toi uu chi so kpi mang vo tuyen 3g umts

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN MẠNG 3G - UMTS

1.1.Giới thiệu chung

1.1.1.Khái niệm về UMTS

Hệ thống viễn thông di động toàn cầu (theo tiếng Anh: Universal

mobile telecommunication system, viết tắt là UMTS) là một trong các công

nghệ viễn thông di động thế hệ thứ 3 (3G-Third Generation). Nó được tiêu

chuẩn hoá bởi 3GPP và là một bộ phận của chuẩn ITU IMT-2000. UMTS đáp

ứng được các mục tiêu của IMT-2000. UMTS cung cấp một con đường tiến hoá

cho GSM để đạt được tốc độ truyền tải dữ liệu cao và dung lượng lớn hơn.

Mặc dù UMTS sử dụng lại phần lớn mạng lừi GSM nhưng nó lại sử dụng các

công nghệ đa truy nhập vô tuyến khác đó là công nghệ “Đa truy nhập phõn chia

theo mã băng rộng” (WCDMA) hay còn gọi là UTRA-FDD. Đõy là một tiêu

chuẩn về giao diện không gian đầu tiên và hoàn thiện nhất trong các công nghệ

của UMTS và được các nhà khai thác và sản xuất thiết bị viễn thông ở cả 3

chõu lục: Âu, Á, Mỹ sử dụng rộng rãi. Ngoài ra UMTS còn đưa vào 2 phương

án kỹ thuật khác là “Đa truy nhập phõn chia theo mã đồng bộ-phõn chia theo thời

gian” TD-SCDMA (còn gọi là UTRA-TDD LCR) do Trung Quốc đề xướng và “

Đa truy nhập phõn chia theo mã-phõn chia theo thời gian” (TD-CDMA) (còn

gọi là UTRA-TDD HCR). UMTS được dự đoán là sẽ có

tính kinh tế nhờ quy mô bằng việc triển khai dưới mạng phần ứng dụng di

động (MAP) GSM/GPRS.

1.1.2. Khả năng cải tiến của UMTS

Tốc độ bít cao hơn đáng kể so với mạng di động 2G.

Trễ thấp hơn với thời gian đi và về của gói là dưới 100ms với phiên bản

5 và thậm chí là dưới 5ms với phiên bản

Tính di động liên tục giúp giữ kết nối liên tục, không thời hạn khi chuyển

đổi qua nhiều mạng và thiết bị khác nhau với các ứng dụng dữ liệu gói.

Sự phân biệt chất lượng dịch vụ (Qos) cho hiệu quả cao trong việc phân

GVHD: Ths. Trần Trọng Thắng SVTH: Đỗ Ngọc Huy

1

phối dịch vụ.

Khả năng sử dụng các dịch vụ dữ liệu và thoại đồng thời.

Có khả năng liên kết với hệ thống toàn cầu cho truyền thông di động

(GSM) và hệ thống vô tuyến gói chung (GPRS) hiện đang tồn tại.

Cho người dùng dữ liệu gói, UMTS hỗ trợ HSDPA với đường xuống tốc

độ cao và HSUPA được thiết kế để cung cấp tốc độ cao trên đường lên.

1.1.3.Các phiên bản của UMTS-WCDMA

Phiên bản 99 (R99): Cải tiến trên GSM/GPRS/EDGE nõng cao dung

lượng thoại và có tốc độ dữ liệu cao hơn (đường lên (UL) 384kbps-đường

xuống (DL) 384kbps). Trong đó bao gồm cả các dịch vụ định vị.

Phiên bản 4 (R4): Chủ yếu giới thiệu kiến trúc phõn chia chuyển mạch

kênh (CS), TDD tốc độ 1,28 Mcps, vận hành độc lập giữa bộ chuyển mã và

tổng đài, dòng PS.

Phiên bản 5 (R5): HSDPA cung cấp tốc độ dữ liệu đường xuống cao hơn

đáng kể so sánh với R99 (DL 1,8-14,4 Mbps-UL 384 kbps). Hỗ trợ cho truyến

dẫn toàn IP và phõn hệ đa phương tiện IP.

Phiên bản 6 (R6): Truy cập đường lên tốc độ cao (HSUPA) cung cấp tốc

độ dữ liệu đường lên cao hơn phiên bản 99 và R5. Bổ sung dịch vụ Multicast,

broadcast đa phương tiện (MBMS) và các dịch vụ đa phương tiện phong phú dựa

trên phõn hệ đa truyền thông IP (IMS) như hội thảo, chia sẻ Video.

Phiên bản 7 (R7): HSPA+ (Cách mạng HSPA) cung cấp các tính năng của

giao diện vô tuyến cải tiến: nhiều đầu vào-nhiều đầu ra (MIMO) cho đường

xuống và 64/16 QAM trên đường lên và đường xuống cho các tốc độ dữ liệu

cao hơn. Nó cũng triển khai kết nối gúi liên tục (CPC), giảm báo cáo chỉ thị

chất lượng kênh (CQI), và giảm sự hoạt động của kênh điều khiển chia sẻ tốc độ

cao (HS-SCCH).

Phiên bản 8 (R8): Sự phát triển dài hạn (LTE) sẽ dựa trên OFDM, triển

khai trên các băng trong thang 1,25-20 MHz.

1.1.4. Băng tần số cấp phát cho WCDMA-UMTS


2

Bảng 1.1 Băng tần được triển khai vào tháng 11/2007

Tên băngSố

băng

Kích

thước Dải đường lênDải đường

xuống

Phân

cách

Các vùng khác (trong đó có Việt Nam)

UMTS-2100 I 2x60 1920-1980 2110-2170 190 Mhz

UMTS-2600 VII 2x70 2500-2570 2620-2690 120 Mhz

Châu Âu/GSM

UMTS-1800 III 2x75 1710-1785 1805-1880 95 Mhz

UMTS-900 VIII 2x35 880-915 925-960 45 Mhz

Hoa Kỳ

UMTS-1900 II 2x60 1850-1910 1930-1990 80 Mhz

UMTS-1700-2100

IV 2x45 1710-1755 2110-2155 400 Mhz

UMTS-850 V 2x25 824-849 869-894 45 Mhz

Nhật Bản

UMTS-800 VI 2x10 830-840 875-885 45 Mhz

UMTS-1700 IX 2X35 1749.9-1784.9 1844.9-1879.9 95 Mhz

Sẽ rất tốt nếu có một sự cấp phát tần số toàn cầu cho tất cả các hệ thống 3G.

Tuy nhiên, sự cấp phát phổ tần do các cơ quan quản lý riêng rẽ vì vậy không có

phổ tần 3G chung cho toàn cầu. Các băng tần số khác nhau được gán cho

UMTS tại các vùng và cho các nước khác nhau. Các hệ thống UMTS FDD hiện

nay được dự kiến vận hành trên các băng tần đã nêu trong bảng 1.1, mặc dù chỉ có

một vài băng tần là hiện đã được triển khai. UMTS-900 được dự định triển khai

tại Chõu Âu vào năm 2008. Tại Việt Nam, công nghệ 3G UMTS sử dụng băng

tần số theo chuẩn IMT- 2000 trong băng tần số 1900-2200 Mhz. Có thể đơn

cử băng tần được cấp của Vinaphone là UL: 1950-1965 và DL: 2140-2155.

Dải tần UMTS-WCDMA


3

Hình 1.1 minh hoạ dải tần số của hệ thống UMTS.

Hình 1.1 Dải tần UMTS-WCDMA

Khoảng cách kênh: Khoảng cách kênh danh định là 5 Mhz, nhưng có

thể được điều chỉnh để tối ưu chất lượng trong mỗi hoàn cảnh triển khai riêng.

Mành kênh: d Khz, có nghĩa là tần số trung tõm phải là một số nguyên

lần của 200 Khz.

Số kênh: Tần số súng mang được chỉ đinh bởi số kênh tần số vô tuyến

tuyệt đối (UARFCN). Fcenter= URAFCNì200 Khz.

Phõn cách đường lên với đường xuống: phõn cách tần số đường lên

và đường xuống tuỳ theo các băng tần như đã được chỉ ra trong hình 1.1.

1.2. Kiến trúc mạng 3G-UMTS

Một mạng UMTS (hình 1.2) bao gồm 3 phần chính là: Thiết bị di động

(UE), mạng truy cập vô tuyến mặt đất UMTS (UTRAN) và mạng lừi (CN). Mạng

UMTS còn có hệ thống hỗ trợ vận hành lừi vô tuyến (OSS-RC).

Hình 1.2 Kiến trúc mạng UMTS1.2.1 Thiết bị người sử dụng


4

Hình 1.3 Cấu trúc của UE

Thiết bị người sử dụng (UE) (hình 1.3): là đầu cuối mạng UMTS của

người sử dụng. UE của UMTS dựa trên cùng một nguyên lý như MS của GSM

đó là sự phõn tách giữa thiết bị di động (ME) và modun nhận dạng thuê bao

UMTS (USIM).

Chức năng chính của UE là:

Giao diện người dùng và màn hình.

Giữ các thuật toán nhận thực và các khoá.

Đầu cuối người dùng của giao diện vô tuyến.

Mặt bằng ứng dụng.

Mô đun nhận dạng thuê bao UMTS (USIM): được cài như một ứng dụng

trên card IC thông minh UMTS (UICC). Điều mà ta quan tõm đến là dung lượng

nhớ và tốc độ xử lý mà nó cung cấp. Nhờ được cài trên UICC mà cho phép

USIM lưu nhiều ứng dụng hơn và nhiều chữ ký (khoá điện tử) hơn. Ngoài ra có

thể có nhiều USIM trên cùng một UICC để hỗ trợ truy cập đến nhiều mạng. USIM

chứa các hàm và số liệu cần để nhận dạng và nhận thực thuê bao trong mạng

UMTS. Bên cạnh đó nó còn lưu cả các thông tin đăng ký của thuê bao. Người sử

dụng phải tự mình nhận thực đối với USIM bằng cách nhập mã pin. Mạng sẽ

chỉ cung cấp dịch vụ cho người nào sử dụng đầu cuối dựa trên nhận dạng UMTS

được đăng ký.

Thiết bị di động (ME: Mobile equipment ): Là thiết bị đầu cuối vô

tuyến được sử dụng cho liên lạc vô tuyến trên giao diện Uu.

Thiết bị đầu cuối (TE: Terminal equipment): Là thiết bị đầu cuối kết


5

TerminalEquipment

USIM

MobileEquipment

UTRAN

UuUE

Cu

nối vớiUE. Thiết bị này mang giao diện người dùng ứng dụng.

1.2.2. Mạng truy cập vô tuyến UMTS

Hình 1.4 Kiến trúc UTRAN tổng quát

Mạng truy cập vô tuyến mặt đất UMTS (UTRAN) (hình 1.4) là một

phần của một hệ thống WCDMA. Nó chứa một hoặc nhiều hệ thống con

mạng vô tuyến (RNS). Mỗi RNS chứa một bộ điều khiển mạng vô tuyến (RNC)

và một hoặc nhiều NodeB. Chức năng chính của UTRAN là cung cấp một kết

nối giữa UE và mạng lừi. UTRAN cách ly mạng lừi với các chi tiết liên quan đến

vô tuyến cho việc cung cấp kết nối này.

UTRAN hỗ trợ một kênh mang truy cập vô tuyến (RAB) để thiết lập một

kết nối thoại giữa UE và mạng lừi. Các đặc điểm của RAB khác nhau phụ thuộc

vào loại thông tin hoặc dịch vụ được truyền tải.

UTRAN được xác định giữa hai giao diện Iu và Uu. Iu là giao diện

giữa UTRAN và mạng lừi, giao diện này gồm hai phần: IuPS cho miền chuyển

mạch gói và IuCS cho miền chuyển mạch kênh. Uu là giao diện giữa UTRAN

và thiết bị người sử dụng.

Các thành phần chính của mạng truy cập vô tuyến (UTRAN):

Bộ điều khiển tài nguyên vô tuyến (RNC): chịu trách nhiệm cho một

hay nhiều trạm gốc và điều khiển các tài nguyên của chúng. Đõy cũng chính

là điểm truy cập dịch vụ mà UTRAN cung cấp cho CN. RNC có hai loại là


6

RNC dịch vụ (SRNC) và RNC trôi (DRNC). Giao diện nằm giữa các RNC là

giao diện Iur với chức năng cung cấp báo hiệu và các liên kết dữ liệu cho việc

chuyển tiếp và chuyển giao mềm giữa các RNC. Giao diện giữa RNC và NodeB

là Iub có chức năng cung cấp báo hiệu và các liên kết dữ liệu. RNC được nối đến

mạng lừi CN bằng hai giao diện, một cho miền chuyển mạch gói (SGSN) là giao

diện Iu-PS và một đến miền chuyển mạch kênh (MSC) là Iu-CS.

NodeB: Trong UMTS trạm gốc được gọi là NodeB. Nhiệm vụ của

NodeB là thực hiện kết nối vô tuyến vật lý giữa thiết bị đầu cuối với nó. NodeB

nhận tín hiệu trên giao diện vô tuyến Iub từ RNC và chuyển nó vào tín hiệu vô

tuyến trên giao diện Uu. Nó cũng thực hiện một số thao tác quản lý tài nguyên vô

tuyến cơ bản như “điều khiển công suất vũng trong”.

1.2.3. Mạng lừi

Hình 1.5 Kiến trúc mạng lừi

Mạng lừi UMTS được minh hoạ trong hình 1.5. Mạng UMTS hỗ trợ cả

hoạt động chuyển mạch gói (PS) và chuyển mạch kênh (CS). MSC/VLR và

GMSC thuộc miền chuyển mạch kênh, trong khi nỳt hỗ trợ GPRS dịch vụ

(SGSN) và nút hỗ trợ GPRS cổng (GGSN) thuộc miền chuyển mạch gói. Cả hai

miền chia sẻ một bộ ghi định vị thường trú (HLR) và một trung tõm nhận

thực (AuC). Mạng lừi UMTS có thể kết nối với cả UTRAN và mạng truy cập

vô tuyến GSM EDGE (GERAN). Trong một khu vực địa lý nơi cả hai hệ thống

WCDMA và GSM/GPRS được triển khai, sự phối hợp giữa các mạng truy cập

cho phép UE hai chế độ vận hành được trên cả hai hệ thống, thực hiện chuyển

giao liên hệ thống WCDMA - GSM/ GPRS.

Mạng truy cập GSM/GPRS sử dụng giao diện A/Gb có sẵn, còn mạng


7

truy cập UTRAN sử dụng giao diện mới Iu để liên lạc với mạng lừi.

Các thành phần chính của mạng lừi gồm có:

Nút hỗ trợ GPRS dịch vụ (SGSN): Thực hiện các nhiệm vụ truyền dẫn

chuyển mạch gói. Vị trí hiện tại của một người dùng (bao gồm vùng định tuyến

phần ứng dụng mạng truy cập vô tuyến (RANAP), số VLR và các địa chỉ GGSN)

được lưu trong SGSN, nên gúi dữ liệu đến có thể được định tuyến tới người

dùng đó. Cùng với chức năng định tuyến, SGSN cũng thực hiện việc nhận thực

và lưu thông tin đăng ký thuê bao (bao gồm có IMSI, số nhận dạng thuê bao di

động tạm thời gói (P- TMSI) và các địa chỉ giao thức dữ liệu gói (PDP)).

Nút hỗ trợ GPRS cổng (GGSN): là một SGSN kết nối với các mạng số

liệu khác (như internet). Tất cả các cuộc truyền thông số liệu từ thuê bao đến các

mạng ngoài đều qua GGSN. GGSN thường chứa một tường lửa để đảm bảo an

ninh của mạng chống lại các tấn công từ bên ngoài gọi là cổng trạm biên giới

(BG). Cũng như SGSN, GGSN lưu cả hai kiểu số liệu: thông tin thuê bao và thông

tin vị trí thuê bao. Dữ liệu vào mạng được đóng gói trong một contener đặc biệt

bởi GGSN và được chuyển tiếp theo giao thức đường hầm GPRS (GTP) tới

SGSN.

Trung tõm chuyển mạch các dịch vụ di động (MSC): là một nỳt

chuyển mạch mà hỗ trợ các kết nối chuyển mạch kênh. Để phục vụ cho nhiệm vụ

chuyển mạch, một MSC phải hỗ trợ tính di động của người dùng.

Nếu một người dùng di chuyển khu vực trong khi duy trì một kết nối,

MSC chuyển tiếp kết nối từ các RNC và các NodeB tương ứng tới vùng định vị

của người dùng (chuyển giao). Thêm vào đó, MSC chứa khu vực định vị hiện

tại của người dùng nên trong trường hợp có một cuộc gọi đến thì liên lạc có

thể được thiết lập đỳng trong cell mà máy di động đang hiện diện (quản lý định

vị). MSC cũng tham gia trong các cơ chế nhận thực người dùng và bảo mật dữ

liệu người dùng.

Trung tõm chuyển mạch dịch vụ di động cổng (GMSC): GMSC có

thể là một trong số các MSC, GMSC hỗ trợ các giao diện tới các mạng bên

ngoài khác nhau như mạng số liên kết đa dịch vụ (ISDN). Khi mạng ngoài tìm


8

cách kết nối đến PLMN của một nhà khai thác, GMSC nhận yêu cầu thiết lập kết

nối và hỏi HLR về MSC hiện thời quản lý UE.

Bộ ghi định vị thường trú (HLR): là một cơ sở dữ liệu có nhiệm vụ

quản lý các thuê bao di động. HLR lưu trữ mọi thông tin về người sử dụng và

đăng ký thuê bao. Một mạng di động có thể chứa nhiều HLR tuỳ thuộc ở số lượng

thuê bao, dung lượng từng HLR và tổ chức bên trong mạng.

Cơ sở dữ liệu này chứa số nhận dạng thuê bao di động (IMSI), ít nhất

một số thuê bao có trong danh bạ điện thoại (MSISDN), và ít nhất một địa chỉ

PDP. Cả IMSI và MSISDN có thể sử dụng làm khoá để truy cập đến các thông

tin được lưu khác. Để định tuyến và tính cước cuộc gọi, HLR lưu trữ thông tin về

SGSN và VLR nào hiện đang quản lý thuê bao đó.

Bộ ghi định vị tạm trú (VLR): là một cơ sở dữ liệu tương tự như HLR.

Dữ liệu thuê bao cần để cung cấp các dịch vụ cho thuê bao được sao chép từ HLR

và lưu ở đõy. Tuy nhiên, dữ liệu trong một VLR là động. Ngay khi người dùng

thay đổi khu vực định vị, thông tin trong VLR sẽ được cập nhật. Cả MSC và

SGSN đều được nối tới VLR.

Trung tõm nhận thực (AuC): lưu trữ toàn bộ số liệu cần thiết để nhận

thực, mật mã hoá và bảo vệ sự toàn vẹn thông tin cho người sử dụng. Nó liên

kết với HLR và thực hiện cùng với HLR trong cùng một nút vật lý.

AuC lưu trữ khoá bí mật chia sẻ K cho từng thuê bao cùng với tất cả các

hàm tạo khoá từ f0 đến f5. Nó tạo ra các vector nhận thực (AV) và các AV dự trữ,

trong thời gian thực khi SGSN/VLR yêu cầu hay khi tải xử lý thấp.

1.2.4. Hệ thống hỗ trợ, vận hành vô tuyến và lừi (OSS-RC)

OSS-RC là một hệ thống cung cấp chức năng quản lý chất lượng, kiểm

soát mạng và các thống kê mạng từ mạng truy cập vô tuyến (RAN). RAN

được điều khiển bởi OSS-RC. OSS-RC thu thập thông tin và dữ liệu bộ đếm

từ RNC, các chuyển mạch ATM, và NodeB. OSS-RC là một công cụ giao diện

người dùng mà các nhà vận hành có thể sử dụng cho việc xử lý cảnh báo, quản

trị mạng tế bào, và các thuê bao di động. Các thống kê chất lượng được tạo ra


9

dựa theo lưu lượng thực tế lấy từ phần vô tuyến và phần mạng truyền tải. Dữ

liệu thống kê chất lượng thu được từ một số các bộ đếm xác định trước. Các

bộ đếm (counter) là các phần tử được sử dụng để kiểm soát chất lượng và hoạt

động của mạng.

1.3.Các kênh trong hệ thống UMTS

Hình 1.6. Các kênh UMTS

Các kênh UMTS (hình 1.6) được phõn loại thành các kênh logic, kênh

truyền tải và kênh vật lý.

Hình 1.7 mô tả tổng quát 3 loại kênh trong UTRAN.

Hình 1.7. Các loại kênh trong UTRAN

1.3.1. Các kênh logic


10

Cỏc kênh logic được xác định bởi loại thông tin được truyền ví dụ như báo hiệu

hay dữ liệu người dùng. Một số kênh logic quan trọng được mô tả trong bảng 1.2.

Bảng 1.2 Các kênh logic UMTS

Kênh Hướng Chức năngKênh lưu lượng dành

riêng (DTCH) UL/DL Truyền dẫn dữ liệu người dùng

Kênh điều khiển dànhriêng (DCCH) UL/DL

Truyền dẫn dữ liệu điều khiển liên quan đến

Kênh điều khiểnquảng bá (BCCH) DL Quảng bá các thông tin hệ thống

Kênh điều khiển chung(CCCH) UL/DL Truyền dẫn dữ liệu điều khiển

Kênh điều khiển tìmgọi (PCCH) DL

Được sử dụng cho các bản tin tìm gọi vàthông tin khai báo

1.3.2. Các kênh truyền tải

Các kênh truyền tải mang báo hiệu và dữ liệu người dùng giữa lớp MAC và

lớp vật lý và được định nghĩa bởi việc làm thế nào dữ liệu được truyền trên giao

diện vô tuyến ví dụ: ghép kênh các kênh logic.

Một số kênh truyền tải quan trọng được mô tả trong bảng 1.3

Bảng 1.3 Các kênh truyền tải UMTS

Kênh Hướng Chức năng

Các kênh chung

Kênh truy cập ngẫu nhiên (RACH) ULTruy cập ngẫu nhiên và truyền các gói dữ

liệu nhỏ

Kênh tìm gọi (PCH) DLThủ tục tìm gọi cho việc thiết lập cuộc

gọi

Kênh quảng bá (BCH) DL Quảng bá các thông tin hệ thống

Kênh chia sẻ đường xuống (FACH) DL/UL Được chia sẻ giữa một số người dùng

Các kênh dành riêng

Kênh dành riêng (DCH) DLMang dữ liệu, thông tin với UE đã được

đăng ký và có thể mang dữ liệu gói

1.3.3. Các kênh vật lý


11

Các kênh vật lý mang báo hiệu và dữ liệu ngưởi dùng trên liên kết vô tuyến

và được định nghĩa bởi các ánh xạ vật lý và các thuộc tính được sử dụng để truyền

dữ liệu trên giao diện vô tuyến ví dụ: tốc độ trải phổ. Một số kênh vật lý quan

trọng được mô tả trong bảng 1.4

Bảng 1.4 Các kênh vật lý UMTS

Kênh Chức năngKênh vật lý điều khiểnchung sơ cấp (P-CCPCH)

DL Mỗi ô có một kênh để truyền BCH.

Kênh vật lý điều khiển chung thứ cấp (S- CCPCH) DL Một ô có thể có một hoặc nhiều S-

CCPCH dùng để truyền PCH và FACH

Kênh đồng bộ sơ cấp (P-SCH) DLĐồng bộ thời gian cho UE trong phạm vi Cell, P-SCH được sử dụng cho việc thăm dò khởi đầu của UE.

Kênh đồng bộ thứ cấp(S-SCH)

DL Cung cấp định thời khung và giảm không gian tìm mã xáo trộn từ 512 xuống 8.

Kênh hoa tiêu chung(CPICH)

DL Gồm hai loại P-CPICH,S-CPICH để cung cấp một tham chiếu thời gian.

Kênh chỉ thị thăm dò(AICH)

DLĐi cặp với PRACH, để điều khiển tru y cập ngẫu nhiên của PRACH

Kênh chỉ thị tìm gọi(PICH)

DL Mang các chỉ thị tìm gọi, báo hiệu với UE

Kênh chia sẻ đườngxuống vật lý (PDSCH)

DL Được sử dụng để mang kênh truyền tải DSCH.

Kênh truy cập ngẫu nhiênvật lý (PRACH)

UL Được sử dụng để mang kênh truyền tải RACH.

Kênh gói chung vật lý(PCPCH) UL Dùng để mang kênh truyền tải CPCH.

Kênh chỉ thị bắt tiền tốtruy cập (AP-AICH)

DLĐi cặp với PCPCH để điều khiển truy cập ngẫu nhiên cho PCPCH.

Kênh dữ liệu vật lý dànhriêng (DPDCH)

DL/UL

Được sử dụng để phát số liệu người dùng từ lớp cao hơn.

Kênh điều khiển vật lý dành riêng (DPCCH)

DL/ UL

Mang thông tin điều khiển liên quan đến DPDCH


12

1.4. Tổng kết chương

Trong chương này, chỳng ta đã đề cập đến tổng quan về mạng 3G-UMTS,

cấu trúc mạng, các thành phần trong mạng, các kênh trong UMTS như kênh logic,

kênh vật lý, kênh truyền tải. Về mặt cấu trúc, hệ thống 3G khác hệ thống 2G ở

giao diện vô tuyến UTRAN, còn phần mạng lừi cơ bản vẫn giống hệ thống 2G.

Cũng từ đó mà các kỹ thuật trên giao diện vô tuyến của mạng 3G được tích hợp

và tạo nên sự cải tiến và làm nên sự khác biệt rừ nét giữa 2G và 3G.


13

CHƯƠNG 2. CÁC KỸ THUẬT TRONG HỆ THỐNG UMTS

2.1. Giới thiệu chương

So với hệ thống 2G, hệ thống 3G có nhiều điểm nổi trội, thể hiện qua các

công nghệ mà nó sử dụng, như các kỹ thuật trải phổ, chuyển giao hay điều khiển

công suất,v.v…Đõy là những kỹ thuật hết sức quan trọng, đúng vai trò chủ

yếu vào những cải tiến của hệ thống 3G so với 2G. Chương này sẽ đề cập đến

các kỹ thuật này một cách tương đối chi tiết, qua đó có cái nhìn tổng thể về các kỹ

thuật trong hệ thống UMTS.

2.2.Trải phổ

H ệ th ốn g W C DMA s ử dụn g k ỹ th uật tr ả i p hổ chuỗ i trự c

tiếp (DS- CDMA). Trong đó, tín hiệu số băng gốc được nhõn trực tiếp với một

chuỗi giả ngẫu nhiên (PN) hay mã trải phổ sau đó mới được điều chế với một

sóng mang cao tần. Nhờ đó mà phổ của tín hiệu băng gốc được trải rộng ra nhiều

lần.

Hình 2.1 Trải phổ DS-CDMA với 3 người dùng

Dòng dữ liệu: Thông thường tín hiệu được điều chế BPSK được sử dụng

như là tín hiệu gốc. Có nghĩa là việc điều chế tín hiệu được thực hiện hai lần

đối với tín hiệu gốc (chưa điều chế). Tín hiệu dữ liệu gốc (đạt được sau điều chế

BPSK) sau đó được điều chế bởi chuỗi chip trải phổ tốc độ cao (hình 2.2). Vì thế

mà tín hiệu băng hẹp BPSK chuyển thành tín hiệu được trải có băng rộng hơn.


14

Hình 2.2 Mô hình điều chế và giải điều chế

Mã trải phổ (Mã phõn kênh): Được sử dụng trên đường xuống để phõn

biệt các người dùng và các kênh trong phạm vi một Cell, còn ở trên đường lên

chỳng được sử dụng để phõn biệt dữ liệu và các kênh điều khiển từ cùng thiết bị

người dùng. Các mã trải phổ là các mã trực giao được gọi là các mã hệ số trải biến

đổi trực giao (OVSF). Tất cả các mã OVSF có cùng hệ số trải cho trước đều trực

giao với nhau. Các mã OVSF có các hệ số trải khác nhau từ 4 đến 512 phụ

thuộc vào các dữ liệu có tốc độ symbol khác nhau. Các mã OVSF được tạo ra nhờ

các cõy mã OVSF (Hình 2.3)

Hình 2.3 Cõy mã OVSF

Mã xáo trộn: Các mã xáo trộn được sử dụng sau và bổ sung cho các mã

trải (OVSF). Dữ liệu đã được trải tới một tốc độ chip là 3,84 Mcps sau xáo trộn

băng thông không bị thay đổi. Mục đích chủ yếu của xáo trộn là phõn biệt các

người dùng trên đường lên và các cell (trạm gốc) trên đường xuống.

Cỏc mã xáo trộn được sử dụng là cỏc mó giả tạp âm được gọi là cỏc mó vàng.

Trên đường xuống cỏc mó xáo trộn được chia thành 512 nhóm, mỗi nhúm cú một mã

xáo trộn cấp 1 và 15 mã xáo trộn cấp 2. Theo nguyên tắc đú thỡ cú 8192 mã xáo trộn


15

có thể được sử dụng trên đường xuống. Trên đường lờn cú tất cả 224 mã xáo trộn. Cỏc

mó đường lờn đú được chia thành cỏc mó ngắn và cỏc mó dài.

2.3. Điều khiển công suất WCDMA

Hệ thống WCDMA muốn hoạt động tốt đều có yêu cầu rất cao về vấn đề

điều khiển công suất. Điều khiển công suất (PC) tối thiểu hoá công suất phát của

cả UE và mạng. Vì các hệ thống WCDMA bị hạn chế bởi nhiễu, nên giảm công

suất từ tất cả người dùng sẽ làm tăng dung lượng. Vấn đề cơ bản nhất trong điều

khiển công suất là vấn đề gần-xa. Yêu cầu của điều khiển công suất là mức công

suất mà các UE tạo ra ở NodeB cần phải bằng nhau.

WCDMA sử dụng các phương pháp điều khiển công suất sau:

Hình 2.4. Thứ tự các loại điều khiển công suất

2.3.1. Điều khiển công suất vòng hở (OLPC)

Được sử dụng khi UE lần đầu tiên truy cập hệ thống. Tại thời điểm đó UE

ước lượng công suất được yêu cầu nhỏ nhất cần cho mạng để thu được tín hiệu của

nó trong điều kiện không có phản hồi để UE để tăng hoặc giảm công suất. Điều

khiển công suất vũng hở dựa trên các tính toán tổn hao đường truyền trên

đường xuống và tỉ số tín hiệu trên nhiễu yêu cầu.

Trong thủ tục truy cập ngẫu nhiên, UE thiết lập công suất phát tiền tố đầu tiên:


16

Pr ea mb le_ In itia l_ po wer = C PICH _ Tx_ po wer – CPIC H_ RS C

P+

U L _ in t e r f e r e n c e + U L _ r e q u i r e

d _ C I

Trong đó CPICH_Tx_Power – CPICH_RSCP: là ước tính suy hao đường

truyền từ NodeB đến UE; CPICH_Tx_power: là công suất phát của

P_CPICH; CPICH_RSCP: là công suất P_CPICH thu tại UE; UL_interference

(gọi là tổng công suất thu băng rộng): được đo tại NodeB và được phát quảng bá

trên BCH; UL_required_CI: là hằng số tương ứng với tỷ số tín hiệu trên nhiễu

được thiết lập trong quá trình quy hoạch mạng vô tuyến.

Nhược điểm của phương pháp này là điều kiện truyền súng của đường

xuống khác với đường lên nhất là pha đinh nhanh nên sẽ thiếu chính xác.

Hình 2.5. Các cơ chế điều khiển công suất trong W-CDMA

2.3.2. Điều khiển công suất vòng lặp đóng (CLPC)

Được thực hiện khi MS đã kết nối với hệ thống. Nó thực hiện điều khiển

công suất phát trên cả đường lên và đường xuống. CLPC dựa trên ba bước cơ bản

đó là thực hiện việc truyền dẫn, đo lường ở phía thu và có phản hồi được cung cấp

cho phía phát để xem có nên tăng hay giảm công suất hay không.

Điều khiển công suất vũng kín gồm có hai phần:

- Điều khiển công suất nhanh vòng trong tốc độ 1500 Hz


17

- Điều khiển công suất chậm vòng ngoài tốc độ 10-100Hz

Điều khiển công suất vòng ngoài (Chậm): Được thiết lập trên RNC và

UE, thực hiện đánh giỏ dài hạn chất lượng đường truyền trên cơ sở FER hoặc

BER để quyết định tỉ số tín hiệu trên nhiễu (SIR) đích cho điều khiển công suất

vũng trong, để duy trì được QoS dịch vụ. Thực hiện điều khiển công suất vòng

ngoài, mỗi khung số liệu của người sử dụng được gắn chỉ thị chất lượng khung

là CRC. Việc kiểm tra chỉ thị chất lượng này sẽ thông báo cho RNC về việc giảm

chất lượng và RNC sẽ ra lệnh cho NodeB tăng SIR đích.

Điều khiển công suất vòng trong (Nhanh)

Ước lượng SIR phải được tính sau mỗi khe thời gian, từ khi hoa tiêu của

DPCCH xuất hiện trong mỗi khe thời gian. Vòng lặp trong được cho SIR đích

và nó thực hiện so sánh SIR ước lượng với SIR đích. Nếu SIR ước lượng nhỏ

hơn SIR đích, vòng lặp trong sẽ báo hiệu cho máy phát tăng công suất xuống và

ngược lại. Việc này diễn ra rất nhanh 1500 lần/s, để bù trừ cho các điều kiện

fadinh thay đổi nhanh. PC đường lên để vượt qua ảnh hưởng của hiệu ứng near-

far, tiết kiệm công suất UE. PC đường xuống để tiết kiệm công suất NodeB và

giảm nhiễu cho các NodeB khác.

Hình 2.6. Thủ tục điều khiển công suất vòng trong và vòng ngoài

2.4. Chuyển giao và lựa chọn lại Cell trong WCDMA

2.4.1. Chuyển giao


18

Là quá trình bổ sung hoặc loại bỏ đi các liên kết với các cell mà UE đang

liên lạc trên một kênh dành riêng. UE hỗ trợ quá trình này bằng việc thực hiện các

đo lường cường độ tín hiệu của các cell lõn cận và báo cáo tới UTRAN, và cuối

cùng thì UTRAN sẽ quyết định khi nào thực hiện chuyển giao.

Lựa chọn lại Cell: là quá trình lựa chọn một cell mới khi UE đang nằm

trong chế độ rỗi (Idle). UE lựa chọn một cell mới một cách độc lập mà

không yêu cầu sự can thiệp từ UTRAN. Tuy nhiên UTRAN cung cấp các tham

số trong các bản tin thông tin hệ thống mà nó ảnh hưởng tới quyết định lựa chọn

lại Cell của UE.

2.4.2. Các loại chuyển giao và lựa chọn lại Cell

Chuyển giao cùng tần số: xảy ra giữa các cell có cùng tần số vô tuyến.

UE có thể đo lường cường độ tín hiệu của các cell khác mà không gõy gián

đoạn kết nối với cell hiện tại. Chuyển giao có thể là mềm hoặc mềm hơn.

Chuyển giao giữa các tần số: xảy ra giữa các cell trên các tần số vô tuyến

khác nhau. Để đo lường cường độ tín hiệu của một cell lõn cận giữa các tần số,

UE phải điều chỉnh khỏi tần số của cell đang phục vụ và điều chỉnh tới tần số

của cell lõn cận.

Chuyển giao giữa các hệ thống (IS-HO): giữa các tế bào thuộc hai công

nghệ truy cập vô tuyến (RAT) hay hai chế độ truy cập vô tuyến (RAM)

khác nhau. Trường hợp thường xuyên xảy ra nhất là chuyển giao giữa các hệ

thống WCDMA và GSM.

2.4.3. Các thủ tục chuyển giao


19

Hình 2.7. Các loại chuyển giao trong W-CDMA

Chuyển giao cứng (Hard handOver-HO) là các thủ tục trong đó tất cả

các đường truyền vô tuyến cũ của một UE được giải phóng trước khi thiết

lập các đường truyền vô tuyến mới.

Chuyển giao mềm (Soft HandOver-SHO) và chuyển giao mềm hơn

(Softer Handover): là các thủ tục trong đó UE luụn duy trì ít nhất một đường vô

tuyến nối đến UTRAN. Trong chuyển giao mềm UE đồng thời được nối đến

một hay nhiều cell thuộc các NodeB khác nhau của cùng một RNC (chuyển

giao mềm nội RNC) hay thuộc các RNC khác nhau (chuyển giao mềm giữa các

RNC). Trong chuyển giao mềm hơn UE được kết nối đến ít nhất là hai cell của

cùng một NodeB. Soft HO và Softer HO chỉ có thể xẩy ra trên cùng một tần số

sóng mang và trong cùng một hệ thống.

Phụ thuộc vào sự tham gia trong chuyển giao mềm, các cell trong một hệ

thống WCDMA được chia thành các tập sau đõy:

Trong chế độ kết nối, UE liên tục đo các ô phục vụ và các ô lõn cận (do

RNC chỉ dẫn) trên tần số súng mang hiện thời. UE so sánh các kết quả đo với

ngưỡng HO do RNC cung cấp và gửi báo cáo kết quả đo đến RNC. Vì thế SHO là

kiểu chuyển giao được đánh giỏ bởi đầu cuối di động (MEHO).


Điều khiển công suất và chuyển giao trong hệ thống thông tin di động


20

UMTS là những khõu quan trọng của hệ thống. Điều khiển công suất hạn chế

được ảnh hưởng của hiệu ứng gần xa đến chất lượng dịch vụ thoại, dung lượng

của hệ thống và khả năng chống lại fading vốn là đặc trưng của môi trường di

động. Trong khi điều khiển chuyển giao đảm bảo tính liên tục của dịch vụ để

phát huy thế mạnh di động của hệ thống 3G. Tìm hiểu được kĩ điều khiển công

suất và chuyển giao trong mạng WCDMA là rất cần thiết, qua đó làm tiền đề để

tối ưu vô tuyến và từ đó đưa ra các giải pháp để tối ưu các thông số của mạng sau

này.


21

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU

VÀ KPI MẠNG 3G UMTS

3.1. Giới thiệu chương

Chương 2 đã đề cập đến các kỹ thuật quan trọng được sử dụng trong hệ

thống 3G-UMTS. Đõy là những tiền đề hết sức cần thiết, giúp cho người làm tối

ưu hiểu sõu về hệ thống, từ đó có thể đưa ra được các giải pháp để tối ưu khi

mạng 3G gặp sự cố. Có rất nhiều tiêu chí để đánh giỏ hiệu năng của mạng, trong

đó nổi lên là chỉ số KPI – Key Performance Indicator. Mục đích chủ yếu của việc

sử dụng KPI là để đo lường chất lượng của dịch vụ theo một cách phù hợp và duy

nhất. Qua việc kiểm soát sự thay đổi của các KPI ta có thể phát hiện các vấn đề

của mạng nhanh nhất có thể. Chương này sẽ đề cập đến các phương pháp tối ưu

mạng 3G nói chung và mạng vô tuyến nói riêng. Ngoài ra, các chỉ số KPI chủ yếu

cũng được giới thiệu một cách chi tiết.

3.2. Khái quát chung về KPI mạng 3G UMTS

3.2.1. Định nghĩa, đặc điểm và mục đích của việc sử dụng KPI

Định nghĩa và các đặc điểm của KPI

KPI là các chỉ thị có thể định lượng được trong một điều kiện, thủ tục và

thiết bị đo lường cho trước, hơn nữa còn là các chỉ thị then chốt để hướng dẫn cho

việc xác định các mục tiêu tối ưu mạng sau này. Các KPI được các nhà vận hành

sử dụng để theo dừi trạng thái và chất lượng dịch vụ của mạng một cách toàn

diện có đáp ứng tốt các yêu cầu đã thoả thuận với khách hàng hay không.

KPI phải có định nghĩa và biểu thức rừ ràng và trọn vẹn trong đó phải bao

gồm cả thủ tục và điểm đo lường. Không thể so sánh các KPI chỉ dựa trên tên

hay biểu thức của chỳng. Khi các KPI được so sánh rất cần thiết phải biết định

nghĩa chính xác, đặc biệt là chỉ tiêu lọc được sử dụng để lựa chọn đầu vào, các

mức thoả thuận và các liên hệ về tham số.

Việc định nghĩa và việc xác định cách thức đo lường KPI thường ít

thay đổi và thường là các quan tõm có tính dài hạn.


22

Cho đến thời điểm hiện tại, các KPI vẫn chưa được chuẩn hoá giữa các

nhà cung cấp thiết bị. Các nhà vận hành mạng và các nhà cung cấp thiết bị

(vendor) sẽ phải thoả thuận và kết hợp một số các đo lường chủ yếu và sử dụng

chúng để tính toán các KPI. Vì vậy, định nghĩa và biểu thức để tính toán cùng

một KPI cụ thể có thể khác nhau giữa các vendor khác nhau.

Các KPI cần được phõn tích một cách chi tiết cho mỗi dịch vụ (như:

thoại, thoại video, video hoặc gói), cho mỗi phần tử mạng (như: cell, NodeB,

RNC, SGSN, MSC), cho mỗi loại thuê bao (dựa trên IMSI) để điều hành qua các

kết quả dữ liệu thu nhận được và hạn chế phạm vi của các vấn đề giúp dễ dàng

tách biệt, và tìm ra các nguyên nhõn cơ bản gõy ra các sự cố của mạng.

Mục đích của việc sử dụng KPI

Mục đích chủ yếu của việc sử dụng KPI là để đo lường chất lượng của

dịch vụ theo một cách phù hợp và duy nhất. Qua việc kiểm soát sự thay đổi của

các KPI ta có thể phát hiện các vấn đề của mạng nhanh nhất có thể.

Việc kiểm tra các KPI cho một mạng là một chức năng của công việc

quản lý chất lượng mạng hàng ngày. Việc kiểm tra này sẽ cho nhà vận hành các

thông tin liên quan đến việc mạng đang thực hiện chức năng của nó như thế nào:

Mạng có đáp ứng đầy đủ các yêu cầu chất lượng không?

Chất lượng mạng có thay đổi không? Tăng lên hay giảm đi?

Khu vực gặp sự cố ở đõu?

Đã gặp phải những loại vấn đề gì?

3.2.2. Phõn loại các KPI

Phương pháp phõn loại theo nhóm chất lượng dịch vụ

Theo ITU-T E800, các KPI chất lượng dịch vụ được chia thành 4 nhóm là:

Nhóm các KPI lưu lượng

Nhóm các KPI khả năng truy cập dịch vụ

Nhóm các KPI về khả năng duy trì dịch vụ

Nhóm các KPI tính di động

Nhóm KPI lưu lượng: chỉ ra lưu lượng của mạng, sự thay đổi của lưu

lượng lượng theo thời gian, và sự phõn bố theo khu vực. Các KPI lưu lượng được


23

sử dụng để kiểm soát tải của các cell điểm núng và mạng. Các KPI đó là các tham

chiếu cho việc phát triển dung lượng mạng.

Nhóm KPI khả năng truy cập dịch vụ: là khả năng của một dịch vụ có thể

đạt được trong phạm vi các dung sai đặc trưng và các điều kiện cho trước khác

nhau khi được yêu cầu bởi người dùng. Ví dụ như khả năng liên lạc với mạng.

Nói cách khác, các nhà vận hành phải theo dừi tỉ lệ thành công thiết lập cuộc gọi,

tỉ lệ thành công tìm gọi và xác suất nghẽn vv..

Nhóm KPI khả năng duy trì dịch vụ: là khả năng của một dịch vụ một khi

đã đạt được có thể tiếp tục được cung cấp dưới các điều kiện cho trước trong

khoảng thời gian được yêu cầu. Ví dụ các nhà vận hành phải theo dừi tỉ lệ rớt cuộc

gọi (CDR).

Nhóm KPI tính di động dịch vụ: chỉ ra khả năng cung cấp các dịch vụ một

cách liên tục. Ví dụ nhà vận hành phải theo dừi tỉ lệ thành công chuyển giao mềm,

tỉ lệ thành công chuyển giao liên tần số.

Phõn loại theo đối tượng đo lường

Theo cách phõn loại này, các KPI được chia thành 2 nhóm là:

Nhóm KPI mức RNC

Nhóm KPI mức Cell.

Nhóm KPI mức RNC sử dụng để giám sát trạng thái vận hành và chất

lượng toàn diện của mạng.

Nhóm KPI mức cell được sử dụng để giám sát trạng thái vận hành và chất

lượng của mỗi cell trong mạng.

Phõn loại theo phương thức thu thập dữ liệu để xác định KPI Theo cách

phõn loại này KPI được chia thành 2 nhóm là:

Các KPI được xác định bằng quá trình drive test và CQT

Các KPI lấy từ hệ thống OSS-RC

3.2.3. Các nguồn dữ liệu phục vụ tính toán các KPI

Dữ liệu drive test: Dữ liệu này được thu thập từ đo lường tại hiện

trường, việc đo lường được thực hiện bằng kết nối với máy di động.

Dữ liệu thống kê chất lượng mạng: Dữ liệu thống kê chất lượng chỉ ra


24

chất lượng vô tuyến trên mức mạng và mức cell. Nó bao gồm dữ liệu truy cập,

dữ liệu rớt cuộc gọi, dữ liệu chuyển giao, dữ liệu lưu lượng, dữ liệu nghẽn vv..

Dữ liệu bám cuộc gọi: Dữ liệu này được thu thập từ phía thiết bị mạng.

Nó bao gồm các bản tin báo hiệu người dùng, bản tin báo hiệu cell, dữ liệu

kiểm soát chất lượng thời gian thực, dữ liệu LAC.

Dữ liệu cấu hình: là tập lệnh cấu hình thu được từ MSC và thường được

sử dụng phõn tích và xác định các vấn đề của mạng.

3.2.4. Một số KPI được sử dụng trong tối ưu mạng 3G UMTS

Bảng 3.1 thống kê một số KPI và giỏ trị đo lường được tại RNC có ID là

3001. Đõy là các KPI được lấy từ hệ thống OSS-RC (Hình 3.1)

Bảng 3.1 Một số KPI mạng 3G UMTS

Nhóm Tên KPI đơn vị và giá trị chỉ tiêu (tham chiếu)KPI của

RNC:ID3001

LưuLượng

Lưu lượng DL dịch vụ AMR12.2kb/s (Erlang) 870,54 (17h ~ 18h)

Lưu lượng DL dịch vụ video call (Erlang) 4,42 (17h ~18h)

Lưu lượng chuyển mạch kênh (CS) (Erlang) 1193,30 (17h ~18h)

Thông lượng UL chuyển mạch gói (PS) (kb/s) 10665.5 (16h ~17h)

Thông lượng DL chuyển mạch gói (PS) (kb/s) 17677.1 (17h ~18h)

Tỉ lệ thành công thiết lập kết nối RRC dịch vụ (>98%) 99,43%Tỉ lệ thành công thiết lập kết nối RRC (khác) (>95%)

95.77%

Tỉ lệ thành công gán RAB AMR (>98%) 99.82%

Tỉ lệ thành công gán RAB video call (>98%) 99.69%

Tỉ lệ thành công gán RAB PS (>97%) 99.57%

Tính DiĐộng

Tỉ lệ thành công chuyển giao mềm (>99%) 99.95%

Tỉ lệ thành công chuyển giao cứng liên tần số (>95%) 98.65%

Tỉ lệ thành công chuyển giao I-RAT CS (từUTRAN tới GSM) (>96%) 98.76%


25

Tỉ lệ thành công chuyển giao I-RAT CS( từ GSMtới UTRAN ) (>92%)

90.67%

Duy trìDịch vụ

Tỉ lệ rớt cuộc gọi AMR CS (<1.5%) 0.46%

Tỉ lệ rớt cuộc gọi video phone (<3%) 1.34%

Tỉ lệ rớt dịch vụ PS (<5%) 1.07%

Hình 3.1. Chỉ số KPI lấy từ hệ thống OSS-RC

3.3. Các vấn đề cơ bản của công tác tối ưu mạng vô tuyến di động

3.3.1. Khái niệm và mục tiêu của công tác tối ưu vô tuyến

Tối ưu mạng vô tuyến là hoạt động nhằm cải thiện chất lượng mạng và tối

đa lợi ích của các tài nguyên mạng hiện có qua việc thu thập tham số, phõn tích

dữ liệu, điều chỉnh tham số, và các phương tiện kỹ thuật cần thiết. Từ quan

điểm của nhà cung cấp dịch vụ viễn thông, chúng ta hi vọng cấu hình hệ thống

một cách hợp lý, sử dụng tối đa các tài nguyên mạng, nõng cao lợi ích kinh tế

mạng, và giảm các chi phí vận hành qua việc tối ưu mạng. Từ quan điểm của

người dùng, chỳng ta hi vọng đạt được các dịch vụ viễn thông vừa ý liên quan đến

tính ổn định mạng, chất lượng tiếng nói vv.. Nhiệm vụ trung tõm của tối ưu và kế

hoạch mạng là cần cõn bằng giữa vùng phủ, dung lượng, và chất lượng dựa trên sự

đầu tư hợp lý với điều kiện tài nguyên tần số hạn chế, để đạt được tỉ lệ tiền lãi đầu

tư cao nhất.


26

3.3.2. Thủ tục tối ưu mạng vô tuyến

Các thủ tục tối ưu mạng vô tuyến là quy trình cần được áp dụng trong

các giai đoạn tối ưu mạng vô tuyến.

Các thủ tục tối ưu vô tuyến gồm 6 bước như sau (hình 3.1):

1. Công tác chuẩn bị

Có nhiệm vụ khẳng định các tham số kỹ thuật thực tế và các tham số

mạng, nghiên cứu môi trường vô tuyến khu vực và các điểm nóng lưu lượng

và tỡm hiểu yêu cầu khách hàng.

2. Thu thập dữ liệu

Có nhiệm vụ thu thập dữ liệu thống kê lưu lượng OMCR, dữ liệu cảnh báo,

dữ liệu drive test và phản ánh khách quan của MS.

3. Phõn tích dữ liệu:

Có nhiệm vụ phõn tích chất lượng mạng, tham số mạng và thống kê chất

lượng OSS-RC bằng việc sử dụng công cụ tối ưu mạng.

4. Tiến hành tối ưu

Có nhiệm vụ điều chỉnh các tham số kỹ thuật và các tham số chức năng

mạng.

5. Thẩm tra tối ưu mạng

Có nhiệm vụ thẩm tra xem các KPI của mạng đã đạt chỉ tiêu hay chưa sau

khi tiến hành tối ưu.

6. Báo cáo tối ưu mạng:

Một báo cáo tối ưu mạng phải bao gồm các đo lường và thi hành tối ưu,

thống kê các KPI thoả mãn các chỉ số chất lượng mạng, và các khuyến nghị

cho việc phát triển mạng trong tương lai.


27

Hình 3.2. Thủ tục tối ưu mạng vô tuyến

3.3.3. Một số công cụ phục vụ tối ưu mạng vô tuyến

Thiết bị

Các thiết bị sử dụng trong quá trình đo đạc và tối ưu(hình 4.1) gồm có:

- Thiết bị định vị toàn cầu GPS, cáp nối.

- Máy tính xách tay.

- Điện thoại, cáp nối điện thoại dùng để test.

- Phần mềm CNA, CNT và khoá cứng tương ứng.

- Ngoài ra còn có bộ chuyển đổi điện áp để cấp nguồn cho máy tính khi đi

trên ô tô.


28

Công tác chuẩn bị

Thu thập dữ liệu

Phân tích dữ liệu

Tiến hành tối ưu

Chỉ số của mạng đạt được chưa?

Báo cáo tối ưu mạng

YES

NO

Hình 3.3. Các thiết bị dùng trong đo lường tín hiệu

Phần mềm drive test

CNT là phần mềm sử dụng trong quá trình driving test để thu thập các

thông tin về cường độ trường RSCP, chất lượng tín hiệu Ec/No, các bản tin trao

đổi của UE…rồi ghi ra logfile phục vụ quá trình phõn tích.

CNA là phần mềm dùng để phõn tích thực trạng của mạng từ logfile trong

quá trình driving test từ đó đưa ra các khuyến nghị để cải thiện chất lượng của

mạng.

Hình 3.4. Giao diện chính của ZXPOS CNT


29

Hình 3.5. Giao diện chính của ZXPOS CAN

ZXPOS CNA và ZXPOS CNT là họ phần mềm dùng trong quy hoạch và

tối ưu các hệ thống di động. nếu biết kết hợp thuần thục 2 phần mềm này thì ta sẽ

có 1 bộ công cụ rất mạnh để tăng hiệu năng cũng như chất lượng hệ thống.

Bản đồ và các thông tin liên quan

- Để phục vụ cho quá trình tối ưu ta phải chuẩn bị bản đồ nhiều lớp về

địa hình, đường đi, sông ngòi… của vùng cần tối ưu, bản đồ này cần có độ chính

xác cao để quá trình đươc ra các khuyến nghị được chính xác.

Ngoài ra còn cần chuẩn bị cả thông tin về các Node B như vị trí, chiều

cao anten, loại anten sử dụng… trong một file excel.

Máy thu GPS

Máy thu tín hiệu GPS cho phép ghi thông tin về vị trí thực hiện đo lường.

Hiện tại, có thể sử dụng GPS có dõy hoặc bluetooth với định dạng tín hiệu chuẩn

là NMEA0183. Một số loại GPS tiêu chuẩn của TEMS là Garmin GPS 18

USB, Holux GPSlim 236.


30

Một số đại lượng thường dùng trong đo lường mạng vô tuyến UMTS

Công suất băng rộng tổng cộng thu được (RTWP) là công suất tổng cộng của

tất cả các tín hiệu thu được trong băng tần số đường lên trên anten cell bao gồm cả tín

hiệu đường lên được gửi bởi UE và nhiễu từ các nguồn bên ngoài UTRAN. Nói chung,

RTWP đặc trưng cho tải đường lên trong 1 cell UTRAN.

Công suất mã tín hiệu thu (RSCP) là mức thu của kênh vật lý dành

riêng đường xuống DPCH trên anten UE.

Chỉ thị cường độ tín hiệu thu UTRAN (RSSI) là tạp õm tần số đường

xuống UTRAN tổng cộng trên anten UE gồm cả tín hiệu và nhiễu.

Năng lượng chip trên tạp õm Ec/No là tỉ số giữa năng lượng trung

bình mỗi chip PN (RSCP) của kênh hoa tiêu CPICH và mật độ phổ công suất thu

tổng cộng bao gồm tín hiệu và nhiễu (RSSI).

Tỉ số tín hiệu trên nhiễu đường lên (SIR) là tỉ số giữa RSCP đường

lên đo được của một tín hiệu UE riêng lẻ và công suất mã nhiễu (ISCP) sau khi

trải phổ các tín hiệu thu

3.3.4. Các dữ liệu phục vụ đánh giá và tối ưu chất lượng mạng

3.3.4.1. Dữ liệu Drive test

Drive test là công tác kỹ thuật mà ở đó các đội kiểm tra thực hiện việc

khởi đầu cuộc gọi một cách định kỳ và đo lường cường độ tín hiệu trên các tuyến

đường đã định trước trong khu vực mạng. Dữ liệu được truyền từ UE tới một

máy tính dành riêng mà ở đó các nhóm dữ liệu khác nhau được xử lý và tạo

thành dữ liệu dạng bảng và các đồ thị mà các kỹ sư kiểm tra có thể dễ dàng phõn

tích được. Ví dụ kiểm tra vùng phủ của khu vực dịch vụ: khu vực đô thị, ngoại ô,

nông thôn, trong toà nhà, các tuyến đường vv..

Drive test là phương pháp chung nhất và có thể là tốt nhất để phõn tích

chất lượng mạng trong một khu vực địa lý nhất định bằng việc đánh giỏ vùng phủ,

khả năng hệ thống, dung lượng mạng, khả năng duy trì mạng và chất lượng cuộc

gọi. Drive test không chỉ chỉ ra các vấn đề mà còn giải thích và cung cấp các

khuyến nghị để hiệu chỉnh các vấn đề đó. Nhược điểm của phương pháp này là

tốn nhiều nhõn lực, thiết bị và giỏ thành cao.


31

3.3.4.2. Dữ liệu kiểm tra chất lượng cuộc gọi (CQT)

Kiểm tra chất lượng cuộc gọi (CQT) được áp dụng cho các địa điểm quan

trọng trong các khu vực thành phố. Nó cho phép đánh giỏ chất lượng mạng từ

quan điểm người dùng.

Một số chỉ số được sử dụng để ước lượng CQT:

o Tỉ lệ vùng phủ:

Tỉ lệ vùng phủ = (các điểm kiểm tra ≥ -95 dBm)/(tổng số các điểm kiểm

tra cuộc gọi)ì100%

o Tỉ lệ rớt cuộc gọi:

Tỉ lệ rớt cuộc gọi= (số lần rớt cuộc gọi)/(số lần kết nối tổng cộng)ì100%

o Tỉ lệ kết nối:

Tỉ lệ kết nối= (số lần kết nối tổng cộng)/(số lần gọi thử) ì100%

3.3.4.3. Dữ liệu thống kê chất lượng mạng

Với Drive test và CQT có thể giúp trình bày chi tiết các vấn đề mạng,

nhưng chỳng bị giới hạn bởi các tuyến và thời gian kiểm tra. Vì thế, Drive test và

CQT không thể giúp kiểm tra mạng một cách toàn diện. Để thực hiện được việc

đó cần lấy thống kê chất lượng mạng. Các thống kê chất lượng mạng được thu

thập một cách liên tục từ các phần tử mạng (như NodeB, RNC, MSC) và được

lưu trữ trong hệ thống hỗ trợ vận hành lừi vô tuyến (OSS-RC) với chu kỳ thời

gian định trước. Các thống kê chất lượng chủ yếu được sử dụng cho việc phát hiện

các khu vực có vấn đề và việc kiểm soát chất lượng mạng hàng ngày. Một số

thống kê chất lượng mạng như: tỉ lệ rớt cuộc gọi, tỉ lệ thành công thiết lập kết

nối, tỉ lệ thành công chuyển giao vv..

3.4. Phương pháp tối ưu mạng 3G UMTS

3.4.1. Các giai đoạn tối ưu mạng 3G – UMTS

Sau khi thiết kế và quy hoạch mạng, kiểm tra thử và cấu trúc mạng, công

việc tối ưu và quy hoạch mạng đi vào giai đoạn tối ưu mạng. Tổng quát công việc

tối ưu được phõn chia thành tối ưu trước khai trương và tối ưu sau khai trương

theo thời gian, mục tiêu công việc và nội dung công việc.


32

Hình 3.6. Công đoạn tối ưu trong vòng đời của mạng

Hình 3.7. Quy trình tối ưu mạng 3G UMTS

Cụ thể tối ưu mạng 3G-UMTS được chia thành các giai đoạn như hình 3.7.


33

3.4.2. Điểm khác nhau giữa các giai đoạn tối ưu mạng 3G UMTS

Giai đoạn tối ưu từng vị trí và tối ưu RF diễn ra trước khi khai trương

mạng 3G (được gọi chung là giai đoạn tối ưu trước khai trương). Mục tiêu chủ

yếu là để đơn giản hoá mạng, giải quyết các vấn đề về thiết bị, đảm bảo mạng đạt

được mục tiêu về vùng phủ và nhiễu. KPI ở giai đoạn này chủ yếu được thu

thập từ dữ liệu drive test bao gồm cả các KPI về vùng phủ như chỉ số Ec/No và

RSCP.

Giai đoạn tối ưu dịch vụ được diễn ra sau khai trương mạng 3G (được gọi

là giai đoạn tối ưu sau khai trương. Nó tập trung vào việc cải tiến chất lượng

mạng qua việc tối ưu trong suốt quá trình vận hành của mạng.

Các mục tiêu của giai đoạn tối ưu sau khai trương không chỉ đảm bảo việc

vận hành thông thường của mạng, đánh giỏ sự thoả mãn của khách hàng mà

còn tìm ra các vấn đề tiềm ẩn của mạng và thực hiện phõn tích mạng để đương

đầu với các thay đổi trong tương lai. Tối ưu sau khai trương còn bao gồm việc

thay đổi lưu lượng mạng, cõn bằng tải và tỷ lệ sử dụng tài nguyên.

Sự khác nhau giữa hai giai đoạn tối ưu này được mô tả trong bảng 2.2

Bảng 3.2 Khác nhau giữa tối ưu sau khai trương và trước khai trương

Tối ưu trước khai trương Tối ưu sau khai trương

Giai đoạn Trước khi khai trương Sau khi khai trương

Dung lượngmạng Không tải

Có tải và dần dần nâng cao dung lượng người dùng.

Đối tượng tốiưu

Nâng cao vùng phủ vô tuyến Nâng cao các chỉ thị chất lượng KPI.

Phương pháptối ưu

Tập trung vào drive test và CQT của toàn mạng

Tập trung giám sát và phân tích thống kê chất lượng được cung cấp bởi DT và CQT.

Mục tiêu tối ưu

Vùng phủ mạng và các mục tiêu chất lượng cần đáp ứng cho khai trương.

Đảm bảo sự vận hành thông thường của mạng, cải tiến chất lượng mạng, tìm ra các vấn đề tiềm ẩn của mạng và đưa ra các dự đoán về mạng trong tương lai và chuẩn bị cho sự thay đổi.


34

3.4.3.Quy trình tối ưu dựa trên các KPI mạng 3G UMTS

3.4.3.1.Công tác chuẩn bị

Mục tiêu:

Xác định nhiệm vụ tối ưu và mục tiêu tối ưu là gì, chuẩn bị và phối

hợp các công cụ tối ưu, tổ chức nhõn sự và phõn công trách nhiệm. Xác

nhận chỉ tiêu nghiệm thu và lên kế hoạch làm việc.

Nội dung công việc:

Phõn tích yêu cầu

- Phõn tích yêu cầu của khách hàng với việc tối ưu mạng bao gồm vùng

phủ, dung lượng, và Qos của mạng vv..

- Xác định thời gian và chỉ tiêu của việc nghiệm thu dự án

Điều tra và tập hợp tài liệu

- Gồm: Báo cáo mô phỏng mạng vô tuyến UMTS khu vực cần tối ưu

trong giai đoạn kế hoạch mạng, thông tin vị trí, feeder, tham số thiết lập của hệ

thống được kế hoạch, vấn đề tồn tại trong mạng.

Chuẩn bị công cụ tối ưu

- Các công cụ drive test, máy thu, máy GPS,…

3.4.3.2. Thu thập dữ liệu phục vụ tối ưu

Mục tiêu:

Tập hợp dữ liệu mạng cho các phõn tích và định hướng các vấn đề

Nội dung làm việc:

Thu thập dữ liêu thống kê chất lượng.

Thu thập dữ liệu CQT, drive test

Thu thập ý kiến của người dùng

Thu thập dữ liệu cảnh báo

Thu thập dữ liệu bám báo hiệu vô tuyến từ 2 phía UE và RNC.

Thu thập các tham số kỹ thuật và thông tin về bản đồ

Dữ liệu thống kê chất lượng bao gồm: Các file thống kê chất lượng

RNC, các file thống kê chất lượng NodeB và các file ghi lịch sử cuộc gọi (CHR).

CHR được cung cấp bởi thiết bị mạng để ghi lại các bản tin báo hiệu


35

cuộc gọi được xác định trước. CHR có thể giúp xác định các cuộc gọi bị lỗi bằng

việc ghi lại thông tin lỗi, giúp nõng cao khả năng duy trì và khả năng sửa chữa

bằng việc ghi lại thông tin xử lý chi tiết. CHR được phõn loại thành: dữ liệu

thiết lập cuộc gọi, dữ liệu kết nối cuộc gọi, dữ liệu chuyển giao cứng và chuyển

giao mềm, dữ liệu chuyển giao liên hệ thống..

Dữ liệu cảnh báo thu được từ phũng thiết bị OSS-RC đã được trang bị các

hộp cảnh báo và phản ứng nhanh sẽ đưa ra các cảnh báo của hệ thống.

Thu thập ý kiến của người dùng: áp dụng cho giai đoạn tối ưu sau khai

trương. Các phản hồi của người dùng là trải nghiệm của chính họ về chất lượng

mạng. Dữ liệu này được bổ sung thêm các thông tin về vị trí địa lý và sẽ được xử

lý cẩn thận bằng phương pháp phõn loại.

Thu thập dữ liệu bám báo hiệu: là phương pháp thường được sử dụng trong

quá trình tối ưu có thể thực hiện trên cả UE và RNC. Dữ liệu được thu thập trong

UE là báo hiệu giao diện vô tuyến ở phạm vi hẹp và dữ liệu được tập hợp trong

RNC có phạm vi rộng hơn.

Kiểm tra chất lượng cuộc gọi (CQT): là thu thập các KPI về quá trình

truy cập và đàm thoại có đáp ứng chỉ tiêu không, thông qua kiểm tra quay số.

CQT trong miền CS gồm: tỉ lệ thành công tìm gọi, tỉ lệ rớt, tỉ lệ QoS kém, trễ

tìm gọi trung bình. CQT trong miền PS gồm: tỉ lệ thành công truy cập, tỉ lệ

thành công kích hoạt phiên PDP, thời gian kích hoạt trung bình phiên PDP, tỉ

lệ rớt cuộc gọi, tốc độ truyền dữ liệu trung bình đường lên.

Thu thập dữ liệu drive test

3.4.3.3. Phõn tích chất lượng mạng phục vụ tối ưu

Mục tiêu:

Mục tiêu của giai đoạn này là phỏng đoán, xác định các vấn đề, phõn tích

các thay đổi của mạng để đề ra phương pháp tối ưu mạng.

Nội dung thực hiện

Việc phõn tích chất lượng mạng truy cập vô tuyến được chia làm 3 mức:

mức 1-màu đỏ, mức 2-màu đen và mức 3-màu xanh theo phạm vi của quá trình

phõn tích.


36

Hình 3.8. Chu trình phõn tích chất lượng mạng 3G UMTS

Phõn tích các KPI mức mạng

Các KPI mạng là các KPI mức RNC, thường được sử dụng để giám sát

trạng thái vận hành chung của mạng. Các phõn tích KPI mạng dựa trên việc phõn

tích dữ liệu đo lường chất lượng theo ngày, theo tuần, và tháng.

Quy trình thực hiện giám sát chất lượng mạng là khi theo dừi thấy một

KPI mức RNC là không bình thường, thì thực hiện phõn tích tiếp N cell đỉnh để

xác định cell có vấn đề đang tồn tại, căn cứ vào dữ liệu của các bộ đếm và các

KPI mức cell để xác định lỗi và nguyên nhõn gõy lỗi trong cell.


37

Các phõn tích dựa trên các báo cáo ngày

Các báo cáo ngày thể hiện trong bảng thống kê các KPI được nhà vận hành

cung cấp hàng ngày để kiểm soát trạng thái vận hành của mạng. Mụch đích

của việc phõn tích hàng ngày là kiểm tra xem có KPI nào vượt quá phạm vi

bình thường hoặc đạt đến ngưỡng hay không từ đó xác định các lỗi và nguyên

nhõn gõy lỗi trong cell một cách sớm nhất để làm cơ sở cho việc thực hiện các

hiệu chỉnh cần thiết với thời gian trễ nhỏ nhất. Phõn tích dựa trên báo cáo ngày

chủ yếu tập trung vào phõn tích các KPI mức cell.

Các phõn tích dựa trên báo cáo tuần và tháng

Các phõn tích dựa trên báo cáo tuần và tháng tập trung vào sự biến

đổi củ a các KPI, cũng như là để phõn tích và tối ưu các KPI theo xu

hướng suy giảm của chỳng. Việc phõn tích báo cáo tuần và tháng đặc biệt

có ích cho việc đánh giỏ sự cải thiện của các KPI sau khi thực hiện các điều chỉnh

tối ưu hàng ngày. Điểm khác nhau chính giữa chúng là phõn tích dựa trên báo

cáo tuần tập trung vào xu hướng biến đổi của các KPI mức cell, còn các phõn tích

dựa trên báo cáo tháng tập trung vào việc xử lý các KPI mức RNC.

Xác định các nguyên nhõn cụ thể

Sau khi phõn tích các KPI mức mạng và các KPI mức cell ta đã có thể

xác định được có vấn đề gì đang tồn tại trong mạng và xác định được ngay

nguyên nhõn tổng quát của vấn đề như lỗi phần cứng, lỗi phần truyền dẫn hay lỗi

phần vô tuyến.

Để xác định nguyên nhõn cụ thể ta cần thực hiện các phõn tích chi tiết hơn

dựa vào các dữ liệu cảnh báo của hệ thống, dữ liệu drive test và CQT, dữ liệu

than phiền người dùng, dữ liệu bám báo hiệu và dữ liệu cấu hình của thiết bị

mạng.

Ở đõy ta có thể đưa ra một số vấn đề thường gặp trong tối ưu mạng 3G:

Với các vấn đề về phần cứng thiết bị mạng như RNC, hay NodeB ta cần

kiểm tra thông tin cảnh báo của thiết bị. Nếu không có các cảnh báo hoặc sau khi

loại bỏ các cảnh báo mà các chỉ thị vẫn không bình thường ta cần thực hiện các

phõn tích về tải và lưu lượng của cell.


38

Việc phõn tích lưu lượng có thể giúp kiểm soát và phát hiện các khu

vực điểm nóng, tìm ra các cell có lưu lượng cao bằng việc so sánh các thống kê

chất lượng, phõn tích sự thay đổi của lưu lượng trong một chu kỳ đo lường, và

thực hiện đo lường trên các cell vượt quá ngưỡng cảnh báo lưu lượng.

Phõn tích vấn đề về nhiễu: Hệ thống WCDMA là một hệ thống tự

gõy nhiễu.

Nhiễu có ảnh hưởng rừ rệt đến vùng phủ, dung lượng, điều khiển tải và là

nguyên nhõn trực tiếp dẫn đến lỗi truy cập và rớt cuộc gọi. Các phõn tích nhiễu

gồm phõn tích nhiễu đường lên và phõn tích nhiễu đường xuống.

Phõn tích nhiễu đường xuống: Nếu Ec/No hoa tiêu CPICH thấp hơn một

giá trị ngưỡng (thường là -14 dB) và công suất mã tín hiệu thu (RSCP) cao hơn

một giá trị ngưỡng (thường là -95dBm) điều đó chứng tỏ tồn tại nhiễu

đường xuống.

Các phõn tích nhiễu đường lên: Nếu công suất băng rộng tổng cộng thu

được (RTWP) cao trong khi lưu lượng thấp chứng tỏ có nhiễu đường lên.

Phõn tích vấn đề về vùng phủ: Vùng phủ mạng kém có thể dẫn

đến tỉ lệ thành công thiết lập cuộc gọi thấp, tỉ lệ rớt cuộc gọi cao, tỉ lệ thành công

chuyển giao thấp. Phõn tích vùng phủ tập trung vào sự phõn bố của tín hiệu và

bao gồm phõn tích vùng phủ đường lên và vùng phủ đường xuống

Phõn tích vấn đề ô nhiễm hoa tiêu (pilot pollution). Ô nhiễm hoa tiêu

nghĩa là có quá nhiều hoa tiêu thu được tại một điểm nhưng không có hoa tiêu

nào đủ khoẻ để trở thành hoa tiêu chủ yếu. Ô nhiễm hoa tiêu sẽ gõy ảnh hưởng

xấu tới quá trình lựa chọn lại cell trong chế độ rỗi và gõy nhiễu trong chế độ kênh

dành riêng (chế độ vận hành).

Với Nth là giỏ trị cấu hình ở hệ thống quy định số hoa tiêu tối đa thoả

mãn điều kiện RSCP lớn hơn một ngưỡng cho trước tại một khu vực để không

xẩy ra ô nhiễm hoa tiêu.

Ô nhiễm hoa tiêu tồn tại nếu có 2 điều kiện sau:

- Số lượng hoa tiêu thoả mãn RSCP CPICH > -95dBm là lớn hơn Nth

- (RSCP hoa tiêu CPICH thứ 1 – RSCP CPICH thứ (Nth+1)) < 5 db


39

Phõn tích vấn đề mất cấu hình cell lõn cận. Mất cấu hình cell lõn cận là

việc khai thiếu danh sách cell lõn cận của một cell đang phục vụ khiến cho

khi UE dịch chuyển ra xa khỏi cell phục vụ nhưng vẫn không chọn được cell chất

lượng tốt để tiến hành chuyển giao dẫn tới rớt cuộc gọi. Danh sách cell lõn cận

của NodeB phục vụ cũng có thành phần giống với tập được kiểm soát (monitored

set) của UE.

Từ việc phõn tích nguyên nhõn như đã trình bầy ở trên sẽ giúp xác định

được nguyên nhõn của các vấn đề tồn tại trong mạng và giúp xõy dựng được

thiết kế tối ưu chính xác và phù hợp phục vụ cho quá trình thi hành thiết kế

tối ưu mạng.

3.4.3.4.Tiến hành thiết kế tối ưu

Mục đích:

Thực hiện triển khai tối ưu mạng dựa trên thiết kế tối ưu.


Thi hành các yêu cầu trong bản thiết kế tối ưu mạng và ghi lại kết quả và

các thủ tục cần thiết dựa trên điều kiện thực tế.

Nội dung cụ thể

Tuỳ theo từng vấn đề tồn tại trong mạng mà việc thi hành tối ưu cũng sẽ

diễn ra khác nhau. Dưới đõy sẽ trình bầy một số phương pháp thi hành tối ưu

tương ứng với các tình huống khác nhau.

Với vấn đề về lỗi thiết bị cần phối hợp với kỹ sư quản lý thiết bị để

sửa chữa các hỏng hóc và cấu hình lại thiết bị.

Với các vấn đề về nhiễu và vùng phủ thì có thể xử lý bằng việc điều

chỉnh các tham số kỹ thuật như downtilt, góc phương vị (azimuth), chiều cao vị

trí và loại anten,…


40

Hình 3.9. Điều chỉnh các thông số kỹ thuật

Để xử lý vấn đề về ô nhiễm hoa tiêu (pilot pollution) tại một khu vực

nhất định, ta cần tạo ra một hoa tiêu trội cho khu vực đó bằng việc nõng cao mức

tín hiệu thu (RSCP) của một cell và điều chỉnh các tham số kỹ thuật đối với

anten của cell khác (cụp downtilt, thay đổi góc phương vị) để tín hiệu từ các

anten cell khác yếu đi và số hoa tiêu tại khu vực đó giảm xuống.

Còn với các vấn đề về chuyển giao thì cần điều chỉnh các tham số cầu

hình vô tuyến: các tham số chuyển giao mềm, như ngưỡng chuyển giao mềm,

trễ thời gian kích hoạt chuyển giao, độ dịch cell (CO) và hệ số lọc. Các tham số

chuyển giao cứng như ngưỡng chuyển giao liên hệ thống.

Ta cần khai bổ sung các quan hệ lõn cận bị thiếu cho NodeB tại trung

tõm vận hành RNC nếu phát hiện thấy vấn đề mất cell lõn cận.

Chú ý khi thực hiện điều chỉnh cần xem xét nhiều phương hướng điều

chỉnh khác nhau và lựa chọn phương pháp ít gõy tác động xấu cho các cell khác

của cùng hệ thống nhất nhờ đó đạt hiệu quả tối ưu cao nhất.

Các yêu cầu điều chỉnh được gửi tới phũng thiết bị OSS-RC trong suốt

qỳa trình drive test sẽ được ghi lại một cách chính xác.

Đánh giỏ ảnh hưởng sớm sau khi thi hành bản thiết kế tối ưu

Nếu cần thiết, khôi phục lại trạng thái trước.


41

3.4.3.5. Công nhận thiết kế tối ưu

Mục đích:

Sau khi thi hành phương pháp tối ưu mạng, công nhận kết quả tối ưu

bằng các kiểm tra khác nhau.


Sau khi phương pháp tối ưu được thi hành, dựa trên bản ghi điều chỉnh

tối ưu và dữ liệu chất lượng mạng trước khi điều chỉnh thực hiện một cách có

trọng điểm các thủ tục thu thập dữ liệu, và thực hiện phõn tích và so sánh dữ

liệu trước và sau khi điều chỉnh.

Tuỳ theo sự tương phản dữ liệu của chất lượng mạng trước và sau khi

điều chỉnh cần chắc chắn rằng các vấn đề mạng đã được giải quyết và chất

lượng mạng có cao hơn yêu cầu hay không. Điều đó được thể hiện cụ thể bằng

việc các KPI có đáp ứng các giỏ trị tham chiếu do nhà vận hành mạng đưa ra

không. Ví dụ: với KPI CDR, Vinaphone yêu cầu công tác tối ưu phải đảm bảo

cho tỉ lệ rớt cuộc gọi CDR < 1%. Nếu yêu cầu không được đáp ứng, thực hiện

lại các thủ tục thu thập dữ liệu.

Chú ý: Để đảm bảo sự chính xác của kết quả thẩm tra, khuyến nghị

nên lựa chọn cùng môi trường để thực hiện các kiểm tra dữ liệu tương phản.

3.5. Định nghĩa một số KPI của hệ thống và nguyên nhõn ảnh hưởng

tới chúng.

Mục này sẽ tập trung định nghĩa 3 KPI chính được sử dụng trong công tác

tối ưu mạng 3G UMTS.

Dưới đõy là các định nghĩa về 3 KPI là:

Call Drop Rate, tức là tỉ lệ rớt cuộc gọi (CDR),

Call Setup Success Rate, tức là tỉ lệ thành công thiết lập cuộc gọi (CSSR),

Handover Success Rate, tức là tỉ lệ chuyển giao thành công (HOSR).

Hiện các KPI này đang được Vinaphone sử dụng để giám sát chất lượng mạng

3G tại các khu vực sử dụng các thiết bị của vendor ZTE. Các KPI này được tính dựa

theo giá trị của các bộ đếm (counter). Để phù hợp với thực tế số liệu được lấy ra từ hệ

thống, tên của các bộ đếm sẽ được giữ nguyên bản tiếng anh và có chú thích. Ví dụ:


42

VS.RAB.Loss.CS.Abnorm (trong đó VS là ký hiệu bộ đếm)

3.5.1. Call Drop Rate - Tỉ lệ rớt cuộc gọi (CDR)

Ý nghĩa

KPI này đánh giỏ khả năng cung cấp dịch vụ một cách liên tục của mạng

và vì vậy sẽ trực tiếp chỉ rừ chất lượng của mạng.

KPI này được chia thành hai KPI là tỉ lệ rớt cuộc gọi trong miền CS (CS

CDR) và tỉ lệ rớt cuộc gọi trong miền PS (PS CDR).

Công thức tính KPI CDR được phõn loại thành hai mức là mức cell và

mức RNC. Dưới đõy chỉ trình bầy các KPI mức Cell.

Các nguyên nhõn dẫn tới tỉ lệ rớt cuộc gọi cao

Rớt cuộc gọi do mất đồng bộ đường lên và mất đồng bộ đường

xuống: là dấu hiệu cho các vấn đề như thiếu vùng phủ đường xuống, thiếu vùng

phủ đường lên, nhiễu đường lên cao trong mạng, mất cell lõn cận v.v…

Rớt cuộc gọi do nghẽn: Cuộc gọi có thể bị rớt do chức năng điều

khiển nghẽn của mạng UMTS. Rớt cuộc gọi xẩy ra khi tải của cell trở nên quá

cao ở trên đường lên được phát hiện khi RTWP vượt quá một ngưỡng được cấu

hình trước trong một khoảng thời gian dài hơn thời gian trễ.

Rớt cuộc gọi do xung đột mã xáo trộn (SC): UE có thể thấy 2 cell

trong cùng một tập hoạt động (AS), cùng tập lõn cận được kiểm soát (MN),

hoặc lõn cận được phát hiện (DN) có cùng SC, điều này dẫn đến giảm Ec/No,

tăng BLER và cuối cùng dẫn đến rớt cuộc gọi.

Rớt cuộc gọi do chức năng chuyển giao mềm và chuyển giao mềm

không thực hiện được.

Rớt cuộc gọi do chức năng chuyển giao liên tần số và chuyển giao

RAT không thực hiện được.

Rớt cuộc gọi do các vấn đề về lỗi thiết bị. Nguyên nhõn có thể do lỗi

phần cứng, lỗi phần truyền dẫn, lỗi anten và feeder vv.. Ví dụ một NodeB hoạt

động không bình thường gõy ra lỗi đồng bộ dẫn đến rớt cuộc gọi.

Định nghĩa tỉ lệ rớt cuộc gọi trên miền CS – CS CDR

a) Phạm vi


43

Các dịch vụ trên miền CS bao gồm: thoại AMR, thoại truyền hình, và

dữ liệu tốc độ thấp. KPI này đánh giỏ tỉ lệ rớt cuộc gọi trên miền CS chung cho

cả 3 dịch vụ trên.

b) Công thức tính KPI

Mức Cell

Trong đó:

CS CDR = x 100%

CSRABAbnormaRelelease=VS.RAB.Loss.CS.Abnorm+VS.RAB.Loss.CS.RF

CS RABRelea se =VS. RAB. Loss.CS.RF + VS.RAB. Los s.CS. Abno rm +

VS. RAB.Los s. CS.Nor mal

Ý nghĩa của các bộ đếm:

- CSRABAbnormaRelelease: đếm số cuộc gọi rớt trên miền CS.

- CSRABRelease: đếm số cuộc giải phóng kênh cả thông thường và rớt

- VS.RAB.Loss.CS.RF: đếm số cuộc gọi rớt do nguyên nhõn lỗi đường

truyền vô tuyến.

- VS.RAB.Loss.CS.Abnorm: đếm số cuộc gọi rớt nhưng không kể đến

nguyên nhõn do phần vô tuyến.

- VS.RAB.Loss.CS.Norm: đếm số cuộc giải phóng theo cách bình thường

c) Phõn loại

KPI CS CDR thuộc nhóm khả năng duy trì dịch vụ.

d) Đơn vị

Phần trăm (%)

e) Giỏ trị tham chiếu

CS CDR≤ 1,5%

f) Điểm đo lường

Một cuộc gọi xem như là bị rớt khi RNC gửi yêu cầu giải phóng RAB

(RAB RELEASE REQUEST) hoặc giải phóng kết nối Iu (IU RELEASE

REQUEST) tới mạng lừi với nguyên nhõn không phải là “các RAB được giải

phúng bình thường”. Đo lường tại điểm A minh hoạ trong hình 3.10.


44

Hình 3.10. Điểm đo lường KPI CS CDR

Định nghĩa tỉ lệ rớt cuộc gọi trên miền PS - PS CDR

a) Phạm vi

KPI này đánh giỏ tỉ lệ rớt cuộc gọi của các dịch vụ trên miền PS

b) Công thức

Mức cell

Trong đó:

PS CDR = x 100%

PSRABAbnormalRelease =

VS.RAB.Loss.PS.Abnorm - VS.Norm.Rel.PS.BE.RB.0.32.UlSigRel +

VS . R A B . L o s s . P S . R F - VS . N o r m . Re l . P S . B E . 3 2 . 6 4 . U l

S ig R e l - VS.Norm.Rel.PS.BE.RB.64.144.UlSigRel -

VS.Norm.Rel.PS.CCH.UlSigRel - VS.Norm.Rel.PS.BE.RB.144.384.UlSigRel

- VS.Norm.Rel.PS.HS.UlSigRel.

PSRABRelease = VS.RAB.Loss.PS .Abnorm +VS.RAB.Loss.PS.RF +

VS.RAB.Loss.PS.Norm

Ý nghĩa các bộ đếm

- PSRABAbnormalRelease: đếm số cuộc gọi rớt trên miền PS

- PSRABRelease: tổng số cuộc giải phóng kênh cả thông thường và rớt.

- VS.RAB.Loss.PS.Abnorm: Số các RAB được giải phóng không bình

thường được kích hoạt bởi RNC trong Cell tốt nhất do lỗi trong miền PS.

- VS.Norm.Rel.PS.BE.RB.0.32.UlSigRel: Số các RAB dịch vụ nỗ lực


45

tối đa-best effort (BE)- PS được giải phúng với nguyên nhõn giải phóng báo hiệu

đường lên trong cell tốt nhất thuộc SRNC (Tốc độ đường xuống tối đa trong

khoảng [0,32] kb/s).

-

VS.Norm.Rel.PS.BE.32.64.UlSigRel,VS.Norm.Rel.PS.BE.RB.64.144.UlSigRel,

VS.Norm.Rel.PS.BE.RB.144.384.UlSigRel định nghĩa tương tự.

- VS.Norm.Rel.PS.CCH.UlSigRel: đếm số RAB PS được giải phóng với

nguyên nhõn giải phóng kết nối báo hiệu đường lên trong cell tốt nhất cùng

thuộc SRNC với dịch vụ PS truyền trên kênh CCH.

- VS.Norm.Rel.PS.HS.UlSigRel: tương tự VS.Norm.Rel.PS.CCH.UlSigRel

nhưng dịch vụ PS truyền trên kênh HS-DSCH.

- VS.RAB.Loss.PS.Norm: đếm số lượng các RAB PS được giải phúng

bình thường được kích hoạt bởi RNC trong cell tốt nhất. c) Phõn loại, đơn vị,

điểm đo lường Tương tự như đối với KPI CS CDR

d) Giỏ trị tham chiếu

PS CDR ≤ 5%

3.5.2.Call Setup Success Rate - Tỉ lệ thành công thiết lập cuộc gọi

(CSSR)

Ý nghĩa

Đánh giỏ tỉ lệ thiết lập dịch vụ thành công, gồm có 2 phần: thiết lập phần

vô tuyến RRC và thiết lập dịch vụ RAB.

RAB gồm 3 loại dịch vụ: thoại AMR, video call và dịch vụ nền PS, do đó

sẽ có 3 giỏ trị khác nhau cho 3 RAB này, tương ứng có 3 tỉ lệ thiết lập dịch vụ

thành công cho từng dịch vụ.

Các nguyên nhõn dẫn đến tỉ lệ thành công thiết lập cuộc gọi thấp

Tỉ lệ thành công thiết lập cuộc gọi thấp tương ứng với việc lỗi truy cập

xẩy ra cao. Một số nguyên nhõn gõy ra lỗi truy cập là:

Nghẽn trên kênh PCH do tải tìm gọi cao, công suất phát PCH thấp gõy

ra lỗi tìm gọi.

Cấu hình các tham số lựa chọn lại cell như ngưỡng và trễ lựa chọn lại


46

cell, độ dịch cell không phù hợp. Bên cạnh đó, mất cell lõn cận, vùng phủ kém, và

nhiễu đều dẫn đến việc UE khởi đầu truy cập ngẫu nhiên trong một cell có chất

lượng tín hiệu kém (Ec/No thấp) nên dù UE tăng công suất tới tối đa vẫn không

thực hiện được truy cập ngẫu nhiên thành công.

Nghẽn điều khiển chấp nhận. Khi tải hệ thống cao do chức năng điều

khiển chấp nhận sẽ không cho phép sử dụng tài nguyên bổ sung (mã kênh, tài

nguyên truyền dẫn). Ngoài ra vấn đề mất đồng bộ giữa UE và UTRAN, công suất

phát kênh FACH thấp dẫn đến việc UE không gửi được bản tin hoàn thành thiết

lập kết nối RRC cũng dẫn đến lỗi thiết lập kết nối RRC

Cấu hình tham số cho việc thiết lập RAB không phù hợp, chức năng

điều khiển nghẽn và vấn đề về dung lượng gõy ra lỗi thiết lập RAB.

Vấn đề xung đột mã xáo trộn SC cũng là nguyên nhõn gõy ra lỗi truy cập

Các vấn đề về lỗi thiết bị.

Định nghĩa KPI CSSR

a) Công thức

Mức cell

CSSR= (RRC Setup Success rate)ì(RAB Setup Success rate)ì100%

Trong đó:

Tỉ lệ thành công thiết lập kết nối RRC (RRC Setup Success rate) RRC

Setup Success rate= (RRC setup success)/(RRC Attempt)

Tỉ lệ thành công thiết lập RAB (RAB Setup Success rate) RAB Setup

Success rate tính riêng cho mỗi loại dịch vụ:

- Tỉ lệ thành công thiết lập RAB dịch vụ thoại AMR (AMR RAB_SR)

- Tỉ lệ thành công thiết lập RAB dịch vụ thoại truyền hình (Video phone)


47

- Tỉ lệ thành công thiết lập RAB dịch vụ PS

Ý nghĩa các bộ đếm:

- RRC.setup.success: đếm số thành công thiết lập kết nối RRC.

- RRC.Attempt: đếm số lần cố gắng thiết lập kết nối RRC.

- Giỏ trị AMRRABSetupSuccess lấy từ bộ đếm VS.RAB.AttEstab.AMR:

đếm số RAB CS được yêu cầu để thiết lập các dịch vụ đàm thoại

- Giỏ trị AMRRABSetupAttempt lấy từ bộ đếm VS.RAB.SucEstab.AMR:

đếm số RAB CS được thiết lập thành công cho các dịch vụ đàm thoại.

- Giỏ trị VPRABSetupAttempt lấy từ bộ đếm VS.RAB.AttEstCS.Conv.64:

đếm số RAB CS được yêu cầu để thiết lập cho các dịch vụ video call.

Giỏ trị VPRABSetupSuccess lấy từ bộ đếm VS.RAB.SuccEstCS.Conv.64:

đếm số RAB CS được thiết lập thành công cho các dịch vụ video call

- PSRABSetupAttempt= VS.RAB.AttEstPS.Conv +VS.RAB.AttEstPS.Strm+

VS.RAB.AttEstPS.Intact + VS.RAB.AttEstPS.Bgrd

Vế phải của biểu thức là tổng của các bộ đếm và ý nghĩa của các bộ

đếm lần lượt là: đếm số lượng RAB PS được yêu cầu để thiết lập cho các dịch vụ

thoại, dịch vụ dòng, dịch vụ tương tác, và dịch vụ cơ bản.

- PSRABSetupSuccess =

VS.RAB.SuccEstPSNoQueuing.Conv + VS.RAB.SuccEstPSNoQueuing.Strm+

VS.RAB.SuccEstPSNoQueuing.Intact + VS.RAB.SuccEstPSNoQueuing.Bgrd

+ VS.RAB.SuccEstPSQueuing.Conv + VS.RAB.SuccEstPSQueuing.Strm +

VS.RAB.SuccEstPSQueuing.Intact + VS.RAB.SuccEstPSQueuing.Bgrd.

4 bộ đếm đầu tiên được sử dụng trong vế phải công thức này (có ký

hiệu là VS.RAB.SuccEstPSNoQueuing.) lần lượt có ý nghĩa là: đếm số lượng các

RAB PS được thiết lập thành công cho các d ịch vụ thoại, d ịch vụ dòng, dịch

vụ tương tác, và dịch vụ cơ bản (không xếp hàng đợi).


48

4 bộ đếm tiếp theo (có ký hiệu VS.RAB.SuccEstPSQueuing.Conv) lần

lượt có ý nghĩa là: đếm số lượng các RAB PS thiết lập thành công dịch vụ

thoại, dịch vụ dũng, dịch vụ tương tác, dịch vụ cơ bản (có xếp hàng đợi)

b) Phõn loại

KPI này thuộc nhóm khả năng truy cập dịch vụ

c) Đơn vị

Phần trăm (%)

d) Điểm đo lường

Đo lường KPI này được kích hoạt tại điểm B như hình 3.11, khi RNC gửi

một bản tin phản hồi gán RAB tới SGSN dựa trên việc RNC thu được một bản tin

hoàn thành thiết lập kênh mang vô tuyến từ một UE.

Hình 3.11. Điểm kích hoạt KPI CSSR

3.5.3. Soft HandOver Success Rate - Tỉ lệ thành công chuyển giao

mềm (SHO_SR)

Ý nghĩa

KPI này đánh giỏ tỉ lệ thành công chuyển giao mềm trong quá trình vận

hành của mạng, hoặc của một cell.

Các nguyên nhõn dẫn tới tỉ lệ thành công chuyển giao mềm thấp

Mất cell lõn cận (đã nêu trong phần trên)

Pilot pollution (đã nêu trong phần trên)

Cấu hình các tham số thuật toán chuyển giao mềm không chính xác dẫn

đến hiện tượng: chuyển giao bị trễ nguyên nhõn là do cấu hình các tham số về

trễ và ngưỡng chuyển giao mềm quá sõu, dẫn đến UE giao không thu được cõu


49

lệnh cập nhật tập hoạt động nên gõy lỗi chuyển giao mềm khi xẩy ra tình huống

Ec/No của cell gốc giảm đột ngột khi Ec/No của cell mục tiêu tăng lên mạnh

trong một khoảng thời gian ngắn làm cho UE mất đồng bộ và không thu được bản

tin cập nhật tập hoạt động từ RNC.

Các nguyên nhõn về lỗi thiết bị.

Định nghĩa tỉ lệ thành công chuyển giao mềm (SHO-SR)

a) Công thức

Mức RNC

Ý nghĩa của các bộ đếm

Giỏ trị SHOASUAttempt được lấy từ bộ đếm VS.SHO.Att.RNC: đếm số

lượng các chuyển giao mềm được khởi đầu bởi quyết định của RNC.

Giỏ trị SHOASSuccess được lấy từ bộ đếm VS.SHO.Succ: đếm số lượng

các chuyển giao mềm thành công.

c) Phõn loại

KPI này thuộc nhóm tính di động của dịch vụ.

d) Đơn vị

Phần trăm (%)

e) Điểm đo lường

Đo lường KPI này được kích hoạt tại điểm C như trên hình 3.12, khi

chuyển giao mềm được thực hiện thành công dựa trên việc thu một bản tin hoàn

thành cập nhật tập hoạt động từ một UE.

Hình 3.12. Điểm kích hoạt KPI SHO-SR


50


Trong chương này, chỳng ta đã tiếp cận được các phương pháp cũng

như quy trình tối ưu mạng 3G-UMTS, các thủ tục tối ưu mạng vô tuyến và tìm

hiểu về các chỉ số KPI của mạng. KPI là các chỉ thị có thể định lượng được trong

một điều kiện, thủ tục và thiết bị đo lường cho trước, hơn nữa còn là các chỉ thị

then chốt để hướng dẫn cho việc xác định các mục tiêu tối ưu mạng sau này. Các

KPI được các nhà vận hành sử dụng để theo dừi trạng thái và chất lượng dịch vụ

của mạng một cách toàn diện có đáp ứng tốt các yêu cầu đã thoả thuận với khách

hàng hay không.

Trong đó, quan trọng nhất là các chỉ số về tỉ lệ rớt cuộc gọi CDR, tỉ lệ

thiết lập thành công cuộc gọi CSSR, tỉ lệ chuyển giao mềm thành công SHO-

SR. Đõy là những chỉ số mà chúng ta cần phải lưu tõm khi đi vào tối ưu mạng 3G

trong thực tế.


51

CHƯƠNG 4. THỰC TẾ TỐI ƯU KPI MẠNG 3G - UMTS

4.1. Một số trường hợp thường gặp trong tối ưu mạng 3G UMTS

4.1.1. Khu vực có vùng phủ kém

4.1.1.1. Tiêu chuẩn

Để đánh giỏ khu vực có vùng phủ kém thì đối với mỗi khu vực sẽ có

một tiêu chuẩn riêng về các chỉ số (RSCP, Ec/No) để đánh giá.

Bảng 4.1 mô tả mục tiêu để đánh giá chất lượng vùng phủ của Vinaphone

với các khu vực khác nhau (đõy là mức thu ở trong xe khi tiến hành drive test

không có anten gắn ngoài). Các khu vực tương ứng trong quá trình đo nếu có

các chỉ số cao hơn các chỉ số mục tiêu là khu vực có vùng phủ tốt. Khu vực nào

có RSCP thấp hơn chỉ tiêu là khu vực vùng phủ kém.

Bảng 4.1 Tiêu chuẩn vùng phủ tốt

Khu vựcThành phố mật

độ dân cư cao

Thành phố mật độ

dân cư trung bìnhNgoại ô Nông thôn

RSCP (dBm) -88 -93 -100 -105

Ec/No (dB) -12 -12 -12 -12

4.1.1.2. Khảo sát vùng phủ tại khu vực thành phố Tam Kỳ, Quảng

Nam

Sơ lược:

Tam Kỳ là thành phố trung tõm tỉnh lị của tỉnh Quảng Nam Diện tích tự

nhiên hơn 1000 km2, với dõn số 124000 người, tức là mật độ 124 người/km2.

Trong giới hạn luận văn, chúng ta chỉ đưa ra kết quả của khu vực nội thành

thành phố Tam Kỳ (diện tích gần 12 km2). Vị trí lắp đặt các NodeB được sử

dụng chung cơ sở hạ tầng với mạng GSM cũ sẵn có nên cách bố trí trạm còn nhiều

hạn chế. Hình 4.1 chỉ ra vị trí các Node B trong thành phố Tam Kỳ.


52

Hình 4.1. Vị trí thực tế Node B tại thành phố Tam Kỳ

Tiêu chuẩn vùng phủ cho vùng:

- Khu vực tiến hành drive test thuộc khu vực nội thành. Tiêu chuẩn vùng

phủ cho khu vực này là RSCP ≥ -95 dBm, Ec/No ≥ -12 dB.

- Hình 4.2 mô tả phõn bố RSCP kênh hoa tiêu CPICH trong vùng thực hiện

drive test.

Nhìn vào hình 4.2, ta có thể thấy cường độ trường tại khu vực này tương

đối tốt, thể hiện qua số tín hiệu có màu xanh tương đối nhiều. Duy chỉ có khu vực

màu đỏ được khoanh tròn là có vấn đề cần giải quyết để có thể cải thiện tín hiệu.

Hình 4.2. Cường độ trường RSCP của thành phố Tam Kỳ


53

RSCP(dBm) The color of Legend Result

RSCP≤-105 Very bad, No coverage

-105＜RSCP≤-95Bad, Outdoor coverage can’t be

guaranteed.

-95＜RSCP≤-85 Normal, Indoor coverage can’t be

guaranteed.

-85＜RSCP≤-75Better, Indoor coverage can be partly

guaranteed.

-75＜RSCP≤-65Good, Indoor coverage can be

guaranteed.

RSCP＞-65 Excellent.

Hình 4.3. Legend của RSCP CPICH

Bảng 4.2 Thống kê mẫu RSCP CPICH trước tối ưu

RSCP (dBm) x < -95 x ≥ -95

Số mẫu tín hiệu 2282 22306

Tỉ lệ % 9.28 90.72

Qua bảng 4.2, ta có thể dễ dàng nhận ra vùng này chưa đạt về chỉ số RSCP

vì số mẫu có chỉ số RSCP lớn hơn -95 dBm chiếm 90.72%, trong khi chỉ tiêu cần

đạt là tỉ lệ RSCP lớn hơn -95dBm là từ 95% trở lên.

Hình 4.4 thể hiện chỉ số chất lượng tín hiệu Ec/No.

Hình 4.4. Chất lượng tín hiệu Ec/No của thành phố Tam Kỳ


54

Ec/No(dB) The color of Legend

Result

Ec/No≤-14Very bad, No coverage

-14＜Ec/No≤-12Bad coverage, The bit rate ofPS service is low, the communication quality can’t be guaranteed.

-12＜Ec/No≤-8 Normal coverage for voice call,The bit rate of PS Service can’t be guaranteed.

-8＜Ec/No≤-6 Video call can’t be guaranteed,The higher speed PS Service can be partly guaranteed.

-6＜Ec/No≤-4Good coverage for all service

Ec/No＞-4Excellent

Hình 4.5. Legend của Ec/No CPICH

Bảng 4.3 Thống kê mẫu Ec/No CPICH trước tối ưu

Ec/No (dB) x < -12 x ≥ -12


Tỉ lệ % 7.2 92.8

Đo kiểm tối ưu chế độ voice trước khi thi thực hiện tối ưu

Yêu cầu:

- Đo theo cluster

- 3 cuộc/cell

- Thiết lập 60s (gọi) + 5s (Idle)

- Mục tiêu: CSSR > 99%, CDR < 1%, SHOSR > 98.5 %

- CSSR= (số cuộc gọi được thiết lập/số cố gắng thiết lập)ì100%

- CDR= (số cuộc gọi rớt/số cuộc gọi được thiết lập)ì100%

- SHOSR= (bổ sung liên kết vô tuyến + loại bỏ liên kết vô tuyến +


55

thay thế liên kết vô tuyến)/(bổ sung liên kết vô tuyến + loại bỏ liên kết vô

tuyến + thay thế liên kết vô tuyến + lỗi bổ sung liên kết vô tuyến + lỗi loại bỏ liên

kết vô tuyến + lỗi thay thế liên kết vô tuyến)

Kết quả

- Bảng 4-4 thể hiện kết quả đo lường các KPI CSSR, CDR, SHOSR

trước khi thi hành tối ưu tại khu vực thành phố Tam Kỳ

- Kết quả trước tối ưu CDR= 9.66%, CSSR= 98.64%, SHOSR= 100%

Bảng 4.4 Kết quả đo lường CSSR, CDR, SHOSR trước tối ưu

Sự kiện Số lượng CDR SHOSR CSSR

Cố gắng thiết lập 147

9,66% 100% 98,64%

Cuộc gọi được thiết lập 145

Cuộc gọi bị rớt 14

Bổ sụng liên kết vô tuyến 786

Lỗi bổ sung liên kết vô tuyến 0

Loại bỏ liên kết vô tuyến 708

Lỗi loại bỏ liên kết vô tuyến 0

Thay thế liên kết vô tuyến 228

Lỗi thay thế liên kết vô tuyến 0

4.1.1.3.Phõn tích vùng phủ khu vực Tam Kỳ

Về các chỉ tiêu RSCP và Ec/No

Từ bảng 4.2 ta thấy rằng tỉ lệ số mẫu RSCP CPICH có giỏ trị cao hơn -

95 dBm không cao (chỉ là 90.72 %), trong khi chỉ tiêu là trên 95% số mẫu RSCP

CPICH có giỏ trị lớn hơn -95 dBm. Tỉ lệ số mẫu Ec/No CPICH có giỏ trị cao

hơn -12dB là 92.5% cũng thấp hơn chỉ tiêu là 95% số mẫu Ec/No CPICH có

giỏ trị lớn hơn - 12 dB. Khu vực này cần khắc phục vấn đề vùng phủ kém.

Bằng giải pháp tăng giảm gúc tilt, azimuth của các cell, ta có thể cải thiện vùng

phủ của khu vực này. Hình 4.6 mô tả khu vực có vùng phủ kém


56

Hình 4.6 Khu vực có vùng phủ kém

Hình 4.7 là giỏ trị của RSCP CPICH tại điểm có vùng phủ kém

Hình 4.7. WCDMA Pilot

Có nhiều nguyên nhõn khiến cho vùng phủ yếu như pilot pollution,

overshooting,…Trong đó, pilot pollution là nguyên nhõn chính trong trường hợp

đang xét (Hình 4.8). Ở đõy, ta có thể thấy cell 1 của site 3024 (PSC=24) là cell

chủ đạo tại vị trí đang xét. Ngoài ra thì nó còn bắt được tín hiệu từ các cell khác


57

như trên hình vẽ với các giỏ trị chênh lệch nhau không nhiều về cường độ

trường RSCP, từ đó gõy ra hiện tượng pilot pollution, làm cho tín hiệu khu vực

này xấu đi.

Hình 4.8 Weak coverage do pilot pollution

4.1.1.4.Giải pháp

Thay đổi góc tilt và azimuth của các cell có liên quan.

Chỉnh tilt và azimuth cho cell của 5 trạm như mô tả trong bảng 4.5

Bảng 4.5 Chỉnh tilt và azimuth

Tên Cell Azimuth cũ Tilt cũ Azimuth mới Tilt mới

502 115 4 110 3

782 110 4 130 5

30241 0 6 350 7

30251 320 6 340 5

30333 230 6 230 5


58

4.1.1.5. Kết quả sau tối ưu

Phõn bố RSCP CPICH

Hình 4.9 biểu diễn phõn bố RSCP CPICH sau khi thi hành tối ưu

Hình 4.9. Phõn bố RSCP sau khi thi hành tối ưu

Bản g 4.6 b iểu diễn thống kê mẫu biên độ của chỉ số RSCP CPICH sau

khi tối ưu.

Bảng 4.6 Thống kê mẫu RSCP CPICH sau tối ưu

RSCP (dBm) x < -95 x ≥ -95


Tỉ lệ % 0.11 99.89

Phõn bố Ec/No CPICH

Hình 4.10 biểu diễn phõn bố Ec/No CPICH sau tối ưu


59

Hình 4.10 Phõn bố Ec/No sau khi tối ưu

Bảng 4.7 biểu diễn thống kê mẫu giá trị của chỉ số Ec/No CPICH sau

khi thi hành tối ưu.

Bảng 4.7 Thống kê mẫu Ec/No CPICH sau tối ưu

Ec/No (dB) x < -12 x ≥ -12


Tỉ lệ % 1.65 98.35

Đo kiểm chế độ voice sau khi thực hiện tối ưu

KPI đạt được sau khi thực hiện tối ưu như sau:

CDR= 0.9 %

CSSR= 99.01 %

SHOSR= 100 %


60

Hình 4.11. Khu vực sau tối ưu

Đánh giá kết quả tối ưu

Mức độ cải thiện RSCP CPICH vùng phủ được thể hiện trong bảng 4.8.

Bảng 4.8 RSCP CPICH trước và sau tối ưu

RSCP x < -95 x ≥ -95

Trước tối ưu


Tỉ lệ % 9.28 90.72

Sau tối ưu


Tỉ lệ % 0.11 99.89

Cải thiện % 98.9% 10.12%

Mức độ cải thiện Ec/No CPICH vùng phủ được thể hiện trong bảng 4.9.

Bảng 4.9 Ec/No CPICH trước và sau tối ưu

Ec/No x < -12 x ≥ -12

Trước tối ưu

Số mẫu tín

hiệu

1770 22818

Tỉ lệ % 7.2 92.8

Sau tối ưu

Số mẫu tín

hiệu

406 24182

Tỉ lệ % 1.65 98.35

Cải thiện % 77.06% 5.98%


61

Mức độ cải thiện của các KPI CDR, CSSR và SHOSR được thể hiện

trong bảng 4.10.

Bảng 4.10 CSR, CDR, HOSR trước và sau tối ưu

CDR CSSR SHOSR

Trước tối ưu 9.66% 98.64% 100%

Sau tối ưu 0.9 % 99.01 % 100 %

Cải thiện % 90.68% 0.375% 0%

Lưu ý: Công thức tính độ cải thiện= (chỉ số sau tối ưu - chỉ số trước tối

ưu)/(chỉ số trước tối ưu)ì100% (lấy giỏ trị dương)

4.1.2. Khu vực có rớt cuộc gọi (calldrop)

4.1.2.1. Phõn tích nguyên nhõn

Với bài đo ở chế độ Voice, ta thấy rằng tỉ lệ rớt cuộc gọi CDR cao

(9,66%), và không đáp ứng được chỉ tiêu (CDR < 1%). Dựa vào phõn tích dữ

liệu logfile ta có thể thấy rằng nguyên nhõn gõy rớt cuộc gọi ở khu vực này do

các hiện tượng ping- pong handover hay vùng chuyển giao quá nhỏ nên khi UE

di chuyển ra xa trạm, sóng yếu mà không chuyển giao được dẫn đến rớt cuộc

gọi. Hình 4.12 chỉ ra vùng có cuộc gọi bị rớt.

Hình 4.12. Khu vực có rớt cuộc gọi


62

Trong quá trình chuyển giao khi UE đo đạc được cường độ của các tín hiệu

tuỳ thuộc vào cường độ này thì UE sẽ gửi các bản tin measurement report lên

RNC để yêu cầu được chuyển giao. Khi gửi các bản tin này thì nó có độ trễ cộng

với thời gian chờ RNC xử lý và gửi lệnh xuống là một khoảng thời gian khá dài.

Vì vậy nếu tín hiệu biến đổi 1 cách từ từ thì sẽ chuyển giao hành công ngược lại

tín hiệu biến đổi quá nhanh trong thời gian ngắn thì việc chuyển giao sẽ không kịp

gõy rớt cuộc gọi (hình 4.13). Trong hình 4.12 ở trên, tín hiệu của 2 cell

30331(PSC=36) và 30333(PSC=38) biến đổi quá đột ngột gõy ra rớt cuộc gọi.

Hình 4.13. Tín hiệu và khả năng chuyển giao thành công

4.1.2.2.Giải pháp

Mở rộng vùng chuyển giao nhằm mục đích làm cho tín hiệu 2 cell này

biến đổi 1 cách từ từ, bằng cách thay đổi azimuth và góc tilt của chúng.

4.1.2.3.Kết quả sau tối ưu

Hình 4.14 cho thấy không còn calldrop sau khi tối ưu

Hình 4.14. Calldrop được giải quyết


63

Nhận xét:

Sau khi tối ưu, ta thấy các chỉ tiêu này đều được cải thiện đáng kể. Mức độ

đáp ứng các chỉ tiêu của các KPI này được thể hiện trong bảng 4.11.

Bảng 4.11 Thống kê các KPI sau khi tối ưu

Tên bài đo Sau tối Chỉ tiêu Kết luận

Bài đo IdleCPICH RSCP > -95 dBm 99.89% ≥ 95% Đạt

CPICH Ec/No > -12 dB 98.35% ≥95% Đạt

Bài đo Voice CSSR 99.01% ≥ 99% Đạt

Bài đo Voice CDR 0.9 % ≤ 1% Đạt

Bài đo Voice SHOSR 100% ≥98.5% Đạt


Thông qua bảng thống kê các KPI sau tối ưu, chúng ta có thể thấy chất

lượng tín hiệu, cũng như các chỉ số đã được cải thiện một cách đáng kể. Nhờ vào

dữ liệu Drive test, chỳng ta có thể thấy được phần nào thực trạng của mạng

khảo sát. Từ đó, bằng những kiến thức có liên quan, chỳng ta sẽ có những phương

án tối ưu thích hợp cho từng trường hợp cụ thể. Ở đõy chúng ta đã khắc phục

được hạn chế về mặt vùng phủ và giải quyết được tình trạng rớt cuộc gọi. Qua quá

trình tối ưu thì chất lượng mạng Vinaphone 3G ở Tam Kỳ nói riêng, và Quảng

Nam nói chung đã tương đối ổn định tuy nhiên do các biến động về số lượng

người dùng và địa hình che chắn nên quá trình tối ưu này cần tiếp tục để đảm bảo

cung cấp chất lượng dịch vụ tốt nhất cho người dùng.


64

CHƯƠNG 5

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

Công nghệ WCDMA thế hệ 3 đang và sẽ trở thành một công nghệ tương

lai, tạo ra nhiều cơ hội phát triển cho ngành viễn thông. Trong bối cảnh hội nhập

hiện nay ở nước ta, việc nắm bắt và triển khai công nghệ mới này là hết sức cần

thiết.

Với đồ án này, em đã đi vào tìm hiểu công nghệ WCDMA và đưa ra một

vài đề suất nhằm cải thiện mạng 3G của Vinaphone ở thành phố Tam Kỳ, tỉnh

Quảng Nam. Đồ án đã thực hiện nghiên cứu và hoàn thành cơ bản những vấn đề

như sau:

- Tìm hiểu quá trình phát triển của các hệ thống thông tin di động.

- Phõn tích cấu trúc mạng WCDMA.

- Tìm hiểu về chuyển giao và điều khiển công suất trong WCDMA.

- Tìm hiểu các chỉ số KPI trong mạng 3G – UMTS.

- Đưa ra một số vấn đề thực tế về KPI ở thành phố Tam Kỳ, Quảng Nam.

Hạn chế của đồ án: Do thời gian cũng như kiến thức có hạn nên đồ án vẫn

chỉ dừng lại ở việc tìm hiểu được một vài chỉ số KPI cơ bản của mạng 3G-UMT

như tỉ lệ rớt cuộc gọi CDR, tỉ lệ thiết lập cuộc gọi thành công CSSR, tỉ lệ

chuyển giao mềm thành công SHO-SR, các chỉ số về vùng phủ, chất lượng tín

hiệu mà chưa đi mở rộng sang các chỉ số KPI khác như các chỉ số KPI về lưu

lượng, dịch vụ (tốc độ download/upload), v.v...Hơn nữa đề tài cũng chưa chỉ ra

được sự liên kết giữa KPI đo được thông qua Drive test và KPI lấy từ hệ thống

OSS-SR. Bởi dữ liệu thu được từ Drive test chỉ mang tính chất tương đối do có sai

số trong khi đo, do có sự không đồng nhất trong khi thiết lập các bài đo, ảnh

hưởng của môi trường, thiết bị đến tín hiệu trong lúc đo,…nên cần có sự đối chiếu

với dữ liệu trích xuất từ hệ thống.

Hướng phát triển tiếp theo của đề tài sẽ không chỉ là sự bó hẹp các chỉ số

KPI trong phạm vi mạng vô tuyến mà mở rộng ra các chỉ số KPI của toàn mạng


65

như KPI về lưu lượng, KPI về dịch vụ,…Ngoài ra, đề tài sẽ đề cập đến sự liên

kết giữa KPI thu thập được từ hệ thống với KPI từ Drive test. Từ đó, nhiệm vụ

tối ưu sẽ được thực hiện một cách triệt để hơn, giúp cho mạng 3G được vận

hành một cách hiệu quả nhất.


66

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] John. Wiley and Sons. WCDNA. For. UMTS. Radio. Access. For. Third.

Generation. Mobile. Communication. Sep. 2004

[2] EVNT 3G Training Manual For Technical Engineer, Huawei

Technologies Co.,Ltd, March 2008

[3] Fengzhi and Yuan Hongwei, WCDMA network planning and

optimization training course, ZTE Corporation, May 2007

[4] Harri Holma and Antti Toskala, WCDMA for UMTS Radio Access for

Third Generation Mobile Communications, John Wiley and Sons, Sep 2004

[5] TS Nguyễn Phạm Anh Dũng, Thông tin di động thế hệ 3, Tập 1, Tập

2,Nhà xuất bản Bưu Điện, 12-2001

[6] TS Trần Hồng Quõn, PGS. TS Nguyễn Bính Lân, KS Lê Xuân Công,

KS Phạm Hồng Kỳ, Thông tin di động, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.

[7] M.R.Karim, Mohsen Sarraf, WICDMA and cdma2000 for 3G

Mobile Networks, McGrawJHill, 2002

[8] John.Wiley.UMTS Networks Architecture Mobility and Services, 2nd

Edition (2005) - DDU


67

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MẠNG 3G - UMTS 1

1.1.Giới thiệu chung...............................................................................................1

1.1.1.Khái niệm về UMTS..................................................................................1

1.1.2. Khả năng cải tiến của UMTS...................................................................1

1.1.3.Các phiên bản của UMTS-WCDMA........................................................2

1.1.4. Băng tần số cấp phát cho WCDMA-UMTS............................................3

1.2. Kiến trúc mạng 3G-UMTS..............................................................................4

1.2.1 Thiết bị người sử dụng...............................................................................5

1.2.2. Mạng truy cập vô tuyến UMTS................................................................6

1.2.3. Mạng lừi....................................................................................................7

1.2.4. Hệ thống hỗ trợ, vận hành vô tuyến và lừi (OSS-RC)...........................9

1.3.Các kênh trong hệ thống UMTS.....................................................................10

1.3.1. Các kênh logic........................................................................................11

1.3.2. Các kênh truyền tải.................................................................................11

1.3.3. Các kênh vật lý.......................................................................................12

1.4. Tổng kết chương............................................................................................13

CHƯƠNG 2. CÁC KỸ THUẬT TRONG HỆ THỐNG UMTS 14

2.1. Giới thiệu chương..........................................................................................14

2.2.Trải phổ...........................................................................................................14

2.3. Điều khiển công suất WCDMA....................................................................16

2.3.1. Điều khiển công suất vòng hở (OLPC).................................................16

2.3.2. Điều khiển công suất vòng lặp đóng (CLPC).......................................17

2.4. Chuyển giao và lựa chọn lại Cell trong WCDMA.......................................18

2.4.1. Chuyển giao...........................................................................................18

2.4.2. Các loại chuyển giao và lựa chọn lại Cell............................................19

2.4.3. Các thủ tục chuyển giao..........................................................................19

2.5. Tổng kết chương............................................................................................20

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU VÀ KPI MẠNG

3G UMTS 21

3.1. Giới thiệu chương..........................................................................................21


68

3.2. Khái quát chung về KPI mạng 3G UMTS...................................................21

3.2.1. Định nghĩa, đặc điểm và mục đích của việc sử dụng KPI....................21

3.2.2. Phõn loại các KPI..................................................................................22

3.2.3. Các nguồn dữ liệu phục vụ tính toán các KPI......................................23

3.2.4. Một số KPI được sử dụng trong tối ưu mạng 3G UMTS.....................24

3.3. Các vấn đề cơ bản của công tác tối ưu mạng vô tuyến di động....................25

3.3.1. Khái niệm và mục tiêu của công tác tối ưu vô tuyến.............................25

3.3.2. Thủ tục tối ưu mạng vô tuyến................................................................26

3.3.3. Một số công cụ phục vụ tối ưu mạng vô tuyến......................................27

3.3.4. Các dữ liệu phục vụ đánh giá và tối ưu chất lượng mạng.....................30

3.3.4.1. Dữ liệu Drive test.............................................................................30

3.3.4.2. Dữ liệu kiểm tra chất lượng cuộc gọi (CQT)..................................31

3.3.4.3. Dữ liệu thống kê chất lượng mạng..................................................31

3.4. Phương pháp tối ưu mạng 3G UMTS...........................................................31

3.4.1. Các giai đoạn tối ưu mạng 3G – UMTS................................................31

3.4.2. Điểm khác nhau giữa các giai đoạn tối ưu mạng 3G UMTS................33

3.4.3.Quy trình tối ưu dựa trên các KPI mạng 3G UMTS...............................34

3.4.3.1.Công tác chuẩn bị..............................................................................34

3.4.3.2. Thu thập dữ liệu phục vụ tối ưu.......................................................34

3.4.3.3. Phõn tích chất lượng mạng phục vụ tối ưu.....................................35

3.4.3.4.Tiến hành thiết kế tối ưu...................................................................39

3.4.3.5. Công nhận thiết kế tối ưu.................................................................41

3.5. Định nghĩa một số KPI của hệ thống và nguyên nhõn ảnh hưởng tới chúng.

...............................................................................................................................41

3.5.1. Call Drop Rate - Tỉ lệ rớt cuộc gọi (CDR).............................................42

3.5.2.Call Setup Success Rate - Tỉ lệ thành công thiết lập cuộc gọi (CSSR). 45

3.5.3. Soft HandOver Success Rate - Tỉ lệ thành công chuyển giao mềm

(SHO_SR).........................................................................................................48

3.6. Tổng kết chương............................................................................................49

CHƯƠNG 4. THỰC TẾ TỐI ƯU KPI MẠNG 3G - UMTS 51

4.1. Một số trường hợp thường gặp trong tối ưu mạng 3G UMTS......................51

4.1.1. Khu vực có vùng phủ kém......................................................................51

4.1.1.1. Tiêu chuẩn........................................................................................51


69

4.1.1.2. Khảo sát vùng phủ tại khu vực thành phố Tam Kỳ, Quảng Nam. .51

4.1.1.3.Phõn tích vùng phủ khu vực Tam Kỳ...............................................55

4.1.1.4.Giải pháp...........................................................................................57

4.1.1.5. Kết quả sau tối ưu............................................................................58

4.1.2. Khu vực có rớt cuộc gọi (calldrop)....................................................61

4.1.2.1. Phõn tích nguyên nhõn.................................................................61

4.1.2.2.Giải pháp...........................................................................................62

4.1.2.3.Kết quả sau tối ưu.............................................................................62

4.2. Tổng kết chương............................................................................................63

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO 66


70

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Băng tần được triển khai vào tháng 11/20073

Bảng 1.2 Các kênh logic UMTS 11

Bảng 1.3 Các kênh truyền tải UMTS 11

Bảng 1.4 Các kênh vật lý UMTS 12

Bảng 3.1 Một số KPI mạng 3G UMTS 25

Bảng 3.2 Khác nhau giữa tối ưu sau khai trương và trước khai trương 34

Bảng 4.1 Tiêu chuẩn vùng phủ tốt 52

Bảng 4.2 Thống kê mẫu RSCP CPICH trước tối ưu 54

Bảng 4.3 Thống kê mẫu Ec/No CPICH trước tối ưu 55

Bảng 4.4 Kết quả đo lường CSSR, CDR, SHOSR trước tối ưu 56

Bảng 4.5 Chỉnh tilt và azimuth 58

Bảng 4.6 Thống kê mẫu RSCP CPICH sau tối ưu 59

Bảng 4.7 Thống kê mẫu Ec/No CPICH sau tối ưu 60

Bảng 4.8 RSCP CPICH trước và sau tối ưu 61

Bảng 4.9 Ec/No CPICH trước và sau tối ưu 61

Bảng 4.10 CSR, CDR, HOSR trước và sau tối ưu 62

Bảng 4.11 Thống kê các KPI sau khi tối ưu 64


71

DANH MỤC HèNH

Hình 1.1 Dải tần UMTS-WCDMA 4

Hình 1.2 Kiến trúc mạng UMTS 4

Hình 1.3 Cấu trúc của UE 5

Hình 1.4 Kiến trúc UTRAN tổng quát 6

Hình 1.5 Kiến trúc mạng lừi 7

Hình 1.6. Các kênh UMTS10

Hình 1.7. Các loại kênh trong UTRAN 10

Hình 2.1 Trải phổ DS-CDMA với 3 người dùng 14

Hình 2.2 Mô hình điều chế và giải điều chế 15

Hình 2.3 Cõy mã OVSF 15

Hình 2.4. Thứ tự các loại điều khiển công suất 16

Hình 2.5. Các cơ chế điều khiển công suất trong W-CDMA 17

Hình 2.6. Thủ tục điều khiển công suất vòng trong và vòng ngoài 18

Hình 2.7. Các loại chuyển giao trong W-CDMA 20

Hình 3.1. Chỉ số KPI lấy từ hệ thống OSS-RC 26

Hình 3.2. Thủ tục tối ưu mạng vô tuyến 28

Hình 3.3. Các thiết bị dùng trong đo lường tín hiệu 29

Hình 3.4. Giao diện chính của ZXPOS CNT 29

Hình 3.5. Giao diện chính của ZXPOS CAN 30

Hình 3.6. Công đoạn tối ưu trong vòng đời của mạng 33

Hình 3.7. Quy trình tối ưu mạng 3G UMTS 33

Hình 3.8. Chu trình phõn tích chất lượng mạng 3G UMTS 37

Hình 3.9. Điều chỉnh các thông số kỹ thuật 41

Hình 3.10. Điểm đo lường KPI CS CDR45

Hình 3.11. Điểm kích hoạt KPI CSSR 49

Hình 3.12. Điểm kích hoạt KPI SHO-SR 50

Hình 4.1. Vị trí thực tế Node B tại thành phố Tam Kỳ 53

Hình 4.2. Cường độ trường RSCP của thành phố Tam Kỳ 53

Hình 4.3. Legend của RSCP CPICH 54

Hình 4.4. Chất lượng tín hiệu Ec/No của thành phố Tam Kỳ 54

Hình 4.5. Legend của Ec/No CPICH 55

Hình 4.6 Khu vực có vùng phủ kém 57


72

Hình 4.7. WCDMA Pilot 57

Hình 4.8 Weak coverage do pilot pollution 58

Hình 4.9. Phõn bố RSCP sau khi thi hành tối ưu 59

Hình 4.10 Phõn bố Ec/No sau khi tối ưu 60

Hình 4.11. Khu vực sau tối ưu 61

Hình 4.12. Khu vực có rớt cuộc gọi 62

Hình 4.13. Tín hiệu và khả năng chuyển giao thành công 63

Hình 4.14. Calldrop được giải quyết 63


73

LỜI NÓI ĐẦU

Thông tin liên lạc nói chung và thông tin di động nói riêng là một trong

những ngành công nghiệp phát triên với tốc độ nhanh nhất và ngoạn mục nhất trên

thế giới trong những năm cuối thế kỷ 20 và đặc biệt là trong những năm đầu thế

kỷ 21. Nói riêng tại Việt Nam, cuối năm 2003 số lượng thuê bao di động chỉ có

xấp xỉ 3 triệu nhưng chỉ sau năm 6 năm đã tăng lên tới con số 81 triệu thuê bao

di động (theo số liệu của tổng cục thống kê). Điều đó đã minh chứng cho tốc độ

phát triển như vũ bão của thông tin di động tại Việt Nam. Tại Việt Nam hiện

nay có tổng cộng là 8 nhà khai thác mạng di động đang hoạt động trong đó 3 nhà

khai thác lớn nhất là Viettel, Mobifone và Vinaphone.

Các nhà khai thác hiện nay cung cấp dịch vụ cho khách hàng chủ yếu dựa

trên nền tảng công nghệ 2G-GSM với dịch vụ chủ yếu là thoại và SMS, bên cạnh

đó là công nghệ 2.5G-GPRS và 2.75G-EDGE có bổ sung các dịch vụ truyền tải

dữ liệu. Nhưng trong tương lai gần, nhu cầu sử dụng các dịch vụ dữ liệu tốc

độ cao của khách hàng là rất lớn, đặc biệt là trong đối tượng khách hàng là giới

trẻ và những người đang công tác. 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 Việt Nam.

Trong quá trình triển khai mạng di động 3G, việc tối ưu mạng đóng vai trò

rất quan trọng để nõng cao chất lượng dịch vụ, tăng dung lượng mạng, và kịp thời

khắc phục các sự cố xẩy ra trong quá trình vận hành. Với vai trò đó, công tác tối

ưu mạng 3G cần diễn ra thường xuyên liên tục và theo một chu trình khép kín

trong suốt quá trình tồn tại của mạng từ khi mới triển khai và trong quá trình

đưa vào vận hành. Công tác tối ưu mạng di động 3G đòi hỏi các kỹ sư tối ưu

ngoài việc đáp ứng các yêu cầu về sự tỉ mỉ, chính xác thì còn cần phải có kiến

thức chắc chắn về lý thuyết mạng 3G-UMTS, đồng thời cần có nhiều kinh nghiệm

và nắm chắc quy trình tối ưu mạng.

Tối ưu mạng di động 3G-UMTS là một vấn đề còn rất mới mẻ tại Việt

Nam vì vậy để đi sõu nghiên cứu về nó sẽ còn gặp rất nhiều khó khăn vì sự


74

hạn chế về nguồn tài liệu và việc thiếu các kinh nghiệm tối ưu mạng 3G do lần

đầu triển khai thực tiễn. Nhưng sự đòi hỏi cấp bách và tầm quan trọng của tối ưu

trong quá trình triển khai và vận hành mạng 3G ở nước ta trong năm 2009, 2010

và các năm sau đó sẽ mở ra những tiềm năng lớn và nhiều cơ hội cho các sinh

viên chuẩn bị ra trường nếu họ nắm vững về nó. Với kiến thức đã học trong

chuyên nghành điện tử-viễn thông tại Đại học Điện Lực Hà Nội, được sự hướng

dẫn của thạc sỹ Trần Trọng Thắng, em đã có cơ hội tìm hiểu, nghiên cứu và hoàn

thành đồ án tốt nghiệp với đề tài:

“ Tối ưu chỉ số KPI mạng vô tuyến 3G-UMTS”.

Em xin gửi lời cảm ơn chõn thành tới thạc sỹ Trần Trọng Thắng đã tận

tình hướng dẫn, đã cho em nhiều ý kiến đúng góp để em hoàn thành đồ án này.

Hà Nội, ngày14 tháng 02 năm 2012

Sinh viên thực hiện

Đỗ Ngọc Huy


75

TÓM TẮT ĐỒ ÁN

Qua quá trình tìm hiểu, nghiên cứu về mạng 3G UTMS theo công nghệ

WCDMA, tôi nhận thấy đõy là một hệ thống có rất nhiều ưu việt như tốc độ dữ

liệu cao, các dịch vụ phong phú, đáp ứng các nhu cầu khác nhau cho nhiều đối

tượng người sử dụng. Tuy nhiên do sử dụng chung một tần số nên hệ thống

WCDMA là một hệ thống tự gõy nhiễu do đó việc chống nhiễu là cực kì quan

trọng. Và công tác tối ưu là một phần không thể thiếu trong vòng đời của mạng.

Trong đó, chỉ số KPI được xem như là chỉ số đặc trưng cho hiệu năng của mạng.

Nhờ nó, các nhà mạng có thể phõn tích, đánh giá, tìm cách cải thiện, nõng cao

chất lượng của mạng.

Nhận thức rừ được điều đó, trong đồ án này em tập trung tìm hiểu hệ

thống di động 3G UMTS theo công nghệ WCDMA và các chỉ số KPI, kết hợp với

các số liệu thực tế , tối ưu mạng Vinaphone 3G tại thành phố Tam Kỳ, Quảng

Nam. Từ đó đưa ra các giỏ trị các thông số và các khuyến nghị nhằm giảm

nhiễu, cải thiện chất lượng của mạng.


76

BẢNG TRA CỨU TỪ VIẾT TẮT

Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt3G Third Generation Hệ thống thông tin di động thế hệ 3

AuC Authentication Centre Trung tâm nhận thựcAMR Adaptive Multirate Tốc độ đáp ứngBER Bit Error Rate Tỷ lệ lỗi bitBCH Broadcast Channel Kênh quảng bá

BCCH Broadcast Control Channel Kênh điều khiển quảng báBS Basic Station Trạm gốc

BPSK Binary Phase Shift Keying BPSK Binary Phase Shift KeyingBSC Base Station Controller Bộ điều khiển trạm gốcBSS Base Station System Hệ thống trạm gốcBTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc

CCPCH Common Control PhysicalChannel

Kênh vật lý điều khiển chung

CCCH Common Control Channel Kênh điều khiển chungCCH Control Channel Kênh điều khiểnCDR Call Drop Rate Tỉ lệ rớt cuộc gọiCHR Call History Lịch sử cuộc gọiC/I Carrier to Interference ratio Tỷ số sóng mang trên nhiễuCN Core Network Mạng lõi

CPCH Common Packet Channel Gói kênh chungCPICH Common Pilot Channel Kênh dẫn đường chung

CLPC Close Loop Power ControlĐiều khiển công suất vòng lặp

đóngCQT Call Quality Test Kiểm tra chất lượng cuộc gọiCSSR Call Setup Success Rate Tỉ lệ thiết lập thành công cuộc gọi

DL Downlink Đường lênDCCH Dedicated Control Channel Kênh điều khiển dành riêngDCH Dedicated Channel Kênh dành riêng

DPCCHDedicated Physical Control

Channel Kênh điều khiển vật lý dành riêng

DPDCHDedicated Physical Data

Channel Kênh dữ liệu vật lý dành riêng

DS-CDMA

Direct Sequence Code DivisionMultiple Access

Đa truy nhập phân chia theo mãchuỗi trực tiếp

DSSSDirect Sequence Spread

Spectrum Trải phổ chuỗi trực tiếp

DT Drive Test Test trên xe ô tôEIR Equipment Identity Centre Trung tâm chỉ thị thiết bị

FDMAFrequence Division Multiple

Access Đa truy cập phân chia theo tần số

GMSC Gateway MSC MSC cổngGoS Grade of Service Cấp độ phục vụ


77

GSMGlobal System for Mobile

CommunicationHệ thống thông tin di động toàn

cầuHLR Home Location Register Thanh ghi định vị thường trúHO Handover Chuyển giao

HSDPAHigh-speed Downlink Packet

AccessTruy nhập gói đường xuống tốc độ

caoHS-

DPCCH High-speed DPCCH (UL) DPCCH tốc độ cao(UL)

IubInterface between an RNC

and a Node B Giao diện giữa RNC và Node B

IurLogical interface between

two RNCs Giao diện vật lý giữa hai RNC

KPI Key Performance Indicator Bộ chỉ thị hiệu năng mạngLAI Location Area Identity Chỉ thị định vịMAI Multiple Access Interference Nhiễu đa truy nhậpME Mobile Equipment Thiết bị di động

MMS Multimedia MessagingService

Dịch vụ nhắn tin đa phương tiện

MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập trung chuyểnMS Mobile Station Trạm di động

O&M Operations and Maintenance Vận hành và bảo dưỡngOLPC Open Loop Power Control Điều khiển công suất vòng lặp hở

OSS-RCOperational Support System-

Radio CoreHệ thống hỗ trợ vận hành vô tuyến

và lõi

OVSFOrthogonal Variabel Spreading

Factor Hệ số trải biến đổi trực giao

PN Pseudo Noise Nhiễu giả ngẫu nhiênPLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng

PC Power Control Điều khiển công suất

PCCCHPacket Common Control

Channel Kênh điều khiển gói chung

PCCH Paging Control Channel Kênh điều khiển tìm gọiP-

CCPCHPrimary CCPCH CCPCH chính

PCH Paging Channel Kênh tìm gọiPCPCH Physical CPCH CPCH vật lý

P-CPICH Primary CPICH CPICH chínhPICH Paging Indicator Channel Kênh chỉ thị tìm gọiPDCH Packet Data Channel Kênh dữ liệu góiPDP Packet Data Protocol Giao thức dữ liệu gói

PSTNPublic Switched Telephone

NetworkMạng điện thoại chuyển mạch

công cộngRAB Radio Access Bearer Sóng mang truy cập vô tuyếnRAN Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyếnRNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyếnRSCP Recived signal code power Cường độ trường

Received Total Wideband Công suất băng rộng thu được


78

RTWP Power tổng cộngSCH Synchronisation Channel Kênh đồng bộ

S-CPICH Secondary CPICH CPICH thứ cấpSHOSR Soft Handover Success Rate Tỉ lệ chuyển giao mềm thành côngSRNC Serving RNC RNC phục vụQoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ

QPSKQuadrature Phase Shift

Keying Khóa dịch pha vuông góc

SNR Signal-to-Noise Ratio Tỷ số tín hiệu trên nhiễu

TDMATime Division Multiple

AccessĐa truy cập phân chia theo thời

gianUE User Equipment Thiết bị người sử dụng

UMTSUniversal Mobile

Telecommunications SystemHệ thống liên lạc điện thoại toàn

cầu

UTRAN Universal Terrestrial RadioAccess Network

truy nhập vô tuyến mắt đất toàn cầu

WCDMAWideband Code Division

Multiple Access Đa truy nhập theo mã băng rộng

UL Uplink Đường lênVLR Visitor Location Register Thanh ghi định vị thường trú


79

NHẬN XÉT (Của giảng viên hướng dẫn)

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………


80

NHẬN XÉT

(Của giảng viên phản biện)

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………


81

toi uu chi so kpi mang vo tuyen 3g umts

Documents