..

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

.......................................
Phạm Công Thuấn

Nghiên cứu về tái lựa chọn cell và chuyển giao liên hệ
thống UMTS-GSM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS. Đỗ Trọng Tuấn

HÀ NỘI – 2010


l

MỤC LỤC

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ...................................................................................................3
DANH MỤC HÌNH VẼ.......................................................................................................9
DANH MỤC CÁC BẢNG.................................................................................................11
LỜI GIỚI THIỆU..............................................................................................................12
CHƯƠNG I.........................................................................................................................15
CẤU TRÚC MẠNG CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN ..................................................15
DI ĐỘNG GSM.................................................................................................................15
1.1 Giới thiệu chương ......................................................................................................15
1.2 Cấu trúc mạng GSM ..................................................................................................16

CHƯƠNG III .....................................................................................................................66
LỰA CHỌN CELL VÀ TÁI LỰA CHỌN CELL ..........................................................66
TRONG UMTS .................................................................................................................66
3.1 Lựa chọn lại cell giữa UMTS và GSM......................................................................66
3.2 Phân loại lựa chọn lại cell..........................................................................................67
3.3. Thủ tục các phép đo ..................................................................................................67

1


3.3 Quy tắc S – Dành cho lựa chọn cell...........................................................................68
3.4 Quy tắc R – Dành cho tái lựa chọn cell .....................................................................69
3.5 Các giá trị được định nghĩa như sau ..........................................................................69
3.6 Lựa chọn cell .............................................................................................................70
3.7 Tái lựa chọn cell ........................................................................................................71
3.8 Tái lựa chọn Intra Frequency.....................................................................................72
3.9 Tái lựa chọn Inter-RAT cell từ 3G sang 2G ..............................................................73
3.10 Tái lựa chọn Inter-Rat Cell từ 2G sang 3G..............................................................74
3.11 Bảng giá trị các tham số...........................................................................................76
3.12 Các trường hợp Reselection thường gặp..................................................................76
CHƯƠNG IV......................................................................................................................80
CHUYỂN GIAO LIÊN HỆ THỐNG UMTS-GSM ........................................................80
4.1.Tổng quan về chuyển giao .........................................................................................80
4.2 Chuyển giao cùng một tần số.....................................................................................81
4.2.1 Thuật toán của các sự kiện trong chuyển giao cùng tần số.................................83
4.2.2 Trường hợp có nhiều hơn 32 cell liền kề ............................................................85
4.3 Chuyển giao khác tần số ............................................................................................87
4.3.1 Sự kiện 2A ..........................................................................................................89
4.3.2 Sự kiện 2B ..........................................................................................................90
4.3.3 Sự kiện 2C ..........................................................................................................91

Thích ứng ATM lớp 2 (cho thời
gian thực)

AAL5

ATM Adaption Layer 5

Thích ứng ATM lớp 5

AGCH

Access Grant Channel

Kênh cho phép truy nhập

AICH

Acquisiton Indicator Channel

Kênh chỉ thị thu được

ATM

Asynchronous Tranfer Mode

Chế độ truyền không đồng bộ

AuC

Authentication Center


Phân hệ trạm gốc

BTS

Base Tranceiver Station

Trạm vô tuyến gốc

BPSK

Binary Phase Shift Keying

Khóa dịch pha nhị phân

CCCH

Common Control Channel

Kênh điều khiển chung

CDMA

Code Division Multiple Access

Đa truy nhập chia theo mã

CEPT

Conference of European Post



Nghiên cứu về tái lựa chọn cell và chuyển giao liên hệ thống UMTS-GSM

DCCH

Dedicated Control Channel

Kênh điều khiển dành riêng

DCS

Digital Communication System

Hệ thống truyền thông số

DPCCH

Dedicated Physical Common
Channel

Kênh vật lý ấn định chung

DPDCH

Dedicated Physical Data
Channel

Kênh dữ liệu vật lý ấn định


Equipment Identification
Register

Bộ ghi nhận dạng thiết bị

E

F
FACCH

Fast Associated Control
Channel

Kênh điều khiển liên kết nhanh

FCCH

Frequency Common Channel

Kênh hiệu chỉnh tần số

FDD

Frequency Division Duplex

Ghép song công phân chia theo tần
số

FHSS



G-PDU

T-PDU + GTP Header

Các nhãn

GPRS

General Packet Radio Service

Dịch vụ vô tuyến gói chung

G

4


Nghiên cứu về tái lựa chọn cell và chuyển giao liên hệ thống UMTS-GSM

Global System For Mobile
Telecommunications

Hệ thống thông tin di động tồn
cầu

HLR

Home Location Register


International Mobile
Telecommunication

Tiêu chuẩn thông tin di động toàn
cầu

IMEI

International Mobile Subscriber
Identity

Số nhận dạng thiết bị di động quốc
tế

IMSI

International Mobile Subscriber
Identity

Số nhận dạng thuê bao di động
quốc tế

ISDN

Integrated Services Digital
Network

Mạng số tích hợp

LAC


Mobile Access Interference

Giao diện truy nhập di động

MoU

Memorandum of Understanding Tổng cục đo lường chất lượng

MNC

Mobile Network Code

Mã mạng

MS

Mobile Station

Trạm di động

GSM

H

HSDPA

I

ITU


Non Line Of Sight

Khơng trong tầm nhìn thẳng

Operation and Support
Subsystem

Phân hệ khai thác và hỗ trợ

N

O
OSS
OVSF

Orthogonal Variable Spreading
Factor

Hệ số trải phổ thích ứng

PCH

Paging Channel

Kênh tìm gọi

PCCH

Paging Control Channel


Mạng di động mặt đất công cộng

PIN

Personal Identification Number

Mã số nhận dạng cá nhân

PN

Pseudo Noise

Mã giả ngẫu nhiên

PRACH

Physical Random Access
Channel

Kênh truy nhập ngẫu nhiên

PSC

Primary Screambling Code

Mã kiểm tra chính

P-SCH



Nghiên cứu về tái lựa chọn cell và chuyển giao liên hệ thống UMTS-GSM

RANAP

Radio Access Network
Application Part

Phần ứng dụng truy cập mạng

RLA_C

Receiving Level Average
Combination

Giá trị trung bình các tín hiệu thu

RNC

Radio Network Controller

Điều khiển mạng vô tuyến

RNS

Radio Network Subsystem

Mạng con vô tuyến

RRC

SACCH

Slow Associated Control
Channel

Kênh điều khiển liên kết chậm

SC

Screambling Code

Mã kiểm tra

SCCP

Signaling Connection Control
Part

Phần điều khiển kết nối báo hiệu

SCH

Synhchronization Channel

Kênh đồng bộ

SCTP

Simple Control Transmission
Protocol


Signaling System No.7

Hệ thống báo hiệu số 7

SSC

Second Screambling Code

Mã kiểm tra phụ

SDCCH

Stand alone Dedicated Control
Channel

Kênh điều khiển dành riêng

SGSN

Serving GPRS Support Node

Node hỗ trợ GPRS

S

T

7


Universal Mobile
Telecommunications System

Hệ thống thơng tin di động tồn
cầu

UTRAN

UMTS Terrestrial Radio Access
Mạng truy nhập mặt đất của UMTS
Network

U

V
VLR

Visitor Location Register

Thanh ghi định vị tạm trú

Wideband Code Division
Multiplex Access

Đa truy nhập phân chia theo mã
băng rộng

W
WCDMA


neighbour với cell 2G phủ sóng trong tồn nhà (có thể là trạm IBS) dẫn
đến hiện tượng bị rớt cuộc gọi.
c. Cách tối ưu
Trên OMC sẽ khai báo thêm các cặp neighbour giữa các cell 2G và 3G.
Thường xuyên driving test để kiểm tra các neighbour còn thiếu.

4.6.3 Kết quả tối ưu đối với một trạm IBS như sau
Áp dụng tối ưu đối với trạm CC-Nhan-Chinh-IBS_HNI.
4.6.3.1 Điều kiện ban đầu của trạm
Từ OMC ta lấy thống kê trạm có các chỉ số như sau
+ Chỉ số thiết lập cuộc gọi thành công CSSR ≈ 90 %
+ Chỉ số chuyển giao thành công, HOSR ≈ 92 %
+ Chỉ số rớt cuộc gọi DCR ≥ 1 %
+ Số cuộc gọi vào giờ cao điểm có thể lên tới 200 cuộc
Kiểm tra cảnh báo ta thấy khơng có vấn đề gì về phần cứng như hướng
anten, các lỗi phần cứng khác…
• Nguyên nhân gây ra việc thiết lập cuộc gọi khơng thành cơng
Việc thiết lập khơng thành cơng có thể do một số nguyên nhân sau
+ Bị lỗi trước khi được ấn định kênh.
+ Do bị nghẽn kênh lưu lượng

102


Nghiên cứu về tái lựa chọn cell và chuyển giao liên hệ thống UMTS-GSM

+ Do việc cấp phát kênh bị lỗi liên quan đến vần đề vơ tuyến như bị
nhiễu
• Nguyên nhân gây ra việc rớt cuộc gọi
+ Bị nhiễu do quy hoạch tần số kém

• Ở chế độ kết nối. Do trong tịa nhà, mức tín hiệu từ các cell xung quanh
phát vào thường là khơng ổn định và có mức thăng giáng tín hiệu rất lớn.
Vì thế ta có thể tăng mức ngưỡng để thực hiện việc chuyển giao sớm tránh
việc khi tín hiệu thăng giáng q thấp sẽ khơng kịp thực hiện chuyển giao
như trong phần 4.6.1 đã trình bày ở chương 4.
4.6.3.3 Kết quả thống kê sau khi tối ưu
- Thời gian lấy kết quả thống kê từ ngày 06-08-2010 đến hết ngày 27-08-2010.
Nhìn chung chất lượng của trạm đã cải thiện đáng kể.

Hình 6.15 Thống kê CSSR và DCR

104


Nghiên cứu về tái lựa chọn cell và chuyển giao liên hệ thống UMTS-GSM

Hình 6.16 Thống kê HOSR

105


Nghiên cứu về tái lựa chọn cell và chuyển giao liên hệ thống UMTS-GSM

Kết luận chung
Hiện nay, tại Việt Nam các nhà mạng đã và đang triển khai mạng 3G để đáp
ứng các yêu cầu về dịch vụ tốt nhất đến người dùng. Trong đó, ba trên bốn nhà cung
cấp dịch vụ (Vinaphone, Viettel, Mobifone) phát triển lên 3G từ hệ thống GSM có
sẵn. Trong q trình triển khai hệ thống mới cũng như duy trì hoạt động song song
hai hệ thống sẽ gặp phải một số vấn đề như chất lượng vùng phủ sóng 3G chưa
được tốt, hiện tượng mất sóng, hiện tượng 3G mạnh hơn sóng 2G, hiện tượng rớt

mẫu(%)

≥ -65

> 95

Xanh lá

đông dân

Chất lượng tốt

cây
-90 ≤ x ≤-65

< 4.8

Vàng

Chất lượng trung
bình

Vùng

≤ -90

< 0.2

Đỏ


Chất lượng kém

≥ -75

> 95

Xanh lá

Chất lượng tốt

ngoại ô,
nông thôn

Chất lượng trung

cây
-90 ≤ x ≤ -75



107

Chất lượng kém


Nghiên cứu về tái lựa chọn cell và chuyển giao liên hệ thống UMTS-GSM

• RxQual Sub
Khu vực
Thành phố

Khoảng giá

Số

Màu quy định

trị

mẫu(%)

≤ 2

> 90

Xanh lá

đơng dân


Chất lượng tốt

cây
2
vùng xa

cây
2

≤ -102

90

Xanh lá

Chất lượng tốt

thành phố
nhỏ, thị

cây
-102 ≤ x ≤ -82


bình

Vùng sâu

≤ -102

90

Xanh lá

Chất lượng tốt

vùng xa

cây
-102 ≤ x ≤-94



> 90

Xanh lá

đông dân

Vùng

cây
-15 < x < -12

< 9,5

Vàng

Chất lượng trung bình

≤ -15

< 0,5

Đỏ

Chất lượng kém

≥ -12

> 90


≥ -12

> 85

Xanh lá

Chất lượng tốt

ngoại ô,
nông thôn
Vùng sâu

cây
-15 < x < -12

< 13

Vàng

Chất lượng trung bình

≤ -15

< 2

Đỏ

Chất lượng kém

≥ -12


2. Mức công suất phát của MS
Mức công suất phát thực sự đối Mức công suất phát thực sự đối với
với GSM 900

DCS 1800

0-2

39 dBm

29

36 dBm

3

37 dBm

30

34 dBm

4

35 dBm

31

32 dBm


24 dBm

9

25 dBm

5

22 dBm

10

23 dBm

6

20 dBm

11

21 dBm

7

18 dBm

12

19 dBm


11 dBm

12

8 dBm

17

9 dBm

13

6 dBm

18

7dBm

14

4 dBm

19 - 31

5 dBm

15-28

0 dBm