Toi uu hoa_mang_ttdd

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
a) Cơ sở lý thuyết
Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, ngành điện tử
viễn thông đã có những bước phát triển vượt bậc. Sản phẩm của nó rất phong phú và đa
dạng đã từng bước đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao về thông tin liên lạc của con
người trên các lĩnh vực của đời sống xã hội. Thông tin di động là một trong những dịch
vụ đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của con người, nó cho phép con người liên lạc
với nhau ở mọi lúc mọi nơi. Ngay từ khi mới ra đời thông tin di động đã phát triển rất
nhanh cả về quy mô và công nghệ. Tính đến nay đã có hàng trăm triệu thuê bao trên thế
giới. Các dịch vụ thông tin di động không chỉ giới hạn cho các khách hàng giàu có và các
nhà doanh nghiệp, quản lý mà phổ cập cho mọi đối tượng trong xã hội. Sự tiến bộ của
khoa học kỹ thuật đã thúc đẩy nền công nghiệp viễn thông phát triển mạnh mẽ từ mạng
điện thoại tương tự sang mạng kỹ thuật số hoàn toàn. Các loại hình dịch vụ ngày càng
phát triển vượt bậc về số lượng cũng như về chất lượng. Mạng điện thoại di động ngày
càng đóng vai trò quan trọng trên mạng viễn thông về tốc độ phát triển thuê bao cũng như
doanh thu trên toàn mạng. Trong khi vẫn còn chưa có cơ sở vững chắc để khẳng định tính
ưu việt của công nghệ WiMAX thì hiện tại hệ thống thông tin di động CDMA vẫn là một
tiềm năng lớn về mặt kinh tế. Hệ thống di động CDMA có những đặc điểm như:
- Mạng CDMA có các ưu điểm:
+ Sử dụng kỹ thuật trải phổ nên tính bảo mật cao.
+ Dung lượng hệ thống lớn do các MS (mobile station) phân biệt nhau bằng
các mã PN (pin code).
+ Chống Fading đa dường tốt.
+ Chuyển giao mềm.
+ Chất lượng thoại tốt hơn.
+ Đáp ứng được các dịch vụ truyền dữ liệu, video.
+ Cần ít trạm thu phát gốc BTS hơn so với GSM.
+ Điểu khiển công suất.
- Nhược điểm:
+ Đồng bộ chuỗi PN phức tạp.
+ Băng thông yêu cầu lớn.

b) Cơ sở thực tiễn
Ngày nay mạng GSM với những ưu điểm nổi bật như: dung lượng lớn, chất lượng
kết nối tốt, tính bảo mật cao … , đã có một chỗ đứng vững chắc trên thị trường Viễn
Đồ án môn học Thông tin Vô tuyến nâng cao

http://www.ebook.edu.vn

-1-

thông thế giới. Ở Việt Nam, khi chúng ta bắt đầu có những máy điện thoại di động sử
dụng công nghệ GSM 900 đầu tiên vào những năm 1993 đã đánh dấu một bước phát triển
vượt bậc về công nghệ Viễn thông của đất nước. Các thuê bao di động tại Việt Nam sử
dụng dịch vụ thoại truyền thống với tốc độ bit là 13Kbit/s và truyền số liệu với tốc độ 9,6
kbit/s.
Các nhà khai thác GSM trên thế giới đang đứng trước một số giải pháp để có được
dịch vụ số liệu truyền tốc độ cao qua mạng thông tin di động hiện có của họ và đang
nghiên cứu kế hoạch để chuyển đổi lên công nghệ 3G. Có hai hướng để lựa chọn: một là
có thể nâng cấp mạng của họ lên thẳng CDMA (Đa truy nhạp phân chia theo mã) hay
nâng cấp lên để có dịch vụ GPRS (General Packet Radio Service – Dịch vụ vô tuyến gói
tổng hợp), E - GPRS (Enhanced GPRS – Dịch vụ GPRS nâng cao) và sau đó thì sẽ đầu tư,
nâng cấp để loại dần công nghệ GSM tiến lên công nghệ W-CDMA (Đa truy nhập phân
kênh theo mã băng rộng).
Mặc dù công nghệ GSM đang áp đảo về số lượng người sử dụng nhưng hệ thống
di động CDMA đã không ngừng được hoàn thiện và áp dụng rộng khắp các nước trên thế
giới. Hiện nay CDMA lại tỏ ra vượt trội hơn bởi những ưu thế công nghệ, CDMA đã đáp
ứng các mục tiêu công nghệ thông tin và truyền thông chính là cung cấp dịch vụ thoại và
dữ liệu di động dung lượng cao.
Tháng 9/2006, sau khi S-fone hoàn tất việc nâng cấp hệ thống mạng, lịch sử phát
triển công nghệ 3G tại Việt Nam, đồng nghĩa với việc Việt Nam chính thức có tên trên
bản đồ 3G toàn cầu. Trong bước khởi đầu này S-fone đã đưa ra những ứng dụng mới ứng
dụng công nghệ CDMA 1x EV-DO với tốc độ lên đến 2,4 Mbps, điển hình là xem phim
và nghe nhạc theo yêu cầu (VOD/MOD) và Mobile Internet.
Cùng với S-fone, VNPT đã triển khai thử nghiệm công nghệ CDMA2000 trong các
mạng nội thị tại thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội, Quảng Ninh, HT Mobile cũng được dự
đoán là sẽ đem lại sức sống mới với một mạng di động 3G tiên tiến sử dụng công nghệ
CDMA 1x EV-DO sẽ cung cấp nhiều ứng dụng trên nền 3G trong năm 2007.
Và các mạng CDMA hiện tại trên thế giới bao gồm:
CDMA 1x EV-DO: là một bước tiến trực tiếp của tiêu chuẩn vô tuyến CDMA
2000 3G. CDMA2000 1x EV-DO cho phép kết nối vô tuyến tốc độ cao ngang với băng
rộng hữu tuyến. EV-DO đang dẫn đầu việc hội tụ các phương tiện điện tử cá nhân và vô
tuyến; cho phép gửi và nhận email với file đính kèm lớn, chơi game tương tác theo thời
gian thực, nhận và gửi hình ảnh hay phim video có độ nét cao, tải nội dung nhạc/video
hoặc kết nối vào các mạng của văn phòng nơi họ làm việc - tất cả đều qua điện thoại di
động.
CDMA2000 1x EV-DO Rev. A có một quá trình phát triển mạnh mẽ, cho phép
các nhà khai thác mở rộng và phát triển mạng lưới hiện nay của họ trong tương lai lâu dài.


-2-

EV-DO Rev. A kết hợp những cải tiến giúp giảm thời gian thiết lập cuộc gọi, độ trễ khi
chuyển phát và cho phép kiểm soát dịch vụ rộng hơn. EV- DO Rev.A cũng đem lại sự gia
tăng đáng kể trong tốc độ truyền dữ liệu so với EV-DO Rev.0- đạt tốc độ kết nối tối đa
3,1 Mbps và tốc độ kết nối ngược tối đa là 1.8 Mbps.
CDMA2000 1xEV-DO Rev. B, một phát triển xa hơn Rev. A trên tiến trình
CDMA2000, đem lại khả năng đa kênh và cho phép các nhà khai thác tổng hợp nhiều
kênh 1,25 MHz cùng lúc và gia tăng đáng kể tốc độ truyền dữ liệu. Lần thực thi Rev. B
đầu tiên sẽ cho phép tốc độ tới 9,3 Mbps cho kết nối tới và 5,4 Mbps cho kết nối ngược.
Một trong những lợi thế chủ yếu của Rev. B là nhà khai thác mạng toàn quyền kiểm soát
việc phân chia độ rộng băng tần để điều chỉnh các hệ thống của họ theo phổ tần mà họ có
được.
HPDPA/HSUPA – HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access- Truy nhập gói
kết nối xuống tốc độ cao) là một bước tiến của WCDMA, được tối ưu hóa cho những ứng
dụng dữ liệu chuyển mạch trọn gói. HSDPA đem lại những bước nâng cao đầy ấn tượng
so với WCDMA cho đường kết nối hướng xuống - hứa hẹn tốc độ dữ liệu tối đa lên tới
14.4 Mbps. Đến cuối tháng 1-2006, trên thế giới đã có hơn 50 mạng HSDPA nữa được
lên kế hoạch hoặc đang triển khai và 9 mạng khác thông báo giai đoạn thử nghiệm.
Tiếp bước HSDPA sẽ là bước tiến nữa trong phát triển các tiêu chuẩn. Giống như
EV-DO Rev.A đã cải tiến rất nhiều cho đường kết nối hướng lên của 1x EV-DO, HSUPA
(High-Speed Uplink Packet Access – Truy nhập gói kết nối hướng lên tốc độ cao) cũng
mở rộng những lợi ích của HSDPA cho kết nối hướng lên. HSUPA sẽ đạt tốc độ tối đa
lên đến 5,76 Mbps.
Với những cơ sở trên đã cho thấy ngoài việc nghiên cứu xây dựng hệ thống và thiết
kế tổ chức mạng CDMA thì công đoạn tối ưu cũng có ý nghĩa hết sức quan trọng. Xuất
phát từ những lý do trên tôi chọn đề tài “TÌM HIỂU VỀ BÀI TOÁN TỐI ƯU HÓA
MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG CDMA” .

2. Nội dung và bố cục đồ án
Nội dung đồ án gồm 3 chương:
Chương 1: Giới thiệu tổng quan về mạng điện thoại di động CDMA.
Chương 2: Lý thuyết chung về bài toán tối ưu tổ chức mạng thông tin di động
Chương 3: Xây dựng chương trình thiết kế tối ưu.

3. Kết luận
Trước tình hình phát triển và lớn mạnh của hệ thống thông tin di động CDMA như
hiện nay thì việc tìm hiểu về các qui trình thiết kế mạng này là thực sự cần thiết. Tuy
nhiên do thời gian có hạn, kiến thức tích lũy chưa nhiều và thiếu điều kiện tham quan
thực tế nên đồ án chưa thể thực hiện được phần phân tích so sánh đánh giá giữa mô hình
lý thuyết và mô hình thực tế để bài toán tối ưu được hoàn chỉnh.


-3-

Chương 1: Tổng quan về mạng điện thoại di động CDMA

Chương 1
TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG CDMA
1.1 Giới thiệu chung
Thông tin trải phổ từ lâu đã được sử dụng trong những hệ thống quân đội . Đặc tính
khác biệt của thông tin trải phổ là băng thông truyền cao hơn đáng kể so với đòi hỏi bởi
tốc độ thông tin, dẫn tới việc xuất hiện thuật ngữ " trải ra ". Điển hình, một mã giả ngẫu
nhiên được sử dụng để “trải” tín hiệu thông tin tới dải thông tần số được cấp phát.
Những hệ thống đa truy xuất thiết kế cho thông tin di động theo truyền thống đã
triển khai kỹ thuật Đa truy xuất phân chia theo thời gian (TDMA) và Đa truy xuất phân
chia theo tần số (FDMA). Trong FDMA, phổ được cấp phát được chia thành những khe
tần số, còn trong TDMA khung truyền trên miền thời gian được chia ra định kỳ thành
những khe thời gian. Do vậy mỗi user truy xuất khe của mình trong miền thời gian hoặc
miền tần số và vì thế họ tương ứng trực giao với nhau trong miền thời gian hay tần số.
Qualcomm Inc là một trong những nhà tiên phong đề nghị sử dụng Đa truy xuất phân chia
theo mã (CDMA) cho thông tin di động cho dân thường, mà thực tế đã dẫn tới tiêu chuẩn
IS-95 Bắc Mỹ.

Hình 1.1 Các hệ thống đa truy xuất
CDMA là kỹ thuật đa truy xuất cho phép nhiều user đồng thời truyền thông tin độc
lập trong cùng băng tần giống nhau. Mỗi user được ấn định một mã giả ngẫu nhiên trực
giao với mã của tất cả user khác hoặc là mã sở hữu những thuộc tính tương quan chéo để
giảm tối đa nhiễu đa truy xuất (MAI). Mã này được thêm vào tín hiệu thông tin, làm cho
tín hiệu trở thành như tín hiệu nhiễu đối với tất cả các user khác. Chỉ có người nhận mới
được cấp cùng một mã và sử dụng nó để tách tín hiệu thông tin. Điều này cho phép chia
sẻ phổ giống nhau bởi nhiều user mà không gây ra nhiễu MAI. Nó cũng bảo đảm bản tin
riêng, từ đó duy nhất user dự kiến mới có khả năng để " giải mã " tín hiệu. Mã này cũng
được biết như là mã trải phổ, bởi vì nó trải rộng dải thông của tín hiệu dữ liệu gốc vào
trong một dải thông rộng hơn nhiều trước khi truyền đi. Bởi vậy là thuật ngữ Đa truy xuất
trải phổ (SSMA) cũng được sử dụng thay thế thuật ngữ CDMA.


-5-

1.2 Quá trình phát triển và xu hướng 4G
1.2.1 Quá trình phát triển

Hình 1.2 Sơ đồ chuyển từ công nghệ 2G sang 3G
Ứng dụng của công nghệ CDMA được giới thiệu trong những hệ thống tổ ong trong
đầu những năm 1990 với sự phát triển và thương mại hoá của tiêu chuẩn IS-95. Kể từ đó,
công nghệ này được triển khai rộng rãi trên cả thế giới, đạt đến con số 180 triệu thuê bao
cuối những năm 2003. Bởi vì tính thương mại hóa của nó, công nghệ CDMA đã phát triển
từ IS-95 thành CDMA2000 và cùng với nó là sự mở rộng về dung lượng thoại, tốc độ dữ
liệu và những thành tố mạng.
IS-95 và phiên bản PCS của nó J-STD-008 xuất hiện vào khoảng 1994 như là những
tiêu chuẩn TIA, đưa ra sự gia tăng dung lượng đáng kể so với những mạng TDMA đang
tồn tại. Sau một vài năm triển khai CDMA, IS95-B được giới thiệu vào năm 1998, bao
gồm những mở rộng sau :
+ Hỗ trợ cho ứng dụng dịch vụ dữ liệu gói tốc độ trung bình, lên tới 64kbps, sử dụng
tập hợp những kênh truyền mã hóa.
+ Nâng cao hoạt động chuyển giao mềm với các mức ngưỡng động.
+ Mở rộng thủ tục chuyển giao liên tần để thuận tiện cho việc triển khai mạng đa
sóng mang.
+ Nâng cao truy xuất hệ thống trong những vùng chuyển giao với những thủ tục
chuyển giao trạng thái truy xuất.
+ Những cải thiện khác liên quan đến cho phép định vị vị trí và roaming toàn cầu.



-6-


Hình 1.3 Khả năng tương thích trong quá trình phát triển công nghệ CDMA
Trong suốt quá trình phát triển của công nghệ này, mỗi tiêu chuẩn hay phiên bản
mới được thiết kế để duy trì khả năng tương thích đầy đủ với những hệ thống trước. IS95-A/B, mà thường gọi là IS95A/B, đi cùng với một vài tiêu chuẩn báo hiệu dựa trên
công nghệ di động tổ ong 2G hay là CDMAone. Mặc dù nó đã cải thiện hoạt động và
nhiều đặc tính, IS95A/B không được triển khai rộng rãi như các nhà điều hành đã mong
đợi cho công nghệ CDMA thế hệ kế tiếp dựa trên những tiêu chuẩn cdma2000.
Phiên bản mở đầu của cdma2000 là IS2000 Release 0, liên quan đến hệ thống 1XRTT. Mặc dù phiên bản này không phải là một phiên bản hoàn hảo, nó được phát triển và
xây dựng gắn vào chipset CDMA mới và được cung cấp rộng rãi cho thị trường toàn cầu.
Một vài đặc tính chủ chốt của cdma2000 có trong Release 0 :
Tương thích với IS95 B bao gồm mở rộng về chuyển giao trạng thái lưu thông và
truy xuất.
Giải điều chế kết hợp hướng lên với giám sát ngược.
Điều khiển luồng hướng tới nhanh.
Trải phổ mã Walsh có chiều dài biến đổi.
Tốc độ dữ liệu 150kbps đến 300kbps tùy thuộc vào cấu hình kênh truyền vô
tuyến
Điều chế QPSK cả hướng lên và hướng xuống
Mã hóa kênh truyền mở rộng với bộ mã hóa turbo ở những tốc độ cao.
Hỗ trợ tùy chọn cho phân tập truyền dẫn.
Tăng tuổi thọ cho thiết bị đầu cuối di động với kênh đánh số mới nhanh hơn.
Sự kết hợp của tất cả sự mở rộng này cung cấp một dung lượng thoại gấp đôi so với
những hệ thống CDMAone và tốc độ dữ liệu 153.6kbps hoặc là 307.2kbps tùy thuộc vào
cấu hình vô tuyến. Sự triển khai thương mại của hệ thống cdma2000 bắt đầu vào đầu năm


-7-

2000 tại Hàn Quốc và sớm mở rộng sang những quốc gia khác. Một vài lời tranh luận
rằng 1xRTT không theo đầy đủ với những yêu cầu của IMT2000 là tốc độ dữ liệu
384kbps cho thông thường và 2Mbps cho đầu cuối cố định, nó nên được coi là 1 hệ thống
“2.5G”.
Phiên bản CDMA2000 hoàn thiện đầu tiên là Release A, ra đời năm 2000, bao gồm
băng hẹp (1X) và băng rộng (3X) tương ứng với các kiểu sóng mang 1.25 Mhz và 3.75
Mhz. Một vài đặc tính chính của Release A là :
Tương thích với CDMAONE và Release 0.
Hỗ trợ báo hiệu cho những kênh chung mới vốn được sử dụng cho truy xuất và
truyền dẫn cụm dữ liệu ngắn.
Báo hiệu mở rộng cho những dịch vụ đồng thời.
Những định dạng frame và tốc độ mềm dẻo.
Sự thương lượng QoS.
Thuật toán mã hóa mở rộng.
Không lâu sau Release A, Release B của IS2000 được ra đời với một vài sự cải thiện
về giao thức báo hiệu như Chuyển giao mềm phối hợp mã kênh, Báo cáo thời gian trống
CDMA, và nâng cao lưu lượng tới truyền Idle.
Theo sự triển khai rộng rãi của Release 0, và mặc dù có sự cải thiện đáng kể trong
tiêu chuẩn, Release A và B không làm thúc đẩy các nhà điều hành nâng cấp mạng của họ.
Bởi vì Release 0 đã cung cấp cho nhà điều hành đủ dung lượng thoại và bởi vì phương
tiện trong việc yêu cầu dữ liệu tốc độ cao bị trì hoãn bởi nhiều yếu tố khác nhau, những
sự nâng cấp đáng giá cho những phiên bản mới sẽ không thể được thanh minh.
Trong lúc ấy, một vài nhà điều hành muốn giới thiệu những dịch vụ dữ liệu tốc độ
cao đòi hỏi tốc độ dữ liệu hướng xuống cao hơn nhiều so với 150kbps được cung cấp bởi
cdma2000. Thúc đẩy bởi nhu cầu này, 3GPP2 nghiên cứu những chi tiết cụ thể của công
nghệ tốc độ dữ liệu cao HDR, phát triển bởi Qualcomm Inc., cải tiến hơn và cho ra đời
như là một tiêu chuẩn mới gọi là Dữ liệu gói tốc độ cao HRPD trong cuối năm 2000. Tiêu
chuẩn này là IS856 hay là 1xEV-DO.
1xEV-DO được thiết kế để cung cấp những dịch vụ HRPD có hiệu quả mà không
bắt buộc phải hỗ trợ chuyển mạch kênh trong IS-95. Công nghệ HRPD đạt được hiệu suất
phổ rất cao trên đường xuống bằng cách sử dụng điều chế mức cao, thích ứng tốc độ
nhanh, và lập trình trên một kênh dữ liệu đơn tốc độ cao mà được ghép kênh theo thời
gian giữa những user đang hoạt động. Tuy nhiên ở hướng lên của HRPD thì rất giống với
hệ thống 1xRTT về tốc độ dữ liệu thấp hơn và trễ lớn hơn nhiều so với hướng xuống.
Một trong những trở ngại chính của IS856 cho những nhà điều hành là nó chỉ cung
cấp những dịch vụ dữ liệu gói trên nền tảng best-effort và không cung cấp những ứng
dụng đòi hỏi QoS nghiêm ngặt như là thoại. Mối quan tâm này thúc đẩy 3GPP2 tiếp tục
đưa ra một phiên bản mới của cdma2000 với mục đích cụ thể là thêm vào một kiểu dữ


-8-

liệu tốc độ cao. Mục tiêu là đạt đến hoạt động của HRPD mà không ảnh hưởng tới khuôn
khổ của sự tương thích với những mạng đang tồn tại cho những dịch vụ thoại và dữ liệu
tốc độ thấp. Kết quả được gọi là hệ thống 1xEV-DV, ra đời với tư cách là Release C của
IS2000, năm 2002. Một vài đặc tính chính của Release C như sau :
Sự giới thiệu của một kiểu kênh dữ liệu gói hướng tới và những giao thức thích hợp
Khung ngắn (1.25-5 ms) và lập trình nhanh để tận dụng phân tập nhiều user.
Cấp phát động về công suất và tài nguyên mã Walsh giữa kênh dữ liệu gói và
kênh thoại/dữ liệu tốc độ thấp.
Thiếp lập cuộc gọi nhanh và quá trình nhận thực mở rộng
Thông lượng dữ liệu hướng tới có thể so sánh với 1xEV-DO.
Có thể cho rằng Release C như là sự kết hợp của những phiên bản trước và những
khái niệm sử dụng trong 1xEV-DO với một vài sự phát triển thêm.
Với một vài nhà điều hành sự mất cân bằng thông lượng giữa hướng tới và hướng
ngược và hoạt động trễ là có thể chấp nhận được. Tuy nhiên, với một vài ứng dụng yêu
cầu trễ thấp hơn như game, message tức thời, và thoại qua IP (VoIP), QoS được đòi hỏi
có thể không được cung cấp với 1xEV-DO hay là Release C của IS2000 trừ phi vài cải
thiện ở đường lên được thực hiện.
3GPP2 do đó bắt đầu tiếp tục mở rộng đường lên cho IS2000 như là một phần của
Release D và song song là một nỗ lực có thể gây tranh luận trên Release A của
HRPD/IS856. Những sự mở rộng được đưa ra khiến cho IS2000 và IS856 rất giống nhau
về mặt bản chất và sẽ mang lại sự tăng cường hoạt động cho đường lên. Release D của
IS2000 ra đời vào tháng 3 năm 2004 bởi 3GPP2 và bao gồm những đặc tính sau đây :
Một kênh dữ liệu gói hướng ngược mới tốc độ cao và những giao thức thích hợp.
Thích ứng liên kết với sự cải thiện ARQ lai tạp và chọn lựa.
Khung truyền ngắn hơn và trễ thấp hơn cho kênh dữ liệu gói.
Một địa chỉ MAC với nhiều tuỳ chọn điều khiển tốc độ đường lên và kiểm soát QoS.
Hỗ trợ dữ liệu tốc độ lên tới 1.8Mbps.
Duy trì khả năng tương thích với CDMAone và những phiên bản trước đó của IS2000.
Thông lượng đường lên hơn 600kbps.
Trong lúc ấy, những yếu tố tương tự cũng đã được thêm vào cho hướng về của
1xEV-DO với tư cách là một phần của tiêu chuẩn IS856 Release A nhưng trong một thiết
kế mà tương thích với IS856 gốc. Kết quả là thông lượng, độ trễ và kiểm soát QoS của
HRPD đã được gia tăng cụ thể, cung cấp một thiết kế cân bằng hơn nhiều giữa hướng lên
và hướng xuống.
1.2.2 Xu hướng 4G
Ngày nay công nghệ mạng đóng một vai trò quan trọng trong khoa học và thương
mại. Khoa học đã cách tân và phát triển những công nghệ mới để phù hợp với nhu cầu


-9-

của thương mại và thỏa mãn đòi hỏi của khách hàng. Vì vậy một chủ đề nóng đã và đang
được bàn luận hiện nay đó là con đường phát triển từ 3G sang 4G và hơn thế nữa (5G).
Để tìm hiểu về vấn đề này, trước hết chúng ta cần hiểu ngắn gọn 3G là gì ? 3G là thế hệ
thứ ba của mạng vô tuyến bao gồm một vài đặc điểm sau đây : mở rộng roaming, những
dịch vụ dữ liệu băng rộng với video và multimedia, chất lượng thoại được tăng cường, tốc
độ lên đến 2Mbps. Nói một cách khác 3G là một tiêu chuẩn, được sự đồng ý chung với
những đặc tính, được phát triển và cách tân bởi những nhà nghiên cứu và phát triển.
Trong năm 2005, 3G đã sẵn sàng để phát triển cùng với mạng (WCDMA, WLAN…) và
vùng sử dụng thiết bị di động (cell phone và GPS). Câu hỏi được đặt ra là 3G chưa phát
triển hoàn toàn, tại sao mọi người lại bắt đầu thảo luận về 4G và thậm chí là 5G, có phải
4G là sự phát triển hay là cuộc cách mạng của 3G? Ông Mikko A. Uusitalo, chủ tịch và là
người đứng đầu Nokia Reseach Center, chỉ ra rằng “ 4G là một mục tiêu nghiên cứu cho
mạng vô tuyến tế bào khu vực rộng thế hệ kế tiếp, trong đó đã có 1G, 2G, 3G và 4G và
hơn thế nữa 5G là một sự nối tiếp hiển nhiên cho điều đó?
Từ những điểm nói trên, chúng ta có thể hiểu rõ rằng 4G thực ra là chưa tồn tại. Nói
chung, 4G là sự phát triển không chỉ là giải quyết những giới hạn và vấn đề của 3G, mà
nó còn mở rộng về chất lượng dịch vụ, gia tăng băng thông và giảm giá thành tài nguyên.
Tóm lại, chúng ta có thể tóm tắt quá trình phát triển của mạng thông tin di động cùng
với sự phát triển về tốc độ một cách ngắn gọn sau đây. Thế hệ thứ nhất, 1G, là tương tự
với tốc độ lên tới 2.4kbps được giới thiệu trong đầu những năm 1980 và hoàn thiện vào
cuối những năm 1990. Thế hệ thứ 2, hệ thống 2G, được đề xuất vào cuối những năm 1980
và hoàn thành vào cuối những năm 1990, là tín hiệu số cho thoại và tốc độ lên đến
64kbps. Thế hệ thứ 3, hệ thống vô tuyến 3G, được cung cấp tốc độ truyền dẫn từ 125kbps
tới 2Mbps, được phát triển cuối năm những 1990 gần như là hoàn thiện vào cuối những
năm 2000. Thế hệ thứ 4, 4G, thì vẫn chưa tồn tại. Về cơ bản, 4G là sự phát triển để giải
quyết những giới hạn và vấn đề của 3G; ngoài ra còn cung cấp tốc độ theo lý thuyết lên
tới 1Gbps.



-10-


Hình 1.4 Xu hướng 4G.
1.3 Mô hình hệ thống CDMA
Có rất nhiều các phương pháp đa truy nhập như :
FDMA : Đa truy nhập phân chia theo tần số, phục vụ các cuộc gọi theo các
kênh tần số khác nhau
TDMA : Đa truy nhập phân chia theo thời gian, phục vụ các cuộc gọi theo
các khe thời gian khác nhau
CDMA : Đa truy nhập phân chia theo mã, phục vụ các cuộc gọi theo các
chuỗi mã khác nhau
PDMA : Đa truy nhập phân chia theo cực tính, phục vụ các cuộc gọi theo sự
phân cực # của sóng vô tuyến
SDMA : Đa truy nhập phân chia theo không gian, phục vụ cuộc gọi theo các
anten định hướng búp sóng hẹp



-11-


Mỗi sự ra đời của một thế hệ mạng di động đều có những mô hình riêng, thậm chí
trong cùng một thế hệ thì những sự cải tiến cho những mạng di động sử dụng công nghệ
CDMA đều đưa ra những tiêu chuẩn mới và tốt hơn. Do đó, sẽ xuất hiện những mô hình
mạng đi liền với những tiêu chuẩn đó.
1.3.1 Băng tần của hệ thống và quy hoạch sử dụng ở Việt Nam
Mỗi hệ thống thông tin di động được cấp phát 1 hoặc nhiều băng tần xác định.



-12-


CDMA được xây dựng lý thuyết từ khoảng 1950 và được áp dụng trong quân sự từ
1960, được thương mại hoá từ thập niên 80 và phát triển bởi Qualcomm - với chuẩn IS-95
năm 1991. Được triển khai ở Việt Nam từ 7/2003.
Hệ thống CDMA có những ưu điểm cơ bản sau
Dung lượng hệ thống gấp 8-10 lần so với AMPS và 4-5 lần so với GSM (TDMA)
Chất lượng cuộc gọi được nâng cao
Đặc tính phủ sóng được cải thiện,khá năng phủ sóng
Tăng thời gian đàm thoại cho máy đầu cuối
Dải thông được cung cấp tuỳ theo yêu cầu sử dụng
Nâng cấp mạng dễ dàng
Hệ thống CDMA cung cấp chức năng điều khiển công suất 2 chiều (từ BS ->MS
và ngược lại). Có 2 cấu hình điều khiển công suất thích ứng:
Điều khiển công suất vòng hở:
Trạm gốc BTS phát tín hiệu pilot trong kênh Pilot thuộc kênh hướng xuống, MS sẽ
đo cường độ Pilot thu được để đánh giá được suy hao đường truyền và do đó MS sẽ điều
khiển công suất phát của mình ở mức cần thiết
Điều khiển công suất vòng kín :
Trạm gốc giám sát công suất tín hiệu vô tuyến nhận được từ MS, tính toán, phát
bản tin điều khiển mức công suất của MS. Căn cứ vào cường độ Pilot thu được và sự điều
khiển công suất của trạm gốc, MS sẽ điều khiển công suất thích ứng tạo ra mức công suất
phát một cách chính xác.


-13-

Nội dung của đồ án môn học chỉ đi vào đề cập mô hình mạng CDMA2000 của thế
hệ thứ 3 và mô hình mạng thông tin di động ALL IP của thế hệ thứ 4.
1.3.2 Cấu hình tổ chức hệ thống mạng thông tin di động CDMA2000
Mạng thông tin di động công cộng sử dụng CDMA đã được thương mại hoá hoàn
toàn vào năm 1990 và đã được phổ biến rộng rãi do sự gia tăng to lớn về số lượng thuê
bao. Từ đó trở đi, hệ thống CDMA dựa trên IS-95 được phát triển theo những tiêu chuẩn
của IS-2000, và hoạt động để cấu hình nên mạng thế hệ 3(3G), khi những tiêu chuẩn và
những giới thiệu về IP và truyền dẫn gói tốc độ cao được thiết lập. Trong năm 2000,
mạng sử dụng CDMA2000 được cấu hình tại Hàn Quốc. Mạng này có sự tương thích cho
mạng IS-95, và được mong đợi để phát triển lên thành 1X-EV DO/DV trong tương lai. Nó
sẽ được chấp nhận như là một dịch vụ đồng thời của IMT-2000, và có thể được sử dụng
như là một thành tố mạng vô tuyến trong 4G hay là mạng ALL IP.
Hệ thống CDMA 1X được cung cấp bởi LGE hiện tại hỗ trợ truyền gói 144kbps và
mạng lõi gói để cung cấp chức năng IP đơn giản. Bên cạnh đó, thành tố WIN (Wireless
Intelligent Network) và những đơn vị bổ sung thêm để cung cấp dịch vụ được đưa ra tại
mạng lõi. Thêm vào đó, việc quản lý mạng được cấu hình cho việc vận hành và quản lý
tình trạng của hầu hết các thành phần mạng.
Mạng thông tin di động được chia ra làm 3 phần : PCN(Packet Core Network),
RAN(Radio Acess Network), CCN(Circuit Core Network) và dịch vụ dữ liệu gói. Mạng
lõi chuyển mạch kênh CCN bao gồm MSC cho tổng đài hệ thống, HLR cho dịch vụ thuê
bao di động, AuC cho việc mã hoá nhận thực, SMSC/VMS/FMS cho dịch vụ trên tin
nhắn ngắn, thoại, fax và thư, IWF cho dịch vụ dữ liệu chuyển mạch kênh, và còn nữa….



-14-


Hình 1.5 Mạng CDMA2000 1x
Mạng truy nhập vô tuyến (RAN) được cấu hình với BTS cho kết nối cuộc gọi vô
tuyến của những thuê bao di động và BSC để điều khiển BTS. Mạng lõi chuyển mạch gói
(PCN) được cấu hình với PDSN, bộ modem cho truy nhập mạng gói, AAA cho việc nhận
thực và tính cước của mạng gói, HA cho chức năng IP di động, và router cho truy nhập
mạng internet ngoài.
1.3.2a Mạng lõi chuyển mạch kênh CCN (Circuit Core Network)
CCN là mạng cung cấp dịch vụ thoại đang tồn tại và để giao tiếp với các mạng như
PSTN, PLMN và ISDN. Thêm vào đó, nó được cấu hình để cung cấp những dịch vụ bổ
sung và dịch vụ mạng cho thuê bao di động.



-15-


Hình 1.6 Mạng lõi chuyển mạch kênh
MSC
MSC (Mobile Switching Center), là trung tâm của mạng thông tin di động, cung cấp
chức năng interworking giữa những mạng như mạng thông tin di động, PSTN và ISDN,
hoặc là giữa những nhà cung cấp dịch vụ mạng khác như là mạng thông tin di động,
PLMN, mạng internet và PSDN.
Thêm vào đó, MSC trao đổi thông tin với HLR (Home Location Register) và VLR
(Visitor Location Register) nhằm lưu trữ thông tin của thuê bao để thực hiện chức năng
tổng đài, và giao tiếp với BSC để truyền và nhận tín hiệu và dữ liệu thoại với MS.
MSC là một hệ thống tích hợp và ứng dụng hiệu quả, dựa trên những tiêu chuẩn
thông tin di động quốc tế. MSC dễ dàng mở rộng và điều chỉnh hệ thống, thông qua cấu
trúc mở cung cấp tính mềm dẻo và tính module để dễ dàng mở rộng hệ thống theo sự phát
triển của công nghệ, và được cấu hình bằng cách xét đến PSTN, ISDN, dịch vụ gói, cũng
như là dịch vụ mạng thông minh.
VLR
VLR (Visitor Location Register) lưu trữ và quản lý thông tin tạm thời tất cả các MS
đang có mặt trong vùng quản lý của nó. Và khi một thuê bao di động thực hiện cuộc gọi,
VLR chuyển thông tin liên quan của thuê bao đến MSC tuỳ theo yêu cầu của MSC.
Dữ liệu liên quan VLR luôn luôn được duy trì giống với HLR.
HLR
HLR (Home Location Register) là hệ thống quản lý dữ liệu lưu trữ và quản lý thông
số và thông tin định vị của tất cả MS được đăng kí trong khu vực riêng của nó. HLR
những thông tin quan trọng như dung lượng truy xuất của MS, dịch vụ cơ bản, dịch vụ bổ
sung, và thực hiện chức năng định tuyến của thuê bao đầu cuối. Thêm vào đó, HLR cung
cấp dịch vụ của mạng thông minh vô tuyến thế hệ sau bằng cách cung cấp những thành


-16-

phần mạng của WIN với dữ liệu liên quan của thuê bao vào thời gian của dịch vụ thông
minh.
AuC
AuC (Authentication Center) là một hệ thống mà thực hiện quá trình nhận thực của
thuê bao, và nó liên kết với mạng thông tin di động qua HLR.
SMSC
SMSC (Short Message Service Center) là một hệ thống thực hiện dịch vụ bản tin
ngắn, và nó liên kết với mạng thông tin di động qua MSC và HLR.
VMS
VMS (Voice Mailing System) là một hệ thống thực hiện dịch vụ hộp thư thoại, và nó
liên kết bởi MSC, PRI và NO.7.
IWF
IWF (Interworking Function) là một hệ thống cung cấp dữ liệu chuyển mạch kênh
bằng cách liên kết với MSC.
WIN/PPS
SCP (Service Control Point) điều khiển dịch vụ WIN và cung cấp thông tin được yêu
cầu từ SSP (MSC) bằng cách quản lý thông tin trên những thuê bao dịch vụ WIN. Hiện tại
SCP chỉ đưa ra tại Việt Nam dịch vụ PPS. Mặt khác, SSP (Switching Service Point) của
MSC nhận ra những cuộc gọi dịch vụ thông minh để cung cấp SCP thông tin trên dịch vụ
được yêu cầu bởi một thuê bao, và để thực hiện định tuyến theo bản tin SCP.
IP (Intelligent Peripheral) thực hiện một dịch vụ bổ sung của mạng thông minh bằng
cách sử dụng thoại hay là văn bản cho những thuê bao người dùng của mạng thông minh.
1.3.2.b Mạng lõi chuyển mạch gói
PCN (Packet Core Network) là một thành phần mạng cung cấp dịch vụ gói bằng
cách liên kết với PSPDN và mạng internet. Và những tiêu chuẩn truy xuất liên mạng theo
những tiêu chuẩn của IETF hiện đang sử dụng tại những mạng hiện hành.

Hình 1.7 Mạng lõi chuyển mạch gói


-17-

PDSN (&FA)
PDSN (Packet Data Serving Network) hay là FA (Foreign Agent) cung cấp chức
năng modem gói cho giao tiếp với mạng internet, và cung cấp chuyển mạch cho những
cuộc gọi dữ liệu gói và thông tin liên quan tính cước gói.
AAA
AAA (Authentication, Authorization, Accounting) cung cấp chức năng của việc
nhận thực, sự cho phép, và tính cước cho việc truy xuất mạng cuộc gọi gói.
HA
HA (Home Agent) là một thành phần mạng cung cấp thuê bao gói với chức năng IP
di động, và nó cũng là một thành tố mạng thêm vào để bảo đảm tính lưu động của những
thuê bao mà đều có mỗi FA (Foreign Agent).
Router, DHCP, DNS, FW
Hệ thống đề cập ở trên, là một thành phần để cấu hình nên mạng dữ liệu, cung cấp
kết nối liên hệ thống và một đường dẫn trong việc hệ thống truyền dữ liệu gói, cũng như
là kết nối đến Internet. Thêm vào đó, nó ngăn ngừa mạng bên ngoài bằng cách ngăn ngừa
(FW : Fire Wall), và chuyển tên miền thành địa chỉ IP (DNS : Domain Name Server), và
ấn định địa chỉ IP (DHCP). Bên cạnh đó, những thành phần cho cấu hình mạng khác có
thể được thêm vào.
1.3.2.c Mạng truy nhập vô tuyến
RAN (Radio Acess Network) được cấu hình với những thành tố mạng để cung cấp
tín hiệu và những cuộc gọi vô tuyến, vốn là những yếu tố của dịch vụ mạng thông tin di
động, và nó cũng cung cấp PCN (Packet Core Network).

Hình 1.8 Mạng truy nhập vô tuyến



-18-

BSC
BSC (Base Station Controller) giao tiếp với nhiều BTS, để thực hiện chức năng xử lí
chuyển giao liên cell, điều khiển cuộc gọi, điều khiển việc bảo dưỡng và vận hành BTS.
BSC giao tiếp với MSC bằng báo hiệu số 7.
BTS
Một vùng ảnh hưởng bởi năng lượng của BTS (Base Station Transceiver System)
được gọi là một cell. BTS là một hệ thống mà thông tin vô tuyến với MS trong cell để
cung cấp những thuê bao những dịch vụ thông tin di động.
Để làm được như vậy, BTS thực hiện mã hoá và giải mã kênh truyền vô tuyến để thu
phát tín hiệu với MS. Thêm vào đó, để cung cấp những cuộc gọi vô tuyến chất lượng tốt
hơn nhiều tiện ích hơn, nó thực hiện chức năng điều khiển tốc độ tín hiệu thu phát, đo
lường chất lượng up-link, tính đa dạng không gian, quản lý tài nguyên vô tuyến và bảo
dưỡng chính nó.
PCF
PCF (Packet Control Function) tồn tại trong BSC nội, và nó là một thành phần thêm
vào của mạng 1x RTT. PCF cung cấp tín hiệu vô tuyến và dữ liệu gói bằng đường dẫn
PCN.
1.3.3 Mô hình mạng 4G
Thực tế hiện nay chưa có nơi nào triển khai hệ thống thông tin di động thế hệ thứ tư
(4G) cho nên một mô hình cụ thể cho 4G vẫn chưa được xây dựng. Hình 1.9 biểu diễn
một cấu trúc trong đó các kết nối liền mạch nhau trong mô hình chung của hệ thống 4G.

Hình 1.9 Cấu trúc kết nối của 4G.


-19-

Nói chung, cấu trúc của 4G bao gồm 3 vùng kết nối cơ bản sau: PANs (như là
Bluetooth), WLANs ( tiêu chuẩn IEEE 802.11), và kết nối của các mạng tế bào. Dưới mô
hình này, 4G sẽ cung cấp một phạm vi rộng lớn của những thiết bị di động hỗ trợ roaming
toàn cầu. Mỗi thiết bị sẽ có khả năng kết nối thông tin Internet mà có thể được điều chỉnh
cho mạng đang sử dụng thiết bị đó tại cùng thời điểm.
Trong hệ thống di động 4G, mỗi điện thoại sẽ có một địa chỉ IP “home” thường trực,
đi cùng với một địa chỉ “care-of” cho biết được vị trí thật sự. Khi một máy vi tính ở bất kì
đâu cần liên lạc với máy di động, đầu tiên nó gửi một gói đến địa chỉ “home” của máy.
Một server danh mục chuyển tiếp gói tin này đến địa chỉ “care-of” thông qua kênh, như
trong IP di động thông thường. Tuy nhiên, server danh mục này cũng gửi một bản tin đến
máy vi tính thông tin cho nó biết địa chỉ “care-of” chính xác, để trong tương lai gói có thể
được gửi trực tiếp. Bởi vì rất nhiều địa chỉ và nhiều lớp mạng con, cho nên IPv6 được đòi
hỏi cho tính linh động này. Mục tiêu của 4G là để thay thế sự gia tăng nhanh chóng của
những mạng lõi di động bằng chỉ một tiêu chuẩn mạng lõi khắp toàn cầu, dựa trên IPv6
cho việc điều khiển, video, dữ liệu gói, và thoại. Điều này sẽ cung cấp những dịch vụ
video, thoại và dữ liệu đồng nhất đến máy di dộng, hoàn toàn dựa vào IPv6. Mục đích là
để cung cấp những dịch vụ đa truyền thông không dây đến user khi truy xuất vào một cấu
trúc toàn IP thông qua những công nghệ truy xuất không đồng nhất. IPv6 được ví như
chất keo dính cho việc cung cấp tính kết nối và tính di động toàn cầu giữa các mạng. Hầu
hết những công ty vô tuyến đều đang chờ đợi IPv6, bởi vì chúng có khả năng giới thiệu
được những dịch vụ mới.
Như biểu diễn trong hình 1.10 dưới, ta có thể thấy nhiều công nghệ được sử dụng
trong cấu trúc mạng 4G. Hiện nay có 3 con đường đi lên 4G. Thứ nhất, đó là phát triển từ
hệ thống 3G sẵn có, khi 3G phát triển đến một mức độ nào đó thì nhất thiết phải có những
yêu cầu về gia tăng tốc độ cũng như dung lượng và đó chính là cơ sở để 4G ra đời. Con
đường thứ hai đó là từ mạng LAN vô tuyến, vì hiện nay Wifi và Wimax đang được triển
khai rộng khắp cho các thiết bị đầu cuối như PC, laptop, và PDA. Cuối cùng con đường
thứ 3 là nhưng tiêu chuẩn IEEE 802.16e và 802.20 vốn đơn giản hơn 3G với hiệu suất
tương đương. Cùng với sự phát triển về công nghệ, những dịch vụ trong cấu trúc 4G cũng
hết sức đa dạng.
Tóm lại, có thể định nghĩa một cách vắn tắt về hệ thống 4G sẽ triển khai trong tương
lại như sau : nó là một hệ thống tích hợp của các hệ thống, mạng tích hợp của các mạng
hoàn toàn dựa trên IP; đạt được nhờ sự hội tụ của mạng vô tuyến và hữu tuyến và một vài
sự hội tụ khác, mà có khả năng cung cấp tốc độ lên tới 100Mbps hay thậm chí là 1Gbps,
tương ứng với môi trường trong nhà hay bên ngoài; với QoS end-to-end và tính bảo mật
cao, cung cấp bất cứ dịch vụ nào tại bất cứ thời điểm mà người dùng yêu cầu, dữ liệu
thông suốt, giá cả phải chăng, tính cước một lần và hoàn toàn riêng tư.


-20-


Chương II
LÝ THUYẾT CHUNG VỀ BÀI TOÁN TỐI ƯU TỔ CHỨC MẠNG
THÔNG TIN DI ĐỘNG
2.1. Tổng quan về tối ưu và qui trình
2.1.1. Tổng quan về tối ưu
Tối ưu RF- là quá trình cần thiết khi thiết kế một mạng không dây, để đưa ra một
mức thực hiện xác định trước và duy trì mức này khi hệ thống hoàn thiện .
Tối ưu RF để đạt được 3 điều sau:
Thực hiện cải thiện cuộc gọi
Điều khiển chuyển giao
Quản lý khả năng dung lượng hiệu quả
2.1.2. Các bước thực hiện tối ưu
Có 3 bước trong hoạt động tối ưu:
+ Trước khi đưa vào khai thác: việc tối ưu một mạng trước khi đưa vào khai thác
tập trung vào các yếu tố sau:
- Thực hiện một hệ thống hay kiểm tra nhóm datafill và làm một cuộc thử nghiệm
cuối cùng (cluster datafill audit and shakedown)
- Vùng phủ sóng RF và điều khiển chuyển giao
- Đưa ra danh sách các lân cận (neighbor lists) ban đầu
- Giảm tối thiểu các cuộc gọi bị rớt
- Tăng khả năng truy nhập
- Xác định việc thiết lập cửa sổ tìm kiếm
- Tăng tốc độ hoàn thành chuyển giao cứng
+ Sau khi đưa vào hoạt động: việc tối ưu tập trung vào các vấn đề sau:
- Giảm cuộc gọi bị rớt
- Tăng việc hoàn thành truy nhập
- Giám sát sự gia tăng dung lượng và lưu lượng
+ Trong suốt quá trình phát triển và hoàn thiện: việc tối ưu tập trung vào các
vấn đề sau:
- Thực hiện hợp nhất các site mới vào mạng hiện tại
- Giám sát sự gia tăng dung lượng và lưu lượng
- Giảm tối thiểu các cuộc gọi bị rớt


-18-

- Tối đa việc truy nhập thành công
- Tối đa hóa chuyển giao cứng thành công
2.1.3. Thủ tục tối ưu
Các tiêu chuẩn ban đầu là tập hợp các điều kiện phải đáp ứng trước khi thực hiện
việc tối ưu:
- Tất cả các BTS phải được lắp đặt và được xác định kích cỡ phù hợp
- Phổ tín hiệu thu cần phân biệt rạch ròi với can nhiễu giảm đến -110dBm cho hệ
thống 800MHz (-111dBm cho các hệ thống 1900MHz)
- Tất cả các sector cần sẵn sàng hoạt động, có khả năng thiết lập các cuộc gọi, và
thực hiện chuyển giao
- Toàn bộ nhân viên đều sẵn sàng để thay đổi các tham số, thực hiện ghi lại SBS
(SBS logging) cho phép hay không cho phép OCNS, và tăng hay giảm các sector.
- Sẵn sàng thực hiện nâng cấp cơ sở dữ liệu site trong công cụ dự đoán.
- Tất cả phương tiện kiểm tra, các công cụ, các bản đồ v.v… phải sẵn sàng thực
hiện: kiểm tra thiết bị cần được lắp đặt và kiểm tra.
- Qui hoạch offset PN cần được thiết lập và được đưa vào datafill
- Danh sách lân cận ban đầu được khởi tạo và đưa vào datafill.
- Đưa ra các tiêu chuẩn được định nghĩa.
Trước khi đưa vào khai thác ( qua bước thứ nhất- ONCS bị vô hiệu hóa):
- Thực hiện kiểm tra datafill và làm một cuộc thử nghiệm cuối cùng (cluster
datafill audit and shakedown)
- Thực hiện vận hành nhóm sử dụng 2 phút cuộc gọi Markov (2min.Markov calls)
- Tối ưu SRCH_WIN_A và các cửa sổ giải điều chế BTS
- Tối ưu SRCH_WIN_N/R
- Thực hiện phân tích vùng phủ sóng RF
- Thực hiện phân tích cuộc gọi bị rớt và việc truy nhập không thực hiện được
- Thực hiện điều chỉnh danh sách các lân cận
- Tạo ra điều chỉnh biểu đồ độ lợi truyền trên một site
- Tạo ra những thay đổi cần thiết để tìm hiểu mạng trong suốt quá trình phân tích.
- Thực hiện lại các bước trên cho tới khi đạt được kết quả mong muốn.
Trước khi đưa vào khai thác ( qua bước thứ hai- cho phép ONCS ):
- Thực hiện kiểm tra nhóm sử dụng 2 phút cuộc gọi Markov (2min.Markov calls)
- Thực hiện lại các biểu đồ phân tích vùng phủ sóng RF
- Thực hiện phân tích các cuộc gọi bị rớt
- Thực hiện phân tích việc truy nhập không thực hiện được
- Xác định số sector trung bình trên một user
- Thực hiện phân tích chi tiết các vùng đặc biệt hay vùng chủ đạo trong mạng


-19-

- Tạo ra những thay đổi cần thiết để tìm hiểu mạng trong suốt quá trình phân tích.
- Thực hiện lại các bước trên cho tới khi đạt được kết quả mong muốn.
Sau khi đưa vào khai thác:
- Sử dụng các phép đo hoạt động MTX (OMs - Operational Measurements) và ghi
lại dữ liệu thực hiện BTS ( Performance Data) để cô lập các vùng vấn đề.
- Cho phép ghi lại SBS vô điều kiện của RTD, sắp xếp việc điều chỉnh danh sách
lân cận và dữ liệu quan trọng.
- Sử dụng việc ghi lại SBS không điều kiện và chuẩn đoán BTS
- Nếu các chi tiết về máy di động đều khả nghi, phải thực hiện tối ưu đầy đủ
logmask cho các máy di động này
- Sử dụng việc tiến hành kiểm tra như một phương thức cuối cùng để xác định một
vùng có vấn đề
- Sử dụng việc tiến hành kiểm tra để hoàn thành hợp nhất các site mới.
Tiêu chuẩn đưa ra để có thể:
- Đạt được mục tiêu tốc độ để các cuộc gọi không bị rớt
- Đạt được mục tiêu tốc độ truy nhập thành công
- Hoàn thành phủ sóng RF trên một vùng địa lý theo lý thuyết
- Hoàn thành mục tiêu giá trị dung lượng
2.2. Giám sát kênh
2.2.1. Liên kết hướng xuống
Có nhiều nguyên nhân vì sao máy di động bị rớt cuộc gọi. Trên liên kết hướng
xuống, máy di động giám sát mỗi khung kênh lưu lượng nhận được trong khi đang trong
trạng thái kênh lưu lượng. Với mỗi khung kênh lưu lượng, máy di động sẽ kiểm tra khung
chỉ thị chất lượng kênh (CRC). Nếu khung chỉ thị chất lượng kênh của một kênh hỏng,
hay nếu máy di động không thể biết tốc độ dữ liệu của khung, khi đó máy di động cho
rằng khung nhận được đó là khung hỏng. Ngược lại thì khung nhận được là một khung
tốt.
Ở trạng thái kênh lưu lượng, máy di động giám sát thường xuyên tất cả các khung
kênh lưu lượng nhận được. Nếu máy di động nhận 12 khung hỏng liên tiếp (chẳng hạn
N 2m không đổi được định nghĩa trong IS-95A), khi đó nó phải tắt hoạt động của bộ phát
của nó.
Tuy nhiên, nếu ngay sau 12 khung hỏng liên tiếp nhận được, máy di động nhận 2
khung tốt liên tiếp (chẳng hạn N 3m không đổi được định nghĩa trong IS-95A), khi đó máy
di động có thể mở lại bộ phát của nó. Nếu không máy di động sẽ làm mất kênh lưu lượng
và một cuộc gọi bị rớt.



-20-

Thêm vào đó, máy di động giữ một bộ định thời giảm (fade timer) cho kênh lưu
lượng hướng xuống. Bộ định thời được bắt đầu hoạt động khi máy di động mở bộ phát
của nó trong khi đang ở trạng thái phụ khởi đầu của trạng thái kênh lưu lượng; bộ định
thời giảm thiết lập 5 giây (chẳng hạn T5m không đổi được định nghĩa trong IS-95A ) và
sau đó đếm lùi. Bộ định thời này sẽ thiết lập lại 5 giây mỗi khi máy di động nhận 2 khung
tốt liên tiếp ( N 3m không đổi được định nghĩa trong IS-95A ). Nếu bộ định thời kết thúc,
khi đó máy di động phải tắt bộ phát của nó và công bố mất một kênh lưu lượng hướng
xuống.
Hơn nữa, khi máy di động truyền bản tin yêu cầu một phúc đáp (ACK), nó đợi 0,4
giây (chẳng hạn T1m không đổi được định nghĩa trong IS-95A ). Nếu nó không nhận được
một phúc đáp trong khoảng thời gian đó, máy di động sẽ truyền lại bản tin và đợi 0,4 giây
nữa. Máy di động có 3 lần cố gắng thử truyền lại bản tin yêu cầu một phúc đáp ( chẳng
hạn N1m không đổi được định nghĩa trong IS-95A ). Nếu máy di động không nhận được
một phúc đáp 0,4 giây sau lần truyền thứ 3, máy di động công bố một phúc đáp không
thực hiện được.
2.2.2. Liên kết hướng lên
Giám sát kênh tương tự cũng xuất hiện trên liên kết hướng lên. Tuy nhiên, chuẩn
IS-95 không định rõ tiêu chuẩn nào sử dụng để trình bày suy hao của kênh lưu lượng hay
một sự không thực hiện được phúc đáp.
2.3. Các tham số điều khiển công suất
Trong tiêu chuẩn IS-95 định rõ thủ tục điều khiển công suất trên liên kết hướng
xuống. Máy di động báo cáo đến trạm gốc điều kiện của liên kết hướng xuống. Có hai chế
độ báo cáo: định kỳ và giới hạn. Trong chế độ báo cáo định kỳ, máy di động báo cáo lỗi
khung thống kê tại những thời gian đến đều đặn; trong chế độ báo cáo giới hạn, máy di
động chỉ báo cáo khi lỗi khung tìm thấy tại giới hạn được xác định trước.
Có 5 tham số điều khiển công suất liên kết hướng xuống được gửi đến máy di động
trong các bản tin overhead:
PWR_THRESH_ENABLE- chỉ thị chế độ báo cáo giới hạn;
PWR_REP_THRESH-giới hạn báo cáo điều khiển công suất;
PWR_PERIOD_ENABLE-chỉ thị chế độ báo cáo định kỳ;
PWR_REP_FRAMES-đếm khung báo cáo điều khiển công suất;
PWR_REP_DELAY-trễ báo cáo công suất.
Máy di động sử dụng bộ đếm TOT_FRAMES và BAD_FRAMES của nó để theo
dõi tổng số khung và số khung hỏng nhận được. Mỗi khi máy di động nhận một khung,



-21-

nó tăng bộ đếm TOT_FRAMES lên một. Mỗi khi máy di động nhận một khung hỏng, nó
tăng bộ đếm BAD_FRAMES lên một.
Nếu PWR_THRESH_ENABLE = 1, khi đó việc báo cáo ngưỡng được cho phép.
Khi gặp điều kiện BAD_FRAMES = PWR_REP_THRESH, máy di động báo cáo khung
lỗi thống kê bởi việc gửi PMRM đến trạm gốc . Sau khi gửi PMRM, máy di động khởi
động lại BAD_FRAMES và TOT_FRAMES về 0 và sẽ không tăng BAD_FRAMES và
TOT_FRAMES trong một chu kỳ (PWR_REP_DELAY x 4) khung.
Nếu PWR_PERIOD_ENABLE = 1, khi đó việc báo cáo định kỳ được cho phép.
Khi gặp điều kiện TOT_FRAMES = ⎡ 2( PWR_REP_FRAME/2) × 5⎤ , máy di động báo cáo lỗi
⎣
⎦
khung thống kê bằng việc gửi PMRM đến trạm gốc. Sau khi gửi PMRM, máy di động
khởi động lại TOT_FRAMES (và BAD_FRAMES ) về 0 và sẽ không tăng
TOT_FRAMES và BAD_FRAMES trong một chu kỳ (PWR_REP_DELAY x 4) khung.
PMRM được báo cáo trong hai trường sau:
+ ERRORS_DETECTED -số khung lỗi được tìm thấy. Máy di động thiết lập
trường này để cân bằng với bộ đếm BAD_FRAMES của nó.
+ PWR_MEAS_FRAMES – số khung kênh lưu lượng hướng xuống trong chu kỳ
đo. Máy di động thiết lập trường này để cân bằng với bộ đếm TOT_FRAMES của nó.
Trạm gốc sử dụng hai trường này để tính toán lỗi thống kê. Máy di động có thể tạo
để báo cáo các PMRM thường xuyên hơn. Điều này được thực hiện bằng cách điều chỉnh
các tham số điều khiển công suất vừa được mô tả. Ví dụ, cả hai chế độ báo cáo có thể
được cho phép cùng một lúc, hoặc PWR_REP_THRESH và PWR_REP_FRAMES có thể
bị giảm. Việc cân bằng các yếu tố này là có nhiều bản tin overhead xuất hiện trên liên kết
hướng xuống do nhiều PMRM.
2.4. Kích thước cửa sổ tìm kiếm
Máy di động sử dụng 3 cửa sổ tìm kiếm sau để theo dõi tín hiệu hoa tiêu nhận
được:
SRCH_WIN_A- kích thước cửa sổ tìm kiếm cho các tập hoạt động và ứng cử
(active và candidate sets),
SRCH_WIN_N- kích thước cửa sổ tìm kiếm cho tập lân cận (neighbor set),
SRCH_WIN_R- kích thước cửa sổ tìm kiếm cho tập còn lại (remaining set).
2.4.1. Cửa sổ tìm kiếm SRCH_WIN_A
SRCH_WIN_A là cửa sổ tìm kiếm mà máy di động sử dụng để theo dõi hoạt động
và tập ứng cử ( candidate set) các hoa tiêu. Kích thước của cửa sổ này cần thiết lập theo
môi trường truyền sóng đã quyết định trước. Cửa sổ phải đủ lớn để thu được tất cả các đa
đường có thể sử dụng được của tín hiệu từ trạm gốc, đồng thời cửa sổ cũng cần đủ nhỏ để
cực đại hóa việc thực hiện của bộ tìm kiếm.


-22-


Hình 2- 1 SRCH_WIN_A được sử dụng để thu được hai đường A và B
Hình 2.1 mô tả tình hình đa đường. Cửa sổ tìm kiếm tập trung xung quanh tín hiệu
có thể sử dụng tới sớm nhất. Đường trực tiếp (đường A) đi 1 km đến máy di động, trong
khi đa đường thực tế (đường B) đi 4km trước khi đến máy di động. Do một chip tương
ứng với khoảng cách truyền là 244,14m , đường truyền trực tiếp truyền một khoảng cách
là:
1000m
= 4, 2chip
244,14m / chip
Và đa đường truyền một khoảng cách là:
4000m
= 16, 4chip
244,14m / chip
Vì vậy, chênh lệch về khoảng cách đã truyền giữa hai đường là
16,4chip - 4,2chip=12,3chip
Hình 3.1 cũng cho thấy cửa sổ tìm kiếm (SRCH_WIN_A) tại máy di động. Chú ý
đường trực tiếp (đường A) đến sớm nhất và vì thế tại trung tâm cửa sổ tìm kiếm, trong khi
đa đường (đường B) đến sau 12,3chip. Để cửa sổ tìm kiếm thu được đồng thời hai đường
này, cửa sổ phải rộng ít nhất ( 2 × 12,3 ) chip, hay 24,6 chip. Thông thường một thiết kế RF
phải thiết lập SRCH_WIN_A theo hiểu biết của người thực hiện về điều kiện đa đường
trong vùng một cell. Nếu ở đó có nhiều tòa nhà hay đồi núi lớn giữa điểm phát và thu
hoạt động như một vật phản xạ tín hiệu, khi đó kích thước cửa sổ tìm kiếm cần phải thiết
lập cho phù hợp.
Do kích thước cửa sổ lớn giới hạn hoạt động của bộ tìm kiếm, nên người thiết kế
không nên thiết lập kích thước cửa sổ quá lớn. Điển hình, thành phần đa đường dài hơn
truyền một khoảng cách lớn hơn và do đó bị suy giảm nặng hơn. Lúc nó đến máy di động,



-23-

đa đường có thể có độ mạnh tín hiệu quá nhỏ để có thể sử dụng. Vì thế, một
SRCH_WIN_A nhỏ hơn có thể được sử dụng để giới hạn số đa đường được chấp nhận.

Hình 2- 2 SRCH_WIN_A và một vùng chuyển giao mềm lớn hơn
Hình 2.2 mô tả một trạng thái mà SRCH_WIN_A có thể được sử dụng để thu nhỏ
vùng mà máy di động có thể kiểm soát chuyển giao mềm. Trong suốt chuyển giao mềm
giữa hai cell, máy di động theo dõi hai hoa tiêu khác nhau từ hai trạm gốc trong vùng cửa
sổ tìm kiếm. Chú ý rằng sau khi máy di động định dạng một hoa tiêu đã biết, máy di động
trừ PN offset từ pha hoa tiêu nhận được do đó chỉ có trì hoãn truyền là ngược lại (left).
Trong ví dụ thể hiện trong hình 3.2, chuyển giao mềm xuất hiện giữa các điểm a và
b. Tại điểm a, máy di động cách trạm gốc 1 là 3km và cách trạm gốc 2 là 7km. Trong điều
kiện của chip,
3000m
Tại điểm a, máy di động cách
= 12,3chip từ trạm gốc 1
244,14m / chip
7000m
244,14m / chip

Độ chênh lệch quãng đường= 28,7chip-12,3chip= 16,4chip
7000m
Tại điểm b, máy di động cách
244,14m / chip
3000m
244,14m / chip

Độ chênh lệch quãng đường=28,7 chip-12,3chip= 16,4chip
Hình 3.2 cũng thể hiện cửa sổ tìm kiếm tại điểm a và b. Tại điểm a, hoa tiêu từ
trạm gốc 2 trễ hơn hoa tiêu từ trạm gốc 1 là 16,4 chip.
Nếu một thiết kế RF mong muốn ngăn cản (contain) vùng chuyển giao mềm đến
giữa hai điểm c và d (trên hình 3.3), trước hết phải lặp lại việc phân tích tương tự như
vậy. Bây giờ tại điểm c, máy di động cách trạm gốc 1 là 4km và cách trạm gốc 2 là 6km.


-24-

Tại điểm d, máy di động cách trạm gốc 1 là 6km và cách trạm gốc 2 là 4km. Trong điều
kiện của chip,
4000m
Tại điểm c, máy di động cách
= 16, 4chip từ trạm gốc 1
244,14m / chip
6000m
244,14m / chip

Độ chênh lệch quãng đường=24,6 chip -16,4chip= 8,2 chip
6000m
Tại điểm d, máy di động cách
244,14m / chip
4000m
= 16, 4chip từ trạm gốc 2
244,14m / chip

Độ chênh lệch quãng đường=24,6 chip -16,4chip= 8,2 chip

Hình 2- 3 SRCH_WIN_A và vùng chuyển giao mềm nhỏ hơn
Nếu người thiết kế RF mong muốn thu vùng chuyển giao mềm thành một vùng
nhỏ hơn giữa điểm c và d, người thiết kế cần thiết lập SRCH_WIN_A ít nhất bằng hai lần
độ chênh lệch quãng đường cực đại (chẳng hạn rộng ít nhất ( 2 × 8.2 )chip, hay 16,4chip).
Bằng cách này, khi máy di động truyền từ trạm gốc 1 đến trạm gốc 2, nó có thể đảm bảo ở
xa điểm d, hoa tiêu từ trạm gốc 1 rơi ra ngoài cửa sổ tìm kiếm.
2.4.2. SRCH_WIN_N và SRCH_WIN_R
SRCH_WIN_N là cửa sổ tìm kiếm máy di động sử dụng để theo dõi tập hoa tiêu
lận cận. Kích thước cửa sổ này đặc trưng lớn hơn SRCH_WIN_A. Cửa sổ cần phải đủ lớn
không chỉ để thu được tất cả các đa đường có thể sử dụng của tín hiệu từ trạm gốc, mà
còn thu được đa đường có khả năng của tín hiệu từ các trạm gốc lân cận. Phương pháp
phân tích được thảo luận trong phần trước có thể được sử dụng để xác định



-25-

SRCH_WIN_N. Trong trường hợp này, cần đưa vào tính toán đa đường và độ chênh lệch
quãng đường giữa trạm gốc home và các trạm gốc lân cận.
Ta có thể nhận được một giới hạn cao hơn cho SRCH_WIN_N. Kích thước cực đại
của cửa sổ tìm kiếm này được giới hạn bởi khoảng cách giữa hai trạm gốc gần nhau.

Hình 2- 4 Một giới hạn cao hơn cho SRCH_WIN_N
Hình 2.4 minh họa máy di động được đặt bên phải kế bên trạm gốc 1, và vì vậy độ
trễ truyền từ trạm gốc 1 đến máy di động không đáng kể. Khoảng cách giữa trạm gốc 1
(và máy di động) và trạm gốc 2 là 5km. Khoảng cách tính bằng chip là:
5000m
= 20,5chip
244,14m / chip
Cửa sổ tìm kiếm cho thấy rằng hoa tiêu từ trạm gốc 2 đến sau 20,5 chip. Vì vậy, để
một máy di động (tại vị trí nào đó trong vùng cell) tìm kiếm hoa tiêu của các trạm gốc lân
cận có khả năng, SRCH_WIN_N cần thiết lập theo khoảng cách vật lý giữa trạm gốc hiện
tại và các trạm gốc lân cận của nó. Kích thước thực sự có thể cần độ lớn này, đây là một
giới hạn cao hơn cho SRCH_WIN_N.
SRCH_WIN_R là cửa sổ tìm kiếm máy di động sử dụng để theo dõi tập còn lại của
hoa tiêu. Một đặc trưng yêu cầu cho kích thước cửa sổ này là nó ít nhất lớn bằng
SRCH_WIN_N.
2.5. Độ mạnh hoa tiêu
Độ mạnh hoa tiêu, hay Ec / I 0 , là một biện pháp để phát hiện các vùng có xuất hiện
vấn đề. Máy di động yêu cầu Ec / I 0 đủ để bám sát hay giữ nguyên tình trạng trên hệ
thống. Một máy di động có thể không bắt đầu được trong một vùng với Ec / I 0 quá thấp.
Ec / I 0 được cho bởi phương trình (2.26):

Ec
a0 P0 (θ 0 ) L0 (θ 0 , d 0 )
=
I0 I h + I n + I0 + I m + It + N



-26-

Như ta có thể thấy từ (2.26), Ec / I 0 thấp là do ERP hoa tiêu thấp ( a0 P0 (θ 0 ) thấp),
suy hao đường truyền quá thấp ( L0 (θ 0 , d 0 ) thấp ), và/ hoặc can nhiễu liên kết hướng
xuống cao, như đã mô tả trong mẫu số của (2.26).
Tăng ERP hoa tiêu là một giải pháp có thể khi Ec / I 0 thấp. Trong trường hợp suy
hao đường truyền quá mức cho phép, thêm vào một trạm gốc là một giải pháp khác.
2.6. FER
FER là một biện pháp khác để phát hiện vùng lỗi. Vì FER có thể được coi như
chất lượng thoại đã khảo sát, hệ thống phải được tối ưu vì vậy phải có một mức FER tối
thiểu và có thể chấp nhận được trên cả liên kết hướng lên và hướng xuống. Khảo sát FER
trong điều kiện chấp nhận được của Eb / N 0 liên kết. Trên liên kết hướng xuống, Eb / N 0
được cho bởi (2.34):
Eb
T0 (θ 0 ) L0 (θ 0 , d 0 )G
⎛W⎞
=
⎜ ⎟
N0 I h + I n + I0 + I m' + It + N ⎝ R ⎠

Và trên liên kết hướng lên Eb / N 0 được cho bởi (2.38):
Eb T ' L0 '(θ 0 , d 0 )G0 (θ 0 ) ⎛ W ⎞
=
⎜ ⎟
N0
I m '+ I t '+ I n '+ N ⎝ R ⎠

Một vùng với FER cao sẽ chỉ thị Eb / N 0 đó giảm xuống dưới mức ngưỡng nào đó.
Bây giờ ta khảo sát một số nguyên nhân thông thường đã xuất hiện làm cho FER cao
trong mối quan hệ với (2.34) và (2.38)
2.7. Vùng phủ sóng liên kết hướng xuống
Một nguyên nhân thông thường làm FER liên kết hướng xuống cao là vùng phủ
sóng liên kết hướng xuống thấp. Trong trường hợp này, một vùng được mô tả bởi FER
liên kết hướng xuống cao và các cuộc gọi bị rớt. Vùng phủ liên kết hướng xuống thấp làm
cho Eb / N 0 trên liên kết hướng xuống thấp. Bằng định nghĩa, vùng phủ liên kết hướng
xuống thấp do suy hao đường truyền liên kết hướng xuống quá mức ( L0 (θ 0 , d 0 ) trong
(2.34) thấp); vùng phủ liên kết hướng xuống thấp cũng có thể do ERP kênh lưu lượng
thấp ( T0 (θ 0 ) trong (2.34) thấp).
Dấu hiệu của vùng phủ sóng liên kết hướng xuống thấp là do FER hướng xuống
cao và công suất máy di động nhận được thấp. Nếu suy hao đường truyền quá mức là
nguyên nhân, Ec / I 0 đã đo thấp có thể cũng là một biểu hiện khác. Vì máy di động nhất
quán việc nhận FER cao, đó cũng có thể là hoạt động được tăng trong truyền PMRM.
Một giải pháp có thể sử dụng khi vùng phủ liên kết hướng xuống thấp là tăng ERP
kênh lưu lượng cực đại vì vậy trạm gốc chấp nhận phân phối công suất cao hơn trên kênh
lưu lượng. Tuy nhiên, giải pháp này ảnh hưởng đến dung lượng . Khi tăng ERP kênh lưu


-27-

lượng, thì cũng tăng số can nhiễu liên kết hướng xuống đến máy di động trong cùng cell,
cũng như đến các máy di động trong các cell lân cận. Vì vậy ERP kênh lưu lượng tăng
phải cân bằng với việc đảm bảo can nhiễu có thể chấp nhận được đưa tới các máy di động
khác. Giải pháp khác có thể sử dụng giải quyết khi vùng phủ liên kết hướng xuống thấp là
thêm vào một trạm gốc.
2.8. Can nhiễu liên kết hướng xuống
Nguyên nhân khác làm cho FER liên kết hướng xuống cao là can nhiễu liên kết
hướng xuống cao. Can nhiễu liên kết hướng xuống làm cho Eb / N 0 nhận được trên liên
kết hướng xuống thấp. Trong trường hợp này Eb / N 0 thấp do số hạng can nhiễu trong
mẫu số của (2.34) thấp.
Thể hiện của can nhiễu liên kết hướng xuống cao là FER hướng xuống cao và công
suất nhận được từ máy di động cao.
Có bốn loại nguồn can nhiễu liên kết hướng xuống, như sau:
Nguồn can nhiễu thứ nhất là công suất can nhiễu do việc truyền kênh lưu lượng
của trạm gốc. Can nhiễu này tương đương với số hạng I m ' trong mẫu số của (2.34). Số
hạng này là tổng của tất cả công suất (can nhiễu) do công suất kênh lưu lượng phân phối
đến các máy di động trong cùng cell. Một giải pháp để giảm dạng can nhiễu này là giới
hạn số kênh lưu lượng thực tế (đã trang bị) trong cell.
Nguồn can nhiễu thứ 2 do việc truyền overhead hướng xuống của các trạm gốc
khác. Can nhiễu này tương đương với số hạng I 0 trong mẫu số của (2.34); dạng can nhiễu
này đôi khi được biết đến như là một loại nhiễu hoa tiêu (pilot pollution) (do thực tế công
suất hoa tiêu điển hình cao nhất trong số các overhead kênh lưu lượng). Số hạng I 0 là
tổng của tất cả công suất overhead từ các trạm gốc lân cận; do đó, việc giảm công suất
overhead của các trạm gốc lân cận là một cách giảm dạng can nhiễu này.
Nguồn can nhiễu thứ 3 là công suất can nhiễu do việc truyền kênh lưu lượng
hướng xuống của các trạm gốc khác. Can nhiễu này tương đương với số hạng I t trong
mẫu số của (2.34). Số hạng này là tổng của tất cả công suất (can nhiễu ) do công suất
kênh lưu lượng được phân phối bởi các trạm gốc khác đến các máy di động khác trong
các cell khác nhau. Một giải pháp để giảm can nhiễu này là khảo sát sự định hướng anten
của các trạm gốc lân cận. Bằng cách định hướng lại anten của các trạm gốc lân cận, một
người có thể giảm can nhiễu liên kết hướng xuống trong cell chủ. Dĩ nhiên, thay đổi cấu
hình anten cần được thực hiện mà không làm ảnh hưởng vùng phủ sóng của các cell lân
cận.
Nguồn can nhiễu thứ 4 là can nhiễu của những nguồn không phải CDMA. Can
nhiễu này tương ứng với số hạng I n trong mẫu số của (2.34). Số hạng này mô tả can
nhiễu từ các máy phát không phải CDMA như đài làm nhiễu âm (jammer). Đài làm nhiễu


-28-

âm thường hoạt động (chủ động hay không chủ động ) bất hợp pháp trong băng tần
CDMA, và việc khử can nhiễu này yêu cầu nhận diện vị trí can nhiễu. Điều này thường
được thực hiện bằng cách đo vẽ (serveying) công suất nhiễu và tam giác đạc
(triangulating) vị trí.
2.9. Vùng phủ sóng liên kết hướng lên
Một nguyên nhân thông thường làm FER liên kết hướng lên cao là vùng phủ sóng
liên kết hướng xuống nghèo nàn. Một vùng phủ sóng liên kết hướng xuống nghèo nàn
được mô tả bởi FER liên kết hướng lên cao và các cuộc gọi bị rớt. Vùng phủ liên kết
hướng xuống nghèo nàn làm cho Eb / N 0 nhận được trên liên kết hướng xuống thấp. Qua
định nghĩa, vùng phủ liên kết hướng xuống nghèo nàn là do suy hao đường truyền liên kết
hướng xuống quá mức ( L0 '(θ 0 , d 0 ) trong (2.38) thấp).
Vùng phủ liên kết hướng xuống nghèo nàn được mô tả bởi FER liên kết hướng lên
cao và công suất truyền cao. Điều này là do điều khiển công suất liên kết hướng lên, máy
di động thử kết thúc (close) liên kết hướng lên bằng cách tăng công suất truyền của nó.
Nhưng không thể tăng công suất truyền máy di động lên cực đại để chống lại suy hao
đường truyền quá mức, do máy di động có một công suất truyền cực đại được giới hạn
bởi bộ khuếch đại của nó. Giải pháp sử dụng giải quyết cho vùng phủ liên kết hướng
xuống nghèo nàn là thêm vào một trạm gốc.
2.10. Can nhiễu liên kết hướng lên
Một nguyên nhân khác của FER liên kết hướng lên cao là can nhiễu liên kết
hướng lên cao. Can nhiễu liên kết hướng lên cao nguyên nhân là do Eb / N 0 nhận được
trên liên kết hướng lên thấp; Eb / N 0 thấp điển hình là do số hạng can nhiễu trong mẫu số
của (2.38) cao.
Thể hiện của can nhiễu liên kết hướng xuống cao là FER hướng xuống cao và công
suất nhận được từ máy di động cao. Vì công suất trạm gốc nhận được là phép đo của tổng
công suất trong băng tần thu, công suất trạm gốc nhận được cao với FER thu được cao là
thể hiện của nhiều can nhiễu liên kết hướng lên.
Có 4 nguồn can nhiễu liên kết hướng lên như sau:
Nguồn can nhiễu thứ nhất là công suất can nhiễu do việc truyền kênh lưu lượng
của các máy di động trong cùng một cell. Can nhiễu này tương đương với số hạng
I 'm trong mẫu số của (2.38). Số hạng này là tổng của tất cả công suất (can nhiễu) do công
suất kênh lưu lượng của các máy di động trong cùng cell. Một cách để giảm I 'm là giảm
vệt phủ sóng (footprint) của cell chủ (qua độ nghiêng xuống của anten hay thay đổi
anten); bằng cách giảm vệt phủ sóng của vùng phủ sóng của cell chủ, có thể giảm số máy
di động được phục vụ bởi cell chủ và vì thế giảm I 'm .


-29-

Nguồn can nhiễu thứ hai là công suất can nhiễu do việc truyền kênh lưu lượng
của các máy di động trong các cell khác nhau. Can nhiễu này tương đương với số hạng
I 't trong mẫu số của (2.38). Một giải pháp để giảm dạng can nhiễu này là thay đổi sự định
hướng/độ nghiêng xuống của anten trạm gốc chủ. Bằng việc điều khiển vệt phủ sóng
vùng phủ sóng thu của trạm gốc chủ, có thể giới hạn số công suất can nhiễu nhận được từ
các máy di động khác (của các cell khác). Dĩ nhiên, việc thay đổi anten phải được thực
hiện mà không tác động gây bất lợi đến vùng phủ sóng cũ của trạm gốc chủ.
Nguồn can nhiễu thứ 3 là can nhiễu của những nguồn không phải CDMA. Can
nhiễu này tương ứng với số hạng I 'n trong mẫu số của (2.38). Số hạng này mô tả can
nhiễu từ các máy phát không phải CDMA như đài làm nhiễu âm (jammer). Đài làm nhiễu
âm thường hoạt động (chủ động hay không chủ động ) bất hợp pháp trong băng tần
CDMA, và việc khử can nhiễu này yêu cầu nhận diện vị trí can nhiễu. Điều này thường
được thực hiện bằng cách đo vẽ (serveying) công suất nhiễu và tam giác đạc
(triangulating) vị trí.
2.11. Nguyên nhân và giải pháp cuộc gọi bị rớt và sự truy nhập không thực hiện được
2.11.1.Các đặc điểm của cuộc gọi thành công
Cuộc gọi thành công là cuộc gọi được thiết lập một cách phù hợp, vẫn còn trong
vùng dịch vụ, hoàn thành một chuyển giao và thực hiện giải tỏa cuộc gọi bình thường.
Các thể hiện trong dữ liệu di động
- Công suất nhận được > -100dBm
- Công suất truyền <+18dBm
- Điều chỉnh độ lợi truyền thông thường
- FER hướng xuống thấp
- Ec / I 0 tốt ( >-12dB để lần thứ nhất tốt nhất)
Các thể hiện trong các bản ghi SBS
- Công suất nhận được >-100dBm
- Công suất truyền <+18dBm
- Điều chỉnh độ lợi truyền thông thường
- Ew / N 0 tập điểm dưới mức cực đại
-

FER hướng xuống thấp ( tốc độ đầy đủ hoặc toàn tốc)
FER hướng lên thấp ( tốc độ đầy đủ hoặc toàn tốc)
Ec / I 0 tốt ( >-12dB để lần thứ nhất tốt nhất)



-30-


Hình 2- 5 Dấu hiệu của một cuộc gọi thành công
2.11.2. Các cuộc gọi bị rớt- Nguyên nhân và giải pháp
Mô tả
Chuyển giao chậm

Vùng phủ sóng

Các biểu hiện
Máy di động yêu cầu chuyển
giao đến hoa tiêu mới (có trong
NL), bộ lựa chọn thấy PSMM,
bắt đầu gửi EHOD nhưng
không đến máy di động vì PN
mới bị can nhiễu (còn lại một
hoa tiêu ứng cử ). Máy di động
sẽ đồng bộ đến hoa tiêu nó đã
đáp ứng. Ec / I 0 xấu, xóa hướng
xuống cao
Bộ thu máy di động thu gần hay
dưới -100dBm. Bộ phát máy di
động phát trên +18dBm. Cả hai
đường thu và phát Ec / I 0 xấu,

Giải pháp hợp lý
Giảm đến mức tối thiểu thời
gian tìm kiếm bằng cách tối
ưu các SRCH_WIN( nhất là A
không để dưới 28 chip), điều
chỉnh danh sách lân cận và
giảm số đường HO bằng cách
điều khiển RF. Nếu hoa tiêu
mới tăng độ mạnh đột ngột,
xem xét đến cách xắp xếp
anten khác

Nếu cần vùng phủ sóng ở đây
và không một cellsite nào đưa
ra có thể “thuyết phục” phủ
sóng nó khi đó cần có một
xóa xấu (bad erasures). Bộ lựa cellsite mới.
chọn điều khiển công suất tập
điểm cao (high selector power
control setppoints)



-31-

Máy di động thấy và yêu cầu Xem xét cơ sở dữ liệu hoa tiêu
Chồng phổ PN
chuyển giao đến một PN trong danh sách các lân cận thể hiện
( PN aliasing)
danh sách lân cận nhưng cuộc PN thật sự tham khảo đến một
gọi tiếp tục giảm sút và bị giới PN sử dụng lại và không có
hạn với tất cả các biểu hiện của PN nào máy di động hướng
can nhiễu liên kết hướng xuống đến. PN phản hồi được yêu
(bộ thu tốt, Ec / I 0 xấu, xóa cao) cầu
Máy di động không Máy di động gửi Ack cho bản
gửi bản tin hoàn tin điều khiển chuyển giao mở
thành chuyển giao
rộng nhưng không bám sát với
HOC. Bộ lựa chọn hết thời hạn
đợi HOC
Hoa tiêu không Công suất máy di động thu tốt
trong danh sách lân nhưng E / I và xóa xấu.
c
0
cận
Nguyên nhân thông thường là
bản tin không thực hiện được
trên liên kết hướng xuống. Sau
khi rớt, máy di động đồng bộ
với một hoa tiêu không nằm
trong danh sách lân cận cập
nhật cuối cùng. PSMM không
thể xảy ra (mặc dù có thể được
lấy trên bộ tìm kiếm còn lại)
Can nhiễu không Công suất máy di động thu tốt
được nhận dạng
nhưng Ec / I 0 và xóa xấu.

Máy di động yêu cầu ổn định

Đầu tiên thấy rằng nếu hoa
tiêu là nguyên nhân rớt thì
được dự định cung cấp dịch
vụ cho vùng đó. Nếu không ,
điều khiển vùng phủ sóng (độ
nghiêng xuống v.v…). Nếu
không thể chuyển vùng , khi
đó yêu cầu thay đổi danh sách
lân cận.

Có thể là vấn đề danh sách lân
cận như đã mô tả ở trên
nhưng can nhiễu đã dời đi
theo thời gian máy di động
đồng bộ vì vậy khó có thể nói
đó là gì. Vận hành vùng chậm
có thể thể hiện can nhiễu PN.
Dễ thấy với OCNS tắt.

Nguyên nhân thông thường là
bản tin không thực hiện được
trên liên kết hướng xuống. Sau
khi rớt, máy di động đồng bộ
với một hoa tiêu mà không nằm
trong danh sách lân cận cập
nhật cuối cùng nhưng không gửi
PSMM.
Hoa tiêu nằm ngoài Công suất máy di động thu tốt Đầu tiên thấy rằng nếu hoa
vùng
nhưng Ec / I 0 và xóa xấu. tiêu là nguyên nhân rớt thì
SRCH_WIN_N
Nguyên nhân thông thường là được dự định cung cấp dịch
bản tin không thực hiện được vụ cho vùng đó Nếu không ,


-32-

trên liên kết hướng xuống. Sau điều khiển vùng phủ sóng (độ
khi rớt, máy di động đồng bộ nghiêng xuống v.v…). Nếu nó
với một hoa tiêu mà không nằm không thể chuyển vùng khi đó
trong danh sách lân cận cập cần SRCH_WIN_N trên các
nhật cuối cùng nhưng không gửi side trong vùng đó
PSMM.
Bảng 2- 1 Bảng thống kê một số nguyên nhân và giải pháp khi cuộc gọi bị rớt
2.11.3. Sự truy nhập không thực hiện được-Nguyên nhân và giải pháp
Mô tả

Các biểu hiện

Các giải pháp hợp lý

Việc lựa chọn hoa Thực hiện một hay nhiều lần Điều khiển RF để giảm sự
tiêu hỏng- Rớt kênh thăm dò, không có ACK hay CA cố nhiều hoa tiêu mà không
tại máy di động, khi đó trở lại để có bộ chủ chính.
tìm gọi
đồng bộ ngay. Ec / I 0 thấp. Nhiều
lỗi CRC kênh tìm gọi.
Việc lựa chọn hoa Máy di động nhận kênh P (kênh Điều khiển RF để giảm sự
tiêu hỏng- bỏ lỡ bản tìm gọi) và ngưng dò tìm nhưng cố nhiều hoa tiêu mà không
không thấy CA. Bộ lựa chọn ghi có bộ chủ chính.
tin phân kênh
lại có bản tin NOIS cung cấp tài
nguyên, v.v…
Máy di động nhận được kênh chỉ
định nhưng đồng bộ trong vòng 1
giây. Bộ lựa chọn điều khiển
công suất setpoint khi bộ lựa chọn
ổn định tại giá trị bắt đầu. Máy di
động không cho phép bộ phát của
nó.
Việc lựa chọn hoa Ở phần cuối một cuộc gọi, máy di
tiêu hỏng- PN từ xa động quyết định đồng bộ với một
(remote PN)
PN từ xa (remote PN) khi các PN
cục bộ luôn sẵn sàng. Sự khởi
đầu tiếp theo bị loại do danh sách
lân cận của PN từ xa không chứa
bất cứ PN cục bộ nào.
Việc lựa chọn hoa
tiêu hỏng- Không
chiếm được kênh
lưu lượng hướng
xuống


Điều khiển RF để giảm sự
cố nhiều hoa tiêu mà không
có bộ chủ chính. Tăng PTX
(công suất phát) bắt đầu
1dB.

Nghiêng PN từ xa xuống
nếu có thể (downtilt remote
PN if possible)


-33-

Việc lựa chọn hoa Liên kết hướng xuống kết thúc Điều khiển RF để giảm sự
tiêu hỏng- trước khi trước khi chuyển giao đầu tiên cố nhiều hoa tiêu mà không
hoàn thành (trước bản tin hoàn có bộ chủ chính.
phục vụ
thành kết nối dịch vụ). Thông
thường thấy nhiều EHOD và các
kết nối dịch vụ từ bộ chọn lựa
nhưng không đến tại máy di động
Bảng 2- 2 Bảng thống kê một số nguyên nhân và giải pháp của sự truy nhập không thực
hiện được



-34-

2.12. MS thực hiện cuộc gọi
TRẠM DI
ĐỘNG (MS)
• Phát hiện cuộc gọi
được thiết lập
• Gửi bản tin thiết lập

ACCESS

PAGING

• Ngừng thăm dò
• (Lưu lượng null hướng
xuống có đến nhưng
MS không biết trên
kênh nào; vì vậy, MS
không thể bắt đầu giải
giải mã nó )

BSC/DMSMTX

TRẠM GỐC

FW
TRAFFIC

• Gửi bản tin với
thông tin này đến
DMS-MTX
• Gửi thủ tục ACK
của trạm gốc
• Thiết lập kênh lưu
lượng
• Bắt đầu gửi lưu
lượng null

LPP

• Phân
phối tài
nguyên

LPP

PAGING

lượng
• Nhận khung có giá trị
N 5m =2 liên tiếp
• Bắt đầu gửi kênh lưu
lượng hướng lên đầu
tiên
• Bắt đầu truyền dữ liệu
kênh lưu lượng hướng
lên null
• Gửi bản tin yêu cầu
dịch vụ cho lựa chọn
dịch vụ 1

• Gửi bản tin phân
kênh
RV
TRAFFIC

FW
TRAFFIC

RV
TRAFFIC

• Chiếm được kênh
lên
của BS
• Phân phối tài
nguyên cho lựa chọn
dịch vụ 1



-35-

TRẠM DI
ĐỘNG

TRẠM GỐC

FW
TRAFFIC

• Bắt đầu qui trình lưu
lượng đầu tiên phù
hợp với sự lựa chọn
dịch vụ 1
• Gửi bản tin hoàn
thành kết nối dịch vụ
Lựa chọn
• Gửi bản tin thiết lập
tiếp theo
Lựa chọn
• Đưa chuông phản
hồi vào từ đường âm
thanh
Lựa chọn
• Đưa chuông phản
hồi ra từ đường âm
thanh

BSC/DMSMTX

• Phân phối tài nguyên
cho lựa chọn dịch vụ 1
• Gửi bản tin kết nối dịch
vụ

RV
TRAFFIC
RV
TRAFFIC

FW
TRAFFIC

FW
TRAFFIC

Lựa chọn
• Gửi bản tin cảnh báo với
thông tin (âm báo phản
hồi)
Lựa chọn
• Gửi bản tin cảnh báo với
thông tin (ngừng âm
báo)
• Bản tin gửi đến lõi DMS
chỉ thị MS đã sẵn sàng

LPP

• Hoàn
thành
cuộc
gọi

(User đàm thoại)


Hình 2- 6 Lưu đồ thiết lập cuộc gọi từ MS



-36-

2.13. MS thực hiện cuộc gọi bị giới hạn
TRẠM DI
ĐỘNG

TRẠM GỐC

PAGING

• Gửi bản tin đáp ứng
tìm gọi (nhắn tin)

ACCESS

PAGING

FW
• (Lưu lượng null
TRAFFIC
hướng xuống có đến
nhưng MS không
biết trên kênh nào; vì
vậy, MS không thể
bắt đầu giải mã nó )

lượng
• Nhận khung có giá
trị N 5m =2 liên tiếp
• Bắt đầu gửi kênh lưu
lượng hướng lên đầu
tiên
• Bắt đầu truyền dữ
liệu kênh lưu lượng
hướng lên null
• Phân phối tài
nguyên cho lựa chọn
dịch vụ 1
dịch vụ cho phép lựa
chọn dịch vụ 1

• Gửi bản tin tìm gọi
(nhắn tin) chung

PAGING

RV
TRAFFIC

FW
TRAFFIC
RV
TRAFFIC
FW
TRAFFIC

của trạm gốc
• Gửi bản tin đến
DMS-MTX báo
trạm gốc đã đáp ứng
lượng
• Bắt đầu gửi lưu
lượng null

BSC/DMSMTX

• Nhận bản tin
thiết lập
(SETUP) từ
PSTN
• Sử dụng
HLR/VLR
để xác định
vị trí và
trạng thái
LPP
của MS đích
• Gửi tin nhắn
yêu cầu đến
các trạm gốc
thích hợp
LPP

LPP

• Phân phối
tài nguyên

• Gửi bản tin phân
kênh

• Chiếm được kênh
lên
của BS
• Gửi bản tin yêu cầu
dịch vụ cho lựa chọn
dịch vụ 1

RV
TRAFFIC



-37-

TRẠM DI
ĐỘNG
dịch vụ cho phép lựa
chọn dịch vụ 1
• Bắt đầu qui trình lưu
lượng đầu tiên phù
hợp với sự lựa chọn
dịch vụ 1
• Gửi bản tin hoàn
thành kết nối dịch vụ
• Bắt đầu rung chuông
• Các user trả lời cuộc
gọi
• Ngừng rung chuông
• Gửi lệnh kết nối
(Connect Order)

BSC/DMSMTX

TRẠM GỐC

RV
TRAFFIC
FW
TRAFFIC

• Gửi bản tin kết nối
dịch vụ

RV
TRAFFIC

FW
TRAFFIC

RV
TRAFFIC

• Gửi bản tin cảnh báo
với thông tin (rung
chuông )
• Bản tin gửi đến DMSMTX chỉ thị MS đã
sẵn sàng


LPP

• Cuộc gọi
tiếp tục


Hình 2- 7 Lưu đồ MS thực hiện thiết lập cuộc gọi bị giới hạn



-38-

2.14. MS thực hiện cuộc gọi Markov
TRẠM DI
ĐỘNG (MS)
• Phát hiện cuộc gọi được thiết lập
• Gửi bản tin thiết lập định rõ lựa
chọn dịch vụ Makov
• (Lưu lượng null hướng xuống có
đến nhưng MS không biết trên
kênh nào; vì vậy, MS không thể
bắt đầu giải giải mã nó )

TRẠM GỐC

ACCESS
PAGING

FW
TRAFFIC

• Gửi thủ tục ACK của trạm gốc

• Thiết lập kênh lưu lượng
• Bắt đầu gửi lưu lượng null

PAGING

• Thiết lập kênh lưu lượng
• Nhận khung có giá trị N 5m =2 liên
tiếp
• Bắt đầu gửi kênh lưu lượng hướng
lên đầu tiên

• Bắt đầu truyền dữ liệu kênh lưu
lượng hướng lên null

FW
TRAFFIC
RV
TRAFFIC
FW
TRAFFIC

• Gửi bản tin hoàn thành kết nối
dịch vụ

• Chiếm được kênh lưu lượng
hướng lên
• Gửi thủ tục ACK của trạm gốc

RV
TRAFFIC
FW
TRAFFIC

• Gửi thủ tục ACK của MS

• Gửi bản tin phân kênh

RV
TRAFFIC

• Gửi bản tin kết nối dịch vụ chỉ
định cấu hình dịch vụ và lựa
chọn dịch vụ 0 × 801F (bộ tốc độ
2 của Markov)

RV
TRAFFIC

• Vào trạng thái phụ của cuộc đàm
thoại
• Kết nối và thiết lập lựa chọn dịch
vụ Makov tại thời gian hoạt động
đã định rõ trong bản tin kết nối
dịch vụ


• Kết nối và thiết lập lựa chọn dịch
vụ Makov theo thời gian hoạt
động đã định rõ trong bản tin kết
nối dịch vụ


-39-

TRẠM DI
ĐỘNG (MS)

TRẠM GỐC

Các bản tin sau được lặp lại khoảng 20
giây một lần cho tới khi cuộc gọi cuộc gọi
bị ngắt:
FW
TRAFFIC

RV
TRAFFIC

• Gửi bản tin điều khiển lựa
chọn dịch vụ với lựa chọn dịch
vụ 0 × 801F (bộ tốc độ 2 của
Markov) và các trường đã định
dạng 0 × 0010 tương ứng với
chỉ thị điều khiển “ tốc độ thay
đổi, bộ đếm bản sao, không
xóa bộ đếm”

• Gửi thủ tục ACK của MS
FW
TRAFFIC

• Gửi bản tin điều khiển lựa chọn

dịch vụ với lựa chọn dịch vụ
0 × 801F và các trường đã định
dạng tương ứng với “ đáp ứng FER
bộ đếm

RV
TRAFFIC

• Gửi bản tin điều khiển lựa

chọn dịch vụ với lựa chọn dịch
vụ 0 × 801F và các trường đã
định dạng 0 × 0010 tương ứng
với chỉ thị sửa lỗi bộ đếm “
sửa lỗi FER bộ đếm”

Hình 2- 8 Lưu đồ MS thực hiện cuộc gọi Markov
2.15. Các phép đo hoạt động của CDMA
2.15.1. Các phép đo hoạt động thiết lập cuộc gọi
Có 3 lần khác nhau khi một cuộc gọi có thể không thực hiện được:
1) Trước khi tài nguyên được phân phối
2) Khi máy di động chuyển tiếp từ kênh tìm gọi hay truy nhập sang kênh lưu lượng
3) Sau khi máy di động hoạt động trên kênh lưu lượng

Không thực hiện được thiết lập cuộc gọi trước khi tài nguyên được phân
phối, được phân loại như sau:
- Các cuộc gọi bị chặn: thiết lập cuộc gọi bị ngắt do các nguyên nhân như một máy
di động không được nhận thực, một máy di động bắt đầu giải tỏa hay ra khỏi một
side mặt đất (or a land side release)
- Không thực hiện được cuộc gọi do thiếu tài nguyên vật lý:
Không có các trung kế T-1
Không có các thành phần bộ lựa chọn SBS
Không có các thành phần kênh lưu lượng BTS
- Không thực hiện được thiết lập cuộc gọi do lỗi hết thời hạn (timeouts) và lỗi phần
mềm


-40-

Toi uu hoa_mang_ttdd

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Similar a Toi uu hoa_mang_ttdd

Similar a Toi uu hoa_mang_ttdd (20)

Más de vanliemtb

Más de vanliemtb (20)

Toi uu hoa_mang_ttdd