Nâng cao chất lượng dịch vụ mạng 4g LTE bằng tối ưu vùng phủ tại vinaphone hưng yên TT

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG Nguyễn Đức Hải NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ MẠNG 4G(LTE) BẰNG TỐI ƯU VÙNG PHỦ TẠI VINAPHONE HƯNG YÊN Chuyên ngành: Kỹ Thuật Viễn Thơng Mã số: 8.52.02.08 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ ( Theo định hướng ứng dụng) Hà Nội - 2021 Luận văn hoàn thành tại: HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Chiến Trinh Phản biện 1: PGS.TS Đặng Thế Ngọc Phản biện 2: TS Phạm Duy Phong Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ Học viện Công nghệ Bưu Viễn thơng Vào lúc: Có thể tìm hiểu luận văn tại: Thư viện Học viện Công nghệ Bưu Viễn thơn I MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài: Hiện nay, công nghệ 4G gần phủ sóng tồn cầu, Việt Nam triển khai đưa vào khai thác mạng 4G Tuy công nghệ 5G thử nghiệm Việt Nam cịn nhiều khó khăn sở hạ tầng chưa đáp ứng được, quy hoạch tần số, thiết bị đầu cuối khách hàng… Chính mà cơng nghệ LTE (Long Term Evolution) cịn hứa hẹn nhiều tiềm cho thị trường viễn thông Việt Nam Các nhà khai thác di động nói chung Viễn thơng Hưng n nói riêng không ngừng xây dựng mạng 4G/LTE dịch vụ tảng băng thông rộng nhằm đa dạng hóa dịch vụ tăng ưu cạnh tranh thị trường Tỉnh Hưng Yên có nhà mạng cung cấp dịch vụ địa bàn gồm: Vinaphone, Viettel, MobiFone Vietnamobile Với đầy đủ loại dịch vụ: điện thoại cố định, ADSL, truyền số liệu, dịch vụ di động 2G, 3G ,4G Mặc dù tỉnh với diện tích nhỏ, dân số trung bình phân bố khơng đều, có nhiều khu cơng nghiệp địa bàn nên nhu cầu sử dụng dịch vụ mạng viễn thông di động người dân doanh nghiệp lớn, nhà mạng Vinaphone triển khai mạng 4G/LTE địa bàn tồn tỉnh, tính chất cạnh tranh thị phần doanh nghiệp viễn thông địa bàn cao, nên việc đánh giá chất lượng dịch vụ 4G để tìm giải pháp nâng cao chất lượng mạng thông tin di động nâng cao chất lượng dịch vụ mạng 4G toán nhà mạng quan tâm Là nhân viên di động làm việc tổ Vô tuyến – Trung tâm Điều hành thông tin - VNPT Hưng Yên người trực tiếp xử lý, tối ưu dịch vụ 4G Vinaphone Hưng Yên, em quan tâm nghiên cứu giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ 4G Chính yếu tố mà em lựa chọn đề tài: “Nâng cao chất lượng dịch vụ mạng 4G(LTE) tối ưu vùng phủ Vinaphone Hưng Yên” nhằm mục đích tối ưu vùng phủ mạng 4G Vinaphone Hưng Yên đạt hiệu cao sở hạ tầng sẵn có Tổng quan vấn đề nghiên cứu: Các tiêu kỹ thuật gồm có: Độ sẵn sàng mạng vô tuyến ≥ 95%, Tỉ lệ truy cập thành công dịch vụ ≥ 90%, Thời gian trễ truy nhập dịch vụ trung bình ≤ 10 giây, tỉ lệ truyền tải liệu bị rơi ≤ 10 % tốc độ tải liệu trung bình Pd ≥ 0,8Vd Pu ≥ 0,8Vu Ở nước ta, nhà mạng Vinaphone, Viettel, MobiFone triển khai cung cấp dịch vụ cho khách hàng, chất lượng dịch vụ 4G nhiều khu vực chưa tốt yếu tố cơng suất tín hiệu thu (RSRP) kém, tốc độ download, upload thấp, tỉ lệ tín hiệu nhiễu SINR cao, chéo cell, thiếu Neighbor, sai database, Overshoot… Vì yếu tố cần thiết để đảm bảo chất lượng mạng LTE quy hoạch tần số tối ưu vùng phủ Mục đích nghiên cứu: Mục đích nghiên cứu luận văn để đánh giá chất lượng trạng mạng di động 4G Vinaphone Hưng Yên Trên sở tối ưu vùng phủ sóng nhằm nâng cao chất lượng cho khách hàng sử dụng mạng di động 4G Vinaphone địa bàn tỉnh Hưng Yên Đối tượng phạm vi nghiên cứu  Đối tượng nghiên cứu:  Mạng 4G(LTE)  Các giải pháp nâng cao chất lượng  Các kỹ thuật 4G(LTE)  Đánh giá chất lượng dịch vụ phương pháp tối ưu  Phạm vi nghiên cứu:  Các giải pháp áp dụng cho mạng 4G(LTE) Vinaphone Hưng Yên  Các công cụ đo kiểm tối ưu vùng phủ cho mạng di động 4G(LTE) Vinaphone Hưng Yên Phương pháp nghiên cứu Luận văn thực dựa phương pháp nghiên cứu:  Thu thập, phân tích tài liệu thông tin liên quan đến đề tài (mạng thông tin di động 4G)  Nghiên cứu lý thuyết bước quy hoạch mạng giải pháp khác để nâng cao hiệu sử dụng  Tìm hiểu thực trạng mạng viễn thơng 4G(LTE) địa bàn tỉnh Hưng Yên  Tìm giải pháp nâng cao chất lượng 4G(LTE) địa bàn tỉnh Hưng Yên II NỘI DUNG Nội dung luận văn dự kiến trình bày 03 chương sau: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHẤT LƯỢNG MẠNG 4G Trong chương em trình bày vấn đề tổng quan mạng 4G: đưa thông số vật lý, số KPI, tham số chất lượng quy hoạch tần số cho 4G Nội dung dự kiến gồm có phần sau:  Tổng quan mạng LTE  Chỉ số KPI mạng LTE  Các tham số QoS mạng LTE  Quy hoạch tần số 4G  Tổng kết chương Tổng quan mạng 4G – LTE 1.1.1 Giới thiệu công nghệ LTE, LTE Advanced Mạng di động 4G hệ mạng 3G [11], IEEE đặt nhằm phân biệt với chuẩn mạng trước (2G/3G) Những tiêu chuẩn mạng 4G Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU- International Telecommunication Union) thức thiết lập vào tháng năm 2008, gọi tên IMT – Advanced (Interntional Mobile Telecomunications Advanced) Hình 1.1: Q trình phát triển cơng nghệ thơng tin di động đến 4G 1.1.2 Mục tiêu thiết kế mạng di động 4G 3GPP đặt yêu cầu cao cho LTE bao gồm giảm chi phí cho bit thông tin, cung cấp dịch vụ tốt hơn, sử dụng linh hoạt băng tần có tần mới, đơn giản hóa kiến trúc mạng với giao tiếp mở giảm đáng kể lượng tiêu thụ thiết bị đầu cuối [7, 9] Mục tiêu cụ thể bảng 1.2 Bảng 1.2: Mục tiêu thiết kế LTE - Bắt đầu dịch vụ dựa - Cơ sở hạ tầng dịch vụ khả - Triển khai nhanh dịch vụ - Các dịch vụ cao cấp nhờ nâng cao - Kết nối chuyển giao linh hoạt nhiều chất lượng tính mạng hệ thống truy nhập - 100Mb/s (tốc độ cao môi trường di - Tốc độ truyền dẫn động) 1Gb/s (tốc độ tối đa môi trường - Dung lượng hệ thống nhà) - Chi phí - Gấp 10 lần hệ thống 3G - 1/10 đến 1/100 bit truyền - Thời gian trễ - 50ms tối ưu Những yêu cầu cho LTE chia thành phần khác sau: Tiềm mạng lưới, hiệu suất hệ thống, kiến trúc mạng lưới khả mở rộng, nâng cấp, quản lý tài nguyên vô tuyến, độ phức tạp, vấn đề chung 1.1.2.1 Tiềm mạng lưới 1.1.2.2 Hiệu suất mạng lưới 1.1.2.3 Kiến trúc mạng lưới khả mở rộng, nâng cấp 1.1.2.4 Quản lý tài nguyên vô tuyến 1.1.3 Các thông số lớp vật lý LTE Advanced Các thông số lớp vật lý LTE Advanced tốc độ đỉnh LTE theo lớp thể chi tiết bảng 1.4 1.5 Bảng 1.4: Các thông số lớp vật lý LTE Khoảng cách sóng mang 15 KHz Chiều dài CP Điều chế Ngắn 4,7 µs Dài 16,7 µs QPSK, 16QAM, 64QAM Ghép kênh không gian lớp cho UL/UELên đến lớp cho DL/UESử dụng MU-MIMO cho UL DL DTFS-OFDM (SC- UL Kỹ thuật truy cập FDMA) DL OFDMA 1,4MHz; 3MHz; 5MHz; 10MHz; 15MHz; Băng thông 20MHz TTI tối thiểu ms 1.1.4 Tham số đo đánh giá tín hiệu thu RSRP, RSRQ, SINR 1.1.4.1 Cơng suất tín hiệu thu RSRP 1.1.4.2 Tỷ lệ tín hiệu nhiễu SINR 1.1.4.3 Chất lượng tín hiệu thu RSRQ 1.1.5 Tham số đo liên quan tốc độ liệu LTE DL UL LTE DL & UL tham số đo lường tốc độ liệu đường xuống(DL) đường lên(UL) mạng 4G LTE Tốc độ tải xuống trung bình (Download Speed) tỷ số tổng dung lượng tệp liệu tải xuống tổng số thời gian tải xuống Tương ứng, tốc độ tải lên trung bình (Upload Speed) tỷ số tổng dung lượng tệp liệu tải lên tổng số thời gian tải lên [3, 6] 1.1.6 Khái niệm kênh mang BEARER Kiến trúc mạng LTE bao gồm phần từ mạng truy nhập (eNodeB), mạng lõi (MME, SGW, PGW, HSS), phần tử điều khiển sách PCRF (hình 1) Hình 1.2: Kiến trúc mạng LTE (khơng Roaming) 1.1.7 Các tham số QoS mức “Bearer” LTE Mỗi EPS Bearer kết hợp với tập tham số QoS khác Các tham số QoS EPS bearer bao gồm hai bốn tham số chính: QCI, ARP, GBR, MBR hai tham số GBR MBR dành cho GBR bearer (tốc độ đảm bảo), bearer thiết lập dành cho dịch vụ yêu cầu thời gian thực voice, video QCI (QoS class Identifier): tham số xác định cách đối xử nút mạng với gói tin IP nhận bearer 3GPP đưa tiêu chuẩn mức QCI với yêu cầu cụ thể độ trễ, tỷ lệ gói, độ ưu tiên đồng thời 3GPP đưa dịch vụ tương ứng mức QCI, bảng [2] Bảng 1.6: Tiêu chuẩn mức QCI ARP (Allocation and Retention Priority): độ ưu tiên cấp phát trì ARP để xác định cấu giáng cấp ưu tiên kênh lưu lượng xuống mức thấp trường hợp xảy nghẽn mạng MBR (Maximum Bit Rate): quy định băng thông tối đa mà bearer tương ứng phép sử dụng GBR (Guaranteed Bit Rate): quy định độ rộng băng thông tối thiểu giành riêng cho bearer tương ứng tất vùng tài nguyên, thời điểm tài nguyên có sử dụng hay khơng CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG MẠNG 4G 2.1 Quy hoạch mạng LTE Quy hoạch mạng LTE giống quy hoạch mạng 3G bao gồm ba bước: định cỡ hay gọi khởi tạo, quy hoạch chi tiết, vận hành tối ưu hóa mạng 2.2 Hình 2.1: Khái quát trình quy hoạch mạng LTE Quy trình vận hành, quản lý chất lượng mạng Trong trình triển khai mạng, suốt trình vận hành, khai thác mạng thơng tin di động (cả mạng 2G,3G hay 4G), cơng việc tối ưu hóa hệ thống việc làm thường xuyên để đảm bảo nâng chất lượng mạng, chất lượng dịch vụ tốt Qúa trình vận hành mạng diễn ta thường xuyên công việc quy hoạch, thiết kế, thiết lập tối ưu mạng Hình 2.2: Quy trình vận hành mạng Ngồi ra, quy trình thực quản lý chất lượng mạng diễn thường xuyên hàng ngày, hàng tuần để đảm bảo mạng đạt chất lượng cao tối ưu Quy hoạch vùng phủ Đối với mạng di động tế bào, ước lượng vùng phủ dùng để định vùng phủ trạm gốc, đưa vùng tối đa bao phủ trạm gốc Nhưng khơng cần thiết xác lập kết nối UE trạm gốc Tuy nhiên, trạm gốc phát UE vùng bao phủ Quỹ đường truyền: Tính tốn quỹ đường truyền ước lượng suy hao tín hiệu cho phép cực đại (pathloss) di động trạm gốc Tổn hao lớn cho phép cho ta ước lượng vùng phủ cell lớn với mơ hình kênh truyền phù hợp Với vùng bao phủ cell cho ta tính tốn số trạm gốc sử dụng để bao phủ vùng địa lý mong muốn Tính tốn quỹ đường truyền dùng để so sánh quan hệ vùng phủ hệ thống khác Mối quan hệ quỹ đường truyền hệ thống vô tuyến LTE thực tốt triển khai trạm gốc tồn hệ thống GSM WCDMA Tính tốn quỹ đường lên cho LTE Các thơng số cơng thức sử dụng để tính tốn quỹ đường truyền lên cho LTE: • Cơng suất máy phát (PTxm) : đường lên công suất máy phát công suất UE Tùy thuộc vào lớp công suất phát mà UE sử dụng có giá trị cơng suất tối đa khác Đơn vị dùng để tính tốn cho cơng suất máy phát dBm • Khuếch đại anten (Gm) : phụ thuộc vào thiết bị băng tần sử dụng Nó có giá trị từ - đến 10 dBi • Tổn hao phi nối (Lfm) • Tổn hao thể (Lbody) : tổn hao điển hình quỹ đường truyền cho dịch vụ thoại di động giữ gần với tai nghe Có giá trị từ đến dB dịch vụ thoại Đơn vị dB • Cơng suất phát xạ đẳng hướng tương đương (EIRPm) : có đơn vị dBm tính tốn theo cơng thức sau: EIPRm = PTxm + Gm + Lfm – Lbody • dB (3 1) Hệ số tạp âm máy thu (NF) : trường hợp máy thu trạm gốc có đơn vị 10 2.3.1 Kế hoạch đo kiểm - Có nhiệm vụ khẳng định tham số kỹ thuật thực tế tham số mạng, nghiên cứu mơi trường vơ tuyến khu vực điểm nóng lưu lượng tìm hiểu yêu cầu khách hàng - Tiến hành lập kế hoạch đo kiểm 2.3.2 Chuẩn bị sở liệu, thiết bị đo kiểm Cơ sở liệu bao gồm:  Thông tin đầy đủ trạm Viettel đối thủ (nếu đo mạng đối thủ)  Route đo kiểm: TT KTKV cung cấp route đo có sẵn (ơ tơ xe máy hai) 2.3.3 Phân tích liệu  Phân tích liệu xác định vấn đề - Phân tích số KPI KPI mức mạng thường sử dụng để giám sát trạng thái vận hành chung mạng, phân tích KPI mạng dựa phân tích liệu đo lường chất lượng theo ngày, theo tuần, tháng - Tiến hành tối ưu Tuỳ theo vấn đề tồn mạng mà việc thi hành tối ưu diễn khác Các vấn đề lỗi thường gặp lỗi phần cứng, vấn đề chuyển giao, vấn đề nhiễu vùng phủ Nếu bước tối ưu ảnh hưởng hoạt động mạng dịch vụ khách hàng, hành động phải định cẩn thận trước thực Một số vấn đề hướng xử lý: 2.3.4 Kiểm tra đánh giá chất lượng mạng Tối ưu mạng trình phân tích cấu hình hiệu mạng nhằm cải thiện chất lượng mạng tổng thể đảm bảo tài nguyên mạng sử dụng cách có hiệu Giai đoạn đầu trình tối ưu định nghĩa thị hiệu Chúng gồm kết đo hệ thống quản lý mạng số liệu đo thực tế để xác định chất lượng dịch vụ Với giúp đỡ hệ thống quản lý mạng ta phân tích hiệu khứ, dự báo tương lai Mục đích phân tích chất lượng mạng cung cấp cho nhà khai thác nhìn tổng quan chất lượng hiệu mạng, bao gồm việc lập kế hoạch trường hợp đo trường đo hệ thống quản lý mạng để lập báo cáo điều tra Đối với hệ thống 2G, chất lượng dịch vụ 11 gồm: thống kê gọi bị rớt phân tích nguyên nhân, thống kê chuyển giao kết đo lần gọi thành công 2.4 Giải pháp cao chất lượng mạng 4G Các động lực thúc đẩy tối ưu mạng di động Sự phát triển nhanh chóng cơng nghệ mạng đòi hỏi nhà khai thác cần quản lý mạng họ thơng minh hơn, nhằm cắt giảm chi phí hoạt động nâng cao doanh thu từ đầu tư Trên thực tế, việc chuyển đổi từ mạng 2G sang 3G 4G khơng phải q trình đơn giản Nó liên quan phần nhiều tới vấn đề tương thích công nghệ, khả mở rộng giá thành đầu tư xây dựng mạng lưới Ngoài ra, chuyển đổi tiềm ẩn nhiều bất ổn cách thức triển khai công nghệ, ảnh hưởng công nghệ tới nhà khai thác dịch vụ, chín muồi cơng nghệ Bởi vậy, trước triển khai công nghệ cung cấp dịch vụ thương mại, việc tự tối ưu hóa mạng cần thiết Công nghệ mạng SON khả tự động hóa quy trình vận hành lựa chọn tối ưu cho nhà mạng SON cho phép tự động hóa nhiệm vụ quy hoạch, cấu hình tối ưu mạng cách nhanh chóng, giúp tiết kiệm thời gian so với tiếp cận trước Kết giúp cắt giảm chi phí đảm bảo khắc phục cố nhanh Nhìn chung có nhiều lý hấp dẫn để thúc đẩy tối ưu hoá mạng di động, yếu tố là: Trải nghiệm người dùng hiệu hoạt động &chi phí SON rõ ràng giúp cải thiện đáng kể trải nghiệm người dùng, cách tối ưu hóa mạng lưới nhanh giảm nhẹ ảnh hưởng tới mạng cố xảy Đây tính quan trọng tất nhà khai thác thời gian gián đoạn hoạt động mạng yếu tố sống Lợi ích việc phân bổ lại phổ tần số Phân bổ lại phổ tần số cách thực hiệu chi phí để tăng dung lượng sử dụng cho UMTS/LTE mà không cần phải đấu thầu mua thêm phổ tần số Phân bổ lại phổ tần số khơng áp dụng cho GSM mà cịn áp dụng cho UTMS để tăng dung lượng LTE Một lợi ích thú vị khác cho nhà mạng tần số thấp (thường sử dụng cho mạng GSM) có vùng phủ rộng Các tần số thấp truyền xa hơn, bị suy hao so với tần số cao, cho phép bao phủ tốt khu vực nông thôn, cải thiện vùng phủ tồ nhà thị Tần số cao thường sử dụng khu vực thị với mục đích mang lại lưu lượng lớn thay quan tâm đến vùng phủ 12 Một ví dụ điển hình việc cải thiện vùng phủ UMTS900, với dải tần 900 MHz tăng vùng phủ NodeB khu vực từ 44% (khu vực đô thị) đến 119% (khu vực nông thôn) so với UMTS2100 (sử dụng dải tần 2100 MHz) Sự khác biệt rõ rệt cho phép nhà mạng cung cấp ứng dụng 3G với vùng phủ lớn nhiều mà đảm bảo tính kinh tế đầu tư Thách thức Như giải pháp kỹ thuật nào, việc phân bổ lại phổ tần số tạo thách thức định, điều kiện tiên sau phải đáp ứng: - Các nhà mạng phải có đủ phổ tần số kề để vận hành đồng thời hai ba công nghệ dải tần số - Phải giải vấn đề quy hoạch băng thông băng tần chúng sử dụng đồng thời xen kẽ cho nhiều công nghệ khác - Cùng nhà mạng nên sử dụng đồng thời hai phía phổ tần số kế cận điểm phân chia tần số - Sử dụng dải tần bảo vệ để tránh nhiễu kênh lân cận Ngồi cịn phải tránh làm ảnh hưởng đến người dùng sử dụng dải tần số công nghệ cần phân bổ lại khuyến khích họ chuyển sang dùng dịch vụ Nhà mạng cần trì chất lượng GSM trình phân bổ lại phổ tần số để không ảnh hưởng đến mức độ hài lòng trải nghiệm dịch vụ khách hàng Việc tránh suy giảm chất lượng dịch vụ u cầu am hiểu mơ hình lưu lượng việc quản lý phương thức phục vụ lưu lượng Phổ tần số sử dụng đan xen nhà mạng nên họ cần cấu hình lại tần số để tránh phân mảnh dải tần, việc đòi hỏi phối hợp hợp tác đáng kể nhà mạng Sau cấu hình lại, phải thực việc tối ưu toàn site/cluster để nắm bắt chất lượng vùng phủ, phân bố lưu lượng, tình trạng can nhiễu/chất lượng dịch vụ Khi phổ tần số phân bổ lại để sử dụng cho cơng nghệ mới, ví dụ việc phân bổ lại phổ tần số GSM cho LTE, phổ tần số cần làm khỏi nguồn nhiễu ngồi gây tín hiệu cũ cịn lại Giải pháp 13 Các giải pháp cung cấp thông tin định vị (Location Inteligence) RAN đóng vai trị định việc quy hoạch, triển khai xử lý cố mạng trình phân bổ lại phổ tần số Thông tin định vị cho phép xác định nhanh chóng khu vực có lượng truy cập LTE/UMTS tăng lên, nơi có vùng phủ kém, nơi việc phân bổ lại cần thiết để cải thiện dung lượng/vùng phủ Trong sau trình phân bổ lại phổ tần số, việc sử dụng liệu khách hàng, địa điểm, cho phép đưa đánh giá gần theo thời gian thực ảnh hưởng thay đổi lên lực hệ thống Đây loại liệu tốt để thực việc đánh giá sau triển khai để kiểm tra vùng phủ sóng, chất lượng dung lượng Lưu lượng giám sát dải tần vừa phân bổ lại để hiểu tốt hành vi người dùng đánh giá việc sử dụng, tần số phân bổ lại giám sát thơng qua dịch vụ đồng thời hoạt động (ví dụ GSM hay UMTS) để hiểu rõ tác động thay đổi Cách thức tiếp cận tập trung vào khách hàng vị trí hỗ trợ cho việc phân tích dung lượng mạng lưới từ lớp tần số, cho phép hiểu rõ hiển thị trực quan trạng sử dụng mạng tần số Ví dụ, nhà mạng thiết lập mức ưu tiên cho khu vực phân bổ lại phổ tần số giải pháp ariesoGEO™ Viavi để nhận diện clusters có lưu lượng cao, điểm thường xuyên hotspots khu vực trọng điểm Ví dụ lưu lượng cluster, hotspot Giải pháp cịn cung cấp thơng tin tốt giải pháp thông thường khác việc chuyển đổi thiết bị cầm tay tác động đến cách sử dụng thiết bị cầm tay Giải pháp xác định số lượng khách hàng cần nâng cấp điện thoại lên loại thiết bị 14 hỗ trợ 3G/4G số lượng thiết bị LTE không kết nối vào mạng LTE Vấn đề xảy chế độ mạng thiết bị cầm tay không thiết lập cho mạng 4G, phần mềm thiết bị khơng cập nhật phiên tương thích với LTE, hay thiết bị không hỗ trợ dải tần số Lợi ích khác giải pháp ariesoGEO tối ưu hố tần số vơ tuyến cho mạng di động Các nhà mạng hiểu rõ phần ranh giới cell, họ so sánh vùng phủ dịch vụ tạo ranh giới cân công nghệ khác (ví dụ tần số 700 1900 MHz) Giải pháp hỗ trợ tối ưu IRAT (Inter Radio Access Technology) tối ưu IFHO (Inter-Frequency Handover), đồng thời so sánh kết trước-sau GSM LTE KPI vùng phủ, tỉ lệ rớt, tỉ lệ block, hiệu suất sử dụng lưu lượng Giải pháp ariesoGEO cho phép nhà mạng thực phân tích xun cơng nghệ trước sau phân bổ lại phổ tần số để quy hoạch tốt hiểu rõ tác động Các giải pháp RAN khác Rubix™ TrueSite™ sử dụng kết hợp với thông tin định vị để kiểm nghiệm tần số bảo vệ toàn lớp phổ tần phân bổ lại để nhận diện xác định xác nguồn nhiễu dịch vụ (ví dụ GSM LTE) nguồn bên khác 15 Trong thời điểm tại, giải pháp Viavi đáp ứng xu hướng nhà mạng việc đưa vào thử nghiệm, triển khai vận hành hệ thống 4G LTE Cụ thể, giải pháp Viavi ariesoGEO™, Rubix™, TrueSite™ cung cấp công cụ tối tân hỗ trợ nhà mạng việc phân bổ lại phổ tần số để phục vụ cho 4G LTE, đảm bảo chất lượng dịch vụ đưa khuyến nghị để hoàn thiện mạng lưới Tại thị trường Việt Nam, COMIT đối tác chiến lược Viavi việc cung cấp giải pháp Với nhiều năm kinh nghiệm việc cung cấp dịch vụ giải pháp viễn thông, COMIT cung cấp dịch vụ giải pháp tư vấn, thiết kế, đo kiểm tối ưu công nghệ 2G, 3G, 4G LTE COMIT triển khai nhiều dịch vụ giải pháp viễn thông cho nhà mạng lớn Việt Nam Viettel, MobiFone, Vinaphone thị trường khu vực Laos, Cambodia, Timor Leste, Myanmar Philippines Đối với việc sử dụng phổ tần số, lợi ích việc phân bổ lại phổ tần số để cải thiện chất lượng dịch vụ vùng phủ điều dễ nhận thấy Tuy nhiên, lợi ích cần cân với thách thức mà nhà mạng phải đối mặt việc lập kế hoạch triển khai phân bổ lại phổ tần số 2.5 Cách khắc phục chất lượng dịch vụ cho mạng 4G Do giai đoạn đầu cung cấp dịch vụ nên tồn số vấn đề Chẳng hạn, với triển khai 4G, hệ thống mạng lưới tồn song song mạng 3G, 2G, vậy, nhà mạng đồng thời phải thực tối ưu mạng lưới để bảo đảm chất lượng dịch vụ 16 Là nhà cung cấp giải pháp, thiết bị mạng 4G, Qualcomm làm việc với Viettel, VinaPhone, MobiFone để tư vấn, giúp nhà mạng thực tối ưu mạng lưới số tỉnh, thành phố Về giải pháp bảo đảm chất lượng gọi dùng 4G, đội ngũ kỹ thuật Qualcomm với nhà mạng chọn địa phương để thực đánh giá chất lượng mạng lưới, sau nhân rộng tồn quốc “Việc tối ưu mạng lưới diễn tháng, tháng hoàn thành giúp nhà mạng cải thiện chất lượng mạng lưới đáp ứng nhu cầu khách hàng” - ông Thiều Phương Nam chia sẻ Như nêu, công nghệ 4G không hỗ trợ thoại mà chủ yếu liệu Do vậy, người dùng chế độ 4G thực gọi, hệ thống chuyển 3G 2G Trường hợp sóng 3G khu vực thực gọi bảo đảm, gọi thành công, không, gọi chuyển sang chế độ 2G Cũng theo ông Tào Đức Thắng, chất lượng gọi, dịch vụ VoLTE cung cấp thoại chất lượng cao (HD voice) tốt nhiều so với thông thường, giúp khách hàng cảm nhận âm trung thực, rõ Được biết, Viettel hoàn thành giai đoạn lắp đặt, cấu hình tích hợp hệ thống này; q trình làm việc với nhà cung cấp thiết bị đầu cuối để cấu hình tham số dịng điện thoại cho phép khách hàng sử dụng VoLTE Như vậy, Viettel nhà mạng nước ứng dụng, triển khai thành công dịch vụ thoại VoLTE cho 4G bảo đảm việc cung cấp dịch vụ 4G LTE trọn vẹn Công nghệ giúp người dùng thiết lập gọi nhanh chất lượng nhà mạng tuyên bố bắt đầu cung cấp 4G thị trường Tổng kết chương Trong chương này, tiếp cận phương pháp, công cụ đo kiểm quy trình tối ưu mạng LTE, thủ tục tối ưu mạng vơ tuyến tìm hiểu số KPI mạng KPI thị định lượng điều kiện, thủ tục thiết bị đo lường cho trước, thị then chốt để hướng dẫn cho việc xác định mục tiêu tối ưu mạng sau Các KPI nhà vận hành sử dụng để theo dõi trạng thái chất lượng dịch vụ mạng cách tồn diện có đáp ứng tốt yêu cầu thoả thuận với khách hàng hay không 17 CHƯƠNG 3: TỐI ƯU VÙNG PHỦ SÓNG CHO MẠNG 4G VINAPHONE HƯNG YÊN Trong chương trình bày trình thực hiện, đánh giá tối ưu Trong chủ yếu đưa phương pháp tối ưu vùng phủ cho mạng 4G Vinaphone Hưng Yên cách hiệu 3.1 Sự cần thiết tối ưu Mục tiêu tối ưu nhằm đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS mạng để phục vụ nhu cầu khách hàng Các yêu cầu tối ưu chất lượng mạng thường đánh giá sở người sử dụng (vùng phủ) đánh giá theo cell mạng (dung lượng) Mục đích quan trọng việc tối ưu cải thiện toàn chất lượng thời mạng di động Để làm điều cần phải xác định xác lỗi, dù lỗi nhỏ trình hoạt động Những lỗi xác định thông qua việc giám sát liên tục tham số chất lượng quan trọng mạng (KPIs: Key Performance Indicators), thơng qua q trình Drive Test phản ánh khách hàng Cần đảm bảo cho mạng hoạt động hiệu thỏa mãn ràng buộc chất lượng dịch vụ Lợi ích tối ưu mạng: Duy trì, cải thiện chất lượng dịch vụ Giảm tỉ lệ rời bỏ mạng khách hàng Thu hút khách hàng qua việc cung cấp dịch vụ hay chất lượng dịch vụ tốt việc nâng cao đặc tính mạng Đạt tối đa lợi nhuận dịch vụ tạo việc sử dụng tối đa hiệu suất phần tử chức mạng Q trình thực tối ưu mạng vơ tuyến bao gồm nội dung: Tối ưu vùng phủ sóng Tối ưu vùng phủ sóng phần quan trọng nội dung tối ưu mạng vơ tuyến, đảm bảo mặt vùng phủ sóng trước tiến hành tối ưu tham số hệ thống Tối ưu tham số Theo lý thuyết, toàn tham số mặt vật lý logic mạng vô tuyến di động nói chung sử dụng q trình tối ưu Các tham số phân thành nhóm theo tiêu chí khác 18 3.2 Hệ thống giám sát OMC Hưng Yên Chất lượng hệ thống mạng đánh giá chủ yếu dựa số KPI (Key Performance Indicators) Khái niệm Key Performance Indicator (KPI): KPIs tập hợp kết đo hiệu suất cao đểm thời gian trung bình tồn mạng KPI kết công thức áp dụng cho số hoạt động (PI) PI xác định khu vực, cell, TRX mức độ lân cận Hàng trăm KPI tồn Họ sử dụng đếm từ phép đo ánh xạ trực tiếp tới đếm công thức số đếm Khoảng thời gian quan sát khoảng thời gian thu thập mẫu: giờ, ngày, tuần, tháng,v.v Khu vực cho thấy vị trí địa điểm thu thập số liệu thống kê Các KPI nhà vận hành (OMC) sử dụng để theo dõi trạng thái chất lượng dịch vụ mạng cách toàn diện có đáp ứng tốt yêu cầu thoả thuận với khách hàng hay không KPI mạng LTE bao gồm: Chất lượng vùng phủ, khả truy nhập, khả trì, khả di động, KPI dịch vụ, Khả sử dụng, khả sẵn sàng lưu lượng (Coverage, Accessibility, Retainability, Mobility, Service Integrity, Utilization, Availability Traffic) KPI vùng phủ bao gồm tham số để đánh giá chất lượng vùng phủ, ví dụ như: RSRP, RSRQ, SINR 3.3 Đo kiểm phân tích kết Tối ưu hóa vùng phủ sóng hoạt động thường xuyên nhà mạng Mục tiêu tối ưu hóa nhằm giải vấn đề chất lượng vùng phủ sóng di động kém, chất lượng thoại kém, rớt gọi, nghẽn mạng… nhằm nâng cao chất lượng dịch vụ, tối ưu hóa hiệu suất mạng Ngồi ra, việc tối ưu mạng nhằm mục tiêu tối ưu hóa nguồn lực, nâng cao hiệu sử dụng hạ tầng mạng, tối đa hóa tiềm hiệu đầu tư nhà mạng [1] Quá trình tối ưu cần quy trình chặt chẽ, trải qua nhiều cơng đoạn thực khác xây dựng kịch đo, thực đo kiểm, phân tích đánh giá, hiệu chỉnh hệ thống - thiết bị thực đo kiểm, đánh giá sau hiệu chỉnh 19 Các biện pháp hiệu chỉnh thường thấy sửa lỗi thiết bị phần cứng, chỉnh góc ngẩng, độ cao anten, hiệu chỉnh công suất trạm, thiết kế trạm hợp lý hơn, tối ưu quan hệ trạm lân cận Việc đo kiểm, đánh giá chất lượng mạng dựa vào tiêu chuẩn số đo cụ thể quốc tế công nhận [2, 4] Các thông số đánh giá vùng phủ sóng mạng 4G LTE Tham số đo đánh giá tín hiệu thu RSRP, RSRQ, SINR Chất lượng tín hiệu thu RSRQ RSRQ (Reference Signal Received Quality) Cung cấp cho UE thông tin cần thiết chất lượng tín hiệu cell, việc đo kiểm tham số RSRQ trở nên đặc biệt quan trọng phía biên cell, cần định có thực việc chuyển giao tới cell khác RSRQ sử dụng trạng thái CONNECTED UE Tham số đo liên quan tốc độ liệu LTE DL&UL LTE DL & UL tham số đo lường tốc độ liệu đường xuống(DL) đường lên(UL) mạng 4G LTE Tốc độ tải xuống trung bình (Download Speed) tỷ số tổng dung lượng tệp liệu tải xuống tổng số dịch vụ thành công 20 3.3.1 Giới thiệu phần mềm TEMS Investgation Mapinfo & Googlearth, TEMS Investigation phần mềm tiêu chuẩn hỗ trợ cho phân tích tối ưu mạng Các phần mềm hiển thị đầy đủ thông tin đo kiểm đồ số, thị tuyến đường, vị trí trạm gốc, độ cao địa hình, hiển thị mơi trường xung quanh Hỗ trợ chia lớp tín hiệu, phân khu vực, tọa độ GPS Các chức phần mềm TEMS Investgation Hình 3.1: Thanh cơng cụ phần mềm TEMS Investgation File: Open, Save, Save as… Workspace, exit chương trình View: Thay đổi hiển thị toolbar, status bar, navigator Logfile: Open, start, stop, export logfile Configuaration: thiết lập phần âm báo, load cellfile Control: Thiết lập phần điều khiển, tạo đo Presentation: Hiển thị thơng số vơ tuyến, tin, vị trí Worksheet: tạo mới, xóa, sửa tên worksheet Hình 3.2: Một số chức phần mềm TEMS Investgation 21 3.3.2 Thiết bị đo kiểm đo Các công cụ chuẩn bị drive test:  Laptop cài đặt sẵn phần mềm Tems Investigation, driver GPS ,driver Sony PC Suite, driver Datacard Seirra 320, 790s, Note 4, S5, Netgear M1  Máy điện thoại cài Tems Pocket  Cáp kết nối máy điện thoại cài Tems pocket với máy tính  GPS kết nối với máy tính  Hub chia cổng Port  Dongle key (license cứng cho phần mềm Tems)  Inverter (dùng trường hợp đo route, convert nguồn DC ắc-quy ôtô thành nguồn AC cho máy tính)  Ổ cắm điện Các tham số 4G Các tham số 4G cần quan tâm đo kiểm TEMS Investgation:  Mạng 4G: Trong sheet “overview” cửa sổ: Serving/Active set + Neighbour, Radio parameter, Speech quality cho thông tin về:  Cell name, Cell ID, LAC 3.3.3 Tiến hành đo kiểm thực tế Để tiến hành đo kiểm thực tế, cần cớ đầy đủ sở liệu sau:  Bản đồ số khu vực cần đo kiểm (trong trường hợp ko có đồ số dùng đồ tự tạo Mapinfo)  Cellfile (mang thông tin cell data, tự tạo cell file từ CDD, đay file chứa tất thông tin trạm BTS Long, Lat, Azimuth, CI, ARFCN, SC )) 3.4 Phân tích kết quy hoạch tối ưu lại vùng phủ Do mục đích đề tài nghiên cứu tối ưu vùng phủ nhà mạng Vinaphone Hưng Yên nên em xin tập trung vào đo Scanner để phân tích rõ vùng phủ để biết khu vực sóng 4G để tìm hướng giải tùy vào tình cụ thể gồm yếu tố ( bị chắn nhà cao tang, núi cao…) • Kết phân tích từ kết đo thực tế giải pháp tối ưu vùng phủ nhà mạng Vinaphone TP Hưng Yên 22 Hình 3.19: Kết đo kiểm 4G thực tế Văn Giang-Hưng Yên Hình 3.20: Kết đo kiểm 4G thực tế Văn Lâm-Hưng Yên 3.5 Đánh giá chất lượng sau tối ưu Khu vực tiến hành Drive Test thuộc khu vực huyện lại khu vực có mât độ dân số cao Nhìn vào hình ảnh q trình phân tích phần mềm 23 trình đo thực tế, thấy cường độ trường TP Hưng Yên tương đối tốt, thể qua số tín hiệu màu xanh tương đối nhiều Duy có vài khu vực màu đỏ khoanh trịn có vấn đề cần giải để cải thiện tín hiệu tốt Qua q trình thực địa Drive Test nhận thấy khu vực có vùng phủ chủ yếu khu vực bị che chắn tịa nhà cao tầng nên khó để đưa biện pháp khắc phục dài hạn, sử dụng biện pháp ngắn hạn tác động vào phần khí chỉnh tilt, Azimult, nâng độ cao anten hay tăng công suất phát trạm BTS để mở rộng vùng phủ lắp đặt them nhà trạm BTS khu vực sóng để cải thiện vùng phủ Ngoài ra, số vùng lõm không đưa biện pháp khắc phục nhu cầu sử dụng Internet khơng cao, khách hàng truy cập Internet sử dụng dịch vụ mạng khác 2G hay 3G 3.6 Tổng kết chương Tối ưu hóa vùng phủ trình thực liên tục, định kỳ nhằm khắc phục vấn đề phát sinh trình vận hành, khai thác hạ tầng mạng Tối ưu hóa giải pháp khai thác hiệu hạ tầng mạng, đáp ứng nhu cầu biến động người dùng, nâng cao chất lượng dịch vụ Hằng năm, Vina phone Hưng Yên kiểm tra định kỳ vùng phủ (RSRP, RSRQ) tốc độ DL/UL cách đo BMK (benchmarking) để so sánh vùng phủ tốc độ DL/UL so với nhà mạng khác Vina phone, Viettel Chương trình bày chi tiết công việc tối ưu mạng công cụ tối ưu, bước thiết lập đo, đánh giá kết đo Thông qua bảng thống kê KPI sau trình đo đạc thấy chất lượng tín hiệu, số đạt chất lượng tương đối tốt Nhờ vào liệu Drive test, thấy phần thực trạng mạng khảo sát Từ đó, kiến thức có liên quan, có phương án tối ưu thích hợp cho trường hợp cụ thể Mơ hình nghiên cứu thực dựa cácsố liệu kết khảo sát mạng 4G LTE khu vực TP Hưng Yên nhà mạng Vinaphone Kết DriverTest cho thấy khu vực có nhiều điểm cho chất lượng vùng phủ thấp Việc đảm bảo chất lượng thỏa mãn yêu cầu dịch vụ băng rộng điều kiện trì hạ tầng mạng thách thức, đặc biệt biến động hạ tầng đô thị mật độ thuê bao tăng nhanh Nghiên cứu đề xuất giải pháp hiệu chỉnh, tối ưu mạng cho hai vùng phủ yếu PA1 PA2 Về lâu dài, cần có giải pháp tổng thể, cần thay đổi vị trí lắp 24 đặt trạm cho phép lắp đặt trạm phát tòa nhà cao tầng, trí bổ sung thêm nhà trạm cần để đảm bảo vùng phủ sóng Vinaphone phủ tồn Thành phố Thay đổi chiều cao Anten, Azimuth, góc ngẩng ăng ten nhà trạm nhằm đảm bảo an toàn, mỹ quan thị, phù hợp mơi trường thị có mật đô thuê bao cao, nhiều điểm mù III KẾT LUẬN Nội dung luận văn tập trung nghiên cứu số chất lượng, đo kiểm, đánh giá chất lượng tối ưu vùng phủ để nâng cao hiệu mạng di động 4G VNPT Hưng Yên Đây toán quan trọng, giúp hiểu hệ thống hỗ trợ đắc lực cho trình triển khai thêm trạm trình vận hành, bảo dưỡng đảm bảo chất lượng đem lại lợi ích to lớn cho VNPT Hưng Yên người sử dụng Do thời gian làm luận văn có hạn hạn chế khơng tránh khỏi việc hiểu biết vấn đề dựa lý thuyết nên luận văn tốt nghiệp em khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong có ý kiến đánh giá, góp ý thầy cô bạn để luận văn thêm hoàn thiện Hướng phát triển luận văn khơng bó hẹp số KPI phạm vi mạng vô tuyến màm rộng số KPI toàn mạng KPI lưu lượng, KPI dịch vụ, Ngoài ra, đề tài đề cập đến liên kết KPI thu thập từ hệ thống với KPI từ Drivetest Từ đó, nhiệm vụ tối ưu thực cách triệt để hơn, giúp cho mạng 4G vận hành cách hiệu ... chọn đề tài: ? ?Nâng cao chất lượng dịch vụ mạng 4G( LTE) tối ưu vùng phủ Vinaphone Hưng Yên? ?? nhằm mục đích tối ưu vùng phủ mạng 4G Vinaphone Hưng Yên đạt hiệu cao sở hạ tầng sẵn có Tổng quan vấn... VNPT Hưng Yên người trực tiếp xử lý, tối ưu dịch vụ 4G Vinaphone Hưng Yên, em quan tâm nghiên cứu giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ 4G Chính yếu tố mà em lựa chọn đề tài: ? ?Nâng cao chất lượng. .. giá tối ưu Trong chủ yếu đưa phương pháp tối ưu vùng phủ cho mạng 4G Vinaphone Hưng Yên cách hiệu 3.1 Sự cần thiết tối ưu Mục tiêu tối ưu nhằm đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS mạng để phục vụ nhu