LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn “Tối ưu mạng Vinaphone Nam Định” công trình nghiên cứu riêng tôi, thực hướng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Văn Khang Các số liệu, kết luận nghiên cứu trình bày luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tôi xin chịu trách nhiệm nghiên cứu Học viên thực Nguyễn Công Tuấn Trang LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội hướng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Văn Khang Tác giả xin bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc đến thầy trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo tham gia giảng dạy lớp cao học chuyên ngành Kỹ thuật truyền thông trường Đại học Bách Khoa Hà Nội cho tác giả học bổ ích trình học tập nghiên cứu Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới Viện Điện tử - Viễn thông trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Xin cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp nguồn cổ vũ động viên để tác giả hoàn thành luận văn Dù cố gắng luận văn không tránh khỏi khiếm khuyết, mong nhận góp ý thầy cô, bạn bè đồng nghiệp Hà Nội, tháng 10 năm 2013 Tác giả Nguyễn Công Tuấn Trang MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .1 LỜI CẢM ƠN .2 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ LỜI NÓI ĐẦU 10 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TỐI ƯU HÓA MẠNG DI ĐỘNG 3G 11 1.1 Đặt vấn đề .11 1.1.1 Mục tiêu nghiên cứu tối ưu hóa 11 1.1.2 Các lý việc thực tối ưu hóa 11 1.1.3 Kết tối ưu hoá .12 1.2 QoS KPIs mạng 3G UMTS 12 1.2.1 Các tham số QoS KPIs miền CS .12 1.2.2 Các tham số QoS KPIs miền PS 14 1.3 NP KPIs mạng 3G UMTS 17 1.3.1 Các tham số NP KPIs liên quan đến vùng phủ sóng 17 1.3.2 Các tham số NP KPIs miền CS 18 1.3.3 Các tham số NP KPIs miền PS 19 1.4 Kết luận chương 20 CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP, KỸ THUẬT TRONG VIỆC TỐI ƯU MẠNG DI ĐỘNG 3G 21 2.1 Một số toán tối ưu 21 2.1.1 Tối ưu định lượng 21 2.1.2 Tối ưu chất lượng 23 2.1.3 Tối ưu chế độ rỗi .24 2.2 Quy trình tối ưu mạng 26 2.2.1 Giám sát .26 2.2.2 Phân tích liệu 27 2.2.3 Nhận diện lỗi, thực thi thay đổi 27 2.3 Các nguyên nhân tiêu biểu nhiễu .33 2.3.1 Nhiễu đồng kênh: 33 2.3.2 Nhiễu kênh kề: 34 Trang 2.4 Vấn đề nghẽn kênh gọi nghẽn lưu lượng TCH .35 2.4.1 Định nghĩa dấu hiệu nghẽn lưu lượng TCH 35 2.4.2 Phân tích, kiểm tra, đánh giá vấn đề nghẽn TCH 35 2.4.3 Các nguyên nhân tiêu biểu gây nghẽn TCH 36 2.4.4 Các vấn đề lỗi gọi tiêu biểu 36 2.5.Vấn đề nghẽn kênh SDCCH .37 2.5.1 Nghẽn kênh SDCCH 37 2.5.2 Lỗi vô tuyến ấn định kênh SDCCH 38 2.5.3 Quá trình SDCCH .39 2.5.4 Quá trình ấn định kênh lưu lượng TCH 39 2.5.5 Quá trình TCH 40 2.6 Vấn đề rớt gọi (Dropped Call) 41 2.6.1 Phân tích gọi bị rớt 42 2.6.2 Cuộc gọi bị rớt kênh SDCCH 42 2.6.3 Rớt gọi TCH 43 2.7 Vấn đề chuyển giao (Handover) 46 2.7.1 Tổng quan 46 2.7.2 Các nguyên nhân làm yêu cầu chuyển giao quan hệ neighbour 46 2.7.3 Chuyển giao không thành công 47 2.7.3.1 Tổng quan .47 2.7.3.2 Các nguyên nhân làm chuyển giao không thành công 47 2.7.4 Chuyển giao ngược .50 2.7.5 Chuyển giao qua lại (Ping-pong Handovers) 50 2.7.6 Các nguyên nhân 51 2.8 Kết luận chương 52 CHƯƠNG 3: TỐI ƯU HÓA MẠNG TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 3G VINAPHONE TẠI NAM ĐỊNH .53 3.1 Giới thiệu chung 53 3.2 Tóm tắt công việc thực .54 3.3 Đánh giá kết tối ưu 55 3.3.1 Số liệu KPI 3G từ OMC-VNP 55 3.3.1.1 Các tiêu 3G CS KPI 55 Trang 3.3.1.2 Các tiêu 3G PS KPI 57 3.3.2 Số liệu KPI dựa kết đo Drive-test trường .60 3.3.3 Bản đồ phủ sóng 3G mạng Vinaphone 66 3.3.3.1 Bản đồ phủ sóng 3G dựa Drive Test .66 3.3.3.2 Bản đồ phủ sóng 3G sau tối ưu dựa mô vùng phủ .68 3.3.4 Kết đo benchmark 3G mạng VNP, VMS Viettel 70 3.3.5 Kết site audit .75 3.4 Những vấn đề tồn 79 3.4.1 Chỉ tiêu mức thu RSCP chưa cao khu vực ngoại thành 79 3.4.2 Chỉ tiêu Pilot Pollution chưa đạt yêu cầu 79 3.4.3 Tỉ lệ thiết lập gọi thành công khu vực ngoại thành chưa cao 80 3.5 Đề xuất khuyến nghị cho mạng truy nhập vô tuyến 3G .80 3.6 Kết đo chất lượng thoại MOS 80 3.6.1 Đánh giá kết điểm chất lượng thoại MOS mạng Vinaphone trước sau tối ưu .80 3.6.2 Kết đo benchmark tiêu điểm chất lượng thoại MOS mạng VNP, VMS Viettel .82 3.7 Kết luận chương 84 KẾT LUẬN .85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 Trang DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh 1G First Generation 2G Second Generation 3G Third Generation Tiếng Việt Hệ thống thông tin di động hệ Hệ thống thông tin di động hệ Hệ thống thông tin di động hệ A AuC Authentication Centre Trung tâm nhận thực B BHCA BER BS BSC BSS BTS CDMA C/I DL DSSS EIR EIRP FDMA GMSC GoS GSM HLR HO IS-95A Busy Hours Call Attemp Bit Error Rate Basic Station Base Station Controller Base Station System Base Transceiver Station C Code Division Multiple Access Carrier to Interference ratio D Downlink Direct Sequence Spread Spectrum E Equipment Identity Centre Effective Isotropically Radiated Power F Frequence Division Multiple Access G Gateway MSC Grade of Service Global System for Mobile Communication H Home Location Register Hand over I Interim Standard 95A Trang Nỗ lực gọi bận Tỷ lệ lỗi bit Trạm gốc Bộ điều khiển trạm gốc Hệ thống trạm gốc Trạm thu phát gốc Đa truy cập chia theo mã Tỷ số sóng mang nhiễu Đường lên Trải phổ chuỗi trực tiếp Trung tâm thị thiết bị Công suất phát xạ đẳng hướng hiệu dụng Đa truy cập phân chia theo tần số MSC cổng Cấp độ phục vụ Hệ thống thông tin di động toàn cầu Thanh ghi định vị thường trú Chuyển giao Tiêu chuẩn thông tin di động TDMA cải tiến Mỹ (Qualcomm) L LA LAC LAI MAI ME MMS MS MSC O&M PN PLMN PSTN QoS QPSK RLB SNR TDMA UE UL VLR Location Area Location Area Code Location Area Identity Khu vực định vị Mã định vị Chỉ thị định vị M Multiple Access Interference Mobile Equipment Multimedia Messaging Service Mobile Station Mobile Switching Centre O Operations and Maintenance P Pseudo Noise Public Land Mobile Network Public Switched Telephone Network Q Quality of Service Quadrature Phase Shift Keying R Radio Link Budgets S Signal-to-Noise Ratio T Time Division Multiple Access U User Equipment Uplink V Visitor Location Register Trang Nhiễu đa truy nhập Thiết bị di động Dịch vụ nhắn tin đa phương tiện Trạm di động Trung tâm chuyển mạch di động Vận hành bảo dưỡng Nhiễu giả ngẫu nhiên Mạng di động mặt đất công cộng Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng Chất lượng dịch vụ Khóa dịch pha vuông góc Quỹ lượng đường truyền Tỷ số tín hiệu nhiễu Đa truy cập phân chia theo thời gian Thiết bị người sử dụng Đường lên Thanh ghi định vị thường trú DANH MỤC BẢNG Bảng 2-1: Các KPI tiền tối ưu 21 Bảng 2-2: Các KPI tối ưu RF 22 Bảng 2-3: Tính toán ngưỡng tối ưu RSCP 22 Bảng 2-4: Tiêu chuẩn chất lượng chế độ rỗi 25 Bảng 3-1: Chỉ tiêu 3G CS KPI toàn tỉnh từ OMC 56 Bảng 3-2: Chỉ tiêu 3G PS KPI toàn tỉnh từ OMC 58 Bảng 3-3: Các mức đánh giá chất lượng vùng phủ 3G 60 Bảng 3-4: Chỉ tiêu 3G KPI toàn tỉnh 62 Bảng 3-5: Các tiêu đánh giá mức độ cải thiện phủ sóng 3G mạng VNP sau tối ưu 65 Bảng 3-6: So sánh 3G KPI toàn tỉnh VNP, Viettel, VMS 71 Bảng 3-7: Các tiêu đánh giá mức độ phủ sóng 3G mạng VNP, Viettel, VMS 75 Bảng 3-8: Chỉ tiêu đánh giá điểm chất lượng thoại MOS mạng Vinaphone Nam Định trước sau tối ưu 81 Bảng 3-9: Chỉ tiêu đánh giá điểm chất lượng thoại MOS mạng VNP, VMS Viettel địa bàn tỉnh Nam Định 82 DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 2-1: Quy trình tối ưu mạng 26 Hình 2-2: Nhiễu đồng kênh 33 Hình 2-3: Nhiễu kênh kề 34 Hình 3-1: Quy trình tối ưu mạng truy nhập vô tuyến 3G 54 Hình 3-2: So sánh 3G CS KPI (CSSR, RAB Congestion, DCR) toàn tỉnh từ OMC 57 Hình 3-3: So sánh 3G CS KPI (SHO Success, Inter-Freq HO Success, Inter-RAT HO Success) từ OMC 57 Hình 3-4: So sánh 3G PS KPI (SHO Success, Inter-Freq HO Success, Inter-RAT HO Success) từ OMC 59 Hình 3-5: So sánh 3G PS KPI (CSSR, RAB Congestion, DCR) từ OMC 59 Hình 3-6: So sánh 3G KPI (Ec/Io, RSCP, Pilot Pollution) 62 Hình 3-7: Thống kê mức RSCP mạng 3G VNP trước sau tối ưu 63 Hình 3-8: Thống kê mức Ec/Io mạng 3G VNP trước sau tối ưu 63 Hình 3-9: So sánh 3G KPI (UE TxPower, BLER, SHO Success) 63 Hình 3-10: So sánh 3G KPI (CS CSSR, CS HOSR, CS DCR) 64 Trang Hình 3-11: So sánh 3G KPI (PS CSSR, PS CST, PS DCR) 64 Hình 3-12: So sánh 3G KPI (HSDPA CSSR, HSDPA CST, HSDPA DCR) 64 Hình 3-13: So sánh 3G KPI (R99 Throughput DL, R99 Throughput UL, HSDPA Throughput) 65 Hình 3-14: Bản đồ RSCP mạng 3G VNP dựa số liệu Drive Test trước tối ưu 66 Hình 3-15: Bản đồ RSCP mạng 3G VNP dựa số liệu Drive Test sau tối ưu 67 Hình 3-16: Bản đồ Ec/Io mạng 3G VNP dựa số liệu Drive Test trước tối ưu 67 Hình 3-17: Bản đồ Ec/Io mạng 3G VNP dựa số liệu Drive Test sau tối ưu 68 Hình 3-18: Bản đồ RSCP mạng 3G VNP dựa mô vùng phủ 69 Hình 3-19: Bản đồ Ec/Io mạng 3G VNP dựa mô vùng phủ 69 Hình 3-20: So sánh 3G KPI (Ec/Io, RSCP, Pilot Pollution) VNP, Viettel VMS 72 Hình 3-21: Thống kê mức RSCP mạng 3G VNP, Viettel, VMS 72 Hình 3-22: So sánh 3G KPI (UE TxPower, BLER, SHO Success) VNP, Viettel VMS 72 Hình 3-23: So sánh 3G KPI (CSSR, CST, DCR) VNP, Viettel VMS 73 Hình 3-24: Chỉ tiêu PS Call Setup, PS Call Setup Time mạng 3G VNP, VMS, Viettel 73 Hình 3-25: Chỉ tiêu HSDPA call setup HSDPA call setup time mạng 3G VNP, VMS, Viettel 73 Hình 3-26: Chỉ tiêu PS Call Drop HSDPA Call Drop mạng 3G VNP, VMS, Viettel 74 Hình 3-27: Chỉ tiêu R99 Throughput DL HSDPA Throughput mạng 3G VNP, VMS, Viettel 74 Hình 3-28: So sánh 3G Good Coverage VNP, Viettel VMS 75 Hình 3-29: Bản đồ phân bố vị trị sai khác tọa độ liệu Site audit so với Vinaphone cung cấp 77 Hình 3-30: Bản đồ phân bố vị trị sai khác góc phương vị liệu Site audit so với Vinaphone cung cấp 77 Hình 3-31: Bản đồ phân bố vị trị sai khác độ cao liệu Site audit so với Vinaphone cung cấp 78 Hình 3-32: Bản đồ phân bố vị trị sai khác góc ngẩng liệu site audit so với Vinaphone cung cấp 78 Hình 3-33: Điểm chất lượng thoại MOS mạng VNP Nam Định trước tối ưu 81 Hình 3-34: Điểm chất lượng thoại MOS mạng VNP Nam Định sau tối ưu 82 Hình 3-35: Điểm chất lượng thoại MOS mạng VNP Nam Định sau tối ưu 83 Hình 3-36: Điểm chất lượng thoại MOS mạng VMS Nam Định 83 Hình 3-37: Điểm chất lượng thoại MOS mạng Viettel Nam Định 84 Trang LỜI NÓI ĐẦU Năm 2009 năm thông tin di động hệ thứ thức đưa vào phục vụ Việt Nam Với công nghệ WCDMA có khả cung cấp dung lượng liệu lớn, tốc độ cao đem đến cho người sử dụng tiện ích đa phương tiện, ứng dụng hoàn toàn mẻ mà công nghệ 2G chưa có Mặt khác đời hệ thống thông tin di động hệ Việt Nam tạo cạnh tranh nhà cung cấp dịch vụ thông tin di động, đặc biệt ba nhà mạng viễn thông hàng đầu nay: MobiFone, Vinaphone, Viettel Cạnh tranh không sở hạ tầng, số lượng thuê bao, mà quan trọng chất lượng dịch vụ Chính việc tối ưu hóa mạng di động nói chung, tối ưu hóa mạng 3G UMTS nói riêng việc làm cần thiết mang ý nghĩa thực tế cao Trên sở kiến thức tích luỹ thời gian học tập chuyên ngành kỹ thuật truyền thông thực tế giám sát điều hành thông tin mạng di động Vinaphone Nam Định với hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Văn Khang, tác giả tìm hiểu, nghiên cứu hoàn thành luận văn tốt nghiệp với đề tài “Tối ưu mạng Vinaphone Nam Định” Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Nguyễn Văn Khang thầy cô Viện Điện tử Viễn thông nhiệt tình giảng dạy, quan tâm giúp đỡ tác giả suốt thời gian học tập trường, đặc biệt trình làm luận văn tốt nghiệp cuối khóa Học viên thực Nguyễn Công Tuấn Trang 10 Hình 3-20: So sánh 3G KPI (Ec/Io, RSCP, Pilot Pollution) VNP, Viettel VMS Hình 3-21: Thống kê mức RSCP mạng 3G VNP, Viettel, VMS 100.00 99.69 98.38 99.46 99.20 99.98 99.21 97.33 97.71 95.00 UE TxPower