MỞ ĐẦU Hiện nay thông tin di động có vai trò rất quan trọng đối với tất cả các lĩnh vực, các hoạt động của mọi người trong cuộc sống hành ngày. Sóng di động được sử dụng ở khắp nơi, như : Công ty, trường học, khu mua sắm, sân bay, nhà ga, bến cảng, khu vui chơi giải trí, khu du lịch,. Chính vì vậy, các nhà cung cấp dịch vụ di động có những giải pháp, những phương an để nâng cao chất lượng phủ sóng tốt,vùng phủ rộng, đảm bảo đem lại cho người sử dụng những dịch vụ tốt nhất có thể. Tuy nhiên, có một số vị trí, một số khu vực tại đó chất lượng sóng phủ không đảm bảo như trong các tòa nhà cao tầng, tại các tòa nhà cao tầng chất lượng sóng di động kém, thường xảy ra các tình trạng: không thiết lập được cuộc gọi, cuộc gọi bị rớt, bị nghẽn, đàm thoại khó nghe.Đặc biệt xảy ra tại các khu vực thang máy, tầng hầm, các góc khuất và các tầng cao.
Do đó các nhà cung cấp dịch vụ đưa ra phương án khắc phục là xây dựng một hệ thống phủ sóng riêng cho các địa điểm đặc biệt này, hệ thống này được gọi là IBS (inbuilding solution ) đây là giải pháp phủ sóng di động trong các công trình đặc biệt. Những lợi ích mang lợi cho những tòa nhà xây dựng hệ thống IBS đó là : Nâng cao chất lượng sóng di động trong các tòa nhà cao tầng , duy trì chất lượng cuộc gọi và dịch vụ cho các thuê bao di động. Đối với những khu vực đông dân cư như trung tâm thương mại, bệnh viện, siêu thị.diện tích sàn lớn mới cần đến lắp đặt hệ thống IBS này. Hiện nay chất lượng cuộc sống của mọi người ngày càng nâng cao, các trung tâm thương mại,những khu đô thị mới với nhiều tòa nhà cao tầng đã và đang được xây dựng, kèm theo đó là rất nhiều dịch vụ tiện ích, vì thế hệ thống IBS là hệ thống rất được chú ý phát triển, mở rộng và là hệ thống rất có tiềm lực trong tương lai.
PHAN THANH MINH SVTH : ĐỖ VĂN BẮC Trang 10 CHƯƠNG II : HỆ THỐNG IBS CHƯƠNG II HỆ THỐNG IBS GVHD : Ths. PHAN THANH MINH SVTH : ĐỖ VĂN BẮC Trang 11 CHƯƠNG II : HỆ H THỐNG IBS 2.1 GIỚI THIỆU HỆ Ệ THỐNG IBS Có thể nói hiệnn 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 đềề vùng phủ sóng và dung lượng đều rấtt quan tr trọng vì chất lượng thoại di dộng ảnh hưởng tr tiếp đến uy ng trực ch vvụ. Tuy nhiên, do đặc trưng vùng phủ của tín của nhà cung cấp dịch c những khu vực này rộng hoặc trảii dài theo chi chiều dọc, sóng vô tuyến từ trạm m BTS bên ngoài tòa nhà (BTS outdoor macro) bị suy hao nhiều khi xuyên qua các bức tường d đến ng bê tông dẫn cường độ tín hiệu không ng đđạt yêu cầu, nên giải pháp phủ sóng trong tòa nhà IBS hiện hi nay được nhiềuu nhà cung ccấp dịch vụ di động lựa chọn.2 CẤU TRÚC HỆ THỐNG Hệ thống ng inbuilding bao ggồm 3 phần chính: nguồn tín hiệu, hệ thống ng phân phối ph tín hiệu và phần tử bức xạ.1 Nguồn n tín hiệu Là thiết bị dùng để thu sóng làm ngu nguồn phủ cho bên trong tòa nhà. Tùy theo yêu cầu, c điều kiệnn mà ta có các phươ phương án lắp đặt nguồn tín hiệu sau : Nguồn tín hiệu ubbằng trạm outdoor : Đây là giải pháp đơn giản gi nhất để cung cấp vùng phủ cho các toà nhà với tín hiệu từ các trạm m macro bên ngoài toà nhà.
Giải Gi pháp này được khuyếnn ngh nghị nếu lưu lượng ng trong tòa nhà khôngcao, hoặc ho chủ tòa nhà không cho phép lắp đặtt thi thiết bị và đi cáp trong tòa nhà hoặc việcc triển tri khai giải pháp dành riêng cho nó không kinh ttế. Khi đó vùng phủ được cung cấp p bằng b cách: Tín hiệu sẽ thâm nhậpp vào toà nhà ttừ bên ngoài. Điều này chỉ thực hiện được đư đối với các tòa nhà có khoảng hở lớn đốối với bên ngoài hoặc ít tường, cửa sổ kim loại. lo Đặt BTS trên GVHD : Ths.
PHAN THANH MINH SVTH : ĐỖ VĂN BẮC Trang 12 CHƯƠNG II : HỆ THỐNG IBS 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. Ngoài cách phủ sóng trong nhà bằng trạm outdoor ta 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 : Giải pháp này có thể tăng thêm dung lượng cho những vùng trong nhà yêu cầu lưu lượng cao, 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, 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 Hệ thống phân phối tín hiệu GVHD : Ths. PHAN THANH MINH SVTH : ĐỖ VĂN BẮC Trang 13 CHƯƠNG II : HỆ THỐNG IBS Là thiết bị truyền dẫn tín hiệu từ nguồn tín hiệu đến các phần tử bức xạ, tùy vào cấu tạo mà ta phân loại thành hệ thống thụ động, hệ thống chủ động và hệ thống lai Hệ thống 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.1 Hệ thống thụ động 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.
Giải pháp này thường được sử dụng cho những khu vực phủ sóng GVHD : Ths. PHAN THANH MINH SVTH : ĐỖ VĂN BẮC Trang 14 CHƯƠNG II : HỆ THỐNG IBS 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.2 Hệ thống chủ động Hệ thống lai : 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 bảo chất lượng tín hiệu cho những khu vực phủ sóng trong nhà có quy mô lớn lại vừa tiết kiệm chi phí.3 Hệ lai GVHD : Ths. PHAN THANH MINH SVTH : ĐỖ VĂN BẮC Trang 15 CHƯƠNG II : HỆ THỐNG IBS 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. Ưu điểm : tín hiệu sóng tốt, mở rộng vùng phủ tới những nơi mà trạm BTS outdoor không thể phủ được như là đường hầm các tầng nằm dưới mặt đất, nâng cao chất lượng dịch vụ, nguồn tín hiệu từ bên ngoài ổn định, mở rộng dung lượng. Nhược điểm : giá thành cao, thiết kế phức tạp, phải tính toán kỹ lưỡng việc phân chia tần số, xử lý nhiễu tổn hao do các thiết bị hay do việc chia sẻ băng tần khi chúng ta dùng chung một hệ thống cho nhiều nhà mạng.