ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

HOÀNG VĂN CƯỜNG

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ VÙNG PHỦ SÓNG VÀ
CÁC CHỈ TIÊU CỦA HỆ THỐNG GSM
BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO SÓNG - DRIVE TEST

Ngành

: Công nghệ Điện tử - Viễn thông

Chuyên ngành

: Kỹ thuật Điện tử

Mã số

: 60 52 70

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS. Nguyễn Viết Kính

Hà Nội - 2008

MỤC LỤC


2.2. Hệ thống thông tin di động tế bào .........................................................................30
2.3. Quy hoạch cell .......................................................................................................31
2.3.1. Khái niệm tế bào (cell) ................................................................................31


2.3.2. Kích thước cell và phương thức phủ sóng ...................................................32
2.3.3. Chia cell (cell splitting) ................................................................................34
2.4. Quy hoạch tần số ...................................................................................................39
2.4.1. Tái sử dụng lại tần số ...................................................................................39
2.4.2. Các mẫu tái sử dụng tần số ..........................................................................42
2.4.3. Thay đổi quy hoạch tần số theo phân bố lưu lượng .....................................47
2.4.4. Thiết kế tần số theo phương pháp MRP ......................................................50
2.5. Antenna ..................................................................................................................56
2.5.1. Phân loại anten .............................................................................................56
2.5.2. Độ tăng ích anten .........................................................................................57
2.5.3. Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương EIRP ......................................58
2.5.4. Độ cao và góc ngẩng của anten ...................................................................58
CHƯƠNG 3 - ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ VÙNG PHỦ SÓNG
VÀ CÁC CHỈ TIÊU CỦA HỆ THỐNG GSM
3.1. Đặt vấn đề ..............................................................................................................61
3.2. Hiệu quả phủ sóng và nhiễu giao thoa đồng kênh trong hệ thống GSM………...61
3.2.1. Tỷ số nhiễu giao thoa đồng kênh và kênh lân cận .......................................61
3.2.2. Đánh giá hiệu quả phủ sóng .........................................................................62
3.3. Đánh giá hiệu quả vùng phủ sóng .........................................................................63
3.3.1. Xác định phạm vi phủ sóng .........................................................................63
3.3.2. Đánh giá hiệu quả phủ sóng theo vùng ........................................................65
3.3.3. Đánh giá hiệu quả phủ sóng theo mức thu ngoài trời, trong nhà, trong xe. 67
3.4. Tỷ số nhiễu giao thoa đồng kênh và kênh lân cận .................................................67
3.4.1. Đánh giá hiệu quả phủ sóng và C/I ..............................................................67
3.4.2. Tỷ số can nhiễu kênh lân cận xa-gần ...........................................................69

4.5.10. Vùng phủ sóng yếu ....................................................................................86
4.5.11. Vùng phủ sóng không đúng hướng anten .................................................87
4.5.12. Nhiễu tần số ...............................................................................................88
4.5.13. Handover không thành công .....................................................................88
4.5.14. Mất handover.............................................................................................89
4.5.15. Giảm đột ngột mức tín hiệu hướng Uplink ...............................................90
4.5.16. Rớt cuộc gọi ..............................................................................................91
4.5.17. Giảm công suất đột ngột ...........................................................................92
4.5.18. Công suất MS tăng quá nhanh ..................................................................93
CHƯƠNG 5 - CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG VÀ THU THẬP KẾT QUẢ ĐO
5.1. Sơ đồ kết nối trong hệ thống Drive Test ...............................................................94
5.2. Chương trình mô phỏng và thu thập kết quả đo ....................................................94
5.2.1. Giao diện chính của chương trình ................................................................95
5.2.2. Các tính năng chính của chương trình .........................................................96
5.2.3. Một số kết quả thống kê sau khi chạy tính năng Report Generator ...........100


5.3. Mô phỏng tính năng play back kết qủa đo và phân tích một ví dụ .....................102
KẾT LUẬN .............................................................................................................................. 108
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................... 109
PHỤ LỤC ................................................................................................................................ 111

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
A
AGCH

Access Grant Channel

Kờnh cho phộp truy nhập


Kờnh quảng bỏ

BER

Bit Error Rate

Tỷ lệ lỗi bớt

BS

Base Station

Trạm gốc


BSC

Base Station Controller

Bộ điều khiển trạm gốc

BSIC

Base Station Identity Code

Mó nhận dạng trạm gốc

BSS

Base Station Subsystem


Control Channel

Kờnh điều khiển

CCS7

Common Channel Signalling No7 Bỏo hiệu kờnh chung số 7

CCITT

International Telegraph and

Uỷ ban tư vấn quốc tế về điện thoại

Telephone Consultative

và điện bỏo

Committee
Cell

Cellular

ễ (tế bào)

CGI

Cell Global Identity



Tỷ lệ cuộc gọi bị rớt

DL

Downlink

Đường xuống

DTX

Discontinuous Transmission

Phương phỏp phỏt giỏn đoạn

E


EIR

Equipment Identification

Thanh ghi nhận dạng thiết bị

Register
EIRP

Equipvalent Isotropic

Cụng suất bức xạ đẳng hướng


Grade of Service

Cấp độ phục vụ

GSM

Global System for Mobile

Hệ thống thụng tin di động toàn cầu

Communications

H
HLR

Home Location Register

Thanh ghi định vị thường trỳ

HON

Handover Number

Số chuyển giao

HSR

Handover Succesful Rate



Key Performance Indicators

Cỏc chỉ thị về hiệu suất khoỏ

L
LAC

Location Area Code

Mó vựng định vị

LAI

Location Area Identifier

Số nhận dạng vựng định vị

LMSI

Location Mobile Subcriber

Mó số nhận dạng thuờ bao di động

Identity

cục bộ

M
MCC


Mobile Switching Center

Tổng đài di động

MSIN

Mobile Subcriber Identification

Số nhận dạng thuờ bao trạm di

Number

động

MSISDN

Mobile Station ISDN Number

Số ISDN của trạm di động

MSRN

MS Roaming Number

Số vóng lai của thuờ bao di động

N
NCC


PIN

Personal Identify Number

Số nhận dạng cỏ nhõn

PLMN

Public Land Mobile Network

Mạng di động mặt đất cụng cộng

PSTN

Public Switched Telephone

Mạng điện thoại chuyển mạch cụng

Network

cộng

R
RACH

Random Access Channel

Kờnh truy nhập ngẫu nhiờn

Rx


Subscriber Identity Modul

Mụ đun nhận dạng thuờ bao

SN

Subscriber Number

Số thuờ bao

SNR

Serial Number

Số serial

SQI

Speech Quality Index

Chỉ số chất lượng thoại

SS

Switching Subsystem

Phõn hệ chuyển mạch




Identity

tạm thời

TRAU

Transcoder/Rate Adapter Unit

Bộ chuyển mó và thớch ứng tốc độ

TRX

Tranceiver

Bộ thu - phỏt

VLR

Visitor Location Register

Thanh ghi định vị tạm trỳ

TMSI

U
UL

Uplink


lưới ................................................................................................................................51
Hình 2.21. Minh hoạ về thiết kế tần số theo phương pháp MRP ................................ 54
Hình 2.22. Anten đẳng hướng (Omni antenna) ........................................................... 57
Hình 2.23. Đẵ được sector hoá .................................................................................... 57
Hình 2.24. Anten đẳng hướng có góc ngẩng bằng 00 .................................................. 58
Hình 2.25. Đồ thị quan hệ giữa góc thẳng đứng và suy hao cường độ trường ............ 59
Hình 2.26. Minh hoạ về hiệu quả của downtilt............................................................ 60
Hình 3.1. Bán kính tế bào (tính theo khoảng cách) tại Hà Nội ................................... 71
Hình 3.2. Bán kính tế bào (tính theo vùng) tại Hà Nội ................................................ 71
Hình 3.3. Bán kính tế bào (tính theo khoảng cách) theo mức thu tại Hà Nội ............. 71
Hình 3.4. Bán kính tế bào (tính theo vùng) theo mức thu tại Hà Nội ......................... 71
Hình 3.5. Xác suất P(U ≥ Umin) theo ΔU ..................................................................... 72
Hình 3.6. Tỷ số M/σ theo Pout ...................................................................................... 72
Hình 4.1. Quy trình đo sóng Drive Test định kỳ ......................................................... 76
Hình 4.2. Trường hợp không giải mã được kênh BCCH ............................................ 80
Hình 4.3. Trường hợp không thực hiện được handover .............................................. 81
Hình 4.4. Trường hợp trễ handover ............................................................................. 82
Hình 4.5. Trường hợp Ping pong handover ................................................................. 83
Hình 4.6. Trường hợp handover sang cell yếu hơn .................................................... 84
Hình 4.7. Trường hợp phủ sóng quá xa ....................................................................... 84
Hình 4.8. Trường hợp chồng lấn vùng phủ sóng ......................................................... 85
Hình 4.9. Trường hợp không có cell vượt trội ............................................................. 86


Hình 4.10. Trường hợp vùng phủ sóng yếu ................................................................. 87
Hình 4.11. Trường hợp không đúng hướng anten ....................................................... 87
Hình 4.12. Trường hợp nhiễu tần số ............................................................................ 88
Hình 4.13. Trường hợp sự cố handover ....................................................................... 89
Hình 4.14. Trường hợp rớt do handover ...................................................................... 90
Hình 4.15. Trường hợp giảm mức tín hiệu uplink đột ngột ........................................ 91

Bảng 2.5. Ấn định tần số ở mẫu 4/12 .......................................................................... 44
Bảng 2.6. Ấn định tần số ở mẫu 7/12 .......................................................................... 46
Bảng 2.7. Ấn định tần số ở mẫu 4/12 với 24 tần số ..................................................... 48
Bảng 2.8. Hệ số sử dụng lại tần số trung bình của một cell ........................................ 54
Bảng 2.9. Mẫu MRP tại Hà Nội năm 2007 của VMS là cấu hình 15 /12 /9 /3 ........... 56
Bảng 5.1. Báo cáo thống kê dưới dạng bảng ............................................................. 100
Bảng 5.2. Thống kê về chỉ tiêu kỹ thuật .................................................................... 106
Bảng 5.3. Thống kê về các chỉ tiêu KPI .................................................................... 107

TÀI LIỆU THAM KHẢO
TIẾNG VIỆT
[1]

Phan Anh, Trường điện từ và truyền súng, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội,
2000.

[2]

Phan Anh, Lý thuyết và kỹ thuật anten, NXB Khoa học và kỹ thuật, 2003.

[3]

Lờ Xuõn Cụng, Nguyễn Bớch Lõn, Chu Ngọc Anh, Đỏnh giỏ hiệu quả phủ
súng và cỏc chỉ tiờu của hệ thống thụng tin di động GSM, bài viết đăng trờn
website www.tapchibcvt.gov.vn số ra thỏng 3/2000.

[4]

Lờ Xuõn Cụng và nnk, Dự bỏo cường độ tớn hiệu vụ tuyến di động dải tần
900MHz theo cỏc mụ hỡnh tớnh toỏn thực nghiệm”, Tạp chớ Bưu chớnh viễn


[10] Trịnh Anh Vũ, Thụng tin di động, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, 2006.

TIẾNG ANH
[11]

L X. Cong, Some Archieved Results on the Prediction of GSM Mobile Radio
Propagation Pathloss in Vietnam, Proc. 2nd Int’l. Conf. Adv. Com. Tech., Muji,
Korea, Feb. 16-18, 2000, pp. 149-154.

[12]

Ajey R. Mishra, Advanced Cellular Network Planning and Optimisation
2G/2.5G/3G…Evolution to 4G, John Wiley and Sons, Ltd, 2007.

[13]

William C.Y. Lee, Mobile Cellular Telecommunications, Mc Graw-Hill, Inc.,
1995.


[14] W.W.I Lee, Mobile Communication Design Fundamentals, John Wiley & Sons
Book, 1993.
[15]

Sowerby, K.W and Williamson. A.G, Outage Probability Caculations for
Multiple Cochannel Interferes in Cellular Mobile Radio Systems, IEEE Proc.,
Pt. P 135, 1988, pp. 208-215.