Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA và ứng dụng cho mạng 3g của EVNTELECOM tại hà nội giai đoạn 2011 2015

1




HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH
VIỄN THÔNG









NGÔ QUANG THẮNG

QUY HOẠCH MẠNG VÔ TUYẾN
WCDMA VÀ ỨNG DỤNG CHO
MẠNG 3G CỦA IVNTELECOM
TẠI HÀ NỘI GIAI ĐOẠN 2011 -
2015



LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

2







HÀ NỘI - 2011









MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Hòa chung với sự phát triển của thị trường di động thế
giới, trong những năm gần đây thị trường di động Việt Nam đã
có những bước phát triển vượt bậc. Hàng loạt các nhà mạng đã
tham gia vào cuộc chạy đua nhằm cung cấp cho khách hàng các
tiện ích di động hiện đại nhất với chất lượng dịch vụ cao nhất.
Thị trường di động 3G hiện đang bước vào giai đoạn cạnh tranh
căng thẳng nhất, tính đến thời điểm hiện tại đã có 4 nhà mạng
chính thức cung cấp các tiện ích 3G cho khách hàng là
Vinaphone, Mobifone, Viettel và EVNTelecom, ngoài ra một số

nhà mạng khác cũng đang chuẩn bị những bước cuối cùng trước
khi khai trương chính thức. Trong quá trình phát triển mạng các
nhà mạng luôn quan tâm hàng đầu đến vấn đề quy hoạch mạng


3


coi đây là yếu tố tiên quyết đến chi phí xây dựng mạng, chất
lượng dịch vụ …Là một nhân viên EVNTelecom, nắm bắt được
tầm quan trọng của việc quy hoạch mạng tới sự phát triển của
Công ty tôi đã quyết định chọn đề tài luận văn cao học của mình
là “Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA và ứng dụng cho
mạng 3G của EVNTelecom tại Hà Nội giai đoạn 2011 -
2015”.
2. Mục đích nghiên cứu
- Nắm được công nghệ, cấu trúc mạng 3G WCDMA, lý
thuyết chung về quy hoạch mạng vô tuyến như: nguyên lý
chung, các yếu tố ảnh hưởng đến quy hoạch mạng, vv…
và ứng dụng quy hoạch mạng 3G của EVNTelecom tại
Hà Nội;
- Các kết quả đạt được trong luận văn sẽ là cơ sở cho nhà
quy hoạch mạng EVNTelecom đưa ra các quyết định quy
hoạch mạng hợp lý đảm bảo: tối ưu hóa vùng phủ sóng,
đảm bảo dung lượng và chất lượng dịch vụ cho khách
hàng, tối ưu hóa chi phí lắp đặt xây dựng mạng, tạo lợi
thế cạnh tranh cho doanh nghiệp.
3. Phương pháp nghiên cứu
Kết hợp giữa lý thuyết và thực tế:
- Lý thuyết:

+ Nghiên cứu lý thuyết về mạng 3G WCDMA UMTS.
+ Nghiên cứu lý thuyết chung về quy hoạch mạng vô
tuyến WCDMA, các yếu tố ảnh hưởng đến quy hoạch
mạng từ đó đưa ra các kế hoạch tối ưu, quy hoạch mạng
cho hợp lý.


4


- Thực tế: khảo sát tình hình phát triển kinh tế, tình hình
phát triển mạng viễn thông trên địa bàn thành phố Hà Nội
kết hợp với định hướng phát triển và hiện trạng mạng
EVNTelecom từ đó đưa ra các tính toán quy hoạch mạng
vô tuyến 3G của EVNTelecom tại Hà Nội giai đoạn 2011
- 2015.
Luận văn được bố cục làm 3 chương:
Chương 1: Tổng quan về mạng thông tin di động 3G WCDMA
UMTS và bài toán quy hoạch mạng của EVNTelecom.
Chương 2: Mạng 3G WCDMA UMTS và phương pháp quy
hoạch mạng.
Chương 3: Quy hoạch mạng vô tuyến 3G của EVNTelecom tại
Hà Nội giai đoạn 2011 – 2015.

Chương 1
TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G
WCDMA UMTS VÀ BÀI TOÁN QUY HOẠCH MẠNG
CỦA EVNTELECOM
Chương này sẽ tìm hiểu về xu hướng phát triển của
mạng và dịch vụ thông tin di động. Tiếp theo giới thiệu về công

nghệ và hệ thống 3G WCDMA UMTS, cuối cùng là giới thiệu
và đặt ra bài toán quy hoạch mạng 3G cho EVNTelecom.
1.1 SỰ PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG VÀ DỊCH VỤ THÔNG
TIN DI ĐỘNG
1.1.1 Sự phát triển của dịch vụ thông tin di động
Hiện nay chúng ta đang sống trong thời đại công nghệ
thông tin nên nhu cầu trao đổi thông tin ngày càng trở nên đa
dạng, phong phú. Các công nghệ mạng trước kia chưa có khả


5


năng cung cấp các loại hình dịch vụ trên do đó đòi hỏi cần phải
nâng cấp lên một công nghệ mới hiện đại hơn.
1.1.2 Sự phát triển của công nghệ mạng








 Dịch vụ thoại, số liệu, đa dịch vụ
 Truy nhập gói tốc độ cao
 Truyền dẫn số
Hình 1.1: Xu thế phát triển của công nghệ mạng

Quá trình phát triển của công nghệ mạng có thể được mô

tả trực quan trong hình 1.1.
1.2 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ VÀ HỆ THỐNG 3G
WCDMA UMTS
1.2.1 Các quá trình chuẩn hoá
3G WCDMA UMTS được xây dựng và được chuẩn hoá
qua nhiều phiên bản R99, R4, R5, R6, R7, R8, R9.
1.2.2 Công nghệ truy nhập vô tuyến WCDMA trong hệ
thống UMTS
WCDMA là công nghệ đa truy nhập phân chia theo mã
băng rộng sử dụng cho phần giao diện vô tuyến cho hệ thống
thông tin di động thế hệ 3 UMTS. WCDMA có các đặc điểm:
 Là hệ thống đa truy cập phân chia theo mã trải phổ dãy
trực tiếp băng rộng DS-CDMA.


6


 Có tốc độ chip là 3,84 Mcps với độ rộng sóng mang 5
MHz, nên được gọi là hệ thống băng rộng.
 Hỗ trợ mô hình hoạt động cơ bản: chế độ song công
phân chia theo tần số FDD và song công phân chia theo
thời gian TDD.
 WCDMA hỗ trợ hoạt động của các trạm gốc dị bộ.
 WCDMA áp dụng kỹ thuật tách sóng kết hợp trên cả
đường lên và đường xuống dựa vào việc sử dụng kênh
hoa tiêu.
1.3 VẤN ĐỀ QUY HOẠCH MẠNG 3G CỦA
EVNTELECOM
Công ty thông tin Viễn thông Điện lực (EVNTelecom) là

một đơn vị thành viên trực thuộc Tập đoàn Điện lực Việt Nam
được giao nhiệm vụ vận hành đảm bảo an toàn, thông suốt các
kênh thông tin ngành điện kết hợp với kinh doanh Viễn thông
công cộng.
Hệ thống thông tin di động của EVNTelecom sử dụng
công nghệ CDMA2000 1x hoạt động ở băng tần 450Mhz cung
cấp 3 loại hình dịch vụ chính: điện thoại cố định không dây (E-
com), di động nội tỉnh (E-phone) và di động toàn quốc (E-
Mobile).
Năm 2009, EVNTelecom đã chính thức giành được giấy
phép thiết lập mạng và cung cấp dịch vụ 3G của Bộ Thông tin
và Truyền thông ở dải tần thuộc lô C: 1950 – 1955 MHz đường
lên và 2140 – 2150 MHz đường xuống. Sau thời gian triển khai
đầu tư xây dựng, thiết lập cơ sở hạ tầng thông tin mạng, sáng
ngày 09/06/2010 EVNTelecom đã chính thức khai trương mạng
3G. 3G (Third Generation Technology) là công nghệ truyền


7


thông thế hệ thứ 3, cho phép truyền cả dữ liệu thoại và dữ liệu
ngoài thoại (tải lên/tải xuống dữ liệu, gửi email, tin nhắn nhanh,
hình ảnh, video…). Điểm nổi bật nhất của mạng 3G so với
mạng 2G nằm ở khả năng cung ứng truyền thông gói tốc độ cao
nhằm triển khai các dịch vụ truyền thông đa phương tiện trên
mạng di động.
Mạng 3G mới của EVNTelecom được phát triển trên nền
tảng WCDMA (tiêu chuẩn IMT-2000) thuộc dải tần 1900-2200
MHz hỗ trợ tốc độ lên đến 2Mbps tại các vùng nông thôn và 7

Mbps tại ba thành phố lớn. Bên cạnh đó trong tương lai còn
nâng cấp lên để hỗ trợ HSPDA với tốc độ lên đến 14 Mbps giúp
cho tốc độ truy nhập Internet tăng gấp 6 lần so với EDGE
(mạng GSM) và 8 lần so với GPRS (mạng GSM).
Tất cả các thiết bị điện thoại di động, thiết bị hỗ trợ truy
cập kết nối internet theo chuẩn của UMTS hay còn gọi là
WCDMA băng tần 2200Mhz đều sử dụng được dịch vụ 3G của
EVNTelecom.
Mục tiêu của EVNTelecom là mang đến mạng 3G chất
lượng tốt, ổn định, giá cước thấp, cạnh tranh và có nhiều tiện
ích giá trị gia tăng đặc sắc cho khách hàng.
Trong quá trình phát triển, xây dựng mạng cũng như các
doanh nghiệp khác EVNTelecom luôn quan tâm vấn đề quy
hoạch mạng nhằm đạt được các mục tiêu sau:
 Đảm bảo, tối ưu hoá vùng phủ sóng.
 Đảm bảo dung lượng cung cấp các dịch vụ đa phương
tiện băng thông rộng, chất lượng cao cho khách hàng
với giá cả cạnh tranh.
 Đảm bảo chất lượng dịch vụ tốt nhất cho khách hàng.


8


 Tối ưu hoá chi phí lắp đặt, xây dựng mạng.
 Thuận tiện cho việc vận hành, bảo dưỡng mạng.
 Thuận tiện cho việc nâng cấp, mở rộng mạng.
 Tạo lợi thế cạnh tranh cho doanh nghiệp.
 Nâng cao vị thế doanh nghiệp trên trường viễn thông.
 Hiệu quả trong việc sử dụng phổ tần.

Chương 2
MẠNG 3G WCDMA UMTS VÀ PHƯƠNG PHÁP QUY
HOẠCH MẠNG
Chương này sẽ trình bày cấu trúc cơ bản của hệ thống
3G UMTS và các kỹ thuật sử dụng trong mạng WCDMA phục
vụ cho việc quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA sẽ trình bày cụ
thể ở chương 3, đồng thời giới thiệu phương pháp chung để
quy hoạch mạng.
2.1 CẤU TRÚC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
3G UMTS
Theo kiến trúc chức năng, hệ thống UMTS bao gồm một
số các phần tử mạng logic, chúng được nhóm thành các nhóm
chức năng:


9


 Mạng truy nhập vô tuyến RAN (mạng truy nhập vô
tuyến mặt đất UMTS là UTRAN): mạng này thiết lập
tất cả các chức năng liên quan đến vô tuyến.
 Mạng lõi (CN): thực hiện chức năng chuyển mạch, định
tuyến cuộc gọi và kết nối dữ liệu đến các mạng ngoài.

 Thiết bị người sử dụng (UE): giao tiếp với người sử
dụng và giao diện vô tuyến.
2.1.1 Các thành phần mạng
 Thiết bị người sử dụng (UE)
 Các phần tử của UTRAN.
 Các phần tử chính của mạng lõi CN
 Mạng ngoài có thể chia thành 2 nhóm: các mạng
chuyển mạch kênh và các mạng chuyển mạch gói.
2.1.2 Các giao diện cơ bản
 Giao diện Cu: là giao diện giữa USIM và ME.
 Giao diện Uu: đây là giao diện vô tuyến WCDMA. Uu
là giao diện nhờ đó máy di động truy cập được với phần
cố định của hệ thống.
 Giao diện Iu: kết nối UTRAN tới mạng lõi.
 Giao diện Iur: giao diện mở Iur hỗ trợ chuyển giao
mềm giữa các RNC từ các nhà sản xuất khác nhau.
 Giao diện Iub: Iub kết nối một Node B và một RNC.
2.1.3 Cấu trúc mạng truy nhập vô tuyến UTRAN
Gồm 2 phần chính là Bộ điều khiển mạng vô tuyến
(RNC) và Node B.




10

Hình 2.3: Cấu trúc UTRAN
2.2 CÁC KỸ THUẬT TIÊN TIẾN DÙNG TRONG
WCDMA
2.2.1 Kỹ thuật trải phổ trong thông tin di động
Có 3 kỹ thuật trải phổ cơ bản:
 Trải phổ chuỗi trực tiếp DS/SS.
 Trải phổ nhảy tần FH/SS.
 Trải phổ dịch thời gian TH/SS.
2.2.2 Điều khiển công suất
Điều khiển công suất nhằm điều chỉnh công suất trên
đường lên và đường xuống để giảm thiểu nhiễu đồng kênh đảm
bảo QoS yêu cầu.
Hệ thống WCDMA sử dụng 2 kiểu điều khiển công suất:
 Điều khiển công suất vòng hở OLPC.
 Điều khiển công suất (nhanh) vòng kín (CLPC).
2.2.3 Chuyển giao mềm
Quy hoạch chuyền giao mềm ban đầu là một trong các
phần cơ bản của việc quy hoạch và tối ưu hoá mạng vô tuyến.
Có 4 kiểu chuyển giao trong hệ thống WCDMA đó là:
 Chuyển giao bên trong hệ thống (Intra - System HO);
 Chuyển giao giữa các hệ thống (Inter – System HO);
 Chuyển giao cứng (Hard Handover: HHO);
 Chuyển giao mềm (SHO) và chuyển giao mềm hơn
(Softer HO).


11


2.2.4 Truy nhập gói tốc độ cao HSDPS, HSUPA

2.2.4.1 Truy nhập gói đường xuống tốc độ cao HSDPA
Mục tiêu của HSDPA là mở rộng giao diện vô tuyến của
WCDMA, tăng cường hiệu năng và dung lượng của WCDMA.
2.2.4.2 Truy nhập gói đường lên tốc độ cao HSUPA
HSUPA được đưa vào WCDMA R6. HSUPA đảm bảo
cải thiện dung lượng và hiệu năng đường lên.
2.3 QUY HOẠCH ĐỊNH CỠ MẠNG
Trong phần này luận văn sẽ trình bày những nguyên tắc
cơ bản, chung nhất của quy hoạch mạng vô tuyến.
Định cỡ mạng vô tuyến WCDMA là một quá trình quy
hoạch ban đầu trong đó cấu hình của mạng và quy mô các thiết
bị mạng được tính toán dựa vào các yêu cầu của nhà khai thác.
Các yêu cầu của nhà khai thác liên quan đến các đặc
điểm: vùng phủ, dung lượng, chất lượng dịch vụ (QoS).
Mục tiêu của pha định cỡ mạng là tính toán mật độ site và
cấu hình site yêu cầu cho các vùng phủ quan tâm. Trong đó bao
gồm 2 bước cụ thể sau: tính toán vùng phủ sóng, phân tích dung
lượng.
2.3.1 Nguyên lý và đặc điểm quy hoạch mạng vô tuyến
2.3.1.1 Nguyên lý chung
Công việc quy hoạch mạng vô tuyến bao gồm: định cỡ
mạng, quy hoạch lưu lượng và vùng phủ chi tiết và tối ưu mạng.
Trong giới hạn của luận văn này sẽ không trình bày về tối ưu
mạng.





12

.
Hình 2.16: Quá trình quy hoạch và triển khai mạng
WCDMA
Trong pha quy hoạch ban đầu (định cỡ mạng) cung cấp
một sự đánh giá ban đầu nhanh nhất về kích cỡ của mạng như
số site, cấu hình trạm gốc, các thành phần mạng và dung lượng
của các thành phần phục vụ cho các dự báo về chi phí và vốn
đầu tư cho dự án xây dựng mạng. Định cỡ mạng phải thực hiện
được các yêu cầu của nhà khai thác về vùng phủ, dung lượng và
chất lượng dịch vụ.
Trong pha quy hoạch chi tiết, mật độ site đã định cỡ được
xử lý trên bản đồ số để giới hạn về mặt vật lý các thông số của
mạng.
2.3.1.2 Đặc điểm của quy hoạch mạng vô tuyến
a) Dự báo
Tùy theo quy hoạch mạng là mới hay phát triển từ nền
tảng mạng hiện có mà dự báo nhu cầu dịch vụ có thể khác nhau.
b) Quy hoạch vùng phủ vô tuyến
Nhiệm vụ chính của phân tích vùng phủ là làm thế nào để
xác định được: nơi nào cần phủ sóng, kiểu phủ sóng mỗi vùng.


13

c) Nhiễu từ nhiều nhà khai thác khác
Trong môi trường có nhiều mạng hoạt động với các tần số
gần nhau, tín hiệu có thể gây nhiễu lẫn nhau làm ảnh hưởng đến
chất lượng, vùng phủ và dung lượng mạng.
2.3.2 Tính toán vùng phủ sóng
2.3.2.1 Phân tích vùng phủ
Mục đích của quá trình khảo sát này bao gồm:
 Đảm bảo cung cấp dung lượng phù hợp cho các vùng.
 Biết được đặc điểm truyền sóng của vùng.
2.3.2.2 Tính toán quỹ đường truyền vô tuyến
Quỹ đường truyền trong hệ thống WCDMA dùng để tính
toán suy hao đường truyền cho phép lớn nhất để tính toán vùng
phủ (tính bán kính cell) của một trạm gốc và trạm di động. Các
thành phần để tính suy hao cho phép lớn nhất của tín hiệu từ
trạm phát đến trạm thu gọi là quỹ đường truyền. Quỹ đường
truyền tổng quát cho cả đường lên và đường xuống bao gồm
một số các thành phần được trình bày chi tiết trong luận văn.
2.3.2.3 Tính bán kính cell
Sau khi tính được suy hao đường truyền lớn nhất cho
phép dựa vào các tham số quỹ đường truyền vô tuyến (RLB),
bán kính cell r có thể được tính theo một trong các mô hình
truyền sóng đã biết. Khi đã tính được bán kính phú sóng của
cell thì có thể tính được diện tích phủ sóng của cell (phụ thuộc
vào cấu hình Sector của Node B) theo công thức:
2
.
S K r
 (2.7)
Trong đó: K là hệ số ứng với số sector trong cell
2.3.3 Phân tích dung lượng

14


Khi bắt đầu xây dựng mạng 3G, các nhà khai thác cần
phải có thông tin và đánh giá khá chính xác về sự phát triển và
phân bố thuê bao, vì chúng có ảnh hưởng trực tiếp đến vùng
phủ. Việc nắm rõ thông tin về dung lượng còn có tác dụng đảm
bảo tiết kiệm chi phí đầu tư phần cứng trong quá trình quy
hoạch triển khai mạng lưới WCDMA.
Phần này luận văn sẽ giới thiệu mô hình tính toán
dung lượng Erlang-B, các phương pháp chuyển đổi lưu lượng
hệ thống theo mô hình Erlang và cuối cùng là định cỡ dung
lượng mạng
2.3.3.3 Định cỡ dung lượng mạng
Trình bày các tính toán sơ bộ dung lượng mạng theo yêu
cầu ban đầu tương ứng với số thuê bao đã được dự báo trước.
2.3.4 Định cỡ RNC
Mục tiêu của việc định cỡ RNC là xác định số RNC cần
để xử lý một lưu lượng nhất định.


15


Chương 3
QUY HOẠCH MẠNG VÔ TUYẾN 3G CỦA
EVNTELECOM TẠI HÀ NỘI GIAI ĐOẠN 2011 - 2015
Chương này trình bày về bài toán quy hoạch mạng. Ứng

dụng quy hoạch mạng vô tuyến 3G của EVNTelecom tại Hà Nội
giai đoạn 2011 - 2015.
3.1 CƠ SỞ TOÁN HỌC PHỤC VỤ CHO VIỆC QUY
HOẠCH MẠNG
Phần này luận văn sẽ trình bày 2 mô hình truyền dẫn cơ
bản là mô hình Hata-Okumura và Walfisch-Ikegami làm cơ sở
toán học cho việc tính toán suy hao truyền dẫn.
3.2 QUY HOẠCH VÙNG PHỦ VÀ DUNG LƯỢNG CHI
TIẾT
Trong pha quy hoạch định cỡ ban đầu đã xác định được
số lượng site và cấu hình sơ bộ của mạng. Đến pha hoạch định
chi tiết, cần dữ liệu truyền thực tế từ các vùng đã hoạch định,
cùng với mật độ người sử dụng được dự báo và lưu lượng người
sử dụng. Các thông tin về các site trạm gốc đang tồn tại cũng
cần để tận dụng các sự đầu tư cho các site đã có. Đầu ra của
hoạch định chi tiết vùng phủ và dung lượng là vị trí trạm gốc,
cấu hình và các thông số. Cụ thể việc quy hoạch vùng phủ và
dung lượng chi tiết theo các bước sau:
3.3 ỨNG DỤNG QUY HOẠCH MẠNG VÔ TUYẾN 3G
CỦA EVNTELECOM TẠI HÀ NỘI GIAI ĐOẠN 2011 –
2015
3.3.1 Các tham số đầu vào phục vụ cho việc quy hoạch


16


Các tham số đầu vào phục vụ cho việc quy hoạch mạng
bao gồm các loại chính sau:
 Các tham số thực tế: diện tích, dân số chi tiết từng vùng

cần quy hoạch.
 Các tham số giả thiết: số lượng thuê bao dự kiến,…vv.
 Các tham số theo thiết bị (tuỳ thuộc vào nhà sản xuất).
Chi tiết trong các mục cụ thể của luận văn.
3.3.2 Dự báo thuê bao
Dựa trên diện tích, tình hình phát triển dân số, kinh tế xã
hội, nhu cầu sử dụng dịch vụ 3G tại Hà Nội. Căn cứ theo thị
phần dịch vụ di động cũng như định hướng phát triển 3G của
EVNTelecom. Dự kiến thuê bao 3G của EVNTelecom tại Hà
Nội như sau:
Thuê bao từng khu vực trong năm 2015 = (20% đối với
khu vực Dense Urban, Urban, 8% đối với khu vực Suburban và
4% đối với khu vực Rural) * dân số khu vực.
3.3.3 Quy hoạch vùng phủ sóng
3.3.3.1 Thiết kế vùng phủ liên tục
Trong các hệ thống UMTS có sự phụ thuộc của vùng phủ
sóng vào lưu lượng hệ thống. Dự trữ đường truyền (Link
budget) cho WCDMA được tính trong môi trường đa dịch vụ.
Trong môi trường này, mỗi loại thuê bao có thể sử dụng một
loại dịch vụ có thuộc tính khác nhau nên phải tính toán cho từng
loại dịch vụ. Quá trình tính toán bao gồm tính toán cho cả
đường lên và đường xuống. Vùng phủ sóng của một cell sẽ là
giá trị nhỏ nhất. Để đơn giản ta chỉ cần xác định một loại dịch
vụ được phủ sóng liên tục đặc trưng cho từng vùng để quy
hoạch.


17

3.3.3.2 Tính toán quỹ năng lượng đường truyền
Tương ứng với từng loại thiết bị (Node B, UE) khác nhau
sẽ có các thông số khác nhau phục vụ cho việc tính toán quỹ
năng lượng đường truyền. Trong luận văn này giả thiết một số
thông số phù hợp nhất được lấy theo nhà sản xuất Huawei.
Tổn hao năng lượng đường truyền lớn nhất (L) = EIRP
(dBm) - Độ nhạy thu (dBm) + Độ lợi anten thu (dBi) - Tổn hao
cáp Rx (dB) - Tổn hao cơ thể phía Rx (dB) + Độ lợi phân tập +
Độ lợi chuyển giao mềm - Dự trữ fading nhanh(dB) - Dự trữ
fading chậm - Tổn hao trong nhà (dB)
Bảng tính toán quỹ năng lượng đường truyền (chi tiết
trong bảng 3.8 của luận văn).
3.3.3.3 Tính bán kính Cell và diện tích Cell
Sau khi tính được tổn hao năng lượng đường truyền lớn
nhất ta tính được bán kính Cell site (r). Từ đó ta tính được diện
tích vùng phủ sóng Node theo công thức sau:
2
*
S K r
 , K =1.95 với anten 3 sector (3.18)
3.3.3.4 Số lượng Node B
Số Node B = Diện tích vùng cần phủ/diện tích phủ của
một Node B (diện tích cell).
(3.19)
3.3.4 Quy hoạch dung lượng và cấu hình Node B
3.3.4.1 Dung lượng thuê bao/Node B
Căn cứ vào dự báo thuê bao từng khu vực ta tính được số
thuê bao/Node B
3.3.4.2 Tính toán dung lượng CE Node B
Số CE của Node B được tính bằng số CE lớn nhất của số

CE uplink và CE downlink, đồng thời phải làm tròn với bội số
16 (đặc điểm chung của các Chipset xử lý phần băng gốc).


18


3.3.4.2.1 Tính toán cho đường Uplink
a) Tính số Erlang trên mỗi NodeB đối với dịch vụ thoại
Tổng số Erlang Voice (CS 12.2) = Số lượng thuê bao *
% Thuê bao thoại * Erlang cho mỗi thuê bao thoại.
Tổng số Erlang Voice (CS 64) = Số lượng thuê bao * %
Thuê bao CS64 * Erlang cho mỗi thuê bao CS64
Sử dụng bảng Erlang B để tra số kênh cho mỗi NodeB
(với GoS là 2%) ta được số kênh dịch vụ thoại CS12.2, CS 64.
CE Thoại = Số CE dịch vụ voice CS 12.2 * Hệ số sử
dụng CE thoại (Uplink) + Số CE dịch vụ CS 64 * Hệ số sử dụng
CE CS64 (Uplink)
b) Tính số Erlang trên mỗi NodeB đối với dịch vụ data
Các dịch vụ Data có phương pháp tính CE giống nhau,
tuỳ theo tốc độ đỉnh của gói cước mà hệ số sử dụng CE của các
gói cước có khác nhau.
Tổng số kênh data = Số lượng thuê bao * % Thuê bao
Data * Tốc độ dữ liệu / Tốc
độ Upload đỉnh của gói cước
= Số lượng thuê bao * % Thuê
bao Data * Dung lượng dữ
liệu * 8 / 3600 / Tốc độ
Upload đỉnh của gói cước
Đối với đường Uplink, Tổng số kênh PS 64/64 = Số kênh

cho Uplink dịch vụ PS 64/64 + Số kênh Uplink cho dịch vụ
HSDPA
Tổng số CE cho dịch vụ Data được tính:
CE data = Tổng số kênh PS 64/64 * Hệ số sử dụng CE
PS 64/64 (Uplink) + Tổng số kênh PS 64/128 * Hệ số sử


19


dụng CE PS 64/128 (Uplink) + Tổng số kênh PS 64/384 *
Hệ số sử dụng CE PS 64/384 (Uplink)
c) Tổng số CE trên Node B
Tổng số CE trên NodeB cho đường Uplink được tính
bằng tổng số CE cần thiết đối với các dịch vụ thoại, Dữ liệu và
HSDPA cộng thêm phần CE dành cho chuyển giao:
Tổng CE = (CE thoại + CE data ) * (1 + Tỉ lệ chuyển giao)
3.3.4.2.2 Tính toán cho đường Downlink
Tính toán cho đường Downlink tương tự như đường
Uplink tương ứng với các thông số tính cho đường Downlink.
Tính toán cấu hình cho Node B: tính toán dung lượng CE
theo nguyên tắc chỉ các khu vực Dense Urban, Urban, Suburban
được trang bị Node B có HSDPA, khu vực Rural được trang bị
Node B thường, chi tiết trong bảng 3.14 (cấu hình Node B giai
đoạn từ 2011 – 2015).
Với giả thiết 01 sóng mang (carrier), Node B hỗ trợ 128
CE. Cấu hình Node B dự kiến giai đoạn 1 và 2 trong bảng 3.15.
3.3.5 Lựa chọn vị trí đặt Node B
Lựa chọn vị trí đặt Node B căn cứ vào tiêu chí sau:
 Căn cứ hạ tầng hiện có của EVNTelecom.

 Ưu tiên hạ tầng sẵn có của EVNTelecom, đồng thời chú
trọng đến các khu vực có đặc điểm dân cư và kinh tế
phát triển của Đất nước.
 Với các khu vực quan trọng cần phủ sóng mà
EVNTelecom chưa có hạ tầng hoặc hạ tầng không sử
dụng lại được sẽ xem xét đầu tư mới. Nhưng số lượng
trạm sẽ đảm bảo ở mức thấp nhất.
3.3.6 Tính toán dung lượng và định cỡ RNC


20


3.3.6.1 Số lượng RNC
Tại Hà Nội, với số lượng Node B tính toán đến năm 2015
là 836 Node B. Theo bảng năng lực RNC của Huawei thì cần 01
RNC để đấu nối, quản lý các Node B trên địa bàn Hà Nội.
3.3.6.2 Định cỡ băng thông các giao diện IuB, IuCS, IuPS
a) Băng thông giao diện Iub giữa các Node B và RNC
Iub là giao diện kết nối từ các Node B đến RNC. Vì lưu
lượng Uplink từ Node B tới RNC bao giờ cũng nhỏ hơn lưu
lượng Downlink từ RNC tới Node B, nên để tính dung lượng
Iub, cũng như IuPS, IuCS ta chỉ cần tính cho đường Downlink.
Băng thông trên giao diện Iub được tính như sau:
BW
Iub
= BW
traffic
+ BW
signal

(tính cho mỗi Node B)
Trong đó băng thông cho traffic bao gồm lưu lượng thoại
CS 12.2, video call CS 64, lưu lượng cho các dịch vụ data.
Băng thông cho lưu lượng báo hiệu bao gồm băng thông cho
lưu lượng báo hiệu giữa thiết bị đầu cuối và Node B (BW
Uu sig
)
và lưu lượng báo hiệu giữa Node B và RNC (BW
NBAP sig
).
BW
signalling
= BW
Uu sig
+ BW
NBAP sig

BW
traffic
= BW
CS 12.2
+ BW
CS 64
+ BW
PS

Băng thông DL trên giao diện Iub phía RNC kết nối đến
tất cả các Node B được tính bởi:
BW

Iub RNC
=

SoNodeB
i
cacdichvu
BW


Bảng tính chi tiết số E1 cần thiết để kết nối các Node B
về RNC (bảng 3.18 ).
Từ bảng 3.18 ta tính được BW
Iub RNC
(năm 2015) =
4107.94 Mbps


21


c) Băng thông giao diện Iu giữa RNC và thống mạng lõi
(MSC-S, MGW, SGSN)
Giao diện Iu gồm 02 giao diện IuCS kết nối về hệ thống
MGW/MSC-S cho lưu lượng chuyển mạch kênh (CS) và giao
diện IuPS kết nối về hệ thống SGSN cho lưu lượng chuyển
mạch gói (PS)
 Băng thông cho lưu lượng DL trên giao diện IuCS
BW
IuCS traffic
= (TP

CS 12.2 Trung bình
/NodeB * Số Node B/RNC
* 1/C
IuCS voice
+ TP
CS 64 Trung bình
/Node B * Số Node B/RNC *
1/C
IuCS CS 64K
)/Hiệu suất trunking
 Băng thông cho báo hiệu trên giao diện IuCS
BW
IuCS sig
= BW
IuCS
sig/user * Số thuê bao/RNC * (1/C
IuCS
sig
)/1024/1024/ hiệu suất báo hiệu
 Băng thông cho lưu lượng DL trên giao diện IuPS
BW
IuPS traffic
= TP
PS trung bình
/NodeB * Số Node B/RNC * (1/C
IuPS
)
/ Hiệu suất trunking
 Băng thông cho báo hiệu trên giao diện IuPS
BW

IuPS sig
= BW
IuPS
sig/user * Số thuê bao/RNC * (1/C
IuPS
sig
)/1024/1024 /Hiệu suất báo hiệu
Tổng băng thông truyền dẫn trên giao diện Iu
BW
Iu
= BW
IuCS traffic
+ BW
IuCS sig
+ BW
IuPS traffic
+ BW
IuPS sig

Tính toán ta có các thông số cấu hình RNC như bảng 3.19.
 Số Node B/RNC = 836.
 Số Node B có HSDPA = 773.
 Số thuê bao/RNC = tổng số thuê bao tại Hà Nội năm
2015 = 734.670 thuê bao.
 Traffic
CS
= Traffic
CS 12.2
+ Traffic
CS 64

=
734670*(0.025*100% + 0.002*30%) = 18807.55.


22


KẾT LUẬN
Kết thúc luận văn đã đạt được các kết quả như sau:
- Trình bày tổng quan về công nghệ 3G WCDMA UMTS cũng như các yêu tố ảnh hưởng
đến quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA.
- Giới thiệu phương pháp chung để quy hoạch mạng.
- Quy hoạch mạng vô tuyến 3G của EVNTelecom tại Hà Nội giai đoạn 2011 - 2015.
Khó khăn chủ yếu của luận văn là nhiều tham số vẫn lấy theo các giá trị điển hình của nhà
cung cấp thiết bị, chưa thực hiện được quy hoạch cho mạng lõi (CN) do đó kết quả thiết kế chỉ
dừng ở mức nghiên cứu về phương pháp. Các hạn chế đó sẽ là cơ sở cho hướng phát triển tiếp
theo của luận văn.