Hệ thống trải phổ rộng wcdma

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TRẢI PHỔ BĂNG RỘNG WCDMA TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA CÔNG NGHỆ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: Hệ thống trải phổ băng rộng WCDMA Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VIỆT BẮC Lớp 46K - ĐTVT Giảng viên hƣớng dẫn: KS NGUYỄN PHÚC NGỌC Vinh, 5-2010 Nguyễn Việt Bắc Lớp 46K-ĐTVT Khoa Công Nghệ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TRẢI PHỔ BĂNG RỘNG WCDMA LỜI MỞ ĐẦU Thông tin di động số ngày phát triển mạnh mẽ giới với ứng dụng rộng rãi lĩnh vực thông tin, dịch vụ sống ngày Các kĩ thuật khơng ngừng đƣợc hồn thiện đáp ứng nhu cầu ngƣời tiêu dùng Công nghệ điện thoại di động phổ biến giới GSM gặp nhiều cản trở sớm bị thay công nghệ tiên tiến hơn, hỗ trợ tối đa dịch vụ nhƣ Internet, truyền hình Để tận dụng đƣợc tính hệ thống 2G chuyển hƣớng sang 3G cần thiết có giải pháp trung chuyển Các nhà khai thác mạng GSM bắt đầu chuyển từ GSM sang 3G cách nâng cấp hệ thống mạng lên GPRS (Dịch vụ vơ tuyến chuyển mạch gói), EDGE (tiêu chuẩn 3G băng tần GSM hỗ trợ liệu lên tới 384kbit) UMTS (công nghệ băng thông hẹp GSM sử dụng truyền dẫn CDMA), WCDMA 3G bƣớc đột phá ngành di động, cung cấp băng thơng rộng cho ngƣời sử dụng Điều có nghĩa có dịch vụ nhiều thuận tiện dịch vụ thoại sử dụng ứng dụng liệu nhƣ truyền thơng hữu ích nhƣ điện thoại truyền hình, định vị tìm kiếm thơng tin, truy cập Internet, truyền tải liệu dung lƣợng lớn, nghe nhạc xem video chất lƣợng cao,… Thế giới có hệ thống 3G đƣợc chuẩn hóa song song tồn tại, dựa cơng nghệ CDMA cịn gọi CDMA 2000, chuẩn lại dự án 3rd Generation Partnership Project (3GPP) thực 3GPP xem xét tiêu chuẩn UTRA - UMTS Terrestrial Radio Access TS Tiêu chuẩn có sơ đồ truy nhập vô tuyến Một số đƣợc gọi CDMA băng thơng rộng (WCDMA) Xuất phát từ ý tƣởng muốn tìm hiểu cơng nghệ W-CDMA mạng WCDMA em thực đồ án: “Hệ thống trải phổ băng rộng WCDMA ” Đồ án gồm có chƣơng: Chƣơng : Gới thiệu hệ thống thông tin di động Chƣơng :công nghệ di đông hệ WCDMA Chƣơng : Các kỹ thuật sử dụng hệ thống 3G-WCDMA Nguyễn Việt Bắc Lớp 46K-ĐTVT Khoa Công Nghệ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TRẢI PHỔ BĂNG RỘNG WCDMA Chƣơng : Quy hoạch mạng WCDMA so sánh hệ thống UMTS với GSM2G Chƣơng :Hƣớng phát triển WCDMA Do trình độ thời gian có hạn nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đƣợc bảo quý thầy (cô) góp ý bạn bè để em hồn thiện đồ án Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo ks.NGUYỄN PHÚC NGỌC tận tình hƣớng dẫn, tạo điều kiện để em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn ! Vinh ngày … tháng ….năm 2009 Sinh viên Nguyễn Việt Bắc Nguyễn Việt Bắc Lớp 46K-ĐTVT Khoa Công Nghệ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TRẢI PHỔ BĂNG RỘNG WCDMA MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .2 MỤC LỤC DANH SÁCH HÌNH VẼ BẢNG TRA CỨU TỪ VIẾT TẮT CHƢƠNG 16 1.1 Hệ thống thông tin di dộng hệ 16 1.2 Hệ thống thông tin di dộng hệ 17 1.2.1 Đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA 18 1.2.2 Đa truy cập phân chia theo mã CDMA 19 1.3 Hệ thống thông tin di động hệ 20 1.4 Hệ thống thông tin di động hệ 22 1.5 Tổng kết q trình lên hệ thống thơng tin di động hệ ba 23 CHƢƠNG 25 2.1 Giới thiệu công nghệ W-CDMA 25 2.2 Cấu trúc tổng quát hệ thống W-CDMA 27 2.3 Chức thành phần hệ thống W-CDMA 28 2.3.1 UE (User Equipment) .28 2.3.2 Mạng truy nhập vô tuyến UTRAN .28 2.3.3 Mạng lõi CN 30 2.4 Giao diện W-CDMA 31 2.5.Cấu trúc phân kênh WCDMA 34 2.5.1 Kênh vật lý .35 2.5.2Kênh truyền tải 44 CHƢƠNG 47 3.1.Trải phổ W-CDMA 47 3.1.1.Giới thiệu 47 3.1.2.Nguyên lý trải phổ DSSS 48 3.1.3.Mã trải phổ .49 3.2.Truy nhập gói 51 3.2.1.Tổng quan truy nhập gói W-CDMA 51 3.2.2.Lƣu lƣợng số liệu gói .52 3.2.3.Các phƣơng pháp lập biểu gói 53 3.3 Kỹ thuật chuyển giao 54 3.3.1 Mục đích trình tự chuyển giao 54 3.3.2 Phân loại trình chuyển giao 57 3.4 Điều khiển công suất hệ thống W-CDMA 62 3.4.1 Ý nghĩa điều khiển công suất 62 3.4.2 Một số loại nhiều số thuật ngữ liên quan .63 3.4.3 phân loại điều khiển công suất 68 3.4.4 Nguyên lý điều khiển công suất .70 Nguyễn Việt Bắc Lớp 46K-ĐTVT Khoa Công Nghệ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TRẢI PHỔ BĂNG RỘNG WCDMA 3.4.5 Điều khiển công suất đƣờng lên 73 3.4.6 kỹ thuật điều khiển công suất đƣờng xuống 77 CHƢƠNG 83 4.1 Quy hoạch mạng WCDMA 83 4.1.1 Suy hao đƣờng truyền q trình truyền lan tín hiệu .83 4.1.2 Mơ hình tính suy hao đƣờng truyền 83 4.1.2.1 Mơ hình Hata - Okumura 83 4.1.2.2 Mơ hình Walfisch-Ikegami (hay COST 231) 85 4.1.2.3 Quan hệ suy hao đƣờng truyền dẫn vùng phủ sóng .88 4.1.2.4 Một số khái niệm cần quan tâm .89 4.1.3 Dung lƣợng kết nối vô tuyến 90 4.1.4 Suy giảm đƣờng truyền lớn cho phép .91 4.2 So sánh hệ thống UMTS với hệ thống GSM 2G 93 CHƢƠNG 94 5.1 Giới thiệu 94 5.2 HSDPA (3.5G) 94 5.3 Supper 3G (LTE) 96 5.4 Xu hƣớng phát triển yếu tố thúc đẩy 4G .99 5.4.1 Xu hƣớng phát triển 99 5.4.2 Những yếu tố thúc đẩy 4G 102 TỔNG KẾT CHUNG 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO .105 Nguyễn Việt Bắc Lớp 46K-ĐTVT Khoa Công Nghệ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TRẢI PHỔ BĂNG RỘNG WCDMA DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình vẽ Trang Hình 1.1 Khái niệm hệ thống FDMA 14 Hình 1.2 Khái niệm hệ thống TDMA 15 Hình 1.3 Khái niệm hệ thống CDMA 17 Hình 1.4 Lộ trình phát triển từ 2G đến 3G 18 Hình 1.5 Quá trình phát triển hệ thống thơng tin di động (1G – 3G) 21 Hình 2.1 Các dịch vụ đa phƣơng tiện hệ thống thơng tin di động hệ ba 23 Hình 2.2 Cấu trúc W-CDMA UMTS 25 Hình 2.3 Cấu trúc UTRAN 26 Hình 2.4 Cấu trúc giao thức IU CS 29 Hình 2.5 Cấu trúc giao thức IU PS 30 Hình 2.6 Cấu trúc khung vơ tuyến DPDCH/DPCCH đƣờng lên 33 Hình 2.7 Số thứ tự khe truy nhập RACH khoảng cách chúng 34 Hình 2.8 Cấu trúc phát truy nhập ngẫu nhiên 35 Hình 2.9 Cấu trúc khung vô tuyến phần tin RACH 35 Hình 2.10 Cấu trúc phát đa truy nhập ngẫu nhiên CPCH 36 Hình 2.11 Cấu trúc khung DPCH đƣờng xuống 37 Hình 2.12 Cấu trúc khung kênh vật lý điều khiển chung sơ cấp 38 Hình 2.13 Cấu trúc khung S-CCPCH 38 Hình 2.14 Cấu trúc khung kênh đồng 39 Hình 2.15 Cấu trúc khung PDSCH 39 Hình 2.16 Cấu trúc kênh thị bắt AICH 40 Hình 2.17 Cấu trúc kênh thị tìm gọi 40 Hình 2.18 Kênh truyền tải 41 Hình 3.1 Trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS) 46 Hình 3.2 Mạch ghi dịch tạo chuỗi PN 46 Hình 3.3 Mạch ghi dịch tạo chuỗi PN tốc độ cao 48 Hình 3.4 Đặc trƣng phiên dịch vụ gói 49 Nguyễn Việt Bắc Lớp 46K-ĐTVT Khoa Công Nghệ C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TRẢI PHỔ BĂNG RỘNG WCDMA Hình 3.5 Trình tự thực chuyển giao 52 Hình 3.6 Nguyên tắc chung thuật tốn chuyển giao 53 Hình 3.7 chuyển giao mềm hai đƣờng 54 Hình 3.8 Chuyển giao mềm ba đƣờng 55 Hình 3.9chuyển giao mềm 56 Hình 3.10.chuyển giao mềm – mềm 57 Hình 3.11 Chuyển giao cứng tần số 58 Hình 3.12 Chuyển giao cứng khác tần số 58 Hình 3.13 Nhiễu đƣờng lên 60 Hình 3.14 Nhiễu đƣờng xuống 60 Hình 3.15 Các loại nhiễu hệ thống 61 Hình 3.16 Vấn đề gần – xa (điều khiển cơng suất đƣờng lên) 62 Hình 3.17 Bù nhiễu kênh lân cận (điều khiển công suất đƣờng xuống) 62 Hình 3.18 Quá trình thiết lập gọi 64 Hình 3.18 Ngun lý điều khiển cơng suất vịng kín 67 Hình 3.19 Điều khiển cơng suất vịng kín bù trừ fading nhanh 68 Hình 3.20 Điều khiển cơng suất vịng ngồi 68 Hình 3.21 Kiến trúc logic chức UL PC vịng ngồi cho dịch vụ nhiều kênh 71 Hình 3.22 UL PC vịng chuyển giao mềm 73 Hình 3.23 Dịch cơng suất (PO) để cải thiện chất lƣợng báo hiệu đƣờng xuống 75 Hình 3.24 DL PC vịng chuyển giao mềm 76 Hình 3.25 Cấu trúc máy thu RAKE 77 Hình 3.26 phƣơng pháp chọn đƣờng truyền để kết hợp với RAKE 77 Hình 4.2 Các tham số mơ hình Walfisch-Ikegami 81 Hình 4.3 Quan hệ suy hao đƣờng truyền dẫn vùng phủ sóng 84 Hình 5.1 Sự phát triển từ 3G lên 4G 90 Hình 5.2 phát triển từ W-CDMA lên 4G 92 Hình 5.3 phát triển W-CDMA so với Wimax 94 Hình 5.4: Mạng lõi IP thống 98 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Nguyễn Việt Bắc Lớp 46K-ĐTVT Khoa Công Nghệ C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TRẢI PHỔ BĂNG RỘNG WCDMA BẢNG TRA CỨU TỪ VIẾT TẮT A ACCH Associated Control Channels Kênh điều khiển liên kết AI Acquisition Indicator Chỉ thị bắt AMPS Advanced Mobile Phone System Hệ thống điện thoại di động tiên tiến ARQ Automatic Repeat Request Yêu cầu lặp lại tự động AS Access Stratum Tầng truy nhập B BCCH Broadcast Control Channel Kênh quảng bá điều khiển BCH Broadcast Channel Kênh quảng bá BER Bit Error Ratio Tỷ số bit lỗi BSC Base Station Controler Bộ điều khiển trạm gốc BSS Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc BTS Base Tranceiver Station Trạm vô tuyến gốc BPSK Binary Phase Shift Keying Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Nguyễn Việt Bắc Lớp 46K-ĐTVT Khoa Công Nghệ C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TRẢI PHỔ BĂNG RỘNG WCDMA Khóa dịch pha nhị phân C CCCH Common Control Channel Kênh điều khiển chung CDMA Code Division Multiple Access Đa truy cập chia theo mã C/I Carrier to Interference ratio Tỷ số sóng mang nhiễu CCCH Common Control Chanel Kênh điều khiển chung CCPCH Common Control Physical Chanel Kênh vật lý điều khiển chung CPCC Common Power Control Chanel Kênh điều khiển công suất chung CPCH Common Packet Chanel Kênh gói chung CPICH Common Pilot Chanel Kênh hoa tiêu chung CR Chip Rate Tốc độ chip (tƣơng đƣơng với tốc độ trải phổ kênh) CS Circuit Switch Chuyển mạch kênh D DCA Dynamic Chanel Allocation Phân bổ kênh động DCCH Dedicated Control Channel Kênh điều khiển dành riêng DPCCH Dedicated Physical Control Chanel Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Nguyễn Việt Bắc Lớp 46K-ĐTVT Khoa Công Nghệ C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TRẢI PHỔ BĂNG RỘNG WCDMA Kênh điều khiển vật lý riêng DPCH Dedicated Physical Chanel Kênh vật lý riêng DPDCH Dedicated Physical Data Chanel Kênh số liệu vật lý riêng DTCH Dedicated Traffic Chanel Kênh lƣu lƣợng riêng DTE Data Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối số liệu DSCH Downlink Shared Chanel Kênh dùng chung đƣờng xuống E EDGE Enhanced Data rate for GSM Evolution Tăng tốc độ truyền dẫn… ETSI European Telecommunications Standards Institute Viện Tiêu chuẩn viễn thông châu Âu F FACCH Fast Associated Control Channel Kênh điều khiển liên kết nhanh FACH Forward Access Chanel Kênh truy nhập đƣờng xuống FAUSCH Fast Uplink Signalling Chanel Kênh báo hiệu đƣờng lên nhanh FCCCH Forward Common Control Chanel Kênh điều khiển chung đƣờng xuống FCCH Frequency Correction Channel Kênh hiệu chỉnh tần số FDD Frequency Division Duplex Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Nguyễn Việt Bắc Lớp 46K-ĐTVT Khoa Công Nghệ 10 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TRẢI PHỔ BĂNG RỘNG WCDMA Eb  Eb  tỷ số điều kiện điều khiển công suất   No  Io  N o  I o  bochinh không hoàn hảo  Eb     N o  I o  bochinh Eb e = N0  Io   e 2 (4.16) Với:  : Hằng số có giá trị 0,1ln10  e : Phƣơng sai điều khiển công suất W : Độ rộng dải tần sóng mang (Hz) R :Tốc độ truyền (bps)  : Hệ số tích cực thoại f : tỷ số lƣợng nhiễu từ cell khác đến cell xét Giá trị N thay đổi phù hợp với giá trị giả định tham số Vậy N tuỳ thuộc vào phƣơng pháp giả định tính tốn để đánh giá hiệu ứng dụng đƣợc mơi trƣờng hoạt động Giá trị tính tốn N số lƣợng kênh lớn cho phép sử dụng để kết nối đồng thời đầu cuối sector Ommi-Cell trƣờng hợp khơng có chuyển vị mềm Do số lƣợng kênh lƣu lƣợng hoạt động sóng mang WCDMA đƣợc tính nhƣ sau: Ns = N x tải ô (cell) (4.17) 4.1.4 Suy giảm đƣờng truyền lớn cho phép Suy giảm đƣờng truyền lớn cho phép xác định nhƣ sau: La = Pm – Pmin + Gb – Lc – Lb – Lh (4.18) Với : Pmin = N0 + Fb + (Eb/N0’)req + 10lgB Trong : Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Nguyễn Việt Bắc Lớp 46K-ĐTVT Khoa Công Nghệ 91 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TRẢI PHỔ BĂNG RỘNG WCDMA La : Tổn hao đƣờng truyền cho phép Pm : Công suất phát xạ hiệu dụng MS Pmin : Cƣờng độ tín hiệu tối thiểu yêu cầu Gb : Hệ số khuếch đại Anten phát BS Lc : Tổn hao cáp Anten thu BS Lb : Tổn hao thể Lh : Tổn hao truy nhập tòa nhà B : Tốc độ bit (Bps) N0 : Tạp âm BS Fb : Hệ số tạp âm máy thu Eb/N0’ : Độ dự trữ cần thiết anten phát BS Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Nguyễn Việt Bắc Lớp 46K-ĐTVT Khoa Công Nghệ 92 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TRẢI PHỔ BĂNG RỘNG WCDMA 4.2 So sánh hệ thống UMTS với hệ thống GSM 2G GSM UMTS Truyền sóng hai dải tần 900 Truyền sóng dải tần xấp xỉ 2GHz 1800MHz Độ rộng băng tần kênh 200KHz Độ rộng băng tần kênh 5MHz Đặc tính lƣu lƣợng đối xứng Đặc tính lƣu lƣợng bất đối xứng đƣờng đƣờng lên đƣờng xuống lên đƣờng xuống GSM FDD-14,4kbps Tốc độ số liệu: + 8kbps đến 384kbps với WCDMA/FDD + tới 2Mbps với WCDMA/TDD Hệ số tái sử dụng tần số >3 Hệ số tái sử dụng tần số Phƣơng pháp đa truy nhập TDMA Phƣơng pháp đa truy nhập CDMA Quy hoạch vô tuyến có tính chất tĩnh Quy hoạch vơ tuyến có tính chất động, với việc tăng lƣu lƣợng bán kính vùng phủ sóng cell phụ thuộc vào số ngƣời sử dụng cell Dung lƣợng tính đƣợc cho cấu Dung lƣợng phụ thuộc vào mức dộ nhiễu, hình phần cứng nhạy cảm với cấu hình mạng Điều khiển cơng suất dựa Điều khiển công suất thiết yếu để khắc thuật toán đơn giản phục hiệu ứng gần xa Chuyển giao: có chuyển giao cứng Chuyển giao có loại: Chuyển giao cứng, mềm mềm Chuyển giao mềm mềm dựa đặc thù phân đoạn ô Bảng 4.3: So sánh giao diện vô tuyến hệ thống WCDMA GSM Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Nguyễn Việt Bắc Lớp 46K-ĐTVT Khoa Công Nghệ 93 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TRẢI PHỔ BĂNG RỘNG WCDMA CHƢƠNG HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA W-CDMA 5.1 Giới thiệu Trong công nghệ di động hệ thứ (3G) tìm kiếm thị trƣờng để đƣa vào ứng dụng rộng rãi nhà nghiên cứu bắt tay vào việc nghiên cứu công nghệ di động băng rộng hệ thứ tƣ (4G) 4G hệ công nghệ đƣợc sử dụng mạng điện thoại di động có khả truyền tải liệu, âm hình ảnh với chất lƣợng cao Với 4G, nhà thiết kế kỳ vọng cho phép thiết bị di động chuyển vùng (roaming) tự động qua công nghệ không dây khác Dự kiến, chuẩn 4G thức đƣợc thử nghiệm vào năm 2007 Hãng DoCoMo cho biết họ đƣa vào khai thác thƣơng mại công nghệ năm 2009 Bài viết đƣa khái niệm mạng vơ tuyến tồn cầu giới thiệu cơng nghệ tiềm đƣợc ứng dụng mạng 4G tƣơng lai Hình 5.1 Sự phát triển từ 3G lên 4G 5.2 HSDPA (3.5G) HSDPA phƣơng thức truyền tải liệu theo phƣơng thức Đây đƣợc coi sản phầm dịng 3.5G cơng nghệ cho phép liệu download máy điện thoại có tốc độ tƣơng đƣơng với tốc độ đƣờng truyền ADSL HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), gói đƣờng truyền tốc độ cao, sản phẩm công nghệ 3G cho phép mạng hoạt động hệ thống UMTS có khả truyền tải liệu với tốc độ cao hẳn Công nghệ HSDPA cho phép tốc độ download đạt đến 1.8, 3.6, 7.2 14.4 Mbit/giây, tƣơng lai gần, tốc độ đƣợc nâng lên gấp nhiều lần Khi đó, mạng Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Nguyễn Việt Bắc Lớp 46K-ĐTVT Khoa Công Nghệ 94 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TRẢI PHỔ BĂNG RỘNG WCDMA cung cấp đƣợc nâng cấp thành Evolved HSPA, cho phép tốc độ download đạt đến 42 Mbit/giây Với ƣu vƣợt trội đó, HSDPA trở thành cơng nghệ đƣợc nhiều nhà cung cấp quan tâm phát triển - Công nghệ HSDPA HSDPA phƣơng thức truyền tải liệu theo phƣơng thức Đây đƣợc coi sản phẩm dịng 3.5G cơng nghệ cho phép liệu download máy điện thoại có tốc độ tƣơng đƣơng với tốc độ đƣờng truyền ADSL, vƣợt qua cản trở cố hữu tốc độ kết nối điện thoại thông thƣờng Đây giải pháp mang tính đột phá mặt cơng nghệ đƣợc phát triển sở hệ thống 3G W-CDMA HSDPA có tốc độ truyền tải liệu lên tối đa gấp lần so với sử dụng công nghệ W-CDMA Về mặt lý thuyết, HSDPA đạt tốc độ truyền tải liệu lên tới 8-10 Mbps (Megabit/giây) Mặc dù truyền tải dạng liệu nào, song mục tiêu chủ yếu HSDPA liệu dạng video nhạc HSDPA đƣợc phát triển dựa công nghệ W-CDMA, sử dụng phƣơng pháp chuyển đổi mã hóa liệu khác Nó tạo kênh truyền liệu bên W-CDMA đƣợc gọi HS-DSCH (High Speed Downlink Shared Channel), hay gọi kênh chia sẻ đƣờng xuống tốc độ cao Kênh truyền tải hoạt động hoàn toàn khác biệt so với kênh thông thƣờng cho phép thực download với tốc độ vƣợt trội Và kênh chuyên dụng cho việc download Điều có nghĩa liệu đƣợc truyền trực tiếp từ nguồn đến điện thoại Song trình ngƣợc lại, tức truyền liệu từ điện thoại đến nguồn tin khơng thể thực đƣợc sử dụng cơng nghệ HSDPA Cơng nghệ đƣợc chia sẻ tất user có sử dụng sóng radio, sóng cho hiệu download nhanh Ngồi HS-DSCH, cịn có kênh truyền tải liệu khác đƣợc phát triển, gồm có HS-SCCH (High Speed Shared Control Channel – kênh điều khiển dùng chung tốc độ cao), HS-DPCCH (High Speed Dedicated Physical Control Channel – kênh điều khiển vật lý dành riêng tốc độ cao) HS-PDSCH (High Speed Downlink Shared Channel – kênh vật lý chia sẻ đƣờng xuống tốc độ cao) Kênh HS-SCCH thông báo cho ngƣời sử dụng thông tin liệu đƣợc gửi vào cổng HS-DSCH Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Nguyễn Việt Bắc Lớp 46K-ĐTVT Khoa Công Nghệ 95 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TRẢI PHỔ BĂNG RỘNG WCDMA Trong năm 2007, số lƣợng lớn nhà cung cấp dịch vụ di động toàn giới bắt đầu bán sản phẩm USB Modem có chức kết nối di động băng thơng rộng Ngồi ra, số lƣợng trạm thu phát HSDPA mặt đất tăng nhanh để đáp ứng nhu cầu thu phát liệu Đƣợc giới thiệu có “tốc độ lên tới 3.6 Mbit/giây”, song số đạt đƣợc điều kiện lý tƣởng Do vậy, tốc độ đƣờng truyền không nhanh nhƣ mong đợi, đặc biệt điều kiện phịng kín 5.3 Supper 3G (LTE) Hình 5.2 phát triển từ W-CDMA lên 4G Super 3G hay gọi cơng nghệ LTE(Long Term Evolution) chuẩn hóa tổ chức 3GPP(3rd Generation Partnership Project), thông số kỹ thuật cốt lõi Super 3G phê chuẩn Super 3G với ưu điểm truyền liệu có độ trễ thấp nâng cao hiệu qủa sử dụng phổ tần số, bước tiến dài so với chuẩn HSDPA(tốc độ tối đa 14Mb/giây) HSUPA(tốc độ tối đa 5,7Mb/giây) mạng W-CDMA, công nghệ nguyên thủy truyền liệu gói 3G Super 3G đánh giá đạt đến 3,9G, tiến đến gần đường phát triển mạng băng thông rộng di động tốc độ cao tiên tiến hệ thứ 4, hệ 4G Docomo tiếp tục thử nghiệm, cải tiến Super 3G môi trường không dây thực gần phịng thí nghiệm R&D họ, vùng Yokosuka nằm phía Nam Tokyo kể từ Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Nguyễn Việt Bắc Lớp 46K-ĐTVT Khoa Công Nghệ 96 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TRẢI PHỔ BĂNG RỘNG WCDMA tháng Cuộc thử nghiệm sử dụng hệ thống anten MIMO (Multiple-Input Mutiple-Output) cho trạm phát tín hiệu trạm tiếp nhận di động với băng thông rộng 20MHz, băng thông tối đa theo chuẩn công nghệ Super 3G Họ tiếp tục thử nghiệm khả truyền tải kết nối trạm, chức ứng dụng mơi trường nhà lẫn ngịai trời Bảng 5.1 so sánh thông số kỹ thuật công nghệ 3G 3G LTE công nghệ di động đƣợc phát triển chuẩn hóa 3GPP (The Third Generation Partnership Project) Dự án đƣợc cuối năm 2004, nhằm đảm bảo tính cạnh tranh mạng 3G vòng 10 năm tới Mặc dù 3GPP phát triển HSPA để tăng tốc độ liệu (tốc độ tối đa 14.4 Mbps), nhƣng 3G HSPA cung cấp tốt dịch vụ nhƣ video, TV di động Đứng trƣớc đời cạnh tranh WiMAX nhƣ nhu cầu cung cấp dịch vụ băng thông rộng ngày cao, 3GPP buộc phải phát triển 3G LTE để đứng vững 3G LTE hứa hẹn cho tốc độ liệu truyền kênh xuống (downlink) lớn 100 Mbps kênh lên (uplink) lớn 50 Mbps Giống nhƣ WiMAX, 3G LTE dựa gói IP khơng cịn chuyển mạch kênh nhƣ hệ 2G, 3G Kiến trúc mạng 3G LTE đơn giản so với mạng 3G thời Tuy nhiên mạng 3G LTE tích hợp cách dễ dàng với mạng 3G 2G Điều quan trọng cho nhà cung cấp mạng triển khai 3G LTE mà khơng cần thay đổi tồn sở hạ tầng mạng có 3G LTE sử dụng cơng nghệ đa truy cập OFDMA cho kênh xuống SC-FDMA cho kênh lên Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Nguyễn Việt Bắc Lớp 46K-ĐTVT Khoa Công Nghệ 97 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TRẢI PHỔ BĂNG RỘNG WCDMA dựa công nghệ ăng-ten MIMO để đạt tốc độ truyền dự liệu cao nhƣ mong muốn - Cạnh tranh WiMAX 3G LTE Hình 5.3 phát triển W-CDMA so với Wimax WiMAX khao khát gia nhập vào thị trƣờng thông tin di động cộng đồng công nghệ thông tin WiMAX thuật ngữ đƣợc bắt đầu nhắc đến từ năm 2000, với mục đích ban đầu hƣớng đến thị trƣờng Internet băng rộng vùng hẻo lánh Tiếp theo, WiMAX hƣớng đến cung cấp giải pháp Internet băng rộng di động Kể từ đó, đƣợc xem nhƣ đối thủ cạnh tranh mạng thông tin di động 3G 3G LTE Nếu đặt WiMAX vào vị trí cạnh tranh với mạng thơng tin di động, biết mạng thông tin di động ngày có khoảng 2,6 tỉ thuê bao giới, rõ ràng WiMAX gặp nhiều khó khăn để tìm kiếm thị phần Lợi điểm WiMAX so với 3G LTE WiMAX sẵn sàng để đƣợc triển khai dịch vụ rộng khắp : thiết bị mạng WiMAX hồn thiện, thiết bị đầu cuối WiMAX có mặt năm tới 3G LTE phải đợi thêm vài năm WiMAX vừa cung cấp giải pháp cố định vừa cung cấp giải pháp di động băng rộng với chi phí triển khai thấp so với triển khai mạng 3G/3G LTE hoàn toàn Do vậy, WiMAX thực gây đƣợc ý nƣớc phát triển mà mạng 3G chƣa có, mạng Internet tốc độ cao cáp xDSL chƣa rộng khắp Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Nguyễn Việt Bắc Lớp 46K-ĐTVT Khoa Công Nghệ 98 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TRẢI PHỔ BĂNG RỘNG WCDMA So với WiMAX, 3G LTE có cơng nghệ trƣớc 2G, 3G với số lƣợng thuê bao có sẵn Đây lợi lớn để triển khai 3G LTE Đặc biệt thiết bị di động 3G LTE tƣơng thích với mạng thơng tin di động hệ trƣớc, ngƣời dùng chuyển giao dễ dàng mạng 3G LTE với mạng 2G GSM/GPRS/EDGE 3G UMTS tồn Điều cho phép nhà cung cấp mạng 3G LTE triển khai mạng giống hệt họ nâng cấp mạng 2G lên 3G Trong WiMAX phải triển khai mạng từ số khơng Do WiMAX khơng tƣơng thích với chuẩn di động khơng dây trƣớc nên việc thiết bị đầu cuối WiMAX có đƣợc tích hợp với chip 2G/3G hay khơng cịn câu hỏi mở Nó hồn tồn khơng phải câu hỏi kỹ thuật mà vấn đề mang tính chiến lƣợc Nó tùy thuộc vào tác nhân triển khai mạng WiMAX tƣơng lai : nhà cung cấp mạng thông tin di động 2G/3G hay nhà cung cấp mạng WiMAX hoàn toàn Nếu nhà cung cấp mạng 2G/3G chắn họ triển khai 3G LTE nhƣ WiMAX không mang lại lợi ích đặt biệt vƣợt trội so với 3G LTE Nếu nhà cung cấp có mạng 2G/2.5G, họ chọn lựa WiMAX nhƣ nhảy cốc lên gần 4G thay lên 3G/3.5G 3G LTE Nhƣ phân tích trên, việc triển khai 3G LTE từ mạng 3G, 3.5G có sẵn đƣờng dễ dàng Làm nhƣ nhà cung cấp mạng triển khai 3G LTE không cần thiết phải đảm bảo vùng phủ rộng kín Bên cạnh nhà cung cấp mạng tận dụng đƣợc mạng lõi 3G có, tận dụng hệ thống quản lý th bao tính cƣớc có sẵn Từ đến 3G LTE hoàn thiện đƣợc vào sử dụng, 3.5G có đủ khả để đáp ứng nhu cầu dịch vụ băng rộng trƣớc WiMAX thực chiếm đƣợc thị phần quan trọng Và thực tế nhận thấy nhà cung cấp mạng 3G/3.5G họ không vội vàng việc tiến đến 3G LTE Về khía cạnh kinh tế họ không triển khai 3G LTE trƣớc thu lại đƣợc vốn lãi từ việc nâng cấp lên 3G 5.4 Xu hƣớng phát triển yếu tố thúc đ y 4G 5.4.1 Xu hƣớng phát triển Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Nguyễn Việt Bắc Lớp 46K-ĐTVT Khoa Công Nghệ 99 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TRẢI PHỔ BĂNG RỘNG WCDMA Xu hƣớng công nghiệp là: Các hệ thống thơng tin di động 3G đƣợc cải tiến dần nhằm đáp ứng đƣợc yêu cầu ngày cao ngƣời sử dụng Các mạng lõi 3G đƣợc phát triển thống tới mạng lõi chuyển mạch gói chung sử dụng giao thức IETF Các nhà cung cấp dịch vụ hƣớng tới phát triển dịch vụ đa phƣơng tiện dựa IP Hội tụ mạng vô tuyến (di động, WLAN…) hữu tuyến Các tổ chức: OHG, ITU, ARIB, ETSI, TIA Mạng lõi IP thống có khả năng: Tăng cƣờng khả chuyển vùng toàn cầu hệ thống IMT-2000 Hỗ trợ triển khai mạng IMT-2000 hiệu mặt chi phí dựa giao diện mở đƣợc chuẩn hoá Tiến tới khả cung cấp dịch vụ suốt, không phụ thuộc vào nhà khai thác cơng nghệ mạng truy nhập Tăng tính hấp dẫn dịch vụ IMT-2000 Lợi ích việc thống mạng: Đối với thuê bao: + Đƣợc cung cấp dịch vụ toàn cầu (chuyển vùng toàn cầu) + Truy cập đơn giản + Giá thấp + Dịch vụ đa dạng Đối với nhà khai thác mạng nhà cung cấp dịch vụ: + Chi phí thấp + Tăng doanh thu + Đáp ứng nhanh thay đổi nhu cầu khách hàng + Tạo khả phát triển ứng dụng dịch vụ chung Đối với nhà cung cấp thiết bị Internet viễn thông: + Thâm nhập đƣợc vào thị trƣờng rộng + Chi phí sản xuất, nghiên cứu phát triển hỗ trợ thấp Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Nguyễn Việt Bắc Lớp 46K-ĐTVT Khoa Công Nghệ 100 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TRẢI PHỔ BĂNG RỘNG WCDMA Xu hƣớng sử dụng IP thông tin di động Cấu trúc mạng tƣơng lai đƣợc xác định sở hai động lực hệ thống thơng tin di động 3G Internet Hƣớng phát triển tới cấu trúc mạng toàn IP cung cấp dịch vụ 3G đƣợc xác định với khái niệm môi trƣờng thƣờng trú ảo (VHE) Theo hƣớng này, có hai giải pháp để hỗ trợ dịch vụ VoIP cấu trúc mạng 3G: giải pháp thứ dựa cấu trúc dịch vụ IN tập trung truyền thống, giải pháp thứ hai triển khai sở cấu trúc mạng phân bố có thiết bị điều khiển gọi VoIP sử dụng giao diện cấu trúc dịch vụ mở Kể từ năm 1999 việc tiêu chuẩn hoá 3G theo 3GPP cho thấy hai xu hƣớng phát triển mạng có ảnh hƣởng đến tiêu chuẩn 3G, là: Phát triển mạng theo hƣớng tồn IP Về mặt cơng nghệ, cấu trúc mạng tồn IP thay tồn cơng nghệ truyền tải theo chuyển mạch kênh thành chuyển mạch gói, tăng khả hỗ trợ đa phƣơng tiện cho mạng lõi 3G Phát triển hƣớng tới cấu trúc dịch vụ mở (OSA) Xu hƣớng đòi hỏi nhà khai thác mạng phải có khả cho phép nhà cung cấp dịch vụ thuộc bên thứ ba truy nhập tốt vào cấu trúc mạng 3G qua giao diện chuẩn hóa có tính mở Các quan quản lý viễn thông khắp giới quan tâm tới việc thúc đẩy triển khai xu hƣớng giúp đẩy nhanh q trình tự hóa thị trƣờng viễn thông cách tăng cƣờng khả cung cấp dịch vụ mạng đầu cuối khác Trong chuẩn hóa 3GPP khả cung cấp dịch vụ đƣợc hiểu qua khái niệm Mơi trƣờng thƣờng trú ảo (VHE) Có thể hiểu khái niệm môi trƣờng cho phép nhà cung cấp dịch vụ bên thứ ba phát triển ứng dụng dịch vụ 3G vài loại mạng đầu cuối Điều có nghĩa cần có giao diện ứng dụng chuẩn có tính mở loại mạng Xu hƣớng thứ liên quan tới thiết kế cấu trúc mạng 3G xu hƣớng thứ hai liên quan tới thiết kế cấu trúc dịch vụ 3G Vấn đề đặt cần phải đánh giá đƣợc ảnh hƣởng thiết kế mạng lõi 3G sở toàn IP tới cấu trúc dịch vụ 3G từ xem xét lộ trình khả thi để tích hợp khả mạng khả dịch vụ triển khai cấu trúc mạng 3G toàn IP Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Nguyễn Việt Bắc Lớp 46K-ĐTVT Khoa Công Nghệ 101 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TRẢI PHỔ BĂNG RỘNG WCDMA Tiến tới thống mạng toàn IP Có tới hai xu hƣớng mạng tồn IP cho 3G đƣợc đƣa cấu trúc mạng all-IP 3GPP all-IP 3GPP2 đề xuất Các hệ thống 3G đƣợc chuẩn hoá nhằm thống mạng lõi nhƣ cịn đƣợc gọi 3,5G Có nhiều điểm giống nhƣ điều khiển phiên dựa SIP, QoS dựa TFT sách, sử dụng IPv6 tiêu chuẩn, nhƣng nỗ lực thống chung chƣa đủ Các nhà khai thác nƣớc mà phải triển khai hai tiêu chuẩn ủng hộ cho việc phối hợp thống Tuy nhiên, khác biệt cấu trúc 3GPP R99 3GPP2 Packet NW không cho thấy hội tụ mà ngày mở rộng Nhƣ với điểm chung cổng VoIP, việc thống mạng lõi cịn nhiều khó khăn Hình 5.4: Mạng lõi IP thống 5.4.2 Những yếu tố thúc đ y 4G Mạng 3G tạo bƣớc phát triển lớn tiến triển thông tin di động cá nhân Trên thực tế, mạng 3G có khả hỗ trợ loại hình dịch vụ Internet di động đa phƣơng tiện với chất lƣợng dịch vụ cải thiện đáng kể so với hệ thống 2,5G Giao diện vô tuyến WCDMA đƣợc thiết kế để hỗ trợ vùng phủ sóng cải thiện dung lƣợng cao với tốc độ bit trung bình (384kbps) trƣờng hợp vùng phủ sóng hạn chế lên tới 2Mbps (trong nhà) Việc ghép kênh thống kê giao diện vô tuyến Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Nguyễn Việt Bắc Lớp 46K-ĐTVT Khoa Công Nghệ 102 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TRẢI PHỔ BĂNG RỘNG WCDMA cải thiện đáng kể hiệu suất chế độ truyền dẫn chuyển mạch gói Tuy nhiên, 3G cịn tồn hạn chế nhƣ: -Việc đạt đƣợc tốc độ truyền số liệu cao khó công nghệ WCDMA can nhiễu dịch vụ - Khó tạo dải đầy đủ dịch vụ đa tốc độ với yêu cầu hiệu QoS khác hạn chế mạng lõi gây tiêu chuẩn giao diện vơ tuyến - Ngồi ra, dải tần băng tần 2Ghz dành cho hệ thống 3G sớm bị bão hịavà có ràng buộc kết hợp chế độ song cơng phân chia theo tần số Vì đó, việc đời hệ thống xu tất yếu Hệ thống 4G, hƣớng phát triển cơng nghệ hệ thống vơ tuyến tích hợp (tích hợp mạng lõi IP + mạng truy nhập di động 3G truy nhập vô tuyến Wimax & Wi-fi) Hệ thống vơ tuyến tích hợp với mạng truy nhập vơ tuyến diện rộng làm xuất khái niệm dịch vụ có hiệu nữa: thiết bị di động truy nhập mạng diện rộng, thiết bị cảm biến thông tin truy nhập đại diện cho ngƣời dùng Hệ thống 4G yêu cầu linh động cao để có khả hỗ trợ cho: - Lƣu lƣợng ngƣời sử dụng - Các giao diện vô tuyến loại đầu cuối - Các môi trƣờng truyền dẫn vơ tuyến - Các loại hình chất lƣợng dịch vụ - Các đặc tính di động Để đáp ứng yêu cầu nhƣ vậy, hệ thống 4G phải linh động có khả thích nghi khía cạnh Do vậy, hệ thống phần mềm có vai trị quan trọng sở hạ tầng phần cứng Hiện nay, 4G trình xây dựng chuẩn Khi đƣa vào ứng dụng cải thiện đƣợc dịch vụ liệu, tốc độ bít đạt tới: 20-100Mbps, sử dụng phƣơng thức điều chế OFDM, MCCDMA Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Nguyễn Việt Bắc Lớp 46K-ĐTVT Khoa Công Nghệ 103 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TRẢI PHỔ BĂNG RỘNG WCDMA TỔNG KẾT CHUNG Trong sống ngày điện thoại di động trở lên thân thiện với ngƣời làm cho ngƣời gần lại nối liền khoảng cách, nhiên GSM bộc lộ nhƣợc điểm nhà khai thác mạng GSM có kế hoạch chuyển đổi mạng GSM sang mạng Mạng thông tin di động hệ thứ (3G) đƣợc triển khai đáp ứng đƣợc nhu cầu truyền số liệu ngƣời sử dụng, tốc độ truyền mạng đạt đến Mbps Các dịch vụ 3G vô tuyến cung cấp nhiều dịch vụ liệu hấp dẫn nhƣ :khả kết nối internet di động, điện thoại thấy hình, gửi nhận mail di động, dịch vụ đa phƣơng tiện nhƣ chụp ảnh, quay phim kỹ thuật số đƣợc truyền qua máy cầm tay vơ tuyến, … Với cơng nhệ 3G ngƣời dùng tiết kiệm thời gian, tăng suất, hiệu làm việc, cải thiện dịch vụ khách hàng, … ngƣời dùng làm việc đâu lúc Do thời gian kiến thức hạn chế nên đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong đƣợc bảo góp ý thầy (cơ) để em củng cố thêm kiến thức tốt nghiệp làm việc thực tế Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo kỹ sƣ NGUYỄN PHÚC NGỌC tận tình bảo giúp đỡ em hoàn thành đồ án Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Nguyễn Việt Bắc Lớp 46K-ĐTVT Khoa Công Nghệ 104 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn