TỐI ƯU VÔ TUYẾN CHO CÁC MẠNG DI ĐỘNG THẾ HỆ MỚI ĐỀ TÀI: Reduce Drive Test Costs and Increase Effectiveness of 3G Network Optimization

Bia TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC TIỂU LUẬN MÔN HỌC TỐI ƯU VÔ TUYẾN CHO CÁC MẠNG DI ĐỘNG THẾ HỆ MỚI ĐỀ TÀI Reduce Drive Test Costs and Increase Effectiveness of 3G Network Optimization Hà Nội, tháng 052012 Giảng viên hướng dẫn TS Nguyễn Hải Đăng Học viên Nguyễn Hải Cường MSHV CB110816 Lớp BK01 GIẢM CHI CHÍ DRIVE TEST VÀ TĂNG HIỆU QUẢ VIỆC TỐI ƯU HÓA MẠNG 3G TỔNG QUAN Ngày nay, việc tối ưu hóa mạng 3G là rất quan trọng cho các nhà khai thác mạng 3G hiện nay để thay đổi.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC TIỂU LUẬN MÔN HỌC TỐI ƯU VÔ TUYẾN CHO CÁC MẠNG DI ĐỘNG THẾ HỆ MỚI ĐỀ TÀI: Reduce Drive Test Costs and Increase Effectiveness of 3G Network Optimization Giảng viên hướng dẫn Học viên MSHV Lớp TS Nguyễn Hải Đăng Nguyễn Hải Cường CB110816 BK01 Hà Nội, tháng 05/2012 GIẢM CHI CHÍ DRIVE TEST VÀ TĂNG HIỆU QUẢ VIỆC TỐI ƯU HÓA MẠNG 3G TỔNG QUAN Ngày nay, việc tối ưu hóa mạng 3G quan trọng cho nhà khai thác mạng 3G để thay đổi cách tiếp cận họ để tối ưu hóa mạng họ muốn trì khả cạnh tranh lợi nhuận Tuy nhiên mà chấp nhận có hiệu với mạng 2G 2.5G khơng thể áp dụng với tối ưu hóa mạng 3G Nếu nhà khai thác mạng muốn tạo lợi cạnh tranh tung dịch vụ mới, họ phải triển khai thông minh công cụ chiến lược cho phép tiết kiệm chi phí đầu tư OPEX tối ưu hóa nguồn lực nội Ứng dụng mô tả làm nhà khai thác khơng dây ngày đạt hiệu tối ưu hóa mạng lưới cách khắc phục số thiếu sót điển hình chiến lược tối ưu hóa kế thừa từ giới 2G Những thiếu sót kết chiến dịch drive test tính tốn phần tử mạng Chúng bao gồm bỏ qua tính tốn cho họat động đường lên (uplink), liệu thống kê nghèo nàn, chi phí cao cho chiến dịch Tektronix chứng minh lợi ích việc tiếp cận tối ưu mạng tích hợp việc sử dụng thông tin dựa giao thức với chiến dịch drive test theo yêu cầu Nhà mạng có khả không khắc phục việc tối ưu mạng 3G khơng hiệu mà cịn nhận việc tiết kiệm chi phí vận hành (OPEX) lên đến 60% Cuối nhà mạng khai trương thành cơng dịch vụ mà không cần lo suy giảm chất lượng mạng 10 lỗi hàng đầu giải OptiMon Khả làm rõ cell lân cận - Thông qua việc provision cell lân cận - Các neighbor bỏ sót Phát việc chuyển giao qua lại (Ping Pong Handover) Trễ lan truyền Các quan hệ chuyển giao Phân tích Ec/No Phân bố sử dụng RAB Thông lượng HSDPA/HSUPA Khoảng cách UE cho dịch vụ Ô nhiễm Pilot 10 Định vị địa lý lỗi GIỚI THIỆU Hệ thống thông tin không dây ngày không trải qua Nó đặt nhà mạng tình khó khăn dễ bị nhầm lẫn Có thực tế xảy dẫn đến nhu cầu tối ưu mạng ngày nhiều.Những thực tế gồm: Số lượng thuê bao 3G tăng lên (Đích hướng tới nhà mạng) Lưu lựợng mạng tăng xuất đồng thời nhiều dịch vụ liệu cao, điện thoại thông minh, (bao gồm ứng dụng điện thoại iPhone dẫn đến việc sử dụng dịch vụ liệu không dành cho nguời dùng thương mại), PC cards Các tùy chọn công nghệ đẩy mạng tới giới hạn phạm vi dung lượng ứng dụng tài nguyên Việc triển khai phần từ mạng RAN ví dụ HSPA NodeBs, MIMO antenna, nhu cầu tăng dung lượng hạ tầng truyền dẫn backhaul với việc phải provision thêm E1 cho NodeB Những thay đổi liên tục mơi trường khơng dây việc triển khai thường xuyên nguồn phát radio với thay đổi thành phố Sự thay đổi nhân hồ sơ thuê bao dẫn đến nhu cầu tăng dung lượng để sử dụng dịch vụ liệu tốc độ cao Nhưng có nhiều thực tế nảy sinh đội kĩ sư radio nhà mạng phải giải với 2G/2.5G Nên để cắt giảm thời gian hạ tầng 3G đồng thời tham gia với mạng có , nhiều nhà mạng đặt niềm tin đội dịch vụ chuyên nghiệp nhà cung cấp thiết bị để điều chỉnh tối ưu hóa tài ngun mạng Khơng may mắn để thực điều này, nhà mạng bỏ qua hội để xây dựng kĩ môi trường mạng 3G phức tạp Vấn đề nan giải khác nhu cầu tăng chất lượng dịch vụ đối mặt với sức ép giảm chi phí vận để tối đa hóa ROI Sử dụng cách tiếp cận 2G 2.5G đơn giản khơng hiệu Nhưng nhà mạng khơng có thời gian để để tự xây dựng kĩ mới, họ khơng lựa chon khác để giám sát KPI dịch vụ chun nghiệp Vì liệu phù hợp với khía canh nhà cung cấp thiết bị hạ tầng lại làm nhà mạng nhầm lẫn liên quan đến trải nghiệm người dùng Hình 1: Tăng QoS/QoE giảm chi phí 2G khác 3G chất thiết kế Một vài ví dụ việc mạng khác là: Trong mạng GSM/GPRS, dễ dàng để nhận nhìn hồn chỉnh hiệu suất (call drops, attachment failures,v.v) từ mạng lõi (MSC, SGSN) Trong 3G, MSC điểm trung tâm định cho việc quản lí di động, quản lí gọi Phần lớn chức thuộc RNC chúng nămg vai trò trung tâm mạng truy nhập UMTS Truy cập vô tuyến 3G phức tạp nhiều kĩ thuật GSM/GPRS Vì 80% vấn đề mà nhà mạng gặp phải nằm RAM khơng phải mạng lõi Hình 2: Nhiệm vụ tối ưu điển hình mức RNC Nó quan trọng để ý nhà cung cấp dịch vụ không dây vận hành mạng 2G họ vài lần, thiết lập thiết lập tiến trình xử lí lỗi, khơng có nghĩa tiến trình họat động tốt cho mạng 3G Thực sự, sau phân tích tiến trình tối ưu điển hình sử dụng ngày (ví dụ mức RNC hình 2, nhà mạng nhận có nhiều có nhiều chỗ để cải thiện tính hiệu hiệu lực Với tiếp cận đúng, việc tiết kiệm hiệu đáng kể đạt nhiệm vụ trình bày khối hình Nhưng phần lớn trường hợp thương mại thực Drive Testing Drive testing ví dụ tốt để ra tốt với 2G khơng tốt cho 3G Trớ trêu loại sử dụng thực tối ưu Hình Nguồn liệu đầu vào để tối ưu GSM UMTS Tại Drive Testing không hiệu Drive Testing mạng UMTS Như nói trên, drive test sử dụng rộng rãi kĩ sư tối ưu 3G UMTS để thực nhiệm vụ sau: Đánh giá hiệu suất mạng Xác định vấn đề mạng Xác nhận hiệu thay đổi áp dụng để tối ưu mạng Phân tích nguyên nhân gốc rễ vấn đề Nhưng thực họat động phân tích nguyên nhân gốc rễ vấn đề đo Benchmark có hiệu Lí nằm chủ yếu đặc tính drive test phương pháp test khác: Dữ liệu Drive Test lấy mẫu Việc lấy mẫu xảy miền không gian thời gian Thậm chí phần lớn trường hợp drive test cụ thể, liệu thu thập từ phần nhỏ vùng phủ Trong miền thời gian, liệu thu từ khoảng thời gian nhỏ mà thường khơng tương ứng với bân hệ thống Việc lấy mẫu kiểu dẫn đến lỗi lẫy mẫu nghiêm trọng liên quan đến việc thống kê lặp lại hợp lệ Ví dụ lỗi tìm thấy nhà mạng chắn việc lỗi xảy cho điện thoại khác Tương tự, nhiều loại máy xảy lỗi không lấy mẫu lúc drive test Dữ liệu Drive Test giám sát giám sát giao diện Uu Vì tất lỗi mạng mà xuất trên giao diện khác không hiẻn thị liệu drive test Ví dụ khơng thể tìm thấy vùng phủ sóng vơ tuyến nhiều UL Drive testing đắt đỏ tốn thời gian Thực drive test phương pháp đắt cho tối ưu Mặc dù hệ thống drive test tự động giới thiệu để giảm chi phí giá trị thực hạn chế Điều việc họat động vận tải công cộng hạn chế vùng địa lí giới hạn (ví dụ tuyến bus) So sánh với phương pháp test khác, tổng chi phí cao Drive testing sử dụng hạn loại máy điện thoại Chỉ có vài loại máy đầu cuối mà sẵn sàng tương thich với hệ thống drive test Hậu hạn chế việc đo đạc drive test áp dụng với vài loại máy bỏ qua hiệu suất loại máy khác mà thuê bao sử dụng Khi nhận định hiệu suất tồn diện biến đổi theo loại máy, dễ dàng hiểu drive test không tương ứng đo hiệu suất toàn diện dịch vụ Drive test mạng 3G bao gồm nhiều cách thức sử dụng Việc sử dụng in-building (văn phòng tòa nhà) phát triển nhanh chóng sẵn sàng dịch vụ việc thành cơng gói băng rộng khơng dây Việc triển khai không cần thiết giá Drive Test Cái kéo theo ba trường hợp xác định mà việc sử dụng drive test nhầm lẫn Điều dựa hành động thủ tục tiêu chuẩn lỗi điển hình Sao chép khiếu nại khách hàng Nhiều cố gán cho phòng tối ưu yêu cầu drive test để tái tạo điều kiện hay cách họat động xác định liên quan đến than phiền khách hàng Các nhà mạng điển hình nhận khoảng 20 lỗi với 100000 thuê bao hàng tháng Thước đo để xác định dù tốn thời gian công sức để kiểm tra hay khơng Một ví dụ quan trọng nhà mạng phải kiểm tra than phiền liên quan đến việc gọi thường xuyên rớt có khoảng trống lớn vùng truy cập Lỗi khó để tìm cung cấp việc lấy mẫu thống kê Drive testing (và trường hợp tồn chiến dịch) khơng tốn OPEX mà cịn vơ dụng so với thơng tin thu cách dùng giải pháp giám sát tồn liệu mạng Với nhìn hồn chỉnh, nhà mạng đo đo hiệu suất gọi từ máy di động mức độ Node B Nhà mạng có khả tập trung vào kiện, số hiệu xuất xu hướng Hình 4: Báo cáo phân tích khoảng cách truy cập Sự sẵn sàng báo cáo chi tiết tổng hợp liệu cho phép phân tích giải nhanh chóng xác trường hợp than phiền lỗi khác hang Trong ví dụ này,- gọi rớt thường xuyên với khoảng trống lớn vùng truy cập – thống kê khoảng cách truy cập (Access Distance) cách li nhanh chóng trường hợp over- shooting mà trường hợp khó khăn để hình dung sử dụng phương pháp dựa Drive Test Báo cáo phân bố gọi theo khoảng cách Khoảng 15% gọi nhấn mạnh tiềm tàng overshooting Giảm lỗi QoE nhiễm kênh Pilot Với việc độ sẵn sàng gia tăng mạng HSDPA, nhiễu DL trở thành chủ đề quan trọng với ảnh hưởng tiêu cực toàn QoE lưu lượng HSDPA Nó đáng kể phần lớn lưu lượng người dùng doanh nhân, phận khách hàng mà nhà mạng muốn làm hài long họ Việc sử dụng drive test giới hạn việc tiếp cận khu vực tiếp cận, cung cấp số liệu thống kê hạn chế Hãy xem ví dụ Bên trái hình biểu diễn nhóm nhỏ người dùng khơng đảm bảo việc đăng kí cell không đủ điều kiện để chọn lại cell Trong trường hợp này, giải khuyến nghị tìm thỏa hiệp hai vùng truy cập (tốt/xấu) Kinh nghiệm việc giảm nghiêng tùy chọn Nhưng thay đổi điều kiện vô tuytến, nhà mạng may măn xác định lỗi điển hình hai drive test Hình 5: Hàm phân bố rời rạc phạm vi phân tích radio trạm Điển hình, giá trị -14dB đủ để chọn lại cell việc bắt đầu thủ tục đăng kí giá trị -10 dB yêu cầu Một histogram phân bố giá trị Ec/No cung cấp công cụ đồ họa tối ưu cho phân tích chất lượng đường xuống mức cell Ứng dụng OptiMon phân tích phần vơ tuyến cell cho phép tạo nên lược đồ dựa lượng lớn liệu Chức giúp kĩ sư tối ưu giải vấn đề mà chúng khó khăn để thực sử dụng chiến dịch Drive test Hàm phân bố rời rạc hình giải pháp dựa phân tích giao thức lấp đầy khoảng trống phân tích dựa Drive Test giải pháp thời gian giải Các vấn đề can nhiễu đường lên Như chứng minh ví dụ trước đây, hệ thống drive test đơn giản đo hiệu suất đường lên Một vài nhà mạng nhận điều lựa chọn bỏ qua vấn đề họ cảm thấy phần nhỏ cell họ bị ảnh hưởng can nhiễu đường lên Trong tồn cell bị ảnh hưởng nằm 0.5 đến 1%, tác động thực lớn QoS bị ảnh hướng rớt gọi, chất lượng thoại thơng lượng dẫn đến làm tăng chi phí xử lí thẻ lỗi (trouble ticket) tăng số lượng khách hàng không hài long tiềm tang Các báo cáo co thấy với việc khai trương dịch vụ liệu tốc độ cao 3G, QoE cảm nhận ngừoi dùng cố gắng sử dụng gần xác định thái độ khách hàng dịch vụ hay mua dịch vụ tương lai Nói khác, vấn đề ấn tượng Cuối cùng, kĩ sư tối ưu ngừoi mà dựa drive test nên nahnh chóng xem xét tiếp cận khác để ngăn chặn việc giảm chất lượng doanh thu Tiếp cận 3G tối ưu mạng Đối với thông tin không dây 3G, công cụ tối ưu mạng dựa giao thức lựa chọn lí tưởng cho truy nhập mạng xác định lỗi mạng tiềm tàng Các vùng lưu lượng lớn giám sát hệ thống Mỗi UE trở thành đầu dò cung cấp liệu đo đến hệ thống tối ưu dựa giao thức Các cơng cụ tối ưu dựa giao thức có ưu điểm sau: Các kết kiểm tra có tính thống kê thực Một cách điển hình tất gọi từ vùng rộng lớn giám sát phân tích (Ví dụ chuỗi NodeBs RNC) giám sát phân tích Phương pháp hiệu việc tìm kiếm xử lí lỗi mạng Rất nhiều giao diện khơng thể nhìn thấy từ mạng máy điện thoại giám sát Các giải pháp tối ưu dựa giao thức (giám sát lưu lượng Iub, IuCP/PS, Iur) có tranh hồn chỉnh tồn mạng truy nhập vơ tuyến Chỉ cài đặt lần, tài nguyên u cầu Điều hồn tồn khơng giống drive test, chúng yêu cầu nhiều thời gian tài nguyên Lưu lượng lưu trữ để phân tích thêm Bằng cách ghi lại số liệu, việc phân tích nguyên nhân gốc đơn giản thời gian đựoc rút ngắn Hình Mở rộng việc giám sát mạng với thơng minh dựa phân tích giao thức Case Study: Drive Testing giảm tới 60% Mặc dù hạn chế drive test được nói tới nhà mạng đặt niềm tin drive test hai tính sau: Toàn việc đo thu thập drive tham khảo địa lý Kinh nghiệm người dùng cuối truy cập cách đo giao diện Uu Nhà mạng thay đạt hiệu quan trọng việc tập trung vào sử dụng drive test nơi drive test thể điểm mạnh Ví dụ hệ thống drive test tạo lưu lượng mức ứng dụng sau phân tích giải pháp dựa giao thức giao diện Iub Iu Kết tiếp cận hiệu để sửa lỗi thông lượng liệu tạo Nhưng đánh giá hiệu suất mạng hay xác định lỗi, giải pháp tối ưu dựa giao thức lựa chọn hiệu thành công Trong thực nghiệm tối ưu với nhà mạng di động Châu Âu, tiến trình sau thực hiện: OptiMon Tektronix, giải pháp tối ưu dựa giao thức cài đặt để theo dõi phân tích vùng địa lý lớn Các kĩ sư mạng sử dụng để xác định kiểm tra lỗi tiềm tàng Drive Test thực trường hợp nơi kĩ sư mạng tìm nguyên nhân gốc với giải pháp dựa giao thức liệu thu từ site yêu cầu Các kết thu từ thử nghiệm ấn tượng Trước bắt đầu thực nghiệm, drive test thực hiên thường xuyên theo chu kì định trước Thêm nữa, drive test theo yêu cầu thực cần tìm lỗi Trong dự án, không việc drive test theo chu kì giảm khơng, mà số lượng kiểm tra theo yêu cầu giảm khả phát sửa lỗi cung cấp OptiMon Tóm lại, tồn hiệu tăng (với thời gian giải lỗi nhanh hơn) việc drive test giảm tới 65% KẾT LUẬN Mặc dù hiệu sử dụng rộng rãi tối ưu 2G/2.5G, drive test câu trả lời tất thách thức từ 3G Drive testing không hiệu giá thành cao, giới hạn tiếp cận dựa chiến dịch (campaign-based), việc khơng có khả giải lỗi tạo mạng truy nhập vô tuyên 3G Nhà mạng phải thiết kế lại trình tối ưu mạng họ, phải trông đợi vào giải pháp tối ưu dựa phân tích giao thức phần lớn họat động, việc sử dụng drive test chiến dịch tìm kiếm sửa lỗi cụ thể thực đo tiêu chuẩn cạnh tranh Bằng thực điều này, chi phí OPEX giảm xuống đột ngột bẫy QoS kĩ thuật tối ưu nhầm lẫn tránh Các chuyên gia Tektronix sẵn sàng cho chứng minh làm OptiMon nâng cao hiệu hiệu suất phận tối ưu mạng đồng thời giảm chi phí drive test cải thiện QoE ngừoi dùng cuối Thêm cung cấp dịch vụ tư vấn cao cấp để giúp đỡ việc đội vận hành thiết kế nhà mạng việc thay đổi phương pháp kiểm tra, cộng cụ kiểm tra thân nhà mạng  ... CHI CHÍ DRIVE TEST VÀ TĂNG HIỆU QUẢ VIỆC TỐI ƯU HÓA MẠNG 3G TỔNG QUAN Ngày nay, việc tối ưu hóa mạng 3G quan trọng cho nhà khai thác mạng 3G để thay đổi cách tiếp cận họ để tối ưu hóa mạng họ... Tiếp cận 3G tối ưu mạng ? ?ối với thông tin không dây 3G, công cụ tối ưu mạng dựa giao thức lựa chọn lí tưởng cho truy nhập mạng xác định lỗi mạng tiềm tàng Các vùng lưu lượng lớn giám sát hệ thống... UMTS Tại Drive Testing không hiệu Drive Testing mạng UMTS Như nói trên, drive test sử dụng rộng rãi kĩ sư tối ưu 3G UMTS để thực nhiệm vụ sau: Đánh giá hiệu suất mạng Xác định vấn đề mạng Xác