Hiệu ứng gõy can nhiễu kờnh lõn cận xa-gần xảy ra đối với trường hợp trong bản thõn một tế bào và giữa hai tế bào của hệ thống GSM khỏc nhau. Bản chất là mỏy di động ở khoảng cỏch gần d1 tới trạm gốc cú thể thu được tớn hiệu rất mạnh và gõy can nhiễu kờnh lõn cận đối với mỏy di động ở khoảng cỏch xa d2. Việc xỏc định khoảng cỏch tần số cần thiết để đảm bảo giảm thiểu hiệu ứng này là một vấn đề quan trọng, đặc biệt khi thực hiện dịch vụ chuyển vựng giữa hai hệ thống.
Trờn cơ sở xỏc định cỏc mức suy hao theo khoảng cỏch, do định hướng anten và suy hao do phõn biệt tần số, cú thể dễ dàng đi tới cụng thức sau [3]:
K d d f f / 3 2 1 1 2 (3.28) Trong đú:
f1, f2: cỏc tần số tương ứng với mỏy thu di động hoạt động ở khoảng cỏch d1 và d2 so với trạm gốc khảo sỏt.
K: đặc tuyến của bộ lọc thu, [dB/oct], là thụng số xỏc định đối với mỗi hệ thống.
Áp dụng (3.28), với cỏc kết quả dự bỏo của cỏc nhúm vựng địa hỡnh, xỏc định được khoảng cỏch tần số cần thiết đối với cỏc trường hợp khỏc nhau của vựng địa hỡnh tương ứng và vị trớ đối với mỏy di động. Cỏc kết quả này là cơ sở hữu ớch để tham khảo khi thực hiện chuyển vựng giữa hai hệ thống trong nước và triển khai dịch vụ chuyển vựng quốc tế.
3.4.3. Tớnh dự trữ Fadinh (Fare Margin)
Phần này liờn quan mật thiết đến phần trỡnh bày tớnh toỏn vựng phủ súng theo phần (3.3.1). Ký hiệu, ý nghĩa của cỏc tham số được trỡnh bày sau đõy cũng giống như cỏc ký hiệu, ý nghĩa của cỏc tham số cựng tờn đó được sử dụng ở phần (3.3.1).
Đặt:
M(r) = PR0(r) - PTH (3.29) Khi đú, với một trạm gốc phỏt cú bỏn kớnh phủ súng theo thiết kế là R0:
P [M(R0) ≤ Xσ] ≤ Pout (3.30) Giỏ trị nhỏ nhất M của M(R0) thoả món yờu cầu trờn được gọi là dự trữ fadinh của hệ thống.
Đối với một trạm gốc phỏt, Xσ là biến ngẫu nhiờn cú phõn bố chuẩn với kỳ vọng bằng khụng, độ lệch chuẩn bằng σ (xỏc định dựa vào thực nghiệm). Do đú [3]:
- 70 - M Q dx x M X P M 1 2 exp 2 1 ) ( 2 2 (3.31) Từ cỏc cụng thức trờn, cú thể xỏc định giỏ trị của dự trữ fadinh là:
b
M . (3.32) với
Q(b) = 1 - Pout (3.33) (3.32) là cụng thức tớnh dự trữ fadinh cho một trạm gốc phỏt với xỏc suất rớt cuộc gọi theo thiết kế Pout và độ lệch chuẩn của hiệu ứng che khuất , xỏc định bằng đo đạc thực nghiệm.
Áp dụng cho cỏc vựng địa hỡnh thực tế, xỏc định được kết quả cụ thể được minh họa trờn đồ thị Hỡnh 3.6. Kết quả cho thấy:
Với độ lệch chuẩn σ của đường dự bỏo suy hao, xỏc suất phủ súng Pout theo yờu cầu thỡ rừ ràng tương ứng với cỏc vựng địa hỡnh khỏc nhau, quy luật phụ thuộc được xỏc định trờn Hỡnh 3.6 cho phộp chỳng ta dễ dàng xỏc định được mức dự trữ fadinh M cần thiết.
Kết quả cũng cho thấy, yờu cầu dự trữ fadinh đũi hỏi khỏc nhau. Đõy là cơ sở khoa học cho cỏc biện phỏp kỹ thuật cần chỳ ý khi hiệu chỉnh, vớ dụ như hiệu chỉnh cỏc thụng số anten phỏt.
Thực tế, độ lệch chuẩn của số đụng cỏc nhúm vựng đạt 5 - 6 dB. Như vậy, để đạt được yờu cầu phủ súng Pout = 10%, mức dự trữ fadinh thường vào khoảng 6,4 đến 7,6 dB cũng là phự hợp với mức dự trữ fadinh của cấu hỡnh mạng đang khai thỏc.
Đặc biệt trờn cơ sở cỏc đường dự bỏo suy hao thỡ đối với cỏc nhúm vựng nội thành cú mật độ xõy dựng cao, cơ bản mức dữ trữ fadinh đó đảm bảo, ngược lại đối với một số vựng ngoại ụ, cần phải cú cỏc hiệu chỉnh phự hợp.
- 71 - 0 2 4 6 8 10 12 28 26 22 18 14 10 8 6 4 2 0 0 2 4 6 8 10 12
Xỏc suất khụng đạt yờu cầu [%] Pout (%)
Hỡnh 3.1 Bỏn kớnh tế bào (tớnh theo khoảng cỏch) tại Hà Nội
20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 B ỏ n k ớn h v ự n g [ k m ] K ho ản g cỏ ch [ k m ]
Hỡnh 3.2 Bỏn kớnh tế bào (tớnh theo vựng) tại Hà Nội
Nhúm (1) Hà Nội Nhúm (2) Hà Nội Nhúm (3) Hà Nội Nhúm (4) Hà Nội Nhúm (1) Hà Nội Nhúm (2) Hà Nội Nhúm (3) Hà Nội Nhúm (4) Hà Nội -110 -100 -90 -85 -80 -75 -70 30 27 24 21 18 15 12 9 6 3 0 Rx [dBm] Rx [dBm]
Hỡnh 3.3 Bỏn kớnh tế bào (tớnh theo khoảng cỏch) theo mức thu tại Hà Nội
Nhúm (1) Hà Nội Nhúm (2) Hà Nội Nhúm (3) Hà Nội Nhúm (4) Hà Nội 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 -110 -100 -90 -85 -80 -75 -70
Hỡnh 3.4 Bỏn kớnh tế bào (tớnh theo vựng) theo mức thu tại Hà Nội
Nhúm (1) Hà Nội Nhúm (2) Hà Nội Nhúm (3) Hà Nội Nhúm (4) Hà Nội Pout = 10% Pout = 10% B ỏ n k ớn h v ự n g [ k m ] B ỏ n k ớn h v ự n g [ k m ]
- 72 - 0 2 4 6 8 10 12 3.0 2.8 2.6 2.4 2.2 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0 2 4 6 8 10 12 100 95 90 85 80 75 70 ΔU [dB] Pout (%) M/σ
Hỡnh 3.5 Xỏc suất P(U ≥ Umin) theo ΔU Hỡnh 3.6 Tỷ số M/σ theo Pout
Nhúm (1): σ=6.9892 dB, γ=25.5462 dB/dec Nhúm (2): σ=5.1546 dB, γ=36.654 dB/dec Nhúm (3): σ=6.6186 dB, γ=39.5874 dB/dec Nhúm (4): σ=4.6925 dB, γ=49.2031 dB/dec
3.5. Cỏc chỉ tiờu chất lƣợng kỹ thuật khỏc
3.5.1. Tỷ lệ thiết lập cuộc gọi thành cụng (Call Setup Succesful Rate)
Cụng thức tớnh toỏn [9]:
CSSR = Số cuộc gọi được thiết lập thành cụng/ Tổng số cuộc gọi
Chỉ tiờu: CSSR ≥ 92%
Phương phỏp xỏc định:
- Mụ phỏng cuộc gọi: số lượng cuộc gọi mụ phỏng cần thiết ớt nhất là 1000 cuộc (mẫu) thực hiện vào cỏc giờ khỏc nhau trong ngày, trong vựng phủ súng. Khoảng cỏch giữa hai cuộc gọi mụ phỏng liờn tiếp xuất phỏt từ cựng một thuờ bao chủ gọi khụng nhỏ hơn 10 giõy.
- Giỏm sỏt bằng cỏc tớnh năng sẵn cú của mạng: số lượng cuộc gọi lấy mẫu tối thiểu là toàn bộ cuộc gọi trong một tuần.
3.5.2. Tỷ lệ cuộc gọi bị rớt (Dropped Call Rate)
Cụng thức tớnh toỏn [9]:
DCR = Số cuộc gọi bị rớt/ Tổng số cuộc gọi được thiết lập thành cụng
Chỉ tiờu: DCR ≤ 5%
Phương phỏp xỏc định:
- Mụ phỏng cuộc gọi: số lượng cuộc gọi mụ phỏng cần thiết ớt nhất là 1500 cuộc thực hiện vào cỏc giờ khỏc nhau trong ngày, trong vựng phủ súng. Độ dài cuộc gọi
- 73 -
lấy mẫu trong khoảng từ 60 giõy đến 180 giõy. Khoảng cỏch giữa hai cuộc gọi mụ phỏng liờn tiếp xuất phỏt từ cựng một thuờ bao chủ gọi khụng nhỏ hơn 10 giõy. - Giỏm sỏt bằng cỏc tớnh năng sẵn cú của mạng: số lượng cuộc gọi lấy mẫu tối thiểu là toàn bộ cuộc gọi trong một tuần.
3.5.3. Tỷ lệ Handover thành cụng (Handover Succesful Rate)
Cụng thức tớnh toỏn [9]:
HSR = Số lần handover thành cụng/ Tổng số lần handover
Chỉ tiờu: HSR ≥ 95%
3.5.4. Chỉ số chất lƣợng thoại (Speech Quality Index)
SQI là chỉ số tớch hợp của chất lượng truyền tiếng núi trờn kờnh thoại được xỏc định bằng cỏch tớnh điểm trung bỡnh với thang điểm từ 1 đến 5 theo khuyến nghị P.800 của liờn mỡnh viễn thụng thế giới ITU [9].
Chỉ tiờu: SQI ≥ 3.0 điểm.
Phương phỏp xỏc định:
- Phương phỏp sử dụng thiết bị đo: phương phỏp đo thực hiện theo khuyến nghị ITU-T P.862 và quy đổi ra điểm theo khuyến nghị ITU-T P.826.1. Số lượng cuộc gọi lấy mẫu ớt nhất là 1000 cuộc vào cỏc giờ khỏc nhau trong ngày, trong vựng phủ súng. Khoảng cỏch giữa hai cuộc gọi mụ phỏng liờn tiếp xuất phỏt từ cựng một thuờ bao chủ gọi khụng nhỏ hơn 10 giõy.
- Phương phỏp lấy ý kiến khỏch hàng: số khỏch hàng lấy ý kiến tối thiểu là 1000 khỏch hàng đối với mạng cú số thuờ bao từ 10.000 trở lờn hoặc lấy 10% số khỏch hàng đối với mạng cú số thuờ bao nhỏ hơn 10.000. Mẫu lấy ý kiến khỏch hàng qua thư, thư điện tử, fax hoặc điện thoại được quy định theo Tiờu Chuẩn Nghành (TCN 68-186: 2006).
3.5.5. Chất lƣợng tớn hiệu vụ tuyến (RF Signal Quality)
Chất lượng tớn hiệu vụ tuyến RxQual được tớnh toỏn trờn cơ sở tỷ lệ lỗi bit (BER) của hệ thống.
- 74 -
3.6. Kết luận
Kết quả dự bỏo suy hao cho cỏc nhúm vựng địa hỡnh của cỏc đồ thị Việt Nam cú thể ỏp dụng vào hầu hết cỏc tớnh toỏn cho quy hoạch tối ưu vựng phủ súng và cỏc chỉ tiờu kỹ thuật của hệ thống. Tuy nhiờn, nội dung của chương này tập trung vào những tớnh toỏn đỏnh giỏ mà hiện tại đó cú đủ cỏc thụng số đầu vào cần thiết, đú là bài toỏn đỏnh giỏ hiệu quả phủ súng, tỷ số nhiễu đồng kờnh và kờnh lõn cận cũng như mức dự trữ fadinh và cỏc chỉ tiờu kỹ thuật khỏc của hệ thống.
Bài toỏn đỏnh giỏ hiệu quả phủ súng đó được ỏp dụng vào thực tế cho mạng thụng tin di động của cụng ty VMS đối với cỏc trường hợp xột cho biờn tế bào, xột cho vựng phủ súng cũng như hiệu quả phủ súng tương ứng cho cỏc yờu cầu phủ súng ngoài trời, trong nhà và trong xe. Kết quả tớnh toỏn cho thấy cấu hỡnh phủ súng trờn mạng thực tế đó được hiệu chỉnh khỏ tốt, vớ dụ với số đụng cỏc nhúm vựng Pout ≤ 5%, C/I ≥ 21 dB.
Trong thực tế, việc cõn đối giữa mức thu, dự trữ fadinh yờu cầu và tỷ số nhiễu đồng kờnh chấp nhận được khỏ phức tạp do mối quan hệ qua lại giữa bản thõn cỏc thụng số này. Theo ý nghĩa này, việc xỏc định được cỏc mối quan hệ phụ thuộc hết sức định lượng được trỡnh bày trong chương này cho cỏc vựng địa hỡnh và mụi trường truyền súng thực là cơ sở quan trọng cho phộp cỏc chuyờn gia kỹ thuật ỏp dụng để hiệu chỉnh, tối ưu hệ thống.
- 75 -
CHƢƠNG 4 - QUY TRèNH ĐO SểNG DRIVE TEST CHO PHẫP TỐI ƢU HOÁ CÁC MẠNG GSM TẠI VIỆT NAM 4.1. Giới thiệu
Việc đỏnh giỏ hiệu quả vựng phủ súng và cỏc chỉ tiờu kỹ thuật của hệ thống vụ tuyến GSM phải dựa trờn cỏc phương phỏp thống kờ và diễn giải kết quả dưới gúc độ cỏc sự kiện ngẫu nhiờn với xỏc suất nhất định. Phương phỏp đo súng Drive Test là một trong những phương phỏp như vậy; đơn giản mà hiệu quả cũng như dễ sử dụng, tuy nhiờn yờu cầu người thực hiện phải hiểu rừ hệ thống cũng như cú kinh nghiệm nhất định để thực hiện cụng việc này nhằm tối ưu hoỏ mạng vụ tuyến GSM.
4.2. Phạm vi ỏp dụng
Quy trỡnh đo súng Drive Test được thực hiện nhằm đỏnh giỏ định kỳ chất lượng mạng vụ tuyến GSM phục vụ cho việc phỏt hiện và xử lý cỏc tồn tại trờn mạng nhằm tối ưu hoỏ mạng GSM cũng như định hướng cho việc lập kế hoạch tăng cường phủ súng ở những khu vực cần phỏt triển mạng lưới.
4.3. Mục đớch yờu cầu
Việc đo súng Drive Test cần phải đạt được những mục đớch nhất định sau:
Nhằm đỏnh giỏ chất lượng mạng khu vực đo theo cỏc chỉ tiờu kỹ thuật.
Vẽ bản đồ phủ súng, bản đồ chất lượng để so sỏnh với kết quả đo lần trước.
Đưa ra cỏc khuyến nghị điều chỉnh.
Giỏm sỏt chất lượng sau khi điều chỉnh.
Yờu cầu người đo cần cú kiến thức chuyờn mụn sõu về mạng vụ tuyến GSM; cú kinh nghiệm nhất định và tuõn thủ quy trỡnh đo một cỏch nghiờm tỳc.
4.4. Nội dung quy trỡnh đo súng Drive Test
Để mang lại kết quả cao trong khi thực hiện, cỏc kỹ sư kỹ thuật cần tuõn thủ đỳng quy trỡnh đo súng được trỡnh bày như Hỡnh 4.1 dưới đõy.
- 76 -
Chuẩn bị
Điều chỉnh và giỏm sỏt Thủ tục đo Drive Test
Phõn tớch, khuyến nghị Thực hiện đo
Kết thỳc Bắt đầu
Thiết bị Map, Database
đạt Chưa đạt
Hỡnh 4.1 Quy trỡnh đo súng Drive Test định kỳ
4.4.1. Cỏc bƣớc chuẩn bị đo
Trước khi bắt đầu thực hiện cụng việc đo Drive Test, một số bước cụng việc cần phải thực hiện một cỏch chu đỏo và đầy đủ nhằm thực hiện cụng việc một cỏch hiệu quả. Cỏc bước chuẩn bị bao gồm:
Kiểm tra thiết bị đo: kiểm tra hoạt động của mỏy đo TEMS.
Chuẩn bị lộ trỡnh đo: xỏc định lộ trỡnh, đường đi cần đo.
Chuẩn bị dữ liệu đo (database): danh sỏch cỏc trạm/cỏc cell và cỏc thụng số cần thiết của trạm/cell cần đo; cỏc bản đồ số (Mapinfor), bản đồ vẽ.
Bộ định vị GPS: phục vụ cho việc vẽ bản đồ đường đo từ kết quả đo.
- 77 -
(1). Chuẩn bị đƣờng đo
Đường đo phải được xỏc định và được vẽ lờn bản đồ in. Bản đồ bao gồm vị trớ của cỏc trạm, kờnh tần số, BSIC, độ cao và hướng anten. Đường đo cần phải bao gồm hầu hết cỏc đường chớnh và vựng cú mật độ thuờ bao cao để đảm bảo dữ liệu được phõn tớch chớnh xỏc. Đường đo cũng cần phải đi qua hầu hết cỏc cell trong vựng để đảm bảo càng kiểm tra được càng nhiều lần handover càng tốt.
Bước tiếp theo cần phải kiểm tra cỏc quan hệ handover của cỏc cell để đảm bảo tất cả cỏc quan hệ đó được khai bỏo.
Để đo Drive Test được hiệu quả nhất, cần phõn chia cỏc vựng đo theo vựng địa lý riờng biệt để trỏnh chồng lấn khi đo.
(2). Chuẩn bị dữ liệu đo (database)
Chuẩn bị cỏc bản đồ đo bao gồm vị trớ site, bao gồm tờn site/tờn cell, hướng anten của cell, BSIC, BCCH, cỏc tần số TCH.
Bảng dữ liệu đo bao gồm: tờn cell, cỏc tần số, cỏc thụng số định vị và dữ liệu handover của cell. Bảng dữ liệu đo cần phải cú định dạng (format) đỳng với phần mềm đo.
(3). Chuẩn bị xe đo
Danh sỏch cỏc thiết bị/dụng cụ cần trang bị cho xe đo, bao gồm:
Mỏy đo súng chuyờn dụng TEMS như Sony Ericsson T610, Nokia 6230, Samsung Z500.
SIM Card GSM.
Phần mềm đo súng TEMS Investigation GSM hoặc Agilent E6474A Wireless Measurement Platform.
Mỏy định vị toàn cầu GPS.
Anten ngoài xe.
Mỏy tớnh cú cấu hỡnh đủ mạnh.
Thiết bị Inverter dựng cho mỏy TEMS, mỏy tớnh và GPS.
Cỏc bản đồ địa lý.
(4). Thời gian đo
Để đỏnh giỏ chớnh xỏc chất lượng mạng, thụng thường cần 2 mỏy đo. Một mỏy gọi liờn tục để xỏc định chất lượng mạng tổng thể, rớt cuộc gọi và đặc biệt kiểm tra chất lượng handover của mạng. Một mỏy cài đặt chế độ tự động thiết lập cuộc gọi cứ sau 2 phỳt, thời gian ở chế độ rỗi giữa 2 cuộc gọi khoảng 20 giõy. Mục đớnh nhằm
- 78 -
đỏnh giỏ chất lượng thiết lập cuộc gọi của cỏc cell và cỏc trao đổi ở chế độ rỗi. Độ dài đường đo phụ thuộc vào từng mụi trường và địa hỡnh đo cụ thể.
4.4.2. Cỏc thủ tục đo
Khi tất cả những bước chuẩn bị đó được thực hiện, cụng việc đo Drive Test sẽ được bắt đầu. Thiết bị phải được lắp đặt trờn ụtụ và trong tỡnh trạng làm việc tốt. Lỏi xe phải biết lộ trỡnh đo và thụng thuộc bản đồ đường phố; kỹ sư đo phải sử dụng thành thạo thiết bị và phần mềm đo TEMS Investigation, giỏm sỏt chất lượng mạng trong quỏ trỡnh đo. Phần mềm đo cần được cài đặt vào mỏy tớnh, cỏc ứng dụng (cửa sổ tham số kỹ thuật) cần được mở bao gồm:
General Information: thụng tin chung về file đo, cỏc cổng đo, khuụn dạng file.
Serving cell: thụng tin về cỏc thụng số của cell phục vụ, tần số, CI, hopping…