quy hoạch mạng vô tuyến wcdma

PHẦN A: MỞ ĐẦU Quy hoạch mạng vơ tuyến WCDMA Trang 2 LỜI CẢM ƠN Trước hết, nhóm xin bày tỏ lòng biết ơn với cha mẹ và gia đình đã ủng hộ mọi mặt, tạo điều kiện thuận lợi nhất để chúng con được học tập đến hôm nay. Nhóm cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy, cô giáo trong bộ môn Điện tử Viễn thông – khoa Điện_Điện tử – Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM, đặc biệt là thầy Nguyễn Ngô Lâm – trưởng bộ môn – đã giảng dạy chúng em trong suốt thời gian đã qua. Nhóm xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Lê Minh Thành đã bỏ công sức và thời gian nhiệt tình trực tiếp hướng dẫn để nhóm hoàn thành đề tài này. Trong quá trình thực hiện đề tài, nhóm đã nhận được sự giúp đỡ và động viên của gia đình, thầy cô và bạn bè. Đây chính sự động viên to lớn thúc đẩy nhóm cố gắng hoàn thành tốt đề tài này. Nhóm cũng xin cảm ơn sự ủng hộ và động viên tinh thần của tất cả các bạn trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn! Nhóm thực hiện Phạm Nhật Quang - Phan Ngọc Thành Phần A: Mở đầu Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA Trang 3 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI Phần A: Mở đầu Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA Trang 4 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Phần A: Mở đầu Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA Trang 5 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Phần A: Mở đầu Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA Trang 6 LỜI NÓI ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Tại Việt Nam, cả nước đã có 7 nhà khai thác dịch vụ thông tin di động sử dụng công nghệ GSM và CDMA. Điều đó minh chứng cho cho sự phát triển không ngừng của hạ tầng mạng thông tin di động trong nước trong xu thể hội nhập và thể hiện sự cạnh tranh khốc liệt trong lĩnh vực này. Thực tế phát triển thị trường tại Việt Nam cho thấy, đến nay các mạng di động sử dụng công nghệ GSM đang chiếm ưu thế tuyệt đối về số lượng khách hàng với 56,5 triệu thuê bao trên tổng số 63,5 triệu thuê bao di động (số liệu của Tạp chí Khoa học kỹ thuật và kinh tế Bưu điện). Với số lượng thuê bao phát triển lớn mạnh như vậy trong thời gian qua cùng với việc cạnh tranh khốc liệt giữa các nhà khai thác dịch vụ thông tin di động thì hạ tầng mạng thông tin di động 2G & 2,5G đã được khai thác tối đa cho các dịch vụ truyền thống. Do vậy để có hạ tầng mạng thích hợp cung cấp các dịch vụ trên nền IP/Internet, các dịch vụ truyền thông đa phương tiện multimedia, các dịch vụ gia tăng mới, các dịch vụ hội tụ Di động-Cố định…, nhất là dịch vụ truyền tiếng nói dưới dạng gói VoIP và đủ điều kiện cho phép hạ giá thành cung cấp các dịch vụ này nhằm tăng tính cạnh tranh với các doanh nghiệp viễn thông khác thì bắt buộc cần phải có những bước chuyển đổi, phát triển, nâng cấp hạ tầng đối với mạng di động hiện tại là điều tất yếu và hết sức cấp thiết. Cùng hòa chung với sự tăng trưởng mạnh không ngừng của phát triển kinh tế xã hội Việt Nam nói chung và thị trường viễn thông nói riêng, trong những năm qua với nhiều bước phát triển vượt bậc đã đưa mạng VinaPhone, Mobile-Phone, Viettel trở thành các nhà cung cấp dịch vụ thông tin di động lớn tại Việt Nam về quy mô phát triển thuê bao cũng như hạ tầng mạng. Với xu thế chung phát triển thuê bao di động tại Việt Nam và nhu cầu tăng cao về các dịch vụ di động Multimedia của khách hàng trong thời gian đến, mạng vô tuyến trên toàn quốc nói chung và khu vực cụ thể nói riêng cần phải gấp rút thực hiện nâng cấp và xây dựng hạ tầng mạng 3G theo định hướng NGN - Mobile. Việc nghiên cứu tìm hiểu và đưa ra giải pháp quy hoạch thiết kế chi tiết hệ thống vô tuyến WCDMA trong thời gian ngắn là vô cùng cấp thiết đối với việc kinh doanh và phát triển của mạng vô tuyến trong thời gian tới. Và công tác quy hoạch thiết kế chi tiết sẽ giúp tối ưu về mặt tài nguyên xử lý hệ thống, tối ưu về mặt khai thác vận hành bảo dưỡng, chi phí đầu tư mạng 3G và phù hợp với quy hoạch tối ưu hóa mạng phân vùng thiết bị 2G. Phần A: Mở đầu Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA Trang 7 Đề tài “Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA” sẽ đáp ứng được nhu cầu thiết thực trong phát triển mạng WCDMA nói chung và khu vực Quận 12 nói riêng, đưa ra dịch vụ 3G sớm nhất có thể là điều rất quan trọng và tác động trực tiếp đến thương hiệu, uy tín, năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp. 2. Mục đích nghiên cứu − Nghiên cứu, tìm hiểu và đánh giá hiện trạng mạng vô tuyến nói chung và khu vực Quận 12 nói riêng. Dự báo nhu cầu tăng trưởng thuê bao 3G của mạng. − Nghiên cứu giải pháp quy hoạch mạng truy nhập vô tuyến WCDMA. − Triển khai quy hoạch cụ thể mạng truy nhập vô tuyến WCDMA cho mạng ở khu vực Quận 12. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu a) Đối tượng nghiên cứu − Mạng truy nhập vô tuyến giả định tại khu vực Quận 12. − Lý thuyết tổng quan về cấu trúc mạng vô tuyến WCDMA. − Lý thuyết quy hoạch hệ thống truy nhập WCDMA và kỹ thuật thiết kế vùng phủ sóng, thiết kế lưu lượng sao cho tối ưu nhât. Đồng thời đưa ra những khuyến cáo về quy hoach công suất và quy hoạch mã. b) Phạm vi nghiên cứu − Nghiên cứu lý thuyết về quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA, thiết kế vùng phủ sóng, thiết kế lưu lượng, định cỡ hệ thống truyền dẫn. − Nghiên cứu hiện trạng dung lượng vô tuyến mạng, khả năng và giải pháp triển khai 3G. − Qua nghiên cứu, tìm hiểu, đưa ra kết quả quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA ở khu vực Quận 12. 4. Phương pháp nghiên cứu − Nghiên cứu lý thuyết, tìm hiểu các thông số liên quan đến quy hoạch và thiết kế mạng vô tuyến WCDMA như: quỹ công suất đường truyền cho các loại dịch vụ, hệ số tải, thông lượng cell…Đưa ra lưu đồ thuật toán tính các thông số liên quan đến việc thiết kế vùng phủ sóng, đồng thời xây dựng chương trình mô phỏng tính toán. − Khảo sát vùng phủ sóng theo yêu cầu thực tế cũng như tình hình kinh tế, xã hội, tình hình phát triển mạng viễn thông trên địa bàn Quận 12, kết hợp với giả định cho việc định hướng phát triển và hiện trạng của mạng. Trên cơ sở đó, dự báo và tính toán nhu cầu dung lượng để định cỡ mạng nhằm phục vụ cho việc xây dựng cấu hình mạng. Sau khi định cỡ mạng, quy hoạch vùng Phần A: Mở đầu Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA Trang 8 phủ sẽ đi đến quy hoạch chi tiết, tính toán số lượng các node, chọn vị trí đặt trạm và dự kiến phương án truyền dẫn cho các Node. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Lý thuyết về quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA cũng như các mô hình mạng thông tin di động 3G đã được nghiên cứu và chuẩn hóa rộng rãi trên toàn thế giới. Tuy nhiên việc áp dụng vào thực tế tại mỗi quốc gia, ứng với mỗi nhà khai thác lại không thể áp dụng theo một lộ trình cứng nhắc nào, điều đó tùy thuộc vào hoàn cảnh cụ thể, vào điều kiện phát triển của thị trường và thị phần của nhà khai thác đó. Đối với mạng khảo sát, do lượng khách hàng ngày càng tăng cả về số lượng và nhu cầu dịch vụ, việc triển khai quy hoạch chi tiết mạng vô tuyến WCDMA áp dụng các giải pháp kỹ thuật cũng cần có các nghiên cứu và đánh giá dựa trên đặc điểm cụ thể của từng vùng, đề tài này chính là một trong những nghiên cứu công tác quy hoạch đánh giá, nhằm triển khai xây dựng hệ thống truy nhập vô tuyến mới vào thực tế một cách bài bản, hiệu quả, không chỉ đáp ứng nhu cầu trước mắt mà còn là nhu cầu phát triển lâu dài theo lộ trình và định hướng nhất định. Kết quả của đề tài chính là một đề án chi tiết nhằm triển khai mạng vô tuyến WCDMA sát với thực tế cho mạng trong thời gian gần nhất, do đó mang tính thực tiễn cao. 6. Nội dung của đề tài Đề tài bao gồm 5 chương, với nội dung tóm tắt như sau: Chương 1: Tổng quan về cấu trúc mạng vô tuyến WCDMA Chương này sẽ giới thiệu khái quát mạng truy nhập vô tuyến WCDMA, trong đó sẽ tập trung trình bày những vấn đề lý thuyết liên quan đến cấu trúc mạng WCDMA, giao diện vô tuyến và các loại kênh trong WCDMA. Chương 2: Tổng quan về quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA Chương này khái quát tổng quan và nêu lên các vấn đề về việc quy hoạch mạng vô tuyến, phân tích được quỹ đường truyền, mô hình truyền sóng và dung lượng mạng để từ đó áp dụng tính toán quy hoạch cho chương tiếp theo. Chương 3: Quy hoạch chi tiết mạng vô tuyến mạng WCDMA. Chương này trình bày về bài toán thiết kế quy hoạch và xây dựng hệ thống vô tuyến WCDMA theo các thông số và đặc trưng riêng của hệ thống. Từ đó xây dựng chương trình mô phỏng việc tính toán chi tiết cho vùng phủ sóng và dung lượng hệ thống. Chương 4 : Tính toán quy hoạch cho một vùng cụ thể. Phần A: Mở đầu Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA Trang 9 Chương này khảo sát cụ thể yêu cầu thực tế qua tình hình kinh tế, xã hội, tình hình phát triển mạng viễn thông trên địa bàn Quận 12, kết hợp với định hướng phát triển và hiện trạng của mạng. Trên cơ sở đó, dự báo và tính toán nhu cầu dung lượng, vùng phủ để xây dựng thiết kế chi tiết mạng truy nhập vô tuyến WCDMA mạng khu vực Quận 12. Chương 5: Mô phỏng quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA. Chương này trình bày về phần mềm mô phỏng, tính toán , triển khai mạng WCDMA cho Quận 12. Chương 6: Kết luận và hướng phát triển đề tài. Chương này trình những công việc dã làm được và nêu hướng phát triển của đề tài. Nhóm sinh viên thực hiện Phạm Nhật Quang - Phan Ngọc Thành Phần A: Mở đầu Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA Trang 10 MỤC LỤC Phần A: Mở đầu [...]... định bởi mạng Chương 1: Tổng quan về cấu trúc mạng vô tuyến WCDMA Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA Trang 36 Chương 2 TỔNG QUAN VỀ QUY HOẠCH MẠNG VÔ TUYẾN WCDMA 2.1 Nguyên lý chung Quá trình quy hoạch mạng vô tuyến được tiến hành trên cơ sở yêu cầu của các thông số được thiết lập và là công việc phức tạp nhất trong việc quy hoạch mạng Công việc quy hoạcha mạng vô tuyến bao gồm: định cỡ mạng, quy hoạch lưu... phần mạng lõi thực hiện kết nối thông tin giữa mạng phục vụ với các mạng bên ngoài Hình 1.1: Mô hình khái niệm mạng WCDMA Chương 1: Tổng quan về cấu trúc mạng vô tuyến WCDMA Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA Trang 20 1.1.2 Mô hình cấu trúc mạng WCDMA Hệ thống WCDMA được xây dựng trên cơ sở mạng GPRS Về mặt chức năng có thể chia cấu trúc mạng WCDMA ra làm hai phần : mạng lõi (CN) và mạng truy cập vô tuyến. .. động thế hệ 3 WCDMA gồm hai phần mạng: mạng lõi và mạng truy cập vô tuyến Chương 1: Tổng quan về cấu trúc mạng vô tuyến WCDMA Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA Trang 21 Mạng đường trục PSTN/ISDN PDN AuC PLMN HLR IWF GMSC EIR GGSN VLR MSC SGSN Iucs Mạng lõi Iups RNC RNC Iur NB NB NB NB NB NB TE MT TE MT Mạng truy cập vô tuyến Hình 1.3: Sơ đồ khối tổng quát của mạng thông tin di động thế hệ 3 WCDMA  UE (User... mạng (IWF) Ngoài mạng lõi còn chứa các cơ sở dữ liệu cần thiết cho các mạng di động như: HLR, AuC và EIR  Các mạng ngoài - Mạng CS: Mạng đảm bảo các kết nối cho các dịch vụ chuyển mạch kênh Ví dụ: Mạng ISDN, PSTN - Mạng PS: Mạng kết nối cho các dịch vụ chuyển mạch gói Ví dụ: mạng Internet  Các giao diện vô tuyến Chương 1: Tổng quan về cấu trúc mạng vô tuyến WCDMA Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA Trang 23... truy nhập vô tuyến RAT Radio Access Technology Công nghệ truy nhập vô tuyến trước IN Q QPSK R Phần A: Mở đầu Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA Trang 16 RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến RNS Radio Network subsystem Phân hệ mạng vô tuyến RRC Radio Resoure Control protocol Giao thức điều khiển tài nguyên vô tuyến RRM Radio Resouse Management Thuật toán quản lý tài nguyên vô Radio Frequency.. .Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA LIỆT KÊ HÌNH Phần A: Mở đầu Trang 11 Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA LIỆT KÊ BẢNG Phần A: Mở đầu Trang 12 Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA Trang 13 CÁC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT A AGC Automatic Gain Control Bộ điều khiển tăng ích tự động AMR Adaptive Multi-Rate... Wireless Local Area Network Mạng vô tuyến nội hạt W WCDMA WLAN Phần A: Mở đầu băng rộng PHẦN B: NỘI DUNG Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA Trang 19 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC MẠNG VÔ TUYẾN WCDMA 1.1 Giới thiệu về cấu trúc mạng WCDMA 1.1.1 Mô hình khái niệm Theo quan điểm này, cấu trúc mạng được phân thành các hệ thống còn dựa trên cấu trúc thủ tục, lưu lượng cũng như các phần tử vật lý Mạng 3G bao gồm hai... thành 3 lớp giao thức: - Lớp vật lý (L1) - Lớp kết nối số liệu (L2) - Lớp mạng (L3) Chương 1: Tổng quan về cấu trúc mạng vô tuyến WCDMA Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA Trang 29 Kênh mang truy cập vô tuyến Kênh mang vô tuyến báo hiệu Kênh lôgic Kênh truyền tải Kênh vật lý handset Network Hình 1.9: Cấu trúc giao thức ở giao diện vô tuyến Lớp 2 được chia thành các lớp con: MAC (Medium Access Control: điều... tài nguyên vô tuyến (RRM): bao gồm các thủ tục thực hiện việc quản lý tài nguyên vô tuyến (điều khiển công suất, chuyển giao và điều khiển tải hệ thống) CM MM Điều khiển thông tin Điều khiển di động MM CM Điều khiển di động MM Điều khiển tài nguyên vô tuyến RRM RRM Giao diện mở Uu UE Giao diện mở Iu UTRAN CN NMS Chương 1: Tổng quan về cấu trúc mạng vô tuyến WCDMA Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA Trang... trong băng Chương 1: Tổng quan về cấu trúc mạng vô tuyến WCDMA Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA Trang 31 cho các từng kiểu kênh truyền tải Các chức năng chính của Iub : - Chức năng thiết lập, bổ sung, giải phóng và tái thiết lập một kết nối vô tuyến đầu tiên của một UE và chọn điểm kết cuối lưu lượng - Khởi tạo và báo cáo các đặc thù cell, node B, kết nối vô tuyến - Xử lý các kênh riêng và kênh chung . Thành Phần A: Mở đầu Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA Trang 10 MỤC LỤC Phần A: Mở đầu Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA Trang 11 LIỆT KÊ HÌNH Phần A: Mở đầu Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA Trang 12 LIỆT. dưỡng, chi phí đầu tư mạng 3G và phù hợp với quy hoạch tối ưu hóa mạng phân vùng thiết bị 2G. Phần A: Mở đầu Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA Trang 7 Đề tài Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA sẽ đáp ứng. mạng phục vụ với các mạng bên ngoài. Hình 1.1: Mô hình khái niệm mạng WCDMA Chương 1: Tổng quan về cấu trúc mạng vô tuyến WCDMA Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA Trang 20 1.1.2 Mô hình cấu trúc mạng