Tot nghiep hệ thống phủ song di động trong toa nha IBS

Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp
BÁO CÁO THỰC TẠP TỐT NGHIỆP
Đề tài : Tìm hiểu hệ thống phủ sóng di động
trong tòa nhà cao tầng
1
Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp
LỜI NÓI ĐẦU
o0o

Hòa nhịp với sự phát triển chung của nền kinh tế thế giới, nền kinh tế Việt Nam
đang từng bước đẩy mạnh phát triển kinh tế, xã hội… Trong đó, dịch vụ viễn thông đang
là một trong những ngành kinh tế mũi nhọn nhằm đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin
đang tăng lên cả về số lượng lẫn chất lượng. Số lượng các nhà khai thác viễn thông trong
và ngoài nước tham gia vào thị trường viễn thông ngày một tăng, sự cạnh tranh giữa các
nhà khai thác ngày càng trở nên căng thẳng.
Cùng với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế, cơ sở hạ tầng đô thị cũng
ngày một đổi mới, các khu nhà cao tầng đang mọc lên ngày một nhiều hơn. Phần lớn các
toà nhà cao tầng này đều là văn phòng làm việc của các công ty trong và ngoài nước,
khách sạn, siêu thị, khu chung cư… Đây là nơi mà nhu cầu liên lạc rất lớn và là những
khách hàng quan trọng của các nhà khai thác viễn thông. Vấn đề vùng phủ và dung lượng
đều rất quan trọng vì chất lượng thoại di dộng ảnh hưởng trực tiếp đến uy tín của nhà
cung cấp dịch vụ. Vì vậy để có thể đảm bảo nhu cầu liên lạc, đáp ứng nhu cầu ngày càng
cao của khách hàng đặc biệt là các khách hàng cao cấp, các nhà khai thác viễn thông đang
từng bước tập trung nâng cao chất lượng viễn thông trong các toà nhà cao tầng. Tuy
nhiên, do đặc trưng vùng phủ của những khu vực này rộng hoặc trải dài theo chiều dọc,
sóng vô tuyến từ trạm BTS bên ngoài tòa nhà (BTS outdoor macro) bị suy hao nhiều khi
xuyên qua các bức tường bê tông dẫn đến cường độ tín hiệu không đạt yêu cầu, nên giải
pháp phủ sóng trong tòa nhà hiện nay được nhiều nhà cung cấp dịch vụ di động lựa chọn.
Việc xây dựng một hệ thống phủ sóng di động trong các tòa nhà này trở nên cần thiết đặc
biệt là hai thành phố lớn Hà Nội và Tp Hồ Chí Minh.
Trong báo cáo “Tìm hiểu hệ thống phủ sóng di động trong tòa nhà” này, Em sẽ

trình bày quy trình khảo sát, thiết kế, kiểm định chất lượng và vận hành, bảo trì hệ thống
phủ sóng điện thoại di động cho một tòa nhà mẫu từ đó có thể triển khai rộng cho các tòa
nhà cao tầng khác
Báo cáo được tổ chức thành ba chương như sau:
Chương 1: Tổng quan về mạng GSM
Chương 2: Giải pháp phủ sóng di động trong toà nhà
Chương 3: Khảo sát và thiết kế hệ thống phủ sóng di động trong toà nhà
Chương 4: Xây dựng hệ thống IBC cho tòa nhà
Kết luận và hướng phát triển đề tài: Phần này sẽ trình bày các kết quả đạt được của
báo cáo, và một số hạn chế chưa khắc phục được, để từ đó đưa ra một số hướng phát triển
trong tương lai.
Do còn nhiều hạn chế về trình độ và thời gian nên báo cáo không thể tránh khỏi
những thiếu sót, rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy cô và bạn đọc.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 11, năm 2011
2
Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
o0o
A
AMPS Advanced Mobile Phone System Hệ thống điện thoại di động tiên
tiến
ARIB Association Of Radio Industries
And Business
Liên hiệp công nghiệp và kinh
doanh vô tuyến
B
BCCH Broadcast Control Channel Kênh quảng bá điều khiển.
BCH Broadcast Channel Kênh quảng bá
BER Bit Error Ratio Tỷ số bit lỗi

BSC Base Station Controller Bộ điều khiển trạm gốc
BSS Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc
BTS Base Tranceiver Station Trạm vô tuyến gốc
BSIC Base Station Indentifization Code Mã nhận dạng trạm gốc
BCN Broadband Convergence Network Mạng hội tụ băng rộng
BLER Block Error Rate Tốc độ lỗi khối
C
CCCH Common Control Channel Kênh điều khiển chung
CDMA Code Division Multiple Access Đa truy cập chia theo mã
C/I Carrier to Interference Ratio Tỷ số sóng mang trên nhiễu
CPICH Common Pilot Chanel Kênh hoa tiêu chung
CS Circuit Switch Chuyển mạch kênh
CSPDN Circuit Switched Public Data
Network
Mạng số liệu chuyển mạch kênh
công cộng
CS-ACELP Conjugate Structure Algebraic Code
Excited Linear Pradiction
Dự báo tuyến tính kích thích
theo mã đại số cấu trúc phức hợp
D
DCCH Dedicated Control Channel Kênh điều khiển dành riêng
DPCCH Dedicated Physical Control Chanel Kênh điều khiển vật lý riêng
DAS Distributed Antenna System Hệ thống phân phối anten
E
EIRP Equivalent Isotropically Radiated
Power
Công suất phát xạ đẳng hướng
F
FACCH Fast Associated Control Channel Kênh điều khiển liên kết nhanh

FACH Forward Access Chanel Kênh truy nhập đường xuống
FCCH Frequency Correction Channel Kênh hiệu chỉnh tần số
FDD Frequency Division Duplex Ghép kênh song công phân chia
theo tần số
FDMA Frequence Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo tần
3
Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp
số
G
GOS Grade Of Service Cấp độ phục vụ
GSM Global System for Mobile
Communication
Thông tin di động toàn cầu
GPRS General Packet Radio Services Dịch vụ vô tuyến gói chung
GMSC Gateway Mobile Service Switching
Center
Trung tâm chuyển mạch di động
định hướng
GGSN Gateway GPRS support Node Node hỗ trợ GPRS cổng
GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu
H
HLR Home Location Register Bộ nhớ thường trú
I
IMT-2000 International Mobile
Telecommunication
Tiêu chuẩn thông tin di động
toàn cầu
IMSI International Mobile Subscriber
Identity
Số nhận dạng thuê bao di di

động quốc tế
ISDN Integrated Servive Digital Network Mạng số đa dịch vụ
IBC Inbuilding Coverage Phủ sóng trong tòa nhà
IBS Inbuilding Solution Giải pháp phủ sóng tòa nhà
L
LAC Link Access Control Điều khiển truy nhập liên kết
LAI Location Area Indentify Nhận dạng vùng vị trí
LA Location Area Vùng định vị
M
MS Mobile Station Trạm di động
MSC Mobile Service Switching Center Tổng đài di động
ME Mobile Equipment Thiết bị di động
MCC Mobile Country Code Mã quốc gia
MNC Mobile Network Code Mã dạng di động
N
NAS Non-Access Stratum Tầng không truy nhập
NSS Network and Switching Subsystem Hệ thống chuyển mạch
O
OM Operation and Management Khai thác và bảo dưỡng
OCQPSK Orthogonal complex quadrature
Phase Shift Keying
Khóa chuyển pha vuông góc trực
giao
P
PCCH Paging Control Chanel Kênh điều khiển tìm gọi
PCH Paging Channel Kênh nhắn tin
PCS Personal Communication Services Dịch vụ thông tin cá nhân
PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng
4
Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp

PSTN Public Switched Telephone Network Mạng chuyển mạch thoại công
cộng
PRACH Physical Random Access Channel Kênh truy cập ngẫu nhiên vật lý
Q
QxLevel RF Signal Quality Chất lượng thu
R
RACH Random Access Channel Kênh truy cập ngẫu nhiên
RRC Radio Resource Control Điều khiển tài nguyên vô tuyến
RxLevel RF Signal Level Mức thu tín hiệu
RSSI Receive Signal Strength Indication Biểu thị tín hiệu thu
RSCP Received Signal Code Power Công suất mã tín hiệu nhận
S
SCH Synchronization Channel Kênh đồng bộ
SS Switching Subsystem Phân hệ chuyển mạch
SGSN Servicing GPRS Support Node Node hỗ trợ GPRS
SQI Speech Quality Index Chất lượng thoại
T
TACH Traffic and Associated Channel Kênh lưu lượng và liên kết
TCH Traffic Channel Kênh lưu lượng
TDMA Time Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo thời
gian
TDD Time Division Duplex Ghép song công phân chia thời
gian
U
UTRAN Universal Terrestrial Radio Access
Network
Mạng truy nhập vô tuyến mặt
đất toàn cầu
UMTS Universal Mobile
Telecommunnication System

Hệ thống thông tin di động
chung
W
WCDMA Wideband Code Division Multiplex Đa truy cập chia theo mã
WDM Wavelength Devision Multiplexing Ghép kênh phân chia
bước sóng
MỤC LỤC
o0o
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 3
5
Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp
MỤC LỤC 5
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG GSM 7
1.1 Các đặc tính và dịch vụ của mạng GSM 7
1.2.1 Hệ thống GSM 8
1.2.2 Hệ thống con chuyển mạch (SS) 9
1.2.3 Trạm di động(MS) 10
1.2.4 Hệ thống con BSS 11
1.2.5 Hệ thống khai thác và hỗ trợ (OSS) 11
1.3 Cấu trúc địa lý của mạng GSM 12
1.4 Các đặc trưng của GSM 12
2.2.3 Phần tử bức xạ 22
2.4 Kết luận 25
CHƯƠNG III: TIẾN HÀNH KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHỦ SÓNG
DI ĐỘNG TRONG TOÀ NHÀ 26
3.6.2 Các tham số lập kế hoạch 37
CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG HỆ THỐNG IBC CHO TOÀ NHÀ 43
4.1 Phân tích kết quả khảo sát 44
4.2.5 Thiết kế hệ thống IBS theo trục đứng 50
4.2.6 Lắp đặt phòng BTS room 54

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 3
MỤC LỤC 5
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG GSM 7
1.1 Các đặc tính và dịch vụ của mạng GSM 7
1.2.1 Hệ thống GSM 8
1.2.2 Hệ thống con chuyển mạch (SS) 9
1.2.3 Trạm di động(MS) 10
6
Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp
1.2.4 Hệ thống con BSS 11
1.2.5 Hệ thống khai thác và hỗ trợ (OSS) 11
1.3 Cấu trúc địa lý của mạng GSM 12
1.4 Các đặc trưng của GSM 12
2.2.3 Phần tử bức xạ 22
2.4 Kết luận 25
CHƯƠNG III: TIẾN HÀNH KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHỦ SÓNG
DI ĐỘNG TRONG TOÀ NHÀ 26
3.6.2 Các tham số lập kế hoạch 37
CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG HỆ THỐNG IBC CHO TOÀ NHÀ 43
4.1 Phân tích kết quả khảo sát 44
4.2.5 Thiết kế hệ thống IBS theo trục đứng 50
4.2.6 Lắp đặt phòng BTS room 54
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG GSM
1.1 Các đặc tính và dịch vụ của mạng GSM
Từ các khuyền nghị của GSM ta có thể tổng hợp nên các đặc tính chủ yếu sau:
 Số lượng các dịch vụ và tiện ích cho các thuê bao cả trong thông tin thoại và số
liệu lớn.
 Sự tương thích của các dịch vụ trong GSM với các dịch vụ của mạng có sẵn
(PSTN-ISDN) bởi các giao diện theo tiêu chuẩn chung.
 Tự động cập nhật vị trí cho mọi thuê bao di động.

 Độ linh hoạt cao nhờ sử dụng các đầu cuối thông tin di động khác nhau như máy
xách tay, máy cầm tay đặt trên ôtô.
 Sử dụng băng tần số 900MHz với hiệu quả cao nhờ sự kết hợp giữa TDMA (Time
Division Multiple Access) với FDMA (Frequency Division Multiple Access).
 Giải quyết sự hạn chế dung lượng nhời việc sử dụng lại tần số tốt hơn.
Các dịch vụ được tiêu chuẩn ở GSM:
 Các dịch vụ thoại:
 Chuyển hướng các cuộc gọi vô điều kiện, cuộc gọi khi thuê bao di động bận và
không bận, cuộc gọi khi không đến được MS, cuộc gọi khi ứ nghẽn vô tuyến.
 Cấm tất cả các cuộc gọi đi, cuộc gọi ra quốc tế, cuộc gọi ra quốc tế trừ các nước
PLMN thường trú, cuộc gọi đến khi lưu động ở ngoài nước có PLMN thường trú.
 Giữ cuộc gọi, đợi gọi, chuyển tiếp cuộc gọi.
7
Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp
 Hoàn thành các cuộc gọi đến các thuê bao bận.
 Nhóm và sử dụng khép kín, dịch vụ ba phía, thông báo cước phí.
 Dịch vụ điện thông không trả cước.
 Nhận dạng số chủ gọi, số thoại được nối, cuộc gọi hiềm thù.
 Các dịch vụ số liệu:
 Truyền dẫn số liệu.
 Dịch vụ bản tin ngắn, hộp thư thoại.
 Phát quảng bá trong cell.
1.2 Cấu trúc mạng GSM
 Các khối chính trong mạng GSM:
OSS: Hệ thống khai thác và hỗ trợ
AUC: Trung tâm nhận thực
HLR: Bộ ghi định vị thường trú
SS: Hệ thống chuyển mạch
VLR: Bộ ghi định vị tạm trú
BTS: Đài vô tuyến gốc

MS: Máy di động
BSS: Hệ thống trạm gốc
BSC: Đài điều khiển trạm gốc
OMC: Trung tâm khai thác và bảo dưỡng
PSPDN: Mạng chuyển mạch gói công cộng
EIR: Thanh ghi nhận dạng thiết bị
ISDN: Mạng số liên kết đa dịch vụ
PLMN: Mạng di động mặt đất công cộng
MSC: Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động
PSDN: Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng
CSPDN: Mạng số liệu chuyển mạch kênh công cộng
Hình 1.1: Sơ đồ cấu trúc mạng GSM
1.2.1 Hệ thống GSM
Hệ thống này được chia thành hệ thống chuyển mạch SS và hệ thống trạm gốc
BSS, mỗi hệ thống này có một số chức năng tại đó thực hiện tất cả các chức năng của hệ
thống. Và những khối chức năng này được thực hiện ở các thiết bị khác nhau. Hệ thống
được thực hiện nhự một mạng gồm nhiều cell vô tuyến cạnh nhau để cùng đảm bảo toàn
8
Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp
bộ vùng phủ sóng của vùng phục vụ. Mỗi cell một trạm vô tuyến gốc BTS làm việc ở một
tập hợp các kênh vo tuyến. Các kênh này khác với các kênh được sử dụng ở các cell lân
cận để tránh nhiễu giao thoa.
• Một bộ điều khiển trạm gốc BSC sẽ điều khiển một nhóm BTS. BSC điều khiển các
chức năng như chuyển giao và điều khiển công suất.
• Một MSC (trung tâm chuyễn mạch các dịch vụ di động) phục vụ một số bộ điều khiển
trạm gốc, MSC điều khiển các cuộc gọi tới và đi từ mạng chuyển mạch điện thoại
công cộng PSTN, mạng số liên kết đa dịch vụ ISDN, mạng di động mặt đất công cộng
PLMN và các mạng số liệu công cộng PSDN, và có thể là các mạng riêng.
Các khối nói trên đều tham gia vào việc nối thông giữa một trạm di động MS và một thuê
bao di động ở PSDN. Nếu không thể thực hiện một cuộc gọi đến MS ta sẽ thông cần bất

cứ một thiết bị nào khác. Vấn đề nảy sinh khi ta muốn thực hiện một cuộc gọi kết cuối ở
MS, người gọi hầu như không biết MS được gọi ở đâu. Vì thế cần một số cơ sở dữ liệu
mạng để theo dõi MS. Cơ sở dữ liệu quan trọng nhất là bộ đăng ký thường trú HLR. Khi
một thuê bao di động mua một đăng ký từ một hãng khai thác GSM, thuê bao di động này
sẽ được đăng ký ở HLR của hãng này. HLR chứa các thông tin về thuê bao như các dịch
vụ bổ xung và các tần số nhận thực, quyền thâm nhập của thuê bao, các dịch vụ mà thuê
bao đăng ký, các số liệu động về vùng mà ở đó đang chứa thuê bao của nó (Roaming),
trong HLR còn tạo báo hiệu số 7 trên giao diện với MSC. Ngoài ra sẽ có thông tin về vị
trí của MS tức là hiện thời vị trí của MS ở đâu thuộc MSC nào. Thông tin này thay đổi
khi MS di động. MS sẽ gửi thông tin về vị trí thông qua MSC/HLR đến HLR của mình,
nhờ vậy đảm bảo phương tiện để thu một cuộc gọi.
1.2.2 Hệ thống con chuyển mạch (SS)
Hệ thống con chuyển mạch (SS): bao gồm các chức năng chuyển mạch chính của
GSM cũng như các cơ sở dữ liệu cần thiết cho số liệu thuê bao và quản lý di động của
thuê bao. Chức nãng chính của SS là quản lý thông tin giữa những người sử dụng mạng
GSM với nhau và với mạng khác.
MSC thực hiện các chức năng chuyển mạch chính, nhiệm vụ chính của MSC là điều phối
việc thiết lập cuộc gọi đến những thuê bao của GSM, một mặt MSC giao tiếp với hệ
thống con BSS và mặt khác giao tiếp với mạng ngoài qua G-MSC.
Khối SS cũng cần giao tiếp với mạng ngoài để sử dụng khả năng truyền tải của các
mạng này cho việc truyền tải số liệu của người sử dụng hay báo hiệu giưã các phần tử của
mạng GSM. Chẳng hạn SS có thể sử dụng mạng báo hiệu kênh chung số 7, mạng này
đảm bảo hoạt động tương tác giữa các phần tử của SS trong một hay nhiều mạng GSM.
MSC thường là một tổng đài lớn điều khiển và quản lý một số các bộ điều khiển trạm gốc
BSC. Một tổng đài MSC thích hợp cho một vùng đô thị và ngoại ô có dân cư vào khoảng
một triệu (với mật độ thuê bao trung bình).
 Khối IWF:
Để kết nối MSC với một số mạng khác cần phải thích ứng các đặc điểm truyền dẫn của
GSM với các mạng này. Các thích ứng này gọi là chức năng tương tác IWF. IWF bao
gồm một thiết bị để thích ứng giao thức và truyền dẫn. IWF có thể thực hiện trong cùng

chức năng MSC hay có thể ở thiết bị riêng, ở trường hợp hai giao tiếp giữa MSC và IWF
được để mở.
 Khối HLR:
9
Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp
Giữ các thông tin liên quan tới việc cung cấp các dịch vụ viễn thông không phụ thuộc vào
vị trí hiện thời của thuê bao và chứa các thông tin về vị trí hiện thời của thuê bao. Thường
HLR là một máy tính đứng riêng không có khả năng chuyển mạch nhưng có khả năng
quản lý hàng trăm ngàn thuê bao. Một chức năng con của HLR là nhận dạng trung tâm
nhận thực thuê bao AUC.
 Khối trung tâm nhận thực 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. Đương vô tuyến cũng được AUC cung cấp mã bảo
mật 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 về thuê bao và phải được bảo vệ chống
mọi thâm nhập trái phép.
 Bộ ghi định vị tạm trú 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 VLR. Ngay cả khi MS lưu động vào một vùng MSC mới. VLR liên kết với
MSC sẽ yêu cầu 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.
 Tổng đài di động cổng GMSC:
Tất cả các cuộc gọi vào cho mạng GSM /PLMN sẽ được định tuyến cho tổng đài vô tuyến
cổng Gateway-MSC. Nếu người nào đó ở mạng cố định PSTN muốn thực hiện một cuộc
gọi đến một thuê bao di động của mạng GSM. Tổng đài tại PSTN sẽ kết nối cuộc gọi này
đến MSC có trang bị một chức năng được gọi là chức năng cổng.
Tổng đài MSC này gọi là MSC cổng và nó có thể là một MSC bất kỳ ở mạng
GSM. GMSC sẽ phải tìm ra vị trí của MS cần tìm. Điều này được thực hiện bằng cách hỏi

HLR nơi MS đăng ký. HLR sẽ trả lời khi đó MSC này có thể định tuyến lại cuộc gọi đến
MSC cần thiết. Khi cuộc gọi đến MSC này, VLR sẽ biết chi tiết hơn về vị trí của MS.
Như vậy có thể nối thông một cuộc gọi ở GSM có sự khác biệt giữa thiết bị vật lý và đăng
ký thuê bao.
1.2.3 Trạm di động(MS)
MS là một đầu cuối di động, có thể đặt trên ô tô hay xách tay. Tại GSM có một
khối nhỏ gọi là modun nhận dạng thuê bao SIM, là một khối vật lý tách riêng chẳng hạn
là một IC Card còn gọi là card thông minh SIM cung với thiết bị trạm hợp thành trạm di
động. Không có SIM, MS không thể thâm nhập đến mạng trừ trường hợp gọi khẩn. Khi
liên kết đăng ký thuê bao với card SIM chứ không phải với MS. Đăng ký thuê bao có thể
có thể sử dụng trạm MS khác như của chính mình. Điều này làm nẩy sinh vấn đề MS bị
lấy cắp, vì không có biện pháp để chặn đăng ký thuê bao nếu bị lấy cắp thì khi đó sẽ cần
một cơ sở dữ liệu chứa số liệu phần cứng của thiết bị: thanh ghi nhận dạng thiết bị EIR
(nhưng hiện nay ở Việt Nam thì người ta không dùng thiết bị này nữa bởi vì khi có EIR
thì nó yêu cầu máy có chỉ tiêu chất lượng tốt. Do kinh tế thị trường thì không phải ai cũng
có thể mua một máy có chất lượng đạt yêu cầu ). EIR được nối Với MSC qua một đường
báo hiệu. Nó cho phép MSC kiểm tra sự hợp lệ của thiết bị. Bằng cách này có thể cho
một MS không được thâm nhập.
10
Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp
1.2.4 Hệ thống con BSS
Là một hệ thống đặc thù riêng cho tính chất tổ ong vô tuyến của GSM. BSS giao
diện trực tiếp với các trạm di động MS thông qua giao diện vô tuyến, vì thế nó bao gồm
các thiết bị thu phát đường vô tuyến và quản lý các chức năng này. Mặt khác BSS thực
hiện giao diện với các tổng đài SS. Tóm laị, BSS thực hiện đấu nối các MS với tổng đài
và nhờ vậy đấu nối những người sử dụng các trạm di động với những người sử dụng viễn
thông khác BSS cũng phải được điều khiển, do đó nó được đấu nối với OSS. BSS bao
gồm hai loại thiết bị: BTS giao diện với MS và BSC giao diện với MSC.
 Khối BTS:
Một BTS gồm các thiết bị thu phát, anten và xử lý tín hiệu đặc thù cho giao diện vô

tuyến. Có thể coi BTS là các Modem vô tuyến phức tạp có thêm một số các chức năng
khác. Một bộ phận quan trọng của BTS là TRAU là khối chuyển đổi mã và thích ứng tốc
độ. 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 đặt cách xa BTS và thậm chí còn đặt
trong BSC và MSC.
 Khối TRAU:
Khối thích ứng và chuyển đổi mã thực hiện chuyển đổi giữa tiếng 64kbit/s luật A và tiếng
RPE LTP 13 kbit/s cũng như thích ứng tốc độ giữa các khung 3.6, 6, 12 kbit/s sử dụng ở
giao diện vô tuyến. TRAU được điều khiển bởi BTS. Nếu nó được đặt bên ngoài BTS thì
việc điều khiển được thực hiện bởi báo hiệu trong băng bằng cách sử dụng một số bit dự
trữ ở trong khung 320 bit của các kênh lưu lượng 16 kbit/s trong đó chỉ có 13 kbit/s được
sử dụng cho việc truyền lưu lượng các bít dự trữ nói trên là các bit điều khiển.
 Khối BSC:
BSC có nhiệm vụ quản lý tất cả giao diện vô tuyến thông qua các lệnh điều khiển từ xa
BTS và MS. Các lệnh này chủ yếu là lệnh ấn định, giải phóng kênh vô tuyến và chuyển
giao. Một phía BSC được nôí với BTS còn phía kia nối với MSC của SS. Trong thực tế
BSC là một tổng đài nhỏ có khả năng tính toán đáng kể. Vai trò chính của nó là quản lý
các kênh ở giao diện vô tuyến và chuyển giao. Giao diện giữa BSC và MSC là giao diện
A, còn giao diện giữa BTS và BSC là giao diện Abit.
1.2.5 Hệ thống khai thác và hỗ trợ (OSS)
Được nối tới tất cả các thiết bị ở hệ thống chuyển mạch và nối đến BSC. OSS có
các chức năng chính sau:
 Quản lý mạng tế bào :
Tại PLMN lớn cần xử lý rất nhiều số liệu, các thủ tục chi tiết, các công cụ quản lý phụ
thuộc cơ quan chịu trách nhiệm về mạng. Số liệu tổng đài và số liệu hệ thống điện thoại
di động, cơ sở dữ liệu này chứa tất cả các nội dung của cơ sở dữ liệu về dữ liệu đang được
giữ tại MSC/BSC. Có thể kiểm tra tại chỗ trước khi đưa nó vào hoạt động.
 Quản lý đăng ký thuê bao:
Bao gồm các hoạt động đăng ký thuê bao. Nhiệm vụ đầu tiên là nhập và xoá thuê bao

khỏi mạng, đăng ký thuê bao rất phức tạp gồm nhiều dịch vụ và tính năng bổ xung. Nhà
khai thác phải có thể thâm nhập tất cả các thông số nói trên. Một nhiệm vụ quan trọng
khác của khai thác là tính cước các cuộc gọi.
 Quản lý chất lượng :
11
Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp
Có một số chức năng đo đạc ở GSM, nội dung chức năng đo đạc sơ cấp này được thực
hiện ở phần tử mạng chịu trách nhiệm về đối tượng đo, chẳng hạn các số liệu định hướng
theo cuộc gọi được thực hiện ở MSC sau, đó số lượng đo sơ cấp được gửi tới OSS và
được lưu trữ ở đấy.
Các phép đo đó là:
 Đo lưu lượng các tuyến.
 Đo lưu lượng các loại lưu lượng.
 Đo về độ phân tán lưu lượng
Đối tượng chính để đo ở mạng vô tuyến là cell.
1.3 Cấu trúc địa lý của mạng GSM
Mọi mạng điện thoại cần một cấu trúc nhất định để định tuyến các cuộc gọi vào
tổng đài ọng do tính lưu thông của các thuê bao trong mạng.
 Vùng mạng:
Tổng đài vô tuyến cổng GMSC kết nối các đường truyền giữa mạng GSM/PLMN và
mạng PSTN/ISDN khác hay các mạng PLMN khác sẽ ở mức tổng đài trung kế quốc gia
hay quốc tế. Tất cả các cuộc gọi vào cho mạng GSM sẽ được định tuyến đến một hay
nhiều tổng đài vô tuyến cổng GMSC.
 Vùng phục vụ MSC/VLR:
Vùng MSC là một bộ phận của mạng được một MSC quản lý. Để định tuyến một cuộc
gọi đến một thuê bao di động, đường truyền qua mạng sẽ được nối đến MSC ở vùng phục
vụ MSC nơi thuê bao đang ở. Vùng phục vụ như là một bộ phận của mạng được định
nghĩa như một vùng mà ở đó có thể đạt đến trạm di động nhờ việc MS này được ghi lại ở
một bộ định vị khác(VLR). Một vùng mạng GSM được chia thành một hay nhiều vùng
phục vụ MSC/VLR.

 Vùng định vị (LA-location Area):
Mỗi vùng phục vụ MSC/VLR được chia thành một số vùng định vị. Vùng định vị là một
phần của vùng phục vụ MSC/VLR mà ở đó một trạm di động có thể chuyển động tự do
mà không cần cập nhật thông tin về vị trí cho tổng đài MSC/VLR điều khiển vùng định vị
này. Vùng định vị này là một vùng mà ở đó thông báo tìm gọi sẽ được phát quảng bá để
tìm một thuê bao di động bị gọi. Vùng định vị có thể có một số cell và phụ thuộc vào một
hay vài BSC nhưng nó chỉ phụ thuộc vào một MSC/VLR. Hệ thống có thể nhận dạng
vùng định vị bằng cách sử dụng nhận dạng vùng định vị LAI.
Vùng định vị được hệ thống sử dụng để tìm một thuê bao đang ở trạng thái hoạt động.
 Ô (cell):
Vùng định vị được chia thành một số ô, là một vùng bao phủ vô tuyến được nhận dạng
bằng nhận đạng ô toàn cầu (CGI). Trạm di động tự nhận dạng một ô bằng cách sử dụng
mã nhận dạng trạm gốc (BSIC).
1.4 Các đặc trưng của GSM
Trong các hệ thống điện thoại di động hiện có cung cấp cho các thuê bao và nhà
khai thác nhiều ưu điểm hơn một mạng điện thoại tiêu chuẩn. Nhưng ở đó còn nhiều hạn
chế. GSM đã khắc phục được những hạn chế đó và được thể hiện qua các đặc trưng sau.
 Tính tương thích:
12
Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp
Do sự phát triển nhanh chóng của các mạng tế bào ở Châu Âu, hiện có nhiều hệ thống tế
bào khác nhau mà không tương thích với nhau. Vì vậy, hiển nhiên là cần phải có một tiêu
chuẩn chung cho hệ thống thông tin di động. Và một hội đồng thực thi đã được thiết lập
với một nhiệm vụ phức tạp là phân định chung-riêng ở mạng tiêu chuẩn mới. Tiêu chuẩn
GSM đã được qui định và phát triển ở các nước Châu Âu đang hoạt động để khai thác
chung với nhau . Kết quả là một hệ thống tế bào đã được thực hiện ở khắp Châu Âu. Sự
thuận lợi do tiêu chuẩn GSM đem lại, sẽ có một thị trường lớn đối với các thiết bị GSM.
Nghĩa là các nhà sản suất sẽ cung cấp các hiết bị với chất lương cao hơn và giá thành rẻ
hơn. Các thành công của GSM đã được chấp nhận và thực hiện trên khắp thế giới. Hệ
thống thông tin di động số GSM tương thích với hệ thống báo hiệu số 7 và sử dụng băng

tần (890-915 ) MHz để truyền tín hiệu từ máy di động đến trạm gốc và băng tần (935-
960) MHz để truyền dẫn tín hiệu từ trạm gốc đến máy di động.
 Loại bỏ các tạp âm:
Trong các hệ thống điện thọai tế bào hiện nay, máy di động thông tin với cell bằng các tín
hiệu vô tuyến tương tự. Mặc dù kỹ thuật này có thể đảm bảo một chất lượng thoại rất tốt
(nó được sử dụng nhiều đối vớ vô tuyến quảng bá stereo), nhưng nó dễ bị tạp âm xâm
nhập. Tạp âm sẽ giao thoa với hệ thống hiện hành, có thể được phát sinh bởi các nguyên
nhân sau :
 Một nguồn công suất mạnh hoặc kéo dài , gần với hệ thống thông tin di động (như
hệ thống đánh lửa trên ô tô , sét ).
 Sự truyền dẫn ở các máy di động khác nhau trên cùng một tần số (nhiễu kênh
chung).
 Sự truyền dẫn ở các máy di động khác nhau, theo kiểu “xuyên ngang “ từ một tần
số lân cận (nhiễu kênh lân cận ).
 Nhiễu nền xâm nhập vì tín hiệu quá yếu.
Để đối phó với nhữnh vấn đề gây ra nhiễu trong hệ thống tế bào mới người ta sử dụng các
tín hiệu số thay cho tín hiệu tương tự. Các tín hiệu được phát trên một giao diện vô tuyến
số có thể được bảo vệ để chống lại các lỗi phát sinh do tạp âm. Việc bảo vệ này sẽ hình
thành từ sự mã hoá của tín hiệu, mà cơ chế là do sự quyết định của phần mềm và sử dụng
giải mã viterbi. Các cơ chế này cho phép phát hiện và sửa chữa các lỗi ở một tín hiệu. Kết
quả là có một giao diện vô tuyến mạnh hơn nhiều.
Thông tin di động số có thể chịu được mức nhiễu cao hơn so với các hệ thống tương tự
hiện có, dẫn đến việc cải thiện cả chất lượng lẫn hiệu quả ở hệ thống thông tin di động.
 Tính linh hoạt và tăng thêm dung lượng:
Với giao diện vô tuyến tương tự hiện có, mỗi kết nối giữa một thuê bao di động với một
Cell đòi hỏi phải có sóng mang RF riêng, điều đó dẫn đến đòi hỏi ở Cell phải lắp đặt thêm
modul (phần cứng ) RF. Vì vậy, để mở rộng dung lượng của một Cell thì phải tăng thêm
số lượng các kênh và các modul RF có chất lượng tương đương phải được đưa thêm vào
thiết bị của Cell. Do đó, việc mở rộng hệ thống là tốn nhiều thời gian, tiền của và công
sức Như vậy, các hãng khai thác cũng bao hàm cả việc lập kế hoạch RF rất phức tạp. Để

khai thác một cách hợp pháp, tất cả các hệ thống phải sử dụng một khoảng tần số RF đã
đựoc qui định chặt chẽ, chỉ trong khoảng tần số (872-960 MHz).
Rõ ràng phổ tần số bị nhiều hạn chế và chỉ một số lượng có hạn các cuộc đàm thoại là có
thể chèn được trên một số lượng kênh vô tuyến đã cho, do đó, thường xuyên có sự quá tải
13
Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp
xảy ra tại giờ cao điểm của nhu cầu, kết quả là “ call blocking “ (tức thuê bao sẽ nghe một
cho biết đường truyền đang bận ), hậu qủa là sự không thoả mãn của thuê bao.
Khi mà giao diện số được sử dụng ở hệ thống GSM sẽ đưa đến việc giải quyết việc sử
dụng phổ vô tuyến có sẵn một cách hiệu quả hơn. Tám cuộc gọi đồng thời được thực hiện
trên một sóng mang RF. Điều đó có nghĩa là mỗi modul RF riêng sẽ đáp ứng cho tám
thuê bao cùng một lúc, và như vậy hệ thống sẽ được mở rộng, yêu cầu thay đổi modul RF
thường ít hơn so với các hệ thống cũ. Do đó hệ thống là rất linh hoạt vì nó có thể thay đổi
dung lượng bằng một bộ phận khác của mạng bằng cách đặt lại cấu hình từ cơ sở dữ liệu
của hệ thống.
 Sử dụng các giao diện tiêu chuẩn:
Trong mạng tế bào mỗi thiết bị được sử dụng là được chế tạo bởi một nhà sản suất. Điều
đó là vì một hãng sản xuất chỉ sản xuất thiết bị đã được thiết kế để thông tin với nhau.
Tình trạng này có thể rất có lợi cho các hãng sản xuất như họ có ảnh hưởng lớn lên sự
định giá các sản phẩm của họ, nhưng lại là điều không có lợi đối với người sử dụng điện
thoại di động và nhà khai thác mạng vì giá thành thiết bị cao.
Với hệ thống thông tin di động số GSM thì ngược lại, vì do các giao diện tiêu chuẩn như
C7 và X25 được sử dụng trong toàn hệ thống. Điều này có nghĩa là các nhà qui hoạch hệ
thống có thể lựa chọn thiết bị với giá thành khác nhau của các hãng sản xuất khác nhau.
Vì vậy, sự cạnh tranh giữa các hãng sản xuất với nhau sẽ tăng lên và giá thành sẽ hạ
xuống. Ngoài ra, các nhà thiết kế mạng sẽ có nhiều linh hoạt hơn khi đặt mua các cấu
kiện của mạng, tức là họ có tể tạo ra nhiều hiệu quả sử dụng ở các đường truyền mặt đất
mà họ đang khai thác.
 An toàn và bảo mật tuyệt đối:
Vấn đề an toàn được xem đứng đầu danh mục các vấn đề sẽ được cạnh tranh của các nhà

khai thác ở các hệ thống tương tự. Trong một vài hệ thống thế hệ đầu có khoảng 20%
cuộc gọi bị ăn cắp. Để bảo mật số liệu và thoại được tốt, GSM đưa ra đề nghị bảo mật cả
về phương pháp truyền dẫn trên giao diện vô tuyến và cả ở cách thức lưu lượng được xử
lý trước khi truyền dẫn. Các dữ liệu được điều khiển và báo hiệu sẽ được mật mã cùng
với các kỹ thuật nhận thực thuê bao tinh vi sẽ loaị trừ việc ăn cắp cuộc gọi. ở hệ thống
GSM thiết bị di động sẽ được nhận dạng một cách độc lập từ thuê bao di động. Mỗi máy
di động có một số nhận dạng được mã hoá cứng khi sản xuất để kiểm tra nếu như nó được
khai báo là đã bị mất cắp.
Hệ thống GSM đảm bảo ở một mức độ cao tính bảo mật cho các thuê bao, các cuộc gọi sẽ
được số háo, mã háo và sau đó được gài mật mã trước khi phát lên không gian.
 Chuyển vùng nhanh hơn:
Chuyển vùng xảy ra khi máy di động di chuyển giữa các cell. Một cuộc gọi sẽ được
chuyển từ một kênh này đến kênh khác và từ một cell này đến một cell khác để duy trì
cuộc gọi được liên tục. Trong các hệ thống tương tự hiện có, chỉ có thuê bao rất tốt mới
nhận ra một chuyển vùng đã xảy ra. Còn hệ thống GSM đã giải quyết vấn đề này và quá
trình chuyển vùng được điều khiển chặt chẽ hơn nhiều. GSM cho phép đưa nhiều yếu tố
vào tính toán và được tính toán chi tiết hơn (Đo cường độ tín hiệu của các cell lân cận).
 Nhận dạng thuê bao:
So với các hệ thống tương tự, mỗi thuê bao di động được nhận dạng bởi số máy điện
thoại mà nó được gắn lên thiết bị di động của nó. Vì vậy nếu thuê bao muốn thu/phát các
cuộc gọi thì cần phải có thiết bị di động. Trong hệ thống GSM, thuê bao và thiết bi di
14
Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp
động được nhận dạng một cách riêng rẽ. Thuê bao được nhận dạng bằng một card thông
minh (Smart card),được biết như một khối nhận dạng thuê bao SIM.
Nghĩa là người sử dụng chỉ cần mua thuê bao ở một hệ thống di động nhưng có khả năng
sử dụng cho nhiều kiểu thiết bị di động khác nhau (Fax, Computer, điện thoại di động).
Nghĩa là khi di chuyển thuê bao chỉ cần mang theo SIM card của nó. Vì SIM card nhận
diện người sử dụng nên bất kỳ nơi nào các cuộc gọi của thuê bao tạo ra, háo đơn tính
cước sẽ luôn luôn được được gửi tới bộ ghi định vị thường trú (HLR) của thuê bao.

 Tính tương thích với ISDN:
ISDN là một tiêu chuẩn mà hầu hết các nước đang phát triển đã cam kết thực hiện. Đây là
một mạng thông tin mới và tiên tiến được thiết kế để truyền thoại và số liệu thuê bao trên
các đường truyềnthoại tiêu chuẩn. Mạng GSM đã được thiết kế để khai thác với hệ thống
ISDN và sẽ cung cấp các đặc tính có thể tương thích với nó.
CHƯƠNG II: GIẢI PHÁP PHỦ SÓNG DI ĐỘNG TRONG TOÀ NHÀ
2.1 Đặt vấn đề
Ngày nay, để mở rộng thị phần ngoài việc cạnh tranh về giá cả, dịch vụ giá trị gia
tăng, chăm sóc khách hàng các nhà cung cấp dịch vụ di động cũng không ngừng tập
trung phát triển mạng lưới để có vùng phủ rộng, phủ sâu, chất lượng phủ sóng tốt. Tuy
nhiên, ngay cả đối với các công ty cung cấp dịch vụ di động đã phủ sóng 63/63 tỉnh thành
có một vấn đề cần quan tâm là tại một số thành phố lớn như Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh là
chất lượng phủ sóng trong các toà nhà, đặc biệt là các toà nhà cao tầng của khách sạn, văn
phòng của các công ty trong và ngoài nước, khu chung cư cao cấp… Đây là nơi mà nhu
cầu liên lạc rất lớn và là những khách hàng quan trọng của các nhà cung cấp dịch vụ viễn
thông. Vì vậy để có thể đảm bảo nhu cầu liên lạc, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của
khách hàng đặc biệt là các khách hàng cao cấp, các nhà khai thác viễn thông đang từng
bước tập trung nâng cao chất lượng viễn thông trong các toà nhà cao tầng.
15
Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp
Hình 2.1: Mô hình hệ thống phủ sóng di động trong tòa nhà
Tại các tầng thấp thường có tình trạng sóng yếu, chập chờn, ở các tầng cao thì nhiễu (nhất
là đối với các nhà khai thác chia sẻ chung băng tần GSM) dẫn đến khó thực hiện và rớt
cuộc gọi. Tuy nhiên, do đặc trưng vùng phủ của những khu vực này rộng hoặc trải dài
theo chiều dọc, sóng vô tuyến từ trạm BTS outdoor macro bị suy hao nhiều khi xuyên qua
các bức tường bê tông dẫn đến cường độ tín hiệu không đạt yêu cầu, nên giải pháp phủ
sóng trong tòa nhà IBS (Inbuilding Solutions) hay IBC (Inbuilding Coverage) hiện nay
được nhiều nhà cung cấp dịch vụ di động lựa chọn. Trong các phần tiếp theo người thực
hiện sẽ đi sâu vào việc thiết kế hệ thống IBC.
16

Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp
Hình 2.2: Hệ thống IBS sẽ đảm bảo được vùng phủ tốt trong các tòa nhà
 Giải pháp truyền thống:
Sử dụng cáp feeder 7/8 và 1/2 đề truyền tín hiệu. Thích hợp với các tòa nhà qui mô vừa
và nhỏ (dưới 23 tầng, dưới 100 000 m2).
Lắp đặt dễ dàng và nhanh chóng, sử dụng các quang đi dọc trục để giảm suy hao tín hiệu
Chia tách hệ thống thành từng phần nhỏ, trong mỗi phần sử dụng cáp feeder 7/8 chạy dọc
trục. Có thêm các bộ repeater quang để điều khiển tín hiệu. Thích hợp với các tòa nhà
diện tích lớn, cao trên 30 tầng.
 Dưới đây là những ưu điểm khi sử dụng hệ thống Inbuilding:
 Đảm bảo vùng phủ sóng di động mọi lúc mọi nơi bên trong tòa nhà, giúp khả năng
truy cập mạng và liên lạc không bị gián đoạn cho việc giao dịch, hội nghị…
 Các dịch vụ thông tin, dữ liệu, mobile… đều được cung cấp với chất lượng ổn định
để mang lại hiệu quả công việc tốt nhất và lợi nhuận cho khách hàng.
 Tối ưu hóa thiết kế về kinh phí thiết bị sử dụng và khả năng phủ sóng.
 Tránh phủ sóng ra ngoài phạm vi tòa nhà để giảm thiểu khả năng nghẽn mạng
ngoài ý muốn.
 Hệ thống In Building là một hệ thống độc lập không phụ thuộc vào hệ thống
outdoor bên ngoài nên việc sử dụng hệ thống này bảo đảm tính bền vững ổn định
chất lượng vùng phủ sóng cho tòa nhà
 Hệ thống có khả năng tích hợp tất cả các mạng đang sử dụng trên toàn quốc như
cùng một lúc có thể dùng chung các mạng như Vinaphone, Mobifone,Viettel…trên
một hệ thống Inbuilding đã lắp trước, có khả năng linh hoạt thay đổi cấu hình,
nâng cấp cấu hình bảo dưỡng mạng.
 Nền tảng cho các ứng dụng hệ thống wireless, mobile broadband, mobile TV…
17
Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp
2.2 Tổng quan giải pháp IBC cho tòa nhà cao tầng
Có thể nói hiện nay đối với các tòa nhà lớn như là sân bay, ga điện ngầm, văn
phòng cao tầng, siêu thị kinh doanh hàng hóa rộng lớn… thì vấn đề vùng phủ và dung

lượng đều rất quan trọng vì chất lượng thoại di dộng ảnh hưởng trực tiếp đến uy tín của
nhà cung cấp dịch vụ. Tuy nhiên, do đặc trưng vùng phủ của những khu vực này rộng
hoặc trải dài theo chiều dọc, sóng vô tuyến từ trạm BTS bên ngoài tòa nhà (BTS outdoor
macro) bị suy hao nhiều khi xuyên qua các bức tường bê tông dẫn đến cường độ tín hiệu
không đạt yêu cầu, nên giải pháp phủ sóng trong tòa nhà hiện nay được nhiều nhà cung
cấp dịch vụ di động lựa chọn.
Hệ thống inbuilding bao gồm ba phần chính: nguồn tín hiệu, hệ thống phân phối tín hiệu
và phần tử bức xạ. Trong đó hệ thống phân phối tín hiệu là điểm khác biệt điển hình giữa
hệ thống inbuilding so với hệ thống mạng BTS outdoor macro thông thường.
Nguồn tín hiệu Hệ thống phân phối tín hiệu Phần tử bức xạ
Hình 2.3: Các thành phần chính của hệ thống IBC
2.2.1 Nguồn tín hiệu để phủ sóng cho indoor có thể dùng
 Nguồn tín hiệu bằng trạm outdoor:
Hình 2.4: Vùng phủ trong tòa nhà từ một tế bào macro trong mạng BTS outdoormacro
Đây là giải pháp đơn giản nhất để cung cấp vùng phủ cho các toà nhà với tín hiệu
từ các trạm macro bên ngoài toà nhà. Giải pháp này được khuyến nghị nếu lưu lượng
trong tòa nhà khôngcao, hoặc chủ tòa nhà không cho phép lắp đặt thiết bị và đi cáp trong
tòa nhà hoặc việc triển khai giải pháp dành riêng cho nó không kinh tế.
Khi đó vùng phủ được cung cấp bằng cách:
• Tín hiệu sẽ thâm nhập vào toà nhà từ bên ngoài. Điều này chỉ thực hiện được đối
với các tòa nhà có khoảng hở lớn đối với bên ngoài hoặc ít tường, cửa sổ kim loại.
18
Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp
• Đặt BTS trên các tòa nhà xung quanh và hướng anten tới tòa nhà cần phủ. Khi đó
không cần đến hệ thống phân phối tín hiệu nữa và phần tử bức xạ chính là anten
của trạm BTS outdoor macro đó.
Ưu điểm của giải pháp này là chi phí thấp, không mất nhiều thời gian trong triển khai, có
thể phủ cả ngoài nhà (outdoor) và trong nhà (indoor).
Nhược điểm của giải pháp này là vùng phủ hạn chế, tốc độ bit thấp đối với các dịch vụ dữ
liệu, dung lượng thấp và chất lượng không thể chấp nhận được ở một số phần trong toà

nhà. Suy hao tăng dần khi tần số càng cao, do vậy khó cung cấp vùng phủ cho toà nhà
mức tín hiệu tốt. Suy hao có thể khắc phục bằng cách tăng công suất từ các trạm ngoài
nhà nhưng nhiễu sẽ tăng. Việc thiết kế tần số gặp nhiều khó khăn do quỹ tần số hạn hẹp
(nhất là đối với các nhà khai thác chia sẻ chung băng tần GSM).
 Nguồn tín hiệu dùng trạm lặp Repeater:
Ngoài cách phủ sóng trong nhà bằng trạm outdoor có thể sử dụng trạm lặp (repeater) làm
nguồn vô tuyến cung cấp cho hệ thống phân phối. Khi đó vùng phủ của trạm outdoor hiện
có được mở rộng. Nhưng giải pháp này ít được sử dụng trong thực tế vì cường độ tín
hiệu, chất lượng, sự ổn định, dung lượng phụ thuộc vào trạm BTS bên ngoài và việc thiết
kế cho trạm lặp (quỹ đường truyền, mức độ cách ly 2 hướng) mặc dù giá thành thấp, triển
khai nhanh, dễ dàng. Vì có nhiều nhược điểm nói trên nên trên thực tế rất ít nhà cung cấp
dịch vụ di động sử dụng giải pháp này, trừ trường hợp bất khả kháng.
 Nguồn tín hiệu bằng trạm indoor dành riêng:
Hình 2.5: Vùng phủ cho tòa nhà được cung cấp bởi trạm indoor dành riêng
Giải pháp này có thể tăng thêm dung lượng cho những vùng trong nhà yêu cầu lưu lượng
cao. Vấn đề chính ở đây là cung cấp dung lượng yêu cầu trong khi vẫn đảm bảo vùng phủ
tốt của toà nhà mà không làm ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ của mạng BTS outdoor
macro. Vì vậy giải pháp này được các nhà cung cấp dịch vụ di động trong khu vực sử
dụng như SingTel, Digi
Ưu điểm của giải pháp này là nguồn tín hiệu từ bên ngoài ổn định, mức tín hiệu
tốt, mở rộng dung lượng hệ thống dễ dàng. Nhược điểm của giải pháp là giá thành cao,
19
Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp
yêu cầu phải có cách bố trí tần số/kênh cụ thể và xây dựng hệ thống truyền dẫn đảm bảo
tính mỹ thuật.
2.2.2 Hệ thống phân phối tín hiệu
Hệ thống phân phối tín hiệu có nhiệm vụ phân phối tín hiệu từ nguồn cung cấp đi đến các
anten hoặc phần tử bức xạ khác và được phân loại thành:
 Hệ thống thụ động:
Hình 2.6: Giải pháp hệ thống anten phân phối cáp đồng thụ động

Hệ thống thụ động là hệ thống anten được phân phối bằng cáp đồng trục và các phần tử
thụ động. Đây là giải pháp phổ biến nhất cho các khu vực phủ sóng inbuilding không quá
rộng, có đặc điểm:
- Trạm gốc được dành riêng cho toà nhà: Tín hiệu vô tuyến từ trạm gốc được phân phối
qua hệ thống đến các anten. Vùng phủ cho toà nhà được giới hạn đồng thời không làm
ảnh hưởng đến chất lượng mạng BTS outdoor macro. Nhưng yêu cầu kỹ sư thiết kế phải
tính toán quỹ đường truyền cẩn thận vì mức công suất ở mỗi anten phụ thuộc vào sự tổn
hao mà các thiết bị thụ động được sử dụng, đặc biệt là chiều dài cáp.
- Các thiết bị chính gồm: cáp đồng trục, bộ chia (splitter/tapper), bộ lọc (filter), bộ kết
hợp (combiner), anten.
 Hệ thống chủ động:
Hệ thống chủ động là hệ thống anten phân phối sử dụng cáp quang và các thành phần chủ
động (bộ khuếch đại công suất). Việc sử dụng cáp quang từ BTS tới khối điều khiển từ xa
có thể mở rộng tới từng vị trí anten riêng lẻ bằng cách: tín hiệu RF từ BTS được chuyển
đổi thành tín hiệu quang rồi truyền đến và được biến đổi ngược lại thành tín hiệu RF tại
khối điều khiển từ xa trước khi được phân phối tới một hệ thống cáp đồng nhỏ. Ngoài ra,
hệ thống còn sử dụng các thiết bị khác trong việc phân phối tín hiệu: Hub quang chính,
cáp quang, Hub mở rộng, khối anten từ xa.
20
Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp
Hình 2.7: Sơ đồ một hệ thống anten phân phối chủ động cho khu trường sở
Giải pháp này thường được sử dụng cho những khu vực phủ sóng inbuilding rất rộng, khi
mà hệ thống thụ động không đáp ứng được chỉ tiêu kỹ thuật suy hao cho phép. Khi đó
một BTS phục vụ được nhiều tòa nhà trong một vùng, thường là các khu trường sở. Các
kết nối khoảng cách xa (hơn 1 km) sử dụng cáp quang, sự phân phối giữa một tầng và các
phần trong toà nhà có thể dùng cáp xoắn đôi dây. Nhưng nhược điểm dễ nhận thấy là chi
phí cao.
Hình 2.8: Sơ đồ một hệ thống anten phân phối chủ động cho một toà nhà cao tầng
 Hệ thống lai ghép:
Hình 2.9: Sơ đồ hệ thống lai ghép

Hệ thống này là sự kết hợp giữa hệ thống thụ động và chủ động. Giải pháp này
dung hoà được cả ưu nhược điểm của hai hệ thống thụ động và chủ động. Vì nó vừa đảm
21
Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp
bảo chất lượng tín hiệu cho những khu vực phủ sóng trong nhà có quy mô lớn lại vừa tiết
kiệm chi phí.
2.2.3 Phần tử bức xạ
Phần tử bức xạ có nhiệm vụ biến đổi năng lượng tín hiệu điện thành sóng điện từ
phát ra ngoài không gian và ngược lại. Do hệ thống trong nhà được sử dụng ở những khu
vực có vùng phủ sóng đặc biệt như nên đối với từng công trình cụ thể đòi hỏi phải có
phần tử bức xạ thích hợp.
o Anten: sử dụng thích hợp với những vùng phủ có khuynh hướng hình tròn hoặc hình
chữ nhật. Đó là vì anten cho vùng phủ sóng không đồng đều, việc tính quỹ đường
truyền phụ thuộc nhiều vào cấu trúc của toà nhà. Phạm vi phủ sóng của anten ở dải
GSM900 là 25m ÷ 30m; GSM1800 là 15m ÷ 18m. Có 2 loại anten thường được sử
dụng là anten vô hướng (omni) và anten có hướng (yagi). Anten vô hướng có tính
thẩm mỹ, nhỏ gọn dễ lắp đặt nên có thể kết hợp hài hoà với môi trường trong toà nhà,
còn anten có hướng có độ tăng ích cao thích hợp khi phủ sóng trong thang máy.
Hình 2.10: Hệ thống phân phối cáp rò
o Cáp rò: Đặc điểm của cáp rò (còn gọi là cáp tán xạ) là có cường độ tín hiệu đồng đều
theo một trục chính nên thường được dùng cho các vùng phủ phục vụ kéo dài đặc biệt
như: hành lang dài, xe điện ngầm, đường hầm Phạm vi phủ sóng của cáp dò chỉ vào
khoảng 6m nhưng lại có ưu điểm hơn hẳn so với anten là hỗ trợ được dải tần số rộng
từ 1 MHz ÷ 2500 MHz.
2.3 Các thiết bị dùng trong hệ thống DAS
2.3.1 Các loại anten dùng cho hệ thống
Anten Omni 3dBi, Omni Direction 2400 4.5dBi, Panel 14 dBi, hỗ trợ dải tần từ
800-2500 MHz.
22
Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp

Hình 2.11: Anten Omni với sơ đồ bức xạ theo chiều ngang và dọc
2.3.2 Cáp feeder sử dụng cho hệ thống
Hệ thống được thiết kế theo kiểu backbone nên cáp trục chính thƣờng dùng là
feeder 7/8’’ và cáp nhánh cho các tầng là feeder 1/2’’.
Bảng 3.5 Suy hao của các loại feeder của hãng Rosenberger (Đức):
Loại feeder Tần số 1800MHz Tần số 2100MHz
1/2’’ 10,7dB/100m 11,5dB/100m
7/8’’ 6,11dB/100m 6,63dB/100m
Hình 2.12: Các loại slipter dùng trong IBC
 Công thức tính suy hao trong Slipter:
 Công thức tính suy hao: Slipter loss= 10log (tổng số ngõ ra) + 0.1dB
Ví dụ: Slipter 1:3 thì suy hao tại mỗi ngõ ra là: 10log(3)+0.1dB = 4.87dB
23
Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp
Hình 2.13: Suy hao của Slipter 1:3
2.3.3 Bộ chia không đều (Coupler)
Suy hao các bộ Coupler của hãng Telestone (Trung Quốc):
Coupler type Coupling Value (dB) Insertion Loss (dB)
Directional Coupler 5 dB 5 1,65
Directional Coupler 10 dB 10 0,46
Directional Coupler 15 dB 15 0,14
Directional Coupler 20 dB 20 0,04
Directional Coupler 30 dB 30 0
Hình 2.14: Coupler chia tín hiệu ra các anten có công suất 3.5 – 5dBm
2.3.4 Bộ POI (Point of Interface)
Chức năng của POI trong hệ thống IBC là kết hợp các Operator từ BTS rồi phân
phối ra hệ thống DAS thông qua feeder.
Hình 2.15: Vị trí của POI trong hệ thống IBC
24
Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp

Phần A là tín hiệu từ BTS outdoor của các nhà cung cấp dịch vụ được đưa vào BTS
indoor của hệ thống IBC, hiện tại có 3 nhà cung cấp dịch vụ chính ở nước ta: Vietel,
VMS Mobifone và Vinaphone đều dùng tần số GSM 900MHz và DCS 1800MHz.
Phần B là bộ POI kết hợp tín hiệu của tất cả các nhà cung cấp dịch vụ được lấy từ Phần A
thành một đường sau đó truyền đến hệ thống DAS ở phần C.
Hình 2.16: Các tần số được kết hợp vào bộ POI
Phần C là hệ thống DAS bao gồm các linh kiện thụ động như feeder, anten indoor,
slipter…để phân phối công suất từ BTS đưa tới.
Ở đây, người thực hiện sẽ dùng bộ Hybrid 2 ngõ vào và 4 ngõ ra có chức năng tương tự
như bộ POI.
2.4 Kết luận
Quá trình truyền sóng trong môi trường trong nhà rất phức tạp và khó dự đoán
chính xác do cấu trúc, kết cấu, vật liệu xây dựng của các công trình khác nhau, mục đích
sử dụng cũng khác nhau: sân bay, ga điện ngầm, văn phòng cao tầng, khu vực kinh doanh
hàng hóa rộng lớn Vì vậy phải cân nhắc khi chọn giải pháp thiết kế sao cho phù hợp
nhất với từng công trình bằng cách kết hợp linh hoạt các lựa chọn trong ba khối thành
phần chính của hệ thống trong nhà. Trong những năm gần đây, các giải pháp inbuilding
ngày càng được triển khai nhiều và được các mạng di động quan tâm nhằm đáp ứng nhu
cầu của người sử dụng “vùng phủ mọi nơi”. Đồng thời đây cũng là cơ hội để các nhà khai
thác mở rộng vùng phủ, cải thiện dịch vụ, gia tăng lưu lượng mới cho những vùng mà
trước đây gọi là “hố đen” do mạng macro không có khả năng phục vụ được. Với vùng
phủ trong nhà chồng lên và cùng với vùng phủ mạng macro sẽ làm tăng tổng dung lượng
và vùng phủ của toàn mạng di động.
25