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.
106 trang |
Chia sẻ: oanhnt | Lượt xem: 1519 | Lượt tải: 4
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