Dive testing
Drive testing là phương pháp chung nhất và là cách tốt nhất để phân tích chất lương mạng về ý nghĩa đánh giá vùng phủ, khả năng của hệ thống, dung lượng mạng, khả năng mạng và chất lượng cuộc gọi. Mặc dù chỉ đo được các các chỉ số và cách xử lý ở đường xuống, nhưng nó đưa ra được cho nhà cung cấp dịch vụ toàn bộ những gì xảy ra với vị trí của thuê bao.
Drive testing là lựa chọn dữ liệu đo cơ bản với một máy điện thoại TEMS, nhưng mối quan tâm chính là phần phân tích và đánh giá sau khi hoàn thành phần test
Thông tin về máy tems và cách thức phân tích log file
Thông tin cung cấp bởi máy TEMS được hiển thị trong các cửa sổ trạng thái. Thông tin này bao gồm: nhận dạng tế bào, nhận dạng trạm gốc, sóng mang BCCH: ARFCN, mobile country code, mobile network code và mã vùng định vị của tế bào phục vụ.
Đây cũng là thông tin về RxLev, BSIC và ARFCN lên tới 6 tế bào kế cận; số kênh, số timeslot, kiểu kênh và TDMA offset, chế độ kênh, số kênh con, Rxlev, RxQual, FER, DTX down link, chỉ số chất lượng thoại (SQI), timing advance (TA), và tham số C/A cho môi trường vô tuyến.
Độ mạnh tín hiệu, RxQual, C/A, TA, TX power, TEMS SQI và FER của tế bào phục vụ, và độ mạnh tín hiệu của hai tế bào kế cận cũng được hiển thị trong một cửa sổ.
Bản tin lớp 2 và lớp 3 và bản tin quảng bá tế bào có thể được hiển thị trong các cửa sổ phân tách.
Nghiên cứu cũng có thể thực hiện quét tần số cho tất cả các tần số sóng mang quan trọng. Thông tin hiện trong ARFCN, RxLev, và nếu giải mã thành công BSIC.
Cách cư xử trong chế độ rỗi: Có thể truy cập và tìm bởi hệ thống. Việc cư xử trong chế độ rỗi được quản lý bởi MS. Nó có thể điều khiển bởi tham số mà MS nhận được từ trạm trên kênh điều khiển quảng bá (BCCH). Tất cả các tham số điều khiển cho việc cư xử chế độ rỗi được truyền trên sóng mang BCCH trên mỗi tế bào. Các tham số này có thể được điều khiển dựa trên mỗi tế bào cơ sở. Thêm vào đó có thể truy cập hệ thống từ bất cứ nơi nào trên mạng, không quan tâm đến MS có thể bật hoặc tắt, nó có thể lựa chọn trạm BTS cơ bản và lắng nghe bản tin thông tin hệ thống được truyền trên tế bào đó. Nó cũng đăng ký vị trí hiện hành với mạng để mạng biết nơi định tuyến cuộc gọi đến.
Hình 3.3: Cách cƣ xử trong chế độ rỗi (idle mode):
Việc lựa chọn tế bào trong chế độ rỗi phù hợp với chuyển giao trong chế độ chuyên dụng. Khi một cuộc gọi thiết lập trên MS, MS sẽ chuyển sang chế độ chuyên dụng.
Cơ chế lựa chọn PLMN, thuật toán lựa chọn tế bào và lựa chọn lại tế bào thêm vào trong thủ tục cập nhật lại vị trí là cơ bản trong việc cư xử trong chế độ rỗi. Mục đích này thường xuyên đảm bảo trạm di động ấn định trên một tế bào, nơi mà khả năng truyền thông thành công là cao nhất. Trong chế độ rỗi, MS sẽ thông báo cho mạng khi nó chuyển vùng vị trí bởi thủ tục cập nhật vị trí. Mạng sẽ luôn cập nhật vị trí của MS. Khi hệ thống nhận được cuộc gọi đến, nó biết vị trí và sẽ thực hiện tìm gọi MS, và không cần thiết tìm gọi MS trên toàn bộ MSC. Điều này sẽ giảm tải cho hệ thống. Nếu MS không đáp ứng bản tin tìm gọi đầu tiên, mạng sẽ gửi bản tin tìm gọi thứ hai.
Thỉnh thoảng MS không ấn định trên tế bào kém nhất và cần thực hiện thủ tục lựa chọn lại tế bào trước khi khởi tạo cuộc gọi.
Cập nhật vị trí:
MS nghe thông tin từ hệ thống, so sánh với nhận dạng vùng định vị (LAI) để lưu trữ trong một MS và xem xem nó có ấn định vào vùng định vị mới hoặc vẫn ấn định trong cùng một vùng định vị. Nếu LAI quảng bá khác với LAI lưu trữ trong MS, MS phải cập nhật vị ví, kiểu bình thường. MS sẽ gửi bản tin yêu cầu bao gồm nguyên nhân cho truy cập.
Bản tin nhận bởi BTS sẽ được chuyển tới BSC. BSC sẽ cho phép kênh báo hiệu (SDCCH), nếu là idle, sẽ cho BTS kích hoạt nó.
Sau khi xác thực thành công, VLR được cập nhật. Nếu cần thiết, HLR cũ và VLR cũ cũng được cập nhật. MS sẽ nhận một chấp nhận về cập nhật vị trí. BTS cũng giải phóng SDCCH. MS cũng giải phóng SDCCH và chuyển sang chế độ rỗi.
MS di chuyển ở vùng biên giữa các vị trí. Nó có thể lặp lại sự thay đổi giữa các tế bào cho sự thay đổi vị trí giữa các vùng. Mỗi khi có sự thay đổi vùng vị trí sẽ yêu cầu cập nhật vị trí được thực hiện, nó cũng là nguyên nhân cho tải báo hiệu nặng, tăng rủi ro cho bản tin tìm gọi bị mất.
Cập nhật vị trí giữa biên các tế bào, sẽ dẫn đến nhiều chuyển giao. Thủ tục: Cập nhật vị trí, đăng ký định kỳ, khi chế độ rỗi là quan trọng mà trạm mobile.
Nguồn bật trên trạm mobile (MS), nó không có một kênh riêng biệt cho phép, được định nghĩa như trong chế độ rỗi.
Các vấn đề cần nghiên cứu khi tối ưu hóa:
- Site, sector hoặc TRX không làm việc.
- Chức năng mạng không hoạt động giống như tần số hopping. - Không cho chức năng GPRS.
- Site cô lập- vùng phủ chồng lấn. - Lỗ hổng vùng phủ.
- Phân tích C/I, C/A. - Điểm nhiễu cao. - Rớt cuộc gọi.
- Các vấn đề về dung lượng. - Các nguồn nhiễu khác. - Thiếu cell kế cận.
- Cell kế cận chỉ có một hướng. - Chuyển giao ping-pong. - Không xảy ra chuyển giao.
Sau khi tim ra lỗi ta sẽ thực hiện các công việc sau để khắc phục lỗi: - Định nghĩa mối liên hệ của tế bào kế cận còn thiếu;
- Định nghĩa mối liên hệ giữa các tế bào kế cận; - Đề nghị thêm vào các site hoặc tế bào mới; - Chuyển azimuth antenna;
- Chuyển tilt antenna; - Chuyển kiểu anten;
- Chuyển bộ lọc, thiết bị BTS; - Chuyển BSIC;
- Hiệu chỉnh biên chuyển giao (Power budget, level, quality, umbrella HOs); - Hiệu chỉnh các tham số truy cập (Rx level, Acc min);
3.3.2. Tối ƣu hóa vùng bao phủ:
Mức tín hiệu yếu là một vấn đề lớn trong một mạng. Vùng bao phủ mà nhà vận hành mạng có thể yêu cầu khách hàng phụ thuộc vào kế hoạch thiết kế và đầu tư mạng.
Mức tín hiệu yếu:
Hình 3.4: Mức tín hiệu yếu: Trong vùng này ở đây có nhiều site và nhiều kiểu khác nhau giống như đồi hoặc vật chắn để dừng tầm nhìn thẳng của tín hiệu quảng bá
Tín hiệu của nhiều hơn một tế bào có thể tìm được điểm với mức thấp bởi vì chuyển giao liên tục. Điều này có thể xảy ra bởi vì MS nằm ở vị trí biên tế bào và không có máy chủ tôt nhất để giữ cuộc gọi
Sự xuất hiện bất thình lình của tế bào- Ảnh hưởng của vật chắn, tế bào kế cận có thể với mức cao bởi vì BSC đưa ra các quyết định chuyển giao sai. Trong trường hợp này không có vùng phục vụ ổn định, nhưng cuộc gọi có thể xử lý tới tế bào kế cận trong khoảng thời gian ngắn.
Trạm di động di chuyển nhanh
Hình 3.5: Sự xuất hiện bất thình lình của tế bào kế cận- sự ảnh hƣởng của tế bào di chuyển nhanh:
Khi MS di chuyển rất nhanh, người tester sẽ thấy rất nhiều chuyển giao và sự thay đổi bất thình lình trên mức độ tín hiệu. Trường hợp này có thể xảy ra khi người sử dụng MS lái xe rất nhanh trên đường cao tốc. Thời gian phục vụ của tế bào sẽ phụ thuộc vào kích cỡ tế bào và nhiều kiểu cấu trúc tế bào phân bậc của mạng. Điều này dường như phụ thuộc rất nhiều vào chuyển giao nhưng điều này là do trạm di động di chuyển nhanh.
Hình 3.6: Sự giảm bất thình lình trên mức độ của tín hiệu- Ảnh hƣởng của tunnel: người test có thể cảnh bảo giảm bất thình lình dựa trên mức độ tín hiệu khi phân tích các log files. Đây là kết quả của việc vượt quá số lượng chuyển giao. Trước nghi ngờ bất kỳ điều gì, kiểm tra xem việc test có thực hiện trên đường cao tốc và vùng riêng biệt là một tunnel hay không. Mức tín hiệu trên biểu đồ sẽ tạo ra một đường cong hơn là sự thay đổi không ổn định.
Hình 3.7 : Cách cƣ xử ổn định – Một tế bào tƣơng tự phục vụ trong một thời gian dài:
Nhìn vào các mục ở trên, người test sẽ nghĩ vùng phủ của tế bào phục vụ là tốt và sự phục vụ của nó là trong một khoảng thời gian dài. Thỉnh thoảng nó có thể không đúng và sự ổn định này có thể là kết quả của sự nhầm lẫn. Kiểm tra nếu xe trở thiết bị test đang đợi đèn đỏ hoặc ùn tắc giao thông tại một điểm tương tự trong một thời gian dài.
Hình 3.8: Sự giao động của các kênh hopping trở nên nhiều ý nghĩa với mức thấp:
Vùng phủ kém mang chất lượng thấp là nguyên nhân dẫn đến việc rớt cuộc gọi trong tương lai. Mức độ thấp trên tín hiệu đường xuống có thể xuât hiện hầu hết do số lượng it các sites trong mạng, sự suy giảm cao từ các vật cản như tòa nhà, đồi hoặc sự suy hao đường truyền do fading
Cùng một tế bào luôn luôn nắm giữ như tế bào kế cận mạnh thứ hai trong list mặc dù qua một vùng phủ rộng lớn, có thể chỉ ra một tế bào cô lập
Hình 3.9 – lớp 3-4 của các tế bào là rất gần với nhau- Đây có thể là điểm chồng lấn của các tế bào
Hình 3.10: Độ mạnh của tất cả các tế bào kế cận là giống với nhau
Điều này chỉ ra rằng mạng cần công việc tối ưu hóa lớn bởi vì ở đây có rất nhiều tế bào có vùng phủ chồng lấn. Đây có thể là nguyên nhân do vấn đề chất lượng bởi vì sử dụng lại tần số và các hoạt động trực tiếp để tối ưu hóa vùng phủ có thể được đưa ra.
Hình 3.11: Cả độ mạnh của tín hiệu và SQI là thay đổi nhanh do đi xa vùng phục vụ bị khóa bởi vật cản từ địa hình
Hình 3.12- Rớt cuộc gọi do vùng phủ kém:
Rớt cuộc gọi do vùng phủ kém. Mức tín hiệu giảm xuống dưới mức tối thiểu mà hệ thống có thể mang. Mức tối thiểu là thấp hơn nhiều mức tối thiểu truy cập Rx để ngăn cuộc gọi rớt
Hình 3.13- Truy cập thất bại sau khi rớt cuộc gọi:
Truy cập thất bại có thể xảy ra vì mức thấp dưới ACCMIN, chất lượng kém và khóa trong tế bào đích hoặc phần cứng hỏng. Nếu bạn nhận được một bản tin cuộc gọi bị khóa trong khi thiết lập. Nếu bạn nhận được một cuộc gọi bị khóa trong khi thiết lập cuộc gọi,nó là bởi vì mức tín hiệu của tế bào mà bạn cố gắng thiết lập cuộc gọi là dưới mức ACCMIN, nó ngăn cản MS truy cập tế bào. ACCMIN thường thiết lập là -104 dbm phụ thuộc vào mức độ nhạy của thiết bị và được tham khảo trong khi thiết lập cuộc gọi.
Giải pháp cho vấn đề mức thu thấp (Low level problem)
Các cách giải pháp có thể như dưới đây:
- Đề xuất site mới. - Thêm sector. - Repeater.
- Chuyển đổi cấu hình site (kiểu antenna, height, azimuth, tilt change). - Kiểm tra sự tổn hao, mất mát (feeders, connectors, jumper…).
Cách tốt nhất trong trường hợp độ mạnh của tín hiệu là thấp là khuyến nghị thêm trạm mới. Nếu thêm trạm mới giá thành cao thì có thể thêm bộ lặp (repeater) phù hợp để lặp tín hiệu và cải tiến vùng phủ. Khi lắp bộ lặp (repeater) cần quan tâm đến các vấn đề bên ngoài bởi vì nó có thể mang nhiễu bên ngoài vào mạng. Mức nhận ở trạm lặp phải trên -80 dbm, vì nó có thể khuếch đại và phát lại. Trạm di động sẽ không nhận tín hiệu gốc và tín hiệu từ trạm lặp tại cùng một khu vực vì tín hiệu từ trạm lặp thường xuyên trễ và gây nhiễu với tín hiệu gốc. Trạm lặp không được khuyeeesch đại băng tần không mong muốn ngoài band.[6]
3.3.3. Tối ƣu hóa chất lƣợng
Các chỉ thị lựa chọn từ mạng đưa ra thông tin về chất lượng thoại: - Rớt cuộc gọi do chất lượng kém.
- Giải phóng cuộc gọi do chất lượng kém. - Chuyển giao thất bại.
- Chuyển giao, điều khiển chất lượng.
- Chuyển giao trong tế bào, điều khiển chất lượng. - Phân phối RXQUAL.
- Phân phối và đo FER.
BER và FER
Chất lượng thoại không ổn định do BER cao tại giao diện vô tuyến. BER và FER (tỷ lệ trượt khung) là phụ thuộc vào các hệ số như fading và nhiễu. Vì vậy lập kế hoạch tế bào tốt là cần tránh nhiễu đồng kênh, nhiễu các kênh kế cận, sự phân tán thời gian và các kiểu nhiễu vô tuyến khác. BER và FER là hai thông số quan trọng ảnh hưởng chất lượng thoại. Sự thăng giáng có thể giảm thiểu bởi việc sử dụng các chức năng mạng DTX, power control and frequency hopping. Sự chuyển giao từ tế bào tới tế bào cũng được xem như nhiễu chất lượng thoại [6]
Hình 3.14: Độ mạnh tín hiệu giảm xuống – Bad FER:
Độ mạnh của tín hiệu giảm xuống, chất lượng của cuộc gọi trở nên kém do bị ảnh hưởng của nhiễu hoặc fading. Do vậy, hệ thống trở nên yếu hơn để xử lý nhiễu. Chú ý rằng không chỉ chất lượng Rx là kém mà cả FER cũng cao, SQI vẫn trong giới hạn chấp nhận được. Đó là tại sao chúng ta kiểm tra tất cả chất lượng Rx, FER và SQI. Đó là nguyên nhân chúng ta kiểm tra chất lượng Rx, FER và SQI khi phân tích các vấn đề hệ thống, vì vậy ta phải xem xét chất lượng Rx, rớt cuộc gọi và chuyển giao liên tục trong môi trường như vậy.
Hình 3.15.- Chất lƣợng kém do độ mạnh của tín hiệu-FER là OK:
Sự khác nhau trong trường hợp này với các trường hợp trước chỉ là sự khác nhau về FER. Mức độ tín hiệu là kém trong vùng này nhưng FER vẫn tốt, điều này có nghĩa là không có nhiễu rõ ràng trong khu vực này. Trường hợp này xẩy ra với một khu vực bằng phẳng, không có vật chắn để tạo ra sự phản xạ và mật độ trạm không được dày và việc sử dụng lại tần số là tốt để ngăn cản nhiễu đồng kênh.
SQI:
SQI, chỉ số chất lượng về tốc độ, được đề cập khi vấn đề chất lượng được quan tâm. Việc đo RxQual được thiết kế để đưa ra chỉ số về chất lượng. Việc đo RxQual dựa trên sự biến đổi đơn giản của tỷ lệ lỗi bít trung bình được ước lượng. Hai cuộc gọi có cùng tỷ lệ RxQual có thể được quan sát như có chất lượng thoại khá khác nhau, mà một trong những nguyên nhân là còn có các tham số khác ảnh hưởng đến chất lượng thoại. Tỷ lệ lỗi bít chưa đủ để ước lượng chính xác chất lượng thoại.
SQI đánh giá chất lượng thoại dựa trên các sự kiện chuyển giao, lỗi bít và sự