Mục tiờu của trong kế hoạch phỏt triển mạng viễn thụng VMS cho cỏc thuờ bao di động trong khu vực và đảm bảo nhu cầu về dung lượng, đỏp ứng cho nhu cầu thụng tin di động ngày càng tăng. Như ta đó xột, dung lượng hiện tại của hệ thống đó đủ để đỏp ứng cho số lượng thuờ bao hiện nay. Tuy nhiờn, do sự phõn bố lưu lượng khụng đồng đều, nờn xảy ra hiện tượng quỏ tải ở một số nơi, trong khi đú lại dư thừa kờnh rỗi ở một số khu vực khỏc.
Quy trỡnh tối ưu hoỏ mạng vụ tuyến GSM/VMS bao gồm việc giỏm sỏt - đo kiểm tra - đỏnh giỏ cỏc thụng số đỏnh giỏ chất lượng mạng vụ tuyến, giỏm sỏt - đo kiểm tra - đỏnh giỏ cỏc tham số cơ bản mạng vụ tuyến và cõn chỉnh mạng vụ tuyến. Việc giỏm sỏt - đo kiểm tra - đỏnh giỏ cỏc thụng số và tham số liờn quan mật thiết với nhau hỗ trợ bổ sung cho nhau.
6.2.1Giỏm sỏt - đỏnh giỏ cỏc thụng số chất lượng của mạng
Để giỏm sỏt và đỏnh giỏ cỏc thụng số chất lượng của mạng chỳng ta phải sử dụng cỏc cụng cụ như: - Một số phần mềm cú sẵn trờn hệ thống (OMC)
- Metrica (phục vụ giỏm sỏt chất lượng mạng vụ tuyến).
a) Cỏc thụng s ố ch ỉ tiờu ch ấ t l ượ ng m ạ ng vụ tuy ế n GSM/VMS:
Chất lượng toàn mạng GSM phải đạt cỏc yờu cầu đề ra theo bảng sau:
Thụng số Chỉ tiờu Alcatel Tiờu chuẩn VMS center1 Tiờu chuẩn VMS center 2 Tiờu chuẩn VMS center 3 Tỉ lệ rớt cuộc gọi (Drop call rate) Tỉ lệ chuyển giao (HO in) Tỉ lệ chuyển giao (HO out) Tỉ lệ rớt SDCCH < 4% > 90% > 90% < 6% < 1.9% > 95% > 95% < 0.5% < 2% > 95% > 95% < 0.5% < 2.3% > 95% > 95% < 0.5%
SVTH: Phan Xuân Thọ GVHD: Nguyễn Phúc Ngọc
Tỉ lệ nghẽn TCH* TL nghẽn SDCCH < 2% < 0.5% < 2% < 0.5% < 2% < 0.5% < 2% < 0.5%
Đối với mạng GSM/VMS hiện nay, tỉ lệ nghẽn TCH toàn mạng (tớnh theo GoS) nhỏ hơn 2%. Thế nhưng đối với khu vực thành phố Hồ Chớ Minh (Tp HCM) tỉ lệ nghẽn GoS ở một số cell cao hơn 3%. Do đú trong quỏ trỡnh tối ưu hoỏ phải đưa ra cỏc biện phỏp chia tải cho cỏc cell này. Đối với mạng Trung tõm I và Trung tõm III cần tỡm cỏch giảm nghẽn ở mức thấp nhất do cỏc khu vực này mật độ thuờ bao thấp hơn khu vực Tp HCM.
b) T ỉ l ệ cu ộ c g ọ i thành cụng (Call Successful Rate - CSSR):
CSSR là tỉ lệ mà người sử dụng (thuờ bao) thành cụng trong việc bắt đầu thực hiện cuộc gọi xột trờn cả hai chiều gọi đi và gọi đến (lưu ý là những cuộc gọi đó được nối nhưng bị rớt trong trường hợp này vẫn được coi là thành cụng). Thành cụng ở đõy cú nghĩa là khi người sử dụng quay số và bấm “Call”, cuộc gọi chắc chắn được nối (trường hợp gọi đi). Trong trường hợp gọi đến, sự khụng thành cụng cú thể hiểu đơn giản là một ai đú đó thực sự gọi đến thuờ bao nhưng thuờ bao vẫn khụng nhận được một tớn hiệu bỏo gọi nào mặc dự mỏy vẫn bật và nằm trong vựng phủ súng. CSSR cú thể được tớnh như sau:
Tuy nhiờn, do hạn chế của cỏc phộp đo và sự phức tạp của cỏc hệ thống GSM. Việc xỏc định giỏ trị của đại lượng này là khụng dễ dàng, thay vỡ phải tỡm cỏch tớnh toỏn giỏ trị này, chỳng ta hóy tham khảo một số đại lượng khỏc quyết định đến tỉ lệ thành cụng của cuộc gọi khỏc như rớt mạch trờn SDCCH, nghẽn mạch trờn TCH và SDCCH.
Tổng số lần thực hiện (nhận) thành cụng cuộc gọi CSSR =
TCDR cú thể tạm định nghĩa là tỉ lệ rớt mạch được tớnh trờn cỏc kờnh TCH của từng cell riờng biệt.
TCDR = Tổng số lần rớt mạch/ Tổng số lần chiếm mạch thành cụng
Tổng số lần chiếm mạch ở đõy cú thể xuất phỏt từ bất cứ nguyờn nhõn nào, kể cả chuyển giao. Cú rất nhiều nguyờn nhõn gõy nờn rớt mạch loại trừ nguyờn nhõn do mỏy di động (handset) gõy ra, ta xột những nguyờn nhõn chớnh sau:
- Do bị nhiễu quỏ nhiều hoặc do chất lượng kờnh truyền quỏ thấp - Do tớn hiệu quỏ yếu
- Do lỗi của hệ thống chẳng hạn như phần cứng trục trặc - Do sử dụng cỏc giỏ trị khụng chuẩn của cỏc tham số BSS - Do khụng HO được (thiếu cỏc cell lõn cận chẳng hạn) Để dễ dàng hơn ta xột thờm hai đại lượng sau:
Rớt mạch do lỗi hệ thống:
TCDR-S (Drop due to System), tham số này bao gồm tất cả cỏc lỗi do hệ thống như phần mềm, transcoder..., được tớnh theo tỉ lệ phần trăm trờn tổng số lần rớt mạch. Với một hệ thống tốt, tỉ lệ này là rất nhỏ (thường vào khoảng 2ữ5%)
Rớt mạch do lỗi kờnh RF:
TCDR-R (Drop due to RF) bao gồm tất cả cỏc lỗi như mức tớn hiệu kộm, chất lượng quỏ kộm, quỏ nhiễu, HO kộm ... cũng được tớnh theo tỉ lệ phần trăm trờn tổng số lần rớt mạch.
TCDR-R + TCDR-S = 100%
Đối với mạng GSM tuỳ theo cỏc nhà khai thỏc dịch vụ mà người ta đưa ra cấp độ dịch vụ (GoS) khỏc nhau: 1%, 2%, 3%, 5%...
d) T ỉ l ệ r ớ t cu ộ c g ọ i trung bỡnh (Average Drop Call Rate - AVDR):
Cú thể coi như là tỉ lệ số cuộc gọi bị rớt mạch trờn tổng số cuộc gọi thành cụng. AVDR được tớnh như sau:
AVDR = Tổng số lần rớt mạch / Tổng số cuộc gọi thành cụng
Đại lượng này nờn sử dụng để đỏnh giỏ chất lượng toàn mạng, chứ khụng nờn ỏp dụng cho từng cell riờng lẻ vỡ mỗi cell khụng chỉ mang những cuộc gọi được bắt đầu từ nú (trờn cả hai nghĩa gọi đi và gọi đến) mà nú cũn phải chịu trỏch nhiệm tải
SVTH: Phan Xuân Thọ GVHD: Nguyễn Phúc Ngọc
những cuộc gọi được chuyển giao từ những cell khỏc sang. Điều đú cú nghĩa là nú bị chiếm mạch nhiều hơn rất nhiều lần. Hơn nữa, với mỗi cell việc mang một cuộc gọi do chuyển giao hay bỡnh thường là cú cựng bản chất.
đ ) T ỉ l ệ ngh ẽ n m ạ ch TCH (TCH Blocking Rate - TCBR):
TCBR được định nghĩa như tỉ lệ chiếm mạch khụng thành cụng do nghẽn kờnh thoại (khụng cú kờnh TCH rỗi) trờn tổng số lần hệ thống yờu cầu cung cấp kờnh thoại.
TCBR = Tổng số lần bị nghẽn / Tổng số lần yờu cầu kờnh TCH
TCBR phản ỏnh mức độ nghẽn mạch trờn từng cell riờng lẻ hay trờn toàn hệ thống. Khi tỉ số này ở một cell (hay khu vực) nào đú trở nờn quỏ cao, nghĩa là rất khú thực hiện được cuộc gọi trong cell (khu vực) đú. Tuy nhiờn, tham số này khụng phản ỏnh một cỏch chớnh xỏc yờu cầu về lưu lượng trờn mạng vỡ khi một người nào đú muốn thực hiện một cuộc gọi trong vũng một phỳt chẳng hạn, người ta sẽ cố nhiều lần để cú thể kết nối được với một kờnh thoại và như vậy sự thử cú thể là rất nhiều lần để cú thể chỉ thực hiện một cuộc gọi duy nhất kộo dài 1 phỳt. Điều này làm tăng tỉ lệ nghẽn mạch lờn rất nhanh, vượt quỏ cả bản chất thực tế của vấn đề. Vỡ vậy, để đỏnh giỏ một cỏch chớnh xỏc hơn ta sử dụng một đại lượng khỏc gọi là cấp độ dịch vụ (GoS - Grade of Service).
Đụi khi ta khụng hiểu tại sao mà tỉ lệ TCBR lại rất cao ở một số cell, trong trường hợp này cần xem xột thờm cỏc đại lượng Maxbusy và Congestion time trong cell đú.
- Maxbusy: Số kờnh lớn nhất bị chiếm tại cựng một thời điểm.
- Congestion time: Tổng số thời gian mà toàn bộ số kờnh bị chiếm.
e) L
ư u l ượ ng và c ấ p độ d ị ch v ụ (GoS):
Lưu lượng của hệ thống trong khoảng thời gian t được định nghĩa như sau:
C = n*T/t
Trong đú:
T: là thời gian đàm thoại trung bỡnh. n: số cuộc gọi trong khoảng thời gian t.
Đơn vị của lưu lượng được tớnh bằng Erlang, nếu như thay t = 3600, ta cú Eh (Erlang giờ).
C = Tổng thời gian chiếm mạch/ Thời gian đo
Lưu lượng của hệ thống cũng phần nào đấy cho thấy sự hoạt động của mạng. Nếu lưu lượng của một cell nào đấy giảm đi một cỏch bất bỡnh thường, nghĩa là hoặc vựng phủ súng của cell đó bị thu hẹp lại (do tụt cụng suất hay anten hỏng) hoặc một nhúm thu/phỏt nào đấy của cell khụng hoạt động.
Lưu lượng của hệ thống cú một tương quan tương đối đối với tỉ lệ nghẽn TCH (TCBR). Khi lưu lượng tăng vượt một giỏ trị nào đú (tuỳ thuộc vào dung lượng của cell) thỡ tỉ lệ TCBR cũng tăng lờn rất nhanh theo nú. Tuy nhiờn, trong một số trường hợp ngay cả khi cú lưu lượng rất thấp, tỉ lệ TCBR vẫn rất cao. Khi đú cú thể lý giải là một số khe thời gian trờn cell đó khụng hoạt động.
Giờ bậncủa hệ thống(busy hour):
Được tớnh là giờ mà lưu lượng đi qua hệ thống là lớn nhất. Và do đú khi thiết kế một hệ thống thụng tin, nhằm thoả món yờu cầu về lưu lượng một cỏch tốt nhất thỡ ta phải sử dụng cỏc số liệu thống kờ cho giờ bận.
Trong một hệ thống với một số hữu hạn kờnh thoại và mỗi thuờ bao chiếm mạch hết một thời gian trung bỡnh T nào đấy, ta thấy ngay rằng khi số thuờ bao tăng lờn hay núi cỏch khỏc khi lưu lượng tăng lờn thỡ xỏc suất bị nghẽn mạch cũng tăng lờn và khi lưu lượng tăng lờn đến một mức độ nào đú thỡ tỡnh trạng nghẽn mạch khụng thể chấp nhận được nữa. Để đỏnh giỏ mức độ nghẽn mạch này một cỏch chớnh xỏc, người ta sử dụng đại lượng GoS để thực hiện điều đú.
GoS cú thể được định nghĩa như là xỏc xuất bị nghẽn mạch cho một thuờ bao khi thực hiện cuộc gọi trong một khu vực cú một lưu lượng yờu cầu (offerred traffic) xỏc định nào đú. Vấn đề nảy sinh ra là lưu lượng yờu cầu ở đõy là gỡ? Nú cú thể được coi như là lưu lượng mà hệ thống cú thể mang được trong giờ bận trong trường hợp khụng cú nghẽn mạch hay núi cỏch khỏc là khi số kờnh thoại của hệ thống tăng đủ lớn.
Ta tớnh GoS cho một hệ thống gồm t kờnh và A lưu lượng yờu cầu như sau: )) , 1 ( ( ) , (t A GoS t A GoS =ϕ − (1)
SVTH: Phan Xuân Thọ GVHD: Nguyễn Phúc Ngọc
1 ) , 0 ( A = GoS
Tuy nhiờn, lưu lượng yờu cầu là một đại lượng cú thể núi là khụng thực, khụng thể cõn đo đong đếm được và chỳng ta chỉ cú thể đo được lưu lượng thực mang bởi cỏc kờnh thoại mà thụi. Vỡ vậy, người ta tớnh lưu lượng yờu cầu A:
) 1
( GoS C
A= + (C là lưu lượng đo được trờn hệ thống)
Nhưng vấn đề là làm sao tớnh được GoS. Để tớnh GoS đầu tiờn ta giả sử A = C, dựa vào cụng thức (1) ta tớnh được GoS1 nào đấy, và khi đú:
) 1
/( 1
1 A GoS C = +
Nếu như C1 vừa tớnh được lại nhỏ hơn C thực, ta tăng A lờn một chỳt chẳng hạn A = C + 0.00001, lặp lại phộp tớnh trờn và cứ như thế cho tới khi Cn tớnh được gần với C thực nhất thỡ dừng lại. Khi đú giỏ trị tớnh được GoSn chớnh là giỏ trị của GoS cần tỡm. Khi đó tớnh được lưu lượng yờu cầu A, ta cú thể dễ dàng xỏc định số kờnh cần thiết bằng cỏch tra bảng Erlang.
f) S ố kờnh ho ạ t độ ng (Available Channels):
Chỳng ta núi rằng đõy là một chỉ tiờu rất quan trọng cho những người theo dừi hoạt động của mạng lưới và thụng thường đối với mỗi cell trong một hệ thống GSM, số kờnh này (trường hợp bỡnh thường) sẽ là 6, 7, 14, 15, 22, 23 hoặc 30 tuỳ thuộc vào cấu hỡnh của cell. Tuy nhiờn, khi theo dừi cỏc bỏo cỏo về mạng đụi khi ta thấy số kờnh này là một số khỏc những con số ở trờn, thậm chớ là một số thập phõn. Điều này cú nghĩa là trong suốt thời gian mà ta quan sỏt cú một lỳc nào đấy một số khe thời gian trờn cell đó khụng hoạt động hoặc toàn bộ cell đó bị sự cố. Việc một số khe thời gian khụng hoạt động sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến tỉ lệ chuyển giao thành cụng.
g) T ỉ l ệ r ớ t m ạ ch trờn SDCCH (SDCCH Drop Rate - CCDR):
CCDR được định nghĩa như là tỉ lệ giữa tổng số lần rớt mạch trờn kờnh SDCCH và tổng số lần chiếm SDCCH thành cụng.
Tổng số lần rớt mạch trờn SDCCH CCDR =
CCDR cũng rất quan trọng, nú một phần đỏnh giỏ tỉ lệ thành cụng của cuộc gọi núi chung. Trong thụng tin di động GSM và về một khớa cạnh nào đú, ớt nhất là trờn mặt RF, CCDR và TCDR cú cựng bản chất, nếu như CCDR cao thỡ tỉ lệ TCDR cũng cao và ngược lại.
Thời gian chiếm mạch trờn SDCCH là rất ngắn (trung bỡnh khoảng 3s) so với thời gian chiếm mạch trờn TCH (khoảng 65s) nờn CCDR cũng nhỏ hơn TCDR rất nhiều. Tuy nhiờn, khi CCDR trở nờn lớn một cỏch khụng bỡnh thường so sỏnh với TCDR thỡ cú nghĩa là cú một vấn đề khụng ổn hoặc với cỏc tham số của phần BSS hoặc là kờnh tần số cú chứa quỏ nhiều SDCCH.
h) T ỉ l ệ ngh ẽ n m ạ ch trờn SDCCH (SDCCH Blocking Rate - CCBR):
CCBR được định nghĩa như là tỉ số giữa tổng số lần chiếm SDCCH khụng thành cụng do nghẽn SDCCH trờn tổng số lần yờu cầu cung cấp kờnh SDCCH.
CCBR = Tổng số lần nghẽn SDCCH / Tổng số lần yờu cầu SDCCH
Đại lượng này rất quan trọng đối với một hệ thống GSM và trực tiếp ảnh hưởng đến tỉ lệ thành cụng khi một thuờ bao thực hiện cuộc gọi. Nếu tỉ lệ nghẽn SDCCH quỏ cao thỡ khả năng thực hiện cuộc gọi rất khú. Khi bạn bấm “Call” sẽ chẳng cú gỡ xảy ra cả (!), và điều nguy hiểm nhất là thuờ bao khụng thể nhận biết được điều này (khỏc với trường hợp nghẽn TCH, thuờ bao cú thể được biết nhờ õm thanh hoặc nhờ thụng điệp “net fail” trờn màn hỡnh của mỏy thu) và rất cú thể họ nghĩ rằng mỏy của mỡnh hỏng ??!!
Cũng tương tự như trờn TCH ta cú thể tham khảo thờm cỏc đại lượng khỏc là Maxbusy và Congestion time cho SDCCH.
Tỉ lệ nghẽn mạch SDDCH được khuyến nghị khụng nờn vượt quỏ 0.5%.
i) T
ỉ l ệ chuy ể n giao thành cụng đế n (Incoming HO Successful Rate):
IHOSR được định nghĩa như là tỉ lệ giữa số lần nhận chuyển giao thành cụng trờn tổng số lần được yờu cầu chấp nhận chuyển giao.
IHOSR = Tổng số chuyển giao vào thành cụng/Tổng số chuyển giao vào IHOSR của một cell rất quan trọng, nú ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của khu vực chứa cell đú. Nếu IHOSR là thấp, nú sẽ làm tăng tỉ lệ rớt mạch ở những cell xung quanh nú và thậm chớ làm ảnh hưởng đến chất lượng thoại của cuộc gọi
SVTH: Phan Xuân Thọ GVHD: Nguyễn Phúc Ngọc
bởi vỡ nếu một lần chuyển giao khụng thành cụng thỡ cuộc gọi hoặc sẽ bị rớt hoặc hệ thống sẽ phải thực hiện một lần chuyển giao khỏc và mỗi lần như thế luồng tớn hiệu thoại sẽ bị cắt và làm cho người nghe cảm giỏc bị đứt đoạn trong đàm thoại. Ngoài ra IHOSR cũn phản ỏnh cả chất lượng phần cứng của cell, chẳng hạn vấn đề ngừng cỏc TRX (sleeping TRXs) trờn cell.
j) T
ỉ l ệ chuy ể n giao thành cụng ra (Outgoing HO Successful Rate):
OHOSR được định nghĩa như là tỉ lệ giữa số lần chuyển giao ra thành cụng trờn tổng số lần được yờu cầu chuyển giao.
OHOSR = Tổng số lần chuyển giao ra thành cụng/Tổng số lần yờu cầu chuyển giao (OHOSR = HO Success/Total HO request by BSS)
Dựa trờn OHOSR, ta cú thể đỏnh giỏ được việc định nghĩa cỏc cell lõn cận là đủ hay chưa hay để cũn cú thể đỏnh giỏ chất lượng của cỏc cell lõn cận của nú. Một tỉ lệ OHOSR tốt sẽ dẫn đến một tỉ lệ rớt mạch TCDR tốt và một chất lượng thoại tốt. Hơn nữa, dựa trờn OHOSR ta cú thể đỏnh giỏ cả vựng phủ súng của cell mà do đú cú thể đưa ra những điều chỉnh thớch hợp.
Cú rất nhiều nguyờn nhõn để hệ thống cõn nhắc chuyển giao hay khụng, tuy nhiờn chỳng ta xem xột một số nguyờn nhõn chớnh sau đõy:
- Chuyển giao do dự trữ cụng suất (power budget): hệ thống tớnh toỏn dự trữ cụng suất cho cell đang phục vụ (Serving cell) và cỏc cell lõn cận để cõn nhắc