Thiết kế xây dựng trạm BTS phục vụ cho một vùng và kiểm tra hoạt động trạm BTS bằng phương pháp đo Driver Test

mux được kết cuối tại phần truyền dẫn, để thực hiện quá trình điều khiển truyền dẫn.Thông tin Qmux được ghép chung với thông tin OML trên cùng một TS + Các tín hiệu về vận hành bảo dưỡng thì kết cuối tại khối OMU, khối nhận thông tin O&M, xử lý và đưa ra các lệnh liên quan đến quá trình vận hành bảo dưỡng. + Các tín hiệu về lưu lượng và báo hiệu sẽ được đưa đến khối TRE ở đây sẽ thực hiện quá trình xử lý thoại và sau đó đưa đến ANC rồi tới antenna rồi phát ra môi trường vô tuyến. CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN MẠNG DI ĐỘNG GSM 3.1 Lưu lượng trong mạng GSM Trong hệ thống viễn thông, lưu lượng là tin tức được truyền dẫn qua các kênh thông tin. Lưu lượng của một thuê bao được tính theo công thức: A = Trong đó: C: số cuộc gọi trung bình trong một giờ của một thuê bao. t: thời gian trung bình cho một cuộc gọi. A: lưu lượng thông tin trên một thuê bao (tính bằng Erlang). 3.2 Cấp độ dịch vụ - GoS (Grade of Service) Lưu lượng muốn truyền = Lưu lượng được truyền + Lưu lượng nghẽn. Offered Traffic = Carried Traffic + Blocked Traffic Cấp phục vụ (GoS = Grade of Service): Để một kênh đường trục có chất lượng phục vụ cao thì xác suất nghẽn phải thấp. Vậy nên số người dùng có thể phải bị giới hạn, tức là lưu lượng muốn truyền phải giữ trong dung lượng kênh. Nếu chấp nhận một cấp phục vụ thấp hơn, tức là xác suất nghẽn lớn hơn, thì tương ứng tăng được dung lượng muốn truyền (tăng số người dùng). GoS cùng một nghĩa với xác suất nghẽn: Lưu lượng muốn truyền: A (lưu lượng muốn truyền) Lưu lượng bị nghẽn: A*GoS (lưu lượng mất đi) Lưu lượng được truyền: A*(1 - GoS) (lưu lượng phát ra) Theo thống kê cho thấy thì các thuê bao cá nhân sẽ không nhận ra được sự tắc nghẽn hệ thống ở mức dưới 10%. Tuy nhiên để mạng hoạt động với hiệu suất cao thì mạng cellular thường có GoS = 2 % nghĩa là tối đa 2% lưu lượng bị nghẽn, tối thiểu 98% lưu lượng được truyền. Mô hình ERLANG B Đây là mô hình hệ thống thông tin hoạt động theo kiểu tiêu hao. Thuê bao không hề gọi lại khi cuộc gọi không thành. Đồng thời giả thiết rằng: Xác suất cuộc gọi phân bố theo luật ngẫu nhiên, số người dùng rất lớn so với số kênh dùng chung, không có kênh dự trữ dùng riêng, cuộc gọi bị nghẽn không được gọi lại ngay. Hình vẽ 3.1: Xác suất nghẽn GoS Mô hình Erlang B là mô hình thích hợp hơn cả cho mạng GSM. Từ các công thức toán học, người ta lập ra bảng Erlang B cho tiện dụng Ví dụ: Số kênh dùng chung là 10, GoS là 2%. Tra bảng Erlang B ta có lưu lượng muốn truyền là A = 5,084 Erl. Vậy lưu lượng được truyền là: A*(1 - GoS) = 5,084*(1 – 0,02) = 4,9823 Erl. 3.3 Nhiễu đồng kênh C/I Nhiễu đồng kênh xảy ra khi cả hai máy phát phát trên cùng một tần số hoặc trên cùng một kênh. Máy thu điều chỉnh ở kênh này sẽ thu được cả hai tín hiệu với cường độ phụ thuộc vào vị trí của máy thu so với hai máy phát. Tỉ số sóng mang trên nhiễu được định nghĩa là cường độ tín hiệu mong muốn trên cường độ tín hiệu nhiễu. C/I = 10log(Pc/Pi) . Trong đó: Pc = công suất tín hiệu thu mong muốn Pi = công suất nhiễu thu được. Hình vẽ 3.2: Tỷ số nhiễu đồng kênh C/I Hình ở trên chỉ ra trường hợp mà máy di động (cellphone) đặt trong xe đang thu một sóng mang mong muốn từ một trạm gốc phục vụ (Serving BS) và đồng thời cũng đang chịu một nhiễu đồng kênh do nhiễu phát sinh của một trạm gốc khác (Interference BS). Giả sử rằng cả hai trạm đều phát với một công suất như nhau các đường truyền sóng cũng tương đương (hầu như cũng không khác nhau trong thực tế) và ở điểm giữa, máy di động có C/I bằng 0 dB, có nghĩa là cả hai tín hiệu có cường độ bằng nhau. Nếu máy di động đi gần về phía trạm gốc đang phục vụ nó thì C/I > 0 dB. Nếu máy di động chuyển động về phía trạm gây ra nhiễu thì C/I < 0 dB. Tỉ số C/I được dùng cho các máy di động phụ thuộc rất lớn vào việc quy hoạch tần số và mẫu tái sử dụng tần số. Nói chung việc sử dụng lại tần số làm dung lượng tăng đáng kể tuy nhiên đồng thời cũng làm cho tỉ số C/I giảm đi. Do đó việc quy hoạch tần số cần quan tâm đến nhiễu đồng kênh C/I. 3.4 Tái sử dụng lại tần số 3.4.1 Khái Niệm Đối với mạng vô tuyến của GSM, do số lượng kênh phát trong dải tần cho phép là hữu hạn, nên để tối ưu việc sử dụng các kênh tần số, tăng dung lượng phục vụ, toàn bộ vùng phục vụ được chia thành các phân khu nhỏ hơn, gọi là cluster. Tại mỗi cluster, tất cả các tần số (f1 …. fn ) được cấp đều được sử dụng. Trong trường hợp này, độ rộng vùng phủ sóng và dung lượng phục vụ đều được nâng cao, tuy nhiên sẽ xảy ra trường hợp nhiễu đồng kênh giữa tần số fi của cluster này với tần số fi của cluster khác. Như vậy, cần thiết phải có một kỹ thuật phân bổ, sắp xếp sử dụng các tần số sóng mang riêng lẻ trong các nhóm hợp lý để tránh gây nhiễu và đảm bảo các thông số kỹ thuật theo yêu cầu, đó chính là kỹ thuật tái sử dụng tần số trong GSM. Tùy theo số lượng tần số được cấp, mức độ yêu cầu về dung lượng, độ rộng vùng phủ mà có nhiều kỹ thuật tái sử dụng tần số khác nhau, ta gọi đó là mẫu tái sử dụng tần số FRP (Frequency Reuse Pattern). Kích cỡ nhóm N: Kích cỡ nhóm N là số lượng cell có trong một nhóm tần số, nhóm tần số này được tái sử dụng trong một khu vực phủ sóng, sao cho khoảng cách giữa hai tần số giống nhau thuộc hai nhóm khác nhau là D, trạm phát sóng BTS được xem như đặt tại trọng tâm của hình lục giác, bán kính của cell là R. R Dc D f1 f2 f5 f3 f4 f7 f6 N = 7 ; i = 1 , j = 2 Hình vẽ 3.3: Các cell hình lục giác, mỗi nhóm gồm 7 cell. i=1 j=2 Ta có công thức tính khoảng cách sử dụng lại tần số: D = R* (trong đó: R là bán kính cell) Hình vẽ 3.4: Khoảng cách tái sử dụng tần số - Tính toán C/I Đồng thời ta có công thức tính tỉ số C/I như sau: Hình vẽ 3.5: Sơ đồ tính C/I P là vị trí của MS thuộc cell A, chịu ảnh hưởng nhiễu kênh chung từ cell B là lớn nhất. Tại vị trí P (vị trí máy di động MS) có: C.a.Rx = I .a.(D-R)x Þ = = = (-1)x Trong đó: x là hệ số truyền sóng, phổ biến nằm trong khoảng từ 3 đến 4 đối với hầu hết các môi trường. Þ = 10*lg(-1)x Số cell (N) Kích thước mảng Tỉ số C/I (dB) x 3,0 3,5 4,0 3 9,0 10,5 12,0 4 11,7 13,7 15,6 7 16,6 19,4 22,2 9 18,7 21,8 24,9 12 21,0 24,5 28,0 21 25,2 29,4 33,6 Bảng quan hệ N & C/I Để xác định vị trí của các cell đồng kênh ta sử dụng công thức: N = i2 + i.j + j2. (i; j nguyên) 3.4.2 Các mẫu tái sử dụng tần số Ký hiệu tổng quát của mẫu sử dụng lại tần số: Mẫu M /N Trong đó: M = tổng số sites trong mảng mẫu N = tổng số cells trong mảng mẫu Ba kiểu mẫu sử dụng lại tần số thường dùng là: 3/9, 4/12 và 7/21. 3.4.2.1 Mẫu tái sử dụng tần số 3/9 Mẫu tái sử dụng lại tần số 3/9 có nghĩa các tần số sử dụng được chia thành 9 nhóm tần số ấn định trong 3 vị trí trạm gốc (Site). Mẫu này có khoảng cách giữa các trạm đồng kênh là D = 5,2R. Các tần số ở mẫu 3/9 (giả thiết có 41 tần số từ các kênh 84 đến 124 - là số tần số sử dụng trong mạng GSM900 của VMS): Ấn định tần số A1 B1 C1 A2 B2 C2 A3 B3 C3 BCCH 84 85 86 87 88 89 90 91 92 TCH1 93 94 95 96 97 98 99 100 101 TCH2 102 103 104 105 106 107 108 109 110 TCH3 111 112 113 114 115 116 117 118 119 TCH4 120 121 122 123 124 Ta thấy mỗi cell có thể phân bố cực đại đến 5 sóng mang. Như vậy, với khái niệm về kênh như đã nói ở phần trước thì phải dành một khe thời gian cho BCH, một khe thời gian cho SDCCH/8. Vậy số khe thời gian dành cho kênh lưu lượng của mỗi cell còn (5 x 8 – 2) = 38 TCH. Tra bảng Erlang-B (Phụ lục), tại GoS 2% thì một cell có thể cung cấp dung lượng 29,166 Erlang. Giả thiết trung bình mỗi thuê bao trong một giờ thực hiện 1 cuộc gọi kéo dài 120s tức là trung bình mỗi thuê bao chiếm 0,033 Erlang, thì mỗi cell có thể phục vụ được 29,166/0,033 = 833 (thuê bao). Hình vẽ 3.6: Mẫu tái sử dụng lại tần số 3/9 Theo lý thuyết, cấu trúc mảng 9 cells có tỉ số C/I > 9 dB đảm bảo GSM làm việc bình thường. Tỉ số C/A cũng là một tỉ số quan trọng và người ta cũng dựa vào tỉ số này để đảm bảo rằng việc ấn định tần số sao cho các sóng mang liền nhau không nên được sử dụng ở các cell cạnh nhau về mặt địa lý. Tuy nhiên, trong hệ thống 3/9 các cell cạnh nhau về mặt địa lý như A1 & C3, C1 & A2, C2 & A3 lại sử dụng các sóng mang liền nhau. Điều này chứng tỏ rằng tỉ số C/A đối với các máy di động hoạt động ở biên giới giữa hai cell A1 và C3 là 0dB, đây là mức nhiễu cao mặc dù tỉ số này là lớn hơn tỉ số chuẩn của GSM là (- 9 dB). Việc sử dụng các biện pháp như nhảy tần, điều khiển công suất động, truyền dẫn gián đoạn là nhằm mục đích giảm tối thiểu các hiệu ứng này. 3.4.2.2 Mẫu tái sử dụng tần số 4/12 Mẫu sử dụng lại tần số 4/12 có nghĩa là các tần số sử dụng được chia thành 12 nhóm tần số ấn định trong 4 vị trí trạm gốc. Khoảng cách giữa các trạm đồng kênh khi đó là D = 6R. Các tần số ở mẫu 4/12: Ấn định tần số A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3 BCCH 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 TCH1 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 TCH2 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 TCH3 120 121 122 123 124 Ta thấy mỗi cell có thể phân bố cực đại là 4 sóng mang. Như vậy, với khái niệm về kênh như đã nói ở phần trước, một khe thời gian dành cho kênh BCH, một khe thời gian dành cho kênh SDCCH/8. Vậy số khe thời gian dành cho kênh lưu lượng của mỗi cell còn (4 x 8 – 2) = 30 TCH. Tra bảng Erlang-B ( Phụ lục), tại GoS = 2 % thì mỗi cell có thể cung cấp dung lượng 21,932 Erlang. Giả sử mỗi thuê bao chiếm 0,033 Erlang thì mỗi cell có thể phục vụ được 21,932/0,033 = 664 thuê bao. Trong mẫu 4/12 số lượng các cell D sắp xếp theo các cách khác nhau để nhằm phục vụ cho các cell A,B,C. Hiệu quả của việc điều chỉnh này là để đảm bảo hai cell cạnh nhau không sử dụng hai sóng mang liền nhau (khác với mẫu 3/9). Với mẫu này, khoảng cách tái sử dụng tần số là lớn hơn. Hình vẽ 3.7: Mẫu tái sử dụng lại tần số 4/12 Hình vẽ 3.7: Mẫu tái sử dụng lại tần số 4/12 Về lý thuyết, cụm 12 cells có tỉ số C/I > 12 dB. Đây là tỉ số thích hợp cho phép hệ thống GSM hoạt động tốt. Tuy nhiên, mẫu 4/12 có dung lượng thấp hơn so với mẫu 3/9 vì: a) Số lượng sóng mang trên mỗi cell ít hơn (mỗi cell có 1/12 tổng số sóng mang thay vì 1/9). b) Hệ số sử dụng lại tần số thấp hơn (đồng nghĩa với khoảng cách sử dụng lại là lớn hơn). 3.4.2.3 Mẫu tái sử dụng tần số 7/21 Mẫu 7/21 có nghĩa là các tần số sử dụng được chia thành 21 nhóm ấn định trong 7 trạm gốc. Khoảng cách giữa các trạm đồng kênh là D = 7,9R. Các tần số ở mẫu 7/21: Hình vẽ 3.8 Ta thấy mỗi cell chỉ được phân bố tối đa 2 sóng mang. Như vậy với khái niệm về kênh như đã nói ở phần trước. Phải có một khe thời gian dành cho BCH và có ít nhất một khe thời gian dành cho SDCCH, số khe thời gian dành cho kênh lưu lượng của mỗi cell còn (2 x 8 – 2) = 14 TCH. Tra bảng Erlang-B (Phụ lục), tại GoS = 2% thì mỗi cell có thể cung cấp một dung lượng 8,2003 Erlang. Giả sử mỗi thuê bao chiếm 0,033 Erlang, như vậy một cell có thể phục vụ được 8,2003/0,033 = 248 thuê bao. Hình vẽ 3.8: Mẫu tái sử dụng lại tần số 7/21 Nhận xét: Khi số nhóm tần số N giảm (21, 12, 9), nghĩa là số kênh tần số có thể dùng cho mỗi trạm (å /N) tăng thì khoảng cách giữa các trạm đồng kênh D sẽ giảm 7,9R; 6R; 5,2R. Điều này nghĩa là số thuê bao được phục vụ sẽ tăng lên là: 248, 664 và 883, nhưng đồng thời nhiễu trong hệ thống cũng tăng lên. Như vậy, việc lựa chọn mẫu sử dụng lại tần số phải dựa trên các đặc điểm địa lý vùng phủ sóng, mật độ thuê bao của vùng phủ và tổng số kênh å của mạng. - Mẫu 3/9: số kênh trong một cell là lớn, tuy nhiên khả năng nhiễu cao. Mô hình này thường được áp dụng cho những vùng có mật độ máy di động cao. - Mẫu 4/12: sử dụng cho những vùng có mật độ lưu lượng trung bình. - Mẫu 7/21: sử dụng cho những khu vực mật độ thấp. 3.5 Các cấu hình của trạm BTS 3.5.1 Cấu hình 4/4/4 (cấu hình Full) Một trạm BTS có cấu hình là 4/4/4. Như vậy thì mỗi cell có 4 TRx và sẽ có số kênh vật lý là: 4x8 =32 kênh trong đó số kênh phục vụ cho thoại là 32-2=30 kênh (vì 1 kênh dùng để truyền tần BCCH, và 1 hay nhiều kênh dùng cho kênh SDCCH, ở đây là dùng 1 kênh cho SDCCH). Như vậy là một cell thì có thể phục vụ tối đa 30 cuộc gọi đồng thời cùng 1 lúc và cả trạm sẽ phục vụ là 3x30=90 cuộc gọi đồng thời cùng một lúc. 3.5.2 Cấu hình 2/2/2 Tương tự thì một trạm BTS có cấu hình 2/2/2 thì mỗi cell có 2 TRX và sẽ có 2 x 8=16 kênh trong đó số kênh phục vụ cho thoại là: 16 - 2=14 kênh Như vậy thì một cell có thể phục vụ tối đa 14 cuộc gọi đồng thời cùng 1 lúc và cả trạm sẽ phục vụ 14 x 3=42 cuộc gọi đồng thời. CHƯƠNG IV: DRIVE TEST TRONG MẠNG GSM 4.1 Mục đích của việc thực hiện Drive Test Thực hiện Drive Test nhằm đánh giá chất lượng vô tuyến của các điểm/trạm/khu vực/vùng nhằm phát hiện và xử lý các tồn tại trên mạng di động và định hướng cho việc lập kế hoạch nhằm tăng cường phủ sóng tại các điểm/trạm/khu vực/vùng đo. 4.2 Thiết bị đo và thủ tục đo drive test 4.2.1 Đội Drive test Đội Drive test phải cần ít nhất 2 người, một lái xe và một kỹ sư Drive test. Người lái xe phải cần hiểu được đường phố và cấu trúc của khu vực cần đo, và như vậy lái xe có thể cung cấp thông tin về tuyến đường có thể và cung cấp những thông tin có thể thay đổi. 4.2.2 Thiết bị Drive test và các nguồn hỗ trợ 4.2.2.1 Thiết bị Drive test Thiết bị Drive test gồm có: - Một phần mềm đo (TEMS) và một máy tính xách tay - Một điện thoại di động để test (T610 Ericsson) - Một GPS - Nguồn điện cung cấp (được nối với Acqui của xe để chuyển đổi điện thành 220V cho máy tính và GPS) - Cáp dữ liệu kết nối giữa Laptop và máy TEMS - Hệ thống antenna (anten gắn từ đẳng hướng có cáp nối với điện thoại) Tems 8.0 và cáp dữ liệu GPS Holux Máy tính xách tay Bộ đổi nguồn DC - AC 4.2.2.2 Các nguồn hỗ trợ - Ô tô phải có nguồn làm việc ổn định và acqui hoạt động tốt - Một bản đồ đường phố cho phép định hướng đường đi - Vị trí của Site và cấu hình chi tiết, có thể trên các bản đồ riêng rẽ hoặc trên bản đồ có thể chỉ ra Azimuth, titls, độ cao và các thông số cần thích hợp khác - Sơ đồ đường đi, bao gồm cả bản đồ đường phố và hướng chỉ dẫn - Một simcard test - Một file mô tả mạng với định dạng tương ứng với phần mềm cần đo (CDD) - Even Log mà kĩ sư có thể ghi chú các sự kiên về thời gian địa điểm mà có thể ảnh hưởng đến đọc chính xác của phép đo (ví dụ như đi trong đường ngầm cầu cao), những thông tin này có thể sử dụng cho việc phân tích lỗi sau này 4.2.3 Thủ tục đo 4.2.3.1 Các thủ tục chuẩn bị Đường đi phải được xác định cẩn thận trước khi thực hiện, đường đi là như nhau trong suốt quá trình tối ưu. Các điểm sau phải được cân nhắc khi lên kế hoặc đo: - Khoảng thời gian tối đa cho mỗi cluster là 4h. Đủ số cuộc gọi >=200 để có thể cung cấp một số liệu đáng tin cậy - Đường đi phải bao gồm tất cá các Cells của một cluster - Nếu có thể đường đi phải được lên kế hoạch để có thể đi được handover cả 2 chiều - Ít nhất tất cả các tuyến đường chính phải được đo - Đường đi vào các vùng mà không có trên bản đồ số thì không cần thiết đo Trước khi Drive test được tiến hành tất cả các thông tin bao gồm độ cao, góc và hướng anten phải được kiểm tra lại. Những vấn đề về cài đặt phải được giải quyết trước khi thực hiện phép đo. Các site chưa hoạt động cần phải được lưu ý và nếu cần thiết có thể hoãn lại phép đo và thay đổi tuyến đường 4.2.3.2 Cài đặt thiết bị Các lỗi ngắt nguồn trong phép đo có thể sinh ra lỗi dữ liệu khi tiến hành phép đo. Với mục đích để ngăn ngừa các hiện tượng trên phải đảm bảo rằng máy tính xách tay, Điện thoại test và GPS phải được nạp điện. Kiểm tra tất cả các kết nối với nguồn đã an toàn chưa và bộ chuyển đổi không bị quá tải. Hệ thống Anten được sử dụng và vị trí anten có thể thay đổi: + Để đo mức tín hiệu trên đường hoặc để kiểm tra mức tín hiệu cho trước, Anten phải được đặt trên nóc của xe không gần hơn 45cm từ bất cứ cạnh nào. Nếu chiều cao của xe lớn hơn 1.8m, thì có thể đặt Anten trên nắp đậy máy ô tô và không gần hơn cạnh nào 45cm và cách kính chắn gió là 1m. + Để đo đặc tính trong xe Antenna có thể đặt ở một vị trí cố định ngang đầu lái xe Một qui tắc rất quan trọng cần phải nhớ đó là giữ cho các thiết bị đo được ổn định suốt quá trình đo. Điều này đảm bảo cho một kết quả chính xác. Kiểm tra tất cả các kết nối để đảm bảo rằng phần mềm đo đã được kết nối với các thiết bị. Kiểm tra xem phần mềm đo có thể thu được các bản tin lớp ba và các phép đo khác từ MS hay không. Cài đặt chế độ cuộc gọi theo thủ tục sau khi đo bench marking là thời gian thiết lập cuộc gọi là 90s, chờ 25s và lặp lại Lưu logfile vào vị trí qui định trên máy tính với định dạng MMDDYY_Name. 4.2.3.3 Quá trình kiểm tra Bởi vì khi khởi động xe sẽ có một xu hướng làm rớt điện thế acqui do đó sinh ra lối hiệu điện thế trên hầu hết các Inverter. Do vậy cần phải giữ xe chạy liên tục trong suốt quá trình cần đo. Tiến hành thực hiện đo tại một tốc độ xe cố định nếu có thể nhưng không quá 60km/h. Khoảng thời gian dài dừng lại cần được ghi chú bởi vì có thể sinh ra trên một vùng một kết quả sai lệch có thể rất tốt cũng có thể rất xấu. Trong suốt quá trình đo, kĩ sư nên quan sát bên ngoài để xem xét lỗi (sai fiđo, mức tín hiệu thấp, cài đặt Antena hoặc vật chắn) và nơi nào cần thiết thì ghi chú lại để kiểm tra lại. Đảm bảo rằng logfile được bắt đầu và kết thúc khi MS ở trạng thái rỗi; Điều này ngăn ngừa sự thống kê sai. 4.3 Drive test trong chu trình tối ưu Có 2 nguồn có thể để cho một kỹ sư sử dụng để giám sát mạng lưới, bảng dưới đây sẽ thể hiện lợi ưu điểm cũng như nhược điểm của 2 nguồn này. Đặc điểm Chi phí hiệu quả Phạm vi vật lý Field Test measurement Thể hiện một cái nhìn của khách hàng mục tiêu về chất lượng mạng phù hợp cho phân tích đối thủ Tiêu tốn nhiều thời gian Trong một vùng giới hạn tốt cho xác định các vấn đề - xác định được lỗ hổng vùng phủ sóng NMS/OMC Cho phép lựa chọn dữ liệu tập trung. Thông tin liên tục, có ích cho giám sát. Một cách hiệu quả để quản lí chất lượng mạng Vị trí giới hạn có thể xác định các vấn đề trong từng cell. Trong quá trình trước khi đưa vào khai thác, số lượng các thuê bao nhỏ nên việc thu được các thống kê từ NMS là không đáng kể. Tuy nhiên, các thông báo khác của NMS như Equipment Alarm là rất hữu ích để phát hiện các vấn đề có thể và cũng cung cấp câu trả lời cho đặc tính mạng được tìm thấy trong Drive Test. Ngoài ra còn có nguồn dữ liệu được lấy từ các thông báo Measurement Report được lấy từ MS và các đo đặc đường lên được lấy từ BTS khi kênh được kích hoạt. Acalter RMS và Ericson MRR là 2 hệ thống có thể cung cấp sâu hơn về các vấn đề nhờ lựa chọn dữ liệu như Timing Advance Distribution, Sự phân bố của tín hiệu trên đường xuống và đường lên, sự phân bố RxQual và sự giảm bớt hoặc điều khiển công suất, các dữ liệu này có thể được biểu diễn riêng rẽ hoặc kết hợp với nhau để phát hiện ra vấn đề. Ví dụ như RxQual và RxLev có thể chỉ ra được vấn đề vùng nhiễu do mức tín hiệu thấp hoặc do kế hoạch ấn định tần số kém. Chu trình tối ưu Hình vẽ 4.1: Chu trình Drive Test 4.3.1 Drive test 4.3.1.1 Kế hoạch khảo sát kiểm tra Nhóm RNP tổ chức các đội và các thiết bị để tiến hành khảo sát đo đạc, bởi vì hành động này tiêu tốn rất nhiều thời gian, do đó có thể phải thêm nhân lực. Trong trường hợp này nhóm RNP sẽ hướng dẫn đổi khảo sát có thể tập trung nhiều hơn vào phân tích các kết quả phép đo 4.3.1.2 Định dạng tuyến đường kiểm tra Nhóm sẽ xác định tuyến đường cho nhóm kháo sát, những tuyến đường này nên nhất quán và nên xem trước chỉ vài tháng hoặc những vùng có khả năng thay đổi Ví dụ sự thay đổi gồm có: tích hợp site mới, các nhà cao tầng mới xây dựng, những con đường mới. Trong trường hợp có thêm người để tiến hành phép đo, RNP nên đưa ra một form yêu cầu phép đo với bản đồ kèm theo. 4.3.1.3 Lựa chọn phép đo Đội Drive test nên điều khiển phép đo tuân theo hướng dẫn kế hoạch và những tuyến đường được xác định bởi RNP. Các đội nên ghi chú lại những vấn đề về thiết bị và các sự kiện không bình thường khác (sai phi đơ) và thông báo đến các đội tương ứng. Nếu các vấn đề được sửa chữa ngay tại điểm đó, đội đo nên tiến hành tiếp tục Drive Test, nếu không thì phép đo phải được hoãn lại vào ngày khác. 4.3.2 Phân tích dữ liệu Sự phân tích của nhóm Drive test sẽ cho phép nhóm RNP có thể quyết định đặc tính mạng, phát hiện ra các vấn đề và khuyến cáo thay đổi để cải thiện mạng. Để kết nối tất cả các nguồn của dữ liệu là rất cần thiết để có một sự kiểm tra hoàn chỉnh của các giai đoạn mạng luới sau này. Phần này mô tả một số lỗi thông thường được tìm thấy trong mạng lưới và cách giải quyết. 4.3.2.1 Không thể xác định được hoặc thiếu Neighbor Vấn đề này được liệt kê đầu tiên bởi vì các triệu chứng có thể giống với các vấn đề này như được nêu ở phần sau. Một ví dụ của việc chuẩn đoán nhầm của việc thiếu Neighbour là khi Drive test chỉ ra rằng mức tín hiệu đã rơi xuống dưới mức chỉ tiêu. Và điều này được chỉ ra là có vấn đề về vùng phủ. Do đó tốt hơn là để phân tích dữ liệu Drive test cho việc thiết lập handover trước khi tiến hành các thủ tục khác. Trước khi xem qua các ví dụ về chẩn đoán thiếu handover, phải chú ý rằng điều khiển công suất được kích hoạt trên kết nối hiện tại hay không. Điều khiển công suất sẽ có ảnh hưởng đến mức tín hiệu đo được có thể không được thực hiện với BTS tại mức công suất tối đa do đó nó có thể so sánh với mức tín hiệu neighbor được thông báo chúng luôn được phát đi bởi BTS tại một mức cố định. Điều này có thể được thực hiện bởi việc kiểm tra các thông số của Cell trong OMC, Drive test hoặc dùng bảng dưới đây. Nó sẽ giúp cho việc quyết định khả năng nào của mức tín hiệu của kết nối hiện tại đã được giảm đi bởi ảnh hưởng của việc điều khiển công suất. Kết nối hiện tại chỉ sử dụng BCCH Không dùng điều khiển công suất Điều khiển công suất không được kích hoạt Không dùng điều khiển công suất BCCH serving cell trong danh sách BA-Active và được thông báo có RxLev liên quan với RxLev của kết nối (1-2dB) Không dùng điều khiển công suất Rxlev dưới mức tín hiệu đường xuống mong muốn hoặc ngoài khoảng điều khiển công suất Nhiều khả năng không sử dụng điều khiển công suất Rxlev gần với mức tín hiệu mong muốn đường xuống hoặc bên trong cửa sổ điều khiển công suất đường xuống Nhiều khả năng điều khiển công suât được sủ dụng BCCH của cel đang phục vụ trong danh sách BA list được thông báo có mức tín hiệu lớn hơn so với Rxlev của kết nối Nhiều khả năng sử dụng điều khiển công suất Có thể thấy trên bảng trên, có những trường hợp mà không thể nói tuyệt đối rằng có sử dụng điều khiển công suất hay không, nguyên nhân chủ yếu là do thực tế rằng BTS không thông báo tới MS về điều khiển công suất được sử dụng. Do đó trong trường hợp còn nghi ngờ, Drive Test có thể được thực hiện lại để kiểm tra vấn đề. Trong trường hợp Rxlev của cell đang phục vụ cũng chỉ được thông báo một trong các neighbor, khi đó nhờ sử dụng giá trị Rxlev này ảnh hưởng của điều khiển công suất được loại bỏ. Nếu không phải là trường hợp này và điều khiển công suất có thể được sử dụng cho kết nối khi đó Drive test có thể ra các thao tác thông thường. Nếu Neighbor bị thiếu sử dụng tần số BCCH như là một phần của BA list của cell đang phục vụ khi đó việc phát hiện thiếu neigbor là khá dễ dàng. Một ví dụ của điều này được chỉ ở hình vẽ dưới đây. Hình vẽ 4.2: Ví dụ thiếu vùng Neighbor Từ hình vẽ ta có thể thấy rằng kết nối trên BCCH, do đó từ bảng cho trước có thể thấy rằng điều khiển công suất không được sủ dụng. Chúng ta có thể thấy rõ hơn rằng MS thông báo một mức tín hiệu mạnh hơn mức tín hiệu đang được phục vụ nhưng không có sự chuyển giao nào xảy ra vào cell có cường độ mạnh hơn. Ví dụ này chỉ ra rằng Cell đó là một ứng cử cho việc missing neighbor, nhưng các bước kiểm tra dưới đây cần thiết phải được tiến hành để chắc chắn: - Kiểm tra nếu kết hợp BCCH/ BSIC được thông báo đã phù hợp chưa. Nếu BSIC không được giải mã, sử dụng planning tool để tìm ra một cell thích hợp, nếu không có cell nào được tìm thấy phải kiểm tra xem có mạng nào khác đó đang sử dụng tần số này. - Nếu quan hệ neighbor đã được xác định cho cell ứng cử: + Trong trường hợp này BSIC không giải mã được hoặc không liên tục thì phải kiểm tra xem có khả năng nhiễu trên kênh đó không. Nếu có một BSIC không đáng tin cậy được decode, một handover sẽ không được xảy ra. + Kiểm tra xem nếu cell được điều khiển bên trong BSC, LAC và hoặc MSC. Nếu bất kì một trong các yếu tố trên là khác, thì kiểm tra xem các cơ sở dữ liệu liên quan để đảm bảo rằng các thông tin định dạng cell và handover là xác định đúng. + Kiểm tra xem có nghẽn không trên cell ứng cử. Nếu nó nghẽn, không một hand-over nào xảy ra. + Kiểm tra thông số “disable hand-over” cho cell ứng cử. Nếu Handover đến bị khoá, MS sẽ không chuyển giao được tới cell kiểm tra cài đặt lớp HCS và các thông số thuật toán handover của các nhà cung cấp để tìm ra nguyên nhân có thể. + Kiểm tra sự truyền dẫn giữa các cell ứng cử. Một số nhà cung cấp đã thiết kế thiết bị của họ để tiếp tục truyền dẫn kênh BCCH thậm chí ngay cả BTS không được nối với phần còn lại của mạng lưới. Tuy nhiên nếu nhìn sau khi drive test có thể thấy cell ứng cử được sử dụng, lỗi truyền dẫn có vẻ như không đúng. Một yêu cầu thay đổi có thể được phát ra chỉ cho missing neighbor trong trường hợp sau khi kiểm tra các tình huống trên mà không tìm được nguyên nhân. Các vấn đề được phát hiện trong quá trình kiểm tra có thể được sửa lại nhờ các change request. Nếu missing neigbour sử dụng tần số không được xác định trong BA list khi đó việc phát hiện thiếu neighbor là khó hơn nhưng vẫn có thể xác định được. Hình vẽ 4.3: Ví dụ trong phân tích Neighbor Trong ví dụ này chúng ta có thể thấy rằng một handover đến một cell được phát hiện là mạnh hơn so với cell đang phục vụ, tiếp đó nó lập tức handover sang cell mới có mức tín hiệu lớn hơn cả cell cũ và cell mới. Handover lần thứ 2 được thực hiện sang cell mạnh nhất. Trong trường hợp này nên chỉ ra rằng cell phục vụ ban đầu và cell phục vụ lần cuối nên có quan hệ neighbor với nhau. Nếu quan hệ neigbor là đã được xác định đến cell ứng cử, các bước kiểm tra sau đây nên được thực hiện: - Kểm tra danh sách tần số đo được từ hoặc là bản tin hệ thống số 5 hoặc từ OMC. Nếu tần số neighbor không xuất hiện trong danh sách khi đó hand-over sẽ không xảy ra được. - Kiểm tra nếu cell đang được điều khiển trong cùng BSC, LAC hoặc MSC. Nếu tất cả các trường hợp trên là khác nhau tiếp đó kiểm tra cơ sở dữ liệu liên quan để đảm bảo rằng thông tin handover và định dạng cell đã được xác định đúng. Nếu không có quan hệ được xác định thì một yêu cầu thay đổi có thể được đưa ra để thêm missing neighbor. Trong một số trường hợp có thể xoá đi hoặc tạo ra một quan hệ neighbor trong trường hợp có lỗi của cấu hình dữ liệu OMC/BSC. 4.3.2.2 Vấn đề về vùng phủ Đây là môt vấn đề tương đối đơn giản để phát hiện và phân tích. Tuy nhiên giải pháp cho vấn đề này không phải là đơn giản. Nguyên nhân cho tình trạng mức tín hiệu thấp được đánh giá là bởi vì một ảnh hưởng, ngoài ra đó là tín hiệu thấp sẽ kéo theo C/I bị giảm. C/I giảm gây nên châst lượng thoại giảm, trước tiên BER được tăng lên để chỉ ra một điểm mà chất lượng thoại bị giảm và tiếp đó khi FER tăng khi các mẫu tín hiệu bị mất tất cả và dẫn đến rớt cuộc gọi. Nếu nhiễu được đánh giá trước mức tín hiệu, người tối ưu có thể bị cuốn hút bởi xác định vấn đề như là chất lượng thấp và điều chỉnh tần số, điều đó làm lãng phí thời gian bởi nguyên nhân thực sự của nhiễu là nhiễu nhiệt hoặc nhiễu nền chúng không thể bị loại bỏ bởi việc thay đổi tần số. Giải pháp để giải quyết vấn đề vùng phủ thấp là: - Tăng công suất phát ra của BTS hoặc giảm suy hao BTS. - Chỉnh lại hướng tilt hoặc tăng độ cao anten - Sử dụng một Repeater để mở rộng vùng phủ. - Xây dựng thêm trạm mới. Tuỳ vào thiết bị của nhà cung cấp, có thể tăng công suất đến tối đa thông qua yêu cầu phần mềm hoặc thay TRX với công suất cao hơn. Một khả năng nữa đó là giảm suy hao combiner hoặc feeder nhờ sử dụng “air combining” hoặc feeder có suy hao thấp. “Air combining” là một khái niệm mà thay vì sử dụng filter hoặc Hibrid combiner để kết nối 2 TRX với một Anten, một anten riêng rẽ được sử dụng cho 1 TRX và do đó giảm được 3dB đến 3.5 dB suy hao. Điều quan trọng phải nhớ rằng vùng phủ uplink và downlink là phải cân bằng, do đó việc tăng công suất đường xuống cần thiết phải kết hợp với tăng vùng phủ đường lên nhờ thêm vào TMA. Nếu vấn đề vùng phủ tồn tại trong một vùng mà gần với site hiện tại và nguyên nhân bởi vật chắn, khi đó có thể giải quyết vấn đề này nhờ tăng độ cao anten đủ để vượt qua vật chắn. Nếu vấn đề vùng phủ tồn tại trong khu vực gần với một cell hiện tại nhưng ở vị trí nằm giữa 2 sector khi đó ta có thể chỉnh lại hướng anten để thu được sự cải thiện. Quay lại hướng là kỹ thuật hiệu quả tức thì, nó sẽ đưa một số tín hiệu cho vùng bây giờ ở trong beam chính và lấy đi một số tín hiệu mà trước đây là beam chính. Tuy nhiên nếu trong hướng của beam cũ có mức tín hiệu mạnh hoặc có một site khác có thể cover được vùng này, thì xoay hướng là thuận tiện và tăng được tổng số vùng đặt được tiêu chuẩn. Uptilt của anten có thể cung cấp một số tăng ích. Tuy nhiên có một bất lợi của việc làm này là sẽ làm tăng sự tràn của cell có thể gây ra nhiễu đến các cell khác. Trong hầu hết các trường hợp nâng thêm một góc -3 dB trên đường ngang sẽ không cung cấp thêm được sự cải thiện về độ tăng ích. Trong vùng nông thôn và những nơi mà dung lượng yêu cầu là thấp, có thể sử dụng repeater để giải quyết vấn đề vùng phủ. Có nhiều loại repeater được cung cấp trên thị trường do vậy có thể lựa chọn trong từng trường hợp cụ thể. Khi phân tích vùng phủ thấp nó rất quan trọng để kiểm tra nếu mức tín hiệu thấp là do điều khiển công suất hay không, nếu ở trường hợp này chất lượng có thể chấp nhận được, không có vấn đề gì để thay đổi. Hình vẽ dưới đây và bản đồ dưới đây là một ví dụ về vùng phủ thấp, khả năng về thiếu neighbor đã được loại bỏ. Hình vẽ 4.4: Ví dụ về vùng phủ thấp Ở mức tín hiệu tiếp theo trên biểu đồ, có thể thấy rằng mức tín hiệu giảm đi đáng kể từ khi cuộc gọi được bắt đầu đến nửa chừng cuộc gọi tại đó nó bắt đầu tăng. Như đã đề cập trước đó khi mức tín hiệu giảm thì C/I và quaility cũng giảm theo, điều này có thể được nhìn thấy ở đồ thị; C/I tính toán giảm, RxQual tăng, SQI giảm và FER tăng. Trong bản đồ ở hình vẽ 4.5 điểm giữa đã được lựa chọn. Mức tín hiệu giảm khi MS dịch chuyển ra xa trạm BTS cho đến điểm giữa, tại thời điểm đó MS thay đổi hướng và quay ngược trở lại BTS. Trong danh sách serving và Neighbor cell có thể thấy rằng mức tín hiệu của Cell phục vụ và Neighbor là dưới -100 dBm và mức ngưỡng thiết kế. Hình vẽ 4.5: Biểu đồ phân tích trên MapInfo Trong ví dụ này khoảng cách đo được đến vùng phục vụ thấp là khá xa từ hướng Anten và nằm trong khoảng “null” giữa 2 sector 1 và 2, nhưng nó không hiệu quả nếu chỉ thay đổi hướng của Anten. Phân tích sâu hơn ta thấy rằng mức tín hiệu ở dưới mức phục vụ ngoài trời do đó việc sử dụng TRX có công suất lớn hơn và giảm suy hao của Feeder là không giúp được nhiều. Không có cell nào ở phía Đông Nam do đó cell đang phục vụ nằm ở phía rìa của mạng, nhưng xem xét thấy rằng vùng phủ thấp vẫn nằm ở bên trong thị xã do đó giải pháp tốt nhất là xây dựng thêm trạm mới. Ở bản đồ tiếp theo ở trang bên chỉ ra một ví dụ khác về vấn đề vùng phủ thấp, tuy nhiên trong ví dụ này vùng phục vụ này được bao quanh bởi các Site và không nằm trong ngoài rìa của mạng. Phân tích vùng này thấy rằng không có vật cản đáng kể gần cell đang phục vụ và khoảng cách của vùng có vấn đề là nằm trong bán kính được phục vụ. Nghiên cứu kĩ hơn trong vùng phủ thấp ta thấy rằng khu vực này là khu đông đúc (đường rất hẹp và các toà nhà là liền kề nhau) có rất ít cơ hội để có một tín hiệu đường thẳng hoặc phản xạ và khúc xạ từ các cell lân cận thâm nhập được đến MS. Giải pháp tốt nhất đó là xây một SITE mới trong hoặc gần với khu vực trên bởi vì khu vực này là đông đúc và do đó lưu lượng của khu vực này sẽ rất lớn (Repeater không thể tăng được lưu lượng) và chỉ có những tín hiệu ở trên đỉnh mới có khả năng thâm nhập đủ đến MS (Giảm suy hao phi đơ hoặc tăng công suất phát sẽ không cải thiện được sự thâm nhập vào khu vực này). Hình vẽ 4.6: Biểu đồ phân tích trên MapInfo 4.3.2.3 Nhiễu nhiều và vấn đề về chất lượng tồi Sự suy giảm chất lượng mạng gây ra bởi độ nhiễu lớn và chất lượng tồi có thể bao gồm: - Chất lượng thoại tồi càng tăng - Tốc độ chuyển đổi trong GPRS giảm với số lần truyền lại tăng lên - Rớt cuộc gọi tăng - Chuyển giao không thành công và rớt chuyển giao tăng lên - Số lần thiết lập cuộc gọi không thành công tăng Nguồn nhiễu chính là những cell bên trong cùng một mạng và do đó thông thường có thể điều khiển được và có thể loại bỏ hoàn toàn bởi người vận hành. Các mạng khác có cùng kỹ thuật theo bởi kỹ thuật khác nhau và cùng băng tần là những nguồn nhiễu thêm vào với một mức độ thấp hơn. Một điểm cần ghi nhớ đó là thỉnh thoảng nguồn nhiễu từ những nguồn này không thể xác định được nhờ drive test bởi vì chúng hoặc ở trong band uplink của GSM hoặc là một kỹ thuật khác. Trong những trường hợp như vậy, những máy đo phân tích phổ có thể trợ giúp để phát hiện ra nguồn nhiễu. Nhiễu nền và nhiễu nhiệt là những nguồn nhiễu cuối cùng và chúng thông thường chỉ ảnh hưởng đến tín hiệu có cường độ rất thấp (<100dBm). Tuy nhiên, trong một vùng với mật độ site tương đối cao, nhiễu sàn (từ nhiễu nhiệt cộng với sự tràn ra từ các cell khác) có thể được tăng đáng kể và gây ra vấn đề nhiễu rất khó giải quyết. Bởi vì hầu hết nhiễu là từ bên trong cùng một mạng. Nó là một kiểu nhiễu được nhắm tới trong suốt quá trình tối ưu. Một số phương pháp có thể để cải thiện tình trạng nhiễu: - Thay đổi tần số trên cell phục vụ hoặc/ và nguồn nhiễu. - Downtilt nguồn nhiễu trong trường hợp bị tràn ra quá nhiều. - Tăng công suất của cell phục vụ và hoặc giảm công suất phát của nguồn nhiễu. - Tiến hành điều khiển công suất, nhảy tần hoặc phát gián đoạn Phát hiện nhiễu từ logfile Drive Test là một điều gì đó dễ nhưng Log Drive Test thông thường không xác định được rõ ràng nguồn nhiễu. Một số ví dụ từ phép đo Drive Test được chỉ ra ở dưới đây: Hình vẽ 4.7: Ví dụ khác về vùng phủ thấp Ở trong hình trên, có thể thấy rằng ở trong phần trước khi handover thứ nhất có nhiều neighbor đã được thông báo xung quanh mức tín hiệu, điều này chỉ ra rằng thiếu một cell vượt trội. Nhiều handover diễn ra trong một khoảng ngắn với một số rõ ràng là do nhiễu (bởi vì tiêu chuẩn power budget - HO dự trữ là khoảng 3dB - không đặt tới). Trong trường hợp này khó có thể giải quyết vấn đề nhờ chỉ thay đổi một tần số. Giải pháp cho kiểu tình huống này sẽ được thảo luận kỹ hơn. Nhiễu đơn Trong những trường hợp mà ở đó nhiễu giữa 2 cell cụ thể là phương pháp đầu tiên - thay đổi một tần số hoặc trên cell phục vụ hoặc trên nguồn nhiễu - có thể sửa được vấn đề nhiễu này. Sự phát hiện có hoặc không nguồn nhiễu từ một nguồn đơn hoặc nhiều có thể biến đổi rất phức tạp. Bước đầu tiên là xem xét kế hoạch tần số cho cho một vùng và tìm ra nguồn nhiễu có nhiều khả năng nhất. Thỉnh thoảng có một cell nổi trội có thể giải quyết vấn đề này Đa nhiễu Khi vùng với nguồn nhiễu lớn nhận được nhiều mức tín hiệu từ các cell khác nhau tại những mức tương tự làm cho tồi tệ hơn theo hàm mũ với mỗi nhiễu ngoài. Trong những trường hợp này sự thay đổi tần số trong môt khu vực có thể cần thiết để giảm nhiễu trong một giới hạn có thể chấp nhận được. Trong các trường hợp nghiêm trọng là có rất nhiều tín hiệu và mức nhiễu sàn sẽ tăng, trong trường hợp này việc thay đổi tần số không thu được nhiều hiệu quả. Trong mạng với sự qui hoạch tần số chặt chẽ hoặc sử dụng trong một nhóm cố định, hoặc trong vùng mật độ cell thấp xung quanh vùng có mật độ cell lớn, điều này làm tăng lên nhiễu nhiệt có thể trở nên vấn đề nghiêm trọng. Tiến hành nhảy tần có thể có ích nhờ việc trung bình nhiễu này nhưng không thể loại trừ được nó. Khi đối mặt với sự tăng nhiễu sàn này, phương pháp còn lại là được phù hợp tốt hơn để cải thiện chất lượng trong khu vực nhiễu. Đối tượng chính của nó là để giảm nhiễu mà không phải giảm công suất phát do đó C/I được cải thiện để đạt đến chất lượng thoại tốt. Downtilt Anten Mục đích của downtilt là để phù hợp vùng phủ của một cell với vùng phục vụ của cell đó. Nếu vùng phủ của Cell là rộng hơn so với vùng phục vụ và khi đó cell sẽ gây ra nhiễu các cell lân cận. Để điều chỉnh đúng tilt của anten, người lập kế hoạch phải xác định biên của cell và tiếp đó góc của anten do đó cạnh của cell sẽ ở bên trong phần trên của nửa búp sóng chính. Tilt chính xác phụ thuộc vào độ rộng chiều ngang của cell và tilt điện của anten và giới hạn cuối cùng của cell là gì. Như hướng dẫn đầu tiên, đặt một điểm - 3dB trên đỉnh của antena trên phương ngang không được khuyến nghị bởi vì điều này sẽ dẫn đến một phần rộng lớn của năng lượng bị mất đi vào trong không gian hoặc tồi hơn do bị mắc ở trong vật dẫn nhiệt trong không gian chỉ quay lại trái đất tại một khoảng cách xa và gây ra nhiễu các cell khác. Hình dưới đây có thể đề nghị một góc không tuân theo các khuyến cáo ban đầu và nếu như vậy sự đồng ý và không đồng ý của việc làm này cần được ước lượng và một sự thoả hiệp được đạt đến. Nếu một cell cung cấp tại một vùng có mật độ cell thấp, búp sóng chính tập trung của anten có thể hướng về biên của Cell. Nếu cell được cung cấp một vùng phủ trong một vùng mà có mật độ cell cao, khi đó điểm -3dB đỉnh của búp sóng chính có thể được chỉ vào biên của của cell. Ở những vùng có địa hình không bằng phẳng, quá trình quyết định góc tilt cần được cân nhắc độ khác nhau tương đối trong chiều cao tương đối giữa MS anten và BTS. Ví dụ, nếu anten được chỉ vào một quả đồi, điểm -3dB chỉ nằm ở bên trên quả đồi một chút. Điều này làm giảm khả năng tràn ra xa (đồng thời giảm luôn nhiễu uplink của cell) và tập trung vào công suất truyền và nhận bên trong vùng mục tiêu. Với mục đích để thu được một định dạng rõ ràng về biên của cell nhiều Drive test cần phải được tiến hành và phân tích. Tìm kiếm vùng phủ nơi mà các cell được nhận tại mức công suất bằng nhau, nếu các cell được hạ tilt tại vùng biên và công suât cuối cùng nhận được tại vùng biên là không thay đổi nhiều nhưng sự tràn sẽ được giảm đi đáng kể. Tuy nhiên nếu những mức tín hiệu tại biên của cell vẫn cao (+3dB trên mức có thể xem xét để đủ cho phục vụ tốt trong nhà) khi đó chỉnh góc anten cho đến khi mức tín hiệu tại vùng biên là có thể chấp nhận được. Biên của cell nên có khoảng cách đến 2 cell là gần bằng nhau để tạo nên sự cân bằng giữa chúng. Thỉnh thoảng một vật chắn mà một trong các cell không thể vượt qua để xác định biên cell. Khi biên của Cell là một khoảng đã biết, những phép tính đơn giản về lượng giác để tính toán góc tilt chính xác. Nếu dữ liệu phân bố Timing Advance là có thể từ OMC/NMS khi đó những điều này có thể giúp để xác định biên cell. Sử dụng dữ liệu này, một kỹ sư có thể chỉnh góc anten với điểm đỉnh -3dB của búp sóng chính để cover được phần lớn lưu lượng người dùng. Dưới đây là biểu đồ phân bố Timing Advance của cell mà vùng phục vụ bị tràn. Trong ví dụ này, nó tốt hơn là hạ góc anten mà đỉnh -3dB rơi xuống khoảng 6Km (TA=12) từ Site này. Điều này nên dịch chuyển lưu lượng không mong muốn xung quanh 9 hoặc 15km ra xa mà làm suy giảm đặc tính của cell. Hình vẽ 4.8: Biểu đồ phân bố TA của cell có vùng phục vụ bị tràn Điều chỉnh công suất đối với cell phục vụ hoặc nhiễu Trong một vùng có vùng phủ tốt nhưng nhiễu kém nó có thể giảm mức tín hiệu của nguồn nhiễu. Điều này làm tăng tỉ lệ C/I của cell phục vụ và có thể dẫn đến sự cải thiện đặc tính của cell. Tăng công suất trên cell phục vụ có dung lượng tốt (một site thấp hoặc một vùng phủ bị giới hạn bởi vật chắn) và bị nhiễu bởi các cell lân cận khác và thông thường dẫn đến C/I tốt hơn và đặc tính mạng được cải thiện. Đặc tính của mạng Tiến hành thiết lập điều khiển công suất một cách ôn hoà (có mức ngưỡng chất lượng tốt trong giá trị Rxqual tốt và Rxlev cao) có thể vẫn cung cấp sự cải thiện bởi vì những lợi ích chính thu được được thu được với sự giảm 2 - 3dB công suất. DTX và nhảy tần có thể giảm cả nhiễu mà bất kỳ góc nào kết nối với MS nhận được do đó chất lượng mạng sẽ tốt hơn. 4.3.3 Yêu cầu thay đổi cấu hình Site Tất cả các vấn đề được phát hiện trong phần trước đưa về một kết quả trong một số yêu cầu để thay đổi cấu hình có thể là phần mềm hoặc phần cứng. Bất kỳ trường hợp nào có thể cần thiết để chứng minh sự thay đổi bằng cách hoàn thành một yêu cầu thay đổi được ghi thành văn bản. Điều này ngăn ngừa một người nào đó sau này rời bỏ tất cả các neighbor cần thiết hoặc cấu hình anten với khái niệm rằng cấu hình đó là không hợp lý. Yêu cầu thay đổi (changes Request) có thể được đưa ra bằng tài liệu lí do của sự thay đổi, xác định các ảnh hưởng có thể đến mạng như các bộ đếm đặc tính có thể được đánh giá để xem sự thay đổi có đem lại sự cải thiện cho mạng hay không. 4.3.4 Thực hiện Chu trình tối ưu nên bắt đầu lại khi mà yêu cầu thay đổi đã được tiến hành bởi thay đổi khác trong: - Ấn định tần số trên cell phục vụ hoặc cell bị nhiễu - Cấu hình anten - Xác định neighbor - Các thông số điều khiển đặc tính mạng Bởi vì không phải tất cả các thay đổi sẽ trả về một kết quả tốt, do đó cần thiết phải đánh giá lại mạng sau khi thay đổi. Quá trình tối ưu được lặp lại cho đến khi đặc tính đích có thể đạt được hoặc cho đến khi tất cả các giải pháp có thể đã được thử. Những vấn đề không được giải quyết nên làm thành một tài liệu và được xem lại sau vài tháng trong trường hợp có một giải pháp mới được tìm ra (ví dụ sau khi một site đã được tích hợp hoặc một đặc tính mới có thể). CHƯƠNG V: BÀI TOÁN THỰC TẾ 5.1 Xây dựng các trạm BTS phục vụ cho một vùng 5.1.1 Các yếu tố cần quan tâm trước khi đi vào tính toán Để đưa vào lắp đặt một hệ thống bao giờ cũng phải có những kế hoạch, những dự án về kỹ thuật, những dự trù về kinh tế. Trong thiết kế mạng thông tin di động số các vấn đề đó cũng được xem xét kỹ lưỡng. Với khả năng sử dụng, khả năng về đồng vốn mà vùng phủ sóng có thể rộng khắp hoặc chỉ đáp ứng được một số trường hợp nào đó, tuy nhiên trường hợp mở rộng là lớn. Điều đó đòi hỏi phải quy hoạch mạng. Các bước thực hiện như sau: Sự phân bố địa lý của vùng phủ sóng. Chất lượng phục vụ cho thuê bao. Mức độ phục vụ. Sự phủ địa lý. Thêm vào đó còn một số yêu cầu cần thiết như: Khả năng phát triển hệ thống. Dự đoán yêu cầu về lưu lượng chăng hạn bao nhiêu thuê bao có thể có, sự phân chia về lưu lượng. Khi xét đến vấn đề đó cần phải dùng các số liệu đã mô tả như: Phân bố dân cư. Các trung tâm buôn bán hay tài chính quan trọng. Mức thu nhập của người dân. Thống kê số lượng điện thoại cố định. Tương ứng với các mức cước thuê bao, các cuộc gọi. 5.1.2 Bài toán thực tế Tính toán sơ bộ để xây dựng cấu hình cho trạm BTS sử dụng thiết bị Alcatel tại làng Bát Tràng - Hà Nội. 5.1.2.1 Các thông số khảo sát Hình 5.1: Phân bố địa lý làng Bát Tràng Khu dân cư Cầu, đường Phân bố địa lý: vùng đồng bằng, không có đồi núi, nằm độc lập Tổng diện tích khoảng 1.64 Km2 Dân số là khoảng 3600 người - Ước tính trong xã có khoảng 1500 máy di động. Do đó ta cần xây dựng nên trạm BTS để phục vụ cho 1500 thuê bao di động. Số cuộc gọi trung bình của một thuê bao trong vòng một giờ là 1. Chất lượng phục vụ cho thuê bao GOS là: 2% 5.1.2.2 Tính toán lưu lượng Lưu lượng của một thuê bao được xác định theo công thức sau: A = (nxT)/3600 n: Số cuộc gọi trong một giờ của thuê bao. T: Thời gian trung bình của cuộc gọi. A: Lưu lượng mang 1 thuê bao - Đơn vị tính là Erlang. Theo giá trị thống kê điển hình n và T nhận giá trị sau: n=1: Trung bình 1 người 1 cuộc trong một giờ. T=120s: Thời gian trung bình của cuộc gọi là 120s. Vậy A = (1x120)/3600 = 0,033 Erlang = 33m Erlang. Như vậy để phục vụ cho 1450 thuê bao cần lưu lượng là 47,85 Erlang, từ con số này để tính toán số kênh yêu cầu trong mạng tổ ong. Nếu một thuê bao cần lưu lượng là 33m Erlang, nó sẽ chiếm 3,3% thời gian 1 kênh TCH. Vậy với 30 thuê bao có lưu lượng là 33m Erlang sẽ chiếm 100% thời gian 1 kênh TCH nhưng điều đó dẫn đến tắc nghẽn cao không thể chấp nhận được. Để giảm tắc nghẽn này phải giảm tải xuống bằng cách tăng số kênh thích hợp phải căn cứ vào tổng lưu lượng và tương ứng với tắc nghẽn có thể chấp nhận được. Nghẽn chấp nhận được gọi là chất lượng phục vụ (Grade of Service) thường là 2-5%. Như vậy 1 vùng phục vụ cho khoảng 1450 thuê bao số có lưu lượng là 47,85 Erlang với GOS=2% tổng số TCH cần thiết tính theo bảng GOS là 60 kênh. Vùng phục vụ được chia thành 3 Cell.Từ kết quả trên ta có thể lập một dự định về đặt một số trạm gốc BTS: Cell Lưu lượng % Erlang Số kênh A B C 40 40 20 19,14 19,14 9,57 22 22 14 Tổng số 3 Cell 100% 49,5 58 Như vậy, Tại Bát Tràng ta cần lắp đặt một trạm BTS với 3 hướng khác nhau theo phân bố 3 vùng dân cư. Sử dụng BTS - Alcatel MBI5, với góc phương vị là 80/190/320 và tilt là 0/0/0. Vì hai cell A và cell B cần lắp 22 kênh lưu lượng. Như vậy ta cần có 3 TRX. Vì 3 TRX sẽ có 3x8 = 24 kênh vật lý. Trong đó, ta cần 1 kênh cho điều khiển quảng bá BCCH ( Broadcast Control Chanel) và một kênh dùng cho SDCCH . Vậy số kênh lưu lượng sẽ là 24 - 2 = 22 kênh TCH. Tương tự cell C cần 14 kênh lưu lượng,vì vậy ta cần có 2 TRX Như vậy thì trạm BTS cần lắp đặt có cấu hình là: 3/3/2 Trong GSM, kênh logic TCH dùng cho kết nối thoại giữa máy đầu cuối và trạm BTS. Kênh TCH được chia thành 2 loại: kênh toàn tốc (full rate) với tốc độ 16kb/s (13kb/s cho thoại) và kênh bán tốc (half rate) với tốc độ 8kb/s (6.5kb/s cho thoại). Khi sử dụng hoàn toàn kênh bán tốc, dung lượng mạng truy cập được tăng gấp 2 lần, tuy nhiên, để đạt được yêu cầu về chất lượng cuộc gọi khi sử dụng kênh bán tốc, mức thu của máy đầu cuối phải đạt ở mức cao. Khi sử dụng kênh bán tốc HR, cần áp dụng kỹ thuật đáp ứng đa tốc độ thích nghi AMR (Adaptive Multi Rate), với việc áp dụng AMR, chất lượng thoại được nâng lên đáng kể khi sử dụng kênh Half Rate. Như tính toán cấu hình ở trên, trạm BTS lắp đặt tại Bát Tràng có cấu hình là 3/3/2 khi ta sử dụng kênh TCH toàn tốc (Full Rate). Nhưng vì trên thực tế, rất ít thời điểm mà tất cả các thuê bao trong vùng đó cùng thực hiện cuộc gọi. Chính vì thế mà những thời điểm mà ít người truy cập vào mạng thì các kênh lưu lượng sẽ rỗi nhiều gây lãng phí. Vì thế để tiết kiệm mà vẫn mang lại được chất lượng phục vụ tốt thì ta sẽ sử dụng cấu hình 2/2/2 sử dụng kênh toàn tốc vào giờ thường (số người truy cập mạng vừa phải) và khai báo tại BSC tự động chuyển sang dùng kênh bán tốc (Half rate) khi lưu lượng truy cập mạng tăng vượt quá mức ngưỡng cho phép. Như vậy khi lắp đặt trạm BTS ở Bát Tràng ta chỉ cần xây dựng cấu hình thấp hơn là 2/2/2 mà vẫn mang lại chất lượng phục vụ tốt. Cấu hình trạm BTS – MBO cấu hình 2/2/2 sử dụng thiết bị Alcatel bao gồm số lượng các card như sau: 01 card SUMA; 03 card ANC; 03 TRE Twin (tương đương với 06 TRE single) Được bố trí như hình 5.2 Trên đây là những tính toán chỉ đề cập đến việc xây dựng cấu hình cho trạm BTS để nhằm phục vụ tốt được lưu lượng khảo sát cho trước. Còn nhiều tính toán khác chưa được đề cập đến, sẽ tiếp tục nghiên cứu và hoàn thiện thêm trong công việc ở thời gian tới. Hình 5.2: Cấu hình BTS MBO 2/2/2 ANC TRE TWIN SUMA 5.2 Báo cáo Drive test chất lượng mạng tại Bát Tràng – Hà Nội Thực hiện Drive Test trạm Bát Tràng và phân tích ta có kết quả sau: Thống kê cuộc gọi Thống kê KPIs DT ngày 15-10-2011 Logfile call RxLev RxQual C/I Events Logfile Scanning Strongest Scanned RxLev Strongest Scanned BSIC Phân tích: Nhận xét: Chất lượng trạm tốt.Các giá trị KPI nhìn chung tốt.Tỉ lệ CSSR hơi thấp do xảy ra 04 block call. Xảy ra 04 block call ở các trạm : GLM_BAT_TRANG_2_B (BCCH: 90); GLM_BAT_TRANG_C (BCCH: 100); LBN_CU_KHOI_B (BCCH: 95); Do lỗi không hiểu bản tin và không giải mã được bản tin kênh SACCH; Khu vực khoanh tròn bị HO nhiều chủ yếu do chồng lấn vùng phủ giữa GLM_BAT_TRANG_2_A và GLM_BAT_TRANG_2_B; Khuyến nghị Đồng bộ đồng hồ đồng bộ của các trạm bị block call kể trên. Tăng ngưỡng HO (Rxlev) giữa cell A và B của trạm GLM_BAT_TRANG_2. Cụp tilt sector GLM_BAT_TRANG_2_A từ 0 độ xuống 1 độ. KẾT LUẬN Đề tài của đồ án đã trình bày những nét cơ bản nhất về mạng thông tin di động GSM, nghiên cứu chức năng, nhiệm vụ, cấu hình phục vụ nhằm đáp ứng lưu lượng của trạm BTS sử dụng dòng sản thiết bị của hãng Alcatel-lucent cùng với việc thực hiện Drive Test trong công tác tối ưu hóa hệ thống cho mạng VMS Mobifone. Đề tài là một công việc khó khăn và đòi hỏi người thực hiện phải nắm vững hệ thống thiết bị, ngoài ra cũng cần phải có những kinh nghiệm thực tế về tính toán và sự trợ giúp của nhiều phương tiện hiện đại để có thể giám sát và kiểm tra rồi từ đó mới đưa ra các công việc thực hiện. Qua thời gian thực hiện em thấy đề tài “Thiết kế xây dựng trạm BTS phục vụ cho một vùng và kiểm tra hoạt động trạm BTS bằng phương pháp đo Driver Test” là một mảng đề tài rộng và luôn cần thiết cho các mạng viễn thông hiện tại nói chung và mạng thông tin di động nói riêng. Khả năng ứng dụng của đề tài là giúp ích cho những người làm công tác trong ngành, là cơ sở lý thuyết để phân tích và tiến hành, từ đó hoàn toàn có thể tìm ra giải pháp tối ưu khoa học nhất. Tuy nhiên do thời gian thực hiện có hạn và trình độ, kinh nghiệm còn hạn chế nên trong quá trình làm đồ án em không thể tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong có được những ý kiến đánh giá, góp ý của các thầy, cô và các bạn. Hy vong trong tương lai gần sẽ tiếp tục có cơ hội tiếp tục nghiên cứu trên hệ thống thực tế. Em xin chân thành cảm ơn. Hà Nội, tháng 5 năm 2011 Sinh viên thực hiện Ngô Ngọc Cảnh TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PTS.Nguyễn Phạm Anh Dũng, Thông tin di động GSM, Nhà xuất bản bưu điện, Hà Nội 1999. [2] Vũ Đức Thọ, Tính toán mạng thông tin di động số CELLULAR, Nhà xuất bản giáo dục, Hà Nội 1999. [3] J. Dahlin, Ericsson´s Multiple Reuse Pattern For DCS 1800, in Mobile Communications International, Nov., 1996. [4] Asha K. Mehrotra, GSM System Engineering, Artech House, Inc Boston London 1996. [5] Phòng Kỹ thuật, Quy trình đo Drive Test trong mạng vô tuyến, Công ty ITC, Hà Nội 2009 [6] Phòng kỹ thuật, Sổ tay BTS thiết bị Alcatel, Công ty ITC, Hà Nội, 2009