Tối ưu mạng vô tuyến ho hệ thống thông tin di động wcdma

NGUYỄN BẢO TRUNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN BẢO TRUNG KỸ THUẬT TRUYỀN THÔNG TỐI ƯU MẠNG VÔ TUYẾN CHO HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG WCDMA LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT TRUYỀN THƠNG KHỐ 2011B Hà Nội – Năm 2013 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131858931000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN BẢO TRUNG TỐI ƯU MẠNG VÔ TUYẾN CHO HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG WCDMA Chuyên ngành : KỸ THUẬT TRUYỀN THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS ĐOÀN NHÂN LỘ Hà Nội – Năm 2013 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Học viên: Nguyễn Bảo Trung LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết luận văn kết thực tôi, khơng chép cơng bố tài liệu khác Học viên: Nguyễn Bảo Trung i Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Học viên: Nguyễn Bảo Trung LỜI CẢM ƠN Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật nghiên cứu hoàn thành Viện đào tạo sau đại học thuộc Đại học Bách Khoa Hà Nội Tôi xin chân thành cảm ơn PGS Đoàn Nhân Lộ trực tiếp hướng dẫn, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình nghiên cứu thực báo cáo luận văn Thầy thường xuyên kiểm tra, động viên, khích lệ định hướng nghiên cứu giúp tơi hồn thành tốt luận văn tốt nghiệp Trong trình học tập thực luận văn tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội, xin chân thành cảm ơn thầy cô viện đào tạo sau đại học, thầy cô trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ tơi hồn thành tốt chương trình học tập luận văn tốt nghiệp Tơi xin cảm ơn toàn thể anh chị học viên lớp cao học kỹ thuật truyền thơng khóa 2011B, gia đình, bạn bè ln bên cạnh giúp đỡ động viên tơi q trình học tập nghiên cứu đề tài luận văn thạc sỹ kỹ thuật Hà nội, ngày 23 tháng năm 2013 Học Viên: Nguyễn Bảo Trung ii Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Học viên: Nguyễn Bảo Trung MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii DANH MỤC BẢNG BIỂU xviii DANH MỤC HÌNH VỄ VÀ BIỂU ĐỒ xix MỞ ĐẦU xxii CHƯƠNG .1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MẠNG 3G –WCDMA 1.1 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG THƠNG TIN DI ĐỘNG 1.2 LỘ TRÌNH PHÁT TRIỂN TỪ GSM LÊN 3G W-CDMA 1.2.1 Công nghệ GSM .4 1.2.2 Hệ thống 2,5G GPRS .6 1.2.3 Hệ thống 2,75G EDGE 1.3 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG 3G - WCDMA 1.3.1 Cấp phát phổ tần hệ thống mạng 3G 1.3.2 Các loại dịch vụ mạng 3G – WCDMA 1.4 KIẾN TRÚC HỆ THỐNG MẠNG 3G – WCDMA 10 1.4.1 Kiến trúc 3G WCDMA UMTS R3 10 1.4.2 Kiến trúc 3G WCDMA UMTS R4 18 1.4.3 Kiến trúc 3G WCDMA UMTS R5 R6 21 1.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 23 iii Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Học viên: Nguyễn Bảo Trung CHƯƠNG .25 CÁC KỸ THUẬT VÀ GIAO THỨC TRONG HỆ THỐNG WCDMA 25 2.1 KỸ THUẬT TRẢI PHỔ .25 2.1.1 Mã phân kênh .27 2.1.2 Mã xáo trộn (Scrambling code) 28 2.2 CÁC LOẠI KÊNH TRONG WCDMA 29 2.2.1 Các kênh logic 30 2.2.2 Các kênh truyền tải, TrCH 31 2.2.3 Các kênh vật lý .33 2.2.4 Cấu trúc kênh vật lý riêng 38 2.2.5 Quá trình truy nhập ngẫu nhiên RACH truy nhập gói CPCH 39 2.3 MƠ HÌNH GIAO THỨC TƠNG QT CỦA UTRAN 40 2.3.1 Mặt phẳng điều khiển 40 2.3.2 Mặt phẳng người sử dụng 41 2.3.3 Mặt phẳng điều khiển mạng truyền tải .41 2.3.4 Người sử dụng mạng truyền tải 42 2.4 CÁC GIAO THỨC Ở LỚP MẠNG TRUYỀN TẢI 43 2.4.1 Giao thức RRC .43 2.4.2 Giao thức NBAP 43 2.4.3 Giao thức RNSAP 44 2.4.4 Giao thức RANAP .44 2.5 CÁC CHỨC NĂNG LOGIC CỦA RNC 44 2.5.1 S-RNC / D-RNC 45 iv Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Học viên: Nguyễn Bảo Trung 2.5.2 C-RNC 45 2.6 CÁC TRẠNG THÁI VÀ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA UE 46 2.6.1 Chế độ rỗi (Idle mode) 46 2.6.2 Chế độ kết nối (Connected Mode) .46 2.6.3 Mối quan hệ chế độ làm việc UE 48 2.7 ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT TRONG WCDMA 49 2.7.1 Thí dụ điều khiển cơng suất vịng hở cho PRACH 49 2.7.2 Điều khiển cơng suất vịng kín đường lên 50 2.7.3 Điểu khiển cơng suất vịng kín đường xuống 51 2.8 CHUYỂN GIAO TRONG WCDMA 51 2.8.1 Chuyển giao cứng HHO 52 2.8.2 Chuyển giao mềm/mềm (soft/softer HO) 53 2.9 KẾT LUẬN CHƯƠNG 55 CHƯƠNG .56 MỘT SỐ THỦ TỤC BÁO HIỆU TRONG HỆ THỐNG 3G- WCDMA 56 3.1 THỦ TỤC THIẾT LẬP CELL 56 3.2 THỦ TỤC THIẾT LẬP CUỘC GỌI 59 3.2.1 Thủ tục thiết lập gọi .59 3.2.2 Thủ tục thiết lập gọi đến 68 3.3 THỦ TỤC THIẾT LẬP PHIÊN SỬ DỤNG DỊCH VỤ GÓI .70 3.3.1 Quá trình thiết lập phiên yêu cầu từ UE 70 3.3.2 Quá trình thiết lập phiên thiết lập từ mạng 72 3.4 CÁC THỦ TỤC BÁO HIỆU CHUYỂN GIAO 73 v Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Học viên: Nguyễn Bảo Trung 3.4.1 Thủ tục báo hiệu chuyển giao mềm .73 3.4.2 Thủ tục chuyển giao mềm NodeB .75 3.4.3 Thủ tục chuyển giao cứng hai NodeB RNC 78 3.4.4 Thủ tục chuyển giao cứng NodeB khác RNC 81 3.4.5 Chuyển giao WCDMA GSM 84 3.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 87 CHƯƠNG .88 BÀI TỐN TỐI ƯU MẠNG VƠ TUYẾN VÀ CÁC THÔNG SỐ KPI TRONG MẠNG 3G WCDMA 88 4.1 BÀI TỐN TỐI ƯU MẠNG VƠ TUYẾN 88 4.1.1 Mục đích việc tối ưu mạng .88 4.1.2 Lý phải có cơng việc tối ưu mạng 88 4.1.3 Lợi ích thu từ tối ưu hóa mạng 89 4.2 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ KPI MẠNG 3G – WCDMA 89 4.2.1 Định nghĩa, đặc điểm mục đích việc sử dụng KPI 89 4.2.2 Phân loại KPI 91 4.3 BỘ ĐẾM .93 4.4 KPI – CDR 95 4.5 PHÂN TÍCH CÁC NGUYÊN NHÂN ẢNH HƯỞNG ĐẾN CDR 99 4.5.1 Rớt gọi có vấn đề với lỗi thiết bị 99 4.5.2 Rớt gọi chuyển giao 101 4.5.3 Rớt gọi liên quan đến vấn đề vùng phủ .105 4.5.4 Rớt gọi nghẽn .106 vi Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Học viên: Nguyễn Bảo Trung 4.5.5 Rớt gọi xung đột mã xáo trộn (SC) 107 4.5.6 Rớt gọi vấn đề ô nhiễm kênh hoa tiêu 108 4.5.7 Rớt gọi vấn đề nhiễu 110 4.5.8 Rớt gọi bán kính phục vụ cell lớn 111 4.5.9 Rớt gọi tham số hệ thống 2G 112 4.6 KPI CSSR 112 4.7 PHÂN TÍCH CÁC NGUYÊN NHÂN ẢNH HƯỞNG ĐẾN KPI CSSR 116 4.7.1 Do lỗi phần cứng 116 4.7.2 Do vấn đề nhiễu đường lên .119 4.7.3 Các vấn đề thường gặp .120 4.8 KẾT LUẬN CHƯƠNG 121 KẾT LUẬN .123 KIẾN NGHỊ CÁC HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 124 TÀI LIỆU THAM KHẢO .125 vii Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Học viên: Nguyễn Bảo Trung DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt A AMPS Advanced Mobile Phone Hệ thống điện thoại di System động tiên tiến Access Link Control Giao thức điều khiển Application Protocol đoạn nối truy nhập AI Acquisition Indicator Chỉ thị bắt AICH Acquisition Indication Kênh thị bắt ALCP Channel AP Access Preamble Tiền tố truy nhập AS Access Stratum Tầng truy nhập AMR Adaptive Multi Rate codec Bộ mã hóa giải mã thích nghi ATM Asynchronous Transfer Mode Truyền dẫn dị B BS Base Station Trạm gốc BCH Broadcast Channel Kênh quảng bá BCCH Broadcast Control Channel Kênh điều khiển quảng bá BER Bit Error Ratio BSC Base Station Controller Bộ điều khiển trạm gốc BSS Base Station Subsystem Phận hệ trạm gốc viii