LỜI MỞ ĐẦU
Việt Nam hiện có 7 nhà cung cấp dịch vụ điện thoại di động là Vinaphone,
Mobifone, Viettel, S-Fone, HT-Mobile, EVN Telecom và G-Tel. Các nhà khai thác
viễn thông không chỉ cạnh tranh trong phát triển thuê bao di động, mà còn cạnh tranh
trong phát triển các dịch vụ vô tuyến cố định trên nền mạng di động để cung cấp đa
dạng hóa dịch vụ cho khách hàng. Các nhà khai thác di động đang sử dụng công cụ giá
và chất lượng dịch vụ để tăng lợi thế cạnh tranh.
Việc liên tục giảm giá cước trong thời gian qua đã tạo ra sự tăng trưởng nhanh
chóng trên thị trường di động. Tuy nhiên, việc giảm giá dịch vụ liên tục dễ dẫn đến
giảm chất lượng dịch vụ viễn thông cũng như giảm chất lượng dịch vụ chăm sóc khách
hàng. Vì vậy, chiến lược công cụ giá cũng chỉ là chiến lược mang tính chất ngắn hạn.
Chiến lược tăng cường chất lượng dịch vụ cung cấp cho khách hàng nhằm tăng lợi
thế cạnh tranh từ lâu đã được xem như công cụ chiến lược của các doanh nghiệp cung
cấp viễn thông. Tuy nhiên, mong muốn tăng cường chất lượng dịch vụ cung cấp cho
khách hàng cũng đồng nghĩa với việc tăng chi phí đầu tư những công nghệ mới, dịch
vụ mới. Hệ quả là giá thành dịch vụ cung cấp cho khách hàng sẽ tăng.
Chính vì vậy để cân bằng giữa chiến lược về giá (chiến lược ngắn hạn) và chiến
lược tăng cường chất lượng dịch vụ (chiến lược dài hạn), đồng thời tối ưu hóa chi phí
đầu tư nâng cao hiệu quả sử dụng vốn luôn là điều được các doanh nghiệp viễn thông
nói chung cũng như EVN Telecom nói riêng quan tâm.
Giải pháp sử dụng các trạm lặp (Repeater) tại EVN Telecom để nâng cao chất
lượng mạng, giúp tối ưu hóa hiệu quả vốn đầu tư cơ sở hạ tầng mạng viễn thông như
khắc phục được đặc tính suy hao do đâm xuyên của sóng mang dải tần thấp 450MHz,
giảm chi phí đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng, tối thiểu hóa lượng BTS cần thiết mà vẫn
đảm bảo vùng phủ sóng rộng, cực đại hiệu suất sử dụng tài nguyên mạng, phù hợp với
nhiều vùng địa lý dân cư (thành thị, nông thôn, vùng sâu – xa, hải đảo, đồi núi, quốc
lộ…) được xem là chìa khóa giúp giải quyết vấn đề giữa vốn đầu tư và hiệu quả kinh
tế giữa chất lượng dịch vụ và giá thành dịch vụ.
Luận văn tốt nghiệp “Giải pháp sử dụng các trạm lặp (Repeater) để nâng cao chất
lượng mạng CDMA 2000 1x 450 MHz của EVNTelecom” này cấu trúc gồm 3
chương, trong đó trình bày về tổng quan, nguyên lý cấu trúc, phân loại và ứng dụng
luận văn này chỉ trình bày sơ lược về công nghệ CDMA 2000.
CDMA2000 là công nghệ 3G tiếp nối của công nghệ 2G CdmaOne (hay IS-95).
CDMA2000 là một họ chuẩn thông tin di động sử dụng công nghệ CDMA được chuẩn
hóa bởi 3GPP2.
Hình 1.1 Sơ đồ mạng CDMA 2000
Trang 3
Chương 1: Tổng quan về mạng CDMA2000 1X 450 MHz của EVN Telecom
CDMA2000 hiện bao gồm các chuẩn chính là: CDMA2000 1X, CDMA2000
1xEV-DO, CDMA2000 1xEV-DV và mới nhất là UMB.
Hình 1.2 Các tiêu chuẩn thuộc họ CDMA 2000
CDMA 2000 1X (hay CDMA2000 C) là bước thứ nhất của tiến triển lên 3G,
thường được nhắc đến như là một công nghệ 2,5G (tương ứng với C trong GSM).
CDMA 2000 1X nâng dung lượng thoại lên gần gấp 2 lần so với các hệ thống
cdmaOne và tốc độ dữ liệu lên đến 153 kbps (Release 0) và 307 kbps (Release 1) trên
một kênh 1.25 MHz. CDMA2000 1X cung cấp các ứng dụng tiên tiến như e-mail,
games, các dịch vụ định vị GPS, tải hình ảnh và âm nhạc.
CDMA2000 EV-DO (Evolution-Data Optimized), vốn ban đầu được đặt tên là
Evolution-Data Only, là một phiên bản kế tiếp thuộc họ CDMA2000, kết hợp giữa kỹ
thuật CDMA và TDMA để cung cấp dịch vụ số liệu tốc độ cao. CDMA2000 EV-DO
được QualComm đề xuất vào tháng 3 năm 2000 và được chuẩn hóa bởi 3GPP2. Đầu
tiên, tiêu chuẩn này được gọi là HDR (High Data Rate), tuy nhiên khi đưa ra Liên
minh Viễn thông quốc tế (ITU) để phê chuẩn, nó được đặt tên lại là 1xEV-DO, và
được đặt mã tiêu chuẩn là IS-856.
Hình 1.3 Sơ đồ mạng CDMA2000 1xEV-DO
Công nghệ 1x chủ yếu sử dụng thuật toán CDM (Code-division multiplexing, chia
kênh theo mã) trong khi EV-DO có sử dụng TDM (Time-division multiplexing, chia
kênh theo khe thời gian) để phân biệt các thuê bao.
Trang 4
Chương 1: Tổng quan về mạng CDMA2000 1X 450 MHz của EVN Telecom
1.1.2. Tình hình phát triển thuê bao của CDMA 2000
Theo công bố của Tổ chức phát triển công nghệ CDMA (CDG), tính đến cuối quý
2 năm 2008 công nghệ mạng di động CDMA2000 và 1xEV-DO đã lần lượt có hơn
450 triệu và 100 triệu người sử dụng trên toàn cầu, tăng 12 triệu trong quý 2 năm
2008.
Trang 5
Chương 1: Tổng quan về mạng CDMA2000 1X 450 MHz của EVN Telecom
Hình 1.4 Tình hình phát triển của CDMA 2000
Số thuê bao đã tăng 19% so với năm 2007, trong đó khu vực châu Á- Thái Bình
Dương tăng mạnh nhất, tiếp đến là khu vực Bắc Mỹ, châu Âu, vùng Trung Đông và
châu Phi. Khu vực châu Á – Thái Bình Dương đã chiếm 52% thị trường CDMA toàn
cầu với hơn 51 triệu thuê bao phát triển mới trong cùng thời kì. Khu vực Bắc Mỹ (bao
gồm Mỹ và Canada) có trên 18 triệu thuê bao CDMA2000 mới trong một năm đưa
tổng số thuê bao lên 144 triệu, CDMA chiếm hơn 51% thị trường vô tuyến trong vùng.
Châu Âu, Trung Đông và châu Phi đã có hơn 13 triệu thuê bao CDMA2000 mới, đưa
số thuê bao tăng gấp hơn hai lần với tốc độ tăng trưởng 142%. Sự tăng trưởng này sẽ
còn lớn hơn nữa khi mà Trung Quốc và Ấn Độ bắt đầu cung cấp các dịch vụ EV-DO
và hệ thống CDMA 3G có thể cung cấp nhiều hơn nữa các dịch vụ băng rộng di động
trong các thị trường đang nổi.
Từ tháng 6/2007 đến 6/2008 số người sử dụng EV-DO đã tăng 25 triệu, tương
đương tăng 33%. Mốc 100 triệu người sử dụng đã đưa CDMA2000 1xEV-DO dẫn đầu
trong các giải pháp băng rộng di động trên thế giới, với 123 nhà cung cấp dịch vụ
trong 162 đất nước, cung cấp các dịch vụ CDMA tốc độ cao. Có tới 44 nhà cung cấp
đã triển khai CDMA2000 1xEV-DO Rev A để cung cấp các dịch vụ băng rộng di động
tiên tiến và 36 nhà cung cấp khác đang triển khai giải pháp này.
EV-DO đang tăng trưởng nhanh nhất ở các nhà cung cấp Bắc Mỹ, với hơn 17 triệu
thuê bao và tốc độ phát triển 46%. Tại châu Âu, Trung Đông và châu Phi thì số lượng
thuê bao EV-DO tăng gấp 3 lần so với năm trước trong khi châu Mỹ La Tinh và châu
Á – Thái Bình Dương số người sử dụng cũng tăng lần lượt là 29% và 16%.
Trang 6
trãi phổ trực tiếp (n x 1,2288 Mc/s (n=1, 3, 6, 9, 12)
cho đa sóng mang
Tốc độ dữ liệu − 1X: 153 kbps (Release 0) và 307 kbps (Release 1)
trên một kênh 1.25 MHz.
− EV-DO hỗ trợ tốc độ số liệu cao:
+ Rel 0: hướng xuống 2,4 Mbps và hướng lên
153 Kbps (1,25MHz).
+ Rev A: hướng xuống 3,1 Mbps và hướng lên
1,8 Mbps (1,25MHz).
+ Rev B: hướng xuống 46,5 Mbps và hướng lên
27 Mbps (5MHz).
− UMB: hướng xuống 288 Mbps và hướng lên 75
Mbps (20MHz)
Chuyển giao Chuyển giao mềm; Chuyển giao mềm hơn; Chuyển
giao cứng
Đồng bộ hóa mạng Đồng bộ
Tăng dung lượng thoại: Sự hiệu dụng phổ tần của CDMA2000 1X cho phép triển
khai hệ thống có lưu lượng cao trong một phổ tần nhỏ (kênh 1,25 MHz). CDMA2000
1X có thể cung cấp dung lượng thoại gấp đôi hệ thống cdmaOne với kỹ thuật phân tập
anten và lựa chọn chế độ mã hóa thoại SMV (Selectable Mode Vocoders ), gấp bốn
lần các hệ thống sử dụng kỹ thuật TDMA.
Tốc độ dự liệu cao: Các mạng CDMA2000 1X hiện nay cung cấp tốc độ dữ liệu
153 kbps (Rel. 0) hoặc 307 kbps (Rel. 1). CDMA2000 1xEV-DO có thể đạt đến tốc độ
2,4 Mbps (Rev. 0) hoặc 3,1 Mbps trên hướng xuống và 1.8 Mbps trên hướng lên (Rev
A).
Hỗ trợ dịch vụ quảng bá: Với sự ra mắt của EV-DO phiên bản 0 và sau đó là
phiên bản A và B, nhà cung cấp dịch vụ viễn thông có thể cung cấp cho khách hàng
các dịch vụ quảng bá. Chức năng này có lợi cho cả nhà cung cấp và khách hàng. Đối
với nhà khai thác, nó tạo ra một nguồn thu lớn trên một tài nguyên mạng nhỏ nhất với
giá thấp. Đối với người dùng cuối thì các dịch vụ quảng bá cho phép truy cập đến các
đối với tất cả các người sử dụng. Trong hệ thống CDMA 2000, điều khiển công suất
được sử dụng cho cả đường lên và đường xuống để tránh hiện tượng gần xa và giảm
thiểu ảnh hưởng của nhiễu lên dung lượng hệ thống.
Trong CDMA 2000 có các hai phương pháp điều khiển công suất sau:
− Điều khiển công suất mạch vòng hở trên kênh hướng lên: Máy di động đo
tổng cường độ tín hiệu dẫn đường từ trạm thu phát gốc BTS và cường
độ tín hiệu nhận được từ tất cả các trạm gốc. Căn cứ cường độ tín hiệu
nhận được, máy di động đoán biết được nó đang ở gần hay xa trạm
BTS và suy hao chất lượng đường truyền ở mức nào. Từ đó nó sẽ tự
Trang 9
Chương 1: Tổng quan về mạng CDMA2000 1X 450 MHz của EVN Telecom
động điều chỉnh tăng hoặc giảm công suất phát. Chu kỳ phát tín hiệu
điều khiển là 1 ms.
− Điều khiển công suất mạch vòng kín trên kênh hướng lên: Trạm BTS đánh
giá công suất tín hiệu của máy di động đường lên và so sánh với công suất
ngưỡng danh định. Trên sơ sở mức thu cao hay thấp hơn ngưỡng danh định,
trạm BTS điều khiển máy di động giảm hoặc tăng công suất phát. Chu kỳ
phát tín hiệu điều khiển là 1,25 ms.
− Điều khiển công suất trên kênh hướng xuống: Khi xảy ra sự suy giảm đáng kể
chất lượng tín hiệu từ trạm BTS đến máy di động (tăng tỷ lệ lỗi khung), máy di
động sẽ phát tín hiệu yêu cầu trạm BTS tăng công suất tín hiệu (0,5dB)
Chuyển giao: Khi chuyển giao xảy ra, BTS sẽ chuyển lưu lượng từ BTS đang
phục vụ sang BTS mới. Hệ thống CDMA 2000 có các kiểu chuyển giao sau:
− Chuyển giao mềm (Soft Handoff) và chuyển giao mềm hơn (Softer Handoff):
Chuyển giao mềm là chuyển giao giữa các BTS khác nhau. Chuyển giao mềm
hơn (Softer Handoff) là chuyển giao giữa các sector trong cùng một BTS. Cả
hai loại chuyển giao này dựa trên nguyên tắc kết nối "nối trước khi cắt", tức là
máy di động bắt đầu thông tin với trạm BTS khác trong khi chưa cắt kết nối với
trạm BTS cũ. Trong khi thiết lập tín hiệu, máy di động bám theo trạm BTS có
công suất phát mạnh nhất, đồng thời máy di động liên tục theo dõi tín hiệu của
thông Điện lực (EVN Telecom ) tham gia cung cấp các dịch vụ viễn thông trong nước
và quốc tế. Đến cuối năm 2004, EVN Telecom đã được Bộ Bưu chính Viễn thông (nay
là Bộ Thông tin và Truyền thông) cấp giấy phép cung cấp dịch vụ thông tin di động
trên phạm vi toàn quốc.
Đến tháng 9 năm 2008, mạng CDMA2000-1x của EVN Telecom đã phủ sóng tại
tất cả các thành phố, thị xã và trung tâm các xã trên phạm vi toàn quốc, với quy mô
gần 3.000 trạm thu phát gốc (BTS) và 06 trung tâm chuyển mạch di động (MSC) tại
Hà Nội (02 MSC), Đà Nẵng (01 MSC), Nha Trang (01 MSC), Thành phố Hồ Chí
Minh (01 MSC) và Cần Thơ (01 MSC) với dung lượng thiết kế đạt khoảng 5,4 triệu
thuê bao, cung cấp đầy đủ các loại hình dịch vụ viễn thông, bao gồm:
- Dịch vụ điện thoại cố định không dây đầu cuối cố định E-Com.
- Dịch vụ điện thoại di động không dây đầu cuối di động E-Phone.
- Dịch vụ điện thoại di động toàn quốc E-Mobile.
- Dịch vụ điện thoại có dây E-Tel.
- Dịch vụ cho thuê kênh riêng E-Line.
- Dịch vụ điện thoại đường dài VoIP 179.
- Dịch vụ Internet băng thông rộng E-net.
1.3.2. Thị phần thuê bao
Thị trường viễn thông Việt Nam được đánh giá là phát triển quá nóng trong mấy
năm trở lại đây. Sự có mặt của 6 nhà khai thác di động khiến cho cuộc cạnh tranh ngày
càng gay gắt, giá cước ngày một rẻ, các chương trình khuyến mãi, giảm giá nở rộ. Kết
quả là lượng thuê bao phát triển tới gần 200%, chỉ tính riêng trong năm 2007 đã vượt
12 triệu, bằng con số của gần 10 năm trước cộng lại.
Trang 11
Chương 1: Tổng quan về mạng CDMA2000 1X 450 MHz của EVN Telecom
Tính đến cuối tháng 9/2008, cả nước có 70,4 triệu thuê bao điện thoại trên toàn
mạng, đạt mật độ gần 82,5 máy trên 100 dân. Trong đó thuê bao di động chiếm gần
81%, tương đương với hơn 57 triệu thuê bao.
Thị trường di động tiếp tục chứng kiến sự cạnh tranh gay gắt giữa các nhà cung
cấp dịch vụ. Viettel đang dẫn đầu với 20 triệu thuê bao (chiếm 34,9%), tiếp theo là
vụ ưu đãi nhất. Với mạng lưới kênh phân phối dịch vụ hiện có là 64 Tổng đại lý điện
lực tại 64/64 tỉnh thành phố, tận dụng được hệ thống điểm cung cấp dịch vụ của ngành
điện đến tận từng xã phường, thôn xóm trên phạm vi cả nước. Có thể nói bất kỳ nơi
nào có điện, nơi đó EVN Telecom đều có thể triển khai kinh doanh cũng như đóng góp
công ích thông qua các dịch vụ viễn thông. Nhờ vậy, khả năng quản lý dự án và khả
năng triển khai cung cấp dịch vụ đồng loạt và rộng khắp tại các vùng sâu, vùng xa và
vùng công ích của EVN Telecom là rất thuận lợi.
1.3.4. Khó khăn của EVN Telecom
Bên cạnh những thuận lợi, hiện EVN Telecom đang đứng trước rất nhiều khó khăn
và thử thách. Do được cấp phép chậm nên băng tần 450 MHz của EVN Telecom ở
cảnh “trâu chậm uống nước đục”, kém nhất trong số băng tần được cấp cho các mạng
di động. Với băng tần hẹp, chỉ bằng 1/3 so với các nhà khai thác khác nên khó khăn
cho quy hoạch dung lượng mạng.
Thêm vào đó, băng tần không sạch nên bị nhiễu nặng. Băng tần 450MHz của EVN
Telecom được cấp bị nhiễu vì trước đó đã có rất nhiều dịch vụ vô tuyến sử dụng băng
tần này như taxi, truyền hình… Vì vậy, băng tần này nằm vào vùng dễ bị can nhiễu.
Việc can nhiễu này khiến chất lượng dịch vụ của EVN Telecom bị ảnh hưởng rất lớn,
đặc biệt tại các trung tâm đô thị, khiến EVN Telecom gần như phải chuyển hướng
Trang 13
Chương 1: Tổng quan về mạng CDMA2000 1X 450 MHz của EVN Telecom
sang thị trường nông thôn bằng các dịch vụ vô tuyến cố định chứ không phải di động.
Mặc dù được sự phối hợp, hỗ trợ rất tốt từ Cục tần số Vô tuyến điện nhưng việc giải
quyết nhiễu này cần phải có thời gian để giải phóng băng tần và quá trình này cũng rất
khó khăn, tốn rất nhiều chi phí và thời gian để khắc phục.
Trước khó khăn về băng tần 450 MHz, EVN Telecom sẽ quyết tâm thi tuyển lấy
băng tần cho 3G, bởi đây là cách duy nhất để được cấp băng tần mới.
Một khó khăn nữa mà EVN Telecom đang gặp phải là vấn đề thiết bị đầu cuối.
Cũng như các nhà khai thác CDMA khác trên thế giới, EVN Telecom phải “tự” cung
cấp thiết bị đầu cuối cho thị trường trong điều kiện giá nhập khẩu cao và khan hiếm
nguồn cung… Hơn nữa, thị trường Việt Nam khác biệt với Ấn Độ hay Malaysia trong
Repeater gồm nhiều loại khác nhau và được ứng dụng với nhiều công nghệ
mạng di động khác nhau GSM, WCDMA, NMT, AMPS, TACS/ETNCS, CDMA.
Tuy nhiên trong khuôn khổ của luận văn này chủ yếu đề cập đến các loại Repeater
dùng cho mạng CDMA 2000 1x với dải tần hoạt động thuộc band class 5 (subband
class A).
2.2. Nguyên lý hoạt động
2.2.1. Nguyên lý chung
Repeater là bộ lặp song hướng. Nó nhận tín hiệu từ các trạm BTS, khuếch đại
và truyền đến các máy di động. Cùng lúc đó, nó nhận tín hiệu từ các máy di động,
khuếch đại và truyền đến các trạm BTS. Thông thường tín hiệu vô tuyến từ trạm
gốc được gọi là tín hiệu đường xuống và tín hiệu vô tuyến từ máy di động (tín hiệu
thu tại trạm gốc) được gọi là tín hiệu đường lên. Tín hiệu đường lên và đường
xuống được lọc riêng biệt, sau khi được khuếch đại độc lập được truyền ra các cổng
Trang 14
Chương 2: Tổng quan về Repeater
vô tuyến thông qua các bộ song công anten (duplexer). Để thu và truyền tín hiệu
đường lên và đường xuống, Repeater được nối với hai anten riêng biệt là donor
anten và service anten.
Khi các cổng mặt trước của Repeater (hướng tới trạm gốc) được kết nối với
cổng RF đầu ra của tuyến truyền dẫn quang (thay thế donor anten) thì Repeater đó
là Repeater quang. Khi cổng mặt sau (hướng tới các máy di động) được kết nối với
anten, thì đó là Repeater phủ sóng vô tuyến. Khi cổng mặt sau của Repeater được
kết nối với hệ thống phủ sóng trong nhà (thay thế cho anten) thì đó là Repeater phủ
sóng vô tuyến trong nhà hay Repeater quang phủ sóng trong nhà. Để sử dụng
Repeater thuận tiện, cần thêm hệ thống vận hành và bảo dưỡng Repeater.
2.2.2. Cấu trúc module của Repeater
Hình 2.1 Cấu trúc điển hình của Repeater
2.2.2.a. Bộ song công anten (duplexer)
Bộ song công anten là thành phần chính dùng để phân nhánh tín hiệu, giúp cho
việc thu và phát tín hiệu đồng thời trên một anten với các tần số khác nhau. Một bộ
Tỷ số sóng mang trên nhiễu tại đầu ra hệ thống các bộ khuếch đại công suất (tỷ
số tín hiệu trên tạp âm chưa giải điều chế):
(C/N)i = Pi/Pni = Pi/K.T.B.NF (2.2)
Theo phương trình ở trên, nếu NF lớn thì C/N sẽ nhỏ và chất lượng thông tin sẽ
giảm, cuộc gọi sẽ bị rớt nếu NF quá lớn. Repeater yêu cầu các bộ khuếch đại tạp âm
nhỏ phải nhỏ hơn 5dB.
Các bộ khuếch đại tạp âm nhỏ phải đáp ứng dải động, vì tín hiệu và số lượng
máy điện thoại hoạt động thay đổi liên tục, suy hao không gian ảnh hưởng bởi điều
kiện thời tiết, hiệu ứng đa đường, sự thay đổi theo khoảng cách. Tất cả các tham số
này làm cho tín hiệu đầu vào thay đổi đáng kể. Cho nên các bộ khuếch đại tạp âm
nhỏ phải có chức năng tự động điều chỉnh độ lợi (AGC) để loại bỏ méo phi tuyến
do độ lớn tín hiệu đầu vào tăng. Dãi của AGC là 30dB.
2.2.2.c. Bộ lọc thông dãi
Trang 16
Chương 2: Tổng quan về Repeater
Các bộ lọc cao tần được cấu hình cho cả đường lên và đường xuống. Đặc tính
suy giảm ngoài băng của nó giúp cải thiện hệ số cách ly giữa đường xuống và
đường lên.
2.2.2.d. Bộ khuếch đại công suất PA ( Power Amplifier) đường xuống và đường
lên
Các bộ PA khuếch đại công suất đầu ra cho đường xuống và đường lên của
Repeater và cũng là thành phần chính ảnh hưởng đến các tham số xuyên điều chế.
Hệ thống yêu cầu cao về các tham số xuyên điều chế, vì vậy yêu cầu cao về đặc
tuyến tuyến tính của các bộ khuếch đại công suất.
2.2.2.e. Bộ giám sát
Hệ thống repeater được giám sát bởi một bộ giám sát. Nó có khả năng giám sát
công suất đầu ra, lỗi công suất, lỗi sóng đứng, vượt mức công suất nguy hiểm, nhiệt
độ cao, bản tin cảnh báo cho đường lên. Nó có thể điều khiển chuyển mạch công
suất của đường lên và đường xuống, thiết lập giá trị độ lợi của đường lên và đường
xuống.
Repeater vô tuyến đồng kênh với độ lợi cao yêu cầu nghiêm ngặt về hệ số cách ly
giữa anten thu (donor) và anten phát lại. Khi hệ số cách ly cao, anten phát lại sẽ
phải phát xạ có hướng.
2.3.1.a. Sơ đồ kết nối mạng
Sơ đồ kết nối mạng của Repeater được thể hiện trong hình vẽ sau:
Hình 2.2 Sơ đồ kết nối Repeater vô tuyến
2.3.1.b. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Đối với Repeater vô tuyến thì donor anten dùng để nhận tín hiệu từ trạm gốc. Ở
đường xuống, tín hiệu yếu thu từ không gian được khuếch đại bởi bộ khuếch đại tạp
âm nhỏ. Sau đó được lọc bằng khối lựa chọn băng tần. Cuối cùng, nó được phát xạ
bởi service anten sau khi đi qua bộ khuếch đại công suất tuyến tính và được truyền
qua không gian đến khu vực cần phủ sóng. Các quá trình ở trên được hiểu như là sự
chuyển tiếp tín hiệu, truyền lại tín hiệu và mở rộng vùng phủ sóng.
Trong khi đó, tín hiệu đường lên từ máy di động được thu bởi service anten,
được khuếch đại bằng bộ khuếch đại tạp âm nhỏ, được lọc và khuếch đại bằng bộ
khuếch đại công suất tuyến tính. Sau đó, chúng được bức xạ bởi donor anten và
được truyền qua không gian tới trạm gốc.
Trang 18
Chương 2: Tổng quan về Repeater
Có hai loại Repeater vô tuyến là Repeater vô tuyến băng rộng và Repeater vô
tuyến lựa chọn tần số. Sự khác nhau duy nhất giữa chúng là thành phần bộ lọc. Đối
với Repeater vô tuyến lựa chọn tần số thì chỉ một vài kênh cho sẵn được khuếch đại
nhưng đối với Repeater băng rộng thì toàn bộ băng tần hoạt động được khuếch đại.
Hình 2.3 Cấu trúc Repeater vô tuyến băng rộng
Hình 2.4 Cấu trúc Repeater vô tuyến lựa chọn kênh
Trang 19
Chương 2: Tổng quan về Repeater
Repeater vô tuyến có ưu điểm là cấu trúc đơn giản, dễ dàng triển khai và tháo
dỡ. Tuy nhiên do nó đòi hỏi hệ số cách ly cao giữa donor anten và service anten nên
vùng phủ sóng của service anten bị hạn chế và khoảng cách giữa donor anten và
thành dạng hình sao và dạng xếp tầng. Các hình thức kết nối này tạo ra các dạng
khác nhau của mạng phân bố Repeater quang giúp áp dụng một cách linh hoạt, vùng
phủ sóng tin cậy, phù hợp với cả giải pháp outdoor và in-building, có thể cung cấp
giải pháp phủ sóng cho các thị trấn, vùng nông thông đầu xa, vùng núi, xa lộ, sân
bay, tòa nhà và ga tầu điện ngầm.
Hình 2.6 Sơ đồ kết nối point-to-point
Trang 21
Chương 2: Tổng quan về Repeater
Hình 2.7 Sơ đồ kết nối mạng hình sao
Hình 2.8 Sơ đồ kết nối dạng xếp tầng
Căn cứ phương thức lấy tín hiệu từ trạm gốc có thể chia thành các dạng trích tín
hiệu trực tiếp (direct coupling) và lấy tín hiệu gián tiếp qua giao diện vô tuyến
(wireless coupling).
Direct coupling là cơ chế được khuyến nghị nên chọn nếu sẵn có sợi cáp quang
giữa BTS và khu vực được phủ sóng, vì trong chế độ này, nguồn tín hiệu là tinh
khiết và ổn định, không có nhiễu cho nên hệ thống có thể đạt hiệu năng tốt nhất.
Trang 22
Chương 2: Tổng quan về Repeater
Hình 2.9 Sơ đồ lấy tín hiệu trực tiếp từ BTS
Nếu không sẵn có cáp sợi quang giữa BTS và khu vực được phủ sóng, thì chế
độ Wireless coupling được khuyến nghị. Nhưng phải đảm bảo donor anten thu được
nguồn tín hiệu tốt qua giao diện vô tuyến.
Hình 2.10 Sơ đồ lấy tín hiệu gián tiếp từ BTS qua giao diện vô tuyến
2.3.2.b. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Hệ thống Repeater quang gồm: Khối Donor, sợi quang và khối Remote. Cả hai
khối Donor và Remote đều gồm các khối RF và các khối quang. Trước tiên, khối
Donor thu tín hiệu vô tuyến từ BTS, biến đổi thành tín hiệu quang và truyền trên sợi
quang đến khối Remote. Tại khối Remote, tín hiệu quang được biến đổi thành tín
hiệu vô tuyến. Sau đó, tín hiệu vô tuyến được truyền vào khối RF và được khuếch
đại. Cuối cùng, chúng được sử dụng để phủ sóng các vùng theo thiết kế thông qua
Căn cứ theo kênh tấn số truyền dẫn giữa khối Remote và khối donor, người ta
chia Repeater dịch tần ra thành hai loại là Repeater dịch tần trong băng và Repeater
dịch tần ngoài băng. Căn cứ theo phương thức kết nối giữa khối Donor và trạm
BTS, ta chia Repeater dịch tần thành loại direct coupling và wireless coupling.
Repeater dịch tần trong băng là Repeater dùng kênh tần số truyền dẫn giữa khối
Donor và khối Remote nằm trong băng tần của hệ thống. Nếu kênh tần số truyền
dẫn giữa khối Donor và khối Remote nằm ngoài băng tần hệ thống thì ta có
Repeater dịch tần ngoài băng.
2.3.3.a. Sơ đồ kết nối mạng
Repeater dịch tần cấu tạo gồm hai khối Remote và Donor như Repeater quang.
Tuy nhiên sự khác nhau là tuyến truyền dẫn giữa Remote và Donor là vô tuyến dịch
tần.
Hình 2.11 Sơ đồ kết nối mạng của Repeater dịch tần dùng giải pháp direct coupling
Trang 24
Copyright: Tài liệu đại học ©