Giới thiệu hệ thống thông tin di động và xu thế phát triển, truy nhập vô tuyến hệ thống umts, truy nhập mạng umts và triển khai hệ thống umts

Mẫu bìa luận văn có in chữ nhũ Khổ 210 x 297 mm vũ khánh cờng Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học bách khoa hà nội - Luận văn thạc sĩ khoa học Điện tử viễn thông hệ thống thông tin di động hệ thứ ba Umts Vũ khánh cờng 2003 2005 Hà Nội 2005 Hà nội 2005 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057204939861000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ BA UMTS Chuyên ngành: Điện tử – Viễn thông Mã số: Vũ Khánh Cường Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Đức Thuận Hà nội 2005 -1- Mục lục Mục lục Danh mục hình vẽ Thuật ngữ viết tắt Lời nói đầu 13 Chương Hệ thống thông tin di động xu phát triển 15 1.1 Sự phát triển hệ thống thông tin di động 15 1.2 Hệ thống thông tin di động GSM 19 1.3 Hệ thống thông tin di động 3G phát triển từ GSM 22 1.4 Kết luận 24 Chương Truy nhập vô tuyến hệ thống UMTS 25 2.1 Kỹ thuật đa truy nhập 26 2.1.1 Kỹ thuật đa truy nhập băng hẹp 26 2.1.2 Kỹ thuật đa truy nhập băng rộng 27 2.1.2.1 Kỹ thuật trải phổ điều chế 30 2.1.2.2 Tác động nhiễu băng hẹp 32 2.1.2.3 Mã định kênh 34 2.1.2.4 Mã giả ngẫu nhiên 35 2.2 Các hệ thống trải phổ 36 2.3 Dung lượng mạng WCDMA 40 2.3.1 Dung lượng đường lên 41 2.3.2 Dung lượng đường xuống 43 2.4 Giao diện vô tuyến 44 2.4.1 Kênh truyền tải 45 2.4.1.1 Kênh riêng 45 2.4.1.2 Kênh chung 46 2.4.2 Kênh vật lý 48 2.4.2.1 Kênh Primary CCPCH 50 2.4.2.2 Kênh Second CCPCH 51 Hệ thông thông tin di động UMTS -2- 2.4.2.2 Kênh SCH 54 2.4.2.3 Kênh truy nhập ngẫu nhiên vật lý PRACH 55 2.4.2.4 Kênh PCHCH 58 2.4.2.5 Kênh DPDCH 60 2.4.2.6 Kênh CPICH 61 2.4.2.6 Kênh AICH 62 2.4.2.7 Kênh PICH 63 2.5 Kết luận 63 Chương Truy nhập mạng UMTS 65 3.1 Sự phát triển từ GSM đến UMTS 65 3.2 Cấu trúc mạng UMTS 68 3.2.1 UTRAN - UMTS Terrestrial Radio Access network 71 3.2.1.1 Cấu trúc UTRAN 71 3.2.1.2 Giao thức vô tuyếndùng UTRAN 74 3.2.2 CN - Core Network 77 3.2.2.1 Thành phần chuyển mạch kênh 79 3.2.2.2 Thành phần chuyển mạch gói 82 3.3 Kết luận 84 Chương Triển khai hệ thống UMTS 85 4.1 Nguyên lý 87 4.1.1 Quy hoạch mạng vô tuyến 90 4.1.2 Quy hoạch mạng lõi 97 4.2 Đề xuất triển khai UMTS mạng VinaPhone 98 4.2.1 Hiện trạng mạng VinaPhone 99 4.2.2 Lộ trình triển khai nâng cấp mạng VinaPhone lên 3G 103 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO 113 Hệ thông thông tin di động UMTS -3- Danh mục hình vẽ Hình 1.1 Các thành phần GSM 19 Hình 1.2 Con đường phát triển từ GSM lên UMTS 23 Hình 2.1 TDMA, FDMA CDMA 27 Hình 2.2.Nguyên tắc chung trải phổ điều chế 30 Hình 2.3 Sơ đồ khối khối trải phổ giả trải phổ 32 Hình 2.4 Tác động trình giải trải phổ đến nhiễu băng hẹp 34 Hình 2.5 Cấu trúc mã định kênh 35 Hình 2.6 Nguyên lý hoạt động FDD TDD 38 Hình 2.7 Dải tần số GSM, UMTS 39 Hình 2.8 Tốc độ bit Rb thay đổi theo khung 10ms 50 Hình 2.9 Điều khiển cơng suất phát thay đổi theo khe thời gian 50 Hình 2.10 Cấu trúc khung kênh CCPCH sơ cấp 51 Hình 2.11 Cấu trúc kênh CCPCH thứ cấp 52 Hình 2.12 Cấu trúc kênh đồng SCH 54 Hình 2.13 Các khe truy nhập ngẫu nhiên 55 Hinh 2.14 Cấu trúc RACH 56 Hình 2.15 Cấu trúc phần tin truy nhập ngẫu nhiên 56 Hình 2.16 Cấu trúc CPCH truyền 59 Hình 2.17 Cấu trúc tin CPCH 59 Hình 2.18 Cấu trúc khung kênh đường xuống DPCH 60 Hình 2.19 Cấu truck kênh hoa tiêu 62 Hình 2.20 Cấu trúc kênh AICH 62 Hình 2.21Cấu trúc kênh thị tìm gọi 63 Hình 3.1 Cấu trúc hệ thống thông tin di động hệ GSM 66 Hình 3.2 Cấu trúc hệ thống mạng lõi UMTS 69 Hình 3.3 Cấu trúc giao thức vơ tuyến UTRAN 75 Hệ thơng thơng tin di động UMTS -4- Hình 3.4 Thành phần UMTS phân chia theo lớp 78 Hình 3.5 Cấu trúc thành phần chuyển mạch kênh GSM UMTS 79 Hình 3.6 Quá trình chuyển giao GSM 81 Hình 3.7 Chuyển giao UMTS 82 Hình 4.1 Lưu lượng mềm WCDMA 88 Hình 4.2 Quan hệ th bao bán kính 89 Hình 4.3 Sự thay đổi kích thước, dung lượng theo tốc độ dịch vụ 89 Hình 4.4 Quy hoạch mạng UMTS 91 Hình 4.5 Số tin MMS cao điểm 101 Hình 4.6 Số phiên truy nhập Internet cao điểm 102 Hình 4.7 Dự đốn số lượng th bao đến năm 2007 103 Hình 4.8 Lộ trình phát triển từ GSM đến WCDMA 104 Hình 4.9 Lộ trình phát triển VinaPhone 107 Hình 4.10 Giải pháp UMTS cho mạng VinaPhone 109 Hệ thông thông tin di động UMTS -5- Thuật ngữ viết tắt 2G 3G AC ACCH ACK AI AICH AM AMR AP ARQ AS ATM BCCH BCH BER BMC 2th Generation 3Th Generation Admission Control associated Control Channel ACKnoledgement Acquisition Indicator Acquisition Indication Channel Acknowledged Mode Adaptive Multi Rate Thông tin di động hệ thứ Thông tin di động hệ thứ Điều khiển cho phép Kênh điều khiển liên kết Chế độ phúc đáp Chỉ thị bắt Kênh thị bắt Chế độ phúc đáp Đa tốc độ thích hợp Access Preamble Automatic Repeat Request Access Stratum Tiền tố truy nhập Yêu cầu phát tự động Asynchronous Transfer Mode Broadcast Control Channel Broadcast Channel Chế độ truyền tải không đồng Bite Error Rate Broadcast/Multicast Control Tỷ lệ lỗi bít Điều khiển quảng bá/đa quảng bá Hệ thông thông tin di động UMTS Tầng truy nhập Kênh điều khiển quảng bá Kênh quảng bá -6- BPSK Binnary phase ship Key BS CA-ICH Base station Trạm gốc Channel asignment Chỉ thị ấn định kênh Indication CHannel Cell broadcast Dịch vụ quảng bá ô Service CBS CC CCCH CCH CCPCH CCTrCH CD-ICH CDMA CN CP CPCH Call control, Điều khiển gọi/ Mã xoắn Convolution Code Commom Control Kênh điều khiển chung Channel Control Channel Kênh điều khiển Common Control Physical CHannel Code Composite Transport Channel Collision Detection Indication Channel Code division Multiple Access Core Network Control Plane CRC Common Packet Channel Common Pilot Channel Cyclic Redundancy CRNC CS Check Controlling RNC Circuit Switched CPICH Khố dịch pha nhị phân Hệ thơng thơng tin di động UMTS Kênh điều khiển truyền tải chung Kênh truyền tải hỗn hợp Kênh thị tìm xung đột Đa truy nhập phân chia theo mã Mạng lõi Phần điều khiển Kênh gói chung Kênh hoa tiêu Chung kiểm tra dư thừa vòng RNC điều khiển Chuyển mạch kênh -7- DCA Dynamic Channel Control Kênh điều khiển động DCCH Dedicated Control Channel Dedicated Channel Downlink Dedicated Physical Kênh điều khiển riêng DCH DL DPCCH Control Channel DRNC Drift RNC DRX Discontinuous Reception DS-CDMA Direct Spreading DSCH DTCH DTX EDGE EFR EIRP FACH FBI Code division Multiple Access Downlink Share Channel Dedicated traffic Channel Discontinuous Transmission Enhanced Data rates for GSM Kênh dùng riêng Đường xuống Kênh điều khiển vật lý chung RNC trôi Thu không liên tục Tải phổ trực tiếp Kênh dùng chung đường xuống Kênh lưu lượng riêng Phát không liên tục Giải pháp nâng cao tốc độ liệu cho GSM Enhanced full rate Mã hoá tốc độ nâng cao speech codec Equivalent isotropic Công suất xạ đẳng hướng hiệu dụng Radiated Power Forward Access Kênh truy nhập đường xuống Channel FeedBack Information Hệ thông thông tin di động UMTS Thông tin phản hỗi -8- FDD Frequency Division Duplex FDMA Frequency Division Đa truy nhập phân chia theo tần số Multiplex Access Frame error rate Tỷ lệ lỗi khung Gateway GPRS Nút hỗ trợ cổng GPRS Support Node FER GGSN GMSC GMSK GPRS GPS GSM HO IETF IMSI IMT-2000 IP IS-136 Ghép song công phân chia theo tần số Gateway MSC Cổng MSC Gausian Minimum Khoá dịch pha gaussian nhỏ Shift Keying General Packet Hệ thống vơ tuyến chuyển mạch gói Radio System Global Positioning System Global System for Mobile communication Hệ thống định vị toàn cầu Handover Internet Engineering Force International Chuyển giao Nhóm đặc trách kỹ thuật internet Hệ thống thơng tin di động toàn cầu Task Nhận dạng thuê bao di động quốc tế Mobile Subscriber Identity International Mobile Tiêu chuẩn thơng tin di động tồn cầu Telecommunication2000 2000 Internet Protocol North American TDMA Hệ thông thông tin di động UMTS Giao thức Internet Chuẩn TDMA Bắc Mỹ