Luận văn thạc sĩ nghiên cứu giải pháp Điều khiển tải trên mạng vô tuyến 3g và Ứng dụng trong mạng mobifone

Dễ đáp ứng cho dự báo thuê bao và lưu lượng nhủ kế trên, mục liều cân xã dựng mạng 3G đã đáp ứng dụng lượng và vùng phủ sóng theo nhu cầu là yêu cầu hàng đầu đổi với thiết kế và quy h

HOÀNG VĂN CƯỜNG

NGIHIIÊN CỨU GIẢI PIÁP ĐIÈU KIÊN TẢI TRÊN MẠNG VÔ TUYẾN 3G VÀ ỨNG DỰNG TRONG MANG MOBTFONE

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ TIUẬT

KY THUAT VIEN THONG

Hà Nội — 2016

BQ GIAO DUC VA BAO TẠO ` TRƯỜNG ĐẠI HỌC BACH KHOA HA NOI

HOANG VAN CUONG

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP DIÊU KHIÊN TÁI TRÊN MANG VÔ TUYẾN

3G VÀ ỨNG DỤNG TRONG MANG MOBIFONE

Chuyên ngành : KỸ THUẬT VIÊN THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN LUẬN VĂN : PGS TS NGUYÊN HỮU THANH

TIà Nồi - 2016

TỎI NÓI ĐẦU - 13

CHƯƠNG 1: TÔNG QUAN VÀ ĐẶC ĐIỂM DỊCH VỤ MẠNG 3G L5

1.1 Câu trúc và công nghệ mạng 3G-WCDMA - - 15 1.1.1 Cấu trúc cơ bản của mạng 3G- WCDMA "— 1.1.1.1 Tổng quan mạng thông tin đi động thể hệ 3 (3G) - - 15

1.1.1.2 Câu trúc cơ bản của mạng 3G sec se T5 1.1.2 Câu trúc mạng 3G triển khai trên mạng lưới Trung Lam T— Mang Mobifone 17

1.3.2.2 Vũng phú sóng 3G yêu câu đáp ửng, coi 27 1.3.2.3 Phương án thiết kế mạng 3G- WCDMA - - 29

1.3.3 Tính toán đụng lượng mạng 36 à cierirersseeou,.3Ô)

1.3.3.2 Mô hình lưu lượng mạng à scneierrerriririirreiereoo.37

1.3.3.5 Thiết kế số lượng và dung hong cho RNC ween sessed? CHUONG 2: CO CHE DIEU KHIEN TAI & THAM SO CAI BAT 38 2.1 Thuật toàn diều khiên trước khi truy cập địch vụ -PUC 38

3.1.2 Các tham số PỨC .à sreerrrerirririrerererere 4U 3.13 Các bản tint quéing ba hé théng (Broadcast System) - - 44 2.2 Thủ tục LDB: ch ereerrrrere 1 2.2.1, Intra-trequeney Load Balanoing (LDB) ằăceereoeie 49

3.3.2 Tazu dễ thuật loán CÁC - - 48

2.3.3 Kiểm tra truy nhập cho tài nguyễn vồ tuyên - - 48

2.3.3.1.1 Thuật toán 1, 3 cho dudng lén-Uplink Admission Algorithm 1 & 3 51

2.3.3.1.2 Thuật toán 1, 3 cho đường xudng- Downlink Admission Algorithm

2.3.3.2 Nguyên tắc cơ ban cho quyết định truy nhập tải nguyên céng suit 52

3.3.3.3 Thuật toán số 2 cho đường lên và duémg xudng (UL & DL Admission

2.3.3.4 Ưu tiên xử lý kiểm tra truy nhập ccococcccecrrririercee

2.3.4 Quản lý mã (Code manapement)

2.3.4.1 Cơ chế phân bỗ mã

2.3.4.2 Truy hap tai nguyén ma

2.3.5 Nguyên tắc phân bề tải nguyên trên giao diện lụb

3.3.6 Kiểm tra truy nhập của NodeB Crodit

2.4 Điều khiển truy nhập thông mình LAC (Intelligent Aceess Control)

2.4.1 Tha tue TAC

2.4.2 Dâm phán tốc độ (Rate Negotlation)

2.4.3 Tée dé thap -Low rate

2.1.4 Dặt trade — Preemption ceccccsescssessteniensinseneet

2.4.5 Hang doi — Queing:

2.4.6 Thi tue RRC Direct Retry va Redirection:

2.4.7 Tha tue RAB Dircet Retry:

2.5 Thủ tục sắp xếp lại tải (Load Reshuffling - LDR)

2.5.1 Kích hoạt Công suất (Trigger power)

2.5.2, Kich hoat ma (Trigger Code)

2.5.3 Kích hoạt IuB:

2.5.4 Kích hoạt Kode B Credit

2.5.5 Thú tục sắp xếp lại tái (LIDR, Procedte)

2.6.1 Kích hoạt thủ tục điển khiển quả tái - Trigger OLC:

3.6.2 OLC Aetion

3.6.3 Thực hiện TE control của địch vụ BE

2.6.4 Chuyên địch vụ BE trên kêẽnh chung, - nen

al

64

64

2.6.5 Điều chính công xuất TX FACH lớn nhất ào: co -

3.7 Điều khiển tải 2G-3G đựa trên tham số select/reselection và handover 83

3.7.1 Điều khiến tải 2G->3@ - 83

2.7.1.1, Lua chon (Selection) va lựa chọn lại celi (Reselsetion) 2G->3G 83

3.7.2.2 Liandover 3G ->2G oes secesicssiesiessistmeciisiestinerssnetainsiens eee

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG ÁN ĐIÊU KHIỂN TẢI TRÊN MANG MOBIFONE 94

3.1 Diễu khiển tải 2G <-> 3G niieiierse xeeeneersrooo.Ð 3.1.1 Khái niêm vẻ điều khiến tãi ^G, 3G sec —

3.1.2 Các phương án điều khiển tải 2G <-›3G 94

3.2 Chiến lược điều khiến tải trên mạng 3Œ - 95

3.2.1 Tài ngtyền ảnh hưởng đên tải trên mạng 3G à co

3.2.2 Các phương án diễu khiển tai - 96 3.3.3 Chiến lược điều khiến tãi giữa các tần số 3Œ - - 98

„102

3.2.4, Thực tế áp dụng trên mạng Mobifone khu vực Hà Nội

3.2.4 1 8o sánh phản tải nguyên của các tần số F1/E2 trên mang Mobifone TT1.102 3.2.4.2 Ứng dụng thuật toán Random camping trên tại Mobifone 105 KÉT LUẬN 7 7 - 106

TÀI LIỆU THAM KHẢO Seireeiarirsoeoe OF

LOI CAM DOAN Tôi xin căm đoàn Luận vẫn thac sỹ kỹ thuật này là do tôi thực hiện và dược

hoàn thiện đưới sự hướng đẫn khoa học của PGS TS Nguyễn [lin Thanh Các kết

quả đo lôi lự tim hiểu và thưưn khảo từ các nguồn tài liệu cũng như các công Irình nghiên cửu khoa học khác dược trích dẫn dây dủ Mễu có vẫn dễ vẻ sai phạm bản quyền tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Hà nội, ngày 1 tháng 3 năm 2015

Học viên

Tloang Văn Cường

Pase Station Controller

Call Admission Control

Common Channel

Channel Element

circuit switched Dedicated Charmel

Dynamie Channel Configuration

Contra!

Down Link Dedicated Physical Channel

Dedicated Physical Data Channel

Dedicated Physical Data Control

Equivalent Number of Users

Forward Access Channel

Frequency Division Duplex

Guaranteed Bit Rate

Gateway GPRS Support Node

General Packet Radio Service

Global System for Mobile

communications

Hard handover

Horne Localion Register

Mã hóa thoai AMR

Trạm điều khiển gốc

Kiểm tra khá năng trong khi truy

cập Kênh chung Phản tứ kênh chung Chuyển mạch kẽnh

Kênh điều khiển đũ liệu vật lý danh

Sơng công theo tần số

'Tốc độ đảm bảo tối thiểu

High-speed Downlink Packet Access

High-speed Packet Access

High-Speed Downlink Shared

Services Maximun Bit Rate

Media Gateway Master information Block

‘Man-Machine Language

Mobile System

molile switching center

Next Generation Networks Overload control

Paging Channel Primary Catnmon Pilol Charmel

Primary Common Control Physical

Channel Packet Switched Potential User Control

Radio Acocss Bearer

Radio Network Controller Radio Resource Conirol

Received Tolal Wideband Power

‘Tray câp đữ liệu tắc độ cao đường

xuống Truy cập dữ liệu tốc đồ cao

Kênh chia sẻ đường xuống tốc độ

cao Điều khiển truy cập thông núnh Mạng phân hệ đa phương tiện Cân bằng lãi

Kênh tim goi Kênh hoa liều chính

Kênh vật lý clưung điều khiển

"Thiết bị diễu khiển vô tuyến

Điều khiển tài nguyên vô tuyến

Tổng sông suất thu to gồm gà

nhiều nằn.

Serving GPRS Support Node Sof Handover

System Information Block

‘Transtuilicd Carmcr Power

‘Transport Fornart

“Time Division Multiple Access

User Equitment Universal Mobile Telecommunications System

Up Link Uuan Registration Area

‘Wideband Code Division Multiple

Đa truy nhập phân chia theo thời gian

Thist bị đầu cuôi

Mang viễn thông di động toàn cầu

Hướng lên

Vang ding ky trong UTRAN

Đa Iruy cap phan ma bing rong

DANH MỤC HÌNH VẼ

Tinh 1.1 Cau tric mang 3G trong tổng thé mang TTDD

Hinh 1.2 Cau hinh phat trign song song mang 2.5G và 3G tồi tru

Hình 1.3 Cầu hình mạng lưới khi triển khai 3G [11]

Tĩinh 1.5 Các dịch vụ 3G đang cưng cấp trên mang MOBIFONE

Tình 1.6 Tựa đồ thiết kế mạng 3G [11]

linh 1.7 Thị phản thuẻ bao di động ở Việt Nam năm 2013 [7]

Hình 1.10 Ké hoach phủ sóng heo dân số của toàn mạng Mobifone Tình 1.11 Tam để thiết kế vùng phủ song mang WCDMA [11]

Hình 2.1 Thủ tụe chung cũa PUC censeiierrre Hình 3.2 Quyết đình tải PỤC [8]

Hình 2.3 Các bần tín quảng bé |8J ào nseerrrieerre Hình 2.4 Thủ tụe LDB [8| cà eneieereerrerre

Tỉnh 2.5 T.ưu để thuật toán GÁC [R]

Hình 2.6 Kiểm tra truy cập tài nguyễn vô tuyến |8|

1Iinh 2.7 Thuật toàn cho phép truy cập UL [8] Hình 3.8 Thuật toán cho phép truy cập đường xuống [8]

Hình 2.9 Tài nguyên mã cho các địch vụ [8] àceccse

Tinh 2.10 Cơ chế phản bẻ mã co c2 con

Hình 2.11 Thủ tục LAC [8]

Hình 2.12 Thú tục Pre-etuplioH si rtnrerrieerree Tăng 2.17 Tham số cho pre-emption

Tình 2.13 Thủ tục Queing [8]

Hinh 2.14 RRC Direct Retry và Redircetion [8| c

Hình 2.15 Thi tuc kich boat cdng suit [11]

Hình 2.20 Qua trình reselection từ 2G sang 3 [11J

Link 2.21 Cấu hình MML [11]

Hình 2.22 Cá ngưỡng đo để seleetionfr

Tinh 2.24 Ban tin báo hiệu cho IIO 3G->2G

Tình 3.1 Các giai doạn diều khiến tâi [8]

Hình 3.2 Các mức sông suất và tái trong quá trình diễu khiển tải [#]

Tinh 3.3 Prefer camping [11]

Hình 3.4 Random camping [11]

linh 3.5 Tài nguyên của fl/f2 của RNCHINCGI11 [12]

Hình 3.6 Tài nguyên của fl/f2 của RNCiHNDDIH [12]

Tình 3.7 Tài nguyễn của [1/2 của RNCiHNDD2H |13|

Tình 3.8 Số lượng Lser ISDPA trên mỗi Carrier trước và sau khi đổi

Hinh 3.9 HSDPA Througput cia Cluster Ì và RNC THN trước và sau dai

284

8S

89 Ö91

96

97

98

100 LOZ

103

104

105 105

DANII MỤC CÁC BẢNG

Bang 1.1 Phâu vùng hình thái phủ sóng cho các thành phổ vả tỉnh

Bang 1.2 Dign lích phủ sóng của các hình thái môi trường

Bang 1.3 Kết quả tính toán ban kinh cell va ving phủ của site

Bang 1.4 Phân chia mật độ thuê bao theo các hình thái phủ sóng

Bảng 1.5 Phân chúa 92 thuê bao theo tính cho giai đoạn 2009-2015

Bảng 1.6 Mô hình lưu lượng với các dịch vụ tương ửng

ênh RA và các dịch vụ điển hình

Bảng 1 7 Quan hệ giữa

Tăng 1.8 Các thông số cần xem xét khi tính toán số lượng CE

Bảng 1.9 Thiết kế số hượng, CH cho các dịch vụ coi ve

Bang 1.10 Số thuê bao/node B và số CE yêu câu

Tảng 1.11 Các chỉ số chất lượng: của 1narer 3Œ cần đạt được

Bang 1.12 Câu hình vả đụng lượng của 1 RNC

Bảng 2.1 Mô tả các tham số PỤC .ccccccccctccttrtrrrrrrrrrcee

Bang 2.2 Thiét lap Sinterscarch

Bảng 2.3 Thiết lập Hưnn số Qofiaetl (s;n) và Qofl

Bang 2.4 Cai đặt tham số hệ thắng

Bang 3.5 Các tham số LDE

Bang 2.6 Tai nguyén cia cell

Bang 2.7 Ngưỡng truy cap tai neu tướng lên

Bang 2.8 Ngưỡng truy cập tải nguyên vô tuyên hướng xuống,

Bảng 2.10 Thông số cho kiểm tra truy cập

Bảng 2.11 Các địch vụ LAC hồ trợ ăn ceseesseeeseneee Huy

Bảng 2.12 Tham số P§ BE 22222 22222222222 22tr

Bảng 2.13 Tắc độ khởi tạo cho loại kênh DCH

Bang 2.14 Tham sé Tnitial Rate cho dich vu trén kénh DCH

Bang 2.15 Tham 86 Low Rate cho DCH serviee coi

Bang 2.16 Tai nguyén kich hoat thi tue dit trước cho cáo dịch vụ khác nhau

Bang 2.18 Then sé cho Queing

Bang 2.19 Tham sé RRC Direct Retry va Redirection

iw

Š

Bang 2.20 Tham sé thiét lap RRC Direct Retry và Redircction ——-

Bang 2.23 Tham sé thiết lập ngưỡng ‡kich hoạt mã - - 71

24 Tham số thiết lập ngưỡng kích hoạt lub 71

“Than: số tết lập ngưỡng kích hoat NodeR credit - 72

Bang 2.28 Tham số LIDR à ànccnnveerirrrerrrrrrrrrrrrrrrrrirrrrrrrri 7

Bang 2.29 Tham số Inter-frequeney load HO cceieeerereiire 8 Bang 2.30 Tham số thuật toán giảm tắc độ dịch vụ BE 76

Bang 2.31 Tham sé QoS Renegotiation - 77

Bang 2.32 Tham số Inter-R.AT HÍO csennreriirireereraire T7 Bang 2.33 Tham số AMR Rate Reduetion _

Bang 2.36 Tham sé kich hoat OLC - - - 30 Bang 2.37 Tham sé cho TF otia dich va BE oo SL

Bang 2.41 ‘Tham sé reselection 36-2 90

Bang 2.43 Cac tham sé chuyén giao 3G sang 2G - - 93

‘Bang 3.2 Cac tham sé danh gid tai cell, Node B 3G cesses 96 Bảng 3.3 Các thuật toán đang áp dụng, no seererririreerereriooo.VE

Bang 3.4 Tham sé cho Prefer eamping - 99 Bang 3.5 Thar sé cho Random camping 101

LỜI NÓI ĐÁU

Lĩnh vực thông tin di động đã thục sự bùng nỗ và có những bước đột phá khi công nghệ 3G gia nhập và dược dón nhận Mạng 3G ngoài việc đáp ứng nhu cau thing tin

liên lạc, cưng cấp cáo địch vụ đữ liệu tốc độ cao và các địch vụ giao dịch trực tuyến, địch vụ tuyên thông đa phương liện thì đồng thời mạng 3Œ cũng là một giải pháp hiệu quả nhằm san tải, chống nghẽn cho mang 2G

Bé đảm bảo cạnh tranh thắng lợi trong thị trường thông tin di động hiện nay, thì

việc lãng cường hiệu quả tải nguyên mang là rãi cân thiết Để sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên vô tuyến thi việc tối ưu hỏa thông số và vùng phủ sóng cho mạng vô tuyển 3G (UTRAN) 1a rat can thiét dé dap img yêu câu sử dụng các địch vụ trên nên mạng 3G tầng lên nhanh chóng trong lương lai Thực lế, sau một thời gian triển khai, lưu lượng trên nên mạng 3G tăng lên nhanh chỏng và ngày cảng da dạng đứng vẻ góc dộ

người đùng, Diễu này là động lực cho nhà quản lý và khai thác mạng 3G phải thục

sự linh hoạt và uyễn chuyển trong việc điều khiển tôi lưu lượng trong Lừng thoi diéin

xả không tác động nhiều đến kiến trúc hạ tầng, mạng sẵn cỏ

Xuất phát từ mục tiêu đó, luận văn đã tìm hiếu, đề xuất các phương án điều khiến

tải trên mạng 3đ

Nội dung của luận văn gồm 3 chương:

Chương 1: Tổng quan về câu trúc và đặc điểm của dịch vụ mang 3G, nêu

Chương 3: Các phương án điều khiển tải trên mạng Mobifone

Mặc dù tôi đã có nhiều cổ gắng nhưng thời gian để tìm hiểu trang bị kiến thức cho nội dung luận văn của tôi còn hạn chế, nên luận văn của tôi không thể tránh khỏi những

sai sót 'Tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo để luận văn của

tôi dược hoàn thiện hon Tôi xin trân trong cam ơnPGS TS, Nguyễn Hữu Thanh đã tận

tình hướng dẫn và giứp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện kiện văn

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà nội, ngày 1 tháng 03 năm 2015

Học viên

Hoang Văn Cường

CIIVONG 1: TONG QUAN VA DAC DIEM DICII VY MẠNG 3G

1.1 Câu trúc và công nghệ mạng 3G-WCDMA

1.1.1 Câu trúc cơ bản của mạng 3G- WCDMA

1.1.1.1 Tổng quan mạng thông tĩn di động thế hệ 5 (5G)

Công nghệ 3G theo tiêu chuẫn WCDMA là công nghệ mới - Công nghệ đa truy

nhập phân chia theo mã băng thông rộng, với các đặc điểm chính sau đây:

- _ Dãi tân hoạt động: 1920 — 1980 MITz cho hướng Lplinlk và 2110— 2170 MITz cho hướng downlitik

-_ Chế độ truyền: truyền song công phân chia thco tần số (FDD) Mỗi kênh vô tuyến có dé rang [a 5 MHz

- Cáo thuê bao phân biệt bởi các mã khác nhau

- ‘Thu va phat tín hiệu liên tục

- _ Thiết kế mạng trên cơ sở thiết kế mã, sử đựng chung tân sổ

~_ Tảnh hoạt trong việc thiết kế tân số so với công nghệ TDMA

-_ Cần thiết kế cho chuyển giao cell lần cận, quy hoạch mã serambling code

1.1.1.2 Cấu trúc cơ bản của mang 3G

Mang 3G ra dời với mục tiêu nhằm cải thiên dáng kế vẻ tốc độ truyền dữ liệu 3G

không chỉ hỗ trợ các dịch vụ thoại, dữ liệu chuyển mạch kênh mà còn hỗ trợ các địch

vụ truyền đữ liệu chưyển mạch gói với tắc đệ cao, đồng thời cung cắp các địch vụ da

dang và chất lượng honhẫn mạng 2G, dap ửng, nhu cầu giải trì và kinh doanh ngày

cảng cao của người sử dụng

+ Ưu điểm nói bật của mang 3Œ so với mang 2Œ:

-_ Hỗ trợ tốc độ truyền đữ liệu tốc độ cao hơn ( giá trị max data rate Downlink

cé thé dat 21 Mbps, Uplink cé thé dat: 5.76 Mbps)

-

c dịch vụ đa dang và phong phú hơn

-_ Chất lượng thoại tốt hơn

-_ Dung lượng mạng được mở rộng hơn

~_ Tối uu hỏa tài nguyên thiết bị trong việc mở rộng cầu hình đâm báo vũng phô.

~_ Chế độ bảo mật dữ liệu tốt hon

~_ Hiệu quả sử dụng tần số cao

- Tốc đô truyền tối đa đối với công nghệ HSPA+ lên tới 21 Mbps (kênh

Trong câu trúc mạng 3G, Các Node B có chức năng nhỏ nhất, và được điều khiển bởi RNC (Radio Network Controller) Tuy nhién, diéu nay đang thay đổi với sự xuất

tngn cia HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), khi mét số thuật toán (vi

ên phạm vị phủ sóng của một ö nhỏ hơn đảng kể số với mội ö trong GSM, và

Một Nođe B oó thể phục vụ nhiều cell, được gọi là các sector, phụ thuộc vào cầu

tỉnh của anten Cấu hình chung bao gom cell ommi (360°), 3 sectors (3x120°) hay 6 sectors (3 sectors 120° rdng chẳng lên với 3 sector khác tân sở)

Căn cứ vào cơ sở hạ tâng mạng hiện có của Mobifone - Trung tâm 1 và để tiết

kiêm cỉn phí đầu Lụ cơ sở hạ Lằng nhà trạm, các núi điều khiến vô luyến RNC sẽ được

đặt cùng địa điểm véi MSC-S, MGW, SGSN, GGSN, OSS; cac tram thu phat song

Node B, mit trayén dẫn SDH phân lớn cũng sẽ được đặt chung với nhà trạm BTS 2G

tiện tại Các thiết bị truyền dẫn SDH, cấp quang sẽ đuợc sử đụng chung với mạng hiện tại

1.12 Cấu trúc mạng 3G triển khai trên mạng lưới Trung tâm I — Mang Mobifone

Mang théng tin di déng Mobifone di duge pint song 63/63 tink va chia lam 5 khu vực Đối với Trung lâu [ đã được phố sóng 3Œ quy mô 14/14 lĩnh thánh phố với 2829

Nodeb Thiết bị sử dụng hiện nay của hãng Huawoi

Tan sé six dung: mang — Mobifone st dung bang tan 2100 Ghz, bang A trong quy hoach mau tan s6 3G

‘Trong tỉnh hình sự phát triển đả dạng của các đầu cuối hỗ trợ công nghệ 3G cũng

hư nbu cau ngày cảng cao của người sử đụng Dễ đáp ứng cho dự báo thuê bao và

lưu lượng nhủ kế trên, mục liều cân xã dựng mạng 3G đã đáp ứng dụng lượng và

vùng phủ sóng theo nhu cầu là yêu cầu hàng đầu đổi với thiết kế và quy hoạch mang

Với yêu câu nói trên, Mobifone đã lựa chạn nâng cấp mạng biện thai (2.5G-

TRDGE) lên mạng 3Œ tiêu chuẩn WCDMA Trong nội dụng này, yêu cầu gần đối với

các phân tử mang lõi cần dược nâng cấp để tương thích kết nỗi với mang 3G, bỗ sung thêm các phần tứ mạng vô tuyén RAN

1.1.3 Triển khai mạng thông tin đi động 3G trong giai đoạn 2009-2015

a Cấp mạng lõi biện Lại

Song song với việc triển khai trang thiết bị mạng vô tuyến 3G (RA), phân NSS,

GPRS cing da va dang tiến hành nâng cấp mở rộng đễ dâm bào đáp ứng đồng thời

cho cá số lượng thuê bao 2G ting trưởng và số lượng thuê bao 3G mới trong giai

đoạn 2009 — 2015 và đồng thời đáp ứng nhu câu sử dụng ngày càng oao của cáo thuê

‘bao sit dung 3G trong giải đoạn tiếp theo (2015-2020),

Mạng lỗi di động phát triển theo định hưởng NGN Micbile, trên eơ sở hưởng tới

kién tric IMS Viée triển khai mạng lõi đi động đáp mg hai mục tiêu cụ thế:

- Dam bao day đủ các chức năng chuyển mạch gói (PS) và chuyển mạch kênh

(CS) cho thuê bao 3G

- Đâm bảo các chức năng tống đải chuyên mạch gói và chuyến mạch kênh cho

cáo thuê bạo 2G và 2,54 hiện có

Đổi với mạng Mobifone -Trung tâm I, hiện tại đã có sẵn cơ sở hạ tầng, mạng 2.5G

Do do, triển khai hạ lằng mạng 3G trên cơ sở tận cụng các thiết bị mạng sắn có là

giải pháp tối ưu cho phát triển mạng trong giai doạn dầu thiết lập rnang,

Hình 1.2 Cấu hình phát triển song song mạng 2.5G và 3G tối ưu

Trong giai đoạn nảy, các thiết bị mạng lõi hiện tại như SGSN, GGSN, HLR,

MSC sé duoc nang cap đẻ đáp ứng tương thích mạng 3G

b Trang bị mạng RAN để phủ sóng 3G

“Trên nên mạng 3G, với công nghệ điều chế khác nhau, phần vô tuyển (RAN) can

được trang bị đẻ phủ sóng cho các thuê bao 3G Mạng RAN được trang bị cản đảm

bảo ba tiêu chí cơ bản:

© Mang 3G duoc thiét ké dé san tai cho mang 2G tại các thành phỏ lớn

* Pam bao ving phi song dap ứng theo số lượng thuê bao 3G phat trién méi

* Dam bảo 100 % khả năng chuyên giao giữa 2G-3G và ngược lại

Trên cơ sở các tiêu chí nói trên, trong S năm đầu phát triển mạng 3G, Mobifone

tập trung xây dựng và hoản thiện CSHT nhà trạm và mang lưới nhằm phát triển 3G

tại các thành phỏ, thị xã có mật độ thuê bao lớn, nhu cầu trải nghiệm dịch vụ 3G cao

18

c Phương pháp thiết kế quy hoạch mạng 3G

Căn cứ vào các dữ liệu cầu hình, lưu lượng, mật độ thuê bao, số lượng thuê bao

mạng hiện tại của mạng củng với công tác đo kiểm đánh giá khả năng tăng trưởng,

để thiết kế, tính toán dung lượng, cấu hình cho mạng 3G Trong quả trinh thiết kế,

tan dụng cơ sở hạ tảng nhả tram hiện tại dé lắp đặt thiết bị cho mạng 3G Dieu nay đã

giảm thời gian xây dựng và thiết lập đường truyền dẫn, các thiết bị mạng lõi như

MSC, HLR, SGSN, GGSN được nâng cấp đề đáp ứng, tương thích với mạng thẻ hệ thử 3, có nghĩa là chỉ phi xây dựng mạng lả thấp nhất

Với việc ứng dụng các công cụ chuyên dụng cho việc thiết kế cũng giảm được rất

nhiễu thời gian và công suất cho các kỹ sư Các dữ liệu đầu vào được đưa vảo hệ thông, hệ thông sẽ tự động, đưa ra kết quả thiết kế phần thô Căn cử vảo dữ liệu thiết

kể thô các kỹ sư cần tiếp tục thực hiện công việc căn chỉnh đẻ đưa ra được thiết kể cuối củng vả tôi ru nhất

Trong giai đoạn mới triên khai mạng 3G, với dự báo lưu lượng cho 3G cỏn chưa cao và nhu cầu trải nghiệm dịch vụ 3G chưa nhiều Đề tận dụng câu hình mạng hiện

có, đề xuất sử dụng chung thiết bị mạng lõi, mạng truyền dân hiện tại và có bỗ sung thêm các thiết bị để mở rộng cho mạng lõi cũng như trang bị bỏ sung các thiết bị

truyền dẫn trên cơ sở mạng hiện tại

Các NodeB 3G được lắp đặt chung cơ sở hạ tầng với trạm BTS 2G/ 2.5G hiện tại,

một số được lắp đặt bỏ sung mới đề tôi ưu vùng phủ sóng, câu hình node B phổ biên

là 03 sector đẻ đáp ứng cho dung lượng thuê bao khoảng 500 thuê bao 3G (384 Mb/s)

1.2 Xu hướng phát triển dịch vụ và lưu lượng 3G trên mạng Mobifone

1.2.1.Nhu cầu phát triển các dịch vụ

« Theo hiệp hội GSM, tinh đến tháng 12/2014 trên toàn thế giới đã cá 649 nha

khai thác 3G ở 217 quốc gia, phủ sóng khoảng 70% đân số thể giới

« Dũ công nghệ tiến bộ rất nhanh, nhưng phát triển hệ thống mạng đi động còn phu thud rất lớn vào cơ sở hạ tầng và khả năng đầu tú, nên thể hệ 2G vẫn còn là công nghệ dược ưu tiêu lựa chọn ở nhiều quốc gia thu nhập thập trong vải năm tới và

cả những nước đang phát triển đến 2018 Số lượng kết nổi 3G sé ting trong những nam gan day tir hơn 600 triệu năm 2009 đến hơn 2 tỷ năm 2013 và sẽ tiếp ti tăng,

thêm 1,7 tỷ nữa vào năm 2020 Tuy nhiên 3G văn là một xu hướng tắt yếu của công,

nghệ thông tin đi động khi mả nhu cầu của người tiên đùng ngày cảng cao đặc biệt

về tốc độ truy thập và các ứng dụng của điện thoại đi động,

'Theo những con sé thống kê nói trên, nhu câu trải nghiệm đa dạng các dich vu

3G là rất lớn và còn tăng mạnh mẽ vả phát triển trang những năm tới Khi nhu câu

Trgười đừng cao, đời hỏi nhà cung cấp địch vụ mạng cũng cân có chế độ và chính sách phù hợp dỗi với mỗi loại lưu lượng dễ phục vụ tốt hơn nhu cầu người sử dụng

1.2.2 Xu hướng phát triển các dịch vụ trên nền mạng 3G

" Xây dựng môi danh mục các dịch vụ sẽ triển khai trên cơ sở khai thác tôi da khả

năng của hệ thông truy nhập vô tuyển thê hệ thứ 3 vả kế hoạch khai thác các địch vụ trong các năm nhằm lối ưu hóa đầu tư

= Trong thời gian dâu, thực hiện việc tập trung dâu tư phát triển thị trường dịch

vụ 3G tại các thánh phố lớn, các khu vực sinh sống, công tác của nhóm khách hàng,

smuc tiên nhằm tôi tru hóa lợi nhuận và tạo lập thôi quen tiên đừng,

" lập trung vào 3 nhóm khách hàng mục tiêu bằng việc thiết kế các địch vụ phù hợp kết hợp với chính sách cước tru đãi, cụ thể là:

-_ Nhóm 1: Nhóm khách hàng là doanh nghiệp, doanh nhân có như cầu sử đựng,

các ứng dung của công nghệ 3G (ứng dụng văn phòng, ứng dụng định vị) Thực tế

trên địa bản trung tâm I, nhóm khách hàng đoanh nghiệp cũng, đã thục sự có nhu cầu

dịch vụ cao, với các dịch vụ quản lý và hồ trợ kinh doanh của doanh nghiệp, Tiêu

biểu các doanh nghiệp: ngân hảng Techeombank, Hải quan, Thuế , Taxi

~_ Nhóm 2: Nhóm khách hảng là sinh viên, học sinh phổ thông yêu âm nhạc, cỏ

nhu cau thưởng thức các loại hình âm nhạc Trong quả trình khai thác, Mobifone đã đưa ra các gỏi sản phẩm phủ hợp với nhóm khách hàng đây tiêm năng nảy

~_ Nhóm 3: Nhỏm khách hàng lả đối tượng tham gia các hoạt động của thị trường,

chứng khoán có nhu cầu về thông tin trực tuyên được cập nhật thường xuyên Đây là

nhóm khách hàng it nhưng phát sinh doanh thu lớn từ những nhu câu trực tuyển

* Ưu tiên tập trung phát triển các dịch vụ liên quan đến lĩnh vực tải chính, ngân

hàng, chứng khoản và thanh toán qua điên thoại di động

* Nghiên cứu triển khai cung cấp các loại thẻ SIM tích hợp các ứng dụng 3G

1.3 Thiết kế vùng phủ sóng, dung lượng mạng 3G-WCDMA

1.3.1 Cơ sở thiết kế

1.3.1.1 Lưu đồ thiết kế mạng vô tuyến RAN cơ bản

Các bước cơ bản thi lạng yen RAN

© Xác định các thông số đầu vao: dân số, mật độ dân cư, mật độ thuê bao có định,

di động, lưu lượng phút gọi trung bình của một thuê bao, doanh thu của trung bình

của một thuê bao, dự báo số lượng thuê bao 2G, 3G

« Kế hoạch phủ sóng theo dân cư, theo diện tích

® Tính toán sỏ lượng node B cân thiết

1.3.1.2 Dự báo phát triển thuê bao

Số thuê bao của mạng Mobifone nói chung và địa bản Trung tâm I ting truéng

liên tục, năm 1996 từ vải nghìn thuê bao đến năm 2002 1a gan 1.000.000 Thuê bao của mạng trung tầm I tập trung chủ yếu ở các thành phổ lớn, đặc biệt là ở Hà Nội,

Thanh Hóa, Nghệ An

Xu hướng sử dụng các thiết bị di động thông mình ngảy cảng tăng ở Việt Nam,

năm 2014, 3G sẽ có 19 triệu thuê bao; hơn 17 triệu smartphone được bán ra Việt

Nam nằm trong top 10 các quốc gia trên toản câu tiêu thụ smartphone và đúng thứ ba ving Nam Á về tỷ lệ người mới sắm smartphone

số 60.000 |

oo 000 2

Theo đến hết năm 2014, Việt Nam cỏ khoảng trên 140 triệu thuê bao 2G và 3G,

trong đỏ số lượng thuê bao 3G đã vượt con số 20 triệu thuê bao, số thuê bao 3G mạng

Mobifone năm 2013 khoảng 6 triệu (thi phản chiếm khoảng 31%) [7]

1.3.1.3 Kế hoạch phủ sóng cho mạng 3G

Theo kế hoạch chung của toàn công ty, mạng lưới 3G Công ty sẽ phủ sóng 3G

den 47% dân số đến năm 2015 (cỏ tính đến tốc độ tăng dân số từng năm)

*% of 3G population coverage:

70.1% erm 7%

Hình 1.10 Kế hoạch phủ sóng theo dân số của toàn mạng Mobifone

(Trích dẫn nguôn công ty tư vần Delecon)

1 Cung cấp vùng phủ sóng tốt và chất lượng cao trong các thành phô/tỉnh quan trọng trên toản quốc

2 Việc cân đối số lượng thiết bị cung cấp ở trên được phân bồ theo số lượng site

hiện có trong môi tỉnh

3 Site từ tỉnh ưu tiên thấp được chuyên sang tỉnh ưu tiên cao hơn đề cung cap

3G ngay cả trong các thị trần nhỏ

4 Site bên ngoài khu vực của tỉnh ưu tiên thấp chuyên ra đường cao tốc để phủ

sóng quốc lộ và đường giao thông

5 Tối đa hỏa việc dủng lại các site hiện tại để tăng vủng phủ sóng, trong đó bao gôm cả giải pháp trang bị các trạm Node B mới theo công nghệ tiên tiền như Node

B cau trac main — remote, tram outdoor Mé réng ving phủ đổi với ngoại ô thành

phỏ, thị xã, thi trấn và nông thôn

26

1.3.2 Thiết kế vùng phủ sóng 3Œ

1.3.2.1 Dự báo số lượng thuê bao 3G theo ving dia ly

Cầm cứ vào dự báo về số lượng thuê bao 3G phát triển, số lượng thuê bao trên

toàn Việt Nam Mô hinh phủ sóng dược chia thành 4 mö hình như sau: vũng mật độ dan cư đồ thị dây đặc (đense trban), vùng đô thị (urban); ving đô thị ngoại vi

(suburban) và vùng nông thôn ngoại thành (rural)

Bang 1.1 Phân vùng hình thái phủ sóng cho các thành phố và tỉnh

Với giá thiết là 11a Ndi va Lla Tay (ctl) lá nơi có mồ hình mật độ dân cư dày đặc,

với gác khu đô tú và Trung tâm thương mại, có số lượng: nhà cao tầng liền kế nhau nhiều, các thành phố và tỉnh khác chỉ có 3 hình thái dân cư như bảng trên

‘Theo kinh nghiệm triển khai mạng 3G của một số nhà khai thác lớn trên thẻ giới, xrhững rắn đầu triển khai, đuực lế sẽ có khoảng 5-1094 số thuê bao ch động mạng 2Œ hiện tại chuyên sang sử dụng các dịch vụ của mạng, 3G,

Số thuê bao chuyển sang 3G toàn mạng 1414 tỉnh Trung tim I dự kiến là:

760,000 subs

1.3.2.2 Vùng phủ sóng 3G yêu cầu đáp ang

Trên cơ sở nghiên cứu bản đổ số, bao gầm phân bó dân cư, phân chia vũng đỏ

thị day dic (deuse urban) , vimg 46 thi (urban) , vimg dé thi ngoai vi (suburban) va ving néng thén ngoai thanh (rural)

Bến hình thái môi trường phủ sóng được định nghĩa như trên đề phục vụ cho thiết kế, vùng phủ sống yêu cầu cho mỗi Hưmh phố được ước lượng như sau:

Bang 1.2 Diện tích phủ sóng củu các hình thải môi trường

Tiện tích phủ sông (km2) Thứ tự | Mã tĩnh | Tên tỉnh

Dense urban | Urban Suburban | Rural

1.3.2.3 Phương án thiết kế mạng 3G- WCDMA

ản "

Hình 1.11 Lưu đồ thiết kế vùng phủ sóng mạng WCDMA [11]

Xác định số lượng node B yêu cầu đề đáp ứng vủng phủ sóng theo thủ tục như

Sau:

~ Xác định các thông số thiết kế quỹ công suất và tỉnh toán công suất phủ hợp

~ Xác định suy hao lớn nhất cho phép từ quỹ công suất Sử dụng mô hình truyền

sóng thích hợp, sẽ tính toản được bản kính phủ sóng vả vủng phủ của node B

~ Ước lượng số node B yêu câu bằng cách chia vùng phủ sỏng cho vùng phủ của

1 node B Tuy nhiên điều nảy cũng chỉ là tham khảo, cần khảo sát chủ tiết hơn

tại hiện trường

Dự báo vùng phủ của trạm 3G

Mobifone sẽ sử dụng chủ yêu các node B với 3 sector để lắp đặt

Ly do:

- Anten sector cé bip song tính hưởng cao hơn, do đó phủ sóng sâu và rộng hơn,

~ Giảm can nhiêu;

~ Dê thiết kế thông số vả kiêm soát vùng phủ tốt hơn

Dạng phủ của cell được giả thiết là các hình 6 cạnh, R là bản kinh của cell và D

là khoảng cách giữa 2 node B,

‘Vang phi sóng, 8 nodo B với 3 scetor dược tính toán theo công thức sau:

phu ctia site sé duge xae dinh nhu sau:

cell duge tinh toán từ quỹ sông suất bông dưới đây, vũng,

Bang 1.3 Kết quả tính toán bản kính cell và vùng nhú của site

Đôth| | Vùngđồ | Vùng | Ving

1.3.3 Tính toán dưng lượng mạng 3G

1.3.3.1.Cơ sở dự báo thuê bao 3G

Các căn cứ đề tính toán đưng lượng mạng

œ Căn cử váo các cơ sở thiết thể mạng vô tuyến

«_ Căn cử lưu lượng, số lượng thuế bao mạng 2Ở hiệu tại

«Căn cứ dự báo tĩng trưởng của thuê bao di động,

Căn cứ vào tỷ lệ % thuê bao đĩ động theo các hình thái phú sông

® Dự báo chính xác số lượng thuê bao phat trién theo từng mô hình phủ sóng,

Bang 1.5 Phan chia “a thuê bao theo Linh cho giai đoạn 2009-2015

1.3.3.2 Mô hình lưu lượng mang

Trên cơ sở kinh nghiệm của mạng hiện tại Mobifone -Erung tâm L về lưu lượng

mang hiện lại, giã thiết sau về mô hình lưu lượng Băng dưới đây chỉ ra trưng bình giờ bận của thoại, đữ liệu cho 1 thuê bao khi sử dụng các dịch vụ chính của mạng, 3G như sau:

Giả thiết về mô hình lau lượng (traffic model) :

+ Tổng lưu luợng cho 1 thuê bao là 1456 kbit UL va 2208 kbit DL

Bảng 1.6 Mô hình lưu lượng với các dịch vụ Lương ứng

lcarer| Rearer Servi ervice 1: Typical RABT: ‘ype ĐC Penetration| Rate | Rate Intensity) CỐ ate | Rate Intensity vot | VoL [ĐÈ

Type SPrvice (UL:DT) Rate TL | DL (mEr)

‘Bang 1.7 Quan hệ giữa kênh RAB vả các dịch vụ điển hình

Interactive Basic browsing BS 64 64

Thileractive Mobile office internet 128

Info Service & E-Commerce}

1.3.3.3 Định cữ số lượng channel elemnent (CE)

Nguyên tắc thiết kế CE,

M61 CE (channel clement) là 1 phần tử kênh trơng lài nguyên bằng tan eta node

B dé cung cấp dung lượng cho ] kênh thoại, bao gồm cả bảo hiệu control plane, Chế

46 nén (compressed made), phan tập phát và chuyển giao mềm

Các giá thiết như sau

-_ CH dàng chứa sẻ chung trong ] node B;

-_ Không cần bỗ sung CL cho kénh CCI,

- Khong can thêm ŒE cho phân tập phái;

-_ Không cần CH thêm cho mục đích chuyển giao mềm

-_ HSDPA không chiếm nguồn kẻnh của R99 CB;

Bảng 1.8 Các thông số cần xem xéf khi tính toán số lượng CE,

Tay từng nhà cùng cấp thiết bị, số lượng ân định phan tử kênh cho từng loại dịch

vụ theo bảng điển hình như sau:

« Số lượng CE để đán ứng số lượng thuê bao

'Trên cơ sở phương pháp định cỡ raạng ở trên, số lượng thuê bao, và cấu hình Cl:

yêu cầu cho mỗi site (Cần hình nảy phụ thuộc vào khả năng phần cứng của mỗi

TNodoB và heơnse mưa và có thể được cấp phát động) cho môi điều kiên môi trường được dự kiến như sau:

Bang 1.10 Số thuê bao/nede B và sé CE yêu cầu

Số Hiệu đầu vào

Trung lâm thị nguại ô | nông thân

Bang 1.11 Các chỉ số chất lượng của mạng 3G cần đạt được

Định nghĩa Điễu giải KPIs

HE Hi lp cuộc ai thành công (Cổ CaI Sam —

etainaility FESh thước por GR en tide khi rủ ciộo gi AM

yf PS DL transfer befare drop)

kích thước gói dữ liêu HSDPA trước Khi rơi cuôt|

1.3.3.4 Các kết quả tính toàn thiết kế node B

Số lượng node B site yêu câu cho mỗi thành phê được tính toán trên cơ số phương,

pháp luận sau:

-_ Dự báo quỹ công suất của 1 site cho từng hình thái mỗi trường phủ sóng,

~_ Dự bảo số lượng thuê bao lớn nhất của 1 site cho † hình thái môi trường phố

song.

~_ Trên cơ sở vùng phủ sóng của site và bán kính của cell, số lượng site tôi thiểu cân lắp đặt được dự báo

~_ Trên sơ sở bằng số lượng thuê bao va sé CE cho † site, số sie cần thiết hỗ trợ cho số lượng thuê bao theo phát triển sẽ dược dự báo

-_ Số lượng node B tir 2 mục trên vả số cao hơn sẽ được lựa chọn

1.3.3.5 Thiết kế số lượng vả đung lượng cho RNC

Phương pháp để xuất nghiên cứu để thiết kế sở lượng va dung lượng cho RNC

bao gốm:

- Tối ưu kết nối về mặt truyền din tit node B về RNC;

- Tối ưu kết nối truyền dẫn từ RNC về mạng lỗi;

- Giảm thiểu số lượng inter- handover giữa các RNC,

- Đêm bảo đỗ chưng lượng: săn củ số lượng node B, thông lim dự đoán lưu

Bang 1.12 Cân hình và dung lượng cia 1 RNC

PS (UL DL) data throughput (Mbit/s) 1150

- Các ENC cần bd tro ede giao tigp ATM/STM] and TP/GigE interfaces

- Trên cơ sở tính toán về lưu lượng phát sinh và nhu câu thực tế cầu thực tế của

người đỉng dịch vụ 3G, đã phân loại và định hướng được loại hình địch vụ và lưu

lượng để có chính sách diễu khiển tải lưu lượng cho phủ hợp Trên cơ sở dỏ có chính

sách phục vụ khách hàng ngày một tết hơn

3

CHƯƠNG 2: CƠ CHÉ ĐIỀU KHIỂN TẢI & THAM SÓ CÀI ĐẶT

2.1 Thuật toán điều khiển trước khi truy cập dịch vụ -PUC:

PUC là thuật ngữ viết tắt của thuật toán Potential User Control, nó có chức năng điều khiển lựa chọn lại cell của UE sang cell ở tần số khác, vả ngăn cản các UE sé

truy nhập vào các cell có tải lớn

Trong hệ thông WCDMA, phần quản lý tính di động của các UE ở chẻ độ Idle

hoặc connected mode được thực hiện bởi hai chức nang chon loc (selection) va lua chon lai (reselection) Tinh ning PUC điều khiển phản chọn lọc vả lựa chọn lại sao

cho ở chế độ idle mode các UE không truy nhập vào các có cell tải lớn [8]

Cập nhật và quản bả thông tin hệ

thông của cell và các cell lân cận