Tổng quan về công nghệ WCDMA và hướng phát triển từ GSM lên WCDMA

hu nhiễu từ các ô khác. Ở các hệ thống này việc điều khiển ở các đường xuống là cần thiết để ấn định công suất cho từng người sử dụng theo công suất thực tế mà họ cần để hạn chế mức nhiễu mà họ gây ra. Như vậy tồn tại 2 sơ đồ điều khiển công suất đường xuống : Theo khoảng cách : khi biết được vị trí của các trạm di động có thể giảm thiểu tổng công suất phát của mỗi trạm bằng cách phát đi công suất thấp hơn cho trạm di động gần trạm gốc. Phương pháp điều khiển công suất theo khoảng cách phù hợp nhất cho môi trường không bị che tối vì khi này suy hao công suất chỉ phụ thuộc vào khoảng cách đến trạm gốc, trạm gốc phải phát tín hiệu hoa tiêu . Theo tỉ số C/I : nghĩa là giảm thiểu số C/I theo nhu cầu của từng người sử dụng. Khi đó mỗi trạm di động phải phát thông tin về C/I đến trạm gốc. Nhờ vậy trạm gốc có thể quyết định nên tăng hay giảm công suất của người sử dụng được xét . 4.9 Chuyển giao mềm trong WCDMA Trong hệ thống mạng tế bào , cuộc gọi được tiếp tục khi máy di động chuyển từ vùng phục vụ này sang vùng phục vụ khác được thực hiện thông qua chức năng chuyển giao của máy di động. Trong mạng tế bào tương tự, máy thu của trạm gốc liên tục giám sát xem mức tín hiệu được gửi đi từ máy di động tới các trạm gốc khác có thấp hơn so với một giá trị ngưỡng hay không. Nếu giá trị tín hiệu thu được thấp hơn so với giá trị ngưỡng , trạm gốc xem máy di động đó đã nằm ở biên giới của vùng phục vụ. Trong trường hợp này , trạm gốc tạo ra yêu cầu bộ điều khiển hệ thống di động MSC là liệu trạm gốc bên cạnh có nhận được tín hiệu ở mức tốt hơn không . Với yêu cầu này , bộ điều khiển hệ thống gửi tín hiệu yêu cầu chuyển giao tới trạm gốc bên cạnh. Trạm gốc bên cạnh sẽ sử dụng bộ quét đặc biệt để tìm ra tín hiệu của các kênh đang sử dụng. Nếu có một trạm gốc nào đó trong số các trạm gốc lân cận có mức thu tín hiệu thích hợp, thì cuộc gọi sẽ được chuyển sang trạm gốc này. Khi một kênh của trạm gốc mới được chọn, thông tin điều khiền được gửi tới máy di động yêu cầu nó chuyển cuộc gọi tới kênh được chọn. Ngay lập tức, bộ điều khiển hệ thống chuyển cuộc gọi từ trạm gốc ban đầu tới kênh được chọn ở trạm gốc mới . Máy di động định vị xung quanh vùng biên giới phục vụ, cường độ của tín hiệu thường xuyên thay đổi nó có thể làm quá tải hệ thống điều khiển và khả năng mất liên lạc cuộc gọi tăng lên . Đối với hệ thống CDMA các đặc tính của thông tin trải phổ cho phép hệ thống thu tín hiệu phát của máy di động trên đồng thời hai hay nhiều hơn hai trạm gốc. Máy di động có thể thu tín hiệu phát của cả hai hoặc hai trạm gốc đồng thời, do đó nó có thể thực hiện chuyển giao từ một trạm gốc tới trạm gốc khác, hoặc từ một anten hướng về đến một anten hướng về khác ở cùng một trạm gốc khác mà người sử dụng thoại hoặc thông tin dữ liệu không cảm thấy bị ngắt quãng. Chuyển giao mềm được thực hiện trong hệ thống CDMA khi một ttrạm gốc mới bắt đầu liên lạc với trạm gốc mà máy di động vẫn liên lạc với trạm gốc cũ . Nó có đặc điểm là sử dụng hai trạm gốc cùng một lúc do đó làm giảm khả năng mất liên lạc xảy ra trên vùng ranh giới trong khi chuyển giao . Trong hệ thống CDMA khi bắt đầu cuộc gọi danh sách các trạm gốc có khả năng chuyển giao cuộc gọi và khi giá trị ngưỡng chuyển giao được đưa đến máy di động. Máy di động ngoài vịêc giám sát trạm gốc mà nó đang hoạt động nó sẽ tìm kiếm tất cả các tín hiệu Pilot (đặc biệt chú ý đến các trạm gốc có khả năng chuyển giao) và duy trì danh sách của tất cả các tín hiệu Pilot có cường độ lớn hơn giá trị ngưỡng được cấp khi cuộc gọi bắt đầu được thiết lập . Danh sách này được chuyển tới hệ thống điều khiển trung tâm MSC khi tín hiệu kênh Pilot của trạm gốc được giám sát giảm xuống dưới giá trị được yêu cầu, để thiết lập và tiếp tục cuộc gọi thì các MSC sẽ gửi các lệnh chuyển giao đến trạm gốc thứ hai và máy di động sẽ nhận được tín hiệu từ trạm gốc thứ hai này, khi đó chất lượng tín hiệu thu được cải thiện nhờ sự kết hợp tín hiệu từ hai luồng phát của hai tạm phát gốc. Lúc này cả hai trạm phát gốc nhận được lệnh điều khiển công suất và cả hai trạm gốc đều yêu cầu tăng mức công suất của máy di động. Dữ liệu mà cả hai trạm gốc nhận của máy di động được gửi tới MSC, MSC sẽ chọn tín hiệu tốt nhất của hai trạm gốc đó theo chu kỳ là 20ms và coi đó là dữ liệu được chuyển tới từ máy di động. Như vậy, nhờ ưu điểm của chuyển giao mềm trong hệ thống CDMA làm dữ liệu truyền có độ chính xác cao, tỉ lệ mất cuộc gọi thấp, chất lượng cuộc gọi tại vùng biên giới của các trạm gốc cao và hệ thống chuyển mạch ít bị quá tải. CHƯƠNG 5 LỘ TRÌNH TRIỂN KHAI NÂNG CẤP MẠNG MOBIFONE LÊN 3G 5.1 Lịch sử phát triển VMS MobiFone. Công ty Thông tin di động (Vietnam Mobile Telecom Services Company - VMS) là doanh nghiệp Nhà nước hạng một trực thuộc Tập đoàn Bưu chính Viễn thống Việt Nam (VNPT). Được thành lập vào năm 1993, VMS đã trở thành doanh nghiệp đầu tiên khai thác dịch vụ thông tin di động GSM 900/1800 với thương hiệu MobiFone, khởi đầu của ngành thông tin di động Việt Nam. Lĩnh vực hoạt động chính của MobiFone là tổ chức thiết kế xây dựng, phát triển mạng lưới và triển khai cung cấp dịch vụ mới về thông tin di động có công nghệ, kỹ thuật tiên tiến hiện đại và kinh doanh dịch vụ thông tin di động công nghệ GSM 900/1800 trên toàn quốc. Đến năm 2006, MobiFone đã trở thành mạng điện thoại di động lớn nhất Việt Nam với hơn 8.5 triệu thuê bao, hơn 2.500 trạm phát sóng và 4.200 cửa hàng, đại lý  cùng hệ thống 15.000 điểm bán lẻ trên toàn quốc, MobiFone hiện đang cung cấp trên 40 dịch vụ giá trị gia tăng và tiện ích các loại. Hình 5.1 : Biểu đồ tăng trưởng của thuê bao Mobifone. 5.2 Cấu hình mạng GSM/VMS. Cấu hình lưu lượng thoại và báo hiệu giữa mạng thông tin di động và các mạng khác, được thực hiện qua các kết nối VMS-PSTN theo hai hướng lưu lượng khác nhau. Hướng lưu lượng quốc tế (VTI): Lưu lượng thoại và báo hiệu được trung chuyển qua tổng đài VTI đi quốc tế, chức năng SCCP báo hiệu quốc tế cũng được thực hiện tại VTI, giao diện trung kế sử dụng E1/G.703, báo hiệu sử dụng trên tuyến đi quốc tế là SS7 bao gồm MAP và ISUP. Hướng lưu lượng trong nước (VTN): Lưu lượng thoại và báo hiệu được trung chuyển qua tổng đài VTN, chức năng STP báo hiệu cũng được thực hiện tại các tổng đài VTN, giao diện trung kế sử dụng E1/G.703, báo hiệu sử dụng trên tuyến quốc tế bao gồm MAC và ISUP. Quốc Tế VTI VMS GSM VTN Tổng đài bưu điện Tổng đài doanh nghiệp mới Hình 5.2 : Kết nối mạng GSM/VMS với mạng PSTN. MAP - Sử dụng báo hiệu cập nhật vị trí thuê bao Roaming giữa mạng VMS và mạng di động GSM quốc tế hoặc mạng di động trong nước, báo hiệu truy vấn cấp số MSRN thiết lập cuộc gọi giữa HLR-MSC/VLR của hai thuê bao di động, trao đổi bản tin dịch vụ giá trị gia tăng SMS. ISUP - Sử dụng cho việc trao đổi báo hiệu định tuyến thiết lập cuộc gọi thoại sau khi nhận được số MSRN trả lời từ tổng đài đích đối với cuộc gọi đến thuê bao di động, trao đổi số chủ gọi trong trường hợp số bị gọi là số cố định. * Các dịch vụ mạng GSM/VMS đang cung cấp: + Dịch vụ thoại cơ bản. + Các dịch vụ phụ: _Dịch vụ chuyển vùng Quốc Tế ( International Roaming ). _Dịch vụ chuyển vùng trong nước ( National Roaming ). _Dịch vụ hộp thư thoại ( Voice Mail ). _Dịch vụ Fax-Data ( 9,6Kb/s ). _Dịch vụ Data tốc độ cao ( GPRS 45Kb/s ). _Dịch vụ WAP. _Dịch vụ nhắn tin ngắn SMS, nhắn tin ngắn hình ảnh. _Dịch vụ nhắn tin Quốc Tế. _Dịch vụ Chat bằng tin nhắn. _Dịch vụ tải nhạc chuông bằng SMS. _Gửi Email bằng tin nhắn. _Dịch vụ nhắn tin quảng bá ( Cell Broadcáting ). _Dịch vụ hiển thị số gọi đến ( CLIP/CLEAR ). _Dịch vụ chuyển tiếp cuộc gọi ( CALL FORWARDING ). _Dịch vụ giữ và chờ cuộc gọi ( CALL HOLDING/WATING ). 5.3 Hướng phát triển mạng MobiFone VMS. Song song với sự phát triển về số lượng thuê bao là tỷ trọng sản lượng ngày càng tăng của các dich vụ số liệu so với dịch vụ thoại. Theo xu hướng chung hiện nay trên thế giới cũng như Việt Nam, cước dịch vụ thoại ngày càng giảm dần, trong khi đó cước của các dịch vụ số liệu không chỉ phụ thuộc vào thời gian sử dụng dịch vụ hoặc dung lượng số liệu truyền trên mạng mà còn phụ thuộc vào tính chất cũng như nội dung của từng loại dịch vụ và không có chiều hướng giảm. Các loại dịch vụ số liệu sẽ được cung cấp không chỉ bởi nhà khai thác mà còn bởi nhiều nhà cung cấp khác, tức doanh thu các nhà khai thác mạng sẽ bị san sẻ bớt, nếu nhà khai thác mạng không chú trọng tự phát triển và cung cấp các dịch vụ số liệu. Vì việc quan tâm đến các dịch vụ số liệu là xu hướng tự nhiên cẩ các nhà khai thác mạng. Năm 2005, tất cả các thuê bao sẽ vẫn tiếp tục sử dụng các dịch vụ số liệu truyền thống. Số liệu thuê bao sử dụng các dịch vụ số liệu mới dựa trên nền công nghệ GPRS chiếm khoảng 5% vào năm 2003, 15% vào năm 2004, và tăng 30% năm 2005. Dự báo đến năm 2010 lưu lượng chủ yếu trong toàn mạng sẽ là của các dịch vụ số liệu, lưu lượng thoại sẽ chỉ còn chiếm một tỷ lệ không đáng kể và được truyền chung trong môi trường IP (VoiIP). Trong xu thế chung của sự phát triển các dịch vụ thông tin di động trên toàn thế giới, các dịch vụ số liệu sau sẽ được triển khai trong các mạng của Tổng công ty đến 2010: _Truyền ảnh, điện thoại di động thấy hình (videofone) _Thanh toán trực tuyến qua mạng (online banking) _Truy nhập Internet để sử dụng các thông tin trong mạng Internet _Các dịch vụ giải trí (games) _Các dịch vụ định vị (location services) v.v. Không như dịch vụ thoại, các dịch vụ số liệu (nhất là các dịch vụ số liệu cần tốc độ cao) yêu cầu một mạng lưới được thiết kế, xây dựng và tối ưu hòa một cách công phu, có chất lượng, nhất thiết phải nâng cấp về công nghệ và phải lắp đặt thêm các hệ thống cung cấp dịch vụ. Vì vậy, một kế hoạch phát triển các dịch vụ số liệu trong các mạng di động đã được VNPT xây dựng và từng bước triển khai ngay từ bây giờ. Các dịch vụ số liệu trong giai đoạn này sẽ gắn liền với việc triển khai công nghệ 2.5G và 3G. Hiện nay trong các mạng Vinafone và Mobifone, Viettel đã triển khai hệ thống GPRS và cung cấp một số dịch vụ liên quan. Để phát triển mạng thành công và đạt được hiệu quả kinh tế cao thì vấn đề dự báo nhu cầu và các loại hình dịch vụ là yếu tố tiên quyết. Vì vậy đòi hỏi các nhà khai thác phải xem xét cũng như có các bản dự báo khá chính xác ở qui mô lớn. Theo dự báo nhu cầu trên, ở nước ta, số thuê bao có nhu cầu dịch vụ dữ liệu chiếm khoảng 15% năm 2004 và tăng nhanh đến khoảng 40% vào năm 2010. Tuy nhiên, phần lớn nhu cầu là dịch vụ dữ liệu trung bình mà hệ thống 2,5G có thể đáp ứng được, dịch vụ chủ chốt là thư điện tử và nhắn tin đa phương tiện. Nhu cầu dịch vụ dữ liệu đa phương tiện cao cấp năm 2004 và tăng khá chậm sau đó. Theo dự báo ban đầu thì dịch vụ điện thoại truyền hình di động sẽ là dịch vụ chủ chốt của các hệ thống 3G/4G. Tuy nhiên, những mạng thử nghiệm được triển khai gần đây trên thế giới cho thấy tốc truyền dữ liệu không đạt như mong muốn và phụ thuộc rất nhiều vào số thuê bao đang liên lạc trong cell. Tốc độ 2 Mbps là không đạt được, trừ khi máy di động ở ngay gần Anten trạm gốc và chỉ có một mình nó liên lạc trong cell đó. Dịch vụ điện thoại truyền hình không thể cung cấp được với chất lượng tốt, dịch vụ chủ chốt giờ đây được dự báo là nhắn tin đa phương tiện và truyền ảnh tĩnh, những dịch vụ này lại đòi hỏi sự hiểu biết về công nghệ thông tin của cả nhà cung cấp và người sủ dụng. Trong tương lai, xu hướng phát triển sẽ nhằm đáp ứng các môi trường làm việc linh hoạt, hoạt động giao dịch kinh doanh động sẽ tăng nhu cầu sử dụng thông tin số liệu trên mạng di động. Như vậy, chỉ là vấn đề thời gian đối với việc thông tin số liệu trên mạng di động trở thành một lĩnh vực kinh doanh mạng và hiệu quả. Tất nhiên chi phí, giá thành và dễ sử dụng sẽ là chìa khóa cho sự thành công của các dịch vụ số liệu 5.4 Lộ trình triển khai nâng cấp hệ thống. 1 Sự ra đời của hệ thống thông tin di động GSM là một bước nhẩy vọt của lĩnh vực thông tin, mang lại cho người sử dụng nhiều lợi ích khó có thể phủ nhận. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật hiện đại, sự đổi mới công nghệ, thông tin di động cũng ngày càng đổi mới theo chiều hướng phát triển. Trong tiến trình của sự phát triển không ngừng đó, xu thế triển khai phát triển mạng 3G là một xu thế tất yếu, đang dần được triển khai nhiều nước trên thế giới. Với nhiều hệ thông tin di động thế hệ 2 hiện dang tồn tại, việc triển khai và hội tụ tới một công nghệ duy nhất 3G là cực kỳ khó khăn. Người ta đã đưa ra các lộ trình khác nhau cho các công nghệ 2G hiện đang tồn tại. Đối với GSM, đây là công nghệ phổ biến trên toàn cầu nên các nhà sản xuất các tổ chức tiêu chuẩn thế giới cũng đặc biệt chú trọng tròn việc nâng cấp lên 3G. Đứng trước tình hình thị trường cũng như hạ tầng cơ sở mạng thông tin di động ở Việt Nam chưa thật sự lớn mạnh, việc phát triển hệ thống thông tin di động ở Việt Nam đã tạo ra bước đột phá trong nghành công nghiệp viễn thông. Trong giai đoạn này, chất lượng dịch vụ thoại truyền thống vẫn là mối quan tâm hang đầu của khách hàng. Bên cạnh đó, sự đa dạng về dịch vụ đã phần nào đáp ứng được nhu cầu của khách hàng. Tuy nhiên, sự phát triển nhanh chóng các dịch vụ số liệu mà trước hết là sự bùng nổ của Internet trong nhưng năm gần đây đã đòi hỏi các nhà khai thác mạng thông tin di động Việt Nam, trong đó có nhà khai thác mạng MobiFone phải có những mục tiêu chiến lược, phù hợp với hoàn cảnh riêng của nước mình để phát triển lên hệ thống thông tin di động thế hệ ba. Thứ nhất, mạng MobiFone được xây dựng trên cơ sở GSM. Ngoài giải phổ 900, giải phổ 1800 thật sự cần thiết để tăng dung lượng. Bên cạnh đó, việc thiết kế và quy hoạch mạng nhằm nâng cao chất lượng mạng, việc thường xuyên nâng cấp và mở rộng mạng nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường và sự phát triển công nghệ trên thế giới luôn dóng vai trò cực kỳ quan trọng. Thứ hai, thiết bị trên mạng MobiFone chủ yếu do ba nhà cung cấp là Alcatel, Eicsson và Huawei. Đây là những nhà cung cấp hàng đầu về thiết bị viễn thông, trong đó phải đặc biệt kể đến thiết bị mạng thông tin di động. Trong tiến trình phát triển không ngừng về mặt công nghệ thông tin di động trên thế giới, Alcatel, Eicsson và Huawei đã có sự nghiên cứu, phân tích và cũng đã chọn cho mình một xu hướng phát triển : GSM – GPRS/EDGE – WCDMA. Từ những lý luận trên, lộ trình phát triển của mạng MobiFone từ GSM tiến lên thế hệ thứ ba WCDMA là hợp lý: Dựa trên nền tảng sẵn có về thị trường và cơ sở tương đối mạnh của GSM, mạng GSM hoàn toàn hội tụ đủ điều khiện để tiến hóa lên các hệ thống thông tin di động 2,5G (GPRS/EDGE) và 3G (WCDMA) mà vẫn khai thác tài nguyên sẵn có của mạng lưới, tận dụng tối đa hiệu quả của thiết bị đầu tư. Về máy đầu cuối, sử dụng các máy đầu cuối hai chế độ WCDMA/GSM với GSM để tận dụng vùng phủ song và với WCDMA để sử dụng các tính năng dịch vụ mới MobiFone sẽ có thể khai thác các dịch vụ băng rộng trên GSM một cách trong suốt. Nói chung sẽ có rất nhiều máy đầu cuối ra đời là sự kết hợp của các tiêu chuẩn công nghệ khác nhau nhằm mục đích như một cầu nối giữa công nghệ. Đây chính là một yếu tố tăng độ trinh thành của khách hàng đối với mạng lưới và tính cạnh tranh. Hình 5.3 : Lộ trình triển khai nâng cấp mạng MobiFone lên 3G. 2 Theo dự đoán của các chuyên gia, cho đến nay và cũng có thể vài năm tới dịch vụ thoại truyền thống sẽ vẫn đóng vai trò chủ chốt và bênh cạnh đó là sự tăng trưởng ngày càng lớn mạnh về nhu cầu dịch vụ số liệu, điển hình là dịch vụ nhắn tin trên thị trường Việt Nam. Do vậy, sự phát triển song song giữa dịch vụ thoại và dịch vụ phi thoại sẽ tất yếu tồn tại trong một thời gian dài. 3 GPRS sẽ là cầu nối giữa hệ thông thông tin di động thế hệ 2 và thế hệ thứ 3. Việc đầu tư hệ thống GPRS lầ thực sự cần thiết nhằm từng bước triển khai hệ thống thống tin di động thế hệ 3 trên mạng. Đây cũng là xu hướng tất yếu các nhà khai thác thông tin di động phải thực hiện nhằm giữa vững thị trường và tăng cường khả năng cạnh tranh. GPRS có một số lợi ích như sau: * Đối với nhà khai thác: + Giảm chi phí đầu tư: Một trong những giải pháp tốt tối ưu về mặt công nghệ của mạng GSM là có khả năng cung cấp (truyền số liệu tốc độ cao) mà không phải xây dựng một mạng hoàn toàn mới. Thông qua việc triển khai GPRS, nhà khai thác dịch vụ có thể nâng cấp hệ thống GSM của mình tiến tới một hệ thống thông tin di động thứ 3, bởi GPRS cho phép cùng tồn tại song song với mạng GSM, tận dụng tối đa khả năng và nguồn tài nguyên rỗi của thiết bị hiện có trên mạng GSM. + Sau khi triển khai GPRS, việc tính cước sử dụng dịch vụ của khách hàng có thời gian truy cập hệ thống hoặc dựa theo nguyên tắc theo thời gian tính theo dung lượng dữ liệu được truyền qua hệ thống hoặc kết hợp cả hai phưong pháp. Điều này làm cho dịch vụ thông tin di động càng trở nên hấp dẫn khách hàng, không những đáp ứng nhu cầu sử dụng dịch vụ tốc độ cao của khách hàng mà còn cung cấp khả năng lựa chọn về phí sử dụng cho phù hợp. Đó chính là tính mềm dẻo và linh hoạt trong phương án tính cước sử dụng dịch vụ mới và GPRS hỗ trợ. + Thông qua GPRS, nhà cung cấp dịch vụ có cơ hội tốt để khai thác thị trương ứng dụng mới. Từ đó có thể nâng cao doanh thu và lợi nhuận. + Với nhiều tính năng ứng dụng sẽ hấp dẫn khách hàng mới và tăng lòng trung thành của khách hàng cũ. + Nâng cao hiệu quả sử dụng vô tuyến thông qua việc phân bố kênh linh hoạt. + Giao diện tiêu chuẩn và mở, có thể dễ dàng tích hợp các thiết bị của các nhà cung cấp khác nhau. + Băng thông rộng của GPRS có thể dạt tới 50kbps phụ thuộc vào dung lượng tải của mạng lưới và thiết bị đầu cuối. * Đối với người sử dụng: + GPRS cho phép người sử dụng luôn truy nhập ở trạng thái Online. +Tốc độ truyền dữ liệu ở tốc độ cao có thể đạt tới 115Kbps. Do đó có thể nhận và gửi Email ngay lập tức. + Có thể dễ dàng thiết lập kết nối. + Có thể sử dụng nguồn thông tin dồi dào thông qua hỗ trợ cho đa giao thức bao gồm cả giao thức IP. + Vẫn có thể gọi và nhận cuộc gọi, nhận và gửi SMS mà không ảnh hưởng tới việc sử dụng GPRS để truy nhập thông tin. + Chỉ phải trả cước cho dữ liệu thay đổi, không phải trả cước cho thời gian truy nhập. Có thể khẳng định mạng thế hệ 2,5G sẽ phát triển trong một thời gian dài. GPRS sẽ được mở rộng khắp trên toàn quốc để dần dần có được sự chấp nhận của khách hàng đối với các dịch vụ phi thoại. 4 Tiếp theo việc triển khai GPRS sẽ là EDGE nhằm tăng khả năng truyến số liệu lên 384Kbps để có khả năng cung cấp các dịch vụ tư điệ tử, dịch vụ định vị trên bản đồ, dịch vụ truy cập thông tin dữ liệu, giải trí… Thuận lợi của việc triển khai EDGE là: Trước hết, EDGE không cần sử dụng băng tần mới. Dựa trên cơ sở hạng tầng sẵn có của triển khai GPRS, việc phát triển lên giai đoạn EDGE tiết kiệm được chi phí đầu tư. Do chỉ thay đổi kỹ thuật điều chế vô tuyến 8-PSK nên EDGE vẫn giữ nguyên cấu trúc của mạng cũ mà chỉ cần nâng cấp phần mềm và thêm các TRX mới có khả năng EDGE. EDGE là con đường tiến hóa tới thế hệ thứ ba và cũng là một bổ trợ cho WCDMA. EDGE tăng cường được các khả năng truyền số liệu của mạng GSM/GPRS, hỗ trợ tốc độ số liệu lên tới 384Kbps một tốc độ số liệu của thế hệ ba. Do vậy, có thể nói EDGE sẽ tạo một bước đệm quan trọng tiến tới mạng WCDMA. Tuy nhiên, sự phản kháng của khách hàng với dịch vụ số liệu trên nền công nghiệp chuyển mạch gói của GPRS (truy cập Internet, Entrannet, MMS, WAP, Games Online…) sẽ là yếu tố quyết định con đường phát triển tiếp theo của hệ thống. Nếu nhu cầu về dịch vụ số liệu của khách hàng tăng trưởng mạng mẽ, có thể giai đoạn phát triển lên EDGE được bỏ qua. 5 Từ đây, với tài nguyên tần số 3G sẵn có, việc triển khai WCDMA trên nền hệ thống GSM là hoàn toàn phù hợp với quy luật tự nhiên. Trên cơ sở của mạng lõi GPRS đã được phát triển, việc xây dựng hệ thống WCDMA về cơ bản là xây dựng phần cứng cho mạng truy nhập vô tuyến UTRAN gồm RNC và Node B. Một điều chắc chắn là WCDMA chưa thể triển khai tới tận vùng xa, mà trước mắt sẽ tập trung phát triển ở một số thành phố lớn như Hà Nội, Hải Phòng, Đà Nẵng và Thành Phố Hồ Chí Minh. Khi đó, máy đầu cuối của khách hàng sẽ có khả năng tương thích giữa hai hệ thống GSM và WCDMA. Như vậy, lộ trình phát triển từ GSM lên WCDMA theo công nghệ WCDMA tương đối rõ ràng đảm bảo sự kết hợp cùng tồn tại giữa mạng GSM hiện tại và mạng 3G đồng thời cũng tận dụng được rất nhiều lợi thế của mạng GSM hiện có như lợi thế về số thuê bao đang có, thói quen của khách hàng về sử dụng các dịch vụ truy nhập Internet khi triển khai GPRS và lợi thế trong triển khai roaming quốc tế. Hiện nay số lượng tuê bao GSM ngày càng phát triển nhanh và chiếm thị phần rất lớn trong tổng số thuê bao di động, điều đó cho thấy khi lựa chọn lộ trình đi lên WCDMA dựa trên công nghệ WCDMA cũng sẽ tạo ra lợi thế trong việc triển khai roaming quốc tế. Ngoài ra, việc lựa chọn WCDMA làm định hướng công nghệ WCDMA còn có một lợi thế như sau: + Hiệu quả sử dụng phổ rất cao. + Cho phép sử dụng các máy đầu cuối có công xuất thấp. + Cho phép cung cấp các ứng dụng khác nhau với các tốc độ truyền số liệu khác nhau. Toàn bộ phổ tần sử dụng cho các WCDMA như sau: WCDMA TDD: 1900 Mhz và 2020 Mhz và 2020 Mhz – 2025 Mhz. WCDMA TDD: Đường lên (Uplink) : 1920 Mhz – 1980 Mhz. Đường xuống (Downlink) : 2110 Mhz – 2170 Mhz 5.5 Triển khai hệ thống GPRS. 5.5.1 Hệ thống GPRS triển khai trên mạng VMS. a) Dung lượng hệ thống lõi GPRS cho mạng MobiFone + Về phần cứng, dung lượng hệ thống đạt được tới 100.000 thuê bao. Tuy nhiên, hiện tại dung lượng hệ thống là 10.000 thuê bao, phân bổ như sau: _ Tại Hà nội: 3.000 thuê bao, phục vụ cho thuê bao khu vực miền Bắc. _ Tại TP. Hồ Chí Minh: 7.000 thuê bao, phục vụ cho thuê bao khu vực miền Nam và miền Trung. Chỉ tiêu thiết kế hệ thống: + Lưu lượng sử dụng trung bình/thuê bao GPRS giờ bận là 2 kbps. + Tổng lưu lượng dữ liệu trao đổi giờ bận là 2 Mbps. + Tỷ lệ người sử dụng GPRS trên giờ bận là 10%. b) Cấu hình GPRS cho mạng MobiFone - VMS Gồm 02 thiết bị SGSN kết nối với mạng GSM theo cấu hình: + Thiết bị SGSN tại Hà nội kết nối với hệ thống BSS miền Bắc. + Thiết bị SGSN tại TP. Hồ Chí Minh kết nối với hệ thống BSS miền Nam và miền Trung. + 01 thiết bị GGSN tại HN để kết nối tới các SGSN tại Hà nội và TP.HCM. + 01 thiết bị Charging Gateway để phục vụ tính cước GPRS. + 01 hệ thống quản lý và khai thác OMC-GPRS (OMC-G). c) Nâng cấp hệ thống mạng GSM để có khả năng kết nối GPRS Trang bị bổ sung chức năng quản lý các gói số liệu PCU (Package Control Unit) cho các BSC trên mạng. + 03 BSC khu vực miền Bắc (Hà nội). + 04 BSC khu vực miền Nam (TP. HCM) và miền Trung (Đà Nẵng). Nâng cấp phần mềm cho NSS và BSS để bổ sung các tính năng GPRS. + NSS khu vực miền Bắc. + NSS khu vực miền Nam và miền Trung. * Lưu ý: Hệ thống GPRS được triển khai trên cả hai dải tần GSM 900 và GSM 1800. d) Nâng cấp hệ thống tính cước + Trang bị một hệ thống tính cước GPRS tập trung để lấy file cước từ Charging Gateway và MMSC để tính cước. + Hệ thống tính cước và quản lý khách hàng sẽ được thay đổi để quản lý các thuê bao có đăng ký dịch vụ GPRS, đấu nối dịch vụ, cập nhật dữ liệu cước GPRS. e) Tiến độ triển khai GPRS Hiện nay, mạng thông tin di động MobiFone đang bước vào giai đoạn đầu tiên của lộ trình phát triển mạng tiến lên 3G - giai đoạn triển khai GPRS dựa trên nền mạng GSM hiện tại. Việc triển khai GPRS bao gồm 3 giai đoạn: _Giai đoạn 1: Triển khai thử nghiệm miễn phí cho tất cả các thuê bao trả tiền trước và trả tiền sau. _ Giai đoạn 2: Triển khai chính thức trên toàn mạng: nâng cấp cấu hình SGSN để có thể cung cấp dung lượng 200.000 thuê bao và mở rộng phục vụ cho cả 61 tỉnh thành trên cả nước. +Đối với thuê bao trả tiền sau: Việc tính cước sẽ được thực hiện trên cơ sở tạo file cước CDR để tính cước Offline trên cơ sở hệ thống tính cước hiện có. +Đối với thuê bao trả tiền trước Tính cước Offline: cần thiết lập tạm thời một thiết bị mediation device để tính cước theo phương thức Offline. Tính cước Online: việc tính cước theo thời gian thực hiện tại về công nghệ vẫn chưa thực hiện được, phải chờ đến CAMEL pha 3. _ Giai đoạn 3: Cung cấp GPRS cho thuê bao chuyển vùng quốc tế. Trên cơ sở kết quả của giai đoạn 2 sẽ tiến hành đàm phàn, lựa chọn đối tác cung cấp cổng truy nhập GRX phục vụ GPRS roaming. Khi thuê bao chuyển vùng ra nước ngoài, vẫn truy nhập được về mạng chủ HPLMN. 5.5.2 Triển khai các dịch vụ GPRS trên mạng GPRS. Truy cập mạng nội bộ Intranet: Email/Fax, truy cập cơ sở dữ liệu công cộng, cơ sở dữ liệu cá nhân. Đối tượng khách hàng là các cơ quan, tổ chức hoặc doanh nghiệp. Khách hàng sử dụng dịch vụ có thể truy nhập về mạng nội bộ LAN/WAN để trao đổi thông tin từ máy đầu cuối di động. Giữa mạng nội bộ của khách hàng WAN/LAN sẽ có đường kết nối trực tiếp hoặc qua mạng Internet tới hệ thống GPRS (GGSN). Truy cập Internet (trình duyệt Web, tin tức, thương mại điện tử, email): Tương tự như WAP, khách hàng có thể truy nhập Web qua GPRS với giao thức WML. Nhắn tin đa phương tiện (MMS): bao gồm một số ứng dụng sau: + Gửi và nhận hình ảnh từ thư viện hệ thống. + Gửi và nhận bản nhạc từ thư viện hệ thống (file midi hoặc amr). + Gửi các tin nhắn MMS về thời tiết, thể thao, sự kiện quan trọng, thông tin tài chính. + Gửi các tin nhắn MMS về các chương trình truyền hình. + Gửi các video clip hoạt hình. + Gửi/ nhận hình ảnh từ các máy đầu cuối di động có gắn camera. + Hộp thư điện tử cho người sử dụng. Thuê bao MMS sẽ có một hộp thư với địa chỉ ở dạng: MSISDN@mobifone.com.vn. + Giao tiếp với các máy chủ email POP3 cho phép nhận thư từ các hộp thư như Yahoo,… + Hỗ trợ việc nhận tin nhắn MMS qua web cho các máy đầu cuối không có chức năng MMS. Khi có một tin nhắn MMS gửi đến một thuê bao, nếu máy đầu cuối của thuê bao này không hỗ trợ tính năng MMS, hệ thống sẽ gửi một tin nhắn SMS, + Các dịch vụ giải trí: Game, Horoscope… + Thông tin, định vị… 5.5.3 Phương án triển khhai MMS. Hệ thống MMS hoàn chỉnh bao gồm phần cứng và phần mềm, tuân thủ khuyến nghị của ETSI: + Dung lượng ban đầu của hệ thống: 20.000 thuê bao + Dung lượng bản tin cho phép trong giờ bận: 5.000 bản tin. + Số lượng bản tin MMS trung bình/thuê bao giờ bận: 0,25. + Phạm vi cung cấp dịch vụ: toàn quốc. +Các chức năng hệ thống được trang bị bao gồm (xem sơ đồ kết nối kèm theo): MMS Relay/Server: Chức năng trung tâm của hệ thống MMS chứa các phần mềm chịu trách nhiệm xử lý, gửi nhận tin nhắn MMS, quản lý giám sát hệ thống, tạo báo cáo… MMS user database: Cơ sở dữ liệu chứa đựng thông tin về thuê bao dịch vụ MMS. Các phần mềm giao tiếp chuẩn theo khuyến nghị của ETSI đối với hệ thống MMS: MMS, … MM7. OMC cho hệ thống MMS: Hệ thống có màn hình OMC để quản lý và giám sát hoạt động. 5.5.4 Dự kiến phương án tính cước các dich vụ GPRS. a) Các tham số để tính cước Theo lưu lượng số liệu trao đổi (Data Volume) Phương thức tính cước này cho phép khách hàng online và gửi/nhận các thông tin theo nhu cầu, phản ánh đúng mức độ sử dụng thực tế của mạng lưới và các chi phí có liên quan. Có thể ghi tách biệt dữ liệu gửi và nhận để phục vụ tính cước theo từng loại dịch vụ như đối với dịch vụ Multimedia download chỉ tính cước theo độ lớn dữ liệu nhận. Tuy nhiên khách hàng chưa quen thuộc với cách tính cước này. Theo thời lượng sử dụng dịch vụ (Duration) Cách tính cước này giống như cách tính cước thoại thông thường. Tuy nhiên, tham số tính cước này không phát huy được ưu thế của dịch vụ và không phản ảnh đúng mức độ sử dụng. Chất lượng dịch vụ mà khách hàng yêu cầu (QoS) Tính cước theo chất lượng dịch vụ là điểm nổi bật trong việc sử dụng GPRS. Chất lượng dịch vụ bao gồm nhiều yếu tố (độ trễ, mức độ ưu tiên, độ tin cậy, thông lượng). Tuy nhiên, khách hàng cũng chưa quen thuộc với cách tính cước này. Đích truy nhập số liệu (Access Point Name) APN được xác định khi thiết lập kết nối và sẽ giúp phân biệt việc sử dụng các dịch vụ của khách hàng. Do có APN mà khách hàng truy nhập sẽ là căn cứ để tính cước. Việc tính cước theo APN chưa quen thuộc với khách hàng. Tính cước theo dịch vụ (Service Identification) Giai đoạn đầu GPRS APN có thể được sử dụng để phân biệt dịch vụ và giai đoạn sau mức độ QoS và APN sẽ được sử dụng để xác định loại dịch vụ mà khách hàng sử dụng. Ngoài ra còn một số tham số khác để phục vụ tính cước như: _ Thời gian truy nhập (giờ bận, giờ rỗi). _ Ngày truy nhập: Ngày nghỉ, ngày lễ… Việc tính cước của các nhà khai thác có thể được xác định trên cơ sở một hoặc nhiều tham số. Trong giai đoạn đầu cung cấp dịch vụ, sử dụng tham số tính cước đơn giản, dễ hiểu cho khách hàng. b) Đề xuất và phương thức tính cước Nguyên tắc tính cước Mức cước tương đương với các nước trong khu vực và trên thế giới. Cho phép tất cả các đối tượng thuê bao (thuê bao trả tiền trước và thuê bao trả tiền sau) nếu có nhu cầu đều có thể đăng ký sử dụng dịch vụ để khai thác tối đa năng lực mạng lưới. Phương thức tính cước đơn giản, dễ hiểu cho khách hàng đồng thời phát huy được các ưu thế của công nghệ GPRS. Tính cước theo nguyên tắc CPP (Calling Party Pay): thuê bao nào sử dụng dịch vụ thì thuê bao đó phải trả tiền. Tính cước trên cơ sở ứng dụng. Phương thức tính cước Đối với dịch vụ truyền dữ liệu và truy cập Internet. Nguyên tắc tính cước: + Tính cước theo độ lớn của dữ liệu gửi đi hoặc tải về. + Phân biệt theo giờ bận (Peak) và giờ rỗi (Off Peak). + Đơn vị tính cước: 1 kilobyte (1 kilobyte = 1.024 byte) + Phương thức tính cước: 1+1. Phần lẻ chưa đủ 1kb tính tròn thành 1kb. + Mức cước (chưa bào gồm thuế GTGT): + Cước đăng ký: miễn cước. + Cước thuê bao tháng: miễn cước. + Cước truy nhập: 45 đồng/kilobyte không phân biệt giờ bận và giờ rỗi. Đối với dịch vụ MMS: + Tính cước: gồm 2 loại MMS (chưa bao gồm thuế GTGT): - MMS thường (chỉ có text): 500 đồng/ MMS. - Multimedia MMS : 1.500 đồng/ MMS. * Lưu ý: Dung lượng tối đa của một MMS là 30-50 Kbyte. Tuy nhiên còn phục thuộc vào thiết bị đầu cuối, chất lượng truyền tải dữ liệu. + Tỷ lệ ăn chia khi gửi MMS liên mạng: + Mạng khách: 50% cước MMS thường (500 đồng/ MMS). + Mạng chủ: Doanh thu cước còn lại (để chi phí nội dung thông tin). 5.5.5 Đánh giá kết quả triển khai thử nghiệm. a) Đánh giá, lựa chọn công nghệ Giải pháp của hãng Alcatel: Hệ thống GPRS của Alcatel được thiết kế dựa trên cơ sở các thiết bị Router của Cisco. Hệ thống có độ linh hoạt cao, dễ nâng cấp, mở rộng, dễ khai thác và bảo dưỡng. Chi phí thiết bị thấp, nhất là khi mạng có cấu hình không lớn. Khi nâng cấp lên công nghệ 3G, cần phải thay đổi và bổ sung một số phụ kiện của hệ thống. b) Vùng phủ sóng GPRS trong pha thử nghiệm Vùng phủ sóng khu vực Hà nội gồm các BSC 4, 5, 6, BSC Giáp Bát và BSC Hải Phòng.Vùng phủ sóng khu vực TP.Hồ Chí Minh gồm toàn bộ 6 BSC, nhưng ngoại trừ các site sử dụng thiết bị RBS 200. Vùng phủ sóng khu vực Đà Nẵng gồm BSC ĐN. c) Nội dung và kết quả đo kiểm Hiện nay, hệ thống GPRS trên mạng VMS đã được lắp đặt, chạy thử và hòa mạng. Hệ thống đã sẵn sàng chuẩn bị chuyển sang giai đoạn khai thác thương mại. Các công việc đo kiểm, đánh giá các thiết bị hệ thống GPRS cũng như chất lượng dịch vụ đã được thực hiện. Nội dung đo kiểm, đánh giá ở đây tập trung cho công tác khai thác, bảo dưỡng và triển khai dịch vụ. Có thể tóm tắt một cách tổng thể như sau: Về quản lý di động Các nội dung đo kiểm về quản lý di động bao gồm kiểm tra các thủ tục truy nhập mạng, các trạng thái của thuê bao GPRS, kiểm tra việc định tuyến... Các bài đo tập trung vào: + Việc gán kênh báo hiệu PDCH trong hệ thống GPRS. Các thủ tục nhận thực, xóa, treo đối với thuê bao GPRS. + Các thủ tục vào ra (Attach/ Detach) của thuê bao GPRS. Quá trình cập nhật, mã hóa, định tuyến trong vùng phủ sóng GPRS. + Các thủ tục này nhằm hỗ trợ cho việc quản lý thuê bao và dịch vụ GPRS, hỗ trợ cung cấp dịch vụ cho thuê bao, đồng thời đảm bảo an toàn mạng lưới trong hệ thống GPRS. Kết quả đo kiểm cũng cho thấy hệ thống GPRS thử nghiệm đã tuân thủ đầy đủ các tiêu chuẩn của GPRS Release 2. Chất lượng dịch vụ GSM/ GPRS Nội dung đo kiểm về chất lượng dịch vụ nhằm kiểm tra các trường hợp khi máy di động GPRS sử dụng dịch vụ... Tiêu chí kiểm tra và đánh giá tập trung vào chất lượng dịch vụ, bao gồm: + Các phương thức mã hóa CS-1 đến CS-2 và tốc độ truyền số liệu trên giao diện vô tuyến. + Việc quản lý, phân phối tài nguyên vô tuyến trong GPRS. + Quá trình chuyển giao (handover) giữa các cell trong GPRS. + Thủ tục kích hoạt, sửa đổi, hủy bỏ PDP Context trong GPRS. + Dịch vụ SMS trong hệ thống GPRS. + Chất lượng phủ sóng và tốc độ truyền số liệu. Kết quả đo kiểm cho thấy + Hệ thống GPRS trên mạng VMS đã cung cấp cơ chế mã hóa số liệu trên giao diện vô tuyến đến CS-2 theo tiêu chuẩn GPRS Release 2. + Trong trường hợp chất lượng phủ sóng tốt, tài nguyên vô tuyến còn đủ để đáp ứng và tốc độ di chuyển tương đối chậm (khoảng dưới 20 km/h) thì GPRS cho phép truyền số liệu với tốc độ tối đa với số kênh mà thiết bị đầu cuối có thể đáp ứng được. + Hầu hết mọi vị trí ở 2 thành phố lớn Hà nội và TP Hồ Chí Minh thông thường tốc độ chỉ đạt khoảng 50% đến 80% tốc độ quy ước. + Khi ở trong vùng phủ sóng GPRS, GPRS luôn ở chế độ “sẵn sàng” tạo cho người dùng cảm giác được “kết nối liên tục”. + Khi di chuyển từ cell này sang cell khác trong vùng phủ sóng của GPRS, chế độ “sẵn sàng” này luôn được duy trì, tuy nhiên tốc độ truyền số liệu phụ thuộc vào tài nguyên vô tuyến tại cell đó có còn đáp ứng được hay không. Thời gian truy nhập của thuê bao vào + Thời gian thiết lập đường truyền trên giao diện vô tuyến. + Thời gian thiết lập các đường dẫn đến các cơ sở dữ liệu trong mạng Internet. Hiện nay, các tiêu chí thời gian chưa có đủ điều kiện kiểm tra do lưu lượng trong mạng GPRS không đáng kể. Hiệu suất sử dụng kênh vô tuyến của GPRS cao hơn trong chuyển mạch kênh. Để đảm bảo chất lượng dịch vụ ở mức độ chấp nhận được, mạng GSM/GPRS cho phép khai báo tài nguyên vô tuyến dành riêng cho các dịch vụ GPRS (tỉ lệ dựa vào nhu cầu thực tế của các dịch vụ cũng như chất lượng mà các dịch vụ đòi hỏi). Năng lực truyền dẫn vô tuyến không chỉ phụ thuộc vào số máy thu phát tại từng cell, từng trạm BTS mà còn phụ thuộc vào kích cỡ của bộ xử lý gói PCU. Công nghệ GPRS cho phép phần vô tuyến cung cấp tài nguyên một cách linh hoạt (cấp kênh động) nhằm đảm bảo tối ưu việc sử dụng tài nguyên vô tuyến. Giải quyết vấn đề tốc độ trên cơ sở sử dụng đa khe thời gian trên mỗi sóng mang. Có thể triển khai được phần lớn các dịch vụ Internet với chất lượng chấp nhận được, nhưng do các hạn chế về cấu trúc phần vô tuyến và việc sử dụng phổ tần nên GPRS vẫn còn hạn chế về tốc độ số liệu và về sự linh hoạt trong cấu trúc mạng truy nhập. Tuy nhiên, công nghệ 3G sẽ khắc phục được các nhược điểm này. 5.6 Triển khai thử nghiệm hệ thống 3G. 5.6.1 Mục đích thí nghiệm. + Thử nghiệm công nghệ thông tin di động 3G trên mạng MobiFone. + Thử nghiệm các tính năng hệ thống thông tin di động 3G. + Kiểm nghiệm thực tế về tính ưu việt của công nghệ 3G so với công nghệ 2G, 2,5G hiện nay. + Đánh giá khả năng kết hợp giữa GSM và 3G trên cùng một mạng lưới. + Đánh giá nhu cầu thị trường và xác định thời gian biểu cho triển khai chính thức trên mạng. Lựa chọn tiêu chuẩn và công nghệ a. Giao tiếp vô tuyến và phổ tần Các giao tiếp vô tuyến chuẩn cho hệ thống 3G do 3GPP - Release 99 đưa ra gồm: WCDMA gồm 2 chế độ: UTRA FDD: sử dụng hai dải tần số (2x60 MHz) tách biệt cho đường lên và đường xuống: + Đường lên : 1920 - 1980 MHz. + Đường xuống: 2110 - 2170 MHz. Độ rộng mỗi sóng mang là 5 MHz. UTRA TDD: phân kênh đường lên và đường xuống theo thời gian, sử dụng chung dải tần 25 MHz cho cả đường lên và đường xuống: 1900 - 1920 MHz và 2020 - 2025 MHz. Độ rộng mỗi sóng mang là 5 MHz. Cdma2000 đa sóng mang (cdma2000 MC - 1X, 3X...): Đường xuống ghép đa sóng mang (tối đa 12 sóng mang) CDMA băng hẹp với tốc độ trải phổ mỗi sóng mang là 1,228 Mcps (tương đương với tốc độ trải phổ IS-95). Đường lên trải phổ trực tiếp với tốc độ trải phổ 1,228 Mcps. Giao diện chuẩn đầu tiên đưa ra cho cdma2000 là cdma2000 3X với độ rộng mỗi sóng mang là 3,75 MHz. Để lựa chọn chuẩn giao tiếp vô tuyến 3G để thử nghiệm trên mạng 3G, chúng ta chỉ quan tâm đến chuẩn WCDMA bởi vì: Đây là giao diện vô tuyến 3G được các nhà sản xuất thiết bị Châu Âu hỗ trợ và phát triển sản phầm. Thiết bị mạng lưới GSM hiện tại của VMS là do Alcatel, Eicsson và Huawei cung cấp. Tương thích với thế hệ GSM 2G và 2,5G. Như vậy, trong WCDMA, ta cần thử nghiệm hai chế độ TDD và FDD. Về mặt lý thuyết, hệ thống UTRA TDD và UTRA FDD đều hỗ trợ các dịch vụ dữ liệu tốc độ cao với chất lượng tương đương nhau. Do sử dụng chung một băng tần cho cả đường xuống và đường lên, nhiễu trong hệ thống TDD là vấn đề cần phải được chú trọng trong việc quy hoạch mạng vô tuyến. Trên thực tế, TDD thích hợp đối với các ô nhỏ có nhu cầu tốc độ số liệu lớn. Người ta đề xuất triển khai các trạm TDD kết hợp trong các vùng phủ sóng của FDD để tăng dung lượng mạng 3G. Trong giai đoạn thử nghiệm 3G, VMS MobiFone triển khai thử nghiệm cả hai chế độ WCDMA TDD và FDD. Các thông số tiêu chuẩn cho giao tiếp vô tuyến WCDMA FDD như sau: - Chế độ truy nhập: WCDMA FDD - Băng tần: 1920 - 1980 MHz; 2110 - 2170 MHz - Độ rộng sóng mang: 5 MHz - Tốc độ trải phổ: 3,84 Mbps - Chuyển giao cùng một tần số: Soft Handover - Chuyển giao giữa hai tần số: Hard Handover - Điều khiển công suất: 1,5 KHz Các thông số tiêu chuẩn cho giao tiếp vô tuyến WCDMA TDD như sau: - Chế độ truy nhập: WCDMA TDD - Băng tần: 1900 - 1920 MHz; 2020 - 2025 MHz - Độ rộng sóng mang: 5 MHz - Tốc độ trải phổ: 3,84 Mbps - Điều chế: QPSK - Chuyển giao cùng một tần số: Hard Handover - Chuyển giao giữa hai tần số: Hard Handover - Điều khiển công suất: Đường lên: 200 Hz, đường xuống: 800Hz b. Mạng lõi Tuân thủ theo khuyến nghị của 3GPP - Release 99. Mạng lõi để thử nghiệm bao gồm: SGSN GGSN Chuyển mạch ATM kết nối SGSN và GGSN Các giao diện hỗ trợ : Iu, Gr, Gn, Gc, Gi... 5.6.2 Giải pháp thử nghiệm 3G của Alcatel và Eicson. Mạng VMS lựa chọn cả hai hệ thống thử nghiệm 3G của Alcatel và Ericsson. Cụ thể hệ thống của Alcatel sẽ được thử nghiệm tại Hà nội và hệ thống của Ericsson sẽ được thử nghiệm tại TP Hồ Chí Minh. Bảng 8 dưới đây so sánh những giải pháp mà Alcatel và Ericsson đưa ra: STT NỘI DUNG ALCATEL ERICSSON GHI CHÚ 1 THIẾT BỊ THỬ NGHIỆM 1.1 Phần mạng truy nhập (Radio Access Network) 1.1.1 Trạm thu phát 3G (Node B) 03 trạm BTS Evolium Node B cấu hình 3 sector (1 sóng mang/1 sector). Bao gồm đầy đủ anten, feeder-40m/1 sợi, phụ kiện lắp đặt... 02 trạm RBS 3202 cấu hình 3 sector (1 sóng mang/1 sector). Bao gồm đầy đủ anten, nguồn, feeder-30m/1 sợi. Trong đó: + 1 RBS đặt cùng container 20 feet với core network + 1 RBS đặt tại địa điểm khác (remote RBS đặt trong container 5 feet). 1.1.2 Trạm điều khiển thu phát (BSC/RNC) 01 thiết bị RNC 9140, cho phép kết nối tối đa 96 trạm thu phát. 01 thiết bị RNC3810 cấu hình A cho phép kết nối tối đa 8 trạm RBS 3202 Alcatel mạnh hơn ERICSSON ở điểm này 1.1.3 Hệ thống quản lý mạng truy nhập 01 hệ thống điều khiển vô tuyến 3G OMC-R A1353-UR chạy trên nền máy chủ SUN 01 hệ thống điều khiển vô tuyến RANOS chạy trên nền máy chủ SUN 420R ở điểm này, Alcatel và Ericsson tương đương nhau 1.2 Phần mạng lõi (Core Network) 1.2.1 MSC/VLR/HLR 01 SSP Alcatel1000 Evolium, 01 Combined RCP/HLR 01 SC/VLR/HLR/AUC tích hợp trên hệ thống AXE 10 - APZ212 30 để phục vụ kết nối mạng PSTN, PLMN, ISDN 1.2.2 Media Gateway 01 Omniswitch ATM Cross-Connect 01 chuyển mạch ATM (MGW R1.0 CN 1.5) để kết nối giữa phần mạng truy nhập RAN, mạng lõi CN và MSC/VLR 1.2.3 Thiết bị GPRS (GGSN/SGSN) 01 hệ thống PSCN gồm toàn bộ tính năng SGSN/GGSN của 3G 01 hệ thống GPRS R3.0 1.2.4 Thiết bị tin học Đã bao gồm trong thỏa thuận thử nghiệm 01 hệ thống IP backbone để kết nối giữa các phần tử 1.2.5 Hệ thống quản lý mạng lõi. 01 hệ thống quản lý OMC-CS HP B2600. Không có OMC cho phần chuyển mạch mạng lõi PSCN (GPRS) 01 hệ thống quản lý mạng lõi CN-OSS chạy trên nền máy chủ SUN 420R. Ericsson tốt hơn Alcatel ở điểm này 1.2.6 Hệ thống truy nhập mạng số liệu, dịch vụ Kết nối qua GGSN (GPRS) 01 hệ thống truy nhập mạng số liệu dịch vụ (SUN & WINDOW 2000) phục vụ kết nối Internet, WAP, Mail... Ericsson tốt hơn Alcatel ở điểm này. 1.2.7 Hệ thống Billing Gateway – thu thập số liệu tính cước Không có 01 hệ thống Billing Gateway để thử nghiệm tính cước Ericsson tốt hơn Alcatel ở điểm này. 1.3 Hệ thống nguồn điện 1.3.1 Hệ thống acquy dự phòng Đã bao gồm trong thỏa thuận thử nghiệm, 4 tiếng backup 48V DC, thời gian backup 1 tiếng 1.3.2 Hệ thống nguồn Đã bao gồm trong thỏa thuận thử nghiệm Kèm theo container.  2 CÁC TÍNH NĂNG HỆ THỐNG 2.1 Tốc độ truy nhập Tốc độ truy nhập số liệu tối đa là 384kbps đối với chuyển mạch gói, 64kbps đối với chuyển mạch kênh Tốc độ truy nhập số liệu tối đa là 384kbps đối với chuyển mạch gói, 64kbps đối với chuyển mạch kênh 2.2 Số người truy nhập Internet, các dịch vụ số liệu tại một thời điểm 1000 người 10 người tại một thời điểm Dung lượng hệ thống do Alcatel cung cấp lớn hơn 2.3 Chuyển giao (handover) giữa GSM và WCDMA Nằm trong phạm vi thử nghiệm Nằm trong phạm vi thử nghiệm. (Yêu cầu phần mềm GSM BSS tối thiểu là R9.1) Các dịch vụ hỗ trợ Thoại, truy nhập Internet, wap, truyền số liệu Thoại, truy nhập Internet, wap, truyền số liệu 3 TRÁCH NHIỆM CỦA NHÀ CUNG CẤP THIẾT BỊ 3.1 Lắp đặt, quản lý dự án, đưa vào khai thác full - turn key Đã bao gồm trong thỏa thuận thử nghiệm Đã bao gồm trong thỏa thuận thử nghiệm 3.2 Đào tạo, hớng dẫn sử dụng Đã bao gồm trong thỏa thuận thử nghiệm Đã bao gồm trong thỏa thuận thử nghiệm 3.3 Thời gian thử nghiệm 12 tháng 6 tháng Alcatel có thời gian thử nghiệm dài hơn 3.4 Thời gian hoàn thành lắp đặt 16 tuần 1-2 tuần 3.5 Hố trợ kỹ thuật 4 tháng on-site sau khi hoàn thành lắp đặt và 8 tháng hỗ trợ từ xa Nằm trong phạm vi thử nghiệm  Bảng 5.1 - So sánh giải pháp thử nghiệm của Alcatel và Ericsson. 5.6.3 Phương án triển khai. a) Đăng ký tần số thử nghiệm. Phổ tần WCDMA sử dụng của VMS là: Phổ tần FDD: 3 sóng mang (15 MHz). + Đường lên (Uplink ) : 1920 MHz - 1935 MHz. + Đường xuống (Downlink ) : 2110 MHz - 2125 MHz. Phổ tần TDD: 1 sóng mang (5 MHz). Dải tần từ 1915 MHz - 1920 MHz. b) Phạm vi thử nghiệm Khu vực thử nghiệm: tại Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh. Phạm vi phủ sóng 3G: lắp đặt tại Hà Nội với 03 trạm BTS (Node B) cấu hình sector và Thành phố Hồ Chí Minh với 02 trạm RBS (Node B) cấu hình sector. c) Phương án triển khai Tại Hà nội: Lựa chọn Alcatel là đối tác cung cấp thiết bị thử nghiệm 3G. Thời gian thử nghiệm: 12 tháng. Danh mục chính thiết bị thử nghiệm (tạm nhập tái xuất) gồm: + 03 trạm thu phát Node B cấu hình 3 sector. + 01 thiết bị quản lý trạm gốc RNC. + 01 hệ thống OMC-R cho 3G. + Thiết bị đo kiểm tra, thiết bị dự phòng, vật tư vật liệu lắp đặt (DDF, cầu cáp...). Tại Thành phố Hồ Chí Minh: Lựa chọn Ericsson là đối tác cung cấp thiết bị thử nghiệm 3G. Thời gian thử nghiệm: 06 tháng. Danh mục chính thiết bị thử nghiệm (tạm nhập tái xuất) gồm: + Hệ thống 3G Core Network (SGSN, GGSN, ATM Switch, RNC). + 02 trạm thu phát Node B 3201 3x1 cấu hình 3 sector. + Toàn bộ thiết bị thử nghiệm đặt trong 02 container với đầy đủ hệ thống nguồn, ắcquy. Thiết bị sau thời gian thử nghiệm sẽ tái xuất trả lại cho phía các đối tác. Kết Luận Toàn bộ nội dung đề tài này tóm tắt sơ lược quá trình phát triển, nâng cấp từ GSM lên WCDMA. Nội dung cơ bản được gói gọn trong những vần đề sau đây : Nghiên cứu mạng GSM, phân tích đặc điểm, ưu nhược điểm của hệ thống và sự cần thiết để tiến hành phát triển lên 3G Trình bày kiến trúc tổng quan của công nghê chuyển mạch gói GPRS.Và tìm hiểu các thành phần của mạng GSM cần nâng cấp để có thể triển khai được GPRS trên nền của GSM. - Áp dụng kỹ thuật điều chế mới 8PSK để nâng cao tốc độ dữ liệu, và các kế hoạch cần thực hiện để triển khai EDGE trên mạng GPRS/GSM Phân tích cấu trúc phần cứng mạng WCDMA: Nắm bắt được các phương thức trải phổ trong WCDMA. Tìm hiểu về thủ tục chuyển giao mềm và điều khiển công suất trong WCDMA, một vấn đề rất quan trọng đối với hệ thống thông tin di động thế hệ mới. Đặc biệt, Công nghệ WCDMA thế hệ 3 đang và sẽ trở thành một công nghệ tương lai, tạo ra nhiều cơ hội phát triển cho ngành viễn thông. Để đáp ứng nhu cầu của thị trường thì việc nắm bắt và triển khai công nghệ mới này là hết sức cần thiết. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo nhà trường cùng toàn thể quý Thầy Cô và nhất là thầy Trần Quang Thanh đã tận tình dạy dỗ và tạo điều kiện tốt nhất cho em học tập trong suốt 5 năm học qua. Bảng tra cứu các từ viết tắt A AUC Authentication Centre Trung tâm nhận thực B BER Bit Error Ratio Tỷ số bit lỗi. BSC Base Station Controler Bộ điều khiển trạm gốc. BSS Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc. BTS Base Tranceiver Station Trạm vô tuyến gốc. BPSK Binary Phase Shift Keying Khóa dịch pha nhị phân. BG Border Gateway Cổng biên giới BSSGP Base Station System GPRS Protocol Giao thức GPRS trạm cơ sở C CDMA Code Division Multiple Access Đa truy cập chia theo mã. C/I Carrier to Interference ratio Tỷ số sóng mang trên nhiễu. CR Chip Rate Tốc độ chip (tương đương với tốc độ trải phổ của kênh). CS Circuit Switch Chuyển mạch kênh. CEPT Conference of European Postal and Telecommunications Hội nghị các cơ quan quản lý viễn thông và bưu chính Châu Âu CSPDN Circuit Switched Public Data Network Mạng số liệu công cộng chuyển mạch kênh CN Core Network Mạng lõi CPC Closed-loop Power Control Điều chỉnh công suất vòng kín D DSSS Direct Sequence Spreading Spectrum Trải phổ chuỗi trực tiếp E EDGE Enhanced Data rate for GSM Evolution. Tăng tốc độ truyền dẫn… EIR Equipment Identity Register Thanh ghi nhận dạng thiết bị ECSD Enhanced circuit- switched data F FDD Frequency Division Duplex Ghép kênh song công phân chia theo tần số. FDMA Frequence Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo tần số FHSS Frequency Hopping Spreading Spectrum Trải phổ kiểu nhảy tần G GSM Global System for Mobile Communication Thông tin di động toàn cầu GPS Global Position System Hệ thống định vị toàn cầu. GPRS General Packet Radio Services Dịch vụ vô tuyến gói chung. GMSC Gateway MSC MSC cổng GMSK Gaussian minimum shift keying Điều chế khoá dịch pha tối thiểu GGSN Gateway GPRS Support Node Nút định tuyến GPRS GTP GPRS Tunneling Protocol Giao thức ngầm H Handover Chuyển giao. HSCSD Hight Speed Circuit Switched Data Hệ thống chuyển mạch kênh tốc độ cao. HLR Home Location Register Thanh ghi định vị thường trú I IMT-2000 International Mobile Telecommunication Tiêu chuẩn thông tin di động toàn cầu. IMSI International Mobile Subscriber Identity Số nhận dạng thuê bao di động quốc tế. IP Internet Protocol Giao thức Internet. IS-95A Interim Standard 95A Tiêu chuẩn thông tin di động TDMA cải tiến của Mỹ (Qualcomm) ISDN Integrated Servive Digital Network Mạng số đa dịch vụ. IWF InterWorking Function Chức năng tương tác mạng IMEI International Mobile Equipment Identity Nhận dạng thiết bị di động toàn cầu L LAC Link Access Control Điều khiển truy nhập liên kết. LAI Location Area Indentify Nhận dạng vùng vị trí. LLC Logical Link Control Điều khiển liên kết logic. LR Location Registration Đăng ký vị trí. M ME Mobile Equipment Thiết bị di động. MS Mobile Station Trạm di động. MTP Message Transfer Part Phần truyền bản tin. MSC Mobile Service Switching Center Tổng đài di động. MT Mobile Terminal Đầu cuối di động MMS Multimedia Messaging Services Dịch vụ nhắn tin đa phương tiện N Node B Là nút logic kết cuối giao diện IuB với RNC. O ODMA Opportunity Driven Multiplex Access Đa truy cập theo cơ hội. OM Operation and Management Khai thác và bảo dưỡng. OPC Open-Loop Power Control Điều chỉnh công suất vòng hở OLPC Outer-Loop Power Control Điều chỉnh công suất vòng ngoài P PCCC Parallel Concatenated Convolutional Code Mã xoắn móc nối song song. PCS Personal Communication Services Dịch vụ thông tin cá nhân. PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng. PSTN Public Switched Telephone Network Mạng chuyển mạch thoại công cộng. PSPDN Packet Switched Public Data Network Mạng số liệu công cộng chuyển mạch gói PIN Peronal Indentity Number Số nhận dạng thuê bao PS Packet Switched Chuyển mạch gói PSK Phase Shift Keying Khoá dịch pha PDP Packet Data Protocol Giao thức số liệu gói PCU Packet Control Unit Khối kiểm soát gói PDU Protocol Data Unit Đơn vị dữ liệu giao thức mạng Q QPSK Quarternary Phase Shift Keying Khóa dịch pha vuông góc. R RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến S SS Switched System Hệ thống chuyển mạch SIM Subscriber Identity Modulle Module nhận dạng thuê bao SNDCP SubNetwork Dependent Convergence Protocol Giao thức hội tụ phụ thuộc mạng con SGSN Services GPRS Support Node Nút phục vụ thuê bao T TDMA Time Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo thời gian TDD Time Division Duplex Ghép song công phân chia thời gian. TRAU Transcoder and rate adapter unit Khối chuyển đổi mã và thích ứng tốc độ cao TE Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối THSS Time Hopping Spreading Spectrum Trải phổ nhảy thời gian U UTRAN Universal Terrestrial Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất toàn cầu. UMTS Universal Mobile Telecommunnication System Hệ thống thông tin di động toàn cầu UE User Equipment V VLR Visistor Location Registor Thanh ghi định vị tạm trú VTS Video Streaming Truyền ảnh động W WCDMA Wideband Code Division Multiplex Access Đa truy cập phân chia theo mã băng rộng. WAP Wireless Application Protocol Giao thức ứng dụng vô tuyến Tài liệu tham khảo [1]. TS.Trịnh Anh Vũ –“ Thông tin di động ”- 2006. Trường Đại Học Công Nghệ - ĐHQGHN [2] TS.Nguyễn Phạm Anh Dũng. “ Thông tin di động ”. Học Viên Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông, 2005. [3] Laurence Harte & Bryan Strange – “ Introduction To GPRS and EDGE ” [4] - “ WCDMA and CDMA 2000 for 3G Mobile Networks ” [5] - “ GSM and Personal Communications Handbook ” [6] TS. Trần Hồng Quân – TS. Nguyễn Hữu Hậu “ Nguyên lý thông tin di động ”