Các anten vô hƣớng sẽ đƣợc gắn lên trần giả bằng các bộ gá treo anten nhƣ hình minh họa ở dƣới. Anten Omni Đồ án tốt nghiệp Trang 125 Chƣơng 4: Hệ thống phủ sóng tín hiệu bên trong tòa cao ốc. Hình 4.34 Anten Omni đƣợc gắn trên trần giả. Từ tầng trệt đến tầng 15 chia ra 2 Block, xét trong Block A: - Tại mỗi tầng trong tòa Block A với diện tích 38.7mx40m = 1548m2 vậy ngƣời thiết kế sẽ lắp đặt 1 anten Omni-Indoor 3dBi 3600 ở giữa sàn và 4 anten Omni- Direction- Indoor 4,5dBi 240 0 hƣớng ra bốn góc tại mỗi tầng tòa nhà, bán kính phạm vi phủ sóng của anten là 16m đƣợc đo trong bản vẽ mặt bằng của tòa nhà, các anten này đƣợc gắn dƣới bộ gá cao 4cm, sử dụng đầu connector vuông. Tòa nhà có tổng cộng 6 thang máy dùng cho hoạt động lƣu thông và chuyên chở đi lại, ngƣời thiết kế sẽ lắp đặt 6 anten Panel-Direction14dBi đặt tại 6 thang máy. Anten Omni Đồ án tốt nghiệp Trang 126 Chƣơng 4: Hệ thống phủ sóng tín hiệu bên trong tòa cao ốc. Hình 4.35 Bố trí anten Panel trên đỉnh tòa nhà rồi hƣớng đến thang máy. - Phân phối công suất ra mỗi tầng thông qua các bộ coupler với các mức phân tách là 3 và 5 dB. Yêu cầu về lƣu lƣợng cho tòa nhà vẫn đƣợc tính nhƣ trên. Bốn sóng mang trong BTS có thể đáp ứng đƣợc yêu cầu. Trong một mạng hai băng tần, các sóng mang đƣợc phân bố trên cả hai băng tần. Do vậy, hệ thống sẽ phát 2 sóng mang DCS1800 và 2 sóng mang 3G WCDMA 2100. Tổng công suất phát tín hiệu của BTS là 18W, đối với GSM1800 là 16W(42dBm)/tần số và 2W(33dBm)/tần số đối với WCDMA 2100. Hai băng tần đƣợc kết hợp với nhau qua bộ Hybrid Combiner có suy hao là 6,2dB, ở đây ta chỉ sử dụng 2 ngõ vào tƣơng ứng với 2 băng tần và 4 ngõ ra kết hợp 2 băng tần để phân phối công suất ngang bằng ra các anten. Đồ án tốt nghiệp Trang 127 Chƣơng 4: Hệ thống phủ sóng tín hiệu bên trong tòa cao ốc. Hình 4.36 Sơ đồ thiết kế hệ thống của IBC thụ động của tòa nhà. - Thiết kế chi tiết của tòa nhà xem trong các bản vẽ đi kèm trong phần phụ lục. 4.4.4 Bản vẽ thiết kế hệ thống IBC của tòa nhà V-Star. - Bản vẽ vị trí lắp đặt anten.(Xem bản vẽ Vị trí lắp đặt anten phần phụ lục). - Bản vẽ thiết kế hệ thống. (Xem bản vẽ Thiết kế hệ thống phần phụ lục). 4.4.5 Kiểm tra chất lƣợng tín hiệu khi hệ thống IBC đi vào hoạt động. Sau khi ngƣời thực hiện đồ án hoàn thành một hệ thống IBC sẽ đƣa hệ thống đi vào hoạt động và phục vụ cho các thuê bao trong tòa nhà. Ngƣời thiết kế sẽ tiến hành từng bƣớc để kiểm tra chất lƣợng tín hiệu bên trong tòa nhà. 4.4.5.1 Đo mức tín hiệu trong tòa nhà. Sử dụng máy đo TEMS, NEMO hoặc máy điện thoại có chức năng hiển thị tham số mạng để đo. - Các điểm chuẩn đƣợc xác định nhƣ sau: Dƣới tất cả các anten các tầng. Các khu vực nhƣ: cầu thang bộ, vùng biên của tòa nhà. - Tối thiểu 200m2 phải thể hiện đƣợc 1 điểm chuẩn. - Mức thu yêu cầu đối với từng hệ thống: Đối với hệ thống 2G: Mức thu dƣới anten: Rxlevel: ≥-55dBm Đồ án tốt nghiệp Trang 128 Chƣơng 4: Hệ thống phủ sóng tín hiệu bên trong tòa cao ốc. Vùng biên tòa nhà: Rxlevel: ≥-85dBm Đối với hệ thống 3G: Mức thu dƣới anten: RSCP: ≥-70dBm Vùng biên tòa nhà: RSCP: ≥-95dBm Các kết quả đo đƣợc trình bày ở phần phụ lục, theo đó hệ thống thiết kế đã đạt đƣợc yêu cầu về tín hiệu RxLevel và RSCP. 4.4.5.2 Kiểm tra chất lượng phủ sóng trong thang máy. Số thứ tự thang máy phải đƣợc thể hiện trong bản vẽ bố trí anten các tầng. - Thực hiện cuộc gọi ở bên ngoài thang máy tại tầng thấp nhất và đi vào thang máy. Cuộc gọi vẫn tiếp tục khi thang máy di chuyển lên đến tầng cao nhất. Ra khỏi thang máy trong khi cuộc gọi vẫn kết nối. Không xảy ra rớt cuộc gọi - Mức thu RxLevel trong thang máy phải ≥ -85 dBm. - Mức thu RSCP trong thang máy phải ≥ -95 dBm. Bảng 4.12 Thông số đo của mạng 3G trong thang máy Thang máy số RxLevel RSCP Đạt/Không đạt Thang số 1 -81 -90 Đạt Thang số 2 -82 -90 Đạt Thang số 3 -80 -91 Đạt Thang số 4 -80 -89 Đạt Thang số 5 -83 -92 Đạt Thang số 6 -84 -92 Đạt Qua các thông số đo đƣợc nhƣ trên thì hệ thống đã đạt đƣợc yêu cầu về phủ sóng trong thang máy. 4.4.5.3 Đo chất lượng thoại (SQI) và chất lượng thu (RxQual). - Mức thu RxQual = 0. - Chỉ tiêu SQI cho cuộc gọi half rate phải đạt giá trị tối thiểu là 17, đối với cuộc gọi full rate là 21, đối với Enhanced Full Rate là 30. Biểu đồ đo SQI và RxQual trình bày ở phần phụ lục, theo đó hệ thống đạt đƣợc yêu cầu về SQI và RxLevel. Đồ án tốt nghiệp Trang 129 Chƣơng 4: Hệ thống phủ sóng tín hiệu bên trong tòa cao ốc. 4.4.5.4 Đánh giá về tỉ lệ thiết lập cuộc gọi và chuyển giao. - Tỷ lệ thiết lập cuộc gọi thành công (Call Setup Success Rate) ≥ 98%. - Tỷ lệ rớt cuộc gọi (Drop Call Rate) ≤ 1%. - Tỷ lệ chuyển giao cuộc gọi (Handover Success Rate) ≥ 98%. - Handover 3G sang 3G bao gồm các cell trong tòa nhà và các cell ngoài tòa nhà. - Handover 3G sang 2G trong trƣờng hợp thuê bao đi từ trong tòa nhà ra ngoài tòa nhà (trƣờng hợp ngoài tòa nhà không có sóng 3G hoặc Vinaphone có quy định riêng nhƣ cân bằng tải…). - 2G sang 3G chỉ áp dụng trong trƣờng hợp IDLE MODE (thuê bao chuyển vùng từ 2G sang vùng 3G sẽ cập nhật ngay vào 3G khi sóng đủ lớn). Bảng 4.13 Thông số chuyển giao các vùng biên của tòa nhà STT Nội dung GSM Cell: 31871, 31872 UMTS Cell: 5341 Neighbour list Kết quả 1 3G to 3G HO 11122 Tốt 11121 Tốt 11512 Tốt 2 3G to 2G HO 31871 Tốt 31872 Tốt 11221 Tốt 2142 Tốt 3 2G to 3G HO 5341 Tốt 11512 Tốt 11122 Tốt 11121 Tốt 4 2G to 3G HO 31871 Tốt 11512 Tốt 11122 Tốt 11121 Tốt Đồ án tốt nghiệp Trang 130 Chƣơng 4: Hệ thống phủ sóng tín hiệu bên trong tòa cao ốc. 4.4.5.5 Kiểm tra hệ thống anten, feeder. Sử dụng máy đo (Wiltron Sitemaster hoặc Bird Site Analyzer) để kiểm tra chất lƣợng Anten/feeder theo thông số của nhà sản xuất. - Yêu cầu hệ số sóng đứng ≤ 1.3 (VSWR ≤1.3). Các kết quả kiểm tra sóng đứng đƣợc trình bày ở phần phụ lục, theo đó hệ thống đã đạt yêu cầu. 4.4.5.6 Kết quả kiểm tra chi tiết vùng phủ sóng các tầng. (Kết quả chi tiết biểu đồ RxLevel, RxQual, RSCP, Ec/No các tầng) - Sử dụng máy TEMS, NEMO hoặc tƣơng đƣơng để walking test. - Thực hiện 2 mẩu cuộc gọi cho 100m2 (tùy vào diện tích tầng mà có số mẫu cuộc gọi tƣơng ứng). Các cuộc gọi đƣợc thực hiện trong khoảng thời gian 60 giây, thời gian nghĩ giữa 2 cuộc là 5 giây. Các cuộc gọi phải đƣợc thực hiện từ câu dòng lệnh máy đo. - Các kết quả đo (logfile) đƣợc cung cấp kèm theo phần phụ lục. - Mức thu RxLevel ≥ -85 dBm trên 98% diện tích tòa nhà. - Mức thu RSCP ≥ - 95 dBm trên 98% diện tích tòa nhà. - Mức thu Ec/No ≥ - 10dBm trên 98% diện tích tòa nhà. Xem các kết quả đo đạc ở phần phụ lục. Đồ án tốt nghiệp Trang 131 Chƣơng 5: Kết luận và hƣớng phát triển đề tài. CHƢƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI. 5.1 Kết luận: Với đồ án này, ngƣời thực hiện đã trình bày cơ sở lý thuyết và quy trình từng bƣớc thiết kế hệ thống IBC cho một tòa nhà, và thiết kế hoàn chỉnh một hệ thống phủ sóng di động thực tế cho một tòa nhà mẫu có thể áp dụng cho các tòa nhà tƣơng tự, ngoài ra đồ án còn phân tích các thông số của mạng dựa trên máy đo Tems Investigation và Tems pocket, không những đo các thông số mạng trong Indoor mà còn phục vụ cho việc đo các thông số cho các cell Macro outdoor, thực hiện Driving test, phân tích handover, phục vụ cho việc quy hoạch, tối ƣu hóa và nâng cấp mạng. Hạn chế của đồ án là chỉ đƣa ra cách thiết kế cho một tòa nhà cao tầng từ 15- 25 tầng với dung lƣợng trung bình, đối với các tòa nhà cao tầng hơn và dung lƣợng cao cần phải có hệ thống cáp quang thay cho hệ thống feeder để giảm suy hao, lúc này hệ thống cần phải bổ sung thêm những phần tử biến đổi Quang-điện và ngƣợc lại, làm cho hệ thống phức tạp hơn nhiều. 5.2 Hƣớng phát triển đề tài: Đồ án này chỉ trình bày về việc thiết một hệ thống phủ sóng di động trong tòa nhà, ngoài ra giải pháp Inbuilding bao gồm nhiều thành phần khác nhƣ hệ thống Wireless Lan, hệ thống IPTV, hệ thống truyền hình cáp… Ngƣời thực hiện đồ án sẽ phát triển hệ thống phủ sóng di động tích hợp nhiều dịch vụ nhƣ hệ thống Wireless Lan, hệ thống truyền hình cáp, và nghiên cứu, ứng dụng hệ thống phủ sóng di động dùng cáp quang để giảm suy hao tối đa cho hệ thống khi giá thành cáp quang ngày càng rẻ đi. PHẦN C PHỤ LỤC VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang 133 PHỤ LỤC A: BẢN VẼ BỐ TRÍ ANTEN CỦA TÕA NHÀ. Hình A1 Sơ đồ nguyên lý bố trí anten tòa nhà V-star. Hình A2 Bố trí anten mặt bằng tầng hầm Hình A3 Kết quả sau khi phủ sóng tầng hầm Trang 134 Hình A4 Kiểm tra tín hiệu sau khi phủ sóng tầng hầm. Hình A5 Bố trí anten mặt bằng tầng trệt Trang 135 Hình A6 Kết quả phủ sóng tầng trệt Hình A7 Kết quả kiểm tra sau khi phủ sóng tầng trệt. Trang 136 Hình A8 Bố trí anten mặt bằng tầng 2-15 Block A Trang 137 Hình A9 Kết quả kiểm tra sau khi phủ sóng tầng 2-15 Block A Trang 138 Hình A10 Kết quả phủ sóng tầng 2-15 Block A Trang 139 Hình A11 Sóng đứng anten 1-tầng 1 Hình A12 Sóng đứng anten 2-tầng 1 Trang 140 Hình A13 Sóng đứng anten 3-tầng 1 Hình A14 Sóng đứng anten 4-tầng 1 Trang 141 Hình A15 Sóng đứng anten 5-tầng 1 Bảng A1 Bảng tính Link budget của tòa nhà. Trang 142 Trang 143 Trang 144 Trang 145 Trang 146 Trang 147 Trang 148 Bảng A2 Bảng Erlang B. N: Số kênh hay mạch truyền dẫn cần cho lƣu lƣợng muốn truyền ở cấp phục vụ xác định. KÊNH MẠCH CẤP PHỤC VỤ N 0.002 0.005 0.008 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030 0.050 0.100 1 0.002 0.005 0.008 0.010 0.015 0.020 0.026 0.031 0.053 0.111 2 0.065 0.105 0.135 0.153 0.190 0.222 0.254 0.282 0.381 0.595 3 0.249 0.349 0.418 0.455 0.535 0.602 0.661 0.715 0.899 1.271 4 0.535 0.701 0.810 0.869 0.992 1.092 1.180 1.259 1.525 2.045 5 0.900 1.132 1.281 1.361 1.524 1.657 1.772 1.875 2.218 2.881 6 1.325 1.622 1.809 1.909 2.112 2.276 2.417 2.543 2.960 3.758 7 1.798 2.157 2.382 2.501 2.742 2.935 3.102 3.250 3.738 4.666 8 2.311 2.730 2.990 3.128 3.405 3.627 3.817 3.987 4.543 5.597 9 2.855 3.333 3.627 3.783 4.095 4.345 4.558 4.748 5.370 6.546 10 3.427 3.961 4.289 4.461 4.807 5.084 5.320 5.529 6.216 7.511 11 4.022 4.610 4.971 5.160 5.539 5.842 6.099 6.328 7.076 8.487 12 4.637 5.279 5.671 5.876 6.287 6.615 6.894 7.141 7.950 9.474 13 5.270 5.964 6.386 6.607 7.049 7.402 7.701 7.967 8.835 10.470 14 5.919 6.663 7.115 7.352 7.824 8.200 8.520 8.803 9.730 11.473 15 6.582 7.376 7.857 8.108 8.610 9.010 9.349 9.650 10.633 12.484 16 7.258 8.100 8.609 8.875 9.406 9.828 10.188 10.505 11.544 13.500 17 7.946 8.834 9.371 9.652 10.211 10.656 11.034 11.368 12.461 14.522 18 8.644 9.578 10.143 10.437 11.024 11.491 11.888 12.238 13.385 15.548 19 9.351 10.331 10.922 12.230 11.845 12.339 12.748 13.115 14.315 16.579 20 10.068 11.092 11.709 12.031 12.672 13.182 13.615 13.997 15.249 17.613 21 10.793 11.860 12.503 12.838 13.506 14.036 14.487 14.885 16.189 18.651 22 11.525 12.635 13.303 13.651 14.345 14.896 15.364 15.778 17.132 19.692 23 12.265 13.416 14.110 14.470 15.190 15.761 16.246 16.675 18.080 20.737 Trang 149 24 13.011 14.204 14.922 15.295 16.040 16.631 17.133 17.577 19.031 21.784 25 13.763 14.997 15.739 16.125 16.894 17.505 18.024 18.483 19.985 22.833 26 14.522 15.795 16.561 16.959 17.753 18.383 18.918 19.392 20.943 23.885 27 15.285 16.598 17.387 17.797 18.616 19.265 19.817 20.305 21.904 24.939 28 16.054 17.406 18.218 18.640 19.482 20.150 20.719 21.221 22.867 25.995 29 16.828 18.218 19.053 19.487 20.352 21.039 21.623 22.140 23.833 27.053 30 17.606 19.034 19.891 20.337 21.226 21.932 22.531 23.062 24.802 28.113 31 18.389 19.854 20.734 21.193 22.103 22.827 23.442 23.987 25.773 29.174 32 19.176 20.678 21.580 22.048 22.983 23.725 24.356 24.914 26.746 30.237 33 19.966 21.505 22.429 22.909 23.866 24.626 25.272 25.844 27.721 31.301 34 20.761 22.336 23.281 23.772 24.751 25.529 26.191 26.776 28.698 32.367 35 21.559 23.169 24.136 24.638 25.640 26.435 27.112 27.711 29.677 33.434 36 22.361 24.006 24.994 25.507 26.530 27.343 28.035 28.647 30.657 34.503 37 23.166 24.846 25.854 26.378 27.424 28.254 28.960 29.585 31.640 35.572 38 23.974 25.689 26.718 27.252 28.319 29.166 29.887 30.526 32.624 36.643 39 24.785 26.534 27.583 28.129 29.217 30.081 30.816 31.468 33.609 37.715 40 25.599 27.382 28.451 29.007 30.116 30.997 31.747 32.412 34.596 38.787 41 26.416 28.232 29.322 29.888 31.018 31.916 32.680 33.357 35.584 39.861 42 27.235 29.085 30.194 30.771 31.922 32.836 33.615 34.305 36.574 40.936 43 28.057 29.940 31.069 31.656 32.827 33.758 34.551 35.253 37.565 42.011 44 28.882 30.797 31.946 32.543 33.735 34.682 35.488 36.203 38.557 43.088 45 29.708 31.656 32.824 33.432 34.644 35.607 36.428 37.155 39.550 44.165 46 30.538 32.517 33.705 34.322 35.554 36.534 37.368 38.108 40.545 45.243 47 31.369 33.381 34.587 35.215 36.466 37.462 38.310 39.062 41.540 46.322 48 32.203 34.246 35.471 36.109 37.380 38.392 39.254 40.018 42.537 47.401 49 33.039 35.113 36.357 37.004 38.296 39.323 40.198 40.975 43.534 48.481 50 33.876 35.982 37.245 37.901 39.212 40.255 41.144 41.933 44.533 49.562 51 34.716 36.852 38.134 38.800 40.130 41.189 42.091 42.892 45.533 50.644 52 35.558 37.724 39.024 39.700 41.050 42.124 43.040 43.852 46.533 51.726 53 36.401 38.598 39.916 40.602 41.971 43.060 43.989 44.813 47.534 52.808 Trang 150 54 37.247 39.474 40.810 41.505 42.893 43.997 44.940 45.776 48.536 53.891 55 38.094 40.351 41.705 42.409 43.816 44.936 45.891 46.739 49.539 54.975 56 38.942 41.229 42.601 43.315 44.740 45.875 46.844 47.703 50.543 56.059 57 30.793 42.109 43.499 44.222 45.666 46.816 47.797 48.669 51.548 57.144 58 40.645 42.990 44.398 45.130 46.593 47.758 48.752 49.635 52.553 58.229 59 41.498 43.873 45.298 46.039 47.521 48.700 49.707 50.602 53.559 59.315 60 42.353 44.757 46.199 46.950 48.449 49.644 50.664 51.570 54.566 60.401 61 43.210 45.642 47.102 47.861 49.379 50.589 51.621 52.539 55.573 61.488 62 44.068 46.528 48.005 48.774 50.310 51.534 52.579 53.508 56.581 62.575 63 44.927 47.416 48.910 49.688 51.242 52.481 53.538 54.478 57.590 63.663 64 45.788 48.305 49.816 50.603 52.175 53.428 54.498 55.450 58.599 64.750 65 46.650 49.195 50.723 51.518 53.109 54.376 55.459 56.421 56.609 65.839 66 47.513 50.086 51.631 52.435 54.043 55.325 56.420 57.394 60.619 66.927 67 48.378 50.978 52.540 53.353 54.979 56.275 57.383 58.367 61.630 68.016 68 49.243 51.872 53.450 54.272 55.915 57.226 58.346 59.341 62.642 69.106 69 50.110 52.766 54.361 55.191 56.852 58.177 59.309 60.316 63.654 70.196 70 50.979 53.662 55.273 56.112 57.790 59.129 60.274 61.291 64.667 71.286 71 51.848 54.558 56.186 57.033 58.729 60.082 61.239 62.267 65.680 72.376 72 52.718 55.455 57.099 57.956 59.669 61.036 62.204 63.244 66.694 73.467 73 53.590 56.354 58.014 58.879 60.609 61.990 63.171 64.221 67.708 74.558 74 54.463 57.253 58.929 59.803 61.550 62.945 64.138 65.199 68.723 75.649 75 55.337 58.153 59.846 60.728 62.492 63.900 65.105 66.177 69.738 76.741 76 56.211 59.054 60.763 61.653 63.434 64.857 66.073 67.156 70.753 77.833 77 57.087 59.956 61.681 62.579 64.378 65.814 67.042 68.136 71.769 78.925 78 57.964 60.859 62.600 63.506 65.322 66.771 68.012 69.116 72.786 80.018 79 58.842 61.763 63.519 64.434 66.266 67.729 68.982 70.096 73.803 81.110 80 59.720 62.668 64.439 65.363 67.211 68.688 69.952 71.077 74.820 82.203 81 60.600 63.573 65.360 66.292 68.157 69.647 70.923 72.059 75.838 83.297 82 61.480 64.479 66.282 67.222 69.104 70.607 71.895 73.041 76.856 84.390 83 62.362 65.386 67.204 68.152 70.051 71.568 72.867 74.024 77.874 85.484 Trang 151 84 63.244 66.294 68.128 69.084 70.998 72.529 73.839 75.007 78.893 86.578 85 64.127 67.202 69.051 70.016 71.947 73.490 74.813 75.990 79.912 87.672 86 65.011 68.111 69.976 70.948 72.896 74.452 75.786 76.974 80.932 88.767 87 65.896 69.021 70.901 71.881 73.845 75.415 76.760 77.959 81.952 89.861 88 66.782 69.932 71.827 72.815 74.795 76.378 77.735 78.944 82.972 90.956 89 67.669 70.843 72.753 73.749 75.745 77.342 78.710 79.929 83.993 92.051 90 68.556 71.755 73.680 74.684 76.696 78.306 79.685 80.915 85.014 93.146 91 69.444 72.668 74.608 75.620 77.648 79.271 80.661 81.901 86.035 94.242 92 70.333 73.581 75.536 76.556 78.600 80.236 81.638 82.888 87.057 95.338 93 71.222 74.495 76.465 77.493 79.553 81.201 82.614 83.875 88.079 96.434 94 72.113 75.410 77.394 78.430 80.506 82.167 83.592 84.862 89.101 97.530 95 73.004 76.325 78.324 79.368 81.459 83.133 84.569 85.850 90.123 98.626 96 73.895 77.241 79.255 80.306 82.413 84.100 85.547 86.838 91.146 99.722 97 74.788 78.157 80.186 81.245 83.368 85.068 86.526 87.826 92.169 100.819 98 75.681 79.074 81.117 82.184 84.323 86.035 87.504 88.815 93.193 101.916 99 76.575 79.992 82.050 83.124 85.278 87.003 88.484 89.804 94.216 103.013 100 77.469 80.910 82.982 84.064 86.234 87.972 89.463 90.794 95.240 104.110 Trang 152 PHỤ LỤC B: BẢNG LIỆT KÊ CÁC THÔNG SỐ THIẾT BỊ. Bảng B1 Danh mục các thiết bị dùng cho hệ thống IBC của tòa nhà. STT Tên thiết bị Số lƣợng 1 Antenna, Celiling Mounted Omni Directional 800-2500MHz, 3dBi 40 2 Directional Source-Building Antenna 824 -2500MHz 240°, 4,5dBi 128 3 Directed Dipole Antenna (for elevcator), Vpol 1710-2170MHz 45° 14dBi 6 4 POI 2 5 50 ohms - 1/2" Flexible Foam Dielectric Cable 4714 6 50 ohms - 7/8" Foam Dielectric Cable 1145 7 Connector, N Male for 1/2" Coaxial Cable 212 8 Connector, N Male Right Angle for 1/2" Coaxial Cable 138 9 Connector, N Male for 7/8" Coaxial Cable 41 10 Connector, N Male Right Angle for 7/8" Coaxial Cable 10 11 Directional Coupler 5 dB 10 12 Splitter 4 way 2 13 Splitter 3 way 42 14 Splitter 2 way 66 15 Adapter N Type Male - Male 4 16 Adapter N Type Male Right Angle 86 17 Adapter N type Male/Female Right Angle 4 18 Adapter N Male DIN Female 4 Trang 153 Bảng B2 Dung lƣợng kết hợp của bộ POI. Operator/System Capacity Donor Signal Power Operating Frequency (Uplink/Downlink) Qty of module Vinaphone (GSM1800) 06 Carriers 40 dbm/ch 1710 ~ 1712 MHz / 1805 ~1817 MHz 02 sectors (02 input ports) Viettel (GSM 900) 03 Carriers 40 dbm/ch 898.4 ~ 906.4 MHz / 943.4 ~ 951.4 MHz 01 Sector (01 input port) Viettel (GSM 1800) 03 Carriers 40 dbm/ch 1712 ~ 1724 MHZ / 1817 ~ 1829 MHZ 01 Sector (01 input port) VMS (GSM 900) 03 Carriers 40 dbm/ch 906.6 ~ 914.6 MHz / 951.6 ~ 959.6 MHz 01 sector (01 input port) VMS (GSM 1800) 03 Carriers 40 dbm/ch 1724 ~ 1736 MHz / 1829 ~ 1831 MHz 01 Sector (01 input port) GSM900 Viettel BTS Shanghai Xinmin Retained for CDMA800 NMS POI Power Supply If NMS is required Front of POI Cabinet GSM900 VMS BTS GSM1800 Vinafone GSM1800 Viettel BTS GSM1800 VMS BTS BTS ector 1 BTS Sector 2 GSM1800 Vinafone 3 d B B ri d g e C o m b in e r 1 C o m b in e r 2 R e ve rs e d C o u p le r Hình B1 Mặt trƣớc bộ POI Trang 154 GSM 900 Viettel Connected to Part C DAS 3dB Bridge GSM 900 VMS GSM 1800 VMS Reserved for CDMA 800 GSM 1800 Viettel Combiner 1 Combiner 2 Combiner 3 Part B POI Connected to Part C DAS Before CDMA800 Integrated After CDMA800 Integrated Legend: GSM 1800 Vinafone Sector 1 GSM 1800 Vinafone Sector 2 Reversed Coupler Hình B2 Sơ đồ nguyên lý bộ POI. Hình B3 Nguyên lý bộ 3dB Hybrid. Bộ 3dB Bride nằm bên trong bộ POI đƣợc sử dụng để kết hợp 2 tín hiệu GSM 900 từ các nhà khai thác và ngõ ra 1 sẽ kết hợp 2 tín hiệu này đƣa vào bộ Combiner, ngoc ra 2 còn lại sẽ đƣợc nối với tải giả 50 Ohm. Hình B4 Nguyên lý bộ Combiner 2 Trang 155 Bộ Combiner 1 sẽ kết hợp tín hiệu GSM 1800 từ các nhà khai thác sau đó tín hiệu sẽ đƣợc kết hợp và đƣa ra bộ Combiner 2 Bộ Combiner 2 sẽ kết hợp cả 2 tín hiệu tổng hợp từ bộ Combiner 1 và bộ 3dB Hybrid sau đó đƣa ra hệ thống anten. Hình B5 Nguyên lý bộ Coupler. Bảng B3 Đặc tính bộ POI. Item Specifications Insertion Loss (dB) GSM 900 Viettel <= 6 Mobifone <= 6 DCS 1800 Vinafone <= 6 Viettel <= 6 Mobifone <= 6 VSWR <= 1.4 IMD (dBc) >= 120 Max. Input Power (W) 200 Nominal Impedance (ohm) 50 Isolation among all ports of intergraded systems (dB) > 30 Connectors N type Female Trang 156 Bảng B4 Đặc tính của Antenna, Celiling Mounted Omni Directional 800- 2500MHz, 3dBi. Type RM321-ANT152-2-E(2.5) Frequency Range 600~960 MHz 1710~2500 MHz Gain 2~3 dBi VSWR 1.5 (Max.) Polarization Vertical Nominal Impedance 50 ohm Limit Power 50 W Connector N-50K Dimension Ф185*100 mm Weight 0.45 Kg Radome Material ABS Fixing Way Fix with Nut Bảng B5 Đặc tính của Directional Source-Building Antenna 824 -2500MHz 240°, 4,5dBi. Type RM321-ANT142-5-120-E(2.5) Frequency Range 600~960 MHz; 1710~2500 MHz Gain 4.5~5 dBi VSWR 1.5 (Max.) 3dB beamwidth H plane 120º E plane 65º F/B > 10 dB Polarization Vertical Nominal impendence 50 ohm Limit power 50 W Connector N-50K Dimension Ф185*100 mm Weight 0.4 Kg Radome material ABS Trang 157 Bảng B6 Đặc tính của Directed Dipole Antenna (for elevcator), Vpol 1710- 2170MHz 45° 14dBi. Type RM321-ANT144-10-65(2.5) Frequency Range 600~960 MHz; 1710~2500 MHz Gain 14 dBi VSWR 1.5 (Max.) 3dB beamwidth H plane 65º E plane 50º F/B > 25 dB Polarization Vertical Nominal Impedance 50 ohm Limit Power 50 W Connector N-50K Dimension 600*249*60 mm Weight 0.85 Kg Radome Material Fire –prevented ABS Hình B6 Slipter dùng trong hệ thống. Bảng B6 Đặc tính của các Slipter dùng trong hệ thống. Type 2-WAY 3-WAY 4-WAY RM321-PSP-52XN(2.5) RM321-PSP-53XN(2.5) RM321-PSP-54XN(2.5) Frequency range 600~2500 MHz 600~2500 MHz 600~2500 MHz Insertion loss 3.2 dB 5.1 dB 6.2 dB VSWR 1.25 (Max.) 1.25 (Max.) 1.25 (Max.) Limit power 200 W 200 W 200 W Nominal impedance 50 ohm 50 ohm 50 ohm Connector N type female N type female N type female Trang 158 Hình B7 Coupler 5dB. Bảng B7 Đặc tính của các Coupler. Type 6 dB 10 dB 15dB RM321-DCP-506XN(2.5) RM321-DCP-510XN(2.5) RM321-DCP-515XN(2.5) Frequency Range 600~2500 MHz 600~2500 MHz 600~2500 MHz Coulping 6 +/- 0.5 dB 10 +/- 0.6 dB 15 +/- 0.6 dB Isolation 26 dB (Min.) 30 dB (Min.) 35 dB (Min.) Insertion Loss 1.46 dB 0.66 dB 0.3 dB VSWR 1.25 (Max.) 1.25 (Max.) 1.25 (Max.) Limit Power 200 W 200 W 200 W Nominal Impedance 50 ohm 50 ohm 50 ohm Connector N type female N type female N type female Trang 159 Hình B8 RBS 2206. ACCU – Khối kết nối AC ACCU/DCCU phục vụ cho phân phối nguồn, kết nối các nguồn đầu vào tới các khối PSU. Bật tắt nguồn đƣợc thực hiện bởi chuyển mạch chính. Khối này cũng bao gồm thiết bị lọc. Số lƣợng : 1. CDU –Combining and Distribution Unit - Khối phân phối và kết hợp CDU là giao diện giữa khối thu phát và hệ thống anten. Các tín hiệu đƣợc lọc trƣớc khi phát và thu qua một số các bộ lọc thông dải. CDU cho phép nhiều dTRU chia sẻ các anten. Có tối đa 3 CDU trong một RBS 2206. CDU kết hợp các tín hiệu đƣợc phát và phân bố các tín hiệu nhận đƣợc tới các bộ thu phát. CDU đƣợc đƣợc thiết kế để hỗ trợ công nghệ EDGE. Có 2loại CDU dùng cho RBS2206hỗ trợ các loại cấu hình: • CDU-F là bộ lọc kết hợp dùng cho giải pháp dung lƣợng cao. Trang 160 • CDU-G có thể đƣợc cấu hình cho dung lƣợng cao hoặc vùng phủ lớn. Nó là một bộ kết hợp có thể đƣợc dùng cho synthesizer hopping. Số lƣợng : 1 – 3. CXU – Configuration Switch Unit- Khối chuyển đổi cấu hình CXU kết nối chéo các CDU và các dTRU tại đƣờng thu. CXU cho ta khả năng mở rộng và cấu hình lại tủ RBS mà không cần thay đổi các cáp RX. Đầu vào/ra trên dTRU và CDU đƣợc đặt ở các vị trí làm giảm thiểu số lƣợng các dây cáp nối với CDU và dTRU. CXU đƣợc cấu hình bằng phần mềm. Số lƣợng :1. DCCU – DC Connection Unit- Khối kết nối nguồn DC DCCU phục vụ cho việc phân phối và kết nối các nguồn điện cung cấp cho PSU. Bật/ tắt đƣợc thực hiện bằng chuyển mạch chính. Khối này cũng bao gồm thiết bị lọc. dTRU – double Transceiver Unit- Khối thu phát kép dTRU chứa 2 TRX cho việc thu phát 2 sóng mang. Nó có 1 bộ kết hợp sẵn bên trong để kết hợp 2 tín hiệu phát vào 1 đầu ra. Nó cũng hỗ trợ cho phân tập tín hiệu thu với 4 đƣờng phục vụ cho việc cải thiện độ nhạy thu. Phiên bản này chỉ hỗ trợ GMSK và phiên bản sau sẽ hỗ trợ cả GMSK và EDGE. Số lƣợng : 1 – 6. DXU-21 – Distribution Switch Unit- Khối chuyển mạch và phân phối DXU là khối xử lýý trung tâm của RBS. Nó hỗ trợ các giao diện tới BSC và thu thập và phát đi các cảnh báo. DXU điều khiển công suất và các thiết bị môi trƣờng (quạt) cho RBS. Nó có 1 flash-card có thể tháo rời mỗi khi có một DXU bị hỏng và không cần thiết phải nạp lại phần mềm và cấu hình từ BSC. DXU cũng cung cấp 4 kết nối cho truyền dẫn. Nó có thể xử lý cả luồng E1 hay T1 PCM. DXU có phần cứng hỗ trợ EDGE trên cả 12 TRX. Số lƣợng : 1. FCU – Fan Control Unit – Khối điều khiển quạt FCU điều khiển 4 quạt ở hệ thống làm mát bằng cách tăng giảm tốc các quạt này. FCU bị điều khiển bởi DXU. Số lƣợng :1. IDM – Internal Distribution Module-Khối phân phối nguồn nội bộ Trang 161 IDM là bảng phân phối nguồn +24 VDC nội bộ cho các khối khác nhau. Mỗi mạch phân phối trong tủ có 1 công tắc trên IDM. Số lƣợng :1. PSU – Power Supply Units - Khối cung cấp nguồn PSU có 2 phiên bản PSU AC cho nguồn AC, PSU DC cho kết nối -48 hoặc -60 V DC. PSU AC chuyển đổi từ 120 - 250 V sang +24 V DC. PSU DC chuyển đổi từ - (48 - 60)V DC sang +24 V DC. Số lƣợng : 0 – 4. DC Filter- Bộ lọc DC Bộ lọc DC là giao diện giữa tủ và nguồn +24 V DC hoặc accu dự phòng. Số lƣợng :1. ASU – Antenna Sharing Unit-Khối chia sẻ anten ASU dùng cho câu hình nhiều tủ RBS cùng chia sẻ 1 sector. ASU cho phép một tủ TDMA và 1 tủ GSM RBS2206 cùng chia sẻ 1 anten thu. Số lƣợng : 0-1. Bias injector Bias injector đƣợc dùng để cung cấp điện áp DC cho ddTMA, từ TMA-CM qua RX/TX feeder. Sáu bias injector có thể kết nối tới 1 TMA-CM. BIAS-IC đƣợc gắn bên trong tủ và gần đầu ra RF nhất có thể. Số lƣợng :0 – 6. BBS Trong trƣờng hợp RBS 2206 hỏng nguồn chính thì nó sẽ đƣợc cung cấp điện bởi accu dự phòng từ tủ accu, có thể là BBS 2000 hoặc BBS 2202. ddTMA – dual duplex Tower Mounted Amplifier- Khuếch đại đỉnh tháp song công kép ddTMA đƣợc gắn vào cột và gần anten. Nó cải thiện độ nhạy thu cho anten. đTMA giúp tiết kiệm feeder bằng cách kết hợp cả tín hiệu TX và RX trên 1 feeder. Số lƣợng : 0 – 6. DXX – Digital Cross Connector – Bộ nối chéo 1 khối gồm 1 hoặc 2 cạc DXX gắn trong tạo nên bộ nối chéo. Cạc 1 có 4 cổng G.703/G.704. Cạc 2 có 4 cổng G.703/G.704 và có 1 khe cho 4 giao diện Trang 162 G.703/G.704 dùng HDSL, LTE hay cáp quang. Các này đƣợc lắp sẵn bên trong OXU. Số lƣợng : 0 – 1. Mini-DXC Khối nối chéo mini này cung cấp 5 cổng G.703/G.704. Nó đƣợc lắp bên trong OXU. Số lƣợng : 0 – 1. OXU – Optional Expansion Unit-Khối mở rộng tùy chọn Có 4 vị trí cho các khối tùy chọn trong sub-rack DXU/PSU, ví dụ cho TMA-CM và DXX. Một vị trí OXU 19” cũng có thể dùng giữa các sub-rack CXU và dTRU Số lƣợng :0 - 1. TMA-CM – Tower Mounted Amplifier - Control Module- Khối điều khiển khuếch đại đỉnh tháp Khối điều khiển đƣợc dùng để cung cấp tới 6 ddTMAThe với nguồn cung cấp là 15 VDC qua bias injector. Nó cũng đƣợc dùng đẻ chỉ ra TMA lỗi và chuyển thông tin này về khối cảnh báo trong RBS. TMA-CM đƣợc gắn trong 1 các vị trí của OXU. Số lƣợng trên 1 tủ : 0 – 2. Trang 163 Tài liệu tham khảo : [1]. PTS.Nguyễn Phạm Anh Dũng, Thông tin di động thế hệ 3 (tập 1), Nhà xuất bản bƣu điện, 2001. [2]. PTS. Nguyễn Phạm Anh Dũng, cdmaOne và cdma2000, Nhà xuất bản bƣu điện, Hà Nội – 1997. [3]. KS Đinh Thị Minh Nguyệt, Giải pháp phủ sóng di động trong các công trình đặc biệt – 2008. [4]. Inbuilding system solution slide of: Ericsson, Alcatel, Singtel, Digi Business Confidential, Qualcomm. [5]. Professor Simon R. Saunders, Indoor Radio Planning, A John Wiley & Sons, Ltd, Publication, United Kingdom-2008. [6]. J.D.Parsons, The mobile radio propagation channel-Second Edition, A John Wiley & Sons, Ltd, Publication, United Kingdom-2000. [7]. Các Web Site tham khảo : www.ericsson.com.review. www.ericsson.com/tems www.telestone.com www.gsmworld .com www.umtsworld.com www.ericson.com www.nokia.com