HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM GOOGLE EARTH TRONG VIỆC THIẾT KẾ VÀ TỐI ƯU MẠNG VÔ TUYẾN

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM GOOGLE EARTH TRONG THIẾT KẾ VÀ TỐI ƯU VÔ TUYẾN

I.     Mục đích.

-          Mô tả chi tiết cách thức sử dụng phần mềm Google Earth vào công tác thiết kế tối ưu mạng vô tuyến, mạng truyền dẫn;

-          Thống nhất cách hiểu, cách sử dụng phần mềm Google Earth đối với đội ngũ nhân viên kỹ thuật.

II.  Giới thiệu chung

-          Google Earth ver. pro là một phần mềm đưa các thông tin của trái đất như bản đồ thế giới, địa hình, dân cư, sông ngòi, biển cả…. và các thông tin địa lý- văn hóa – xã hội khác. Google Earth Pro cho phép đưa các dữ liệu người dùng lên trên nó. Google Earth Pro có thể chạy trên hệ các hệ điều hành của Windows (XP, Vista, Window7).

-          Để sử dụng phần mềm Google Earth Pro, phải cài đặt lên máy tính (chi tiết cài đặt có trong phụ lục đính kèm).

1.    Các công cụ (tools) của phần mềm

-          Màn hình giao diện của Google Earth Pro như sau:

-          Thanh Menu Bar (Thanh  trình đơn lệnh) chứa 6 nhóm lệnh: File (các lệnh về tập tin), Edit (các lệnh hiệu chỉnh chung), View (các lệnh về xác lập việc hiển thị), Tools (các lệnh về công cụ đo đếm, GPS..), Add (các lệnh thêm location, path, way, point lên Google earth), Help (các lệnh trợ giúp).

-          Thanh Tools  thanh công cụ) chứa 8 công cụ: Hide/Show SlideBar (công cụ ẩn hiện bản đồ rộng /hẹp), Add Placemark (công cụ thêm 1 vị trí  lên bản đồ), Add Polygon (công cụ thêm 1 vùng  lên bản đồ), Add Path (công cụ thêm con đường lên bản đồ), Add Image Overlay (công cụ thêm hình ảnh lên bản đồ), Show Ruler ( ông cụ đo chiều dài, diện tích … của bản đồ), Email (công cụ gửi bản đồ đang hiển thị qua mail), Print (công cụ in bản đồ đang hiển thị qua máy in)

-          Vùng search: Tìm địa danh các nơi trên toàn địa cầu (lưu ý phải viết đúng tên của địa danh muốn tìm).

-          Vùng bản đồ trái đất: Hiển thị nơi đang xem.

-          Tool Compass (la bàn): Để xác định hướng của bản đồ.

-          Vùng Layer view: Hiển thị các lớp thông tin của trái  đất.

-          Vùng Places: Hiển thị các dữ liệu đưa vào.

-          Vùng Pointer: Hiển thị kinh độ, vĩ độ.

-          Vùng Streaming: Hiển thị tình trạng download bản đồ về máy tính.

-          Vùng Eye Alt: Hiển thị độ cao đang nhìn về trái đất.

1.    Các thanh công cụ thường dùng.

-          MENU FILE: Có các lệnh về tập tin như :

o    Open: Mở một file định dạng được google hỗ trợ để đưa dữ liệu vào google, thường mở các định dạng *.kml hoặc *.kmz.

o    Save, Save as: Để lưu thông tin từ google ra các định dạng như *.kml, *.kmz hoặc định dang file ảnh.

o    Import: Nhập dữ liệu người dùng vào google, chức năng này sẽ được giải thích ở phần nhập dữ liệu.

 MENU TOOL

o    Ruler: Ẩn /hiện các tools công cụ đo của bản đồ.

o    GPS: Cho phép kết nối để import data cùa GPS lên Google earth (Garmin, Magellan)

o    Option… : Bảng chỉnh các tùy chọn chính của Google Earth (chỉnh về các đợn vị đo, hiển thị 2D, 3D, …).

§  Để chuyển đổi đơn vị đo của kinh độ/vĩ độ ta thay đổi trong phần Show lat/long. Có 2 định dạng thường sử dụng là độ thập phân (Decimal degrees) và độ phút giây (Degrees, minutes, seconds).

§  Để chuyển đổi đơn vị đo độ dài ta thay đổi trong phần Units of measurement. Chọn meters, kilometers để sử dụng đơn vị mét (m) và kilo mét (km).

Hình: Lựa chọn đơn vị hiện thị ở Google Earth.

-          Công cụ Ruler

o    Có thể hiển thị bằng 2 cách: Vào tools à Ruler hoặc click biểu tượng Show/hide ruler trên thanh tools bar.

o    Table Line: Đo chiều dài đoạn thẳng.

o    Table Path: Đo chiều dài đoạn đường.

1.    Các ứng dụng của Google Earth

1.1.  Nhập cơ sở dữ liệu

-          Nhập cơ sở dữ liệu bằng tay

Trên màn hình giao diện chính, chọn button  , sẽ hiện cửa sổ như sau

o    Trong phần Name: Nhập tên đối tượng muốn thêm vào

o    Trong phần Latitude/longitude lần lượt nhập vĩ độ và kinh độ của đối tượng cần nhập.

o    Nhấn nút Reset trong tab View để hiển thị vị trí đối tượng vừa nhập vào.

-          Nhập cơ sở dữ liệu trạm bằng công cụ “Import”

o    Bước 1: Chuẩn bị file import theo định dạng file.txt  (file text) theo form : Site, Long, Lat. File dạng như sau (có thể thêm các trường thông tin khác như: độ cao cột, loại truyền dẫn…):

o    Bước 2: Phải lưu file dạng file .txt

o    Bước 3: Từ màn hình giao diện chính vào Menu File à chọn Import .

o    Bước 4: Chọn đường dẫn đến folder đã lưu file .txt vừa tạo (ở bài hướng dẫn này  là file Site.txt) rồi chọn à Open.

o   
Bước 5 : à Chọn Import all à Yes à Ok à Save.

-          Sau khi chọn Save màn hình sẽ hiển thị các trạm đã nhập vào như sau:

 

o    Bước 6: Từ màn hình  vào Site.txt click phải chuột à chọn Propertiesà sẽ hiện ra cửa sổà chọn tab Style, color để thay đổi mầu chữ của tên trạm (Label color) và màu của biểu tượng trạm (Icon color).

-           Nhập cơ sở dữ liệu mức cell bằng công cụ “Import”

o    Bước 1: Chuẩn bị file import theo định dạng file.txt  (file text), có các trường thông tin chính: Cell, Long, Lat, azimuth…(có thể thêm các trường thông tin khác như Tilt, Độ cao Anten, Độ cao cột…). File dạng như sau :

o    Bước 2: Dùng Piano-MapInfo để tạo file tab có các cell.

o    Bước 3: Từ màn hình giao diện chính vào Menu File à chọn Import. Chọn đường dẫn đến folder đã lưu file .tab vừa tạo bằng Piano-Mapinfo (ở bài hướng dẫn này  là file Cell_2G.tab) rồi chọn à Open

o    Bước 4 : Chọn Import allàYesàOkàSave

-         Sau khi chọn Save, sẽ hiện cửa sổ như sau : 

-         Từ màn hình  vào Cell_2G.TAB click phải chuột à chọn Propertiesà sẽ hiện ra cửa sổ cho ta tùy chọn hiển thị các site mà ta đã import vào, sau khi chọn các style xong à  chọn OKà Quá trình import data mức Cell đã hoàn tất

1.1.         Đo khoảng cách, chiều dài

-          Đo khoảng cách:

o   Đo khoảng cách giữa 2 trạm  bằng công cụ Ruler à Line.

Hình trên: Khoảng cách từ Trạm A035 đến B020 có chiều dài là 1,563m

o   Đo khoảng cách giữa 2 site bằng Ruler à Circle.

Hình trên : Khoảng cách từ Trạm A035 đến B047 có chiều dài là 2,186.2m

-       Đo chiều dài: bằng Ruler à Path.

Hình trên : Độ dài con đường từ Trạm BTN002 đến BTN010 có chiều dài là 15,126.57

-         Đo diện tích: bằng Ruler à Polygon

Hình trên : Đo diện tích đảo Lại Sơn tỉnh Kiên Giang

1.2    Quan sát địa hình:

Bằng cách dùng công cụ COMPASS

-          Ta có thể xoay compass 360⁰ tròn đều.

Hình trên: Vị trí C111 phía bắc đảo Phú Quốc được xoay ngang.

1.3.         Ứng dụng phần mềm Google Earth trong công tác khảo sát - thiết kế - tối ưu

a)          Khảo sát, thiết kế trạm BTS

-             Trước đây, công tác khảo sát thiết kế trạm BTS chủ yếu dựa trên bản đồ giấy, việc này có một số hạn chế như sau:

Hình: Địa hình khu vực phủ sóng.

o   Vị trí đặt trạm không tối ưu do không thể quan sát địa hình và phân bố dân cư trên một phạm vi rộng;

o   Tiêu tốn nhiều thời gian và tiền bạc vì phải di chuyển tới nhiều nơi mới tìm được vị trí tốt.

-             Sử dụng Google Earth trong công tác thiết kế trạm BTS sẽ khắc phục được các tồn tại ở trên:

o   Vị trí trạm tối ưu nhờ có thể quan sát địa hình, nhà cửa, phân bố dân cư trong một vùng rộng lớn;

o   Tiết kiệm rất nhiều thời gian và chi phí do việc chấm trạm danh định được thực hiện hoàn toàn trên máy tính, việc khảo sát chỉ để xác định các điều kiện cho công tác vận hành khai thác (đường sá, điện,…);

Để xác định vị trí danh định chúng ta thực hiện như sau:

(1). Khoanh vùng khu vực cần đặt trạm (là các vùng lõm sóng lớn, rất lớn, đông dân cư).

(2). Quan sát địa hình, nhà cửa, phân bố dân cư, từ đó tìm ra khu vực tập trung đông dân cư nhất nằm trong vùng cần đặt trạm.

(3). Chấm trạm danh định:

§   Nếu là vùng có địa hình bằng phẳng (đồng bằng): Vị trí đặt trạm nên đặt tại trung tâm khu dân cư đông nhất;

§   Nếu là vùng có địa hình lồi lõm (trung du, miền núi): Vị trí đặt trạm là điểm cao nhất ở trung tâm khu dân cư đông nhất (hoặc gần đó) để tối đa bán kính phủ sóng của cell;

§   Lưu ý: Vị trí đặt trạm danh định phải tuân thủ về khoảng cách trạm – trạm (khoảng cách từ vị trí đó tới trạm gần nhất).

Khảo sát địa hình.

Mô phỏng vùng phủ sóng bị ảnh hưởng bởi địa hình.

Hình ảnh vùng phủ sóng được đưa lên google Earth.

Cảm ơn nhà tài trợ nội dung: Gốm lạc việt

Đọc tiếp

 Đo kiểm để đánh giá chất lượng mạng trong tòa nhà Inbuiding như thế nào là đúng?

    Trước khi triển khai mạng 4G thì quỹ tần số cho 2G, 3G là đủ lớn để dành riêng cho quy hoạch tần số nhóm trạm phục vụ Inbuiding. Nhưng khi có 4G, thì quỹ tần số dành riêng cho nhóm trạm Inbuiding là không còn nữa. Các trạm phục vụ Inbuiding cũng phải sử dụng chung tần số với nhóm trạm Macro, điều này gây ra chồng lẫn nhiều hơn với nhóm trạm Inbuiding. Với vấn đề mới này thì cần phải có một phương pháp đo kiểm, đánh giá để phản ánh đúng được chất lượng mạng trong những tòa nhà.

Hình 01: Mô tả vùng chồng lẫn và ý nghĩa của nó.

I- Tác dụng của vùng chồng lẫn trong mạng vô tuyến.

    Trong hệ thống vô tuyến của thông tin di động, thì vùng chồng lẫn là phần không thể thiếu. Vùng chồng lẫn giúp cho tính liên tục của cuộc gọi thoại và Data. Mạng di động được thiết kế là mạng tổ ong, vì thế vùng chỗng lẫn ít nhất bằng 1/3 tổng diển tích vùng phủ sóng. Khi thiết kế mạng di động, thì mục tiêu của vùng phủ không bị chồng lẫn là 65%. Một đặc điểm quan trọng nữa là mạng di động tái sử dụng tần số. Các nguồn tần số trùng nhau, hay cận nhau sẽ gây ra nhiễu làm chất lượng dịch vụ bị giảm sút. Các hệ thống 3G, 4G tái sử dụng tần số 1:1, chồng lẫn sẽ làm suy giảm mạnh chất lượng mạng.

    Trong mạng di động, yếu tố chồng lẫn giữa các cell vừa là yếu tố cần thiết, vừa là yếu tố làm suy giảm chất lượng mạng. Vì vậy cần phải tối ưu hệ số này để đảm bảo hiệu quả của mạng di động. Mục tiêu tối ưu phải đảm bảo vùng chồng lẫn 2 cell tối đa là 35%. Các khu vực chồng lẫn hơn 2 cell (3 cell, 4cell...) cần phải hạn chế tối đã, mục tiêu là 0%. Như vậy có thể hiểu rằng vùng phục vụ của mạng di động là vùng phủ của 1 cell + vùng phủ của 2 cell.

 Ta có 2 tình huống khi thuê bao ở khu vực chồng lẫn 2 cell:

+ Tình huống bình thường: Đầu tiên thuê bao ở vùng phủ trạm 1, rồi di chuyển tới vùng chỗng lẫn của Trạm 1 với Trạm 2, sau đó tín hiệu Trạm 2 tốt hơn. Thuê bao sẽ lựa chọn được Trạm 2 để đảm bảo chất lượng dịch vụ tốt nhất. Đây là tính huống của hầu hết các thuê bao trong mạng lưới.

+ Tình huống KHÔNG bình thường: Đầu tiên thuê bao ở vùng phủ Trạm 1, rồi di chuyển tới vùng chỗng lẫn của Trạm 1 Trạm 2, sau đó tín hiệu Trạm 2 tốt hơn.  Thuê bao cứ giữ vào Trạm 1 có tín hiệu yếu hơn, không thể lựa chọn được Trạm 2 có tín hiệu tốt hơn, điều này làm cho nhiễu cao hơn. Khi này tín hiệu có ích thấp hơn tín hiệu nhiễu, thuê bao sẽ bị mất sóng, mất vùng phủ. Tính huống này xảy ra khi thuê bao bị LOCK vào Trạm 1, hoặc nó không được khai báo trên hệ thống giữa trạm phục vụ và trạm quan hệ. Vậy với tình huống này thì % vùng phủ sóng là bao nhiêu? Nó sẽ giảm đi nhiều so với tình huống bình thường. Theo lý thuyết thì nó chỉ đạt 65%, vì nó không được tính thêm phần vùng phủ chồng lẫn 2 Trạm. Tình huống này ứng với bài đo để đánh giá chất lượng mạng di động trong tòa nhà đang thực hiện.

II- Hiện trạng bài đo đánh giá chất lượng mạng trong tòa nhà.

    Bài đo đánh giá chất lượng mạng đang sử dụng là Lock cell. Đây là bài đo ứng với trường hợp không bình thường của thuê bao. Với cách làm LOCK cell để xác định vùng phục vụ của cell Inbuiding là cách làm phù hợp, để từ đó ta xác định % diện tích phủ sóng, làm căn cứ tính toán giá trị thuê hệ thống DAS phủ sóng tòa nhà. Thiết kế hệ thống DAS để nhằm mục tiêu thuê bao trong tòa nhà phải được phục vụ bởi trạm Inbuiding. Bài đo LOCK cell xác nhận lại chất lượng của thiết kế đó.

Hình 02: Vùng phủ sóng di động được đo kiểm thực tế tại tòa nhà.

    Kết quả đo kiểm vùng phủ sóng ở mặt sàn của tòa nhà được trình bày như ở trên. Ta thấy các điểm mất sóng đều là những khu vực biên của tòa nhà, nơi gần các của sổ có nhiều điểm thoáng. Các khu vực mất sóng đều cách xa các anten Omni của hệ thống DAS. Tại sao lại mất sóng ở những vùng thoáng, gần của sổ nơi mà được phục vụ bởi các trạm Macro bên ngoài tòa nhà? Nguyên nhân đến từ việc thuê bao đã LOCK cell trong trong tòa nhà, khi thuê bao đi xa khỏi vùng phục vụ bởi Anten Omni của tòa nhà thì tín hiệu yếu đi, khi tới gần cửa sổ thì tín hiệu trạm Macro lại mạnh lên, khi này nhiễu cao hơn tín hiệu có ích làm mất sóng. Như vậy với phương pháp này ta đã không đánh giá vùng phủ Overlap, cái mà nhất định phải có của hệ thống thông tin di động.

Hình 03: Mô tả phần diện tích trong tòa nhà được phục vụ bởi trạm Macro có chất lượng đảm bảo.

Thêm vào đó, xem Hình 03 ta thấy với những khu vực gần cửa số, gần trạm Macro và không bị Overlap bởi nhiều cell thì chất lượng sóng vẫn tốt, với bài đo Lock cell Inbuiding thì không ghi nhận chất lượng của phần này. Như vậy phương pháp đo Lock cell khi đo kiểm chất lượng mạng trong tòa nhà đã không phản ánh đúng về chất lượng mạng vô tuyến cho tòa nhà cần đánh giá.

III- Thay đổi bài đo đánh giá chất lượng mạng di động trong tòa nhà.

    Từ phân tích trên ta thấy nhu cầu phải sử dựng thêm một bài đo để đánh giá chất lượng dịch vụ di động trong tòa nhà. Bài đo này thực hiện giống như đã làm cho các trạm Macro, đã được xác định làm bài đo để đánh giá chất lượng dịch vụ. Nhưng cần cải tiến thêm chỗ đánh giá chất lượng, để phù hợp với đặc điểm của tòa nhà cao tầng.

1. Chuyển từ bài đo LOCK cell sang bài đo bình thường, không LOCK cell.

2. Loại bỏ phần chồng lẫn nhiều, chỉ để lại phần chồng lẫn 2 cell. Đây là phương pháp loại bỏ những khu vực bị nhiễu cao của tòa nhà, việc làm này là cần thiết bởi đặc điểm của tòa nhà cao tầng, chịu ảnh hưởng nhiều của các trạm Macro.

    Kết quả phân tích 22 tòa nhà đã đo kiểm, ta thấy bức tranh vùng phủ sóng khác xa với đánh giá trước đó.

    Phương pháp cũ có 2/22 tòa đảm bảo chất lượng chiếm 9.1%, với phương pháp đánh giá mới ta có 14/22 tòa nhà đảm bảo vùng phủ chiếm 63.6%. Phương pháp mới cho ta nhìn bức tranh vùng phủ tốt hơn trước 68.3%. Ngoài việc đánh giá chất lượng vùng phủ tốt hơn, thì phương pháp này đánh giá được chất lượng vùng phủ tòa nhà đúng, từ đó xác định đúng những điểm lõm sóng, điểm chất lượng tồi của tòa nhà để đưa ra giải pháp khắc phục chính xác. Tiết kiệm vật tư, thời gian cho các giải pháp vô ích từ việc đánh giá sai bản chất của di động như phân tích ở trên.

Đọc tiếp