Đồ án Tối ưu hóa mạng UMTS

Trong cuộc sống hàng ngày thông tin liên lạc đóng một vai trò rất quan trọng và không thể thiếu được. Nó quyết định nhiều mặt hoạt động của xã hội, giúp con người nắm bắt nhanh chóng các thông tin có giá trị văn hoá, kinh tế, khoa học kỹ thuật rất đa dạng và phong phú. Ngày nay với những nhu cầu cả về số lượng và chất lượng của khách hàng sử dụng các dịch vụ viễn thông ngày càng cao, đòi hỏi phải có những phương tiện thông tin hiện đại nhằm đáp ứng các nhu cầu đa dạng của khách hàng “mọi lúc, mọi nơi” mà họ cần. Thông tin di động ngày nay đã trở thành một dịch vụ kinh doanh không thể thiếu được của tất cả các nhà khai thác viễn thông trên thế giới. Đối với các khách hàng viễn thông, nhất là các nhà doanh nghiệp thì thông tin di động trở thành phương tiện liên lạc quen thuộc và không thể thiếu được. Dịch vụ thông tin di động ngày nay không chỉ hạn chế cho các khách hàng giầu có nữa mà nó đang dần trở thành dịch vụ phổ cập cho mọi đối tượng viễn thông. Trong những năm gần đây, lĩnh vực thông tin di động trong nước đã có những bước phát triển vượt bậc cả về cơ sở hạ tầng lẫn chất lượng phục vụ. Với sự hình thành nhiều nhà cung cấp dịch vụ viễn thông mới đã tạo ra sự cạnh tranh để thu hút thị phần thuê bao giữa các nhà cung cấp dịch vụ. Các nhà cung cấp dịch vụ liên tục đưa ra các chính sách khuyến mại, giảm giá và đã thu hút được rất nhiều khách hàng sử dụng dịch vụ. Cùng với đó, mức sống chung của toàn xã hội ngày càng được nâng cao đã khiến cho số lượng các thuê bao sử dụng dịch vụ di động tăng đột biến trong các năm gần đây. Năm 2009 là năm thông tin di động thế hệ thứ 3 chính thức đưa vào phục vụ tại Việt Nam. Với công nghệ WCDMA có khả năng cung cấp dung lượng dữ liệu lớn, tốc độ cao đem đến cho người sử dụng những tiện ích đa phương tiện, cũng như những ứng dụng hoàn toàn mới mẻ mà công nghệ 2G chưa có được. Mặt khác sự ra đời của hệ thống thông tin di động thế hệ 3 ở Việt Nam cũng tạo ra sự cạnh tranh giữa các nhà cung cấp dịch vụ thông tin di động, đặc biệt là ba nhà mạng viễn thông hàng đầu hiện nay : MobiFone, Vinaphone, Viettel. Cạnh tranh không chỉ về cơ sở hạ tầng, số lượng thuê bao, mà quan trọng còn là chất lượng dịch vụ. Chính vì vậy việc tối ưu hóa mạng di động 3G UMTS là việc làm rất cần thiết và mang một ý nghĩa thực tế cao. Trên cơ sở những kiến thức tích luỹ trong những năm học tập chuyên ngành Điện Tử - Viễn Thông tại trường đại học Quy Nhơn và sau thời gian thực tập tại phòng Kỹ thuật_Khai thác thuộc Trung tâm di động KVIII công ty VMS-MobiFone cùng với sự hướng dẫn của Cô Lê Thị Cẩm Hà, em đã tìm hiểu, nghiên cứu và hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài “Tối ưu hóa mạng UMTS”. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Cô Lê Thị Cẩm Hà và các thầy cô Khoa Kỹ thuật và công nghệ đã nhiệt tình giảng dạy, quan tâm giúp đỡ em trong suốt 5 năm em học tập tại trường, đặc biệt là trong quá trình thực tập và làm đồ án tốt nghiệp cuối khóa. Em xin chân thành cảm ơn Trưởng phòng Cao Văn Tuấn_ Phòng Kỹ thuật Khai thác, đồng thời cùng với tổ trưởng tổ tối ưu hóa anh Trần Việt Dũng và các cán bộ phòng Kỹ thuật_Khai thác thuộc công ty thông tin di động VMS_MobiFone khu vực III đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.

doc106 trang | Chia sẻ: oanhnt | Lượt xem: 1426 | Lượt tải: 4download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Tối ưu hóa mạng UMTS, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MỤC LỤC Trang DANH MỤC KÝ HIỆU, TỪ VIẾT TẮT 1xEV- DO 3G 3GPP 3GPP2 1x Evolution – Data Optimized Third Generation Third Generation Global Partnership Project Third Generation Global Partnership Project 2 Pha 1- Tối ưu dữ liệu Thế hệ 3 Dự án hội nhập toàn cầu thế hệ 3 A. AGC AMR AMPS Automatic Gain Control Adaptive Multi-Rate codec Advanced Mobile Phone System Bộ điều khiển tăng ích tự động Bộ mã hoá và giải mã đa tốc độ thích nghi Hệ thống điện thoại di động tiên tiến (Mỹ) B. BHCA BER BLER BPSK BSIC BTS Busy Hour Call Attempts Bit Error Rate Block Error Rate Binary Phase Shift Keying Base station identity code Base Tranceiver Station Số cuộc gọi trong giờ bận Tốc độ lỗi bit Tốc độ lỗi Block Khoá dịch pha nhị phân Mã nhận dạng trạm gốc Trạm gốc C. CDG CDMA CN CRC The CDMA Development Group Code Division Multiple Access Core Network Cylic Redundancy Check Nhóm phát triển CDMA Truy nhập phân chia theo mã Mạng lõi Mã vòng kiểm tra dư thừa D. DL DSSS Downlink Direct Sequence Spread Spectrum Đường xuống Hệ thống trải phổ chuỗi trực tiếp E. EDGE EIRP ETSI Enhanced Data Rates for Evolution Equivalent Isotropic Radiated Power European Telecommunication Standard Institute Các tốc độ dữ liệu tăng cường cho sự tiến hoá Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương Viện chuẩn hoá viễn thông Châu Âu F. FDD FDMA FER Frequency Division Duplex Frequency Division Multiple Access Frame Error Rate Phương thức song công phân chia theo tần số Đa truy nhập phân chia theo tần số Tỷ số lỗi khung G. GGSN GPRS GP GPS GSM Gateway GPRS Support Node General Packet Radio Service Gain Processer Global Positioning System Global System for Mobile Telecommunication Nút hỗ trợ cổng GPRS Dịch vụ vô tuyến gói chung Độ lợi xử lý Hệ thống định vị toàn cầu Hệ thống viễn thông di động toàn cầu H. HLR HSDPA HSUPA HO Home Location Registor High Speed Downlink Packet Access High Speed Uplink Packet Access Handover Bộ đăng ký thường trú Truy nhập gói đường xuống tốc độ cao Truy nhập gói lên xuống tốc độ cao Chuyển giao I. IMT-2000 IMT- MC IP ITU Iub Iur International Mobile Telecommunication 2000 IMT- Multicarrier Internet Protocol International Telecommunication Union Thông tin di động toàn cầu 2000 IMT đa sóng mang Giao thức Internet Liên hợp viễn thông quốc tế Giao diện giữa RNC và nút B Giao diện giữa 2 RNC K. KPI Key performace Indicator Bộ chỉ thị hiệu năng chính. L. LOS Line of sight Tầm nhìn thẳng M. ME MMS MGW MPLS MIMO MSC MSS Mobile Equipment Multimedia Messaging Service Media Gateway Multiprotocol Label Switching Multi input multi output Mobile Service Switching Centre MSC server Thiết bị di động Dịch vụ nhắn tin đa phương tiện Nút cổng của Softswitch Chuyển mạch nhãn đa giao thức Đa phân tập Anten In/Out Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động Nút chuyển mạch của Softswitch O. OFDM OMC Orthogonal frequency-division multiplexing Operation Mainternance Center Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao Trung tâm điều hành quản lý khai thác P. PCU PN PPS-IN Packet Control Unit Pseudo Noise Prepaid System - Interligent Network Đơn vị điều khiển gói Giả tạp âm Hệ thống điều khiển thuê bao trả trước IN Q. QPSK Quardrature Phase Phase Shift Keying Khoá dịch pha cầu phương R. RAM RAT RNC RNS RRC RRM Radio Access Mode Radio Access Technology Radio Network Controller Radio Network subsystem Radio Resoure Control protocol Radio Resouse Management Chế độ truy nhập vô tuyến Công nghệ truy nhập vô tuyến Bộ điều khiển mạng vô tuyến Phân hệ mạng vô tuyến Giao thức điều khiển tài nguyên vô tuyến Thuật toán quản lý tài nguyên vô tuyến S. SFN SCP SDP SGSN SHO SIP SIR SMS SNR STP System Frame Number Service Control Point Service Data Point Serving GPRS Support Node. Soft Handover Session Initiation Protocol Signal to Interference Ratio Short Messaging Service Signal to Noise Ratio Signaling Transfer Point Số hiệu khung hệ thống Nút hỗ trợ điều khiển dịch vụ trong PPS-IN Nút hỗ trợ điều khiển dữ liệu trong PPS-IN Nút hỗ trợ GPRS phục vụ Chuyển giao mềm Giao thức khởi tạo phiên Tỷ số tín hiệu trên nhiễu Dịch vụ nhắn tin ngắn Tỷ số tín hiệu trên tạp âm Điểm chuyển tiếp báo hiệu T. TDD TDMA TPC TSC Time Division Duplex Time Division Multiple Access Transmission Power Control Trantsit/Gateway Center Phương thức song công phân chia theo thời gian Đa truy nhập phân chia theo thời gian Điều khiển công suất phát Trung tâm chuyển tiếp cuộc gọi U. UE UL UMTS  USIM UTRAN User Equipment Uplink Universal Mobile Telecommunication System UMTS Subscriber Identify Module UMTS Terrestrial Radio Access Network Thiết bị người sử dụng Đường xuống Hệ thống viễn thông di động toàn cầu Modul nhận dạng thuê bao UMTS Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS V. VLR VOIP Visitor Location Registor Voice Over Internet Protocol Bộ đăng ký tạm trú Truyền thoại qua giao thức Internet W. WCDMA Wideband Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng DANH MỤC BẢNG BIỂU Số hiệu bảng Tên bảng Trang 1.1 Các loại QoS của hệ thống UMTS 21 4.1 Tham số đánh giá năng lực mạng IP cho các loại dịch vụ khác nhau 52 5.1 Bảng phân bố SITE VMS MOBIFONE khu vực III 74 5.2 Các chỉ tiêu KPI thực tế VMS III 77 5.3 Kết quả đo kiểm tại KVIII tháng 3/ 2010 78 5.4 Số liệu thống kê chất lượng mạng hiện tại ở TP Đà Nẵng 79 DANH MỤC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ Số hiệu hình vẽ Tên hình vẽ Trang 1.1 Các giải pháp nâng cấp hệ thống 2G lên 3G 4 1.2 Quá trình phát triển lên 3G theo nhánh sử dụng công nghệ WCDMA 4 1.3 Quá trình phát triển lên 3G theo nhánh CDMA 2000 6 1.4 Cấu trúc mạng 3G theo tiêu chuẩn 3GPP R99 9 1.5 Cấu trúc mạng 3G theo tiêu chuẩn 3GPP R4 11 1.6 Cấu trúc mạng 3G theo tiêu chuẩn 3GPP R5 12 1.7 Mô hình cung cấp dịch vụ sử dụng giao thức SIP trên IMS 13 2.1 Quá trình trải phổ và giải trải phổ 15 2.2 Các công nghệ đa truy nhập 16 2.3 Nguyên lý của đa truy nhập trải phổ 16 2.4 Phân bố phổ tần cho UMTS châu Âu 17 2.5 Sơ đồ ánh xạ giữa các kênh khác nhau 18 2.6 Cấu trúc cell UMTS 19 2.7 Cấu trúc tổng thể hệ thống UMTS/GSM 21 2.8 Cấu trúc của UTRAN 22 3.1 Các vị trí điển hình của các chức năng RRM trong mạng WCDMA 28 3.2 Sự so sánh giữa chuyển giao cứng và chuyển giao mềm 33 3.3 Chuyển giao giữa các hệ thống GSM và WCDMA. 34 3.4 Thủ tục chuyển giao giữa các hệ thống 34 3.5 Nhu cầu chuyển giao giữa các tần số sóng mang WCDMA 35 3.6 Thủ tục chuyển giao giữa các tần số. 35 3.7 Đường cong tải 37 3.8 Đo lường trong mạng UMTS 40 3.9 Thiết lập cuộc gọi 42 3.10 Thiết lập kết nối 44 4.1 Quy trình quản lý chất lượng mạng 51 4.2 Phân loại các lớp KPI 53 4.3 Sơ đồ tín hiệu báo hiệu RRC 54 4.4 Sơ đồ tín hiệu kênh mang vô tuyến RAB 56 4.5 Sơ đồ tín hiêu kết nối cuộc gọi 57 4.6 Sơ đồ yêu cầu giải phóng kênh RAB từ RNC đến CN 59 4.7 Sơ đồ tín hiệu yêu cầu chuyển giao 60 4.8 Sơ đồ chuyển giao giữa các hệ thống trong RNC 61 4.9 Sơ đồ chuyển giao giữa các hệ thống của các RNC 62 4.10 Sơ đồ chuyển giao giữa các hệ thống CS 63 4.11 Sơ đồ chuyển giao giữa các hệ thống PS 65 4.12 Sơ đồ chuyển giao giữa các hệ thống khác nhau (GPRS -> WCDMA) 67 4.13 Sơ đồ truy nhập dich vụ CS 12.2K 68 4.14 Sơ đồ truy nhập dich vụ CS 64K 69 5.1 Phân bố SITE tại Thành phố Đà Nẵng 75 5.2 Phân bố SITE tại khu vực trung tâm Thành phố Đà Nẵng 76 5.3 Sơ đồ tổng quan cấu trúc của hệ thống Nemo Outdoor 80 5.4 Sơ đồ tổng quan cấu trúc của hệ thống Nemo Outdoor với tùy chọn đo kiểm chất lượng thoại 80 5.5 Các thành phần thiêt bị trong hệ thống Nemo Outdoor Multi 81 5.6 Cấu trúc hệ thống đo kiểm chất lượng thoại 82 5.7 Hệ thống đo kiểm chất lượng thoại Mobile tới Mobile 83 5.8 Giá trị MOS kiểm tra được cho 2 đường downlink của 2 MS 84 5.9 Hệ thống đo kiểm chất lượng thoại Mobile tới Fixed 85 5.10 Thông tin về đường Line điện thoại 86 5.11 Giá trị MOS kiểm tra được cho đường downlink của MS và Server 87 5.12 Chuyến giao giữa các hệ thống ( từ drivetest) 88 5.13 Tín hiệu chuyển giao bị lỗi ở RNC Quảng Bình 89 5.14 Tín hiệu chuyển giao thành công sau khi khắc phục lỗi 89 5.15 Sector bị tráo đổi và khắc phục 90 5.16 Vùng phủ ở mức không đạt yêu cầu 90 5.17 Vùng phủ sau khi điều chỉnh 92 5.18 Tín hiệu bị che lấp bởi công trình mới xây dựng và sau khi khắc phục 93 LỜI NÓI ĐẦU *** Trong cuộc sống hàng ngày thông tin liên lạc đóng một vai trò rất quan trọng và không thể thiếu được. Nó quyết định nhiều mặt hoạt động của xã hội, giúp con người nắm bắt nhanh chóng các thông tin có giá trị văn hoá, kinh tế, khoa học kỹ thuật rất đa dạng và phong phú. Ngày nay với những nhu cầu cả về số lượng và chất lượng của khách hàng sử dụng các dịch vụ viễn thông ngày càng cao, đòi hỏi phải có những phương tiện thông tin hiện đại nhằm đáp ứng các nhu cầu đa dạng của khách hàng “mọi lúc, mọi nơi” mà họ cần. Thông tin di động ngày nay đã trở thành một dịch vụ kinh doanh không thể thiếu được của tất cả các nhà khai thác viễn thông trên thế giới. Đối với các khách hàng viễn thông, nhất là các nhà doanh nghiệp thì thông tin di động trở thành phương tiện liên lạc quen thuộc và không thể thiếu được. Dịch vụ thông tin di động ngày nay không chỉ hạn chế cho các khách hàng giầu có nữa mà nó đang dần trở thành dịch vụ phổ cập cho mọi đối tượng viễn thông. Trong những năm gần đây, lĩnh vực thông tin di động trong nước đã có những bước phát triển vượt bậc cả về cơ sở hạ tầng lẫn chất lượng phục vụ. Với sự hình thành nhiều nhà cung cấp dịch vụ viễn thông mới đã tạo ra sự cạnh tranh để thu hút thị phần thuê bao giữa các nhà cung cấp dịch vụ. Các nhà cung cấp dịch vụ liên tục đưa ra các chính sách khuyến mại, giảm giá và đã thu hút được rất nhiều khách hàng sử dụng dịch vụ. Cùng với đó, mức sống chung của toàn xã hội ngày càng được nâng cao đã khiến cho số lượng các thuê bao sử dụng dịch vụ di động tăng đột biến trong các năm gần đây. Năm 2009 là năm thông tin di động thế hệ thứ 3 chính thức đưa vào phục vụ tại Việt Nam. Với công nghệ WCDMA có khả năng cung cấp dung lượng dữ liệu lớn, tốc độ cao đem đến cho người sử dụng những tiện ích đa phương tiện, cũng như những ứng dụng hoàn toàn mới mẻ mà công nghệ 2G chưa có được. Mặt khác sự ra đời của hệ thống thông tin di động thế hệ 3 ở Việt Nam cũng tạo ra sự cạnh tranh giữa các nhà cung cấp dịch vụ thông tin di động, đặc biệt là ba nhà mạng viễn thông hàng đầu hiện nay : MobiFone, Vinaphone, Viettel. Cạnh tranh không chỉ về cơ sở hạ tầng, số lượng thuê bao, mà quan trọng còn là chất lượng dịch vụ. Chính vì vậy việc tối ưu hóa mạng di động 3G UMTS là việc làm rất cần thiết và mang một ý nghĩa thực tế cao. Trên cơ sở những kiến thức tích luỹ trong những năm học tập chuyên ngành Điện Tử - Viễn Thông tại trường đại học Quy Nhơn và sau thời gian thực tập tại phòng Kỹ thuật_Khai thác thuộc Trung tâm di động KVIII công ty VMS-MobiFone cùng với sự hướng dẫn của Cô Lê Thị Cẩm Hà, em đã tìm hiểu, nghiên cứu và hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài “Tối ưu hóa mạng UMTS”. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Cô Lê Thị Cẩm Hà và các thầy cô Khoa Kỹ thuật và công nghệ đã nhiệt tình giảng dạy, quan tâm giúp đỡ em trong suốt 5 năm em học tập tại trường, đặc biệt là trong quá trình thực tập và làm đồ án tốt nghiệp cuối khóa. Em xin chân thành cảm ơn Trưởng phòng Cao Văn Tuấn_ Phòng Kỹ thuật Khai thác, đồng thời cùng với tổ trưởng tổ tối ưu hóa anh Trần Việt Dũng và các cán bộ phòng Kỹ thuật_Khai thác thuộc công ty thông tin di động VMS_MobiFone khu vực III đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Quy Nhơn, ngày 10 tháng 6 năm 2010 Sinh viên thực hiện Phan Thị Hạnh Dung CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 1.1. Thông tin di động và sơ lược sự phát triển Trong những năm gần đây, công nghệ không dây là chủ đề được nhiều chuyên gia quan tâm trong lĩnh vực máy tính và truyền thông. Trong thời gian này công nghệ này được rất nhiều người sử dụng và đã trải qua rất nhiều thay đổi. Quá trình thay đổi thể hiện qua các thế hệ : * Thế hệ thứ nhất (1G) Hệ thống thông tin di động thế hệ 1 chỉ hổ trợ các dịch vụ thoại tương tự và sử dụng kỹ thuật điều chế tương tự để mang dữ liệu thoại của mỗi người, và sử dụng phương pháp đa truy cập phân chia theo tần số (FDMA). Với FDMA, khách hàng được cấp phát một kênh trong tập hợp có trật tự các kênh trong lĩnh vực tần số. Sơ đồ báo hiệu của hệ thống FDMA khá phức tạp, khi MS bật nguồn để hoạt động thì nó dò sóng tìm đến kênh điều khiển dành riêng cho nó. Nhờ kênh này, MS nhận được dữ liệu báo hiệu gồm các lệnh về kênh tần số dành riêng cho lưu lượng người dùng. Trong trường hợp số thuê bao nhiều hơn số lượng kênh tần số có thể, thì một số người bị chặn lại không được truy cập. Đặc điểm: Mỗi MS được cấp phát một đôi kênh liên lạc trong suốt thời gian thông tuyến. Nhiễu giao thoa do các kênh lân cận là đáng kể. BTS phải có bộ thu phát riêng làm việc với mỗi MS. Hệ thống FDMA điển hình là hệ thống điện thoại di động AMPS (Advanced Mobile Phone System). Hệ thống di động này sử dụng phương pháp đa truy cập đơn giản. Tuy nhiên, hệ thống không thoả mãn nhu cầu ngày càng tăng của người dùng về cả dung lượng và tốc độ. Vì thế, hệ thống di động thứ 2 ra đời được cải thiện về cả dung lượng và tốc độ. * Thế hệ thứ hai (2G) Với sự phát triển nhanh chóng của thuê bao, hệ thống thông tin di động thế hệ 2 được đưa ra để đáp ứng kịp thời số lượng lớn các thuê bao di động dựa trên công nghệ số. Tất cả hệ thống thông tin di động thế hệ 2 sử dụng phương pháp điều chế số và 2 phương pháp đa truy cập : Đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA Đa truy cập phân chia theo mã CDMA Đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA Phổ quy định cho liên lạc di động được chia thành các dải tần liên lạc, mỗi dải tần liên lạc này được dùng cho N kênh liên lạc, mỗi kênh liên lạc là một khe thời gian trong chu kì một khung. Các thuê bao khác nhau dùng chung kênh nhờ cài xen khe thời gian, mỗi thuê bao được cấp phát một khe thời gian trong cấu trúc khung. Đặc điểm: Tín hiệu của thuê bao được truyền dẫn số Liên lạc song công mỗi hướng thuộc các dải tần liên lạc khác nhau, trong đó một băng tần được sử dụng để truyền tín hiệu từ trạm gốc đến các máy di động và một băng tần được sử dụng để truyền tín hiệu từ máy di động đến trạm gốc. Việc phân chia tần số như vậy cho phép các máy thu và máy phát có thể hoạt động cùng một lúc mà không có sự can nhiễu lẫn nhau Giảm số máy thu ở BTS Giảm nhiểu giao thoa Hệ thống TDMA điển hình là hệ thống di động toàn cầu GSM. Máy di động kỹ thuật số TDMA phức tạp hơn FDMA. Hệ thống xử lý số đối với tín hiệu trong MS tương tự có khả năng xử lý không quá 106 lệnh trong 1 giây, còn trong MS số TDMA phải có khả năng xử lý 50x106 lệnh trong 1 giây. Đa truy cập phân chia theo mã CDMA Trong thông tin di động CDMA sử dụng kỹ thuật trải phổ cho nên nhiều người sử dụng có thể chiếm cùng kênh vô tuyến đồng thời tiến hành các cuộc gọi mà không sợ gây nhiễu lẫn nhau. Những người sử dụng nói trên được phân biệt với nhau nhờ mã trải phổ giả ngẫu nhiên PN, được cấp phát khác nhau cho mỗi người sử dụng. Đặc điểm: Dải tần tín hiệu rộng Sử dụng kỹ thuật trải phổ phức tạp Kỹ thuật trải phổ cho phép tín hiệu vô tuyến sử dụng có cường độ trường rất nhỏ và chống fading hiệu quả hơn TDMA và FDMA Việc các thuê bao trong cùng cell dùng chung tần số khiến cho thiết bị truyền dẫn đơn giản và việc thay đổi , chuyển giao, điều khiển dung lượng cell thực hiện rất linh hoạt * Thế hệ thứ ba (3G) Để đáp ứng kịp thời các dịch vụ ngày càng phong phú và đa dạng của người sử dụng, từ đầu thập niên 90 người ta đưa ra hệ thống thông tin di động tổ ong thế hệ thứ 3. Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 với tên gọi ITM-2000 đưa ra các muc tiêu chính sau: Tốc độ truy nhập cao để đảm bảo các dịch vụ băng rộng như truy cập Internet nhanh hoặc các dịch vụ đa phương tiện Linh hoạt để đảm bảo các dịch vụ mới như đánh số cá nhân và điện thoại vệ tinh. Các tính năng này sẽ cho phép mở rộng đáng kể tầm phủ sóng của các hệ thống thông tin di động Tương thích với các hệ thống thông tin di động hiện có để đảm bảo sự phát triển liên tục của thông tin di động 3G hứa hẹn tốc độ truyền dẫn lên tới 2.05 Mbps cho người dùng tĩnh , 384 Kbps cho người dùng di chuyển chậm và 128 Kbps cho người dùng trên moto. Công nghệ 3G dùng sóng mang 5MHz chứ không phải là sóng mang 200KHz như của CDMA nên 3G nhanh hơn rất nhiều so với công nghệ 2G và 2,5G. Nhiều tiêu chuẩn cho hệ thống thông tin di động thế hệ 3 ITM-2000 đã được đề xuất, trong đó 2 hệ thống WCDMA và cdma-2000 đã được ITU chấp thuận và đang được áp dụng trong những năm gần đây. Các hệ thống này đều sử dụng công nghệ CDMA, điều này cho phép thực hiện tiêu chuẩn toàn thế giới cho giao diện thông tin vô tuyến. Hình 1.1 Các giải pháp nâng cấp hệ thống 2G lên 3G * Thế hệ thứ tư (4G) Các nhà cung cấp dịch vụ và người dùng đều luôn mong muốn và hướng tới các công nghệ không dây có thể cung cấp được nhiều loại hình dịch vụ hơn với tính năng và chất lượng dịch vụ cao hơn. Với cách nhìn nhận này, Liên minh Viễn thông quốc tế (ITU) đã và đang làm việc để hướng tới một chuẩn cho mạng di động tế bào mới thế hệ thứ tư 4G. ITU đã lên kế hoạch để có thể cho ra đời chuẩn này một vài năm tới. Công nghệ này sẽ cho phép thoại dựa trên IP, truyền số liệu và đa phương tiện với tốc độ cao hơn rất nhiều so với các công nghệ của mạng di động hiện nay. Về lý thuyết, theo tính toán dự kiến tốc độ truyền dữ liệu có thể lên tới 288 Mb/s. 1.2. Hệ thống thông tin di động 3G theo 2 nhánh công nghệ chính 1.2.1. Hướng phát triển lên 3G sử dụng công nghệ WCDMA WCDMA là một tiêu chuẩn thông tin di động 3G của IMT-2000 được phát triển chủ yếu ở Châu Âu với mục đích cho phép các mạng cung cấp khả năng chuyển vùng toàn cầu và để hỗ trợ nhiều dịch vụ thoại, dịch vụ đa phương tiện. Các mạng WCDMA được xây dựng dựa trên cơ sở mạng GSM, tận dụng cơ sở hạ tầng sẵn có của các nhà khai thác mạng GSM. Quá trình phát triển từ GSM lên WCDMA qua các giai đoạn trung gian, có thể được tóm tắt như hình 1.2: Hình 1.2 Quá trình phát triển lên 3G theo nhánh sử dụng công nghệ WCDMA GPRS: GPRS cung cấp các kết nối số liệu chuyển mạch gói với tốc độ truyền lên tới 171,2Kbps (tốc độ số liệu đỉnh) và hỗ trợ giao thức Internet TCP/IP và X25, nhờ vậy tăng cường đáng kể các dịch vụ số liệu của GSM. Công việc tích hợp GPRS vào mạng GSM hiện tại là một quá trình đơn giản. Một phần các khe trên giao diện vô tuyến dành cho GPRS, cho phép ghép kênh số liệu gói được lập lịch trình trước đối với một số trạm di động. Còn mạng lõi GSM được tạo thành từ các kết nối chuyển mạch kênh được mở rộng bằng cách thêm vào các nút chuyển mạch số liệu Gateway mới, được gọi là GGSN và SGSN. GPRS là một giải pháp đã được chuẩn hoá hoàn toàn với các giao diện mở rộng và có thể chuyển thẳng lên 3G về cấu trúc mạng lõi. EDGE: Hệ thống 2,5G tiếp theo đối với GSM là EDGE. EDGE áp dụng phương pháp điều chế 8PSK, điều này làm tăng tốc độ của GSM lên 3 lần. EDGE là lý tưởng đối với phát triển GSM, nó chỉ cần nâng cấp phần mềm ở trạm gốc. Nếu EDGE được kết hợp cùng với GPRS thì khi đó được gọi là EGPRS. Tốc độ tối đa đối với EGPRS khi sử dụng cả 8 khe thời gian là 384kbps. WCDMA: WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) là một công nghệ truy nhập vô tuyến được phát triển mạnh ở Châu Âu. Hệ thống này hoạt động ở chế độ FDD & TDD và dựa trên kỹ thuật trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS- Direct Sequence Spectrum) sử dụng tốc độ chip 3,84Mcps bên trong băng tần 5MHz. WCDMA hỗ trợ trọn vẹn cả dịch vụ chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói tốc độ cao và đảm bảo sự hoạt động đồng thời các dịch vụ hỗn hợp với chế độ gói hoạt động ở mức hiệu quả cao nhất. Hơn nữa WCDMA có thể hỗ trợ các tốc độ số liệu khác nhau, dựa trên th
Tài liệu liên quan