Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án của được chia 3 chương: Chương I Giới thiệu chung về hệ thống mạng GSM Chương này em xin trình bày chủ yếu về hệ thống GSM và các kênh được sử dụng trong mạng GSM CHƯƠNG II Quy hoạch mạng vô tuyến GSM Chương này đưa ra các chỉ tiêu phân tích theo lý thuyết cho các chỉ số KPI trong mạng. Các mức ứng với từng tham số KPI để đánh giá chất lượng mạng GSM CHƯƠNG III Tối ưu mạng truy nhập vô tuyến GSM Tối ưu hóa mạng vô tuyến GSM dựa trên các tiêu chí chất lượng mạng cho phép để phân tích đánh giá và tìm ra giải pháp tối ưu
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mục Lục MỤC LỤC CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG GSM 3 ! "#$%&'( "#$%&)* "$& * ""+,-,./012 "+345,2 "6$378 2 $+-95:;<=> 2 6+-95:;<=? @:ABC5+;? @:AB45,? "D+;%8E ""D+;% "D+;%FG01-H/01! "(D+;%I "*D+;%G CA;;D 6CA<A<J GK 6C GB%A9F!5+;LK CHƯƠNG 2 QUY HOẠCH MẠNG VÔ TUYẾN GSM 14 @&;MN DH%5OM-9C;D &CPQ&;MN R3STC%O-9-UV OWEGXNYSMNZ GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mục Lục "OW?GXNYSMNZ( OW(GXNYSMNZ* "NYSMN'Z"-9Z2 4A3Q&;2 G%N[NYS4<\S!? TC];%O? "#$^-UV "#$-U " -UV "R,<\N_5CV+-UV ""R,-UV 6:;NW<\-W&4 6:;NW<\-W&4 W`aA+&N_;WT( W`&N_G++K( "W`G++ >"* W`868D8b6c>02 #$^A<A<J2 F75;A<A<J-9+deAA2 F75;A<A<J2 #$+459;"E #$5C;" @&4,NC;" Q+%f+NN_+-9A<A<J_g"" "#$5hCF G" CHƯƠNG 3 TỐI ƯU MẠNG TRUY NHẬP VÔ TUYẾN GSM 36 " W-%<"* "6+eN!"* "#M+F-eeN;ij+e!"2 GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mục Lục 8)klk8I >A9fM<JNYSh54W<\M +L+M"2 "#MfA%<H"2 "#M$^"? ""%OE "";FF-eN! "" mN< "#$^mNA<A<JV+" "#$^mNHn+;" "1Hn-9:PS( "1H;-<J,\8( "1H;<\^%[* ""1H;[A<J^%L+@+A&!* "1HeA&;!2 ""#$^oCCF G2 ",p+q;DE "/[I+E "r<sq Zb-9 Z8E ")qLC Zb ")qCA$3 Z8 "")qeAAd;eAA!" " -[-9:--UVt: "/[K/UVduN+a;* "/[-H-UV5,v;s2 ""/[--UVw:&++&h;tw$&7? "/[:<sx8e4-UV-9::Q&4? "( &+;-9-[t:;Q`&+;(E "(,p+&+;(E "( 5<H&+;(" "("#$^&+;9W3( GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mục Lục "( &C$$&&+;[5( "*):&M-93;:&MNYS;D(( "*yV+:&M(( "*N,p+NYS;:&M(* "*" z3:&M(2 "2#$^4Q:F-eN)%8*E GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Danh Mục Hinh Vẽ DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mô hình hệ thống GSM………………………………………………… … 3 Hình 2.2 Thiết bị đầu cuối di động…………………………………………………… 4 Hình 1.3 Các thành phần BSS………………………………………………………….5 Hình1.4 Giao diện vô tuyến GSM……………………………………………………10 Hình 1.5 Kênh logic trong mạng GSM……………………………………………….12 Hình 2.1 Tái sử dụng tần số 1/3………………………………………………………19 Hình 2.2 Phân chia tế bào 1-4……………………………………………………… 31 Hình 3.1 Thủ tục tối ưu hóa………………………………………………………… 38 Hình 3.2 Minh họa kết quả Driving test………………………………………………40 Hình 3.3 Đánh giá vùng phủ qua mức thu và mức chất lượng……………………… 42 Hình 3.4 Quá trình phân tích rớt cuộc gọi………………………………………… 46 Hình 3.5 Phân tích nghẽn SDCCH……………………………………………………50 Hình 3.6 Tỷ số nhiễu kênh C/I……………………………………………………… 52 Hình 3.7 Nhiễu kênh C/A qua Driving test………………………………………… 54 Hình 3.8 Nhiễu microcell…………………………………………………………… 55 Hình 3.9 Nhiễu radar………………………………………………………………….56 Hình 3.10 Tín hiệu thu suy giảm đột ngột…………………………………………….56 Hình 3.11 Qúa trình HO bị lỗi, cuộc gọi rớt đột ngột……………………………… 57 Hình 3.12 Kết quả chất lượng mức thu kém………………………………………….57 Hình 3.13 Intra-cell Handover……………………………………………………… 62 Hình 3.14 Inter-cell Handover……………………………………………………… 63 Hình 3.15 Intrac-MSC Handover…………………………………………………… 63 Hình 3.16 Inter- MSC Handover…………………………………………………… 64 Hình 3.17 Qúa trình thực hiện chuyển giao………………………………………… 65 Hình 3.18 HO lỗi do khoảng cách………………………………………………….…66 Hình 3.19 Công cụ sử dụng để giải quyết Overshoot…………………………………74 Hình 3.20 Kết quả driving test tại trạm NA_YTH_NAM_THANH_B…………… 75 GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Danh Mục Hinh Vẽ Hình 3.21 Kết quả đo kiểm tại NA_YTH_MA_THANH…………………………….76 Hình 3.22 Kết quả mức thu kém ………………………………………………….…77 GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Danh Mục Bảng DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Tái sử dụng tần số 4/12…………………………………………………… 16 Bảng 2.2 Quy hoạc tần số theo mẫu tái sử dụng tần số 4/12……………………… 17 Bảng 2.3 Quy hoạch tần số theo mẫu tái sử dụng tần số 4/12……………………… 18 Bảng 2.4 Hiệu quả sử dụng trung kế………………………………………………….20 Bảng 2.5 Các chỉ tiêu KPI cho mạng…………………………………………………21 Bảng 2.6 Mức đánh giá chất lượng mạng…………………………………………… 22 Bảng 2.7 Các kiểu vùng phủ………………………………………………………… 23 Bảng 2.8 Mức độ sóng tại các vùng………………………………………………… 25 Bảng 2.9 Xác định vùng phủ………………………………………………………….25 Bảng 2.10 Khảo sát vài môi trường vô tuyến…………………………………………26 Bảng 2.11 Mối liên hệ sóng mang với môi trường……………………………………34 Bảng 2.12 Cấu hình kênh SDCCH……………………………………………………36 Bảng 3.1Kết quả giá trị KPI tại một khu vực của Nghệ AN… 70 GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Lời Nói Đầu LỜI NÓI ĐẦU Như chúng ta được biết trong thực tế tại Việt Nam trong một vài năm gần đây số lượng các thuê bao di động không ngừng ra tăng. Và số lượng các thuê bao mới này chủ yếu vẫn là sử dụng dịch vụ thoại và tin nhắn SMS. Cùng với đó là các nhà mạng mới được ra đời và sự cạnh tranh trên thị trường di động trở nên nóng bỏng hơn bao giờ hết. Mặc dù các công nghệ mới khai triển trong mạng 3G hay LTE thì một điều không thể phủ nhận được đó chính là lợi nhuận mà các nhà mạng thu lại chủ yếu vẫn trên mạng GSM. Và cuộc cạnh tranh chủ yếu diễn ra trên các thuê bao GSM của các nhà mạng. Các khách hàng càng ngày càng có nhiều yêu cầu hơn. Họ luôn lấy một tiêu chí để nhận xét chất lượng mạng thông qua dịch vụ cung cấp thoại và giá cước. Chính vì lí do đó mà việc để chiếm lĩnh thị trường di động thì việc nâng cấp đầu tư lắp đặt cho mạng GSM không ngừng được các nhà mạng đầu tư nâng cấp vùng phủ cho tốt.Và tháng 8/2010 Vinaphone đã kí kết hợp đồng với Alcatel nâng cấp diện tích vùng phủ cho 15 tỉnh thành khu vực Miền Bắc với hơn 1000 trạm BTS, lắp thêm các BSC , TC…Rồi các nhà mạng Mobiphone, Viettel cũng không ngừng đầu tư thiết bị nâng cấp cho diện tích cũng như chất lượng vùng phủ của mạng di động GSM. Tuy nhiên song song với việc nâng cấp, lắp đặt mới cũng tốn kém kinh phí và cái chính là cần có thời gian. Thì một công việc luôn được các nhà mạng quan tâm là đội ngũ tối ưu. Tối ưu mạng giúp cho hệ thống sử dụng hiệu quả nhất, tận dụng tài nguyên tốt nhất và đưa ra các giải pháp nâng cấp cũng như sử lý kịp thời khi có sự cố. Công việc tối ưu là một công việc khó đòi hỏi người thực hiện phải nắm vững hệ thống và cái chính có được kinh nghiệm thực tế. Và cũng cần có các công cụ hiện đại để trợ giúp để có thể giám sát theo dõi được các chỉ số trong mạng để đưa ra đánh giá và các giải pháp tối ưu tốt nhất. Và phần đồ án tốt nghiệp của em xin trình bày nghiên cứu đề tài tối ưu chất chất lượng và vùng phủ sóng GSM . Đồ án này em làm chủ yếu tìm hiểu, tiếp cận được công việc thực tế, những vấn đề thực tế mà một kỹ sư tối ưu phải làm bên ngoài. Đồ án của em được chia 3 chương: GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Lời Nói Đầu Chương I Giới thiệu chung về hệ thống mạng GSM Chương này em xin trình bày chủ yếu về hệ thống GSM và các kênh được sử dụng trong mạng GSM CHƯƠNG II Quy hoạch mạng vô tuyến GSM Chương này em xin đưa ra các chỉ tiêu phân tích theo lý thuyết cho các chỉ số KPI trong mạng. Các mức ứng với từng tham số KPI để đánh giá chất lượng mạng GSM CHƯƠNG III Tối ưu mạng truy nhập vô tuyến GSM Tối ưu hóa mạng vô tuyến GSM dựa trên các tiêu chí chất lượng mạng cho phép để phân tích đánh giá và tìm ra giải pháp tối ưu. Cuối chương em có vận dụng vào các trạm thực tế đo kiểm được tại một khu vực thuộc tỉnh Nghệ An để phân tích đưa ra giải pháp tối ưu. Được sự quan tâm giúp đỡ tận tình trong nghiên cứu và cung cấp tài liệu cùng những đóng góp ý kiến của thầy cô trong khoa Viễn thông 1 Học Viện Bưu chính Viễn thông, đặc biệt là cô Phạm Thị Thúy Hiền đã giúp đỡ em trong thời gian làm đồ án để em có thể hoàn thiện được nội dung nghiên cứu ở phạm vi đại học. Tuy nhiên, do trình độ và thời gian của em có hạn nên trong đồ án của em không tránh khỏi các sai sót. Rất mong các thầy cô chỉ bảo và sửa giúp em. Một lần nữa em xin chân thành cám ơn cô Phạm Thị Thúy Hiền cùng các thầy cô trong khoa Viễn Thông 1. Cũng cho em xin gửi lời cám ơn đến các anh trong đội ngũ tối ưu của Alcatel, đặc biệt là chuyên gia tối ưu Lê Phạm Tuấn Anh hỗ trợ phân tích KPI cho Mobiphone của hãng Alcatel Lucent đã giúp em hiểu thêm các công cụ tối ưu mạng. Hà Nội ngày 23 tháng 11 năm 2010 Sinh viên thực hiện Vũ Tá Trí GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 1 Giới thiệu chung về mạng GSM CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG GSM 1.1Hệ thống thông tin di động GSM Hình 1.1 Mô hình hệ thống mạng GSM Các ký hiệu: BTS : Trạm vô tuyến gốc ISDN : Mạng liên kết đa dịch vụ PSTN : Mạng di động công cộng PSPDN : Mạng chuyển mạch gói công cộng OMC :Trung tâm khái thác bảo dưỡng VLR : Bộ ghi định vị tạm trú MS : Trạm di động MSC : Tổng đài di động SS : Phân hệ chuyển mạch AUC : Trung tâm nhận thực BSC : Bộ điều khiển trạm gốc EIR : Thanh ghi nhận dạng thiết bị 1.2 Các thành phần của hệ thống trong mạng GSM Trong mạng GSM được chia thành 4 phần chính đó là : − Trạm di động MS − Phân hệ trạm gốc BSS − Phân hệ chuyển mạch NSS " GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1 Giao diện ngoài Um Giao diện Abis Giao diện A [...]... chất lượng Chuẩn đánh giá chất lượng 6 đến 7 Tồi 5 đến 6 nghèo 3 đến 4 Bình thường 2 đến 3 khá 0 đến 2 Tốt Với quy định về chất lượng mạng, chất lượng vùng phủ như trên thông qua kết quả đo Driving test ta có thể xác định được chất lượng của khu vực, địa điểm đang xét 2.3 Phân tích vùng phủ 2.3.1 Phân vùng 2.3.1.1 Các kiểu vùng phủ Ngày nay có nhiều kiểu quan điểm phân chia từng vùng khác nhau với các... môi trường và giao thoa ) 5 dB 2.3.1.3 Xác định vùng phủ Do mỗi vùng có một đặc điểm địa lý, điều kiện, lưu lượng riêng Chính vì thế để bắt đầu công việc quy hoạch mạng thì chúng ta phải xem xét đến chỉ tiêu vùng phủ cho từng khu vực, các mức độ yêu cầu dịch vụ cho từng khu vực để đảm bảo chất lượng được đảm bảo Bảng 2.9 Xác định vùng phủ Các miền GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền Mục tiêu phủ sóng 24 SV... giữa trạm gốc và điểm thu (0,5÷10 km) f : tần số hoạt động (450÷2200 MHz) 2.5 Phân tích lưu lượng 2.5.1 Dự báo lưu lượng và chia nhỏ các cell 2.5.1.1 Dự báo lưu lượng Trong kiến trúc của mạng thì vấn đề về kinh phí cần được xem xét và tính toán cho hợp lý Vì vậy, một quyết định đầu tư hợp lý phải được dựa trên các dự đoán lưu lượng của mạng lưới trạng thái đầu và cuối Khi dự đoán lưu lượng của mạng... kênh này được đặt vào các kênh vật lý Các kênh logic được đặc trưng bởi thông tin truyền giữa BTS và MS Có thể chia kênh logic thành hai loại tổng quát: các kênh lưu lượng TCH và các kênh báo hiệu điều khiển CCH 1.4.1 Kênh lưu lượng TCH: Có hai loại kênh lưu lượng: TCH/F (kênh toàn tốc) mang tốc độ 13kb/s với thoại và 9.6kb/s với dữ liệu Hình 1.5 Kênh logic trong mạng GSM Kênh lưu lượng bán tốc (TCH/H),... lắp đặt trạm BTS cho phù hợp thường sẽ bố trí BTS mini ngay tại khu vực đó để thuận tiện cho chất lượng phủ sóng ngay tại đó 2.3.1.2 Xác định cường độ sóng tại biên của vùng phủ Khi xác định mức độ phủ sóng tại vùng biên của các khu vực ta cần chú ý đến các vấn đềnhư sau: Bảng 2.8 Mức độ sóng tại các vùng phủ Yếu tố Giá trị Độ nhạy trạm gốc -102 dBm Dự trữ pha đinh nhanh 4 dB (3 dB cho khu vực ngoại... tuyến GSM Các khu du lịch quan trọng, đường cao tốc, quốc lộ, và các khu vực dọc theo đường sắt đông đúc Phủ sóng đầy đủ Các con đường lớn, đường tàu và các tuyến đường biển Vùng phủ hoạt động lớn hơn 90% Các khu vực quan trọng, khu vực trung tâm thương mại, hay khu vực gần văn phòng chính phủ, trạm bến xe, Với sự phát triển của kiến trúc mạng, số lượng người sử dụng trong nhóm lớn hơn và yêu cầu chất lượng. .. ngoại thành và thị trấn cũng tăng lên cao Lưu lượng tại thành phố khoảng 0.025Erl và 0.02 Erl tại vùng ngoại thành Công thức tính toán lưu lượng: A = (n × T) / 3600 Trong đó n là thời gian cuộc gọi trong giờ bận T là thời gian mỗi cuộc gọi Trong cách tính toán này thì số lượng các kênh thoại cần thiết cho một trạm gốc có được thông qua dự đoán lưu lượng Tuy nhiên trong quá trình dự đoán lưu lượng ta phải... thuê bao 1.2.2 Phân hệ trạm gốc BSS Hệ thống BSS cung cấp phủ sóng vô tuyến cho các thuê bao di động mạng GSM trong một miền được xác định Vai trò chủ yếu của nó là cung cấp, hỗ trợ báo hiệu và các kênh lưu lượng giữa MS và NSS Các chức năng chính của BSS được khuyến nghị bởi ITU và ETSI Thiết lập cuộc gọi Cải thiện dịch vụ giữa MS và BSS Tối ưu hóa tài nguyên mạng Giải phóng cuộc gọi GVHD THS... các mục tiêu đảm bảo được hiệu năng cũng như vùng phủ của mạng và các thông số kỹ thuật Chúng được xác định như sau: Chỉ ra các khu vực của vùng phủ sóng Phân chia cụ thể chất lượng các dịch vụ trong các vùng phủ đó Lớp dịch vụ tại giao diện Um Dự đoán hiệu năng cũng như sự phát triển của thuê bao trong mạng Trong vấn đề quy hoạch mạng vô tuyến GSM thì việc dự tính về sự ra tăng của các thuê... (MOS) Chất lượng thoại đã được chia với 5 mức độ từ tốt đến xấu như trên Drive test ≥3 Chú ý Các chỉ số KPI có thể có chút thay đổi với các sóng mang khác nhau GVHD THS Phạm Thị Thúy Hiền 21 SV Vũ Tá Trí – Lớp D06VT1 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 2 Quy hoạch mạng vô tuyến GSM Để đánh giá mức độ chất lượng thu của sóng tao chia ra thành 5 mức độ Bảng 2.6 Mức đánh giá chất lượng mạng Mức độ chất lượng . giá chất lượng mạng GSM CHƯƠNG III Tối ưu mạng truy nhập vô tuyến GSM Tối ưu hóa mạng vô tuyến GSM dựa trên các tiêu chí chất lượng mạng cho phép để phân tích đánh giá và tìm ra giải pháp tối ưu. . đánh giá và các giải pháp tối ưu tốt nhất. Và phần đồ án tốt nghiệp của em xin trình bày nghiên cứu đề tài tối ưu chất chất lượng và vùng phủ sóng GSM . Đồ án này em làm chủ yếu tìm hiểu, tiếp. Mức đánh giá chất lượng mạng…………………………………………… 22 Bảng 2.7 Các kiểu vùng phủ ……………………………………………………… 23 Bảng 2.8 Mức độ sóng tại các vùng ……………………………………………… 25 Bảng 2.9 Xác định vùng phủ ……………………………………………………….25 Bảng