Tổng quan về công nghệ 3G
3G là thuật ngữ dùng để chỉ các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 (Third
Mạng 3G (Third-generation technology) là thế hệ thứ ba của chuẩn công nghệ điện thoại di động, cho phép truyền cả dữ liệu thoại và dữ liệu ngoài thoại tải dữ liệu, gửi email, tin nhắn nhanh, hình ảnh 3G cung cấp cả hai hệ thống là chuyển mạch gói và chuyển mạch kênh Hệ thống 3G yêu cầu một mạng truy cập vô tuyến hoàn toàn khác so với hệ thống 2G hiện nay Điểm mạnh của công nghệ này so với công nghệ 2G và 2.5G là cho phép truyền, nhận các dữ liệu, âm thanh, hình ảnh chất lượng cao cho cả thuê bao cố định và thuê bao đang di chuyển ở các tốc độ khác nhau Với công nghệ 3G các nhà cung cấp có thể mang đến cho khách hàng các dịch vụ đa phương tiện như: âm nhạc chất lượng cao, hình ảnh video chất lượng và truyền hình số, Các dịch vụ định vị toàn cầu (GPS), E-mail, video theo luồng (video streaming), trò chơi nhiều người tham gia (High-ends games)…
Thông thường có một sự nhầm lẫn giữa hai khái niệm 3G và UMTS (Universal
Mobile Telecommunications Systems), trên thực tế khái niệm mạng 3G là khái niệm chung, còn mạng 3G của châu Âu được gọi là UMTS
Quốc gia đầu tiên đưa mạng 3G vào sử dụng rộng rãi là Nhật Bản Vào năm
2001, NTT Docomo là công ty đầu tiên ra mắt phiên bản thương mại của mạng W- CDMA Năm 2003 dịch vụ 3G bắt đầu có mặt tại châu Âu Tại châu Phi, mạng 3G được giới thiệu đầu tiên ở Marốc vào cuối tháng 3 năm 2007 bởi Công ty Wana[6]
Song song với châu Âu, Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU – International Telecommunications Union) cũng đã thành lập một nhóm nghiên cứu để nghiên cứu về các hệ thống thông tin di động thế hệ 3, nhóm nghiên cứu TG8/1 Nhóm nghiên cứu đặt tên cho hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 của mình là Hệ thống Thông tin Di động Mặt đất Tương lai (FPLMTS – Future Public Land Mobile Telecommunications System) Sau này, nhóm nghiên cứu đổi tên hệ thống thông tin di động của mình thành Hệ thống Thông tin Di động Toàn cầu cho năm
2000 (IMT-2000 – International Mobile Telecommunications for the year 2000)[7]
CHƯƠNG 1 VÀI NÉT VỀ CÔNG NGHỆ 3G VÀ KHẢO SÁT TÌNH HÌNH CUNG CẤP CÁC DỊCH VỤ 3G TẠI VIỆT NAM Đương nhiên là các nhà phát triển UMTS (châu Âu) mong muốn ITU chấp nhận hệ thống chấp nhận toàn bộ những đề xuất của mình và sử dụng hệ thống UMTS làm cơ sở cho hệ thống IMT-2000 Tuy nhiên vấn đề không phải đơn giản như vậy, đã có tới 16 đề xuất cho hệ thống thông tin di động IMT-2000 (bao gồm
10 đề xuất cho các hệ thống mặt đất và 6 đề xuất cho các hệ thống vệ tinh) Dựa trên đặc điểm của các đề xuất, năm 1999, ITU đã phân các đề xuất thành 5 nhóm chính và xây dựng thành chuẩn IMT-2000 Năm 2007, WiMAX được bổ sung vào IMT-2000[8].
ITU IMT-2000 Tên thông dụng Băng thông dữ liệu Mô tả Vùng sử dụng chính
TDMA Single-Carrie r (IMT-SC) EDGE (UWT-136) EDGE
Còn gọi là TDMA một sóng mang Là tiêu chuẩn được phát triển từ các hệ thống GSM/GPRS hiện có lên GSM 2+
Hầu hết trên thế giới, trừ Nhật Bản và Hàn Quốc
(IMT-MC) CDMA2000 EV-DO Còn gọi là CDMA đa sóng mang Đây là phiên bản 3G của hệ thống IS-95 (hiện nay gọi là cdmaOne)
Một vài quốc gia ở Châu Mỹ và Châu Á
HSPA Đây thực chất là 2 tiêu chuẩn "họ hàng"
Chuẩn IMT-DS còn gọi là CDMA trải phổ dãy trực tiếp, hay UTRA FDD hoặc WCDMA Chuẩn IMT-TC còn gọi là CDMA TDD, hay UTRA TDD, nghĩa là hệ thống UTRA sử dụng phương pháp song công phân chia theo thời gian (Time-division duplex) UTRA là từ viết tắt của UMTS Terrestrial Radio Access
(IMT-FT) DECT Đây là tiêu chuẩn cho các hệ thống thiết bị điện thoại số tầm ngắn ở châu Âu Châu Âu, Hoa
IP-OFDMA WiMAX (IEEE 802.16) Đây là tiêu chuẩn IEEE 802.16 cho việc kết nối Internet băng thông rộng không dây ở khoảng cách lớn Toàn cầu
Khảo sát tình hình cung cấp các dịch vụ 3G tại Việt Nam
Hiện tại Bộ Thông tin và Truyền thông đã cấp 4 giấy phép thiết lập mạng và cung cấp dịch vụ 3G trên phổ tần số 2,1GHz cho các doanh nghiệp là Mobifone, Viettel, VNPT (vinaphone) và liên danh EVN Telecom - Hanoi Telecom
S-Fone không được cấp giấy phép 3G trên băng tần 2,1GHz nhưng S-Fone (là mạng sử dụng công nghệ CDMA) vẫn có thể triển khai một số dịch vụ 3G trên băng tần đã được cấp phép là 900 MHz
Tính đến thời điểm hiện tại, trong số 5 doanh nghiệp và liên danh được cấp giấy phép 3G đã có 4 doanh nghiệp chính thức cung cấp dịch vụ cho khách hàng là:
- Vinaphone là nhà mạng đầu tiên triển khai cung cấp 3G ngày 12/10/2009
- Mobifone là nhà mạng thứ hai ra mắt dịch vụ 3G tại Việt Nam, MobiFone chính thức cung cấp dịch vụ từ ngày 15 tháng 12 năm 2009
- Viettel chính thức khai trương dịch vụ kể từ ngày 25/3/2010
- Liên danh EVN Telecom và Hanoi Telecom thì mới chỉ có EVN Telecom triển khai cung cấp dịch vụ từ 08/6/2010
Hiện tại cơ bản các doanh nghiệp đã phủ sóng 3G đến phần lớn dân số của nước ta, tốc độ truy nhập dịch vụ của các mạng 3G tại Việt Nam đang áp dụng là chuẩn WCDMA (HSPA) với tốc độ đường xuống lên đến 7,2 Mb/s
Các dịch vụ 3G mà các doanh nghiệp hiện đang cung cấp cho khách hàng bao gồm:
Video Call Đây được xem là một ứng dụng truyền thống về 3G, và được nhiều người dùng liên tưởng nhất khi nhắc tới chuẩn kết nối này Video Call là dịch vụ đàm thoại video Thay vì gọi điện giọng nói thông thường, trên màn hình di động sẽ hiển thị hình ảnh video của người gọi, tuy nhiên, để sử dụng, cả điện thoại của người gọi và người nhận cần có camera thứ hai ở phía trước Cả Mobifone, Vinaphone đều đưa ra gói dịch vụ này
Internet Mobile Đây là dịch vụ được cả Vinaphone và Mobifone ứng dụng Khách hàng có thể truy cập vào 3G, đọc báo, xem video từ Internet, tải ảnh, video cũng như gửi nhận mail Dịch vụ được đông đảo người chọn lựa nhất tại Việt Nam hiện nay, nhất là những khách hàng làm việc di động, luôn muốn cập nhật thông tin qua mạng nhanh
Những chiếc di động có xuất xứ từ Trung Quốc, hỗ trợ ăng ten bắt sóng TV tương tự, đang rất phổ biến Ngoài ra, Nokia cũng từng ra mắt các model tại Việt Nam hỗ trợ truyền hình kỹ thuật số như N77, N92 và N96 Tuy nhiên, dịch vụ Mobile TV của cả ba nhà mạng tại Việt Nam lại khác biệt
Dựa vào kết nối dữ liệu, người dùng có thể truy cập vào trang web, xem các kênh truyền hình ở chế độ trực tiếp Bên cạnh đó, Mobile TV còn cung cấp các nội dung theo yêu cầu như xem video, phim, nhạc
Cả Vinaphone và Viettel đều đặt tên dịch vụ dùng SIM 3G làm đường mạng cho laptop thông qua USB HSPA/HSDPA là Mobile Broadband, trong khi tên của dịch vụ này Mobifone đặt là Fast Connect Mobile Broadband thích hợp cho những người dùng di động, sử dụng Internet trên laptop tại các khu vực không có Internet
Tên của dịch vụ này Vinaphone đặt là 3G Portal, Mobifone là Wap Portal 3G, trong khi Viettel gọi bằng Websurf Đây được xem là một kênh tin tức do nhà mạng cung cấp, cập nhật các báo điện tử và đưa lên di động, phù hợp với kích thước từng loại máy, hệ điều hành
Chi tiết các dịch vụ của 3 doanh nghiệp Mobifone, Viettel và vinaphone:
- Video Call: Đàm thoại video
- Mobile TV: Xem truyền hình
- Mobile Broadband: Dùng USB model vào 3G
- Mobile camera: Xem video các ngã tư ở Hà Nội
- Video Call: Đàm thoại video
- Mobile TV: Truyền hình di động
- Mobile Broadband (Fast Connect): Dùng USB model vào 3G
- Wap Portal 3G: Cổng thông tin
- Video Call: Đàm thoại video
- Mobile TV: Truyền hình di động
- Mobile Broadband: Dùng USB model vào 3G
- Mclip: là dịch vụ cho phép xem trực tuyến hoặc tải clip về máy điện thoại di động
- Vmail: là dịch vụ gửi và nhận email trên điện thoại di động dưới hình thức
"Đẩy email về ứng dụng trên điện thoại di động" (hay còn gọi là Pushmail)
- Mstore: là một kho ứng dụng dành cho điện thoại di động được cung cấp bởi Viettel
- Imuzik 3G: là dịch vụ âm nhạc xây dựng trên nền tảng 3G giúp khách hàng có thể nghe nhạc, xem video clip, tải nguyên bài hát về điện thoại
- Gameonline: Là dịch vụ cung cấp game dành cho điện thoại di động, cho phép khách hàng Viettel có thể tương tác trực tiếp với máy chủ nội dung (Server) hoặc nhiều người chơi khác thông qua kết nối 3G (đạt chất lượng tối ưu) hoặc EDGE/GPRS
Còn đối với S-Fone, tuy không có giấy phép 3G nhưng với lợi thế sử dụng công nghệ CDMA thì doanh nghiệp này cũng phủ sóng dịch vụ 3G đến 37 tỉnh, thành trên cả nước, công nghệ sử dụng là CDMA2000-1x EV-DO và đến cuối năm 2010 sẽ nâng cấp công nghệ này từ Rev0 lên RevA/B để đảm bảo phát triển tốt các dịch vụ 3G và định hướng phát triển hội tụ 4G trong tương lai
Chất lượng dịch vụ mạng di động nói riêng và chất lượng mạng viễn thông nói chung có thể nhìn từ nhiều phía khác nhau (phía nhà cung cấp dịch vụ, phía người sử dụng) và theo các quan điểm khác nhau (kinh tế, hoặc kỹ thuật hoặc cả kinh tế và kỹ thuật) Để đảm bảo chất lượng các dịch vụ này, cũng có thể dùng các thông số xét về mặt lý thuyết (thông qua tính toán, mô phỏng) và cũng có thể dựa vào các thông số theo các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế (đo đạc)
Trong phạm vu của luận văn này, chỉ xét theo quan điểm kỹ thuật và từ phía nhà cung cấp dịch vụ
Về mặt lý thuyết cũng có nhiều thông số khác nhau để đánh giá chất lượng mạng viễn thông như: xác suất lỗi bít tính trung bình, hiệu suất phổ, thời gian trễ, thông lượng hệ thống , dung năng hệ thống (tốc độ truyền cực đại cho phép)…Ở đây, ta chỉ xét một số đại lượng là: xác suất lỗi bít trung bình và dung năng riêng hệ thống Đó là những thông số chính và có liên quan chặt chẽ với một số thông số theo các chuẩn sẽ đo sau này
Trong hệ thống thông tin di động, trong đó môi trường chịu fading khác nhau Để xét xác suất lỗi bít trung bình, để việc trình bày ngắn gọn, thống nhất ta dùng hàm sinh moment (MGF) Ta sẽ xét chi tiết ngay dưới đây
2.1 Tỷ số tín hiệu trên nhiễu trung bình (SNR) [16]
MỘT VÀI THÔNG SỐ KỸ THUẬT CHÍNH ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THEO LÝ THUYẾT
Tỷ số tín hiệu trên nhiễu trung bình (SNR) [16]
Có thể cho rằng đại lượng đánh giá chất lượng của một hệ thống truyền thông số thông dụng và dễ hiểu nhất là tỷ số tín hiệu trên nhiễu SNR Trong hầu hết các trường hợp, tỷ số này được đo ở đầu ra của máy thu và do đó nó liên quan trực tiếp đến chính quá trình tách sóng dữ liệu Trong rất nhiều các phương pháp đo để đánh giá chất lượng hiện có, đây là chỉ số dễ đánh giá nhất và thường đóng vai trò như là một chỉ số khá tin cậy để xem sét chất lượng toàn thể của hệ thống Mặc dù theo truyền thống, thuật ngữ “nhiễu” trong “tỷ số tín hiệu trên nhiễu” đề cập đến tiếng ồn nhiệt luôn tồn tại ở đầu vào của máy thu, trong bối cảnh của một hệ thống thông tin liên lạc bị tác động của fading thì SNR phải là trung bình, trong đó từ
“trung bình” dùng để chỉ trung bình thống kê của sự phân bố xác suất của fading
Theo các thuật ngữ toán học đơn giản, nếu coi SNR tức thời là một biến ngẫu nhiên (RV) tại đầu ra của đầu thu, trong đó bao gồm cả ảnh hưởng của fading thì: chính là SNR trung bình, trong đó, biểu diễn hàm mật độ xác suất (PDF) của tín hiệu
Nói chung để tính được tức SNR trung bình ta phải biết hàm mật độ xác suất Nếu trường hợp có phản xạ từ nhiều vật sẽ có nhiều khác nhau, đó là việc rất phức tạp Liên quan đến được định nghĩa theo [18]
Biểu thức (2.1) được viết dưới dạng hàm sinh moment (MGF) kết hợp với tín hiệu như sau:
CHƯƠNG 2 MỘT VÀI THÔNG SỐ KỸ THUẬT CHÍNH ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THEO LÝ THUYẾT
Lấy đạo hàm bậc 1 của (2.2) đối với s và lấy kết quả tại s= 0, ngay lập tức từ (2.1), chúng ta có: Điều này có nghĩa là việc đánh giá MGF của SNR tức thời (có thể dưới dạng đóng) cho phép đánh giá ngay lập tức SNR trung bình thông qua một phép toán đơn giản: phép vi phân Để thấy được ý nghĩa của điều nói trên, ta thấy trong nhiều hệ thống, đặc biệt là trong những hệ thống xử lý thu phân tập (đa kênh) được gọi là tổ hợp tỷ lệ tối đa (MRC), đầu ra SNR, tín hiệu được biểu diễn như là tổng (tổ hợp) của các nhánh (kênh) SNRs riêng lẻ Ngoài ra, giả thiết các kênh độc lập với nhau cũng thường phù hợp với thực tế (Ví dụ, các RVs thường độc lập với nhau) Trong điều kiện đó, MGF có thể được biểu diễn dưới dạng tích của các MGFs tổ hợp với mỗi kênh Và như thế, các mô hình thống kê cho một lượng lớn các kênh fading có thể được tính theo công thức đóng Ngược lại, ngay cả với giả định các kênh độc lập, việc tính toán hàm mật độ xác suất (PDF) khác nhau là đặc trưng cho từng kênh, vẫn có thể là một việc khó khăn Ngay cả trong trường hợp các kênh PDFs riêng rẽ có cùng dạng hàm số nhưng được đặc trưng bởi các SNR trung bình khác nhau, ,việc tính toán vẫn không hề đơn giản Và như vậy ta thấy cái lợi của phương pháp tiếp cận dựa trên MGF, cụ thể là nếu chỉ cần bạn quan tâm đến đánh giá chất lượng, bạn sẽ không phải tìm các PDF bậc nhất của SNR đầu ra mà có thể biểu diễn chúng theo các MGF Điều này cũng rõ khi có các tổ hợp phức tạp [18]
Tuy nhiên, vấn đề không hề đơn giản và các điểm nêu ở trên khi được áp dụng trong cách tiếp cận dựa trên MGF, chúng ta sẽ thấy mang lại hiệu quả đáng kể.
Xác suất lỗi bit trung bình (BER) [17]
Tiêu chí đánh giá chất lượng thứ hai này và chắc chắn là tiêu chí xác định khó khăn nhất là xác suất lỗi bit trung bình (BER) Mặt khác, nó là chỉ tiêu thể hiện rõ nhất về bản chất của tính chất hệ thống và là tiêu chí được nhắc đến thường xuyên nhất trong các tài liệu về đánh giá hiệu năng hệ thống Do đó, cần phải có sự chú ý đặc biệt để có một phương pháp đánh giá càng đơn giản càng tốt
Lý do chính của sự phức tạp trong việc đánh giá BER trung bình là ở chỗ BER có điều kiện(trên fading) nói chung là hàm phi tuyến của SNR tức thời, bản chất của sự phi tuyến là do các sơ đồ điều chế /tách sóng sử dụng bởi hệ thống Ví dụ, trong trường hợp đa kênh, mức trung bình thống kê của BER có điều kiện theo thống kê fading không phải là trung bình đơn giản của các giá trị đo chất lượng trung bình trên mỗi kênh như là với trường hợp của SNR trung bình Tuy nhiên, chúng ta sẽ thấy ngay sau đây rằng cách tiếp cận dựa trên MGF vẫn khá hữu ích trong việc đơn giản hóa việc phân tích và trong rất nhiều trường hợp cho phép thống nhất theo một khuôn khổ chung Đầu tiên giả thiết rằng là BER có điều kiện có dạng: chẳng hạn như là trường hợp tách sóng kết hợp vi sai của sự điều biến dịch pha (khóa dịch pha) (PSK) hoặc tách sóng không kết hợp của khóa dịch tần trực giao (FSK) Khi đó, BER trung bình có thể được viết là: trong đó một lần nữa là MGF của SNR do fading tức thời và chỉ phụ thuộc vào mô hình kênh fading đã giả định
Giả định tiếp theo là mối liên hệ về hàm phi tuyến giữa và có thể được biểu diễn như là một tích phân trong biểu thức dưới dấu tích phân có dạng hàm lũy thừa phụ thuộc vào tín hiệu như trong biểu thức (2.4), tức là: a) Ta xét các hàm sinh biểu diễn theo loại Gauss-Q
Trong đó, để phù hợp với mục đích ta xét và là các hàm tùy ý của biến số tích phân, và thường là cả và là hữu hạn (mặc dù điều này không phải là một yêu cầu tuyệt đối như ta thấy sau đây) Mặc dù không phải là điều hiển nhiên nhưng chúng ta có thể nói rằng mối liên hệ trong biểu thức (2.6) có thể thu được bằng cách sử dụng các dạng khác nhau của các hàm phi tuyến cổ điển như hàm Gauss, hàm Q, những hàm này là đặc trưng của mối quan hệ giữa và tín hiệu tương ứng với tách sóng kết hợp vi sai của khóa dịch pha (PSK) hoặc tách sóng không kết hợp của khóa dịch tần trực giao (FSK) Hơn nữa mối liên hệ theo hàm số phi tuyến giữa và tín hiệu có thể được kế thừa từ biểu thức (2.6) là phù hợp, có nghĩa là không cần phải dùng dạng khác nào Một ví dụ của điều này là xác suất lỗi ký hiệu có điều kiện (SER) liên quan đến tách sóng kết hợp và tách sóng kết hợp vi sai của M-PSK cũng tương tự Như vậy, bất kể trường hợp cụ thể nào, một lần nữa khi lấy trung bình (2.6) theo fading sau khi thay đổi thứ tự của hàm lấy tích phân ta có:
Như chúng ta sẽ thấy ngay sau đây, các biểu thức dưới dấu tích phân trong (2.7) trong nhiều trường hợp cụ thể, có thể thu được dưới dạng biểu thức đóng
Trong trường hợp xấu nhất (hiếm gặp), biểu thức thu được sẽ là một tích phân đơn có giới hạn hữu hạn và biểu thức dưới dấu tích phân là các hàm sơ cấp Vì (2.5) và (2.7) bao gồm một phạm vi rộng nhiều loại điều chế/tách sóng và các mô hình kênh fading khác nhau, chúng ta gọi cách tiếp cận này để đánh giá xác suất lỗi trung bình là “phương pháp thống nhất dựa trên MGF” và các dạng liên hệ mới xác suất lỗi có điều kiện như là “các dạng mong muốn”
Chúng ta cũng cần lưu ý rằng không phải tất cả các vấn đề truyền thông trên kênh fading phù hợp với mô tả ở trên, nói cách khác đi là vẫn còn những kỹ thuật đơn giản và chính xác là để đánh giá xác suất lỗi hệ thống trong trường hợp như vậy b) Xét trường hợp nhị phân đối xứng
Một trường hợp khác của cách tiếp cận dựa trên MGF có thể liên quan đến hệ thông tin với các bộ điều biến nhị phân đối xứng trong đó cơ chế quyết định tạo nên một sự so sánh của biến quyết định với một ngưỡng không Ngoài các ứng dụng cho hệ chưa mã hóa, lớp này cũng bao gồm việc đánh giá xác suất lỗi cặp PEP trong hệ thống dùng mã hóa sửa lỗi Về mặt toán học, gọi biểu thị biến quyết định, BER có điều kiện tương ứng có dạng Giả định rằng một bit dữ liệu dương đã được phát: trong đó, tương ứng là PDF và CDF của biến này Thực tế biến quyết định nói chung, có thể nhận cả giá trị âm và dương trong khi giá trị
SNR fading tức thời, có thể nhận các giá trị dương Như vậy, tương tự như với (2.6), các BER có điều kiện (2.8) có thể được biểu diễn như sau:
Trong đó bây giờ là MGF của biến quyết định (là biến đổi Laplace hai bên của với đối số ngược lại) Để xem có thể phụ thuộc rõ ràng vào tín hiệu như thế nào, ta xét một lớp con của bài toán mà biến quyết định có điều kiện tương ứng với một dạng bình phương của các RV Gauss phức độc lập (ví dụ, một tổng độ lớn bình phương của L phức độc lập, hoặc tương đương một biến số ngẫu nhiên với 2L bậc tự do) Dạng toàn phương như vậy xảy ra trong bài toán thu (L)- kênh của các điều chế nhị phân với bộ tách sóng kết hợp hoặc không kết hợp) Trong trường hợp này, MGF xảy ra được lũy thừa theo và có dạng tổng quát như sau:
Và nếu ta đặt rồi thay (2.10) vào (2.9) và tính trung bình trên các kết quả fading bằng BER) trung bình, ta có:
Trong đó: là MGF không có điều kiện của biến quyết định, cũng có dạng tích là:
Cuối cùng, nhờ thực tế là các MGF của biến quyết định có thể được biểu diễn dưới dạng MGF của biến fading (SNR) như trong (2.13) Sau đó tương tự như trong (2.7), ta một lần nữa có thể đánh giá BER trung bình chỉ dựa vào sự hiểu biết của MGF là đủ
Các thí dụ khác có thể xem trong tài liệu [19]
Qua những điểm ở trên, để tính SNR và BER là những thông số cho biết chất lượng của hệ thống vô tuyến khi xét ảnh hưởng fading, là có thể thống nhất và đơn giản cách giải bằng hàm sinh moment, và có thể áp dụng cho các trường hợp kênh, điều chế, mã hóa cụ thể.
Dung năng riêng của hệ thống thông tin di động [20]
Một thông số để đánh giá chất lượng hệ thống thông tin di động là dung năng riêng
Theo định nghĩa dung năng riêng là một đại lượng đặc trưng cho hiệu suất phổ của hệ, là tốc độ truyền cực đại với một xác suất lỗi bít nhỏ tùy ý có thể truyền qua kênh
Dung năng riêng đo bằng Bit/s/Hz a) Trường hợp kênh truyền có nhiễu Gauss Thì xuất phát từ lượng thông tin tương hỗ:
: xác suất xuất hiện cặp tín hiệu : xác suất xuất hiện tin ở nơi phát vào kênh : xác suất xuất hiện tin ở nơi thu của kênh Thì dung năng của kênh là:
Cho trường hợp kênh Gauss thì dung năng riêng của kênh sẽ là: Đại lượng của C là: bit/s/Hz
Trong đó: h: là đáp ứng xung của kênh là Với P là công suất phát trung bình; W là độ rộng băng thông của kênh; là mật độ công suất nhiễu một phía
Như vậy, dung năng riêng phụ thuộc vào SNR, tỷ lệ công suất phát và nhiễu ứng với một đơn vị độ rộng băng thông kênh, và đặc biệt tỷ lệ với bình phương đáp ứng xung của kênh Đó là trường hợp kênh có một đầu vào và một đầu ra SISO (Single Input Single Output) b) Để tăng dung năng, người ta dùng hệ thống gồm nhiều anten phát và anten thu qua kênh MIMO (Multiple Input Multiple Output) [15]
Ta có sơ đồ hệ thống như hình: x y
Hình 2- 1: Sơ đồ kênh MIMO
Như vậy, liên hệ giứa tín hiệu thu và phát là:
Trong đó: y: vecto tín hiệu thu x: vecto tín hiệu phát H: ma trận kênh
Trong đó: : là đáp ứng xung tín hiệu phát từ anten m đến anten thu n m: (1….M) và n (1… N); M,N: số anten phát và thu Như vậy, rõ ràng với một kênh cho trước nếu biết thông tin về trạng thái kênh, tức là biết H thì ta có thể biết dung năng của kênh, nhưng việc tăng dung năng nhiều hay ít còn tùy thuộc biết nó ở phía phát hay phía thu hay cả hai Vì khi biết biết như vậy ta có thể xử lý để thông tin thu được nhiều hơn, tránh gây ảnh hưởng xấu giữa các kênh
Trong trường hợp biết thông tin về trạng thái kênh cả ở phía phát và phía thu
Khi đó dung năng của kênh tính theo công thức nhờ sử dụng kỹ thuật phân tập thu phát kinh điển:
Như vậy, dung năng hệ thống trong hệ thống SISO được tăng lên cỡ M.N lần
Nếu biết thông tin trạng thái kênh ở phía phát và thu Ta dùng thuật toán
“Rót nước” , có thể phân thành những kênh song song và sẽ phân bố công suất nhiều, ít cho những kênh tùy theo trạng thái kênh tốt hay xấu
Khi đó dung năng của kênh sẽ là:
Với các trị riêng ứng với kênh song song thứ i Khi các đáp ứng xung kênh là trực giao, ta có:
Ta thấy, khi tổng công suất phát không đổi cho các anten thì dung năng của hệ thống như (2.20) thì có nghĩa là tăng tuyến tính theo số anten phát, hoặc thu nếu số vào nhỏ hơn
Các bài toán cụ thể hơn và các phương pháp khác có thể xem trong tài liệu [16]
Hai thông số BER trung bình và dung năng riêng giới thiệu trong phần này về mặt lý thuyết và những thông số khác sẽ ảnh hưởng tới chất lượng hệ thống, đã được những người soạn thảo tiêu chuẩn quốc tế và Việt Nam xét tới khi đưa ra các thông số đánh giá chất lượng mà ta sẽ xét trong các phần sau
Trong lĩnh vực mạng lưới và dịch vụ 3G, ETSI đã ban hành rất nhiều bộ tiêu chuẩn khác nhau bao gồm các tiêu chuẩn về mạng lưới, thiết bị đầu cuối, vấn đề kết nối, chất lượng dịch vụ, … Về lĩnh vực chất lượng dịch vụ 3G, ETSI đã ban hành bộ tiêu chuẩn ETSI TS 102 250-x (với x từ 1 đến 7), nội dung chính của bộ tiêu chuẩn này như sau:
- ETSI TS 102 250-1: Xác định các khía cạnh về chất lượng dịch vụ
(Identification of Quality of Service aspects) Tiêu chuẩn này xác định các vấn đề về chất lượng dịch vụ đối với các mạng GSM và 3G Mỗi dịch vụ cụ thể sẽ có một bộ các chỉ tiêu chất lượng dịch vụ tương ứng Các bộ chỉ tiêu này được xem xét cho phù hợp với đặc tính định lượng của các vấn đề cơ bản về chất lượng dịch vụ mà người sử dụng đầu cuối có thể đánh giá được
- ETSI TS 102 250-2: Định nghĩa các tham số chất lượng dịch vụ phổ biến của mạng GSM, mạng 3G và cách tính toán các tham số đó (Defines QoS parameters and their computation for popular services in GSM and 3G networks)
Các chỉ tiêu kỹ thuật được nêu trong Phần 1 (ETSI TS 102 250-1) là cơ sở để lựa chọn bộ các tham số Khái niệm, định nghĩa về các tham số này được chia thành 2 phần: khái niệm trừu tượng và mô tả chung về phương pháp phép đo tại các điểm lật tương ứng (respective trigger points) Các phương pháp đo được mô tả trong tiêu chuẩn không phụ thuộc vào bất kỳ một hạ tầng nào Các khái niệm đã được hài hoà hoá trong tiêu chuẩn được coi như là điều kiện tiên quyết để so sánh phép đo chất lượng dịch vụ và các kết quả đo
- ETSI TS 102 250-3: Các thủ tục cơ bản khi sử dụng thiết bị đo chất lượng dịch vụ (Typical procedures for Quality of Service measurement equipment) Tiêu chuẩn này mô tả các thủ tục cơ bản khi thực hiện phép đo chất lượng dịch vụ trên mạng GSM theo các thiết lập và các tham số của các phép đo đó
- ETSI TS 102 250-4: Các yêu cầu đối với thiết bị đo chất lượng dịch vụ
(Requirements for Quality of Service measurement equipment) Tiêu chuẩn này định nghĩa các yêu cầu tối thiểu đối với thiết bị đo chất lượng dịch vụ của các mạng GSM và mạng 3G theo cách mà các giá trị và điểm lật cần thiết để tính toán tham số chất lượng dịch vụ như được định nghĩa trong Phần 2 (ETSI TS 102 250-
2) để có thể đo theo các thủ tục nêu trong Phần 3 (ETSI TS 102 250-3) Thiết bị đo đáp ứng các yêu cầu tối thiểu sẽ cho phép thực hiện các phép đo một cách tin cậy và liên tục.
CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN ĐỂ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THEO CÁC CHUẨN QUỐC TẾ
Chỉ tiêu về mạng truy cập
Chỉ tiêu về mạng truy cập có nhiều điểm nhưng luận văn này tôi đề cập đến một số chỉ tiêu thường đo kiểm sau:
- Giao thức chuyển gia (Handover –HO)
- Sóng vô tuyến: RX level ; RX Qual; C/I ; FER (Frame Error rate);
- Kênh vô tuyến: DCH, TCH…
3.1.1 Giao thức chuyển giao (Handover – HO) 3.1.1.1 Phân loại HO
Hệ thống phân loại các quá trình chuyển giao cuộc gọi thành những loại sau:
Chuyển giao trong nội bộ tế bào (Intra-cell Hand Over)
Chuyển giao liên tế bào (Inter-cell Hand Over)
Chuyển giao trong nội bộ MSC (Intra-MSC Hand Over)
Chuyển giao liên MSC (Inter-MSC Hand Over)
Intra-cell Hand Over: Thủ tục chuyển giao thực hiện giữa hai kênh vật lý của cell đang phục vụ
Intra-cell Hand Over không được sử dụng khi thuê bao di chuyển sang cell khác, ngoại trừ trường hợp nếu mức nhiễu trên kênh riêng là cao thì một sự chuyển giao sang một kênh vật lý khác phải được thực hiện
Inter-cell Hand Over: MS được chuyển mạch sang một kênh vô tuyến mới của một cell khác nhưng được điều khiển của cùng một bộ điều khiển trạm gốc BSC
Intra-MSC Hand Over: Chuyển mạch kênh vô tuyến giữa hai BSC của cùng một tổng đài di động MSC
Inter-MSC Hand Over: Chuyển mạch kênh vô tuyến giữa hai tổng đài di động MSC
Trong trường hợp này, MSC ban đầu giữ toàn quyền điều khiển cuộc gọi và sắp đặt truy nhập mạng cho đến khi kết thúc cuộc gọi Cuộc gọi được định tuyến vật lý lại từ MSC ban đầu trực tiếp đến MSC đích
3.1.1.2 Các chỉ tiêu chuyển giao
Tỷ lệ thành công handover đến (Incoming HO Successful Rate - IHOSR)
IHOSR được định nghĩa như là tỷ lệ giữa số lần nhận handover thành công và tổng số lần được yêu cầu chấp nhận handover
IHOSR = T ổng handover vào thành công / Tổng handover vào (IHOSR = Incoming HO Success / Total Incoming HO request by BSS)
IHOSR của một cell rất quan trọng, nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của khu vực có chứa cell đó Nếu IHOSR là thấp, nó sẽ làm tăng tỷ lệ rơi cuộc gọi ở những cell xung quanh nó và thậm chí làm ảnh hưởng đến chất lượng thoại của cuộc gọi bởi vì nếu một lần handover không thành công thì cuộc gọi hoặc sẽ bị rơi hoặc hệ thống sẽ phải thực hiên một lần handover khác và mỗt lần như thế luồng tín hiệu thoại sẽ bị cắt và làm cho người nghe cảm giác bi đị đứt đoạn trong đàm thoại
IHOSR còn phản ánh cả chất lượng phần cứng của cell, chẳng hạn tắt TRXs trên cell
Tỷ lệ thành công handover ra (Outgoing HO Successful Rate - OHOSR)
OHOSR được định nghĩa như là tỷ lệ giữa số lần handover ra thành công và tổng số lần được yêu cầu handover
OHOSR = T ổng handover thành công / Tổ ng s ố l ầ n quy ết đị nh handover
(OHOSR = HO Success / Total HO request by BSS )
Dựa trên OHOSR, ta có thể đánh giá được việc định nghĩa tế bào lân cận là đủ hay chưa hay còn có thể đánh giá chất lượng của các cell lân cận nó Một tỷ lệ OHOSR tốt sẽ dẫn dến một tỷ lệ rơi cuộc gọi TCDR tốt và một chất lượng thoại tốt Hơn nữa, dựa trên OHOSR, ta có thể đánh giá cả vùng phủ sóng của cell mà do đó có thể đưa ra những điều chỉnh thích hợp
Có rất nhiều nguyên nhân để hệ thống cân nhắc handover, tuy nhiên ta có thể kể ra một số nguyên nhân chính sau đây:
• Handover do quỹ: hệ thống tính toán dự trữ công suất cho tế bào đang phục vụ và các tế bào lân cận để cân nhắc handover
• Đây cũng là một trong những nguyên nhân chính
• Do mức thu quá thấp, vượt quá giới hạn trên tế bào đang phục vụ (đường xuống hoặc đường lên) chẳng hạn thấp hơn -90dB Nếu mức thu thấp hơn mức này chẳng hạn, hệ thống sẽ quyết đinh cân nhắc handover
• Do chất lượng trên tế bào đang phục vụquá thấp, vượt quá giới hạn (đường xuống hoặc đường lên)
• Do đặt trước định thời (timing advance) vượt quá giới hạn (đường xuống hoặc đường lên)
• Do quá nhiễu trên tế bào đang phục vụ (đường xuống hoặc đường lên)
3.1.2 Chỉ tiêu về sóng vô tuyến 3.1.2.1 Rx Lever
Chỉ số RF cho thấy mức độ tín hiệu trung bình ở đầu vào của máy thu MS Ở chế độ nhàn rỗi, nó chỉ cường độ tín hiệu nhận được từ các kênh vật lý BCCH ( Kênh điều khiển quảng bá – Broadcasting Control Chanel), và trong quá trình truyền nhận, nó là cường độ tín hiệu đo trên kênh ARFCN hiện tại được sử dụng cho vận chuyển TCH/SDCCH (TCH:kênh lưu lượng – Traffic Channels)
Chỉ số này đặc biệt hữu ích khi muốn xác định giá trị chính xác của kích thước tế bào khi nhảy tần được sử dụng và điều khiển công suất được áp dụng cho các TCH và cho đánh giá vùng phủ sóng nói chung
Các ngưỡ ng d ựa trên RxLeV
Biên độ chuyển giao: đại diện cho sự chồng chéo cần thiết giữa hai tế bào trong việc đảm bảo việc bàn giao với chất lượng tốt của thông tin liên lạc
Biên độ này phụ thuộc vào môi trường như sau:
-Trong môi trường trong nhà, chuyển giao là không cần thiết, biên độ chuyển giao là 0dB
-Trong môi trường ngoài trời, biên độ chuyển giao thường là 2dB
-Trong môi trường tàu cao tốc (ví dụ TGV) biên độ chuyển giao thường là 2 dB
Một hạn chế khác của trường hợp đặc biệt này là chiều dài chồng chéo lớn hơn
600 m giữa hai tế bào lân cận
Biên độ thiết kế: khắc phục hai lỗi có thể xuất hiện trong quá trình thiết kế và dự đoán:
- Lỗi dự đoán của công cụ dự đoán S/W
- Lỗi đánh giá mất thâm nhập - trong trường hợp của một dịch vụ trong nhà
- Một giá trị tích lũy cho biên độ thiết kế với một xác suất 90% là 6 dB
Việc thiết kế, dự báo và đo đạc của 1 khu vực phục vụ của một tế bào sẽ được thực hiện với một quỹ công suất cân bằng hoặc với một quỹ công suất không cân bằng với đường xuống tốt hơn so với các đường lên (DL – UL > 0) Nếu trong quỹ công suất, đường xuống kém hơn đường lên (DL - UL < 0) thì các ngưỡng thiết kế sẽ được điều chỉnh với giá trị max (0, DL-UL [dBm])
* Lưu ý rằng các xem xét được trình bày ở phía trên được dùng trong phương pháp sử dụng công cụ dự đoán chỉ tính đến cường độ của tín hiệu đường xuống
Ngưỡng thiết kế: là giá trị ngưỡng được sử dụng để thiết kế các tế bào và được định nghĩa là cường độ của tín hiệu dự đoán ở giới hạn của tế bào để đảm bảo các dịch vụ bên trong tế bào và sự chuyển giao với các tế bào lân cận
Theo kiến nghị của ETSI TS 102 250 thì thường chia RxLever chia thành 5 mức:
- Mức tốt (dBm): -70 ≤ Rx Level < 0
- Mức khá (dBm): -80 ≤ Rx Level < -70
- Mức bình thường (dBm): -90 ≤ Rx Level < -80
- Mức trung bình (dBm): -100 ≤ Rx Level < -90
- Mức yếu (dBm): -120 ≤ Rx Level < -100
Còn trong mạng 3G thì chỉ số Rx Lever được xem như gần chỉ số RSCP (Received Signal Code Power)
Theo kiến nghị của ETSI TS 102 250 thì thường chia RSCP chia thành 5 mức:
- Mức bình thường (dBm): -100 ≤ RSCP < -90
- Mức trung bình (dBm): -110 ≤ RSCP < -100
3.1.2.2 RxQual Đây là một thước đo chất lượng tiếng nói dựa trên phân tích BER RxQual thu được bằng cách chuyển đổi tỷ lệ lỗi bit (BER) sang thang điểm từ 0 - 7 (xem GSM 05.08) Nói cách khác, RxQual là một phép đo rất cơ bản: nó chỉ đơn giản là phản ánh BER trung bình trong một thời gian nhất định (0.5s cho các công cụ TEMS)
Trong một vùng có can nhiễu thấp (ví dụ như vùng nông thôn), một trường thu rất thấp cũng có thể không gây ra sự xuống cấp lớn về chất lượng tiếng nói Ngược lại, trong khu vực đô thị, một trường thu tốt vẫn không cho phép có được một truyền thông tốt bởi độ nhiễu cao
RxQual Khoảng BER Giá trị BER tiêu biểu
Bảng 3- 1: Chuyển đổi giữa RxQual và BER
Truyền thông chất lượng tốt được định nghĩa như là một truyền thông đặc trưng bởi giá trị của tham số RxQual lớn hơn 4 cho một ô không có nhảy tần số và lớn hơn 5 cho một ô có nhảy tần số
Trong mạng 2G và 3G thì RxQual có những điều lưu ý sau:
Theo kiến nghị của ETSI TS 102 250 trong quá trình đo kiểm thì thường chia RxQual chia thành 5 mức(ứng với 7 mức BER như trên):
Trong mạng 3G thì RxQual gần như chỉ số EcNo.Theo kiến nghị của ETSI
TS 102 250 thì trong quá trình đo kiểm thường chia EcNo chia thành 5 mức:
- Mức khá : -9 (dB) ≤ EcNo < -5 (dB)
- Mức bình thường : -11 (dB) ≤ EcNo < -9 (dB)
- Mức trung bình : -15 (dB) ≤ EcNo < -11 (dB)
Chỉ tiêu chất lượng dịch vụ
Theo kiến nghị của E.800 của ITU, chất lượng dịch vụ (Quality Of Service - QoS) được định nghĩa như sau: “Chất lượng dịch vụ viễn thông là kết quả tổng hợp của các chỉ tiêu dịch vụ, thể hiện mức độ hài lòng của đối tượng sử dụng dịch vụ đó”
Dịch vụ viễn thông là các hoạt động trực tiếp hoặc gián tiếp của các doanh nghiệp cung cấp cho khách hàng khả năng truyền dẫn, đưa và nhận các loại thông tin thông qua mạng lưới viễn thông công cộng
QoS được xác định bằng các chỉ tiêu định tính và định lượng Chỉ tiêu định tính thể hiện sự cảm nhận của khách hàng, còn chỉ tiêu định lượng được thể hiện bằng số liệu đo cụ thể
Chúng ta sẽ nghiên cứu các chỉ tiêu chất lượng dịch vụ dưới đây
- Tỷ lệ cuộc gọi được thiết lập thành công
- Tỷ lệ cuộc gọi bị rơi
Dịch vụ thoại thấy hình (cho mạng 3G)
- Tỷ lệ cuộc gọi được thiết lập thành công
- Tỷ lệ cuộc gọi bị rơi
Dịch vụ nhắn tin ngắn
Dịch vụ tải dữ liệu: Tốc độ tải dữ liệu trung bình
3.2.1 Cuộc gọi được thiết lập thành công (dịch vụ thoại và dịch vụ thoại thấy hình)
-Định nghĩa: Cuộc gọi được thiết lập thành công là tỷ số cuộc gọi được thiết lập thành công trên tổng số cuộc gọi
-Công thức xác định:[1] ỷ ệ ộ ọ ượ ế ậ ố ộ ọ ổ ố ộ ọ ử
Hiện nay việc đo kiểm chỉ tiêu này ở các nước hầu hết là sử dụng phương pháp đo mô phỏng cuộc gọi và thiết bị đo đặt trên các phương tiện di chuyển
Phương pháp đo kiểm có nước thực hiện từ máy di động đến máy cố định và ngược lại, có nước thực hiện đo kiểm từ máy di động đến máy di động trong cùng một mạng (riêng đối với dịch vụ thoại thấy hình thì thực hiện từ máy di động đến máy di động trong cùng một mạng) Các nước không nêu rõ về khoảng giữa các cuộc gọi liên tiếp là bao nhiêu Theo khuyến nghị tại ETSI TS 102 250-5, ở chế độ đo di động thì khoảng cách giữa các cuộc gọi liên tiếp là 30s
- Chỉ tiêu : Theo TCN 68-186:2006 Tỷ lệ cuộc gọi được thiết lập thành công ≥ 92%
3.2.2 Cuộc gọi bị rơi (dịch vụ thoại hoặc dịch vụ video call)
- Định nghĩa: Tỷ lệ cuộc gọi bị rơi là tỷ số giữa cuộc gọi bị rơi trên tổng số cuộc gọi được thiếp lập thành công
Phương pháp đo: kết hợp với chỉ tiêu Tỷ lệ cuộc gọi được thiết lập thành công
Thực hiện mô phỏng cuộc gọi, số lượng cuộc gọi thử ít nhất là 1500 cuộc (cách xác định số mẫu cần thiết: theo ITU-T E421 với mức chất lượng trông đợi của chỉ tiêu Tỷ lệ cuộc gọi được thiết lập thành công là 95% và Tỷ lệ cuộc gọi bị rơi là 5% thì số mẫu cần thiết tối thiểu là 1500 cuộc gọi), thời gian mỗi cuộc gọi là 120s, khoảng cách giữa 2 cuộc gọi liên tiếp xuất phát từ cùng máy chủ gọi ít nhất là 30s
- Định nghĩa: Chất lượng thoại là chỉ số tích hợp của chất lượng tiếng nói trên kênh thoại được xác định bằng cách tính điểm trung bình với thang điểm MOS từ
1 đến 5 theo khuyến nghị P.800 của Liên minh Viễn thông quốc tế ITU
- Công thức xác định [1]: ấ ượ ạ đ ể ấ ượ ì ổ ố đ ể ủ á ộ ọ ổ ố ộ ọ
- Chỉ tiêu: Chất lượng thoại trung bình phải ≥ 3
- Phương pháp đo: Phương pháp mô phỏng Thực hiện theo Khuyến nghị ITU-T P.862 và quy đổi ra điểm MOS theo Khuyến nghị ITU-T P.862.1 Số lượng cuộc gọi lấy mẫu tối thiểu là 1000 cuộc vào các giờ khác nhau trong ngày Khoảng cách giữa 2 cuộc gọi liên tiếp xuất phát từ cùng máy chủ gọi ít nhất là 30s
Chất lượng video (dịch vụ video call)
+ MOS_VQO: thang điểm đánh giá chất lượng hình ảnh (Mean Opinion Score – Visual Quality Objective), tương tự như thang điểm đánh giá chất lượng dịch vụ thoại, có giá trị từ 1 đến 5 điểm
+ W A (t); W B (t): mẫu video gửi từ bên A (hoặc B)
+ Z A (t); Z B (t): dữ liệu video nhận được tại bên A (hoặc B) của mẫu video W A (t); W B (t) ban đầu
- Công thức xác định [12]: ấ ượ đ ể ấ ượ ì ổ ố đ ể ủ á ộ ọ ổ ố ộ ọ
- Phương pháp đo: thực hiện mô phỏng ít nhất 1000 cuộc gọi Khoảng cách giữa 2 cuộc gọi liên tiếp ít nhất là 30s
Hiện nay các tổ chức quốc tế chưa ban hành tiêu chuẩn chính thức đối với chỉ tiêu chất lượng video của dịch vụ điện thoại thấy hình (video telephony) Tuy nhiên một số hãng sản xuất thiết bị đã tự xây dựng các thuật toán để đánh giá chỉ tiêu này và đề xuất với các tổ chức tiêu chuẩn hoá ETSI đã có khuyến nghị ETSI TR
102 493 V1.1.1 (2005-08) và Nhóm các chuyên gia về chất lượng video - VQEG đã có dự thảo phiên bản 1.16 để hướng dẫn về cách đo kiểm, đánh giá chỉ tiêu chất lượng video của dịch vụ video telephony Một trong số các thuật toán này được gọi là Mô hình khách quan để đánh giá chất lượng video ( VQuad - Objective Model for Video Quality Assessment)
Tốc độ tải dữ liệu trung bình
Chất lượng video (tại bên A) [MOS_VQO] = Chất lượng video (tại bên B) [MOS_VQO] ố độ ả ữ ệ ì ổ ượ ủ á é đ ổ ờ ả ữ ệ ủ á é đ
- Phương pháp đo: thực hiện ít nhất 300 phép thử tải life dữ liệu, file dữ liệu phải là dạng nén hoặc file có định dạng *.mp3, *.mp4,… và có dung lượng từ 10MB đến 50MB Khoảng cách giữa 2 lần đo liên tiếp ít nhất là 30s Gói cước sử dụng để đo tải dữ liệu là gói cước có tốc độ cao nhất mà doanh nghiệp đang cung cấp, thiết bị đo có khả năng kết nối với tốc độ cao nhất mà doanh nghiệp công bố không bị cài đặt giới hạn tốc độ
4.1 Các tiêu chuẩn về chất lượng dịch vụ của Việt Nam và khảo sát việc đo kiểm các chỉ tiêu chất lượng 3G tại các nước:
Việt Nam hiện chưa có tiêu chuẩn nhà nước, chỉ có tiêu chuẩn ngành Một số điểm chính trên tiêu chuẩn này sẽ được trình bày dưới đây
4.1.1.1 Tiêu chuẩn chất lượng dịch vụ
Năm 2006 Bộ Bưu chính, Viễn thông (nay là Bộ Thông tin và Truyền thông) đã ban hành tiêu chuẩn ngành TCN 68-186: 2006 về chất lượng dịch vụ điện thoại trên mạng viễn thông di động mặt đất Trong phần phạm vi của tiêu chuẩn nêu rõ: “Tiêu chuẩn này bao gồm các chỉ tiêu chất lượng cho dịch vụ điện thoại trên mạng viễn thông di động mặt đất (PLMN)” Như vậy, tiêu chuẩn này áp dụng đối với dịch vụ điện thoại của các mạng di động mặt đất, không phân biệt công nghệ, do đó tiêu chuẩn này cũng có thể áp dụng đối với dịch vụ điện thoại trên mạng 3G
Các chỉ tiêu chất lượng dịch vụ của TCN 68-186: 2006 bao gồm: a) Chỉ tiêu chất lượng kỹ thuật
- Tỷ lệ cuộc gọi được thiết lập thành công: là tỷ số giữa số cuộc gọi được thiết lập thành công trên tổng số cuộc gọi
- Tỷ lệ cuộc gọi bị rơi: là tỷ số giữa số cuộc gọi bị rơi trên tổng số cuộc gọi được thiết lập thành công
- Chất lượng thoại: là chỉ số tích hợp của chất lượng truyền tiếng nói trên kênh thoại được xác định bằng cách tính điểm trung bình với thang điểm MOS từ 1 đến 5 theo Khuyến nghị P.800 của Liên minh Viễn thông Thế giới ITU
- Độ chính xác ghi cước:
+ Tỷ lệ cuộc gọi bị ghi cước sai: là tỷ số giữa số cuộc gọi bị ghi cước sai trên tổng số cuộc gọi
Cuộc gọi bị ghi cước sai bao gồm:
Cuộc gọi ghi cước nhưng không có thực;
Cuộc gọi có thực nhưng không ghi cước;
KHẢO SÁT ĐO KIỂM CHẤT LƯỢNG MẠNG 3G MỘT SỐ KẾT QUẢ ĐO KIỂM, NHẬN XÉT VÀ KIẾN NGHỊ
Các tiêu chuẩn về chất lượng dịch vụ của Việt Nam và khảo sát việc đo kiểm các chỉ tiêu chất lượng 3G tại các nước
Việt Nam hiện chưa có tiêu chuẩn nhà nước, chỉ có tiêu chuẩn ngành Một số điểm chính trên tiêu chuẩn này sẽ được trình bày dưới đây
4.1.1.1 Tiêu chuẩn chất lượng dịch vụ
Năm 2006 Bộ Bưu chính, Viễn thông (nay là Bộ Thông tin và Truyền thông) đã ban hành tiêu chuẩn ngành TCN 68-186: 2006 về chất lượng dịch vụ điện thoại trên mạng viễn thông di động mặt đất Trong phần phạm vi của tiêu chuẩn nêu rõ: “Tiêu chuẩn này bao gồm các chỉ tiêu chất lượng cho dịch vụ điện thoại trên mạng viễn thông di động mặt đất (PLMN)” Như vậy, tiêu chuẩn này áp dụng đối với dịch vụ điện thoại của các mạng di động mặt đất, không phân biệt công nghệ, do đó tiêu chuẩn này cũng có thể áp dụng đối với dịch vụ điện thoại trên mạng 3G
Các chỉ tiêu chất lượng dịch vụ của TCN 68-186: 2006 bao gồm: a) Chỉ tiêu chất lượng kỹ thuật
- Tỷ lệ cuộc gọi được thiết lập thành công: là tỷ số giữa số cuộc gọi được thiết lập thành công trên tổng số cuộc gọi
- Tỷ lệ cuộc gọi bị rơi: là tỷ số giữa số cuộc gọi bị rơi trên tổng số cuộc gọi được thiết lập thành công
- Chất lượng thoại: là chỉ số tích hợp của chất lượng truyền tiếng nói trên kênh thoại được xác định bằng cách tính điểm trung bình với thang điểm MOS từ 1 đến 5 theo Khuyến nghị P.800 của Liên minh Viễn thông Thế giới ITU
- Độ chính xác ghi cước:
+ Tỷ lệ cuộc gọi bị ghi cước sai: là tỷ số giữa số cuộc gọi bị ghi cước sai trên tổng số cuộc gọi
Cuộc gọi bị ghi cước sai bao gồm:
Cuộc gọi ghi cước nhưng không có thực;
Cuộc gọi có thực nhưng không ghi cước;
CHƯƠNG 4 KHẢO SÁT ĐO KIỂM CHẤT LƯỢNG MẠNG 3G MỘT SỐ KẾT QUẢ ĐO KIỂM, NHẬN XÉT VÀ KIẾN NGHỊ
Cuộc gọi được ghi cước có độ dài lớn hơn 01 giây về giá trị tuyệt đối so với độ dài đàm thoại thực của cuộc gọi;
Cuộc gọi được ghi cước có thời gian bắt đầu sai quá 9 giây về giá trị tuyệt đối so với thời điểm thực lấy theo đồng hồ chuẩn quốc gia
+ Tỷ lệ thời gian đàm thoại bị ghi cước sai: là tỷ số giữa tổng giá trị tuyệt đối thời gian ghi sai của các cuộc gọi bị ghi cước sai trên tổng số thời gian của các cuộc gọi
- Tỷ lệ cuộc gọi tính cước, lập hoá đơn sai: là tỷ lệ cuộc gọi bị tính cước hoặc lập hoá đơn sai trên tổng số cuộc gọi b) Chỉ tiêu chất lượng phục vụ
- Độ khả dụng của dịch vụ: là tỷ lệ thời gian trong đó mạng sẵn sàng cung cấp dịch vụ cho khách hàng
- Khiếu nại của khách hàng về chất lượng dịch vụ: là sự không hài lòng của khách hàng được báo cho DNCCDV bằng đơn khiếu nại
- Hồi âm khiếu nại của khách hàng: là văn bản của DNCCDV thông báo cho khách hàng có đơn khiếu nại về việc tiếp nhận khiếu nại và xem xét giải quyết
- Dịch vụ hỗ trợ khách hàng: là dịch vụ giải đáp thắc mắc, hướng dẫn sử dụng, cung cấp thông tin liên quan và thông báo cho khách hàng trụ sở, số điện thoại, fax dịch vụ hỗ trợ khách hàng
4.1.1.2 Các chỉ tiêu chất lượng dịch vụ 3G được đo kiểm
Hiện nay, sau khi cấp giấy phép 3G cho các doanh nghiệp, Bộ Thông tin và Truyền thông đã tổ chức việc đo kiểm một số chỉ tiêu chất lượng dịch vụ 3G nhằm mục đích kiểm tra tiến độ thực hiện các cam kết của doanh nghiệp trong hồ sơ thi tuyển cung cấp dịch vụ 3G Các chỉ tiêu được đo kiểm gồm: Tốc độ tải dữ liệu trung bình (tốc độ truy nhập dịch vụ Internet di động), Tỷ lệ cuộc gọi thành công (thoại và dữ liệu)
Ta thấy, so với các chỉ tiêu của ITU kiến nghị thì chỉ tiêu đo chất lượng mạng 3G tại Việt Nam còn thiếu rất nhiều như: chất lượng thoại, vùng phủ sóng, dịch vụ thoai, dịch vụ video, dịch vụ duyệt web tải dữ liệu…
Hiện này, các doanh nghiệp di động trong nước đang áp dụng TCN 68-186:2006, với tiêu chuẩn này cũng chỉ đưa ra các tham số đánh giá nhưng chưa đưa bài đo cụ thể và thiết bị đo như thế nào
Nhìn chung một số nước mà có cung cấp dịch vụ 3G cũng đã có bộ chỉ tiêu chất lượng dịch vụ áp dụng trong việc giám sát chất lượng dịch vụ Về định nghĩa, phương pháp xác định các chỉ tiêu, một số nước như Malaysia, Phần Lan, Bồ Đào Nha,… nêu rõ là áp dụng tiêu chuẩn của ETSI là TS 102 250, một số nước không nêu rõ việc áp dụng tiêu chuẩn của tổ chức nào, tuy nhiên về định nghĩa và phương pháp xác định cụ thể cũng tương tự như tiêu chuẩn ETSI TS 102 250
Ngoài ra, tiêu chuẩn TS 102 250 do ETSI phát triển nhưng cũng có tham chiếu đến các tiêu chuẩn của các tổ chức quốc tế khác như ITU-T, ví dụ như về chỉ tiêu chất lượng thoại (tham khảo tiêu chuẩn ITU-T P800, P862, P862.1,…)
Như vậy, đề tài khuyến nghị nên áp dụng tiêu chuẩn ETSI TS 102 250 để đánh giá chất lượng dịch vụ 3G tại Việt Nam
4.1.2 Khảo sát việc đo kiểm các chỉ tiêu chất lượng 3G tại các nước 4.1.2.1 Phần Lan [14]
Phần Lan đã thực hiện các đợt khảo sát về chất lượng vùng phủ sóng và tốc độ tải dữ liệu của 3 nhà cung cấp dịch vụ điện thoại di động của Phần Lan Việc khảo sát được thực hiện tại 100 khu vực đô thị khác nhau Năm 2011, việc khảo sát được thực hiện từ 11/02 đến 13/4/2011 Hai đợt khảo trước đó được thực hiện vào đầu năm và vào mùa thu năm 2010
Mục đích của việc khảo sát là xác định vùng phủ sóng và chất lượng thu (mức thu tín hiệu và mức nhiễu) của các mạng 3G tại Phần Lan Vùng phủ sóng được xác định trên cơ sở đo kiểm trên các tuyến đường giao thông, và như vậy không cần thiết phải cho biết chính xác về vùng phủ sóng hay mức thu trong nhà (coverage or indoor reception) Tuy nhiên, do việc đo kiểm được thực hiện tại số lượng lớn các khu vực đô thị nên kết quả cũng thể hiện bức tranh toàn cảnh đáng tin cậy về vùng phủ sóng của các mạng 3G Nguyên tắc phân tích số liệu mức thu được mô tả trong phần trình bày các kết quả Kết quả được sử dụng để đánh giá sự khác nhau giữa các nhà khai thác với nhau về các dịch vụ thoại và dữ liệu
Việc khảo sát cũng nhằm mục đích xác định tốc độ tải dữ liệu tối đa mà các mạng 3G hiện đang cung cấp, chỉ tiêu này được xác định bằng cách đo kiểm lượng dữ liệu được truyền trong một đơn vị thời gian Việc đo kiểm được thực hiện đồng thời với chỉ tiêu vùng phủ sóng tại cùng 100 khu đô thị, việc này cũng cho phép đưa ra một kết quả tổng thể đáng tin cậy về tốc độ tải dữ liệu hiện tại a) Phương pháp đo kiểm, khảo sát
Đề xuất phương pháp đo kiểm, đánh giá các chỉ tiêu chất lượng dịch vụ 3G tại Việt Nam
Như trong phần trình bày ở trên, các chỉ tiêu được các nước sử dụng để giám sát chất lượng dịch vụ tập trung vào dịch vụ thoại, video telephony, dịch vụ truy nhập Internet qua 3G (tốc độ tải dữ liệu), dịch vụ nhắn tin ngắn và chỉ tiêu về vùng phủ sóng Chỉ tiêu về vùng phủ sóng là rất quan trọng đối với dịch vụ điện thoại di động, đặc biệt là đối với dịch vụ 3G là dịch vụ yêu cầu về mức thu cũng như chất lượng thu cao để đảm bảo có thể truyền dữ liệu với tốc độ cao Ở Việt Nam hiện nay Bộ Thông tin và Truyền thông cũng đã đưa ra một số chỉ tiêu chất lượng dịch vụ 3G như Tỷ lệ cuộc gọi thành công, Tốc độ tải dữ liệu,… tuy nhiên mục đích ở đây là nhằm đo kiểm, đánh giá các cam kết của doanh nghiệp trong giai đầu triển khai mạng và dịch vụ 3G sau khi được cấp phép
Như vậy, qua nghiên cứu kinh nghiệm của các nước, tôi kiến nghị Bộ Thông tin và Truyền thông thực hiện đo kiểm, đánh giá các chỉ tiêu chất lượng dịch vụ 3G tại Việt Nam trong thời gian tới như sau:
- Tỷ lệ cuộc gọi được thiết lập thành công
- Tỷ lệ cuộc gọi bị rơi
3 Dịch vụ thoại thấy hình
- Tỷ lệ cuộc gọi được thiết lập thành công
- Tỷ lệ cuộc gọi bị rơi
4 Dịch vụ nhắn tin ngắn
5 Dịch vụ tải dữ liệu: Tốc độ tải dữ liệu trung bình
Ngoài ra, hiện nay TCN 68-186:2006 đang được Bộ Thông tin và Truyền thông sử dụng để quản lý chất lượng dịch vụ điện thoại trên mạng viễn thông di động mặt đất, trong phạm vi của tiêu chuẩn này không phân biệt về công nghệ do đó hầu hết các chỉ tiêu chất lượng dịch vụ của tiêu chuẩn này có thể áp dụng cho dịch vụ điện thoại trên mạng 3G Tuy nhiên mạng 3G là mạng có thể cung cấp rất nhiều dịch vụ phi thoại khác, đặc biệt là khả năng cung cấp dịch vụ dữ liệu băng rộng, do đó về lâu dài Bộ Thông tin và Truyền thông cũng cần sửa đổi, bổ sung tiêu chuẩn ngành TCN 68-186:2006 để có thể áp dụng trong việc quản lý chất lượng dịch vụ đối với các dịch vụ trên mạng 3G
4.2.1 Phương pháp đo kiểm vùng phủ sóng
Phương pháp đo kiểm chỉ tiêu vùng phủ sóng được các nước thực hiện bằng cách lấy mẫu mức thu tín hiệu ngoài trời (outdoor), việc lấy mẫu được thực hiện trên các tuyến đường giao thông và thiết bị đo được đặt trên các phương tiện di động (driving test) Có 2 cách lấy mẫu mà các nước thực hiện đó là thiết bị lấy mẫu đặt ở chế độ rỗi (Bồ Đào Nha [9], Singapore [11]) và thiết bị lấy mẫu đặt ở chế độ đang hoạt động (ví dụ như đang thực hiện cuộc gọi, nước thực hiện là Phần Lan)
Ngoài ra để đánh giá chất lượng vùng phủ sóng cũng có 2 cách như trên Đánh giá trên cơ sở số lượng mẫu đạt mức tín hiệu nhất định, ví dụ như đưa ra tỷ lệ phần trăm số lượng mẫu có mức thu đạt từ -100dBm trở lên trên tổng số mẫu thu Đây là phương pháp mà tiêu chuẩn ETSI TS 102 250-2 khuyến nghị
Ngoài ra, từ số liệu về các mẫu đo có thể vẽ lên trên bản đồ về mức thu tại các điểm đo và mỗi khoảng mức thu được mô tả bằng một màu cụ thể nào đó (màu xanh lá cây là tốt, màu vàng là tạm được, màu đỏ là xấu,…), từ bản đồ mức thu này có thể đánh giá được chất lượng vùng phủ sóng của mỗi doanh nghiệp Đánh giá trên cơ sở chia các địa bàn đo thành các ô vuông, mỗi ô vuông sẽ có 1 giá trị trung bình của các mẫu đo mức thu, sau đó tổng hợp và xây dựng biểu đồ phân bố số lượng các ô vuông có giá trị mức thu trong phạm vi nào đó Ví dụ như chia dải mức thu từ -60 dBm đến -100 dBm thành 8 khoảng, từ số lượng mẫu thu sẽ xác định được có bao nhiêu mẫu nằm trong các khoảng tương ứng, từ đó vẽ ra biểu đồ phân bố
Về mức ngưỡng thu, theo Phần Lan thì mức tín hiệu lớn hơn -95 dBm được coi là tốt đối với dịch vụ thoại, tại Singapore, mức ngưỡng thu là - 100 dBm
Về phương pháp đo vùng phủ sóng, đề tài đề áp dụng một trong hai phương pháp: lấy mẫu khi thiết bị đầu cuối ở trạng thái thực hiện cuộc gọi và lấy mẫu khi thiết bị đầu cuối ở trạng thái rỗi Kết quả đo kiểm sẽ là Tỷ lệ phần trăm số mẫu đạt mức ngưỡng quy định và Tỷ lệ phần trăm số mẫu nằm trong các khoảng giá trị mức thu khác nhau Ngoài ra, trên cơ sở số liệu đo cũng có thể đưa ra bản đồ về mức thu tại những nơi được đo kiểm
4.2.2 Phương pháp đo kiểm Tỷ lệ cuộc gọi được thiết lập thành công (dịch vụ thoại và dịch vụ thoại thấy hình)
Hiện nay việc đo kiểm chỉ tiêu này ở các nước hầu hết là sử dụng phương pháp đo mô phỏng cuộc gọi và thiết bị đo đặt trên các phương tiện di chuyển Phương pháp đo kiểm có nước thực hiện từ máy di động đến máy cố định và ngược lại, có nước thực hiện đo kiểm từ máy di động đến máy di động trong cùng một mạng (riêng đối với dịch vụ thoại thấy hình thì thực hiện từ máy di động đến máy di động trong cùng một mạng) Các nước không nêu rõ về khoảng giữa các cuộc gọi liên tiếp là bao nhiêu Theo khuyến nghị tại ETSI TS 102 250-5, ở chế độ đo di động thì khoảng cách giữa các cuộc gọi liên tiếp là 30s Đề tài đề xuất việc đo kiểm thực hiện từ máy di động đến máy di động trong cùng một mạng
4.2.3 Phương pháp đo kiểm Tỷ lệ cuộc gọi bị rơi (dịch vụ thoại và dịch vụ thoại thấy hình)
Tương tự như chỉ tiêu Tỷ lệ cuộc gọi được thiết lập thành công ở mục 4.2.2
Về độ dài cuộc gọi thông thường các nước đặt là 120s Theo khuyến nghị tại ETSI
TS 102 250-5, ở chế độ đo di động thì độ dài cuộc gọi là 120s Đề tài đề xuất kết hợp việc đo kiểm 2 chỉ tiêu này có thể với nhau Độ dài cuộc gọi là 120s và khoảng cách giữa các cuộc gọi liên tiếp là 30s
4.2.4 Phương pháp đo kiểm Chất lượng thoại
Theo khuyến nghị ETSI TS 102 250-2 phương pháp đo chất lượng thoại là áp dụng khuyến nghị ITU-T P862 và P 862.1 và việc đo chất lượng thoại có 2 cách: đo chất lượng của từng mẫu thoại và đo chất lượng của cuộc gọi thông thường (trong quá trình đo chất lượng của cuộc gọi thoại thông thường thì máy đo đánh giá vài mẫu thoại và giá trị chất lượng thoại của cuộc gọi là giá trị trung bình của chất lượng các mẫu thoại) Hiện tại TCN 68-186:2006 của Bộ Thông tin và Truyền thông ban hành áp dụng để đo kiểm, đánh giá chất lượng thoại của dịch vụ điện thoại trên mạng viễn thông di động cũng sử dụng phương pháp khuyến nghị tại tiêu chuẩn ITU-T P862 và P 862.1 Đề tài đề xuất việc đo kiểm và bài đo chất lượng thoại theo TCN 68-186:2006 và đo chất lượng thoại của cuộc gọi thông thường
4.2.5 Phương pháp đo kiểm Chất lượng video
Hiện nay các tổ chức quốc tế chưa ban hành tiêu chuẩn chính thức đối với chỉ tiêu chất lượng video của dịch vụ video telephony Tuy nhiên một số hãng sản xuất thiết bị đã tự xây dựng các thuật toán để đánh giá chỉ tiêu này và đề xuất với các tổ chức tiêu chuẩn hoá ETSI đã có khuyến nghị ETSI TR 102 493 V1.1.1 (2005-08) và Nhóm các chuyên gia về chất lượng video - VQEG đã có dự thảo phiên bản 1.16 để hướng dẫn về cách đo kiểm, đánh giá chỉ tiêu chất lượng video của dịch vụ video telephony Một trong số các thuật toán này được gọi là VQuad - Objective Model for Video Quality Assessment (Mô hình khách quan để đánh giá chất lượng video)
Tôi đề xuất sử dụng phương pháp đo kiểm VQuad nêu trên
4.2.6 Phương pháp đo kiểm Tốc độ tải dữ liệu trung bình
Hiện tại các nước đều sử dụng phương pháp mô phỏng: sử dụng máy đo tải file dữ liệu từ một máy chủ chuẩn (reference server) Về dung lượng của file dữ liệu để thực hiện phép tải dữ liệu, theo Phần Lan là 50MB; Singapore và Bồ Đào Nha không nêu rõ dung lượng của file
Tôi đề xuất phương pháp đo chỉ tiêu này là phương pháp mô phỏng, tải file dữ liệu có dung lượng từ 10MB đến 50MB từ máy chủ của doanh nghiệp.
Bài đo cụ thể
Đây là bài đo kiểm chất lượng mạng 3G của mạng EVN tại Hà Nội
Chúng ta đo kiểm chất lượng về:
- Tỷ lệ cuộc gọi thiếp lập thành công
- Tỷ lệ cuộc gọi bị rơi
- Tỷ lệ cuộc gọi thoại thấy hình thiết lập thành công
- Tỷ lệ cuộc gọi thoại thấy hình bị rơi
Phương pháp đo kiểm: tiến hành đo driving test, cố định ngoài trời, cố định trong nhà
- Dùng phần mềm driving test bằng hệ thống Nemo outdor và bản đồ số
Hình 4- 10: Sơ đồ kết nối hệ thống Nemo
Sau đây, là kết quả đo kiểm các thông số mạng 3G của EVNTelecom tại thành phố Hà Nội (tại 5 quận) Đo kiểm nhiều thông số tại một địa điểm và một thông số tại nhiều địa điểm
4.3.1 Tỷ lệ cuộc gọi thiếp lập thành công và không thành công
Qua kết quả đo kiểm thực hiện tại 5 quận, huyện trên địa bàn thành phố Hà Nội Nhưng ở phần chính này luận văn trình bày cách đo, nhận xét, phân tích kết quả, đánh giá, khuyến nghị ở 2 quận Ba Đình và Đống Đa, còn các quận khác ta xem ở phần phụ lục
Ta thấy, qua phần mềm đo kiểm NEMO tại:
- Có tỷ lệ cuộc gọi được thiết lập thành công cao nhất ứng với tất cả các điều kiện đo driving test, cố định ngoài trời và cố định trong nhà (100%);
- Tại khu vực Hồ Trúc Bạch và trên tuyến đường Hùng Vương, Châu Long, khu vực Phúc Xá mức thu nằm trong khoảng từ -90 dBm tới -115 dBm, đây là ngưỡng thu có tác động trực tiếp tới khả năng thiết lập thành công cuộc gọi;
- Trên đường Trúc Bạch, tín hiệu thu được đồng thời từ các node B HN 1207 và HN 1001, HN 1008 và HN 1023, điều này dễ gây ra nhiễu giữa các cell làm giảm dung lượng trong cell và ảnh hưởng tới thiết lập cuộc gọi;
Hình 4- 11:RSCP tại khu vực Hồ Trúc Bạch và phố Châu Long
Hình 4- 12: RSCP tại tuyến đường Hùng Vương
- Tại khu vực xung quanh đường Nguyễn Tri Phương do mật độ trạm thưa, mức thu tại một số điểm trong khu vực này thấp hơn -100 dBm;
Hình 4- 13: Mức RCSP tại tuyến đường Nguyễn Tri Phương
- Thông số EcNo ( tương đương tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu) tại các khu vực Hồ Trúc Bạch không cao, thông số này ảnh hưởng trực tiếp tới dung lượng trong cell;
Hình 4- 14: EcNo tại khu vực hồ Trúc Bạch
- Tất cả các khu vực nêu trên đều có mật độ dân cư đông, dung lượng cao, nhóm đo kiểm đề xuất EVN lắp đặt bổ xung các node B và tăng số kênh tại các khu vực này
- Có tỷ lệ cuộc gọi thiết lập thành công thấp nhất (98,64%) trong số các quận thực hiện đo kiểm;
- Các cuộc gọi không được thiết lập thành công trên địa bàn quận Đống Đa có vị trí gần các node B: HNI1263, HNI 1037 và HNI 1248;
Hình 4- 15: Vị trí các cuộc gọi thiết lập không thành công tại quận Đống Đa
- Tại các vị trí cuộc gọi thiết lập không thành công, mức RSCP tương đối thấp (nhỏ hơn -100 dBm), nguyên nhân do tín hiệu bị suy hao do lá cây( đường Láng) và bị che chắn của các tòa nhà cao tầng;
- Một số vị trí, mặc dù nằm trong phạm vi phủ của các node B nhưng mức thu rất thấp, cần kiểm tra khả năng bị che chắn
Hình 4- 16: Vị trí thuộc vùng phủ của các node B nhưng có mức thu thấp
Các quận khác chúng ta xem phần phục lục
Ta có kết quả đo kiểm thống kê như bảng sau:
Loại hình thực hiện đo kiểm
Tổng số cuộc gọi (cuộc)
Số cuộc gọi được thiết lập thành công (cuộc)
Tỷ lệ cuộc gọi được thiết lập thành công (%)
Cố định trong nhà 66 66 100 Đống Đa
Loại hình thực hiện đo kiểm
Tổng số cuộc gọi (cuộc)
Số cuộc gọi được thiết lập thành công (cuộc)
Tỷ lệ cuộc gọi được thiết lập thành công (%)
Bảng 4- 2: Kết quả đo kiểm Tỷ lệ cuộc gọi được thiết lập thành công
- Quận Đống Đa có tỷ lệ cuộc gọi thiết lập thành công thấp nhất trong 05 quận tiến hành đo kiểm;
- Phần lớn các cuộc gọi thiết lập không thành công nằm trong điều kiện đo Driving test, nguyên nhân do mức thu khi thực hiện đo trong điều kiện driving test là không ổn định;
- Theo phân tích của phần mềm Nemo Analyze thì các cuộc gọi thiết lập không thành công có nguyên nhân của việc kết nối RRC bị lỗi, thời gian tìm gọi vượt quá giới hạn và thiết lập sóng mang vô tuyến bị lỗi;
Hình 4- 17: Phân bố nguyên nhân các cuộc gọi thiết lập không thành công
- Các cuộc gọi thiết lập không thành công do nguyên nhân Undefined có thể do:
+ Kết nối RRC không được thiết lập đo mạng không chấp nhận các yêu cầu kết nối của đầu cuối hay do yêu cầu thiết lập kết nối bị từ chối hay bị khóa do mạng;
+ Sóng mạng tín hiệu vô tuyến tải các bản tin cho phép thiết lập kết nối RRC nhưng lại bị rơi;
+ MSC từ chối thủ tục cập nhật vị trí của các đầu cuối do lỗi mạng
- Tăng công suất phát xạ thích hợp bằng cách tăng công suất đầu ra các node
B hay giảm suy hao tại các node B để mở rộng vùng phủ sóng, tuy nhiên cần tính toán kỹ giới hạn tăng công suất vì khi tăng công suất vùng phủ được mở rộng nhưng có thể dung lượng lại giảm đi
- Điều chỉnh góc tilt, tăng độ cao ăng ten;
- Sử dụng các bộ lặp để tăng vùng phủ của các cell hiện tại;
- Lắp đặt thêm các node B mới để tăng vùng phủ sóng;
- Tăng số kênh tại khu vực quận Hoàn Kiếm và Ba Đình;
Call was released before connection Radio bearer setup failed
4.3.2 Tỷ lệ cuộc gọi bị rơi
Tương tự như trên ta có kết quả đo tại:
- Vị trí cuộc gọi bị rơi nằm trên phố Sơn Tây, nằm trong vùng phủ của sector
1 thuộc node B HNI1005 và và sector 2 của node B HNI1246;
- Mức thu tại khu vực này nằm trong khoảng -90 dBm đến -100 dBm;
- Khu vực này có nhiều tế bào lân cận của các node B: HNI1005, HNI1009, HNI1122, HNI1246, HNI1273 Điều này dễ nảy sinh nhiễu giữa các cell;
- Theo 3GPP 34.403, hầu hết các cuộc gọi bị rơi đều do lỗi tại giao diện vô tuyến như vùng phủ sóng kém hay chuyển giao không thành công đồng thời phần mềm Nemo Analyze cũng chỉ ra các cuộc gọi bị rơi có nguyên nhân cause 27 “Destination out of order” Điều này có nghĩa là khi đó máy đo đi vào khu vực sóng yếu hoặc không có sóng khiến mạng không tìm gọi được hay vùng phủ sóng tại khu vực cuộc gọi bị rơi là kém;
- Kiểm tra che chắn xung quanh node B HNI1005;
- Khu vực phường Ngọc Hà là khu vực dân cư rất đông đúc nhưng mật độ trạm tại đây không cao, Tác giả khuyến nghị bổ sung lắp đặt thêm trạm tại khu vực này
Hình 4- 18: Vị trí cuộc gọi bị rơi tại quận Ba Đình
- Quận Đống Đa có tỷ lệ cuộc gọi bị rơi cao nhất (4,22%);
Hình 4- 19: Vị trí các cuộc gọi bị rơi tại quận Đống Đa
- Vị trí các cuộc gọi bị rơi nằm tại nhiều vị trí khác nhau trong địa bàn quận;
- Mức thu tại các vị trí cuộc gọi bị rơi chỉ vào khoảng từ -80dBm đến -110 dBm;
- Phần nềm Nemo Analyze chỉ ra các cuộc gọi bị rơi có nguyên nhân cause
27 “Destination out of order”, nghĩa là vùng phủ sóng tại các vị trí cuộc gọi bị rơi có chất lượng không được tốt;
- Kiểm tra lại giao diện vô tuyến, downtilt của tất các trạm lân cận khu vực có cuộc gọi bị rơi;
- Kiểm tra che chắn của các node B HNI 1126 và HNI 1137 vì khu vực xung quanh hai node B này mức thu rất thấp ( nhỏ hơn -100 dBm);
Các quận khác xem tại phần phụ lục
Ta có bảng thống kê như sau:
Loại hình thực hiện đo kiểm
Tổng số cuộc gọi (cuộc)
Số cuộc gọi bị rơi (cuộc)
Tỷ lệ cuộc gọi bị rơi (%)
Cố định trong nhà 66 0 0 Đống Đa
Bảng 4- 3: Kết quả đo kiểm Tỷ lệ cuộc gọi bị rơi Nhận xét chung:
- Trong 5 quận tiến hành đo kiểm ngoại trừ quận Hoàn Kiếm có tỷ lệ cuộc gọi bị rơi nhỏ hơn 1% ( ngưỡng đánh giá chất lượng mạng tốt hay xấu khi tiến hành tối ưu mạng) còn lại tất cả các quận có tỷ lệ cuộc gọi bị rơi tương đối cao (> 1%), trong đó quận Đống Đa có tỷ lệ cuộc gọi bị rơi lên tới 4,22%
- Hầu hết các cuộc gọi bị rơi đều nằm trong khu vực có mức thu rất thấp (
