Quy hoạch ô và sử dụng lại tần số trong hệ thống GSM
Đề tài:
Quy hoạch ô và sử dụng lại tần số trong hệ thống GSM
Nội dung báo cáo
Nguyễn Thị Chinh
II. Sử dụng lại tần số.
2.1.1 Nhóm sử dụng lại tần số.
2.1.2 Cự ly sử dụng lại tần số.
2.1.3 Kích cỡ nhóm
2.1.4 Tỷ số C/I.
2.1.5 Vùng chuyển tiếp.
Hoàng Văn Kiên
III. Quy hoạch mạng:
3.1 Lưu đồ công việc quy hoạch mạng
3.2 Phương pháp thực hiện.
3.2.1 Chất lượng phục vụ
3.2.2 Lưu lượng phục vụ
Nguyễn Văn Cường
3.2.3 Quy hoạch mạng Ô (Cell):
3.2.3.1 Sơ đồ 3/9. (Sử dụng cho các hệ thống có nhảy tần)
3.2.3.2 Sơ đồ 4/12. (Sử dụng cho các vùng đô thị)
3.2.3.3 Sơ đồ 7/21(Sử dụng cho vùng nông thôn và ngoại ô)
GVHD:TS: Bùi Trung Hiếu NTH: Nhóm 14
ThS:Nguyễn Viết Minh Lớp : H08VT2
1

Quy hoạch ô và sử dụng lại tần số trong hệ thống GSM
MỤC LỤC
T TRANG
Nội dung báo cáo

LỜI NÓI ĐẦU
Trong hai thập kỷ qua, nhu cầu phát triển điện thoại vô tuyến và các dịch vụ
dữ liệu vô tuyến ngày càng tăng mạnh. Nhu cầu các dịch vụ vô tuyến của mạng tế
bào đang tăng với tốc độ rất cao trong mỗi năm và tại những vùng đô thị nhu cầu
này vượt quá dung lượng khả dụng, mà ngày càng có nhiều nhà khai thác dịch vụ.
Để đảm bảo được phục vụ tốt với số lượng thuê bao ngày càng lớn thì việc sử dụng
lại tần số và quy hoạch ô đối với mạng di động tổ ong là một việc hết sức quan
trọng. Xuất phát từ những lý do đó, cùng sự định hướng của thầy giáo: Bùi Trung
Hiếu– Nguyễn Viết Minh, nhóm em đã chọn đề tài: “Quy hoạch ô và sử dụng lại
tần số trong hệ thống thông tin di động GSM”.
Trong quá trình làm đề tài, nhóm em đã cố gắng hoàn thành đúng nhiệm vụ
được giao và theo đúng tiến độ đề ra. Tuy nhiên, do thời gian nghiên cứu không
nhiều và khả năng bản thân nhóm em còn hạn chế nên đề tài không tránh khỏi
những sai sót. Nhóm em rất mong được sự cảm thông và góp ý của các thầy giáo
và các bạn để đề tài này được hoàn thiện hơn nữa. Nhóm em xin chân thành cảm ơn
thầy giáo:Bùi Trung Hiếu- Nguyễn Viết Minh, khoa viễn thông 1 trường Học Viện
Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông và các thầy trong bộ môn Điện tử viễn thông đã
tận tình chỉ dẫn và giúp đỡ nhóm em trong suốt quá trình hoàn thành đề tài này!
Nhóm em xin chân thành cảm ơn các thầy cô đã giảng dạy và chỉ bảo nhóm em.
Hà nội, tháng 12 năm 2009
Nhóm thực hiên: Nhóm 14
Thuật ngữ viết tắt
GVHD:TS: Bùi Trung Hiếu NTH: Nhóm 14
ThS:Nguyễn Viết Minh Lớp : H08VT2
3

Quy hoạch ô và sử dụng lại tần số trong hệ thống GSM
C/I Carrier to Interference Ratio Tỉ số sóng mang trên
nhiễu
GOS grade of service. Chất lượng phục vụ

là cell. Ký hiệu ước lệ của cell trên bản đồ là một hình lục giác. Biên giới thực địa
của cell không phải lý tưởng như vậy, chỉ được xác định cụ thể trong thực tế.
Mỗi vùng thay vì bao phủ một vùng rộng với chỉ một máy phát công suất
cao, một mạng tế bào cung cấp vùng phủ sóng bằng sử dụng rất nhiều máy phát
công suất thấp, mỗi máy phát được thiết kế một cách đặc biệt để phục vụ một vùng
(tế bào) nhỏ và bán kính không quá vài trăm mét. Bằng việc chia tách khu vực phủ
sóng ra thành nhiều tế bào nhỏ với mỗi máy phát của chính nó, có thể (tối thiểu về
mặt lý thuyết) tái sử dụng tần số (các kênh) như nhau trong các tế bào khác nhau
trong phạm vi vùng phục vụ.
GVHD:TS: Bùi Trung Hiếu NTH: Nhóm 14
ThS:Nguyễn Viết Minh Lớp : H08VT2
5

Quy hoạch ô và sử dụng lại tần số trong hệ thống GSM
Các tế bào nhỏ với việc tái sử dụng tần số có thể tăng khả năng lưu lượng
một cách thực sự. Điều hiểu rõ điều này, có thể tưởng tượng rằng có 12 kênh khả
dụng trong một thành phố được bao phủ bởi 100 tế bào. Nếu tất cả các kênh có thể
được tái sử dụng trong mỗi tế bào, thì với cùng 12 kênh, thay vì 12 cuộc gọi đồng
thời trong toàn bộ thành phố sẽ là 12 kênh cho mỗi tế bào và 1200 cuộc gọi đồng
thời trong thành phố.
Tuy nhiên, trong thực tế việc tái sử dụng như thế là không thể. Nếu cùng
kênh được sử dụng trong 2 tế bào khác nhau mà 2 tế bào này gần nhau về mặt địa
lý, thì điều này có thể gây ra nhiễu vô tuyến, làm méo các tín hiệu. Hiện tượng này
được gọi là xuyên nhiễu đồng kênh, nó có thể làm giảm tỷ số tín hiệu trên tạp âm
(C/I) tới một mức độ mà tín hiệu không còn phân biệt được nữa từ tạp âm, khi
người sử dụng khác cũng đang sử dụng cùng kênh trong tế bào kế tiếp. Để đạt một
C/I có thể chấp nhận được, không nên tái sử dụng kênh giống nhau trong hai tế bào
khác nhau trong mạng, trừ khi chúng được chia tách bởi khoảng cách tối thiểu được
gọi là khoảng cách tái sử dụng D.
Trong thực tế, ảnh hưởng của việc xuyên nhiễu thường không liên quan đến

Tuỳ theo số mẫu mà nhóm các ô cạnh nhau được gọi là nhóm M tế bào (M kích
thước nhóm).
Nhà khai thác mạng được phép sử dụng một số có hạn các tần số có hạn các
tần số vô tuyến. Vào giai đoạn đầu của việc quy hoạch tần số, ta phải sắp xếp thích
hợp các tần số vô tuyến vào một nhóm M tế bào sao cho các nhóm M này dùng lại
tần số mà không bị nhiễu quá mức.
2.1.2. Cự ly sử dụng lại tần số.
Hai cell tương ứng của hai nhóm kề nhau đều dùng các tần số vô tuyến giống
nhau, gây nhiễu kênh chung cho nhau. Sử dụng lại tần số là sử dụng lại các kênh vô
GVHD:TS: Bùi Trung Hiếu NTH: Nhóm 14
ThS:Nguyễn Viết Minh Lớp : H08VT2
F
G
A
A
E
D
F
C
B
B
C
G
D
E
7

Quy hoạch ô và sử dụng lại tần số trong hệ thống GSM
tuyến ở cùng tần số sóng mang để phủ cho các vùng địa lý khác nhau. Các vùng này
phải được cách nhau một cự ly đủ lớn để mọi nhiễu giao thoa đồng kênh (có thể xảy

đến nhiều kênh hơn ở một nhóm và ở một đài trạm. Do đó, việc giảm số lượng các
nhóm tần số sẽ cho phép mỗi đài trạm tăng lưu lượng, nhờ vậy giảm tổng số các đài
trạm cần thiết cho tải lưu lượng định trước. Tuy nhiên, việc giảm số lượng các
nhóm tần số và giảm cự ly đồng kênh sẽ dẫn đến phân bố C/I trung bình thấp hơn ở
hệ thống. Tỷ số C/I được xác định theo kích thước nhóm M. Thông thường M = 3,
4, 7, 9, 12, 21.
2.1.5. Vùng chuyển tiếp.
Đó là vùng ở giữa các cell lớn (vùng xa vùng sâu lưu lượng thấp) với các cell
nhỏ (đô thị lưu lượng cao).
Các cell kích cỡ khác nhau dùng công suất phát khác nhau. Cell có kích cỡ lớn hơn
sẽ gây ra cho cell nhỏ hơn gần nó nhiễu kênh chung quá mức chấp nhận được. Để
khắc phục bất lợi đó, người ta phải quy hoạch tấn số một cách cẩn thận, để dành
một số tần số vô tuyến đệm vào vùng chuyển tiếp.
Sự phức tạp của việc điều khiển hệ thống tăng lên với một hệ thống tế bào
nhỏ hơn. Với kích cỡ của các tế bào giảm đến vài trăm mét, một hiện tượng xảy ra
ngày càng nhiều cuộc gọi di động không thể hoàn thành trong phạm vi của một tế
bào. Một người sử dụng trong ô tô đang chạy có thể xuyên qua một vài tế bào rất
nhỏ trong một cuộc đàm thoại. Không có một đường kết nối thông tin một cách
chính xác được thiết lập giữa người sử dụng và máy phát trong tế bào mới, cuộc gọi
hiện thời sẽ bị mất một cách đột ngột. Để giải quyết vấn đề này, một kỹ thuật
chuyển giao phức tạp được sử dụng. Sự di chuyển của cuộc gọi hiện tại được giám
sát một cách liên tục thông qua việc đo cường độ của tín hiệu nhận được từ các máy
GVHD:TS: Bùi Trung Hiếu NTH: Nhóm 14
ThS:Nguyễn Viết Minh Lớp : H08VT2
9

Quy hoạch ô và sử dụng lại tần số trong hệ thống GSM
di động di chuyển từ một tế bào đến một tế bào khác và có thể chuyển mạch cuộc
gọi từ tế bào hiện tại đến tế bào kế tiếp mà không bị rớt hoặc ngắt quãng cuộc gọi
đang đàm thoại.

3
2
3
1
1
2
3
Sơ đồ chuẩn quy hoạch
logic
Dự đoán truyền sóng vô tuyến
Đánh giá phân tán thời gian
Số liệu đài trạm dự
kiến
C/(I + R + A)
Khảo sát đài trạm
Sơ đồ mạng
Đo đạt vô tuyến
Các dự án cuối cùng
Số liệu thiết kế ô
(các thông số)
Các thông số định
vị
10

Quy hoạch ô và sử dụng lại tần số trong hệ thống GSM
Hình 3.1.mô hình công việc quy hoạch mạng
3.2. Phương pháp thực hiện:
3.2.1 Chất lượng phục vụ
Trước hết thể hiện ở mức độ tắc nghẽn ở một kênh cho phép. Nó được đo
bằng % lưu lượng tắc nghẽn có thể có trên lưu lượng toàn thể số cuộc gọi. Lưu

3. .45549 .60221 .71513 .89940 1.2708 1.9299 3.4796 3.
4. .86942 1.0923 1.2589 1.5246 2.0454 2.9452 5.0210 4.
5. 1.3608 1.6571 1.8752 2.2185 2.8811 4.0104 6.5955 5.
6. 1.9090 2.2759 2.5431 2.9603 3.7584 5.1086 8.1907 6.
7. 2.5009 2.9354 3.2497 3.7378 4.6662 6.2302 9.7998 7.
8. 3.1276 3.6271 3.9865 4.5430 5.5971 7.3692 11.419 8.
9. 3.7825 4.3447 4.7479 5.3702 6.5464 8.5217 13.045 9.
10. 4.4612 5.0840 5.5294 6.2157 7.5106 9.6850 14.677 10.
11. 51599 5.8415 6.3280 7.0764 8.4871 10.857 16.414 11.
12. 5.8760 6.6147 7.1410 7.9501 9.4740 12.036 17.954 12.
GVHD:TS: Bùi Trung Hiếu NTH: Nhóm 14
ThS:Nguyễn Viết Minh Lớp : H08VT2
12

Quy hoạch ô và sử dụng lại tần số trong hệ thống GSM
13. 6.6072 7.4015 7.9667 8.8349 10.470 13.222 19.596 13.
14. 7.3517 8.2003 8.8035 9.7295 11.473 14.314 21.243 14.
15. 8.1080 9.0096 9.6500 10.633 12.484 15.608 22.891 15.
16. 8.8750 9.8284 10.505 11.544 13.500 16.807 24.541 16.
17. 9.6516 10.656 11.368 12.461 14.522 18.010 26.192 17.
18. 10.437 11.491 12.238 13.385 15.548 19.216 27.844 18.
19. 11.230 12.333 13.115 14.315 16.579 20.424 29.498 19.
20. 12.031 13.182 13.997 15.249 17.613 21.635 31.152 20.
21. 12.838 14.036 14.885 16.198 18.651 22.848 32.808 21.
22. 13.651 14.896 15.778 17.132 19.692 24.064 34.464 22.
23. 14.470 15.761 16.675 18.080 20.737 25.281 36.121 23.
24. 15.292 16.631 17.577 19.031 21.784 26.499 37.779 24.
25. 16.125 17.505 18.483 19.985 22.833 27.720 39.437 25.
26. 16.959 18.383 19.392 20.943 23.885 28.941 41.096 26.
27. 17.797 19.265 20.305 21.904 24.939 30.164 42.755 27.

+ Incar: Có thể phục vụ di động ở trong xe ôtô.
+ Outdoor: phục vụ bình thường trong nhà
3.2.2 Lưu lượng phục vụ:
Dự đoán lưu lượng để đưa ra số kênh cần thiết đảm bảo được yêu cầu về chất
lượng phục vụ. Chẳng hạn dự đoán ở 1 vùng phục vụ cho khoảng 1000 thuê bao số
GVHD:TS: Bùi Trung Hiếu NTH: Nhóm 14
ThS:Nguyễn Viết Minh Lớp : H08VT2
13

Quy hoạch ô và sử dụng lại tần số trong hệ thống GSM
có lưu lượng là 33 Erlang với GOS=2% tổng số TCH cần thiết tính theo bảng GOS
là 60 kênh, vùng phục vụ được chia thanh môt số cell. Tuy nhiên lưu lượng phục vụ
phân chia không đồng đều cho mỗi cell do đó vùng phủ có mật độ thấp thì số TCH
đòi hỏi ít hơn, với vùng co mật độ cao cần nhiều TCH hơn. Từ kết quả trên ta có thể
lập một dự án về một số trạm gốc BTS.
Cell Lưu Lượng % Erlang Số kênh
A
B
C
D
E
40
25
15
10
10
13,20
8,25
4,95
3,3

M: Số cell trong 1 vùng sử dụng hết tần số.
R: Bán kính của cell.
Vậy với 3 mô hình sử dụng lại tần số nói trên ta tính được khoảng cách giữa 2 cell
có cùng tần số là:
Mô hình 3/9: D=5,2R
Mô hình 4/12: D= 6R
Mô hình 7/21: D=7,9R.
- Chỉ định kênh
Trong các mẫu sử dụng lại toàn bộ thì các sóng mang trong cùng 1 BTS phải
khác nhau µ sóng mang trong 1 cell là rất hạn chế. Cách phân bố sóng mang như
bảng dưới đây:
Bảng chỉ định kênh cho mô hình 4/12:
Nhómkênh tần A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3
Các kênh 1
13
2
14
3
15
4
16
5
17
6
18
7
19
8
20
9

mẫu sử dụng lại tần số 3 đài. Do đó, việc sử dụng các kênh lân cận trong mẫu này là
không tránh khỏi (hình 3.2).
Mô hình này có sóng mang dùng trong 1 cell là lớn tuy nhiên khả năng nhiễu
đồng kênh, nhiễu kênh lân cận là cao vì khoảng cách dải tần giữa các sóng mang là
nhỏ. Khả năng áp dụng cho những vùng có mật độ máy di động cao, kích thước
Cell là nhỏ nhưng vùng phủ sóng dễ dàng các kênh tín hiệu nhiễu cho pha đinh phù
hợp các khu cao tầng.
GVHD:TS: Bùi Trung Hiếu NTH: Nhóm 14
ThS:Nguyễn Viết Minh Lớp : H08VT2
16

Quy hoạch ô và sử dụng lại tần số trong hệ thống GSM
3
.2: Mẫu sử dụng lại tần số 3/9
+ Các nhóm tần số vô tuyến:
Các nhóm tần số vô tuyến (27 tải tần)
GVHD:TS: Bùi Trung Hiếu NTH: Nhóm 14
ThS:Nguyễn Viết Minh Lớp : H08VT2
C
1
A
3
c
3
A
2
C
1
A
3

A
2
A
3
B
1
C
3
C
2
B
1
C
3
C
2
A
1
B
3
B
2
A
1
B
2
C
2
B
1

C
1
A
2
A
3
C
1
A
2
A
3
C
1
C
3
C
2
B
1
C
3
C
2
B
1
C
3
C
2

C
1
A
2
A
3
B
3
17

Quy hoạch ô và sử dụng lại tần số trong hệ thống GSM
A1 B1 C1 A2 B2 C2 A3 B3 C3
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25 26 27
Từ bảng trên cho ta thấy cách phân chia 27 tần số vô tuyến (tải tần, sóng
mang) cho các cell trong nhóm như thế nào, Kết quả tạo ra 9 nhóm tần số.
Trong thực tế, lưu lượng tải của mỗi cell quyết định số lượng tải tần phân chia cho
cell đó.
+ Điều khiển
C
I
Nếu giả thiết hai cell kề dùng chung tần số vô tuyến, thì các MS ở biên giới giữa hai
cell đó sẽ không thể làm việc được vì
C
I
= 0 dB. Nguyên tắc quy hoạch tần số phải
đảm bảo không dùng chung tần số vô tuyến ở hai cell liền kề nhau. Những cell dùng
chung tần số thuộc về các nhóm khác nhau, cách nhau tối thiểu cự ly D.
3D R M=

GVHD:TS: Bùi Trung Hiếu NTH: Nhóm 14
ThS:Nguyễn Viết Minh Lớp : H08VT2
B1
B3
b2
C1
C3
C2
A1
A3
A2
B1
B3
B2
B1
B3
b2
B1
B3
b2
C1
C3
C2
B1
B3
b2
C1
C3
C2
C1

D1
D2
A1
A3
A2
D3
D1
D2
A1
A3
A2
C1
C3
C2
B1
B3
b2
C1
C3
C2
B1
B3
B2
C1
C3
C2
A1
A3
A2
D3

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
+ Ảnh hưởng
C
A
:
Ở cell D1 liền kề D3, thì tải tần 11 và 23 liền kề tương ứng với tải tần 12 và
24 của D3. Nên chọn tải tần nào, bởi tải tần 11 hay 23 của cell C3 đưa sang D1 đều
làm tăng can nhiễu kênh kề, đối với MS ở biên giới D1 và D3 thì
C
A
gần bằng 0dB.
GVHD:TS: Bùi Trung Hiếu NTH: Nhóm 14
ThS:Nguyễn Viết Minh Lớp : H08VT2
20

Quy hoạch ô và sử dụng lại tần số trong hệ thống GSM
Nếu chọn tải tần 11 từ C3 đưa đến D1, thì cự ly sử dụng lại tần số 11 (từ D1
trong nhóm A đến C3 trong nhóm B) giảm còn một nửa. Nên nhiễu kênh chung
tăng lên nghiêm trọng, tức là tỷ số
C
I
sẽ giảm đáng kể. Khi bán kính cell R không
đổi, mà cự ly sử dụng lại tải tần 11 giảm còn một nửa hay
D
L
giảm một nửa so với
quy hoạch trước, tức làm giảm
C
I
khoảng 6÷8 dB.

giáo dục.
[2] Nguyễn Phạm Anh Dũng, “Thông tin di động số”, Nhà xuất bản giáo dục 1993.
[3] diễn đàn ebooks.com.
GVHD:TS: Bùi Trung Hiếu NTH: Nhóm 14
ThS:Nguyễn Viết Minh Lớp : H08VT2
G
3
F
3
B
3
A
3
E
3
E
1
A
2
E
2
D
1
D
3
G
1
D
2
F

3
E
1
A
3
F
2
E
3
C
1
C
2
C
3
F
2
F
3
D
1
E
1
D
3
G
1
G
3
E

3
F
3
D
1
B
1
D
2
B
2
B
3
C
3
A
1
C
1
E
3
E
2
G
3
F
1
F
2
C

2
D
2
D
3
D
1
C
2
C
1
C
3
A
2
F
3
F
1
C
2
G
2
G
3
G
1
A
1
B