Vì sao con số trên hộp không phải kết quả tại hiện trường
Mọi bảng thông số radio đều có một con số khoảng cách, và gần như mọi con số đều được đo trong điều kiện không tồn tại tại địa điểm của bạn. Phép thử thường giả định đường ngắm thông thoáng, không tòa nhà, không nhiễu, độ cao ăng-ten lý tưởng và đôi khi ở mức công suất thấp hơn hoặc với ăng-ten khác với ăng-ten trong hộp.
Tại một địa điểm thực tế, tín hiệu phải đi qua tường, sàn, kệ hàng, xe cộ và con người. Tín hiệu phải cạnh tranh với nhiễu điện, radio khác và sự đông đúc chung của băng tần. Kết quả là một chiếc radio quảng cáo “5 dặm” có thể chỉ phủ một tầng khách sạn, còn một chiếc quảng cáo “2 dặm” có thể phủ cả bãi mở.
Câu hỏi quy hoạch hữu ích không phải “khoảng cách là bao nhiêu?” mà là “tín hiệu cần đi theo đường nào, và có gì giữa hai ăng-ten?”. Đó là câu hỏi thiết kế vùng phủ, và có thể trả lời bằng khảo sát hiện trường.
Bốn yếu tố quyết định khoảng cách
Bốn yếu tố giải thích phần lớn khác biệt giữa bảng thông số và thực tế:
- Độ cao ăng-ten. Độ cao trên vật cản là đòn bẩy lớn nhất. Máy cầm tay ở 1,5 m và ăng-ten bộ lặp ở 30 m không có cùng đường truyền.
- Vật cản. Bê tông, thép, kệ kim loại, lớp cách nhiệt có lớp nhôm, thang máy và tầng hầm hấp thụ hoặc phản xạ tín hiệu. Mỗi bức tường và sàn đều thêm suy hao.
- Công suất và độ lợi ăng-ten. Tăng gấp đôi công suất thêm khoảng 3 dB; ăng-ten độ lợi cao hơn có thể thêm nhiều hơn, nhưng chỉ theo hướng nó hướng tới, và suy hao cáp có thể triệt tiêu độ lợi.
- Nhiễu và can nhiễu. Tín hiệu yếu trong băng tần yên tĩnh có thể đọc được; cùng tín hiệu đó trong môi trường điện ồn ào có thể không. Hệ thống kỹ thuật số còn có ngưỡng gãy: dưới một tỷ số tín hiệu/nhiễu nhất định, âm thanh biến mất.
Địa hình quan trọng ngoài trời: một ngọn đồi, tòa nhà hoặc hàng cây giữa hai ăng-ten có thể chặn đường truyền ngay cả khi khoảng cách ngắn. Trên mặt nước hoặc đất phẳng mở, VHF thường truyền xa hơn UHF; trong tòa nhà, UHF thường hoạt động tốt hơn vì xuyên và phản xạ quanh vật cản ổn định hơn.
Có thể mong đợi khoảng cách nào ngoài trời?
Hãy dùng các con số này làm ước tính quy hoạch, không phải bảo đảm:
| Tình huống | Khoảng cách điển hình giữa máy cầm tay với máy cầm tay | Yếu tố thay đổi |
|---|---|---|
| Đồng trống, đường ngắm thông thoáng | 3–5 km | Độ cao ăng-ten, địa hình, công suất |
| Đường ngoại ô, nhà thấp | 1–3 km | Mật độ nhà, cây cối, giao thông xe cộ |
| Đường đô thị dày đặc | 0,5–1,5 km | Tòa nhà, đa đường, nhiễu |
| Trong kho | 100–300 m, thường ít hơn qua kệ hàng | Kệ hàng, hàng hóa, vỏ kim loại |
| Trong tòa nhà bê tông | Một tầng hoặc một hành lang | Tường, sàn, lõi cầu thang |
| Máy cầm tay đến bộ lặp tại điểm cao | 5–15 km | Độ cao ăng-ten bộ lặp, đường truyền, công suất máy cầm tay |
Nếu yêu cầu là “toàn bộ địa điểm”, con số giữa máy cầm tay với máy cầm tay không phải con số quan trọng. Thiết kế thường cần bộ lặp trên ăng-ten cao, với máy cầm tay đủ gần để tới được.
Điều gì xảy ra với khoảng cách trong tòa nhà?
Trong tòa nhà, suy hao đường truyền bị chi phối bởi tường, sàn và vật liệu bên trong. Một bức tường bê tông có cốt thép có thể gây suy hao 10–20 dB hoặc hơn; tường khung kim loại, giếng thang máy hoặc sàn tầng hầm có thể gây suy hao nhiều hơn. Máy cầm tay hoạt động ở sảnh có thể mất liên lạc ở lõi cầu thang, phòng máy hoặc bãi đỗ xe.
Các khu vực mất tín hiệu đầu tiên có thể dự đoán:
- tầng hầm và phòng máy;
- lõi cầu thang và hành lang kỹ thuật;
- bãi đỗ xe và bến bốc dỡ;
- hành lang dài có nhiều cửa chống cháy;
- kho có kệ hàng cao và hàng kim loại.
Một bộ lặp trên mái có thể phủ các tầng trên và khu vực mở, nhưng hiếm khi tới được tầng hầm sâu. Cách khắc phục thông thường là hệ thống ăng-ten trong nhà — một mạng ăng-ten phân tán nhỏ do bộ lặp cấp tín hiệu — hoặc một địa điểm thứ hai gần khu vực có vấn đề hơn.
Để xem ví dụ riêng cho khách sạn, xem bộ đàm cho khách sạn. Với kho, xem liên lạc trong kho.
Khi nào bộ lặp thực sự hữu ích?
Bộ lặp hữu ích khi nó nghe được máy cầm tay và máy cầm tay nghe được bộ lặp. Nó không tạo ra vùng phủ nơi cả hai chiều đều không có đường truyền. Ba điều kiện là:
- Ăng-ten bộ lặp nằm trên vật cản. Vị trí trên mái hoặc cột thường tốt hơn bộ lặp trong tầng hầm.
- Máy cầm tay tới được bộ lặp. Nếu người dùng ở sâu trong tầng hầm, bộ lặp trên mái có thể không nghe được họ.
- Cặp tần số song công và cách ly đúng. Bộ lặp cần một cặp tần số và đủ cách ly giữa ăng-ten phát và thu; nếu không, bộ lặp tự giảm độ nhạy và vùng phủ sụp đổ.
Bộ lặp cũng tăng dung lượng. Trên DMR, một sóng mang 12,5 kHz mang hai khe TDMA, nên hai nhóm liên lạc có thể dùng chung một tần số. Trên analog, một kênh bộ lặp mang một cuộc trò chuyện tại một thời điểm. Câu hỏi dung lượng tách biệt với câu hỏi vùng phủ, nhưng cả hai quyết định hệ thống có hoạt động hay không.
Làm thế nào quy hoạch vùng phủ theo từng tầng?
Một kế hoạch trong nhà thực tế bắt đầu bằng việc đi khảo sát, không phải bằng bản vẽ:
- Đánh dấu các khu vực quan trọng. Tầng khách, hành lang kỹ thuật, tầng hầm, phòng máy, bãi đỗ xe, bến bốc dỡ.
- Đi theo tuyến với bộ thiết bị kiểm tra. Ghi lại nơi tín hiệu giảm và nơi âm thanh không còn rõ.
- Chọn kiến trúc. Chế độ trực tiếp, một bộ lặp, bộ lặp kèm ăng-ten trong nhà, hoặc nhiều địa điểm.
- Đặt ăng-ten. Trong hệ thống trong nhà, vị trí ăng-ten được chọn để phủ đều, không phải để tín hiệu mạnh nhất ở một hành lang.
- Kiểm tra các rìa. Lõi cầu thang, sảnh thang máy, cửa chống cháy và chu vi là những điểm hỏng thường gặp.
- Quy hoạch kênh và nhóm liên lạc. Vùng phủ không có quy hoạch nhóm khả dụng vẫn thất bại trong vận hành.
Công cụ lập kế hoạch vùng phủ chuyển bốn câu hỏi đầu thành khuyến nghị khởi đầu. Đây là công cụ sàng lọc, không thay thế khảo sát hiện trường.
Làm thế nào kiểm tra vùng phủ trước khi nghiệm thu?
Hãy thống nhất phương pháp kiểm tra trước khi lắp đặt. Một bài kiểm tra nghiệm thu có thể bảo vệ được gồm:
- một lưới hoặc tuyến với các điểm kiểm tra xác định;
- mức tín hiệu và chất lượng âm thanh được ghi tại mỗi điểm;
- kiểm tra riêng chiều phát ra và chiều thu về;
- sử dụng chương trình lập trình cuối cùng và vị trí ăng-ten cuối cùng;
- ngưỡng đạt/không đạt được thống nhất bằng văn bản;
- hồ sơ đường cơ sở được lưu cho các thay đổi sau này.
Với địa điểm lớn, bài kiểm tra bằng xe phủ các tuyến ngoài trời và bài kiểm tra đi bộ phủ khu vực trong nhà. Với tòa nhà nhiều tầng, hãy kiểm tra từng tầng và lõi cầu thang. Với bộ lặp, hãy kiểm tra riêng đường từ máy cầm tay đến bộ lặp và đường từ bộ lặp đến máy cầm tay, vì chúng có thể hỏng vì lý do khác nhau.
Khi nào PoC là câu trả lời tốt hơn?
PoC (push-to-talk over cellular) tốt hơn khi vấn đề vùng phủ là khoảng cách hoặc địa lý chứ không phải một tòa nhà đơn lẻ. PoC dùng mạng di động, nên hoạt động xuyên thành phố hoặc quốc gia mà không cần trạm radio, và có thể triển khai trong vài ngày.
Các đánh đổi là:
- phụ thuộc vùng phủ di động, vốn yếu ở tầng hầm, đường hầm và khu vực xa;
- phát sinh thuê bao theo người dùng và chi phí nền tảng;
- độ trễ cao hơn radio thông thường;
- cần quản lý SIM, quản lý thiết bị và gói dữ liệu.
Với một địa điểm quan trọng không có vùng phủ di động, bộ lặp thông thường hoặc hệ thống chế độ trực tiếp thường đáng tin cậy hơn. Với đội xe liên thành phố hoặc sự kiện tạm thời, PoC có thể là lựa chọn thực tế. Hướng dẫn analog vs DMR vs PoC so sánh ba công nghệ cạnh nhau.
Nếu muốn câu trả lời sơ bộ cho tòa nhà của bạn, hãy bắt đầu với công cụ lập kế hoạch vùng phủ, sau đó gửi chi tiết địa điểm qua trang liên hệ để được đánh giá thiết kế.