1)IBS (Inbuilding Solution) là gì?
IBS là giải pháp thiết kế nâng cao trong tòa nhà, cải thiện chất lượng phủ sóng di động nhằm duy trì ổn định cuộc gọi của những thuê bao trong trong môi trường tòa nhà cao tầng .

2)Cấu trúc của một IBS
Hệ thống inbuilding bao gồm 3 phần chính là: nguồn tín hiệu, hệ thống phân phối tín hiệu và phần tử bức xạ. Trong đó hệ thống phân phối tín hiệu là điểm khác biệt điển hình giữa hệ thống inbuilding so với hệ thống mạng BTS outdoor macro thông thường.

a)Nguồn tín hiệu
- Để phủ sóng cho inbuilding ta có thể dùng:
Nguồn tín hiệu bằng trạm outdoor:
Đây là giải pháp đơn giản nhất để cung cấp vùng phủ cho các toà nhà với tín hiệu từ các trạm macro bên ngoài toà nhà. Giải pháp này được khuyến nghị nếu lưu lượng trong tòa nhà không cao, hoặc chủ tòa nhà không cho phép lắp đặt thiết bị và đi cáp trong tòa nhà hoặc việc triển khai giải pháp dành riêng cho nó không kinh tế. Khi đó vùng phủ được cung cấp bằng cách:
- Tín hiệu sẽ thâm nhập vào toà nhà từ bên ngoài. Điều này chỉ thực hiện được đối với các tòa nhà có khoảng hở lớn đối với bên ngoài hoặc ít tường, cửa sổ kim loại.
- Đặt BTS trên 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 outdoor nhưng nhiễu sẽ tăng. Việc thiết kế tần số gặp nhiều khó khăn do quỹ tần số hạn hẹp (nhất là đối với các nhà khai thác chia sẻ chung băng tần GSM).
Ngoài cách phủ sóng inbuilding 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 donor 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 indoor yêu cầu lưu lượng cao. Vấn đề chính ở đây là 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 sử dụng chủ yếu không chỉ ở Việt Nam mà còn ở nhiều nước khác trong khu vực: Singapo (hãng Singtel), Malaysia (hãng Digi)...
Ưu điểm: nguồn tín hiệu donor ổn định, mức tín hiệu tốt, mở rộng dung lượng hệ thống dễ dàng. Nhược điểm: 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.

b) Hệ thống phân phối tín hiệu
- Hệ thống phân phối tín hiệu có nhiệm vụ phân phối tín hiệu từ nguồn cung cấp đi đến các anten hoặc phần tử bức xạ khác và được phân loại thành:
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.
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.

c) 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 inbuilding được sử dụng ở những khu vực có vùng phủ sóng đặc biệt như đã nói ở trên nên đối với từng công trình cụ thể đòi hỏi phải có phần tử bức xạ thích hợp. Cụ thể:
Anten: sử dụng thích hợp với những vùng phủ có khuynh hướng hình tròn hoặc hình chữ nhật. Đó là vì anten cho vùng phủ sóng không đồng đều, việc tính quỹ đường truyền phụ thuộc nhiều vào cấu trúc của toà nhà. Có 2 loại anten thường được sử dụng là anten vô hướng (omni) và anten có hướng (yagi). Anten vô hướng có tính thẩm mỹ, nhỏ gọn dễ lắp đặt nên có thể kết hợp hài hoà với môi trường trong toà nhà, còn anten có hướng có độ tăng ích cao thích hợp khi phủ sóng trong thang máy.
Cáp rò: Đặc điểm của cáp rò (còn gọi là cáp tán xạ) là có cường độ tín hiệu đồng đều theo một trục chính nên thường được dùng cho các vùng phủ phục vụ kéo dài đặc biệt như: hành lang dài, xe điện ngầm, đường hầm...

Anten Omni được sử dụng trong hệ thống IBS


Các anten được bố trí trong tòa nhà

Nguồn: 4tech

3) Sơ đồ hệ thống
- Một hệ thống IBS có sơ đồ như sau:
BTS --->Hybrid Combiner (hoặc POI) --->Feeder --->Amplifier---->Feeder---->Anten
Tín hiệu từ trạm BTS sẽ được cho qua bộ ghép kết hợp
+Bộ ghép kết hợp( Hybrid Combiner ): Có tác dụng kết hợp từ 2 nhà khai thác mạng dùng chung một hệ thống.
+ Đối với những tòa nhà lớn phải dùng Amlifier để khếch đại tín hiệu (đồng nghĩa với việc nếu Amplifier không tốt sẽ khếch đại cả nhiễu).
+ Sau khi qua Feeder cable sẽ dẫn đến hệ thống anten ở các tầng của tòa nhà.

4) Lợi ích khi sử dụng hệ thống Inbuilding
- Phủ sóng toàn bộ tòa nhà để các thuê bao có thể thực hiện cuộc gọi không bị giãn đoạn.
- Tối ưu hóa thiết kế về kinh phí thiết bị sử dụng và khả năng phủ sóng.
- Tránh phủ sóng ra ngoài phạm vi tòa nhà để giảm thiểu khả năng nghẽn mạng ngoài ý muốn.
- Hệ thống In Building là một hệ thống độc lập không phụ thuộc vào hệ thống outdoor bên ngoài nên việc sử dụng hệ thống này bảo đảm tính bền vững ổn định chất lượng vùng phủ sóng cho tòa nhà
- Hệ thống có khả năng tích hợp tất cả các mạng đang sử dụng trên toàn quốc như cùng một lúc có thể dùng chung các mạng như Vinaphone, Mobifone,Viettel…trên một hệ thống Inbuilding đã lắp trước, có khả năng linh hoạt thay đổi cấu hình, nâng cấp cấu hình bảo dưỡng mạng

5) Các thiết bị tích cực và thụ động được sử dụng trong hệ thống
- BTS, Micro BTS.
- Antenna: omni, sector , yagi.
- Feeder cable: 1/2”, 7/8”
- Coupler
- Connector
- Power Splitter: 1 in 2 out, 1 in 3 out, 1 in 4 out.
- Jumper Wire
- Combiner
- Attenuator
- Termination Loads
- Line Amplifier
- Repeater