Nghiên cứu áp dụng giải pháp đa sóng mang (multi carrier) công nghệ 3g trên mạng vinaphone

Nghiên cứu áp dụng giải pháp đa sóng mang (multi carrier) công nghệ 3g trên mạng vinaphone

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

DANH MỤC HÌNH VẼ 3

LỜI NÓI ĐẦU 4

CHƯƠNG I: THỰC TRẠNG SỬ DỤNG TÀI NGUYÊN TẦN SỐ 3G CỦA VINAPHONE 6

1.1 Thực trạng sử dụng tài nguyên tần số 3G của Vinaphone 6

1.1.1 Tài nguyên tần số 3G của Vinaphone 6

1.1.2 Thực trạng triển khai tần số 3G trên mạng Vinaphone 6

1.2 Nhu cầu sử dụng tần số thứ 2 và thứ 3 trên mạng Vinaphone 7

CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP ĐA SÓNG MANG 8

2.1 Giới thiệu chung 8

2.2 Cell Selection and Reselection – Lựa chọn và tái lựa chọn cell 8

2.2.1 Phân loại lựa chọn lại Cell 9

2.2.2 Thủ tục các phép đo 9

2.2.3 Quy tắc S – Dành cho lựa chọn lại Cell 10

2.2.4 Quy tắc R – Dành cho tái lựa chọn lại cell 11

2.2.5 Chiến thuật camping 14

2.2.6 Bảng giải thích các giá trị tham số 15

2.3 Inter-frequency Load Sharing 16

2.3.1 Load Sharing 16

2.3.2 Cell Load 17

2.3.3 Inter-Frequency Load Sharing 18

2.3.4 Cấu hình Inter-Frequency Load Sharing 20

2.4 Inter frequency Handover 23

2.4.1 Inter frequency Handover 23

2.4.2 Hệ thống các event 24

2.4.3 Quy hoạch cell neighbor 27

2.5 Lựa chọn Serving Cell HS-DSCH và thay đổi cell HS-DSCH 28

2.6 Xây dựng giải pháp đa sóng mang trên mạng Vinaphone 32

2.6.1 Các bước chính để xây dựng giải pháp đa sóng mang trên mạng Vinaphone 32

2.6.2 Giải pháp phân tách lưu lượng R99 và HSPA trên các sóng mang riêng biệt 32

2.6.3 Giải pháp không phân tách lưu lượng R99 và HSPA 36

2.6.4 Lựa chọn giải pháp cho mạng Vinaphone 38

CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI THỬ NGHIỆM GIẢI PHÁP MULTI CARRIER TRÊN MẠNG

VINAPHONE 39

3.1 Hoàn cảnh thử nghiệm 39

3.2 Công cụ đo tại hiện trường 39

3.3 Kết quả đạt được của hai giải pháp 39

3.3.1 So sánh kết quả theo thống kê từ OMC 39

3.3.2 Kết quả Driving Test 44

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 48

TÀI LIỆU THAM KHẢO 49

DANH MỤC HÌNH VẼ LỜI NÓI ĐẦU

Vinaphone bắt đầu triển khai và khai thác thêm mạng 3G WCDMA từnăm 2009 Dưới sự phát triển mạnh mẽ của thuê bao 3G và đòi hỏi phát triển từmạng lưới, năm 2012, Vinaphone bắt đầu triển khai tần số thứ 2, thứ 3 ở khuvực VNP1 Đến năm 2013, tần số thứ 2 và thứ 3 bắt đầu được triển khai trêntoàn mạng Vinaphone Lúc này, số thuê bao sử dụng 3G và dung lượng 3G làrất lớn, đòi hỏi phải có một giải pháp đa sóng mang tối ưu nhất để áp dụng triểnkhai trên toàn mạng

Giải pháp đa sóng mang là một cách hiệu quả để mở rộng dung lượng,vùng phủ, cải thiện chất lượng để đáp ứng lượng khách hàng ngày càng tăngcủa các dịch vụ R99 và băng rộng

Ưu điểm của giải pháp bổ sung thêm sóng mang là:

- Cho phép mở rộng dung lượng, vùng phủ và cải thiện chất lượng

- Dùng lại các trạm đang có, bao gồm cả hệ thống anten và truyền dẫn

- Dùng lại dữ liệu cấu hình sẵn có, như các setting về power, neighbor vớicác cell 2G…

Một nodeB hiện nay có thể cấu hình tới 4 sóng mang (3x4), trong đó cóthể hỗ trợ HSDPA ở trên tất cả các sóng mang và EUL trên tối đa là 2 sóngmang Tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng HSDPA/EUL, có thể cấu hình kết hợpHSPA với R99 R99 có thể tách biệt với HSPA, trong khi HSPA luôn được cấuhình cùng với R99 HSDPA có thể triển khai mà không có EUL, trong khi EULluôn được triển khai cùng với HSDPA trên cùng một sóng mang Để triển khaigiải pháp đa sóng mang có hiệu quả, ta phải xác định mục tiêu của giải pháp đasóng mang là gì: mở rộng dung lượng, mở rộng vùng phủ hay cải thiện chấtlượng dịch vụ, từ đó xác định cấu hình tương ứng

Xuất phát từ nhu cầu đó, từ tháng 7/2013, các cán bộ kỹ thuật của Trung

tâm ĐHTT đã xúc tiến thực hiện đề tài “Nghiên cứu áp dụng giải pháp đa sóng

mang (Multi Carrier) công nghệ 3G trên mạng Vinaphone” với mong muốn

cung cấp một tài liệu đánh giá đầy đủ các góc cạnh của giải pháp đa sóng mang và

đề xuất một giải pháp phù hợp áp dụng trên mạng Vinaphone

Thay mặt nhóm tham gia thực hiện đề tài

Hà Nội, tháng 11/2014

CHƯƠNG I: THỰC TRẠNG SỬ DỤNG TÀI NGUYÊN

TẦN SỐ 3G CỦA VINAPHONE

1.1 Thực trạng sử dụng tài nguyên tần số 3G của Vinaphone

1.1.1 Tài nguyên tần số 3G của Vinaphone.

Tần số 3G của Việt Nam đang được phân bổ cho 4 nhà mạng, trong đóVinaphone được quyền khai thác dải tần số 15 MHz, tương ứng với 3 tần sốtuyệt đối Theo quy hoạch, tài nguyên tần số 3G của Vinaphone bao gồm dải2155-2170 (DL) và 1965-1980 (UL)

Tiêu chuẩn

kỹ thuật ápdụng

Bảng 1.1: Băng tần 3G của Vinaphone trong quy hoạch tần số.

1.1.2 Thực trạng triển khai tần số 3G trên mạng Vinaphone

Bắt đầu đưa vào triển khai và vận hành mạng 3G từ cuối năm 2009, số lượngtrạm 3G NodeB được phát triển một cách nhanh chóng Tuy nhiên, cho tới năm 2012,mạng Vinaphone mới bắt đầu sử dụng tần số 3G thứ 2 và thứ 3 cho các NodeB, điềunày xuất phát từ nhu cầu thực tế của mạng lưới, nhằm cung cấp thêm dung lượng 3Gcho lượng khách hàng phát triển nhanh chóng trong các khu vực thành phố Trongnăm 2013, số tần số thứ 2 và thứ 3 phát triển nhanh chóng Số trạm có tần số thứ 2chiếm 50% số NodeB trên mạng Tính tới đầu năm 2014, đã có gần 80% nodeB đang

sử dụng tần số thứ 2 trên mạng

Năm2012

Năm2013

Năm2014

Số cell F1 19903 30511 33708

Số cell F2 2616 16524 26568

Bảng 1.2: Số cell sử dụng tần số 1, 2, 3 trên mạng Vinaphone.

1.2 Nhu cầu sử dụng tần số thứ 2 và thứ 3 trên mạng Vinaphone

Bắt đầu được triển khai từ năm 2009, mạng WCDMA của Vinaphone chỉ sửdụng 01 sóng mang trong dải tần 15 Mhz được cung cấp Với đà tăng trưởng mạnh mẽ

về số thuê bao dùng smartphone có hỗ trợ 3G và số thuê bao hỗ trợ data tốc độ caongày càng tăng, mạng WCDMA với 01 tần số là không đủ và không tận dụng hết tàinguyên mạng lưới Mạng 3G với chỉ một sóng mang có nhiều hạn chế: Giới hạn về sốcode vô tuyến (15 code SF16), giới hạn về tốc độ data lớn nhất có thể phục vụ(21Mb), giới hạn về các giải pháp vô tuyến (vì chỉ có 1 sóng mang)…Vinaphone đangđịnh vị là mạng cung cấp dịch vụ data tốt nhất Việt Nam, vì thế nhu cầu phục vụkhách hàng dịch vụ data tốt nhất là cấp thiết

Giải pháp đa sóng mang đem lại nhiều lợi ích cho mạng WCDMA:

- Cung cấp thêm code vô tuyến, mở rộng dung lượng mạng lưới

- Cung cấp thêm nhiều giải pháp để tăng cường chất lượng mạng lưới, đặc biệt làcác giải pháp về data như HSPA-42Mb…

- Cung cấp các giải pháp interworking linh hoạt như IFHO, IFLS

CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP ĐA

SÓNG MANG

2.1 Giới thiệu chung

Khi triển khai tính năng MultiCarrier trong mạng WCDMA thì yếu tố quantrọng nhất là chiến lược sử dụng như thế để việc triển khai MultiCarrier đạt hiệu quảcao nhất Đối với nhà mạng là các yếu tố như thu hút thêm được nhiều thuê bao, lưulượng tăng, chất lượng mạng đảm bảo Đối với người dùng là sự hài lòng về chấtlượng mạng Đó chính là sự phân bố về lưu lượng, sự chia tải giữa khác tần số vớinhau khi triển khai tính năng MultiCarrier Xuyên suốt toàn bộ là quá trình của thuêbao từ chế độ Idle đến quá trình trình truy nhập và cuối cùng là quá trình Connected.Tương đương với 5 tính năng để triển khai MultiCarrier là

+ Cell Selection and Reselection

+ Inter-frequency Load Sharing

+ Inter-frequency Handover

+ Lựa chọn serving Cell HS-DSCH và thay đổi cell HS-DSCH

Tính năng di động trong hệ thống WCDMA cho phép thuê bao với các trạngthái khác nhau có thể chọn lựa qua các tần số khác nhau Trong đó việc lựa chọn trongcùng tần số bao giờ cũng dễ dàng hơn khi chọn giữa các tần số khác nhau Lý do chọntại tần số bao gồm các yếu tố như vùng phủ, khả năng phục vụ cũng như các dịch vụ

mà tần số đó thể cung cấp Để việc phân bố tốt UE giữa các tần số trong trạng tháiconnected thì việc điều khiển UE ở chế độ Idle là rất cần thiết, Thuật toán chọn lựacell được sử dụng để UE chọn đúng tần số sẽ tránh cho việc mất dịch vụ khi chuyểnsang chế độ connected Trong trạng thái connected, các thuật toán về inter frequencyload sẽ chia sẻ tài nguyên, cân bằng tải giữa các tần số được hợp lý Và thật toán interfrequency handover sẽ đảm bảo tính liên tục cho thuê bao khi di chuyển do liên quanđến yếu tố về vùng phủ

2.2 Cell Selection and Reselection – Lựa chọn và tái lựa chọn cell

Trong hệ thống 3G ở chế độ Idle, thiết bị đầu cuối sẽ thực hiện lựa chọn lạigiữa các tần số WCDMA và giữa WCDMA với GSM dựa trên mức thu tín hiệu của

serving cell và neighor cell Đối với WCDMA là các giá trị CPICH Ec/N0 hoặcRSCP, đối với GSM là cường độ tín hiệu RSSI Thiết bị đầu cuối chỉ được cho phéplựa chọn cell UMTS hoặc GSM khi mức chất lượng trung bình hoặc mức tín hiệutrung bình đạt đến ngưỡng nhỏ nhất Mức ngưỡng nhỏ nhất của tín hiệu thu đảm bảorằng mạng có thể nhận được thông tin về việc lựa chọn lại cell phát đi từ thiết bị đầucuối Điều này cũng tính đến mức công suất phát tối đa của thiết bị đầu cuối được chophép khi truy cập cell và mức công suất phát tần số vô tuyến tối đa mà thiết bị đầucuối có thể phát.

2.2.1 Phân loại lựa chọn lại Cell

Trong hệ thống WCDMA việc lựa chọn lại cell được chia thành 3 nhóm

 Intra Frequency ( f1,f1): Là việc lựa chọn lại cell WCDMA trong trường hợp các cell đó cùng một tần số

 Inter Frequency (f1,f2) : Là việc lựa chọn lại cell WCDMA trong trường hợp các cell đó có tần số khác nhau

 Inter – RAT: Là việc lựa chọn lại cell trong trường hợp các cell đó thuộc hai hệthống vô tuyến khác nhau Trong trường hợp này là giữa WCDMA và GSMThứ tự ưu tiên việc lựa chọn lại cell là do quy hoạch của nhà mạng quyết định.Hiện nay tại Việt Nam các nhà mạng đi lên 3G từ GSM đã sử dụng cả ba tần số được cấp phép nên lựa chọn lại cell sẽ xảy ra cả bai trường hợp là Intra frequency, Inter frequency và Inter-RAT Trong đó mục tiêu là muốn thuê bao nắm giữ 3G càng lâu càng tốt nên sẽ ưu tiên cho Intra Frequency và Inter frequency hơn cả

2.2.2 Thủ tục các phép đo

Các thủ tục này cho phép thiết bị đầu cuối(UE) báo cáo đến mạng các kết quả

đo được Từ đó chức năng quản lý tài nguyên vô tuyến sẽ đưa ra quyết định chính xác

để duy trì chất lượng dịch vụ có thể chấp nhận được đến UE Mạng sẽ cấu hình cácphép đo này để cung cấp đến UE các đối tượng được đo như các cell, các kênh vậnchuyển, các kênh vật lý, các chuẩn được sử dụng như chu kỳ đo, các sự kiện đượckhởi tạo cũng như loại bỏ Cấu hình này được thực hiện bởi thông điệp điều khiển đo.Báo cáo các phép đo được phân loại thành các nhóm sau

 Các phép đo Intra Frequency UE đo các kênh vật lý theo đường xuống củacác cell có cùng tần số Các phép đo đó bao gồm

- Ec/Io của kênh P-CPICH

- Suy hao theo đường xuống Đó là sự chênh lệch giữa công suất phát vàcông suất thu trên kênh CPICH Công suất phát CPICH được quảng bá bởimạng

- Công suất mã tín hiệu thu theo đường xuống (RSCP) của kênh P-CPICH

- Đo thời gian khác nhau giữa các khung của các cell

 Các phép đo Inter Frequency Đo trên kênh đường xuống của cell với mộttần số khác Các giá trị đo khác cũng giống như Intra Frequency

 Các phép đo Inter-RAT từ đó có thể đưa ra yêu cầu thực hiện chuyển giaoInter-RAT Các giá trị đo trong GSM bao gồm cường độ tín hiệu RSSI,BSIC, giá trị định thời…

 Các phép đo về chất lượng Gồm các chỉ số về chất lượng theo đườngxuống giống như tỷ lệ lỗi khối của kênh vận chuyển

 Các phép đo trong chính UE như công suất phát của UE, giá trị định thời…

2.2.3 Quy tắc S – Dành cho lựa chọn lại Cell

Khi thuê bao bắt đầu đăng nhập vào mạng sẽ sử dụng một trong hai thủ tục sauđây để tìm cell

 Chọn cell lần đầu Thủ tục này không cần yêu cầu phải biết các tần số nàotrong mạng UE sẽ quét tất cả các tần số trong dải của WCDMA để tìm mộtcell thích hợp Trên mỗi sóng mang UE chỉ cần tìm cell mạnh nhất Khi có cellthích hợp UE có thể lựa chọn để đăng nhập vào mạng

 Chọn cell theo thông tin đã lưu trữ sẵn Thủ tục này yêu cầu phải có sẵn thôngtin lưa trữ về cell như các tần số, các thông số về cell, scrambling code từ cácphép đo trước đó (trước khi mà UE rời mạng) Một UE sẽ chỉ tìm thấy một cellthích hợp mà UE có thể chọn Nếu không tìm thấy UE sẽ dùng thủ tục thứ nhất

để tìm cell UE sẽ chọn được cell nếu thỏa mãn quy tắc S sau đây

Trong đó

Squal = CPICH ¿ EcNo – Qqualmin

Srxlev = CPICH ¿ RSCP – Qrxlevmin – Pcompensation

Pcompensation = max(UE_TXPWR_MAX_RACH – P_MAX,0)

2.2.4 Quy tắc R – Dành cho tái lựa chọn lại cell

Thủ tục tái lựa chọn cell là thủ tục tìm cell tốt nhất để MS có thể chọn Ở chế độ

rỗi UE luôn thực hiện các phép đo đó sau khi UE đã hoàn thành việc chọn cell (cellđầu tiên đã được chọn) Mục đích của việc chọn lại là đảm bảo UE luôn vào nhữngcell có chất lượng tốt UE sẽ thực hiện việc tái lựa chọn cell nếu thỏa mãn quy tắc Rdưới đây

Quy tắc tính toán tái lựa chọn cell trên đây được áp dụng cho UE ở chế độ IDLE

UE sẽ đo ở tất cả các tần số Intra frequency, Inter frequency, Inter-RAT có trongthông tin hệ thống Sau đó UE sử dụng Squal để so sánh

 Nếu Squal <= Sintrasearch UE thực hiện phép đo intra-frequency

 Nếu Squal <= Sintersearch UE thực hiện phép đo inter-frequency

 Nếu Squal <= SsearchRAT UE sẽ thực hiện đo chất lượng của cellneighbour inter-RAT

Theo mong muốn của nhà khai thác các giá trị trên được đặt phải thoả mãn điều kiện Sintrasearch > Sintersearch > Ssearch-RAT

Srxlev > 0 and Squal > 0

R(Serving) = Qqualmeas (s) + Qhyst (s)

R(neighbor) = Qqualmeas (n) – Qoffset2sn

Để thỏa mãn yêu cầu UE sẽ ưu tiên chọn cell có cùng tần số trước sau đó mới đến tần

số khác và cuối cùng là chọn cell của mạng GSM

Hình 2.1 Thứ tự ưu tiên tái lựa chọn cell trong WCDMA

Ví dụ về tái lựa chọn cell intra frequyency

Hình 2.2 Tái lựa chọn intra frequency cell

Sơ đồ đồ tái lựa chọn Inter-RAT cell

Treselection

UE perform cell reselection

UE start measurements Squalmin

Squalmin + Ssearch

UE thực hiện đo GSM nếu CPICH Ec/Io < QqualMin + SsearchRAT

Yêu cầu thứ nhất dựa trên giá trị RSCP (WCDMA) và RSSI (GSM)

Rs = RSCP + Qhyst1

Rn = Rxlev(n) – Qoffset1

Rn (GSM) > Rs (WCDMA)

Và Rxlev (GSM) > QrxlevMin

Yêu cầu thứ hai chỉ cho cell

WCDMA dựa trên giá trị Ec/Io

Rs = Ec/Io + Qhyst2

Rn = Ec/Io (n) – Qoffset2

Lựa chọn lại cell sang WCDMA với giá trị R cao nhất

Lựa chọn lại cell sang GSM

Thỏa mãn điều kiện

Không thỏa mãn điều kiện

Hình 2.3 Sơ đồ lựa chọn cell từ 3G sang 2G

 Bước 1

UE bắt đầu thực hiện các phép đo GSM khi thoả mãn điều kiện sau: Squal = Ec/Io – Qqualmin < Ssearch-RAT

 Bước 2 Áp dụng quy tắc R ta so sánh

Serving cell WCDMA : Rs = RSCP + Qhyst1s

GSM cell : Rn = Rxlev(n)GSM – Qoffset1n

 Bước 3: Nếu Rn(GSM) > Rs(WCDMA) và Rxlev > Qrxlevmin thì UE sẽ reselection sang cell GSM

2.2.5 Chiến thuật camping

Một chiến thuật camping tốt là cơ sở cho sự phân bố lưu lượng, dịch vụ giữacác sóng mang Chiến thuật camping trong idle mode được chia thành phân cực vàkhông phân cực

2.2.5.1 Camping không phân cực

Bằng cách setting tham số ở idle mode Qoffset2sn bằng 0 cho quan hệ

inter-frequency, UE sẽ camping vào sóng mang có Ec/No tốt nhất ( tải ít nhất) sử dụng luật

đo đạc và xếp hạng theo các bản tin đo ở idle mode

Hình 2.4 Tham số qOffset2Sn trong chế độ camping không phân

Chế độ camping không phân cực phù hợp với chiến thuật phân bố dịch vụ R99

và HSPA trên các sóng mang như nhau

2.2.5.2 Camping có phân cực.

Bằng cách phân bố UE phân cực trên một sóng mang nhất định, lưu lượngđược thiết lập trên sóng mang đó sẽ là nhiều hơn Chế độ phân cực có thể đạt được

bằng 2 cách khác nhau, một là sử dụng tham số qOffset2Sn như đã mô tả ở trên, cáchkhác là dùng các tham số HCS.

Hình 2.5: Tham số qOffset2Sn trong chế độ camping phân cực

Bằng cách đặt tham số qOffset2sn là -6 cho quan hệ neighbor từ F1 sang F2, và +6 từ F2 sang F1, thuê bao idle mode sẽ phân cực sang F2 khi camping Giá trị lớn nhất của tham số này là -50 và +50 có thể được dùng khi tất cả UE được phân cực sang F2 mà không quan tâm tới tải Điều này sẽ tạo nên một sóng mang HSDPA không có R99, cải thiện chất lượng HSDPA

Cách đặt tham số này phù hợp với các mạng có tải lưu lượng nhỏ, và muốn ưu tiên cho user trải nghiệm chất lượng HSDPA tốt nhất khi phần lớn camping sẽ trên sóng mang R99

2.2.6 Bảng giải thích các giá trị tham số

CPICH ¿ EcNo Chất lượng tín hiệu của cell

CPICH ¿ RSCP Cường độ tín hiệu của cell

Qqualmin Mức chất lượng tín hiệu yêu cầu nhỏ nhất của cell để

thỏa mãn điều kiện chọn và chọn lại của UEQrxlevmin Công suất tín hiệu thu yêu cầu nhỏ nhất của cell để thoả

mãn điều kiện chọn và chọn lại của UE

UE_TXPWR_MAX_RA Mức công suất phát lớn nhất trên kênh RACH

CH – P_MAX

Qhyst (s) Giá trị dịch chuyển của Serving cell

Qoffset2sn Giá trị bù giữa Serving cell và Neighbour cell

Sintrasearch Mức ngưỡng của UE để kích hoạt lựa chọn lại cell intra

frequencySintersearch Mức ngưỡng của UE để kích hoạt lựa chọn lại cell inter

frequencySsearchRAT Mức ngưỡng của UE để kích hoạt lựa chọn lại cell GSMTreselection Giá trị định thời lựa chọn lại cell của UE(Cell được lựa

chọn lại phải duy trì các điều kiện thoả mãn trong một giá trị định thời gọi là Treselection)

Bảng 2.1 Các tham số của quy tắc tái lựa chọn cell

2.3 Inter-frequency Load Sharing

2.3.1 Load Sharing

Load Sharing nâng cao hiệu năng của mạng truy nhập vô tuyến RAN bằng cáchgộp các tài nguyên từ các phần khác nhau của mạng WCDMA Có 2 loại LoadSharing trong WCDMA RAN:

- Inter-Frequency Load Sharing: chuyển tiếp lưu lượng đến (CS & PS) từ cell cótải lớn trong một tần số WCDMA sang một tần số WCDMA khác có tải nhỏhơn

- Directed Retry to GSM: thực hiện chuyển tiếp lưu lượng (chỉ có CS) từWCDMA RAN sang GSM RAN có cùng một vị trí hay cùng vùng phủ sóng

Hình 2.6 Inter-Frequency Load Sharing và Directed Retry to GSM

Inter-Frequency Load Sharing

Inter-Frequency Load Sharing: chuyển tiếp lưu lượng đến (CS & PS) từ cell cótải lớn trong một tần số WCDMA sang một tần số WCDMA khác có tải nhỏ hơn.Inter-Frequency Load Sharing cung cấp những lợi ích dưới đây cho việc triển khaisóng mang thứ hai:

- Cung cấp hiệu quả kết nối cao hơn, có nghĩa là tăng khả năng của các cellWCDMA riêng lẻ trong việc thích ứng với những biến động tạm thời của lưulượng

- Loại bỏ bất kỳ sự mất cân bằng tải dài hạn nào giữa các tần số khác nhau

- Đưa ra phương pháp để hướng lưu lượng từ tần số WCDMA này sang tần sốkhác theo cách bất đối xứng

Với việc sử dụng Inter-Frequency Load Sharing (IFLS), Load Cell được tínhtoán dựa trên sóng mang được truyền đi ở đường xuống

Một UE sẽ được chọn đến cell phù hợp nhất trong suốt quá trình thiết lập kếtnối RRC

2.3.2 Cell Load

Được sử dụng cho mục đích Load Sharing, Cell Load được định nghĩa là tỷ số

giữa công suất sóng mang được truyền đi ở đường xuống và giới hạn cho phép(admission limit)

Cell Load = Tx_power/ pwrAdm

2.3.3 Inter-Frequency Load Sharing

Inter-Frequency Load Sharing được thực hiện trong quá trình thiết lập kết nốiRRC

1 Máy di động bắt đầu quá trình thiết lập kết nối RRC

2 Nếu Cell Load vượt quá 50%, tải của neighbor load-sharing cùng vị trí (cùngsite) được so sánh với cell đã truy xuất, cell nào có tải nhỏ hơn thì được chọn làmđích

3 Nếu cell cùng vị trí được chọn, UE sẽ không được chỉ trực tiếp tới cell đích,nhưng nó sẽ được báo để quét một cell phù hợp với tần số của cell đích (phần thông

tin Redirection Info trong bản tin RRC Connection Reject message) UE sẽ truy nhập

mạng thông qua tần số này

Hình 2.8 Inter-Frequency Load Sharing

Ví dụ về Inter-Frequency Load Sharing

Hình 2.9 Ví dụ về Inter-Frequency Load Sharing

- Nếu cuộc gọi được khởi tạo ở cell B2 và định hướng lại IFLS được thực hiện,

UE sẽ nhận được yêu cầu quét lại lớp tần số mới

- Với cùng khoảng cách và ở vị trí hiện tại, cuộc gọi sẽ được định hướng lại tớicell C1 chứ không phải cell B1

2.3.4 Cấu hình Inter-Frequency Load Sharing

Tính năng này được thực hiện trọn vẹn tại RNC bằng cách thiết lập thông sốloadSharingRrcEnabled về TRUE

Các neighbor Load Sharing phải được xác định trước khi diễn ra bất kỳ hoạtđộng nào Chúng được xác định thông qua mối liên hệ neighbor thông thường

Thông số loadSharingCandidate cho biết cell đích có phải là neighbor LoadSharing của cell nguồn hay không TRUE được thiết lập nếu cell đích là neighborLoad Sharing của cell nguồn và FALSE được thiết lập nếu ngược lại

Với mỗi cell nguồn chỉ xác định một neigbour trên tần số và tất cả các neighborLoad Sharing phải ở cùng vị trí (được phục vụ bởi cùng site)

Inter-Frequency Load Sharing có thể được tắt ở từng cell bằng cách loại bỏ tất

cả các neighbor Load Sharing của cell, có nghĩa là bằng cách thiết lậploadSharingCandidate về FALSE trong tất cả các cell neighbor có liên quan tới cellđó

Trạng thái của cell tần số thứ hai với Load Sharing đã tiến hành phải làunreserved

Cell Reserved

Thiết lập trạng thái cell của tần số thứ hai là “Reserved” được dùng để:

- Ngăn chặn R99 và những người sử dụng tốc độ cao sử dụng tần số thứ hai

- Dành trước cell chỉ cho những người sử dụng HS (và Speed/R99 trong trườnghợp multirab) để có được tài nguyên cell lớn nhất cho HSDPA

- Ngăn chặn những người sử dụng ở chế độ Idle chiếm giữ tần số thứ hai

Hình 2.10 Mục đích của Cell Reserved

Khi sử dụng Cell Reserved thì:

- Không có sự kết nối thiết lập RRC mới nữa ở tần số thứ hai

- Tất cả lưu lượng CS và PS R99 của các UE có khả năng “R99 only” ở tần sốthứ nhất

- Các kết nối không HS của các UE có khả năng HS cũng được xử lý ở tần sốthứ nhất

- Các kết nối Multi-RAB của lưu lượng R99 còn lại ở tần số thứ hai

Hình 2.11 Hoạt động tại các tần số của Cell Reserved

Dưới đây là bảng tóm tắt các thông số:

Candidate

Thuật ngữ UtranRelation được

sử dụng nếu cell đích làneighbor load sharing của cellban đầu Để thiết lập giá trị làTRUE (có nghĩa là để địnhnghĩa cell đích như là ứng cửviên cho IFLS), cell đích vàcell ban đầu phải thuộc cùngmột RBS (cả hai phải cùngthuộc IubLink MO) và phải cótần số khác nhau(frequencyRelationType forthis UtranRelation =INTER_FREQ) Có nghĩa làchỉ có thể thiết lập giá trị làTRUE khi đích là UtranCell

và không khi nó làExternalUtranCell

FALSE=0TRUE=1

UtranRelation

những tần

số thứ 2cùng vịtrí)

loadSharing

Margin

Thông số riêng này của cellđưa ra các giá trị tài nguyênkhông sử dụng load-sharing

2.4 Inter frequency Handover

2.4.1 Inter frequency Handover

Chuyển giao khác tần số là việc chuyển giao giữa hai cell có tần số khác nhau,Trong quá trình chuyển giao chỉ có duy nhất một radio link đến UE Dựa trên nguyênnhân để khởi tạo chuyển giao thì chuyển giao khác tần số có thể được chia thành baloại sau

 Chuyển giao dựa trên yếu tố vùng phủ Khi cường độ tín hiệu mà UE thu đượckém hơn một mức ngưỡng thì UE sẽ khởi tạo việc chuyển giao để duy trì dịch

vụ Thường xảy ra khi UE di chuyển từ vùng phủ sóng của cell này sang vùngphủ sóng của cell khác Giá trị đánh giá là CPICH RSCP

 Chuyển giao dựa trên chất lượng của tín hiệu Vì các lý do tải của cell tăng caohay tác động của nhiễu mà chất lượng của cell kém hơn mức ngưỡng thì UE sẽkhởi tạo việc chuyển giao để đảm bảo dịch vụ Giá trị đánh giá là CPICHEc/No

 Ngoài ra khi công suất phát của UE kém thì việc chuyển giao có thể được khởitạo

Hình 2.12 Nguyên nhân việc khởi tạo Inter Frequency handover

Trong hệ thống WCDMA để thực hiện chuyển giao khác tần số UE phải thực hiện

đo ở chế độ compressed mode Chế độ compressed mode cho phép UE thực hiện việc

đo Inter-frequency và Inter-RAT Yêu cầu đầu tiên là UE phải hỗ trợ chức năng này.Thuật toán compressed mode sẽ tạo ra một khoảng cách giữa các khung vô tuyến pháttheo đường xuống và đường lên cho phép máy thu của UE giám sát các tần số của celllân cận có thể là Inter-frequency hoặc Inter-RAT

Ta có bảng tổng hợp sau

Các sự

kiện

Chức năng

Sự kiện 2B Khi tín hiệu của tần số hiện tại thấp hơn mức ngưỡng và chất lượng tín

hiệu của cell neighbour khác tần số cao hơn mức ngưỡng, hệ thống sẽthực việc chuyển giao dựa trên yếu tố vùng phủ

Sự kiện 2C Ước tính chất lượng của cell mà sử dụng tần số khác cao hơn mức

ngưỡng

Sự kiện 2D Khi chất lượng của tín hiệu hiện tại thấp hơn mức ngưỡng, UE chuyển

sang chế độ compressed mode và có thể bắt đầu thực hiện việc chuyểngiao khác tần số

Sự kiện 2F Khi chất lượng của tín hiệu hiện tại đã cao hơn mức ngưỡng, UE

dừung thực hiện đo compressed mode và dừng việc chuyển giao kháctần số

Bảng 2.3 Các sự kiện Inter-frequency

1 khung thời gian = 10 ms Dữ liệu đã nén

Thời gian rỗi để thực hiện đo Inter-RAT

 Thuật toán của các sự kiện chuyển giao khác tần số

Trước hết ta định nghĩa các phép đo Inter-frequency như sau

Q Phản ánh chất lượng của sóng mang j trong active

set(đơn vị là dB đối với Ec/Io, dBm đối với RSCP)

frequencyj

M Giá trị vật lý của Q frequencyj (Đơn vị là tỷ lệ đối với

Ec/Io, mW đối với RCSP)

- QUsed: Giá trị đo chất lượng của tần số đang hoạt động

- TUsed2d: Mức ngưỡng đánh giá chất lượng xấu của tần số đang hoạt động của

sự kiện 2D

- H2d: Giá trị chênh lệch để quyết định chuyển giao của sự kiện 2D