Tối ưu hoá chất lượng mạng GSM

ỏn tt nghip TI U HểA CHT LNG MNG GSM Trờng đại học vinh KHOA CễNG NGH Đồ áN TốT NGHIệP Đề tài: TI U HểA CHT LNG MNG GSM Ngời hớng dẫn PGS.TS Nguyễn hoa l Sinh viên thực nguyễn hải Lớp 46K_ĐTVT Vinh 05/2010 MC LC Trang Nguyn Thanh Hi Lp 46K-TVT ỏn tt nghip TI U HểA CHT LNG MNG GSM MC LC .1 LI M U DANH SCH CC T VIT TT.5 CHNG 1: GII THIU CHUNG V MNG GSM.10 1.1 Lch s phỏt trin mng GSM 10 1.2 Cỏc ch tiờu k thut mng GSM.11 1.2.1 Kh nng phc v 11 1.2.2 Cht lng phc v v an ton bo mt12 1.2.3 S dng tn s 12 1.3 Cu trỳc a lý ca mng 12 1.3.1 Vựng phc v PLMN (Public Land Mobile Network) 13 1.3.2 Vựng phc v MSC 14 1.3.3 Vựng nh v (LA - Location Area). 14 1.3.4 Cell (T bo hay ụ) 14 CHNG 2: CU TRC MNG THễNG TIN DI NG GSM 16 2.1 Mụ hỡnh h thng thụng tin di ng GSM .16 2.2 Cỏc thnh phn chc nng h thng 17 2.2.1 Trm di ng (MS - Mobile Station) 17 2.2.2 Phõn h trm gc (BSS - Base Station Subsystem) 17 2.2.3 Phõn h chuyn mch (SS - Switching Subsystem) 18 2.2.3.1 Trung tõm chuyn mch di ng MSC 18 2.2.3.2 B ghi nh v thng trỳ (HLR - Home Location Register).20 2.2.3.3 B ghi nh v tm trỳ (VLR - Visitor Location Register)20 2.2.3.4 Thanh ghi nhn dng thit b (EIR - Equipment Identity Register) 21 2.2.3.5 Khi trung tõm nhn thc AuC (Aunthentication Center).21 2.2.4 Phõn h khai thỏc v bo dng OSS21 2.2.4.1 Khai thỏc v bo dng.21 2.2.4.2 Qun lý thuờ bao.22 2.2.4.3 Qun lý tht b di ng .22 2.3 Giao din vụ tuyn s. 23 2.3.1 Kờnh vt lý23 Nguyn Thanh Hi Lp 46K-TVT ỏn tt nghip TI U HểA CHT LNG MNG GSM 2.3.2 Kờnh logic.24 2.4 Cỏc mó nhn dng s dng h thng GSM 26 2.4.1 Mó xỏc nh khu vc LAI ( Location Area Identity ) 26 2.4.2 Cỏc mó s a dch v ton cu (International ISDN Numbers) 27 2.4.3 Mó nhn dng t bo ton cu CGI 27 2.4.4 Mó nhn dng trm gc BSIC (Base Station Identity Code)27 CHNG 3: C S Lí THUYT THC HIN TI U HểA 31 3.1 Gii thiu chung 31 3.1.1 Lu thc hin ti u húa 31 3.1.2 Cỏc quỏ trỡnh thc hin 31 3.1.2.1 Giỏm sỏt cht lng phc v 31 3.1.2.2.Phõn tớch v nờu cỏc k thut .32 3.1.3 Kho sỏt.32 3.1.4 a cụng vic thc hin 32 3.2 Dung lng v lu lng phc v 32 3.2.1 Nhu cu v thụng tin di ng .32 3.2.2 Yờu cu lu lng cho mi thuờ bao .33 3.2.3 Mc phc v GoS.33 3.2.4 Dung lng ca trung k 34 3.2.5 khỏi nim kờnh mng GSM 34 3.2.6 Hiu qu s dng trung k 35 3.2.7 Kớch thc mng t ong .36 3.3 Cỏc yu t nh hng n vic ph súng. 36 3.3.1 Suy hao ng truyn. .36 3.3.1.1 D oỏn chung 36 3.3.1.2 Cỏc mụ hỡnh chớnh lan truyn súng thụng tin di ng..39 3.3.2 Vn Fading. 41 3.3.3 Phõn tỏn thi gian..45 3.3.4 Vn nhiu..50 3.3.4.1 Nhiu ng kờnh C/I 50 3.3.4.2 Nhiu kờnh lõn cn C/A .52 3.3.5 Mt s bin phỏp khc phc 52 Nguyn Thanh Hi Lp 46K-TVT ỏn tt nghip TI U HểA CHT LNG MNG GSM CHNG : VN CHT LNG MNG GSM.55 4.1 Hoch nh tn s 55 4.2 Cụng sut thu phỏt 56 4.3 Anten 59 4.3.1 Kiu loi anten. 59 4.3.2 tng ớch anten. 60 4.3.3 Cụng sut bc x ng hng tng ng EIRP.61 4.3.4 cao v gúc nghiờng ca anten 61 4.3.5 La chn v trớ t trm.64 4.4 Cỏc ch tiờu cht lng h thng..64 4.4.1 Khỏi nim v cht lng dch v QOS 64 4.4.2 Cỏc i lng c trng 65 4.4.2.1.T l thit lp cuc gi thnh cụng CSSR(Call Setup Successful Rate)65 4.4.2.2 T l rt cuc gi trung bỡnh (Average Drop Call Rate - AVDR).65 4.4.2.3 T l rt mch trờn TCH (TCH Drop Rate - TCDR).66 4.4.2.4 T l nghn mch TCH (TCH Blocking Rate - TCBR).67 4.4.2.5 T l rt mch trờn SDCCH (SDCCH Drop Rate - CCDR) 69 4.4.2.6 T l nghn mch trờn SDCCH (SDCCH Blocking Rate - CCBR) 70 KT LUN.71 TI LIU THAM KHO .72 LI M U Nguyn Thanh Hi Lp 46K-TVT ỏn tt nghip TI U HểA CHT LNG MNG GSM Thụng tin di ng ngy ó tr thnh mt dch v kinh doanh khụng th thiu c ca tt c cỏc nh khai thỏc vin thụng trờn th gii Trong nhng nm gn õy, lnh vc thụng tin di ng nc ó cú nhng bc phỏt trin vt bc c v c s h tng ln cht lng phc v Vi s hỡnh thnh nhiu nh cung cp dch v vin thụng mi ó to s cnh tranh thu hỳt th phn thuờ bao gia cỏc nh cung cp dch v Cỏc nh cung cp dch v liờn tc a cỏc chớnh sỏch khuyn mi, gim giỏ v ó thu hỳt c nhiu khỏch hng s dng dch v ca mỡnh Cỏc nh cung cp dch v di ng nc hin ang s dng hai cụng ngh l GSM (Global System for Mobile Communication - H thng thụng tin di ng ton cu) vi chun TDMA (Time Division Multiple Access - a truy cp phõn chia theo thi gian) v cụng ngh CDMA (Code Division Multiple Access - a truy cp phõn chia theo mó) Cỏc nh cung cp dch v di ng s dng h thng thụng tin di ng GSM (Mobiphone, Vinaphone, Viettel, Vietnamobile, Beeline) vi s lng cỏc thuờ bao l ỏp o so vi cỏc nh mng s dng cụng ngh CDMA (Sfone, EVN) V bi cnh th trng di ng ti Vit nam ó gn t ti ngng bóo hũa vỡ vy, vic chy ua v cht lng v chm súc khỏch hng c t lờn hng u Trờn c s nhng kin thc tớch lu nhng nm hc v sau thi gian thc ti CTY.in toỏn v truyn s liu khu vc - VDC cựng vi s hng dn ca PGS.TS Nguyn Hoa L em ó tỡm hiu, nghiờn cu v hon thnh ỏn tt nghip vi ti Ti u húa cht lng mng di ng GSM Vinh, ngy thỏng nm 2010 Sinh viờn thc hin Nguyn Thanh Hi DANH SCH T VIT TT *** Nguyn Thanh Hi Lp 46K-TVT ỏn tt nghip TI U HểA CHT LNG MNG GSM A ACCH Associated Control Channel Kờnh iu khin liờn kt AGCH Access Grant Channel Kờnh cho phộp truy nhp ARFCH Absolute Radio Frequency Kờnh tn s tuyt i Channel AUC Authentication Center Trung tõm nhn thc AVDR Average Drop Call Rate T l rt cuc gi trung bỡnh B BCCH Broadcast Control Channel Kờnh iu khin qung bỏ BCH Broadcast Channel Kờnh qung bỏ BER Bit Error Rate T l li bớt Bm Full Rate TCH TCH ton tc BS Base Station Trm gc BSC Base Station Controller B iu khin trm gc BSIC Base Station Identity Code Mó nhn dng trm gc BSS Base Station Subsystem Phõn h trm gc BTS Base Transceiver Station Trm thu phỏt gc C C/A Carrier to Adjacent T s súng mang/nhiu kờnh lõn cn Blocking Rate T l nghn mch trờnSDCCH CCCH Common Control Channel Kờnh iu khin chung CCDR Drop Rate T l rt mch trờn SDCCH CCH Control Channel Kờnh iu khin CCS7 Common Channel Signalling No7 Bỏo hiu kờnh chung s CCITT International Telegraph and CCBR SDCCH SDCCH U ban t quc t v Telephone Consultative Committee in thoi v in bỏo CDMA Code Division Multiple Access Nguyn Thanh Hi a truy nhp phõn chia theo mó Lp 46K-TVT ỏn tt nghip TI U HểA CHT LNG MNG GSM Cell Cellular ễ (t bo) CI Cell Identity Nhn dng ụ ( xỏc nh vựng LA ) C/I Carrier to Interference T s súng mang/nhiu ng kờnh C/R Carrier to Reflection T s súng mang/súng phn x CSPDN Circuit Switch Public Mng s liu cụng cng Data Network chuyn mch gúi Call Successful Rate T l cuc gi thnh cụng CSSR D DCCH Dedicated Control Channel Kờnh iu khin dnh riờng E EIR Equipment Identification B ghi nhn dng thit b Register ETSI European Telecommunications Vin tiờu chun vin thụng Standard Institute Chõu u F FDMA Frequency Division Multiple a truy nhp phõn chia Access theo tn s FACCH Fast Associated Control Channel Kờnh iu khin liờn kt nhanh FCCH Frequency Correction Channel Kờnh hiu chnh tn s G GMSC Gateway MSC Tng i di ng cng GoS Grade of Service Cp phc v GSM Global System for Mobile Thụng tin di ng ton cu Communication Nguyn Thanh Hi Lp 46K-TVT ỏn tt nghip TI U HểA CHT LNG MNG GSM H HLR Home Location Register B ng ký nh v thng trỳ HON Handover Number S chuyn giao I IHOSR Incoming HO Successful Rate T l thnh cụng Handover n IMSI International Mobile S nhn dng thuờ bao di ng Subscriber Identity quc t Integrated Service Digital Mng s a dch v ISDN Network L LA Location Area Vựng nh v LAC Location Area Code Mó vựng nh v LAI Location Area Identifier S nhn dng vựng nh v LAPD Link Access Procedures Cỏc th tc truy cp ng on D channel truyn trờn kờnh D Link Access Procedures Cỏc th tc truy cp ng on Dm channel truyn trờn kờnh Dm Haft Rate TCH TCH bỏn tc LAPDm Lm M MCC Mobile Country Code Mó quc gia ca mng di ng MNC Mobile Network Code Mó mng thụng tin di ng MS Mobile station Trm di ng MSC Mobile Service Tng i di ng Switching Center MSIN Mobile station Identification S nhn dng trm di ng Number MSISDN Mobile station ISDN Number S ISDN ca trm di ng MSRN MS Roaming Number S vóng lai ca thuờ bao di ng Nguyn Thanh Hi Lp 46K-TVT ỏn tt nghip TI U HểA CHT LNG MNG GSM N NMC Network Management Center Trung tõm qun lý mng NMT Nordic Mobile Telephone in thoi di ng Bc u O OHOSR Outgoing HO Successful Rate T l thnh cụng Handover OSI Open System Interconnection Liờn kt h thng m OSS Operation and Support Phõn h khai thỏc v h tr Subsystem OMS Operation & Maintenace Phõn h khai thỏc v Subsystem bo dng P PAGCH Paging and Access Grant Kờnh chp nhn truy cp Channel v nhn tin PCH Paging Channel Kờnh tỡm gi PLMN Public Land Mobile Network Mng di ng mt t cụng cng PSPDN Packet Switch Public Mng s liu cụng cng Data Network chuyn mch gúi Public Switched Telephone Mng chuyn mch in thoi cụng Network cng PSTN R RACH Random Access Channel Kờnh truy cp ngu nhiờn Rx Receiver Mỏy thu S SACCH Slow Associated Kờnh iu khin liờn kt chm Control Channel SDCCH Stand Alone Dedicated Nguyn Thanh Hi Kờnh iu khin dnh riờng Lp 46K-TVT ỏn tt nghip TI U HểA CHT LNG MNG GSM Control Channel ng mt mỡnh (c lp) SIM Subscriber Identity Modul Mụ un nhn dng thuờ bao SN Subscriber Number S thuờ bao T TACH Traffic and Associated Channel Kờnh lu lng v liờn kt TCBR TCH Blocking Rate T l nghn mch TCH TCDR TCH Drop Rate T l rt mch trờn TCH TCH Traffic Channel Kờnh lu lng TDMA Time Division Multiple Access a truy nhp phõn chia theo thi gian TRAU Transcoder/Rate Adapter Unit B thớch ng tc v chuyn mó TRX Tranceiver B thu phỏt CHNG GII THIU CHUNG V MNG GSM Nguyn Thanh Hi Lp 46K-TVT 10 ỏn tt nghip TI U HểA CHT LNG MNG GSM Gphõn tp[dB] + PBc x[dB] = Pmỏy thu[dBm] + Lsuy hao cỏp feeder[dB] thu tớn hiu lờn Anten pht cn s dng mt h thng phi hp Anten (coupling) phỏt H thng ny cú th phi hp súng mang t cỏc thit b thu phỏt TRx cho phỏt trờn Anten Khi qua cỏc thit b trờn cụng sut ca tớn hiu s b gim t ữ dB tu thuc vo s Combiner m nú phi i qua Nh tớnh toỏn n cụng sut phỏt tớn hiu BTS c chia thnh cỏc lp, cỏc lp thu phỏt TRx c nh ngha theo mc tớn hiu ln nht m cú th iu chnh: Lp cụng Cụng sut ln nht sut (W) 230 160 80 40 20 20 2,5 Cn c vo mc cụng sut phỏt ln nht iu chnh cụng sut phỏt cho tng BTS: Trong h thng thụng tin di ng tn ti hai h thụng truyn súng ú l: + Uplink t MS n mng thong qua BTS; + Downlink t mng n MS thụng qua BTS 4.3 Anten Nguyn Thanh Hi Lp 46K-TVT 59 ỏn tt nghip TI U HểA CHT LNG MNG GSM Trong thụng tin di ng, vic s dng anten thớch hp s cú vai trũ rt quan trng, quyt nh ti cht lng h thng Sau õy chỳng ta xột cỏc yu t v kiu loi, cao v gúc nghiờng ca anten 4.3.1 Kiu loi anten Trong thụng tin di ng ngi ta thng dựng hai loi anten chớnh l: - Anten vụ hng (omni anten) - Anten cú hng (sector anten) Ta cú th ly mt vớ d chng minh cho thy vic s dng sector anten cú hiu qu chng nhiu cao hn omni anten: Dựng omni anten (hỡnh 4.1) Ta ó bit nhiu giao thoa ng kờnh thng liờn quan n vic s dng li tn s v mt nhng dng ca loi nhiu ny l t cỏc thuờ bao ang hot ng nhng v trớ cao (cỏc qu i, trờn cỏc to nh cao tng ) gõy nhiu ti cỏc cell cú cựng tn s lm vic E1 E2 Hỡnh 4.1 Omni antenna Ta gi thit hai cell E1 v E2 s dng chung mt tn s v E1 cú a th cao hn so vi E2 Mt thuờ bao MS ang di chuyn t E1 ti E2 Khi thuờ bao di chuyn cng gn E2, kh nng gõy nhiu ca E2 cng ln Dựng sector anten (hỡnh 4.2): Nguyn Thanh Hi Lp 46K-TVT 60 ỏn tt nghip TI U HểA CHT LNG MNG GSM Bõy gi ta cng dựng E1 v E2 Nhng ó c sector hoỏ thnh: EA1, EB1, EC v EA2, EB2, EC2 Hỡnh 4.2 Omni antenna ó sector hoỏ MS xut phỏt t EA1 (cú khong cỏch ln nht ti E2) Khi MS vt qua v trớ trm EA1, nú c chuyn giao ti EB1 v khong cỏch t MS ti E2 cng gn Nhng nh a hỡnh nh ta thy, cỏc nhiu nú to u nm phớa sau anten ca EB2 (cú t s nng lng hng trc trờn hng sau = ữ 15 dB) iu ny cú ngha l kh nng chng nhiu ca h thng ó tng t ữ 15 dB Tng t nh vy MS i ti EA2 nú ch to nhiu cho EA1 t phớa sau ca anten Túm li dựng sector anten cng l mt bin phỏp lm tng t s C/I ca h thng 4.3.2 tng ớch anten tng ớch ca mt anten l t s, thng tớnh bng dB, gia cụng sut cn thit ti u vo ca mt anten chun khụng suy hao vi cụng sut cung cp u vo ca anten ú cho mt hng cho trc to cng trng hay mt thụng lng cụng sut nh ti cựng mt c ly Nu khụng cú ghi chỳ gỡ thờm, thỡ tng ớch anten c tớnh i vi hng phỏt x ln nht Nguyn Thanh Hi Lp 46K-TVT 61 ỏn tt nghip TI U HểA CHT LNG MNG GSM Tựy thuc vo s la chn vo anten chun, cú cỏc loi tng ớch anten sau: - Tng ớch tuyt i hay tng ớch ng hng (Gi) anten chun l mt anten ng hng bit lp khụng gian - tng ớch ng vi mt dipol na bc súng (Gd) anten chun l mt dipol na bc súng bit lp khụng gian v mt phng vuụng gúc ca nú cha hng phỏt x - tng ớch ng vi mt anten thng ng ngn (Gv) anten chun l mt dõy dn thng ngn hn nhiu so vi mt phn t bc súng, vuụng gúc vi mt phng dn in lý tng cha hng phỏt x 4.3.3 Cụng sut bc x ng hng tng ng - EIRP Cụng sut bc x ng hng tng ng EIRP (Equivalent Isotropic Radiated Power) l tớch s ca cụng sut sinh cung cp cho mt anten vi tng ớch ca anten ú hng nht nh ng vi anten ng hng ( tng ớch ng hng hay tng ớch tuyt i) EIRP c xỏc nh bi cụng thc: PEIRP (W) = Pt (W)* 10(G - L)/10; Hay PEIRP (dB) = Pt (dB) L + G ; ú PEIRP (dBm): cụng sut bc x ng hng tng ng; Pt (dBm): tng cụng sut ca cỏc mỏy phỏt; L (dB): tng suy hao t cỏc mỏy phỏt n anten (vớ d combiner, feeder); G (dBi): tng ớch cc i ca anten tng ng vi anten ng hng 4.3.4 cao v gúc nghiờng ca anten Nguyn Thanh Hi Lp 46K-TVT 62 ỏn tt nghip TI U HểA CHT LNG MNG GSM Khi anten t thng ng, hng bỳp súng chớnh s nm trờn mt ng thng nm ngang (hỡnh 4.3) Hỡnh 4.3 Anten vụ hng cú gúc nghiờng bng nhng khu vc th trn nh hay nụng thụn, lu lng ca h thng thp nờn vic tỏi s dng tn s l khụng cn thit Do vy, ta nờn s dng cỏc v trớ cao hay t anten cao ti a hoỏ vựng ph súng Tuy nhiờn nhng khu vc ụ th ln, lu lng h thng cao, kớch thc cell hp thỡ cú l thớch hp nht l gim cao anten Tuy nhiờn, nu t quỏ thp, cỏc vt cn (nh cao tng ) s cú nh hng ln ti cht lng h thng Do vy, hin cao anten cỏc ụ th thng l 30 ữ 50 m gii quyt phm vi vựng ph súng hp, mt k thut c a l lm nghiờng hng bỳp súng chớnh ca anten (down tilt) lm rừ hiu qu ca vic lm nghiờng hng bỳp súng chớnh ca anten i vi cht lng h thng ta ly mt vớ d minh ho sau Chỳng ta ó bit cụng sut bc x ca anten cng gim cng ri xa bỳp súng chớnh th thc nghim sau õy (c xõy dng t c tớnh bc x ca anten mt phng ng) ch rừ mi quan h ú (hỡnh 4.4); ú - Trc X biu din gúc gia hng ta ang xột vi hng bc x chớnh trờn mt phng ng (Vertical Angle Degrees); Nguyn Thanh Hi Lp 46K-TVT 63 ỏn tt nghip TI U HểA CHT LNG MNG GSM - Trc Y biu din s suy hao ca cng trng (Gain Reduction -dB) Suy hao cng trng Hỡnh 4.4 th quan h gia gúc ngng v tng ớch th ny s dng cho ba loi anten khỏc ( rng bỳp súng mt phng ng 70, 140, 280) Gi thit ta cú cell A, B v C cựng s dng mt tn s, bỏn kớnh cỏc cell l 500 m v khong cỏch gia cỏc cell l km cao anten h = 30 m, rng bỳp súng l 70 S dng th thc nghim ta cú: Suy hao cng tớn hiu nhiu ca tớn hiu cell B ti cell C : = arctg(h/d) = arctg(30/5000) = 0.340 nờn G = 0.2 dB Suy hao cng tớn hiu ti biờn ca cell B = arctg(30/500) = 3.440 nờn G = dB ci thin C/I ti cell C mt lng dB, ta nghiờng gúc ca anten cell B i mt gúc dt = 4.840 Lỳc ny: = dt - = 4.84 - 0.34 = 4.50 nờn G = 6.2 dB Nguyn Thanh Hi Lp 46K-TVT 64 ỏn tt nghip TI U HểA CHT LNG MNG GSM = dt - = 4.84 - 3.44 = 1.40 nờn G = 0.5 dB Nh vy, ta thy rng vic lm nghiờng gúc ca anten cell B trng hp ny ó ci thin c cht lng ph súng c cell B v cell C, va lm tng cht lng thu cell B ng thi lm gim nhiu ti cell C Qua vớ d trờn ta thy vic lm nghiờng gúc ca anten cú th dựng gii quyt ph súng Tuy nhiờn, khụng nờn ỏp dng nu thiu s phõn tớch k cng nhiu trng hp cú th xy vựng ph súng 4.3.5 La chn v trớ t trm a hỡnh cng l mt yu t quan trng truyn súng vụ tuyn, nh hng ln n cht lng h thng iu quan trng chớnh l nng lng cỏc vt cn gõy cú th gõy cỏc nhiu hay phõn tỏn thi gian trm trng n n hin tng ri cuc gi cht lng khụng m bo - Vn nhiu: i vi cỏc th trn nh hay vựng nụng thụn cú lu lng thp thỡ cao l tiờu chun u tiờn la chn trm t Nhng cỏc thnh ph ln s dng li tn s c t nờn v trớ hng u thỡ v trớ thụng thoỏng li l tt hn c Khong cỏch t anten ti cỏc vt cn u tiờn ti thiu l 500 m Nu v trớ cỏc vt chn t quỏ gn anten, nng lng phn x v s lm gim t s nng lng hng trc trờn hng sau ca anten v dn n lm gim kh nng chng nhiu ca h thng ng thi vic la chn ny cng cú mt im li l cỏc vt cn ny s to nờn mt hng ro chn t nhiờn, cú li cho vic s dng li tn s phớa sau chỳng 4.4 Cỏc ch tiờu cht lng h thng 4.4.1 Khỏi nim v cht lng dch v QOS QOS (Quality of Service) cú th xem nh l nhng ch tiờu ỏnh giỏ mng li m bt c mt h thng thụng tin di ng no u phi cú Ch tiờu cht lng mng li õy phi l nhng tiờu thc s cht lng chng Nguyn Thanh Hi Lp 46K-TVT 65 ỏn tt nghip TI U HểA CHT LNG MNG GSM hn nh ting núi tro, ớt rt cuc gi v khụng b nghn mch ỏnh giỏ c cht lng mng chỳng ta phi xỏc nh nhng i lng c trng (key indicators), qua ú cho phộp nhng cỏi nhỡn chớnh xỏc v s hot ng ca mng li cng nh cht lng ca mng 4.4.2 Cỏc i lng c trng 4.4.2.1 T l thit lp cuc gi thnh cụng CSSR (Call Setup Successful Rate) Cú th nh ngha CSSR nh l t l m ngi s dng (thuờ bao) thnh cụng vic bt u thc hin cuc gi xột trờn c hai chiu gi i v gi n (lu ý l nhng cuc gi ó c ni nhng b rt trng hp ny c coi l thnh cụng) Thnh cụng õy ta cú th tm coi l ngi s dng quay s v bm YES, cuc gi chc chn c ni (trng hp gi i) Trong trng hp gi n, s khụng thnh cụng cú th hiu n gin l mt ú ó thc s gi n thuờ bao nhng thuờ bao khụng nhn c mt tớn hiu bỏo gi no mc dự bt mỏy v nm vựng ph súng CSSR cú th c tớnh nh sau: CSSR = Tng s ln thc hin (nhn) thnh cụng cuc gi / Tng s ln thc hin (nhn) cuc gi Theo khuyn ngh Alcatel v ch tiờu cht lng h thng thỡ t l thit lp cuc gi thnh cụng CSSR cn t l 92% 4.4.2.2 T l rt cuc gi trung bỡnh (Average Drop Call Rate - AVDR) AVDR l t l s cuc gi b rt mch trờn tng s cuc gi thnh cụng AVDR cú th c tớnh nh sau: AVDR = Tng s ln rt mch / Tng s ln chim mch TCH thnh cụng ngoi tr trng hp Handover (AVDR = Total drops/ Total TCH seizures excluding TCH seizures due to HO) i lng ny nờn s dng ỏnh giỏ cht lng ton mng, ch khụng nờn ỏp dng cho tng cell riờng l vỡ rng mi cell khụng ch mang Nguyn Thanh Hi Lp 46K-TVT 66 ỏn tt nghip TI U HểA CHT LNG MNG GSM nhng cuc gi c bt u t nú (trờn c hai ngha gi i v gi n) m nú cũn phi chu trỏch nhim ti nhng cuc gi c handover t nhng cell khỏc sang - iu ú cú ngha l nú b chim mch nhiu hn rt nhiu ln Hn na i vi mi cell, vic mang mt cuc gi handover hay bỡnh thng l cú cựng mt bn cht 4.4.2.3 T l rt mch trờn TCH (TCH Drop Rate - TCDR) TCDR cú th tm nh ngha l t l rt mch tớnh trờn cỏc kờnh TCH ca tng cell riờng bit TCDR= Tng s ln rt mch/ Tng s ln chim mch thnh cụng (TCDR= Total TCH Drops/ Total TCH Seizures) Tng s ln chim mch õy cú th xut phỏt t bt c nguyờn nhõn no, k c Handover Cú rt nhiu nguyờn nhõn gõy nờn rt mch, loi tr nguyờn nhõn mỏy di ng gõy ta cú th a nhng nguyờn nhõn chớnh sau õy: - Do b nhiu quỏ nhiu hoc cht lng kờnh truyn quỏ thp; - Do tớn hiu quỏ yu; - Do li ca h thng chng hn nh phn cng trc trc; - Do s dng cỏc giỏ tr khụng chun ca cỏc tham s BSS; - Do khụng Handover c (thiu neighbour cell chng hn) Nhm d dng hn cho cụng tỏc k thut, TCDR c phõn lm hai i lng mi: Rt mch li h thng: TCDR-S (Drop due to System): tham s ny bao gm tt c cỏc li h thng chng hn nh software, transcoder c tớnh theo t l phn trm trờn tng s ln rt mch Vi mt h thng tt, t l ny l rt nh (thng vo khong 2-5 % tng s ln rt mch); Rt mch li tn s vụ tuyn RF : TCDR-R (Drop due to RF): tham s ny bao gm tt c cỏc li nh mc tớn hiu kộm, cht lng quỏ kộm, quỏ nhiu, Handover kộm cng c tớnh theo t l phn trm trờn tng s ln rt mch Nguyn Thanh Hi Lp 46K-TVT 67 ỏn tt nghip TI U HểA CHT LNG MNG GSM TCDR-R + TCDR-S = 100% 4.4.2.4 T l nghn mch TCH (TCH Blocking Rate - TCBR) TCBR c nh ngha nh t l chim mch khụng thnh cụng nghn kờnh thoi (khụng cú kờnh TCH ri) trờn tng s ln h thng yờu cu cung cp kờnh thoi TCBR = Tng s ln b nghn / Tng s ln yờu cu ng thụng (TCBR = Total blocks / Total TCH attempts) T s ny phn ỏnh mc nghn mch trờn tng cell riờng l hay trờn ton h thng Khi t s ny mt cell (hay khu vc) no ú tr nờn quỏ cao iu ú cú ngha l rt khú thc hin c cuc gi cell (hay khu vc) ú Tuy nhiờn tham s ny khụng phn ỏnh mt cỏch chớnh xỏc yờu cu v lu lng trờn mng vỡ rng mt ngi no ú mun thc hin mt cuc gi vũng mt phỳt chng hn, ngi ta s c nhiu ln cú th ni c mt kờnh thoi v nh vy s th cú th l rt nhiu ln (cú th l hng chc) cú th ch thc hin mt cuc gi nht kộo di mt phỳt iu ny lm tng t l nghn mch lờn rt nhanh, vt quỏ c bn cht thc t ca Vỡ vy ỏnh giỏ mt cỏch chớnh xỏc hn, ngi ta s dng mt i lng khỏc l cp phc v GoS (Grade of Service) ụi ta khụng hiu ti m t l TCBR li rt cao mt s cell, trng hp ny cỏch tt nht l tham kho thờm cỏc i lng Maxbusy v Congestion time cho cell ú - Maxbusy: S kờnh ln nht b chim ti cựng mt thi im - Congestion time: Tng s thi gian m ton b s kờnh b chim ht (Tng s thi gian nghn) - Lu lng v Grade of Service (GOS): Lu lng mang bi h thng khong thi gian t c nh ngha nh sau: C = n*T/t ; ú Nguyn Thanh Hi Lp 46K-TVT 68 ỏn tt nghip TI U HểA CHT LNG MNG GSM - T l thi gian m thoi trung bỡnh ; - n s cuc gi khong thi gian t n v ca lu lng c tớnh bng Erlang (E), nu nh thay t=3600, ta cú Eh (Erlang gi) Mt cỏch hon ton n gin, ta cú th tớnh lu lng nh sau: C = Tng thi gian chim mch / Thi gian o Lu lng ca h thng cng phn no y cho thy s hot ng ca mng Nu nh lu lng ca mt cell no y gim i mt cỏch bt bỡnh thng, iu ú cú ngha l hoc vựng ph súng ca cell ó b thu hp li (do tt cụng sut hay anten hng) hoc mt nhúm thu phỏt no y ca cell khụng hot ng Lu lng ca h thng cú mt tng quan tng i i vi t l nghn TCH (TCBR) ó trỡnh by trờn, lu lng tng vt mt giỏ tr no ú (tu thuc vo dung lng ca cell) thỡ t l TCBR cng tng lờn rt nhanh theo nú Tuy nhiờn mt s trng hp, c cú lu lng rt thp, t l TCBR rt cao Khi ú khụng cú mt cỏch lý gii no tt hn l mt s khe thi gian timeslot trờn cell ó khụng hot ng Gi bn ca h thng BH (busy hour) c tớnh nh l gi m lu lung i qua h thng l ln nht V ú thit k mt h thng no ú, nhm tho yờu cu v lu lng mt cỏch tt nht ngi ta thng s dng cỏc s liu thng kờ cho gi bn Trong mt h thng vi mt s hu hn kờnh thoi v mi thuờ bao chim mch ht mt thi gian trung bỡnh T no y, ta thy rng s thuờ bao tng lờn hay núi cỏch khỏc m lu lng tng lờn thỡ xỏc sut b nghn mch cng tng lờn v lu lng tng lờn n mt mc no ú thỡ tỡnh trng nghn mch khụng th chp nhn c na Vy lm cú th ỏnh giỏ mc nghn mch ny mt cỏch chớnh xỏc? Ngi ta s dng mt i lng l cp phc v GOS thc hin iu ú GOS cú th c nh ngha nh l xỏc sut b nghn mch cho mt thuờ bao thc hin cuc gi mt khu vc cú mt lu lng yờu Nguyn Thanh Hi Lp 46K-TVT 69 ỏn tt nghip TI U HểA CHT LNG MNG GSM cu (offerred traffic) xỏc nh no ú Vn ny sinh l lu lng yờu cu õy l gỡ? Nú cú th c coi nh l lu lng m h thng cú th mang c gi bn trng hp khụng cú nghn mch hay núi cỏch khỏc i l s kờnh thoi ca h thng tng ln Ngi ta cú th tớnh GOS cho mt h thng vi t - kờnh v A - lu lng yờu cu nh sau: GOS (t,A) = (GOS (t-1,A)) (*) GOS (0,A) = Tuy nhiờn Lu lng yờu cu l mt cỏi gỡ ú cú v khụng thc, khụng th cõn o ong m c v ngi ta ch cú th o c lu lng thc mang bi cỏc kờnh thoi m thụi Vỡ vy ngi ta tớnh lu lng yờu cu A nh sau: A = C*(1+GOS) ; ú C - lu lng o c trờn h thng Nhng li l lm tớnh c GOS tớnh GOS u tiờn ngi ta gi s A= C, da vo cụng thc (*) ta cú th tớnh c GOS no y, v ú: C1=A/(1+GOS1) Nu nh C1 va tớnh c li nh hn C thc, ngi ta li tng A lờn mt chỳt chng hn A= C + 0,00001, li tớnh theo cỏch trờn v c nh th cho ti Cn tớnh c gn vi C thc nht Khi ú giỏ tr tớnh c GOSn chớnh l giỏ tr ca GOS cn tỡm Khi ó tớnh c lu lng yờu cu A, ta cú th d dng xỏc nh s kờnh cn thit bng cỏch tra bng 4.4.2.5 T l rt mch trờn SDCCH (SDCCH Drop Rate - CCDR) CCDR c nh ngha nh l t l gia tng s ln rt mch trờn kờnh SDCCH v tng s ln chim SDCCH thnh cụng CCDR = Tng s ln rt trờn SDCCH/ Tng s ln chim SDCCH thnh cụng Nguyn Thanh Hi Lp 46K-TVT 70 ỏn tt nghip TI U HểA CHT LNG MNG GSM (CCDR = SDCCH drops / SDCCH seizures) CCDR cng rt quan trng, nú mt phn ỏnh giỏ t l thnh cụng ca cuc gi núi chung Núi chung thụng tin di ng GSM v v mt khớa cnh no ú, ớt nht l trờn mt tn s vụ tuyn RF, CCDR v TCDR cú cựng bn cht, nu nh CCDR cao thỡ t l TCDR cng cao v ngc li Vỡ rng thi gian chim mch trờn SDCCH l rt ngn (trung bỡnh khong 3s) so vi thi gian chim mch trờn TCH (trung bỡnh khong 65 s) nờn CCDR cng nh hn TCDR rt nhiu Tuy nhiờn, CCDR tr nờn ln mt cỏch khụng bỡnh thng so sỏnh vi TCDR, iu ú cú ngha l cú mt cỏi gỡ ú khụng n hoc l cỏc tham s ca phn BSS hoc l kờnh tn s cú cha SDCCH quỏ nhiu 4.4.2.6 T l nghn mch trờn SDCCH (SDCCH Blocking Rate - CCBR) CCBR c nh ngha nh l t s gia tng s ln chim SDCCH khụng thnh cụng nghn SDCCH v tng s ln yờu cu cung cp kờnh SDCCH CCBR = Tng nghn SDCCH / Tng yờu cu SDCCH (CCBR = SDCCH blocks / SDCCH Attempts) i lng ny rt quan trng i vi mt h thng GSM v trc tip nh hng n t l thnh cụng mt thuờ bao thc hin cuc gi Nu nh t l nghn SDCCH quỏ cao thỡ kh nng thc hin cuc gi rt khú - bn bm Yes s chng cú gỡ xy c (!), v iu nguy him nht l thuờ bao khụng th nhn bit c iu ny (khỏc vi trng hp nghn TCH, thuờ bao cú th c bit nh õm hoc nh thụng ip net fail trờn mn hỡnh ca mỏy di ng) v rt cú th h ngh rng mỏy ca mỡnh hng ??!! Cng tng t nh trờn TCH ta cng cú th tham kho thờm hai i lng khỏc l Maxbusy v Congestion time cho SDCCH Nguyn Thanh Hi Lp 46K-TVT 71 ỏn tt nghip TI U HểA CHT LNG MNG GSM KT LUN Ni dung ỏn tt nghip c trỡnh by nhng nột c bn nht v mng thụng tin di ng GSM Ti u hoỏ cht lng mng l mt cụng vic khú khn, phc v ũi hi ngi thc hin phi nm vng h thng, ngoi cng cn phi cú nhng kinh nghim thc t v s tr giỳp ca nhiu phng tin hin i cú th giỏm sỏt, kim tra v t ú mi a c cỏc cụng vic thc hin ti u hoỏ Do thi gian lm ỏn cú hn v nhng hn ch khụng trỏnh ca vic hiu bit cỏc da trờn lý thuyt l chớnh nờn ỏn tt nghip ca em chc chn khụng trỏnh nhng thiu sút Em rt mong nhn c nhng ý kin ỏnh giỏ, gúp ý ca cỏc thy cụ v cỏc bn ỏn c hon thin hn Qua thi gian lm ỏn, em thy ti u hoỏ l mt mng ti rng v luụn cn thit cho cỏc mng vin thụng hin ti núi chung v mng thụng tin di ng núi riờng Kh nng ng dng ca ti l giỳp ớch cho nhng ngi lm cụng tỏc ti u hoỏ mng, l c s lý thuyt da trờn c s ú cú th tỡm gii phỏp ti u húa khoa hc nht V phn mỡnh, em tin tng rng tng lai nu c lm vic lnh vc ny, em s tip tc tỡm hiu v nghiờn cu mt cỏch sõu sc hn na v ti ny Mt ln na, em chõn thnh cm n cỏc thy cụ giỏo b mụn in t - Vin thụng khoa Cụng ngh trng i hc Vinh v by t lũng bit n sõu sc ti PGS.TS Nguyn Hoa L ó nhit tỡnh hng dn, giỳp em hon thnh ỏn tt nghip ny Vinh, ngy 12 thỏng nm 2010 Sinh viờn thc hin Nguyn Thanh Hi Nguyn Thanh Hi Lp 46K-TVT 72 ỏn tt nghip TI U HểA CHT LNG MNG GSM TI LIU THAM KHO [1] Nguyn Phm Anh Dng, Thụng tin di ng GSM, Nh xut bn bu in, H Ni 1999 [2] V c Th, Tớnh toỏn mng thụng tin di ng s CELLULAR , Nh xut bn giỏo dc, H Ni 1999 [3] V c Th, Thụng tin di ng s celluler, Nh xut bn giỏo dc 1997 [4] Nguyn Phm Anh Dng, Thụng tin di ng s, Nh xut bn k thut 1993 [5] http://vntelecom.org [6] http://ww.ebook.edu.vn Nguyn Thanh Hi Lp 46K-TVT 73 [...]... FAC CHƯƠNG 3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐỂ THỰC HIỆN TỐI ƯU HÓA 3.1 Giới thiệu chung 3.1.1 Lưu đồ thực hiện tối ưu hóa Nguyễn Thanh Hải Lớp 46K-ĐTVT 31 Đồ án tốt nghiệp TỐI ƯU HÓA CHẤT LƯỢNG MẠNG GSM Hình 3.1 Lưu đồ tối ưu hóa 3.1.2 Các quá trình thực hiện 3.1.2.1 Giám sát chất lượng phục vụ Trung tâm OMC là một trung tâm hoạt động với mục đích khai thác và bảo dưỡng mạng một cách chính xác và nhanh chóng Tại... nghiệm phát triển mạng của các mạng trước; - Giá thành hệ thống và thiết bị đầu cuối… Nguyễn Thanh Hải Lớp 46K-ĐTVT 33 Đồ án tốt nghiệp TỐI ƯU HÓA CHẤT LƯỢNG MẠNG GSM 3.2.2 Yêu cầu lưu lượng cho mổi thuê bao Lưu lượng của một thuê bao được tính theo công thức: A= n *T ; 3600 trong đó n - số cuộc gọi trung bình trong một giờ của một thuê bao; T - thời gian trung bình cho một cuộc gọi; A - lưu lượng thông... nghiệp TỐI ƯU HÓA CHẤT LƯỢNG MẠNG GSM - Hệ thống phải cho phép cấu trúc và tỷ lệ tính cước khác nhau khi được dùng trong các mạng khác nhau; - Trung tâm chuyển mạch và các thanh ghi định vị phải dùng hệ thống báo hiệu được tiêu chuẩn hoá quốc tế; - Chức năng bảo vệ thông tin báo hiệu và thông tin điều khiển mạng phải được cung cấp trong hệ thống 1.2.2 Chất lượng phục vụ và an toàn bảo mật - Chất lượng. .. 2.4 Các mã nhận dạng sử dụng trong hệ thống GSM Nguyễn Thanh Hải Lớp 46K-ĐTVT 26 Đồ án tốt nghiệp TỐI ƯU HÓA CHẤT LƯỢNG MẠNG GSM Trong GSM, mỗi phần tử mạng cũng như mỗi vùng phục vụ đều được địa chỉ hoá bằng một số gọi là mã (code) Trên phạm vi toàn cầu, hệ thống mã này là đơn trị (duy nhất) cho mỗi đối tượng và được lưu trữ rải rác trong tất cả các phần tử mạng 2.4.1 Mã xác định khu vực LAI ( Location... ISDN như sau: CC Nguyễn Thanh Hải NDC SN Lớp 46K-ĐTVT 28 Đồ án tốt nghiệp TỐI ƯU HÓA CHẤT LƯỢNG MẠNG GSM trong đó CC (Country Code): mã nước, là nơi thuê bao đăng kí nhập mạng (Việt Nam thì CC = 84) NDC (National Destination Code): mã mạng GSM, dùng để phân biệt các mạng GSM trong cùng một nước SN (Subscriber Number): số thuê bao, tối đa được 12 số, trong đó có 3 số để nhận dạng HLR - Nhận dạng thuê bao... vùng sau: Nguyễn Thanh Hải Lớp 46K-ĐTVT 13 Đồ án tốt nghiệp TỐI ƯU HÓA CHẤT LƯỢNG MẠNG GSM Hình 1.1 Phân cấp cấu trúc địa lý mạng GSM Hình 1.2 Phân vùng và chia ô 1.3.1 Vùng phục vụ PLMN (Public Land Mobile Network) Vùng phục vụ GSM là toàn bộ vùng phục vụ do sự kết hợp của các quốc gia thành viên nên những máy điện thoại di động GSM của các mạng GSM khác nhau ở có thể sử dụng được nhiều nơi trên thế giới... 46K-ĐTVT 15 Đồ án tốt nghiệp TỐI ƯU HÓA CHẤT LƯỢNG MẠNG GSM CHƯƠNG 2 CẤU TRÚC MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM Mạng GSM gồm có 3 thành phần, đó là trạm di động cung cấp khả năng liên lạc, hệ thống trạm gốc điều khiển kết nối vô tuyến với trạm di động và hệ thống mạng có chức năng thực hiện chuyển mạch các cuộc gọi giữa các thuê bao di động 2.1 Mô hình hệ thống trong thông tin di động GSM Nguyễn Thanh Hải Lớp... các mã này được sử dụng cho mạng báo hiệu CCS7 trong mạng GSM Riêng HLR/AUC còn có một mã khác, gồm hai thành phần Một phần liên quan đến số thuê bao đa dịch vụ toàn cầu - MSISDN (International Mobile Subscriber ISDN Number) được sử dụng trong việc thiết lập cuộc gọi Nguyễn Thanh Hải Lớp 46K-ĐTVT 27 Đồ án tốt nghiệp TỐI ƯU HÓA CHẤT LƯỢNG MẠNG GSM từ một mạng khác đến MS trong mạng Phần tử khác liên quan... được ký kết giữa hai mạng Nguyễn Thanh Hải Lớp 46K-ĐTVT 11 Đồ án tốt nghiệp TỐI ƯU HÓA CHẤT LƯỢNG MẠNG GSM Finland Telecom của Phần Lan và Vodafone của Anh Tin nhắn SMS đầu tiên cũng được gửi đi trong năm 1992 Những năm sau đó, hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM phát triển một cách mạnh mẽ, cùng với sự gia tăng nhanh chóng của các nhà điều hành, các mạng di động mới, thì số lượng các thuê bao cũng... 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 Hình 2.3 Phân loại kênh logic - Kênh lưu lượng TCH: Có hai loại kênh lưu lượng: Bm hay kênh lưu lượng toàn tốc (TCH/F), kênh này mang thông tin tiếng hay số liệu ở tốc độ 22,8 kbit/s; Lm hay kênh lưu lượng bán tốc (TCH/H), kênh này mang thông tin ở tốc độ 11,4 kbit/s - Kênh điều ... THUYẾT ĐỂ THỰC HIỆN TỐI ƯU HÓA 3.1 Giới thiệu chung 3.1.1 Lưu đồ thực tối ưu hóa Nguyễn Thanh Hải Lớp 46K-ĐTVT 31 Đồ án tốt nghiệp TỐI ƯU HÓA CHẤT LƯỢNG MẠNG GSM Hình 3.1 Lưu đồ tối ưu hóa 3.1.2 Các... triển mạng mạng trước; - Giá thành hệ thống thiết bị đầu cuối… Nguyễn Thanh Hải Lớp 46K-ĐTVT 33 Đồ án tốt nghiệp TỐI ƯU HÓA CHẤT LƯỢNG MẠNG GSM 3.2.2 Yêu cầu lưu lượng cho mổi thuê bao Lưu lượng. .. nghiệp TỐI ƯU HÓA CHẤT LƯỢNG MẠNG GSM CC (Country Code): mã nước, nơi thuê bao đăng kí nhập mạng (Việt Nam CC = 84) NDC (National Destination Code): mã mạng GSM, dùng để phân biệt mạng GSM nước