BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐỖ THU THỦY ĐỖ THU THỦY KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT CÁC CHỈ TIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MẠNG TRUY NHẬP VÔ TUYẾN W-CDMA CỦA HỆ THỐNG 3G LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC … ngµnh : Kü THUËT §IÖN Tö KHOÁ 2008-2010 Hà Nội – Năm 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - ĐỖ THU THỦY NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT CÁC CHỈ TIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MẠNG TRUY NHẬP VÔ TUYẾN W-CDMA CỦA HỆ THỐNG 3G LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Xuân Dũng Hà Nội-2010 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan luận văn “Nghiên cứu, đề xuất tiêu phương pháp đo đánh giá chất lượng mạng truy nhập vô tuyến WCDMA hệ thống 3G” công trình nghiên cứu riêng tôi, không chép từ tài liệu Tôi xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Xuân Dũng tận tình hướng dẫn hoàn thành tốt luận văn i MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU TÓM TẮT NỘI DUNG ABSTRACT CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 1.2 Giới thiệu .5 Phạm vi đề tài CHƯƠNG NGHIÊN CỨU, PHÂN TÍCH CẤU HÌNH MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG TRONG MÔI TRƯỜNG MẠNG HỖN HỢP 2G/3G 11 2.1 Cấu hình sơ đồ đấu nối mạng 11 2.1.1 Cấu trúc mạng GSM 11 2.1.2 Cấu trúc mạng UMTS 12 2.2 Các tiêu chuẩn chất lượng mạng chất lượng dịch vụ 24 2.2.1 Các tiêu chuẩn tổ chức ITU 24 2.2.2 Các tiêu chuẩn tổ chức 3GPP 25 2.2.3 Các báo cáo kỹ thuật 3GPP 27 2.3 Một số công bố chất lượng mạng .29 2.3.1 T-Mobile 29 2.3.2 France Telecom 31 2.3.3 ANACOM 32 CHƯƠNG XÂY DỰNG BỘ THAM SỐ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MẠNG TRUY NHẬP VÔ TUYẾN WCDMA 34 3.1 Nghiên cứu, phân tích tham số KPI vấn đề liên quan đến đo kiểm mạng 3G WCDMA 34 3.1.1 Tham số tỷ lệ lỗi khối BLER .34 3.1.2 Chuyển giao mềm 44 3.1.3 Chuyển giao cứng tần số .50 3.1.4 Chuyển giao cứng mạng lõi 57 3.1.5 Tỷ lệ thiết lập gọi thành công 69 3.2.1 Xây dựng tiêu đánh giá chất lượng mạng phân hệ vô tuyến 84 3.2.2 Các tham số vùng phủ sóng 85 3.2.3 Các tham số miền CS (chuyển mạch kênh) 89 3.2.3 Các tham số miền PS (chuyển mạch gói) 100 3.2.4 Tổng hợp tiêu mức ngưỡng đánh giá chất lượng mạng truy nhập vô tuyến WCDMA 108 CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO CHỈ TIÊU KPI 111 ii 4.1 Giới thiệu phương pháp đo 111 4.1.1 Phương pháp đo driving test 111 4.1.2 Phương pháp đo thống kê OMC 111 4.2 Các tiêu đo phương pháp đo driving test 112 4.3 Các tiêu đo phương pháp thống kê OMC .114 4.4 Một số kết đo tiêu chất lượng mạng phân hệ vô tuyến 3G 117 4.4.1 Kết đo vùng phủ sóng 117 4.4.2 Kết đo dịch vụ thoại 123 4.4.3 Cuộc gọi liệu miền CS 131 Chuyển giao 3G-2G (iRAT Handover) .137 4.5 Kết luận 139 CHƯƠNG KẾT LUẬN 140 TÀI LIỆU THAM KHẢO i CÁC TỪ VIẾT TẮT .ii MỤC LỤC HÌNH Hình 2-1 Cấu trúc mạng GSM 12 Hình 2-2 Cấu trúc mạng UMTS 13 Hình 2-3 Cấu trúc mạng RAN hệ thống UMTS 14 Hình 2-4 Các giao diện mạng UTRAN .17 Hình 2-5 Cấu trúc mạng lõi UMTS .19 Hình 2-6 Cấu trúc chức MSC .21 Hình 3-1 Cấu trúc mạng UMTS 34 Hình 3-2 Các khối truyền tải UL sử dụng để tính UL BER .37 Hình 3-3 Báo cáo đo DL BLER theo chu kỳ .39 Hình 3-4 Phân bổ DL BLER giám sát gọi đơn 40 Hình 3-5 Báo cáo đo RRC bao gồm báo cáo DL BLER cho gọi thoại 40 Hình 3-6 UL BLER liên quan đến lưu lượng kênh truyền tải UL .43 Hình 3-7 Tương quan UL BLER lỗi SIR 44 Hình 3-8 Yêu cầu cập nhật active set RRC để xóa liên kết vô tuyến chuyển giao mềm .45 Hình 3-9 Tổng hợp kiện giao thức chuyển giao mềm 46 Hình 3-10 Thủ tục chuyển giao mềm Intra-RNC 47 Hình 3-11 Sơ đồ tổng quát kiện giao thức – chuyển giao RNC trung gian 49 Hình 3-12 Bước chuyển giao Inter-frequency 53 Hình 3-13 Bước chuyển giao Inter-frequency 54 Hình 3-14 Bước chuyển giao Inter-frequency 55 Hình 3-15 Bản tin đáp ứng yêu cầu thiết lập kênh vô tuyến RNSAP 59 Hình 3-16 Thủ tục chuyển giao tần số định vị lại 61 Hình 3-17 Các bước chuyển giao 2G 3G 65 Hình 3-18 Dò tìm lỗi thủ tục chuẩn bị định vị lại RNAP 67 Hình 3-19 Thủ tục thiết lập kết nối RRC 70 Hình 3-20 Trường hợp UE không trả lời tin thiết lập kết nối RRC 72 Hình 3-21 Thiết lập kênh mang vô tuyến RRC thành công thất bại .74 iii Hình 3-22 Thủ tục thiết lập kênh mang vô tuyến RANAP 74 Hình 3-23 Ví dụ phân tích tin yêu cầu thiết lập kênh mang vô tuyến RANAP 76 Hình 3-24 Ví dụ tin thiết lập thành công kênh mang vô tuyến RANAP 76 Hình 3-25 Lỗi thiết lập kênh mang vô tuyến RANAP 77 Hình 3-26 Yêu cầu giải phóng kênh mang vô tuyến RANAP 77 Hình 3-27 Kịch gọi rơi từ phía UTRAN 79 Hình 3-28 Nhiều RAB bị rơi miền đơn UTRAN, kết nối RANAP kết thúc 82 Hình 3-29 Cuộc gọi đa miền có RAB đơn bị rơi 82 Hình 3-30 Cuộc gọi multi-RAB đa miền có CS RAB bị rơi phía mạng lõi 82 Hình 3-31 Các đếm cần thiết để tính tỷ lệ gọi rơi 84 Hình 3-32 Không có pilot sơ cấp .86 Hình 3-33 Phân bố công suất UE 87 Hình 3-34 Pilot pollution .88 Hình 3-35 Nhiễu pilot đo driving test 89 Hình 3-36 Sơ đồ khối thiết lập gọi 90 Hình 3-37 Lưu đồ thiết lập gọi miền chuyển mạch kênh 91 Hình 3-38 Lưu đồ gọi chuyển giao interRAT .96 Hình 3-39 Lưu đồ thiết lập gọi chuyển mạch gói (PS) .101 iv MỤC LỤC BẢNG Bảng 2-1 Các tham số tỉ lệ KPI đo kiểm tra theo T-Mobile .29 Bảng 2-2 Các tham số KPI yêu cầu bắt buộc .30 Bảng 2-3 Các tham số tiêu chất lượng mạng 32 Bảng 3-1 Bảng ánh xạ Bin báo cáo DL BLER 41 Bảng 3-2 Các trường hợp gọi bị rớt mạng 81 Bảng 3-3 Các nguyên nhân thiết lập RRC 90 Bảng 4-1 Cách phân loại vùng phủ theo kênh pilot 117 Bảng 4-2 Phân bố loại vùng phủ kênh pilot (một số cell điển hình, 6054 mẫu quét) 117 Bảng 4-3 Đồ thị phân bố loại vùng phủ theo CPICH Ec/No RSCP 117 Bảng 4-4 Phân bố vùng phủ pilot theo cell 118 Bảng 4-5 Phân bố Strong Pilot Count từ kết đo .119 Bảng 4-6 Thống kê chế độ nén (Compressed Mode) UE 119 Bảng 4-7 Thời gian chế độ nén .119 Bảng 4-8 Phân bố chất lượng theo kênh Pilot gọi thoại (44628 mẫu) 123 Bảng 4-9 Kết đo dịch vụ thoại miền CS 123 Bảng 4-10 Thống kê gọi theo cell 123 Bảng 4-11 Thống kê gọi theo phân loại vùng phủ pilot 124 Bảng 4-12 Nguyên nhân lỗi truy nhập (block type) tương ứng với vùng phủ Pilot 124 Bảng 4-13 Nguyên nhân lỗi kết nối RRC tương ứng với vùng phủ Pilot .124 Bảng 4-14 Thống kê gọi rớt mạch ứng với vùng phủ Pilot .125 Bảng 4-15 Thống kê hiệu chuyển giao mềm 127 Bảng 4-16 Chất lượng vùng phủ thời điểm thực gọi video 131 Bảng 4-17 Thống kê gọi rơi tỷ lệ thiết lập gọi video thành công .132 Bảng 4-18 BLER kênh lưu lượng đường xuống goi video 133 v LỜI NÓI ĐẦU Thông tin di động hệ (3G) ngày hoàn thiện trở nên phổ biến toàn giới Tại Việt Nam, ba nhà khai thác GSM lớn (Mobifone, Vinaphone, Viettel) gấp rút xây dựng thức cung cấp dịch vụ 3G tới khách hàng Mặc dù việc triển khai mạng giai đoạn bắt đầu dịch vụ 3G hạn chế, song 3G ngày thu hút quan tâm từ phía khách hàng Cũng với phần lớn nhà khai thác GSM khác, triển khai 3G, VNPT cần tận dụng tối đa sở hạ tầng, cấu trúc mạng có sẵn mạng GSM Việc tận dụng mang lại ưu thời gian triển khai, giảm chi phí đầu tư sở hạ tầng, nhà trạm, …, song, nhà khai thác cần lưu ý để xử lí vấn đề phát sinh, đặc biệt nhiễu Tuy nhiên, việc triển khai 3G giai đoạn đầu gặp khó khăn thiếu kinh nghiệm, lực xử lí thực tiễn Để khắc phục hạn chế, nâng cao chất lượng mạng lực phục vụ hệ thống, nhà khai thác cần tranh thủ tiếp thu học kinh nghiệm từ nhà khai thác khác, đồng thời phải đầu tư, chuẩn bị người, có định hướng phát triển rõ ràng, hợp lí Một vấn đề sống mạng thông tin di động nói chung 3G nói riêng chất lượng, bao gồm chất lượng dịch vụ chất lượng mạng Để nâng cao chất lượng chung toàn hệ thống, đáp ứng nhu cầu ngày cao khách hàng, nhà khai thác phải có phương án, giải pháp kĩ thuật đắn, thích hợp Để đánh giá chất lượng mạng cần thiết phải có tiêu chuẩn để đáp ứng yêu cầu đánh giá nói Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn, em lựa chọn đề tài “Nghiên cứu, đề xuất tiêu phương pháp đo đánh giá chất lượng mạng truy nhập vô tuyến W-CDMA hệ thống 3G” làm đề tài tốt nghiệp cao học Luận văn thực để xây dựng tiêu chuẩn tham số đánh giá chất lượng mạng truy nhập vô tuyến 3G môi trường có mạng 2G Trên sở phân tích, đánh giá nghiên cứu, luận văn đề xuất phương pháp đo kiểm đánh giá chất lượng mạng 3G thời gian tới Vì thời gian có hạn hạn chế kiến thức nên Luận văn em khó tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đóng góp ý kiến thầy cô giáo bạn bè Em xin gửi lời cảm ơn chân thành lòng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Xuân Dũng thầy cô giáo khoa Điện tử-Viễn thông hướng dẫn, bảo tận tình để em hoàn thành luận văn Bên cạnh em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô giáo dạy dỗ, tới gia đình bạn bè động viên giúp đỡ em suốt trình nghiên cứu học tập Em xin chân thành cảm ơn! TÓM TẮT NỘI DUNG Mục tiêu luận văn đề xuất tiêu phương pháp đo đánh giá chất lượng mạng truy nhập vô tuyến nhằm phục vụ công tác quản lý mạng lưới, đo kiểm, phát cố, nâng cao chất lượng mạng cho mạng thông tin di động 3G WCDMA Nội dung luận văn gồm có: − Giới thiệu tổng quan hệ thống mạng 3G sử dụng công nghệ truy nhập vô tuyến WCDMA môi trường tồn sẵn mạng 2G − Phân tích tiêu chuẩn liên quan đến chất lượng mạng hệ thống 3G WCDMA − Cập nhật tình hình triển khai xem xét công bố chất lượng mạng nhà khai thác có hệ thống WCDMA − Nghiên cứu, đề xuất tiêu đánh giá chất lượng mạng truy nhập vô tuyến 3G-WCDMA: ƒ Tổng quan tiêu chất lượng then chốt (KPI) ƒ Xây dựng tiêu đánh giá chất lượng mạng truy nhập vô tuyến WCDMA − Nghiên cứu, phân tích phương pháp đo đánh giá chất lượng mạng truy nhập vô tuyến 3G WCDMA PSD IRAT HHO failure KPI does not include HHO Preparation failure Specific drive route shall be identified at the UMTS RF Service Area boundary to verify this KPI • Table 36: PSD IRAT Failure Rate KPI Pre-Launch Launch Post-Launch N/A ≤ 5.0 % ≤ 5.0 % 3.2.8 PSD IRAT Interruption time This KPI is an indicator of interruption time for the packet switch data during Inter-Radio Access Technology hard handover • Equation 32: PSD IRAT Interruption time (Drive Test Formula) PSD_IRATInterruptionTime = (TimeRAUpdateComplete_UE – TimeCellChangeOrder_RNC) • Equation 33: PSD IRAT User Data Interruption time (Drive Test Formula) PSD_IRATUserDataInterruptionTime = (TimeFirstPacketDataReceivedIn2G – TimeLastPacketDataReceivedIn3G) Measurement Condition: This KPI is applicable for dedicated drive test route on 3G-2G RF service border area during Market Acceptance The interruption time shall be measured during 3G to 2G PSD HHO • Table 37: PSD IRAT Interruption Definition Key Performance Indicator Term Definition PSD_IRATInterruptionTime Duration of interruption to Packet data service during Hard Handover TimeRAUpdateComplete_UE The timestamp in drive test Tool when UE sends Routing Area Update complete message in the uplink to the 2G SGSN TimeCellChangeOrder_RNC The timestamp in drive test Tool when UE receives Cell Change Order message from RNC in the downlink • Table 38: PSD IRAT User Data Interruption Definition Key Performance Indicator Term Definition PSD_IRATUserDataInterruptionTime Duration in seconds to interruption of Packet data service from User perspective during IRAT Hard Handover from 3G to 2G TimeFirstPacketDataReceivedIn2G Timestamp in drive test Tool when first data is Received in 2G System after successful IRAT Handover TimeLastPacketDataReceivedIn3G Timestamp in drive test Tool when UE receives last Packet Data in 3G System before IRAT Handover • Deleted: 26.07.2010 Table 39: PSD IRAT Interruption time KPI Deleted: 07.09.2006 Deleted: 04.08.2006 T-Mobile USA, Inc Strictly Confidential and Proprietary UMTS Network KPI, Appendix U12 32 of 42 11.03.2011 KPI Term At Launch PSD IRAT Interruption time 95th percentile ≤ 12 seconds PSD IRAT User Data Interruption time Measure and Report Seller agrees to the 95th percentile and the 12 seconds provided the impact of non UTRAN Equipment is within the industry typical value range 3.2.9 HSDPA Access Failure This test shall be done with a single UE doing HSDPA call in the Cell under test with 384/64 Kbps associated DCH on the uplink • Equation 34: HSDPA Access Failure Rate (Counter Formula) 100* ⎡ ⎛ # RRC Connection Complete # SRBSuccess # RABAssignm ent Success ( HS − DSCH ) ⎞ ⎤ ⎟⎟ ⎥ * * ⎢1 − ⎜⎜ ⎣ ⎝ # RRC Connection Re quest # SRBAttempt # RABAssignm ent Re quest ( HS − DSCH ) ⎠ ⎦ ⎡ ⎛ pmTotNoRrc ConnectReq PsSucc(Utr anCell) ⎞⎤ ⎟⎥ ⎢ ⎜ pmTotNoRrc ConnectReq Ps(UtranCe ll) * 0.9993 * ⎟⎥ 100* ⎢1 − ⎜ ⎢ ⎜ pmNoRabEst ablishSucc essPacketI nteractive Hs(UtranCe ll) ⎟ ⎥ ⎟⎟ ⎥ ⎢ ⎜⎜ ⎣ ⎝ pmNoRabEst ablishAtte mptPacketI nteractive Hs(UtranCe ll) ⎠ ⎦ Seller shall develop SRB counters by RAN Release P8 Seller and Purchaser agreed to use 99.93% SRB success rate until SRB counters per CS and PS domain are made available at P8 As an interim solution, it shall be defined as a drop rate of 2% over an average call length of 90 seconds, the probability of dropping the SRB during the direct transfer phase is 3s/90s*2%= 0.07% If during the deployment, fault rates higher than 0.1% are observed, seller shall develop counters in P7 • Table 40: HSDPA Access Failure Term Definition Key Performance Indicator Term Definition #RRCConnectionComplete The number of successful RRC Connection Setups with Packet Establishment Causes (both originating and terminating) #RRCConnectionRequest The number RRC Connection Request Messages received with Packet Establishment Causes (both originating and terminating) #RABAssignmentResponse (HSDSCH) The number of RANAP: RAB Assignment Response messages sent from the RNC to the SGSN PS service #RABAssignmentRequest(HS-DSCH) The number of RANAP: RAB Assignment Request messages sent from the SGSN to the RNC to establish HSDPA Service Deleted: 26.07.2010 Deleted: 07.09.2006 Deleted: 04.08.2006 T-Mobile USA, Inc Strictly Confidential and Proprietary UMTS Network KPI, Appendix U12 33 of 42 11.03.2011 Key Performance Indicator Term Definition #SRBAttempt The number of RRC Connection Completes that will lead to an Initial Direct Transfer to the PS domain and will also lead to a HSDPA RAB Assignment Request #SRBSuccess The number of HSDPA RAB Assignment Requests • Equation 35: HSDPA Access Failure Rate (Drive Test Formula) ⎡ ∑ Activate PDP Context Accept ⎤⎥ ⎢ HSDPA _ Session HSDPA AccessFailureRate = 100 * ⎢1 − ∑ RRC Connection Re quest ⎥⎥ ⎢⎣ HSDPA _ Session ⎦ • Measurement Condition: In case of multiple RRC connection requests the first RRC connection request will be considered for KPI calculation Access Failure Rate shall be measured by data session activation (HSDPA) followed by download • Table 41: HSDPA Access Failure Rate KPI Pre-Launch Launch Post-Launch ≤ 2.0 % ≤ 2.0 % ≤ 2.0 % 3.2.10 HSDPA Drop HSDPA session is considered as dropped when associated HS-DSCH has been released abnormally by either UTRAN or CN This test will be done with a single UE performing HSDPA call in the Cell under test with 384/64 Kbps associated DCH on the uplink and HS-DSCH in the DL with downgrade/upgrade to/from R99 RAB • Equation 36: HSDPA Drop Rate (Counter Formula) # HS - DSCH_ReleaseDueToFailure 100* # HS - DSCH_AllocationSuccess ⎡ ⎤ ⎢ ⎥ pmNoSystemRbReleaseHs ⎢ ⎥ ⎢ (pmNoRabEstablishSuccessPacketInteractiveHs + pmDlUpswitchSuccessHs ⎥ ⎢ ⎥ + pmNoRabEstablishSuccessPacketInteractiveEul + pmUlUpswitchSuccessEul ) ⎦ 100* ⎣ pmNoSystemRbReleaseHs: Number of successful system releases of packet RABs mapped on HS-DSCH in the Serving HS-DSCH cell The counter is stepped for the Serving HS-DSCH cell at RAB/RB combination transition from PS Interactive 64/HS - HS-DSCH to SRB-DCH or to Idle mode due to the same reasons as for stepping the existing counter pmNoSystemRabReleasePacket pmNoSystemRabReleasePacket is only increased due to a RANAPIu Release Command or RAB Assignment Request message with "release cause" = anything except 'Normal Release', 'Successful Relocation', 'Resource Optimisation Relocation', 'User Inactivity' or 'release-due-to-UEgenerated- signalling-connection-release' This counter is incremented for the best cell in the Active T-Mobile USA, Inc Strictly Confidential and Proprietary UMTS Network KPI, Appendix U12 34 of 42 11.03.2011 Deleted: 26.07.2010 Deleted: 07.09.2006 Deleted: 04.08.2006 Set in the SRNC and when releasing a HS RAB, this counter is stepped for the Serving HS-DCH cell pmNoRabEstablishSuccessPacketInteractiveHs: The number of successful RAB establishments for PS Interactive RAB mapped on HS-DSCH The counter is stepped for the selected Serving HSDSCH cell at RAB establishment after the successfully transition SRB-DCH to PS Interactive 64/HS - HS-DSCH pmDlUpswitchSuccessHs: Number of successful DL upswitches to any HS state The counter is stepped for successful DL upswitch to a RB combination containing HS The counter is incremented in all cells of the active set pmNoRabEstablishSuccessPacketInteractiveEul: The number of successful RAB establishments for PS Interactive RAB mapped on E-DCH/HSDPA Counter is stepped for the Serving E-DCH cell at successful RAB/RB combination transition to PS Interactive E-DCH/HS - HSDSCH due to RAB establishment The counter is triggered after sending of RAB Assignment Response (successful) pmUlUpswitchSuccessEul: Number of successful up-switches, triggered by UL user activity, to a target RB combination E-DCH/HSDPA Stepped for the target cell Counter in target cell is stepped at a successful upswitch triggered by UL user activity • Measurement Condition: The Seller counter based metrics formula shall be updated as new functionality is introduced in the System • Table 42: HSDPA Drop Term Definition Key Performance Indicator Term Definition HS-DSCH_ReleaseDueToFailure Number of HS-DSCH allocation releases due to radio link and other failures HS-DSCH_AllocationSuccess Number of allocations when the RNC has received RRC: Radio Bearer Re-Configuration Complete message from the UE after successful HS-DSCH MACd flow setup • Deleted: 37 Equation 36: HSDPA Drop Rate (Drive Test Formula) HSDPA _ DropRate = 100 * ∑ HS - DSCH_Drop HSDPA _ Call ∑ HS − DSCH _ AllocationSuccess HSDPA _ Call • Measurement Condition: HSDPA Drop Rate shall be measured by data session activation (HSDPA) followed by ftp download • Table 43: HSDPA Drop Rate KPI Pre-Launch Launch Post-Launch ≤ 3.0 % ≤ 2.0 % ≤ 2.0 % 3.2.11 HSDPA Latency Deleted: 26.07.2010 • Deleted: 07.09.2006 Table 44: HSDPA Latency Term Definition T-Mobile USA, Inc Strictly Confidential and Proprietary UMTS Network KPI, Appendix U12 Deleted: 04.08.2006 35 of 42 11.03.2011 Key Performance Indicator Term Definition Round trip time for a 32 Bytes ping for HSDPA NRT RAB HSDPA Latency • Measurement Condition: Latency shall be measured with the destination server for ping connected directly to the GGSN (i.e the server on the same Intranet domain as GGSN) RTT shall be measured in a stationary test This test shall be done with a single UE doing HSDPA call in the Cell under test • Table 45: HSDPA Latency KPI KPI Latency at Launch th HSDPA Latency 95 percentile sessions ≤ 100 ms th Seller agrees to the 95 percentile and the 100ms provided the impact of non UTRAN Equipment is within the industry typical value range 3.2.12 HSDPA Throughput Total number of RLC blocks sent over the observation window including re-transmission • Equation 39: HSDPA Throughput (Counter Formula) HSDPA _ Throughput = ∑ AM _ RLC _ PDU _ Data (kb) HSDPA _ Call ∑ AM _ RLC _ PDU _ Duration HSDPA _ Call HSDPACellThroughput = pmSumAckedBits * ( pmNoActiveSubFrames + pmNoInactive Re quiredSubFrames) Key Performance Indicator Term Definition AM_RLC_PDU_Data(kb) Total AM RLC PDUs (kilo-bit) transferred excluding retransmission in the uplink AM_RLC_PDU_Duration The total RLC PDU transmission duration (in seconds) • Table 46: HSDPA Throughput Term Definition Key Performance Indicator Term Definition AM_RLC_PDU_Data(kb) Total AM RLC PDUs (kilo-bit) transferred excluding retransmission in the downlink or uplink AM_RLC_PDU_Duration The total RLC PDU transmission duration (in seconds) For downlink this duration excludes the period when the downlink transmission buffer for the RLC entity is empty • Deleted: 26.07.2010 Equation 40: HSDPA Throughput (Drive Test Formula) Deleted: 07.09.2006 Deleted: 04.08.2006 T-Mobile USA, Inc Strictly Confidential and Proprietary UMTS Network KPI, Appendix U12 36 of 42 11.03.2011 HSDPA _ Throughput = ∑ UserDataTr ansferred (kb) HSDPA _ Call ∑ SessionDur ation (sec) HSDPA _ Call • Measurement Condition: Measurement shall be for Application Layer bit rate The HSDPA throughput is only applicable when the UE is on HS-DSCH • • Table 47: Stationary Maximum DL HSDPA Bit Rate (kbps) KPI Pre-Launch Launch Post-Launch ≥ 1300 ≥ 1300 ≥ 1300 (at RLC Layer using counter) ≥ 1100 ≥ 1100 N.A 1800 kbps (using UE category 12) Under no load condition 50% of Available Power at System Reference Point allocated to HSDPA Measurement Condition: UE shall be in Stationary location under excellent RF condition (CPICH RSCP ≥ -80 dBm and CPICH Ec/No ≥ - dB) The download file shall be compressed type Measurement shall be based on FTP file download of minimum ten (10) MB file to reduce the impact of TCP slow start Measurement shall be at application layer throughout the HSDPA Service Area • • Table 48: Average DL Throughput (kbps) KPI Pre-Launch Launch Post-Launch ≥ 700 ≥ 700 ≥ 700 (at off peak) ≥ 600 ≥ 600 N.A Using UE category 12 1.8 Mbps Under no load condition 50% of Available Power at System Reference Point allocated to HSDPA Measurement Condition: UE shall be in mobile environment within designed HSDPA Service Area The supported DL HSDSCH during drive test is 1800 kbps for UE Category 12 The Cell shall be loaded in such a way that HSDPA is allocated fifty-percent (50%) of the available power at System Reference Point The remaining 50 % of available DL power at System Reference Point shall include common channels power, load due to one drive test UE (Voice) and the load simulated by OCNS speech mode There shall be one UE making short Voice Call (AMR 12.2k) in the same cell as HSDPA call to monitor the impact of HSDPA on the voice user Seller shall provide measurement report on short voice call for Setup Failure and Call Drop Rate as defined in Section 3.1.3 and Section 3.1.4 respectively The average DL throughput measured during the entire drive test route within Cluster/Market Area shall Deleted: 26.07.2010 Deleted: 07.09.2006 Deleted: 04.08.2006 T-Mobile USA, Inc Strictly Confidential and Proprietary UMTS Network KPI, Appendix U12 37 of 42 11.03.2011 be based on HS-DSCH Application Layer throughput Measurement shall be based on drive test with FTP file download of minimum ten (10) MB file to reduce the impact of TCP slow start HSDPA Service Area shall be same as PSD 64k Service Area 3.2.13 HSUPA Throughput Total number of RLC blocks sent over the observation window excluding re-transmission • Equation 39: HSUPA Throughput (Counter Formula) ∑ AM _ RLC _ PDU _ Data (kb) HSUPA _ Throughput = HSUPA _ Session ∑ AM _ RLC _ PDU _ Duration HSUPA _ Session HSUPACellT hroughput = pmSumAcked BitsCellEu l ( pmNoActive10msFramesEu l * 10) pmSumAckedBitsCellEul: The number of Media Access Control Enhanced Uplink (Eul) bits received and acknowledged by the RBS pmNoActive10msFramesEul: transmitted by the UE • The number of 10ms frames containing enhanced uplink data Table 49: HSUPA Throughput Term Definition Key Performance Indicator Term Definition AM_RLC_PDU_Data(kb) Total AM RLC PDUs (kilo-bit) transferred excluding retransmission in the uplink AM_RLC_PDU_Duration The total RLC PDU transmission duration (in seconds) • Equation 40: HSUPA Throughput (Drive Test Formula) HSUPA _ Throughput = ∑ UserDataTr ansferred (kb) HSUPA _ Session ∑ SessionDur ation (sec) HSUPA _ Session • Measurement Condition: Measurement shall be at Application Layer bit rate The upload file shall be compressed type HSUPA Service Area shall be same as PSD 64k Service Area UE shall be in Stationary location under excellent RF condition (CPICH RSCP ≥ -80 dBm and CPICH Ec/No ≥ - dB) • Table 50: HSUPA Stationary UL Bit Rate (kbps) KPI Pre-Launch Launch Post-Launch UE Category (1.45 Mbps) ≥ 1100 ≥ 1100 Measure and Report Stationary Peak Throughput (kbps) under no load ≥ 500 ≥ 500 Measure and Report Average Throughput (kbps) under no load T-Mobile USA, Inc Strictly Confidential and Proprietary UMTS Network KPI, Appendix U12 38 of 42 11.03.2011 Deleted: 26.07.2010 Deleted: 07.09.2006 Deleted: 04.08.2006 3.2.14 HSDPA Data Session Setup Time HSDPA Data Session setup time indicates Network response time to a user request for an HSDPA data service • Equation 41: HSDPA session definition (Drive Test Formula) HSDPA Data Session setup time = PDP Context Activation accept (MOC) - RRC Connection Request (MOC) • Measurement Condition: This test shall be done with a single UE performing HSDPA call in the cell under test The UE is already attached to the UTRAN Network • Table 51: HSDPA Data Session Setup time KPI KPI HSDPA Session Activation time Pre-Launch N.A Launch th 95 percentile sessions ≤ seconds Seller agrees to the 95th percentile and the seconds provided the impact of non UTRAN Equipment is within the industry typical value range 3.3 System Availability System Availability is defined as the percentage of time the Network can handle one hundred per-cent (100%) of the traffic demand within the limits it is designed for as measured at Cell Level The purpose of this metric is to calculate the total amount of time (in percentage) out of the total operating time the RNC and Node-B are available to carry commercial traffic Minimum granularity for KPI purposes is total loss of traffic at Cell level Seller is responsible only for the Sub-System supplied to Purchaser: RNC and Node-B This excludes Antenna Systems, Transport Systems, Power/Battery Backup, non-Seller Core Network and external events outside the control of Seller (e.g weather conditions) The loss of traffic at Cell Level can be due to one or more reasons: Equipment failures Software failures Seller originated (accidental, misuse, reset etc.) Planned events authorized by Seller (Software upgrade, Equipment upgrade, Parameter change etc) The purpose of the below KPI is to measure Seller’s B contribution to Cell availability For Average Cell Availability, Seller shall be responsible for service degradation due to 1, 2, (caused by Seller’s personnel or sub-contractors of Seller) and For Average Cell Non-Maintenance Availability, Seller shall be responsible for service degradation due to 1, and (caused by Seller’s personnel or sub-contractors of Seller) The level of aggregation for this metric is Purchaser’s entire UMTS Network for which Seller has supplied the Equipment and Software (RNC and Node-B) The alarm aggregation for this metrics shall be performed on daily basis System Availability KPI for Seller shall be calculated on a yearly averaged basis for the purpose of achieving KPI target starting from the Network commercial Launch for RNC and Node-B Equipment Seller and Purchaser shall mutually agree on all the necessary alarm details to assist Purchaser in realizing System Availability KPI matrices for the sub-Systems supplied by Seller (RNC and Node-B) Seller shall recommend to Purchaser which alarms to use to measure these KPIs Purchaser and Seller shall mutually agree on a report Such report shall be provided by Purchaser to Seller and clearly demonstrates Seller’s contribution to the metric Purchaser shall monitor the KPIs on a regular basis and provide such report to Seller on a monthly basis In the event that Purchaser determines that the KPI is not met in any particular month, Seller can work with the Purchaser to audit the data T-Mobile USA, Inc Strictly Confidential and Proprietary UMTS Network KPI, Appendix U12 39 of 42 11.03.2011 Deleted: 26.07.2010 Deleted: 07.09.2006 Deleted: 04.08.2006 Seller shall commit to the availability level (in brackets) provided that, for KPI calculation purposes, the time considered for KPI calculation to fix an event triggering alarm is limited to 120min for HW related events and 30min for SW related events Daily System Availability shall be measured as follows: 3.3.1 Average Cell Availability • Equation 37: Average Cell Availability formula Using Alarms and Systems notification, the following formula shall apply ⎤ ⎡ ∑ TotalCellD owntime (sec) ⎥ ⎢ RNC 100 * − ⎢ 24( Hrs ) * 60( Min) * 60(sec) * TotalSecto rCount ⎥ ∑ ⎥⎦ ⎢⎣ RNC • Table 52: Average Cell Availability Term Definition Key Performance Indicator Term Definition TotalCellDowntime(sec) Total duration (in seconds) of Node-B Cells within RNC unable to carry traffic due to planned or nonplanned events due to RNC or Node-B The duration shall be calculated when Alarm/System notification clears minus when Alarm/System notification triggers TotalSectorCount Total number of active Node-B Cells within RNC AvgCellAvailability Average Node-B Cells availability to carry user traffic calculated as a percentage of total time • Table 53: Average Cell Availability KPI Average Cell Availability KPI Sub-System RAN Release ≥ 99.7 % RNC + Node-B P5 ≥ 99.8 % RNC + Node-B P6 ≥ 99.9 % RNC+ Node-B P7 ≥ >99.9% RNC+ Node-B ≥P8 Seller shall commit to the level provided that the number of Purchaser initiated Software upgrades for Node-Bs is limited to three per year 3.3.2 Average Cell Non-Maintenance Availability • Deleted: 39 Equation 38: Average Cell Non-Maintenance Availability Formula ⎡ 100 * ⎢1 − ⎢ ⎢⎣ ∑ TotalCellN onMa int enanceDown time(sec) ⎤⎥ ∑ 18( Hrs ) * 60(Min) * 60(sec) * TotalSecto rCount ⎥⎦⎥ RNC RNC Deleted: 26.07.2010 • Deleted: 07.09.2006 Table 54: Average Cell Non-Maintenance Availability Term Definition Deleted: 04.08.2006 T-Mobile USA, Inc Strictly Confidential and Proprietary UMTS Network KPI, Appendix U12 40 of 42 11.03.2011 Key Performance Indicator Term Definition TotalCellNonMaintenanceDowntime(sec) Total duration (in seconds) of Node-B Cells within a RNC not able to carry any traffic during normal operation (excluding planned events) due to RNC and Node-B Equipment reason The duration shall be calculated when Alarm/System notification clears minus when Alarm/System notification triggers TotalSectorCount Total number of active Node-B Cells within RNC AvgCellNonMaintenanceAvailability Average Node-B Cells available calculated as a percentage of available time at Cell level • Table 55: Average Cell Non-Maintenance Availability KPI Average Cell Non-Maintenance Availability KPI Sub-System RAN Release ≥ 99.8 % RNC + Node-B P5 ≥ 99.9 % RNC + Node-B P6 ≥ 99.95 % RNC+ Node-B P7 ≥ 99.97 % RNC+ Node-B ≥P8 Comparison of UMTS and GSM Network Performance 3.4 Seller shall collect some 2G measurements defined below at the same time as 3G measurements for all Cluster Acceptance and all Market Acceptance drives The 2G measurements collected by Seller from a 2G terminal in the vehicle executing a pre-defined call sequence are defined below: a Voice Access Failure rate b Voice Drop Rate c Voice Quality; MOS The 2G terminal used shall be specified by Purchaser and shall be a commercially available terminal used by Purchasers 2G Customers Call sequences used by the 2G terminals shall be identical to the call sequences used by the 3G terminals To the extent possible, the number of 2G calls made shall be the same as the number of 3G calls made Test cases for 2G terminals executed to derive the above stated KPI must be executed at the same time within the test vehicle as the test cases to derive the same KPI for the 3G terminals It is a requirement for Cluster Acceptance and Market Acceptance that the 3G KPI are met If the collected 2G KPIs not meet 3G KPI target then 3G results shall be better than or equal to the obtained 2G results, using the same call profiles and call sequences If the measured 2G KPI’s exceed the measured 3G KPI the Seller shall only have to meet the 3G target Impact of UMTS on GSM Network Performance 3.5 The deployment of the UMTS Network shall not degrade Purchaser’s existing GSM Network performance Excluding IRAT Hard Handover Feature, both UMTS and GSM Networks are considered independent of each other This section addresses any concern related to UMTS Equipment installation on GSM Sites and related faults for which Seller has responsibility that could degrade GSM performance The KPI shall be collected for the entire underlying 2G Site (s) relevant to 3G Node-B: • Deleted: 07.09.2006 MOU/drop for Voice Calls T-Mobile USA, Inc Strictly Confidential and Proprietary UMTS Network KPI, Appendix U12 Deleted: 26.07.2010 Deleted: 04.08.2006 41 of 42 11.03.2011 • Access failure rate for voice calls • Daily (24 hour) Voice Erlang Traffic Seller shall ensure that introduction of the UMTS Network does not degrade Purchaser’s existing GSM Network performance by no more than (10%) ten percent at Cell Level, no more than (7.5%) seven and a half percent at Cluster Level and no more than (5%) five percent at Market Level The method of calculation shall be as described in the UMTS Systems Acceptance (Appendix U16) UTRAN Level-2 Key Performance Indicators Purchaser shall provide Seller a document describing the KPI Level-2 counter based requirements Seller shall provide Purchaser all the available counters down to the lowest cause level for RNC and Node-B Seller shall provide (with a collaborative effort by Purchaser) a document that describes the Level-2 KPIs (formulas and counters) within ten (10) weeks after receipt of the Level requirements from Purchaser Any deviations on the above mentioned time schedule shall be mutually agreed For counters that are not likely to be available at the time of commercial launch (Milestone 2), Seller shall mutually agree with Purchaser (within (3) months of execution of the Fifth (5th) Amendment) on a reasonable roadmap to develop required counters Performance Management Measurement Entity shall be available at Cell, Node-B, Cluster, RNC, Market, Region and Network level for every KPI unless otherwise stated in Level-2 KPIs RNC Measurement Granularity shall be a minimum period of fifteen (15) minutes unless otherwise stated in the Level-2 KPIs Deleted: 26.07.2010 Deleted: 07.09.2006 Deleted: 04.08.2006 T-Mobile USA, Inc Strictly Confidential and Proprietary UMTS Network KPI, Appendix U12 42 of 42 11.03.2011 CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Từ đầy đủ Giải nghĩa AAL2 ATM adaptation layer type Lớp thích ứng ATM kiểu Abis interface between BSC and BTS in GSM networks Giao diện BSC BTS mạng GSM ALCAP access link control application part Phần ứng dụng điều khiển liên kết truy nhập AM acknowledge mode in RLC Chế độ báo nhận RLC AMR adaptive multi rate Đa tốc độ thích ứng BCH broadcast channel Kênh quảng bá BLER Block Error Rate Tỷ lệ lỗi khối BSC base station controller Khối điều khiển trạm gốc BSS base station subsystem Phân hệ trạm gốc BSSMAP base station subsystem management application part Phần ứng dụng quản lý phân hệ trạm gốc CCPCH common control physical channel Kênh vật lý điều khiển chung CPICH common pilot channel Kênh hoa tiêu chung CRC cyclic redundancy check Kiểm dư vòng CS circuit switched Chuyển mạch kênh DCCH dedicated control channel Kênh điều khiển chuyên dụng DCH dedicated channel Kênh dành riêng DPCH dedicated physical channel Kênh vật lý dành riêng DRNC drift radio network controller Drift-RNC DSCH downlink shared channel Kênh chia sẻ đường xuống DTAP direct transfer application part Phần ứng dụng truyền tải trực tiếp DTCH dedicated traffic channel Kênh lưu lượng dành riêng EDGE enhanced data rates for GSM evolution EDGE công nghệ sử dụng làm tiền đề để tiến lên công nghệ 3G FACH forward access channel Kênh truy nhập đường xuống FDD frequency division duplex Song công chia theo tần số FP frame protocol Giao thức khung FTP file transfer protocol Giao thức truyền tải tập tin Gb GPRS interface between SGSN and GSM BSS Giao diện SGSN hệ thống trạm gốc GSM ii GERAN GSM/EDGE radio access network Mạng truy nhập vô tuyến GSM/EDGE GGSN gateway GPRS support node Nút định tuyến GPRS GMSC gateway MSC Tổng đài vô tuyến cổng GSM Global System for Mobile Communication Hệ thống thông tin di động toàn cầu HLR home location register Bộ ghi định vị thường trú HO handover Chuyển giao HSDPA high speed downlink packet access Truy cập gói đường xuống tốc độ cao HS-DSCH high speed downlink shared channel Kênh chia sẻ đường xuống tốc độ cao IFHO inter-frequency (hard) handover Chuyển giao (cứng) tần số InFHHO intra-frequency hard handover Chuyển giao cứng tần số IP Internet protocol Giao thức internet ITU International Telecommunication Union Liên minh viễn thông quốc tế KPI key performance indicator Bộ tham số chất lượng mạng MAC medium access control; message authentication code Điều khiển truy nhập môi trường MMS multimedia messaging service Dịch vụ nhắn tin đa phương tiện MOC mobile originated call Cuộc gọi MSC mobile switching centre Trung tâm chuyển mạch di động MTC mobile terminated call Cuộc gọi đến NAS non access stratum Tập hợp giao thức không liên quan trực tiếp đến phần truy nhập mạng NBAP Node B application part Phần ứng dụng node B Node B UMTS base station Trạm gốc UMTS OMC operation and maintenance centre Trung tâm khai thác bảo dưỡng P-CCPCH primary common control physical channel Kênh vật lý điều khiển chung sơ cấp PCH paging channel Kênh tìm gọi PDP packet data protocol (e.g PPP, IP, X.25) Giao thức liệu gói PDU packet data unit Khối liệu gói PLMN public land mobile network Mạng di động mặt đất công cộng PM performance Management Quản lý chất lượng PS packet switched Chuyển mạch gói iii PSC primary scrambling code Mã sơ cấp QE quality estimate Đánh giá chất lượng QoS quality of service Chất lượng dịch vụ RAB radio access bearer Kênh mang truy nhập vô tuyến RACH random access channel Kênh truy nhập ngẫu nhiên RANAP radio access network application part Phần ứng dụng mạng truy nhập vô tuyến RAT radio access technology Công nghệ truy nhập vô tuyến RB radio bearer Phần tử mang vô tuyến RF radio frequency Tần số vô tuyến RLC radio link control Điều khiển liên kết vô tuyến RNC radio network controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến RNS radio network subsystem Phân hệ mạng vô tuyến RNSAP radio network subsystem application part Phần ứng dụng phân hệ mạng vô tuyến RNTI radio network temporary identity Nhận thực tạm thời mạng vô tuyến RRC radio resource control Điều khiển tài nguyên vô tuyến RSCP received signal code power Công suất mã tín hiệu thu SCCP signalling connection control part Phần điều khiển kết nối báo hiệu S-CCPCH secondary common control physical channel Kênh vật lý điều khiển chung thứ cấp SDU service data unit Khối liệu dịch vụ SGSN serving GPRS support node Nút hỗ trợ dịch vụ GPRS SIR signal-to-interference ratio Tỷ số tín hiệu nhiễu SRB signalling radio bearer Phần tử vô tuyến báo hiệu SRNC serving radio network controller RNC phục vụ SVC switched virtual connection Kết nối ảo chuyển mạch TCP transmission control protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn TD time division duple Song công chia theo thời gian TDMA time division multiple access Đa truy nhập phân chia theo thời gian TPC transmission power control Điều khiển công suất phát Tx transmission Truyền dẫn uARFCN UMTS absolute radio frequency channel number Kênh tần số tuyệt đối UMTS UE user equipment Thiết bị người sử dụng iv UMTS Universal Mobile Telecommunication System Hệ thống viễn thông di động toàn cầu USIM UMTS subscriber identity module Module nhận dạng thuê bao UMTS UTRAN UMTS terrestrial radio access network Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS Uu UMTS air interface Giao diện UMTS VLR visitor location register Bộ ghi định vị tạm trú WCDMA, WCDMA wideband code division multiple access Đa truy nhập phân mã băng rộng v ... bố chất lượng mạng nhà khai thác có hệ thống WCDMA − Nghiên cứu, đề xuất tiêu đánh giá chất lượng mạng truy nhập vô tuyến 3G -WCDMA: ƒ Tổng quan tiêu chất lượng then chốt (KPI) ƒ Xây dựng tiêu đánh. .. đến chất lượng mạng hệ thống 3G tìm hiểu số công bố chất lượng mạng nhà khai thác mạng 3G giới, để làm tiền đề cho việc nghiên cứu đề xuất tham số đánh giá chất lượng mạng truy nhập vô tuyến 3G. .. 3: Nghiên cứu, đề xuất tham số đánh giá chất lượng mạng truy nhập vô tuyến 3G WCDMA Chương bao gồm hai nội dung là: nghiên cứu, phân tích số tham số chất lượng mạng truy nhập vô tuyến vấn đề