5.3.1. Các vấn đề về thiết kế trạm 3G (Node B)
5.3.1.1. Độ cao anten :
9 Về cơ bản tương đương với độ cao trạm GSM 900, cao hơn trạm GSM1800.
9 Độ cao anten 3G tối thiểu tùy vào các khu vực.
Loại địa hình Độ cao tối thiểu
Khu vực thành thịđông dân cư 25m Khu vực nông thôn, vùng đồng bằng 33m
Khu vực miền núi ít dân cư 40m
Bảng 5.3 : Sự phụ thuộc của độ cao anten vào loại địa hình
5.3.1.2. Góc phương vị của anten :
Đảm bảo hướng anten khi lắp đặt không bị che chắn. Cụ thể : *) Trạm 3G đặt cùng vị trí với trạm 2G (trạm Macro) :
+ Đối với các khu vực có trạm 2G thiết kế theo cấu trúc mắt lưới, góc phương vị của anten 3G thiết kế xen kẽ với anten 2G. + Đối với các khu vực trạm không có cấu trúc mắt lưới, góc phương vị của anten 3G thiết kếđồng hướng với anten 2G.
*) Trạm 3G đặt không cùng vị trí với trạm 2G (trạm Macro) : Thiết kế để phủ đường và dân cư, trong đó : Ưu tiên 1 : Phủ dân cư ; Ưu tiên 2 : Phủđường 5.3.1.3. Góc ngẩng/cụp của anten hiện tại ¾ Tilt cơ : 0 độ (Anten lắp thẳng đứng). ¾ Tilt điện = Tilt tổng. ¾ Titl của trạm 3G >= Tilt của trạm 2G. 5.3.1.4. Bán kính phủ sóng Node B
- Bán kính phủ tham chiếu của một cell 3G theo các khu vực cần phủ.
Phân lớp thành thị bán kính cell (km) Khoảng cách giữa các trạm (km) Lớp 1 0.21 0.315 Lớp 2 0.34 0.510 Lớp 3 0.52 0.780 Lớp 4 1.90 2.850 Lớp 5 2.89 4.335 Lớp 6 3.62 5.430
Bảng 5.4: Phân lớp các khu vực thị trân và bán kính cell tương ứng
*) Định nghĩa phân lớp các khu vực thành thị như sau:
• Lớp 1: Là các quận trung tâm của Tp PNP và SIE, mật độ dân số trên 30,000 dân/km2.
• Lớp 2: Là các quận của Tp Phnom Penh, SIE, CHA, SIH, có mật độ
dân số từ 10,000 dân/km2 đến 30,000 dân/km2.
• Lớp 3: Là các quận của Tp trực thuộc trung ương, thành phố của tỉnh có mật độ dân số từ 3,000 dân/km2 đến 10,000 dân/km2.
• Lớp 4: Là các đơn vị hành chính Thành phố trực thuộc tỉnh, Quận, Thị xã, Huyện có mật độ dân số từ 1,500 dân/km2 đến 3,000 dân/km2.
• Lớp 5: Là các đơn vị hành chính Thành phố trực thuộc tỉnh, Quận, Thị xã, Huyện có mật độ dân số từ 500 dân/km2 đến 1,500 dân/km2.
• Lớp 6: Là các đơn vị hành chính Thị xã, Huyện có mật độ dân số nhỏ hơn 500 dân/km2. - Biên bán kính vùng phủđược xác định tại vị trí: o RSCP = -95 dBm o Hoặc Ec/No = -16 5.3.2. Tổng hợp các kinh nghiệm tối ưu trạm 3G 5.3.2.1. Các điều kiện để công tác tối ưu có hiệu quả: 9 Phải có cơ sở dữ liệu chính xác trước khi tối ưu trạm 3G. 9 Phải khai báo đầy đủ Neighbour của NodeB.
9 Kiểm tra các tham số khai báo của Node và RNC trước khi tiến hành tối ưu. 9 Phải bảo đảm các trạm đã phát sóng đủ theo đúng kế hoạch, tránh tình trạng
trạm bị sự cố và không phát sóng (mất điện, mất luồng, …) khi đi đo sẽ
không đạt kết quả mong muốn và rất mất thời gian đểđo lại.
5.3.2.2. Các kinh nghiệm để công tác tối ưu có hiệu quả:
9 Để RSCP và Ec/No được tốt thì trước tiên cần phải tối ưu neighbor, việc này rất quan trọng
9 Điều chỉnh vùng phủ (tilt và azimuth) sao cho vùng chồng lấn ít (~20%) để đảm bảo Ec/No đựợc tốt
5.3.2.3. Các hiện tượng gặp phải trong quá trình tối ưu và kinh nghiệm xử lý:
TT Hiện tượng/Lỗi Nguyên nhân thường gặp Cách phát hiện/Giải pháp xử lý
I Tối ưu thô (Tối ưu để phát sóng) 1 Hiện tượng tại một khu vực có nhiều hơn 4 cell có Ec/No >-15 dB hoặc có nhiều cell có RSCP tốt mà Ec/No tại điểm này rất tồi. Pilot Pollution Cách phát hiện: C1: Phát hiện Pilot Pollution bằng phương pháp: mở rộng AS từ 3 lên 6, thống kê các cell có tỷ lệ cuộc gọi có nhiều hơn 4 RL cao => các cell bị
chồng lấn nhiều.
C2: Sử dụng phần mềm để phân tích Khắc phục các cell overshoot bằng cách giảm tilt và điều chỉnh Azimuth một số
cell xung quanh
2 Swap Feeder Do quá trình lắp đặt hoặc đấu nối mà dẫn tới 1 trong 3 loại Swap Feeder:
- Swap feeder vòng - Swap feeder giữa 2 cell. - Swap 1 sợi.
Swap feeder vòng và swap feeder giữa 2 cell: Khi kiểm tra SC của các điểm gần cell lại hiện ra SC của cell khác: Swap 1 sợi: Khi đi theo hướng chính của 1 cell nhưng RSCP của 2 cell trên cùng site luôn ở mức xấp xỉ nhau => 2 cell này bị swap 1 sợi. Nếu trong thành phố rất khó phát hiện ra hiện tượng này. Æ Xử lý: Gửi CR để khắc phục 3 Giá trị Ec/No không đạt target Vùng chồng lấn giữa các cell quá lớn dẫn đến Ec/No tồi Giảm vùng chồng lấn bằng cách giảm các cell overshoot. Điều chỉnh vùng phủ các cell hợp lý xoay Azimuth, biện pháp hiệu quả nhất trong thành phố là down tilt.
4 Rớt cuộc gọi và Cell xuất hiện trong Detected set có giá trị RSCP và Ec/No tốt hơn cell nằm trong active set
Missing Neighbor Với các cell nằm trong detected set có nếu nằm ở quá xa cell phục vụ hiện tại thì nó đang là cell bị overshoot và phải giảm vùng phủ của cell đó. Nếu cell thiếu ở vị trí gần so với cell phục vụ thì thực hiện add cell đó vào Neighbor list.
5 UE chuyển đổi cell phục vụ liên tục, handover quá nhiều, tăng khả năng rớt UE chuyển đổi cell phục vụ
liên tục, handover quá nhiều, tăng khả năng rớt
Làm cho một cell tốt lên hẳn so với các cell còn lại. Cell tốt lên sẽ là serving cell phục vụ chính và giảm khả năng Handover 6 TH1: Có nhiều cuộc gọi rớt bất thường. TH2: Tỷ lệ HO Trùng PSC của một số cell gần nhau trong cluster
Kiểm tra quy hoạch PSC ở khu vực và tiến hành quy hoạch lại.
thành công rất thấp
7 RSCP không đạt target
RSCP tồi Kiểm tra lại các trạm có phát sóng đủ đúng với quy hoạch hay không. Kiểm tra các trạm phát sóng đúng và có lỗi phần cứng hay không? Nếu trạm đã phát sóng đúng với quy hoạch cần kiểm tra lại điều kiện địa lý gần các trạm sóng yếu, có xuất hiện che chắn. 8 Trạm không phát, kiểm tra luồng truyền dẫn trên RNC (bằng cách ping tới địa chỉ IP của NodeB) thấy luồng thông (ping thông) Đối với trạm phân tán (của Ericsson), truyền dẫn từ
MMU lên RRU là sợi quang, nếu một trong các sợi quang bị lỗi thì sector tương ứng không phát Thay sợi quang bị lỗi 9 Tốc độ dịch vụ HSDPA thấp (Khi DT thấy HSDPA throughput rất tồi)
TH1: Khai báo sai tham số. TH2: Công suất phát thấp (10W)
TH3: Băng thông truyền dẫn giữa Node B và RNC thấp (2M)
TH1: Kiểm tra một số tham số HSDPA như số kênh HS-PDSCH, HS-SCCH. Các tham số bật chế độ phân kênh
động, bật chế độ điều chế 16QAM. Æ
Khai báo lại các tham số chưa chính xác. TH2: Tăng công suất. TH3: Tăng băng thông truyền dẫn 10 Trạm Huawei không tích hợp được, hoặc tích hợp được nhưng không chạy HSDPA Version của phần mềm load xuống nodeB từ RNC là phiên bản cũ Load lại phần mềm
11 Trạm Nokia khó thiết lập cuộc gọi( khi đo data+ voice), mặc dù đã khai ưu tiên cho voice call
Do khai báo luồng truyền dẫn giữa NodeB và luồng truyền dẫn của truyền dẫn không giống nhau( do NodeB để
mặc định khai báo), nodeB nghĩ nó có 10M, nhưng thực ra nó chỉ có 4M, do đó nó cấp tài nguyên cho thoại, nhưng không có tài nguyên thật, nên bị block call
Khai báo lại tài nguyên truyền dẫn chuẩn xác.
12 Có sóng tốt, nhưng không gọi
được
Khai báo CI sai tại trạm (gần tương tự như sai GCI)
Khai lại CI tại đài hoặc tại NodeB
13 Không dùng được dịch vụ nào.
SAC khai sai Khai lại ở RNC
14 Đo throughput cho các trạm 3G dùng truyền dẫn viba thường đạt tốc độ không cao như truyền dẫn quang
Có thể do truyền dẫn viba nên luồng 2M không cung cấp đủ 2M cho người dùng do có phần truyền lỗi. Phối hợp truyền dẫn kiểm tra lại chất lượng luồng II Tối ưu Tinh (Tối ưu nâng cao chất lượng mạng) 1 UE reselect chậm dẫn đến gần đi hết vùng phủ của cell mới mà UE không thực hiện Cell Reselection ->
Tham số Treslection, tham số
qHyst1, qHyst2 đặt quá lớn.
So sánh khai báo tham số và điều chỉnh lại khai báo cho cluster đang test.
không thực hiện tác vụ select cell tốt làm cell phục vụ. Điều này dẫn đến vùng phủ RSCP, Ec/No không đạt target 2 Các neighbor có tần suất chuyển giao vào rất thấp và các neighbor có tín hiệu của cell phục vụ vẫn còn tốt
Remove neighbor Thực hiện thống kê trên hệ thống và rà soát lại quy hoạch neighbor để loại các cell trên. Đây là công việc phải làm
định kỳ với chu kỳ ngắn để tránh neighbor list bị full, lúc ta add thêm neighbor sẽ không nhận neighbor mới dẫn đến rớt cuộc gọi 3 PS_HO hoặc PS_IRAT_HO tồi Hiện tượng tồi xảy ra trên diện rộng (1 RNC hoặc nhiều RNC)
Kiểm tra lại khai báo outer-RAC
4 Vùng phủ và chất lượng không tốt ở các vùng địa hình thoáng (đường biển, sông hồ..) Các cell phủ khá xa, vùng phủ các cell khó dựđoán Có thể chọn 1 cell bắn dọc đoạn đường thoáng nhưng đảm bảo cell không được phủ quá xa bằng cách điều chỉnh tilt hợp lý
- Điều chỉnh hướng cell phủ vào khu vực cần phủ và down tilt triệt để
5 RAB CR cao Khi lấy dữ liệu KPI từ hệ
thống có RAB CR rất cao
Trước khi kiểm tra lại khai báo tham số
trên hệ thống (Min HSPDSCH codes, Max HS-PDSCH codes) nên kiểm tra lại vùng phủ của cell, có khả năng cell tilt của cell chưa hợp lý.
5.4. Kết quả tối ưu vùng phủ cho mạng vô tuyến trong hệ thống WCDMA tại thủđô Phnom Penh thủđô Phnom Penh
Để công tác tối ưu hiệu quả, đầu tiên chúng ta phải phân chia vùng thành các cluster nhỏ như trong hình dưới:
Hình 5.5: Bản đồ phân chia cluster trạm 3G Huawei ở thủđô Phnom Penh
5.4.1. Tiêu chuẩn vùng phủ:
- Kết quảđo kiểm suy hao giữa In_door và Out_door: 18 dB - Kết quảđo kiểm suy hao giữa In_car và Out_car: 8 dB - Tiêu chuẩn vùng phủ cho cluster:
RCSP ≥ -105 + 18 – 8 = -95 dBm Ec/No ≥ -12 dB
RSCP -15dBm > RSCP ≥ -95dBm -95dBm > RSCP ≥ -140dBm Ec/No 0dB > Ec/No ≥ -12dB -12dB > Ec/No ≥ -34dB 5.4.2. Kết quảđo kiểm trước tối ưu
Trong giới hạn luận văn, chúng ta chỉđưa ra kết quả của cluster 2. Các chi tiết như sau:
5.4.2.1. Phân bố CPICH RSCP
RSCP < -95 dBm >= - 95dBm
Số mẫu 1547 28932
% mẫu tín hiệu 5.1% 94.9%
Hình 5.6b: Thống kê số mẫu tín hiệu RSCP cluster 2 trước tối ưu
5.4.2.2. Phân bố CPICH Ec/No
EcNo < -12 dB > -12 dB
Số mẫu 6374 24105
% mẫu tín hiệu 20.9% 79.1%
Hình 5.7b: Thống kê mẫu tín hiệu Ec/No cluster 2 trước tối ưu
5.4.3. Hành động tối ưu
- Xử lý phần cứng + Chỉnh tilt: 69 cell
- Sau khi rà soát đã tiến hành khai bổ sung quan hệ Neighbour cho 100% số
5.4.4. Kết quảđo kiểm sau tối ưu 5.4.4.1. Phân bố CPICH RSCP 5.4.4.1. Phân bố CPICH RSCP
Hình 5.8a: Phân bố RSCP cluster 2 sau tối ưu
RSCP < -95 dBm >= -95 dBm Số mẫu tín hiệu 231 50941
% mẫu 0.5% 99.5%
5.4.4.2. Phân bố CPICH Ec/No
Hình 5.9a: Phân bố Ec/No cluster 2 sau tối ưu
EcNo < -12dB > -12dB
Số mẫu tín hiệu 2490 48682
% mẫu 4.9% 95.1%
Hình 5.9b: Thống kê mẫu tín hiệu Ec/No cluster 2 sau tối ưu
5.4.5. Mức độ cải thiện RSCP < -95dBm >= -95dBm Trước tối ưu Số mẫu tín hiệu 1547 28932 % mẫu 5.1% 94.9%
Sau tối ưu Số mẫu tín hiệu 231 50941
% mẫu 0.5% 99.5%
Cải thiện 90.2%
Bảng 5.6a: Mức độ cải thiện RSCP cluster 2
EcNo < -12dB > -12dB Trước tối ưu Số mẫu tín hiệu 6374 24105 % mẫu 20.9% 79.1% Sau tối ưu Số mẫu tín hiệu 2490 48682 % mẫu 4.9% 95.1% Cải thiện 76.5%
Bảng 5.6b: Mức độ cải thiện Ec/No cluster 2
Nhận xét: theo bảng thống kê % cải thiện của RSCP và Ec/No, mức RSCP và Ec/No cải thiện rất nhiều và đều đạt target (target 95% RSCP >= -95dBm, target 95% Ec/No >= -12dBm).
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
Cămpuchia là một trong nước đang phát triển mọi lĩnh vực đặc biệt là việc xây dựng các tòa nhà cao tầng và sự tăng lên về dân số tại các trung tâm tỉnh toàn quốc làm cho chất lượng mạng vô tuyến không được đảm bảo do đó công tác tối ưu hóa mạng vô tuyến WCDMA tại Cămpuchia là một nhu cầu cần thiết và cấp bách.
Đề tài với mục đích nghiên cứu tìm hiểu và đưa ra giải pháp quy hoạch thiết kế chi tiết hệ thống vô tuyến UMTS-3G là vô cùng cần thiết đối với việc kinh doanh và phát triển của mạng Metfone. Và công tác quy hoạch thiết kế chi tiết sẽ giúp Metfone tối ưu về tài nguyên xử lý hệ thống, chất lượng mạng và chi phí đầu tư
mạng 3G.
Đề tài có lý thuyết tổng quan truy nhập vô tuyến WCDMA và các đặc điểm liên quan, lý thuyết quy hoạch hệ thống truy nhập WCDMA, vấn đề về thiết kế ănten và một số kinh nghiệm tối ưu vùng phủ cho mạng vô tuyến WCDMA cách tối
ưu vùng phủ mạng vô tuyến và ứng dụng cụ thể vào mạng Metfone khu vực thủ đô Phnom Penh.
Kết quảđạt được của đề tài như sau:
- Xây dựng mô hình tính toán quy hoạch mạng vô tuyến UMTS 3G.
- Kinh nghiệm tối ưu cho mạng vô tuyến WCDMA và ứng dụng vào mạng Metfone về công tác tối ưu vùng phủ tại thủđô Phnom Penh.
Tuy nhiên do đây mới chỉ là bước thu thập số liệu đo kiểm và phân tích các thông số hoạt động của mạng trong thời gian mạng đi vào hoạt động cùng với việc xây dựng chương trình mô phỏng tối ưu trong công tác quy hoạch với bản đồ 2D, không thể hiện được các vật cản về địa hình, cũng như các điều kiện về môi trường trong không gian 3D.
Hướng nghiên cứu tiếp theo của luận văn sẽ là tiếp tục nghiên cứu sâu nữa về
hệ thống mạng truy nhập vô tuyến, đưa ra phương thức tính toán quỹ đường truyền mới phù hợp với từng khu vực cần tính toán và cũng như cách thức tối ưu chỉ tiêu kỹ thuật nhằm đảm bảo chất lượng mạng vô tuyến. Đặc biệt sẽ nghiên cứu phương án đưa ban đồ số 3D vào quá trình thiết kế và quy hoạch ănten để có thể đánh giá chính xác nhất về vùng phủ sóng cũng như chất lượng mạng của hệ thống mạng truy nhập vô tuyến WCDMA.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Christophe Chevallier, Christopher Brunner, Andrea Gẩvaglia, Kenvin P.Murray, Kenneth R.Baker, WCDMA Develoyment Handbook Planning and Optimization Aspects, Jonh Wiley and Sons, Sep 2006.
[2] Jonathan P.Castro, The UMTS Network anh Radio Access Technology, John Wiley & Sons, 2001.
[3] Juha Korhonen, Introduction to 3G Mobile Communication, Artech House, 2003.
[4] Jaana Laiho & Achim Wacker & Tomas Novosad, Radio Network Planning and Optiomisation for UMTS, John Wiley & Sons, 2006.
[5] Harri Holma & Antti Toskala, WCDMA for UMTS, John Wiley & Sons, 2004.
[6] http://www.umtsworld.com
[7] http://www.3g4g.co.uk/Tutorial