Đang tải... (xem toàn văn)
Chng I Tæng quan hÖ thèng th«ng tin di ®éng Đại Học Bách Khoa Đồ Án Tốt Nghiệp 1Nguyễn Sơn Tùng ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÌM HIỂU VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG T[.]
Đại Học Bách Khoa Đồ Án Tốt Nghiệp ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÌM HIỂU VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG TẠI VIỆT NAM Họ tên sinh viên : Nguyễn Sơn Tùng Số hiệu sinh viên : 08CĐ0621 Lớp : 08KB - 01ĐT Khóa : 2008-2011 Thầy giáo hướng dẫn : KS.Nguyễn Việt Anh HÀ NỘI-2011 Nguyễn Sơn Tùng Đại Học Bách Khoa Đồ Án Tốt Nghiệp TÓM TẮT NỘI DUNG Các hệ thống thông tin di động hệ ba cộng Để đáp ứng nhu cầu ngày tăng dịch vụ thông tin di động người ta tiến hành nghiên cứu hoạch định hệ thống thông tin di động hệ Mạng thông tin di động hệ bốn mạng băng rộng có khả truyền thơng đa phương tiện Đề tài “Tìm hiểu mạng điện thoại di động Việt Nam” với cơng việc thực là: Tìm hiểu phát triển, đặc trưng xu phát triển mạng điện thoại di động Khảo sát cấu trúc tổng quan chức khối mạng điện thoại di động Cơ sở thiết kế mạng điện thoại di động bao gồm vấn đề lựa chọn tế bào, sử dụng lại tần số, chế chuyển giao, nâng cao dung lượng hệ thống Tìm hiểu mạng di động VinaPhone - Vùng phủ sóng mạng di động VinaPhone - Các vùng dịch vụ mà VinaPhone cung cấp - Cấu hình tổng quan mạng VinaPhone - Xu hướng phát triển mạng VinaPhone Mạng di động VinaPhone khu vực Hà Nội - Sự phân bố trạm thu phát gốc BTS - Chất lượng phủ sóng Nguyễn Sơn Tùng Đại Học Bách Khoa Đồ Án Tốt Nghiệp LỜI MỞ ĐẦU Ngày cơng nghệ viễn thơng có bước phát triển vô to lớn Cùng với ngành khoa học khác, công nghệ viễn thông đem đến cho người ứng dụng quan trọng tất nghành, lĩnh vực đời sống như: Kinh tế, giáo dục, y học, khoa học kỹ thuật…để thoả mãn nhu cầu ngày cao người Song song với phát triển không ngừng mạng Viễn Thông Việt Nam, mạng thơng tin di động nói chung mạng VinaPhone nói riêng ngày mở rộng số lượng chất lượng Trong tương lai gần thông tin di động hệ thứ đưa vào sử dụng, chắn tạo bước phát triển thơng tin di động Theo dự đốn nhà khai thác dịch vụ mạng vào khoảng 2008 hệ thống thơng tin di động hệ thứ (4G) mắt Hệ thống 4G dự đốn có tốc độ truyền lên tới 100Mbps tới đâu giới Việc nâng cấp mạng ngày mở rộng nhiều nhà thiết kế, quản trị mạng quan tâm Đề tài “ Tìm hiểu mạng điện thoại di động Việt Nam” thầy giáo Nguyễn Việt Anh hướng dẫn, với mục đích tìm hiểu cấu trúc tổng quan, xu hướng phát triển mạng di động nói chung mạng VinaPhone nói riêng Đề tài rộng lớn, phức tạp luôn thay đổi theo phát triển Do thời gian kiến thức có hạn nên chắn khố luận khơng tránh khỏi thiếu sót, mong nhận góp ý thầy giáo, cô giáo bạn Em xin chân trọng cảm ơn giúp đỡ thầy giáo, cô giáo khoa Điện tử Viễn thông-Đại học Bách Khoa Hà Nội, đặc biệt quan tâm hướng dẫn tận tình thầy giáo Nguyễn Việt Anh Nguyễn Sơn Tùng Đại Học Bách Khoa Đồ Án Tốt Nghiệp MỤC LỤC Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin di động 1.1 Lịch sử phát triển hệ thống thông tin di động 1.2 Các đặc điểm hệ thống thông tin di động 1.3 Cấu trúc hệ thống thông tin di động 1.4 Xu hướng phát triển mạng thông tin di động Chương 2: Tổng quan thiết kế mạng điện thoại di động 2.1 Giới thiệu chung thiết kế hệ thống 2.2 Kênh sử dụng lại tần số 2.2.1 Lựa chọn tế bào 2.2.2 Phân chia kênh truyền 2.2.3 Kích thước nhóm N 2.2.4 Các kênh tần số sử dụng lại 2.3 Giảm can nhiễu kênh chung 2.4 Cơ chế chuyển giao 2.5 Trung kế cấp độ dịch vụ 2.5.1 Kênh chung 2.5.2 Cấp độ phục vụ 2.5.3 Tính tốn lưu lượng 2 11 11 11 11 12 12 13 19 21 22 22 22 23 2.6 Nâng cao dung lượng hệ thống 2.6.1 Chia nhỏ tế bào 2.6.2 Sử dụng lại anten định hướng 2.6.3 Phân vùng tế bào Chương 3: Mạng điện thoại vinaPhone 3.1 Mạng thông tin di động Việt Nam 3.2 Khảo sát mạng VinaPhone 3.2.1 Giới thiệu chung mạng VinaPhone 3.2.2 Hiện trạng mạng thông tin di động VinaPhone 3.2.3 Thiết bị sử dụng mạng VinaPhone 3.2.4 Dự báo xu hướng phát triển mạng VinaPhone 3.3 Sơ đồ thông số mạng VinaPhone 27 27 28 29 30 30 31 31 34 35 35 38 Nguyễn Sơn Tùng Đại Học Bách Khoa Đồ Án Tốt Nghiệp 3.3.1 Sơ đồ kết nối mạng VinaPhone 3.3.2 Cấu trúc phần tử mạng 3.3.2.1 Phần chuyển mạch 3.3.2.2 Phần vô tuyến Chương 4: Giới thiệu mạng VinaPhone khu vực Hà Nội 4.1 Tình hình phát triển kinh tế xã hội Hà Nội 4.2 Giới thiệu mạng VinaPhonekhu vực Hà Nội 4.3 Khảo sát nâng cấp phát triển mạng VinaPhone khu vực Hà Nội 4.3.1 Chất lượng phủ sóng 4.3.2 Dung lượng phục vụ Kết luận Tài liệu tham khảo Nguyễn Sơn Tùng 38 64 65 65 66 66 66 71 71 72 74 75 Đại Học Bách Khoa Đồ Án Tốt Nghiệp CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT A AMPS Advance Mobile Phone System Hệ thống điện thoại di động tiên tiến AUC Authentication Center Trung tâm nhận thực B BSS Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc BSC Base Station Controler Bộ điều khiển trạm gốc BTS Base Transceiver Station Trạm vô tuyến gốc C CI Cell Identity Nhận dạng cell CDMA Code Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo mã CSPDN Circuit Switched Network Public Data Mạng chuyển mạch số công cộng theo mạch E EIR Equipment Identification Register Thanh ghi nhận dạng thiết bị F FDMA Frequency Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo tần số G GSM Global System Communication for Mobile Thơng tin di động tồn cầu H HLR Home Location Register Nguyễn Sơn Tùng Bộ ghi định vị thường trú Đại Học Bách Khoa Đồ Án Tốt Nghiệp I ISDN Integrated Service Digital Network IMSI International Mobile Mạng số đa dịch vụ Subcriber Số nhận dạng thuê bao di động quốc tế Identity K Ki Subscriber Authentication Key Khoá nhận thực thuê bao L LAC Local Area Code Mã vùng LAI Location Area Identifier Số nhận dạng vùng định vị M MS Mobile Station Trạm di động, máy thuê bao di động MSC Mobile Service Switching Center Tổng đài di động MNC Mobile Network Code Mã mạng di động MCC Mobile Country Code Mã nước di động ME Mobile Equipment Thiết bị thu phát báo hiệu MSISDN Mobile Station ISDN Number Số ISDN trạm di động O OSS Operation and Support Subsystem Phân hệ khai thác hỗ trợ P PCS Personal Communication System Hệ thống thông tin cá nhân PSPDN Packet Switch Public Data Network Mạng di động mặt đất công cộng Nguyễn Sơn Tùng PSTN Public Switched Telephone Network Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng PIN Personal Indentity Number Mật nhận thực riêng S SIM Subscribe Identity Module Mô đun nhận dạng thuê bao SS Switching System Hệ thống chuyển mạch T TDMA Time Division Multiple Access TIA Telecommunication Đa truy cập phân chia theo thời gian Industry Liên hiệp công nghiệp Viễn Thông Asociation TMSI Temporary Mobile Subscriber Số nhận dạng thuê bao di động tạm thời Identity TRAU Transcoder/Adapter Rate Unit Khối chuyển đổi mã tốc độ V VLR Visitor Location Register Bộ ghi định vị tạm trú CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG Thông tin di động hệ thống liên lạc thơng qua sóng điện, vừa liên lạc vừa di chuyển Các dịch vụ điện thoại di động đầu năm 1960 xuất hiện, hệ thống điện thoại di động chưa tiện lợi dung lượng thấp so với hệ thống *) Hệ thống thông tin di động hệ thứ (1G) Hệ thống thông tin di động hệ thứ 1G, sử dụng công nghệ analog gọi đa truy cập phân chia theo tần số (FDMA) để truyền kênh thoại sóng vô tuyến đến thuê bao điện thoại di động Nhược điểm hệ thống chất lượng thấp, vùng phủ sóng hẹp dung lượng nhỏ Các hệ thống phát triển Châu Âu, Bắc Mỹ Nhật Bản Năm 1987, Nhật Bản đưa vào hệ thống di động tổ ong tương tự hãng NTT Tiếp sau đó, hệ thống điện thoại di động Bắc Âu (NMT-Nordic Mobile Telephone) đưa vào khai thác năm 1981 Hệ thống hoạt động hai băng tần 450-900MHz Năm 1983 Mỹ cho đời hệ thống thông tin di động tiên tiến (AMPS-Advance Mobile Phone System) Năm 1985, hệ thống thông tin thâm nhập toàn (TACS-Total Access Communication) bắt đầu sử dụng nước Anh sau Đức Năm 1991, Mỹ phát triển hệ thống AMPS thành hệ thống AMPS băng hẹp NAMPS (Narrowband AMPS) Với số thay đổi băng tần, hệ thống N-AMPS phục vụ nhiều thuê bao mà không cần thêm cell Vào thời điểm Mỹ đưa vào thử nghiệm hệ thống số IS-54 không thành công *) Hệ thống thông tin di động hệ thứ (2G) Vào cuối thập niên 1980, hệ thống hệ thứ (2G) sử dụng công nghệ số đa truy cập phân chia theo thời gian (TDMA) đời Các hệ thống có ưu điểm sử dụng hiệu băng tần cấp phát, đảm bảo chất lượng truyền dẫn u cầu, đảm bảo an tồn thơng tin, cho phép chuyển mạng quốc tế…Đến đầu thập niên 1990, công nghệ TDMA dùng cho hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM Châu Âu Đến thập kỷ 1990, đa truy cập phân chia theo mã (CDMA) trở thành loại hệ thống 2G thứ người Mỹ đưa tiêu chuẩn nội địa IS-95 Năm 1993 Nhật Bản, NTT đưa tiêu chuẩn di động số nước (JPD-Japanish Personal Digital Cellular System) phát triển hệ thống thông tin di động số cá nhân (PDC-Personal Digital Cellular) với băng tần hoạt động 900-1400MHz Ở Mỹ tiếp tục phát triển hệ thống số IS54 thành phiên IS-136 hay gọi AMPS số (D-AMPS ) đạt nhiều thành công Năm 1985 công nghệ CDMA đời, cơng nghệ đa thâm nhập theo mã sử dụng kỹ thuật trải phổ nghiên cứu triển khai hãng Qualcomm Communication Công nghệ trước sử dụng chủ yếu quân đến sử dụng rộng rãi nhiều nơi giới *) Hệ thống thông tin di động hệ 2,5G 3G Thông tin di dộng ngày tiến tới hệ thống hệ thứ 3, hứa hẹn dung lượng thoại lớn hơn, kết nối liệu di động tốc độ cao sử dụng ứng dụng đa phương tiện Các hệ thống vơ tuyến hệ thứ (3G) cịn cung cấp dịch vụ thoại với chất lượng tương đương, hệ thống hữu tuyến dịch vụ truyền số liệu có tốc độ từ 144Kbps đến 2Mbps Các tiêu chuẩn hệ thống thông tin di động hệ thứ ITU-R tiến hành chuẩn hố cho IMT-2000 (Viễn thơng di động quốc tế 2000) *) Hệ thống thông tin di động 3,5G 4G Hệ thống 3,5G nâng cấp 3G sử dụng công nghệ cơng nghệ truy cập gói liệu tốc độ cao HSPDA (High Speed Downlink Packet Acces), song công phân chia theo thời gian TDD( Time Division Duplex) công nghệ đặc quyền Flash OFDM Tại Nhật Bản, NTT Docomo có kế hoạch khai trương dịch vụ HSDPA vào 2005 1.2 CÁC ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG Mạng điện thoại động khác biệt lớn so với mạng cố định chỗ mạng cố định thiết bị đầu cuối nối kết cố định với mạng Do tổng đài mạng cố định liên tục giám sát trạng thái nhấc-đặt (tổ hợp máy điện thoại) để phát gọi đến từ thuê bao, đồng thời thiết bị đầu cuối luôn sẵn sàng tiếp nhận chúng Nhưng mạng di ... thống thông tin di động hệ Mạng thông tin di động hệ bốn mạng băng rộng có khả truyền thơng đa phương tiện Đề tài ? ?Tìm hiểu mạng điện thoại di động Việt Nam? ?? với cơng việc thực là: Tìm hiểu phát triển,... trị mạng quan tâm Đề tài “ Tìm hiểu mạng điện thoại di động Việt Nam? ?? thầy giáo Nguyễn Việt Anh hướng dẫn, với mục đích tìm hiểu cấu trúc tổng quan, xu hướng phát triển mạng di động nói chung mạng. .. phát triển, đặc trưng xu phát triển mạng điện thoại di động Khảo sát cấu trúc tổng quan chức khối mạng điện thoại di động Cơ sở thiết kế mạng điện thoại di động bao gồm vấn đề lựa chọn tế bào,