(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu ứng dụng triển khai công nghệ 4G cho mạng di động Viettel Mobile tại tỉnh Quảng Nam

(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu ứng dụng triển khai công nghệ 4G cho mạng di động Viettel Mobile tại tỉnh Quảng Nam(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu ứng dụng triển khai công nghệ 4G cho mạng di động Viettel Mobile tại tỉnh Quảng Nam(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu ứng dụng triển khai công nghệ 4G cho mạng di động Viettel Mobile tại tỉnh Quảng Nam(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu ứng dụng triển khai công nghệ 4G cho mạng di động Viettel Mobile tại tỉnh Quảng Nam(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu ứng dụng triển khai công nghệ 4G cho mạng di động Viettel Mobile tại tỉnh Quảng Nam(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu ứng dụng triển khai công nghệ 4G cho mạng di động Viettel Mobile tại tỉnh Quảng Nam(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu ứng dụng triển khai công nghệ 4G cho mạng di động Viettel Mobile tại tỉnh Quảng Nam(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu ứng dụng triển khai công nghệ 4G cho mạng di động Viettel Mobile tại tỉnh Quảng Nam(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu ứng dụng triển khai công nghệ 4G cho mạng di động Viettel Mobile tại tỉnh Quảng Nam(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu ứng dụng triển khai công nghệ 4G cho mạng di động Viettel Mobile tại tỉnh Quảng Nam(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu ứng dụng triển khai công nghệ 4G cho mạng di động Viettel Mobile tại tỉnh Quảng Nam(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu ứng dụng triển khai công nghệ 4G cho mạng di động Viettel Mobile tại tỉnh Quảng Nam(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu ứng dụng triển khai công nghệ 4G cho mạng di động Viettel Mobile tại tỉnh Quảng Nam(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu ứng dụng triển khai công nghệ 4G cho mạng di động Viettel Mobile tại tỉnh Quảng Nam(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu ứng dụng triển khai công nghệ 4G cho mạng di động Viettel Mobile tại tỉnh Quảng Nam(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu ứng dụng triển khai công nghệ 4G cho mạng di động Viettel Mobile tại tỉnh Quảng Nam(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu ứng dụng triển khai công nghệ 4G cho mạng di động Viettel Mobile tại tỉnh Quảng Nam

LỜI CẢM ƠN Là sinh viên năm cuối trường, em tự hào bảo vệ đồ án tốt nghiệp Đứng trước hội đồng bảo vệ em xin chân thành cảm ơn nhà trường năm qua tạo điều kiện cho chúng em học tập nghiên cứu, tạo hội cho chúng em phát triển tư Em xin chân thành cảm ơn tập thể cán giảng viên khoa Công nghệ thơng tin ứng dụng tận tình dạy dỗ, bảo chúng em ngày hôm Và em gởi lời cảm ơn chân thành đền thầy Trần Trung Tín người hướng dẫn em suốt trình thực đồ án tốt nghiệp Trong trình thực đồ án có khó khăn mà em khó để vượt qua nhờ giúp đỡ tận tình thầy bạn bè cuối em hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp Đồ án em khơng tránh khỏi thiếu sót kiến thức em cịn chưa tốt mong hội đồng đóng góp ý kiến thảo luận bảo em rút kinh nghiệm sau Cuối em chân thành cảm ơn hội đồng dành thời gian cho chúng em hôm i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG xii DANH MỤC HÌNH xiii LỜI MỞ ĐẦU 14 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 4G 16 Giới thiệu hệ thống thông tin di động 4G-LTE 16 1.1 1.1.1 Giới thiệu hệ thống 4G-LTE 16 1.1.1.1 Các chuẩn mạng 4G 16 1.1.1.2 Khái niệm 16 1.1.1.3 Chất lượng thoại 4G LTE 17 1.1.2 Thực tiễn 4G LTE Việt Nam 18 Mơ hình tham chiếu hệ thống thông tin di động 4G 18 1.2 1.2.1 Bốn miền mơ hình tham chiếu 18 1.2.1.1 Miền dịch vụ ứng dụng 18 1.2.1.2 Miền tảng dịch vụ 19 1.2.1.3 Miền tảng chuyển mạch gói 20 1.2.1.4 Miền truy cập vô tuyến 20 1.2.2 Mơ hình tham chiếu nhìn từ tảng dịch vụ 21 1.2.2.1 Lợi ích người sử dụng 22 1.2.2.2 Các dịch vụ tiên tiến 22 1.2.2.3 Quản lý hệ thống 27 1.2.3 Mơ hình tham chiếu sở hạ tầng hệ thống 27 1.2.3.1 Các ví dụ điển hình giao diện cho mạng truy cập vơ tuyến 27 1.2.3.2 Cấu hình chức cho nút/ thiết bị đầu cuối hệ thống di động 4G 28 Các công nghệ ứng dụng hệ thống di động 4G 29 1.3 1.3.1 Kỹ thuật truyền dẫn dung lượng lớn tốc độ cao 29 1.3.2 Các đặc điểm công nghệ 4G 30 1.3.2.1 Hỗ trợ lưu lượng IP 30 ii 1.3.2.2 Hỗ trợ tính di động tốt 30 1.3.2.3 Hỗ trợ nhiều công nghệ vô tuyến khác 31 1.3.2.4 Không cần liên kết điều khiển 31 1.3.2.5 Hỗ trợ bảo mật đầu cuối – đầu cuối 32 Mạng hệ sau NGN hệ thống di động 4G 33 1.4 1.4.1 Mạng hệ sau NGN 33 1.4.1.1 Đặc điểm mạng NGN 33 1.4.1.2 Cấu trúc mạng NGN 34 1.4.2 Mối liên quan mạng hệ sau NGN hệ thống di động 4G 35 CHƯƠNG 2: MƠ HÌNH CẤU TRÚC MẠNG 4G 37 2.1 Mơ hình cấu trúc mạng 37 2.1.1 Vấn đề tích hợp 37 2.1.2 Mạng có tính mở 38 2.1.3 Đảm bảo chất lượng dịch vụ cho ứng dụng đa phương tiện IP 39 2.1.4 Đảm bảo tính an tồn, bảo mật thông tin 39 2.1.5 Mạng đảm bảo tính di động 39 2.1.6 Mạng phải đảm bảo tốc độ 39 2.2 Mơ hình mạng 4G 40 2.2.1 Mơ hình cấu trúc mạng 3G 3,5G 40 2.2.1.1 Mạng thông tin di động hệ ba WCDMA 40 2.2.1.2 Mạng thông tin di động hệ 3,5G HSDPA HSUPA 40 2.2.1.3 Nhận xét 41 2.2.2 Mơ hình mạng thơng tin di động 4G 42 2.3 Chức phần tử mơ hình 44 2.3.1 Các phần tử lớp truy nhập vô tuyến 44 2.3.1.1 Thiết bị đầu cuối 44 2.3.1.2 Điểm truy nhập vô tuyến RAP (Radio Access Point) 45 2.3.1.3 Bộ điều khiển truy nhập vô tuyến RAC (Radio Access Controller) 47 2.3.2 Lớp mạng lõi 48 2.3.3 Lớp chức 49 2.3.4 Lớp dịch vụ 53 iii 2.4 Công nghệ IP IP di động 53 CHƯƠNG 3: DỊCH VỤ VÀ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG 4G 55 3.1 Dịch vụ mạng 4G 55 3.1.1 Các loại dịch vụ cung cấp 55 3.1.2 Một số loại hình dịch vụ điển hình cho 4G 56 3.1.2.1 Đặc tính yêu cầu dịch vụ mạng di động 4G 59 3.1.2.2 Tính chất kiến trúc dịch vụ mạng di động 4G 59 3.1.2.3 Xu hướng dịch vụ mạng 4G 60 3.2 Chất lượng dịch vụ mạng 4G 61 3.2.1 Khái niệm QoS 61 3.2.1.1 Khái niệm QoS theo ITU 61 3.2.1.2 Khái niệm QoS theo ETSI 64 3.2.2 Kiến trúc QoS 64 3.2.3 Các tham số QoS mạng di động 4G 67 3.2.4 Thách thức chất lượng dịch vụ mạng di động 4G 68 3.2.5 Bảo mật dịch vụ 69 3.2.5.1 Mức độ bảo mật cao 4G 69 3.2.5.2 Các vấn đề cần bảo mật 69 3.2.5.3 Các giải pháp tạm thời 70 CHƯƠNG 4: LỘ TRÌNH TRIỂN KHAI HỆ THỐNG 4G CHO MẠNG VIETTEL Ở TỈNH QUẢNG NAM 71 4.1 Đặc điểm mạng thông tin di động Viettel 71 4.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển mạng Viettel 71 4.1.2 Mạng di động Viettel 73 4.1.3 Mạ ng truyền dẫn Viettel 74 4.1.4 Mạng Viettel Internet 75 4.1.5 Mạng Viettel PSTN 76 4.1.6 Sơ đồ kết nối tổng thể mạng viễn thông Viettel theo cấu trúc phân lớp 77 4.1.7 Sự chuẩn bị Viettel tỉnh Quảng Nam để phát triển từ hệ thống GSM lên 4G 77 4.2 Thực tiễn tình hình khai thác mạng tỉnh Quảng Nam 78 4.2.1 Khái quát tỉnh Quảng Nam 78 iv 4.2.2 Tình hình khai thác mạng Viettel 79 4.3 Tiến trình triển khai lên 4G từ mạng 2,5G viettel tỉnh Quảng Nam 81 4.3.1 Kết hợp GPRS vào mạng GSM 81 4.3.2 Triển khai mạng UMTS 82 4.3.3 Mạng lõi sở IP 83 4.3.4 Mạng sở IP triển khai mạng 3,5G 83 4.3.5 Triển khai mạng 4G 85 KẾT LUẬN 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 88 NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 89 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT 2G 2nd Generation Hệ thống thông tin di động hệ 3G 3rd Generation Thế hệ 4G 4th Generation Thế hệ AAA Adaptive Array Antenna Ăngten dãy thích nghi AAA Aunthentication, Authorization & Chứng thực, ủy quyền Accounting thành toán AAL ATM Adaptive Layer Lớp thích ứng ATM AMC Adaptive Modulation and Coding Điều chế mã hóa thích ứng AMPS Advance Mobile Phone Service Dịch vụ điện thoại tiên tiến AR Access Router Bộ định tuyến truy cập ARQ Automatic Repeat Request Kỹ thuật yêu cầu lặp tự động ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ phát không đồng BCCH Broadcast Control Channel Kênh điều khiển quảng bá BER Bit Error Rate Tốc độ lỗi bít BSC Base Station Controller Bộ điều khiển tạm gốc BSS Base Station System Hệ thống trạm gốc BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc CCCH Common Control Channel Kênh điều khiển chung CDMA Code Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo mã CN Core Network Mạng lõi CPCH Common Packet Channel Kênh gói chung CPCH Common Pilot Channel Kênh hoa tiêu chung CPCHPCP Common Packet Channel Power Phần điều khiển công suất Control Part kênh gói chung CQI Channel Quality Indicator Chỉ thị chất lượng kênh CRC Cyclic Redundance Check Kiểm tra vòng dư CS Circuit Switching Chuyển mạch kênh CSCF Call Session Control Function Chức điều khiển phiên gọi vi DCH Dedicated Channel Kênh riêng DPCCH Dedicated Physical Control Channel Kênh điều khiển vật lý dành riêng DTX Discontinuos Transmission Phát không liên tục EDGE Enhanced Data Rates for GSM Tốc độ số liệu tăng cường phát Evolution triển GSM European Telecommunications Viện tiêu chuẩn viễn thông Standards Institute châu Âu FACH Forward Access Channel Kênh truy nhập đường xuống FDD Frequency Division Duplex Ghép song công phân chia ETSI theo tần số GGSN Gateway GPRS Support Node Nút hỗ trợ GPRS cổng Gi Interface Between GGSN and External Giao diện GGSN Network mạng bên Gateway MSC Trung tâm chuyển mạch di GMSC động cổng Gn Interface Between Two GSNs Giao diện hai GSN Gp Interface Between Two GGSNs Giao diện hai GGSN Gr Interface Between SGSN and HLR/AuC Giao diện SGSN với HLR/AuC Gs Interface Between SGSN and Serving Giao diện SGSN với MSC/VLR MSC/VLR Global System for Mobile Hệ thống thơng tin di động communication tồn cầu GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu GPRS General Packet Radio System Hệ thống vơ tuyến gói chung GTP-U User Plane Part of the GPRS Tunelling Phía người sử dụng giao Protocol thức Tunel GPRS Gx Any G Interface Giao diện G HARQ Hybrid Automatic Repeat Request Yêu cầu phát lại tự động GSM nhanh vii HLR Home Location Register Bộ ghi định vị thường trú HSCSD High Speed Circuit Switched Data Số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao HSDPA High Speed Downlink Packet Access Truy nhập gói đường xuống tốc độ cao HS-DSCH High Speed Downlink Shared Channel Kênh chia sẻ đường xuống tốc độ cao HSPDSCH High Speed Physical Downlink Shared Kênh chia sẻ đường xuống vật Channel lý tốc độ cao HSS Home Subscriber Server Nhà Subscriber Server HS-SCCH Shared Control Channel for HS-DSCH Kênh điều khiển chia sẻ cho HS-DSCH HS-SICH Shared Information Channel for HS- Kênh thông tin chia sẻ cho DSCH HS-DSCH Internet Protocol Multimedia Giao thức Internet Multimedia Subsystem Subsystem IP Internet Protocol Giao thức Internet M3UA MTP3-User Adaptation Layer Lớp thích ứng người sử dụng- IMS MTP3 MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi trường MCS Modulation and Coding scheme Lược đồ điều chế mã hóa MEHO Mobile Evaluated Handover Chuyển giao định thuê bao MGCF Media Gateway Control Function Chức điều khiển cổng phương tiện MGW Media Gateway Cổng đa phương tiện MIMO Multi Input Multi Output Ăngten đa đầu vào đa đầu MRFC Multimedia Resource Function Điều khiển chức tài Controller nguyên đa phương tiện Multimedia Resource Function Xử lý chức tài nguyên đa Processor phương tiện MRFP viii MSC Mobile Switching Centre Trung tâm chuyển mạch di động MTP3b Message Transfer Part Level Mức phần truyền tin NEHO Network Evaluated Handover Chuyển giao định mạng NW Network Mạng PDN Packet Data Network Mạng liệu gói PDU Protocol Data Unit Đơn vị số liệu giao thức PRACH Physical Random Access Channel Kênh truy nhập ngẫu nhiên vật lý PS Packet Switching Chuyển mạch gói QAM Quadrature Amplitude Modulation Điều chế biên độ cầu phương QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ QPSK Quadrature Phase Shift Keying Khóa dịch pha cầu phương RAB Radio Access Bearer Kênh mang truy nhập vô tuyến RACH Random Access Channel Kênh truy nhập ngẫu nhiên RAN Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến RANAP Radio Access Network Application Part Phần ứng dụng mạng truy nhập vô tuyến RLB Radio Link Budget Quỹ đường truyền RLC Radio Link Control Điều khiển liên kết vô tuyến RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến RNS Radio Network Subsystem Phân hệ mạng vô tuyến RR Round Robin Phương pháp vòng RRC Radio Resource Control Điều khiển tài nguyên vô tuyến SCCP Signalling Connection Control Part Phần điều khiển nối thông báo hiệu SCTP Simple Control Transmission Protocol Giao thức truyền dẫn điều khiển đơn giản SDU Service Data Unit Đơn vị số liệu phục vụ ix SEG Security Gateway SGSN Serving GPRS Support Node Nút hỗ trợ GPRS phục vụ SGW Signalling Gateway Báo hiệu cổng SMS Short Message Service Dịch vụ tin ngắn SSCF-NNI Service Specific Co-ordination Chức điều phối đặc thù Function- Network Node Interface dịch vụ giao diện nút mạng Service Specific Connection Oriented Giao thức định hướng theo nối Protocol thông đặc thù dịch vụ SIP Session Initiation Protocol Giao thức tạo phiên TCH Traffic Channel Kênh lưu lượng TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển phát TDD Time Division Duplex Ghép song công phân chia SSCOP theo thời gian TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời gian TE Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối TFCI Transport Format Combination Chỉ thị tổ hợp khuôn dạng phát Indicator TFRC Transport Format Resource Tổ hợp tài nguyên khuôn dạng Combination phát Transport Format and Resource Điều khiển khuôn dạng tài Indicator nguyên phát TPC Transmit Power Control Điều khiển công suất phát TSN Transmission Sequence Number Số chuỗi phát UDP User Datagram Protocol Giao thức datagram người sử TFRI dụng UE User Equipment Thiết bị người dùng UMTS Universal Mobile Telecommunications Hệ thống viễn thông di động System tồn cầu Universal Subcriber Identity Module Mơđun thị thuê bao toàn USIM cầu x ... di động 4G cần thiết Với việc thực đề tài ? ?Nghiên cứu ứng dụng triển khai công nghệ 4G cho mạng di động Viettel Mobile tỉnh Quảng Nam? ??,có thể tạo nên bước tiến lớn cho phát triển viễn thông tỉnh. .. tỉnh Quảng Nam, tạo tiền đề cho phát triển mạng viễn thông Việt Nam SVTH: Nguyễn Mai Việt Ly _ Lớp: CCVT03C 15 Nghiên cứu ứng dụng triển khai công nghệ 4G cho mạng di động Viettel Mobile tỉnh Quảng. .. cấu trúc mạng 4G Viettel Mobile 85 xiii Nghiên cứu ứng dụng triển khai công nghệ 4G cho mạng di động Viettel Mobile tỉnh Quảng Nam LỜI MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, ngành cơng nghệ có bước tiến