Nghiên ứu giải pháp lên 3g ủa mạng gsm

Mẫu 1a MẪU BÌA LUẬN VĂN CĨ IN CHỮ NHŨ VÀNG Khổ 210 x 297 mm HOÀNG VĂN THẮNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - HỒNG VĂN THẮNG VIỄN THƠNG GIẢI PHÁP NÂNG CẤP LÊN 3G CỦA MẠNG GSM LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH VIỄN THÔNG 2010-2012 Hà Nội – 2013 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131656341000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI HOÀNG VĂN THẮNG GIẢI PHÁP NÂNG CẤP LÊN 3G CỦA MẠNG GSM Chuyên ngành : Viễn Thông LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Nguyễn Hoàng Hải Hà Nội – Năm 2013 LỜI CAM ĐOAN Tơi Hồng Văn Thắng, học viên cao học lớp ĐTVT2 khóa 2010B Giảng viên hướng dẫn TS Nguyễn Hồng Hải Tơi xin cam đoan nội dung trình bày luận văn kết tìm hiểu nghiên cứu riêng tơi q trình nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu giải pháp lên 3G mạng GSM” Các kết liệu nêu luận văn hồn tồn trung thực Mọi thơng tin trích dẫn tuân theo luật trí tuệ sở hữu nhân tạo, liệt kê rõ ràng tài liệu tham khảo Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm với nội dung viết luận văn Hà Nội, Ngày tháng năm 2013 Người cam đoan : Hoàng Văn Thắng i MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN Bản ản g tr a cứu t viết tắt Lời gi ới th iệu 11 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG Giới thiệu chương 1: 1.1 Hệ thống thông tin di dộng hệ 1.2 Hệ thống thông tin di dộng hệ 1.2.1 Đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA 1.2.2 Đa truy cập phân chia theo mã CDMA 1.3 Hệ thống thông tin di động hệ 1.4 Hệ thống thông tin di động hệ Kết luận chương 1: CHƯƠNG :MẠNG GSM VÀ GIẢI PHÁP NÂNG CẤP LÊN 3G Giới thiệu chương 2: 2.1 Đặc điểm chung 2.2 Kiến trúc hệ thống GSM 10 2.2.1 Kiến trúc mạng 10 2.2.1.1 Phân hệ trạm gốc BSS 11 2.2.1.1 Phân hệ chuyển mạch (SS) 12 2.2.1.2 Phân hệ khai thác hỗ trợ (OSS) 13 2.2.2 Kiến trúc địa lý 14 2.2.2.1 Vùng mạng : Tổng đài vô tuyến cổng (Gateway - MSC) 14 2.3.2.2.Vùng phục vụ MSC/VLR 14 2.3.2.3.Vùng định vị LA (Location Area) 14 2.3.2.4.Cell 15 2.3 Kỹ thuật vô tuyến số GSM 15 2.3.1 Mã hóa kênh 15 2.3.1.1 Mã khối 16 2.3.1.2 Mã xoắn 17 2.4.2.Điều chế 18 2.4.3.Phương pháp đa truy cập GSM 21 2.4.4.Giao tiếp vô tuyến 22 2.4 Quản lý tài nguyên vô tuyến RRM (Radio Resoucre Management) 23 2.5.1.Quản lý di động MM (Mobility Manegement) 23 2.5.2.Quản lý cập nhật vị trí 23 2.5.3.Quản lý chuyển giao (Handover) 24 2.5 Các thủ tục thông tin 24 2.5.1 Đăng nhập thiết bị vào mạng 24 2.5.2 Chuyển vùng 25 2.5.3 Thực gọi 25 2.5.3.1 Cuộc gọi từ thiết bị di động vào điện thoại cố định 25 iii 2.5.3.2 Cuộc gọi từ điện thoại cố định đến thiết bị di động 26 2.5.3.3 Cuộc gọi từ thiết bị di động đến thiết bị di động 27 2.5.4 Kết thúc gọi 27 2.6 Nâng cấp GSM lên W-CDMA 27 2.6.1 Sự cần thiết nâng cấp mạng GSM lên 3G 27 2.6.2 Giải pháp nâng cấp 28 Kết luận chương 2: 30 CHƯƠNG 3:CÔNG NGHỆ DI ĐỘNG THẾ HỆ BA W-CDMA 31 Giới thiệu chương 31 3.1.Cấu trúc mạng W-CDMA 32 3.1.1.Giao diện vô tuyến 35 3.1.1.1.Giao diện UTRAN – CN, IU 36 3.1.1.2.Giao diện RNC – RNC, I Ur 37 3.1.1.3.Giao diện RNC – Node B, I Ub 38 3.2.Các giải pháp kỹ thuật W-CDMA 38 3.2.1.Mã hóa 38 3.2.1.1.Mã vòng 38 3.2.1.2.Mã xoắn 40 3.2.1.3.Mã Turbo 40 3.2.2.Điều chế BIT/SK QPSK 41 3.2.2.1.Điều chế BIT/SK 41 3.2.2.2.Điều chế QPSK 42 Cặp bit vào 43 3.3.Trải phổ W-CDMA 44 3.3.1.Giới thiệu 44 3.3.2.Nguyên lý trải phổ DSSS 45 3.3.3.Mã trải phổ 46 3.4.Truy nhập gói 48 3.4.1.Tổng quan truy nhập gói W-CDMA 48 3.4.2.Lưu lượng số liệu gói 49 3.4.3.Các phương pháp lập biểu gói 50 3.4.3.1.Lập biểu phân chia theo thời gian 50 3.4.3.2.Lập biểu phân chia theo mã 51 CHƯƠNG 4: QUY HOẠCH VÀ TỐI ƯU MẠNG WCDMA 52 4.1 Quy hoạch mạng WCDMA 52 4.1.1 Suy hao đường truyền q trình truyền lan tín hiệu 52 4.1.2 Tạp âm can nhiễu 52 4.1.3 Mơ hình tính suy hao đường truyền 52 4.1.3.1 Mơ hình Hata - Okumura 52 4.1.3.2 Mơ hình Walfisch-Ikegami (hay COST 231) 54 4.1.3.3 Quan hệ suy hao đường truyền dẫn vùng phủ sóng 58 4.1.3.4 Một số khái niệm cần quan tâm 58 4.1.4 Dung lượng kết nối vô tuyến 60 4.1.5 Suy giảm đường truyền lớn cho phép 61 4.2.Tối ưu mạng W-CDMA áp dụng Viettel 63 4.2.1 Mục đích tối ưu: 63 4.2.2 Quy trình tối ưu: 64 4.2.3 Đưa tham số ngưỡng phục vụ tối ưu 71 iii 4.3 Tối ưu vùng phủ tuyến đường Đại Lộ Thăng Long 72 Kết luận chương 79 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 iii B ảnng ttra cứu ttừ viết tắt A ACCH AI AMPS ARQ AS Associated Control Channels Kênh điều khiển liên kết Acquisition Indicator Chỉ thị bắt Advanced Mobile Phone System Hệ thống điện thoại di động tiên tiến Automatic Repeat Request Yêu cầu lặp lại tự động Access Stratum Tầng truy nhập B BCCH BCH BER BSC BSS BTS BPSK Broadcast Control Channel Kênh quảng bá điều khiển Broadcast Channel Kênh quảng bá Bit Error Ratio Tỷ số bit lỗi Base Station Controler Bộ điều khiển trạm gốc Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc Base Tranceiver Station Trạm vơ tuyến gốc Binary Phase Shift Keying Khóa dịch pha nhị phân iii C CCCH CDMA C/I CCCH CCPCH CPCC CPCH CPICH CR CS Common Control Channel Kênh điều khiển chung Code Division Multiple Access Đa truy cập chia theo mã Carrier to Interference ratio Tỷ số sóng mang nhiễu Common Control Chanel Kênh điều khiển chung Common Control Physical Chanel Kênh vật lý điều khiển chung Common Power Control Chanel Kênh điều khiển công suất chung Common Packet Chanel Kênh gói chung Common Pilot Chanel Kênh hoa tiêu chung Chip Rate Tốc độ chip (tương đương với tốc độ trải phổ kênh) Circuit Switch Chuyển mạch kênh D DCA DCCH DPCCH DPCH DPDCH DTCH DTE DSCH Dynamic Chanel Allocation Phân bổ kênh động Dedicated Control Channel Kênh điều khiển dành riêng Dedicated Physical Control Chanel Kênh điều khiển vật lý riêng Dedicated Physical Chanel Kênh vật lý riêng Dedicated Physical Data Chanel Kênh số liệu vật lý riêng Dedicated Traffic Chanel Kênh lưu lượng riêng Data Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối số liệu Downlink Shared Chanel Kênh dùng chung đường xuống E EDGE ETSI Enhanced Data rate for GSM Evolution Tăng tốc độ truyền dẫn… European Telecommunications Standards Institute Viện Tiêu chuẩn viễn thông châu Âu iii F FACCH FACH FAUSCH FCCCH FCCH FDD FDMA FDCCH FSK Fast Associated Control Channel Kênh điều khiển liên kết nhanh Forward Access Chanel Kênh truy nhập đường xuống Fast Uplink Signalling Chanel Kênh báo hiệu đường lên nhanh Forward Common Control Chanel Kênh điều khiển chung đường xuống Frequency Correction Channel Kênh hiệu chỉnh tần số Frequency Division Duplex Ghép kênh song công phân chia theo tần số Frequence Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo tần số Forward Dedicated Control Chanel Kênh điều khiển riêng đường xuống Frequency Shift Keying Khoá điều chế dịch tần G GOS GSM GPS GPRS Grade Of Service Cấp độ phục vụ Global System for Mobile Communication Thông tin di động toàn cầu Global Position System Hệ thống định vị toàn cầu General Packet Radio Services Dịch vụ vơ tuyến gói chung H Handover HH HSCSD Chuyển giao Hard Handoff Chuyển giao cứng Hight Speed Circuit Switched Data Hệ thống chuyển mạch kênh tốc độ cao I IMT-2000 IMSI IP International Mobile Telecommunication Tiêu chuẩn thơng tin di động tồn cầu International Mobile Subscriber Identity Số nhận dạng thuê bao di động quốc tế Internet Protocol iii IS-54 IS-136 IS-95A ISDN ITU-R IWF Giao thức Internet Interim Standard 54 Tiêu chuẩn thông tin di động TDMA Mỹ (do AT&T đề xuất) Interim Standard 136 Tiêu chuẩn thông tin di động TDMA cải tiến Mỹ (AT&T) Interim Standard 95A Tiêu chuẩn thông tin di động TDMA cải tiến Mỹ (Qualcomm) Integrated Servive Digital Network Mạng số đa dịch vụ International Mobile Telecommunication Union Radio Sector Liên minh viễn thông quốc tế - phận vô tuyến InterWorking Function Chức tương tác mạng L LAC LAI LLC LR Link Access Control Điều khiển truy nhập liên kết Location Area Indentify Nhận dạng vùng vị trí Logical Link Control Điều khiển liên kết logic Location Registration Đăng ký vị trí M ME MS MTP MSC Mobile Equipment Thiết bị di động Mobile Station Trạm di động Message Transfer Part Phần truyền tin Mobile Service Switching Center Tổng đài di động N NAS Node B NSS Non-Access Stratum Tầng không truy nhập Là nút logic kết cuối giao diện IuB với RNC Network and Switching Subsystem Hệ thống chuyển mạch O ODMA Opportunity Driven Multiplex Access Đa truy cập theo hội iii