.2 Quy trình thực hiện quản lý chất lượng mạng

35

2.3Quy trình thực hiện tối ưu mạng.

Tối ưu hóa mạng là một quá trình khép kín, được thực hiện liên tục. Các thông số được đo đạc bằng các công cụ thu thập d ữliệu rồi so sánh với các chỉ tiêu mạng yêu cầu. Sau đó tiến hành phân tích dữ liệu thu thập được để xác định nguyên nhân, đưa ra các khuyến nghị. Từ đó tiến hành điều chỉnh, cập nhật các thông số cho phù hợp. Sau khi điều chỉnh, tiến hành đo đạ ại để đánh giá kếc l t quả và xem xét sự thay đổi của mạng, đưa ra kết luận toàn bộ quá trình tối ưu.

Các bước thực hiện tối ưu:  Công tác chuẩn bị

 Thu thập số liệu và phân chia phầ ối ưun t  Phân tích lỗi

 Điều ch nh tham s ỉ ố

36 Hình 2.3 Quy trình thực hiện tối ưu

2.3.1 Chuẩn bị

 Điều tra và tập hợp các tài liệu hỗ trợ nhiệm vụ: bao gồm các báo cáo mô phỏng mạng vô tuyến LTE khu v c c n tự ầ ối ưu giai đoạn quy ho ch m ng, ạ ạ thông tin cấu hình phần cứng, các vấn đề tồn tại trong mạng.

 Xây dựng kế hoạch triển khai.

 Xác định tuyến đường và phân chia vùng.  Chuẩn bị công cụ ầ c n thiế ểt đ thu th p d ậ ữliệu.

37

2.3.2 Thu thập dữ liệu

Thu thập tất cả ữ liệ d u thống kê chất lượng m ng t ạ ừ các nguồn:

 Thu th p d ậ ữliệu chất lượng mạng t ừ các file thống kê trên eNodeB, các file thống kê cuộc gọi được cung cấp từ các thiết bị mạng lõi.

 Thu thập d ữliệ ừ phương pháp Drive Test truyều t n th ng. ố

 Thu thập d ữliệu v tham s kề ố ỹ thuật, các thông tin địa lý và mục tiêu KPI.  Thu thập d ữliệu cảnh báo vô tuyến từ cả hai phía UE và eNodeB.

 Thu th p phậ ản ánh của khách hàng: dữ liệu này là những trải nghiệm của khách hàng về chất lượng mạng, dữ liệu này được bổ sung thêm các dữ liệu về vị trí địa lý và được xử lý cẩn th n. ậ

38

2.3.3 Phân tích dữ liệu

 Phân tích dữ ệu và xác đị li nh vấn đề

- Phân tích cácchỉ ố s KPI. KPI m c m ng ứ ạ thường đượ ử ụngc s d để giám sát trạng thái vận hành chung của mạng, các phân tích KPI mạng dựa trên phân tích các dữ ệu đo lườ li ng chất lượng theo ngày, theo tuần, tháng.

- Quy trình thực hiện giám sát chất lượng mạng là khi theo dõi thấy một KPI m c mứ ạng không bình thường, thì thực hiện phân tích tiếp KPI mức cell để xác định cell có vấn đề đang tồ ại, căn cứ vào dữn t liệu của các bộ đếm và các KPI mức cell để xác định lỗi và nguyên nhân gây lỗi trong cell.

 Xác định nguyên nhân cụ thể và đưa ra giải pháp tối ưu

- Sau khi phân tích các KPI mức mạng và các KPI mức cell ta đã có thể xác định được có vấn đề gì đang tồn tại trong mạng và xác định được ngay nguyên nhân tổng quát của vấn đề như lỗi phần cứng, lỗi phần truyền d n hay l i phẫ ỗ ần vô tuyến.

- Để xác định nguyên nhân cụ thể ta cần thực hiện các phân tích chi tiết hơn dựa vào các dữ liệu cảnh báo của hệ thống, dữ liệu drive test và và dữ liệu chất lượng cuộc gọi CQT, dữ liệu phản ánh khách hàng, dữ liệu báo hiệu và dữ liệu cấu hình của thiết bị mạng.

2.3.4 Tiến hành tối ưu

Tuỳ theo từng vấn đề ồn tại trong m t ạng mà việc thi hành tối ưu cũng sẽ diễn ra khác nhau. Các vấn đề lỗi thường gặp như lỗi ph n c ng, v n ầ ứ ấ đề ề v chuy n ể giao, vấn đề ề v nhiễu và vùng phủ.

39 Nếu mỗi bước tối ưu ảnh hưởng hoạt động c a mủ ạng và dịch v ụ khách hàng, thì mỗi hành động phải được quyết định cẩn thận trước khi thực hi n. ệ

Một số vấn đề và hướng xử lý:

 Vấn đề do thi t l p tham sế ậ ố? – Trong quá trình quy hoạch và cấu hình trạm, các kỹ sư đã tính toán hoặc cấu hình sai tham số ẫn đế, d n hệthống hoạt động không hiệu quả, cần phân tích các tham số lại và đề nghị thay đổi.  Lỗi lắp đặt, l i ph n c ng, truy n d n, l i vỗ ầ ứ ề ẫ ỗ ận hành? – Qúa trình lắp đặt

eNodeB cũng khá phức tạp, cần phải được đào tạo kỹ càng, trường hợp lắp đặt sai quy tắc có thể ẫn đế d n h ệthống hoạt động sai, gây ra hiện tượng như chéo cell. Ngoài ra, hệ thống thiết bị hoạt động trong thời gian dài có thể xảy ra hư hỏng, cần xác định thiết bị hệ thống và sửa thiết bị hỏng.  Vấn đề vùng phủ? - Kiểm tra ph n cầ ứng eNodeB, công suất phát, thông số

của anten (độ cao, azimuth, tilt, loại anten và vịtrí anten, vùng phủ sóng thoáng hay bi che chắn). Thực hi n sửa lỗ ể ệ i đ tăng cường vùng phủ.  Bị nhi u? - ễ Kiểm tra t n s b ng ph n m m. N u cầ ố ằ ầ ề ế ần, quét tần s b ng phố ằ ần

mềm TEMS trong khu v c bự ị nhiễu để xác định nguồn gây nhiễu. Điều chỉnh t n s cell ph c v ho c t n s nguầ ố ụ ụ ặ ầ ố ồn gây nhiễu hoặc nếu có thể, giới hạn vùng phủ tín hiệu gây nhiễu bằng cách cúp anten cell đó xuống.  Vấn đề chuyển giao? - Kiểm tra neighbor với các công cụ phân tích như

Mapinfo. Ki m tra t t cể ấ ả các tham số chuyển giao, duyệt file nhật ký đo kiểm và quyết định hành động thêm bớt neighbor, sửa mức dự trữ chuyển giao, tối ưu các cell neighbor cũng góp phần sửa lỗi.

2.3.5 Kiểm tra

Sau khi th c hi n tự ệ ối ưu, dựa trên các bản ghi điều ch nh tỉ ối ưu và dữ liệu chất lượng mạng trướ ối ưu, từ đó so sánh chấc t t lượng mạng trước và sau tối ưu.

40 Tuỳ theo sự tương phản dữ liệu c a chủ ất lượng mạng trướ và sau khi điều c chỉnh cần chắc ch n rắ ằng các vấn đề ạng đã đượ m c giải quyết và chất lượng mạng có cao hơn yêu cầu hay không. Điều đó được thể hiện c ụthể ằ b ng việc các KPI có đáp ứng các giá trị tham chiếu do nhà vận hành mạng đưa ra không.

2.4Các vấn đề chính trong tối ưu mạng 4G LTE

2.4.1 Các tham số quan trọng

Chất lượng của các hệ thống mạng được đánh giá chủ yếu dựa trên chỉ số KPI (Key Performance Indicators). Trong mạng di động LTE , KPI được chia thành hai phần:

 Performance measurement KPI: đo lường hoạt động c a mủ ạng, ví dụ như : KPI chuyển giao, KPI lưu lượng,…Các KPI này được thông kê từ eNodeB và hệ thống mạng lõi.

 Drive test KPI: dung trong đo kiểm drive test, dùng để đánh giá các tiêu chí như vùng phủ hay độ trễ c a mủ ạng như :RSRP, RSRQ, RSSI, SINR, DL, UL, CQI, BLER. Các KPI này được đo đạc bằng công cụ drive test và thống kê từ các UE.

2.4.1.1 Performance measurement KPI

 Acessibility KPIs

 RRC Setup Success Rate

KPI này xác định tỉ lệ kết nối RRC thành công trong một cell. Bằng số k t nế ối thành công từ các UE xác nhận b n tin RRC Connection Setup ả Complete trên tổng số bản tin RRC Connection Request gử ừi t các UE.

41 Hình 2.4 Qúa trình kết nối RRC

Tên KPI RRC Setup Success Rate Công thức

𝑅𝑅𝐶𝑆_𝑆𝑅 = 𝑅𝑅𝐶𝐶𝑜𝑛𝑛𝑒𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛𝑆𝑢𝑐𝑐𝑒𝑠𝑠

𝑅𝑅𝐶𝐶𝑜𝑛𝑛𝑒𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛𝐴𝑡𝑡𝑒𝑚𝑝𝑡× 100%

Đơn vị %

Nguyên nhân gây kế ối RRC không thành công:t n

- T ừchối k t nế ố ừi t eNodeB (do cấp phát tài nguyên mạng thấ ạt b i). - Không có phản h i t ồ ừUE (chất lượng vùng phủ kém, vấn đề ừ t UE).

Kết h p vợ ới đánh giá từ các KPI khác, ta có thể xác định nguyên nhân kết nối RRC không thành công. Từ đó xác định các vấn đề ề vùng phủ và v lưu lượng mạng.

 ERAB (Radio Access Bearer) Setup Success Rate

KPI này xác định tỉ lệ kết nối ERAB (truy cập lưu lượng) thành công của tất cả các dịch vụ trong cell.

42 Tên KPI ERAB Setup Success Rate (ERABS_SR) Công thức

𝐸𝑅𝐴𝐵𝑆_𝑆𝑅 = 𝐸𝑅𝐴𝐵𝑆𝑒𝑡𝑢𝑝𝑆𝑢𝑐𝑐𝑒𝑠𝑠

𝐸𝑅𝐴𝐵𝑆𝑒𝑡𝑢𝑝𝐴𝑡𝑡𝑒𝑚𝑝𝑡× 100%

Đơn vị %

KPI này để đánh giá QoS dùng cho các dịch v trong mụ ạng như VoIP, các dịch vụ thời gian thực,…

 Call Setup Success Rate

KPI này xác định tỉ lệ kết nối cuộc gọi thành công trong cell. CSSR được tính toán dựa trên RRCS_SR và ERABS_SR.

Tên KPI Call Setup Success Rate (CSSR) Công thức 𝐶𝑆𝑆𝑅 = 𝑅𝑅𝐶𝐶𝑜𝑛𝑛𝑒𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛𝑆𝑢𝑐𝑐𝑒𝑠𝑠 𝑅𝑅𝐶𝐶𝑜𝑛𝑛𝑒𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛𝐴𝑡𝑡𝑒𝑚𝑝𝑡× 𝐸𝑅𝐴𝐵𝑆𝑒𝑡𝑢𝑝𝑆𝑢𝑐𝑐𝑒𝑠𝑠 𝐸𝑅𝐸𝐵𝑆𝑒𝑡𝑢𝑝𝐴𝑡𝑡𝑒𝑚𝑝𝑡 × 100% Đơn vị %  Retainability KPIs

 VoIP Call Drop Rate (VoIP_CDR)

VoIP_CDR xác định tỉ lệ rớt cuộc gọi của dịch vụ VoIP trong cell. KPI này được tính toán dựa trên việc giám sát sự kiện bất thường của ERAB với thông tin về QoS.

Tên KPI VoIP Call Drop Rate Công thức

𝑉𝑜𝐼𝑃_𝐶𝐷𝑅 =𝑉𝑜𝐼𝑃𝐸𝑅𝐴𝐵𝐴𝑏𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙𝑅𝑒𝑙𝑒𝑎𝑠𝑒

𝑉𝑜𝐼𝑃𝐸𝑅𝐴𝐵𝑅𝑒𝑙𝑒𝑎𝑠𝑒 × 100%

Đơn vị %

43 KPI này được s dử ụng để đánh giá tỷ l r t cu c g i c a t t cệ ớ ộ ọ ủ ấ ả các dịch v trong cell, bao g m c d ch v ụ ồ ả ị ụ VoIP. KPI này đo lường s bự ất thường tại eNodeB.

Tên KPI Service Call Drop Rate (Service_CDR) Công thức

𝑆𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑒_𝐶𝐷𝑅 =𝐸𝑅𝐴𝐵𝐴𝑏𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙𝑅𝑒𝑙𝑒𝑎𝑠𝑒

𝐸𝑅𝐴𝐵𝑅𝑒𝑙𝑒𝑎𝑠𝑒 × 100%

Đơn vị %

 Mobility KPIs

 Intra-frequency Handover Out Success Rate.

KPI này dùng để đánh giá tỉ lệ chuyển giao cùng tần số thành công trong cell. Chuyển giao cùng tần s bao g m cố ồ ả cùng eNodeB và khác eNodeB.

Tên KPI Intra-frequency Handover Out Success Rate (IntraF_HOOut_SR) Công thức

𝐼𝑛𝑡𝑟𝑎𝐹_𝐻𝑂𝑂𝑢𝑡_𝑆𝑅 = 𝐼𝑛𝑡𝑟𝑎𝐹_𝐻𝑂𝑂𝑢𝑡𝑆𝑢𝑐𝑐𝑒𝑠𝑠

𝐼𝑛𝑡𝑟𝑎𝐹_𝐻𝑂𝑂𝑢𝑡𝐴𝑡𝑡𝑒𝑚𝑝𝑡× 100% Đơn vị %

 Inter-frequency Handover Out Success Rate.

KPI này dùng để đánh giá tỉ l chuyệ ển giao giữa các tần s ố thành công trong cell. Chuy n giao giể ữa các tần s s diố ẽ ển ra trong các eNodeB khác nhau

44 Tên KPI Inter-frequency Handover Out Success Rate (InterF_HOOut_SR) Công thức

𝐼𝑛𝑡𝑒𝑟𝐹_𝐻𝑂𝑂𝑢𝑡_𝑆𝑅 = 𝐼𝑛𝑡𝑒𝑟𝐹_𝐻𝑂𝑂𝑢𝑡𝑆𝑢𝑐𝑐𝑒𝑠𝑠

𝐼𝑛𝑡𝑒𝑟𝐹_𝐻𝑂𝑂𝑢𝑡𝐴𝑡𝑡𝑒𝑚𝑝𝑡× 100% Đơn vị %

 Handover In Success Rate.

KPI này dùng để đánh giá tỉ lệ chuyển giao thành công trong cell, đây là chuyển vào eNodeB.

Tên KPI Handover In Success Rate (HOIn_SR) Công thức

𝐻𝑂𝐼𝑛_𝑆𝑅 = 𝐻𝑂𝐼𝑛𝑆𝑢𝑐𝑐𝑒𝑠𝑠

𝐻𝑂𝐼𝑛𝐴𝑡𝑡𝑒𝑚𝑝𝑡× 100%

Đơn vị %

 Inter-RAT Handover Success Rate (LTE to WCDMA)

KPI này đánh giá tỉ lệ chuyển giao thành công từ mạng LTE sang WCDMA.

Tên KPI Inter-RAT Handover Success Rate Công thức

𝐼𝑅𝐴𝑇𝐻𝑂_𝐿2𝑊_𝑆𝑅𝑜𝑢𝑡 =𝐼𝑅𝐴𝑇𝐻𝑂_𝐿2𝑊_𝑆𝑢𝑐𝑐𝑒𝑠𝑠𝑂𝑢𝑡

𝐼𝑅𝐴𝑇𝐻𝑂_𝐿2𝑊_𝐴𝑡𝑡𝑒𝑚𝑝𝑡 × 100% Đơn vị %

45  Utilization KPIs

 Resource Block Utilizing Rate (RB_UR)

RP_UR đánh giá tỉ l s d ng khệ ử ụ ối tài nguyên (RB) trong cell. RP_UP gồm 2 KPI con là uplink và downlink. Số RB kh dả ụng phụ thuộc vào băng thông hệ thống.

Tên KPI Resource Block Utilizng Rate Công thức 𝑅𝐵 − 𝑈𝑅𝑈𝐿= 𝑅𝐵 − 𝑈𝑠𝑒𝑑𝑈𝐿 𝑅𝐵 − 𝐴𝑣𝑎𝑖𝑙𝑎𝑏𝑙𝑒𝑈𝐿 × 100% 𝑅𝐵 − 𝑈𝑅_𝐷𝐿 = 𝑅𝐵 − 𝑈𝑠𝑒𝑑𝐷𝐿 𝑅𝐵 − 𝐴𝑣𝑎𝑖𝑙𝑎𝑏𝑙𝑒𝐷𝐿× 100% Đơn vị %

RB_UR là một trong những KPI đánh giá thông lượng và traffic của hệ thống.

 Integrity KPIs

 Cell Downlink Average Throughput (CellDLAveThp)

KPI nàydùng để đánh giá thông lượng đường xuống trung bình của cell. Tên KPI Cell Downlink Average Throughput (CellDLAveThp) Công thức

𝐶𝑒𝑙𝑙𝐷𝐿𝐴𝑣𝑒𝑇ℎ𝑝 =𝐶𝑒𝑙𝑙𝐷𝐿𝑇𝑟𝑎𝑓𝑓𝑖𝑐𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝐶𝑒𝑙𝑙𝐷𝐿𝑇𝑟𝑎𝑛𝑠𝑓𝑒𝑟𝑇𝑖𝑚𝑒 Đơn vị Kbit/s

 Cell Uplink Average Throughput (Cell ULAveThp)

46 Tên KPI Cell Uplink Average Throughput (CellULAveThp)

Công thức

𝐶𝑒𝑙𝑙𝑈𝐿𝐴𝑣𝑒𝑇ℎ𝑝 =𝐶𝑒𝑙𝑙𝑈𝐿𝑇𝑟𝑎𝑓𝑓𝑖𝑐𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝐶𝑒𝑙𝑙𝑈𝐿𝑇𝑟𝑎𝑛𝑠𝑓𝑒𝑟𝑇𝑖𝑚𝑒 Đơn vị Kbit/s

Đối với KPI thông lượng DL/UL của UE sẽ được thống kê bằng drive test.

2.4.1.2Drive Test KPI

Các tham số drive test KPI được thực hiện tại UE, những tham số này được sử dụng để định lượng hi u su t mệ ấ ạng, do đó sẽ ỗ trợ h trong sự thích ứng của mã hóa / điều chế, cũng như lưu lượng và dung lượng của kết n i. ố

 RSRP (Reference Signal Received Power): Công suất tín hiệu thu trên băng rộng, là một tham số đánh giá vùng phủ của LTE.

RSRP ch cho biỉ ết thông tin về cường độ tín hiệu mà không cho biết chất lượng tín hiệu. Tham số này dùng để xác định cell tốt nhất khi lựa chọn cell phục vụ ban đầu, l a ch n l i cell ho c khi chuyự ọ ạ ặ ển giao intra-LTE. Phép đo tham số này được thực hiện trên kênh điều khiển quảng bá BCCH.

Giá trị RSRP nằm trong khoảng -140 đế 44 dBm cách nhau 1 dBmn -

47 Đánh giá mức thu thường được chia theo các mức chất lượng như sau:

- Tốt nếu RSRP ≥ –75 dBm  cho QoS tốt.

- Trung bình nế –95 dBm ≤ RSRP < –u 75 dBm thông lượng giảm 30 -50%.

- Kém nếu RSRP < –95 dBm, dướ 100 dBm có thể gây rới - t kết nối.

Hình 2.5 Phân bố RSRP

Một vị trí được xem là bị nhiễu khi tại vị trí đó thỏa mãn các điều kiện sau: - Số lượng tín hiệu đáp ứng > 3

- Tất cả các tín hiệu đáp ứng trên có RSRP ≥ -100dBm - Chênh lệch RSRP của các tín hiệu < 5dB

48 Hình 2.6 Ví dụ nhiễu pilot theo cường độ RSRP

 RSRQ (Reference Signal Received Quality): Chất lượng tín hiệu nh n ậ trên băng rộng.

RSRQ ch ra chỉ ất lượng của tín hiệu nhận được. Cũng giống RSRP, RSRQ dùng để xác định cell cho kết nối tốt nhất.

RSRQ được đo đạc và tính toán dựa trên RSRP và RSSI (Received Signal Strength Indicator). RSRP cho biết cường độ c a tủ ổng tín hiệu nhận được còn RSSI cho biết cường độ ủa tín hiệ c u ảnh hưởng t ừ các cell khác và nhiễu nền. Công thức tính RSRQ như sau (N là số Resource Block): 𝑅𝑆𝑅𝑄 =𝑅𝑆𝑅𝑃

49 Giá trị ủ c a RSRQ n m trong kho ng -ằ ả 19,5 dB đến -3dB với cách nhau 0,5dB.

Hình 2.7 Phân bố RSRQ

 SINR (Signal-Interference plus Noise Ratio) : m c t sứ ỷ ố năng lượng sóng mang trên nhiễu được đo trên cả UE và eNodeB để xác định đường truyền vô tuyến được sử dụng dựa trên một số tiền định thiết lập của các ngưỡng. Đường truyền vô tuyến được sử dụng truyền đi các dữ liệu mã hóa và điều chế. Mức SINR càng cao, hiệu su t ph ấ ổ càng cao bởi việc s d ng mử ụ ột điều chế và chương trình mã hóa hợp nhất.

50 SINR tham slà ố đánh giá chấ lượt ng m ng. SINR ạ trong LTE thay thế cho EC/N0 trong UMTS. UE s dử ụng SINR để xác định ch sỉ ố chất lượng kênh (CQI) trong mạng. SINR được đo đạc bởi UE dựa trên RB (Resource Block). UE tính toán SINR trên mỗi RB, chuyển đổi thành CQI và báo cáo lại eNodeB.

SINR không được định nghĩa trong mô t k thu t c a 3GPP ả ỹ ậ ủ nhưng được sử d ng bụ ởi nhà sản xuất UE và sử ụng trong các công cụ d drive test.

SINR được xác định theo công thức:

SINR = S/(I+N)

S: là công suất tín hiệu có ích.

I: là công suất tín hiệu can nhiễu từ các cell khác trong cùng hệ thống hoặc khác hệ thống.

N: là công suất nhi u nền. ễ

 Tham s Eb/No: ố tỷ số năng lượng mỗi bit trên mật độ phổ công suấ ạt t p âm.

Khi s dử ụng ghép kênh vô tuyến, năng lượng thu được đo cho mỗi anten, và sau đó tổng h p l i v i nhau. ợ ạ ớ Eb/No là năng lượng thu trên mỗi bit phân chia bởi mật độ công suất trên tạp âm. Kết hợp với tỷ lệ lỗi bit BER có thể xác định hi u qu cệ ả ủa phương pháp điều ch . ế

Đánh giá tham số Eb/No thường được chia theo các mức:

- Tốt nếu Eb/No ≥ 12dB

- Trung bình nếu 10dB ≤ Eb/No < 12dB - Chấp nhận được nếu 8dB Eb/No < 10dB ≤ - Kém nếu Eb/No < 8

51

RSRP(dBm) RSRQ(dB) SINR(dB) Rất tốt >= -75 >= -10 >= 20

Tốt -75 đến -85 -10 đến -15 13 đến 20 Trung bình -85 đến -100 -15 đến -19.5 0 đến 13

Tại biên cell <= -100 < -19.5 <= 0 Bảng 2.2 Đánh giá các tham số KPI theo giá trị đo được Ngoài các tham số kể trên, khi tiến hành drive test cần đo một số tham số khác như CQI (chỉ s ốchất lượng kênh), Physical Throughput UL/DL (thông lượng đường lên và đường xuống), UE_Tx Power (công suất phát UE).

2.4.2 Các tham số điều chỉnh của anten Electrical tilt (E tilt)  Electrical tilt (E tilt)

Việc điều chỉnh không làm thay đổi anten về mặt vật lý, được thực hiện