Quản lý đặc tính chất lượng mạng. Việc tối ưu chất lượng mạng
Hình 4-1: Lưu đồ tối ưu mạng
Tối ưu mạng GSM là một quy trình khép kín không có điểm kết thúc. Tạm thời có thể chia thành các bước chính: Giám sát -> Phân tích dữ liệu-> Nhận diện lỗi/Thực thi các thay đổi -> Kiểm tra -> Giám sát
Giám sát:
-Có thể theo dõi sự hoạt động của mạng bằng những cách khác nhau, ví dụ sử dụng các tham số mạng, các cảnh báo, các log file đo kiểm Driving Test, các phản ánh từ khách hàng. Phổ biến nhất là xem xét các thống kê thông số của mạng mỗi ngày, các cảnh báo (từ OMC), và RNO hỗ trợ việc giám sát thường xuyên các cells kém chất lượng hay các cells có lưu lượng cao qua các chỉ số KPIs ( Key Performance Indicators – Các chỉ số biểu diễn chính ).
Phân tích dữ liệu:
-Dĩ nhiên việc phân tích một cách chính xác và rõ ràng sẽ giúp cho việc khắc phục sự cố được nhanh chóng hơn. Quá trình phân tích nên bắt đầu càng sớm càng tốt ngay khi sự cố xuất hiện trong mạng. Ngoài tất cả các công cụ (Tools) hổ trợ hiện có, quá trình phân tích cũng nên sử dụng các bộ đếm counters và các chỉ số KPIs. Phương pháp chính là xác định thời điểm bắt đầu xuất hiện sự cố và tìm cách giải quyết triệt để.
Nhận diện lỗi, thực thi các thay đổi:
-Sau khi phân tích, cần phải đưa ra những hành động cụ thể để khắc phục sự cố: thay đổi tần số, tinh chỉnh tilt, azimuth, neighbours, các tham số mạng, reset cards hoạt động kém hiệu quả, kiểm tra anten, feeder, nguồn, công suất phát, thay cards hỏng, …
Kiểm tra :
-Khâu này rất quan trọng để kiểm tra lại tính đúng đắn của các hành động khắc phục trên ( Vì những tác động đó không phải lúc nào cũng hoàn toàn đúng, có thể khắc phục được sự cố, có thể không ảnh hưởng, có thể đi lệch hướng làm tình hình tồi tệ hơn). Nên sử dụng các công cụ (tools) như OMC, RNO, thiết bị đo kiểm TEMS hay các phản ánh từ khách hàng cho việc kiểm tra này.
-Nếu sự cố được xử lý thành công, sẽ tiếp tục quay lại quá trình giám sát ban đầu, cho đến khi lại phát hiện sự cố mới. Lưu ý quá trình kiểm tra cần được thực hiện cẩn thận ( đầu tiên ở mức TRX/cell, đến cluster, sau đó là toàn mạng ). Chính vì vậy tối ưu mạng GSM là một quy trình khép kín không có điểm kết thúc.
Trong quá trình thực hiện có thể linh động kết hợp các giai đoạn với nhau. Có thể chia làm 2 quá trình chính:
+ Quá trình giám sát và phân tích được xem như quá trình quản lý đặc tính chất lượng mạng.
+ Quá trình nhận diện vấn đề, thực thi những tác động tối ưu và kiểm tra kết quả được xem như quá trình tối ưu hoá mạng..
2.1. Quá trình giám sát và phân tích (quá trình quản lý đặc tính chất lượng mạng):
-Hai giai đoạn giám sát và phân tích được kết hợp thành một quá trình và thực hiện đồng thời. Vấn đề chính cần giải quyết là các lỗi vô tuyến.
Đánh giá các sự cố mà các nhân viên kỹ thuật BTS/BSC đưa ra và các chỉ số KPIs liên quan.
Kiểm tra giá trị các tham số chính của mạng. Thực hiện đo kiểm Driving Test trước khi tối ưu
Kiểm tra phần cứng thiết bị (card TRX, ANC, BTS, thiết bị truyền dẫn, BSC..) và các cảnh báo từ OMC_R
2.1.1. Xem qua các sự cố mà các nhân viên kỹ thuật BTS/BSC đưa ra và các chỉ số KPIs liên quan: KPIs liên quan:
-Bước đầu tiên trong quá trình quản lý chất lượng mạng là phải định nghĩa các chỉ số chất lượng dịch vụ (QoS : Quality of Service ) như tỉ lệ rớt cuộc gọi, tỉ lệ cuộc gọi thành công,.... Các chỉ số này sẽ hỗ trợ phát hiện các cell có chất lượng dịch vụ (thể hiện qua thống kê KPIs) kém hơn các yêu cầu chất lượng dịch vụ đặt ra. Nhờ đó có thể giải quyết các sự cố ảnh hưởng đến cell. Bước này bao gồm 4 bước nhỏ.
Phân tích các chỉ số QoS
-Cần xem và phân tích kỹ các chỉ số KPIs chính như: Tỉ lệ thiết lập cuộc gọi thành công (CSSR), Tỉ lệ rớt cuộc gọi (CDR), Tỉ lệ chuyển giao ra thành công (HOSR), tỉ lệ chuyển giao vào thành công (HISR), Tỉ lệ nghẽn kênh lưu lượng TCH (TCH congestion Rate), Tỉ lệ rớt trước khi ấn định kênh TCH (TCH Preparation Thất bại Rate), Tỉ lệ nghẽn kênh báo hiệu SDCCH (SDCCH congestion Rate), Tỉ lệ rớt kênh SDCCH,…
-Các chỉ số này cần được phân tích kết hợp với các counters liên quan. Ví dụ: Các cuộc gọi bị rớt có thể do phần vô tuyến, do chuyển giao hay do phần cứng thiết bị BSS,.. Từ đó có thể chỉ ra nguyên nhân chính làm rớt cuộc gọi và đưa ra phân tích sâu hơn.
Phân tích sự thăng giáng lưu lượng
-Trong quá trình phân tích cần lưu ý đến lưu lượng mạng hay Cluster theo từng giờ trong ngày.
-Nên lưu ý các Sites hay các vùng nào trong cluster có lưu lượng cao và để ý phản ứng của khách hàng đối với dịch vụ mạng di động mà họ đang dùng.
-Nên thực hiện những thay đổi tham số mạng vào khoảng thời gian mà có số thuê bao ít nhất và lưu lượng thấp nhất.
Phân tích các cell có chất lượng kém nhất
-Sử dụng công cụ RNO phân tích các dữ liệu cells tồi này ở nhiều mức (TRX, Cell, Cluster, BSC, LAC, …), các tham số (theo ngày), các QoS (theo giờ), cùng với các phương tiện hỗ trợ khác như: bản đồ, đồ thị, các báo cáo, …
-Một số hành động cụ thể như sau :
Kiểm tra vùng phủ từ các log file đo kiểm Driving Test bằng công cụ Map Infor hay Tems Invest.
Kiểm tra khả năng chồng lấp vùng phủ (overlap) của các cell gần nhau.
Kiểm tra nhiễu: nhiễu đối với toàn bộ cell, hay nhiễu đối với tần số BCCH của cell.
Ghi nhận và giải quyết các phản ánh từ khách hàng về chất lượng mạng của một khu vực cụ thể nào đó
-Việc tham khảo những phản ánh chất lượng mạng từ khách hàng kết hợp với các sự cố mạng sẽ giúp cho việc tối ưu được diễn ra nhanh hơn và chính xác hơn.
2.1.2. Kiểm tra giá trị các tham số chính của mạng:
-Bước thứ hai trong quá trình quản lý đặc tính chất lượng mạng là kiểm tra lại toàn bộ các thông số để đánh giá hoạt động của mạng. Việc này được thực hiện với các công cụ của Alcatel (RNO), Aircom (Asset) và Mapinfo. Phần này được chia thành bốn bước nhỏ:
Kiểm tra lại các thông số BSS và Cell
-Mỗi BSC và Cell được định nghĩa bằng danh sách các thông số, các thông số này định nghĩa hoạt động của nó trong quá trình lựa chọn lại cell, chuyển giao, quản lý lưu lượng, GPRS, … Mỗi cell có hơn 250 tham số. Tất cả các thiết lập được lấy ra hàng ngày dưới dạng file text và nhập vào cơ sở dữ liệu A956 RNO. Tất cả các thiết lập hiện tại (đang hoạt động) và các thiết lập cũ kể cả các thiết lập mặc định đều lưu trong cơ sở dữ liệu này. Khi sử dụng RNO các tham số có thể dễ dàng so sánh với giá trị khuyến nghị.
-Việc thay đổi giá trị thông số của các Cells đều được lưu lại trong cơ sở dữ liệu của RNO cho mục đích tham khảo. Các yêu cầu thay đổi các tham số cần phân tích, đánh giá chi tiết để thiết lập đến các giá trị tối ưu. Nhìn chung, Alcatel khuyến nghị sử dụng các giá trị mặc định, tuy nhiên để tối ưu hoạt động của mạng, tinh chỉnh cho trường hợp đặc biệt, tối ưu phân bố tải lưu lượng,… nên các tham số thiết lập khác với giá trị mặc định.
Kiểm tra lại hoạch định tần số
-Bước 2 của việc kiểm tra lại mạng là xem lại kế hoạch tần số. Có thể sử dụng một trong hai công cụ hoạch định của Aircom (Asset) hoặc Mapinfo để kiểm tra tần số hoạt động. Tất cả các tần số của cell phục vụ và cell xung quanh cần được xem xét kỹ và liệt kê ra, các tần số này có thể gây nên nhiễu đồng kênh hay nhiễu kên kề.
-Việc xem lại kế hoạch tần số nên kết hợp với kết quả KPIs và đo kiểm Driving Test để nhận ra khu vực bị nhiễu và ảnh hưởng của nhiễu này lên kết quả KPIs. Nên thực hiện thay đổi tần số càng sớm càng tốt khi xác định được nguồn gốc gây ra nhiễu.
Kiểm tra lại hoạch định neighbour
-Bước 3 trong qui trình này là xem lại neighbor. Mapinfo là công cụ hay và dễ dàng cho việc kiểm tra neighbor. Tất cả các neighbor cell cho là không cần thiết và muốn loại bỏ phải được xem xét bằng kết quả các chỉ số về neighbor có sẵn trong RNO. Các quan hệ neighbor một chiều phải được kiểm tra và bổ sung.
-Điều này có nghĩa là bất cứ khi nào dự định loại bỏ một neighbor nên kiểm tra có bao nhiêu cố gắng chuyển giao và bao nhiêu chuyển giao thành công trên hai hướng giữa cell phục vụ và cell neighbor đó (không có hướng dẫn cụ thể về việc một quan hệ neighbor được xem là đúng thì có bao nhiêu cố gắng chuyển giao giữa hai cell), quan hệ neighbor này được quyết định dựa trên yêu cầu vùng phủ, tối ưu và di chuyển của thuê bao trong khu vực đó.
Kiểm tra các thông số anten: Vị trí, độ cao, Tilts, Azimuth, Loại anten
-Việc kiểm tra thông số của anten cũng quan trọng như kiểm tra kế hoạch tần số và neighbor trong việc phân tích chính xác các vấn đề của mạng. Mỗi thông số như là vị trí anten, độ cao, loại anten, azimuth và tilt phải được kiểm tra cẩn thận. Dựa trên phân tích này, các vấn đề chính dễ dàng liệt kê ra là vấn đề do vận hành hay vấn đề do vô tuyến.
2.1.3. Thực hiện đo kiểm Driving Test trước khi tối ưu
-Phải hoàn thành đo kiểm chuẩn bị tối ưu trước khi làm bất cứ hành động thay đổi chính hay tối ưu. Việc đo kiểm này xem như là mốc chuẩn xử lý đầu tiên các vấn đề của mạng. Khi đo cần đo hết tất cả các đường lớn, đường nhỏ trong khu vực cần tối ưu.
-Hơn nữa, kết quả đo kiểm sẽ được sử dụng cho mỗi phân tích liệt kê ở trên như vùng phủ, các vùng phủ chồng lên nhau, nhiễu, nhận ra vùng phủ kém, các vùng có chất lượng thu kém, các lý do rớt cuộc gọi…
2.1.4. Kiểm tra phần cứng thiết bị (card TRX, ANC,...) và các cảnh báo từ OMC
-Bước cuối cùng của việc giám sát, phân tích (quản lý đặc tính chất lượng mạng) là đánh giá phần cứng BSS và các cảnh báo OMC. Việc kiểm tra này hoàn thành do nhóm BSS thực hiện kiểm tra đồng thời với phân tích các chỉ số từ RNO liên quan tới các vấn đề của BSS.
-Việc kiểm tra này rất quan trọng trong việc cô lập lỗi phần cứng với lỗi vô tuyến và hoạt động của các bước tối ưu liên quan.
2.2. Quá trình nhận diện lỗi, thực thi những tác động tối ưu và kiểm tra kết quả (quá trình tối ưu hoá mạng) trình tối ưu hoá mạng)
-Tối ưu có thể xem là một phần của quá trình quản lý đặc tính chất lượng mạng. Mục tiêu của việc tối ưu mạng vô tuyến là để đạt được tối đa hiệu suất của mạng di động. -Sau khi phân tích các vấn đề xong, ta cần thực hiện các ỵêu cầu thay đổi để tối ưu mạng. Khi các dấu hiệu biểu hiện của vài nguyên nhân giống nhau thì tất cả các thông tin liên quan được bổ sung để xác định vấn đề chính liên quan đến vùng phủ kém, nhiễu, trùng lắp vùng phủ, tham số cell chưa tốt, thiếu neighbor, hoạch định tần số không tốt… trước khi thực hiện hành động chính xác để khắc phục vấn đề lỗi.
-Nếu mỗi bước tối ưu ảnh hưởng hoạt động của mạng và dịch vụ khách hàng, thì mỗi hành động phải được quyết định cẩn thận trước khi thực hiện. Tất cả các điểm kiểm tra nên theo các thứ tự sau:
Vấn đề do thiết lập tham số ? – Phân tích các tham số và đề nghị thay đổi.
Lỗi lắp đặt, lỗi phần cứng BSS, truyền dẫn, lỗi vận hành ? – Xác định thiết bị hệ thống và sửa thiết bị hỏng.
Vấn đề vùng phủ ? - Kiểm tra phần cứng BTS, công suất phát , tỷ số sóng đứng (VSWR), thông số của anten (độ cao, azimuth, tilt, loại anten và vị trí anten, vùng Fresnel thoáng hay bi che chắn). Thực hiện sửa lỗi để tăng cường vùng phủ.
Bị nhiễu ? - Kiểm tra tần số với Mapinfo hay công cụ của Aircom. Nếu cần, đo kiểm tần số bằng TEMS trong khu vực bị nhiễu để xác định cell gây nhiễu. Thay đổi tần số cell phục vụ hoặc tần số cell gây nhiễu hoặc nếu có thể, giới hạn vùng phủ tín hiệu gây nhiễu bằng cách giảm Tilt anten của cell đó xuống.
Vấn đề chuyển giao ? - Kiểm tra neighbor với Mapinfo. Kiểm tra tất cả các tham số chuyển giao trong RNO, phân tích dữ liệu đo kiểm và quyết định thêm bớt neighbor, tinh chỉnh độ dự trữ chuyển giao.
Vùng phủ đi xa quá hay trùng lắp vùng phủ ? - Kiểm tra thông số anten. Phân tích dữ liệu đo kiểm cẩn thận. Xác định Timing Advance, mức thu, chất lượng thu từ các báo cáo của RNO. Sau đó chỉ thực hiện giảm Tilt anten, quay hướng anten, hay giảm độ cao anten.
3. Các vấn đề ảnh hưởng đến chất lượng phủ sóng 3.1. Vấn đề về vùng phủ sóng
-Định nghĩa: vùng phủ kém là mạng hay cell có mức tín hiệu thu và chất lượng thu kém ở cùng khu vực tại cùng thời điểm.
-Các dấu hiệu:
Khách hàng phản ánh rớt cuộc gọi hay mất sóng. Các bộ chỉ thị chất lượng dịch vụ của hệ thống OMC: +Tỉ lệ TCH thất bại cao.
+Tỉ lệ rớt cuộc gọi cao.
+Tỉ lệ chuyển giao do nguyên nhân better cell HO thấp so với tỉ lệ chuyển giao Emergency HO.
+Tỉ lệ chuyển giao do DL quality HO cao.
Các bộ chỉ thị giao diện A: Tỉ lệ bản tin Clear Request cao, nguyên nhân thất bại ở giao diện vô tuyến.
3.1.2. Các nguyên nhân tiêu biểu của vấn đề vùng phủ
-Nếu vùng phủ thật sự không như mô phỏng bởi các công cụ hoạch định mạng vô tuyến:
Kiểm tra hệ thống anten.
Tăng hay ngẩng góc down-tilt anten. Kiểm tra công suất phát tối đa BTS -Nếu vùng phủ thật sự như mô phỏng:
Lưu lượng indoor được điều khiển bởi các phương đặc biệt. -Nếu điểm lõm gần biên cell, xoá chuyển giao ra ngoài.
3.2. Vấn đề về nhiễu
3.2.1. Các dấu hiệu của nhiễu
-Một đặc điểm của cell là các kênh đang sử dụng đã có thể được sử dụng ở các cell khác. Nhưng giữa các cell này phải có một khoảng cách nhất định. Điều này có nghĩa là cell sẽ bị nhiễu đồng kênh do việc các cell khác sử dụng cùng tần số. Cuối cùng vùng phủ sóng của trạm gốc sẽ bị giới hạn bởi lý do này hơn là do tạp âm thông thường. Khoảng cách này càng lớn thì nhiễu càng bé.
-Để chất lượng thoại luôn được đảm bảo thì mức thu của sóng mang mong muốn C (Carrier) phải lớn hơn tổng mức nhiễu đồng kênh I (Interference) và mức nhiễu kênh lân cận A (Adjacent).
3.2.2. Các loại nhiễu Nhiễu đồng kênh C/I Nhiễu đồng kênh C/I
-Nhiễu đồng kênh xảy ra khi cả hai máy phát phát trên cùng một tần số hoặc trên cùng một kênh. Máy thu điều chỉnh ở kênh này sẽ thu được cả hai tín hiệu với cường độ phụ thuộc vào vị trí của máy thu so với hai máy phát.
Hình 4-2: Tỷ số nhiễu đồng kênh C/I
-Hình 4.2 ở trên chỉ ra trường hợp mà máy di động (cellphone) đặt trong xe đang thu một sóng mang mong muốn từ một trạm gốc phục vụ (Serving BS) và đồng thời cũng đang chịu một nhiễu đồng kênh do nhiễu phát sinh của một trạm gốc khác (Interference BS).
-Theo khuyến nghị của GSM giá trị C/I bé nhất mà máy di động vẫn có thể làm