TỐI ƯU MẠNG TRUY NHẬP VÔ TUYẾN GSM

Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mục Lục
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG GSM 3
1.2.1 Trạm di động MS 4
1.2.2.1 Trạm thu phát gốc BTS 5
1.2.2.2 Bộ Điều khiển trạm gốc ( BSC ) 5
1.2.2.3 Phân hệ truyền dẫn TSS 6
1.2.3 Phân hệ chuyển mạch mạng NSS 6
1.2.3.1 Trung tâm chuyển mạch di động MSC 7
1.2.3.3 Thanh ghi định vị tạm trú VLR 7
1.2.3.4 Thanh ghi nhận dạng thiết bị 8
1.2.3.5 Khối trung tâm nhận thực AuC 8
1.2.4 Trung tâm khai thác và bảo dưỡng OMC 8
1.2.4.1 Khai thác và bảo dưỡng mạng 8
1.2.4.2 Quản lý thuê bao 9
Quản lý thiết bị di động 9
1.3.2 Giao diện A 10
1.3.3 Giao diện B 11
1.3.5 Giao diện D ( HLR với VLR) 11
1.3.6 Giao diện F 11
1.3.7 Giao diện H 11
1.4 Các kênh logic trong GSM 11
1.4.1 Kênh lưu lượng TCH: 11
1.4.2 Kênh điều khiển CCH (ký hiệu là Dm) bao gồm: 12
CHƯƠNG 2 QUY HOẠCH MẠNG VÔ TUYẾN GSM 14
2.1 Quy hoạch tần số 14
2.1.1Giới thiệu các băng tần và kênh trong mạng GSM 14
2.1.2 Các nguyên tắc quy hoạch tần số 14
2.1.2.1 Xác nhận mục tiêu hiệu năng và vùng phủ 15
2.1.2.2 Băng thông10MHz tái sử dụng tần số 4/12 15
2.1.2.3 Băng thông19MHz tái sử dụng tần số 4/12 16

GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mục Lục
2.1.2.4 Băng thông 6MHz tái sử dụng tần số 4/12 17
2.1.3 Tái sử dụng tần số mẫu 1/3 và 1/1 18
2.2 Thiết lập quy hoạch 18
2.2.1 Hiệu suất sử dụng trung kế (đường trục) 18
2.2.2 Các tiêu chuẩn cho hiệu năng mạng 19
2.3 Phân tích vùng phủ 26
2.3.1 Phân vùng 26
2.3.1.1 Các kiểu vùng phủ 26
2.3.1.2 Xác định cường độ sóng tại biên của vùng phủ 27
2.3.1.3 Xác định vùng phủ 28
2.4 Khảo sát môi trường vô tuyến 29
2.4.1 Khảo sát môi trường vô tuyến 29
2.4.2 Các mô hình chính lan truyền sóng trong thông tin di động 29
2.4.2.1 Mô hình truyền sóng Hata: 29
2.4.2.3 Mô hình Hata COST 231 30
2.4.2.4 Mô hình SAKAGAMIKUBOL 31
2.5 Phân tích lưu lượng 32
2.5.1 Dự báo lưu lượng và chia nhỏ các cell 32
2.5.1.1 Dự báo lưu lượng 32
2.5.1.2 Phân chia tế bào 33
2.5.2 Phân bố kênh thoại 35
2.5.2.1 Quyết định số kênh thoại 35
2.5.2.2 Mối quan hệ giữa số sóng mang và lưu lượng có thể đáp ứng 36
2.5.3 Phân bổ các kênh điều khiển SDCCH 37
CHƯƠNG 3 TỐI ƯU MẠNG TRUY NHẬP VÔ TUYẾN
GSM 40
3.2 Các công việc tối ưu mạng 41

3.2.1 Kiểm tra trạm gốc di động (Test MS) 41
3.2.2 Phần mềm kiểm tra ( Drive Test Software ) 42
ANT, TEMS, SAFCO là những phần mềm được sử dụng phổ biến. Thông thường phần mềm
kiểm tra gồm hai phần 42

GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mục Lục
3.2.2.1 Phần mềm thu dữ liệu trước 42
3.2.2.2 Phần mềm phân tích 43
3.3 Đánh giá hiệu năng mạng 44
3.3.1 Đo kiểm DT (Driving test ) 46
3.3.2 Các chỉ số tối ưu mạng 46
3.4 Phân tích chỉ số lưu lượng của mạng 47
3.4.1 Phân tích chỉ số rớt cuộc gọi cao 47
3.4.2 Rớt cuộc gọi và các giải pháp khắc phục 50
3.4.2.1 Rớt do vượt định thời TA 50
3.4.2.2 Rớt do cường độ tín hiệu thấp 51
3.4.2.3 Rớt do chất lượng tín hiệu tồi (Bad Quality) 51
3.4.2.4 Rớt đột ngột (Suddenly drop) 52
3.4.3 Phân tích nghẽn trên kênh SDCCH 52
3.5 Định nghĩa nhiễu trong GSM 54
3.5.1 Vấn đề Fading 54
3.5.2 Ảnh hưởng nhiễu C/I và C/A 54
3.5.2.1Nhiễu đồng kênh C/I 55
3.5.2.2 Nhiễu kênh lân cận C/A 56
3.5.3 Nhiễu cell nhỏ ( microcell ) 57
3.5.4 Các vấn đề và giải pháp về vùng phủ gặp phải 59
3.5.4.1 Vấn đề: Vùng phủ nhỏ hơn sau khi BTS kích hoạt 60
3.5.4.2 Vấn đề với vùng phủ bị thu hẹp do mở rộng BTS 62
3.5.4.3 Vấn đề về vùng phủ xảy ra khi thay đổi hoặc xây dựng BTS 63

3.5.4.4 Vấn đề ảnh hưởng từ Anten đến vùng phủ và các giải pháp giải quyết 63
3.6 Chuyển giao và các vấn đề gặp phải trong quá trình chuyển giao 64
3.6.1 Định nghĩa chuyển giao 64
3.6.2 Các bước chuyển giao 67
3.6.3 Phân tích tốc độ chuyển giao thành công chậm 68
3.6.4 Các nguyên nhân gây chuyển giao thất bại 69
3.7 Nhảy tần và thuật toán nhảy tần sử dụng trong GSM 69
3.7.1 Ưu điểm của nhảy tần 69

GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mục Lục
3. 7.2 Một số định nghĩa sử dụng trong nhảy tần 70
3.7.3. Các kỹ thuật nhảy tần 71
3.8 Phân tích kết quả Driving test các trạm Nghệ An 73

GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Danh Mục Hinh Vẽ
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Mô hình hệ thống GSM………………………………………………… … 3
Hình 2.2 Thiết bị đầu cuối di động…………………………………………………… 4
Hình 1.3 Các thành phần BSS………………………………………………………….5
Hình1.4 Giao diện vô tuyến GSM……………………………………………………10
Hình 1.5 Kênh logic trong mạng GSM……………………………………………….12
Hình 2.1 Tái sử dụng tần số 1/3………………………………………………………19
Hình 2.2 Phân chia tế bào 1-4……………………………………………………… 31
Hình 3.1 Thủ tục tối ưu hóa………………………………………………………… 38
Hình 3.2 Minh họa kết quả Driving test………………………………………………40
Hình 3.3 Đánh giá vùng phủ qua mức thu và mức chất lượng……………………… 42
Hình 3.4 Quá trình phân tích rớt cuộc gọi………………………………………… 46
Hình 3.5 Phân tích nghẽn SDCCH……………………………………………………50

Hình 3.6 Tỷ số nhiễu kênh C/I……………………………………………………… 52
Hình 3.7 Nhiễu kênh C/A qua Driving test………………………………………… 54
Hình 3.8 Nhiễu microcell…………………………………………………………… 55
Hình 3.9 Nhiễu radar………………………………………………………………….56
Hình 3.10 Tín hiệu thu suy giảm đột ngột…………………………………………….56
Hình 3.11 Qúa trình HO bị lỗi, cuộc gọi rớt đột ngột……………………………… 57
Hình 3.12 Kết quả chất lượng mức thu kém………………………………………….57
Hình 3.13 Intra-cell Handover……………………………………………………… 62
Hình 3.14 Inter-cell Handover……………………………………………………… 63
Hình 3.15 Intrac-MSC Handover…………………………………………………… 63
Hình 3.16 Inter- MSC Handover…………………………………………………… 64
Hình 3.17 Qúa trình thực hiện chuyển giao………………………………………… 65
Hình 3.18 HO lỗi do khoảng cách………………………………………………….…66
Hình 3.19 Công cụ sử dụng để giải quyết Overshoot…………………………………74
Hình 3.20 Kết quả driving test tại trạm NA_YTH_NAM_THANH_B…………… 75
Hình 3.21 Kết quả đo kiểm tại NA_YTH_MA_THANH…………………………….76
Hình 3.22 Kết quả mức thu kém ………………………………………………….…77

GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Danh Mục Bảng
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1 Tái sử dụng tần số 4/12…………………………………………………… 16
Bảng 2.2 Quy hoạc tần số theo mẫu tái sử dụng tần số 4/12……………………… 17
Bảng 2.3 Quy hoạch tần số theo mẫu tái sử dụng tần số 4/12……………………… 18
Bảng 2.4 Hiệu quả sử dụng trung kế………………………………………………….20
Bảng 2.5 Các chỉ tiêu KPI cho mạng…………………………………………………21
Bảng 2.6 Mức đánh giá chất lượng mạng…………………………………………… 22
Bảng 2.7 Các kiểu vùng phủ………………………………………………………… 23
Bảng 2.8 Mức độ sóng tại các vùng………………………………………………… 25
Bảng 2.9 Xác định vùng phủ………………………………………………………….25

Bảng 2.10 Khảo sát vài môi trường vô tuyến…………………………………………26
Bảng 2.11 Mối liên hệ sóng mang với môi trường……………………………………34
Bảng 2.12 Cấu hình kênh SDCCH……………………………………………………36
Bảng 3.1Kết quả giá trị KPI tại một khu vực của Nghệ AN… 70

GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Lời Nói Đầu
LỜI NÓI ĐẦU
Như chúng ta được biết trong thực tế tại Việt Nam trong một vài năm gần đây
số lượng các thuê bao di động không ngừng ra tăng. Và số lượng các thuê bao mới này
chủ yếu vẫn là sử dụng dịch vụ thoại và tin nhắn SMS. Cùng với đó là các nhà mạng
mới được ra đời và sự cạnh tranh trên thị trường di động trở nên nóng bỏng hơn bao
giờ hết. Mặc dù các công nghệ mới khai triển trong mạng 3G hay LTE thì một điều
không thể phủ nhận được đó chính là lợi nhuận mà các nhà mạng thu lại chủ yếu vẫn
trên mạng GSM. Và cuộc cạnh tranh chủ yếu diễn ra trên các thuê bao GSM của các
nhà mạng. Các khách hàng càng ngày càng có nhiều yêu cầu hơn. Họ luôn lấy một tiêu
chí để nhận xét chất lượng mạng thông qua dịch vụ cung cấp thoại và giá cước. Chính
vì lí do đó mà việc để chiếm lĩnh thị trường di động thì việc nâng cấp đầu tư lắp đặt
cho mạng GSM không ngừng được các nhà mạng đầu tư nâng cấp vùng phủ cho
tốt.Và tháng 8/2010 Vinaphone đã kí kết hợp đồng với Alcatel nâng cấp diện tích vùng
phủ cho 15 tỉnh thành khu vực Miền Bắc với hơn 1000 trạm BTS, lắp thêm các BSC ,
TC…Rồi các nhà mạng Mobiphone, Viettel cũng không ngừng đầu tư thiết bị nâng
cấp cho diện tích cũng như chất lượng vùng phủ của mạng di động GSM. Tuy nhiên
song song với việc nâng cấp, lắp đặt mới cũng tốn kém kinh phí và cái chính là cần có
thời gian. Thì một công việc luôn được các nhà mạng quan tâm là đội ngũ tối ưu. Tối
ưu mạng giúp cho hệ thống sử dụng hiệu quả nhất, tận dụng tài nguyên tốt nhất và đưa
ra các giải pháp nâng cấp cũng như sử lý kịp thời khi có sự cố.
Công việc tối ưu là một công việc khó đòi hỏi người thực hiện phải nắm vững
hệ thống và cái chính có được kinh nghiệm thực tế. Và cũng cần có các công cụ hiện
đại để trợ giúp để có thể giám sát theo dõi được các chỉ số trong mạng để đưa ra đánh

giá và các giải pháp tối ưu tốt nhất. Và phần đồ án tốt nghiệp của em xin trình bày
nghiên cứu đề tài tối ưu chất chất lượng và vùng phủ sóng GSM .
Đồ án này em làm chủ yếu tìm hiểu, tiếp cận được công việc thực tế, những vấn
đề thực tế mà một kỹ sư tối ưu phải làm bên ngoài. Đồ án của em được chia 3 chương:
1
GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Lời Nói Đầu
Chương I Giới thiệu chung về hệ thống mạng GSM
Chương này em xin trình bày chủ yếu về hệ thống GSM và các kênh được sử
dụng trong mạng GSM
CHƯƠNG II Quy hoạch mạng vô tuyến GSM
Chương này em xin đưa ra các chỉ tiêu phân tích theo lý thuyết cho các chỉ số
KPI trong mạng. Các mức ứng với từng tham số KPI để đánh giá chất lượng mạng
GSM
CHƯƠNG III Tối ưu mạng truy nhập vô tuyến GSM
Tối ưu hóa mạng vô tuyến GSM dựa trên các tiêu chí chất lượng mạng cho
phép để phân tích đánh giá và tìm ra giải pháp tối ưu. Cuối chương em có vận dụng
vào các trạm thực tế đo kiểm được tại một khu vực thuộc tỉnh Nghệ An để phân tích
đưa ra giải pháp tối ưu.
Được sự quan tâm giúp đỡ tận tình trong nghiên cứu và cung cấp tài liệu cùng
những đóng góp ý kiến của thầy cô trong khoa Viễn thông 1 Học Viện Bưu chính Viễn
thông, đặc biệt là cô Phạm Thị Thúy Hiền đã giúp đỡ em trong thời gian làm đồ án để
em có thể hoàn thiện được nội dung nghiên cứu ở phạm vi đại học. Tuy nhiên, do trình
độ và thời gian của em có hạn nên trong đồ án của em không tránh khỏi các sai sót.
Rất mong các thầy cô chỉ bảo và sửa giúp em.
Một lần nữa em xin chân thành cám ơn cô Phạm Thị Thúy Hiền cùng các thầy
cô trong khoa Viễn Thông 1. Cũng cho em xin gửi lời cám ơn đến các anh trong đội
ngũ tối ưu của Alcatel, đặc biệt là chuyên gia tối ưu Lê Phạm Tuấn Anh hỗ trợ phân
tích KPI cho Mobiphone của hãng Alcatel Lucent đã giúp em hiểu thêm các công cụ
tối ưu mạng.

Hà Nội ngày 23 tháng 11 năm 2010
Sinh viên thực hiện
Vũ Tá Trí
2
GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 1 Giới thiệu chung về mạng GSM
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG GSM
1.1Hệ thống thông tin di động GSM
Hình 1.1 Mô hình hệ thống mạng GSM
Các ký hiệu:
BTS : Trạm vô tuyến gốc
ISDN : Mạng liên kết đa dịch vụ
PSTN : Mạng di động công cộng
PSPDN : Mạng chuyển mạch gói công
cộng
OMC :Trung tâm khái thác bảo dưỡng
VLR : Bộ ghi định vị tạm trú
MS : Trạm di động
MSC : Tổng đài di động
SS : Phân hệ chuyển mạch
AUC : Trung tâm nhận thực
BSC : Bộ điều khiển trạm gốc
EIR : Thanh ghi nhận dạng
thiết bị
1.2 Các thành phần của hệ thống trong mạng GSM
Trong mạng GSM được chia thành 4 phần chính đó là :
− Trạm di động MS
− Phân hệ trạm gốc BSS
− Phân hệ chuyển mạch NSS
− Phân hệ khai thác và bảo dưỡng mạng OMC

Giao diện
ngoài Um
Giao diện
Abis
Giao diện A
3
GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 1 Giới thiệu chung về mạng GSM
1.2.1 Trạm di động MS
Trạm di động (MS) bao gồm thiết bị trạm di động ME và một khối nhỏ gọi là
mođun nhận dạng thuê bao (SIM-Subscriber Identity Module). Đó là một khối vật lý
tách riêng, chẳng hạn là một IC Card hoặc còn gọi là card thông minh. SIM cùng với
thiết bị trạm (ME-Mobile) hợp thành trạm di động MS. SIM cung cấp khả năng di
động cá nhân, vì thế người sử dụng có thể lắp SIM vào bất cứ máy điện thoại di động
GSM nào truy nhập vào dịch vụ đã đăng ký
Hình 1.2 Thiết bị đầu cuối di động
TE : Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối
TA : Terminal Adaptor Bộ thích ứng đầu cuối
ME : Mobile Equipment Thiết bị di động
SIM : Subscriber Indentity Module Modul nhận dạng thuê bao
1.2.2 Phân hệ trạm gốc BSS
Hệ thống BSS cung cấp phủ sóng vô tuyến cho các thuê bao di động mạng
GSM trong một miền được xác định. Vai trò chủ yếu của nó là cung cấp, hỗ trợ báo
hiệu và các kênh lưu lượng giữa MS và NSS. Các chức năng chính của BSS được
khuyến nghị bởi ITU và ETSI
 Thiết lập cuộc gọi
 Tối ưu hóa tài nguyên mạng
 Nâng cấp hiệu năng khai thác mạng
 Thực hiện cuộc gọi
 Cải thiện dịch vụ giữa MS và BSS

 Giải phóng cuộc gọi
 Khai thác và bảo dưỡng
Đầu cuối di động
Phân hệ
trạm gốc
Mạng lõi
GSM
Điểm tham chiếu
4
GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 1 Giới thiệu chung về mạng GSM
Hình 1.3 Các thành phần của BSS
Như trong hình vẽ trên ta có thể dễ dàng nhận ra các thành phần chính trong
BSS gồm có 3 thành phần chính là :
1.2.2.1 Trạm thu phát gốc BTS
BTS hỗ trợ các chức năng thu và phát vô tuyến cho một cell. Một BTS bao
gồm các thiết bị thu /phát tín hiệu sóng vô tuyến, anten và bộ phận mã hóa và giải mã
giao tiếp với BSC. BTS là thiết bị trung gian giữa mạng GSM và thiết bị thuê bao MS,
trao đổi thông tin với MS qua giao diện vô tuyến. Mỗi BTS tạo ra một hay một số khu
vực vùng phủ sóng nhất định gọi là tế bào .
1.2.2.2 Bộ Điều khiển trạm gốc ( BSC )
BSC là một khối điều khiển của BSS. BSC điều khiển các BTS và tài nguyên
của chúng, đồng thời nó cũng thực hiện các chức năng chuyển mạch bên trong của
BSS. BSC có nhiệm vụ quản lý tất cả giao diện vô tuyến thông qua các lệnh điều khiển
từ xa. Các lệnh này chủ yếu là lệnh ấn định, giải phóng kênh vô tuyến và chuyển giao.
Một phía BSC được nối với BTS, còn phía kia nối với MSC của phân hệ chuyển mạch
SS. Giao diện giữa BSC và MSC là giao diện A, còn giao diện giữa BTS và BSC là
giao diện A.bis.
Các chức năng chính của bộ BSC:
 Quản lý mạng vô tuyến: Việc quản lý vô tuyến chính là quản lý các cell và

các kênh logic của chúng. Các số liệu quản lý đều được đưa về BSC để đo đạc và xử
Phân hệ trạm gốc
BSS
Kết nối
PSTN
5
GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 1 Giới thiệu chung về mạng GSM
lý, chẳng hạn như lưu lượng thông tin ở một cell, môi trường vô tuyến, số lượng cuộc
gọi bị mất, các lần chuyển giao thành công và thất bại
 Quản lý trạm vô tuyến gốc BTS: Trước khi đưa vào khai thác, BSC lập cấu
hình của BTS ( số máy thu/phát TRX, tần số cho mỗi trạm ). Nhờ đó mà BSC có sẵn
một tập các kênh vô tuyến dành cho điều khiển và nối thông cuộc gọi.
 Điều khiển nối thông các cuộc gọi: BSC chịu trách nhiệm thiết lập và giải
phóng các đấu nối tới máy di động MS. Trong quá trình gọi, sự đấu nối được BSC
giám sát. Cường độ tín hiệu, chất lượng cuộc đấu nối được ở máy di động và TRX gửi
đến BSC. Dựa vào đó mà BSC sẽ quyết định công suất phát tốt nhất của MS và TRX
để giảm nhiễu và tăng chất lượng cuộc đấu nối. BSC cũng điều khiển quá trình chuyển
giao nhờ các kết quả đo kể trên để quyết định chuyển giao MS sang cell khác, nhằm
đạt được chất lượng cuộc gọi tốt hơn. Trong trường hợp chuyển giao sang cell của một
BSC khác thì nó phải nhờ sự trợ giúp của MSC. Bên cạnh đó, BSC cũng có thể điều
khiển chuyển giao giữa các kênh trong một cell hoặc từ cell này sang kênh của cell
khác trong trường hợp cell này bị nghẽn nhiều.
 Quản lý mạng truyền dẫn: BSC có chức năng quản lý cấu hình các đường
truyền dẫn tới MSC và BTS để đảm bảo chất lượng thông tin. Trong trường hợp có sự
cố một tuyến nào đó, nó sẽ tự động điều khiển tới một tuyến dự phòng.
1.2.2.3 Phân hệ truyền dẫn TSS
TSS là một liên kết giữa BTS với BSC. TSS được dùng cho lớp vật lý và hỗ trợ
cho lớp liên kết dữ liệu cho các giao diện đầu cuối giữa các thiết bị của BSS. Mỗi
thành phần của TSS cung cấp một chức năng riêng :

 Thiết bị giao diện trạm gốc BIE thực hiện báo hiệu và dồn kênh phụ trên giao
diện đầu cuối.
 Bộ chuyển đổi mã hỗ trợ điều khiển OMC của hệ thống truyền dẫn. Khối
thích ứng và chuyển đổi mã thực hiện chuyển đổi mã thông tin từ các kênh vô tuyến
(16 Kb/s) theo tiêu chuẩn GSM thành các kênh thoại chuẩn (64 Kb/s) trước khi chuyển
đến tổng đài. TRAU là thiết bị mà ở đó quá trình mã hoá và giải mã tiếng đặc thù riêng
cho GSM được tiến hành, tại đây cũng thực hiện thích ứng tốc độ trong trường hợp
truyền số liệu. TRAU là một bộ phận của BTS, nhưng cũng có thể được đặt cách xa
BTS và thậm chí còn đặt trong BSC và MSC.
1.2.3 Phân hệ chuyển mạch mạng NSS
Phân hệ chuyển mạch bao gồm các khối chức năng sau:
6
GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 1 Giới thiệu chung về mạng GSM
 Trung tâm chuyển mạch nghiệp vụ di động MSC
 Thanh ghi định vị thường trú HLR
 Thanh ghi định vị tạm trú VLR
 Trung tâm nhận thực AuC
 Thanh ghi nhận dạng thiết bị EIR
Phân hệ chuyển mạch (SS) bao gồm các chức năng chuyển mạch chính của
mạng GSM cũng như các cơ sở dữ liệu cần thiết cho số liệu thuê bao và quản lý di
động của thuê bao. Chức năng chính của SS là quản lý thông tin giữa những người sử
dụng mạng GSM với nhau và với mạng khác.
1.2.3.1 Trung tâm chuyển mạch di động MSC
Tổng đài di động MSC thường là một tổng đài lớn điều khiển và quản lý một số
các bộ điều khiển trạm gốc BSC. MSC thực hiện các chức năng chuyển mạch chính,
nhiệm vụ chính của MSC là tạo kết nối và xử lý cuộc gọi đến những thuê bao của
GSM, một mặt MSC giao tiếp với phân hệ BSS và mặt khác giao tiếp với mạng ngoài
qua tổng đài cổng GMSC:
Chức năng chính của tổng đài MSC:

 Xử lý cuộc gọi
 Điều khiển chuyển giao
 Quản lý di động
 Tương tác mạng IWF: qua GMSC
1.2.3.2 Bộ ghi định vị thường trú
HLR là cơ sở dữ liệu tham chiếu lưu giữ lâu dài các thông tin về thuê bao, các
thông tin liên quan tới việc cung cấp các dịch vụ viễn thông. HLR không phụ thuộc
vào vị trí hiện thời của thuê bao và chứa các thông tin về vị trí hiện thời của thuê bao.
HLR chứa các thông tin :
 Các số nhận dạng: IMSI, MSISDN.
 Các thông tin về thuê bao
 Danh sách các dịch vụ mà MS được sử dụng và bị hạn chế
 Số hiệu VLR đang phục vụ MS
1.2.3.3 Thanh ghi định vị tạm trú VLR
VLR là một cơ sở dữ liệu chứa thông tin về tất cả các MS hiện đang ở vùng
phục vụ của MSC. Mỗi MSC có một VLR, thường thiết kế VLR ngay trong MSC.
Ngay cả khi MS lưu động vào một vùng MSC mới. VLR liên kết với MSC sẽ yêu cầu
7
GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 1 Giới thiệu chung về mạng GSM
số liệu về MS từ HLR. Đồng thời HLR sẽ được thông báo rằng MS đang ở vùng MSC
nào. Nếu sau đó MS muốn thực hiện một cuộc gọi, VLR sẽ có tất cả các thông tin cần
thiết để thiết lập một cuộc gọi mà không cần hỏi HLR, có thể coi VLR như một HLR
phân bố. VLR chứa thông tin chính xác hơn về vị trí MS ở vùng MSC. Nhưng khi thuê
bao tắt máy hay rời khỏi vùng phục vụ của MSC thì các số liệu liên quan tới nó cũng
hết giá trị.
Hay nói cách khác, VLR là cơ sở dữ liệu trung gian lưu trữ tạm thời thông tin
về thuê bao trong vùng phục vụ MSC/VLR được tham chiếu từ cơ sở dữ liệu HLR.
VLR chứa các các thông tin :
 Các số nhận dạng: IMSI, MSISDN, TMSI.

 Số hiệu nhận dạng vùng định vị đang phục vụ MS
 Danh sách các dịch vụ mà MS được và bị hạn chế sử dụng
 Trạng thái của MS ( bận: busy; rỗi: idle)
1.2.3.4 Thanh ghi nhận dạng thiết bị
EIR có chức năng kiểm tra tính hợp lệ của ME thông qua số liệu nhận dạng di
động quốc tế IMEI và chứa các số liệu về phần cứng của thiết bị.
1.2.3.5 Khối trung tâm nhận thực AuC
AuC được nối đến HLR, chức năng của AuC là cung cấp cho HLR các tần số
nhận thực và các khoá mật mã để sử dụng cho bảo mật. Đường vô tuyến cũng được
AuC cung cấp mã bảo mật để chống nghe trộm, mã này được thay đổi riêng biệt cho
từng thuê bao. Cơ sở dữ liệu của AuC còn ghi nhiều thông tin cần thiết khác khi thuê
bao đăng ký nhập mạng và được sử dụng để kiểm tra khi thuê bao yêu cầu cung cấp
dịch vụ, tránh việc truy nhập mạng một cách trái phép
1.2.4 Trung tâm khai thác và bảo dưỡng OMC
Các nhiệm vụ chính của trung tâm khai thác bảo dưỡng là:
 Khai thác và bảo dưỡng mạng.
 Quản lý thuê bao và tính cước.
 Quản lý thiết bị di động.
1.2.4.1 Khai thác và bảo dưỡng mạng
 Khai thác:
Là hoạt động cho phép nhà khai thác mạng theo dõi hành vi của mạng như tải
của hệ thống, mức độ chặn, số lượng chuyển giao giữa hai cell.v.v Nhờ vậy nhà khai
thác có thể giám sát được toàn bộ chất lượng dịch vụ mà họ cung cấp cho khách hàng
8
GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 1 Giới thiệu chung về mạng GSM
và kịp thời nâng cấp. Khai thác còn bao gồm việc thay đổi cấu hình để giảm những
vẫn đề xuất hiện ở thời điểm hiện thời, để chuẩn bị tăng lưu lượng trong tương lai và
mở rộng vùng phủ sóng. Ở hệ thống viễn thông hiện đại, khai thác được thực hiện
bằng máy tính và được tập trung ở một trạm.

 Bảo dưỡng:
Có nhiệm vụ phát hiện, định vị và sửa chữa các sự cố và hỏng hóc, nó có một
số quan hệ với khai thác. Các thiết bị ở hệ thống viễn thông hiện đại có khả năng tự
phát hiện một số các sự cố hay dự báo sự cố thông qua kiểm tra. Bảo dưỡng bao gồm
các hoạt động tại hiện trường nhằm thay thế các thiết bị có sự cố, cũng như việc sử
dụng các phần mềm điều khiển từ xa.
Hệ thống khai thác và bảo dưỡng có thể được xây dựng trên nguyên lý của
TMN (Mạng quản lý viễn thông). Lúc này, một mặt hệ thống khai thác và bảo dưỡng
được nối đến các phần tử của mạng viễn thông (MSC, HLR, VLR, BSC, và các phần
tử mạng khác trừ BTS). Mặt khác hệ thống khai thác và bảo dưỡng được nối tới máy
tính chủ đóng vai trò giao tiếp người - máy. Theo tiêu chuẩn GSM hệ thống này được
gọi là trung tâm vận hành và bảo dưỡng
1.2.4.2 Quản lý thuê bao
Bao gồm các hoạt động quản lý đăng ký thuê bao. Nhiệm vụ đầu tiên là nhập và
xoá thuê bao khỏi mạng. Đăng ký thuê bao cũng có thể rất phức tạp, bao gồm nhiều
dịch vụ và các tính năng bổ sung. Nhà khai thác có thể thâm nhập được các thông số
nói trên. Một nhiệm vụ quan trọng khác của khai thác là tính cước các cuộc gọi rồi gửi
đến thuê bao. Khi đó HLR, SIM-Card đóng vai trò như một bộ phận quản lý thuê bao.
Quản lý thiết bị di động
Quản lý thiết bị di động được bộ đăng ký nhận dạng thiết bị EIR thực hiện. EIR
lưu trữ toàn bộ dữ liệu liên quan đến trạm di động MS. EIR được nối đến MSC qua
đường báo hiệu để kiểm tra tính hợp lệ của thiết bị. Trong hệ thống GSM thì EIR được
coi là thuộc phân hệ chuyển mạch NSS.
1.3 Các giao diện trong mạng GSM
1.3.1 Giao diện A-bis( BTS –BSC)
Giao diện A-bis dùng để hỗ trợ đánh giá các dịch vụ với các thuê bao của
mạng GSM. Giao diện này cũng cho phép điều khiển các thiết bị vô tuyến và định vị
tần số vô tuyến trong BTS.
9
GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1

Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 1 Giới thiệu chung về mạng GSM
Hình 1.4 Giao diện mạng vô tuyến GSM
1.3.2 Giao diện A
Giao diện A là giao diện giữa BSC và MSC, nó được xây dựng trên chuẩn giao
tiếp đang tồn tại là hệ thống báo hiệu SS7 được sử dụng khắp trong NSS. Chuẩn báo
hiệu này rất phổ biến trong giao tiếp điện thoại. Trong mạng viễn thông PSTN và
ISDN, hệ thống báo hiệu kênh chung CSSN07 là tiêu chuẩn toàn cầu để định nghĩa
truyền thông bằng liên minh truyền thông quốc tế ITU. Kênh báo hiệu có thể chiếm
một khe thời gian bất kỳ trên các đường truyền dẫn 2Mbps trừ khe TS0 và được sử
dụng để truyền tất cả các báo hiệu của các kênh thoại ở đoạn nối tương ứng.
Trên lớp vật lý, giao diện A bao gồm một hoặc nhiều liên kết PCM giữa MSC
và BSC với băng thông khoảng 2Mbps. Đặt giữa BSC và MSC là TRAU là một thiết
bị thích ứng tốc độ, ở đây còn có quá trình mã hoá và giải mã tiếng một đặc thù trong
thông tin di động được tiến hành. Vì thế có thể chia giao diện A thành 2 phần như sau:
 Phần thứ nhất giữa BSC và TRAU, nơi dữ liệu tải trọng truyền dẫn được nén.
Như trên giao diện Abis, một kênh lưu lượng đơn chỉ chiếm 2 trong số 8 bit của một
kênh PCM. Điều này giải thích tại sao có thể truyền 4 kênh lưu lượng toàn tốc trên
một kênh PCM. Không kể đến các TS nơi thông tin báo hiệu được mang. Thông tin
báo hiệu yêu cầu toàn bộ 64Kps của kênh.
 Phần thứ hai là giữa TRAU và MSC, tại nơi đó toàn bộ dữ liệu không được
nén, bởi vì mỗi kênh lưu lượng yêu cầu tất cả 8 bit hoặc chiếm toàn bộ 64Kbps của
kênh PCM.
10
GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 1 Giới thiệu chung về mạng GSM
1.3.3 Giao diện B
Giao diện B là giao diện giữa MSC và VLR dùng để định vị và quản lý cơ sở
dữ liệu cho mobile trong một miền MSC. Bất cứ khi nào MSC cần dữ liệu để gửi đến
một MS
1.3.4 Giao diện C (MSC –HLR)

Giao diện C được định nghĩa là giao thức giữa MSC và HLR
1.3.5 Giao diện D ( HLR với VLR)
Giao diện D là giao diện báo hiệu số 7 được xây dựng trên cơ sở báo hiệu số 7
1.3.6 Giao diện F
Giao diện F là giao diện giữa MSC và EIR dùng để lựa chọn dữ liệu để EIR có
thể kiểm tra trạng thái của IMEI thu được từ một MS
1.3.7 Giao diện H
Giao thức này cho giao diện này chỉ được định nghĩa cho GSM
1.3.8 Giao diện vô tuyến Um
Giao diện Um là giao diện vô tuyến giữa MS và BTS. Giao diện này được so
sánh khác nhiều với các giao diện khác, bởi vì giao tiếp vô tuyến là giao diện mở rất
nhạy cảm với sự xâm nhập từ ngoài hơn là với cable, nhưng đổi lại được băng thông
lớn. Giao thức lớp 2 trên giao diện Um được gọi là LAPDm (LAPD mobile). Đây là
một cải tiến của LAPD. Sự khác nhau giữa LAPD và LAPDm là chổ phát hiện và sữa
lỗi ở Um được thực hiện ở chức năng lớp 1. Một điểm khác nhau nữa là các khung
LAPD có thể dài hơn nhiều so với các bản tin của LAPDm vì khung của LAPDm phải
hiệu chỉnh để đặt vừa các cụm (burst)
1.4 Các kênh logic trong GSM
Kênh logic được tổ chức theo quan điểm nội dung tin tức, các kênh này được
đặt vào các kênh vật lý. Các kênh logic được đặc trưng bởi thông tin truyền giữa BTS
và MS.
Có thể chia kênh logic thành hai loại tổng quát: các kênh lưu lượng TCH và các
kênh báo hiệu điều khiển CCH.
1.4.1 Kênh lưu lượng TCH:
Có hai loại kênh lưu lượng:
 TCH/F (kênh toàn tốc) mang tốc độ 13kb/s với thoại và 9.6kb/s với dữ
liệu.
11
GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 1 Giới thiệu chung về mạng GSM

Hình 1.5 Kênh logic trong mạng GSM
 Kênh lưu lượng bán tốc (TCH/H), kênh này mang thông tin với thoại là
6.5kb/s và 4.8kb/s với dữ liệu .
1.4.2 Kênh điều khiển CCH (ký hiệu là Dm) bao gồm:
 Kênh quảng bá BCH
BCH = BCCH + FCCH + SCH
 Kênh điều khiển chung CCCH : CCCH là kênh thiết lập sự truyền thông
giữa BTS và MS. Nó bao gồm: CCCH = RACH + PCH + AGCH
 Kênh điều khiển riêng DCCH
 FCCH : Kênh hiệu chỉnh tần số cung cấp tần số tham chiếu của hệ thống
cho trạm MS. FCCH chỉ được dùng cho đường xuống.
 SCH: Kênh đồng bộ khung cho MS.
 BCCH: Kênh điều khiển quảng bá cung cấp các tin tức sau: Mã vùng
định vị LAC , mã mạng di động MNC ,tin tức về tần số của các cell lân cận, thông số
dải quạt của cell và các thông số phục vụ truy cập
 RACH (kênh truy nhập ngẫu nhiên). Đó là kênh hướng lên để MS đưa
yêu cầu kênh dành riêng, yêu cầu này thể hiện trong bản tin đầu của MS gửi đến BTS
trong quá trình một cuộc liên lạc.
 PCH ( kênh tìm gọi) được BTS truyền xuống để gọi MS.
12
GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 1 Giới thiệu chung về mạng GSM
 AGCH: Kênh cho phép truy nhập AGCH, là kênh hướng xuống, mang
tin tức phúc đáp của BTS đối với bản tin yêu cầu kênh của MS để thực hiện một kênh
lưu lượng TCH và kênh DCCH cho thuê bao.
 Kênh điều khiển riêng DCCH: DCCH là kênh dùng cả ở hướng lên và
hướng xuống, dùng để trao đổi bản tin báo hiệu, phục vụ cập nhật vị trí, đăng ký và
thiết lập cuộc gọi, phục vụ bảo dưỡng kênh. DCCH gồm có:
 Kênh điều khiển dành riêng đứng một mình SDCCH dùng để cập nhật vị
trí và thiết lập cuộc gọi.

 Kênh điều khiển liên kết chậm SACCH, là một kênh hoạt động liên tục
trong suốt cuộc liên lạc để truyền các số liệu đo lường và kiểm soát công suất.
 Kênh điều khiển liên kết nhanh FACCH, nó liên kết với một kênh TCH
và hoạt động bằng cách lấy lên một khung FACCH được dùng để chuyển giao cell .
13
GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 2 Quy hoạch mạng vô tuyến GSM
CHƯƠNG 2 QUY HOẠCH MẠNG VÔ TUYẾN GSM
2.1 Quy hoạch tần số
2.1.1Giới thiệu các băng tần và kênh trong mạng GSM
 Với băng tần GSM 900 MHz: gồm có 124 số kênh. Số kênh tần số vô
tuyến chạy từ 1-124 và có băng tần bảo vệ giữa hai kênh là 200KHz. Để xác định
được băng tần cho các sóng mang ở các nước khác nhau chúng ta sử dụng công thức
tính toán sau:
Tần số đường lên : f1 (n) = [890.2 + (n – 1) x 0.2] MHz
Tần số đường xuống: f2 (n) = [f1 (n) + 45] MHz
 Với băng tần 1800MHz : gồm 374 kênh. Số kênh tần số vô tuyến chạy từ
512-885. Mối liên hệ giữa tần số và số lượng kênh được chỉ rõ trong công thức sau:
Tần số đường lên: f1(n) = [ 1710.2 + ( n- 512) x 0.2 ] MHz
Tần số đường xuống: f2(n) =[ f1(n)+95] MHz
2.1.2 Các nguyên tắc quy hoạch tần số
Thông thường khi quy hoạch tần số cho một mạng, ta sẽ phân chia khu vực vật
lý thành từng miền nhỏ hơn, nhưng ta phải dự trữ một số lượng kênh tại các nút giao
giữa các miền nhỏ nếu tài nguyên tần số là đầy đủ. Tại các khu vực giao lộ phải được
cách xa các miền có lưu lượng lớn và các miền có mạng không ổn định. Do đó, ta nên
bắt đầu quy hoạch với các vùng mà trạm gốc tập trung nhiều. Nếu trong vùng quy
hoạch có các sông hay các hồ lớn, bạn phải nghĩ đến ngay hiệu năng tiêu thụ bề mặt.
Thông thường các trạm gốc được phân bố không đều, bởi vậy chúng ta không thể thực
hiện quy hoạch tần số theo duy nhất một kiểu 4/12 được hoặc tái sử dụng tần số mẫu
3/9.

Thay vào đó ta phải có sự điều chỉnh linh hoạt và hợp lý phù hợp với điều kiện
thực tế. Tuy nhiên sẽ không có vấn đề gì nếu ta tuân theo các quy tắc sau:
 Khoảng cách tần số giữa BCCH và TCH phải lớn hơn 400KHz trên một
cell
 Khoảng cách tần số giữa TCH phải lớn hơn 400KHz trên mỗi tế bào (Khi
nhảy tần số được sử dụng, ta có thể đáp ứng điều này bằng cách thiết lập đúng các chỉ
số phân bổ di động bù đắp).
 Các trạm gốc liền kề không thể sử dụng tần số giống nhau.
14
GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 2 Quy hoạch mạng vô tuyến GSM
 Xem xét đến độ phức tạp chiều cao Anten và môi trường truyền dẫn vô
tuyến, các trạm gốc gần nhau không thể sử dụng cùng một tần số.
 Thường nếu sử dụng mẫu tái sử dụng tần số1/3 bạn phải đảm bảo rằng số
lượng các kênh nhảy tần có ít nhất hai lần nhảy tần các sóng mang.
 Đặc biệt chú ý đến tái sử dụng tần số nội. Các vùng lân cận không được
phép sử dụng BCCH và BSIC
2.1.2.1 Xác nhận mục tiêu hiệu năng và vùng phủ
Trước khi quy hoạch một mạng, ta phải thực hiện các mục tiêu đảm bảo được
hiệu năng cũng như vùng phủ của mạng và các thông số kỹ thuật. Chúng được xác
định như sau:
 Chỉ ra các khu vực của vùng phủ sóng
 Phân chia cụ thể chất lượng các dịch vụ trong các vùng phủ đó
 Lớp dịch vụ tại giao diện Um
 Dự đoán hiệu năng cũng như sự phát triển của thuê bao trong mạng. Trong
vấn đề quy hoạch mạng vô tuyến GSM thì việc dự tính về sự ra tăng của các thuê bao
trong các khu vực là cực kì quan trọng. Vì khi thuê bao bùng nổ quá nhanh mà ta
không kịp quy hoạch lắp đặt cho phù hợp thì sẽ dẫn đến lưu lượng quá tải, chất lượng
của mạng sẽ xấu đi và các hiện tượng rớt cuộc gọi, nghẽn trong mạng sẽ xảy ra.
Do đó, khi ta thực hiện quy hoạch mạng phải nắm rõ chính xác về vị trí các

vùng cũng như các trạm tại vùng đó. Kết hợp với các thông số về địa lý để đưa ra các
giải pháp quy hoạch mạng là tốt nhất.
2.1.2.2 Băng thông10MHz tái sử dụng tần số 4/12
Sau đây là một số giả định:
 Băng thông đang sử dụng là 10MHz
 Số lượng kênh chạy từ 45-94
 Nếu số lượng kênh trong dải chạy từ 81-94(tổng số có 14 kênh) để phân bổ
cho kênh BCCH, và số lượng các kênh khác phục vụ cho kênh lưu lượng TCH. Quy
hoạch tần số dưới mẫu tái sử dụng tần số 4/12 như trong bảng dưới đây
Bảng 2.1 Tái sử dụng tần số 4/12
15
GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 2 Quy hoạch mạng vô tuyến GSM
Số
nhóm
tần số
A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3
BCCH 94 93 92 91 90 89 88 87 86 85 84 83
TCH 80 79 78 77 76 75 74 73 72 71 70 69
TCH 68 67 66 65 64 63 62 61 60 59 58 57
TCH 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45
Thông qua bảng trên ta có thể thấy được trong hàng đầu tiên màu đỏ đó chính
là các kênh quảng bá BCCH, và có hai kênh 81,82 không có vì đó là hai kênh chờ dự
phòng. Kênh BCCH của cell A là 94 còn 80,68,56 là của các sóng mang khác và
nhiều hơn…vv
Trong một cụm chứa đựng 12 cell và mỗi nhóm cho một trạm gốc A là
{ A1,A2, và A3} nhóm cho cụm B là {B1,B2 và B3} và nhóm tần số cho trạm gốc C
{C1,C2, và C3} và nhóm tần số cho trạm gốc D là{ D1,D2, và D3}
Do đó, danh sách liệt kê trong bảng, không một kênh nào được tái sử dụng
trong một cụm. Ngoài ra, tần số nội và tần số liền kề nhau không được sử dụng cho

các cell liền kề hay các cell giống nhau
Tuy nhiên trở ngại lớn của việc tái sử dụng tần số là để tỷ lệ tái sử dụng tần số
nhỏ và việc nâng cấp chất lượng cần một lượng lớn tài nguyên vô tuyến. Do đó, mẫu
tái sử dụng này không được sử dụng trong các vùng mà chất lượng mạng cần được
mở rộng nâng cấp tốt hơn. Nếu băng thông là 10MHz, cấu hình trạm gốc tối đa là
S4/4/4 dưới mẫu tái sử dụng tần số 4/12 thông thường, mức độ tái sử dụng tần số là
12.5(50/4=12.5)
2.1.2.3 Băng thông19MHz tái sử dụng tần số 4/12
Với tần số 19MHz (1-94) được sử dụng trong việc quy hoạch mạng GSM. Nhà
mạng luôn triển khai ưu tiên với mẫu tái sử dụng tần số 4/12. Số kênh trong dải này
chạy từ 79 đến 94 ( tổng số gồm 16 kênh) được dùng cho BCCH, và các kênh còn lại
được dùng cho TCH. Không một kênh nào dành riêng cho các cell nhỏ. Trong trường
hợp này, giải pháp quy hoạch tần số chỉ rõ trong bảng 2.2 dưới đây. Như trong danh
sách, các kênh trong bảng ta có thể thấy được các kênh trong dải từ 79 đến 82 là số
kênh chờ dự phòng. Đối với băng thông 19MHz mô hình trạm gốc tối đa có thể dùng
16
GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 2 Quy hoạch mạng vô tuyến GSM
S8/7/7 theo mẫu tái sử dụng tần số 4/12. Mức độ tái sử dụng tần số là 11.75, 13.43, và
13.43, do đó giá trị trung bình là 12.87
Bảng 2.2 Quy hoạch tần số dưới mẫu tái sử dụng tần số 4/12
Số nhóm
tần số
A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3
BCCH 94 93 92 91 90 89 88 87 86 85 84 83
TCH 78 77 76 75 74 73 72 71 70 69 68 67
TCH 66 65 64 63 62 61 60 59 58 57 56 55
TCH 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43
TCH 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31
TCH 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19

TCH 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7
TCH
6 5 4 3 2 1
2.1.2.4 Băng thông 6MHz tái sử dụng tần số 4/12
Bảng 2.3 Quy hoạch tần số theo mẫu tái sử dụng tần số 4/12
Số
Nhóm
tần số
A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3
BCCH
124 123 122 121 120 119 118 117 116 115 114 113
TCH
110 109 108 107 106 105 104 103 102 101 100 99
TCH 98 97 96
Đối với tần số 6MHz (96 đến 124) sử dụng mẫu tái sử dụng tần số cho việc quy
hoạch tần số và số lượng kênh trong dải này chạy từ 111 đến 124( có tất cả 14 kênh )
phục vụ cho BCCH. Các kênh còn lại phục vụ cho kênh lưu lượng TCH. Không có
kênh nào phục vụ cho mirco cell trong trường hợp này các giải pháp quy hoạch tần số
được cung cấp.
17
GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 2 Quy hoạch mạng vô tuyến GSM
Nhìn vào bảng liệt kê trên ta thấy số lượng kênh chạy trong dải là từ 111 đến
112 là các kênh dự phòng. Đối với băng thông 6MHz, mô hình trạm gốc tối đa có thể
S3/2/2 theo 4/12 mẫu tái sử dụng tần số. Mức độ tái sử dụng tần số là 9.67,13.5, và
13,5 suy ra giá trị trung bình là 12.22.
2.1.3 Tái sử dụng tần số mẫu 1/3 và 1/1
Đối với hai mẫu mô hình tái sử dụng tần số này thì do khoảng cách tái sử dụng
là khá nhỏ nên sẽ phát sinh nhiễu trong mạng nhiều hơn. Tuy nhiên, để tránh và hạn
chế nhiễu cho mạng ta có thể sử dụng các phương pháp như nhảy tần và thiết lập cài

đặt các tham số bao gồm MA, số chuỗi nhảy HSN, MAIO, số TRX phục vụ.
Đối với mẫu 1/3 ta sử dụng 3 cell của một trạm gốc thành một cụm tái sử dụng tần số .
Hình 2.1 Tái sử dụng tần số 1/ 3
Trong quy hoạch tần 1x3 thì cứ 3 cells của một trạm gốc làm thành một nhóm
và các cell của trạm gốc khác có thể sử dụng cùng một nhóm tần số.
2.2 Thiết lập quy hoạch
Để tối ưu mạng GSM một cách tốt nhất thì nhiệm vụ của người kỹ sư là phải
nắm rõ các thông số đang hoạt động trong mạng. Việc phân tích các tham số thu được
sẽ giúp chúng ta đưa ra giải pháp quy hoạch lại trạm, lại mạng cho hợp lý và dưới đây
đồ án em xin trình bày các chỉ số, các thuật toán được tính đến trong việc quy hoạch
mạng
2.2.1 Hiệu suất sử dụng trung kế (đường trục)
Hiệu suất sử dụng trung kế là tỷ số giữa lưu lượng được truyền với số kênh của
đường trục.
18
GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 2 Quy hoạch mạng vô tuyến GSM
Ví dụ xét trung kế có số kênh dùng chung n = 10, GoS = 2 %, nên lưu lượng
được truyền sẽ là 4,9823 Erl. Ta có:
Hiệu suất sử dụng trung kế =
%100*
10
9823,4
= 49,823 %
Hiệu suất có vẻ thấp này tương ứng với GoS tốt (Xác suất nghẽn thấp). Chẳng
hạn, nếu GoS = 10 % (tồi hơn) thì lưu lượng muốn truyền là 7,511 Erl, tương ứng lưu
lượng được truyền là: 7,511*(1 – 0,1) = 6,7599 Erl. Khi đó, hiệu suất sử dụng trung kế
lên đến
%100*
10

7599,6
= 67,599 % GoS càng tốt thì hiệu suất sử dụng trung kế càng
thấp, cần phải có nhiều kênh vô tuyến cho lưu lượng muốn truyền đã cho. GoS càng
kém thì với một lưu lượng đã cho thì chỉ cần số kênh vô tuyến là ít hơn.
Với cùng một cấp phục vụ, trung kế càng lớn (số kênh dùng chung lớn) thì hiệu
quả sử dụng trung kế cũng cao.
Bảng 2.4 Hiệu quả sử dụng trung kế
Số kênh
TCH
Lưu lượng được truyền
(GoS = 2%)
Hiệu suất sử dụng
trung kế
6 2,2305 Erlang 37 %
10 4,9823 Erlang 49,82 %
15 8,8300 Erlang 58,86 %
25 17,155 Erlang 68,62 %
40 30,377 Erlang 75,94 %
2.2.2 Các tiêu chuẩn cho hiệu năng mạng
Có nhiều sóng mang xuất hiện có ảnh hưởng đến chất lượng của mạng trong
tương lai. Do đó, việc quy hoạch mạng cần được thực hiện dựa trên những tiêu chẩn
của các tham số quan trọng trong mạng để có thể đưa ra giải pháp quy hoạch tốt nhất
mà vẫn đảm bảo chất lượng mạng tốt cùng với kinh phí tiết kiệm nhất cho nhà mạng.
Thông thường, chất lượng của các dịch vụ thoại sẽ được xem xét và tính đến
các chỉ số KPI. Các chỉ số KPI là cách đánh giá tốt nhất về thực trạng, chất lượng trên
mạng. Việc giám sát, quy hoạch đều dựa vào các giá trị của các tham số KPI và dưới
đây là chuẩn các giá trị KPI cho mạng
19
GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1