L ỜI CAM Đ OAN
3.1.6 Vận hành và tối ưu mạng
Tối ưu mạng là một quá trình để cải thiện toàn bộ chất lượng mạng khi đã thử nghiệm bởi các thuê bao di động và đảm bảo rằng các nguồn tài nguyên mạng
được sử dụng một cách hiệu quả. Quá trình tối ưu bao gồm: - Đo đạc hiệu năng (các chỉ tiêu kỹ thuật).
- Phân tích các kết quảđo đạc. - Điều chỉnh mạng.
Giai đoạn đầu của quá trình tối ưu mạng là định nghĩa các tiêu chí hiệu năng chính bao gồm các kết quả đo ở hệ thống quản lý mạng và số liệu đo ngoài hiện trường hay bất kỳ thông tin khác có thể sử dụng để xác định chất lượng dịch vụ. Tiếp theo, việc phân tích các kết quả đo đạc nhằm mục đích phân tích chất lượng mạng để cung cấp cho nhà khai thác một bức tranh tổng quan về chất lượng và hiệu quả sử dụng. Phân tích chất lượng và báo cáo bao gồm việc lập kế hoạch về các trường hợp đo tại hiện trường và đo bằng hệ thống quản lý mạng. Sau khi đã đặc tả
các chỉ tiêu chất lượng dịch vụ và đã phân tích số liệu thì có thể lập ra báo cáo điều tra. Đối với hệ thống thông tin di động thế hệ 2, thì chất lượng bao gồm: thống kê các cuộc gọi bị rớt, phân tích nguyên nhân bị rớt, thống kê chuyển giao và kết quả đo các lần gọi thành công. Các hệ thống thông tin di động thế hệ 3 có các dịch vụ
rất đa dạng nên cần phải đưa ra các định nghĩa mới về chất lượng dịch vụ.
Với sự trợ giúp của hệ thống quản lý và vận hành bảo dưỡng mạng có thể
phân tích thống kê hiệu suất mạng trong một khoảng thời gian đã sử dụng, hiện tại và dự báo cho tương lai. Ngoài ra, có thể phân tích hiệu suất thông qua các thuật toán quản lý tài nguyên vô tuyến RRM và các thông số của chúng KPI điển hình như: tổng công suất phát trạm gốc, tổng phí chuyển giao mềm; tốc độ ngắt cuốc gọi; trễ dữ liệu gói... Sau đó tiến hành so sánh KPI với các giá trị mục tiêu sẽ chỉ ra các vấn đề tồn tại của mạng để có thể tiến hành điều chỉnh mạng.
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 hướng anten trạm gốc, có thểđiều chỉnh hướng anten trạm gốc bằng bộđiều khiển từ xa trong một số
trường hợp (như khi vùng chồng lấn với cell lân cận quá lớn, nhiễu cell cao và dung lượng hệ thống thấp).
3.2 Kết luận
Quy hoạch mạng thông tin di động 3G WCDMA có vai trò hết sức quan trọng, nó ảnh hưởng đến khả năng cung cấp dịch vụ, hiệu quả kinh tế đối với nhà khai thác. Đây là công việc khá phức tạp và cần sự kết hợp hài hòa giữa nhiều yếu tố. Trong nội dung chương này không thể trình bày hết các yếu tố mà chỉđưa ra các
vấn đề cốt lõi mang tính định hướng cho các nhà hoạch định khi quy hoạch mạng WCDMA, trong đó quá trình định cỡ mạng được trình bày tương đối chi tiết bằng việc phân tích tính toán quỹ đường truyền vô tuyến để đưa ra được số Node B, phạm vi phủ sóng của Node B hay bán kính của cell. Việc phân tích dung lượng bao gồm việc đưa ra mô hình lưu lượng và cách chuyển đổi các loại dịch vụ khác nhau cũng như phương pháp tính dung lượng mạng vô tuyến. Đồng thời, chương này cũng trình bày qua về quá trình tối ưu mạng sau khi triển khai.
Chương 4: QUY HOẠCH MẠNG 3G EVNTELECOM TẠI TP. Hà Nội 4.1 Giới thiệu bài toán quy hoạch và dự báo thuê bao
4.1.1 Giới thiệu tổng quan về EVNTelecom
EVNTelecom là một trong 7 nhà mạng di động tại Việt Nam. Hiện tại, EVNTelecom đang cung cấp dịch vụ di động trên công nghệ CDMA2000 ở tần số
450MHz. EVNTelecom cùng với Hà Nội Telecom trúng tuyển một trong 4 giấy phép thiết lập và kinh doanh mạng 3G với dải tần thuộc lô C: 1950-1955 MHz
đường uplink và 2140-2150 MHz đường downlink với cam kết trong năm đầu triển khai sẽ phủ sóng 46 % dân số.
Chương này trình bày quá trình quy hoạch mạng WCDMA EVNTelecom trên địa bàn thành phố Hà Nội. Hiện trạng mạng EVNTelecom trên địa bàn thành phố Hà Nội như sau:
- Hiện tại EVNTelecom đang vận hành mạng 2G CDMA, trên địa bàn thành phố Hà Nội có 226 trạm phát sóng 2G.
- Thiết bị truyền dẫn tại các trạm phát sóng 2G chủ yếu là giao diện E1. Hiện tại EVNTelecom đang triển khai mạng Metro trên các địa bàn thành phố lớn như Hà Nội, Hồ Chí Minh…
4.1.2 Giới thiệu về thành phố Hà Nội
Nằm ở phía tây bắc của vùng đồng bằng châu thổ sông Hồng, Hà Nội có vị
trí từ 20°53' đến 21°23' vĩ độ Bắc và 105°44' đến 106°02' kinh độ Đông, tiếp giáp với các tỉnh Thái Nguyên, Vĩnh Phúc ở phía Bắc, Hà Nam, Hòa Bình phía Nam, Bắc Giang, Bắc Ninh và Hưng Yên phía Đông, Hòa Bình cùng Phú Thọ phía Tây.
Địa hình Hà Nội thấp dần theo hướng từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đông với
độ cao trung bình từ 5 đến 20 mét so với mực nước biển.
Hà Nội là thủ đô - trung tâm hành chính của cả nước, là trung tâm kinh tế - văn hóa lớn, là trung tâm văn hóa - thể thao, giáo dục - đào tạo, trung tâm khoa học công nghệ của Miền Bắc và cả nước. Hà Nội có số dân 6.653 triệu dân trên diện tích 3.368 km2. Mật độ dân số Hà Nội không đồng đều giữa các quận nội đô và khu vực
ngoại thành. Danh sách các đơn vị hành chình và dân cư [8,9] (năm 2010) được thể
hiện trong bảng 4.1.
Bảng 4.1 Danh sách các đơn vị hành chính và dân cư Hà Nội 2010
Tên Thị xã/Quận/Huyện Đơn vị trực thuộc Diện tích (km²) (nghìn) Dân số
Thị xã Sơn Tây 9 phường và 6 xã 113.47 128.831 Quận Ba Đình 14 phường 9.22 248.352 Quận Cầu Giấy 8 phường 12.04 215 Quận Đống Đa 21 phường 9.96 451 Quận Hà Đông 17 phường 47.91 217.687 Quận Hai Bà Trưng 20 phường 9.6 392 Quận Hoàn Kiếm 18 phường 5.29 181.073
Quận Hoàng Mai 14 phường 41.04 278.277
Quận Long Biên 14 phường 60.38 232.706
Quận Tây Hồ 8 phường 24 139.163
Quận Thanh Xuân 11 phường 9.11 252
Huyện Ba Vì 30 xã và 1 thị trấn 428 267.6
Huyện Chương Mỹ 30 xã và 2 thị trấn 232.9 275 Huyện Đan Phượng 15 xã và 1 thị trấn 76.8 124.9 Huyện Đông Anh 23 xã và 1 thị trấn 182.3 321.75
Huyện Gia Lâm 20 xã và 2 thị trấn 114 218.275
Huyện Hoài Đức 19 xã và 1 thị trấn 95.3 188.8 Huyện Mê Linh 16 xã và 2 thị trấn 141.26 187.536
Huyện MỹĐức 21 xã và 1 thị trấn 230 178.7 Huyện Phú Xuyên 26 xã và 2 thị trấn 171.1 181.5 Huyện Phúc Thọ 25 xã và 1 thị trấn 113.2 171.8 Huyện Quốc Oai 20 xã và 1 thị trấn 147 163.355 Huyện Sóc Sơn 25 xã và 1 thị trấn 306.74 281 Huyện Thạch Thất 22 xã và 1 thị trấn 202.5 179.06 Huyện Thanh Oai 20 xã và 1 thị trấn 129.6 159.6
Huyện Thanh Trì 15 xã và 1 thị trấn 68.22 168
Huyện Thường Tín 28 xã và 1 thị trấn 127.7 208
Huyện Từ Liêm 15 xã và 1 thị trấn 75.32 448
Huyện Ứng Hòa 28 xã và 1 thị trấn 183.72 193.731
4.1.3 Dự báo thuê bao
Căn cứ theo tình hình phát triển kinh tế xã hội tại Hà Nội, diện tích và dân cư, nhu cầu dịch vụ 3G của người dân, thị phần dịch vụ di động của EVNTelecom cũng nhưđịnh hướng triển khai mạng 3G EVNTelecom, số thuê bao dịch vụ 3G tại Hà Nội dự kiến như bảng 4.2 sau.
Bảng 4.2 Dự báo thuê bao
Tên Thị xã/Quận/ Huyện Diện tích (km²) Dân số (nghìn) Dự kiến
vùng phủ Thuê bao 2011 (nghìn)Thuê bao 2013 (nghìn)
Thị xã Sơn Tây 113.47 128.831 Ngoại Ô 5.154 10.307 Quận Ba Đình 9.22 248.352 Đô thịđông dân 24.836 49.671 Quận Cầu Giấy 12.04 215 Đô thịđông dân 21.5 43 Quận Đống Đa 9.96 451 Đô thịđông dân 45.1 90.2 Quận Hà Đông 47.91 217.687 Đô thị 21.769 43.538 Quận Hai Bà Trưng 9.6 392 Đô thịđông dân 39.2 78.4 Quận Hoàn Kiếm 5.29 181.073 Đô thịđông dân 18.108 36.215 Quận Hoàng Mai 41.04 278.277 Đô thị 27.828 55.656 Quận Long Biên 60.38 232.706 Đô thị 23.271 46.542 Quận Tây Hồ 24 139.163 Đô thị 13.917 27.833 Quận Thanh Xuân 9.11 252 Đô thịđông dân 25.2 50.4 Huyện Ba Vì 428 267.6 Nông thôn 5.352 10.704 Huyện Chương Mỹ 232.9 275 Nông thôn 5.5 11 Huyện Đan Phượng 76.8 124.9 Nông thôn 2.498 4.996 Huyện Đông Anh 182.3 321.75 Ngoại Ô 12.87 25.74 Huyện Gia Lâm 114 218.275 Ngoại Ô 8.731 17.462 Huyện Hoài Đức 95.3 188.8 Nông thôn 3.776 7.552 Huyện Mê Linh 141.26 187.536 Nông thôn 3.751 7.502 Huyện MỹĐức 230 178.7 Nông thôn 3.574 7.148 Huyện Phú Xuyên 171.1 181.5 Nông thôn 3.63 7.26 Huyện Phúc Thọ 113.2 171.8 Nông thôn 3.436 6.872 Huyện Quốc Oai 147 163.355 Nông thôn 3.268 6.535 Huyện Sóc Sơn 306.74 281 Nông thôn 5.62 11.24 Huyện Thạch Thất 202.5 179.06 Nông thôn 3.582 7.163 Huyện Thanh Oai 129.6 159.6 Nông thôn 3.192 6.384 Huyện Thanh Trì 68.22 168 Ngoại Ô 6.72 13.44 Huyện Thường Tín 127.7 208 Nông thôn 4.16 8.32 Huyện Từ Liêm 75.32 448 Ngoại Ô 17.92 35.84 Huyện Ứng Hòa 183.72 193.731 Nông thôn 3.875 7.75
4.2 Thiết kế quy hoạch mạng
4.2.1 Yêu cầu về loại hình dịch vụ
Để đáp ứng nhu cầu càng cao của người dùng, mạng triển khai sẽ có khả
năng cung cấp các dịch vụ cơ bản sau: - Thoại, Video Call
- Chuyển hướng cuộc gọi, chuyển tiếp cuộc gọi - Hiện thị số gọi đến, Giữ, chờ cuộc gọi
- Nhắn tin ngắn SMS trong nước, quốc tế. - Nhắn tin quảng bá.
- Truy cập Web (Mobile Web Access) - Yêu cầu tính năng ở thiết bịđầu cuối, kết nối Internet tốc độ cao (mobile broadband)
Các dịch vụ 2G bổ sung: - Ringback tone - Voice mail - WAP - MMS. Các dịch vụ nâng cao (3G):
- Download games, nhạc, video clip... - TV online, Mobile TV - Game online - Portal - Các dịch vụ PS64/128/384 và HSDPA khác. 4.2.2 Yêu cầu về chất lượng dịch vụ và vùng phủ sóng Các yêu cầu về chất lượng dịch vụ Đối với thoại (Voice):
- Chất lượng thoại tương đương mạng hữu tuyến, đáp ứng Tiêu chuẩn ngành TCN 68-186 :2006.
* Tốc độ truy cập dữ liệu đối với dịch vụ 3G WCDMA
- Hỗ trợ cả dịch vụ chuyển mạch kênh và gói, truyền dữ liệu không đối xứng.
- Tốc độ truy cập internet di động:≥ 384 kbps đối với khu vực thành phố ≥144kpbs đối với khu vực nông thôn
* Đối với dịch vụ HSDPA, tốc độ truy cập Internet tối đa khoảng 14.4Mbps.
Các yêu cầu về vùng phủ sóng
- Độ rộng băng tần trải phổ (Spreading bandwidth): 3.84 MHz - GoS: 2 %
- Tần số: 1920 – 1980 MHz (UL), 2110 – 2170 MHz (DL) Yêu cầu vùng phủđược thể hiện trong bảng 4.3.
Bảng 4.3 Yêu cầu vùng phủ sóng
Vùng Hiệu suất vùng phủ yêu cầu (%)
Đô thịđông dân (Dense Urban) 95
Đô thị (Urban) 95
Ngoại Ô (Suburban) 92
Nông thôn (Rural) 90
4.2.3 Quy hoạch vùng phủ sóng
4.2.3.1 Thiết kế vùng phủ liên tục
Trong nội dung thiết kế vùng phủ sóng, quỹ năng lượng đường truyền được sử dụng để tính bán kính cell và đưa ra số trạm (Node B) cần thiết đảm bảo phủ
sóng theo yêu cầu. Trong các hệ thống UMTS có sự phụ thuộc của vùng phủ sóng vào lưu lượng hệ thống. Quỹ năng lượng đường truyền cho WCDMA được tính trong môi trường đa dịch vụ. Các dịch vụ chủ yếu được cung cấp trong mạng WCDMA được thể hiện trong bảng 4.4 dưới đây.
Đối với các dịch loại kênh dịch vụ khác nhau, bán kính vùng phủ sóng sẽ
khác nhau tùy thuộc vào mã trải phổ, công suất phát lớn nhất và yêu cầu về chất lượng dịch vụ của chúng. Do đó phải tính toán cho từng dịch loại dịch vụ. Vì vậy cần xác định một loại dịch vụ được phủ sóng liên tục cho quy hoạch. Trong giai
đoạn hiện nay, khi các công nghệ HSDPA, HSUPA đang trong giai đoạn phát triển và hoàn thiện các chuẩn, cũng như thiết bị; đồng thời để đảm bảo hiệu quả đầu tư
dự kiến các dịch vụđược chọn để thiết lập vùng phủ liên tục như sau: Đối với vùng
đô thị và vùng đô thị đông dân, dịch vụ PS384K được chọn phủ sóng liên tục khi quy hoạch; các vùng ngoại ô, nông thôn, miền núi, dịch vụ CS 12.2K được chọn là dịch vụ phủ sóng liên tục. Quá trình tính toán quỹ năng lượng đường truyền bao gồm tính toán cho cả đường lên và đường xuống đối với các dịch vụ phủ sóng liên tục. Vùng phủ sóng của một cell sẽ là giá trị nhỏ nhất.
Bảng 4.4 Các loại kênh và dịch vụ chủ yếu trong hệ thống WCDMA
Loại kênh Các dịch vụ hỗ trợ Giả thiết trong đề tài
CS 12.2K Thoại (Voice) Thoại (Voice)
CS 64K Thoại thấy hình (Video Phone) Thoại thấy hình
PS 64K Email, Web Email
PS128K Email, Web Email, Web
PS 384K Email, Web ,Video Streaming,
Mobile TV Video Streaming
HSDPA Dịch vụ Best Effort Dịch vụ Best Effort
Đối với môi trường đô thị tại thành phố lớn, các khu vực trung tâm có mật độ thuê bao lớn, mạng được tính toán thiết kế sẵn sàng đáp ứng các dịch vụ truyền dữ
liệu tốc độ cao như PS 384, HSDPA. Đối với các vùng ngoại ô, huyện nông thôn, miền núi mạng sẵn sàng đáp ứng các dịch vụ thoại, tin nhắn, dịch vụ dữ liệu tốc độ
thấp.
Dự kiến loại hình phủ sóng 3G trên địa bàn thành phố Hà Nội được chỉ ra trong bảng 4.5 dưới đây.
Bảng 4.5 Dự kiến loại hình vùng phủ sóng 3G Tên Thị xã/Quận/ Huyện Diện tích (km²) Dân số (Nghìn) Mật độ dân số Dự kiến vùng phủ Dự kiến tốc độ dịch vụ cung cấp Thị xã Sơn Tây 113.47 128.831 1.136 Ngoại Ô CS12.2 Quận Ba Đình 9.22 248.352 26.937 Đô thịđông dân PS384 Quận Cầu Giấy 12.04 215 17.858 Đô thịđông dân PS384 Quận Đống Đa 9.96 451 45.282 Đô thịđông dân PS384 Quận Hà Đông 47.91 217.687 4.544 Đô thị PS384 Quận Hai Bà Trưng 9.6 392 40.834 Đô thịđông dân PS384 Quận Hoàn Kiếm 5.29 181.073 34.23 Đô thịđông dân PS384 Quận Hoàng Mai 41.04 278.277 6.781 Đô thị PS384 Quận Long Biên 60.38 232.706 3.855 Đô thị PS384
Quận Tây Hồ 24 139.163 5.799 Đô thị PS384
Quận Thanh Xuân 9.11 252 27.662 Đô thịđông dân PS384
Huyện Ba Vì 428 267.6 0.626 Nông thôn CS12.2
Huyện Chương Mỹ 232.9 275 1.181 Nông thôn CS12.2 Huyện Đan Phượng 76.8 124.9 1.627 Nông thôn CS12.2 Huyện Đông Anh 182.3 321.75 1.765 Ngoại Ô CS12.2 Huyện Gia Lâm 114 218.275 1.915 Ngoại Ô CS12.2 Huyện Hoài Đức 95.3 188.8 1.982 Nông thôn CS12.2 Huyện Mê Linh 141.26 187.536 1.328 Nông thôn CS12.2
Huyện MỹĐức 230 178.7 0.777 Nông thôn CS12.2
Huyện Phú Xuyên 171.1 181.5 1.061 Nông thôn CS12.2 Huyện Phúc Thọ 113.2 171.8 1.518 Nông thôn CS12.2 Huyện Quốc Oai 147 163.355 1.112 Nông thôn CS12.2 Huyện Sóc Sơn 306.74 281 0.917 Nông thôn CS12.2 Huyện Thạch Thất 202.5 179.06 0.885 Nông thôn CS12.2 Huyện Thanh Oai 129.6 159.6 1.232 Nông thôn CS12.2 Huyện Thanh Trì 68.22 168 2.463 Ngoại Ô CS12.2 Huyện Thường Tín 127.7 208 1.629 Nông thôn CS12.2 Huyện Từ Liêm 75.32 448 5.948 Ngoại Ô CS12.2 Huyện Ứng Hòa 183.72 193.731 1.055 Nông thôn CS12.2
4.2.3.2 Tính toán quỹ năng lượng đường truyền
Các thông số cho tính toán quỹ năng lượng đường truyền
Độ nhạy máy thu (Pmin_BS, Pmin_UE)
Độ nhạy máy thu được tính theo công thức 3.4 tương ứng các hướng Uplink và Downlink, trong đó:
Công suất nhiễu nhiệt là mật độ tạp âm nhiệt được tạo ra bởi môi trường, và được tính bởi công thức:
Nth=K*T với K là hằng số Boltzman (K=1.38 *10-23 J/K), T nhiệt độ Kelvin (K).
Với T=293K thì No=10 log (1.38*10-23*293) + 30 = -174dBm/Hz
Tạp âm nhiệt là lượng nhiễu bổ sung tạo ra bởi máy thu. Giá trị NF (Node B) khác nhau tùy thuộc vào nhà cung cấp NodeB, với Node B Huawei, NF (Node B)= 5 dB.
Đối với thiết bịđầu cuối người dùng, NF (UE)= 8dB.
Độ lợi xử lý liên quan tới tốc độ dịch vụ kênh mang (R) và được tính bởi công thức