Test MS là một công việc thường ngày mà người kỹ sư phải làm để kiểm tra mạng. Thông qua việc kiểm tra MS có thể hiển thị được mức độ chất lượng và mức thu các dịch vụ của cell trong mạng di động và 6 cells lân cận. Nó cũng có thể sử dụng để kiểm tra các tham số của mạng. Test MS được kết nối tới một máy tính do đó nó có thể thu thập dữ liệu và phân tích với phần mềm hỗ trợ trong quá trình kiểm tra và phân tích.
Việc test MS giúp ta thu được các thông số về tần số , mức độ sóng, mức độ chuyển giao thành công , và mức độ rớt cuộc gọi, chất lượng vùng phủ của khu vực đó. Từ việc kiểm tra này giúp ta có thể quy hoạch lại cell cũng như sử dụng tần số cho phù hợp
3.2.2 Phần mềm kiểm tra ( Drive Test Software )
ANT, TEMS, SAFCO là những phần mềm được sử dụng phổ biến. Thông thường phần mềm kiểm tra gồm hai phần
Phần mềm thu thập dữ liệu trước
Phần mềm phân tích dữ liệu sau
Trong phần tìm hiểu trình bày đồ án của em sẽ dùng hai công cụ chính là TEMS và MAP info để phân tích. Các thông tin cung cấp bởi TEMS sẽ được hiển thị trên một cửa sổ Windown. Thông tin này bao gồm xuất hiện các cell, mã nhận diện trạm gốc, mã di động quốc tế của quốc gia, mã mạng di động, mã vùng định vị của cell . Và ở đó cũng bao gồm các thông tin về Rxleve ( mức thu), BSIC( mã nhận diện trạm gốc ) cho 6 cells liền kề, số kênh, số khe thời gian, kiểu kênh và chỉ số nhảy tần, chất lượng sóng …và các tham số trong môi trường vô tuyến
Hình 3.2 Minh họa kết quả Driving test
3.2.2.1 Phần mềm thu dữ liệu trước
Phần mềm này chủ yếu có trách nhiệm thu dữ liệu đường lên và đường xuống trên giao diện Um của mạng điện thoại di động GSM. Việc theo dõi bài kiểm tra, các
thông số của bài kiểm tra vô tuyến và các thông tin chính của các cell dịch vụ, các cell lân cận, giao diện Um có thể được quan sát
Chức năng chính của phần mềm này gồm có:
Các chức năng kiểm tra : các chức năng này bao gồm kiểm tra cuộc gọi, kiểm tra nhiễu cuộc gọi, kiểm tra sự đồng bộ hai mạng, so sánh tốc độ băng thông, kiểm tra thử nghiệm MS
Kiểm tra : kiểm tra quá trình chuyển giao và kiểm tra sự thành công nhảy tần, vị trí và băng thông
Kiểm tra nhiễu : nhằm mục đích định vị nhiễu tần số trên kênh BCCH và các tần số lân cận và nhiễu tần số lân cận TCH bên trong mạng cùng thời điểm
Thu thập tham số: thu thập chất lượng dịch vụ của cell và các cell lân cận, tỉ số bit bị lỗi, tốc độ lỗi của khung, và các tham số riêng của cell cần thu thập
Chuyển hướng địa lý : có thể được dùng để hiển thị các miền địa lý trên bản đồ số với tài nguyên BTS
Kiểm tra chất lượng thoại
Thống kê lưu lượng hệ thống: phần mềm này được sử dụng cho các thống kê lưu lượng CQT. Nó có thể thiết lập cuộc gọi, xuyên suốt cuộc gọi và kết thúc cuộc gọi được chỉ ra tương ứng ngay trong thời gian đó. Thêm vào đó nó cũng chịu trách nhiệm ghi lại tốc độ rớt cuộc gọi và nhiễu trên cuộc gọi đó.
Lưu trữ dữ liệu: nó có thể ghi và lưu trữ dữ liệu kiểm tra của bài thử nghiệm kiểm tra đồng bộ MS. Kiểm tra sự đồng bộ trên giải tần 900MHz và 1800 MHz
Kiểm tra quét : Phần mềm này có thể quét kiểm tra để thu lại chất lượng các vùng đang kiểm tra với giải tần 900MHz hay 1800MHz của mạng GSM.
Kiểm tra thời gian thực của các cell
3.2.2.2 Phần mềm phân tích
Sau khi đã thu thập được các dữ liệu thì phần mềm sẽ phân tích các tham số của mạng được thể hiện trên bản đồ điện tử, với các giá trị cũng như tình trạng của miền
đang test sẽ được hiển thị ra trên bản đồ với các công cụ như TEMS,.. Chức năng chính của nó gồm:
Phân tích và đánh giá vùng phủ vô tuyến.
Phân tích nhiễu .
Phân tích các cell lân cận.
Phân tích chuyển giao( Handover).
Phân tích báo hiệu.
Phân tích chất lượng thoại.
3.3 Đánh giá hiệu năng mạng
Trong mạng GSM mức độ chất lượng( Rxquality) được quy định gồm các mức chạy từ 0-7.Giá trị Rxqual càng nhỏ thì chất lượng càng tốt.Còn đối với mức thu tín hiệu (Rxleve ) thì mức thu chạy từ -120 dB đến 0 dB. Trong Rxlev thì mức thu càng nhỏ chất lượng càng kém. Với công cụ TEMS thì mức độ thu sẽ được quy định màu hiển thị như sau:
Hình 3.3 Đánh giá vùng phủ qua mức thu và mức chất lượng
Có 4 trạng thái chính với mạng:
Chất lượng tốt nhưng mức thu vẫn thấp.
40
Mức thu kém và mức chất lượng tốt Mức thu kém và mức
Chất lượng không tốt cho dù mức thu tốt.
Chất lượng tốt và mức thu tốt.
Chất lượng và mức thu đều xấu.
Thông thường khi đánh giá hiệu năng mạng ta cần có cách nhìn nhận một cách tổng quan về thiết bị trong hệ thống và toàn bộ hiệu năng mạng. Các số liệu thống kê, DT( driver test ) và test chất lượng cuộc gọi CQT (call quality test) là rất cần thiết để đưa ra nhận xét về hiệu năng. Một mạng tốt sẽ được thể hiện một cách cụ thể qua các chỉ số KPI
Để đánh giá được chất lượng mạng thì các chỉ số về KPI sẽ được chỉ ra để chúng ta có thể đánh giá được chất lượng của mạng ở thời điểm đó
Chỉ số về KPI được sử dụng trên một mạng và các mức độ để đánh giá hiệu năng, các chỉ số mà KPI đạt được đã được trình bày rất rõ trong chương II
Dựa vào các thông số thu được sau khi driving test ta có thể có được đánh giá về mạng với các chỉ số KPI. Các chỉ số đánh giá chất lượng, các tham số KPI như đã trình bày trong chương II.
Bảng 3.1 Các chỉ số KPI
Tham số KPI Nguồn
Tỉ số rớt cuộc gọi OMC/Driver test
Tỉ số tốc độ nghẽn Driver test
Tốc độ chuyển giao thành công OMC/ Driver test
Lưu lượng trong giờ bận OMC
TCH sử dụng OMC
Tỉ số thiết lập cuộc gọi thành công OMC/Driver test
Vùng phủ Driver test
Các chỉ số KPI trên là cách đánh giá tốt nhất phép đo toàn hiệu năng của mạng. Các tham số về KPI sẽ được chỉ ra để các nhà khai thác có thể giám sát hiệu năng của mạng ở các nơi.
3.3.1 Đo kiểm DT (Driving test )
Driving test là việc làm phổ biến nhất và có thể là cách tốt nhất để phân tích hiệu năng của mạng bởi ta có thể đánh giá được vùng phủ, khả năng của hệ thống, chất lượng cuộc gọi. Driving test được sử dụng để đánh giá khả năng kết nối, vùng phủ, rớt cuộc gọi, và chất lượng thoại đối với các mạng truyền dẫn lõi, các vùng phủ chính ở các khu vực thành thị. Các chỉ số cho các con đường bao gồm tốc độ kết nối, tốc độ rớt cuộc gọi, mức độ vùng phủ, chất lượng thoại,
Các thông số của trạm bao gồm BSIC (mã nhận dạng trạm gốc ), chất lượng thu Rxleve, số kênh, tên kênh đang đo, tỉ số rớt cuộc gọi, chuyển giao….sẽ được hiển thị trên quá trình Driving test
Tỉ số kết nối= tổng thời gian kết nối/các cuộc gọi được thực hiện x 100%
Tốc độ rớt cuộc gọi = tổng thời gian rớt cuộc gọi/ tổng thời gian kết nối x100% Chất lượng thoại : theo tốc độ bit bị lỗi, chất lượng thoại có thể chia trong 8 lớp từ 0 đến 7. Chất lượng thoại được xem xét thường trong các điều kiện cụ thể nhưng có thể thông qua phương thức tính toán chung sau:
Chất lượng thoại =[Rxqual (lớp 0)% + Rxqual (lớp 1)% + Rxqual (lớp 2)%*1 + Rxqual (lớp 3)%* + Rxqual (lớp 4)%*0.8 + Rxqual (lớp 5)%* + Rxqual (lớp 6)%*0.5 + Rxqual (lớp 7)%*0.2
Khách hàng phần lớn họ quan tâm đến chất lượng thoại qua chất lượng thu và mức độ chất lượng.
3.3.2 Các chỉ số tối ưu mạng
Thông qua việc driving test (DT) và kiểm tra chất lượng của mạng và ta có được các đặc điểm của mạng cũng như các vấn đề của mạng đang gặp phải. Tuy nhiên quá trình driving test vẫn chưa thể đánh giá được tổng hiệu năng của toàn mạng mà để đánh giá tổng hiệu năng của mạng ta còn phải phân tích đánh giá các chỉ số của mạng có được sau khi driving test. Cụ thể ta có các chỉ số sau của mạng:
Chỉ số chất lượng truy nhập dịch vụ: bao gồm các tỉ số mất kết nối với mạng, tỉ số kết nối bản tin ngắn, tỉ số hoạt động các dịch vụ PDP, GPRS, tỉ số kết nối điện thoại IP.
Chỉ số giữ dịch vụ bao gồm tốc độ rớt cuộc gọi, tỉ số cell bị lỗi, tỉ số lưu lượng rớt cuộc gọi, tốc độ chuyển giao thành công, tốc độ truyền tải tin nhắn thành công,
Dưới đây là các phương thức tính toán các chỉ số tối ưu để đánh giá hiệu năng của mạng:
Tỉ số kết nối vô tuyến = (1 – tốc độ nghẽn SDCCH)x (1 –nghẽ TCH )x100% Tốc độ rớt cuộc gọi = rớt cuộc gọi TCH/ kênh TCH chiếm đoạt thành công ( trong tất cả giờ bận)
Tỉ số cell xấu : một cell với tốc độ nghẽn lớn hơn 5% trong giờ bận hoặc một cell có tốc độ nghẽn lớn hơn 3% lúc bình thường đó sẽ được đánh giá là một cell xấu. Số lượng các cell tồi gây ra nhiều trở ngại và làm ảnh hưởng đến chất lượng của mạng. Tỉ số rớt cuộc gọi bằng = total TCH traffic volume *60%/tổng thời gian rớt cuộc gọi TCH (tổng thời gian bận)
Tỉ số chuyển giao thành công= số chuyển giao thành công / số chuyển giao thực hiện x100%
3.4 Phân tích chỉ số lưu lượng của mạng
Như vậy dựa vào kết quả driving test ta có kết quả các số liệu KPI để phân tích đánh giá mạng, đó chính là ta phải đánh giá các chỉ số KPI như đã trình bày ở trên. Để đánh giá tốt nhất cho hiệu năng của mạng ta vẫn luôn dựa vào chủ yếu tham số call drop, tỉ lệ nghẽn, tốc độ rớt cuộc gọi, và tốc độ chuyển giao thành công là những thành phần đánh giá được sử dụng . Chất lượng vùng phủ, hiệu năng của kênh, các tham số của cell là những yếu tố bên trong ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu năng của mạng. Dựa vào kết quả và các bản tin báo hiệu về quá trình hoạt động của các cell gửi về trên OMC, các bản tin gửi về BSC để ta có thể đánh giá một cách chính xác nhất về hiệu năng của từng cell.
3.4.1 Phân tích chỉ số rớt cuộc gọi cao
Bất kể ở chế độ rỗi hay chế độ thoại thì giữa MS và hệ thống cũng luôn có sự trao đổi thông tin hai chiều với nhau. Một phần thông tin đó liên quan đến cường độ
tín hiệu, chất lượng tín hiệu và vị trí tương đối của MS so với trạm BTS. Các thông tin này bao gồm cả thông tin về đường xuống lẫn đường lên, nhưng cả thông tin về đường xuống và đường lên đều được MS gửi lên hệ thống giúp hệ thống có cơ sở tính toán và quyết định cách hoạt động của MS đối với các cell. Tuy nhiên không phải lúc nào quá trình liên kết này cũng luôn hoạt động thông suốt
Khi chất lượng đường xuống và đường lên xấu đi đến một mức độ nào đó thì cuộc gọi không thể giữ được như bình thường và khi đó cuộc gọi sẽ bị mất kết nối. Vấn đề này được gọi là rớt cuộc gọi. Như vậy nếu một trong hai đường lên hay xuống bị ảnh hưởng đề gây ra chất lượng cuộc gọi không tốt. Hiện tượng rớt cuộc gọi luôn luôn tồn tại trong mạng di động..
Khi tốc độ rớt cuộc gọi trên tổng hiệu năng của BSC, ta có thể kiểm tra hiệu năng của kênh TCH để đánh giá rớt cuộc là hiện tượng chung hay là hiện tượng riêng. Sau đó ta có thể đánh giá tốc độ rớt cuộc gọi trong một vài cells và trạm BTS. Nếu rớt cuộc gọi là một hiện tượng chung ta nên thực hiện việc kiểm tra cục bộ, ta hướng tới việc quy hoạch vùng phủ, quy hoạch các tham số của cell và quy hoạch tần số để phân tích các khối liên kết theo yêu cầu. Thêm vào đó ta có thể kiểm tra vấn đề truyền dẫn, các vấn đề về phần cứng thông qua việc xem xét các thông tin báo hiệu.
Hình 3.4 Quá trình phân tích rớt cuộc gọi
Hình3.4 là lộ trình phân tích được hãng Huawei đưa ra và áp dụng xuyên suốt quá trình tối ưu cho mạng di động GSM
Kiểm tra nếu tốc độ nghẽn kênh TCH được gây ra bởi sự chiếm đoạt TCH trong tất cả lúc bận qua việc phân tích phép đo hiệu năng kênh TCH của cell. Nếu nghẽn được gây ra bởi lưu lượng quá lớn, ta nên dự đoán lưu lượng thực của một cell và kiểm tra nếu các cell khác có thể chia sẻ lưu lượng. Nếu hiệu năng mạng sau khi tối ưu mà việc các cells chia sẻ lưu lượng vẫn nghẽn thì ta phải xem xét việc mở rộng thêm hiệu năng của mạng. Trong nhiều trường hợp, ta có thể cân bằng lưu lượng qua
việc điều chỉnh phạm vi vùng phủ, điều chỉnh giới hạn truy nhập, điều chỉnh CRO, ngưỡng chuyển giao, hoặc cho phép chuyển giao tải lưu lượng
Kiểm tra nếu các TRX của cell bị nghẽn làm việc bình thường. Việc thiệt hại và suy giảm hiệu suất của các kênh đường lên (uplink) có thể gây cản trở MS truy nhập vào các tế bào khác. Trong trường hợp này, nhiều cell sẽ xảy ra hiện tượng nghẽn. Việc đo hiệu suất chuyển giao bên trong cell sẽ suất hiện báo hiệu chuyển giao lỗi trong cell này. Trong trường hợp này ta nên truy xét các phần của TRX bên trong mỗi cell thông qua việc hiệu suất đo chất lượng thu Rxqual. Ngoài ra, ta cũng nên xem xét, tìm kiếm bên ngoài TRX có liên quan thông qua việc đo kiểm các TRX có báo hiệu bất thường.
Kiểm tra nếu tốc độ nghẽn liên quan đến nhiễu. Nếu nhiễu cũng xảy ra cùng trên cell này thì tốc độ rớt cuộc gọi của cell này cũng sẽ lên cao và nghẽn kênh SDCCH cũng sẽ tăng theo. Hơn thế nữa, RACH bên trong việc đo hiệu suất truy nhập ngẫu nhiên cũng bị nghẽn, và tỷ lệ thành công cũng giảm.
Bên dưới các điều kiện, nghẽn của một vài cell là kết quả của vùng phủ lớn vượt sang vùng phủ của cell khác cùng tần số. Trong trường hợp này, ta nên phân tích giá trị TA( time advance) và Rxlev thông qua kiểm soát mức độ công suất trung bình, mức độ trung bình của rớt cuộc gọi, và TA. Trong trường hợp này, ta cũng nên sử dụng driving test để xác định vùng phủ của từng miền của cell. Truy vấn theo sự hoạt động TCH của các cell liền kề ta có thể xác định được nghẽn xảy ra nếu các cell liền kề lỗi. Ta có thể xác định lý do bị lỗi là do công suất đường xuống lớn hơn công suất công suất đường lên.
Việc chuyển giao cũng có thể thường xuyên xảy ra nghẽn trên TCH. Thông qua tỉ lệ chuyển giao cuộc gọi thành công. Ta có thể kiểm tra nếu tỉ lệ đó là hợp lý hay chưa hợp lý .
3.4.2 Rớt cuộc gọi và các giải pháp khắc phục
Vì một số lý do vấn đề mà xảy ra việc rớt cuộc gọi. Ta có thể phân chia thành các kiểu rớt cuộc gọi như:
3.4.2.1 Rớt do vượt định thời TA
Chuẩn GSM đưa ra khái niệm Timing Advance để dùng thời gian xác định tương đối khoảng cách từ MS đến trạm BTS dựa trên cơ sở vận tốc truyền sóng là không đổi trong cùng một môi trường. Nghĩa là MS đo được thời gian trễ của sóng di
động truyền từ BTS đến MS thì sẽ xác định được khoảng cách từ nó đến BTS. Trong chuẩn GSM, TA có giá trị từ 0 đến 63, đủ để xác định một khoảng cách tối đa từ MS đến BTS là 35 km (với điều kiện sóng truyền thẳng). Khi MS vượt ra ngoài khoảng