Đề tài Tổng quan hệ thống thông tin di động 3G công nghệ WCDMA và triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel

LỜI NÓI ĐẦU Nhu cầu trao đổi thông tin là nhu cầu thiết yếu trong cuộc sống xã hội, trong xã hội hiện đại ngày nay đòi hỏi thông tin cần trao đổi về mọi lĩnh vực phải đảm bảo các yếu tố như tốc độ nhanh chóng, tiện lợi và độ chính xác cao. Với nhu cầu như vậy, ngày nay thông tin di động đã trở thành một ngành công nghiệp viễn thông phát triển nhanh và mang lại nhiều lợi nhuận nhất cho các nhà khai thác. Sự phát triển của thị trường viễn thông di động đã thúc đẩy mạnh mẽ việc nghiên cứu và triển khai các hệ thống thông tin di động mới trong tương lai. Hệ thống di động thế hệ hai, với GSM là những ví dụ điển hình đã phát triển mạnh mẽ ở nhiều quốc gia. Tuy nhiên, thị trường viễn thông càng mở rộng càng thể hiện rõ những hạn chế về dung lượng và băng thông của các hệ thống thông tin di động thế hệ hai. Sự ra đời của hệ thống di động thế hệ ba (3G) là một tất yếu, theo hướng cung cấp các dịch vụ đa phương tiện nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng và đa dạng của người sử dụng. Trong đề tài của mình, em xin giới thiệu về hệ thống thông tin di động thế hệ ba với công nghệ WCDMA. Công nghệ WCDMA là công nghệ CDMA băng rộng đa truy nhập phân chia theo maõ. Trong đồ án “Tổng quan hệ thống thông tin di động 3G công nghệ WCDMA & triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel” của mình em trình bày một cái nhìn tổng quan về mạng 3G sử dụng công nghệ WCDMA và tiển khai tại mạng 3G tại Viettel, cụ thể gồm có 4 chương như sau: 9 Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin di động 3G công nghệ WCDMA. 9 Chương 2: Cấu trúc mạng 3G WCDMA. 9 Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mạng 3G WCDMA. 9 Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel. Trong đề tài của mình, em đã cố gắng trình bày thật cô đọng những vấn đề về công nghệ WCDMA. Tuy nhiên, do kiến thức cũng như tài liệu có hạn nên không thể tránh khỏi những sai sót, cũng như còn nhiều vấn đề chưa được giải quyết thỏa đáng. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo, sự góp ý và phê bình của các bạn. Trong thời gian hoàn thành đồ án em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của thầy Th.S Võ Trường Sơn, sự chỉ bảo ân cần của các thầy cô giáo trong khoa Điện – Điện tử. Em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU . 1 MỤC LỤC . 2 DANH MỤC THUẬT NGỮ VÀ VIẾT TẮT . 5 DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ . 10 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G . 13 1.1. Giới thiệu chung . 13 1.1.1. Mở đầu 13 1.1.2. Giới thiệu về công nghệ 3G 14 1.2. Lịch sử phát triển của hệ thống thông tin di động 3G WCDMA . 15 1.2.1. Lịch trình nghiên cứu phát triển hệ thống thông tin di động thế hệ ba. 15 1.2.2. Sơ lược quá trình phát triển của hệ thống thông tin di động đến thế hệ 3 16 1.3. Cơ sở xây dựng hệ thống 3G WCDMA . 17 1.3.1 Các tiêu chuẩn 17 1.3.2 Các phiên bản của 3G WCDMA . 18 1.4. Lộ trình phát triển hệ thống thông tin di động từ 3G lên 4G . 19 1.4.1. Giới thiệu về hệ thống thông tin di động 4G. . 19 1.4.2. Mô hình mạng 4G. 19 1.4.3. Các yêu cầu đối với mạng 4G . 21 1.4.4. Lộ trình phát triển lên 4G 24 CHƯƠNG 2:CẤU TRÚC MẠNG WCDMA 25 2.1. Kiến trúc tổng quát . 25 2.1.1. Kiến trúc chung mạng 3G WCDMA 25 2.1.2. Cấu hình địa lý của mạng 3G WCDMA . 29 2.1.3. Các giao diện mở cơ bản của UMTS: . 32 2.2. Mạng truy nhập vô tuyến UTRAN . 33 2.2.1. Trạm gốc (Node B) . 33 2.2.2. Khối điều khiển mạng vô tuyến RNC . 34 2.3. Mạng trục 34 2.3.1. Trung tâm chuyển mạch di động MSC . 34 2.3.2. MSC cổng (GMSC) 34 2.3.3. Nốt hỗ trợ phục vụ GPRS (SGSN) . 34 2.3.4. Nốt hỗ trợ cổng GPRS (GGSN) 34 2.3.5. Bộ đang ký định vị thường trú HLR . 34 2.3.6. Bộ đăng ký định vị tạm trú VLR 35 2.3.7. Bộ đăng ký nhận dạng thiết bị EIR . 35 2.3.8. Trung tâm nhận thực AuC 35 2.3.9. Mạng trục IP 35 CHƯƠNG 3: KỸ THUẬT CỦA MẠNG 3G WCDMA . 36 3.1. Các kỹ thuật cơ bản trong mạng 3G WCDMA 36 3.1.1. Kỹ thuật trải phổ và đa truy nhập theo mã 36 3.1.2. Giao diện vô tuyến của 3G WCDMA . 39 3.1.3. Truy nhập gói tốc độ cao (HSPA) . 52 3.2. Thiết lập cuộc gọi của 3G WCDMA 58 3.3. Chuyển giao của 3G WCDMA . 60 3.3.1. Khái quát về chuyển giao trong các hệ thống thông tin di động. . 60 3.3.2. Chuyển giao trong cùng tần số. . 64 3.3.3. Chuyển giao giữa các hệ thống WCDMA và GSM. . 78 3.3.4. Chuyển giao giữa các tần số trong WCDMA. 80 3.4. Điều khiển công suất của mạng 3G WCDMA . 81 3.4.1. Điều khiển công suất vòng kín đường lên 82 3.4.2. Điều khiển công suất vòng kín đường xuống . 83 3.5. Dịch vụ và chất lượng dịch vụ mạng 3G WCDMA . 84 3.5.1. Phân loại dịch vụ . 85 3.5.2. Các dịch vụ cơ sở 85 3.5.3. Các dịch vụ mạng UMTS 88 3.5.4. Chất lượng dịch vụ (QoS) của UMTS 89 CHƯƠNG 4: TRIỂN KHAI MẠNG 3G WCDMA CỦA VIETTEL . 90 4.1. Giới thiệu sơ lược về hệ thống GSM của Viettel . 90 4.2. Triển khai 3G của Viettel. 95 4.2.1. Sự dịch chuyển từ GSM sang 3G. . 95 4.2.2. Node B của Viettel. . 97 4.2.3. Một số dịch vụ 3G Viettel cung cấp. 99 KẾT LUẬN 102 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI . 102 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN . 103 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT 104 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 105

pdf106 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 3285 | Lượt tải: 3download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Tổng quan hệ thống thông tin di động 3G công nghệ WCDMA và triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ân tập phát tăng ích. Độ lợi có thể của SSDT đạt được nhờ việc giảm nhiễu trên đường xuống, và bù cho suy hao của độ lợi phân tập trên đường xuống cho dữ liệu người sử dụng. Về mặt lý thuyết, rõ ràng rằng độ lợi của SSDT lớn hơn với tốc dữ liệu cao mà tại đó tổng phí của các thông tin điều khiển không đáng kể. Độ lợi về dung lượng của chuyển giao mềm kết hợp SSDT có độ lớn bằng với độ lợi trong trường hợp kết hợp chuyển giao mềm và điều khiển công suất thông thường. Thường không đạt được độ lợi lớn từ SSDT, và trong một vài trường hợp độ lợi chuyển thành suy hao. Nguyên nhân được giải thích như sau: Một UE đang chuyển giao mềm, gửi thông tin phản hồi một cách định kỳ đến các Nút B trong “tập hợp tích cực”, các lệnh này yêu cầu các Nút B cần phát dữ liệu. Hoạt động này gây ra sự biến động công suất lớn tại các Nút B khác nhau bởi vì việc truyền dẫn tới các UE được tắt, bật tương đối nhanh khi được điều khiển bởi các UE trong chuyển giao mềm. Sự truyền dẫn của Nút B biến đổi tới UE trong chuyển giao mềm không nằm trong sự điều khiển mạng, hoàn toàn do UE điều khiển. Vì thế, mặc dù mô hình SSDT làm giảm tổng công suất phát trung bình của Nút B, nhưng sự thay đổi tổng công suất phát cũng tăng lên. Việc tăng lên này dẫn tới khoảng hở điều khiển công suất yêu cầu lớn hơn, có nghĩa là sẽ giảm độ lợi của SSDT. Các khía cạnh khác cần chú ý về mặt chỉ tiêu kỹ thuật là ảnh hưởng của vận tốc UE, tốc độ UE càng cao phản hồi của UE càng khó đồng bộ với trạng thái kênh thực tế. Tại một số vận tốc, các vấn đề về tiếng vọng xuất hiện cho nên UE thường phải yêu cầu Nút B “sai” phát thông qua báo hiệu phản hồi tới mạng. Sự ảnh hưởng này có thể rất lớn khi tốc độ phadinh bằng tốc độ phản hồi. 3.3.3. Chuyển giao giữa các hệ thống WCDMA và GSM. Các chuẩn WCDMA và GSM hỗ trợ chuyển giao cả hai đường giữa WCDMA và GSM. Sự chuyển giao này có thể sử dụng cho mục đích phủ sóng và cân bằng tải. Tại pha ban đầu khi triển khai WCDMA, chuyển giao tới hệ thống GSM có thể sử dụng để giảm tải trong các tế bào GSM. Mô hình này được chỉ ra trong hình 3.28. Khi lưu lượng trong mạng WCDMA tăng, thì rất cần chuyển giao cho mục đích tải trên cả đường lên và đường ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 79 SVTH: Nguyễn Văn Sáu xuống. Chuyển giao giữa các hệ thống được khởi xướng tại RNC/BSC và từ góc độ hệ thống thu, thì chuyển giao giữa các hệ thống tương tự như chuyển giao giữa các RNC hay chuyển giao giữa các BSC. Thuật toán và việc khởi xướng này không được chuẩn hoá. Hình 3.28: Chuyển giao giữa các hệ thống GSM và WCDMA. Thủ tục chuyển giao như 3.29. Việc đo đạc chuyển giao giữa các hệ thống không hoạt động thường xuyên nhưng sẽ được khởi động khi có nhu cầu thực hiện chuyển giao giữa các hệ thống. Việc khởi xướng chuyển giao là một thuật toán do RNC thực hiện và có thể dựa vào chất lượng (BLER) hay công suất phát yêu cầu. Khi khởi xướng đo đạc, đầu tiên UE sẽ đo công suất tín hiệu của các tần số GSM trong danh sách lân cận. Khi kết quả đo đạc đó được gửi tới RNC, nó ra lệnh cho UE giải mã nhận dạng trạm gốc (BSIC) của cell ứng cử GSM tốt nhất. Khi RNC nhận được BSIC, một lệnh chuyển giao được gửi tới UE. Việc đo đạc có thể hoàn thành trong 2s. Hình 3.29: Thủ tục chuyển giao giữa các hệ thống. Chế độ nén. WCDMA sử dụng việc thu phát liên tục và không thể tiến hành đo đạc với bộ nhận đơn nếu như không có những khoảng gián đoạn tạo ra bởi các tín hiệu WCDMA. Vì thế, ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 80 SVTH: Nguyễn Văn Sáu chế độ nén cần thiết cho việc đo đạc trong chuyển giao giữa các tần số và chuyển giao giữa các hệ thống. Trong suốt khoảng gián đoạn của chế độ nén, điều khiển công suất nhanh không thể sử dụng và một phần độ lợi ghép chèn bị mất. Vì vậy, trong suốt khung nén cần Ec/N0 cao hơn dẫn tới dung lượng bị giảm. Chế độ nén cũng ảnh hưởng đến vùng phủ sóng đường lên của các dịch vụ thời gian thực, trong đó tốc độ bit không thể giảm trong suốt chế độ nén. Vì thế mà thủ tục chuyển giao giữa các hệ thống phải được bắt đầu đủ sớm tại biên giới các cell để tránh sự suy giảm chất lượng tại chế độ nén. Chuyển giao từ GSM sang WCDMA được bắt đầu tại BSC của GSM. Không cần sử dụng chế độ nén để tiến hành đo đạc WCDMA từ GSM vì GSM sử dụng chế độ thu phát không liên tục. Thời gian ngắt dịch vụ trong chuyển giao giữa các hệ thống lớn nhất là 40ms. Thời gian ngắt là khoảng thời gian giữa block chuyển vận thu cuối cùng trên tần số cũ và thời gian UE bắt đầu phát trên kênh đường lên mới. Tổng khoảng hở dịch vụ lớn hơn thời gian ngắt vì UE cần nhận được kênh riêng hoạt động trong mạng GSM. Khoảng hở dịch vụ thường dưới 80ms tương tự như chuyển giao trong GSM. Khoảng hở đó không làm giảm chất lượng dịch vụ. 3.3.4. Chuyển giao giữa các tần số trong WCDMA. Hầu hết các bộ vận hành UMTS đều có 2 hoặc 3 tần số FDD có hiệu lực. Việc vận hành có thể bắt đầu sử dụng một tần số và tần số thứ hai, thứ ba. Sau đó cần để tăng dung lượng, một vài tần số có thể sử dụng được chỉ ra trong hình 3.30. Một vài tần số được sử dụng trong cùng một site sẽ tăng dung lượng của site đó hoặc các lớp micro và macro được sử dụng các tần số khác nhau. Chuyển giao giữa các tần số sóng mang WCDMA cần sử dụng phương pháp này. Trong chuyển giao này, chế độ nén cũng được sử dụng trong việc đo đạc chuyển giao giống như trong chuyển giao giữa các hệ thống. Thủ tục chuyển giao giữa các tần số được chỉ ra trong hình 3.31. UE cũng sử dụng thủ tục đồng bộ WCDMA giống như chuyển giao trong tần số để nhận dạng cell có tần số mục tiêu. Thời gian nhận dạng cell chủ yếu phù thuộc vào số các cell và số các thành phần đa đường mà UE có thể thu được giống như trong chuyển giao cùng tần số. Yêu cầu thời gian nhận dạng cell là 5s với Ec/I0 của CPICH > -20dB. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 81 SVTH: Nguyễn Văn Sáu Hình 3.30: Nhu cầu chuyển giao giữa các tần số sóng mang WCDMA Hình 3.31: Thủ tục chuyển giao giữa các tần số. 3.4. Điều khiển công suất của mạng 3G WCDMA Trong trường hợp một máy phát gây nhiễu đến gần máy thu k (đến gần nút B chẳng hạn), công suất cuả máy phát này tăng cao dẫn đến MAI tăng cao, tỷ số tín hiệu trên nhiễu giảm mạnh và máy thu k không thể tách ra được tín hiệu của mình. Hiện tượng này đựơc gọi là hiện tượng gần và xa. Để tránh hiện tượng này hệ thống phải điều khiển công suất sao cho công suất thu tại nút B của tất cả các UE đều bằng nhau (lý tưởng). Điều khiển công suất trong WCDMA đựơc chia thành: 1. Điều khiển công suất vòng hở: cho các kênh chung 2. Điều khiển công suất vòng kín: cho các kênh riêng DPDCH/DPCCH và chia sẻ DSCH Điều khiển công suất vòng hở đựơc thực hiện tự động tại UE khi nó thực hiện thủ tục xin truy nhập Nút B (dựa trên công suất mà nó thu được từ kênh hoa tiêu phát đi từ B), khi này UE chưa có kết nối với nút này. Còn điều khiển công suất vòng kín được thực hiện khi UE đã kết nối với nút B. Điều khiển công suất vòng kín lại được chia thành: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 82 SVTH: Nguyễn Văn Sáu - Điều khiển công suất vòng trong được thực hiện tại nút B. Điều khiển công suất vòng trong đựơc thực hiện nhanh với 1500 lần trong một giây dựa trên so sánh SIR thu với SIR đích. - Điều khiển công suất vòng ngoài đựơc thực hiện tại RNC để thiết lập SIR đích cho nút B. Điều khiển công suất này dựa trên so sánh tỷ lệ lỗi khối (BLER) thu đựơc với tỷ lệ đích. 3.4.1. Điều khiển công suất vòng kín đường lên Sơ đồ điều khiển công suất vòng kín đường lên được cho trên hình 3.32 Hình 3.32: Nguyên lý điều khiển công suất vòng kín đường lên 3.4.1.1. Điều khiển công suất vòng trong đường lên Phương pháp điều khiển công suất nhanh vòng kín lên như sau (xem hình 3.32). Nút B thường xuyên ước tính tỷ số tín hiệu trên nhiễu thu được (SIR= Signal to Interference Ratio) trên hoa tiêu đường lên trong UL DPCCH và so sánh nó với tỷ số SIR đích (SIRđích). Nếu SIRướctính cao hơn SIRđích thì nút B thiết lập bit điều khiển công suất trong DPCCH TPC=0 để lệnh UE hạ thấp công suất (Tùy vào thiết lập cấu hình: 1dB chẳng hạn) , trái lại nó thiết lập bit điều khiển công suất trong DPCCH TPC=1 để ra lệnh UE tăng công suất (1dB chẳng hạn). Chu kỳ đo-lệnh-phản ứng này được thực hiện 1500 lần trong một giây (1,5 KHz) ở W-CDMA. Tốc độ này sẽ cao hơn mọi sự thay đổi tổn hao đừơng truyền và thậm chí có thể nhanh hơn phađinh nhanh khi MS chuyển động tốc độ thấp. 3.4.1.2. Điều khiển công suất vòng ngoài đường lên Điều khiển công suất vòng ngòai thực hiện điều chỉnh giá trị SIRđích ở nút B cho phù hợp với yêu cầu của từng đừơng truyền vô tuyến để đạt được chất lượng các đường truyền vô tuyến như nhau. Chất lượng của các đường truyền vô tuyến thường được đánh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 83 SVTH: Nguyễn Văn Sáu giá bằng tỷ số bit lỗi (BER: Bit Error Rate) hay tỷ số khung lỗi (FER=Frame Error Rate). Lý do cần đặt lại SIRđích như sau. SIR yêu cầu (tỷ lệ với Ec/N0) chẳng hạn là FER=1% phụ thuộc vào tốc độ của MS và đặc điểm truyền nhiều đường. Nếu ta đặt SIR đích đích cho trường hợp xấu nhất (cho tốc cao độ nhất) thì sẽ lãng phí dung lượng cho các kết nối ở tốc độ thấp. Như vậy tốt nhất là để SIRđích thả nổi xung quanh giá trị tối thiểu đáp ứng được yêu cầu chất lượng. Để thực hiện điều khiển công suất vòng ngoài, mỗi khung số liệu của người sử dụng được gắn chỉ thị chất lượng khung là CRC. Nếu kiểm tra CRC cho thấy BLERướctính> BLERđích thì SIRđích sẽ bị giảm đi một nấc bằng ΔSIR, trái lại nó sẽ được tăng lên một nấc bằng ΔSIR. Lý do đặt điều khiển vòng ngoài ở RNC vì chức năng này thực hiện sau khi thực hiện kết hợp các tín hiệu ở chuyển giao mềm. 3.4.2. Điều khiển công suất vòng kín đường xuống Điều khiển công suất vòng kín được minh họa trên hình 3.33. UE nhận được BLER đích từ lớp cao hơn do RNC thiết lập cùng với các thông số điều khiển khác. Dựa trên BLER đích nhận đựơc từ RNC, nó thực hiện điều khiển công suất vòng ngoài bằng cách tính toán SIR đích cho điều kiển công suất vòng kín nhanh đường xuống. UE ước tính SIR đường xuống từ các ký hiệu hoa tiêu của DL DPCCH . Ước tính SIR này được so sánh với SIR đích. Nếu ước tính này lớn hơn SIR đích, thì UE thiết lập TPC=0 trong UL DPCCH và gửi nó đến nút B, trái lại nó thiết lập TPC=1. Tốc độ diều khiển công suất vòng trong là 1500Hz Hình 3.33: Nguyên lý điều khiển công suất vòng kín đường xuống ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 84 SVTH: Nguyễn Văn Sáu 3.5. Dịch vụ và chất lượng dịch vụ mạng 3G WCDMA Các hệ thống thông tin di động thế hệ ba có thể cung cấp các dịch vụ tốc độ bit cao lên đến 2 Mbit/s. Với khả năng này, các hệ thống thông tin di động thế hệ ba có thể cung cấp dễ dàng một số các dịch vụ mới như: điện thoại thấy hình, tải dữ liệu nhanh đường xuống. Các hệ thống thông tin di động thế hệ ba cũng phải cung cấp được các dịch vụ đa phương tiện. Các dịch vụ đa phương tiện do hệ thống thông tin di động thế hệ ba cung cấp được cho ở hình dưới. Từ hình trên ta thấy các dịch vụ này trải rộng từ thông tin tốc độ thấp đến thông tin tốc độ cao và lên đến tốc độ cưc đại là 2 Mbit/s. Bao gồm nhiều kiểu thông tin: truyền dẫn không đối xứng và đối xứng, thông tin điểm đến điểm và đa điểm. Nhà khai thác mạng phải đảm bảo môi trường trong mạng, trong đó người sử dụng có thể tự do sử dụng các dịch vụ đa phương tiện mà không bị hạn chế bởi cấu hình topo của mạng cũng như cần phải trang bị lại các dịch vụ của người sử dụng. Vì thế phải xây dựng các dịch vụ kết hợp chuyển mạch gói và chuyển mạch kênh. Hệ thống thông tin di động thế hệ ba phải hỗ trợ Truyền hình hội nghị (chất lượng cao) Truyền hình hội nghị (chất lượng thấp) Điện thoại hội nghị Điện thoại Y tế từ xa (hình ảnh y tế) Thư riêng Thư điện tử Fax Mua hàng theo catalog video Video theo yêu cầu: -Thể thao - Tin tức - Phim Báo điện tử Karaoke ISDN Xuất bản điện tử Nhắn tin Truy cập Internet WWW Thư điện tử (e-mail) ftp Điện thoại IP v.v… Các dịch vụ phân phối thông tin Tin tức Dự báo thời tiết Thông tin lưu lượng (xe cộ) Thông tin nghỉ ngơi Truyền hình di động Truyền thanh di động Hình ảnh Số liệu Tiếng Đối xứng Không đối xứng Đa phương Điểm đến điểm Điểm đa điểm Đa phương tiện di động Quảng bá 1,2 kbit/s 2,4 kbit/s 9,6 kbit/s 16 kbit/s 32 kbit/s 64 kbit/s 384 2 Mbit/s WWW: Web toàn cầu FTP: Giao thức truyền file Hình 3.34: Các dịch vụ đa phương tiện trong hệ thống thông tin di động thế hệ ba. Truy nhập cơ sở dữ liệu ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 85 SVTH: Nguyễn Văn Sáu được dải rộng các ứng dụng với các yêu cầu chất lượng dịch vụ khác nhau. Vì thế về mặt bản chất các vật mang của hệ thống phải mang tính tổng quát để có thể hỗ trợ tốt các ứng dụng hiện có và phát triển các dịch vụ mới. 3.5.1. Phân loại dịch vụ Các nhà khai thác có thể cung cấp rất nhiều dịch vụ đối với khách hàng. Hầu hết các dịch vụ này liên quan đến các kiểu dịch vụ điện thoại khác nhau và các dịch vụ bổ sung. Ngoài ra có thể đưa ra các dịch vụ không liên quan đến các cuộc gọi như e-mail. Các dịch vụ có thể phân loại thành: ¾ Dịch vụ di động. ¾ Dịch vụ viễn thông. ¾ Dịch vụ Internet. Bảng 3.9 phân loại các dịch vụ. Bảng 3.9: Phân loại các dịch vụ Kiểu Phân loại Dịch vụ chi tiết Dịch vụ di động Dịch cụ di động - Di động đầu cuối/ Di động cá nhân/ Di động dịch vụ Dịch vụ thông tin định vị - Theo vết di động/ theo vết di động thông minh Dịch vụ viễn thông Dịch vụ Audio - Dịch vụ Audio chất lượng cao (16-64 kbit/s) - Dịch vụ Audio AM (32-64 kbit/s) - Dịch vụ Audio FM (64-384 kbit/s) Dịch vụ số liệu - Dịch vụ số liệu tốc độ trung bình thấp (64-144 kbit/s) - Dịch vụ số liệu tốc độ trung bình cao (144 kbit/s-2 Mbit/s) - dịch vụ số liệu tốc độ siêu cao (≥ 2 Mbit/s) Dịch vụ đa phương tiện - Dịch vụ video (384 kbit/s) - Dịch vụ video chuyển động (384 kbit/s-2 Mbit/s) - Dịch vụ video chuyển động thời gian thực (≥ 2 Mbit/s) Dịch vụ Internet Internet đơn giản - Dịch vụ truy nhập Web (384 kbit/s) Internet thời gian thực - Dịch vụ Internet (384 kbit/s-2 Mbit/s) Dịch vụ đa phương tiện - Dịch vụ Web đa phương tiện thời gian thực 3.5.2. Các dịch vụ cơ sở 3.5.2.1. Các dịch vụ xa (teleservice) Các dịch vụ xa là một kiểu của dịch vụ viễn thông cung cấp khả năng đầy đủ bao gồm các chức năng thiết bị đầu cuối để thông tin giữa hai người sử dụng theo các giao thức được thỏa thuận giữa các cơ quan quản lý. Các dịch vụ này bao gồm: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 86 SVTH: Nguyễn Văn Sáu * Điện thoại. * Các cuộc gọi khẩn. * Dịch vụ bản tin ngắn điểm – điểm kết cuối trạm di động. * Dịch vụ bản tin ngắn điểm – điểm khởi xướng từ trạm di động. * Dịch vụ bản tin ngắn phát quảng bá ở ô. * Thoại và FAX nhóm 3 luôn phiên (T/NT: trong suốt/không trong suốt). * FAX tự động nhóm 3. * Dịch vụ đa bản tin. * FAX lưu và phát trên cơ sở T.37. * FAX thời gian thực trên cơ sở T.38. * Cuộc gọi nhóm thoại. * Phát thanh thoại. * Truy nhập Internet. * Đa phương tiện thời gian thực chuyển mạch kênh trên cơ sở H.323, H.324. * Đa phương. 3.5.2.2. Các dịch vụ mạng (bearer Sevice) Dịch vụ mạng là một dịch vụ viễn thông cung cấp khả năng để truyền dẫn tín hiệu giữa hai giao diện người sử dụng – mạng. 3.5.2.3. Các dịch vụ bổ sung (Supplementaty Sevice) Các dịch vụ bổ sung bao gồm: - Trình bày nhận dạng đường gọi (CLIP). - Hạn chế nhận dạng đường gọi (CLIR). - Trình bày nhận dạng đường được nối (CoLP). - Hạn chế nhận dạng đường được nối (CoLR). - Thể hiện tên chủ gọi (CNAP). Các dịch vụ bổ sung cho cuộc gọi: - Chuyển hướng cuộc gọi không điều kiện (CFU). - Chuyển hướng cuộc gọi khi thuê bao di động bận (CFB). - Chuyển hướng cuộc gọi khi không trả lời (CFNRy). - Chuyển hướng cuộc gọi khi không đến được thuê bao di động (CFNRc). Các dịch vụ bổ sung khi hoàn thành cuộc gọi: - Đợi gọi (CW – Call Waiting). ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 87 SVTH: Nguyễn Văn Sáu - Chiếm giữ gọi (CH – Call Hold). Các dịch vụ bổ sung đa phía: - Dịch vụ đa phía (MTPY – Multi Party). Các dịch vụ bổ sung cho một cộng đồng: - Nhóm người sử dụng khép kín ( CUG). Các dịch vụ bổ sung tính cước: - Thông báo về thông tin tính cước (AOCI). - Thông báo về tính cước (AOCC). Các dịch vụ bổ sung hạn chế cuộc gọi: - Cấm tất cả các cuộc gọi ra (BOIC). - Cấm các cuộc gọi ra quốc tế (BAIC). - Cấm các cuộc gọi ra quốc tế trừ các cuộc gọi định hướng về nước có mạng thông tin di động thường trú (BOIC – exHC). - Cấm tất cả các cuộc gọi vào (BACI). - Cấm các cuộc gọi vào khi chuyển mạng (Roaming) khỏi nước có mạng thường trú (Bic – Roam). - Chuyển cuộc gọi tường minh (ECT). - Ưu tiên và dành riêng đa mức cải tiến (EMLPP). - Hỗ trợ quy hoạch số riêng (SPNP). - Hoàn thành các cuộc gọi đối với các thuê bao bận (CCBS). ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 88 SVTH: Nguyễn Văn Sáu 3.5.3. Các dịch vụ mạng UMTS UMTS cho phép người sử dụng lựa chọn các đặc tính mang phù hơp nhất cho việc mang thông tin. Ngoài ra cũng có thể thay đổi đặc tính mang thông qua thủ tục đàm phán lại trong quá trình kết nối tính cực. Đàm phán vật mang được khởi xướng bởi ứng dụng, trong khi đó đàm phán lại có thể được tái khởi xướng hoặc bởi người sử dụng hoặc bởi mạng (chẳng hạn khi chuyển giao). Đàm phán khởi xướng bởi ứng dụng về cơ bản giống như đàm phán xảy ra khi thiết lập vật mang: ứng dụng yêu cầu một vật mang phụ thuộc vào nhu cầu của mình và mạng kiểm tra các tài nguyên khả dụng, đăng ký của thuê bao sau đó trả lời. Loại vật mang, các thông số vật mang và các giá trị của thông số có liên quan trực tiếp đến ứng dụng cũng như các mạng giữa phát và thu. Cần phải chọn tập các thông số sao cho các thủ tục đàm phán và đàm phán lại đơn giản và rõ ràng. Ngoài ra các thông số phải cho phép dễ dàng kiểm soát và giám sát. Khuôn dạng và ngữ nghĩa phải xét đến các TE MT UTRAN CN Iu EDGE NODE Cổng mạng lõi TE Dịch vụ đầu cuối đầu cuối Dịch vụ mang UMTS Dịch vụ mang địa phương TE/MT Dịch vụ mang ngoài Dịch vụ mang truy nhập vô tuyến Dịch vụ mang mạng lõi Dịch vụ mang vô tuyến Dịch vụ mang Iu Dịch vụ mang đường trục Dịch vụ mang UTRA FDD/TDD Dịch vụ mang vật lý TE: Thiết bị đầu cuối. MT: Đầu cuối di động. CN: Mạng lõi. EDGE: Số liệu cải tiến cho phát triển GSM. CN Iu EDGE NODE: Điểm nút CN Iu, EDGE. Hình 3.35: Cấu trúc của dịch vụ mạng UMTS. UMTS ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 89 SVTH: Nguyễn Văn Sáu giao thức hiện có. Ngoài ra khái niệm chất lượng dịch vụ (QoS: Quality of Service) phải linh hoạt và đủ đa dạng để cho phép đàm phán các vật mang trong tương lai đối với các dịch vụ chưa biết. Ở hình trên thể hiện cấu trúc phân lớp của dịch vụ vật mang UMTS, mỗi vật mang ở một lớp đặc thù cung cấp các dịch vụ riêng sử dụng các dịch vụ do các lớp cung cấp. Từ hình ta thấy dịch vụ vật mang UMTS đóng vai trò chính trong việc đảm bảo dịch vụ đầu cuối đầu cuối. 3.5.4. Chất lượng dịch vụ (QoS) của UMTS Tổng quát có thể chia các ứng dụng và các dịch vụ vào các nhóm khác nhau phụ thuộc vào cách xem xét chúng. Cũng như các giao thức chuyển mạch gói, UMTS có ý đồ thực hiện các yêu cầu QoS từ ứng dụng hoặc người sử dụng. Trong UMTS bốn loại lưu lượng được định nghĩa: ¾ Hội thoại. ¾ Luồng. ¾ Tương tác. ¾ Cơ bản. Yếu tố phân biệt chủ yếu của các dịch vụ này là độ nhạy cảm trễ của lưu lượng. Chẳng hạn loại hội nghị rất nhạy cảm với trễ, trong khi đó loại cơ bản ít nhạy cảm với trễ nhất. Các loại QoS được tổng kết ở bảng 3.10. Trong khi giai đoạn đầu của UMTS các loại dịch vụ hội thoại và luồng sẽ được phát như là các kết nối thời gian thực trên giao diện vô tuyến của W-CDMA, trong khi đó các loại cơ bản và tương tác được phát như là các gói số liệu phi thời gian thực theo lập biểu. Bảng 3.10: Tổng kết các loại QoS Loại lưu lượng Loại hội thoại Loại luồng Loại tương tác Cơ bản Các đặc tính cơ bản Dành trước quan hệ thời gian giữa các thực thể thông tin của luồng. Mẫu hội thoại (chặt chẽ và trễ nhỏ). Dành trước quan hệ thời gian giữa các thực thể thông tin của luồng. Yêu cầu mẫu trả lời. Dành trước số liệu toàn vẹn Nơi nhận không đợi số liệu trong khoản thời gian nhất định. Dành trước số liệu toàn vẹn. Thí dụ về ứng dụng Thoại. Điện thoại thấy hình. Các trò chơi thoại. Luồng đa phương tiện. Duyệt trình Web. Các trò chơi mạng. Tải xuống e-mail. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 90 SVTH: Nguyễn Văn Sáu Chương 4: TRIỂN KHAI MẠNG 3G WCDMA CỦA VIETTEL 4.1. Giới thiệu sơ lược về hệ thống GSM của Viettel Hiện nay, mạng di động Viettel dùng công nghệ GSM, thế hệ 2,5G được sử dụng phổ biến trên 180 nước với hơn 700 nhà khai thác trên thế giới. Mạng di động Viettel được chia thành mạng lõi và mạng vô tuyến. Hình 4.1: Sơ đồ cấu trúc mạng di động Viettel hiện tại ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 91 SVTH: Nguyễn Văn Sáu Hình 4.2: Sơ đồ cấu trúc tổng thể mạng di động Viettel hiện tại 4.1.1. Mạng lõi a. Tổng đài GMSC Đóng vai trò là tổng đài có giao diện với các mạng bên ngoài để kết nối mạng bên ngoài với mạng GSM. - Hà Nội có 04 GMSC. - Đà Nẵng có 02 GMSC. - Hồ Chí Minh có 02 GMSC. Tổng đài GMSC trên là tổng đài softswitch với dung lượng trên 20.000 E1. Tại Hà Nội tổng đài GMSC kết nối với các hệ thống sau: - Kết nối trực tiếp với các tổng đài cổng GMSC khác trong mạng. - Kết nối trực tiếp với 09 tổng đài MSC tại Hà Nội và 09 MSS (softswitch). ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 92 SVTH: Nguyễn Văn Sáu - Kết nối trực tiếp với trên 30 quản lý trạm gốc BSC khu vực 1 bằng giao thức BSSAP của báo hiệu số 7. - Kết nối trực tiếp với hệ thống CRBT. Giao diện kết nối là các luồng E1 hoặc STM1. Các giao diện này sử dụng báo hiệu số 7, giao diện giữa GMSC với MSC sử dụng giao thức: ISUP, SCCP, MAP, CAP. Và kết nối trực tiếp đến các mạng sau: - Kết nối trực tiếp với tổng đài Toll của Viettel tại Hà Nội định tuyến lưu lượng đi quốc tế; đến mạng PSTN của Viettel và mạng quân sự. - Kết nối với VMS - mạng di động Mobile Phone. - Kết nối với GPC - mạng di động VinaPhone. - Kết nối với Sphone - mạng di động của SPT. - Kết nối với EVN - mạng di động của EVN - Kết nối với HT - mạng di động của Hà Nội Telecom - Kết nối với VTN1 - mạng PSTN liên tỉnh của VNPT. - Kết nối với Tandem Hà Nội mạng cố định của VNPT Hà Nội. Giao diện kết nối lưu lượng ngoại mạng là các luồng E1 hoặc STM1. Báo hiệu số 7 sử dụng các giao thức ISUP cho thoại và giao thức MAP cho SMS. GMSC tại Hồ Chí Minh và Đà Nẵng cũng được đấu nối tương tự như Hà Nội. b. Hệ thống chuyển giao báo hiệu STP - Gồm 3 cặp ở 3 vùng: Hà Nội, Đà Nẵng, TP. Hồ Chí Minh. - Có chức năng chuyển giao báo hiệu, hỗ trợ tất cả các giao thức báo hiệu số 7 ISUP, SCCP, MAP, CAP, TCAP…trên nền TDM và IP trong mạng di động, hỗ trợ các link báo hiệu LSL (64kb/s), HSL (2Mb/s); Singtran: M3UA, M2PA. - Kết nối với các hệ thống GMSC, MSC, MSS, HLR, SMSC, IN, STP khác,… làm cầu nối báo hiệu cho các hệ thống trên. Mục đích để quản lý tập trung báo hiệu có khả năng giám sát, tracing, screening,… một cách dễ dàng các bản tin báo hiệu của mạng. c. Tổng đài MSC MSC làm chức năng chuyển mạch, thiết lập điều khiển cuộc gọi, gồm trên 40 tổng đài MSC kết nối với dung lượng trên 20 triệu thuê bao được đặt tại 3 trung tâm là Hà Nội, tp.Hồ Chí Minh và Đà Nẵng; kết nối trực tiếp với các GMSC và các BSC tại mỗi vùng. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 93 SVTH: Nguyễn Văn Sáu Các MSC trên có giao diện với GMSC và các BSC, giao diện kết nối bằng các luồng E1 và STM1. Giao diện báo hiệu với GMSC sử dụng báo hiệu số 7 giao thức SCCP, ISUP, MAP, CAP. Giao diện báo hiệu với BSC sử dụng giao thức BSSAP. d. Hệ thống cơ sở dữ liệu thuê bao - HLR HLR - Trung tâm quản lý đăng ký dữ liệu thuê bao, với dung lượng trên 40 triệu thuê bao được đặt tại Hà Nội, HLR kết nối trực tiếp với các hệ thống sau: - Các STP sử dụng giao thức MAP; - Hệ thống GPRS cho dịch vụ WAP. e. Hệ thống IN và các hệ thống VAS - IN (Intelligent network): xử lý điều khiển các cuộc gọi của thuê bao trả trước Prepaid; lưu trữ thông tin tài khoản của thuê bao trả trước; - SMSC (Short Message Service Center): trung tâm dịch vụ tin nhắn: xử lý điều khiển nhận SMS từ thuê bao và phân phối SMS tới thuê bao nhận; - MCA (Miscall Alert System): hệ thống cảnh báo cuộc gọi nhỡ; - CRBT (Colour Ringback Tone): hệ thống nhạc chuông chờ; - BGM (Backgroud Music): hệ thống nhạc nền; - SGSN (Serving GPRS Support Node): thực hiện chức năng chuyển mạch gói, có hỗ trợ giao diện kết nối với BSC; - GGSN (Gateway GPRS Support Node): thực hiện chức năng chuyển mạch gói, không có giao diện kết nối với BSC; - GPRS (General Packet Radio Service 2.5G) 172Kb/s; EDGE (Enhanced Data Rate For GSM Evolution 2.75G) 384Kb/s. 4.1.2. Mạng vô tuyến Hiện tại mạng di động Viettel dùng công nghệ GSM 2.5G sử dụng dải tần 900 và 1800MHz. Sử dụng các kỹ thuật tiên tiến để tăng dung lượng mạng, chất lượng phủ sóng như kỹ thuật nhảy tần, half-rate … Toàn mạng gồm trên 120 BSC quản lý trên 8000 trạm BTS. a. Hệ thống quản lý trạm gốc BSC - Tại Hà Nội: gồm trên 30 BSC của Ericsson, kết nối trực tiếp với: ¾ Các MSC đặt tại Hà Nội; ¾ Hệ thống GPRS cung cấp các dịch vụ WAP; ¾ Các trạm thu phát vô tuyến BTS khu vực 1; ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 94 SVTH: Nguyễn Văn Sáu - Tại TP. Hồ Chí Minh gồm trên 80 BSC của Alcatel kết nối trực tiếp với: ¾ Các MSC đặt tại Hồ Chí Minh; ¾ Hệ thống GPRS tại Hà Nội; ¾ Các trạm thu phát vô tuyến BTS khu vực 3. - Tại Đà Nẵng gồm trên 10 BSC của Ericsson, kết nối trực tiếp: ¾ Các MSC đặt tại Đà Nẵng; ¾ Hệ thống GPRS tại Hà Nội; ¾ Các trạm thu phát vô tuyến khu vực 2. b. Trạm thu phát vô tuyến BTS Phủ kín 64/64 tỉnh thành, bao gồm trên 8000 trạm BTS. - Tại Hà Nội: bao gồm các BTS của Ericsson kết nối trực tiếp đến các BSC tại Hà Nội. - Tại tp Hồ Chí Minh bao gồm các BTS của Alcatel kết nối trực tiếp đến các BSC tại tp Hồ Chí Minh. - Tại Đà Nẵng bao gồm các BTS của Ericsson kết nối trực tiếp đến các BSC tại Đà Nẵng. c. Các dịch vụ cung cấp Các dịch vụ cơ bản và các dịch vụ giá trị gia tăng mà mạng đang cung cấp: - Các dịch vụ cơ bản: ¾ Thoại, ¾ Hiển thị số gọi đến, ¾ Nhắn tin ngắn, ¾ Giữ cuộc gọi, ¾ Chờ cuộc gọi, ¾ Chặn cuộc gọi đến và đi, ¾ Chuyển cuộc gọi, ¾ Hộp thư thoại, ¾ Truyền Fax, dữ liệu, ¾ Gọi hội nghị, ¾ Các số điện thoại khẩn cấp. - Các dịch vụ giá trị gia tăng: ¾ Dịch vụ thông báo cuộc gọi nhỡ MCA, ¾ Dịch vụ Colour Ring, ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 95 SVTH: Nguyễn Văn Sáu ¾ Dịch vụ thanh toán cước trả sau bằng thẻ ATM, ¾ Dịch vụ Call Me Back, ¾ Dịch vụ Ứng tiền, ¾ Dịch vụ thanh toán cước trả sau bằng thẻ nạp tiền trả trước (Pay 199), ¾ Dịch vụ GPRS: MMS, Email, WAP, Tải nhạc chuông đa âm, âm thanh thực, hình nền, games, màn hình chờ,... qua GPRS. 4.2. Triển khai 3G của Viettel. 4.2.1. Sự dịch chuyển từ GSM sang 3G. Với thị trường Việt Nam, công nghệ di động đầu tiên GSM, thế hệ 2G đơn giản chỉ cho phép thoại là chính. Việc nâng cấp lên công nghệ GPRS vào cuối năm 2003 đã giúp người dùng bắt đầu làm quen với những ứng dụng dữ liệu. Cuối năm 2007, sau khi ứng dụng EGDE, tốc độ đã được nâng cao hơn với đỉnh tốc độ đạt khoảng 384 kb/s. Nhưng tốc độ thực tế vẫn còn thấp khiến các dịch vụ dựa trên nền dữ liệu không thể phát triển và bùng nổ mạnh như dịch vụ thoại hiện nay. Với công nghệ WCDMA - thế hệ 3G với tốc độ 2Mbps và HSPA (HSDPA & HSUPA) – thế hệ 3,5G với khả năng truyền lên đến 14,4 Mbps. Đây là những công nghệ tiên tiến đang được ứng dụng rộng rãi trên thế giới với hơn 200 triệu thuê bao, trên 220 mạng thuộc 94 quốc gia, chiếm 2/3 thuê bao 3G trên toàn cầu (GSA, 6/2008). Khi nâng cấp lên 3G, công nghệ WCDMA hoạt động trên một kỹ thuật truy cập khác hoàn toàn, đó là CDMA, do đó băng tần hoạt động sẽ phải tách biệt với GSM. WCDMA mỗi kênh băng tần số là 5MHz, sẽ cần một dải tần 3G mới khác với tần số đang hoạt động hiện nay. Sự đổi mới như vậy sẽ cần một thiết bị thu phát sóng BTS hoàn toàn mới, được đặt tên là Node B, cùng với nó là một thiết bị quản lý trạm gốc (BSC) mới, tên là điều khiển mạng vô tuyến RNC. Do tính kế thừa khi nâng cấp, hệ thống mạng lõi hiện hữu vẫn có thể được sử dụng để kết nối với mạng vô tuyến (Node B và RNC) của công nghệ WCDMA. Ở đây, ngoài hệ thống vô tuyến WCDMA (bao gồm RNC và Node B) là cần đầu tư mới, tất cả hệ thống khác sẽ được tận dụng lại. Hầu hết các nhà sản xuất tổng đài hiện nay đều có giải pháp để nâng cấp hệ thống mạng lõi, truyền dẫn, cơ sở dữ liệu, hệ thống vận hành… hiện hữu để hỗ trợ cả GSM và WCDMA. Như vậy, muốn phủ sóng 3G ở đâu, các nhà cung cấp dịch vụ sẽ đặt thiết bị thu phát sóng 3G khu vực đó và nối về tổng đài. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 96 SVTH: Nguyễn Văn Sáu Hình 4.3: Mạng 3G UMTS kế thừa mạng lõi 2G Tuy nằm trên 2 thiết bị khác nhau, sự vận hành của 2 hệ thống vô tuyến bao gồm GSM và WCDMA cũng sẽ được quản lý thống nhất, đảm bảo chuyển giao liền mạch giữa 2 hệ thống. Cuộc gọi sẽ vẫn đảm bảo duy trì khi chuyển băng tần và chuyển công nghệ, điều này sẽ xảy ra khi người dùng di chuyển ngoài vùng phủ sóng của một công nghệ hoặc bị quá tải. Nhờ tính liền mạch này, việc sử dụng băng thông sẽ rất hiệu quả có sự điều tiết, phân bố qua lại giữa các cuộc gọi trên các băng tần, tức sẽ giảm nghẽn mạng; các thiết bị sẽ được tận dụng tối đa dùng chung tài nguyên cho cả hai hệ thống; và việc đầu tư WCDMA không cần phải đồng loạt toàn mạng. Hình 4.4: Sự phát triển liền mạch Vô tuyến GSM: - Băng tần 800, 900, 1800, 1900MHz - Phủ sóng toàn quốc. Vô tuyến WCDMA: - Băng tần 1900, 2100MHz - Phủ song bắt đầu từ vùng đô thị. Chung: - Mạng lõi - Truyền dẫn - Nhà trạm - Điện thoại - Hệ thống dữ liệu khách hàng - Hệ thống vận hành và quản lý ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 97 SVTH: Nguyễn Văn Sáu Hiện nay Viettel triển khai WCDMA theo phương án dần dần: đầu tiên phủ sóng WCDMA bắt đầu từ vùng đô thị rồi lan tỏa dần ra, trong khi đó vẫn tiếp tục đầu tư GSM để nâng cao dung lượng dịch vụ thoại và dịch vụ dữ liệu tốc độ thấp GPRS. Các lý do để chọn chiến lược này: khả năng phát triển của GSM và GPRS vẫn còn cao; chất lượng và dung lượng của GSM và GPRS có vấn đề cần phải đầu tư để cải thiện phục vụ khách hàng 2G; mạng GSM và số thuê bao quá lớn; điện thoại 2G vẫn còn nhiều; thị trường dữ liệu di động chỉ mới phát triển. Các thiết bị đầu cuối đa chế độ GSM/GPRS/WCDMA vì vậy cũng sẽ được giới thiệu, tiếp thị dần dần, phụ thuộc vào nhu cầu và khả năng của khách hàng. 4.2.2. Node B của Viettel. Viettel đã triển khai và lắp đặt các thiết bị mạng truy nhập vô tuyến để cung cấp các dịch vụ 3G tốt nhất cho người sử dụng. Với cấu trúc Node B như sau: Hình 4.5: Kiến trúc Node B Đặc điểm chính của BTS 3900 là: - Các loại truyền dẫn: E1/T1, FE (cổng điện và cổng quang). - Topo mạng: sao, nối tiếp, cây, vòng hoặc lai. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 98 SVTH: Nguyễn Văn Sáu - Các nguồn đồng bộ: đồng bộ qua giao diện Iub, GPS và đồng hồ nội. - Các loại chuyển giao: chuyển giao mềm, chuyển giao mềm hơn và chuyển giao cứng. - Các dịch vụ: dịch vụ CS, dịch vụ PS và các dịch vụ tổng hợp. - Thực hiện các chức năng: RET, HSDPA, HSUPA. Hình 4.6: Cấu trúc logic của BTS 3900 Cấu trúc logic của BTS 3900 gồm có 3 modul: BBU Modules, RF Modules, Power Modules, với các tính năng chính sau: BBU Modules: - Cung cấp chức năng vận hành và bảo dưỡng, - Điều khiển các board khác trong hệ thống và cung cấp đồng hồ, - Cung cấp các cổng truyền dẫn cho giao diện Iub, - Xử lý tín hiệu băng gốc đường lên và đường xuống, - Điều khiển hệ thống tỏa nhiệt, - Chuyển đổi nguồn từ -48V hay +24V DC thành nguồn +12DC dung cho các board, ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 99 SVTH: Nguyễn Văn Sáu - Kết nối với hệ thống cảnh báo ngoài và truyền tín hiệu cảnh báo, RF Modules: bao gồm giao diện tốc độ cao, bộ sử lý tín hiệu khuếch đại công suất và bộ phối ghép ra anten. Power Modules: cung cấp nguồn cho hệ thống và tỏa nhiệt cho hệ thống. 4.2.3. Một số dịch vụ 3G Viettel cung cấp. Với ưu thế tốc độ vượt trội của công nghệ HSDPA 3.5G, dịch vụ 3G Viettel giúp người dung tận hưởng sự thoải mái đàm thoại Video Call, lướt Web, nghe nhạc, chơi game online… và nhiều dịch vụ tiện ích khác nhau như: Dịch vụ MobileTV Dịch vụ MobiTV cho phép người dùng 3G tiếp cận các phương tiện giải trí chất lượng cao như xem các kênh truyền hình trực tiếp (liveTV), các bộ phim hay các video clip theo yêu cầu (VOD) mọi lúc mọi nơi chỉ với chiếc điện thoại hòa mạng 3G. Khách hàng có thể sử dụng dịch vụ thông qua hai phương thức là qua trang WAP của dịch vụ hay qua ứng dụng Client được cài đặt trực tiếp trên điện thoại. Các tính năng cơ bản của dịch vụ bao gồm: - Xem các kênh truyền hình đặc sắc trong nước và nước ngoài; - Xem video theo yêu cầu với nội dung phong phú thuộc các lĩnh vực khác nhau như ca nhạc, thời sự, hài hước, phim…; - Xem lịch phát sóng của các kênh trong hệ thống; - Quản lý kênh yêu thích; - Đăng ký/Hủy đăng ký dịch vụ, các kênh đặc sắc nâng cao. Dịch vụ Mobile Interner - Dịch vụ Mobile Internet 3G là dịch vụ truy nhập Internet trực tiếp từ máy điện thoại di động có sử dụng SIMCard Viettel; - Ưu điểm của dịch vụ Mobile Internet là hoạt động trên mạng 3G vì vậy tốc độ truy cập gấp 6 lần so với EDGE và 8 lần so với GPRS. Dịch vụ MClip - Mclip là dịch vụ cho phép xem trực tuyến hoặc tải clip về máy điện thoại di động. Dịch vụ Vmail Vmail là dịch vụ gửi và nhận email trên điện thoại di động dưới hình thức “Đẩy email về ứng dụng trên điện thoại di động”. Thông qua đường truyền data của mạng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 100 SVTH: Nguyễn Văn Sáu Viettel, mỗi khi có email mới gửi đến địa chỉ thư điện tử (đã đăng ký nhận và gửi), hệ thống Vmail sẽ tự động thực hiện đẩy trực tiếp email đó xuống ứng dụng Vmail đã được cài đặt trên máy điện thoại di động. Các tính năng cơ bản của Vmail: - Nhận và gửi mail qua ứng dụng thông qua hình thức Push mai; - Chức năng xem trước với hầu hết các định dạng file cơ bản (gif, bmp, doc …); - Nhận file đính kèm với dung lượng tối đa 500KB, gửi file đính kèm có dung lượng tối đa 200KB; - Hỗ trợ nhiều email khác nhau bao gồm: Yahoo, Hotmail; Gmail, local ISP.v.v; - Hỗ trợ hầu hết các máy chủ email có POP3/ IMAP; - Hỗ trợ hầu hết các mail server có POP3/ IMAP. Dịch vụ Mstore Mstore là một kho ứng dụng dành cho điện thoại di động được cung cấp bởi Viettel. Khách hàng có thể truy cập vào trang web/wap www.mstore.vn hoặc www.mstore.com.vn từ máy tính hoặc điện thoại di động để xem, tải và gửi tặng các ứng dụng. Dịch vụ Imuzik 3G Imuzik 3G là dịch vụ âm nhạc xây dựng trên nền tảng 3G giúp khách hàng có thể nghe nhạc, xem video clip, tải nguyên bài hát về điện thoại (download fulltrack), tải các đoạn nhạc chờ hoặc đọc các tin tức âm nhạc trong nước và quốc tế ngay trên điện thoại di động của mình. Dịch vụ Game Online Là dịch vụ cung cấp game dành cho điện thoại di động, cho phép khách hàng Viettel có thể tương tác trực tiếp với Máy chủ nội dung (Server) hoặc nhiều người chơi khác thông qua kết nối 3G (đạt chất lượng tối ưu) hoặc EDGE/GPRS. Dịch vụ Video Call Video call là dịch vụ thoại có hình cho phép các thuê bao khi đang đàm thoại có thể thấy hình ảnh trực tiếp của nhau thông qua camera của máy điện thoại di động. Dịch vụ Websurf Website là nơi cung cấp thông tin nhanh, đầy đủ cho mọi người. Đặc biệt trong cuộc sống bận rộn hiện nay việc cập nhật thông tin từ các báo điện tử qua điện thoại di động mọi lúc, mọi nơi rất phổ biến và cần thiết đối với chúng ta. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 101 SVTH: Nguyễn Văn Sáu Tuy nhiên, hiện tại việc truy cập các trang web trên máy di động chỉ thực hiện được trên một số dòng máy cao cấp. Với máy thông thường, xảy ra các trường hợp: hoặc dòng máy không hỗ trợ, hoặc trang web sẽ bị tràn màn hình, tốc độ load về chậm. Để đáp ứng nhu cầu đó, Viettel đã cho ra đời giải pháp để lướt web trên điện thoại di động. Người dùng chỉ cần truy cập qua máy điện thoại di động vào trang www.mgate.vn, sau đó đánh tên trang web cần truy cập vào thanh địa chỉ trên trang. Đây là một giải pháp đã được ứng dụng rộng rãi tại các mạng di động trên thế giới (AOL (Canada), AIS (Thái Lan), KPN (Hà Lan), Mobilcom Austria (Áo), Vodafone, Mobiltel, Cellcom, Pelephone…). Khi truy cập qua www.mgate.vn, tất cả các trang web sẽ được chuyển đổi định dạng phù hợp với kích thước từng loại màn hình máy di động để khách hàng có thể đọc trọn vẹn các thông tin trên trang web mình yêu thích. Dịch vụ Mobile Broadband Dịch vụ giúp khách hàng có thể truy nhập Internet băng rộng từ máy tính thông qua thiết bị USB HSPA/HSDPA có gắn SIM 3G Viettel. Khi sử dụng dịch vụ này, thuê bao có thể truy cập Internet với tốc độ cao qua sóng di động 3G. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Kết luận và hướng phát triển của đề tài  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 102 SVTH: Nguyễn Văn Sáu KẾT LUẬN Thông tin di động là một hệ thống đang phát triển rất mạnh và hiện tại đã chiếm thị trường rộng lớn vượt qua hệ thống cố định. Hệ thống GSM hiện tại nói riêng và các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai nói chung, mặc dù vẫn đang được khai thác và phát triển, nhưng đang từng bước tiến đến kiến trúc của hệ thống thế hệ thứ ba. WCDMA đang phát triển tiếp theo của GSM, chính vì vậy, vấn đề tìm hiểu về hệ thống này là vấn đề đang được quan tâm mà trước mắt là tìm hiểu những thay đổi của hệ thống mới so với hệ thống cũ. Đề tài này tuy chỉ đưa ra cái nhìn tổng thể về hệ thống thông tin di động thứ ba với những biến đổi kĩ thuật xử lý chính là trong giao diện vô tuyến đây là một trong những khía cạnh quan trọng vì trong thông tin vô tuyến thì tín hiệu và chất lượng tín hiệu là vấn đề quyết định chất lượng dịch vụ cũng như tối ưu cho công tác quy hoạch. Đồng thời đưa ra được cái nhìn thực tế khi triển khai mạng 3G của các nhà khai thác dịch vụ di động điển hình là Viettel. Về phương diện người sử dụng dịch vụ di động, đề tài có ý nghĩa giới thiệu và giải thích một cách khái quát về hệt thống, phương thức hoạt động của mạng và các dịch vụ mà mạng 3G cung cấp. Về phương diện kĩ thuật, đề tài góp phần tìm hiểu cấu trúc hệ thống, một số kĩ thuật xử lí trong hệ thống, đặc biệt hiểu được khi triển khai thực tế như. HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Tìm hiểu một hệ thống mới như hệ thống thông tin di động thứ ba công nghệ WCDMA thì hẳn còn rất nhiều vấn đề, cũng có nghĩa là sẽ không dừng lại ở cái nhìn tổng quan. Đề tài tuy chỉ mới tìm hiểu một cách tổng quan về hệ thống thông tin di động thứ ba. Nhưng đó là cơ sở cần thiết và quan trọng khi tìm hiểu chuyên sâu hơn về hệ thống 3G. Mà ứng dụng đầu tiên là có thể nghiên cứu kỹ về truy nhập tốc độ cao HDPA và các kỹ thuật khác để cải thiện chất lượng dịch vụ đồng thời là tiền đề để tìm hiểu và nghiên cứu hệ thống thông tin di động thứ tư 4G trong tương lai. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhận xét của giáo viên hướng dẫn  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 103 SVTH: Nguyễn Văn Sáu NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. TP.Hồ Chí Minh, ngày………tháng 06 năm 2010 Th.S Võ Trường Sơn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhận xét của giáo viên đọc duyệt  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 104 SVTH: Nguyễn Văn Sáu NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. TP.Hồ Chí Minh, ngày………tháng 06 năm 2010 …………………………………. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Danh mục tài liệu tham khảo  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 105 SVTH: Nguyễn Văn Sáu DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 15 GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 106 SVTH: Nguyễn Văn Sáu 1. TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng, Sách “Thông tin di động thế hệ ba”, Nhà xuất bản Bưu Điện, 2001 2. TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng, Giáo trình “Thông tin di động thế hệ ba”, Học Viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông , Nhà xuất bản Bưu Điện, 2004 3. TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng, Giáo trình “Lộ trình phát triển thông tin di động 3G lên 4G”, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, 12/2008. 4. Vũ Đức Thọ, Sách “Thông tin di động số Cellular”, 1997 5. Một số tài liệu của Viettel. 6. Tero Oanpera, Ramjee Prasad, “Wideband CDMA for Third Generation Mobile Communication”, Artech House, Boston, London 7. Power Control Algorithms for soft handoff users in UMTS F.Blaise, Lelicegui, F.Goeusse, G.Vivier-Motorola Labs 8. www.tapchibcvt.gov.vn 9. 10. Một số trang web, diễn đàn khác.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfTổng quan hệ thống thông tin di động 3G công nghệ WCDMA & triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel.pdf