Nghiên ứu các thông số kpi đánh giá chất lượng thoại của hệ thống vô tuyến alcatel trong mạng vinaphone

Trang 8 Tổng quan về hệ thống vô tuyến Alcatel Để nghiên cứu, xây dựng các chỉ số thống kê đánh giá chất lợng hệ thống vô tuyến Alcatel, trớc hết ta cần có cái nhìn tổng quát về hệ thố

==== ====

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ

CHẤT LƯỢNG THOẠI CỦA HỆ THÔNG VÔ TUYẾN ALCATEL TRONG MẠNG VINAPHONE

ĐẶNG VĂN GIANG

HÀ NỘI 11 -2008

Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057204961681000000

==== ====

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

NGHIÊN CỨU CÁC THÔNG SỐ KPI ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG THOẠI CỦA HỆ THÔNG VÔ TUYẾN ALCATEL

tất yếu trong cuộc sống.Nhng chất lợng mạng lới càng quan trong hơn ,

để đánh giá đợc chất lợng mạng lới phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố.Trong

đề tài này tôi xin trình bày các thông số đánh giá chất lợng thoại của hệ thông vô tuyến Alcatel.Đề tài đi sâu vào cách xây dựng các thông số kỹ thuật KPI.Đề tài có 6 chơng đi sâu vào cách xây dựng các thông số và các yếu tố

ảnh hởng đến các thông số đó

Mobile communication is very important life.To estimate quality of sevice, have many statics.In the thesis I focus to contruct KPI and affective in network.Thesis consit of 6 chapter focus building KPI System can hang, crash or be slow to respond If system resources are not

released or a process continues to grow, then eventually all system

resourcesare used up Perform the preventive maintenance tasks listed in Table the appropriate time

Lời nói đầu

Với bất cứ một mạng viễn thông nào, chất lợng dịch vụ luôn là yếu tố quan trọng hàng đầu, quyết định sự thành công và phát triển của hệ thống Đối với mạng thông tin di động Vinaphone cũng vậy, việc đảm bảo chất lợng phục vụ luôn luôn là mục tiêu u tiên cao nhất Trong điều kiện thị trờng thông tin di động cạnh tranh gay gắt nh hiện nay, cùng với việc đảm bảo chất lợng phục vụ thì việc đảm bảo dung lợng cũng nh mở rộng các loại hình dịch vụ để đáp ứng nhu cầu thông tin ngày càng cao của ngời sử dụng cũng

là yếu tố then chốt Để đạt đợc những mục tiêu này, việc đa dạng hoá các loại thiết bị (hay các nhà cung cấp thiết bị) nói chung và thiết bị vô tuyến nói riêng là một hớng đi đảm bảo sự phát triển cân bằng và bền vững cho tơng lai

Nh chúng ta đã biết, chất lợng dịch vụ vô tuyến đợc thể hiện qua các chỉ số đánh giá chất lợng dịch vụ thoại hoặc truyền số liệu (data) Các chỉ số

đánh giá chất lợng dịch vụ đợc ITUT (Tổ chức liên minh viễn thông quốc tế) định nghĩa chung nhất đảm bảo tính khái quát và chân thực của dịch vụ

Đề tài sẽ tập trung vào nghiên cứu cách thức xây dựng các chỉ số thống

kê đánh giá chất lợng hệ thống vô tuyến của nhà cung cấp Alcatel

Xin đợc nhấn mạnh ngay rằng, việc xây dựng, chuẩn hoá và đồng nhất một hệ thống lchỉ tiêu chất ợng chung duy nhất để đánh giá tất cả các hệ thống vô tuyến nói chung và bản thân ngay chính hệ thống vô tuyến Alcatel nói riêng là một việc làm khiên cỡng và phức tạp Bởi vì mỗi một nhà cung cấp lại xuất phát từ những góc nhìn khác nhau và có quan điểm không đồng nhất về những vấn đề của hệ thống Lấy một ví dụ đơn giản: Tìm tổng số cuộc

gọi trong một cell của mạng vô tuyến? Mỗi nhà cung cấp lại đa ra một định nghĩa khác nhau và đều có những lý lẽ riêng để bảo vệ ý kiến của mình Motorola cho rằng tổng số cuộc gọi trong cell bằng tổng số cuộc gọi đợc khởi tạo (chỉ định TCH thành công) trong cell cộng với những cuộc gọi chuyển trực tiếp vào cell (Directed Retry) cộng thêm những cuộc gọi chuyển giao từ cell khác vào Trong khi đó Alcatel lại khác: cũng với những thành phần trên nhng phải trừ đi những cuộc chuyển giao ra khỏi cell và trừ tiếp đi những cuộc bị rớt (call drop) Nh thế nếu so sánh đơn giản thì cuộc gọi ở một cell của hệ thống Alcatel luôn luôn nhỏ hơn số cuộc gọi của hệ thống Motorola Cả hai đều không sai và đều có những quan điểm riêng của mình,

điểm quan trọng ở đây là mối quan hệ giữa thuật ngữ dùng để mô tả một quá trình (hay kết quả của quá trình) và bản chất của quá trình đấy Xuyên suốt việc so sánh giữa hai hệ thống này là vô số những bất đồng giữa các thuật ngữ

họ đa ra nh ví dụ ở trên đây – và ở nhiều mức độ đơn giản, phức tạp khác nhau, do đó để có cái nhìn chính xác và khách quan ta hãy tập chung vào bản chất của quá trình (cách thức xây dựng) hơn là bản thân những thuật ngữ mà các nhà cung cấp dùng để mô tả nó Bởi vì nói chung với cùng một thuật ngữ

đợc đa ra, các vấn đề mà thuật ngữ này nhắc đến không bao giờ đồng nhất giữa hai nhà cung cấp

Do đó, đề tài này có tham vọng giúp ngời khai thác vận hành và nhà quản lý có đợc cái nhìn thấu đáo và khách quan về cách thức mỗi một nhà cung cấp đánh giá chất lợng hệ thống của mình và cách thức họ xây dựng các chỉ tiêu để đánh giá chất lợng đó Đây mới là cái nhìn chính xác nhất về chất lợng hệ thống

Hiểu rõ đợc vấn đề quan trọng của việc đánh giá chất lợng mạng lới ,để

đa chất lợng của mạng lới lên cao ,khách hàng chấp nhận sử dụng dịch vụ mạng lới thì mạng lới cần phải có chất lợng tốt Muốn mạng lới có chất lợng tốt thì ngoài các yếu tố khác ra yếu tố khai thác và vận hành sử lý chất ,

lợng là vô cùng quan trọng Muốn làm đợc điều đó thì ngời khai thác và vận hành cần phải hiểu thấu đáo thiết bị và hiểu thấu đáo đợc các chỉ số thống kê đánh giá chất lợng.Mong muốn của đề tài này là sẽ làm đợc diều

đó

Trong quá trình thực hiện đề tài, tham khảo nhiều tài liệu của các hãng khác nhau nhng cũng cha đầy đủ và rất mong đợc sự đóng góp ý kiến xây dựng của các thầy ,cô và các đồng nghiệp nhằm mục đích hoàn thiện đề tài và cao hơn là mong muốn đề tài là cơ sở cho các CBKT dễ dàng hơn trong việc

đánh giá chất lợng dịch vụ khi làm việc và khai thác mạng vô tuyến của các hãng khác nhau

Tổng quan về hệ thống vô tuyến Alcatel

Để nghiên cứu, xây dựng các chỉ số thống kê đánh giá chất lợng hệ thống vô tuyến Alcatel, trớc hết ta cần có cái nhìn tổng quát về hệ thống: Những đặc điểm đặc thù về cấu hình, các phần tử mạng: BSC, TC, BTS, hệ thống khai thác và giám sát chất lợng: OMC-R, và đặc biệt là những điểm khác nhau cơ bản, u nhợc điểm của hệ thống khi so sánh với các hệ thống vô tuyến khác sẵn có trên mạng lới Vinaphone

• BSC: đợc OMC giám sát thông qua đờng X25 (hai đờng song song)

• TC: không có đờng giám sát trực tiếp về OMC-R mà thông qua đờng Qmux và cảnh báo về BSC

• Các BTS kết nối về mặt báo hiệu với hệ thống qua OML về BSC

• Bản thân các khối thu phát TRE cũng đợc giám sát qua báo hiệu RSL

về BSC

Hình 1.1 - Sơ đồ tổng quát cấu hình mạng Alcatel

Như vậy hệ thống vô tuyến mà chúng ta quan tâm đến các thông số kỹ thuật

đánh giá chất lợng của nó bao gồm :TC –Transcoder , BSC –Base Station Controller và BTS –Base Transitver Station

Dới đây sẽ giới thiệu qua về cấu trúc và chức năng của từng thành phần

1.2 BSC Có hai loại BSC đó là BSC –A9120 và đời sau là A9130

1.2.1 Sơ đồ khối

Trong đó bao gồm các khối chức năng sau đây

• Abis TSU: Khối xử lý báo hiệu và lu lợng thoại hớng BTS qua giao diện Abis Bao gồm các phần tử :

- BIUA: Card giao tiếp luồng đi các BTS, 1 BIUA hỗ trợ 6 E1

- TCUC: Card thực hiện chức năng xử lý báo hiệu OML và RSL đồng thời chuyển tiếp lu lợng thoại từ BTS vào trờng chuyển mạch

- Một khối Abis TSU có 1 BIUA và 8 TCUC

• Ater TSU: Khối xử lý báo hiệu và lu lợng thoại hớng lên MSC (TC) BTS qua giao diện Atermux Bao gồm các phần tử :

- ASMB: Card giao tiếp luồng đi lên TC, mỗi ASMB hỗ trợ một E1

- DTCC: Card chức năng thực hiện xử lý các đờng giám sát X25, báo hiệu C7, quản lý tài nguyên vô tuyến, báo hiệu giữa BSC và MSC, giữa

MS và MSC…

- Một khối Ater TSU có 2 ASMB và 4 DTCC

• Common TSU: Bao gồm các card xử lý chính, đợc coi là “bộ não” của BSC, khối này lu trữ các thông tin về software, database, cấu hình của BSC bao gồm

- 2 CPRC Sys (1 master/1standby): card xử lý chính và kết nối Terminal

- 2 CPRC OSI (1 master/1standby): xử lý kết nối X25 về OMC R-

- 2 CPRC Broadcast (1 master/1standby): xử lý các bản tin nội bộ

• TSCA: Transmision Sub-Multiplexer Controler – Điều khiển các card truyền dẫn (nh BIUA, ASMB) thông qua các đờng giám sát Qmux

• Khối đồng hồ và cảnh báo: BCLA – cung cấp tín hiệu đồng hồ cho toàn bộ các phần tử trong BSC

• Khối DSN: Digital Switch Network – Trờng chuyển mạch

Theo bảng trên ta thấy BSC của Alcatel có 6 loại cấu hình tơng ứng với các dung lợng có thể quản lý Tuy nhiên việc khai thác cấu hình để đạt dung lợng cao nhất phụ thuộc nhiều vào công tác qui hoạch mạng lới và đảm bảo

an toàn mạng lới Dung lợng đạt đợc của BSC( số cell, TRX quản lý v.v)

sẽ giảm đi khi ta thực hiện chế độ khai báo Half Rate

Theo bảng 2, hình 2 và hình 3 dới đây đã chỉ rất cụ thể về số lợng các Card trong các khối TSU Dựa vào số lợng Card này chúng ta có thể tính toán đợc chi tiết trong việc kết nối, tạo cấu hình và quản lý dung lợng BSC

Bảng 1.4 - Cấu hình khối chức năng BSS Alcatel

Chơng I

1.2.3 Bố trí các thiết bị phần cứng trong BSC

Bảng 1.5 - Cấu hình lắp đặt các Card BSC Alcatel

- TP Transmission Processing Là card quản lý cổng truyền dẫn quản lý cổng

đấu nối với BTS

- LIU Interface For Radio Network Links Là card dùng để đấu nối truyền dẫn

ví dụ đấu nối xuống BTS hoặc đấu nối trung kế

-CCP Call Controller Processor Card xử lý điều khiển cuộc gọi Card này rất quan trọng một CCP quản lý 200 RSL FR

-OMCP O&M Controll Processing Board : Card này có nhiệm vụ kết nối với OMC-R để điều khiển và định tuyến dữ liệu về OMC

1.3 TRAU

Hệ thống TRAU của Alcatel tơng đối đơn giản chỉ bao gồm 1 loại card chức năng là MT 120 Mối Card MT120 đảm bảo thực hiện giao tiếp với BSC (1 E1 qua giao diện Aternux) và MSC (4 E1 qua giao diện Ater), ngoài nhiệm vụ card giao tiếp cho 5 luồng E1 nói trên, MT120 còn kiêm cả các chức năng khác nh chuyển đổi tốc độ mã hoá, ghép và giải ghép…

Mỗi tủ TRAU có thể lắp đặt 48 Card Mối nhóm bao gồm 6 card MT 120 sẽ

đợc kết nối và giám sát thông qua BSC Thực chất là có thể tạo ra 48/6 tức là

8 TRAU riêng biệt trên 01 tủ TRAU

TC đợc báo hiệu về hệ thống OMC-R thông qua Qmux (ngợc trở về BSC rồi sau đó mới lên MSC thông qua X25), tơng tự nh các hệ thống khác đờng X25 đi qua TC là trong suốt Ngoài ra TC không còn đờng kết nối trực tiếp nào về OMC-R nh ở hệ thống Motorola

Các card MT120 kết nối với nhau trong một TC qua các đờng TCIL

Nh vậy điểm chú ý ở hệ thống TRAU Alcatel là cấu trúc rất đơn giản do đã

đợc module hoá tối đa khi ghép nhiều chức năng khác nhau vào trong một phần tử Việc giám sát phải gián tiếp thông qua BSC, kết nối theo nhóm và có thể đấu cho nhiều BSC ( tối đa 8 BSC)

CÊu tróc mÆt tríc cña Card MT120

• ANC: bé Combiner vµ Duplexer khèi thu ph¸t

Ngoµi ra cßn cã c¸c Card dïng cho giao tiÕp luång vµ c¶nh b¸o ngoµi

ViÖc kÕt nèi c¸c BTS vÒ BSC cã thÓ thùc hiÖn ®îc theo c¸c cÊu h×nh sao , chuçi ViÖc kÕt nèi vÒ BSC khi th«ng qua mét BTS kh¸c bÞ h¹n chÕ trong hÖ thèng Alcatel do kh«ng kÕt nèi nhiÒu BTS vµo mét BTS cã s½n

Tuỳ theo cấu hình cần lắp đặt, hệ thống Alcatel sẽ có sơ đồ chỉ dẫn cụ thể cách đấu nối, lắp đặt các khối chức năng chính trong tủ BTS để đảm bảo cấu hình đề ra

1.5 OMC-R

Cấu hình hệ thống OMC-R Alcatel bao gồm:

• OMC-R: phục vụ việc giám sát hoạt động của hệ thống BSS

Kết nối giữa hệ thống OMC-R với các phân ftử mạng thông qua giao diện X.25, mỗi phần tử mạng ( BSC) có thể đợc giám sát bởi 02 đờng OML Hệ thống OMC-R sử dụng máy chủ SUN E 450 và các máy Client SUN Ultra 10 kết nối với máy chủ thông qua mạng LAN

• NPA: phục vụ công tác lu trữ và đa ra thống kê chất lợng hệ thống Kết nối của hệ thống NPA là trực tiếp với hệ thống OMC-R qua giao diện riêng của Alcatel Các file thống kê sau khi đợc truyền về hệ thống OMC-R

sẽ đợc chuyển ngay sang hệ thống NPA để lu trữ và chuyển đổi phục vụ công tác khai thác.( các file thống kê ở hệ thống OMC R sẽ đợc tự động xoá -sau 4-12 ngày)

NPA sử dụng một máy chủ SUN E 450

• RNO: phục vụ việc phân tích số liệu thống kê đánh giấ chất lợng mạng lới

RNO đợc kết nối với hệ thống OMC-R và NPA RNO bao gồm một máy tính

PC và phần mềm cài đặt RNO lấy số liệu trực tuyến( online) về cấu hình từ OMC-R và thống kê từ NPA đảm bảo cho việc phân tích đánh giá chất lợg mạng đạt hiệu quả cao nhất

RNP: phục vụ công tác qui hoạch, tối u hoá mạng lới

Hệ thống RNP kết nối và dựa trên các báo cáo của RNO để đa ra các báo cáo phục vụ công tác qui hoạch và tối u hoá mạng lới

Hình 1.9 - Cấu hình hệ thống OMC R Alcatel

-Việc khai báo CSDL đợc thực hiện từ OMC- R

• BSC/TRAU: đối với hệ thống BSC/TRAU sau khi có kết nối phần cứng

đầy đủ và kiểm tra có kết nối về OMC-R thì OMC R sẽ thực hiện khai bao CSDL bao gồm:

Khai báo các tham số mạng

- Khai báo các tính năng ( feature )

- Khai báo các trung kế: từ BSC tới TRAU và từ TRAU tới MSC

- Khai báo báo hiệu C7

• BTS: sau khi kiểm tra phần cứng và giao diện kết nối về BSC các BTS sẽ

đợc khai báo CSDL bao gồm:

- Các tham số

- Các tính năng

- Tần số và Neibough

• Việc khai báo CSDL chỉ thực hiện đợc tại OMC- R

Lu ý : phần cứng của BTS không phải khai báo ở OMC-R mà hệ thống sẽ tự

động nhận dạng sau thủ tục Commisioning tại BTS

1.6 Kết luận chơng :

Qua chơng này chúng ta đã hiểu sơ qua về cấu trúc của hệ thống BSS Alcatel phân hệ vô tuyến, đã giới thiệu cho chúng ta biết đợc chức năng nhiệm vụ của từng thành phần trong hệ thống cũng nh chức năng các khối trong từng phần Qua đó chúng ta hiểu sơ qua đợc cách thức hoạt động của mạng lới và những vấn đề cần quan tâm để chuẩn bị cho phần chơng sau

Chơng II

các chỉ số thống kê cơ bản về chất lợng thoại của

hệ thống vô tuyên Alcatel 2.1 Khái quát về Counter, Indicator và những tiến trình xử lý cuộc gọi trong hệ thống Alcatel

Cũng nh bất kỳ một hệ thống vô tuyến nào, để xây dựng một hệ thống tiêu chuẩn hoàn thiện đánh giá chất lợng hệ thống nói chung và chất lợng dịch vụ nói riêng, các nhà cung cấp phải bắt đầu từ những phần tử dữ liệu cơ bản nhất của hệ thống vô tuyến, các phần tử dữ liệu cơ bản này có đơn vị nhỏ nhất và có thể đợc ví nh những viên gạch dùng để xây nên những ngôi nhà trong một khu nhà hoàn chỉnh Khu nhà hoàn chỉnh đó tợng trng cho một

hệ thống các tham số và tiêu chuẩn dùng để đánh giá chất lợng hệ thống vô tuyến đó Đối với hệ thống vô tuyến Alcatel, những phần tử dữ liệu cơ bản này đợc gọi là Raw Statistic hay dữ liệu thô Raw statistic đơn giản chính là những Counter (hay còn gọi là bộ đếm) đợc bố trí tại những đầu nút của mạng lới vô tuyến BSS bao gồm: BSC, TC, BTS và MS Có rất nhiều loại Counter đợc định nghĩa theo dạng số liệu mà nó ghi lại tại các đầu nút mạng

để tạo thành một hệ thống vô số các Counter thực hiện việc đếm tất các những hoạt động cho dù là nhỏ nhất của hệ thống vô tuyến trong quá trình vận hành Những hoạt động của mạng lới vô tuyến chủ yếu là những bản tin trao đổi giữa các phần tử mạng, những bản tin này đợc hệ thống Counter trên kết hợp với các Timer (đồng hồ) ghi lại và sẽ mô tả đợc toàn bộ những hành vi, hoạt

động của mạng lới qua đó phản ánh chi tiết nhất, cụ thể nhất chất lợng của

hệ thống vô tuyến đó

Tuy nhiên, để dễ dàng trong việc tìm hiểu, lợng hoá và phân tích, đánh giá chất lợng mạng lới, những Couter này phải đợc tổ hợp lại thành những

Indicator (hay chỉ số) là những tham số đợc định nghĩa bởi ngời sử dụng dựa trên những tính toán từ nhiều hoặc đôi khi chỉ là một Counter nói trên Những chỉ số này rõ ràng là những thông số “gần” ngời sử dụng hơn so với vô số những Counter đa ra bởi hệ thống vì nó đợc định nghĩa bởi chính ngời sử dụng Vì thế ở góc độ ngời sử dụng và ngời quản lý hệ thống, các chỉ số này đại diện cho những Counter mô tả hiệu quả hơn và có ý nghĩa hơn

về chất lợng hoạt động của hệ thống Nh vậy tơng ứng với cách so sánh ở trên: Nếu mỗi Counter là một viên gạch thì mỗi Indicator là một bức tờng

đợc xây lên từ những viên gạch đó, tơng tự nh vậy, một Key Indicator lại

là một ngôi nhà cụ thể đợc tập hợp từ các bức tờng Indicator, và để có đợc một khu nhà hoàn chỉnh, ta phải xây dựng đợc một hệ thống nhiều ngôi nhà

là nhiều Key Indicator khái quát đợc toàn bộ tình hình mạng lới, chất lợng

hệ thống trong quá trình vận hành Việc nghiên cứu, tìm hiểu hệ thống các chỉ

số đánh giá chất lợng mạng lới vô tuyến Alcatel và qua đó đánh giá, so sánh

đợc những điểm khác nhau cơ bản, u nhợc điểm giữa các nhà cung cấp thiết bị vô tuyến khác chính là mục tiêu của đề tài này Tuy nhiên trên hết, thông qua việc nghiên cứu có tính chất hệ thống và chuẩn tắc tất cả những chỉ

số thống kê trên, ta nắm vững đợc tất cả những hoạt động cơ bản của hệ thống vô tuyến Alcatel nói riêng và của tiêu chuẩn công nghệ GSM nói chung giúp ích rất nhiều trong quá trình giám sát, vận hành và điều hành hệ thống Thế còn những tiến trình xử lý cuộc gọi trong hệ thống vô tuyến Alcatel? Một cuộc gọi trong hệ thống vô tuyến của mạng di động đợc gọi là thành công nếu nó đợc:

 Thiết lập thành công – khi MS truy nhập kênh để tiến hành cuộc gọi

 Không bị rớt – khi MS đang tiến hành đàm thoại

 Handover thành công (nếu di chuyển sang cell khác)

 Kết thúc cuộc gọi

(Tất nhiên trong trờng hợp này ta cha đề cập đến chất lợng thoại)

Nh vậy, để đơn giản, ta sẽ chia quá trình xử lý cuộc gọi trong hệ thống vô tuyến Alcatel thành các tiến trình xử lý nhỏ hơn Cụ thể ở đây là các tiến trình: Thiết lập cuộc gọi, Duy trì cuộc gọi, Handover … Bản thân các tiến trình này cũng có thể đợc chia ra thành các tiến trình nhỏ hơn ví dụ nh một tiến trình thiết lập cuộc gọi đợc chia thành các tiến trình con: Thiết lập kênh SDCCH, Duy trì SDCCH, Chỉ định kênh TCH và Báo chuông Cứ thế ta sẽ chia nhỏ các tiến trình xử lý này ra đến khi đợc các tiến trình xử lý đơn vị chính là các bản tin trao đổi giữa các nút mạng vô tuyến Rõ ràng là có một sự liên quan mật thiết giữa các tiến trình xử lý này với những Counter và Indicator đợc một tả

ở trên Đó là: một Counter sẽ ghi lại một tiến trình xủ lý đơn vị (hay bản tin)

và một Indicator sẽ mô tả kết quả của một tiến trình xử lý lớn hơn nào đó Cứ thế kết quả của tất cả các tiến trình xử lý cuộc gọi đều đợc ghi lại bằng các Indicator

Kết thúc cuộc gọi

Báo chuông

Tất nhiên ta không nhất thiết phải ghi lại tất cả các tiến trình mặc dù về mặt lý thuyết là có thể, thực tế ta chỉ cần kết quả của những tiến trình quan trọng, thiết yếu giúp ích cho quá trình theo dõi, vận hành và đánh giá chất lợng hệ thống

Cuối cùng ta có: tiến trình thiết lập cuộc gọi sẽ đợc mô tả bằng thông số:

Tỷ lệ thiết lập cuộc gọi thành công (Call Setup Success Rate – CSSR), Tiến trình duy trì cuộc gọi đợc mô tả bằng thông số Tỷ lệ rớt cuộc (Call Drop Rate – CDR), Tiến trình Handover đợc mô tả bằng thông số Tỷ lệ handover thành công (Handover Success Rate – HSR)…

Nh vậy ở đây, việc nghiên cứu hệ thống các tham số cơ bản đánh giá chất lợng hoạt động mạng vô tuyến Alcatel đồng nghĩa với việc nghiên cứu một loạt các quá trình xử lý cuộc gọi tơng ứng đã đợc chia nhỏ lần lợt theo trình tự của quá trình xử lý cuộc gọi Chính việc chia nhỏ này sẽ làm cho việc tìm hiểu, nghiên cứu hệ thống Alcatel trở nên dễ dàng đồng thời giúp chúng ta

đa ra đợc một hệ thống các tham số quy chuẩn, thống nhất chung cho hệ

Kết thúc cuộc gọi

Call Setup

Success

Rate

Call Drop Rate

Handover Success Rate

Call Success Rate

Tiến trình cuộc gọi

Indicator

thống vô tuyến Vinaphone, không phụ thuộc vào sự khác nhau về hình thức giữa các nhà cung cấp vô tuyến, bởi vì về cơ bản các bản tin trao đổi giữa các phần tử vô tuyến trong mạng là đã đợc chuẩn hóa theo tiêu chuẩn GSM Nh đã trình bày ở trên, số lợng các Counter của hệ thống vô tuyến Alcatel là rất lớn và phong phú về thể loại tuỳ thuộc vào dạng thông tin mà nó ghi lại tại các điểm nút mạng Ngoài các Counter cơ bản kể trên còn có các Counter về chất lợng đờng truyền vô tuyến, lu lợng sử dụng tài nguyên vô tuyến, chất lợng thoại,… Tuy nhiên, trong giới hạn của đề tài này, ta sẽ chỉ nghiên cứu về các Counter có liên quan đến các chỉ số đánh giá chất lợng hệ thống vô tuyến nh đã đề cập Cụ thể trong hệ thống Alcatel các Counter này thuộc họ Counter R110

Sau đây, ta sẽ tìm hiểu về hệ thống các chỉ số đánh giá chất lợng mạng lới cơ bản của nhà cung cấp Alcatel Việc tìm hiểu này liên quan mật thiết

đến quá trình nghiên cứu chính các Counter, Indicator và những tiến trình xử

lý cuộc gọi đã giới thiệu ở trên

2.2 Phân cấp các chỉ số thống kê hệ thống vô tuyến Alcatel

Indicator

Indicators Basic Static

Sơ đồ trên chỉ ra cách ta xây dựng các chỉ số thống kê tiêu chuẩn dựa trên vô

số những Counter: Trớc tiên các Indicator đợc tính toán từ các Counter, tiếp

đó trong số rất nhiều các Indicator, ta chọn ra (hoặc có thể tính toán từ chính các Indicator đơn giản hơn) các chỉ số thống kê cơ bản (Basic Indicators), cuối cùng ta chọn tiếp từ các chỉ số thống kê cơ bản này những chỉ số quan trọng nhất dùng để đánh giá súc tích và có hiệu quả chất lợng mạng lới Những chỉ số này gọi là KPI (Key Performance Indicator) hay còn gọi là các chỉ số thống kê tiêu chuẩn

2.3 Theo dõi và xử lý chất lợng hệ thống Alcatel thông qua các chỉ số thống kê

Có thể miêu tả cách chúng ta theo dõi, xử lý, tối u hoá… chất lợng hệ thống vô tuyến Alcatel nói riêng và các hệ thống vô tuyến khác nói chung là quá trình ngợc lại của việc xây dựng các chỉ số thống kê (hay các chỉ số thống kê tiêu chuẩn) Trong quá trình xây dựng trên, ta đi từ các tiến trình xử

lý đơn vị và các dữ liệu thô để dần dần xây dựng nên một hệ thống các thông

số tiêu chuẩn nhằm đánh giá chất lợng mạng lới Với quá trình ngợc lại

Để đánh giá và theo dõi chất lợng, ta xem xét các chỉ số thống kê trên, từ việc đánh giá những giá trị này (Cao/ thấp, tốt/ xấu…) chúng ta đi ngợc trở lại các quá trình xử lý cơ bản và thô sơ hơn gồm các Indicator liên quan, các Counter cơ sở và cuối cùng chính là các bản tin xử lý đơn vị từ đó tìm ra nguyên nhân gây ra lỗi hoặc các phần tử, thiết bị gây lỗi qua đó dễ dàng trong việc xử lý và khắc phục

2.4 Đánh giá hệ thống chỉ số thống kê Alcatel, so sánh với Motorola

2.4.1 Các tiến trình xử lý và hệ thống các Counter

Do tuân theo tiêu chuẩn công nghệ GSM, các tiến trình xử lý, các bản tin trao đổi giữa các phần tử mạng của hệ thống vô tuyến Alcatel đã đợc chuẩn hoá và gần nh hoàn toàn giống với hệ thống Motorola Hệ thống Alcatel cũng có các giao diện Abis, Um, A… nằm giữa các phần tử mạng vô tuyến Do

đó các bản tin trao đổi giữa các phần tử này tuân theo các giao thức dành riêng cho các giao diện này

Dới đây là một số các tiến trình xử lý tiêu chuẩn trong hệ thống vô tuyến Alcatel Một số các loại bản tin trao đổi trong hệ thống điển hình là: Yêu cầu kênh (Channel Request), Chỉ định kênh (Immediate Assign command), thiết lập kênh, yêu cầu chuyển giao, ACK…

• Tiến trình thiết lập kênh vô tuyến (Thiết lập SDCCH)

Idicators standar static

Đối với hệ thống bộ đếm Counter của thiết bị Alcatel, nh đã trình bày ở trên, hệ thống gồm rất nhiều bộ đếm đặt tại các nút mạng và ghi lại kết quả của các tiến trình đơn vị, kết quả của các bản tin trao đổi giữa các phần tử của

hệ thống Hệ thống bộ đếm ta nhắc đến ở đây là thuộc họ R110

Hệ thống các bộ đếm này cũng tơng đối giống với hệ thống bộ đếm của Motorola Điểm khác nhau đầu tiên là tên gọi, các bộ đếm này có tên gọi theo kiểu đánh số: ví dụ MC8C là số yêu cầu kênh từ MS lên BSC Trong khi đó các bộ đếm của Motorola có tên gọi cụ thể để mô tả kết quả tiến trình xử lý: ví

dụ OK_ACC_PROC (PAGE_RESPONSE) đếm số kênh SDCCH đợc dùng tại BSC để MS trả lời paging (tìm gọi) từ MSC

Điểm khác nhau thứ hai quan trọng phân biệt hai hệ thống của hai nhà cung cấp thiết bị là hai hệ thống bộ đếm không hoàn toàn trùng khớp nhau, tức là có những bộ đếm có thể có ở hệ thống này nhng lại không có ở hệ thống kia hoặc ngợc lại Điều này xuất phát từ quan điểm khác nhau của hai nhà cung cấp về các vấn đề khác nhau Những khác nhau này quan trong nhng có số lợng không nhiều vì đối với những tiến trình chính, cơ bản, cả hai hệ thống đều bố trí bộ đếm để theo dõi Ví dụ điển hình về khác nhau này

là ở giai đoạn duy trì kênh SDCCH của hệ thống Alcatel: Alcatel khá chú trọng vào theo dõi giai đoạn này, họ có những bộ đếm chỉ rõ SDCCH Drop theo các nguyên nhân khác nhau: Radio, BSS, Handover… trong khi đó ở phía Motorola, tất cả các sự cố gây ra mất kết nối ở giai đoạn này đều quy về SDCCH_RF_Loss

2.4.2 Hệ thống các chỉ số thống kê Indicator

Do đợc tính toán lại từ các bộ đếm couter là những đơn vị dữ liệu thô cơ

sở nên nói chung hệ thống chỉ số Indicator của Motorola và Alcatel khá giống nhau Các chỉ số thông dụng, điển hình đợc dùng nhiều đối với các nhà khai thác mạng nh: Tỷ lệ nghẽn SDCCH, Tỷ lệ rớt cuộc, tỷ lệ chuyển giao thành

công, tỷ lệ cuộc gọi thành công… của cả hai hệ thống đều mô tả khá chính xác

và giống nhau Tuy nhiên vẫn có những khác biệt, đặc biệt là trong các chỉ số tiêu chuẩn KPI (những khác biệt này sẽ đợc trình bày kỹ trong phần sau) ở

đây chỉ nêu những khác biệt nói chung giữa hai hệ thống chỉ số thống kê

• Khác biệt đầu tiên là Alcatel có một hệ thống các chỉ số phong phú hơn lại đợc đi kèm với một công cụ xử lý và theo dõi chất lợng rất mạnh thông qua các hệ thống chỉ số này – công cụ RNO Trong khi đó Motorola có ít các chỉ số hơn và việc theo dõi cũng vì đó mà hạn chế hơn

• Do hệ thống chỉ số của Alcatel khá phong phú nên chúng có thể mô tả linh hoạt hơn các tiến trình Trong khi đó hệ thống Motorola lại tơng

đối cố định và cứng nhắc, ngời khai thác mạng thờng khó lựa chọn và theo dõi hơn Ví dụ: Alcatel có chỉ số Call Drop Rate đồng thời cũng có chỉ số TCH Drop Rate, khác nhau giữa hai chỉ số này là Call Drop Rate loại bỏ số những cuộc gọi chuyển giao ra khỏi cell ra khỏi tổng số cuộc gọi tính cho cell, trong khi đó Motorola chỉ có một chỉ số Call Drop Rate Một ví dụ khác là tỷ lệ chuyển giao thành công: Alcatel vừa có chỉ số này đồng thời cũng có chỉ số tỷ lệ hiệu quả chuyển giao thành công, đối với Motorola chỉ có một chỉ số chuyển giao thành công…

• Sau đây chúng ta sẽ đI vào nghiên cứu các tiến trình thiết lập cuộc gọi

2.5 Tiến trình thiết lập cuộc gọi

Tiến trình thiết lập cuộc bao gồm 4 tiến trình nhỏ hơn là:

 Thiết lập kênh vô tuyến (hay kết nối SDCCH)

 Duy trì kênh SDCCH

 Chỉ định TCH

 Báo chuông

2.5.1 Tiến trình thiết lập kênh vô tuyến – Radio Link Estabishment

Mục đích của tiến trình này là chỉ định kênh SDCCH cho MS trong cả hai trờng hợp cuộc gọi thiết lập từ MS hoặc cuộc gọi tới MS

2.5.1.1 Tiến trình thiết lập kênh vô tuyến thành công

a Cuộc gọi thiết lập từ MS (OC)

Các bộ đếm và đồng hồ dùng trong tiến trình:

- T3101 là đồng hồ đếm thời gian chờ chỉ định SDCCH (mặc định là 3 s)

- Các bản tin CR/CC mang thông tin SCCP trao đổi giữa MSC và BSC

- Việc chỉ định kênh SDCCH đợc thực hiện tại BSC, kênh SDCCH sẽ

đợc active bởi BTS thông qua bản tin BSC Request

- MC08C đếm số lần BSC nhận đợc yêu cầu kênh SDCCH từ MS qua BTS

- MC148 đếm số kênh SDCCH đợc active (hay chỉ định) trong cell

- MC8B đếm số lần MS nhận đợc lệnh truy nhập kênh SDCCH

- MC02 đếm số MS truy nhập kênh SDCCH thành công

Trong đó: MC02 = MC02A+MC02B+MC02C+…+MC02G+MC02H

- MC02G: SDCCH cho IMSI Detach

- MC02H: SDCCH cho cuộc gọi bình thờng và khẩn cấp

b Cuộc gọi tới MS (TC)

Hình 3.2 Thiết lập kênh vô tuyến thành công cuộc gọi MTC

Bản tin tìm gọi đợc phát quảng bá từ MSC tới tất cả các BSC quản lý các cell có cùng LAC

- Trong trờng hợp không có MS nào truy nhập kênh SDCCH (đồng hồ T3101 báo hết giờ), BSC không gửi lại bản tin chỉ định SDCCH nữa cho tới khi MS truy nhập kênh SDCCH tại một BSS khác MSC sẽ lặp lại

bản tin tìm gọi sau một khoảng thời gian mặc định là 7s nếu nh đồng

hồ T3101 báo hết giờ

- MC8A đếm số bản tin tìm gọi gửi trong một cell

- MC01 đếm số MS truy nhập kênh SDCCH thành công

2.5.1.2 Những trờng hợp thiết lập kênh SDCCH không thành công

đếm MC8C sẽ tăng lên một, bộ đếm này thể hiện số yêu cầu kênh SDCCH BSC có nhiệm vụ quản lý tài nguyên vô tuyến sẽ kiểm tra xem có còn thừa kênh SDCCH hay không, trờng hợp không còn SDCCH rỗi, bộ đếm MC04 sẽ làm việc và ngay sau đó, BSC gửi bản tin từ chối cho BTS và MS biết thông qua lệnh: IMMEDIATE ASSIGN COMMAND

Cơ chế báo hiệu: “Từ chối – immediate assignment reject” đợc khai báo tại OMC-R: Nếu đợc enable thì khi bị nghẽn SDCCH BSC sẽ gửi bản tin báo

hiệu này tới MS qua kênh AGCH (giống nh trong hình vẽ), nếu bị disable thì

MS sẽ không nhận đợc phản hồi từ BSC Tất nhiên trong trờng hợp paging (MSC tìm gọi MS) thì MS bị gọi sẽ không nhận đợc bản tin này khi SDCCH

đã đợc sử dụng hết

Khi nhận đợc bản tin báo từ chối do nghẽn, MS sẽ tự động lặp lại yêu cầu kênh SDCCH, cơ chế này hoạt động nh sau: Nếu hệ thống không sử dụng bản tin Immediate Assignment Reject, khi nghẽn SDCCH, MS không nhận

đợc bản tin này và sau một khoảng thời gian của đồng hồ T3120, MS sẽ lặp lại bản tin yêu cầu kênh SDCCH, trờng hợp hệ thống có sử dụng bản tin Immediate Assignment Reject, sau khi nhận đợc bản tin này, MS biết rằng

hệ thống đang bị nghẽn SDCCH và sẽ chờ một khoảng thời gian cho trớc Waiting_Indication (W_I) bằng đúng giá trị của đồng hồ T3122, sau khi khoảng thời gian này hết, MS sẽ lặp lại bản tin yêu cầu kênh SDCCH

Tất nhiên, số lần lặp lại bản tin yêu cầu kênh cũng có giới hạn và đợc quy

định bằng tham số khai báo MAX_RETRAN (mặc định =2), do đó số lần lặp lại này = MAX_RETRAN +1 = 3 lần Sau 3 lần MS sẽ thôi không gửi yêu cầu kênh nữa Lúc này MS có thể sẽ tự động chọn lại cell hoặc không làm gì cả Việc này phụ thuộc vào ngời sử dụng, nếu ngời sử dụng thực hiện gọi lại, các tiến trình trên sẽ bắt đầu lại từ đầu từ bản tin yêu cầu kênh (Channel Request) Nhng trong trờng hợp cập nhật vị trí, MS sẽ tự động gửi bản tin yêu cầu LU tiếp theo

Việc sử dụng đồng hồ T3122 này là để MS không khởi tạo T3120 nh bình thờng mà chờ thời gian W_I dài hơn so với T3120 (thờng là 5giây) trớc khi gửi bản tin yêu cầu SDCCH tiếp theo, khi dùng cơ chế này sẽ làm giảm nghẽn SDCCH không cần thiết

Hiện tại hệ thống Alcatel đang hoạt động ở EN_IM_ASS_REJ = Disabled, tức là MS sẽ không đợi đồng hồ T3122 mà chỉ đợi đồng hồ T3120 để gửi bản

tin yêu cầu kênh tiếp theo sau khi không nhận đợc SDCCH từ lần yêu cầu kênh trớc đó

Trong trờng hợp hình vẽ ở trên, bộ đếm MC04 đếm số lần bản tin yêu cầu kênh SDCCH bị từ chối do nghẽn

b Thiết lập SDCCH không thành công do vô tuyến – SDCCH RF Failure Cũng giống nh trờng hợp trên nhng khi kiểm tra thấy còn SDCCH, BSC

sẽ gửi bản tin ra lệnh active kênh SDCCH cho BTS, sau khi nhận đợc ACK từ BTS, BSC gửi tiếp lệnh chỉ định kênh, BTS sẽ chuyển tiếp bản tin này tới MS bằng bản tin chỉ định SDCCH thông qua kênh AGCH Tại BSC sau khi gửi lệnh chỉ định kênh, bộ đếm MC8B sẽ hoạt động đếm số lệnh chỉ định SDCCH

Ngay sau khi bộ đếm MC8B hoạt động, đồng hồ T3101 sẽ đợc kích hoạt, nếu trong khoảng thời gian này (mặc định là 3 giây) BSC không nhận

đợc bản tin báo phản hồi từ MS, nó sẽ hiểu là bị lỗi phần vô tuyến giữa

MS và BTS, bộ đếm MC149 đếm số lần chỉ định SDCCH lỗi do đờng truyền vô tuyến

Trong trờng hợp này MS sẽ tiếp tục gửi lại bản tin yêu cầu kênh với cơ chế giống nh khi bị nghẽn SDCCH

Những nguyên nhân chính khi gặp lỗi chỉ định SDCCH không thành công do vô tuyến là: Chênh lệch công suất đờng thu phát (Path Balance), Vùng phủ kém, nhiễu và đặc biệt là yêu cầu kênh giả (Phantom RACH) Những nguyên nhân này đặc biệt quan trọng cho ngời vận hành hệ thống khi phải đa ra hớng giải quyết trong trờng hợp gặp phải vấn đề tơng tự

• Nguyên nhân do Path Balance

Trên thực tế, tiến trình thiết lập kênh vô tuyến hay chỉ định SDCCH không đợc tính đến trong chỉ số thống kê KPI tỷ lệ thiết lập cuộc gọi thành công (CSSR) CSSR sẽ chỉ đợc tính khi MS bắt đầu có kênh SDCCH, không chỉ Alcatel mà nhiều nhà cung cấp vô tuyến khác cũng tính theo cách này

Đứng về phía ngời sử dụng, cách tính này không phản ánh đúng thực chất của tiến trình cuộc gọi Lấy ví dụ: MS yêu cầu kênh SDCCH để thiết lập cuộc gọi nhng SDCCH đã đợc dùng hết, khi đó, ngời sử dụng không thực hiện

đợc cuộc gọi thế nhng kết quả này lại không hề đợc tính đến khi tính số cuộc gọi thiết lập thành công cũng nh tỷ lệ thiết lập Đứng về phía nhà cung cấp thiết bị vô tuyến, cũng có thể giải thích lý do cho việc “bỏ qua”này: Trớc khi có SDCCH, hệ thống cha thể biết đợc MS sẽ dùng SDCCH đó cho việc gì: thiết lập cuộc gọi, cập nhật vị trí hay tin nhắn SMS… chính vì thế không thể tính kết quả của việc chỉ định SDCCH không thành công đó vào số cuộc gọi thực sự Ngoài ra nguyên nhân gây ra chỉ định SDCCH không thành công phần lớn là do yêu cầu kênh SDCCH giả (Ghost RACH) nên không ảnh hởng nhiều đến số lần thiết lập cuộc gọi thực sự, do đó nhà thiết kế hệ thống cũng không muốn tính vào chỉ số CSSR Vì thế đây chính là điểm khác nhau về khái niệm thiết lập cuộc gọi thành công đứng ở hai quan điểm: ngời sử dụng

và hệ thống: Tỷ lệ thiết lập cuộc gọi thành công mang tính thơng mại và cao hơn so với thực tế do đó nó không phản ánh đúng thực chất lắm phản ứng của

ngời sử dụng Nó chỉ chính xác nếu ta nhìn từ phía hệ thống Điều này không hoàn toàn do lỗi của nhà thiết kế mà do tính chất đặc thù của công nghệ GSM (kết cấu của tiến trình thiết lập cuộc gọi) Cũng có thể hiểu một cách khác: Công thức tính tỷ lệ thiết lập cuộc gọi thành công không phản ánh đúng bản chất ý nghĩa tên gọi của nó nếu ta xem xét từ góc độ ngời sử dụng

Invalid Cause

Attempt

Execution Failure Success

Preparation Failure

BSS PB

Radio access Failure

BSS PB

MC8C

MC148

MC01+MC0 2

MC149

MC148 (MC01+MC02) - MC149

-MC04

Không có