5.3.4.1. Quy trình thực hiện tối ƣu hóa từng trạm eNodeB
Dƣới đây là sơ đồ quy trình khuyến nghị của Samsung khi thực hiện đo kiểm tra kết hợp với phân tích dữ liệu, đƣa ra các khuyến nghị điều chỉnh tối ƣu hóa cho từng trạm. Quy trình này có thể áp dụng cho các trạm phát triển mới,
trạm có chất lƣợng suy giảm cần xử lý cải thiện chất lƣợng hoặc kiểm tra phòng ngừa, sơ đồ cụ thể nhƣ sau:
Hình 5.4. Quy trình thực hiện tối ƣu hóa từng trạm eNodeB của Samsung [4] 5.3.4.2.Quy trình thực hiện tối ƣu hóa nhiều trạm (cluster)
Quy trình này cơ bản các bƣớc thực hiện gần giống với quy trình thực hiện cho từng trạm. Tuy nhiên khâu chuẩn bị cần kỹ hơn và có vẽ đƣờng đo, tuyến đo cho thực hiện, việc phân tích đánh giá cũng phức tạp và khó khăn hơn khi thực hiện cho từng trạm. Để có số liệu và kết quả chính xác, đƣờng đo cần đi qua tất cả các cell trong cluster và số mẫu đo cho mỗi cell phải đủ lớn.
eNodeB mới
Báo cáo kết quả
Chuẩn bị:
- Tham số cập nhật - Dự liệu bản đồ mới - Kiểm tra trạng thái eNodeB
- …
Phân tích
Đo kiểm (Single cell test) - Call setup
- Single user max. DL/UL throughput - Handover
Đạt ?
Đạt ?
Kiểm tra kết quả
Điều chỉnh Phối hợp nhà cung cấp Yes Yes No No
Hình 5.5. Quy trình thực hiện tối ƣu hóa theo cluster của Samsung [4]
5.4. Một số khuyến nghị để nâng cao chất lƣợng mạng LTE
5.4.1. Chiến lƣợc tham số cho chế độ rỗi (Idle Mode)
cluster
Báo cáo kết quả
Chuẩn bị:
- Tham số cập nhật - Dự liệu bản đồ mới - Định nghĩa đường đo - …
Phân tích
Đo kiểm (Multi cell test) - Call test - Coverage test - Throughput test - Handover test Đạt ? Đạt ?
Kiểm tra kết quả
Điều chỉnh Phối hợp nhà cung cấp Yes Yes No No
Hình 5.6. Minh họa chiến lƣợc tham số lựa chọn mạng ở chế độ rỗi [13]
Đối với chế độ rỗi, khuyến nghị thiết lập tham số lựa chọn cell cho các UE có quyền ƣu tiên cao nhất trong lựa chọn truy cập vào các cell trong mạng LTE để đảm bảo cho ngƣời sử dụng luôn sẵn sang sử dụng dịch vụ mạng 4G.
Hình 5.7. Minh họa chiến lƣợc tham số lựa chọn mạng ở chế độ bận [13] Đối với chế độ bận, UE có thể chuyển giao giữa các cell trong mạng LTE với nhau, chuyển giao sang mạng 3G và 2G. Đối với chuyển giao sang 3G có thể thực hiện chuyển giao trực tiếp sang các tần số F1, F2 và F3 của trạm NodeB.
5.4.3. Chiến lƣợc tham số khi điều khiển tải
Hình 5.8. Minh họa chiến lƣợc tham số điều khiển tải lƣu lƣợng [13]
Đối với điều khiển tải lƣu lƣợng trên mạng LTE, khuyến nghị điều khiển ƣu tiên giữa các cell của eNodeB thực hiện trƣớc do tài nguyên và ƣu việt về tốc độ của 4G so với các mạng 2G/3G. Ƣu tiên thấp hơn khi thiết lập điều khiển tải lƣu lƣợng sang mạng 3G và 2G.
Hình 5.9. Minh họa chiến lƣợc ƣu tiên lựa chọn mạng 2G/3G/4G [13]
Ƣu tiên cao nhất cho việc truy nhập mạng LTE, tiếp đến là mạng 3G và cuối cùng là mạng 2G nhằm đảm bảo tất cả các UE có hỗ trợ công nghệ LTE luôn sẵn sàng sử dụng dịch vụ LTE một cách nhanh nhất và tự động do mạng có nhiều ƣu điểm nổi trội hơn các mạng 3G/2G về tốc độ và chất lƣợng.
5.4.5. Khuyến nghị một số ngƣỡng chuyển giao
Hình trên đã đƣa ra chiến lƣợc và các mức ngƣỡng cho chuyển giao sang mạng 3G/2G khi mức tín hiệu của các cell trong eNodeB không còn đảm bảo tốt cho thực hiện các dịch vụ hoặc có nguy cơ mất tín hiệu, gián đoạn dịch vụ. eNodeB ƣu tiên gửi yêu cầu chuyển giao sang mạng 3G trƣớc, trong trƣờng hợp quá kém – lớn hơn – 125dBm sẽ gửi yêu cầu chuyển giao ngay sang mạng 2G do vùng phủ của cell 2G luôn ổn định hơn 3G (không phụ thuộc số lƣợng ngƣời dung nhƣ mạng 3G) để đảm bảo không bị gián đoạn dịch vụ cung cấp cho ngƣời sử dụng, đảm bảo chất lƣợng mạng lƣới.
5.4.6. Chiến lƣợc tham số cho dịch vụ CSFB
5.4.7. Khuyến nghị về công nghệ ăng ten cho 4G
Cần hỗ trợ công nghệ MIMO 2x2, 4x4, … để đảm bảo tốc độ cực cao của mạng LTE Advanced (tốc độ tối đa đƣờng DL có thể lên đến 600 Mbps). Vì vậy, đối với hệ thống ăng ten hiện tại không sử dụng lại đƣợc cho các khu vực cần cung cấp dịch vụ dữ liệu tốc độ rất cao. Các hệ thống hạ tầng phủ sóng trong nhà (DAS – Inbuilding) cần đƣợc bổ sung, thay thế các ăng ten hỗ trợ công nghệ MIMO phù hợp và kịp thời.
5.4.8. Khuyến nghị nâng cấp tốc độ truyền dẫn
Để đảm bảo chất lƣợng và tốc độ dịch vụ cao, Nhà mạng cần đầu tƣ, nâng dung lƣợng mạng truyền dẫn backhaul đáp ứng nhu cầu dịch vụ dữ liệu tốc độ rất cao của mạng LTE.
Nhà mạng cần cải tạo, mở rộng phòng máy, quy hoạch lại độ cao anten để lắp đặt anten cho các mạng 2G/3G/4G (Hiện tại các vị trí và độ cao tối ƣu các trạm hiện có hầu nhƣ đã đƣợc sử dụng cho mạng 2G/3G).
5.4.10. Đầu cuối UE hỗ trợ sử dụng mạng LTE
Đến cuối năm 2015, theo số liệu thống kê, phân tích thông qua các bản tin MR trên mạng Mobifone, số lƣợng đầu cuối UE có khả năng hỗ trợ sử dụng các dịch vụ của công nghệ 4G đã tăng nhiều trong năm 2015 vừa qua (tại khu vực Trung tâm Hà Nội tỷ lệ UE hỗ trợ 4G là 44%, khu vực ngoại thành Hà Nội đạt ≈ 17% trên tổng số UE hiện đang sử dụng các dịch vụ thông tin di động của mạng Mobifone).
5.5. Kết quả đo kiểm mạng LTE trƣớc và sau tối ƣu hóa
Bài đo
kiểm tra Tên KPI Trƣớc tối ƣu Sau tối ƣu Ghi chú
Đo theo từng trạm (Stationary test) Thông lƣợng đƣờng DL (Single UE) 71.39/69.29/71.25 Mbps 71.45/66.76/71.25 Mbps (Max/Min/Avg) Thông lƣợng đƣờng UL (Single UE) 23.58/19.83/22.33 Mbps 23.64/9.25/22.97 Mbps Thông lƣợng đƣờng DL (Multi UE) 34.96/34.41/69.37 Mbps 35.54/35.01/70.55 Mbps Sử dụng 2 UE để test Thông lƣợng đƣờng UL (Multi UE) 11.63/11.13/22.76 Mbps 11.35/11.03/22.38 Mbps Sử dụng 2 UE để test Control Plane Latency (Idle to active) 88/27/70 ms (Max/Min/Avg) 86/38/68 ms
(Max/Min/Avg) Đo thử 20 mẫu
User plane Latency 44/26/31.88 ms (Max/Min/Avg) 44/26/32.47 ms (Max/Min/Avg) 32 Byte Ping 100 time Result Đo theo cluster (DriveTest) RSRP -87.88 -87.54 RSRQ -12.07 -12.05 SINR 13.38 13.92 Thông lƣợng trung bình đƣờng xuống (DL Average Throughput) 35.04 Mbps 37.033 Mbps Thông lƣợng trung
Bài đo
kiểm tra Tên KPI Trƣớc tối ƣu Sau tối ƣu Ghi chú
Throughput)
Attach Success Rate 100% (167/167) 100% (164/164)
Attach Setup Time 1765/525/777 ms (Max/Min/Avg) 1494/509/729 ms (Max/Min/Avg) Tỷ lệ rơi phiên dữ liệu 0% (0/167) 0% (0/164) Abnormal Release Only Tỷ lệ chuyển giao thành công 100% (233/233) 100% (180/180) DL + UL Attempt Result Trễ chuyển giao 56/35/43 ms (Max/Min/Avg) 46/33/39 ms (Max/Min/Avg) QC Chipset Based Time Average BLER DL 8.58 8.62 Depends on target BLER Average BLER UL 7.72 8.1 Đo vùng phủ (Coverage test) DL Coverage with RRC connected mode -125 dBm -128 dBm Đo từ vị trí trung tâm các trạm ra ngoài DL Coverage with RRC Idle mode -135 dBm -143 dBm UL Coverage (256kbps) -115 dBm -116 dBm
- Các chỉ tiêu KPI chính tại khu vực thử nghiệm nhƣ thông lƣợng, tỷ lệ rơi các phiên dữ liệu, tỷ lệ truy nhập thành công, tỷ lệ chuyển giao thành công,… đƣợc cải thiện tốt sau khi thực hiện tối ƣu hóa.
Kết quả đo sóng tại các tầng của tòa nhà Mobifone (Các chỉ tiêu KPI chính tại tòa nhà văn phòng Tổng Công ty Viễn thông Mobifone nhƣ vùng phủ, thông lƣợng cải thiện tốt sau khi bổ sung lắp đặt thiết bị phát sóng LTE trên hệ thống DAS – hệ thống ăng ten phủ sóng trong nhà):
Tầng Thời gian 3G - CS 3G - PS Mạng LTE (4G) RSCP (dBm) Ec/Io (dB) RSCP (dBm) Ec/Io (dB) Throughput (Kbps) RSRP (dBm) SINR (dB) RSRQ (dB) Throughput (Kbps) B2F Trƣớc -62.3 -3.91 -61.97 -5.84 10023.423 - 116.25 8.01 -10.67 17505.736 Sau -60.09 -3.11 -60.12 -4.7 12611.957 -83.24 24.94 -8.36 32993.598 1 Trƣớc -56.14 -5.12 -57.03 -6.53 7089.626 -88.65 21.23 -8.68 31106.706
Tầng Thời gian 3G - CS 3G - PS Mạng LTE (4G) RSCP (dBm) Ec/Io (dB) RSCP (dBm) Ec/Io (dB) Throughput (Kbps) RSRP (dBm) SINR (dB) RSRQ (dB) Throughput (Kbps) Sau -55.72 -3.87 -56.5 -5.37 11506.264 -73.79 23.56 -8.65 28062.473 3 Trƣớc -63.61 -5.08 -63.09 -6.39 7597.513 -97.47 9.52 -10.65 19548.12 Sau -60.93 -3.75 -62.94 -4.93 9589.083 -86.47 21.79 -8.48 28870.494 5 Trƣớc -54.23 -4.1 -58.72 -5.39 10356.748 - 105.47 10.23 -9.79 22929.693 Sau -57.38 -3.06 -55.42 -4.49 13426.385 -82.16 25.52 -8.46 32029.473 5 NOC Trƣớc -63.55 -4.19 -58.84 -6.46 10919.296 -95.78 14.29 -8.35 16155.897 Sau -49.04 -2.98 -48.33 -4.61 13449.117 -65.14 25.56 -8.8 31881.114 8 Trƣớc -55.11 -4.52 -58.89 -6.38 9140.143 -96.74 6.74 -11.23 18829.028 Sau -58.9 -3.2 -57.48 -4.57 11884.613 -76.48 23.64 -8.47 32219.584 9 Trƣớc -61.9 -4.54 -62.12 -6.82 7261.9 -95.81 6.8 -11.62 15928.756 Sau -58.12 -3.76 -56.86 -5.04 11325.335 -80.67 24.55 -8.44 32032.194 10 Trƣớc -56.21 -4.71 -58.65 -5.56 8750.105 -97.97 8.51 -10.54 20617.457 Sau -55.3 -3.05 -58.07 -4.5 11303.909 -75.3 24.47 -8.36 31986.249 12B Trƣớc -57.17 -4.2 -54.61 -5.46 9480.783 -94.24 11.73 -9.41 22421.798 Sau -57.16 -3.91 -55.14 -4.38 12855.084 -73.17 24.95 -8.36 32347.535 14 Trƣớc -57.98 -4.11 -58.92 -5.3 9340.844 - 100.51 6.97 -10.77 16847.134 Sau -56.42 -3.28 -54.97 -4.44 11213.66 -74.76 24.01 -8.29 31564.416
PHỤ LỤC 1: KẾT QUẢ ĐO DRIVETEST TRƢỚC VÀ SAU KHI THỰC HIỆN TỐI ƢU HÓA MẠNG LTE
MOBIFONE THỬ NGHIỆM GIAI ĐOẠN 1
NHẬN XÉT:
Thông lƣợng tải xuống đƣợc cải thiện tốt, tốc độ tăng 5.69% so với trƣớc khi thực hiện tối ƣu hóa.
Chỉ số tín hiệu trên nhiễu cải thiện tốt, nhiễu giảm so với trƣớc tối ƣu
PHỤ LỤC 2: MÔ PHỎNG VÙNG PHỦ SÓNG MẠNG LTE MOBIFONE THỬ NGHIỆM GIAI ĐOẠN 2
Mức tín hiệu RSRP Indoor (mức thu trong nhà):
PHỤ LỤC 3: MÔ PHỎNG VÙNG PHỦ SÓNG KHU VỰC MẠNG LTE MIỀN BẮC MOBIFONE ĐƢỢC QUY
HOẠCH ĐẦU TƢ NĂM 2016
Khu vực Nhu cầu phủ sóng 4G-LTE
Mức thu cần đạt đƣợc (tƣơng ứng nhu cầu cần phủ
sóng mạng LTE) Màu sắc Thành phố lớn có
mật độ dân cao Trong nhà ≥ -78dBm Thành phố có mật độ
dân cƣ khá, khu công nghiệp, khu chế xuất
Trong nhà ≥ -88dBm
≤ -78dBm Các khu vực ngoại
thành, thị trấn Ngoài trời ≥ -100dBm ≤ -88 dBm Vùng nông thôn Ngoài trời ≥ -115dBm ≤ -100dBm
Khu vực tây bắc bộ
Ghi chú: Các mô phỏng kể trên đƣợc thực hiện bằng việc sử dụng công cụ AIRCOM của Tổng Công ty Viễn Thông Mobifone.
KẾT LUẬN
Sau thời gian nghiên cứu, tìm hiểu, viết báo cáo cho luận văn. Tác giả đã cơ bản hoàn thành toàn bộ nội dung đề cƣơng luận văn đã đăng ký và đƣợc Lãnh đạo nhà trƣờng giao thực hiện, cụ thể:
Chƣơng I: Trình bày một cách khái quát về lịch sử phát triển các thế hệ mạng thông tin di động. Giới thiệu tổng quan về công nghệ mạng LTE, trong đó đã nêu đƣợc cấu trúc mạng và các phần tử chức năng mạng LTE.
Chƣơng II: Nghiên cứu, trình bày về các giao diện trong mạng LTE, thủ tục truy nhập mạng và vấn đề chuyển giao trong LTE, giữa mạng LTE với các mạng 2G/3G.
Chƣơng III: Nghiên cứu, giới thiệu các nội dung về quản lý chất lƣợng QoS và hiệu năng của mạng LTE.
Chƣơng IV: Giới thiệu công nghệ mạng LTE thiết bị Samsung đã và đang thử nghiệm tại Tổng Công ty Viễn thông Mobifone. Trong đó có các số liệu đo kiểm tra thực tế, thực hiện các phân tích, đánh giá minh họa cho một số dịch vụ mạng LTE thử nghiệm đã đƣợc cung cấp tại Việt Nam.
Chƣơng V: Nghiên cứu, trình bày về giải pháp thiết kế và tối ƣu hóa chất lƣợng mạng vô tuyến LTE. Đồng thời đề xuất nhiều khuyến nghị để nâng cao chất lƣợng và dịch vụ mạng 4G.
Ngoài ra, luận văn còn có các phụ lục, danh mục tài liệu tham khảo và danh sách các từ viết tắt để làm rõ hơn cho luận văn.
Do phạm vi của công nghệ LTE rất rộng, nội dung đa dạng và thời gian nghiên cứu có hạn nên không tránh khỏi có những thiếu sót. Tác giả mong nhận đƣợc thêm các ý kiến đóng góp của thầy hƣớng dẫn, thầy phản biện và các chuyên gia để luận văn đƣợc hoàn thiện hơn nữa.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Phạm Anh Dũng, CDMA One và CDMA 2000, Nhà xuất bản Bƣu Điện, năm 2005.
[2]3GPP, “E-UTRAN: S1 Application Protocol (S1AP); S1 general aspects and principles; S1 Layer 1; S1 signaling transport; S1 data transport”
[3] Nokia Siemen Networks, LTE Radio Network Planning Guidelines. [4] Samsung EUTRAN Network Performance and Optimization Manual [5] AIRCOM, LTE for Engineers and Radio Planners, AIRCOM
International, năm 2010.
[6] Huawei, MBB Industry Insight & Excellent Network Strategy [7] Huawei, No-Edge LTE/LTE - A Solution and Strategy
[8] Samsung, eNodeB (LTE) Feature Introduction
[9] Samsung, SPC3000 (MME) & SPG3000 (SAE GW)Product Description [10] Mobifone, giải pháp quy hoạch lại các băng tần GSM để triển khai
công nghệ UMTS/LTE trên mạng MobiFone.
[11] VNPT, Nghiên cứu xây dựng giải pháp định cỡ mạng LTE cho VNPT, năm 2011.
[12] Mobifone - SamSung, Field Trial Test Procedure; High Level Design for Integration (LTE Data & VoLTE Services for trial), 2015. [13] Samsung, LTE Inter-operability with 2G/3G and solutions, 2015 [14] Mobifone, Website Optima - thống kê số liệu và chất lƣợng mạng
lƣới 2G/3G mạng Mobifone, năm 2016.
[15] Mobifone, quy trình tối ƣu hóa 2 mức áp dụng tại Trung tâm Mạng lƣới Mobifone Miền bắc, năm 2015.
[16] Mobifone, đề xuất quy hoạch hạ tầng viễn thông thụ động giai đoạn 2015-2020 gửi các Sở Thông tin Truyền thông và UBND các Tỉnh/Thành phố, năm 2015.
CÁC TỪ VIẾT TẮT
STT Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt
1 AAA Authentication,
Authorization, Accounting
Xác thực, phân quyền, tính cƣớc
2 ARP Allocation and Retention Priority
Cấp phát và giữ quyền ƣu tiên
3 ARQ Automatic Repeat Request Tham số tự động yêu cầu truyền lại khi gói tin kém 4 BCCH Broadcast Control Channel Kênh điều khiển quảng bá 5 BCH Broadcast Channel Kênh quảng bá
6 BLER Block Error Ratio Tỷ lệ lỗi khối
7 CBC Cell Broadcast Center Trung tâm nhắn tin quảng bá 8 CCCH Common Control Channel Kênh điều khiển chung
9 CP Control plane Mặt phẳng điều khiển
10 CSFB Circuit Switched Fallback Tính năng chuyển về mạch
kênh
11 DCCH Dedicated Control Channel Kênh điều khiển dành riêng 12 DL-SCH Downlink Shared Channel Kênh chia sẻ đƣờng xuống 13 DTCH Dedicated Traffic Channel Kênh lƣu lƣợng dành riêng 14 EIR Equipment Identity Register Thanh ghi nhận dạng thiết bị 15 eNodeB Enhanced NodeB Trạm thu phát sóng cơ sở
trong mạng LTE
16 EPC Evolved Packet Core Phần mạng lõi của hệ thống LTE
17 EPF Enhanced Proportional Fair Thuật toán EPF 18 EPS Evolved Packet System Kênh truyền tải EPS 19 E-RAB E-UTRAN Radio Access
Bearer Kênh chuyên chở E-RAB
20 E-UTRAN
Evolved - Universal Terrestrial Radio Access Network
Khối vô tuyến trong mạng LTE
21 GBR Guaranteed Bit Rate Tốc độ bít đảm bảo 22 GRE Generic Routing
Encapsulation
Giao thức đóng gói loại định tuyến
STT Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt
24 HARQ Hybrid ARQ