Một hướng phát triển quan trọng Viễn thơng Thông tin Di động Các hệ mạng thông tin di động liên tục đời phát triển, điều hiển nhiên trạm thu phát dựng lên để mở rộng qui mô mạng, tăng số lượng người phục vụ nhiều mục đích khác Việc số lượng trạm thu phát di động ngày tăng làm cho chi phí vận hành, bảo dưỡng, thuê vị trí lắp đặt trạm trở thành gánh nặng nên toán tối ưu mạng di động đặt mà việc đo kiểm trở thành bước quan trọng hàng đầu em chọn đề tài “ đo kiểm mạng di động 4G ” theo mục đích nhằm tối ưu mạng di động 4G
HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VIỄN THƠNG II _ BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THƠNG HỆ: ĐẠI HỌC CHÍNH QUY NIÊN KHĨA: 2015-2020 Đề tài: ĐO KIỂM MẠNG DI ĐỘNG 4G Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Giáo viên hướng dẫn: TP.HCM – Tháng 07 / Năm 2019 MAI SĨ KỲ N15DCVT123 D15CQVT02-N Ths Phạm Thanh Đàm HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VIỄN THÔNG II _ BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRÙN THƠNG HỆ: ĐẠI HỌC CHÍNH QUY NIÊN KHÓA: 2015-2020 Đề tài: ĐO KIỂM MẠNG DI ĐỘNG 4G Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Giáo viên hướng dẫn: MAI SĨ KỲ N15DCVT123 D15CQVT02-N Ths PHẠM THANH ĐÀM TP.HCM – Tháng 07 / Năm 2020 MỤC LỤC Trang CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CÁC THIẾT BỊ VÀ PHẦN MỀM DÙNG TRONG ĐO KIỂM MẠNG DI ĐỘNG 4G 1/ Các thiết bị dùng đo kiểm mạng di động 4G 2/ Các phần mềm dùng đo kiểm mạng di động 4G CHƯƠNG II : QUI TRÌNH THU THẬP DỮ LIỆU MẠNG DI ĐỘNG 4G 11 1/ Thiết kế Route trước Driving Test 11 2/ Thiết lập đo 12 3/ Test Demo 30 4/ Thu thập liệu từ mạng hữu 30 CHƯƠNG III : PHÂN TÍCH KẾT QUẢ ĐO KIỂM MẠNG DI ĐỘNG 4G 33 1/ Phân tích kết đưa kiến nghị 33 2/ Hiệu chỉnh 35 3/ Đo lại 35 4/ Báo cáo, đánh giá công việc 36 MỤC LỤC ẢNH Hình Trang Ý nghĩa 1.1 Các máy điện thoại chạy phần mềm TEMS Pocket 1.2 Laptop chạy phần mềm TEMS Investigation 1.3 Thiết bị PCTEL SeeGull MX Flex Scanning Receiver 1.4 Một thiết bị USB GPS cho máy tính Windows 1.5 Thiết bị GPS kết nối với Scanner 1.6 Accu ( ắc quy ) dùng cấp nguồn cho thiết bị hoạt động 1.7 Một thiết bị Hub chia đầu USB cho laptop 1.8 Thiết bị Inveter chuyển dòng 12V DC thành 220V AC 1.9 Sơ đồ lắp đặt thiết bị cho đo Driving test 1.10 Kết nối tổng thể thực tế 1.11 Hệ anten sử dụng để quét ( thay cho điện thoại ) 1.12 Các cổng kết nối Scanner 1.13 Các thiết bị bố trí xe Driving Test 1.14 Các thiết bị bố trí xe Driving Test 1.15 Giao diện Tems Pocket thiết bị Android 1.16 Phần mềm TEMS Investigation phiên 20.0 1.17 Phần mềm TEMS Discovery phiên 20.0.0 Professional 1.18 10 Dùng Google Earth đánh dấu vị trí trạm thiết kế Route 2.1 11 Sơ đồ vị trí lắp đặt trạm thu phát 4G thành phố Cần Thơ 2.2 12 Sơ đồ Route thiết kế để tiến hành đo thực tế thành phố Cần thơ 2.3 32 Khối nguồn xe dùng Driving test 3.1 36 Ví dụ kết đo dạng hình ảnh Bảng Trang Ý nghĩa 2.1 14 Bảng giá trị CQI 3.1 37 Ví dụ kết đo dạng bảng CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Viết đầy đủ Ý nghĩa 4G 4th Genaration Mạng di động tế hệ thứ CDR Call Drop Rate Tỷ lệ rớt gọi CELL ID Identity document of Cell Mã định danh cell CPU Central Processing Unit Bộ vi xử lý trung tâm CQI Channel Quality Indicator Chỉ số chất lượng kênh CSSR Call Set-up Success Rate Tỷ lệ thiết lập gọi thành công DS Digital signal Tín hiệu số DT Driving Test Lái xe đo kiểm EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution Mạng di động hệ có cung cấp dịch vụ data tốc độ 384 Kb/s (2,75G) File GIS File of Geographic Information Systems Tập tin chứa liệu hệ thống thông tin địa lý GE Google earth Phần mềm bảng đồ định vị Google GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vơ tuyến gói tổng hợp (2.5G) GPS Global Positioning System Hệ thống Định vị Toàn cầu GSM Global System for Mobile Communications Hệ thống thông tin di động toàn cầu KPI Key Performance Indicator Chỉ số đo lường đánh giá hiệu LTE Long Term Evolution 4G LTE chuẩn cho truyền thông không dây tốc độ liệu cao QoS Quality of service Chất lượng dịch vụ RAM Random Access Memory Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên RSRP Reference Signal Received Power Cơng suất tín hiệu thu RSRQ Reference Signal Received Quality Chất lượng tín hiệu thu SNR Signal-to-Noise Ratio Tỷ số tín hiệu nhiễu TAC Terminal Access Controller Bộ điều khiển truy nhập đầu cuối LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, Viễn thông xem kết cấu hạ tầng quan trọng kinh tế, phát triển công nghệ Viễn thông bàn đạp thúc đẩy ngành công nghệ khác phát triển theo Một hướng phát triển quan trọng Viễn thơng Thông tin Di động Các hệ mạng thông tin di động liên tục đời phát triển, điều hiển nhiên trạm thu phát dựng lên để mở rộng qui mô mạng, tăng số lượng người phục vụ nhiều mục đích khác Việc số lượng trạm thu phát di động ngày tăng làm cho chi phí vận hành, bảo dưỡng, thuê vị trí lắp đặt trạm trở thành gánh nặng nên toán tối ưu mạng di động đặt mà việc đo kiểm trở thành bước quan trọng hàng đầu em chọn đề tài “ đo kiểm mạng di động 4G ” theo mục đích nhằm tối ưu mạng di động 4G Nhân em muốn gửi lời cảm ơn đến thầy giảng viên hướng dẫn thực tập em Th.S Phạm Thanh Đàm thầy cô khoa Viễn Thông II Học viện Công nghệ Bưu chính- Viễn thơng sở Tp.HCM tận tình dạy em suốt khoảng thời gian học tập trường Em xin cảm ơn Công ty cổ phần KASATI tạo điều kiện tốt cho em thực tập hoàn thành báo cáo Sinh viên thực hiện: Mai Sĩ Kỳ Tp.HCM, tháng 07 năm 2019 CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CÁC THIẾT BỊ VÀ PHẦN MỀM DÙNG TRONG ĐO KIỂM MẠNG DI ĐỘNG 4G CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CÁC THIẾT BỊ VÀ PHẦN MỀM DÙNG TRONG ĐO KIỂM MẠNG DI ĐỘNG 4G 1/ Các thiết bị dùng đo kiểm mạng di động 4G: - Các loại điện thoại di động Samsung Galaxy Note 5, Sony Z5, Sony XZ Premium,… Các thiết bị điện thoại di động cần phải chọn lọc trước dùng để đưa vào làm Driving Test nhu cầu thu nhỏ lại thiết bị nên điện thoại người ta thường tích hợp nhiều phần tử lại với nhau, việc tích hợp với hãng khác khác nhau, chí hãng với nhiều dịng máy khác nhau, nhiều đời máy khác khác Với điện thoại di động phải làm việc với nhiều công nghệ mạng khác 2G/3G/4G tích hợp vào chip mạng di động nên đơi có dịng máy khơng tối ưu tốt sử dụng loại chip mạng di động chất lượng không cho kết xác Việc chọn thiết bị di động vào Driving Test thông thường phụ thuộc vào khuyến nghị nhà cung cấp phần mềm, phiên khác tối ưu cho thiết bị khác có thơng tin nhà cung cấp phần mềm (ở phần mềm TEMS) Ngoài thiết bị di động chọn thường phải có pin dung lượng lớn để hoạt động xuyên suốt Driving Test Hình 1.1: Các máy điện thoại chạy phần mềm TEMS Pocket - Laptop cấu hình đảm bảo để chạy phần mềm TEMS, tối thiểu CPU Intel Pentium T7200 AMD TL-58, dung lượng RAM trống 1GB, card đồ họa từ ATI nVidia Để thực đo với số lượng lớn thiết bị công nghệ từ hệ 3G trở với tốc độ liệu cao ( từ đến thiết bị GPS ) cấu hình đề xuất từ Core SVTH: Mai Sĩ Kỳ Lớp: D15CQVT02 Trang CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CÁC THIẾT BỊ VÀ PHẦN MỀM DÙNG TRONG ĐO KIỂM MẠNG DI ĐỘNG 4G i7-nnnQM/XM, Intel Core i7-2nnnQM/XM xử lý với tốc độ tương đương trở lên, nhớ RAM từ 8GB, dung lượng trống ổ cứng khoảng 500GB để lưu file suốt trình thực test cách liên tục Hình 1.2: Laptop chạy phần mềm TEMS Investigation -PCTEL SeeGull MX Flex Scanning Receivers: thiết bị cung cấp công cụ đo kiểm chất lượng mạng vô tuyến phục vụ cho việc thiết kế, đo đạc tối ưu mạng, thực việc quét tần số cách nhanh, xác mạng vô tuyến nhiều băng tần công nghệ khác Hình 1.3 : Thiết bị PCTEL SeeGull MX Flex Scanning Receiver SVTH: Mai Sĩ Kỳ Lớp: D15CQVT02 Trang CHƯƠNG II : QUI TRÌNH THU THẬP DỮ LIỆU MẠNG DI ĐỘNG 4G Để thực test, thiết bị cần active (Chuột phải Activate) Lưu ý: Đối với thiết bị di động, chạy test có thực kết nối internet, ta cần đảm bảo di động mở chức sử dụng liệu Chia sẻ internet qua cổng USB c/ Thiết lập kịch đo: Service Control Designer ứng dụng Tems Investigation cho phép người test xây dựng chạy kịch test (Script) đáp ứng yêu cầu mà test đưa Service Control Designer tác động lên thiết bị kết nối với Tems Investigation giúp chúng thực test theo kịch cách tự động SVTH: Mai Sĩ Kỳ Lớp: D15CQVT02 Trang 25 CHƯƠNG II : QUI TRÌNH THU THẬP DỮ LIỆU MẠNG DI ĐỘNG 4G Hình /Giao diện Service Control Designer Tems Investigation phiên 18.1.1 Trong giao diện Service Control Designer vùng tạo lệnh, ta chọn lệnh phù hợp kéo chuột thả vào vùng thiết kế: Để test tự chạy lại sau kết thúc phiên test, ta nên thiết kế chúng vòng lặp SVTH: Mai Sĩ Kỳ Lớp: D15CQVT02 Trang 26 CHƯƠNG II : QUI TRÌNH THU THẬP DỮ LIỆU MẠNG DI ĐỘNG 4G Một số kịch test thường gặp Driving Test 4G: Một kịch test chia thành hai phần: phần chạy test phần lưu logfile Cuộc gọi đi: Để thêm vùng vào kịch test, ta vào mục Control Flow chọn Parallel Mỗi vùng test nên đặt vòng lặp Ở lựa chọn vùng vùng chạy test (Gọi đi) vùng vùng lưu log Thiết kế vùng sau: Vùng 1: Thiết bị EQ1 thực gọi (Dial: Voice Dial) tới số 900 Sau thực gọi thành công, thiết bị EQ1 tiến hành chờ (Wait: Control Flow Wait) thời gian 10s Sau chờ, thiết bị EQ1 tiến hành ngắt gọi (Hang Up: Dial: Voice Hang Up) Sau ngắt gọi, thiết bị EQ1 tiến hành chờ (Wait: Control Flow Wait) tiếp 10s Do đặt vịng lặp nên chu trình bước tự thực lại sau kết thúc Vùng 2: Tiến hành lưu log thiết EQ1, log lưu vào đường dẫn mục Directory Start Recording: Control Start Recording Cài đặt thông số hình bên dưới, với thời gian ngắt log 10 phút (tuỳ chỉnh) WaitFor: Control Flow WaitFor Sau kết thúc 10 phút, trình lưu kết thúc logfile hình thành Vịng lặp tiếp diễn sau kết thúc chu trình SVTH: Mai Sĩ Kỳ Lớp: D15CQVT02 Trang 27 CHƯƠNG II : QUI TRÌNH THU THẬP DỮ LIỆU MẠNG DI ĐỘNG 4G Download: Cấu trúc test Download bao gồm phần chạy test phần lưu log, thêm phần khoá thiết bị trạng thái mạng theo yêu cầu nhà mạng Ở ví dụ khố thiết bị trạng thái 4G LTE: Control Radio Access Technology Lock Ở mục Technology chọn LTE, thiết bị cần khoá EQ1 Phần chạy test thiết kế sau: Thiết bị EQ1 kết nối vào mạng, kết nối mặc định IP Network Connect Sau kết nối mạng, thiết bị EQ1 tiến hành Download với thông số: Server Address: Ip server chứa file cần download User: tên tài khoản server Password: Mật tài khoản Source File: Đường dẫn đến file cần down Target File: Đường dẫn tới file lưu IP FTP Download Sau Download thành công, thiết bị EQ1 ngắt kết nối Vòng lặp lại bắt đầu IP Network Disconnect Vùng lưu file tương tự đo gọi Upload: Bài test Upload có cấu trúc tương tự Download, thay lệnh Download thành Upload thiết kế thông số tương ứng SVTH: Mai Sĩ Kỳ Lớp: D15CQVT02 Trang 28 CHƯƠNG II : QUI TRÌNH THU THẬP DỮ LIỆU MẠNG DI ĐỘNG 4G Ping: Cấu trúc test Ping: Chạy ping, lưu log, khoá chế độ mạng: Remote Address: Địa cần ping Packet Size: dung lượng gói ping Number of Pings: số lần ping IP Ping Snippet Scan: Cấu trúc test Scan: phần chạy Scan phần lưu log Hình thơng số ping 4G băng tần 1800, tần số 1501 (4G MobiFone) Thời gian chờ người test để tuỳ ý, đảm bảo quãng đường test không bị ngắt nhiều SVTH: Mai Sĩ Kỳ Lớp: D15CQVT02 Trang 29 CHƯƠNG II : QUI TRÌNH THU THẬP DỮ LIỆU MẠNG DI ĐỘNG 4G 3/ Test Demo: Sau thiết lập đo, kết nối thiết bị thành công, ta tiến hành đo thử thiết bị mà ta thiết lập sử dụng đo thực tế (cần lưu ý thứ tự thiết bị đầu cuối để ghi nhận số liệu đúng) Các thiết lập cho đo lưu lại dùng đo thực tế mà thiết lập lại Việc tiến hành đo thử phải đủ lâu phải tiến hành theo cách mà ta đo thực tế sau để đảm bảo thiết bị ta ổn định, hoạt động bình thường ghi nhận lại tất thông tin mà ta cần thu thập đo thực tế Khu vực đo thử không thiết khu vực mà ta tiến hành đo sau phải có đầy đủ mạng 2G/3G/4G để đảm bảo đầy đủ tình mà ta cần thực đo Khi tiến hành đo thử phải thực đầy đủ đo ghi nhận đủ số liệu đo thực tế Do đo thử thường không lâu nên ta không cần đến thiết bị nguồn accu xe máy ô tô tùy ý cần đảm bảo cho thiết bị đủ pin, làm việc ổn định an toàn lao động 4/ Thu thập liệu từ mạng hữu: Sau tiến hành test demo hoàn tất, tiến hành đo thực tế với đầy đủ đo, thu thập đầy đủ thông số ghi nhận lại chế độ recorde thủ công TEMS Investigation Nhấn nút recording F6 để tiến hành ghi nhận số liệu, nhấn lần để ngừng ghi nhận số liệu SVTH: Mai Sĩ Kỳ Lớp: D15CQVT02 Trang 30 CHƯƠNG II : QUI TRÌNH THU THẬP DỮ LIỆU MẠNG DI ĐỘNG 4G Chọn thư mục chứa logfile, tên logfile OK Các số liệu ghi nhận lại dạng logfile cách tự động Logfile lưu hết tất thông tin, kiện xảy thiết bị để biểu diễn theo biểu đồ, theo dạng hình ảnh, dạng bảng tùy ý để thuận tiện cho việc nhận xét đánh giá đưa khuyến nghị việc hoàn thành hồ sơ báo cáo sau Các ý thực trình Driving test: Thiết bị: Đảm bảo thiết bị test trình trạng tốt, dung lượng pin ổn định, đầu nối anten, cáp sạc cố định, tránh tình trạng cong dây anten, cáp sạc lỏng Phần mềm: Sau xây dựng xong kịch test kết nối thiết bị ổn định, để đảm bảo không gặp lỗi người test nên chạy test thử trước tới khu vực trạm Vị trí: Đối với test nhiều người, cần xắp xếp chỗ ngồi cách hợp lý tuỳ vào test người Thiết bị xe phải đặt nơi dễ tiếp sóng (nóc xe, phần đầu trước vô-lăng,.v.v ) Xe: Phối hợp với tài xế kiểm tra tình trạng xe trước xuất phát Nguồn điện: Đảm bảo tình trạng Adapter, cố định đầu nối Adapter vào ắcquy xe, ổ điện nối từ Adapter tới thiết bị khơng bị lỏng, tránh tình trạng tắt nguồn đột ngột máy Scanner SVTH: Mai Sĩ Kỳ Lớp: D15CQVT02 Trang 31 CHƯƠNG II : QUI TRÌNH THU THẬP DỮ LIỆU MẠNG DI ĐỘNG 4G Hình 2.3 / Khối nguồn xe dùng Driving test Đối với SSV: - Chọn đường cách phù hợp để tiết kiệm thời gian test - Ln theo dõi hình test kết hợp đường để phát cố bất thường cách kịp thời - Chú ý linh động swap logfile nơi quay đầu cung đường dài đoạn đường tín hiệu Đối với CQT: - Đảm bảo vị trí đứng, thiết bị bắt sóng anten cần test - Lựa chọn địa điểm gần trạm, cường độ tín hiệu 55 Mb/s, Upload: > 20 Mb/s), sử dụng Record thủ cơng - Đối với test Download, sử dụng thêm cơng cụ hỗ trợ Download ngồi để tối đa tốc độ (Cốc Cốc, Internet Download Manager, v.v…) Phối hợp OMC tắt mở anten không sử dụng cần thiết (VD: test Cell A tắt Cell B, Cell C) SVTH: Mai Sĩ Kỳ Lớp: D15CQVT02 Trang 32 CHƯƠNG III : PHÂN TÍCH KẾT QUẢ ĐO KIỂM MẠNG DI ĐỘNG 4G CHƯƠNG III : PHÂN TÍCH KẾT QUẢ ĐO KIỂM MẠNG DI ĐỘNG 4G Phân tích kết đo kiểm mạng di động 4G trình sau có kết từ đo, liệu mang phân tích đưa khuyến nghị Hiệu chỉnh Đo lại Báo cáo, đánh giá công việc Những bước thực trình bày thành mục nhỏ sau: 1/ Phân tích kết đưa kiến nghị: Dưới giới thiệu, giải thích ý nghĩa số KPI - CDR : Call Drop Rate ( Target:=99%) 44 ( Tỷ lệ thiết lập gọi thành công = ( tổng số gọi thiết lập thành công /tổng số lần thiết lập gọi)*100 ) - SDR : SDCCH Drop Rate ( Target:=99,5 %) (Tỷ lệ truy nhập ngẫu nhiên thành công = ( Tổng số lần truy nhập ngẫu nhiên thành công/Tổng sổ lần truy nhập ngẫu nhiên) *100 ) - TCH Congestion.( Target:=97,5%) ( Tỷ lệ Hand Over vào thành công = (Tổng số Handover vào cell thành công / Tổng số Handover vào cell)*100) - HOSR: Outgoing HO Succ Rate ( Target:>=97,5 %) ( Tỷ lệ Hand Over thành công = ( Tổng số Handover khỏi cell thành công / Tổng số Handover khỏi cell)*100 ) ( Chú ý: Đây định nghĩa nhằm giải thích rõ số KPI khơng phải giải thích tính tốn kỹ thuật )! a/ Hướng dẫn phân tích tối ưu số CDR “Call Drop Rate”: -Kiến thức nền: Nếu gọi bị rớt cách đột ngột, yêu cầu xoá kết nối gửi tới MSC Kiểm tra điểu kiện khẩn sau tương thích với Counter – tăng lên tương ứng với trường hợp “call drop” • Vượt TA ( Timing advance - định thời ): + Kiểm tra thiết lập lại giá trị TALIM sát với giá trị 63 + Chỉnh antenna (down tilt), giảm độ cao antenna, cơng suất phát,… • Cường độ tín hiệu thấp ( Low SS): SVTH: Mai Sĩ Kỳ Lớp: D15CQVT02 Trang 33 CHƯƠNG III : PHÂN TÍCH KẾT QUẢ ĐO KIỂM MẠNG DI ĐỘNG 4G Nếu SS (cường độ tín hiệu)