HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

NGUYỄN NGỌC NAM

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO

CHẤT LƯỢNG MẠNG DI ĐỘNG 3G

Chuyên ngành: Kỹ thuật viễn thông

Mã số: 60.52.02.08

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

1

MỞ ĐẦU Thông tin liên lạc nói chung và thông tin di động nói riêng hiện nay

là một trong những ngành công nghiệp có tốc độ phát triển nhanh nhất trên thế giới trong vài năm trở lại đây. Cùng với nhu cầu ngày càng lớn về các dịch vụ của khách hàng như thoại, dữ liệu và dịch vụ giá trị gia tăng, thì công nghệ GSM, GPRS không thể đáp ứng đủ cho các nhu cầu đó. Hướng tất yếu là phát triển các công nghệ di động mới có đủ khả năng để đáp ứng các nhu cầu của khách hàng. Công nghệ di động 3G là một trong những công nghệ mới như thế. Với các ưu thế vượt trội về tốc độ truyền tải dữ liệu, công nghệ di động 3G hứa hẹn cung cấp các dịch vụ nội dung phong phú đáp ứng nhu cầu đa dạng của khách hàng.

Bộ Thông tin và Truyền thông đã cấp giấy phép triển khai 3G từ tháng 4/2009 cho 4 đơn vị là: Viettel, VinaPhone, MobiFone, và Vietnamobile. Giấy phép 3G cấp cho 4 doanh nghiệp trên theo tiêu chuẩn IMT-2000 trong băng tần 1900-2200 MHz. Đến hết tháng 6/2013, Việt Nam đã có 136 triệu thuê bao di động. Với tốc độ tăng trưởng thuê bao như hiện nay, thì trong những năm tới, ngành công nghiệp di động sẽ vẫn phát triển với tốc độ cao.

Trong quá trình triển khai cho đến quá trình vận hành mạng di động 3G UMTS, công tác nâng cao chất lượng mạng phục vụ khách hàng luôn được đặt lên hàng đầu đối với các nhà mạng di động. Công tác này cần phải thực hiện thường xuyên liên tục để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của khách hàng. Các giải pháp cần được nghiên cứu và triển khai áp dụng nhằm nâng cao chất lượng mạng sao cho tối ưu được về dung lượng, chât lượng và cơ sở hạ tầng mạng thực tế.

Trên cơ sở đó cùng với sự hướng dẫn của thầy giáo TS. Vũ Trường Thành, tôi đã tìm hiểu, nghiên cứu và hoàn thành luận văn tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu một số giải pháp nâng cao chất lượng mạng di động 3G”.

Nội dung của luận văn được tổ chức thành 3 chương chính, bao gồm:

26

KIẾN NGHỊ CÁC HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Qua việc phân tích và áp dụng cũng như đánh giá kết quả về các

giải pháp nâng cao chất lượng mạng vô tuyến 3G nhận thấy những cải thiện đáng kể của giải pháp này, các hướng nghiên cứu tiếp theo có thể được kiến nghị như sau:

1. Mở rộng nghiên cứu các giải pháp không chỉ nâng cao chất lượng mạng 3G phần vô tuyến mà cả những giải pháp nâng cao chất lượng mạng ở phần lõi.

2. Triển khai và áp dụng các giải pháp giải pháp đã nghiên cứu cho toàn bộ mạng Mobifone.

3. Nghiên cứu thêm các quy trình tối ưu cho các KPI liên quan đến truy cập dữ liệu HSDPA, độ trễ

25

KẾT LUẬN

Với mục tiêu nghiên cứu giải pháp nâng cao chất lượng mạng 3G và ứng dụng vào triển khai trên mạng MobiFone. Luận văn đã hoàn thành các nội dung sau:

Trình bày về vấn đề tổng quan công nghệ mạng 3G, cấu trúc mạng, các lớp giao thức, kỹ thuật chính sử dụng của công nghê 3G, nghiên cứu cơ sở lý thuyết của giải pháp nâng cao chất lượng mạng Các giải pháp được để xuất để nâng cao chất lượng mạng.

Từ việc phân tích tìm hiểu trên, luận văn tập trung vào áp dụng cho mạng 3G MobiFone nhằm nâng cao chất lượng mạng. Dựa trên hiện trạng và sự phát triển thuê bao của nhà mạng, nhà mạng đã áp dụng:

• Quy hoạch vùng phủ: tính toán số lượng trạm NodeB, cấu hình dung lượng cho trạm, lắp đặt bổ sung các thiết bị Repeater, Femtocell, IBC Node B cho các khu vực câm trong đô thị, và nhà chung cư.

• Triển khai thường xuyên liên tục công tác tối ưu driving test để phát hiện lỗi cũng như những trường hợp khai báo cell chưa chuẩn để đưa ra các phương án: hiệu chỉnh anten, thay thiết bị lỗi, khai báo cấu hình cho trạm NodeB nhằm tăng tỉ lệ chất lượng KPI phục vụ khách hàng Kết quả đánh giá việc nhà mạng MobiFone áp dụng các giải pháp

trên đã cải thiện đáng kể vùng phủ sóng 3G phục vụ khách hàng. Cải thiện tỉ lệ rớt cuộc gọi, cũng như thiết lập cuộc gọi.

2

Chương 1. Tổng quan công nghệ 3G: Tìm hiểu về quá trình phát triển của mạng thông tin di động đi từ 2G lên 4G, nghiên cứu cấu trúc mạng 3G, các đặc điểm, các giao thức kỹ thuật của công nghệ thông tin di động 3G.

Chương 2. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng mạng 3G và một số giải pháp nâng cao chất lượng mạng 3G: đưa ra các bộ chỉ tiêu chất lượng KPI đối với mạng di động 3G, phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng mạng 3G. Từ đó đề xuất một số giải pháp để nâng cao chất lượng bộ chỉ tiêu chất lượng KPI.

Chương 3. Triển khai giải pháp nâng cao chất lượng mạng di động 3G MobiFone: Phân tích hiện trạng mạng lưới và dự báo phát triển thuê bao mạng MobiFone, từ đó thực hiện áp dụng giải pháp nâng cáo chất lượng mạng tập trung vào công tác quy hoạch vùng phủ, tối ưu tham số chất lượng KPI và đánh giá kết quả đạt được.

3

Chương 1 –TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ 3G

Chương này tập trung giới thiệu quá trình phát triển công nghệ mạng di động từ 2G lên 3G, phân tích sự khác nhau giữa 2 công nghệ 3G WCDMA và 2G-GSM. Sau đó tìm hiểu cấu trúc mạng 3G cũng những các kỹ thuật chính sử dụng trong công nghệ mạng di động 3G. Từ đó có được cái nhìn tổng quan về công nghệ mạng 3G.

Sau đây là hình vẽ thể hiện sự phát triển của mạng di động 2G lên 3G:

Hình 1.1: Lộ trình phát triển từ 2G đến 3G.

WCDMA hứa hẹn tốc độ truyền dẫn lên đến 2,05Mbps cho người dùng tĩnh, 384Kbps cho người dùng di chuyển chậm và 128Kbps cho người sử dụng trên ôtô. Công nghệ 3G dùng sóng mang 5MHz chứ không phải là sóng mang 200KHz như của CDMA nên 3G nhanh hơn rất nhiều so với công nghệ 2G và 2,5G.Người ta cũng đã tiến hành nghiên cứu các hệ thống vô tuyến thế hệ tư có tốc độ cho người sử dụng lớn hơn 2 Mbit/s

WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access - truy cập đa phân mã băng rộng) là công nghệ 3G hoạt động dựa trên CDMA và có khả năng hỗ trợ các dịch vụ đa phương tiện tốc độ cao như video, truy cập

24

Hình 3.6: Chất lượng KPI 3G Hà Nội trước khi thực hiện tối ưu Sau khi tiến hành tối ưu, chất lượng mạng 3G tại Hà Nội 5 đã được

cải thiện, cụ thể như sau:

Hình 3.7: Chất lượng mạng 3G Hà Nội 5 sau khi tối ưu

Các KPI chính CDR Số cell Call drop (peak) > 2 Group trước khi tối ưu 0.45 0 Group sau khi tối ưu 0.35 0

Cải thiện 22% Bảng 3.8: Đánh giá hiệu quả sau khi tối ưu CS-CDR

23

Hình 3.5. Các bước tối ưu CSSR

3.3.3. Thực hiện triển khai tối ưu KPI CDR tại Hà Nội 3.3.3.1 Chuẩn bị dự án

Khu vực thực hiện tối ưu: Hà Nội 5 Thời gian tiến hành tối ưu: 30 ngày từ 1/3/2013 đến 30/3/2013 Tổng quan hiện trạng mạng: 370 trạm 3G Chất lượng mạng trước khi tối ưu:

4

Internet, hội thảo ... WCDMA nằm trong dải tần 1920 MHz -1980 MHz, 2110 MHz - 2170 MHz.

Tiếp theo phần là tìm hiểu cấu trúc mạng 3G WCDMA:

Hình 1.4: Cấu trúc hệ thống WCDMA

Chức năng cũng như nhiệm vụ của từng phần từ mạng cũng như các giao diện kết nối được giới thiệu.

Sau khi có tìm hiểu khái quát về công nghệ mạng 3G, chương 1 tiếp tục phân tích các kênh sử dụng trong 3G WCDMA( kênh logic, kênh vật lý, kênh truyền tài) và các kỹ thuật chính được sử dụng::kỹ thuật trải phổ, kỹ thuật điều khiển công suất, kỹ thuật chuyển giao và lựa chọn cell. Minh họa như hình vẽ:

5

Hình 1.5: Các kênh WCDMA

WCDMA sử dụng 2 loại điều khiển công suất là - Điều khiển công suất vòng hở (OLPC) - Điều khiển công suất vòng lặp đóng (CLPC) Trong kỹ thuật chuyển giao của WCDMA có chuyển giao cùng tần

số, chuyển giao giữa các tần số, chuyển giao giữa các hệ thống. Thủ tục chuyển giao có 2 loại chuyển giao cứng và chuyển giao mềm& mềm hơn.

Như vậy chương 1 đã tìm hiểu và khái quát được công nghệ 3G các đặc điểm, câu trúc, kỹ thuật sử dụng để từ đó phát triển đưa ra giải pháp đề xuất nâng cao chất lượng mạng ở chương 2.

22

Hình 3.4: Các bước tối ưu CDR

3.3.2. Các bước tối ưu CSSR

21

Kết quá đã cải thiện đáng kể vùng phủ cho các khu vực có mức thu tín hiệu 3G kém, cải thiên đáng kể tỉ lệ rất cuộc gọi cũng như tỉ lệ thiết lập cuộc gọi.

Ngoài giải pháp femtocell, nhà mạng MobiFone cũng triển khai lắp đặt trạm NodeB trong các tòa nhà chung cư có lưu lượng khách hàng sử dụng nhiều.

- Trạm IBC NODEB: Giống thiết kế 1 trạm Node outdoor thông thường tuy nhiên IBC Node Sử dụng rất nhiều anten đa hướng có công suất phát 2W lắp tại các tầng của nhà chung cư. Chỉ phủ sóng trong tòa nhà không phủ sóng ra ngoài tòa nhà gây là hiện tượng nhiễu và rớt cuộc gọi do chuyển giao cell.

Từ năm 2011-2013 tại khu vực Hà Nội đã triển khai lắp đặt cho 175 tòa nhà chung cư cao tầng. Và cũng đã cải thiện tốt chất lượng truy cập 3G ở các tòa nhà này. 3.3. Tối ưu một vài tham số KPI dựa vào quá trình Drivingtest 3.3.1 Các bước tối ưu CDR

6

Chương 2 – CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG

MẠNG 3G VÀ MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG MẠNG 3G

Chương này trình bày về các chỉ tiêu chất lượng KPI để đánh giá chất lượng mạng, phân tích các nguyên nhân gây ảnh hưởng đến chất lượng mạng 3G. Đề xuất các giải pháp nâng cao chất lượng mạng 3G. Từ đó là cơ sở để triển khai các giải pháp này trong chương 3. 2.1. Khái quát các chỉ tiêu chất lượng mạng 3G

Sau đây là bảng tổng hợp đánh giá các chỉ tiêu chất lượng KPI của mạng 3G:

Bảng 2.2: Tổng hợp các chỉ tiêu chất lượng KPI cho mạng 3G

STT Đơn vị Mục tiêu Ghi chú

1. Coverage- Vùng Phủ

1 RSCP Dbm

Densurban: 95% số mẫu có RSCP >= -88dbm Urban: 95% số mẫu có RSCP >= -93dbmSuburban: 95% số mẫu có RSCP >= -98dbm Rual: 95% số mẫu có RSCP >= -105dbm

2 Ec/No Db

2. Performance- Hiệu suất

a. Access- Truy nhập

7

3 CSSR( Voice call) % >= 98%

4 VCSSR( Video call) >=97.5%

5 PDP Activation Success Rate % >= 98%

b. Retainbility- Khả năng giữ cuộc gọi

6 CDR (Voice call) % <=1

7 CVDR (Video call) % <=2

c. Mobility- Di động

8 SHOSR % >=98.5

9 IFHOSR % >=98

10 IRHOSR % >=90

11 LUSR % >=99

d. Data throughput- Thông lượng

12 R99 Avg Throughput DL&UL kbit/s >300

13 HSPA Avg Throughput DL (đo điểm) Mbit/s

>=80% giới hạn Min download

HSPA Avg Throughput DL (đo tuyến) Mbit/s

>=50% giới hạn min DL của tất cả các cell

HSPA Avg Throughput UL (đo điểm) Mbit/s

>=80% giới hạn Min Upload

20

công của các hộ dân, trên cột điện dọc các khu phố. Do công suất nhỏ nên 3G Repeater tiêu thụ nguồn khá thấp, có thể sử dụng chung nguồn với hộ dân nơi lắp đặt trạm Repeater. Điều này có ý nghĩa rất lớn khi triển khai trạm Repeater.

Qua thực tế khảo sát, đo kiểm và phản ánh từ phía khách hàng sử dụng. Nhà mạng MobiFone đã cho triển khai lắp đặt trạm Repeater cho 400 điểm

Kết quả cho thấy sau khi lắp đặt đã cải thiện đáng kế những khu vực câm trong đô thị tại khu vực Hà Nội 3.2.4. Giải pháp phủ sóng trong nhà chung cư cao tầng

Mục tiêu: Phủ sỏng ở khu vực các nhà cao tầng mà trạm lắp đặt trên mặt đất

không thể phủ sóng; nơi có mật độ thuê bao cao. Căn cứ của giải pháp

Hiện nay, phần lớn các nhà cao tầng như khu vực nhà chung cư cao tầng, khu vực nhà công sở không được phủ sóng trong nhà. Ở các tầng cao, chất lượng tín hiệu rất kém, mức thu khá thấp. Kết quả khảo sát cho thấy đây là tồn tại lớn của mạng 2G/3G ở Việt Nam.

Đặt điểm của các thuê bao trong khu vực các nhà cao tầng là khu vực di chuyển hẹp (nằm trong diện tích mặt sàn của từng ngôi nhà). Do đó, vấn đề chuyển giao không phải xem xét.

Femtocell và trạm IBC NodeB giải pháp hiệu quả. - Femtocell là một trạm phát sóng nhỏ của mạng thông tin di động

tế bào được dùng để nâng cao chất lượng dịch vụ và cung cấp các dịch vụ giá trị gia tăng ở phạm vi gia đình và văn phòng, công sở giống như trạm phát sóng trong nhà so với các macrocell hay microcell truyền thống là femtocell kết nối với mạng của nhà cung cấp dịch vụ thông qua mạng cố định băng rộng như DSL hay cáp, thay vì thông qua mạng riêng của nhà cung cấp dịch vụ di động

Từ năm 2011-2013 nhà mạng MobiFone đã triển khai lắp đặt 200 bộ femtocell để phục vụ khách hàng ở những điểm đen về sóng 3G

19

Code cho HSDPA 15 Code 16 QAM tối đa 14,4 Mbps/Node - Pha 2: Giai đoạn 2011-2014, trong giai đoạn này sẽ lắp đặt thêm

1342 Node-B mới và nâng cấp 350 Node-B của pha 1. Cấu hình Node-B lắp đặt pha 2 như trong bảng 3.6.

Cấu hình Node-B

Cấu hình 1/1/1 sẵn sàng cho 3/3/3

Cấu hình 2/2/2 sẵn sàng

3/3/3 Cấu hình 3/3/3

Kênh CE 128 CE Uplink & 128 CE Downlink

256 CE Uplink & 256 CE Downlink

384 CE Uplink & 384 CE Downlink

Số lượng Code cho HSDPA

15 Code 16 QAM tối đa 14,4 Mbps/Cell

15 Code 16 QAM tối đa 14,4 Mbps/Cell

15 Code 16 QAM tối đa 14,4 Mbps/Cell

3.2.2. Lắp đặt Repeater để phủ sóng các khu vực câm trong đô thị Mục đích: Giảm các vùng có cường độ tín hiệu yếu, các vùng câm

do địa hình. Căn cứ của giải pháp:

Kết quả đo khảo sát cho thấy, ngay tại các khu vực đông dân cư như Hà Nội. Vẫn còn tồn tại những khu vực bụ câm do bị che khuất bởi các công trình xây dựng. Tại các địa điểm này, mặc dù ở gần trạm phát sóng, tuy nhiên chất lượng tín hiệu không lớn, không đảm bảo kết nối, truy nhập mạng và dịch vụ.

Công nghệ sản xuất các thiết bị điện từ rất hiện đại, hiện nay các nhà cung cấp thiết bị cho mạng 3G đưa ra nhiều giải pháp để người sử dụng khắc phục những tồn tại của hệ thống khi cung cấp dịch vụ.

Nội dung thực hiện: Cung cấp dịch vụ 3G sử dụng một số Repeater ở các khu vực không có sóng 3G ở các khu vực khu phố nhỏ hẹp, khôn.g triển khai được trạm NodeB. Việc triển khai các trạm lặp Repeater khá đơn giản vì các thiết bị này được thiết kế có sẵn anten thu và phát, thiết bị nhỏ gọn. Có thể lắp đặt trên ban

8

HSPA Avg Throughput UL (đo tuyến) Mbit/s

>=50% giới hạn min Upload của tất cả các cell

e. Latency- Độ trễ

14 AMR Access delay time S <=3.8

15 VC Access delay time S <=5.5

16 PS Access delay time S <=2.8

17 R99 ping delay time Ms <=200

HSPA ping delay time Ms <=150 Tiếp theo chương 2 phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng

mạng 3G 2.2.2. Các yếu tố khách quan 2.2.2.1. Cấu trúc địa hình

Cấu trúc địa hình của Việt Nam khá phức tạp, các khu vực được phủ sóng mạng 3G nằm ở các khu vực đồi núi cao như khu vực miền núi phía Bắc hoặc khu vực sông suối, ao hồ như khu vực phía Nam. Ở các đô thị lớn như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng…có quy hoạch xây dựng thiếu đồng bộ, thống nhất. Đặc điểm địa hình này đã tạo ra khá nhiều vùng lõm không được phủ sóng, mặc dù theo thiết kế đó là khu vực được phủ sóng. 2.2.1.2. Suy hao vô tuyến do thời tiết

Kết quả đo khảo sát cho thấy, suy hao do thời tiết ở Việt Nam đối với băng tần 2GHz ở Việt Nam là khá lớn. Do thời tiết Việt Nam nằm ở khu vực cận nhiệt đới gió mùa. Điều đó cho thấy lượng mưa, mây mù ở Việt Nam khá lớn, nhất là vào mùa đông ở Miền Bắc có đồi núi cao, mây mù và

9

mưa kéo dài. Điều này ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ, đặc biệt là quá trình truy nhập vô tuyến, phạm vi phủ sóng 2.2.2. Các yếu tố chủ quan 2.2.2.1. Thiết kế và triển khai kiến trúc mạng 3G

Thiết kế triển khai kiến trúc trên nền cơ sở hạ tầng mạng có sẵn, các nhà mạng tận dụng đường truyền cũng như mạng lõi cũ nên cũng ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ 3G. 2.2.2.2. Nhiễu kênh lân cận

Trong phần này sẽ xét ảnh hưởng của nhiễu kênh lân cận giữa các nhà khai thác ở các tần số lân cận. Trong môi trường có nhiều mạng UMTS hoạt động với các tần số gần nhau, tín hiệu có thể gây nhiễu lẫn nhau làm ảnh hưởng đến chất lượng, vùng phủ và dung lượng của mỗi hệ thống. 2.2.2.3. Chuyển giao liên hệ thống do số lượng trạm

Chuyển giao giữa hệ thống GSM sang hệ thông WCDMA và ngược lại xảy ra lỗi gây rớt cuộc gọi của người sử dụng do hệ thống mạng chưa đủ số trạm 3G và sự không tương tích về tốc độ giữa 2 hệt thống ảnh hưởng đến tỉ lệ chuyển giao và rơi cuộc gọi

Sau khi phân tích tìm hiểu một số nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng mạng di động 3G, tiếp theo chương 2 sẽ đưa ra một số giải pháp nâng cao chất lượng mạng di động 3G. Trong mục 2.3 2.3. Một số giải pháp nâng cao chất lượng mạng di động 3G 2.3.1. Tính toán vùng phủ sóng

Trong phần này sẽ đề xuất giải pháp tính toán bán kính cell, số lượng trạm cần lắp đặt dựa trên việc phân tích đặc điểm môi trường truyền sóng, loại dịch vụ dự kiến triển khai cung cấp nhằm đảm bảo phủ sóng khu vực đưa ra.

Để có thể tính toán được bán kính cell ta đề xuất tính toán phân tích quỹ đường truyền vô tuyến để từ đó dựa vào mô hình truyền sóng tham khảo Hata-Okumura hoặc Walfisch-Ikegami(Cost 231) để tính được bán kính cell. Sau đó tính toán được diện tích phủ sóng của cell và số lượng site

18

Lưu lượng Video mỗi thuê bao trong BH

Erlang 0,0025 0,0025 30%

Tỷ lệ thâm nhập thuê bao PS 70%

Thông lượng trung bình của thuê bao PS PS64/64 PS trong BH

Kbyte 20 40

Thông lượng trung bình của thuê bao PS PS64/128 trong BH

Kbyte 10 30

Thông lượng trung bình của thuê bao PS PS64/384 trong BH

Kbyte 5 50

Thông lượng HSDPA trung bình của thuê bao HSDPA trong BH

Kbyte 450

Thông lượng HSUPA trung bình của thuê bao HSUPA trong BH

Kbyte 150

Căn cứ vào mô hình lưu lượng (Trafic Model) ở trên và số lượng Node-B đã tính để đảm bảo phủ sóng theo yêu cầu, tính toán cấu hình cho Node-B gồm: số CE (Channel Element) và Number Code (sử dụng cho HSDPA) cần thiết, cụ thể cho khu vực Tp Hà Nội theo tính toán của nhà cung cấp thiết bị Huawei các pha như sau:

- Pha 1: Giai đoạn 2009-2010, với tổng số 350 Node-B và sẽ sẽ có cấu hình 1/1/1. Cấu hình Node-B được cấu hình như trong bảng 3.5

Bảng 3.5: Cấu hình của 350 Node-B pha 1. Node – B Cấu hình 1/1/1 sẵn sàng 3/3/3

Kênh CE 128 CE Uplink & 128 CE Downlink (Ready 384 UL/384 DL)

17

- Pha 2: Giai đoạn 2011-2014 với tổng số 1342 Node-B, khi đó sẽ lắp đặt bổ sung thêm trạm cho giai đoạn 1 và nâng cấp mở rộng các Node-B hiện có để đảm bảo dung lượng phục vụ thuê bao

Nhà mạng MobiFone đã triển khai lắp đặt như sau: Bảng 3. Dự kiến số lượng Node B tại thành phố Hà Nội

STT Tên quận Mật độ dân số(người/km2)

dự kiến phủ sóng

số site

1 Quận Ba Đình 24502.2 Dense urban 56

2 Quận Hoàn Kiếm 27851.4 Dense urban 52

3 Quận Tây Hồ 5443.3 Dense urban 10

4 Quận Long Biên 3758.1 Dense urban 7

5 Quận Cầu Giấy 18741.1 Dense urban 35

6 Quận Đống Đa 37160.3 Dense urban 70

7 Quận Hai Bà Trưng 30804.8 Dense urban 58

8 Quận Hoàng Mai 8175.2 Dense urban 16

9 Quận Thanh Xuân 24554.8 Dense urban 47

10 Quận Hà Đông 4866.1 Dense urban 9

Tổng 350 3.2.2 Tính toán dung lượng cho NodeB

Dựa trên các số liệu về mô hình lưu lượng của một số mạng 3G đang hoạt động trong khu vực(nhà cung cấp Huawei đưa ra), dự kiến các tham số lưu lượng trên mạng để thiết kế dung lượng như sau:

Tham số lưu lượng Đơn

vị Đường

lên Đường xuống

Phần trăm thuê bao

Lưu lượng Voice mỗi thuê bao trong BH

Erlang 0,025 0,025 100%

10

NodeB cần lắp đặt cho một khu vực có đặc điểm môi trường nhất định và các dịch vụ cung cấp.

11

Bảng 2.10: Tính bán kính R-Cell tham khảo

Tham số Đô thị tập

trung Đô thị Ngoại ô

Link Budget

Formula dịch vụ cung cấp CS64 CS64 CS12,2 A

Tx Công suất phát tối đa của Node B(dBm) 43 43 43 Công suất phát tối đa của TCH (dBm) 22 22 22 B Suy hao cáp Tx (dB) 0 0 0 C Body loss Tx (dB) 0 0 0 D Độ lợi anten Tx (dBi) 0 0 0 E

EIRP (dBm) 22 21 21 f = b – c -

d + e Rx

Độ lợi anten Rx (dBi) 18 18 18 G Suy hao cáp Rx (dB) 0,5 0,5 0,5 H Body loss Rx (dB) 0 0 0 I Nhiễu nền (dB) 2,1 2,1 2,1 j=h+1.6 Eb/No (dB) 2,8 2,8 4,3 K

Độ nhạy thu (dBm) -121,04 -121,04 -126,74

l = -174+j+k+10*log10(a

16

Chương 3 - TRIỂN KHAI GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG

MẠNG 3G MOBIFONE Chương này trước hết mô tả về hiện trạng mạng và dự đoán phát triển thuê bao MobiFone. Tiếp theo, dựa trên cơ sở lý thuyết đã nghiên cứu ở chương 2, việc tính toán số lượng NodeB, dung lượng cấu hình trạm được tính toán để tối ưu vùng phủ, thực hiện triển khai tối ưu tham sô KPI (CDR) ở khu vực Hà Nội và đánh giá kết quả đạt được. 3.1. Hiện trạng mạng và dự báo phát triển thuê bao3G Mobifone tại Hà Nội

Mục này giới về tình hình dân số, diện tích của khu vực Hà Nội, tình hình phát triển viễn thông tại Hà Nội và dự báo phát triển thuê bao của mạng 3G MobiFone tại Hà Nội. Để có căn cứ tính toán quy hoạch vùng phủ phục vụ khách hàng.

Bảng 3.2: Dự báo phát triển thuê bao MobiFone khu vực Hà Nội. Cuối năm 2014 Cuối năm 2015 Cuối năm 2016

Chỉ tiêu Thuê bao

Thị phần

Thuê bao

Thị phần

Thuê bao

Thị phần

Tổng thuê bao (nghìn)

4.812,4 38% 5.545,9 38% 6.331,7 38%

Thuê bao 3G (nghìn)

850,1 38% 1.347,5 39% 1.970,7 40%

3.2. Quy hoạch vùng phủ tại thành phố Hà Nội Căn cử phân tích địa bàn Hà Nội ở mục 3.1, dựa vào lý thuyết tính

toán vùng phủ sóng ở chương 2 (phần mềm mô phỏng) và thực tế khảo sát, Theo nhu cầu sử dụng và yêu cầu về chất lượng vùng phủ sóng trong vòng 2 năm kể từ khi bắt đầu cung cấp dịch vụ, cơ sở hạ tầng mạng hiện có, việc triển khai Node-B của MobiFone tại Tp Hà Nội sẽ gồm 2 giai đoạn sau:

- Pha 1: Giai đoạn 2009-2010 với tổng số 350 Node-B,và sẽ sử dụng chung cơ sở hạ tầng trạm 2G hiện có để đẩy nhanh tiến độ triển khai.

15

Mục đích của việc phân tích các kết quả đo đạc hay phân tích chất lượng mạng là để cung cấp cho nhà khai thác một cái nhìn tổng thể về chất lượng và hiệu năng mạng. Phân tích chất lượng và báo cáo bao gồm việc lập kế hoạch về các trường hợp đo tại hiện trường và đo bằng hệ thống quản lý mạng. Sau khi đã đặc tả các chỉ tiêu chất lượng dịch vụ và đã phân tích số liệu thì có thể lập ra báo cáo điều tra. Đối với hệ thống GSM, thì chất lượng gồm có: thống kê các cuộc gọi bị rớt, phân tích nguyên nhân bị rớt, thống kê chuyển giao và kết quả đo các lần gọi thành công. Các hệ thống thông tin di động thế hệ 3 có các dịch vụ rất đa dạng nên cần phải đưa ra các định nghĩa mới về chất lượng dịch vụ.

Hình 2.6: Quá trình tối ưu mạng

12

Sau khi tính toán được suy hao đường truyền Từ đó áp dụng theo mô hình Hata-Okumura và Walfisch-Ikegami

để tính bán kính cell: Hata-Okumura:

( )[ ]

b

mbcp

hhahfL

rlg.55,69,44

lg.82,13lg.16,2655,69lg

−

++−−=

Walfisch-Ikegami:

*1000)

Tải 50% 50% 50% M

Nhiễu (dB) 3,01 3,01 3,01

n= -10*log10(

1-m) Phading nhanh (dB) 1,8 1,8 1,8 O Penetration loss (dB) 19 15 10 Q Khả năng bao phủ 0,95 0,95 0,9 Pha đing chậm (dB) 6 6,06 4,1 R Suy hao đường truyền (dB) 130,73 135,17 146,83

S = f+g–I–l–n–o–q-r

Cell radius Độ cao anten NodeB (m) 30 35 35 Mô hình đường truyền

Cost 231-Hata

Cost 231-Hata

Cost 231-Hata

Bán kính cell (km) 0,53 0,93 3,42

13

( )

( )d

cfambshorip

kfkbkhWLLL

r+

−+−+−Δ−+−−=

207,15lg30lg9lg20lg10

lg

2.3.2 Quy hoạch dung lượng

Các tham số quy hoạch mạng cho hệ thống UMTS là hơi phức tạp và bao gồm một số lượng lớn phần cứng, hệ thống v.v… Tất cả các thông số này đều liên quan đến CCQ. Các phần tử kênh (CE) có ảnh hưởng hết sức cơ bản đối với dung lượng, cấu hình và số trạm gốc yêu cầu. Số lượng CE tại một trạm gôc cụ thể sẽ giới hạn việc truyền dữ liệu tốc độ tối đa tại vị trí đó.

Trong phần này sau khi tìm hiểu vấn đề tải đường lên, đường xuống và dung lượng UL và DL thì sẽ đưa ra vấn đề cải tiến dung lượng:

a) Bổ sung tần số Sử dụng tần số bổ sung sẽ cho công suất lớn hơn trong một cell. Ví

dụ, nếu một nhà điều hành đã mua nhiều hơn một khối phổ, một số sóng mang có thể được sử dụng để cân bằng lưu lượng tải và cũng có thể tăng dung lượng cho mỗi cell. Một trong những phương pháp để giảm nhẹ đầu tư hơn nữa là chia sẻ bộ khuếch đại công suất cho các sóng mang.

b) Sector hóa Một phương pháp chuẩn tăng dung lượng của một vị trí có thể

được thực hiện bởi sectơ hóa. Y sector lý tưởng sẽ tăng y lần công suất, tuy nhiên, trong thực tế hiệu quả thường là khoảng 90%. Nhược điểm của sectơ hóa khi quan tâm đến việc tăng dung lượng là khi tăng số lượng sector thì phải tăng số lượng ăng ten sẽ phải cài đặt và quy hoạch sóng vô tuyến phải được xem xét sau đó tối ưu. Nó không thể tránh khỏi vì nhu cầu lưu lượng tăng lên, do đó, nâng cấp từ một vị trí đơn hướng thành một vị trí có 3 sector sẽ cho tăng dung lượng khoảng 2,7. Và do đó với một vị trí có sáu sector dung lượng có thể tăng khoảng 5,5. Tăng số sector cũng sẽ làm tăng độ lợi ăng ten, do đó cải thiện phạm vi phủ sóng, nhưng cách tiếp cận này bị giới

14

hạn bởi chi phí liên quan đến việc tăng các sector và sẽ làm nảy sinh thêm các vấn đề quy hoạch cần được giải quyết.

b) Phân tập phát Để cải thiện hiệu suất với phân tập phát đường xuống, dữ liệu có

thể được chia thành hai luồng dữ liệu riêng biệt và truyền bằng cách sử dụng chuỗi trực giao. Phân tập đa đường trong môi trường vô tuyến cụ thể sẽ có ảnh hưởng đối với các độ lợi đạt được. Ví dụ, nếu có ít phân tập đa đường thì độ lợi dung lượng trong các đường xuống sẽ cao hơn khi sử dụng phân tập phát. Với ý tưởng này, độ lợi dung lượng cao nhất có thể xảy ra trong microcell và picocell, nơi mà phân tập đa đường bị hạn chế.

d) Mã hóa tốc độ bít thấp Cuối cùng, có thể tăng dung lượng thoại với mã hóa tiếng đa tốc độ

tương thích( AMR). Mã hóa thoại AMR có tám tốc độ nguồn và dung lượng phụ trội có thể đạt được bằng cách sử dụng một tốc độ nguồn thấp hơn. Các mã AMR sẽ cho phép một cân bằng giữa các dung lượng thoại và chất lượng như yêu cầu.Với AMR, số lượng kết nối có thể được tăng lên, trong khi đồng thời giảm tốc độ dữ liệu trên mỗi người dùng. Tiếp theo chương 2 sẽ giới thiệu giải pháp tối ưu tham số KPI dựa trên quá trình Drivingtest

Tối ưu mạng là một quá trình để cải thiện toàn bộ chất lượng mạng khi đã thử nghiệm bởi các thuê bao di động và đảm bảo rằng các nguồn tài nguyên mạng được sử dụng một cách hiệu quả.

Quá trình tối ưu bao gồm các bước sau: - Đo đạc chất lượng (các chỉ tiêu kỹ thuật). - Phân tích kết quả đo. - Điều chỉnh mạng. Giai đoạn đầu của quá trình tối ưu mạng là định nghĩa các tiêu chí

chất lượng chính (KPI) bao gồm các kết quả đo ở hệ thống quản lý mạng và số liệu đo ngoài hiện trường hay bất kỳ thông tin khác có thể sử dụng để xác định chất lượng dịch vụ.