2.3.1. Định nghĩa, đặc điểm của KPI
Các chỉ số đánh giá hiệu suất chính (KPI) có thể đƣợc định nghĩa là một tập hợp các kết quả đo hiệu suất trong giờ cao đểm hoặc thời gian trung bình trên toàn bộ mạng.
KPI là kết quả của một công thức đƣợc áp dụng cho các chỉ số hoạt động (PI). PI có thể đƣợc xác định ở khu vực, cell, TRX hoặc mức độ lân cận. Hàng trăm KPI tồn tại. Họ sử dụng bộ đếm từ một hoặc một số phép đo và có thể đƣợc ánh xạ trực tiếp tới một bộ
đếm hoặc một công thức của một số bộ đếm. Khoảng thời gian quan sát là khoảng thời gian thu thập mẫu: giờ, ngày, tuần, tháng, v.v. Khu vực này cho thấy vị trí và địa điểm thu thập số liệu thống kê.
Để có thể thực hiện tối ƣu, cần phải xác định các đại lƣợng cụ thể để đánh giá hiệu quả công việc, trong đó các tham số chất lƣợng điển hình (Key Performance Indicator –
KPI) đóng vai trò đặc biệt quan trọng. Khi việc đánh giá chất lƣợng mạng theo hàm mục
tiêu tối ƣu theo lí thuyết gặp nhiều khó khăn, việc xác định chất lƣợng qua các tham số KPI sẽ mang đến giải pháp thực tế và khả thi.
Các KPI đƣợc các nhà vận hành sử dụng để theo dõi trạng thái và chất lƣợng dịch vụ của mạng một cách toàn diện có đáp ứng tốt các yêu cầu đã thoả thuận với khách hàng hay không.[4]
2.3.2. Mục đích của việc sử dụng KPI
Mục đích chủ yếu của việc sử dụng KPI là để đo lƣờng, kiểm tra và đánh giá chất lƣợng của dịch vụ theo một cách phù hợp và duy nhất. Qua việc kiểm soát sự thay đổi của các KPI ta có thể phát hiện các vấn đề của mạng nhanh nhất có thể.
Việc kiểm tra các KPI cho một mạng là một chức năng của công việc quản lý chất lƣợng mạng hàng ngày. Việc kiểm tra này sẽ cho nhà vận hành các thông tin liên quan đến việc mạng đang thực hiện chức năng của nó nhƣ thế nào:
Mạng có đáp ứng đầy đủ các yêu cầu chất lƣợng không?
Chất lƣợng mạng có thay đổi không? Tăng lên hay giảm đi?
Khu vực gặp sự cố ở đâu?
Đã gặp phải những loại vấn đề gì?
2.3.3. Phân loại tham số KPI
Các KPI đƣợc chia làm 2 loại phục vụ cho các đối tƣợng khác nhau. Bảng 2. 1 Phân loại KPI
KPI dành cho nhà quản lý KPI dành cho quá trình đo kiểm (Driver
Test) Bao gồm 15 KPI chia làm 2 nhóm:
Nhóm KPI đánh giá Traffic & Resouce: Gồm 4 chỉ tiêu là Voice Traffic, Video Call Traffic, PS Traffic, DL Load.
Nhóm KPI đánh giá Performance
(đặc tính): Gồm 11 chỉ tiêu là P1SR, RAB CR, CSSR, CS CDR, PS CDR, SHOSR, HHOSR, CS InRAT HOSR, PS InRAT HOSR,
HSDPA Throughput, HSUPA
Throughput.
Bao gồm 17 KPI chia làm 2 nhóm:
Nhóm KPI đánh giá vùng phủ:
gồm 2 chỉ tiêu là RSCP và Ec/No.
Nhóm KPI đánh giá Performance:
gồm 15 chỉ tiêu là CSSR, V- CSSR PDP Activation Success Rate, CDR, V-CDR, SHOSR, IFHOSR, IRHOSR, LUSR, R99 Avg Throughput DL&UL, HSPA Avg Throughput DL&UL, AMR Access Delay Time, VC Access Delay Time, PS Access Delay Time, PS Ping Delay Time
2.4. Các tham số KPI chính trong mạng UMTS Các tham số chất lƣợng mạng Các tham số chất lƣợng mạng
Bảng 2. 2 Các tham số chất lƣợng mạng 3G
STT Tên Diễn giải Giá trị yêu cầu
1 CPICH Ec/Io Ec/Io của kênh
CPICH
97% số mẫu có CPICH Ec/No ≥ - 12 dB
2 CPICH RSCP RSCP của kênh
CPICH
98% số mẫu có CPICH RSCP ≥ - 95 dBm
STT Tên Diễn giải Giá trị yêu cầu
3 Pilot Polution
ratio Ô nhiễm Pilot Số mẫu bị ô nhiễm Pilot ≤ 5%
4 UE_TX_Power Công suất phát
UE
98% số mẫu UE có công suất phát ≤ 10dBm 5 Soft/Softer Handover Success Rate Tỷ lệ chuyển giao mềm/ mềm hơn thành công ≥ 98% 6 Inter-Freq Handover Success Rate Tỷ lệ chuyển giao cứng thành công ≥ 97% 7 Inter-RAT Handover Success Rate Tỷ lệ chuyển giao 2G - 3G thành công ≥ 95% 8 CS Quality (DL) BLER đƣờng
xuống cuộc gọi miền CS
Hơn 95% số mẫu có BLER ≤ 2%
9 CSV Access
Successful Rate
Tỷ lệ thiết lập cuộc gọi thoại thành công
≥ 98%
10 CSV Drop Rate Tỷ lệ rớt cuộc
thoại
đối với tất cả các cell thuộc vùng kín.
đối với tất cả các cell thuộc vùng hở
11 CSD Access
Successful Rate
Tỷ lệ thiết lập cuộc gọi video thành công
≥ 98%
12 CSD Drop Rate Tỷ lệ rớt cuộc gọi
video
đối với tất cả các cell thuộc vùng kín.
đối với tất cả các cell thuộc vùng hở 13 PSD Access Success Rate Tỷ lệ thiết lập truyền dữ liệu thành công ≥ 98%
STT Tên Diễn giải Giá trị yêu cầu
14 PSD Drop Rate Tỷ lệ rớt truyền
dữ liệu
đối với tất cả các cell thuộc vùng kín.
đối với tất cả các cell thuộc vùng hở
15 PSD_RTT Round Trip Time
miền PS 95% số mẫu có PSD_Latency ( độ trễ) < 200 ms 16 PSD Ave UL/DL Throughput thông lƣợng trung bình của dƣờng lên/xuống miền PS Đƣờng UL): ≥184Kbps Đƣờng xuống (DL): ≥210 Kbps lên ( 17 HSDPA Access Successful Rate Tỷ lệ thiết lập truyền dữ liệu HSDPA thành công ≥ 98% 18 HSDPA Crop Rate Tỷ lệ rớt truyền dữ liệu HSDPA
đối với tất cả các cell thuộc vùng kín.
đối với tất cả các cell thuộc vùng hở
19 HSDPA_RTT Round Trip Time
qua HSDPA 20 HSDPA Ave_Throughput Thông lƣợng trung bình truyền dữ liệu sử dụng HSDPA ≥ 600 Kbps
2.5. Quy trình thực hiện đo kiểm tối ƣu Lƣu đồ thực hiện: Lƣu đồ thực hiện: NOK OK OK NOK
Kế hoạch đo kiểm
Kết thúc quá trình đo
Chuẩn bị cơ sở dữ liệu, thiết bị đo kiểm
Thiết lập bài đo
Thực hiện đo kiểm
Kiểm tra router đo
Phân tích, đánh giá kết quả đo
Tối ƣu
Kế hoạch đo kiểm:
- Có nhiệm vụ khẳng định các tham số kỹ thuật thực tế và các tham số mạng, nghiên cứu môi trƣờng vô tuyến khu vực và các điểm nóng lƣu lƣợng và tìm hiểu yêu cầu khách hàng.
- Tiến hành lập kế hoạch đo kiểm
Chuẩn bị cơ sở dữ liệu, thiết bị đo kiểm
Cơ sở dữ liệu bao gồm:
Thông tin đầy đủ về trạm Viettel và đối thủ (nếu đo mạng đối thủ).
Route đo kiểm: TT KTKV cung cấp route đo có sẵn (ô tô hoặc xe máy hoặc
cả hai).
Tuỳ theo mục đích đo kiểm nhƣ đo kiểm trạm mới tích hợp phát sóng hoặc đo kiểm vùng phủ, chất lƣợng để phục vụ quá trình tối ƣu trạm mà ngƣời đo chuẩn bị các cơ sở dữ liệu khác nhau. Sau đây là những cơ sở dữ liệu chính.
Cellfile: file.cel dùng để hiển thị các vị trí, tên cell của trạm BTS trong mạng ( bao gồm cả site đang hoạt động và site danh định) trên các cửa số làm việc của phần mềm đo Tems Investigation.
CSDL ( cơ sở dữ liệu trạm BTS): bao gồm địa chỉ, toạ độ, cấu hình trạm, độ
cao anten, góc tilt, Azimult.
Một CDD chứa các thông số của một trạm BTS nhƣ CGI, LAC, BCCH, BSIC, TCH, POWER, và các thông số khác.
Một bản đồ dùng để định hƣớng đƣờng đi trong trƣờng hợp đội đo không nắm đƣợc địa hình khu vực cần đo kiểm.
Chuẩn bị thiết bị đo và các công cụ cần thiết khác, bao gồm:
Một máy tính có cài phần mềm TEMS
Máy điện thoại có cài phần mềm TEMS(C702/Samsung Note4/Note5), số
lƣợng tùy thuộc vào số bài đo hoặc nhà mạng cần đo kiểm so sánh.
Cáp kết nối điện thoại (để cắm sạc hoặc sao chép logfile sau đo kiểm).
GPS Bluetooth hoặc GPS Receiver.
Pin sạc dự phòng.
Thiết lập bài đo
Đánh giá vùng phủ
Đánh giá chất lƣợng thoại
Tiến hành đo kiểm, phân tích và đánh giá kết quả đo
Sau khi thu thập số liệu, các công tác chuẩn bị đã hoàn thành tiến hành đo kiểm mạng, đánh giá và phân tích kết quả đo từ đó đƣa ra các vẫn đề cần tối ƣu, tiến hành tối ƣu. [7]
2.6. Một số công cụ tối ƣu 2.6.2. TEMS 2.6.2. TEMS
TEMS Investigation là công cụ test cho phép chúng ta chuẩn đoán, đo kiểm lỗi, vùng phủ thời gian thực. Cho phép chúng ta giám sát kênh thoại cũng nhƣ truyền data qua các kết nối GPRS, EDGE, chuyển mạch kênh (CSD) hoặc chuyển mạch kênh tốc độ cao (HSCSD). Các phiên truyền data, voice có thể đƣợc kiểm soát trong phạm vi của TEMS.
- Dữ liệu mà TEMS thu đƣợc sẽ đƣợc trình bày ngay thời điểm thực hiện đo. Điều
đó đã làm cho TEMS phát huy những ƣu việt trong việc Driving test để khắc phục lỗi, thực hiện điều chỉnh, tối ƣu vùng phủ nâng cao chất lƣợng mạng.
- Ngoài ra dữ liệu mà TEMS thu đƣợc có thể lƣu thành Logfiles phục vụ mục đích
xử lý, điều chỉnh, so sánh trƣớc và sau khi có sự tác động, thống kê, báo cáo (Report). TEMS Investigation có hai Mode hoạt động là Idle Mode và Dedicated Mode, trong đó:
- Idle Mode đƣợc sử để đo vùng phủ của trạm, trên cơ sở đó chúng ta có thể tối ƣu vùng phủ tốt hơn.
- Dedicated Mode đƣợc sử dụng để đo chi tiết về chất lƣợng cuộc gọi nhƣ RxLev, C/I, Handover,…
2.6.2 Một số thao tác cơ bản
Hình 2. 5: Giao diện phần mềm TEMS Investigation
Worksheet này đƣa cho ta thông số cơ bản nhất của các thông tin vô tuyến mạng WCDMA nhƣ: Thông số cell serving và neighbour, các tham số trên giao diện vô tuyến, thông số về kênh vô tuyến đang xử dụng hay các biểu đồ cơ bản biểu thị Rxlevel, Rxqual, SQI….
- Các thao tác cơ bản:
Lƣu Logfiles
Kết nối TEMS mobile với PC qua cổng COM (hay USB). Kết nối tất cả thiết bị (GPS, Mobile).
Ngắt kết nối tất cả thiết bị. Ngừng quá trình ghi Logfiles.
Dừng ghi/ tiếp tục ghi. Mở Logfiles/ đóng Logfiles. Chạy logfiles.
Chạy từng bƣớc.
Chạy logfiles với tốc độ cao.
Tạo Report để thống kê, báo cáo.
2.6.2 Các thao tác cơ bản trên Tems Investigation
1. Thông tin về CELL
Để có thể kiểm soát lỗi và tối ƣu vùng phủ cho các trạm cần cung cấp cho TEMS Investigation các dữ liệu bao gồm Cellfile, Site Name, bản đồ số vùng cần đo kiểm.
Từ giao diện Control của TEMS chọn General vào của số Cellfile load
Tiếp theo chọn đƣờng dẫn đến vị trí chứa Cellfiles/OK
Lƣu ý: Cellfile có thể đƣợc tạo ra từ các công cụ nhƣ MCOM, Exert, TEMS, …Với dữ liệu đầu vào lấy từ CDD của BSC bao gồm các trƣờng nhƣ Lat, Lon, Ant. Direction, Ant. Beam width, thông tin về tên và vị trí của trạm trên bản đồ cần phải cung cấp cho TEMS tên của các trạm đó.
2. Điều khiển mạng
a. Chuỗi lệnh
Chuỗi lệnh đƣợc sử dụng để TEMS tự động test dịch vụ thoại cũng nhƣ dịch vụ data. Nó cho phép chúng ta ghi lại tất cả các lệnh mà sau này sử dụng lại trong suốt quá trình đo Driving test.
Đối với dịch vụ voice, chúng ta có thể kiểm soát việc lựa chọn lại cell và cách cƣ xử với Handover cũng nhƣ việc đo các tỉ số C/A và C/I.
Đối với dịch vụ data, chúng ta có thể test đƣợc các ứng dụng nhƣ HTTP, FTP, Email, Ping, SMS, WAP và MMS. Một điều thật thú vị là chúng ta cũng có thể dùng nhiều phiên, nhiều mobile đồng thời để so sánh giữa chúng.
b. Xây dựng chuỗi lệnh
Chuỗi lệnh đƣợc xây dựng và chạy trên của sổ chuỗi lệnh (Command Sequence) trong mục Control của Navigator.
Hình 2. 7: Mở cửa số Command Sequence
Các bƣớc xây dựng Command Sequence nhƣ sau:
Thêm lệnh (Add ) kích chuột vào biểu tƣợng trên và cho phép chúng ta lựa chọn, bao gồm loại ứng dụng (Dịch vụ data, MS), điều khiển thiết bị, Reselection/handover, voice,…
2.7. Tổng kết chƣơng
Trong chƣơng này, chúng ta đã tiếp cận đƣợc các phƣơng pháp cũng nhƣ quy trình tối ƣu mạng 3G-UMTS, các thủ tục tối ƣu mạng vô tuyến và tìm hiểu về các chỉ số KPI của mạng. KPI là các chỉ thị có thể định lƣợng đƣợc trong một điều kiện, thủ tục và thiết bị đo lƣờng cho trƣớc, hơn nữa còn là các chỉ thị then chốt để hƣớng dẫn cho việc xác định các mục tiêu tối ƣu mạng sau này. Các KPI đƣợc các nhà vận hành sử dụng để theo dõi trạng thái và chất lƣợng dịch vụ của mạng một cách toàn diện có đáp ứng tốt các yêu cầu đã thoả thuận với khách hàng hay không. Trong đó, quan trọng nhất là các chỉ số về tỉ lệ rớt cuộc gọi CDR, tỉ lệ thiết lập thành công cuộc gọi CSSR, RSCP, Ec/No. Đây là những chỉ số mà chúng ta cần phải lƣu ý khi đi vào tối ƣu mạng 3G trong thực tế.
CHƢƠNG 3
ĐÁNH GIÁ, TỐI ƢU MẠNG VÔ TUYẾN CHO MẠNG 3G - VIETTEL
Chƣơng này tập trung vào vấn đề tối ƣu trong thực tế áp dụng cho bài toán vùng phủ, chất lƣợng mạng 3G tại Thành phố Thái Nguyên với lý thuyết đã trình bày chi tiết trong chƣơng 2.
3.1. Khu vực thực hiện 1
Trƣờng Đại học Kỹ thuật Công Nghiệp - Thái Nguyên và Khu vực lân cận
Hình 3. 1: Khu vực thực hiện
3.2. Thời gian và phƣơng án thực hiện
Đánh giá vùng phủ 3G mạng Viettel tại Thái Nguyên đƣợc thực hiện từ ngày 10/3/2019 đến ngày 10/4/2019, đƣợc thực hiện theo các giai đoạn sau:
3.2.1. Thu thập số liệu
Kiểm tra thông tin về site: tọa độ, cấu hình, độ cao anten Thu thập số liệu về các trạm, thông số cho cellfile
Hình 3. 2: Thông số của cellfile
Lấy số liệu về các trạm cần đo Cell name, Tên Cell, mã vùng (LAC), kinh độ (LONGITUDE), vĩ độ (LATITUDE), hƣớng anten (ANT_DIRECTION), độ rộng chùm (ANT_BEAM_WIDTH), mã nhận dạng trạm gốc (BSIC), tần số của kênh BCCH (ARFCN), mã nhận dạng mạng (MNC), mã nhận dạng cell (CI).
3.2.2. Driver Test
Đo vùng phủ 3G đƣợc thực hiện bằng Driving test với thiết bị chủ yếu là máy đo phủ sóng. Cấu hình bài đo phục vụ tối ƣu bao gồm:
01 handset để ở chế độ scanner và đƣợc lock vào mạng 3G VIETTEL
đang sử dụng;
02 handset thực hiện cuộc gọi cho nhau, trong đó máy chủ gọi đƣợc
lock vào mạng 3G, máy bị gọi để ở chế độ Dual Mode;
Thời gian thực hiện cuộc gọi là 60s, thời gian nghỉ giữa hai cuộc gọi liên tiếp là 20 s;
Ghi lại các file đo, gọi là logfile.
Trƣớc khi driving test thông thƣờng ta cần lên kế hoạch router kiểm tra, router là bản đồ tuyến đƣờng đi trong quá trình đi kiểm tra. Kết quả driving test sẽ đƣợc sử dụng làm cơ sở tối ƣu.
3.2.3. Phân tích tối ƣu
Sau khi thu đƣợc log-file, nhóm phân tích tối ƣu sẽ sử dụng phần mềm phân tích để đánh giá vùng phủ, đề xuất các biện pháp điều chỉnh để nâng cao chất lƣợng vùng phủ.
3.3. Thực hiện Driver Test
3.3.1. Chuẩn bị
01 Máy tính xách tay đã cài phần mềm Tems Investigation 10.0.5
Điện thoại Sony Ericson C702 để đo ở chế độ 3G và cáp nối
01 bộ thu GPS.
Phần mềm Map info hoặc Google Earth Pro, Mapinr (cho điện thoại).
Google Earth Pro phục vụ cho mục đích định tuyến.
Hình 3. 4: Google Earth Pro
3.3.2. Thiết lập bài đo
1. Đo kiểm vùng phủ: Sử dụng máy C702. Lock mạng WCDMA theo các bƣớc sau rồi để máy ở chế độ rỗi để đo vùng phủ Vì ở chế độ rỗi BTS luôn phát với công suất lớn nhất, giá trị này chính là giá trị công suất đƣợc khai trên hệ thống do vậy đo ở chế độ này ta có thể xác định đƣợc vùng phủ thực tế của cell.[7]
Thao tác đo kiểm
Sau khi kết nối thiết bị, thiết lập các thông số cho bài đo và đo thử. Kết quả đo thử đảm bảo, không xảy ra lỗi thì mới tiến hành đo theo kế hoạch.
Trƣớc khi di chuyển phải kiểm tra đảm bảo GPS đã đƣợc kết nối: Sử dụng GPS
Bluetooth kết nối GPS cho máy TEMS để đảm bảo tính chính xác, hạn chế dùng GPS Internal của máy vì dễ bị mất GPS khi tín hiệu GPS yếu (Lƣu ý: 1 GPS