Tối ưu hóa mạng truy nhập vô tuyến 3G của Vinaphone tại huyện Gia Lâm và Long Biên thành phố Hà Nội

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (6.13 MB, 26 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

HỌC VIEN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIÊN THONG

TẠ ANH KIÊN

TOI UU HĨA MẠNG TRUY NHAP VƠ TUYEN 3G CUA

VINAPHONE TẠI HUYỆN GIA LAM VA LONG BIEN

THANH PHO HA NOI

Chuyén nganh: KY THUAT VIEN THONG

Mã số: 60.52.02.08

TOM TAT LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI - 2015

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

Luận văn được hồn thành tại:

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG

Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Đức Nhân

Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Quốc BìnhPhản biện 2: PGS.TS. Phạm Ngọc Thắng

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học viện Cơng

nghệ Bưu chính Viễn thơng

Vào lúc: 16 giờ 00 ngày 20 tháng 09 năm 2015

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

- Thư viện của Học viện Cơng nghệ Bưu chính Viễn thông

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

MỞ ĐẦU

I. Mở đầu

1. Lý do chọn đề tài

Ngày nay, mạng thông tin di động thế hệ 3 (3G) đã trở nên phô biến trên toàn thế giới. Tại Việt Nam, các nhà khai thác mạng đều đã triển khai và đang dần hoàn thiện, phủ sóng mạng 3G trên cả nước. Với ưu thế về mặt công nghệ và tốc độ truy

cập cao, mạng 3G đã đem lại cho người sử dụng những tính năng và trải nghiệm vượt

trội so với mạng 2G trước đây.

Trước xu thé và nhu cầu sử dụng mạng 3G đang phát triển nhanh chóng hiện nay, yêu cầu cấp thiết đối với nhà khai thác phải có các phương án, giải pháp kỹ thuật đúng đắn, thích hợp trong việc quy hoạch, triển khai và tối ưu mạng.

Trong thực tế triển khai hệ thống 3G, phần lớn các vấn đề thường gặp trong mạng liên quan đến giao diện vơ tuyến, với các lỗi như : chất lượng tín hiệu kém, lỗi khó thực hiện và rớt cuộc gọi, lỗi về chuyền giao giữa 2G và 3G .v.v. . Các lỗi này

làm ảnh hưởng đến chất lượng mạng và chất lượng dịch vụ của mạng 3G .Vì vậy dé

cải thiện chất lượng mạng cần tập trung vào việc tối ưu mang truy nhập vô tuyến

Nhằm nâng cao chất lượng mạng 3G, trên cơ sở số liệu thực tẾ, các phân tích

đánh giá đã được nghiên cứu và triển khai. Tơi đã quyết định chọn đề tài: “TOI UU HĨA MẠNG TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 3G CỦA VINAPHONE TẠI HUYỆN GIA LAM VA LONG BIEN THÀNH PHO HÀ NỘI”.

2. Mục đích nghiên cứu

Nội dung đề tài là phân tích, xác định các nguyên nhân làm suy giảm chất lượng mạng 3G. Từ đó thực hiện tối ưu hóa một số tham số vô tuyến của mạng 3G tại huyện Gia Lâm và Long Biên, thành phố Hà Nội nhằm mục đích cải thiện chất lượng

mạng, nâng cao chất lượng dịch vụ.

Bên cạnh đó nội dung của đề tài cũng nghiên cứu ảnh hưởng của các loại nhiễu tác động lên môi trường vô tuyến của mạng.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Các tham số vô tuyến mạng 3G của Vinaphone tại huyện Gia Lâm và Long Biên, thành phố Hà Nội. Tập trung tối ưu hóa các tham số vô tuyến của mạng.

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu chính của đề tài bao gồm: - _ Hệ thống truyền thông quang không dây.

- _ Kênh truyền thông quang không dây.

- Cac kỹ thuật phân tập.

4. Phương pháp nghiên cứu

- Tổng hợp các tài liệu kỹ thuật về mạng 3G, các phương pháp tối ưu hóa mạng truy nhập vơ tuyến UTRAN.

- Ap dụng phương pháp phân tích, tổng hợp các van đề kỹ thuật xác định các nguyên nhâ làm suy giảm chất lượng mạng truy nhập vô tuyến.

- Tién hành đo kiểm, dựa trên các số liệu thực tế dé tìm ra các yếu tố làm suy giảm chất lượng mạng.

- Thur hiện phân tích, thay đổi các tham số nhằm tối ưu hóa các tham số vơ tuyến của mạng 3G. Từ đó nâng cao chất lượng của mạng.

II. NOI DUNG

Chuong 1: TONG QUAN HE THONG MANG UMTS

> Giới thiệu về UMTS

> Nguyên ly đa truy nhập phân chia theo mã.

Chương 3: MOT SO LOI THƯỜNG GẶP TRONG QUA TRÌNH TOI UU

MẠNG TRUY NHẬP VÔ TUYẾN

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

Chương 4: THỰC HIỆN TÓI ƯU HÓA MẠNG 3G VINAPHONE TRẠI

HUYỆN GIA LAM VA LONG BIEN THÀNH PHO HÀ NOI

> Mơ hình thực tế mạng 3G tại huyện Gia Lâm và Long Biên, thành phố Hà Nội

Các chỉ số cần tối ưu và yêu cầu chất lượng sau tối ưu

Lấy kết quả trước tối ưu:

Phân tích, tìm ra các vùng có chất lượng kém, từ đó đưa ra các thay đổi phù hợp. Thực hiện thay đôi, chỉnh sửa cần thiết.

Lấy kết quả sau tối ưu

Vv Vv VY Y WV

Từ kết qua thu được sẽ phân tích, đánh giá kết quả xem có đạt u cầu hay khơng. Nếu chưa dat thì sẽ thực hiện lại việc tìm lỗi và thay đơi.

> Kết luận chương 4 HI. KÉT LUẬN

Những kết quả thực hiện được của luận văn là nâng cao chất lượng dịch vụ của

mạng 3G Vinaphone tại huyện Gia Lâm và Long Biên, thành phố Hà Nội, đồng thời cũng là cuốn tài liệu tổng hợp có tính thực tế cao và phục vụ cho công việc tối ưu mạng truy nhập vô tuyến 3G.

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

Chương 1: TONG QUAN HE THONG MẠNG UMTS

1.1 Giới thiệu về UMTS

Mạng 3G UMTS ( Third-Generation Technology) là thế hệ thứ ba của mang công

nghệ điện thoại di động.

Công nghệ 3G cho phép truyền dữ liệu thoại và phi thoại với tốc độ cao. Các nhà mạng có thé cung cấp các dịch vụ đa phương tiện cho các thuê bao di động như: Truyền

hình số, định vị tồn cầu GPS, Game trưc tuyến, ca nhạc...

Bắt đầu được đa ra vào năm 1985 bởi liên minh viễn thông quốc tế (ITU

-International Telecommunications Union), hệ thống mạng di động 3G được gọi là hệ thong viễn thôngdi động mặt đất trong tương lai ( FPLMTS - Future Public Land Mobile Telecommunication System ) và sau này được đổi tên thanhhé thống thông tin di động toàn cầu cho năm 2000 (IMT-2000 - International Mobile Telecommunication-2000). Các hệ thống chính bao gồm WCDMA, CDMA200 và UWC-136.

Hệ thống WCDMA được phát triển ở châu ÂU và đang được triển khai ở Việt

1.2 Nguyên lý đa truy cập phân chia theo mã

1.2.1 Nguyên lý trải phố CDMA:

Phương trình Shannon được mơ tả:

C= B.log, (1+ —) (1.1)

1.2.2 Kỹ thuật trải phổ và giải trải phổ

Trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS) được sử dụng trong hệ thống di động CDMA, dữ liệu người dùng giống như là là chuỗi bit được điều chế BPSK có tốc độ là R. Kỹ thuật trải phố chính là : nhân mỗi bit di liệu người sử dụng với một mã trải phổ có tốc độ chip

1 Les ne ye kk aay 1 ¬ ^

(R= T” 7 là thời gian một chip ) cao hơn nhiêu toc độ bit ( Ñ, = T” T, là thời gian một

bit) của luồng số cần phát.

1.2.3 Nguyên lý đa truy nhập CDMA

1.3 Cau trúc hệ thống vô tuyến UMTS

Một hệ thong UMTS ( Universal Mobile Telecommunications System — Hé thống thơng tin đi động tồn cầu ) được mơ tả tong quan như hình 1.5 :

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

UTRAN : Universal TerrestrialRadio Access Network

1.3.3 RNC (Radio Network Control)

1.3.4 Các giao diện cơ bản cua UMTS

1.4 Mạng 3G ở nước ta hiện nay

1.5 Kết luận chương

Chương này đã trình bày quá trình phát triển của mạng 3G theo từng gia đoạn lịch sử phát triển. Giới thiệu về nguyên lý CDMA, trình bày cấu trúc một hệ thống UMTS

hoàn chỉnh, các giao diện cơ bản .

Đồng thời cũng nêu được thực trạng mạng 3G của nước ta hiện nay.

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

k= Các u câu ban Mơ hình điêu chỉnh

= đâu của mạng phơ biên

Tính tốn vùng phủ của một ơ có thé được xác định thơng qua các mơ hình đường truyền khi đã xác định giá trị suy hao đường truyền tối đa cho phép.

a) Mơ hình Modified Hata COST231

Mơ hình truyền sóng Modified Hata COST231 sử dung với tần số trên 1500MHz

được sử dụng trong hệ thống UMTS.

Vùng đô thị:

L, = 46,3+ 33,91g(ƒ)— 13,82 lg(h,)— Ath,,) +144,9-6,55lg(h, )] x Ig(d) + C,, (2.3)

b) Mơ hình truyền sóng chuẩn

Cơng thức tính suy hao đường truyền :

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

L=k, +k,log(đ2)+ k,log(H; „) +k, x Diffractionloss + k,log(d)log(H,,.., )

+k log(H preg ) + &clurer! cuter Ì

2.1.2 Tính tốn dung lượng của mang

Dung lượng của mạng được quyết định bởi cả đường lên và đường xuống. Do dung lượng ở hướng lên và hướng xuống là không cân bằng nên khi quy hoạch dung

lượng ta phải phân tích theo cả hai hướng.

2.1.2.1 Thiết kế dung lượng cho mạng

- Thiết kế lưu lượng thường được được hỗ trợ bởi các công cụ thiết kế mạng, sơ đồ các bước thực hiện theo hình (Hình 2.2: Sơ đồ thiết kế lưu lượng cho mạng). Với

các tham số thiết kế dung lượng mạng theo bảng (Bảng 2.1: thiết kế dung lượng cho

Dimensioring Start

Assumed Subsoribers/cell

CS Average CS Peak Cell Load PS Average Cell

Cell Load (MDE) Load

Dimensioring End

Hình 2.2: So đồ thiết kế lưu lượng cho mạng

2.1.2.2 Phân tích dung lượng đường lên

2.1.2.3 Phân tích dung lượng hướng xuống

2.1.2.4 Định cỡ dung lượng mạng

2.2 Tối ưu chất lượng dịch vụ

2.2.1 Mục dich của toi wu

Mục đích của việc tối ưu mạng lưới là nâng cao chất lượng dịch vụ mạng 3G tốt

nhất trong điêu kiện cơ sở hạ tang viên thơng san có:

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

Việc tơi ưu hóa nhăm nâng cao chât lượng liên quan đên các u tơ đó là: vùngphủ và dung lượng cua cell.

Chất lượng mạng

Tôi ưu mạng

Vùng phủ Dung lượng của

của Cell Cell

Hình 2.3: Quan ly cân bằng giữa : Vùng phủ - Dung lượng — chất lượng mạng

2.2.2 Các tham số can tối wu

- Tham số vật lý của NodeB : Góc, Tilt và tọa độ.

- Tham số khai báo cho NodeB: Cell selection/reselection, Handover, Time Offset

2.2.3 Yêu cầu chất lượng KPI sau tối wu

Bảng 2.2: Chỉ số OMC KPI

TT Tên unit Type | KPI target

1 CS Call Setup Success Rate % A 298%

2 CS Call Drop Call Rate % R <1%

3 CS Soft Handover Success Rate % M 298%4 CS Inter-Frequency Handover Success Rate % M 297%

5 CS Inter-RAT Handover Success Rate % M 296%

6 CS Radio Resource Congestion % A =2%

1 PS Call Setup Success Rate % A 298%

2 PS Call Drop Call Rate % R < 2%3 PS Soft Handover Success Rate % M 298%4 PS Inter-Frequency Handover Success Rate % M = 96%5 PS Inter-RAT Handover Success Rate % M 295%

6 PS Radio Resource Congestion % A =2%

Chỉ tiêu chất lượng KPI áp dung cho miền CS và PS như trong các phụ lục 1, 2, 3.

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

2.2.4 Quy trình thực hiện tối ưu:

Quá trình tối ưu bao gồm các giai đoạn (như hình 2.4)

Thống kê dữ liệu OMC,

khiếu nại của khách

Báo cáo tối ưu

Hình 2.4: Quy trình thực hiện tối ưu [4]

2.3 Kết luận chương

Chương này đã đề cập đến phần quy hoạch và tối ưu mạng. Phần quy hoạchđã đề cập đến vấn đề tính tốn vùng phủ, dung lượng của mạng. Phần tối ưu đã đưara được quy trình tối ưu, các tham số dé đánh giá chất lượng của mạng.

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

Chương 3: MỘT SO LOI THUONG GẶP TRONG QUÁ TRÌNH TOI UU MẠNG TRUY NHAP VƠ TUYẾN

Trong q trình vận hành và khai thác mạng, mạng thường xảy ra các lỗi từ đơn

giản tới phức tạp gây ảnh hưởng đến chất lượng mạng. Nội dung của chương này nhằm

chỉ ra một số lỗi thường gặp của mạng UTRAN, nêu các tham số cơ bản, nguyên nhân và

từ đó đưa ra cách khắc phục lỗi.

Trong chương này đưa ra một số kinh nghiệm phân tích logfile và xử lý các lỗi thường gặp gồm có lỗi phan cứng và lỗi phan mềm được phát hiện và phân tích trên phần mềm giám sát M200 và phần mềm phân tích logfile : TEMS Discovery.

3.1 Cac lỗi phần cứng của NodeB. 3.1.1 Lỗi phan Indoor

Trên OMC, ta sử dụng phần mềm M2000 dé giám sát hệ thống, trong đó có các

cảnh báo của NodeB. Các cảnh báo này được phân loại và đề xuất hướng xử lý như sau:

3.1.2 Lãi phần Outdoor

3.2 Lỗi khó thiết lập cuộc gọi

3.3. Lỗi rớt cuộc gọi ( Drop call)

Lỗi xảy ra mà khi UE đã thiết lập cuộc gọi thành công và sau đó cuộc gọi bị ngắt quãng giữa chừng mà khơng rõ lý do. Dé phân tích lỗi rớt cuộc gọi.

3.4 Phân tích Handover giữa 2G và 3G3.4.1 Lựa chọn cell từ 3G sang 2G

3.4.2 Thủ tục lựa chon Cell từ 3G sang 2G đối với UE dual Mode

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

3.4.3 Thủ tục chon Cell từ 2G sang 3G đối với UE dual Mode 3.5 Vấn đề vùng phủ

Van dé vùng phủ là một van đề lớn đối với cơng tác tối ưu mạng. Có thé phân loại theo các vấn đề sau: Dead zone, Coverage Hole, Coverage Overshoot, Pilot Pollution,

Uplink/Downlink unbalance

3.6 Van đề thiếu Neighbor

- Phân tích lỗi thiếu neighbor dựa trên Logfile Driving Test: từ Logfile Driving

Test, ta sử dung các cơng cụ phân tích dé tối ưu hóa neighbor cho mạng.

- Phân tích dựa lỗi thiếu neighbor dựa trên thong ké KPI trén OMC: Trén OMC, ta

có thé lọc ra các trạm có chi số handover thấp, từ đó ta xuất ra dữ liệu neighbor hiện tại

của trạm và phân tích trên phần mềm Nastar.

3.7 Van đề nhiễu

Các sóng hài có thể là nguyên nhân gây ra nhiễu, khi tần số của hệ thống bị gây

nhiễu là bội số của hệ thống gây ra nhiễu sóng:

hp = TH, (3.1)

Trong đó: „là tần số của hài méo. m là số nguyên tuyệt đối.

f, là tân sô của hài bậc 1, bậc 2.

3.8 Kết luận chương

Nội dung của chương đã đề cập đến các lỗi thường gặp trong q trình tối ưu

mạng, từ đó đưa ra được các phương pháp xử lý đối với từng lỗi, góp phần tăng chất

lượng tôi ưu mạng.

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

Chương 4: THỰC HIỆN TỎI ƯU HÓA MẠNG 3G VINAPHONE

TẠI HUYỆN GIA LÂM VÀ QUẬN LONG BIÊN THÀNH PHĨ HÀ

Q trình tối wu mang 3G tại huyện Gia Lâm và quận Long Biên thành phố Hà Nội được thực hiện từ ngày 15/12/2014 đến ngày 01/03/2015. Thực hiện theo pha tối wu

dự án SWAP and New SRAN tại TP Hà Nội, do đội ngũ kỹ su cơng ty Comas có sự hỗ trợ của kỹ sự Huawei. Mục tiêu nhằm nâng cao chất lượng mạng 3G của khu vực này.

4.1 Mô hình thực tế mạng 3G tại huyện Gia Lâm và Long Biên, thành phố Hà

Khu vực cần tối ưu gồm có: 1 RNC HN1159 kết nối với 128 NodeB thơng qua

truyền dẫn vi ba và cáp quang MAN-E: 4E1, FE.

RNC kết nối với mạng lõi băng 2 đường GE.

NodeB có cấu hình 2/2/2. Sử dụng 2 tần số sóng mang F1 và F2 như sau:

Báng 4.1 Quy hoạch tần số 3G của Vinaphone

Vinaphone IPCore

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

4.2 Thực hiện tối ưu hóa mang 3G Vinaphone tại khu vực huyện Gia Lâm và quận Long Biên, Thành phố Hà Nội

4.2.1 Lịch trình tỗi wu

Căn cứ vào số lượng NodeB, vùng địa lý, mục đích, yêu cầu của khách hàng và năng lực làm việc của đối tác, lịch trình tối ưu hóa được thực hiện như sau:

Bảng 4.2: Lịch trình tối ưu hóa mạng 3G Vinaphone tại khu vực huyện Gia Lâm và quậnLong Biên thành phố Hà Nội

january 2015 February 2015 MarchTask Name » Duration » Start y | Finish vi) 14 17 20 23 26 29 01 04 OF 10 13 16 19 22 25 28 31 03 06 09 12 15 18 21 24 27 02

1, Họp triển khai dự án 1 day ‘Mon 15/12/14 Mon 15/12/14 i2/4 CHUAN BỊ 1 day Mon 15/12/14 Mon 15/12/14. EL

Phân chia Cluster 1 day Mon 15/1214 Mon 15/12/14

4) Lênkếhoạchtốiưu 1 day Mon 15/1214 Mon 15/12/14

5,4 THU THẬP DU LIEU 18days Wed 17/12/14 Sat 03/01/15

6 Ra soát, kiểm tra tham số. 14days Wedl7⁄1214 Tue 30/12/14

Ra soát, kiểm tra node B 14days Wedl7/12/14 Tue 30/12/14

Do kiểm trước tối wu 18days Wedl7⁄1214 Sat 03/01/15

9\4PHANTICHDULIEUVA 18days Sat20/12/14 Tue 06/01/15 ——DUA RA CÁC KHUYEN

10| Phan tich logfile fan 1 18days Sat 20/12/14. Tue 06/01/15

1 Điều chính các thơng số vậtlý § days Sat20/1214 Sat 27/12/14

tại nođe B

1 Xác mình lại cau hình RF Sdays Sat 20/12/14 Sat 27/12/14

13) 4 THAY DOI, BO SUNG 40 days Wed 17/12/14 Sun 25/01/15

u Xử lý phần cứng 40days Wed 17/12/14 Sun 25/01/15

16 Tối wu, bổ sung tham số. 3 days Sun 04/01/15 Tue 06/01/15

1 Tối ưu bổ sung Neighbour 3days Wed070115 Fri0901/15

18) 4 XÁC MINH, KIEM CHUNG 22days Mon26/01⁄15 Mon 16/02/15

1Do kiêm sau tối ưu. 18days Mon26/0115 Thu 12/02/1520| Phântchlogflelần2 6days — Wedll/0215 Mon 16/02/15

21) TONG KET BAO CÁO. 6 days Tue 24/02/15 Sun 01/03/15

4.2.2 Phan chia Cluster

Bang 4.3: Phan chia tram theo cac Cluster

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

Hình 4.3: Route Do kiểm Driving Test

4.2.3 Thu thập số liệu trước toi wu

4.2.3.1 Thu thập sô liệu của mạng trên OMC

Thu thập số liệu trước tối ưu trên OMC được thực hiện trong 10 ngày lên tục từ 10/12/2014 đến 19/12/2014.

4.2.3.2 Thực hiện đo kiểm và lấy dữ liệu tại trạm

- Khảo sát NodeB lay cac thong số thực tế về: góc, tilt, độ cao anten, tọa độ xem

có đúng với thiết kế không.

- Thực hiện đo kiêm Driving Test theo Route (hình 4.3) bằng phan mềm Tems 10.

4.3 Phân tích dữ liệu

Từ số liệu khảo sát về (góc, tilt, độ cao anten, tọa độ) và các số liệu trên OMC, ta so sánh với bảng thiết kế của khu Gia Lâm và Long Biên, từ đó ta đưa ra được bảng dữ

liệu hiện trạng của các NodeB trong khu vực.

4.3.1 Phân tích dữ liệu Driving Test

Dữ liệu Driving Test là co sở quan trọng dé tôi ưu vùng phủ của mạng. Phan

mềm Tems Discovery được sử dung dé phân tích, tối ưu và đưa ra các khuyến nghị.

- Các van dé cần xử lý trong q trình phân tích Logfile Driving Test gồm có: Pilot Pollution, OverShooting, vùng phủ kém, lỗi thiếu neighbor, trùng PSC ...

- Sau đây là một số phân tích các lỗi phố biến:

a) Lỗi trùng PSC:

</div>