Hệ thống kiểm soát chất lượng phủ sóng mạng thông tin di động trên diện rộng (P1).

GIỚI THIỆU

Việc kiểm tra chất lượng của mạng thông tin di động là nhu cầu và cũng là yêu cầu bắt buộc đối với các nhà cung cấp dịch vụ thông tin di động. Trong đó, việc khảo sát chất lượng phủ sóng của mạng là một trong những yếu tố quan trọng. Chất lượng vùng phủ có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng mạng. Ngược lại, chất lượng mạng cũng phản ánh chất lượng vùng phủ. Hiện nay, để tiến hành việc khảo sát này cần sử dụng các máy móc chuyên dụng đắt tiền được cung cấp bởi một vài hãng lớn nên chi phí rất lớn, chỉ phù hợp cho đo kiểm tra chất lượng mạng lưới, không phù hợp với việc khảo sát đánh giá chất lượng phủ sóng diện rộng. Bên cạnh đó còn cần thêm nhiều nhân công và thời gian di chuyển máy tới từng địa bàn để đo đạc trong khi kết quả đo được mang tính tức thời, không thể hiện được cả quá trình khảo sát trong một thời gian dài.

Xuất phát từ các vấn đề nêu trên, việc nghiên cứu chế tạo thử nghiệm bộ công cụ tự động khảo sát chất lượng phủ sóng mạng thông tin di động trên diện rộng là rất cần thiết. Mục tiêu của việc nghiên cứu là chế tạo được bộ công cụ có giá rẻ, tự động đo đạc thông số về mạng di động tại nhiều địa điểm khác nhau tại cùng một thời điểm và truyền kết quả về trung tâm. Nó cho phép khảo sát chất lượng phủ sóng mạng thông tin di động trên cả hai hệ thống chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói nhanh chóng, chính xác, linh động và tiết kiệm. 

XÂY DỰNG HỆ THỐNG KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG MẠNG DI ĐỘNG THEO THỜI GIAN THỰC

Hệ thống kiểm soát chất lượng phủ sóng mạng thông tin di động trên diện rộng sẽ khai thác tối đa khả năng giao tiếp của các thiết bị để xây dựng nên hệ thống. Trong đó, mỗi thiết bị đo đóng vai trò như một node mạng của hệ thống có nhiệm vụ:

-Đo các thông số của mạng.

-Liên tục gửi dữ liệu về server.

-Dữ liệu thu được tự động theo không gian và thời gian.

Phần cứng của thiết bị được xây dựng gồm hai khối chính. Khối thu thập dữ liệu và khối điều khiển trung tâm. Khối thu thập dữ liệu được sử dụng là module SIM5218 của SIMCOM. Khối điều khiển và xử lý số liệu sử dụng vi điều khiển là dsPic30F4011. SIM5218 là một module có chức năng như một thiết bị di động có hỗ trợ định vị GPS và cho phép người sử dụng có thể dễ dàng truy xuất thông qua tập lệnh AT. Vi điều khiển DSPIC30F4011 đóng vai trò bộ xử lý trung tâm của thiết bị, thực hiện nhiệm vụ điều khiển module SIM5218 và thực hiện các quá trình thu thập thông số mạng thông qua module SIM và điều khiển việc chuyển về máy chủ. Với thiết kế này, ngoài các thông số về chất lượng mạng, các thông số thu thập được còn có:

-Longitude (Kinh độ) - Latitude (Vĩ độ): Cho biết vị trí của thiết bị trên bản đồ.

-Date/Time: Giờ thực hiện phép đo.

-System Mode (Chế độ hoạt động của hệ thống).

-Operation Mode (Chế độ hoạt động của thiết bị người dùng).

-MCC (Mobile Country Code - Mã nước di động).

-LAC (Local Area Code - mã vị trí vùng).

-Cell ID ( Thông tin nhận dạng cell dịch vụ).

-Frequency (Tần số đường xuống của tập tích cực).

Sau khi thiết kế mạch nguyên lý từ sơ đồ nguyên lý được chuyển sang dạng PCB và được chế bản để có thể gắn linh kiện điện tử.

Để có thể quản lý các thông số thu thập mà thiết bị đo gửi đến cần phải xây dựng một phần mềm server và một hệ quản trị cơ sở dữ liệu. Kết quả các thông số về mạng thông tin di động đã được thu thập phân tích và thể hiện trên bản đồ số giúp cho người dùng có thể dễ dàng truy cập và xử lý đối với các thông tin thu được.
Dữ liệu thu thập được liên tục gửi về server nhờ sự kết hợp hai phương thức truyền nhận dữ liệu bằng GPRS và SMS.

Trong trường hợp vị trí hiện tại của module không được hỗ trợ sóng GPRS, có thể tạm thời thay thế đường truyền dữ liệu GPRS bằng dịch vụ SMS. Giải pháp này vừa tiết kiệm chi phí duy trì hệ thống, vừa đáp ứng được phần nào nhu cầu cải thiện chất lượng đường truyền qua dịch vụ SMS.

Server sau khi nhận dữ liệu, phân tách khung dữ liệu một cách chính xác, lưu trữ, xử lý các thông số đo được. Xây dựng biểu đồ về sự thay đổi các thông số của mạng một cách trực quan theo thời gian thực.

Thiết bị sau khi khởi động được cấu hình, xử lý đo, kiểm tra lần lượt các thông số về mạng GSM, WCDMA, GPS rồi kết nối gửi dữ liệu về trung tâm theo vòng tròn đảm bảo tính liên tục, tính thời gian thực, thiết bị hoàn toàn tự động gửi thông tin mạng về server trong khoảng thời gian định trước.

Hệ thống được thiết kế để thu thập các thông tin về mạng và đo các thông số chính để đánh giá chất lượng mạng. Các thông số này được lựa chọn dựa trên thông số cần tham khảo của các nhà mạng.

Trần Vũ Kiên, Nguyễn Thị Tâm, Nguyễn Lê Cường

(còn nữa)