Nội dung bài viết nghiên cứu, xây dựng phần mềm nâng cao độ chính xác trong đo kiểm đánh giá KPI mạng vô tuyến. Để hiểu rõ hơn mới các bạn tham khảo chi tiết nội dung bài viết này.
Nghiên cứu, xây dựng phần mềm nâng cao độ xác đo kiểm đánh giá KPI mạng vô tuyến Phạm Quốc Cường1, Tăng Tấn Chiến2 Trung tâm TMC MobiFone – Tổng Công ty Viễn thông MobiFone Khoa Điện tử - Viễn thông, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng Email: cuong.phamquoc@mobifone.vn, ttchien@ac.udn.vn, Abstract— Đo kiểm Drive Test, kỹ thuật để đánh giá chất lượng hệ thống thông tin di động 2G, 3G, 4G 5G theo hướng cảm nhận người dùng nhà mạng di động giới nói chung Việt Nam nói riêng Việc đo kiểm đánh giá trạng chất lượng mạng lưới cần thiết để phục vụ q trình tối ưu hóa liên tục mạng vô tuyến nhà mạng công tác đo kiểm mạng di động hàng năm theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia (QCVN) Cục Viễn thông Trong báo này, nghiên cứu xây dựng phần mềm có khả tự động phát hiện, cảnh báo xóa logfile đo kiểm Drive Test bị trùng lặp nhằm nầng cao độ xác việc tính tốn KPIs chất lượng dịch vụ di động ngơn ngữ lập trình C# II Kỹ thuật đo kiểm Drive Test phương pháp đo lường đánh giá vùng phủ, dung lượng, chất lượng dịch vụ (QoS) mạng vô tuyến di động (RAN) [1] nhà mạng thực đo định kỳ đột xuất để phục vụ công tác tối ưu hóa xử lý cố kỹ thuật phát sinh mạng lưới Ngồi ra, Cục Viễn thơng – Bộ Thông tin & Truyền thông sử dụng kỹ thuật đo Drive Test kết hợp đo cố định để công bố chất lượng dịch vụ hàng năm nhà mạng Việt Nam theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN36 dành cho dịch vụ thoại [2], QCVN81 dành cho dịch vụ truy cập liệu Internet [3] Tùy vào mục đích đo kiểm để triển khai hệ thống máy đo khác nhau, thiết bị thực đo lưu liệu dạng logfile gồm thông tin [5], [6], [7]: x Mức thu vùng phủ 2G (RxLev), 3G (RSCP), 4G/5G (RSRP) x Chất lượng vùng phủ 2G (RxQual), 3G (EcNo, Pilot Pollution), 4G/5G (RSRQ, SINR) x Tốc độ tải liệu đường lên/đường xuống x Chất lượng thoại MOS x Tỉ lệ chuyển giao thành công (handover) lớp mạng 2G, 3G, 4G 5G, … Keywords- Drive Test, Xây dựng phần mềm, Nâng cao độ xác, KPIs, Chất lượng dịch vụ I ĐO KIỂM DRIVE TEST GIỚI THIỆU Hiện nay, hầu hết nhà mạng di động giới nói chung Việt Nam nói riêng sử dụng kỹ thuật đo kiểm Drive Test để đánh giá chất lượng mạng vô tuyến theo hướng cảm nhận người dùng QoE [1] Có nhiều hệ thống máy đo đánh giá chất lượng mạng vô tuyến 2G, 3G, 4G 5G giới bao gồm [1]: x TEMS - InfoVista x NEMO – Keysight Technologies x Swissqual - Rhode & Schwarz x RantCell - Megron Tech x QXDM – Qualcomm Technologies Thực tế chưa có phần mềm tự động phát hiện, cảnh báo xóa logfile đo kiểm Drive Test bị trùng lặp lỗi trình thực thao tác đo, lưu liệu lên hệ thống đồ số vùng phủ, … hầu hết hệ thống máy đo với dung lượng sở liệu hàng trăm TB Bài báo thực nghiên cứu xây dựng phần mềm hỗ trợ phát hiện, cảnh báo xóa logfile đo kiểm trùng lặp ngơn ngữ lập trình C# Phần cịn lại báo tổ chức sau: Trong phần II, chúng tơi trình bày khái quát kỹ thuật đo kiểm Drive Test Trong phần III, đề xuất thiết kế xây dựng thuật toán phần mềm Phần IV cung cấp kết ứng dụng phần mềm thực tế Cuối cùng, báo kết luận phần V Hình Hệ thống máy đo benchmarking Nemo Outdoor [4] Các logfile sau đo nhập vào phần mềm phân tích TEMS Discovery (InfoVista), Nemo Analyze (Keysight), 19 NQDI (Rhode & Schwarz) … sau xuất số lượng mẫu đo đạc để tính tốn KPIs, tin Layer & Layer để xử lý cố mạng lưới Dữ liệu đo kiểm có số lượng dung lượng file lớn xem big data, thống kê trung bình logfile đo benchmarking chất lượng dịch vụ 2G/3G/4G ba nhà mạng lớn Việt Nam tỉnh khoảng 200-300GB với hàng nghìn logfile việc thao tác lỗi đo, lưu liệu lên hệ thống dẫn đến logfile đo bị trùng lặp dẫn đến việc đánh giá KPIs khơng cịn xác sai lệch số mẫu Để đảm bảo tính xác báo cáo chất lượng mạng thời điểm, số mẫu lưu lại phải III THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG PHẦN MỀM Đặt vấn đề Hiện nay, chưa có cơng cụ tự động phát hiện, cảnh báo xóa logfile đo kiểm bị trùng lặp trước nhập vào phần mềm phân tích đánh giá KPIs nhằm đảm bảo tính xác cơng tác đo đánh giá chất lượng mạng định kỳ Việc xuất logfile trùng lặp kết đo làm sai lệch số liệu báo cáo việc kiểm tra logfile bị trùng lặp trước hoàn toàn thực thủ công theo phương thức hậu xử lý (post-processing) gây lãng phí tài nguyên phần cứng lẫn thời gian Bài báo đề xuất giải pháp tiền xử lý logfile (preprocessing) phát xóa hàng loạt logfile bị trùng lặp nhiều hệ thống máy đo kiểm giới trước thực thao tác nhập logfile vào phần mềm phân tích như: Nemo Analyze, TEMS Discovery, NQDI, QCAT, … Hình Sơ đồ khối phương pháp xử lý liệu đo kiểm mạng vô tuyến trước phương pháp Thiết kế phần mềm x Mục đích: Xây dựng phần mềm có tính phát hàng loạt logfile đo kiểm mạng vô tuyến bị trùng lặp với lượng liệu đầu vào xem big data Đưa danh sách tên file bị trùng lặp để biết khu vực xảy tượng đo lỗi để tiến hành đo kiểm lại để thực đánh giá, tối ưu mạng vô tuyến xác Phần mềm khả tiền xử lý logfile nhiều hãng cung cấp thiết bị đo mạng viễn thông lớn như: TEMS, Nemo, Rohde & Schwarz, Qualcomm x Kiến trúc phần mềm: Phần mềm thiết kế với ba module tảng Visual C# Microsoft hỗ trợ thư viện có sẵn hệ điều hành Windows: Hình So sánh quy trình phát logfile trùng lặp theo cách truyền thống (post-processing) giải pháp đề xuất (pre-processing) Hình Các module phần mềm Q trình tiền xử lý logfile đảm bảo liệu đầu vào thời điểm máy đo lấy mẫu, tổng dung lượng logfile cần xử lý giảm xuất logfile trùng lặp thời gian phân tích xử lý xuất báo cáo phần mềm hãng như: TEMS Discovery, Nemo Analyze, … cải thiện điều tất yếu Hình so sánh phương pháp đề xuất so với phương pháp cũ trước Việc chia phần mềm làm ba module để trình xử lý diễn song song với nhằm giảm thời gian so với việc thực thi tuần tự, ngồi cịn tận dụng ưu điểm vi xử lý đa lõi (multi-core), đa luồng (multi-thread) trang bị hầu hết xử lý Thuật toán so sánh logfile Các hàm IO Visual C# hỗ trợ đọc logfile lưu trữ dạng kiểu liệu chuỗi (Strings) [8] Hình trình bày lưu đồ thuật tốn so sánh hai logfile bản: 20 Thực tiền xử lý logfile hệ thống TEMS hãng InfoVista đo kiểm dịch vụ sau Thành phố Huế (Thừa-Thiên Huế) x Tải liệu 3G/4G theo hướng đường lên/đường xuống x Thực gọi thoại chế độ DualMode 2G-3G x Thực gọi CSFB từ mạng 4G/LTE mạng 2G/3G x Tải liệu liên công nghệ vô tuyến IRAT tripple mode: 2G/3G/4G Dung lượng logfile 6.35GB, số lượng logfile 833, trình thao tác lưu dump máy tính trình đo dẫn đến quy trình lưu logfile bị trùng (duplicate) phần mềm thực thi thuật toán để phát hiện, cảnh báo xóa logfile -Nếu thực theo quy trình cũ, phương pháp post-processing thời gian để phát logfile bị trùng dao động 55 phút để phần mềm TEMS Discovery phân tích logfile Hình Lưu đồ thuật toán so sánh logfile Lưu đồ thuật tốn để so sánh logfile có giống hay không gồm bước [8]: B1: Đọc file so sánh hai tham chiếu file trỏ đến file có giống hay khơng B2: Nếu hai file khác tham chiếu so sánh độ dài logfile nhờ vào hàm length để xác định kích thước liệu có B3: Đọc so sánh byte liệu hai logfile phát byte sai khác kết thúc file IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG THỰC TẾ Giao diện phần mềm Hình giao diện GUI phần mềm sau lập trình theo thuật tốn đề xuất đóng gói, giao diện GUI đến thư mục chứa logfile cần thực tiền xử lý Hình Phần mềm phân tích logfile q trình post-processing -Thực theo phương pháp pre-processing báo đề xuất: x Chọn đường dẫn đến thư mục chưa logfile thực thi thuật tốn Hình Giao diện GUI phần mềm Các tính phần mềm Phần mềm hỗ trợ tiền xử lý định dạng logfile hầu hết hãng đo kiểm lớn giới như: nmf (Nemo), trp (TEMS), rmscd (R&S), isf (Qualcomm), … Kết sau q trình chạy thuật tốn phân tích so sánh thống kê số lượng logfile, cảnh báo tên logfile trùng lặp tùy biến xóa hàng loạt logfile bị trùng nhằm đảm bảo liệu đo kiểm thời điểm lấy mẫu Phần mềm sử dụng giao diện GUI trực quan, chạy máy tính sử dụng hệ điều hành Windows, xây dựng theo kiểu phần mềm đa luồng (multi-threads) nên tăng tốc độ xử lý liệu máy tính tích hợp vi xử lý đa lõi (multi-core) Kết ứng dụng thực tế Hình Phần mềm MobiFiltering nhận diện thư mục chứa logfile để thực pre-processing x 21 Sau thời gian xử lý khoảng phút (467,49s) phần mềm trả kết sau: o Phát 16 logfile bị trùng lặp tổng số 833 files o Thống kê tỉ lệ logfile theo dung lượng file o o Đưa tùy chọn xóa logfile trùng lặp ‘Delete duplicate files’ Xuất tên logfile bị trùng lặp để xử lý thêm trước nhập logfile vào phần mềm phân tích xuất KPIs, số liệu Hình 11 Tùy chọn xóa tất logfile trùng lặp x Kết sau xóa thực kiểm tra lại Hình Kết đầu sau chạy thuật toán so sánh x Các tên logfile bị trùng lặp xuất file txt để tiến hành đo lại thời điểm lỗi x Tùy chọn xóa logfile bị trùng giữ lại phiên Hình 12 Các logfile đo kiểm sau xử lý Hình 10 Danh sách logfile bị trùng lặp V KẾT LUẬN Bài báo trình bày kỹ thuật đo kiểm Drive Test xây dựng thuật toán để phát triển phần mềm ứng dụng nâng cao chất lượng đo kiểm đánh giá KPI mạng vô tuyến thơng tin di động tiền xử lý hầu hết logfile hệ thống máy đo giới TEMS, Nemo, Swissqual, QXDM, … Nâng cao độ xác cơng tác đo kiểm đánh giá, báo cáo chất lượng mạng di động cần thiết để q trình tối ưu hóa vùng phủ nhà mạng mang lại hiệu quả; với giải pháp tiền xử lý mà báo đề xuất giúp rút ngắn thời 22 [5] gian, tài nguyên phần cứng xử lý liệu big data theo phương pháp cũ (post-processing) trước TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [6] Phạm Quốc Cường, Tăng Tấn Chiến, “Nghiên cứu xây dựng phần mềm đánh giá chất lượng mạng vô tuyến nhà mạng di động theo tọa độ địa lý” Tạp chí Khoa học Cơng nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol 17, no 5, pp 30-34, Aug 2019 Cục Viễn thông, “QCVN36:2015/BTTTT – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia chất lượng dịch vụ điện thoại mạng viễn thông di động mặt đất” Bộ Thông tin Truyền thông, 2015 Cục Viễn thông, “QCVN81:2014/BTTTT – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia chất lượng dịch vụ truy nhập Internet mạng viễn thông di động mặt đất IMT-2000” Bộ Thông tin Truyền thông, 2014 Technical team, “Nemo Outdoor Product Description” Anite-Filand, 2014 [7] [8] 23 Tito Yuwono, Fitrah Ferdiyanto, “RF measument and analysis of 2G GSM network performance case study: Yogyakarta Indonesia”, 2015 IEEE 3rd International Conference on Smart Instrumentation, Measurement and Applications (ICSIMA), 2015 Jelena Sokic, Marija Vucicevic, Mladen Koprivica, Aleksanda Neskovic, “Comparative analysis of UMTS signal quality of mobile operators”, 2011 19thTelecommunications Forum (TELFOR) Proceedings of Papers, IEEE, 2011 He Xian, Wu Muqing, MiaoJiansong, Zhang Cunyi, “The impact of channel environment on the RSRP and RSRQ measument of handover performance”, 2011 International Conference on Electronics, Communications and Control (ICECC), IEEE, 2011 https://support.microsoft.com/sr-latn-rs/help/320348/how-to-create-afile-compare-function-in-visual-c ... kiểm Drive Test xây dựng thuật toán để phát triển phần mềm ứng dụng nâng cao chất lượng đo kiểm đánh giá KPI mạng vô tuyến thông tin di động tiền xử lý hầu hết logfile hệ thống máy đo giới TEMS,... vào phần mềm phân tích như: Nemo Analyze, TEMS Discovery, NQDI, QCAT, … Hình Sơ đồ khối phương pháp xử lý liệu đo kiểm mạng vô tuyến trước phương pháp Thiết kế phần mềm x Mục đích: Xây dựng phần. .. trước nhập vào phần mềm phân tích đánh giá KPIs nhằm đảm bảo tính xác cơng tác đo đánh giá chất lượng mạng định kỳ Việc xuất logfile trùng lặp kết đo làm sai lệch số liệu báo cáo việc kiểm tra logfile