Nghiên cứu kỹ thuật về nâng cấp hệ thống thông tin di động từ 2G lên 3G

HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G 1. Giới thiệu về hệ thống thông tin di động 3G

Cùng với nghiên cứu này, bộ phận chuẩn hóa viễn thông của ITU ( ITU-T ) đã coi việc nghiên cứu IMT-2000 là một nhiệm vụ quan trọng và đã tiến hành các nghiên cứu về các giao thức báo hiệu lớp trên, các nhận dạng, các dịch vụ, mã hóa thoại hình ảnh… Tiếp theo các nghiên cứu này là các nghiên cứu về các thông số kỹ thuật chi tiết cho Dự án đối tác thế hệ 3 (3GPP) thực hiện và những nỗ lực nhằm xây dựng sự thống nhất chung giữa các tổ chức hướng tới sự phát triển của một giao diện vô tuyến được chuẩn hóa. Trong một khu vực địa lý nơi cả hai hệ thống WCDMA và GSM/GPRS được triển khai, sự phối hợp giữa các mạng truy cập cho phép UE hai chế độ vận hành được trên cả hai hệ thống, thực hiện chuyển giao liên hệ thống WCDMA - GSM/ GPRS.

GIỚI THIỆU CHUNG

Chẳng hạn như, trong pha thực thi của chuyển giao mềm, máy di động sẽ thực hiện hoặc rời bỏ trạng thái chuyển giao mềm, một BS mới sẽ được bổ sung hoặc giải phóng, tập hợp các BS đang hoạt động sẽ được cập nhật và công suất của mỗi kênh. Trong pha quy hoạch ban đầu (định cỡ mạng) cung cấp một sự đánh giá ban đầu nhanh nhất về kích cỡ của mạng và dung lượng của các thành phần. Trong pha quy hoạch, việc tối ưu có nghĩa là có thể thực hiện bằng cách điều khiển dưới dạng anten phù hợp, cấu hình site, sự lựa chọn vị trí, hay đặt nghiêng anten.

Hơn nữa chỉ tiêu của mạng, có thể tiến gần hơn các mục tiêu yêu cầu bằng cách sử dụng bộ khuếch đại MHA (Mast Head Amplifier) hay các sơ đồ phân tập. Trong trường hợp, chiến lược kinh doanh thay đổi, việc định cỡ và quy hoạch chi tiết có thể cung cấp các thông tin có giá trị liên quan đến việc mở rộng mạng.

CÔNG TÁC QUY HOẠCH 1. Định cỡ mạng

Các hoạt động quy hoạch mạng truy nhập mạng vô tuyến RAN bao gồm: Tính toán quỹ liên kêt vô tuyến (RLB), phân tích vùng phủ, đánh giá dung lượng và cuối cùng là tính toán cho tổng các số thiết bị phần cứng trạm gốc, các site và bộ điều khiển mạng vô tuyến (RNC), các thiết bị tại giao diện khỏc nhau và cỏc phần tử mạng lừi ( như cỏc vựng chuyển mạch kờnh và các vùng chuyển mạch gói). Cũng giống như các hệ thống thông tin di động tế bào khác, quỹ đường truyền trong hệ thống WCDMA dùng để tính toán suy hao đường truyền cho phép lớn nhất để tính toán vùng phủ (tính toán bán kính cell) của một trạm gốc và trạm di động. - Gọi tổng công suất nhiễu băng rộng thu được ở Nút B là Itotal , bao gồm: công suất nhiễu của người sử dụng trong cùng cell (Iown); công suất nhiễu của người sử dụng từ các cell khác (Ioth); tạp âm máy thu và tạp âm nền (PN).

Lý do là công nghệ băng rộng đem lại độ lợi chính trong việc định cỡ bộ khuếch đại công suất: Trong khi một số người sử dụng tại biên giới cell yêu cầu công suất cao, còn những người sử dụng khác gần trạm gốc cần trạm gốc phát công suất ít hơn tại cùng một thời điểm. Công suất phát yêu cầu nhỏ nhất cho mỗi người sử dụng được xác định bởi suy hao trung bình giữa bộ phát trạm gốc và bộ thu di động, L, và độ nhạy thu máy di động, với sự xuất hiện của nhiễu đa truy nhập (trong cell và giữa các cell). Hiệu suất phổ của WCDMA có thể định nghĩa bởi số các cuộc gọi đồng thời với một só tốc độ bit xác định, hoặc nhiều tốc độ bit thích hợp hơn trong các hệ thống thông tin thế hệ 3, bởi thông lượng lớp vật lý tổng cộng được hỗ trợ trong mỗi cell trên tần số sóng mang 5MHz.

Công cụ hoạch định ở đây là một bộ mô phỏng tĩnh dựa vào điều kiện trung bình và các thông tin nhanh từ mạng có thể được lấy ra, còn bộ mô phỏng động bao gồm các mô hình di động và mô hình lưu lượng chíng có thể được phát triển và thử nghiệm các thuật toán trong môi trường thực tế, và kết quả của sự mô phỏng này là đầu vào cho công cụ hoạch định mạng.

CÔNG TÁC TỐI ƯU

TEMS phone phải có một số tính năng kỹ thuật riêng để có thể hỗ trợ tạo log-file và kết nối với một máy tính để thu thập và phân tích dữ liệu với sự hỗ trợ của phần mềm drive test (DT). Log-file là một tập tin chứa các thông tin về đường xuống được thu thập trong quá trình drive test như các thông tin về cell phục vụ và các cell hàng xóm như cell. ID hay mức tín hiệu thu vv. Log file thường có phần mở rộng là đuôi .txt và chỉ có thể mở được bằng phần mềm dữ liệu drive test. Máy thu tín hiệu GPS cho phép ghi thông tin về vị trí thực hiện đo lường. Hiện tại, có thể sử dụng GPS có dây hoặc bluetooth với định dạng tín hiệu chuẩn là NMEA0183. Một số loại GPS tiêu chuẩn của TEMS là Garmin GPS 18 USB, Holux GPSlim 236. Đây là thiết bị rất quan trọng, nhất là khi chuyển sang 3G. Tính năng chủ yếu của scanner là phát hiện nhiễu và nguyên nhân gây nhiễu. Ngoài ra, scanner có ưu điểm nổi bật khác là quét liên tục, tần suất quét nhanh và kết quả quét không bị ảnh hưởng bởi điều khiển công suất trong hệ thống, do đó có khả năng xác định vùng phủ chính xác hơn. d) Máy phân tích báo hiệu. Với sự giúp đỡ của máy phân tích báo hiệu, các kỹ sư tối ưu mạng có thể tập hợp và phõn tớch giao diện vụ tuyến, theo dừi toàn bộ thủ tục bỏo hiệu, thu được báo cáo đo lường, và sau đó so sánh thông tin với các báo hiệu đường xuống thu được từ drive test. Các phương tiện này có thể giúp các kỹ sư tối ưu mạng có một hiểu biết toàn diện về hoạt động của mạng. Trong trường hợp này, các nguyên nhân và các địa điểm có vấn đề như rớt cuộc gọi, lỗi chuyển giao và nghẽn có thể được xác định. e) Phần mềm drive test. TEMS Investigation (hình 2.3) là công cụ hàng đầu cho việc xử lý sự cố, thẩm tra, tối ưu và duy trì các mạng không dây. Nó hỗ trợ việc thu thập dữ liệu, các phân tích thời gian thực, và tiền xử lý tất cả trong một. TEMS Investigation là giải pháp hoàn thiện cho tất cả các nhiệm vụ tối ưu mạng hàng ngày của nhà vận hành mạng. Các dữ liệu phục vụ đánh giá và tối ưu chất lượng mạng a) Dữ liệu Drive test. Drive test (hình 3.5) là công tác kỹ thuật mà ở đó các đội kiểm tra thực hiện việc khởi đầu cuộc gọi một cách định kỳ và đo lường cường độ tín hiệu trên các tuyến đường đã định trước trong khu vực mạng. Dữ liệu được truyền từ MS tới một máy tính dành riêng mà ở đó các nhóm dữ liệu khác nhau được xử lý và tạo thành dữ liệu dạng bảng và các đồ thị mà các kỹ sư kiểm tra có thể dễ dàng phân tích được. Ví dụ kiểm tra vùng phủ của khu vực dịch vụ: khu vực đô thị, ngoại ô, nông thôn, trong toà nhà, các tuyến đường vv. Drive test là phương pháp chung nhất và có thể là tốt nhất để phân tích chất lượng mạng trong một khu vực địa lý nhất định bằng việc đánh giá vùng phủ, khả năng hệ thống, dung lượng mạng, khả năng duy trì mạng và chất lượng cuộc gọi. Drive test không chỉ chỉ ra các vấn đề mà còn giải thích và cung cấp các khuyến nghị để hiệu chỉnh các vấn đề đó. Nhược điểm của phương pháp này là tốn nhiều nhân lực, thiết bị và giá thành cao. b) Dữ liệu kiểm tra chất lượng cuộc gọi (CQT).

Các thống kê chất lượng mạng được thu thập một cách liên tục từ các phần tử mạng (như nút B, RNC, MSC) và được lưu trữ trong hệ thống hỗ trợ vận hành lừi vụ tuyến (OSS-RC) với chu kỳ thời gian định trước. Các thống kê chất lượng chủ yếu được sử dụng cho việc phát hiện các khu vực có vấn đề và việc kiểm soát chất lượng mạng hàng ngày. Một số thống kê chất lượng mạng như: tỉ lệ rớt cuộc gọi, tỉ lệ thành công thiết lập kết nối, tỉ lệ thành công chuyển giao vv. d) Dữ liệu từ máy phân tích giao thức. Việc điều chỉnh mạng bao gồm: cập nhật các thông số RRM (ví dụ các thông số chuyển giao; các công suất kênh chung; số liệu gói); thay đổi hường anten trạm gốc, có thể điều chỉnh hướng anten trạm gốc bằng bộ điều khiển từ xa trong một số trường hợp (như khi vùng chống lấn với cell lân cận quá lớn, nhiễu cell cao và dung lượng hệ thống thấp).