L ỜI NÓI ĐẦ U
3.2.1.Định nghĩa, đặc điểm và mục đích của việc sử dụng KPI
Định nghĩa và các đặc điểm của KPI
KPI là các chỉ thị có thể định lượng được trong một điều kiện, thủ tục và thiết bị
đo lường cho trước, hơn nữa còn là các chỉ thị then chốt để hướng dẫn cho việc xác định các mục tiêu tối ưu mạng sau này. Các KPI được các nhà vận hành sử dụng để theo dõi trạng thái và chất lượng dịch vụ của mạng một cách toàn diện có đáp ứng tốt các yêu cầu đã thoả thuận với khách hàng hay không.
KPI phải có định nghĩa và biểu thức rõ ràng và trọn vẹn trong đó phải bao gồm cả thủ tục và điểm đo lường. Không thể so sánh các KPI chỉ dựa trên tên hay biểu
Chu Xuân Thuận - ĐTVT 37 thức của chúng. Khi các KPI được so sánh rất cần thiết phải biết định nghĩa chính xác, đặc biệt là chỉ tiêu lọc được sử dụng để lựa chọn đầu vào, các mức thoả thuận và các liên hệ về tham số.
Việc định nghĩa và việc xác định cách thức đo lường KPI thường ít thay đổi và thường là các quan tâm có tính dài hạn.
Cho đến thời điểm hiện tại, các KPI vẫn chưa được chuẩn hoá giữa các nhà cung cấp thiết bị. Các nhà vận hành mạng và các nhà cung cấp thiết bị (vendor) sẽ phải thoả thuận và kết hợp một số các đo lường chủ yếu và sử dụng chúng để tính toán các KPI. Vì vậy, định nghĩa và biểu thức để tính toán cùng một KPI cụ thể có thể khác nhau giữa các vendor khác nhau.
Các KPI cần được phân tích một cách chi tiết cho mỗi dịch vụ (như: thoại, thoại
video, video hoặc gói), cho mỗi phần tử mạng (như: cell, NodeB, RNC, SGSN,
MSC), cho mỗi loại thuê bao (dựa trên IMSI) để điều hành qua các kết quả dữ liệu thu nhận được và hạn chế phạm vi của các vấn đề giúp dễ dàng tách biệt, và tìm ra các nguyên nhân cơ bản gây ra các sự cố của mạng.
Mục đích của việc sử dụng KPI
Mục đích chủ yếu của việc sử dụng KPI là để đo lường chất lượng 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 lượng 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 như thế nào:
Mạng có đáp ứng đầy đủ các yêu cầu chất lượng không?
Chất lượng 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?
3.2.2. Phân loại các KPI
Chu Xuân Thuận - ĐTVT 38 Theo ITU-T E800, các KPI chất lượng dịch vụ được chia thành 4 nhóm là:
Nhóm các KPI lưu lượng
Nhóm các KPI khả năng truy cập dịch vụ
Nhóm các KPI về khả năng duy trì dịch vụ
Nhóm các KPI tính di động
Nhóm KPI lưu lượng: chỉ ra lưu lượng của mạng, sự thay đổi của lưu lượng
lượng theo thời gian, và sự phân bố theo khu vực. Các KPI lưu lượng được sử dụng để kiểm soát tải của các cell điểm nóng và mạng. Các KPI đó là các tham chiếu cho việc phát triển dung lượng mạng.
Nhóm KPI khả năng truy cập dịch vụ: là khả năng của một dịch vụ có thể đạt được trong phạm vi các dung sai đặc trưng và các điều kiện cho trước khác nhau khi được yêu cầu bởi người dùng. Ví dụ như khả năng liên lạc với mạng. Nói cách khác, các nhà vận hành phải theo dõi tỉ lệ thành công thiết lập cuộc gọi, tỉ lệ thành công tìm gọi và xác suất nghẽn vv..
Nhóm KPI khả năng duy trì dịch vụ: là khả năng của một dịch vụ một khi đã đạt được có thể tiếp tục được cung cấp dưới các điều kiện cho trước trong khoảng thời gian được yêu cầu. Ví dụ các nhà vận hành phải theo dõi tỉ lệ rớt cuộc gọi (CDR). Nhóm KPI tính di động dịch vụ: chỉ ra khả năng cung cấp các dịch vụ một cách liên tục. Ví dụ nhà vận hành phải theo dõi tỉ lệ thành công chuyển giao mềm, tỉ lệ thành công chuyển giao liên tần số.
Phân loại theo đối tượng đo lường
Theo cách phân loại này, các KPI được chia thành 2 nhóm là:
nhóm KPI mức RNC
nhóm KPI mức Cell. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nhóm KPI mức RNC sử dụng để giám sát trạng thái vận hành và chất lượng toàn diện của mạng.
Nhóm KPI mức cell được sử dụng để giám sát trạng thái vận hành và chất lượng của mỗi cell trong mạng.
Chu Xuân Thuận - ĐTVT 39
Phân loại theo phương thức thu thập dữ liệu để xác định KPI
Theo cách phân loại này KPI được chia thành 2 nhóm là: Các KPI được xác định bằng quá trình drive test và CQT
Các KPI lấy từ hệ thống OSS-RC
3.2.3. Các nguồn dữ liệu phục vụ tính toán các KPI
Dữ liệu drive test: Dữ liệu này được thu thập từ đo lường tại hiện trường, việc đo lường được thực hiện bằng kết nối với máy di động.
Dữ liệu thống kê chất lượng mạng: Dữ liệu thống kê chất lượng chỉ ra chất lượng vô tuyến trên mức mạng và mức cell. Nó bao gồm dữ liệu truy cập, dữ liệu rớt cuộc gọi, dữ liệu chuyển giao, dữ liệu lưu lượng, dữ liệu nghẽn vv..
Dữ liệu bám cuộc gọi: Dữ liệu này được thu thập từ phía thiết bị mạng. Nó bao gồm các bản tin báo hiệu người dùng, bản tin báo hiệu cell, dữ liệu kiểm soát chất lượng thời gian thực, dữ liệu LAC.
Dữ liệu cấu hình: là tập lệnh cấu hình thu được từ MSC và thường được sử dụng phân tích và xác định các vấn đề của mạng.
3.2.4. Một số KPI được sử dụng trong tối ưu mạng 3G UMTS
Bảng 3.1 thống kê một số KPI và giá trị đo lường được tại RNC có ID là 3001. Đây là các KPI được lấy từ hệ thống OSS-RC (Hình 3.1)
Bảng 3.1 Một số KPI mạng 3G UMTS
Nhóm Tên KPI đơn vị và giá trị chỉ tiêu (tham chiếu) KPI của
RNC:ID3001
Lưu Lượng
Lưu lượng DL dịch vụ AMR12.2kb/s (Erlang) 870,54 (17h ~ 18h) Lưu lượng DL dịch vụ video call (Erlang) 4,42 (17h ~18h) Lưu lượng chuyển mạch kênh (CS) (Erlang) 1193,30 (17h
~18h) Thông lượng UL chuyển mạch gói (PS) (kb/s) 10665.5 (16h
~17h) Thông lượng DL chuyển mạch gói (PS) (kb/s) 17677.1 (17h
Chu Xuân Thuận - ĐTVT 40 Khả
năng truy cập
Tỉ lệ thành công thiết lập kết nối RRC dịch vụ
(>98%) 99,43%
Ti lệ thành công thiết lập kết nối RRC (khác) (>95%)
95.77%
Tỉ lệ thành công gán RAB AMR (>98%) 99.82%
Tỉ lệ thành công gán RAB video call (>98%) 99.69%
Tỉ lệ thành công gán RAB PS (>97%) 99.57%
Tính Di Động (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tỉ lệ thành công chuyển giao mềm (>99%) 99.95%
Tỉ lệ thành công chuyển giao cứng liên tần số
(>95%) 98.65%
Tỉ lệ thành công chuyển giao I-RAT CS (từ
UTRAN tới GSM) (>96%) 98.76%
Tỉ lệ thành công chuyển giao I-RAT CS( từ GSM
tới UTRAN ) (>92%) 90.67%
Duy trì Dịch vụ
Tỉ lệ rớt cuộc gọi AMR CS (<1.5%) 0.46%
Tỉ lệ rớt cuộc gọi video phone (<3%) 1.34%
Tỉ lệ rớt dịch vụ PS (<5%) 1.07%
Hình 3.1. Chỉ số KPI lấy từ hệ thống OSS-RC
3.3. Các vấn đề cơ bản của công tác tối ưu mạng vô tuyến di động 3.3.1. Khái niệm và mục tiêu của công tác tối ưu vô tuyến
Tối ưu mạng vô tuyến là hoạt động nhằm cải thiện chất lượng mạng và tối đa lợi
Chu Xuân Thuận - ĐTVT 41 điều chỉnh tham số, và các phương tiện kỹ thuật cần thiết. Từ quan điểm của nhà cung cấp dịch vụ viễn thông, chúng ta hi vọng cấu hình hệ thống một cách hợp lý, sử dụng tối đa các tài nguyên mạng, nâng cao lợi ích kinh tế mạng, và giảm các chi phí vận hành qua việc tối ưu mạng. Từ quan điểm của người dùng, chúng ta hi vọng đạt được các dịch vụ viễn thông vừa ý liên quan đến tính ổn định mạng, chất lượng tiếng nói vv.. Nhiệm vụ trung tâm của tối ưu và kế hoạch mạng là cần cân bằng giữa
vùng phủ, dung lượng, và chất lượng dựa trên sự đầu tư hợp lý với điều kiện tài
nguyên tần số hạn chế, để đạt được tỉ lệ tiền lãi đầu tư cao nhất.
3.3.2. Thủ tục tối ưu mạng vô tuyến
Các thủ tục tối ưu mạng vô tuyến là quy trình cần được áp dụng trong các giai
đoạn tối ưu mạng vô tuyến.
Các thủ tục tối ưu vô tuyến gồm 6 bước như sau (hình 3.1):
1. Công tác chuẩn bị
Có nhiệm vụ khẳng định các tham số kỹ thuật thực tế và các tham số mạng, nghiên cứu môi trường vô tuyến khu vực và các điểm nóng lưu lượng và tìm hiểu yêu cầu khách hàng.
2. Thu thập dữ liệu
Có nhiệm vụ thu thập dữ liệu thống kê lưu lượng OMCR, dữ liệu cảnh báo, dữ liệu drive test và phản ánh khách quan của MS.
3. Phân tích dữ liệu:
Có nhiệm vụ phân tích chất lượng mạng, tham số mạng và thống kê chất lượng OSS-RC bằng việc sử dụng công cụ tối ưu mạng.
4. Tiến hành tối ưu
Có nhiệm vụ điều chỉnh các tham số kỹ thuật và các tham số chức năng mạng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
5. Thẩm tra tối ưu mạng
Có nhiệm vụ thẩm tra xem các KPI của mạng đã đạt chỉ tiêu hay chưa
Chu Xuân Thuận - ĐTVT 42
6. Báo cáo tối ưu mạng:
Một báo cáo tối ưu mạng phải bao gồm các đo lường và thi hành tối ưu, thống kê các KPI thoả mãn các chỉ số chất lượng mạng, và các khuyến nghị cho việc phát triển mạng trong tương lai.
NO
YES
Hình 3.2. Thủ tục tối ưu mạng vô tuyến
3.3.3. Một số công cụ phục vụ tối ưu mạng vô tuyến
Thiết bị
Các thiết bị sử dụng trong quá trình đo đạc và tối ưu(hình 4.1) gồm có:
Công tác chuẩn bị
Thu thập dữ liệu
Báo cáo tối ưu mạng Tiến hành tối ưu Phân tích dữ liệu
Chỉ số của mạng đạt được
Chu Xuân Thuận - ĐTVT 43
- Thiết bị định vị toàn cầu GPS, cáp nối.
- Máy tính xách tay.
- Điện thoại, cáp nối điện thoại dùng để test.
- Phần mềm CNA, CNT và khoá cứng tương ứng.
- Ngoài ra còn có bộ chuyển đổi điện áp để cấp nguồn cho máy tính khi
đi trên ô tô.
Hình 3.3. Các thiết bị dùng trong đo lường tín hiệu
Phần mềm drive test
CNT là phần mềm sử dụng trong quá trình driving test để thu thập các thông tin về cường độ trường RSCP, chất lượng tín hiệu Ec/No, các bản tin trao đổi của UE…rồi ghi ra logfile phục vụ quá trình phân tích.
CNA là phần mềm dùng để phân tích thực trạng của mạng từ logfile trong quá trình driving test từ đó đưa ra các khuyến nghị để cải thiện chất lượng của mạng.
Chu Xuân Thuận - ĐTVT 44
Hình 3.4. Giao diện chính của ZXPOS CNT (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Chu Xuân Thuận - ĐTVT 45 ZXPOS CNA và ZXPOS CNT là họ phần mềm dùng trong quy hoạch và tối ưu các hệ thống di động. nếu biết kết hợp thuần thục 2 phần mềm này thì ta sẽ có 1 bộ công cụ rất mạnh để tăng hiệu năng cũng như chất lượng hệ thống.
Bản đồ và các thông tin liên quan
- Để phục vụ cho quá trình tối ưu ta phải chuẩn bị bản đồ nhiều lớp về địa hình, đường đi, sông ngòi… của vùng cần tối ưu, bản đồ này cần có độ chính xác cao để quá trình đươc ra các khuyến nghị được chính xác.
Ngoài ra còn cần chuẩn bị cả thông tin về các Node B như vị trí, chiều cao anten, loại anten sử dụng… trong một file excel.
Máy thu GPS
Máy thu tín hiệu GPS cho phép ghi thông tin về vị trí thực hiện đo lường. Hiện
tại, có thể sử dụng GPS có dây hoặc bluetooth với định dạng tín hiệu chuẩn là
NMEA0183. Một số loại GPS tiêu chuẩn của TEMS là Garmin GPS 18 USB, Holux GPSlim 236.
Một số đại lượng thường dùng trong đo lường mạng vô tuyến UMTS
Công suất băng rộng tổng cộng thu được (RTWP) là công suất tổng cộng của
tất cả các tín hiệu thu được trong băng tần số đường lên trên anten cell bao
gồm cả tín hiệu đường lên được gửi bởi UE và nhiễu từ các nguồn bên ngoài UTRAN. Nói chung, RTWP đặc trưng cho tải đường lên trong 1 cell UTRAN. Công suất mã tín hiệu thu (RSCP) là mức thu của kênh vật lý dành riêng đường xuống DPCH trên anten UE.
Chỉ thị cường độ tín hiệu thu UTRAN (RSSI) là tạp âm tần số đường xuống UTRAN tổng cộng trên anten UE gồm cả tín hiệu và nhiễu.
Năng lượng chip trên tạp âm Ec/No là tỉ số giữa năng lượng trung bình mỗi chip PN (RSCP) của kênh hoa tiêu CPICH và mật độ phổ công suất thu tổng cộng bao gồm tín hiệu và nhiễu (RSSI).
Chu Xuân Thuận - ĐTVT 46 Tỉ số tín hiệu trên nhiễu đường lên (SIR) là tỉ số giữa RSCP đường lên đo được của một tín hiệu UE riêng lẻ và công suất mã nhiễu (ISCP) sau khi trải phổ các tín hiệu thu
3.3.4. Các dữ liệu phục vụ đánh giá và tối ưu chất lượng mạng
3.3.4.1. Dữ liệu Drive test
Drive test là công tác kỹ thuật mà ở đó các đội kiểm tra thực hiện việc khởi đầu cuộc gọi một cách định kỳ và đo lường cường độ tín hiệu trên các tuyến đường đã định trước trong khu vực mạng. Dữ liệu được truyền từ UE tới một máy tính dành
riêng mà ở đó các nhóm dữ liệu khác nhau được xử lý và tạo thành dữ liệu dạng
bảng và các đồ thị mà các kỹ sư kiểm tra có thể dễ dàng phân tích được. Ví dụ kiểm tra vùng phủ của khu vực dịch vụ: khu vực đô thị, ngoại ô, nông thôn, trong toà nhà, các tuyến đường vv..
Drive test là phương pháp chung nhất và có thể là tốt nhất để phân tích chất lượng mạng trong một khu vực địa lý nhất định bằng việc đánh giá vùng phủ, khả năng hệ thống, dung lượng mạng, khả năng duy trì mạng và chất lượng cuộc gọi. Drive test không chỉ chỉ ra các vấn đề mà còn giải thích và cung cấp các khuyến
nghị để hiệu chỉnh các vấn đề đó. Nhược điểm của phương pháp này là tốn nhiều
nhân lực, thiết bị và giá thành cao.
3.3.4.2. Dữ liệu kiểm tra chất lượng cuộc gọi (CQT)
Kiểm tra chất lượng cuộc gọi (CQT) được áp dụng cho các địa điểm quan trọng trong các khu vực thành phố. Nó cho phép đánh giá chất lượng mạng từ quan điểm người dùng.
Một số chỉ số được sử dụng để ước lượng CQT:
o Tỉ lệ vùng phủ:
Tỉ lệ vùng phủ = (các điểm kiểm tra ≥ -95 dBm)/(tổng số các điểm kiểm tra
cuộc gọi)×100%
Chu Xuân Thuận - ĐTVT 47 Tỉ lệ rớt cuộc gọi= (số lần rớt cuộc gọi)/(số lần kết nối tổng cộng)×100% (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
o Tỉ lệ kết nối:
Tỉ lệ kết nối= (số lần kết nối tổng cộng)/(số lần gọi thử) ×100%
3.3.4.3. Dữ liệu thống kê chất lượng mạng
Với Drive test và CQT có thể giúp trình bày chi tiết các vấn đề mạng, nhưng chúng bị giới hạn bởi các tuyến và thời gian kiểm tra. Vì thế, Drive test và CQT không thể giúp kiểm tra mạng một cách toàn diện. Để thực hiện được việc đó cần lấy thống kê chất lượng mạng. Các thống kê chất lượng mạng được thu thập một cách liên tục từ các phần tử mạng (như NodeB, RNC, MSC) và được lưu trữ trong hệ thống hỗ trợ vận hành lõi vô tuyến (OSS-RC) với chu kỳ thời gian định trước. Các
thống kê chất lượng chủ yếu được sử dụng cho việc phát hiện các khu vực có vấn đề
và việc kiểm soát chất lượng mạng hàng ngày. Một số thống kê chất lượng mạng như: tỉ lệ rớt cuộc gọi, tỉ lệ thành công thiết lập kết nối, tỉ lệ thành công chuyển giao vv..
3.4. Phương pháp tối ưu mạng 3G UMTS