3.5.1. Các bƣớc thực hiện Refarming UMTS 900
Việc triển khai UMTS 900 sẽ gây ảnh hưởng rất lớn đến tài nguyên cũng như chất lượng của nhà mạng cung cấp dịch vụ nhất là đối với hệ thống GSM 900MHz. Vì vậy cần đưa ra kế hoạch phương án cụ thể và tối ưu nhất. Tổng quát bao gồm các quá trình sau đây:
- Tính toán quy hoạch băng tần 900MHz chuẩn bị tài nguyên cho UMTS 900.
Hoạch định vùng refarming & thiết kế vùng buffer zone.
- Hạ cấp cấu hình các trạm GSM 900, xử lý nghẽn 2G & tối ưu hóa mạng vô
tuyến 2G. Áp dụng bảng tần số mới cho 2G.
- Triển khai hardwave và on-air các cell UMTS 900.
Nguyễn Bá Phi – KTTT2 Trang 72 Triển khai UMTS 900 tại khu vực ngoại thành Hà Nội được tóm lược qua các bước sau:
Hình 3.16. Sơ đồ các bước triển khai Refarming UMTS 900
Bƣớc 1: Tính toán quy hoạch băng tần 900MHz chuẩn bị tài nguyên cho UMTS 900
Đầu tiên điều kiện đầu vào là khu vực địa lý để triển khai UMTS 900 là khu vực Đông Anh, Mê Linh và Sóc Sơn nằm ở ngoại thành Hà Nội. Nhà mạng Vinaphone hiện nay trên băng tần 900MHz được cấp phép sử dụng 42 kênh tần số (200 KHz x 42 = 8.4MHz) từ 1 tới 42 cho mỗi đường uplink và downlink. Nên việc
Kết thúc
Đưa vào hoạt động các trạm U900, tối ưu hoá mạng vô tuyến 3G 900
Băng thông không tiêu chuẩn 4.2MHz
Băng thông tiêu chuẩn 5MHz Tính toán quy hoạch lại tần số
GSSM 900 dồn kênh để lấy băng thông cho UMTS 900, hoạch định vùng refarming và vùng buffer zone
Hạ cấu hình GSM 900, xử lý nghẽn 2G, áp dụng tần số mới 2G & tối ưu hoá mạng vô tuyến 2G
Chuẩn bị sẵn sàng về truyền dẫn FE, vật tư bổ sung, xây dựng kế hoạch tần số, CSDL cho 3G 900
Khu vực triển khai UMTS 900 (khu vực ngoại thành Hà Nội)
Nguyễn Bá Phi – KTTT2 Trang 73 sử dụng phổ tần 5 MHz (= 25 x 200 KHz) cho UMTS 900 dẫn tới tài nguyên tần số cho dành cho GSM còn lại là 3.4 MHz = 17x200 KHz.
Trong đó tần số dành cho BCCH có hệ số tái sử dụng tần số không thể nhỏ hơn 4x3, vì vậy cấu hình chủ yếu có thể đạt được là 2/1/1, với cấu hình này khả năng thiếu tài nguyên phục vụ là rất cao.
Mạng Vinaphone được cấp phép 8.4 MHz cho băng thông GSM 900 MHz. Do đó nếu dành 4.2 MHz cho UMTS 900MHz, sẽ còn 4.2 MHz cho GSM 900 MHz cơ bản vẫn đảm bảo yêu cầu dung lượng mạng (một trạm chỉ có thể đạt cấu hình tối đa là 2/2/2).
Mặt khác theo cấp phép băng tần 900MHz ở Việt Nam phổ tần 900MHz của VNP phía dưới kề băng 900MHz của HTC (Vietnam Mobile) và phía trên kề băng 900MHz của Viettel.
Do đó nếu lựa chọn giải pháp phân bổ tần số Edge thì phân tách tần số GSM900 và UMTS900 của VNP phải 2.4 MHz và phân tách băng 900 của Viettel/HTC và UMTS900 của VNP phải tối thiểu 2.6 MHz.
Giải pháp này dễ xảy ra can nhiễu giữa hai công nghệ của hai nhà mạng, rất khó kiểm soát khi triển khai diện rộng.
Do vậy sẽ lựa chọn giải pháp phân bổ tần số Sandwich khi refarming sẽ cải thiện vùng phủ 3G trong khi vẫn đảm bảo kiểm soát can nhiễu nội bộ, chủ động trong việc quy hoạch tần số GSM900.
Phân bố tần số GU900 MHz như sau:
- GSM 900: 12 kênh tần số từ 1 tới 12 dành cho BCCH, các kênh 13->17 và 39,
40, 41, 42 hoạch định cho TCH.
- UMTS 900: Băng thông 4.2MHz, UARFCN 3003 cho down link U900 ~
Nguyễn Bá Phi – KTTT2 Trang 74 Band BCCH TCH UMTS 900 TCH ARFCN DL 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 UARFCN DL 2976 2977 2978 2979 2980 2981 2982 2983 2984 2985 2986 2987 2988 2989 2990 2991 2992 2993 2994 2995 2996 2997 2998 2999 3000 3001 3002 3003 3004 3005 3006 3007 3008 3009 3010 3011 3012 3013 3014 3015 3016 3017 UARFCN UL 2751 2752 2753 2754 2755 2756 2757 2758 2759 2760 2761 2762 2763 2764 2765 2766 2767 2768 2769 2770 2771 2772 2773 2774 2775 2776 2777 2778 2779 2780 2781 2782 2783 2784 2785 2786 2787 2788 2789 2790 2791 2792 DL Frequency (MHz) 935.2 935.4 935.6 935.8 936 936.2 936.4 936.6 936.8 937 937.2 937.4 937.6 937.8 938 938.2 938.4 939.6 938.8 939 939.2 939.4 939.6 939.8 940 940.2 940.4 940.6 940.8 941 941.2 941.4 941.6 941.8 942 942.2 942.4 942.6 942.8 943 943.2 943.4 UL Frequency (MHz) 890.2 890.4 890.6 890.8. 891 891.2 891.4 891.6 891.8 892 892.2 892.4 892.6 892.8 893 893.2 893.4 893.6 893.8 894 894.2 894.4 894.6 894.8 895 895.2 895.4 895.6 895.8 896 896.2 896.4 896.6 896.8 897 897.2 897.4 897.6 897.8 898 898.2 898.4
Nguyễn Bá Phi – KTTT2 Trang 75 Ở mạng Vinaphone, việc đầu tư và phát triển mạng UMTS 900 phụ thuộc vào vị trí các trạm 2G sẵn có. Việc dùng chung các trạm WCDMA/HSPA 900 MHz với các trạm GSM900Mhz/DSC1800Mhz không chỉ cắt giảm chi phí đầu tư cho các nhà trạm để đầu tư cho các vùng phủ sóng mới mà còn làm giảm chi phí hoạt động về dài hạn của việc thuê truyền dẫn, nguồn điện, nhà trạm và quản lý, vận hành.
Hình 3.17. Phân bố site 2G/3G và U900
Vùng refarming tiếp giáp với các khu vực khác như Vĩnh Phúc, Thái Nguyên, Bắc Giang, Bắc Ninh và khu vực nội thành Hà Nội. Thông thường vùng buffer zone cần 2 lớp trạm, nhưng đối với khu vực nào có núi cao che chắn hoặc khoảng cách giữa các trạm xa thì chỉ cần 1 lớp trạm. Ngoài ra sử dụng các phần mềm hỗ trợ mô phỏng dự đoán vùng phủ chúng ta sẽ hoạch định vùng buffer zone chính xác hơn. Hình 3.18. dưới đây mô tả khu vực refaming và buffer zone.
- Chấm xanh nước biển: các trạm thuộc UMTS 900 (có 153 Site).
- Chấm đỏ: các trạm thuộc vùng Buffer zone (có 85 Site).
Nguyễn Bá Phi – KTTT2 Trang 76 Hình 3.18. Khu vực Refaming & Buffer zone
Bƣớc 2: Hạ cấu hình GSM 900, xử lý nghẽn 2G, áp dụng tần số mới 2G và tối ƣu hóa mạng vô tuyến 2G.
Do dải tần số dành cho 2G chỉ có 8.4MHz trên mỗi đường nhưng dành 4.2 MHz để triển khai U900 nên chỉ còn dải tần số rộng 4.2 Mhz. Mẫu tái sử dụng lại tần số thiết kế cho BCCH là 4x3 nên cấu hình tối đa của trạm 2G chỉ thể là 2/2/2. Thực hiện hạ cấu hình tất cả các trạm 2G khu vực Refarming và Buffer Zone xuống cấu hình 2/2/2. Do cấu hình bị giảm nên tài nguyên vô tuyến phần 2G không đủ để phục vụ dẫn đến sẽ xảy ra nghẽn. Vì vậy để đảm bảo chất lượng mạng lưới chúng ta cần tính toán đưa ra các giải pháp xử lý nghẽn 2G. Các giải pháp thực hiện để xử lý nghẽn là kích hoạt AMR HR và điều chỉnh ngưỡng phù hợp: AMR HR có chất lượng thoại tương đương FR trong khi chỉ chiếm băng thông vô tuyến một nửa, nâng cấp bổ sung các cell dải tần 1800. Việc có quyết định nâng cấp thêm các cell 1800 hay không dựa vào tính toán traffic để quyết định, được thực hiện như sau:
1. Thực hiện lấy thống kê traffic mức cell theo giờ trong một tuần của tất cả các
cell trong khu vực triển khai U900. Thường lấy vào các giờ cao điểm như lúc 10h, 11h, 12h… Từ đó ta sẽ có max traffic của từng cell trong một tuần.
Nguyễn Bá Phi – KTTT2 Trang 77
2. Nâng cấp dưa theo nguyên tắc max traffic (full rate) của cell trong vòng một
tuần >8 Erl thì đưa vào danh sách nâng cấp. Nghĩa là với những cell nào có lưu lượng > 8Erl thì nâng cấp thêm các cell 1800. Bởi vì lúc thực hiện giảm cấu hình thì cấu hình còn lại của 1 cell chỉ là 2TRX. Tính toán có 2*8- 1(BCCH)-1(SDCCH)-1(PDCH) = 13 TCH (full rate), với QoS=2% tra bảng Erlang B ta tính được traffic tương ứng là 7.4015 < 8Elr. Một số ví dụ: như Cell Sai-Dong-KCN-Dai-Tu-LBN_HNI_2 cấu hình ban đầu là 4TRX, max traffic là 10.71 Erl > 8Erl, vậy cần phải thực hiện nâng cấp.
BSC
Name Cell name Band TRX
TRX Config Max traffic Tác động MBSC_ 1158H_ HNI CA-Gia-Lam- GLM_HNI_3 GSM 900 6 2 GSM900 +4 DSC1800 11.18 Không cần tác động MBSC_ 1158H_ HNI Sai-Dong- KCN-Dai-Tu- LBN_HNI_2 GSM 900 4 4 GSM900 10.71 Bố sung jumper, feeder, MRFU 1800M, CPRI. MBSC_ 1159H_ HNI Doc-Van-27- GLM_HNI_1 GSM 900 2 2 GSM900 10.61
Thay antenna, bổ sung jumper, feeder, MRFU 1800, CPRI. Chuyển
jumper 3G sang
antenna mới và thu hồi antenna 3G cũ. MBSC_ 1158H_ HNI UB-Co-Bi- GLM_HNI_1 GSM 900 2 2 GSM900 9.23 Bố sung jumper, feeder, MRFU 1800M, CPRI.
Nguyễn Bá Phi – KTTT2 Trang 78 BSC
Name Cell name Band TRX
TRX Config Max traffic Tác động MBSC_ 1158H_ HNI Sai-Dong- KCN-Dai-Tu- LBN_HNI_3 GSM 900 4 4 GSM900 8.80 Bố sung jumper, feeder, MRFU 1800M, CPRI. MBSC_ 1158H_ HNI KDT-Dang- Xa- GLM_HNI_1 GSM 900 4 4 GSM900 8.49
Thay antenna, bổ sung jumper, feeder, MRFU 1800M, CPRI. Chuyển
jumper 3G sang
antenna mới và thu hồi antenna 3G cũ.
Bảng 3.5. Thống kê tải các cell cần nâng cấp thêm 1800
Ngoài ra đối với một số cell thuộc một số trạm nằm ở vị trí diễn ra các lễ hội, cần quan tâm đặc biệt. Sau khi hạ cấp, đợi một thời gian để KPIs hệ thống ổn đinh thực hiện áp dụng bảng tần số mới 2G. Sau đấy thực hiện Drving test, phân tích logfile đưa ra các case xử lý đảm bảo KPI của hệ thống.
Bƣớc 3 và 4: Bổ sung thêm vật tƣ phần cứng cho UMTS 900, đƣa các trạm UMTS 900 vào hoạt động và tối ƣu mạng lƣới.
Với quy hoạch ban đầu hệ thống GSM 900 vùng phủ bao trùm mạng lưới, để tận dụng cơ sở hạ tầng về nhà trạm, nguồn, truyền dẫn… sẵn có. Hơn nữa khu vực này thiết bị hầu hết là SRAN, module RF có thể hỗ trợ đồng thời GSM và UMTS bằng cách kích hoạt license phần mềm do vậy sẽ giảm đáng kể chi phí phần cứng.
Do đó kịch bản triển khai là 1:1 GU (GSM & UMTS) cùng vị trí (co-site).
Phần cứng tại trạm cần đảm bảo:
- Khối thu phát vô tuyến là MRFU để sẵn sàng nâng cấp từ GO (GSM Only)
thành GU (GSM & UMTS).
Nguyễn Bá Phi – KTTT2 Trang 79
- Số lượng card WBBP đảm bảo đủ năng lực CE xử lý.
- Co-Antenna: hỗ trợ GU900 02 cổng.
Đối với phần mềm license các trạm NodeB trên RNC cần có:
Tính năng RNC Ghi chú
Inter Frequency Hard Handover Based on Coverage
inter-working Inter Frequency Hard Handover Based on DL QoS
Multi Frequency Band Networking Management DRD Introduction Package
Inter Frequency Load Balance Intra NodeB Softer Handover Intra RNC Soft Handover Inter RNC Soft Handover Intra Frequency Hard Handover Intra Frequency Load Balance
Tính năng NodeB/BTS/MBTS Ghi chú
Flexible frequency bandwidth of UMTS carrier (per Cell) UMTS 4.2 MHz
Bảng 3.6. Danh sách tính năng SRAN Huawei cần có để thực hiện Refarming Lắp đặt xong phần cứng cho UMTS 900 và sau vài ngày đổi tần để các chỉ số KPI ổn định. Sau đó đưa các cell UMTS 900 vào hoạt động, thực hiện đo kiểm drving test, tối ưu tinh chỉnh các thông số, đánh giá KPI trên hệ thống 2G và 3G.
Nguyễn Bá Phi – KTTT2 Trang 80 Việc phát triển mạng UMTS 900 MHz trên nền tảng sẵn có của mạng GSM cần được tính toán, xem xét đảm bảo tất cả các lợi ích của một mạng kết hợp đồng nhất 2G và 3G. Các khía cạnh trên liên quan đến việc phát triển mạng UMTS, vùng phủ, chia sẻ vị trí, nhiễu, inter-RAT handover, quản lý di động và chia sẻ tải lưu lượng phải được xem xét một cách cẩn thận.
Cấu hình 3G khu vực ngoại thành Hà Nội triển khai Refarming cấu hình cơ bản là 2/2/2 (02 carrier). Do vậy khi triển khai Refarming chiến lược Multi-RAT 2G/3G và Multi-Carrier thực hiện như sau:
- Multi-RAT 2G/3G:
+ Chế độ Idle, UE ưu tiên truy nhập UMTS900.
+ Handover UMTS900 -> GSM900 dựa trên vùng phủ (Coverage-based)
được phép nhưng không cho phép chiều ngược lại.
+ Kết thúc dịch vụ CS trên 2G, thực hiện cellreselection để quay lại
UMTS900.
+ Khởi tạo dịch vụ PS trên 2G, thực hiện cellreselection sang UMTS900 và
giữ ở UMTS900 sau khi kết thúc dịch vụ.
+ Phía cell GSM900 hoặc DCS1800 cần khai báo neighbor với cell
UMTS900, chiều ngược lại cell UMTS900 chỉ cần khai báo neighbor với cell GSM900.
Nguyễn Bá Phi – KTTT2 Trang 81
- Multi-Carrier:
+ UMTS900 sẽ chủ yếu được dùng cho vùng phủ, UMTS2100 sẽ chủ yếu
được dùng cho vấn đề dung lượng.
+ Ở chế độ 3G ưu tiên bám vào UMTS2100.
+ U900 chuyển giao sang U2100 nếu thỏa mãn Ec/No (U2100) > Ec/No
(U900): 1dB thì chuyển giao sang U2100.
+ Ngược lại U2100 chuyển giao sang U900 nếu thỏa mãn Ec/No (U2100)<
Ec/No (U900): 5dB ( hoặc 3dB) thì chuyển giao sang U2100.
3.5.2. Tối ƣu 2G/3G sau khi thực hiện Refarming UMTS 900
3.5.2.1. Các chỉ số KPIs đánh giá chất lƣợng dịch vụ
Mục tiêu tối ưu là nhằm cải thiện các chỉ số KPIs của mạng lưới, đảm bảo các chỉ số KPI không biến động nhiều trước và sau Refarming U900. Bảng 3.7. là tham số KPIs và giá trị tối ưu nhất.
Stt Type KPI Requirement (%)
1
2G
Call setup success rate (CSSR) (%) 99.25
2 Call drop rate (CDR) (%) 0.55
3 Handover setup success rate (HOSR) (%) 97
4 TCH congestion rate (%) 0.05
5 SDCCH congestion rate (%) 0.02
6
3G
CS Call Setup Success Rate (%) 99
7 CS Drop Call Rate (%) 0.85
Nguyễn Bá Phi – KTTT2 Trang 82
Stt Type KPI Requirement (%)
9
3G
CS Inter-Freq Handover Success Rate (%) 97
10 CS Inter-RAT Handover Success Rate (%) 95
11 CS RAB Congestion Rate (%) 2
12 PS Call Setup Success Rate (%) 99
13 PS Call Drop Rate (%) 0.85
14 PS Soft/Softer Handover Success Rate (%) 98
15 PS Inter-Freq Handover Success Rate (%) 97
16 PS Inter-RAT Handover Success Rate (%) 95
17 PS RAB Congestion Rate (%) 2
Bảng 3.7. Bảng tiêu chí đánh giá chỉ số KPIs
3.5.2.2. Thực hiện tối ƣu sau khi triển khai UMTS 900
3.5.2.2.1.Thu thập dữ liệu
- Thu thập dữ liệu từ OMC: Hệ thống Horizon OMC có khả năng quản lý
hoạt động và cấu hình của tất cả các phần tử mạng. Giám sát thời gian thực hiện, cảnh báo, báo cáo hiệu suất, và báo hiệu các chức năng tập trung truy tìm cho phép
tối ưu hóa nhóm để theo dõi và phân tích hiệu suất mạng. Việc lấy các thông số
KPI, thu thập các cảnh báo xuất hiện trên hệ thống có thể giúp cho việc xử lý, nâng cao chất lượng mạng trong quá trình tối ưu được nhanh chóng và chính xác
- Thu thập dữ liệu từ Driving Test:
Phải hoàn thành đo kiểm chuẩn bị tối ưu trước khi làm bất cứ hành động thay đổi chính hay tối ưu nào. Việc đo kiểm này xem như là mốc chuẩn xử lý đầu tiên
Nguyễn Bá Phi – KTTT2 Trang 83 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…
Driving test là một bước không thể thiếu được trong quá trình tối ưu, thiết bị sử dụng hiện tại là: Mapinfo, Laptop có cài đặt phần mềm Tems Investigation 10.1, bộ công cụ TEMS INVESTIGATION (bao gồm máy Tems investigation 10.1, GPS - USB), đây là một công cụ mạnh do Ericson cung cấp, với thiết bị đo này chúng ta có thể xác định được vùng phủ của một hay nhiều cell, chất lượng cuộc gọi của cell phục vụ và có thể phát hiện ra được những thiếu sót trong khi khai báo neighbor cũng như tần số.
Đo Driving Test GSM: Bảng 3.8. Bài đo Drving Test GSM