Nghiên cứu tối ưu hóa mạng lưới Mobifone Trung tâm V

Subscriber Identity quốc tế ISDN Integrated Service Digital Network Mạng số đa dịch vụ L LAC Location Area Code Mã vùng định vị LAI Location Area Identifier Số nhận dạng vùng định vị LAP

LỜI CAM ĐOAN

Kính gửi : Hội đồng bảo vệ, khoa Điện Tử-Viễn Thông, hệ Sau đại học, trường Đại Học Hàng Hải

Tôi tên là : Nguyễn Phong Phú

Lớp : CHHH-2013

Tên đề tài tốt nghiệp:

"Nghiên cứu tối ưu hóa mạng lưới Mobifone Trung tâm V"

Tôi xin cam đoan luận văn này không giống hoàn toàn với luận vă hoặc công trình đã có trước đó

Hải Phòng, ngày 01 tháng 09 năm 2015

Người thực hiện Nguyễn Phong Phú

LỜI CẢM ƠN

Sau 2 năm học tập và nghiên cứu em đã hoàn thành khóa học và luận văn tốt nghiệp của mình Tập luận văn này là kết quả học tập tại Viện Sau đại học – Đại học Hàng Hải – Ngành Điện Tử Viễn Thông và thay lời cảm ơn chân thành nhất của em đến tất cả các thầy cô giáo, những người đã tận tâm, nhiệt tình giảng dạy tất cả các môn học để em có kiến thức thực hiện tốt đề tài

Qua đây em gửi lời cảm ơn đến PGS.TS Lê Quốc Vượng, người Thầy đã tận tình hướng dẫn em trong suốt thời gian qua

Bên cạnh đó, em xin gửi lời cảm ơn của mình đến gia đình, những người đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong việc học tập và động viên giúp đở em cố gắng làm tốt đề tài tốt nghiệp

Sau cùng, là lời cảm ơn đến tất cả các bạn bè, các anh chị đã giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập tại trường

Hải Phòng, ngày 01 tháng 09 năm 2015

Sinh viên Nguyễn Phong Phú

Channel AUC Authentication Center Trung tâm nhận thực

AVDR Average Drop Call Rate Tỉ lệ rớt cuộc gọi trung bình

B

BCCH Broadcast Control Channel Kênh điều khiển quảng bá

BCH Broadcast Channel Kênh quảng bá

BER Bit Error Rate Tỷ lệ lỗi bít

BSC Base Station Controller Bộ điều khiển trạm gốc

BSIC Base Station Identity Code Mã nhận dạng trạm gốc

BSS Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc

BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc

C

C/A Carrier to Adjacent Tỉ số sóng mang/nhiễu kênh lân

cận CCBR SDCCH Blocking Rate Tỉ lệ nghẽn mạch trên SDCCH CCCH Common Control Channel Kênh điều khiển chung

CCDR SDCCH Drop Rate Tỉ lệ rớt mạch trên SDCCH

CCH Control Channel Kênh điều khiển

CCS7 Common Channel Signalling N o 7 Báo hiệu kênh chung số 7

CCITT International Telegraph and Uỷ ban tư vấn quốc tế

về điện thoại và Telephone Consultative Committee điện báo

CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã

CI Cell Identity Nhận dạng ô ( xác định vùng LA )

C/I Carrier to Interference Tỉ số sóng mang/nhiễu đồng kênh

C/R Carrier to Reflection Tỉ số sóng mang/sóng phản xạ

CSPDN Circuit Switch Public Mạng số liệu công cộng chuyển mạch

CSSR Call Successful Rate Tỉ lệ cuộc gọi thành công

Standard Institute Châu Âu

F

FDMA Frequency Division Multiple Đa truy nhập phân chia theo tần số

Access FACCH Fast Associated Kênh điều khiển liên kết nhanh

Control Channel FCCH Frequency Correction Channel Kênh hiệu chỉnh tần số

G

GMSC Gateway MSC Tổng đài di động cổng

GoS Grade of Service Cấp độ phục vụ

GSM Global System for Mobile Thông tin di động toàn cầu

Communication

H

HLR Home Location Register Bộ đăng ký định vị thường trú

HON Handover Number Số chuyển giao

I

IHOSR Incoming HO Successful Rate Tỉ lệ thành công Handover đến

IMSI International Mobile Số nhận dạng thuê bao di động

Subscriber Identity quốc tế ISDN Integrated Service Digital Network Mạng số đa dịch vụ

L

LAC Location Area Code Mã vùng định vị

LAI Location Area Identifier Số nhận dạng vùng định vị

LAPD Link Access Procedures Các thủ tục truy cập đường

on D channel truyền trên kênh D LAPDm Link Access Procedures Các thủ tục truy cập đường

on Dm channel truyền trên kênh Dm

M

MCC Mobile Country Code Mã quốc gia của mạng di động

MNC Mobile Network Code Mã mạng thông tin di động

MSC Mobile Service Tổng đài di động

Switching Center MSIN Mobile station Identification Số nhận dạng trạm di động

Number MSISDN Mobile station ISDN Number Số ISDN của trạm di động

MSRN MS Roaming Number Số vãng lai của thuê bao di động

N

NMC Network Management Center Trung tâm quản lý mạng

NMT Nordic Mobile Telephone Điện thoại di động Bắc Âu

O

OHOSR Outgoing HO Successful Rate Tỉ lệ thành công Handover ra

OSI Open System Interconnection Liên kết hệ thống mở

OSS Operation and Support Phân hệ khai thác và hỗ trợ

Subsystem OMS Operation & Maintenace Subsystem Phân hệ khai thác và bảo dưỡng.

P

PAGCH Paging and Access Grant Kênh chấp nhận truy cập

Channel và nhắn tin PCH Paging Channel Kênh tìm gọi

PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng PSPDN Packet Switch Public Mạng số liệu công cộng

Data Network chuyển mạch gói PSTN Public Switched Telephone Mạng chuyển mạch điện thoại công

R

RACH Random Access Channel Kênh truy cập ngẫu nhiên

S

SACCH Slow Associated Kênh điều khiển liên kết chậm

Control Channel SDCCH Stand Alone Dedicated Kênh điều khiển dành riêng

Control Channel đứng một mình (độc lập) SIM Subscriber Identity Modul Mô đun nhận dạng thuê bao

SN Subscriber Number Số thuê bao

T

TACH Traffic and Associated Channel Kênh lưu lượng và liên kết

TCBR TCH Blocking Rate Tỉ lệ nghẽn mạch TCH

TCDR TCH Drop Rate Tỉ lệ rớt mạch trên TCH

TCH Traffic Channel Kênh lưu lượng

TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo

thời gian TRAU Transcoder/Rate Adapter Unit Bộ thích ứng tốc độ và chuyển mã

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN……… i

LỜI CẢM ƠN……… ……… …ii

MỤC LỤC……… …….….iii

DANH MỤC VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU……… …… iv

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT iii

MỤC LỤC vii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I CẤU HÌNH MẠNG LƯỚI TRUNG TÂM V 3

I.HỆ THỐNG 2G 4

1.Quy hoạch thiết bị hệ thống 4

2.Quy hoạch tài nguyên vô tuyến hệ thống 2G 7

II.HỆ THỐNG 3G 9

1.Quy hoạch thiết bị hệ thống 3G 9

2.Quy hoạch tài nguyên vô tuyến hệ thống 3G: 10

CHƯƠNG II CÁC GIẢI PHÁP TỐI ƯU HÓA 12

I.QUY HOẠCH VÙNG PHỦ 12

1.Tổng quan các vùng đặc trưng 12

2.Một số giải pháp nâng cao vùng phủ 12

II.QUY HOẠCH TẦN SỐ 19

III.QUY HOẠCH THAM SỐ 20

IV.CHUYỂN GIAO (HANDOVER) : 24

V.ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT : 26

VI.TỐI ƯU THAM SỐ 27

VII.TỐI ƯU TÀI NGUYÊN 28

1.Mạng 2G 28

2.Mạng 3G 30

VIII.CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ KHÁC 40

1.Sử dụng Multi Carrier 40

2.Chiến thuật Radom Camping: 41

3.Tối ưu các Switch điều khiển tải 42

KẾT LUẬN 91

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 92

MỞ ĐẦU

Trong nhưng năm gần đây, thông tin di động phát triển một cách mạnh mẽ ở hầu hết tất các các quốc gia trên toàn thế giới Khách hàng sử dụng dịch vụ thông tin di động không chỉ là những người giàu có, nhiều tiền mà ngày nay mọi mọi tầng lớp đều có nhu cầu sử dụng dịch vụ thông tin di động Với tính chất linh hoạt tiện dụng, người sử dụng dịch vụ có thể liên hệ với bạn bè, người thân, đối tác làm ăn “mọi lúc – mọi nơi“, vì vậy dịch vụ thông tin di động ngày càng thu hút nhiều khách hàng.

Thị trường Viễn thông Việt Nam phát triển một cách bùng nổ trong vài năm gần đây Sự có mặt của 7 nhà khai thác di động khiến cho cuộc cạnh tranh ngày càng gay gắt, giá cước ngày một rẻ, các chương trình khuyến mãi, giảm giá nở rộ Kết quả là lượng thuê bao phát triển một cách nhanh chóng, tổng số thuê bao di động trên toàn quốc khoảng 140 triệu bằng 1,5 lần dân số Việt Nam, trong đó số thuê bao của Mobifone khoảng 40 triệu Sự phát triển bùng nổ của số lượng thuê bao làm cho các nhà cung cấp tập trung đầu tư mở rộng và nâng cấp cơ sở hạ tầng mạng của mình, đặc biệt là 3 nhà cung cấp dịch vụ thông tin di động lớn đó là MobiFone, Vinaphone và Vietel Trong đó mạng MobiFone có khoảng 10300 trạm thu phát sóng và MobiFone cũng đã triển khai thành công mạng 3G tại các thành phố lớn với 2600 node B trên toàn mạng lưới, riêng Trung tâm Thông tin di động khu vực V có 1729 trạm BTS, 322 node B nằm trên địa bàn

14 tỉnh đông bắc với số lượng gần 4 triệu thuê bao.

Với số lượng trạm phát sóng ngày càng lớn trải khắp 14 tỉnh thành với các hệ thống 2G và 3G hoạt động song song, cộng thêm đặc thù phân bố không đều của mật độ thuê bao giữa các vùng, điều này sẽ dẫn tới việc có những vùng tài nguyên vô tuyến nhàn rỗi không được khai thác, trong khi đó có vùng thì dung lượng mạng vô tuyến không đủ đáp ứng nhu cầu Ngoài ra các vấn đề can nhiễu, lỗi mạng làm cho chất lượng mạng kém đi Vì vậy, công tác tính toán và tối ưu để nâng cao chất lượng mạng là vấn đề rất quan trọng Chất lượng mạng chính là vấn đề cốt lõi để MobiFone thu hút thêm khách hàng mới và giữ chân khách hàng truyền thống.

Trên cơ sở những kiến thức về viễn thông và kinh nghiệm thực tế trong các tác vận hành khai thác, tối ưu hóa mạng lưới tại Trung tâm Thông tin di động khu vực 5

Nhóm NCKH Trung tâm 5 đã nghiên cứu và làm đề tài “Nghiên cứu tối ưu hóa mạng

lưới Mobifone Trung tâm V” với mục đích tổng hợp các kiến thức và kinh nghiệm cũng

như các tài liệu tham khảo để tạo thành một quy trình tối ưu hóa có thể áp dụng vào thực

tế của Trung tâm Thông tin di động KV5 nhằm nâng cao hiệu quả của công tác tối ưu cũng như làm tài liệu để đào tạo cho các nhân viên mới nhanh chóng tiếp thu và thực hiện được công việc.

Hải Phòng , Ngày tháng năm 2015

CHƯƠNG I CẤU HÌNH MẠNG LƯỚI TRUNG TÂM V

Mạng thông tin di động MobiFone Trung tâm V được phân bổ địa bàn trên 14 tỉnh thành bao gồm các từ các tỉnh đồng bằng tới các vùng núi đông bắc Với địa hình đa dạng và phức tạp, địa bàn rộng và trải dài dọc theo chiều dài sông Hồng, các vùng đồi núi quanh co nhiều khu vực che chắn

Trung tâm thông tin di động khu vực 5 hiện tại có 2479 trạm 2G và 1465 trạm 3G, trong đó thiết bị thuộc 2 nhà cung cấp là Alcaltel và Huawei và và được phân

bổ trải dài theo địa bàn của từng tỉnh Sơ đồ mạng lưới trung tâm V phân bổ theo địa bàn 14 tỉnh thành:

Về mặt thiết bị vô tuyến Trung tâm V bao gồm thiết bị của 2 vendor Huawei và Alcatel với hệ thống 3G hoàn toàn là thiết bị Huawei, 2G có Huawei ở 2 tỉnh Hải Dương, Hải Phòng và còn lại là thiết bị của Alcatel

I HỆ THỐNG 2G

1 Quy hoạch thiết bị hệ thống

Hệ thống 2G tại Trung tâm V được chia ra làm 2 phân vùng thiết bị: phân vùng Huawei và phân vùng Alcatel

• Phân vùng Huawei: gồm 2 tỉnh Hải Dương và Hải Phòng bao gồm 6 MBSC trong đó Hải Phòng có 4 MBSC và Hải Dương có 2 MBSC Quy hoạch thiết bị

cụ thể chi tiết như sau:

BSC: chủng loại BSC 6900 Huawei

Dung lượng BSC 6900 chi tiết như sau:

BSC Model Offered

Qty

TRX Qty Erlang CIC

BHCA (K)

SS7 Link

PDCH Qty

Gb Throughput (Mbps)

BSC6900

Hệ thống quản lý GPRS (PCU): Cấu hình quản lý như sau:

MFS Config Số card RPPU Số Cell Số kênh PDCH

Internal PCU Nằm trong BSC License 8192

BTS: chủng loại BTS 3900 cabinet:

• Phân vùng Alcatel: Bao gồm 12 tỉnh còn lại: Bao gồm hệ thống tủ, card BTS, BSC thuộc thiết bị BSC.

BSC: Bao gồm 24 thiết bị Alcatel 9130 BSC Evolution phân bổ tại các địa bàn 12 tỉnh còn lại của Trung tâm

Dung lượng của 1 BSC Alcatel 9130 chi tiết như sau:

BSC

configuration

Erlan g

BT

số TRX FR

Số TRX HR

Số kênh N7

Số kênh voic e

Số kênh data

Hệ thống quản lý GPRS (MFS):Cấu hình quản lý như sau:

MFS Config Số card GPU Số Cell Số kênh PDCH

BTS: Toàn bộ thiết bị BTS phân vùng Alcatel sử dụng chủng loại BTS Evolution

Mô hình truyền dẫn mạng 2G tại Trung tâm V:

Mạng truyền dẫn 2G của Trung tâm V bao gồm hai hệ thống truyền dẫn chính: hệ thống truyền dẫn Viba và hệ thống truyền dẫn thuê quang

- Với hệ thống Viba: bao gồm các tuyến truyền dẫn E1 sử dụng các thiết bị truyền dẫn Pasolink, MiniLink, NEO… để phục vụ cho các trạm 2G Alcaltel của trung tâm.

- Hệ thống truyền dẫn thuê quang bao gồm các đường thuê kênh liên tỉnh của VTN và các đường FE, GE thuê từ RNC tới các các trạm Single RAN Huawei để sử dụng co-trasmission phục vụ cho cả 2G và 3G

2 Quy hoạch tài nguyên vô tuyến hệ thống 2G

Tần số GSM của hệ thống 2G đang được cấp phép sử dụng ở Việt Nam gồm 2 dải tần GSM900 và DCS1800:

- Dải tần số dùng cho GSM 900 là 890 ÷ 960 MHz, gồm 124 tần số sóng mang với mỗi hướng: Uplink: 890 ~ 915 MHz và Downlink: 935~960 MHz

- Dải tần số dùng cho DCS1800 là 1710 ÷ 1880 MHz, gồm 374 tần số sóng mang với mỗi hướng: Uplink: 1710~1785 MHz và Downlink: 1805~1880 MHz

Tần số GSM mạng Mobifone được cấp phép cụ thể như sau:

Tùy thuộc vào từng khu vực dân cư và tính chất địa hình, địa lý, hiện tại Trung tâm V đang sử dụng 1 số mẫu tần số áp dụng vào một số khu vực cụ thể như sau:

Khu vực Hải Phòng sử dụng nhảy tần synthesis với mẫu 1/3:

Sector 1 84-89 104-110 90,97, 1,3,5,Sector 2 91-96 111-117 90,97, 1,3,5,

Sector 3

98-103 118-124 90,97, 1,3,5,GSM180

705-658,658,692,694,696,698,700,7

709

0,2,4,

…,14,Khu vực tỉnh Hải Dương, Hưng Yên, Thái Bình, Nam Định, Bắc Ninh, Bắc Giang

và Quảng Ninh (trừ Móng Cái) sử dụng nhảy tần synthesis với mẫu 1/1:

Sector 1 84-89 105-124 1,7,13,19,Sector 2 91-96 105-124 3,9,15,Sector 3 98-103 105-124 5,11,17,

705-658,658,692,694,696,698,700,7

IBC2

709

0,2,4,

…,14,Sector 2

622-630 659-674

621,631,710,711,

0,2,4,

…,14,Sector 3

632-640 676-691

621,631,710,711,

0,2,4,

…,14,Các tỉnh còn lại và Móng Cái sử dụng nhảy tần Baseband Hopping:

709

705-658,658,692,694,696,698,700,7

IBC2

709

0,2,4,

…,14,

II HỆ THỐNG 3G

1 Quy hoạch thiết bị hệ thống 3G

Hệ thống 3G trên toàn bộ 14 tỉnh Trung tâm V sử dung thiết bị Huawei với chủng loại thiết bị như sau:

Node B: Hiện tại trung tâm V sử dụng thiết bị Node B bao gồm 2 loại tủ:

- DBS3900 WCDMA (Outdoor)

- BTS3900A WCDMA (Indoor)

RNC: Sử dụng chủng loại BSC 6900 có dung lượng như sau:

RNC Model NodeB/Cell Qty Iub Throughput (Mbps) Iub Erlang BHCA (K)

Mô hình truyền dẫn mạng 3G:

Mạng truyền dẫn 3G của Trung tâm V bao gồm hai hệ thống truyền dẫn chính: hệ thống truyền dẫn Viba và hệ thống truyền dẫn thuê quang.

- Với hệ thống Viba: bao gồm các tuyến truyền dẫn FE sử dụng các thiết bị truyền dẫn Pasolink, MiniLink, NEO… để phục vụ cho các trạm 3G của trung tâm

- Hệ thống truyền dẫn thuê quang bao gồm các đường thuê kênh liên tỉnh của VTN và các đường FE, GE thuê từ RNC tới các các trạm Single RAN Huawei để sử dụng co-trasmission phục vụ cho cả 2G và 3G

2 Quy hoạch tài nguyên vô tuyến hệ thống 3G:

Theo chuẩn 3GPP, tần số 3G được quy định như sau:

Mỗi tần số có độ rộng băng thông là 5Mhz và khoảng cách giữa các sóng mang là 190Mhz.

Hiện tại Mobifone được cung cấp 3 tần số như sau:

Uplink f1:9612 Uplink f2:9637 Uplink f3: 9662

Downlink f1:10562 Downlink f2:10587 Downlink f3:10612

Tại trung tâm V, việc sử dụng số tần số/node B được phân bổ tùy thuộc theo tính chất địa lý, mật độ dân số sử dụng 3G và tài nguyên của hệ thống có đáp ứng được hay không Về cơ bản cấu hình các trạm gồm như loại sau:

- Cấu hình 1/1/1 sử dụng tần số thứ nhất (f1) cho cả 3 sector,mỗi sector có Scrambling (SC) code khác nhau

- Cấu hình 2/2/2 sử dụng 2 tần số f1 và f2 phân chia SC cho mỗi cell

- Cấu hình 3/3/3 sử dụng 3 tần số f1, f2 và f3 phân chia SC cho mỗi cell

- Các trạm IBC sử dụng tần số tùy thuộc vào cách phủ sóng trong tòa nhà với số cell=Số Tần số*Sector

Số lượng tần số hiện tại Trung tâm V đã sử dụng:

Với tài nguyên hiện tại của mạng lưới 2G/3G của trung tâm, việc thực hiện các biện pháp kỹ thuật nhằm duy trì và cải thiện toàn bộ chất lượng data và dung lượng hiện thời của mạng di động.Đồng thời có giải pháp thiết kế tối ưu trong quá trình phát triển mạng sau này,tăng cường hiệu quả khai thác các thiết bị và tài nguyên mạng để mang đến những dịch vụ tốt nhất phục vụ khách hàng.

CHƯƠNG II CÁC GIẢI PHÁP TỐI ƯU HÓA

I QUY HOẠCH VÙNG PHỦ

1 Tổng quan các vùng đặc trưng

Đối với các cụm dân cư:

- 100% các xã trên toàn quốc có trạm phát sóng

- Có trạm phát sóng tại các cụm dân cư có từ 50 đến 100 hộ trở lên - Ưu tiên phát triển trạm tại các xã mà các đối thủ cạnh tranh chưa có sóng

Đối với các khu vực đường quốc lộ, đường liên tỉnh :

- 100% tuyến đường liên huyện, liên tỉnh được phủ sóng

- Đảm bảo phủ kín các trục đường lớn, quốc lộ 1A, đường Hồ Chí Minh, đường tàu,…

Đối với phủ sóng ven biển:

- Đặt trạm tại những điểm cao ven bờ đảm bảo phủ kín diện tích ven biển với phạm vi vùng phủ vươn ra biển từ 20 đến 30 km so với đất liền

Đối với các khu công nghiệp chế xuất, khu vui chơi giải trí:

- Phủ sóng 100% các khu công nghiệp chế xuất và các khu vui chơi giải trí

Đối với các toà nhà cao tầng:

- Đặt trạm Inbuilding phủ sóng các toà nhà cao tầng: khu thương mại, văn phòng và chung cư có từ 10 tầng trở lên Các tỉnh sẽ lập danh sách các toà nhà cần triển khai

Trung tâm các tỉnh và thành phố lớn:

- Thiết kế theo lưới và góc chuẩn

2 Một số giải pháp nâng cao vùng phủ

Booster

- Để vùng phủ sóng của các trạm Biển Đảo, thì một thiết bị không thể thiếu đó

là Booster, hay còn có thên gọi khác là TMB/MCPA

- Tính năng

Khuếch đại tín hiệu đường xuống lên đến 150W, mở rộng vùng phủ

Khuếch đại tín hiệu đường lên => tăng độ nhạy thu

- Có 2 loại Booster: Indoor và Outdoor

Indoor: : Thiết bị khuếch đại Booster bao gồm một đơn vị chủ (Master Unit)

và một đơn vị đầu ra (Remote Unit) Master Unit sẽ chuyển đổi tín hiệu RF từ BTS hoặc là tín hiệu wireless khác thành tín hiệu quang và truyền tới Remote Unit qua sợi quang Remote Unit sẽ thực hiện chuyển đổi thành tín hiệu RF và khuếch đại

Hình: Sơ đồ khối Booster IndoorOutdoor: thiết bị gồm 1 khối duy nhất được thiết kế lớp vỏ ngoài chống thấm nước, hoạt động dưới môi trường nhiệt độ ngoài trời, nhỏ gọn, tiện cho việc thiết kế, lắp đặt

Hình: Tủ Booster Outdoor

Hình: Sơ đồ khối Booster Outdoor

Trường hợp nên cân nhắc sử dụng Booster Outdoor:

- Cột anten chắc chắn: cột tự đứng hoặc dây co được gia cố tốt

- Cột rất cao sử dụng booster Outdoor nhằm tránh suy hao trên feeder

Feeder có đường kính lớn

- Do đặc thù của các trạm Biển đảo là cột anten rất cao, nên suy hao do feeder còn cần được xem xét Một trong những giải pháp là dùng feeder có đường kính lớn để giảm suy hao

Loại Feeder

Kích thước (mm)

LHF - 12D 1/2 (12)LHF - 22D 7/8 (22)LHF - 33D 11/4 (33)LHF - 42D 15/8 (42)Hình: Kích thước của các loại feeder

Bảng: Giá trị suy hao của feeder ở các bước tần số khác nhau

Tủ BTS phân tán.

- Vendor NSN có cung cấp loại tủ phân tán, cấu trúc tủ gồm System module đặt bên trong nhà trạm, RF module đặt trên cột anten và được nối với nhau bằng dây quang

- Ưu điểm: tránh được suy hao đường truyền trên feeder.

- Nhược điểm: cột anten phải chắc chắn, các đầu nối phải được bọc bằng nắm

chụp chống nước, chịu nhiệt tốt

Hình: cấu trúc BTS lắp Outdoor

Card TRX có công suất lớn

- Thiết bị ALU có cung cấp các loại TRX với các mức công suất khác nhau Nhằm tăng cường vùng phủ sóng, chúng ta có thể lựa chọn các TRX có mức công suất cao để có vùng phủ rộng hơn Bên cạnh đó để tránh suy hao công suất do các

bộ combiner thì cấu hình phù hợp cho việc phủ sóng các trạm biển đảo nên là cấu hình 1/1/1 hoặc 2/2/2 Cụ thể như sau:

Bảng: Các loại card TRX ALU tương ứng với các mức công suất

Anten high gain

Để tăng vùng phủ sóng xa, hạn chế nhiễu do chồng lấn vùng phủ thì một trong những giải pháp có thể nghiên cứu là sử dụng anten có độ lợi cao Tuy nhiên do đặc điểm độ rộng búp sóng hẹp hơn nên các anten này sẽ cung cấp vùng phủ hẹp hơn nhiều Sau đây là bảng so sánh thông số của anten có độ lợi cao và anten bình thường

Horizontal Half Power

Vertical Half Power Beamwidth 7° => 6.5° 7°

Height x width x depth (mm) 2580×515×100 2580 x 295 x 115

Bảng: Anten 900 có độ lợi cao và anten bình thường

Anten Dual 900/1800-2100 HighGain Netop

Frequency Range

2170

824-960/1710-2170

Horizontal Half Power

Vertical Half Power Beamwidth 8° => 6.3° 8° => 4.6°

Height x width x depth (mm) 2580×550×146 2900 x 268 x 138

Bảng: Anten Dual 900/1800-2100 có độ lợi cao và anten bình thường

Phân tập anten

Phân tập (diversity) là kỹ thuật giúp cho phía thu (trong thông tin di động

là MS hoặc BTS) cải thiện chất lượng tín hiệu thu bị suy giảm do fading nhờ việc kết hợp tín hiệu thu đa đường đến từ cùng một nguồn phát Phân tập được thực hiện tại cả MS lẫn BTS tuỳ theo công nghệ cụ thể Đối với nhà cung cấp dịch vụ thì chủ yếu sử dụng giải pháp phân tập thu tại anten BTS

Theo cách thức triển khai: có 2 loại phân tập phát và phân tập thu

Theo kỹ thuật phân tập: có 4 loại:

 Phân tập không gian Space Diversity (path diversity hoặc angle diversity

 Phân tập tần số Frequency Diversity

 Phân tập thời gian Time Diversity

 Phân tập phân cực Polarization Diversity

- Hiện tại thiết bị NSN và ALU đều có hỗ trợ phân tập thu không gian 4

đường lên nhằm tăng độ nhạy thu thêm 3dB Riêng thiết bị NSN cần mua thêm License

- Để thực hiện được tính năng trên, chúng ta cần thiết kế phần cứng mỗi cell gồm 2 anten tạo thành phân tập không gian và được lắp đặt theo khuyến nghị về khoảng cách như bên dưới Đối với các trạm có cột có bum treo anten rộng chúng

ta có thể sử dụng mô hình phân tập không gian để tăng độ nhạy thu, tuy nhiên hầu hết các cột dùng cho trạm biển đảo TT6 đều là các cột dây co thì việc sử dụng các anten có phân tập phân cực sẽ đảm bảo an toàn hơn dù độ nhạy thu có thấp hơn chút ít so với phân tập không gian

Hình: Phân tập không gian và độ cao anten

II QUY HOẠCH TẦN SỐ

Dải tần 900Mhz :

Dải tần GSM900 của mobifone được cấp phát gồm 41 kênh bắt đầu từ kênh 84 đến kênh 124 Dải tần này được chia thành 2 nhóm : nhóm 21 kênh bắt đầu từ 84 đến 106 được sử dụng cho mục đích BCCH và 18 kênh từ 107 đến 124 sử dụng làm kênh TCH Hai kênh 91, 99 được sử dụng với mục đích dự phòng

Mẫu tái sử dụng tần số quy hoạch cho BCCH : sử dụng mẫu 7/21 :

671 672 673 674

S3 676 677 67

8

679 680

681

682

683

684

685

686

687

688

689 690 691

Các kênh 621, 631, từ 692 đến 711 được sử dụng với mục đích dự phòng

Kênh 658, 675 làm các khoảng bảo vệ

675,693, 695, 697,699, 701,703

710,711 0,2,4,6

III.QUY HOẠCH THAM SỐ

Cấu trúc kênh của một cell : Chuẩn GSM có 8 mô hình kết hợp kênh logic

Và cấu hình kênh được chia làm 2 loại :

- Loại kết hợp : Ghép kênh (BCCH + FCCH + SCH + CCCH) với kênh SDCCH vào cùng 1 TS Kiểu này có đặc điểm là chỉ sử dụng 1 TS làm BCCH và báo hiệu nên có nhiều TS dành cho TCH hơn, tuy nhiên lại có ít kênh dành cho AGCH và PCH nên dễ gây nghẽn paging

- Loại không kết hợp : Sử dụng (BCCH + FCCH + SCH + CCCH) trên 1 TS

và SDCCH trên một TS khác Kiểu này sẽ có nhiều kênh dành cho AGCH và PCH hơn nên sẽ ít bị nghẽn paging hơn

- Cấu hình cell của TT5 sử dụng mô hình không kết hợp, đây là ví dụ khai báo cho cell HYN_KCU1_DONG_KET_A ở Hưng Yên :

TRX Times

lot 0

Time slot 1

Timeslot 6

D

SDHFHS 2MAIO:

0NOT USED

TCHFHS 2MAIO:

0NOT USED

TCHFHS 2MAIO:

0NOT USED

TCHFHS 2MAIO: 0NOT US

ED

TCHFHS 2MAIO: 0NOT US

ED

TCHFHS 2MAIO: 0

NOT USED

D

TCHFHS 2MAIO:

1NOT USED

TCHFHS 2MAIO:

1NOT USED

TCHFHS 2MAIO:

1NOT USED

TCHFHS 2MAIO: 1NOT US

ED

TCHFHS 2MAIO: 1NOT US

ED

TCHFHS 2MAIO: 1

NOT USED

Trong đó BCC = BCCH + FCCH + SCH + CCCH và SDC = SDCCH/8 + SACCH/8

SDH = SDCCH/7 +SACCH/7+CBCH kênh này được khai báo nhằm mục đích phục vụ cho dịch vụ quảng bá ( LiveInfo)

Lựa chọn cell và lựa chọn lại cell ( cell selection và reselection ) :

MS hoạt động ở hai chế độ : chế độ rỗi ( idle mode) và chế độ kết nối ( dedicated mode) Ở chế độ rỗi, MS thực hiện cell selection và reselection theo hai chuẩn C1

và C2 Cell selection sẽ được thực hiện ngay khi MS được bật nguồn lên, tính toán theo chuẩn C1 :

C1= A – max (B ,0)

Với A = Công suất trung bình tín hiệu thu được - RXLEV_ACCESS_MIN

Công suất trung bình tín hiệu thu được được tính bằng trung bình cộng của các mẫu lấy trong khoảng thời gian 3-5 giây RXLEV_ACCESS_MIN là mức tín hiệu nhỏ nhất thu được từ phía MS để cho phép truy cập vào cell.

B = MS_TXPWR_MAX_CCH - P, với P là công suất ra cực đại của MS, thường là 33dBm khi ở dải tần 900MHz và 30dBm ở dải tần 1800MHz.Tham số MS_TXPWR_MAX_CCH là công suất tối đa cho phép MS truy cập vào cell, chọn MS_TXPWR_MAX_CCH = P, tức là có giá trị 33dBm với các cell sử dụng dải tần 900 và bằng 30dBm với các cell sử dụng dải tần 1800 Khi đó C1 được đơn giản thành :

C1 = Công suất trung bình tín hiệu thu được – RXLEV_ACCESS_MIN.Giá trị RXLEV_ACCESS_MIN được lựa chọn bằng -102dBm Khi tính toán C1,

MS sẽ lưu giữ tối đa 6 liên kết tới các cell khác nhau và lựa chọn cell có giá trị C1 tốt nhất, đây là trường hợp reselection Để được đưa vào danh sách tính toán, liên kết từ cell tới MS phải thỏa mãn điều kiện lớn hơn hoặc bằng giá trị tham số RXLEV_MIN_n, thường được chọn bằng -98dBm Việc tính toán hiệu chỉnh 2 giá trị này cần phải được đo đạc kỹ lưỡng

Chuẩn C2 được dùng cho mô hình cell phân cấp, với công thức tính giá trị cho C2 như sau:

Ví dụ với 2 trạm HPG_TON_DUC_THANG và HPG_TON_DUC_THANG _1800, để ưu tiên lựa chọn vào trạm 1800, chúng ta đặt các tham số CELL_RESELECT_OFFSET của trạm 900 là 0dB và của trạm 1800 là 2dB, với giá trị PENALTY_TIME đặt bằng 0, chúng ta không phải quan tâm đến giá trị TEMPORARY_OFFSET Khi đó tín hiệu từ trạm 1800 sẽ được ưu tiên hơn 2dB

so với trạm 900, MS sẽ khó bị đẩy trở lại trạm 900 hơn

IV CHUYỂN GIAO (HANDOVER) :

Phân chia theo mức báo hiệu, chúng ta có các loại chuyển giao sau :

Nguyên nhân xảy ra chuyển giao :

1 Chất lượng đường truyền, được quyết định bởi các tham số EN_RXQUAL_DL và EN_RXQUAL_UL

2 Mức thu quá thấp, được quyết định bởi các tham số EN_RXLEV_DL và EN_RXLEV_UL

3 Khi gặp được cell có tham số tính toán ( Power Budget- PBGT) được ưu tiên hơn, ví dụ như cell có tổn hao đường truyền nhỏ hơn Được quyết định bởi tham số EN_PBGT_HO

4 Khi khoảng cách giữa MS và BTS quá lớn, vượt quá khoảng 35Km, được quyết định bởi tham số EN_DIST_HO Khoảng cách giữa MS và BTS được tính toán dựa trên tham số UPPER_TIMING_ADVANCE

Điều kiện xảy ra chuyển giao dựa trên các tham số của cell :

Trong đó XX = UL(uplink) hoặc DL(downlink);

L_RXLEV_UL_H : Ngưỡng tiếp nhận công suất nhỏ nhất của MS tại BTS, giá trị

dưới ngưỡng này sẽ gây nên thủ tục chuyển giao Giá trị này được đặt ra để cung cấp chức năng điều khiển vô tuyến đồng thời quản lý được chất lượng cuộc gọi Giá trị này thường đặt ở mức -96dBm và có thể hiệu chỉnh cho các khu vực có mật

độ trạm khác nhau

L_RXLEV_DL_H : Tham số này quản lý cùng một chức năng giống

L_RXLEV_UL_H nhưng là trên đường xuống Giá trị này thường đặt cố định ở mức -91dBm

L_RXLEV_UL_P : Mức độ tính hiệu nhỏ nhất BTS nhận được từ MS, dưới

ngưỡng này MS sẽ được yêu cầu tăng công suất theo từng mức, giá trị của mỗi mức được đặt theo tham số POW_INC_STEP_SIZE dB (thường đặt bằng 6dB)

Nếu công suất của MS đã tăng lên giá trị MS_TXPWR_MAX (33dBm với dải tần 900MHz và 30dBm đối với dải tần 1800MHz) thì MS sẽ không tăng công suất nữa

mà sẽ yêu cầu chuyển giao Mục đích của tham số này nhằm tận dụng tối đa công suất của MS để duy trì cuộc gọi, tránh phải chuyển giao liên tục Giá trị này được khuyến nghị đặt trong khoảng -90 đến -100dBm

L_RXLEV_DL_P : Có cùng chức năng giống L_RXLEV_UL_P nhưng là trên

đường xuống Có một ràng buộc với giá trị L_RXLEV_DL_P là

L_RXLEV_DL_P = L_RXLEV_UL_P +5

U_RXLEV_UL_P : Mức tín hiệu thấp nhất mà BTS thu được từ MS, vượt trên

ngưỡng này hệ thống sẽ yêu cầu MS giảm công suất Mức giảm công suất sẽ bằng POW_RED_STEP_SIZE dB ( đặt bằng 2dB) Khi công suất của MS đạt ngưỡng MS_TXPWR_MIN, MS sẽ không giảm công suất nữa

U_RXLEV_DL_P : Quản lý cùng chức năng giống U_RXLEV_UL_P nhưng trên

V ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT :

Giống nhảy tần, điều khiển công suất cũng là một công cụ để giảm nhiễu trong mạng Giả sử chỉ có một mức công suất phát tới MS, các MS ở xa sẽ không phát sinh nhiễu vì chúng phải sử dụng hết công suất để đạt được chất lượng tín hiệu mong muốn Nhưng với các MS ở gần BTS, nếu sử dụng cùng một mức công suất như vậy, thì phần lớn công suất sẽ bị lãng phí và sẽ phát sinh nhiễu

Lợi ích của việc điều khiển công suất : giảm nhiễu và giảm công suất phát trung bình của thiết bị MS- vốn luôn tồn tại vấn đề về pin

Việc điều khiển công suất được thực hiên riêng biệt trên cả đường lên và đường xuống Điều khiển công suất được thực hiện ở phía MS hoặc BTS, được quyết định bởi các tham số EN_BS_PC ( cho phép điều khiển công suất phía BTS) và EN_MS_PC ( cho phép điều khiển công suất phía MS) Hệ thống Mobifone sử dụng theo khuyến nghị cho phép điều khiển công suất phía MS

VI TỐI ƯU THAM SỐ

Trung tâm V đặc biệt tập trung tối ưu đối với các tham số liên quan tới vấn đề

về các mức ngưỡng thiết lập cho dịch vụ GPRS/EDGE trên cả đường uplink và downlink, một số tham số liên quan tới vấn đề thiết lập dịch vụ như sau:

TBF_DL_INIT_MCS Cell MCS7

Giá trị này có thể thay đổi tùy khu vực phủ sóng, nếu TBF tăng cao -> nên điều chỉnh giảm

TBF_UL_INIT_MCS Cell MCS5

Giá trị này có thể thay đổi tùy khu vực phủ sóng, nếu TBF tăng cao -> nên điều chỉnh giảm

Tham số TBF_UL_INIT_MCS là giá trị mã hóa và điều chế MCS (modulation and coding scheme) hướng uplink khi thuật toán thích ứng liên kết (link adaptation algorithm) không áp dụng hoặc là giá trị ban đầu (VD tại TBF bắt đầu hoặc trong trường hợp TBF khôi phục khi CS_MAX_IDLE_PERIOD hết hạn) của MCS hướng uplink khi áp dụng thuật toán thích ứng liên kết

MAX_GPRS_CS quy định mã hóa tối đa sử dụng cho lưu lượng GPRS của cellTham số TBF_DL_INIT_CS là giá trị mã hóa CS (coding scheme) hướng downlink khi thuật toán thích ứng liên kết (link adaptation algorithm) không áp dụng hoặc là giá trị ban đầu (VD tại TBF bắt đầu hoặc trong trường hợp TBF khôi phục khi CS_MAX_IDLE_PERIOD hết hạn) của CS hướng downlink khi áp dụng thuật toán thích ứng liên kết

Tham số TBF_UL_INIT_CS là giá trị mã hóa CS (coding scheme) hướng uplink khi thuật toán thích ứng liên kết (link adaptation algorithm) không áp dụng hoặc là giá trị ban đầu (VD tại TBF bắt đầu hoặc trong trường hợp TBF khôi phục khi CS_MAX_IDLE_PERIOD hết hạn) của CS hướng uplink khi áp dụng thuật toán thích ứng liên kết

VII TỐI ƯU TÀI NGUYÊN

1 Mạng 2G

a Tối ưu giao diện Abis

Tính toán số lượng Extra Abis TS (hệ thống Acatel): Tương ứng với từng cấu hình của từng trạm và mức ưu tiên chất lượng dịch vụ, việc tính toán số lượng Extra Abis TS được tính toán căn cứ theo từng mức mã hóa dịch vụ:

Có thể tính toán số Extra Abis TS hay Idle TS đơn cử 1 ví dụ với 1 trạm cấu hình 4/4/4 và mong muốn dịch vụ GPRS/EDGE được sử dụng

- 1 TS cho đồng bộ chung (thường là TS0)

- 1TS cho kênh giám sát OM

- 1 TS cho kênh điều khiển, đồng bộ RSL của mỗi cell

- 2 TS cho mỗi TRX

Trạm cấu hình 4/4/4 và đặt giá trị MAX_PDCH là 4, để đạt được MSC 9 cần phải dùng số lượng Nb_GCH là 4.49, tương ứng trạm cần dung là 4x3x4.49 = 54 Abis nibble

Abis nible extra = 54 – 3x4-3x(1BCCH+4 SDCCH) = 27  Abis Extra = 27/4 =8

Số lượng Abis Ts tối đa cần thiết: 1 + 3 + 24 + 7 = 35  cần phải mở rộng Abis 2 cho trạm BTS này

Tương tự như hệ thống Alcatel, hệ thống Huawei cũng tính toán số lượng Idle TS

để có phương án mở rộng và đảm bảo dung lượng trên giao diện Abis

b Tối ưu giao diện Pb

Hiện tại, trung tâm V với phân vùng hệ thống Huawei đang sử dụng inner PCU cho các thiết bị Huawei, nên sẽ không phải tối ưu giao diện này còn đối với phân vùng thiết bị Alcatel thì việc tối ưu giao diện Pb giữa BSC và MSC dựa theo số lượng thống kê tải của các đường truyền dẫn Nếu tải trên 70 % thì sẽ cân nhắc mở rộng dung lượng truyền dẫn để đảm bảo chất lượng dịch vụ GPRS/EDGE

Hiện nay giao diện Gb trên cả hai hệ thống Huawei và Alcatel có 2 loại là Gb over

IP (gọi tắt là IP Gb) và Gb over Frame Relay (gọi tắt là TDM Gb) Khi băng thông Gb>= 70% thì cần mở rộng giao diện này (chú ý băng thông được tính thời điểm tải cao nhất)

Ngoài các vấn đề liên quan tới 4 tài nguyên chính Code, Power, CE, Iub, các tài nguyên mới chỉ là điều kiện cần để đảm bảo chất lượng dịch vụ trên nên 3G, điều kiện đủ là các phương pháp liên quan tới việc tối ưu tham số, các Switch điều khiển, tối ưu vùng phủ Tùy thuộc vào các đặc tính khác nhau của hệ thống mạng

tổ tối ưu sẽ đưa ra những phương pháp tối ưu để phù hợp nhất và cũng đảm bảo dịch vụ tốt nhất tại từng khu vực, từng địa bàn.

a Tối ưu tài nguyên Code

Đối với mỗi cell, các dịch vụ được phân chia bởi các nhánh theo như cây OVSF Code tưng ứng với các kênh điều khiển chung các kênh cho dịch vụ HSDPA (bao gồm HS-SCCH và HS-DPSCH) và các kênh còn lại cho dịch vụ thoại

Để theo dõi tài nguyên OVSF code đang sử dụng trên mạng lưới, ta có thể theo dõi theo giờ qua các couter trên M2000:

- VS.RAB.SFOccupy

- VS.RAB.SFOccupy.MAX

Quản lý tài nguyên HSDPA Code là phân bổ tài nguyên code cho 2 kênh

chính là HS-SCCH và HS-PDSCH.HS-SCCH được định nghĩa như là kênh báo hiệu và sử dụng code SF128, số lượng HS-SCCH code tối đa là 4 code cho 1 cell

Để đảm bảo đủ tài nguyên cho kênh HS-SCCH, tại trung tâm đặt giá trị mặc định

là 4

Đối với dịch vụ HSDPA thì việc quản lý tài nguyên code HS-PDSCH là vô cùng quan trong, bởi các kênh PDCH và HS-PDSCH cùng tồn tại trong 1 cell sử dụng SF16 code trong đó code HS-PDSCH tối đa chỉ được 15 code Do vậy việc phân chia tài nguyên code tốt sẽ giúp cải thiện được tài nguyên HSDPA code và cải thiện tốc độ của dịch vụ HSPDA.Việc quản lý tài nguyên code này có thể lựa chọn tại mức RNC hoặc mức Node B.RNC điều khiển static hoặc dynamic code

allocation thông qua tham số AllocCodeMode, NodeB điều khiển dynamic code allocation thông qua tham số DynCodeSw.Việc điều khiển dynamic của NodeB

cho thấy khả năng linh hoạt hơn RNC.Huawei đưa ra 2 phương án tối ưu tài nguyên code như sau:

- RNC cấu hình sử dụng static code allocation còn NodeB sử dụng dynamic code allocation.Phương án này ưu điểm hơn và mềm dẻo hơn vì có thể chủ động điều chỉnh code tới từng mức cell/node B

- Nếu NodeB không hỗ trợ dynamic code thì RNC cấu hình sử dụng dynamic code allocation

Nhằm tăng tính hiệu quả trong quá trình cấp phát code cho các user của 1 cell, việc cấp phát Code được sử dụng theo phương pháp cấp phát tài nguyên động và Code HSDPA được phân bổ theo các mức khác nhau tùy thuộc theo từng khu vực

và tùy thuộc chiến thuật sử dụng da tần số khác nhau

Đối với chiến thuật Prefer Camping tại 1 số khu vực có lưu lượng không cao thường ưu tiên sử dụng tần số F2 cho dịch vụ data Do vậy việc phân chia code giữa 2 tần số cụ thể như sau: