Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng III: Quy hoạch mạng UMTS
Chơng III
Quy hoạch mạng UMTS cho mạng entERprise of
telecommunication lao (etl)
Mở đầu
Lào là một quốc gia nhỏ nằm trong Đông Nam á, với diện tích 236.800Km
2
bao
gồm 18 tỉnh, thành phố trên cả nớc, dân số khoảng hơn 6 triệu ngời. Do chịu nhiều sự
chi phối bởi các điều kiện tự nhiên, xã hội lại là nớc vừa mới đợc giải phóng năm
1975. Vì thế sự phát triển kinh tế, xã hội của Lào vẫn cha theo kịp các nớc trong kkhu
vực. Nhng với xu thế phát triển và sự bủng nổ của khoa học công nghệ, Lào đã tận
dụng cơ hội này để thúc đẩy phát triển cơ sở nền tảng kinh tế Nhà nớc, trong đó viễn
thông là một trong những lĩnh vực đợc Nhà nớc quan tâm và đầu t nhiều nhất. Với tổng
số dân là hơn 6 triệu ngời trong khi mật độ điện thoại chỉ khoảng 4 máy/100 dân bao
(bao gồm cả thuê bao cố định và di động) cho thấy tỷ lệ này là quá thấp so với các nớc
trong khu vực. Có nghĩa là tỷ lệ số dân không có máy điện thoại khá cao. Vì vậy, Lào
là một thị trờng viễn thông đầy tiềm năng.
Nhận thấy tiềm năng phát triển cao của lĩnh vực viễn thông, nhất là lĩnh vực
thông tin di động , đợc sự cho phép của chính phủ Lào và Bộ Bu điện, Giao thông Vận
tải và Xây dựng Lào có rất nhiều doanh nghiệp vừa và nhỏ tham gia vào việc khai thác
và cung cấp dịch vụ thông tin di động, gồm các công ty Viễn thông Lào LTC (Lao
Telecommunication Company), công ty viễn thông Nhà nớc Lào ETL (Enterprise of
Telecommunications Lao), công ty Viễn thông Châu á Lào LAT (Lao Asia
Telecommunication State Enterpries), Công ty Millicom Lao Co và công ty SkeyTel
Lào (Skey Telecom Lao). Trong đó LTC là công ty cung cấp dịch vụ điện thoại di động
lớn nhất Lào.
Hiện nay năm công ty trên đều đang sử dụng công nghệ GSM, và đang nghiên
cứu và triển khai dịch vụ mạng GPRS để nâng cấp mạng tiến tới mạng thông tin di
động thế hệ ba trong vài năm tới.
Chơng cuối cùng này sẽ trình bày về mạng thông tin di động ETL, trong khuôn
khổ đồ án sẽ trình bay và phân tích, tính toán quy hoạch mạng UMTS giả sử đợc triển
khai tại khu vực Thủ đô VIEN TIANE.
3.1. Thị trờng thông tin di động ở Lào
Mạng thông tin di động đợc đa vào Lào là năm 1994, là mạng thông tin di động
số Lao Telecom do công ty LTC cung cấp dới vốn đầu t của chính phủ Lào và
Shinawatra International Public Co., Ltd (Thailand), với dung lợng 5,000 thuê bao địa
bàn phục vụ là Thủ đô VIEN TIANE và tỉnh VIEN TIANE. Cho đến nay LTC có hơn
460.000 thuê bao, có vùng phủ sóng trên cả nớc và trở thành nhà cung cấp dịch vụ
thông tin di động lớn nhất Lào.
Sythong THOULAKHAM, D2001VT
73
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng III: Quy hoạch mạng UMTS
Năm 2000 mạng Thông tin di động số thứ hai ETL Mobile (entreprise of
Telecommunication Lao) của ETL sử dụng công nghệ GSM 900/1800 đã đợc đa vào
hoạt động với vùng phủ sóng trải khắp trên cả nớc, cũng trên cơ sở vốn đầu t của chính
phủ Lào, hiện nay ETL có số thuê bao lên hơn 280.000.
Năm 2002 mạng Thông tin di động số thứ ba LAT Moblie của LAT dựa trên tiêu
chuẩn GSM 900/1800 đợc đa vào hoạt động với vùng phủ sóng hơn 10 tỉnh hoạt động
trên cơ sở vốn đầu t của Công ty dịch vụ Viễn thông Quân đội, hiện nay có khoảng
80.000 thuê bao.
Tháng 10 năm 2003, thị trờng thông tin di động Lào trở nên hết sức sôi động với
sự xuất hiện của Orange một nhà khai thác mới ngoài 3 nhà khai thác trên, đó là
Millicom Lao Co,.Ltd (liên kết giữa Lào, Hutchison3 của Sweden và Orange của UK)
gọi là mạng Tango dựa trên tiêu chuẩn GSM 900/1800 đợc đa vào hoạt động với vùng
phủ sóng hơn 8 tỉnh TP trên cả nớc, cho đến nay Tango có hơn 70.000 thuê bao.
Tháng 2 năm 2005, thị trờng thông tin di đông Lào càng hết sức sôi động hơn với
sự xuất hiện của một nhà khai thác mới nhất ngoài 4 nhà khai thác trên đợc đa vào Lào.
Đó chính là mạng SKEYTEL:Skey Telecom dựa trên tiêu chuẩn GSM 900/1800 đợc đa
vào hoạt động với vùng phủ sónghơn 10 tỉnh TP trên cả nớc, hoạt động trên cơ sở vốn
đầu t của một công ty dịch vụ viễn thông Winphone: CDMA, INTERNET (Thailand),
sử dụng thiết bị của nhà cung cấp làASBELL (ALCATEL Sanghai Bell) và
ERICSSON, hiện này có khoảng hơn 50.000 thuê bao.
Chi tiết từng nhà khai thác sau:
Lao Telecommunications Company (LTC)
Operator Name: Lao Telecommunication
Network Name: Lao Telecommunications
Network Type: GSM 900/1800
Handset Code: LAO GSM
Network Code: 020.5xxxxxx
Network Status:1994
International Roaming : Cambodia Kingdom, HongKong, Japan,
Malaysia, Singapore, Taiwan, Thailand, Viet Nam,
Enterprise of Telecommunication Lao (ETL)
Sythong THOULAKHAM, D2001VT
74
§å ¸n tèt nghiÖp ®¹i häc Ch¬ng III: Quy ho¹ch m¹ng UMTS
♦ Operator Name: Enterprise of Telelacommunication Lao (ETL)
♦ Network Name: ETL Mobile
♦ Network Type: GSM 900/1800
♦ Handset Code:
♦ Network Code: 020.2xxxxxx
♦ Network Status:2000
Lao Asia Telecommunication State Enterpries (LAT)
♦ Operator Name: Lao Asia Telecommunication State Enterpries (LAT)
♦ Network Name: LAT Mobile
♦ Network Type: GSM 900/1800
♦ Handset Code: LAT MOBILE
♦ Network Code: 020.9xxxxxx
♦ Network Status:2002
Millicom Lao Co,. Ltd
♦ Operator Name: Millicom Lao Co,.Ltd
♦ Network Name: : Millicom Lao Co,.Ltd
♦ Network Type: GSM 900/1800
♦ Handset Code: Tango
♦ Network Code: 020.7xxxxxx
♦ Network Status:2003
♦ International Roaming: Australia, Cambodia, Denmark, France Hong
Kong, India, Indoniasia, Italy, Macau, Singapore, SriLanka, Switzerland,
Taiwan, Thanland, Viet Nam
SKEY TELECOM (SKEYTEL)
Sythong THOULAKHAM, D2001VT
75
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng III: Quy hoạch mạng UMTS
Operator Name:Skey Telecom
Network Name: Skeytel
Network Type: GSM 900/1800
Handset Code:
Network Code: 4570
Network Status: 2005
3.2. Tình hình phát triển của mạng Enterprise of Telecommunication Lao.
Năm 2000, mạng thông tin di động Enterprise Telecommunication Lao đã đợc đ-
ợc đa vào hoạt động, sử dụng công nghệ GSM 900/1800 và hiện nay sau 5 năm hoạt
động mạng ETL đã phủ sóng toàn bộ 18 tỉnh Thành Phố trên cả nớc. Để phục vụ tốt
khách hàng, hàng năm, Enterprise Telecommunication Lao không ngừng phát triển về
cơ sở hạ tầng mạng, thờng xuyên bổ sung lắp đặt thêm các trạm thu phát vô tuyến để
mở rộng vùng phủ, nâng cao chất lợng dịch vụ và phát triển thêm dịch vụ mới. Năm
2001, mạng ETL đã cho ra đời dịch vụ mới: dịch vụ điện thoại di động trả tiền trớc
ETL-Phone sử dụng công nghệ Service Node và nâng thành công nghệ IN của
ERICSSON. Dịch vụ mới này đã thu hút đông đảo khách hàng sử dụng, nhất là giới trẻ
làm thúc đẩy số lợng thuê bao phát triển rất nhanh. Đến cuối năm 2002, ETL đã lắp đặt
thêm 1 tổng đài chuyển mạch MSC_ASBELL-2 (SVN), nâng tổng số tổng đài của
Enterprise of Telecommunication Lao lên 3 tổng đài, có hơn 150 trạm thu phát sóng vô
tuyến BTS phủ sóng trên cả nớc. Đồng thời ETL cũng đa thêm nhiều dịch vụ giá trị gia
tăng vào khai thác và cung cấp.
Giữa năm 2003, do đã phát triển nhiều dịch vụ mới, mạng ETL đợc đông đảo ng-
ời dân sử dụng, cho nên ETL đa băng tần 1800MHz vào khai thác, băng tần này chủ
yếu là ở khu tập trung dân c và nhiều ngời sử dụng.
Tính đến hết tháng 7 năm 2005, ETL đã phát triển đợc hơn 280.000 thuê bao.
Cuối năm 2005 đầu năm 2006, ETL dự kiến sẽ đa vào thơng mại dịch vụ vô tuyến gói
chung GPRS và nhắn tin đa phơng tiện MMS và chắc chắn các dịch vụ này sẽ thu hút
rất nhiều khách hàng sử dụng. ETL dự kiến phát triển thêm 50.000 thuê bao trong 6
tháng cuối năm 2005, nâng tổng số thuê bao dự kiến là hơn 330.000 thuê bao. Hình 3.1
cho ta thấy mạng Enterprise of Telecommunication Lao đã phủ sóng toàn bộ 18 tỉnh
thành phố trên cả nớc.
Trong tháng 7 vừa qua, ETL đã triển khai và chính thức đa vào hoạt động hệ
thống thông tin di động mới, đó là hệ thống thông tin di động nội vùng Win-Phone
( giống nh mạng CityPhone của Bu điện Hà Nội) sử dụng cộng nghệ PHS với dải tần số
Sythong THOULAKHAM, D2001VT
76
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng III: Quy hoạch mạng UMTS
là 45 MHz, bán kính của máy đầu cuối là 45 Km, nhà cung cấp thiết bị là Huawei
(Trung Quốc). Bớc đầu ETL chỉ cung cấp nhằm cho các thành phố lớn nh là VIEN
TIANE, SAVANNAKHET, LOUNGPRABANG và PAKSE, ETL hy vọng với mạng
này sẽ thu hút đông đảo ngời dân sử dụng.
Sythong THOULAKHAM, D2001VT
77
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng III: Quy hoạch mạng UMTS
Hình 3.1. Bản đồ vùng phủ sóng của mạng ETL
3.3. Hiện trạng của mạng lới GSM hiện có.
Sythong THOULAKHAM, D2001VT
78
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng III: Quy hoạch mạng UMTS
Mạng ETL là một mạng điện thoại tin di động lớn của Lào, có vùng phủ sóng
19/19 tỉnh Thành phố trên cả nớc. Mạng sử dụng thiết bị: phần chuyển mạch sử dụng
thiết bị do hãng ASBELL: ALCATEL-ShanghaiBell (China) và ERICSSON (Thailand),
ngoài ra phần vô tuyến ETL sử dụng thiết bị của hãng ASBELL và HUAWEI, hệ thống
PP (M-Phone), SMS và VMS do hãng Digital Comverse cung cấp.
Do là một nớc nhỏ, nhiều đồi núi, cho nên ETL gặp rất nhiều khó khăn về việc
triển khai hệ thống truyền dẫn, truyền dẫn của mạng ETL bao gồm truyền dẫn cáp
quang, vi ba và vệ tinh. Về truyền dẫn vệ tinh, đầu tiên, các trạm vệ tinh con tại các
vùng, sau khi thu tín hiệu đợc bắn lên vệ tinh INTEL SAT (64Deg. East) và sau đó
INTEL SAT truyền xuống trạm vệ tinh mẹ VTE-01A tại trung tâm VIENTIANE rồi đ-
ợc phân phối nh hình 3.1.
Sự quản lý và khai thác, mạngETL chia thành 2 khu vực:
Khu vực nửa miền Trung lên phía Bắc (Thủ đô VIENTIANE là trung
tâm).
Khu vực nửa miền Trung xuống phía Nam (TP. SAVANNAKHET là
trung tâm)
3.3.1. Phân hệ chuyển mạch.
Tổng đài di động mạng GSM cũng nh các tổng đài khác là phần lõi của hệ thống
thông tin di động GSM. Cùng với các quá trình kết nối các cuộc gọi và là giao diện với
các mạng khác, nh mạng điện thoại công cộng PSTN, đặc biệt là đợc kết nối với các
tổng đài Toll và Gatway. Vì vậy, các tổng đài MSC đợc lắp đặt tập trung tại
VIENTIANE và SAVANNAKHET với 3 MSC, đợc phân bổ nh bảng sau:
Bảng 3.1. Phân bổ và dung lợng MSC
TT Vùng MSC Dung lợng
1 Khu vực nửa miền Trung lên phía Bắc MSC_ASBELL-1 VTE 200K
MSC_ETC2 VTE 200K
2 Khu vực nửa miền Trung xuống phía
Nam
MSC_ASBELL-2 SVN 150K
Tổng cộng 03 MSC
MSC_ASBELL-1 đặt tại SayLom - Thủ đô VIEN TIANE với dung lợng
thiết kế là 200K, đợc nối với các tổng đài cố định của mạng PSTN_VTE
(VienTiane) nh: FETEX-150c.
MSC_ECT2 đặt tại SayLom - Thủ đô VIEN TIANE với dung lợng thiết
kế là 200K, đợc nối với một số tổng đài cố định là FETEX-150c.
Sythong THOULAKHAM, D2001VT
79
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng III: Quy hoạch mạng UMTS
MSC_ASBELL-2 đặt tại SAVANNAKHET với dung lợng là hơn 150K,
đợc nối với tổng đài cố định PSTN (SAVANAKHET) nh là FETEX-150c.
Kết nối trong mạng ETL dùng báo hiệu số 7, kết nối ra mạng cố định dùng báo
hiệu số 7 và R2. Cấu hình kết nối mạng ETL đợc cho ở hình 3.2.
Để đợc triển khai dịchvụ GPRS, ETL đang lắp đặt các SGSN và GGSN theo cấu
hình 1 SGSN +GGSN - VIENTIANE và SGSN SAVANAKHET. Truyền dẫn sử
dụng công nghệ ATM và theo chuẩn về GPRS của hãng cung cấp.
Cùng với các tổng đài lớn MSC, bộ ghi định vị thờng trú HLR là nơi lu trữ cơ sở
dữ liệu tập trung về thuê bao. Trong mạng ETL hiện nay có 2 hệ thống HLR/Auc1 đặt
tại VIENTIANE, lu giữ dữ liệu thuê bao cho khu vực 1có dung lợng 200K, HLR/Auc2
đặt tại khu vực 2 SAVANNAKHET, có dung lợng 200K.
3.3.2. Phân hệ vô tuyến
Phân hệ vô tuyến trong mạng thông tin di động ETL ( bao gồm các bộ điều
khiển trạm gốc BSC và các trạm BTS ) đợc phân bổ tại VIENTIANE, TP.
SAVANNAKHET và các tỉnh, thành phố khác và đợc phân chia thành 3 vùng phủ
sóng khu vực nh bảng 3.1.
Hiện tại ( tính đến hết tháng 7 năm 2005) mạng ETL có 3 TRAU: TRAU1,
TRAU2 và TRAU3. Trong đó TRAU1 và TRAU2 ( cùng đặt tại SayLom
VIENTIANE) đợc nối với MSC_ASBELL-1 và MSC_ETC2. TRAU3 đợc nối vào
MSC_ASBELL (đặt tại SAVANNAKHET).
Sythong THOULAKHAM, D2001VT
80
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng III: Quy hoạch mạng UMTS
Mạng ETL có 4 BSC, trong đó BSC_ASBELL-1 đợc nối vào MSC_ASBELL-1,
BSC_ETC2 và BSC_HUAWEI đợc nối vào MSC_ETC2 và BSC_ASBELL-2 đợc nối
vào MSC_ASBELL-2.
Số lợng BTS của mạng ETL có hơn 150, các BTS đợc kết nối với BSC theo kiểu
hình sao và một số trạm đợc kết nối theo kiểu Drop-insert. Truyền dẫn đợc sử dụng
hiện nay là vi ba, vệ tinh và cáp quang. Hiện nay mạng ETL sử dụng cả hai băng tần
900 và 1800 MHz. Băng tần 1800 MHz bắt đầu đa vào sử dụng từ năm 2001, băng tần
này chủ yếu tập trung phủ sóng trong thành phố lớn nh là Thủ đô VIENTIANE và TP.
SAVANAKHET, các khu tập trung nhiều dân c .
Các BTS của mạng hiện nay có dùng các cấu hình cả Omni: trạm dùng antenna
vố hớng và Sector: trạm dùng antenna secter cho 3 đến 4 hớng.
Các BSC sẽ đợc sử dụng cho dịch vụ GPRS đang đợc lắp đặt thêm các đơn vị điều
khiển gói PCU, để chuẩn bị cho việc triển khai GPRS trong cuối năm này.
Bảng 3.2. Phân hệ vô tuyến mạng ETL
TT Vùng phủ sóng khu vực BSC BTS tại các tỉnh
thành phố
1 Khu vực MSC_ASBELL-1 VTE
Quản lý
BSC_ASBELL-1
VTE
VienTiane Cap 1
VienTiane Pro 1
Special Zone
Oudomsay
Houaphan
Loungprabang 1
2
Khu vực MSC_ETC2 VTE
Quản lý
BSC_HUAWEI
VTE
Vientian Cap 2
Vientian Pro 2
Loungprabang 2
Loungnamtha
Borkeo
Xiengkhouang
BSC_ASBELL-3
VTE
Xaysomboun
Xayaboury
Bolikhamxay
Savanakhet 1
Champasak 1
Saravan
Xekong
Khammuaune
Borikhamxai
Savannaket 2
Sythong THOULAKHAM, D2001VT
81
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng III: Quy hoạch mạng UMTS
3
Khu vực MSC_ASBELL-2
Quản lý
BSC_ASBELL-2
SVN
Champasak 2
Xekong
Attapu
3.3.3. Khảo sát và đánh giá năng lực mạng hiện có.
3.3.3.1. Các tham số kỹ thuật
Dới đây là các tham số kỹ thuật đợc sử dụng khi thiết kế cấu hình mạng:
Lu lợng bình quân: 20mErl/thuê bao.
BHCA: 1/thuê bao.
QoS phần vô tuyến BSS: 2%
QoS phần chuyển mạch SSS: 0,05%
3.3.3.2. Thống kê lu lợng, đánh giá chất lợng của mạng ETL
Theo khảo sát thống kê từ báo cáo thông lợng của OMC, chúng ta nhận thấy
rằng lu lợng của một số Cell đang tăng cao. Qua đó cần có dự báo để tăng thêm trung
kế đấu nối cho các Cell trên, việc tính toán số lợng trung kế cần thiết để tăng thêm
nhằm đáp ứng lu lợng phụ thuộc vào các tham số kỹ thuật và các công thức tính đợc áp
dụng cho chúng.
Qua bảng báo cáo lu lợng phân hệ vô tuyến vào giờ cao điểm, chúng ta có thể
đánh giá đợc chất lợng mạng ETL theo từng ngày cụ thể ( Số liệu dới đây đợc đo vào
giờ cao điểm trong ngày 11/07/2005: qua đợt về thực tập ở công ty ETL):
Các Cell có tỷ lệ nghẽn mạch cao trong ngày.
Bảng 3.3. Thông số về các tỷ lệ tình trạng của một số cell điển hình
TCH Congestion
Cell Name No TRX Erlang_Sys Peak Hour Erlang_Use Congestion
Thakhek2 2
9.7295 20:00 13.76 76.34%
Pakse1 4
23.833 19:00 50.70 63.55%
Thakhek3 3
17.132 19:00 20.57 59.60%
Savanakhet3 2
9.7295 20:00 13.42 50.83%
Thakhek1 4
23.833 20:00 28.23 45.39%
Savanakhet1 4
23.833 20:00 27.34 41.55%
Srikhot1 1
2.9603 20:00 5.12 39.70%
Laongnm1 1
2.9603 19:00 5.36 38.48%
Sythong THOULAKHAM, D2001VT
82
§å ¸n tèt nghiÖp ®¹i häc Ch¬ng III: Quy ho¹ch m¹ng UMTS
km9cell3 4
23.833 19:00 27.90 35.78%
Pakkading1 1
2.9603 20:00 4.44 32.13%
Pakse2 4
23.833 20:00 43.69 29.68%
M_Khongsedone2 1
2.9603 20:00 4.54 29.61%
Pakse3 4
23.833 20:00 43.92 28.78%
Newsavanakhet2 2
9.7295 20:00 10.72 17.65%
Pakadan1 1
2.9603 07:00 2.79 9.15%
SDCCH Congestion
Cell Name No TRX Erlang_Sys Peak Hour Erlang_Use Congestion
Thakhek2 2
9.7295 20:00
13.76 28.95%
Pakse1 4
23.833 19:00
50.70 18.81%
Savanakhet3 2
9.7295 20:00
13.42 13.05%
♦Mét sè Cell cã chÊt lîng thÊp
TCH Drop
Cell Name No TRX Erlang_Sys
Peak Hour
Erlang_Use Drop
Pakadan1 1 2.9603 07:00 2.79 7.75%
Newsavanakhet1 4 23.833 20:00 14.94 4.41%
Saylom 6 9.548 20:00 8.25 5.32%
Nonsagha1 1 2.9603 17:00 1.64 2.52%
Sythong THOULAKHAM, D2001VT
83
§å ¸n tèt nghiÖp ®¹i häc Ch¬ng III: Quy ho¹ch m¹ng UMTS
H×nh 3.3. BiÓu ®å tû lÖ ®¸nh gi¸ chÊt lîng m¹ng trong giê cao ®iÓm
Sythong THOULAKHAM, D2001VT
84
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng III: Quy hoạch mạng UMTS
Hình 3.4. Biểu đồ tỷ lệ đánh giá chất lợng mạng trong giờ cao điểm
Trên cơ sở đánh giá chất lợng mạng, chúng ta có những biện pháp để nâng cao
chất lợng và hiệu quả các Cell, nh mở rộng thêm số lợng TRx, tăng cấu hình cho các
trạm, điều chỉnh lại góc ngẩn và các hớng anten, kiểm tra lại chất lợng của mạng và
thiết bị, để khai thác hiệu quả mạng GSM hiện có, đồng thời giúp ETL hoạch định
đợc hớng quy hoạch cho mạng di động thế hệ ba UMTS.
3.4. Xu hớng tiến tới mạng UMTS của Enterprise of Telecommunication Lao.
Có rất nhiều con đờng để tiến tới và triển khai mạng thông tin di động thế hệ ba
UMTS. Dựa trên sự đánh giá năng lực mạng hiện có, mạng ETL đã lựa chọn cho mình
một con đờng rất phù hợp, đó là phát triển mạng 2,5 G (GPRS) làm nền tảng cho việc
phát triển mạng UMTS sau này, dựa trên mạng truy nhập vô tuyến GSM hiện có, lắp
đặt thêm phần mạng lõi GPRS để triển khai các dịch vụ 2,5 G. Mạng lõi GPRS này sẽ
đợc dùng làm cơ sở cho việc triển khai mạng lõi UMTS. Bớc tiếp theo là triển khai
mạng truy nhập vô tuyến hoàn toàn mới UMTS.
Hiện nay, Enterprise Telecommunication Lao đang trong giai đoạn lắp đặt hệ
thống mạng 2,5G để đợc triển khai dịch vụ GPRS trong cuối năm nay - đầu năm 2005
này với thiết bị của hãng ERICSSON dựa trên công nghệ ATM. Cấu hình mạng lõi
GPRS là 01 SGSN +GGSN VIENTIANE và 01 SGSN SAVANNAKHET. Dung l-
Sythong THOULAKHAM, D2001VT
85
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng III: Quy hoạch mạng UMTS
ợng ban đầu của hệ thống đợc thiết kế là 5.000 thuê bao, trong pha tiếp theo có thể
nâng dung lơng lên 15.000 thuê bao GPRS.
Dựa trên quan điểm trên, để đáp ứng yêu cầu triển khai mạng thế hệ ba theo xu
thế chung của thế giới, ngoài mạng chuyển mạch kênh vốn đang đợc sử dụng thì mạng
chuyển mạch gói mới cần phải đợc triển khai thêm. Vùng lu lợng có thể có thể chia
thành 03 vùng: VIENTIANE (gồm các tỉnh phía Bắc), TP. SAVANNAKHET (gồm các
tỉnh miền trung) và TP. CHAMPASAK (gồm các tỉnh phía Nam). Tuy nhiên, do đặc thù
của mạng thông tin di động và số lợng dân số, cho nên lu lợng ở miền Bắc chỉ tập trung
ở thủ đô VIENTIANE, ở miền trung là TP. Savannakhet và miền Nam là TP.
CHAMPASAK. Vì vậy chỉ cần thiết lập một mạng hình lới giữa thủ đô VIENTIANE,
TP. Savannakhet và TP. CHAMPASAK.
Trong giai đoạn đầu, chỉ có lu lợng chuyển mạch gói đi qua nút SGSN và GGSN
tới mạng Internet và các dữ liệu khác. Trong giai đoạn tiếp theo, Enterprise
Telecommunication Lao sẽ cho phép một lu lợng cuộc gọi chuyển mạch kênh truyền
thống chuyển thành lu lợng mạng VoIP qua phân hệ đa phơng tiện IP.
Về hệ thống mạng truyền dẫn, hiện nay chỉ có công nghệ ATM mới có thể đảm
bảo đợc QoS cho mạng hỗn hợp nhiều dịch vụ. Nhng chi phí đầu t công nghệ này thì
khá cao cho nên xu hớng lâu dài của ETL là sử dụng công nghệ IP trực tiếp trên công
nghệ truyền dẫn SDH hoặc là WDM và cũng có thể là MPLS.
Hình 3.5 dới đây là hớng phát triển lên thế hệ 3G của Lao Telecom, ETL, LAT ,
Milicom Lao và Skeytel
Hình 3.5. Hớng phát triển lên 3G ở Lào
3.4.1. Các giai đoạn triển khai mạng UMTS
Nh vậy, giải pháp của mạng Enterprise Telecommunication Lao đợc lựa chọn để
tiến lên mạng thông tin di động thế hệ ba là: GSM
GPRS
WCDMA UMTS. Cụ
thể nh từng pha sau:
Giai đoạn I ( 2004 - 2006): GPRS (2G+)
Đây là giai đoạn triển khai dịch vụ GPRS dựa vào mạng GSM đang tồn tại, theo
đó, với hệ thống mạng GSM hiện có cần phải triển khai lắp đặt thêm một hệ thống
GGSN để kết nối với mạng Internet. GGSN này đợc kết nối vào hệ thống mạng GSM
thông qua SGSN và PCU. PCU này đợc bố trí lắp đặt ở phía BSC với mục đích là bổ
sung chức năng điều khiển gói cho BSC trong qúa trình khai thác dịch vụ GPRS. Còn
các thành phần khác của mạng GSM vẫn đợc giữ nguyên. Nh cho thấy ở hình 3.6.
Sythong THOULAKHAM, D2001VT
86
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng III: Quy hoạch mạng UMTS
Triển khai dịch vụ GPRS dựa trên mạng GSM với mục tiêu là đáp ứng đợc phần
lớn nhu cầu dịch vụ truyền số liệu của thuê bao di động trên cơ sở sử dụng hiệu quả
hạ tầng hiện có. Với sự triển khai này, pha đầu ETL dự báo nhu cầu sử dụng dịch vụ dữ
liệu sẽ vào khoảng 5.000 thuê bao và tiếp theo pha hai ETL dự baó số lợng thuê bao sẽ
tăng nhanh vào khoảng 15.000 thuê bao.
Hình 3.6. Giai đoạn triển khai GSM
GPRS
Với sự triển khai dịch vụ GPRS, các dịch vụ GPRS có thể cung cấp là các dịch
vụ truyền số liệu tốc độ cao với tốc độ truyền số liệu lên đến 172 kbps và cao hơn dịch
vụ truyền số liệu đợc cung cấp bởi chuyển mạch kênh của GSM. Ngoài ra, việc triển
khai GPRS về công nghệ và tổ chức mạng, GPRS cho phép máy di động nối tới các
mạng IP và X.25. Vậy mạng GSM sẽ phải bổ sung thêm SGSN và GGSN để cung cấp
các dịch vụ chuyển mạch gói. Đây là một giải pháp rất kinh tế và phù hợp với một thị
trờng đầy tiềm năng nh Lào.
Nh vậy, chúng ta thấy rằng mạng GPRS sẽ đợc làm cơ sở tiếp tục phát triển cho
các dịch vụ cao cấp hơn đó là mạng thông tin di động thế hệ ba 3G.
Giai đoạn 2 (2006 - 2010): UMTS (Release 1999)
Trong giai đoạn này, bên cạnh việc sử dụng các BTS của hệ thống GSM sẵn có,
còn có các trạm mới đợc triển khai là các Node B, Node B đợc kết nối với mạng di
động qua các RNC. Các RNC có thể nối trực tiếp với SGSN hoặc nối đi MSC. Trong
lúc này, các SGSN và MSC đợc chuyển thành SGSNu và MSCu vì đợc thay đổi với mục
đích tơng thích với mạng UMTS. Những thay đổi này rất cần thiết để từng bớc thay thế
mạng 2G bằng 3G. Các Node B là các trạm thu phát gốc, chúng rất thích hợp và linh
hoạt để sử dụng lại và triển khai các site đang tồn tại, nh trong hình 3.7.
Sythong THOULAKHAM, D2001VT
87
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng III: Quy hoạch mạng UMTS
Hình 3.7. Giai đoạn GPRS
UMTS R1999
Mục tiêu triển khai của ETL trong giai đoạn này là cung cấp đầy đủ dịch vụ dữ liệu
theo yêu cầu của hệ thống 3G của ITU, bao gồm cả các dịch vụ đa phơng tiện
cao cấp. Về thời điểm triển khai, khoảng năm 2006 2010 các dịch vụ
Multimedia khách hàng mới thực sự đợc a chuộng và lúc đó sẽ đợc ứng dụng
triển khai.
Việc triển khai trong giai đoạn này, về dịch vụ có thể cung cấp sẽ đa dạng hơn
và tốc độ cũng nhanh hơn so với ở pha một. Lúc này dịch vụ Multimedia cao cấp sẽ đ-
ợc tung ra cung cấp: truy nhập mạng nội bộ LAN, Intranet/Internet tốc độ cao, hội nghị
truyền hình và điện thoại hội nghị,
Với sự lựa chọn cho việc triển khai mạng băng rộng, trong lúc này rất có thể
Lao Telecom sẽ sử dụng công nghệ theo UTRA là W-CDMA UMTS, vì công nghệ này
cung cấp cao hơn, thoả mãn các yêu cầu của IMT-2000. Sự lựa chọn này rất thuận lợi
cho ETL, vì công nghệ này đợc thiết lập và tận dụng trên cơ sở mạng lõi GSM hiện có.
Tuy nhiên, trong giai đoạn đầu này mới chỉ là triển khai theo Release 99 để tận dụng
hệ thống truyền dẫn ATM của giai đoạn một.
Sythong THOULAKHAM, D2001VT
88
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng III: Quy hoạch mạng UMTS
Vì vậy, qua giai đoạn hai này chúng ta thấy đợc mạng đợc triển khai với mục
đích là cung cấp dịch vụ Multimedia tốc độ cao là chính. Để có thể cung cấp dịch vụ
tốc độ cao (tốc độ dữ liệu cao lên tới 384 Kbps và 2 Mbps) nh vậy thì hệ thống 3G sẽ
cần phải có nhiều Cell hơn và việc triển khai cũng sẽ rất tốn kém, việc triển khai này
chỉ thực sự cần thiết khi nhu cầu đã đủ lớn, ETL cũng dự kiến rằng việc triển khai này
sẽ thực sự thu hút và đáp ứng đợc nhu cầu cần sử dụng nh hiện nay.
Giai đoạn 3 ( 2010 2015 ): W-CDMA UMTS toàn IP
Khi nhu cầu sử dụng của khách hàng thực sự lên cao, lúc này mới có thể triển khai
mạng theo kiến trúc toàn IP. Vì kiến trúc mạng này đợc xây dựng trên các công nghệ
gói và điện thoại IP, cho nên có thể đồng thời cung cấp cả hai các dịch vụ thời gian
thực và dịch vụ phi thời gian thực. Kiến trúc này cho phép hỗ trợ chuyển mạch toàn cầu
và tơng hợp với các mạng ngoài nh là các mạng thế hệ hai hiện có, các mạng số liệu
công cộng và các mạng VoIP đa phơng tiện. Điều đặc biệt nhất trong giai đoạn này là
cả dịch vụ tiếng và số liệu đều đợc xử lý nh nhau trên đờng truyền từ đầu cuối phát tới
đầu cuối thu.
3.4.2. Tái sử dụng đài trạm và chia xẻ truyền dẫn
3.4.2.1. Tái sử dụng đài trạm.
Phần trên chúng ta đã đánh giá hiện trạng của mạng ETL, qua đó nhận thấy
rằng các đài trạm hiện có vẫn có khả năng tái sử dụng trong pha đầu của việc triển khai
mạng UMTS, bằng cách chúng ta tái sử dụng lại các đài trạm hiện có, tức là lắp đặt các
trạm BS cả hai hệ thống cũ và mới đồng vị trí, làm nh vậy sẽ giảm đáng kể các chi phí
xây dựng, lắp đặt và khắc phục đợc ảnh hởng của hiệu ứng gần-xa vì sự chênh lệch về
suy hao đờng truyền.
Ngoài ra, vị trí lắp đặt anten cũng hết sức quan trọng trong việc quy hoạch. Nếu
chúng ta chia xẻ hệ thống, anten sẽ giảm đáng kể số lợng hệ thống anten và tiết kiệm
đợc không gian ở các cột đặt hoặc các nơi lắp anten. Chẳng hạn, vị trí anten có thể đặt
ở nóc nhà hay toà nhà cao tầng. Hoặc ta có thể chia xẻ bằng cách nếu ta đang sử dụng
anten đơn dải với phân tập không gian thì có thể chuyển sang dùng anten đa dải hoặc
băng rộng với phân tập cực làm nh vậy sẽ cho phép có độ phân tập cao hơn. Nhiều khi,
chia xẻ hệ thống anten không phải là giải pháp tối u, vì cách này không cho phép điều
chỉnh về mặt độ nghiêng của anten một các độc lập.
3.4.2.2. Chia xẻ truyền dẫn.
Để tận dụng những nền tảng phần cứng hiện có của GSM mà không tốn kém chi
phí xây dựng lại một mạng truyền dẫn mới hoàn toàn, việc chia xẻ các hệ thống truyền
dẫn giữa hệ thống GSM và WCDMA là rất cần thiết, bằng cách chúng ta chia xẻ các
nguồn tài nguyên phần cứng, chia sẻ này có thể đạt đợc độ lợi trung kế và độ lợi ghép
Sythong THOULAKHAM, D2001VT
89
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng III: Quy hoạch mạng UMTS
kênh thống kê cho các dịch vụ 3G nếu triển khai mạng truyền dẫn ATM hoặc toàn IP,
đôi khi chúng ta chỉ thực hiện bằng cách thêm hoặc thay đổi các thiết bị là đợc.
Hình 3.8. Cấu hình chia xẻ truyền dẫn
Hình 3.8 cho chúng ta thấy cấu hình về sự sử dụng chung phơng tiện truyền dẫn.
Các Noed B UMTS và BTS GSM đợc đặt cùng một chỗ, sử dụng chung một tủ máy và
chung phơng tiện truyền dẫn dẫn đến BTS và cả RNC. Lúc này BTS GSM và Node B
UMTS đã có kết nối tơng ứng với BSC và RNC bằng luồng E1 thông qua hai bộ kết nối
chéo mini, hai bộ kết nối chéo mini này có chức năng là sắp xếp các khe 64Kbps cho
cả BSC và RNC và phía Node B UMTS và BTS GSM. Tất nhiên việc dùng chung phơng
tiện truyền dẫn nh vậy chỉ có thể thực hiện đợc đối với ở các trạm có nhu cầu dự kiến
thấp. Trong thành phố lớn, nếu chúng ta cùng đặt BTS GSM và Node B UMTS cùng
một chỗ thì chắc chắn sẽ không còn dung lợng thừa để đủ cho UMTS, trong trờng hợp
này chúng ta phải tăng thêm dung lợng truyền dẫn cho trạm.
3.4.3. Nhiễu giữa các hệ thống băng hẹp và băng rộng.
Sự phát triển của hệ thống thông tin di động từ thế hệ hai lên thế hệ ba yêu cầu
phải sử dụng linh hoạt và mềm dẻo băng tần hiện có. Nhng hoạt động của hệ thống
UMTS khi có hệ thống băng hẹp lân cận cùng một vùng địa lý khác với khi hệ thống
UMTS hoạt động độc lập vì nhiễu từ hệ thống băng hẹp đến UMTS tăng. Các khuyến
nghị của 3GPP cha bao gồm đầy đủ hoạt động của UMTS trong dải 1,8/1,9 GHz, đặc
biệt là khi hai hệ thống băng rộng và hẹp hoạt động đồng thời tại các dải tần đó.
Với sự phát triển nhanh dung lợng của dịch vụ 3G đa phơng tiện, khi triển khai
đòi hỏi độ rộng băng của ngời sử dụng rất lớn. Vì vậy, đòi hỏi nhà khai thác thiết kế
phải thật thận trọng và phải thiết kế theo yêu cầu.
Trong hệ thống UMTS, nhiễu tăng dẫn đến phải bổ sung thêm công suất để duy
trì chất lợng kết nối, ảnh hởng đến dung lợng bổ sung và giảm vùng phủ. Trong các
kênh lân cận, hoạt động của UMTS và các hệ thống băng hẹp có thể có nhiều nguồn
Sythong THOULAKHAM, D2001VT
90
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng III: Quy hoạch mạng UMTS
nhiễu khác nhau. Mức độ ảnh hởng của các loại nhiễu này phụ thuộc vào việc cài đặt
các phần tử mạng, vị trí của các đài trạm bị nhiễu, loại và kiểu Cell. Sự suy giảm hiệu
năng có thể hạn chế bằng cách sử dụng khoảng bảo vệ giữa các sóng mang UMTS,
quy hoạch tần số cho mạng thế hệ hai, sử dụng các đài trạm một cách cẩn thận và quy
hoạch công suất hoặc bằng cách đặt đồng trạm với hệ thống gây nhiễu.
Giải pháp đặt đồng trạm với các hệ thống gây nhiễu có thể tránh đợc ảnh hởng
của hiệu ứng gần-xa.
3.4.4. Đề xuất lựa chọn anten BTS.
Đối với hệ thống GSM 900 MHz và 1800 MHz của Lao Telecom hiện có, bán
kính phủ sóng ở thành phố lớn nh thủ đô VIENTIANE, TP. SAVANNAKHET và
CHAMPASAK thờng nhỏ hơn 2 Km, vì yêu cầu về vùng phủ lớn cho nên cần lắp đặt
nhiều trạm thu phát gốc BTS. Chẳng hạn nh ở thủ đô VIENTIANE, tính đến tháng
8/2004 là khoảng hơn 60 BTS, phục vụ khoảng hơn 100K thuê bao. Khi chúng ta tiến
hành triển khai mạng UMTS thì phải lắp đặt thêm nhiều anten mới, vì vậy cần phải
thiết kế anten IMT-2000 BTS có kích thớc tối u để giảm thiểu các áp lực cơ khí khi lắp
đặt anten cũng nh việc sử dụng chung tần số nhằm giảm số lợng anten cần lắp đặt. Khi
chúng ta tiến hành thiết kế anten IMT-2000 BTS phải đặc biệt chú ý vì mẫu của phơng
ngang anten phụ thuộc nhiều vào dung lợng thuê bao, tức là càng nhiều đoạn cell thì
dung lợng thuê bao càng lớn.
Các anten riêng cho hệ thống IMT-2000 cần có bán kính nhỏ để giảm tải áp lực
gió. Ta có thể giảm số lợng anten cần lắp đặt bằng cách cộng hởng nhiều tần số bởi một
anten
3.5. Quy hoạch mạng UMTS cho ETL khu vực VIEN TIANE
3.5.1. Tình hình phát triển kinh tế xã hội của thủ đô VIEN TIANE
Thủ đô VIEN TIAN là một trong ba trung tâm (TP. SAVANNKHET và TP.
CHAMPASAK) kinh tế, văn hoá xã hội lớn nhất Lào, với diện tích 3920 Km
2
, dân số
650.600 ngời, mật độ dân c 166 ngời/Km
2
, thu nhập bình quân 520USA/ngời/năm (
nguồn: Cục Thống kê Quôc gia Lào năm 2005 ). Với mật độ dân c và thu thập cao nh
vậy, số lợng ngời sử dụng điện thoại ngày càng tăng nhanh, nhất là các dịch vụ giá trị
gia tăng, các dịch vụ đa phơng tiện nên nhu cầu trong triển khai mạng UMTS cho khu
vực này là tất yếu. Tuy nhiên, do nhu cầu trong vài năm tới chủ yếu vẫn là các dịch vụ
thoại và dịch vụ số liệu tốc độ thấp, mặt khác mạng GSM hiện có, ETL đang khai thác
rất hiệu quả nên ETL không thể tiến hành triển khai một mạng UMTS mới ngay, ETL
phải từng bớc chuyển đổi từ mạng GSM/GPRS hiện có.
3.5.2. Hiện trạng hoạt động của các đài trạm GSM/GPRS tại VIEN TIANE
Sythong THOULAKHAM, D2001VT
91
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng III: Quy hoạch mạng UMTS
Theo bảng thống kê hoạt động của các ô khu vực Thủ đô VIENTIANE đợc cho
ở phụ lục, nhìn chung tỷ lệ các cuộc gọi thành công khoảng 80 90%. Có nhiều Cell
xảy ra tình trạng nghẽn kênh TCH nh Cell : NUMTHA1, PHONSA1, DONGDO1,
THATLU3, SAYLOM, Vì vậy, ETL dự kiến sẽ triển khai thêm trạm thu phát sóng
BTS để đảm bảo chất lợng vùng phủ, đồng thời cũng sẽ triển khai nhiều hơn các cell sử
dụng dải tần 1800 MHz, nhất là các cell có tình trạng tắc nghẽn mạng nh hiện nay.
Để chuẩn bị cho việc triển khai dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS trong cuối năm
nay, ETL sẽ phải lắp đặt thêm các khối điều khiển gói PCU tại 4 BSC hiện có:
BSC_ASBELL-1 VTE/PCU1, BSC_HUAWEI VTE/PCU2, BSC_ASBELL-3
VTE/PCU3 và BSC_ASBELL-2 SVN/PCU3.
3.5.3. Quy hoạch mạng UMTS cho ETL khu vực thủ đô VIENTIANE
Phần này sẽ xem xét trờng hợp đơn giản nhất: Quy hoạch và triển khai mạng
UMTS cho thủ đô VIENTIANE. Trong trờng hợp thực tế ở nớc Lào, hệ thống thông tin
di động thế hệ ba UMTS sẽ đợc triển khai trên nền tảng mạng GPRS/GSM hiện có
3.5.3.1. Phân tích và dự báo
Giả sử hệ thống UMTS đợc thiết kế để khai trơng vào 01/2006, nếu coi dự
phòng là 12 tháng thì cần sử dụng số liệu dự báo cho 01/2007 để tính toán quy hoạch.
Với các số liệu về địa lý, kinh tế và xã hội của thủ đô VIENTIANE đợc trình bày ở
phần trên (xem mục 3.5.1), có thể dự báo rằng, trong những năm tới, thủ đô Viêng
Chăn sẽ có những bớc phát triển vợt bậc về kinh tế, xã hội. Trong hoàn cảnh đó, không
những số lợng ngời có nhu cầu sử dụng điện thoại di động tăng nhanh chóng mà nhu
cầu sử dụng các dịch vụ số liệu tốc độ cao sẽ tăng đáng kể trong 5 năm tới. Một số kết
quả dự báo cho năm 2007 đối với thị trờng VIENTIANE theo những căn cứ này nh
sau:
Mật độ thuê bao UMTS: 6 máy/100 dân.
Số thuê bao di động UMTS: 20.000 ngời.
Dựa trên cơ sở đánh giá sự phát triển của thuê bao ETL khu vực thủ đô VIENTIANE ta
có thể dự báo lu lợng thuê bao UMTS cho khu vực này trong giai đoạn 2006 2010
nh sau:
Bảng 3. 4. Các dịch vụ có thể cung cấp và yêu cầu về chất lợng
Mức dịch vụ Tốc độ Mức phủ
Trong nhà Đi bộ Trong xe
Tiếng
12,2kbps 95% 95% 90%
Số liệu
64kbps 95% 95% 90%
128kbps 95% 95% 90%
Sythong THOULAKHAM, D2001VT
92
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng III: Quy hoạch mạng UMTS
Bảng 3. 5. Phân bố hình thái mật độ dân c (theo khảo sát thực tế)
Mức phủ Diện tích Tỷ lệ diện tích
Trong nhà 500 km
2
12,5 %
Đi bộ 300 km
2
7,65 %
Trong xe 200 km
2
5,10 %
Vùng không đợc phục vụ 2920 km
2
74,75 %
Tổng 3920 km
2
100%
Bảng 3.6 cho chúng ta thấy về dự báo dung lợng quy hoạch mạng UMTS cho
ETL khu vực thủ đô VIEN TIANE trong giai đoạn đầu.
Bảng 3.6. Dự báo lu lợng cho quy hoạch mạng UMTS khu vực thủ đô VIEN TIANE
giai đoạn đầu.
Mức phủ trong nhà
Mức
dịch
vụ
Tốc độ BHCA Độ dài
cuộc
gọi
(giây)
Hệ số tích cực
tiếng
Tỷ lệ
thâm
nhập
Số ngời
có thể
sử dụng
Số ngời
sử dụng
thực tế
DL UL 20.000
Tiếng 12,2kbp
s
0,86 120 0,5 0,5 50% 10000 5000
Số liệu 64kbps 0,3 2500 1 1 20% 10000 2000
128kbps 0,6 1500 1 1 10% 10000 1000
Mức phủ đi bộ trên vỉa hè
Tiếng 12,2kbp
s
0,96 100 0,5 0,5 50% 8000 4000
Số liệu 64kbps 0,01 2000 1 1 20% 8000 1600
128
kbps
0,03 1000 1 1 10% 8000 800
Mức phủ trong và ngoài xe
Tiếng 12,2kbp
s
0,8 120 0,5 0,5 50% 5000 2500
Số liệu 64kbps 0,4 2500 1 1 20% 5000 1000
128
kbps
0,12 1500 1 1 10% 5000 500
Trong bảng 3. 6 sự sử dụng của mỗi dịch vụ tiếng và số liệu đợc tính nh sau:
Tổng lu lợng dịch vụ tiếng[Erlang] =
(BHCA x Độ dài cuộc gọi x Hệ số tích cực
tiếng x Số ngời sử dụng trên tực tế)/3600
Tổng lu lợng dịch vụ số liệu [Mbps] =
(Số kbit số liệu/s x BHCA x Độ dài cuộc
gọi x Số ngời sử dụng trên thực tế)/(36.10
6
)
Bảng 3. 7. Tổng kết lu lợng dự kiến cho từng loại dịch vụ
Sythong THOULAKHAM, D2001VT
93
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng III: Quy hoạch mạng UMTS
Mức dịch vụ Tốc độ Tổng lu lợng
Tiếng 12,2kbps 158,332 Erlang
Số liệu 64kbps 27,274 Mbps
128kbps 49,4 Mbps
3.5.3.2. Quy hoạch cell
Số lợng cell bị giới hạn bởi cả vùng phủ và dung lợng, vì vậy cần tiến hành hai
bớc quy hoạch này để xác định các giới hạn về số lợng cell. Sau đó, cần điều chỉnh các
giá trị đến mức hợp lý để đạt sự hài hòa về vùng phủ và dung lợng để có giới hạn cuối
cùng.
Tính số cell theo phơng án quy hoạch dung lợng
Hệ số trải phổ khả biến trực giao (OVSF = orthogonal Variable Spreading Factor) sử
dụng cho mỗi dịch vụ cho phép chúng ta tính đợc lu lợng phục vụ của mỗi cell và từ đó
dựa vào lu lợng dự báo ta cũng tính đợc cần bao nhiêu cell đê đáp ứng đủ lu lợng đó.
Đối với dịch vụ tiếng:
Đối với dịch vụ tiếng, ta phải tính toán da vào dịch vụ tiếng với tốc độ bao
nhiêu, chẳng hạn là 12,2, từ đó lựa chọn đợc tốc độ bit kênh phù hợp. Dựa vào tốc độ
kênh, ta tra bảng về các trờng của kênh DPDCH và DPCCH đờng xuống, ta sẽ đợc hệ
số trải phổ SF tơng ứng, lấy SF chia cho 4 ta suy ra số mã định kênh K. Với mã số định
kênh này ta không thể dùng hết, mà chỉ chọn sử dụng một số mã, rồi chọn hệ số GoS =
2%, sau đó tra bảng Erlang B ta đợc số Erlang mà một cell có thể đảm bảo. Từ đó tính
đợc các thông số sau:
Số Erlang tiếng trên một cell = Số Erlang x Độ lợi phân đoạn cell
Số cell phục vụ = Tổng lu lợng dự kiến/Dung lợng Erlang trên một cell
Đối với dịch vụ số liệu:
Đối với từng tốc độ dịch vụ số liệu ta sẽ có tốc độ bit kênh tơng ứng, tra bảng về
các trờng của DPDCH và DPCCH ta có đợc số SF, từ đó suy ra số mã định kênh tối đa
có thể dùng cho mỗi cell là K = SF/4. Tuy nhiên ta không thể dùng hết số mã này, ta
chỉ giả sử chọn lấy một số mã nào đó để tính toán tiếp, khi đó:
Dung lợng một cell = K x Tốc độ bit x Độ lợi phân đoạn cell
Số cell phục vụ = Tổng lu lợng dự kiến/ Dung lợng một cell
Bảng 3. 8. Kết quả tính toán quy hoạch dung lợng
Thông số Mức dịch vụ
Tiếng Số liệu
Tốc độ (kbps) 12,2 64 128
Tốc độ bit kênh 30 120 240
Hệ số trải phổ SF 128 32 16
Sythong THOULAKHAM, D2001VT
94
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng III: Quy hoạch mạng UMTS
Mã định kênh K (K=
SF/4)
32 8 4
Số mã K sử dụng 18 6 3
GOS(%) 2
Số Erlang (Erlang) 11,491
Số Erlang tiếng trên một cell
27,5784
Dung lợng một cell (kbps) 1013,76 1013,76
Số cell phục vụ 6 cell 27 cell 57 cell
Tổng số cell 6 + 27 + 57 = 90 cell
Kết quả tính toán ở bảng trên cho thấy rằng, nếu u tiên hoàn toàn cho dịch vụ
tiếng thì chỉ cần 6 cell là đủ. Ngợc lại, nếu cần đáp ứng hoàn toàn các yêu cầu về dữ
liệu và tiếng thì phải cần tới 90 cell. Trong thực tế có thể áp dụng mức phủ cho dịch vụ
tiếng trớc (lắp đặt 6 trạm thu phát sóng phục vụ cho 6 cell), sau đó căn cứ vào mức u
tiên đối với các dịch vụ số liệu để bổ sung thêm các Node B cho những khu vực có nhu
cầu dữ liệu cao hơn khả năng cung cấp của mạng.
Tính số cell theo phơng án quy hoạch vùng phủ
Nh chúng ta biết, các dịch vụ số liệu có tốc độ càng cao thì vùng phủ càng hẹp,
nên để đảm bảo chất lợng vùng phủ sóng cho tất cả các dịch vụ cần phải tiến hành tính
toán số cell theo qũy đờng truyền của dịch vụ số liệu 128kbps, việc tính toán chỉ thực
hiện cho đờng lên cho cả ba kiểu phủ sóng là trong nhà, đi bộ và trong xe.
Bảng 3. 9. Các giả định cho MS
Các thông số Mức phủ
Trong nhà Đi bộ Trên xe
Công suất phát 24 dBm 24 dBi 24 dB
Khuếch đại anten 0 dBm 0 dBi 0 dB
Tổn hao cơ thể 3 dBm 3 dBi 3 dB
Bảng 3. 10. Tính qũy đờng truyền cho dịch vụ số liệu 128kbps, trong nhà
Máy phát di động (MS)
Công suất máy phát di động 24 P
Txm
Khuếch đại anten 0 G
m
Tổn hao phiđơ+connector 0 L
fm
Tổn hao cơ thể 3 L
b
Công suất phát xạ hiệu dụng tơng đơng 27 EIRP
m
Máy thu (Trạm gốc)
Mật độ phổ tạp âm nhiệt (dBm)/Hz -174,0 N
0
Hệ số tạp âm máy thu (dB) 5,0 NF
Công suất tạp âm máy thu (dB) -103,2 N
T
=
N
0
+ NF +10lg(3,84x10
6
)
Dự trữ nhiễu giao thoa (dB) 4 M
I
, phụ thuộc tải cell
Tổng tạp âm + nhiễu giao thoa -99,2 (N
T
+I) [dBm]=N
T
+M
I
Độ lợi xử lý (dB) 14,8 G
P
=10log(3.840.000/12,2000)
Tỷ số SNR yêu cầu (dB) 2 (E
b
/N
T0
)
req
, phụ thuộc tải dv
Độ nhạy máy thu hiệu dụng (dBm) -112,0 P
min
=(N
T
+I) [dBm]-
G
p
[db]+(E
b
/N
T0
)
req
[dB]
Khuếch đại anten trạm gốc (dBi) 18 G
b
Sythong THOULAKHAM, D2001VT
95
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng III: Quy hoạch mạng UMTS
Tổn hao phiđơ + connector trạm gốc (dB) 2 L
f
Dự trữ phading nhanh (dB) 4 M
f-F
, để đợc dự trữ cho điều
khiển công suất vòng kín
Dự trữ phading chuẩn log (dB) 7,5 M
f-F
, xác suất phủ 93,4%
Tổn hao thâm nhập tòa nhà (dB) 15 L
penet
Độ lợi xử lý chuyển giao mềm (dB) 2 G
HO
Tổn hao đờng truyền cực đại (dB) 130,5 L
max
=EIRP
m
P
min
+G
b
-L
f
-
L
penet
-M
f-F
+G
HO
Thực hiện phép tính toán tơng tự nh trên (thay đổi một số tham số) ta sẽ nhận đợc
kết quả tính toán qũy đờng truyền cho dịch vụ số liệu 128kbps đối với từng mức phủ
nh bảng
Bảng 3.11. Kết quả tính toán qũy đờng truyền cho dịch vụ 128 kbps
Mức phủ Tổn hao đờng truyền cực đại cho phép L
max
Trong nhà 130,5 dB
Đi bộ 137,5 dB
Trên xe 145,5 dB
Từ các qũy đờng trên của từng mức phủ nh trên, ta dễ dàng tính đợc toàn bộ bán
kính phủ sóng R của cell cho một mô hình truyền sóng biết trớc.
Tuy nhiên, vì mục đích của chơng này là đơn giản hóa mô hình hệ thống để có thể nắm
bắt đợc nội dung chủ yếu của quá trình quy hoạch nên giả thiêt rằng sử dụng mô hình
truyền sóng duy nhất là Okumura-Hata với thừa số hiệu chỉnh cho vùng Macro Cell, độ
cao của anten BS là 30 m, độ cao anten MS là 1,5 m và với sóng mang là 1950 MHz.
Diện tích phủ sóng của ô phụ thuộc vào bán kính phủ sóng. Tuy nhiên, tùy theo
kiểu sector hóa mà công thức tính diện tích phủ sóng khác nhau.
Bảng 3. 12. Quan hệ giữa diện tích cell và bán kính
Cấu hình cell
Vô hớng 2 sector 3 sector 6 sector
Diện tích cell
2,6 R
2
1,2 R
2
1,95 R
2
2,6 R
2
Thông thờng, cấu hình vô hớng đợc sử dụng cho những khu vực có mật độ dân
c thấp. Cấu hình 2 sector phù hợp cho khu vực đờng giao thông. Còn đối với cấu hình
nhiều sector hơn thì tùy theo mật độ dân c, một cell có thể chia thành tới 12 hoặc nhiều
hơn. Trong tính toán quy hoạch vùng phủ dới đây, giả thiết rằng cấu hình cell 3 sector
với công thức tính diện tích cell là 1,95 R
2
đợc dùng thống nhất cho toàn thủ đô VIEN
TIANE.
Và lúc này bán kính phủ sóng của cell đợc xác định theo công thc sau:
L = 129,4 + 35,2lg(R)
Trong đó: + L là tổn hao đờng truyền ở dB
+ R là bán kính vùng phủ sóng (km)
Kết quả tính toán quy hoạch vùng phủ đợc tổng kết ở bảng dới đây:
Sythong THOULAKHAM, D2001VT
96
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng III: Quy hoạch mạng UMTS
Bảng 3. 13. Kết quả quy hoạch vùng phủ
Thông số Mức phủ
Trong nhà Đi bộ Trên xe
Tỷ lệ diện tích vùng phủ 12,5 % 7,65 % 5,10 %
Diện tích vùng phủ 500 km
2
300 km
2
200 km
2
Tổn hao đờng truyền cực đại cho phép 130,5 dB 137,5 dB 145,5 dB
Dùng công thức L = 129,4 + 35,2lg(R)
Bán kính cell (R) 1,073 km 1,698 km 2,864 km
Dùng công thức S = 1,95 R
2
Diện tích cell (S) 2,245 km
2
5,622 km
2
15,994 km
2
Số cell phục vụ = Diện tích của vùng phủ sóng/ Diện tích của cell
Số cell 223 54 13
Tổng số cell 223 + 54 + 13 = 290
Nh vậy theo kết quả quy hoạch ở bảng trên thì cần 290 cell để có thể đáp ứng
nhu cầu của ngời sử dụng.
Kết hợp quy hoạch vùng phủ và dung lợng.
Giả thiết rằng cần đáp ứng đầy đủ nhu cầu về dịch vụ tiếng và số liệu thì tổng số
cell cần thiết giới hạn theo vùng phủ là 290 cell, giới hạn theo dung lợng là 127 cell.
Do vậy, vùng địa lý bị giới hạn theo vùng phủ.
Theo lý thuyết quy hoạch, nếu vùng địa lý bị giới hạn theo dung lợng thì cần sử
dụng phân tập phát hoặc tăng số lợng bộ thu phát. Ngợc lại, trong trờng hợp vùng địa
lý bị giới hạn bởi vùng phủ nh trên thì cần giảm tải trên mỗi sector cho đến khi nhu cầu
về dung lợng và vùng phủ phù hợp nhau.
Điều chỉnh mức tải trong trờng hợp này là cần thiết vì khi quy hoạch thô thì
vùng phủ phụ thuộc vào dự trữ nhiễu và do đó phụ thuộc vào mức tải dự kiến. Điều
chỉnh mức tải là quá trình có tính lặp đi lặp lại. Mức tải mới đợc điều chỉnh đến khi
vùng phủ hợp nhu cầu dung lợng. Việc giảm tải của cell sẽ kéo theo giảm dự trữ nhiễu
trong qũy đờng truyền, làm tăng bán kính phủ sóng và cuối cùng là giảm Node B.
Trong trờng hợp lý tởng, có thể giảm tải đến khi vùng phủ của cell đủ lớn để với
70 cell cũng phủ đợc toàn bộ vùng địa lý. Về lý thuyết, giảm tải cho số cell cần phủ
nằm trong khoảng hai giá trị 70 290 cell. Để đơn giản, trong trờng hợp đang xét, b-
ớc điều chỉnh trên đợc bỏ qua, vì thế, số lợng cell cần phủ đợc coi là 70 cell.
3.5.3.3. Quy hoạch mạng truy nhập vô tuyến
Định cỡ Node B
Theo mục 2.4.1.1, việc định cỡ Node B phụ thuộc vào việc quy hoạch vùng phủ
và dung lợng nh đã nêu ở trên, theo đó thủ đô VIEN TIANE cần có 70 Node B. Về vị
Sythong THOULAKHAM, D2001VT
97