Đang tải... (xem toàn văn)
Tối ưu chỉ số kpi mạng vô tuyến 3g UMTS
1 CHƯƠNG TỔNG QUAN MẠNG 3G - UMTS 1.1.Giới thiệu chung 1.1.1.Khái niệm UMTS Hệ thống viễn thông di động toàn cầu (theo tiếng Anh: Universal mobile telecommunication system, viết tắt UMTS) công nghệ viễn thông di động hệ thứ (3G-Third Generation) Nó tiêu chuẩn hoá 3GPP phận chuẩn ITU IMT-2000 UMTS đáp ứng mục tiêu IMT-2000 UMTS cung cấp đường tiến hoá cho GSM để đạt tốc độ truyền tải liệu cao dung lượng lớn Mặc dù UMTS sử dụng lại phần lớn mạng lừi GSM lại sử dụng công nghệ đa truy nhập vô tuyến khác công nghệ “Đa truy nhập phõn chia theo mã băng rộng” (WCDMA) hay gọi UTRA-FDD Đõy tiêu chuẩn giao diện không gian hoàn thiện công nghệ UMTS nhà khai thác sản xuất thiết bị viễn thông chõu lục: Âu, Á, Mỹ sử dụng rộng rãi Ngoài UMTS đưa vào phương án kỹ thuật khác “Đa truy nhập phõn chia theo mã đồng bộ-phõn chia theo thời gian” TD-SCDMA (còn gọi UTRA-TDD LCR) Trung Quốc đề xướng “ Đa truy nhập phõn chia theo mã-phõn chia theo thời gian” (TD-CDMA) (còn gọi UTRA-TDD HCR) UMTS dự đoán có tính kinh tế nhờ quy mô việc triển khai mạng phần ứng dụng di động (MAP) GSM/GPRS 1.1.2 Khả cải tiến UMTS Tốc độ bít cao đáng kể so với mạng di động 2G Trễ thấp với thời gian gói 100ms với phiên chí 5ms với phiên Tính di động liên tục giúp giữ kết nối liên tục, không thời hạn chuyển đổi qua nhiều mạng thiết bị khác với ứng dụng liệu gói Sự phân biệt chất lượng dịch vụ (Qos) cho hiệu cao việc phân GVHD: Ths Trần Trọng Thắng SVTH: Đỗ Ngọc Huy phối dịch vụ Khả sử dụng dịch vụ liệu thoại đồng thời Có khả liên kết với hệ thống toàn cầu cho truyền thông di động (GSM) hệ thống vô tuyến gói chung (GPRS) tồn Cho người dùng liệu gói, UMTS hỗ trợ HSDPA với đường xuống tốc độ cao HSUPA thiết kế để cung cấp tốc độ cao đường lên 1.1.3.Các phiên UMTS-WCDMA Phiên 99 (R99): Cải tiến GSM/GPRS/EDGE nõng cao dung lượng thoại có tốc độ liệu cao (đường lên (UL) 384kbps-đường xuống (DL) 384kbps) Trong bao gồm dịch vụ định vị Phiên (R4): Chủ yếu giới thiệu kiến trúc phõn chia chuyển mạch kênh (CS), TDD tốc độ 1,28 Mcps, vận hành độc lập chuyển mã tổng đài, dòng PS Phiên (R5): HSDPA cung cấp tốc độ liệu đường xuống cao đáng kể so sánh với R99 (DL 1,8-14,4 Mbps-UL 384 kbps) Hỗ trợ cho truyến dẫn toàn IP phõn hệ đa phương tiện IP Phiên (R6): Truy cập đường lên tốc độ cao (HSUPA) cung cấp tốc độ liệu đường lên cao phiên 99 R5 Bổ sung dịch vụ Multicast, broadcast đa phương tiện (MBMS) dịch vụ đa phương tiện phong phú dựa phõn hệ đa truyền thông IP (IMS) hội thảo, chia sẻ Video Phiên (R7): HSPA+ (Cách mạng HSPA) cung cấp tính giao diện vô tuyến cải tiến: nhiều đầu vào-nhiều đầu (MIMO) cho đường xuống 64/16 QAM đường lên đường xuống cho tốc độ liệu cao Nó triển khai kết nối gúi liên tục (CPC), giảm báo cáo thị chất lượng kênh (CQI), giảm hoạt động kênh điều khiển chia sẻ tốc độ cao (HS-SCCH) Phiên (R8): Sự phát triển dài hạn (LTE) dựa OFDM, triển khai băng thang 1,25-20 MHz 1.1.4 Băng tần số cấp phát cho WCDMA-UMTS GVHD: Ths Trần Trọng Thắng SVTH: Đỗ Ngọc Huy Bảng 1.1 Băng tần triển khai vào tháng 11/2007 Tên băng Kích Dải đường Số Dải đường lên xuống băng thước Các vùng khác (trong có Việt Nam) Phân cách 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-17002100 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 tốt có cấp phát tần số toàn cầu cho tất hệ thống 3G Tuy nhiên, cấp phát phổ tần quan quản lý riêng rẽ phổ tần 3G chung cho toàn cầu Các băng tần số khác gán cho UMTS vùng cho nước khác Các hệ thống UMTS FDD dự kiến vận hành băng tần nêu bảng 1.1, có vài băng tần triển khai UMTS-900 dự định triển khai Chõu Âu vào năm 2008 Tại Việt Nam, công nghệ 3G UMTS sử dụng băng tần số theo chuẩn IMT- 2000 băng tần số 1900-2200 Mhz Có thể đơn cử băng tần cấp Vinaphone UL: 1950-1965 DL: 2140-2155 • Dải tần UMTS-WCDMA GVHD: Ths Trần Trọng Thắng SVTH: Đỗ Ngọc Huy Hình 1.1 minh hoạ dải tần số hệ thống UMTS Hình 1.1 Dải tần UMTS-WCDMA Khoảng cách kênh: Khoảng cách kênh danh định Mhz, điều chỉnh để tối ưu chất lượng hoàn cảnh triển khai riêng Mành kênh: d Khz, có nghĩa tần số trung tõm phải số nguyên lần 200 Khz Số kênh: Tần số súng mang đinh 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 đường xuống tuỳ theo băng tần hình 1.1 1.2 Kiến trúc mạng 3G-UMTS Một mạng UMTS (hình 1.2) bao gồm phần là: Thiết bị di động (UE), mạng truy cập vô tuyến mặt đất UMTS (UTRAN) mạng lừi (CN) Mạng UMTS có hệ thống hỗ trợ vận hành lừi vô tuyến (OSS-RC) Hình 1.2 Kiến trúc mạng UMTS 1.2.1 Thiết bị người sử dụng GVHD: Ths Trần Trọng Thắng SVTH: Đỗ Ngọc Huy UE Uu USIM Cu Terminal Equipment Mobile Equipment UTRAN Hình 1.3 Cấu trúc UE Thiết bị người sử dụng (UE) (hình 1.3): đầu cuối mạng UMTS người sử dụng UE UMTS dựa nguyên lý MS GSM phõn tách thiết bị di động (ME) modun nhận dạng thuê bao UMTS (USIM) Chức UE là: Giao diện người dùng hình Giữ thuật toán nhận thực khoá Đầu cuối người dùng giao diện vô tuyến Mặt ứng dụng Mô đun nhận dạng thuê bao UMTS (USIM): cài ứng dụng card IC thông minh UMTS (UICC) Điều mà ta quan tõm đến dung lượng nhớ tốc độ xử lý mà cung cấp Nhờ cài UICC mà cho phép USIM lưu nhiều ứng dụng nhiều chữ ký (khoá điện tử) Ngoài có nhiều USIM UICC để hỗ trợ truy cập đến nhiều mạng USIM chứa hàm số liệu cần để nhận dạng nhận thực thuê bao mạng UMTS Bên cạnh lưu thông tin đăng ký thuê bao Người sử dụng phải tự nhận thực USIM cách nhập mã pin Mạng cung cấp dịch vụ cho người sử dụng đầu cuối dựa nhận dạng UMTS đăng ký Thiết bị di động (ME: Mobile equipment ): Là thiết bị đầu cuối vô tuyến sử dụng cho liên lạc vô tuyến giao diện Uu Thiết bị đầu cuối (TE: Terminal equipment): Là thiết bị đầu cuối kết GVHD: Ths Trần Trọng Thắng SVTH: Đỗ Ngọc Huy nối vớiUE Thiết bị 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) phần hệ thống WCDMA Nó chứa nhiều hệ thống mạng vô tuyến (RNS) Mỗi RNS chứa điều khiển mạng vô tuyến (RNC) nhiều NodeB Chức UTRAN cung cấp kết nối UE mạng lừi UTRAN cách ly mạng lừi với chi tiết liên quan đến vô tuyến cho việc cung cấp kết nối UTRAN hỗ trợ kênh mang truy cập vô tuyến (RAB) để thiết lập kết nối thoại UE mạng lừi Các đặc điểm RAB khác phụ thuộc vào loại thông tin dịch vụ truyền tải UTRAN xác định hai giao diện Iu Uu Iu giao diện UTRAN mạng lừi, giao diện gồm hai phần: IuPS cho miền chuyển mạch gói IuCS cho miền chuyển mạch kênh Uu giao diện UTRAN thiết bị người sử dụng Các thành phần mạng truy cập vô tuyến (UTRAN): Bộ điều khiển tài nguyên vô tuyến (RNC): chịu trách nhiệm cho hay nhiều trạm gốc điều khiển tài nguyên chúng Đõy điểm truy cập dịch vụ mà UTRAN cung cấp cho CN RNC có hai loại GVHD: Ths Trần Trọng Thắng SVTH: Đỗ Ngọc Huy RNC dịch vụ (SRNC) RNC trôi (DRNC) Giao diện nằm RNC giao diện Iur với chức cung cấp báo hiệu liên kết liệu cho việc chuyển tiếp chuyển giao mềm RNC Giao diện RNC NodeB Iub có chức cung cấp báo hiệu liên kết liệu RNC nối đến mạng lừi CN hai giao diện, cho miền chuyển mạch gói (SGSN) giao diện Iu-PS đến miền chuyển mạch kênh (MSC) Iu-CS NodeB: Trong UMTS trạm gốc gọi NodeB Nhiệm vụ NodeB thực kết nối vô tuyến vật lý thiết bị đầu cuối với NodeB nhận tín hiệu giao diện vô tuyến Iub từ RNC chuyển vào tín hiệu vô tuyến giao diện Uu Nó thực số thao tác quản lý tài nguyên vô tuyến “điều khiển công suất vũng trong” 1.2.3 Mạng lừi Hình 1.5 Kiến trúc mạng lừi Mạng lừi UMTS minh hoạ hình 1.5 Mạng UMTS hỗ trợ hoạt động chuyển mạch gói (PS) chuyển mạch kênh (CS) MSC/VLR GMSC thuộc miền chuyển mạch kênh, nỳt hỗ trợ GPRS dịch vụ (SGSN) nút hỗ trợ GPRS cổng (GGSN) thuộc miền chuyển mạch gói Cả hai miền chia sẻ ghi định vị thường trú (HLR) trung tõm nhận thực (AuC) Mạng lừi UMTS kết nối với UTRAN mạng truy cập vô tuyến GSM EDGE (GERAN) Trong khu vực địa lý nơi hai hệ thống WCDMA GSM/GPRS triển khai, phối hợp mạng truy cập cho phép UE hai chế độ vận hành hai hệ thống, thực chuyển giao liên hệ thống WCDMA - GSM/ GPRS Mạng truy cập GSM/GPRS sử dụng giao diện A/Gb có sẵn, mạng GVHD: Ths Trần Trọng Thắng SVTH: Đỗ Ngọc Huy truy cập UTRAN sử dụng giao diện Iu để liên lạc với mạng lừi Các thành phần mạng lừi gồm có: Nút hỗ trợ GPRS dịch vụ (SGSN): Thực nhiệm vụ truyền dẫn chuyển mạch gói Vị trí người dùng (bao gồm vùng định tuyến phần ứng dụng mạng truy cập vô tuyến (RANAP), số VLR địa GGSN) lưu SGSN, nên gúi liệu đến định tuyến tới người dùng Cùng với chức định tuyến, SGSN thực việc nhận thực lưu thông tin đăng ký thuê bao (bao gồm có IMSI, số nhận dạng thuê bao di động tạm thời gói (P- TMSI) địa giao thức liệu gói (PDP)) Nút hỗ trợ GPRS cổng (GGSN): SGSN kết nối với mạng số liệu khác (như internet) Tất truyền thông số liệu từ thuê bao đến mạng qua GGSN GGSN thường chứa tường lửa để đảm bảo an ninh mạng chống lại công từ bên gọi cổng trạm biên giới (BG) Cũng SGSN, GGSN lưu hai kiểu số liệu: thông tin thuê bao thông tin vị trí thuê bao Dữ liệu vào mạng đóng gói contener đặc biệt GGSN chuyển giao thức đường hầm GPRS (GTP) tới SGSN Trung tõm chuyển mạch dịch vụ di động (MSC): nỳt chuyển mạch mà hỗ trợ kết nối chuyển mạch kênh Để phục vụ cho nhiệm vụ chuyển mạch, MSC phải hỗ trợ tính di động người dùng Nếu người dùng di chuyển khu vực trì kết nối, MSC chuyển tiếp kết nối từ RNC NodeB tương ứng tới vùng định vị người dùng (chuyển giao) Thêm vào đó, MSC chứa khu vực định vị người dùng nên trường hợp có gọi đến liên lạc thiết lập đỳng cell mà máy di động diện (quản lý định vị) MSC tham gia chế nhận thực người dùng bảo mật liệu người dùng Trung tõm chuyển mạch dịch vụ di động cổng (GMSC): GMSC số MSC, GMSC hỗ trợ giao diện tới mạng bên khác mạng số liên kết đa dịch vụ (ISDN) Khi mạng tìm GVHD: Ths Trần Trọng Thắng SVTH: Đỗ Ngọc Huy cách kết nối đến PLMN nhà khai thác, GMSC nhận yêu cầu thiết lập kết nối hỏi HLR MSC thời quản lý UE Bộ ghi định vị thường trú (HLR): sở liệu có nhiệm vụ quản lý thuê bao di động HLR lưu trữ thông tin người sử dụng đăng ký thuê bao Một mạng di động chứa nhiều HLR tuỳ thuộc số lượng thuê bao, dung lượng HLR tổ chức bên mạng Cơ sở liệu chứa số nhận dạng thuê bao di động (IMSI), số thuê bao có danh bạ điện thoại (MSISDN), địa PDP Cả IMSI MSISDN sử dụng làm khoá để truy cập đến thông tin lưu khác Để định tuyến tính cước gọi, HLR lưu trữ thông tin SGSN VLR quản lý thuê bao Bộ ghi định vị tạm trú (VLR): sở liệu tương tự HLR Dữ liệu thuê bao cần để cung cấp dịch vụ cho thuê bao chép từ HLR lưu đõy Tuy nhiên, liệu VLR động Ngay người dùng thay đổi khu vực định vị, thông tin VLR cập nhật Cả MSC SGSN nối tới VLR Trung tõm nhận thực (AuC): lưu trữ toàn số liệu cần thiết để nhận thực, mật mã hoá bảo vệ toàn vẹn thông tin cho người sử dụng Nó liên kết với HLR thực với HLR nút vật lý AuC lưu trữ khoá bí mật chia sẻ K cho thuê bao với tất hàm tạo khoá từ f0 đến f5 Nó tạo vector nhận thực (AV) AV dự trữ, thời gian thực SGSN/VLR yêu cầu hay tải xử lý thấp 1.2.4 Hệ thống hỗ trợ, vận hành vô tuyến lừi (OSS-RC) OSS-RC hệ thống cung cấp chức quản lý chất lượng, kiểm soát mạng thống kê mạng từ mạng truy cập vô tuyến (RAN) RAN điều khiển OSS-RC OSS-RC thu thập thông tin liệu đếm từ RNC, chuyển mạch ATM, NodeB OSS-RC công cụ giao diện người dùng mà nhà vận hành sử dụng cho việc xử lý cảnh báo, quản trị mạng tế bào, thuê bao di động Các thống kê chất lượng tạo GVHD: Ths Trần Trọng Thắng SVTH: Đỗ Ngọc Huy 10 dựa theo lưu lượng thực tế lấy từ phần vô tuyến phần mạng truyền tải Dữ liệu thống kê chất lượng thu từ số đếm xác định trước Các đếm (counter) phần tử sử dụng để kiểm soát chất lượng hoạt động mạng 1.3.Các kênh hệ thống UMTS Hình 1.6 Các kênh UMTS Các kênh UMTS (hình 1.6) phõn loại thành kênh logic, kênh truyền tải kênh vật lý Hình 1.7 mô tả tổng quát loại kênh UTRAN Hình 1.7 Các loại kênh UTRAN 1.3.1 Các kênh logic GVHD: Ths Trần Trọng Thắng SVTH: Đỗ Ngọc Huy 65 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Công nghệ WCDMA hệ trở thành công nghệ tương lai, tạo nhiều hội phát triển cho ngành viễn thông Trong bối cảnh hội nhập nước ta, việc nắm bắt triển khai công nghệ cần thiết Với đồ án này, em vào tìm hiểu công nghệ WCDMA đưa vài đề suất nhằm cải thiện mạng 3G Vinaphone thành phố Tam Kỳ, tỉnh Quảng Nam Đồ án thực nghiên cứu hoàn thành vấn đề sau: - Tìm hiểu trình phát triển hệ thống thông tin di động - Phõn tích cấu trúc mạng WCDMA - Tìm hiểu chuyển giao điều khiển công suất WCDMA - Tìm hiểu số KPI mạng 3G – UMTS - Đưa số vấn đề thực tế KPI thành phố Tam Kỳ, Quảng Nam Hạn chế đồ án: Do thời gian kiến thức có hạn nên đồ án dừng lại việc tìm hiểu vài số KPI mạng 3G-UMT tỉ lệ rớt gọi CDR, tỉ lệ thiết lập gọi thành công CSSR, tỉ lệ chuyển giao mềm thành công SHO-SR, số vùng phủ, chất lượng tín hiệu mà chưa mở rộng sang số KPI khác số KPI lưu lượng, dịch vụ (tốc độ download/upload), v.v Hơn đề tài chưa liên kết KPI đo thông qua Drive test KPI lấy từ hệ thống OSS-SR Bởi liệu thu từ Drive test mang tính chất tương đối có sai số đo, có không đồng thiết lập đo, ảnh hưởng môi trường, thiết bị đến tín hiệu lúc đo,…nên cần có đối chiếu với liệu trích xuất từ hệ thống Hướng phát triển đề tài không bó hẹp số KPI phạm vi mạng vô tuyến mà mở rộng số KPI toàn mạng GVHD: Ths Trần Trọng Thắng SVTH: Đỗ Ngọc Huy 66 KPI lưu lượng, KPI dịch vụ,…Ngoài ra, đề tài đề cập đến liên kết KPI thu thập từ hệ thống với KPI từ Drive test Từ đó, nhiệm vụ tối ưu thực cách triệt để hơn, giúp cho mạng 3G vận hành cách hiệu GVHD: Ths Trần Trọng Thắng SVTH: Đỗ Ngọc Huy 67 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 hệ 3, Tập 1, Tập 2,Nhà xuất 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 khoa học 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 GVHD: Ths Trần Trọng Thắng SVTH: Đỗ Ngọc Huy 68 MỤC LỤC GVHD: Ths Trần Trọng Thắng SVTH: Đỗ Ngọc Huy 69 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Băng tần triển khai vào tháng 11/2007Error: Reference source not found Bảng 1.2 Các kênh logic UMTS Error: Reference source not found Bảng 1.3 Các kênh truyền tải UMTS Error: Reference source not found Bảng 1.4 Các kênh vật lý UMTS Error: Reference source not found Bảng 3.1 Một số KPI mạng 3G UMTS Error: Reference source not found Bảng 3.2 Khác tối ưu sau khai trương trước khai trương Error: Reference source not found Error: Reference source not found Bảng 4.1 Tiêu chuẩn vùng phủ tốt Bảng 4.2 Thống kê mẫu RSCP CPICH trước tối ưu Error: Reference source not found Bảng 4.3 Thống kê mẫu Ec/No CPICH trước tối ưu Error: Reference source not found Bảng 4.4 Kết đo lường CSSR, CDR, SHOSR trước tối ưu Error: Reference source not found Bảng 4.5 Chỉnh tilt azimuth Error: Reference source not found Bảng 4.6 Thống kê mẫu RSCP CPICH sau tối ưu Error: Reference source not found Bảng 4.7 Thống kê mẫu Ec/No CPICH sau tối ưu Error: Reference source not found Bảng 4.8 RSCP CPICH trước sau tối ưu Error: Reference source not found Bảng 4.9 Ec/No CPICH trước sau tối ưu Error: Reference source not found Bảng 4.10 CSR, CDR, HOSR trước sau tối ưu Error: Reference source not found Bảng 4.11 Thống kê KPI sau tối ưu GVHD: Ths Trần Trọng Thắng Error: Reference source not found SVTH: Đỗ Ngọc Huy 70 DANH MỤC HèNH Hình 1.1 Dải tần UMTS-WCDMA Error: Reference source not found Hình 1.2 Kiến trúc mạng UMTS Error: Reference source not found Hình 1.3 Cấu trúc UE Error: Reference source not found Hình 1.4 Kiến trúc UTRAN tổng quát Error: Reference source not found Hình 1.5 Kiến trúc mạng lừi Error: Reference source not found Hình 1.6 Các kênh UMTSError: Reference source not found Hình 1.7 Các loại kênh UTRAN Error: Reference source not found Hình 2.1 Trải phổ DS-CDMA với người dùng Error: Reference source not found Hình 2.2 Mô hình điều chế giải điều chế Error: Reference source not found Hình 2.3 Cõy mã OVSF Error: Reference source not found Hình 2.4 Thứ tự loại điều khiển công suất Error: Reference source not found Hình 2.5 Các chế điều khiển công suất W-CDMA Error: Reference source not found Hình 2.6 Thủ tục điều khiển công suất vòng vòng Error: Reference source not found Hình 2.7 Các loại chuyển giao W-CDMA Error: Reference source not found Hình 3.1 Chỉ số KPI lấy từ hệ thống OSS-RC Error: Reference source not found Hình 3.2 Thủ tục tối ưu mạng vô tuyến Error: Reference source not found Hình 3.3 Các thiết bị dùng đo lường tín hiệu Error: Reference source not found Hình 3.4 Giao diện ZXPOS CNT Error: Reference source not found Hình 3.5 Giao diện ZXPOS CAN Error: Reference source not found Hình 3.6 Công đoạn tối ưu vòng đời mạng Error: Reference source not found Hình 3.7 Quy trình tối ưu mạng 3G UMTS Error: Reference source not found Hình 3.8 Chu trình phõn tích chất lượng mạng 3G UMTS Error: Reference source not found Hình 3.9 Điều chỉnh thông số kỹ thuật Error: Reference source not found Hình 3.10 Điểm đo lường KPI CS CDRError: Reference source not found Hình 3.11 Điểm kích hoạt KPI CSSR GVHD: Ths Trần Trọng Thắng Error: Reference source not found SVTH: Đỗ Ngọc Huy 71 Hình 3.12 Điểm kích hoạt KPI SHO-SR Error: Reference source not found Hình 4.1 Vị trí thực tế Node B thành phố Tam Kỳ Error: Reference source not found Hình 4.2 Cường độ trường RSCP thành phố Tam Kỳ Error: Reference source not found Hình 4.3 Legend RSCP CPICH Error: Reference source not found Hình 4.4 Chất lượng tín hiệu Ec/No thành phố Tam Kỳ Error: Reference source not found Hình 4.5 Legend Ec/No CPICH Error: Reference source not found Hình 4.6 Khu vực có vùng phủ Error: Reference source not found Hình 4.7 WCDMA Pilot Error: Reference source not found Hình 4.8 Weak coverage pilot pollution Error: Reference source not found Hình 4.9 Phõn bố RSCP sau thi hành tối ưu Error: Reference source not found Hình 4.10 Phõn bố Ec/No sau tối ưu Error: Reference source not found Hình 4.11 Khu vực sau tối ưu Error: Reference source not found Hình 4.12 Khu vực có rớt gọi Error: Reference source not found Hình 4.13 Tín hiệu khả chuyển giao thành công Error: Reference source not found Hình 4.14 Calldrop giải GVHD: Ths Trần Trọng Thắng Error: Reference source not found SVTH: Đỗ Ngọc Huy 72 LỜI NÓI ĐẦU Thông tin liên lạc nói chung thông tin di động nói riêng ngành công nghiệp phát triên với tốc độ nhanh ngoạn mục giới năm cuối kỷ 20 đặc biệt năm đầu kỷ 21 Nói riêng Việt Nam, cuối năm 2003 số lượng thuê bao di động có xấp xỉ triệu sau năm năm tăng lên tới số 81 triệu thuê bao di động (theo số liệu tổng cục thống kê) Điều minh chứng cho tốc độ phát triển vũ bão thông tin di động Việt Nam Tại Việt Nam có tổng cộng nhà khai thác mạng di động hoạt động nhà khai thác lớn Viettel, Mobifone Vinaphone Các nhà khai thác cung cấp dịch vụ cho khách hàng chủ yếu dựa tảng công nghệ 2G-GSM với dịch vụ chủ yếu thoại SMS, bên cạnh công nghệ 2.5G-GPRS 2.75G-EDGE có bổ sung dịch vụ truyền tải liệu Nhưng tương lai gần, nhu cầu sử dụng dịch vụ liệu tốc độ cao khách hàng lớn, đặc biệt đối tượng khách hàng giới trẻ người công tác Với ưu vượt trội tốc độ truyền tải liệu, công nghệ di động 3G hứa hẹn cung cấp dịch vụ nội dung phong phú đáp ứng nhu cầu đa dạng khách hàng Việt Nam Trong trình triển khai mạng di động 3G, việc tối ưu mạng đóng vai trò quan trọng để nõng cao chất lượng dịch vụ, tăng dung lượng mạng, kịp thời khắc phục cố xẩy trình vận hành Với vai trò đó, công tác tối ưu mạng 3G cần diễn thường xuyên liên tục theo chu trình khép kín suốt trình tồn mạng từ triển khai trình đưa vào vận hành Công tác tối ưu mạng di động 3G đòi hỏi kỹ sư tối ưu việc đáp ứng yêu cầu tỉ mỉ, xác cần phải có kiến thức chắn lý thuyết mạng 3G-UMTS, đồng thời cần có nhiều kinh nghiệm nắm quy trình tối ưu mạng Tối ưu mạng di động 3G-UMTS vấn đề mẻ Việt Nam để sõu nghiên cứu gặp nhiều khó khăn GVHD: Ths Trần Trọng Thắng SVTH: Đỗ Ngọc Huy 73 hạn chế nguồn tài liệu việc thiếu kinh nghiệm tối ưu mạng 3G lần đầu triển khai thực tiễn Nhưng đòi hỏi cấp bách tầm quan trọng tối ưu trình triển khai vận hành mạng 3G nước ta năm 2009, 2010 năm sau mở tiềm lớn nhiều hội cho sinh viên chuẩn bị trường họ nắm vững Với kiến thức học chuyên nghành điện tử-viễn thông Đại học Điện Lực Hà Nội, hướng dẫn thạc sỹ Trần Trọng Thắng, em có hội tìm hiểu, nghiên cứu hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài: “ Tối ưu số KPI mạng vô tuyến 3G-UMTS” Em xin gửi lời cảm ơn chõn thành tới thạc sỹ Trần Trọng Thắng tận tình hướng dẫn, cho em nhiều ý kiến góp để em hoàn thành đồ án Hà Nội, ngày14 tháng 02 năm 2012 Sinh viên thực Đỗ Ngọc Huy GVHD: Ths Trần Trọng Thắng SVTH: Đỗ Ngọc Huy 74 TÓM TẮT ĐỒ ÁN Qua trình tìm hiểu, nghiên cứu mạng 3G UTMS theo công nghệ WCDMA, nhận thấy đõy hệ thống có nhiều ưu việt tốc độ liệu cao, dịch vụ phong phú, đáp ứng nhu cầu khác cho nhiều đối tượng người sử dụng Tuy nhiên sử dụng chung tần số nên hệ thống WCDMA hệ thống tự gõy nhiễu việc chống nhiễu quan trọng Và công tác tối ưu phần thiếu vòng đời mạng Trong đó, số KPI xem số đặc trưng cho hiệu mạng Nhờ nó, nhà mạng phõn tích, đánh giá, tìm cách cải thiện, nõng cao chất lượng mạng Nhận thức rừ điều đó, đồ án em tập trung tìm hiểu hệ thống di động 3G UMTS theo công nghệ WCDMA số KPI, kết hợp với số liệu thực tế , tối ưu mạng Vinaphone 3G thành phố Tam Kỳ, Quảng Nam Từ đưa giỏ trị thông số khuyến nghị nhằm giảm nhiễu, cải thiện chất lượng mạng GVHD: Ths Trần Trọng Thắng SVTH: Đỗ Ngọc Huy 75 BẢNG TRA CỨU TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu 3G AuC AMR BER BCH BCCH BS BPSK BSC BSS BTS CCCH CCH CDR CHR C/I CN CPCH CPICH Tiếng Anh Third Generation Authentication Centre Adaptive Multirate Bit Error Rate Broadcast Channel Broadcast Control Channel Basic Station Binary Phase Shift Keying Base Station Controller Base Station System Base Transceiver Station Common Control Physical Channel Common Control Channel Control Channel Call Drop Rate Call History Carrier to Interference ratio Core Network Common Packet Channel Common Pilot Channel CLPC Close Loop Power Control CQT CSSR DL DCCH DCH Call Quality Test Call Setup Success Rate Downlink Dedicated Control Channel Dedicated Channel Dedicated Physical Control Channel Dedicated Physical Data Channel Direct Sequence Code Division Multiple Access Direct Sequence Spread Spectrum Drive Test Equipment Identity Centre Frequence Division Multiple Access Gateway MSC Grade of Service CCPCH DPCCH DPDCH DSCDMA DSSS DT EIR FDMA GMSC GoS GVHD: Ths Trần Trọng Thắng Tiếng Việt Hệ thống thông tin di động hệ Trung tâm nhận thực Tốc độ đáp ứng Tỷ lệ lỗi bit Kênh quảng bá Kênh điều khiển quảng bá Trạm gốc BPSK Binary Phase Shift Keying Bộ điều khiển trạm gốc Hệ thống trạm gốc Trạm thu phát gốc Kênh vật lý điều khiển chung Kênh điều khiển chung Kênh điều khiển Tỉ lệ rớt gọi Lịch sử gọi Tỷ số sóng mang nhiễu Mạng lõi Gói kênh chung Kênh dẫn đường chung Điều khiển công suất vòng lặp đóng Kiểm tra chất lượng gọi Tỉ lệ thiết lập thành công gọi Đường lên Kênh điều khiển dành riêng Kênh dành riêng Kênh điều khiển vật lý dành riêng Kênh liệu vật lý dành riêng Đa truy nhập phân chia theo mã chuỗi trực tiếp Trải phổ chuỗi trực tiếp Test xe ô tô Trung tâm thị thiết bị Đa truy cập phân chia theo tần số SVTH: Đỗ Ngọc Huy MSC cổng Cấp độ phục vụ 76 GSM HLR HO HSDPA HSDPCCH Iub Iur KPI LAI MAI ME MMS MAC MS O&M OLPC OSS-RC OVSF PN PLMN PC PCCCH PCCH PCCPCH PCH PCPCH P-CPICH PICH PDCH PDP PSTN RAB RAN RNC RSCP Global System for Mobile Communication Home Location Register Handover High-speed Downlink Packet Access Hệ thống thông tin di động toàn cầu Thanh ghi định vị thường trú Chuyển giao Truy nhập gói đường xuống tốc độ cao High-speed DPCCH (UL) DPCCH tốc độ cao(UL) Interface between an RNC and a Node B Logical interface between two RNCs Key Performance Indicator Location Area Identity Multiple Access Interference Mobile Equipment Multimedia Messaging Service Medium Access Control Mobile Station Operations and Maintenance Open Loop Power Control Operational Support SystemRadio Core Orthogonal Variabel Spreading Factor Pseudo Noise Public Land Mobile Network Power Control Packet Common Control Channel Paging Control Channel Primary CCPCH Paging Channel Physical CPCH Primary CPICH Paging Indicator Channel Packet Data Channel Packet Data Protocol Public Switched Telephone Network Radio Access Bearer Radio Access Network Radio Network Controller Recived signal code power Received Total Wideband GVHD: Ths Trần Trọng Thắng Giao diện RNC Node B Giao diện vật lý hai RNC Bộ thị hiệu mạng Chỉ thị định vị Nhiễu đa truy nhập Thiết bị di động Dịch vụ nhắn tin đa phương tiện Điều khiển truy nhập trung chuyển Trạm di động Vận hành bảo dưỡng Điều khiển công suất vòng lặp hở Hệ thống hỗ trợ vận hành vô tuyến lõi Hệ số trải biến đổi trực giao Nhiễu giả ngẫu nhiên Mạng di động mặt đất công cộng Điều khiển công suất Kênh điều khiển gói chung Kênh điều khiển tìm gọi CCPCH Kênh tìm gọi CPCH vật lý CPICH Kênh thị tìm gọi Kênh liệu gói Giao thức liệu gói Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng Sóng mang truy cập vô tuyến Mạng truy nhập vô tuyến Bộ điều khiển mạng vô tuyến Cường độ trường Công suất băng rộng thu SVTH: Đỗ Ngọc Huy 77 RTWP SCH S-CPICH SHOSR SRNC QoS QPSK SNR TDMA UE UMTS UTRAN WCDMA UL VLR Power tổng cộng Synchronisation Channel Kênh đồng Secondary CPICH CPICH thứ cấp Soft Handover Success Rate Tỉ lệ chuyển giao mềm thành công Serving RNC RNC phục vụ Quality of Service Chất lượng dịch vụ Quadrature Phase Shift Khóa dịch pha vuông góc Keying Signal-to-Noise Ratio Tỷ số tín hiệu nhiễu Time Division Multiple Đa truy cập phân chia theo thời Access gian User Equipment Thiết bị người sử dụng Universal Mobile Hệ thống liên lạc điện thoại toàn Telecommunications System cầu Universal Terrestrial Radio truy nhập vô tuyến mắt đất toàn cầu Access Network Wideband Code Division Đa truy nhập theo mã băng rộng Multiple Access Uplink Đường lên Visitor Location Register Thanh ghi định vị thường trú GVHD: Ths Trần Trọng Thắng SVTH: Đỗ Ngọc Huy 78 NHẬN XÉT (Của giảng viên hướng dẫn) ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… GVHD: Ths Trần Trọng Thắng SVTH: Đỗ Ngọc Huy 79 NHẬN XÉT (Của giảng viên phản biện) ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… GVHD: Ths Trần Trọng Thắng SVTH: Đỗ Ngọc Huy [...]... 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 GVHD: Ths... 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. .. nguyên tần số hạn chế, để đạt được tỉ lệ tiền lãi đầu tư cao nhất GVHD: Ths Trần Trọng Thắng SVTH: Đỗ Ngọc Huy 27 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... 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 Lưu Tên KPI đơn vị và giá trị chỉ tiêu (tham chiếu) KPI của RNC:ID3001 Lưu lượng DL dịch vụ AMR12.2kb/s (Erlang) 870,54 (17h ~ 18h) Lưu lượng DL dịch vụ... Trọng Thắng SVTH: Đỗ Ngọc Huy 28 Công tác chuẩn bị Thu thập dữ liệu Phân tích dữ liệu NO Tiến hành tối ưu Chỉ số của mạng đạt được chưa? YES Báo cáo tối ưu mạng 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,... 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... 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... 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... tối ưu trước khai trương và tối ưu sau khai trương theo thời gian, mục tiêu công việc và nội dung công việc GVHD: Ths Trần Trọng Thắng SVTH: Đỗ Ngọc Huy 33 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 GVHD: Ths Trần Trọng Thắng SVTH: Đỗ Ngọc Huy 34 3.4.2 Điểm khác nhau giữa các giai đoạn tối. .. 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 GVHD: Ths Trần Trọng Thắng SVTH: Đỗ Ngọc Huy 22 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 ... SVTH: Đỗ Ngọc Huy 27 3.3.2 Thủ tục tối ưu mạng vô tuyến Các thủ tục tối ưu mạng vô tuyến quy trình cần áp dụng giai đoạn tối ưu mạng vô tuyến Các thủ tục tối ưu vô tuyến gồm bước sau (hình 3.1):... 1.34% 1.07% Hình 3.1 Chỉ số KPI lấy từ hệ thống OSS-RC 3.3 Các vấn đề công tác tối ưu mạng vô tuyến di động 3.3.1 Khái niệm mục tiêu công tác tối ưu vô tuyến Tối ưu mạng vô tuyến hoạt động nhằm... đề mạng 3.2.4 Một số KPI sử dụng tối ưu mạng 3G UMTS Bảng 3.1 thống kê số KPI giỏ trị đo lường RNC có ID 3001 Đõy KPI lấy từ hệ thống OSS-RC (Hình 3.1) Bảng 3.1 Một số KPI mạng 3G UMTS Nhóm Lưu