TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ 3g WCDMA UMTS

TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ 3G WCDMA UMTS

M C L CỤ Ụ Ch ng 1ươ 3 T NG QUAN M NG 3G WCDMA UMTSỔ Ạ 3 1.1. GI I THI U CHUNGỚ Ệ 3 1.2. L TRÌNH PHÁT TRI N THÔNG TIN DI NG LÊN 4GỘ Ể ĐỘ . 3 1.3. KI N TRÚC CHUNG C A M T H TH NG THÔNG TIN DIẾ Ủ Ộ Ệ Ố NG 3GĐỘ 5 1.4. CHUY N M CH KÊNH (CS), CHUY N M CH GÓI (PS),Ể Ạ Ể Ạ D CH V CHUY N M CH KÊNH VÀ D CH V CHUY N M CH GÓI.Ị Ụ Ể Ạ Ị Ụ Ể Ạ 6 1.5. CÁC LO I L U L NG VÀ D CH V C 3GWCDMAẠ Ư ƯỢ Ị Ụ ĐƯỢ UMTS H TR Ỗ Ợ 9 1.6. KI N TRÚC 3G WCDMA UMTS R3 Ế 10 1.7. KI N TRÚC 3G WCDMA UMTS R4Ế 17 1.8. KI N TRÚC 3G WCDMA UMTS R5 và R6Ế 19 1.9. CHI N L C D CH CHUY N T GSM SANG UMTSẾ ƯỢ Ị Ể Ừ 21 1.10. C U HÌNH A LÝ C A H TH NG THÔNG TIN DIẤ ĐỊ Ủ Ệ Ố NG 3GĐỘ 24 1.11. T NG K TỔ Ế 27 Ch ng 2ươ 28 CÔNG NGH A TRUY NH P C A WCDMAỆ Đ Ậ Ủ 28 2.1. GI I THI U CHUNGỚ Ệ 28 2.2. TR I PH VÀ A TRUY NH P PHÂN CHIA THEO MÃẢ Ổ Đ Ậ . . 28 2.3. I U KHI N CÔNG SU TĐ Ề Ể Ấ 32 2.4. CHUY N GIAO TRONG H TH NG CDMAỂ Ệ Ố 32 2.5. MÁY THU PHÂN T P A NG HAY MÁY THU RAKEẬ Đ ĐƯỜ . 34 2.6. CÁC MÃ TR I PH S D NG TRONG WCDMAẢ Ổ Ử Ụ 35 2.7. TR I PH VÀ I U CH NG LÊNẢ Ổ Đ Ề Ế ĐƯỜ 37 2.8. TR I PH VÀ I U CH NG XU NGẢ Ổ Đ Ề Ế ĐƯỜ Ố 39 2.9. T NG K TỔ Ế 42 Ch ng 3ươ 43 GIAO DI N VÔ TUY N C A WCDMA UMTSỆ Ế Ủ 43 3.1. GI I THI U CHUNGỚ Ệ 43 3.2. M UỞ ĐẦ 43 3.3. KI N TRÚC NG N X P GIAO TH C C A GIAO DI N VÔẾ Ă Ế Ứ Ủ Ệ TUY N WCDMA/FDDẾ 44 3.4. CÁC THÔNG S L P V T LÝ VÀ QUY HO CH T N SỐ Ớ Ậ Ạ Ầ Ố 46 3.5. CÁC KÊNH C A WCDMAỦ 49 3.6. C U TRÚC KÊNH V T LÝ RIÊNGẤ Ậ 58 3.7. S T NG QUÁT MÁY PHÁT VÀ MÁY THU WCDMAƠ ĐỒ Ổ . . 59 3.8. PHÂN T P PHÁTẬ 60 3.9. I U KHI N CÔNG SU T TRONG WCDMAĐ Ề Ể Ấ 62 3.10. CÁC KI U CHUY N GIAO VÀ CÁC S KI N BÁO CÁOỂ Ể Ự Ệ TRONG WCDMA 65 1 3.11. CÁC THÔNG SỐ MÁY THU VÀ MÁY PHÁT VÔ TUYẾN CỦA UE 67 3.12. AMR CODEC CHO W-CDMA 67 3.13. TỔNG KẾT 68 Chương 4 70 TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO (HSPA) 70 4.1. GIỚI THIỆU CHUNG 70 4.2. TỔNG QUAN TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO (HSPA) 70 4.3. KIẾN TRÚC NGĂN XẾP GIAO THỨC GIAO DIỆN VÔ TUYẾN HSPA CHO SỐ LIỆU NGƯỜI SỬ DỤNG 71 4.4. TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO ĐƯỜNG XUỐNG (HSDPA) 73 4.5. TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO ĐƯỜNG LÊN (HSUPA) . 84 4.6. CHUYỂN GIAO TRONG HSDPA 90 4.7. TỔNG KẾT 93 Thuật ngữ và viết tắt 95 Tài li u tham kh o………………………………………………………ệ ả ………… 100 2 Ch ng 1ươ T NG QUAN M NG 3G WCDMA UMTSỔ Ạ 1.1. GI I THI U CHUNGỚ Ệ 1.1.1. M c đích ch ngụ ươ • Hi u l trình phát tri n thông tin di đ ng lên 4Gể ộ ể ộ • Hi u đ c ki n trúc t ng quát c a m t m ng thông tin di đ ng 3G.ể ượ ế ổ ủ ộ ạ ộ • Hi u các ki n trúc m ng 3G WCDMA UMTS: R3, R4 và R5 và chi n l cể ế ạ ế ượ chuy n d ch GSM lên 3G UMTSể ị 1.1.2. Các ch đ đ c trình b y trong ch ngủ ề ượ ầ ươ • L trình phát tri n các công ngh thông tin di đ ng lên 4Gộ ể ệ ộ • Ki n trúc chung c a m t m ng thông tin di đ ng 3Gế ủ ộ ạ ộ • Các khái ni m v các d ch v chuy n m ch kênh và các d ch v chuy n m chệ ề ị ụ ể ạ ị ụ ể ạ gói • Các lo i l u l ng và các lo i d ch vù mà 3G WCDMA UMTS có th h trạ ư ượ ạ ị ể ỗ ợ • Ki n trúc 3G WCDMA UMTS qua các phát hành khác nhau: R3, R4, R5 và R6ế • Chi n l c chuy n d ch GSM lên 3G UMTSế ượ ể ị 1.1.3. H ng d nướ ẫ • H c k các t li u đ c trình b y trong ch ngọ ỹ ư ệ ượ ầ ươ • Tham kh o thêm các tái li u tham kh o cu i tài li uả ệ ả ố ệ 1.2. L TRÌNH PHÁT TRI N THÔNG TIN DI Đ NG LÊN 4GỘ Ể Ộ L trình phát tri n các công ngh thông tin di đ ng lên 4G đ c cho trên hìnhộ ể ệ ộ ượ 1.1 và l trình nghiên c u phát tri n trong 3GPP đ c cho trên hình 1.2 ộ ứ ể ượ 3 AMPS: Advanced Mobile Phone System TACS: Total Access Communication System GSM: Global System for Mobile Telecommucations WCDMA: Wideband Code Division Multiple Access EVDO: Evolution Data Only IMT: International Mobile Telecommnications IEEE: Institute of Electrical and Electtronics Engineers WiFi: Wireless Fidelitity WiMAX: Worldwide Interoperability for Microwave Access LTE: Long Term Evolution UMB: Untra Mobile Broadband Hình 1.1. L trình phát tri n các công ngh thông tin di đ ng lên 4Gộ ể ệ ộ Hình 1.2. L ch trình nghiên c u phát tri n trong 3GPPị ứ ể Hình 1.3. cho th y l trình tăng t c đ truy n s li u trong các phát hành c a 3GPPấ ộ ố ộ ề ố ệ ủ 4 Hình 1.3. L trình tăng t c đ truy n s li u trong các phát hành c a 3GPPộ ố ộ ề ố ệ ủ 1.3. KI N TRÚC CHUNG C A M T H TH NG THÔNG TIN DIẾ Ủ Ộ Ệ Ố Đ NG 3GỘ M ng thông tin di đ ng (TTDĐ) 3G lúc đ u s là m ng k t h p gi a các vùngạ ộ ầ ẽ ạ ế ợ ữ chuy n m ch gói (PS) và chuy n m ch kênh (CS) đ truy n s li u gói và ti ng. Cácể ạ ể ạ ể ề ố ệ ế trung tâm chuy n m ch gói s là các chuy n m ch s d ng công ngh ATM. Trênể ạ ẽ ể ạ ử ụ ệ đ ng phát tri n đ n m ng toàn IP, chuy n m ch kênh s d n đ c thay th b ngườ ể ế ạ ể ạ ẽ ầ ượ ế ằ chuy n m ch gói. Các d ch v k c s li u l n th i gian th c (nh ti ng và video)ể ạ ị ụ ể ả ố ệ ẫ ờ ự ư ế cu i cùng s đ c truy n trên cùng m t môi tr ng IP b ng các chuy n m ch gói.ố ẽ ượ ề ộ ườ ằ ể ạ Hình 1.4 d i đây cho th y thí d v m t ki n trúc t ng quát c a TTDĐ 3G k t h pướ ấ ụ ề ộ ế ổ ủ ế ợ c CS và PS trong m ng lõi.ả ạ RAN: Radio Access Network: m ng truy nh p vô tuy nạ ậ ế BTS: Base Transceiver Station: tr m thu phát g cạ ố BSC: Base Station Controller: b đi u khi n tr m g cộ ề ể ạ ố RNC: Rado Network Controller: b đi u khi n tr m g cộ ề ể ạ ố CS: Circuit Switch: chuy n m ch kênhể ạ PS: Packet Switch: chuy n m ch góiể ạ SMS: Short Message Servive: d ch v nh n tinị ụ ắ Server: máy chủ PSTN: Public Switched Telephone Network: m ng đi n tho i chuy n m ch công c ngạ ệ ạ ể ạ ộ PLMN: Public Land Mobile Network: mang di đ ng công c ng m t đ tộ ộ ặ ấ Hình 1.4. Ki n trúc t ng quát c a m t m ng di đ ng k t h p c CS và PSế ổ ủ ộ ạ ộ ế ợ ả 5 Các mi n chuy n m ch kênh (CS) và chuy n m ch gói (PS) đ c th hi nề ể ạ ể ạ ượ ể ệ b ng m t nhóm các đ n v ch c năng lôgic: trong th c hi n th c t các mi n ch cằ ộ ơ ị ứ ự ệ ự ế ề ứ năng này đ c đ t vào các thi t b và các nút v t lý. Ch ng h n có th th c hi nượ ặ ế ị ậ ẳ ạ ể ự ệ ch c năng chuy n m ch kênh CS (MSC/GMSC) và ch c năng chuy n m ch góiứ ể ạ ứ ể ạ (SGSN/GGSN) trong m t nút duy nh t đ đ c m t h th ng tích h p cho phépộ ấ ể ượ ộ ệ ố ợ chuy n m ch và truy n d n các ki u ph ng ti n khác nhau: t l u l ng ti ngể ạ ề ẫ ể ươ ệ ừ ư ượ ế đ n l u l ng s li u dung l ng l n. ế ư ượ ố ệ ượ ớ 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications System: H th ng thông tinệ ố di đ ng toàn c u) có th s d ng hai ki u RAN. Ki u th nh t s d ng công nghộ ầ ể ử ụ ể ể ứ ấ ử ụ ệ đa truy nh p WCDMA (Wide Band Code Devision Multiple Acces: đa truy nh p phânậ ậ chia theo mã băng r ng) đ c g i là UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Network:ộ ượ ọ m ng truy nh p vô tuy n m t đ t c a UMTS). Ki u th hai s d ng công ngh đaạ ậ ế ặ ấ ủ ể ứ ử ụ ệ truy nh p TDMA đ c g i là GERAN (GSM EDGE Radio Access Network: m ngậ ượ ọ ạ truy nh p vô tuy n d a trên công ngh EDGE c a GSM). Tài li u ch xét đ c pậ ế ư ệ ủ ệ ỉ ề ậ đ n công ngh duy nh t trong đó UMTS đ c g i là 3G WCDMA UMTSế ệ ấ ượ ọ 1.4. CHUY N M CH KÊNH (CS), CHUY N M CH GÓI (PS), D CHỂ Ạ Ể Ạ Ị V CHUY N M CH KÊNH VÀ D CH V CHUY N M CH GÓI.Ụ Ể Ạ Ị Ụ Ể Ạ 3G cung c p các d ch v chuy n m ch kênh nh ti ng, video và các d ch vấ ị ụ ể ạ ư ế ị ụ chuy n m ch gói ch y u đ truy nh p internet. ể ạ ủ ế ể ậ Chuy n m ch kênh (CS: Circuit Switch)ể ạ là s đ chuy n m ch trong đó thi tơ ồ ể ạ ế b chuy n m ch th c hi n các cu c truy n tin b ng cách thi t l p k t n i chi m m tị ể ạ ự ệ ộ ề ằ ế ậ ế ố ế ộ tài nguyên m ng nh t đ nh trong toàn b cu c truy n tin. K t n i này là t m th i,ạ ấ ị ộ ộ ề ế ố ạ ờ liên t c và dành riêng. T m th i vì nó ch đ c duy trì trong th i gian cu c g i. Liênụ ạ ờ ỉ ượ ờ ộ ọ t c vì nó đ c cung c p liên t c m t tài nguyên nh t đ nh (băng thông hay dungụ ượ ấ ụ ộ ấ ị l ng và công su t) trong su t th i gian cu c g i. Dành riêng vì k t n i này và tàiượ ấ ố ờ ộ ọ ế ố nguyên ch dành riêng cho cu c g i này. Thi t b chuy n m ch s d ng cho CS trongỉ ộ ọ ế ị ể ạ ử ụ các t ng đài c a TTDĐ 2G th c hi n chuy n m ch kênh trên trên c s ghép kênhổ ủ ự ệ ể ạ ơ ở theo th i gian trong đó m i kênh có t c đ 64 kbps và vì th phù h p cho vi c truy nờ ỗ ố ộ ế ợ ệ ề các ng d ng làm vi c t i t c đ c đ nh 64 kbps (ch ng h n ti ng đ c mã hoáứ ụ ệ ạ ố ộ ố ị ẳ ạ ế ượ PCM). Chuy n m ch gói (PS: Packet Switch)ể ạ là s đ chuy n m ch th c hi n phânơ ồ ể ạ ự ệ chia s li u c a m t k t n i thành các gói có đ dài nh t đ nh và chuy n m ch cácố ệ ủ ộ ế ố ộ ấ ị ể ạ gói này theo thông tin v n i nh n đ c g n v i t ng gói và PS tài nguyên m ngề ơ ậ ượ ắ ớ ừ ở ạ ch b chi m d ng khi có gói c n truy n. Chuy n m ch gói cho phép nhóm t t c cácỉ ị ế ụ ầ ề ể ạ ấ ả s li u c a nhi u k t n i khác nhau ph thu c vào n i dung, ki u hay c u trúc số ệ ủ ề ế ố ụ ộ ộ ể ấ ố li u thành các gói có kích th c phù h p và truy n chúng trên m t kênh chia s . Vi cệ ướ ợ ề ộ ẻ ệ nhóm các s li u c n truy n đ c th c hi n b ng ghép kênh th ng kê v i n đ nh tàiố ệ ầ ề ượ ự ệ ằ ố ớ ấ ị nguyên đ ng. Các công ngh s d ng cho chuy n m ch gói có th là Frame Relay,ộ ệ ử ụ ể ạ ể ATM ho c IP.ặ Hình 1.5. cho th y c u trúc c a CS và PS.ấ ấ ủ 6 Hình 1.5. Chuy n m ch kênh (CS) và chuy n m ch gói (PS).ể ạ ể ạ D ch v chuy n m ch kênh (CS Service)ị ụ ể ạ là d ch v trong đó m i đ u cu iị ụ ỗ ầ ố đ c c p phát m t kênh riêng và nó toàn quy n s d ng tài nguyên c a kênh nàyượ ấ ộ ể ử ụ ủ trong th i gian cu c g i tuy nhiên ph i tr ti n cho toàn b th i gian này dù có truy nờ ộ ọ ả ả ề ộ ờ ề tin hay không. D ch v chuy n m ch kênh có th đ c th c hi n trên chuy n m chị ụ ể ạ ể ượ ự ệ ể ạ kênh (CS) ho c chuy n m ch gói (PS). Thông th ng d ch v này đ c áp d ng choặ ể ạ ườ ị ụ ượ ụ các d ch v th i gian th c (tho i).ị ụ ờ ự ạ D ch v chuy n m ch gói (PS Service)ị ụ ể ạ là d ch v trong đó nhi u đ u cu iị ụ ề ầ ố cùng chia s m t kênh và m i đ u cu i ch chi m d ng tài nguyên c a kênh này khiẻ ộ ỗ ầ ố ỉ ế ụ ủ có thông tin c n truy n và nó ch ph i tr ti n theo l ng tin đ c truy n trên kênh.ầ ề ỉ ả ả ề ượ ượ ề D ch v chuy n m ch gói ch có th đ c th c hi n trên chuy n m ch gói (PS). D chị ụ ể ạ ỉ ể ượ ự ệ ể ạ ị v này r t r t phù h p cho các d ch v phi th i gian th c (truy n s li u), tuy nhiênụ ấ ấ ợ ị ụ ờ ự ề ố ệ nh s phát tri n c a công ngh d ch v này cũng đ c áp d ng cho các d ch v th iờ ự ể ủ ệ ị ụ ượ ụ ị ụ ờ gian th c (VoIP).ự Chuy n m ch gói có th th c hi n trên c s ATM ho c IP. ể ạ ể ự ệ ơ ở ặ ATM (Asynchronous Transfer Mode: ch đ truy n d b )ế ộ ề ị ộ là công ngh th cệ ự hi n phân chia thông tin c n phát thành các t bào 53 byte đ truy n d n và chuy nệ ầ ế ể ề ẫ ể m ch. M t t bào ATM g m 5 byte tiêu đ (có ch a thông tin đ nh tuy n) và 48 byteạ ộ ế ồ ề ứ ị ế t i tin (ch a s li u c a ng i s d ng). Thi t b chuy n m ch ATM cho phépả ứ ố ệ ủ ườ ử ụ ế ị ể ạ chuy n m ch nhanh trên c s chuy n m ch ph n c ng tham chu n theo thông tinể ạ ơ ở ể ạ ầ ứ ẩ đ nh tuy n tiêu đ mà không th c hi n phát hi n l i trong t ng t bào. Thông tin đ nhị ế ề ự ệ ệ ỗ ừ ế ị tuy n trong tiêu đ g m: đ ng d n o (VP) và kênh o (VC). Đi u khi n k t n iế ề ồ ườ ẫ ả ả ề ể ế ố b ng VC (t ng ng v i kênh c a ng i s d ng) và VP (là m t bó các VC) choằ ươ ứ ớ ủ ườ ử ụ ộ phép khai thác và qu n lý có kh năng m r ng và có đ linh ho t cao. Thông th ngả ả ở ộ ộ ạ ườ VP đ c thi t l p trên c s s li u c a h th ng t i th i đi m xây d ng m ng.ượ ế ậ ơ ở ố ệ ủ ệ ố ạ ờ ể ự ạ Vi c s d ng ATM trong m ng lõi cho ta nhi u cái l i: có th qu n lý l u l ng k tệ ử ụ ạ ề ợ ể ả ư ượ ế h p v i RAN, cho phép th c hi n các ch c năng CS và PS trong cùng m t ki n trúcợ ớ ự ệ ứ ộ ế và th c hi n khai thác cũng nh đi u khi n ch t l ng liên k t. ự ệ ư ề ể ấ ượ ế 7 Chuy n m ch hay Router IP (Internet Protocol)ể ạ cũng là m t công ngh th cộ ệ ự hi n phân chia thông tin phát thành các gói đ c g i là t i tin (Payload). Sau đó m iệ ượ ọ ả ỗ gói đ c gán m t tiêu đ ch a các thông tin đ a ch c n thi t cho chuy n m ch.ượ ộ ề ứ ị ỉ ầ ế ể ạ Trong thông tin di đ ng do v trí c a đ u cu i di đ ng thay đ i nên c n ph i có thêmộ ị ủ ầ ố ộ ổ ầ ả tiêu đ b sung đ đ nh tuy n theo v trí hi n th i c a máy di đ ng. Quá trình đ nhề ổ ể ị ế ị ệ ờ ủ ộ ị tuy n này đ c g i là truy n đ ng h m (Tunnel). Có hai c ch đ th c hi n đi uế ượ ọ ề ườ ầ ơ ế ể ự ệ ề này: MIP (Mobile IP: IP di đ ng) và GTP (GPRS Tunnel Protocol: giao th c đ ngộ ứ ườ h m GPRS). Tunnel là m t đ ng truy n mà t i đ u vào c a nó gói IP đ c đóngầ ộ ườ ề ạ ầ ủ ượ bao vào m t tiêu đ mang đ a ch n i nh n (trong tr ng h p này là đ a ch hi n th iộ ề ị ỉ ơ ậ ườ ợ ị ỉ ệ ờ c a máy di đ ng) và t i đ u ra gói IP đ c tháo bao b ng cách lo i b tiêu đ b củ ộ ạ ầ ượ ằ ạ ỏ ề ọ ngoài (hình 1.6). Hình 1.6. Đóng bao và tháo bao cho gói IP trong quá trình truy n tunnelề Hình 1.7 cho th y quá trình đ nh tuy n tunnel (chuy n m ch tunnel) trong hấ ị ế ể ạ ệ th ng 3G UMTS t t ng đài gói c ng (GGSN) cho m t máy di đ ng (UE) khi nóố ừ ổ ổ ộ ộ chuy n t vùng ph c v c a m t t ng đài gói n i h t (SGSN1) này sang m t vùngể ừ ụ ụ ủ ộ ổ ộ ạ ộ ph c v c a m t t ng đài gói n i h t khác (SGSN2) thông qua giao th c GTP. ụ ụ ủ ộ ổ ộ ạ ứ Hình 1.7. Thi t l p k t n i tunnel trong chuy n m ch tunnelế ậ ế ố ể ạ Vì 3G WCDMA UMTS đ c phát tri n t nh ng năm 1999 khi mà ATM làượ ể ừ ữ công ngh chuy n m ch gói còn ng tr nên các tiêu chu n cũng đ c xây d ng trênệ ể ạ ự ị ẩ ượ ự công ngh này. Tuy nhiên hi n nay và t ng lai m ng vi n thông s đ c xây d ngệ ệ ươ ạ ễ ẽ ượ ự trên c s internet vì th các chuy n m ch gói s là chuy n m ch ho c router IP.ơ ở ế ể ạ ẽ ể ạ ặ 8 1.5. CÁC LO I L U L NG VÀ D CH V Đ C 3GWCDMA UMTSẠ Ư ƯỢ Ị Ụ ƯỢ H TR Ỗ Ợ Vì TTDĐ 3G cho phép truy n d n nhanh h n, nên truy nh p Internet và l uề ẫ ơ ậ ư l ng thông tin s li u khác s phát tri n nhanh. Ngoài ra TTDĐ 3G cũng đ c sượ ố ệ ẽ ể ượ ử d ng cho các d ch v ti ng. Nói chung TTDĐ 3G h tr các d ch v try n thông đaụ ị ụ ế ỗ ợ ị ụ ề ph ng ti n. Vì th m i ki u l u l ng c n đ m b o m t m c QoS nh t đ nh tuỳươ ệ ế ỗ ể ư ượ ầ ả ả ộ ứ ấ ị theo ng d ng c a d ch v . QoS W-CDMA đ c phân lo i nh sau:ứ ụ ủ ị ụ ở ượ ạ ư Lo i h i tho i (Conversational, rt)ạ ộ ạ : Thông tin t ng tác yêu c u tr nh (tho iươ ầ ễ ỏ ạ ch ng h n).ẳ ạ Lo i lu ng (Streaming, rt)ạ ồ : Thông tin m t chi u đòi h i d ch v lu ng v i tr nhộ ề ỏ ị ụ ồ ớ ễ ỏ (phân ph i truy n hình th i gian th c ch ng h n: Video Streaming)ố ề ờ ự ẳ ạ Lo i t ng tác (Interactive, nrt)ạ ươ : Đòi h i tr l i trong m t th i gian nh t đ nh và tỏ ả ờ ộ ờ ấ ị ỷ l l i th p (trình duy t Web, truy nh p server ch ng h n).ệ ỗ ấ ệ ậ ẳ ạ Lo i n n (Background, nrt)ạ ề : Đòi h i các d ch v n l c nh t đ c th c hi n trênỏ ị ụ ỗ ự ấ ượ ự ệ n n c s (e-mail, t i xu ng file: Video Download)ề ơ ở ả ố Môi tr ng ho t đ ng c a 3WCDMA UMTS đ c chia thành b n vùng v iườ ạ ộ ủ ượ ố ớ các t c đ bit Rố ộ b ph c v nh sau:ụ ụ ư • Vùng 1: trong nhà, ô pico, R b ≤ 2Mbps • Vùng 2: thành ph , ô micro, Rố b ≤ 384 kbps • Vùng 2: ngo i ô, ô macro, Rạ b ≤ 144 kbps • Vùng 4: Toàn c u, Rầ b = 12,2 kbps Có th t ng k t các d ch v do 3GWCDMA UMTS cung c p b ng 1.1.ể ổ ế ị ụ ấ ở ả B ng 1.1. Phân lo i các d ch v 3GWDCMA UMTSả ạ ị ụ ở Ki uể Phân lo iạ D ch v chi ti tị ụ ế D ch v diị ụ đ ngộ D ch v di đ ng ị ụ ộ Di đ ng đ u cu i/di đ ng cá nhân/di đ ng d chộ ầ ố ộ ộ ị vụ D ch v thông tinị ụ đ nh vị ị - Theo dõi di đ ng/ theo dõi di đ ng thông minhộ ộ D ch v âm thanhị ụ - D ch v âm thanh ch t l ng cao (16-64ị ụ ấ ượ kbps) - D ch v truy n thanh AM (32-64 kbps)ị ụ ề - D ch v truy n thanh FM (64-384 kbps)ị ụ ề D ch vị ụ vi n thôngễ D ch v s li uị ụ ố ệ - D ch v s li u t c đ trung bình (64-144ị ụ ố ệ ố ộ kbps) - D ch v s li u t c đ t ng đ i cao (144ị ụ ố ệ ố ộ ươ ố kbps- 2Mbps) - D ch v s li u t c đ cao (ị ụ ố ệ ố ộ ≥ 2Mbps) 9 Ki uể Phân lo iạ D ch v chi ti tị ụ ế D ch v đaị ụ ph ng ti nươ ệ - D ch v Video (384 kbps)ị ụ - D ch v hình chuy n đ ng (384kbps- 2 Mbps)ị ụ ể ộ - D ch v hình chuy n đ ng th i gian th c ị ụ ể ộ ờ ự (≥ 2 Mbps) D ch vị ụ Internet D ch v Internetị ụ đ n gi nơ ả D ch v truy nh p Web (384 kbps-2Mbps)ị ụ ậ D ch v Internetị ụ th i gian th cờ ự D ch v Internet (384 kbps-2Mbps)ị ụ D ch v internetị ụ đa ph ng ti nươ ệ D ch v Website đa ph ng ti n th i gian th cị ụ ươ ệ ờ ự (≥ 2Mbps) 3G WCDMA UMTS đ c xây d ng theo ba phát hành chính đ c g i là R3,ượ ự ượ ọ R4, R5. Trong đó m ng lõi R3 và R4 bao g m hai mi n: mi n CS (Circuit Switch:ạ ồ ề ề chuy n m ch kênh) và mi n PS (Packet Switch: chuy n m ch gói). Vi c k t h p nàyể ạ ề ể ạ ệ ế ợ phù h p cho giai đo n đ u khi PS ch a đáp ng t t các d ch v th i gian th c nhợ ạ ầ ư ứ ố ị ụ ờ ự ư tho i và hình nh. Khi này mi n CS s đ m nhi m các d ch v tho i còn s li uạ ả ề ẽ ả ệ ị ụ ạ ố ệ đ c truy n trên mi n PS. R4 phát tri n h n R3 ch mi n CS chuy n sang chuy nượ ề ề ể ơ ở ỗ ề ể ể m ch m m vì th toàn b m ng truy n t i gi a các nút chuy n m ch đ u trên IP. ạ ề ế ộ ạ ề ả ữ ể ạ ề D i đây ta xét ba ki n trúc 3G WCDMA UMTS nói trên.ướ ế 1.6. KI N TRÚCẾ 3G WCDMA UMTS R3 WCDMA UMTS R3 h tr c k t n i chuy n m ch kênh l n chuy n m chỗ ợ ả ế ố ể ạ ẫ ể ạ gói: đ n 384 Mbps trong mi n CS và 2Mbps trong mi n PS. Các k t n i t c đ caoế ề ề ế ố ố ộ này đ m b o cung c p m t t p các dich v m i cho ng i s d ng di đ ng gi ngả ả ấ ộ ậ ụ ớ ườ ử ụ ộ ố nh trong các m ng đi n tho i c đ nh và Internet. Các d ch v này g m: đi n tho iư ạ ệ ạ ố ị ị ụ ồ ệ ạ có hình (H i ngh video), âm thanh ch t l ng cao (CD) và t c đ truy n cao t i đ uộ ị ấ ượ ố ộ ề ạ ầ cu i. M t tính năng khác cũng đ c đ a ra cùng v i GPRS là "luôn luôn k t n i" đ nố ộ ượ ư ớ ế ố ế Internet. UMTS cũng cung c p thông tin v trí t t h n và vì th h tr t t h n các d chấ ị ố ơ ế ỗ ợ ố ơ ị v d a trên v trí.ụ ự ị M t m ng UMTS bao g m ba ph n: thi t b di đ ng (UE: User Equipment),ộ ạ ồ ầ ế ị ộ m ng truy nh p vô tuy n m t đ t UMTS (UTRAN: UMTS Terrestrial Radioạ ậ ế ặ ấ Network), m ng lõi (CN: Core Network) (xem hình 1.8). UE bao g m ba thi t b : thi tạ ồ ế ị ế b đ u cu i (TE), thi t b di đ ng (ME) và module nh n d ng thuê bao UMTS (USIM:ị ầ ố ế ị ộ ậ ạ UMTS Subscriber Identity Module). UTRAN g m các h th ng m ng vô tuy n (RNS:ồ ệ ố ạ ế Radio Network System) và m i RNS bao g m RNC (Radio Network Controller: bỗ ồ ộ đi u khi n m ng vô tuy n) và các nút B n i v i nó. M ng lõi CN bao g m mi nề ể ạ ế ố ớ ạ ồ ề chuy n m ch kênh, chuy n m ch gói và HE (Home Environment: Môi tr ng nhà).ể ạ ể ạ ườ HE bao g m các c s d li u: AuC (Authentication Center: Trung tâm nh n th c),ồ ơ ở ữ ệ ậ ự HLR (Home Location Register: B ghi đ nh v th ng trú) và EIR (Equipment Identityộ ị ị ườ Register: B ghi nh n d ng thi t b ). ộ ậ ạ ế ị 10 [...]... 1.9 CHIẾN LƯỢC DỊCH CHUYỂN TỪ GSM SANG UMTS Trong phần này ta sẽ xét chiến lược dịch chuyển từ GSM sang UMTS của hãng Alcatel Alcatel dự kiến phát triển RAN từ GSM lên 3G UMTS theo ba phát hành: 3GR1, 3GR2 và 3GR3 Với mỗi phát hành, các sản phẩm mới và các tính năng mới được đưa ra 1.9.1 3GR1 : Kiến trúc mạng UMTS chồng lấn 21 Phát hành 3GP1 dựa trên phát hành của 3GPP vào tháng 3 và các đặc tả kỹ thuật... (MGCF) Hiện nay mạng 3GWCDMA UMTS đang ở giai doạn chuyển dần từ R4 sang R5 (hình 1.12) Cuối chương trình bày cấu trúc địa lý của một mạng thông tin di đông 3G có chứa cả vùng chuyển mạch kênh và vùng chuyển mạch gói 27 Chương 2 CÔNG NGHỆ ĐA TRUY NHẬP CỦA WCDMA 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG 2.1.1 Mục đích chương • Hiểu tổng quan trải phổ và phương pháp đa truy nhập của WCDMA • Hiểu điều khiển công suất, chuyển... quan quá trình phát triển thông tin di động lên 4G Nếu công nghệ đa truy nhập cho 3G là CDMA thì công nghệ đa truy nhập cho 4G là OFDMA Sau đó kiến trúc mạng 3G được xét Mạng lõi 3G bao gồm hai vùng chuyển mạch: (1) vùng chuyển mạch các dịch vụ CS và (2) vùng chuyển mạch các dịch vụ PS Các phát hành đánh dấu các mốc quan trọng phát triển mạng 3G WCDMA UMTS được xét: R3, R4, R5 và R6 R3 bao gồm hai miền... một hộp máy Tương tự RNC V2 và OMC-R V2 được đưa ra để phục vụ cho cả UMTS và GSM Hình 1.13 cho thấy kiến trúc đồng tồn tại GSM và UMTS được phát triển trong giai đoạn triển khai UMTS ban đầu (3GR1.1) Hình 1.13 Kiến trúc đồng tồn tại GSM và UMTS (phát hành 3GR1.1) 1.9.2 3GR2 : Tích hợp các mạng UMTS và GSM Trong giai đoạn triền khai UMTS thứ hai sự tích hợp đầu tiên giữa hai mạng sẽ được thực hiện bằng... công suất trong WCDMA được chia thành: √ Điều khiển công suất vòng hở √ Điều khiển công suất vòng kín Điều khiển công suất vòng hở được thực hiện tự động tại UE khi nó thực hiện thủ tục xin truy nhập Nút B (dựa trên công suất mà nó thu được từ kênh hoa tiêu phát đi từ B), khi này UE chưa có kết nối với nút này Còn điều khiển công suất vòng kín được thực hiện khi UE đã kết nối với nút B Điều khiển công. .. thể hiện) LA thuộc 3G MSC và RA thuộc 3G SGSN URA thuộc RNC Theo dõi vị trí theo URA và ô trong UTRAN được thực hiện khi có kết nối RRC (Radio Resource Control: điều khiển tài nguyên vô tuyến) cho kênh báo hiệu đầu cuối Nếu không có kết nối RRC, 3G SGSN thực hiện tìm gọi và cập nhật thông tin vị trí được thực hiện theo RA Hình 1.20 Các khái niệm phân chia vùng địa lý trong 3G WCDMA UMTS 1.11 TỔNG KẾT... số sóng mang WCDMA o HO giữa các tần số (IF-HO) giữa các ô hoạt động trên các tần số WCDMA khác nhau 32 √ HO giữa các hệ thống (IS-HO) giữa các ô thuộc hai công nghệ truy nhập vô tuyến (RAT) khác nhau hay các chế độ truy nhập vô tuyến (RAM) khác nhau Trường hợp thường xuyên xẩy ra nhất đối với kiểu thứ nhất là HO giữa các hệ thống WCDMA và GSM/EDGE Tuy nhiên cũng có thể là IS-HO giữa WCDMA và hệ thống...Hình 1.8 Kiến trúc 3G WCDMA UMTS R3 1.6.1 Thiết bị người sử dụng (UE) UE (User Equipment: thiết bị người sử dụng) là đầu cuối mạng UMTS của người sử dụng Có thể nói đây là phần hệ thống có nhiều thiết bị nhất và sự phát triển của nó sẽ ảnh hưởng lớn lên các ứng dụng và các dịch vụ khả dụng Giá thành giảm nhanh chóng sẽ tạo điều kiện cho người sử dụng mua thiết bị của UMTS Điều này đạt được nhờ... năng này để phòng ngừa vấn đề gần xa; nghĩa là nếu tất cả các đầu cuối đều phát cùng một công suất, thì các đầu cuối gần nút B nhất sẽ che lấp tín hiệu từ các đầu cuối ở xa Nút B kiểm tra công suất thu từ các đầu cuối khác nhau và thông báo cho chúng giảm công suất hoặc tăng công suất sao cho nút B luôn thu được công suất như nhau từ tất cả các đầu cuối 1.6.3 Mạng lõi Mạng lõi (CN) được chia thành ba... Hình 1.14 Kiến trúc mạng RAN tích hợp phát hành 3GR2 (R2.1) 1.9.3 3GR3 : Kiến trúc RAN thống nhất Trong kiến trúc RAN của phát hành này được xây dựng trên cơ sở phát hành R5 vào tháng 9 năm 2000 của 3GPP Trong phát hành này RAN chung cho cả hệ thống UMTS và GSM Cả UTRA-FDD và UTRA-TDD đều được hỗ trợ Giao thức truyền tải được thống nhất cho GSM, E-GPRS và UMTS, ngoài ra có thể ATM kết hợp IP GERAN (GSM/EDGE . LO I L U L NG VÀ D CH V C 3GWCDMAẠ Ư ƯỢ Ị Ụ ĐƯỢ UMTS H TR Ỗ Ợ 9 1.6. KI N TRÚC 3G WCDMA UMTS R3 Ế 10 1.7. KI N TRÚC 3G WCDMA UMTS R4Ế 17 1.8. KI N TRÚC 3G WCDMA UMTS R5 và R6Ế 19 1.9. CHI. u trên IP. ạ ề ế ộ ạ ề ả ữ ể ạ ề D i đây ta xét ba ki n trúc 3G WCDMA UMTS nói trên.ướ ế 1.6. KI N TRÚCẾ 3G WCDMA UMTS R3 WCDMA UMTS R3 h tr c k t n i chuy n m ch kênh l n chuy n m chỗ ợ ả ế. ượ ọ ạ truy nh p vô tuy n d a trên công ngh EDGE c a GSM). Tài li u ch xét đ c pậ ế ư ệ ủ ệ ỉ ề ậ đ n công ngh duy nh t trong đó UMTS đ c g i là 3G WCDMA UMTS ệ ấ ượ ọ 1.4. CHUY N M CH KÊNH