Đang tải... (xem toàn văn)
9418T Trang 5 Danh mừc cÌc tử viết t¾t 3G Third Generation – Thế hệ thự ba3GPP Third Generation Partnership Project – Dỳ Ìn Ẽội tÌc 3GATM Asynchronous Transfer Mode – Chế Ẽờ truyền khẬn
Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học bách khoa hµ néi Luận văn thạc sĩ khoa học Ngành: điện tử - viễn thông Nghiên cứu công nghệ WCDMA ứng dụng cho phát triển mạng thông tin di động Mobifone Lê Hà nội 2006 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131477161000000 mục lục Danh mục từ viết tắt 18T 18T Mở đầu Chơng I 18T 18T Giíi thiƯu chung 18T 18 T 1.1 Môc tiêu nhiệm vụ đề tài 18T 18T 1.1.1 Môc tiêu đề tài 18T 18T 1.1.2 NhiƯm vơ cđa ®Ị tµi 18T 18T 1.2 Tình hình phát triển công nghệ 3G giới Việt Nam 18T 18T 1.2.1 Tình hình phát triển 3G trªn thÕ giíi 18T 18 T 1.2.2 Xu hớng phát triển 3G Việt Nam 12 18T 18T 1.3 So s¸nh hƯ thèng WCDMA víi c¸c hƯ thèng 2G 16 18T 18T 1.3.1 So sánh WCDMA GSM 16 18T 18T 1.3.2 So sánh WCDMA IS-95 17 18T 18T 1.4 So sánh, đánh giá công nghệ W-CDMA vµ CDMA - 2000 18 18T 18T 1.4.1 §iĨm gièng 18 18T 18T 1.4.2 Những khác biệt chÝnh 18 18T 18T 1.4.3 Đặc điểm băng tần 20 18T 18T 1.4.4 Nh÷ng ph¸t triĨn tiÕp 20 18T 18T Ch¬ng II 22 18T 18 T hÖ thèng WCDMA 22 18T 18T 2.1 HÖ thống thông tin trải phổ 22 18T 18 T 2.2 Giíi thiÖu chung hÖ thèng UMTS 24 18T 18T 2.3 M¹ng truy nhËp UTRAN 26 18T 18T 2.3.1 Đặc tính mạng UTRAN 26 18T 18T 2.3.2 CÊu tróc hƯ thèng 28 18T 18T 2.4 M¹ng lâi CN 29 18T 18T 2.5 ThiÕt bÞ ngêi sư dông UE (user Equipment) 30 18T 18T 2.6 C¸c giao diƯn më 30 18T 18T 2.7 M¹ng trun dÉn 31 18T 18T Ch¬ng III 33 18T 18 T điều kiện kỹ thuật, công nghệ cho trình 18T chuyển ®ỉi lªn 3g 33 18T 3.1 Khả chuyển đổi 2G lªn 3G 33 18T 18T 3.1.1 Phân tích khả chun ®ỉi 33 18T 18T 3.1.2 Các điều kiện vấn đề đặt cho bớc chuyển đổi 35 18T 18T 3.2 Cấu trúc hệ thống GSM tồn 36 18T 18T 3.2.1 Ph©n hƯ ®iỊu khiĨn tr¹m gèc BSS 37 18T 18T 3.2.2 Phân hệ điều khiển chuyển m¹ch NSS 38 18T 18T 3.2.3 Phân hệ khai thác bảo dỡng mạng NMS 40 18T 18T 3.2.4 Ph©n hƯ m¸y MS 40 18T 18T 3.3 Giai đoạn HSCSD 40 18T 18T 3.4 Giai đoạn GPRS 41 18T 18T 3.5 Giai đoạn EDGE 45 18T 18 T 3.6 Giai đoạn UMTS 48 18T 18T Ch¬ng IV 50 18T 18T Các Phơng án công nghệ giải pháp phát triển mạng 18T lên 3G cho mobifone 50 18T 4.1 Giíi thiƯu vỊ c«ng ty VMS Mobifone 50 18T 18T 4.2 Đánh giá sở hạ tầng mạng cã 51 18T 18T 4.2.1 CÊu tróc m¹ng hiƯn t¹i 51 18T 18T 4.2.2 Đánh giá chung triển khai nâng cấp mạng Mobifone lên 3G 56 18T 18T 4.3 Phân tích phơng án lựa chọn giải pháp 61 18T 18T 4.3.1 Phân tích phơng án 62 18T 18T 4.3.1.1 Phơng án 3G theo chuẩn 3GPP R99 62 18T 18T 4.3.2 Lùa chän ph¬ng án công nghệ giải pháp mạng 69 18T 18T 4.4 Tính toán thông số mạng xây dựng cấu trúc mạng 70 18T 18T 4.4.1 Dự báo nhu cầu phát triển lu lợng m¹ng 3G 72 18T 18T 4.4.2 Một số mục tiêu chất lợng mạng cần đạt ®ỵc triĨn khai 18T 18T 73 4.4.3 Tính toán suy hao đờng truyền bán kÝnh cell 73 18T 18T 4.4.4 TÝnh dung lợng mạng 75 18T 8T 4.4.5 CÊu tróc m¹ng Mobifone theo chuÈn 3GPP- R4/5 81 18T 18T 4.5 Một số thiết bị mạng 3G Siemens 83 18T 18T 4.5.1 Media Gateway: CMX-3500 83 18T 18T 4.5.2 Media Gateway: CMG-3500 85 18T 18T 4.5.3 Node B: NB - 861 86 18T 18T 4.5.4 Nút hỗ trợ dịch vÞ GPRS cỉng GGSN: CPG-3300 88 18T 18T 4.5.5 Nút hỗ trợ dịch vụ GPRS, SGSN: CPX-5000 89 18T 18T 4.5.6 Trung t©m chuyển mạch di động: CMX - 5000 91 18T 18T 4.5.7 Bộ điều khiển mạng vô tuyÕn: RNC 750 92 18T 18T Kết luận kiến nghị triển khai 94 18T 18T Tµi liƯu tham kh¶o 96 18T 18 T Danh mơc c¸c tõ viÕt t¾t 3G Third Generation – ThÕ hƯ thø ba 3GPP Third Generation Partnership Project Dự án đối tác 3G ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền không đồng BSC Base Station Controller Bộ điều khiển trạm gốc BSS Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân mà EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution – Tèc ®é liệu cao FDD Frequency Division Duplex Song công phân tần GGSN Gateway GPRS Support Node Nút hỗ trợ cổng GPRS GPRS General Packet Radio Service Dịch vơ v« tun gãi chung GSM Global System for Mobile Communications – HÖ thèng GSM HLR Home Location Register – Bộ đăng ký vị trí thờng trú HSCSD High Speed Circuit Switched Data Dữ liệu chuyển mạch kênh tốc ®é cao IP Internet Protocol – Giao thøc Internet ITU International Telecommunications Union Liên minh viễn thông quốc tế IPv6 IP version IP phiên IWF Internetworking Functions Khối chức liên mạng MAP (GSM) Mobile Application Protocol – Giao thøc øng dơng di ®éng MS Mobile Staion Máy di động MSC Mobile Switching Center Trung tâm chuyển mạch di động PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch gói công cộng RAN Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến SGSN Serving GPRS Support Node Nút hỗ trợ phục vụ GPRS SMS Short Message Service Dịch vụ nhắn tin ngắn TCP Trasmission Control Protocol – Giao thøc ®iỊu khiĨn trun TDD Time Division Duplex Song công phân thời TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân thời nghiệp viễn th«ng UMTS Universal Mobile Telecommunications System – HƯ thèng th«ng tin di ®éng UMTS UTRA Universal Terrestrial Radio Access – Truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS VLR Visitor Location Register Bộ đăng ký vị trí tạm trú VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo MAP Wireless Application Protocol – Giao thøc øng dơng v« tun W-CDMA Wideband Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân mà băng rộng mở đầu Nhu cầu trao đổi thông tin nhu cầu thiết yếu xà hội đại Sự đời thông tin di động bớc ngoặt lịch sử ngành viễn thông nh bớc phát triển quan trọng loài ngời Qua trình phát triển ngày ®ã lµ mạng di động 3G Cùng với việc cho phép kết nối nơi, lúc, khả mạng 3G 3G mang tới nhiều tiện ích, ứng dụng khả di động cho Internet Các dịch vụ xuất nhắn tin đa phương tiện, dịch vụ định vị, dịch vụ thông tin cá nhân, vui chơi giải trí, dịch vụ ngân hàng, tốn điện tử phát triển mạnh ë ViƯt Nam, c¸c hƯ thống thông tin di động hệ thứ ba đà đợc nhanh chóng triển khai theo kịp xu chung giới tiến tới mạng hệ sau 3G cung cấp dịch vụ mới, việc nghiên cứu để triển khai, chuyển đổi sang mạng 3G Việt Nam cần thiết §èi với nhà khai thác mạng di động GSM đích 3G hệ thống thông tin di động CDMA băng rộng (WCDMA) theo chuẩn IMT-2000 Xuất phát từ định hớng này, luận văn đề cập đến (Nghiên cứu công nghệ WCDMA ứng dụng cho phát triển mạng thông tin di động Mobifone) nghiên cứu tổng quan công nghệ W-CDMA hệ thống thông tin di động W-CDMA nói chung, phân tích trình phát triển lên 3G từ ứng dụng lựa chọn, tính toán dụng lợng mạng sở xây dựng cấu trúc 3G, phù hợp với xu hớng phát triển mạng thông tin di động Mobifone Luận văn đợc chia làm chơng: Chơng 1: Giới thiệu chung tình hình phát triển di động 3G tên giới ViƯt nam Ch¬ng 2: HƯ thèng WCDMA: Giíi thiƯu tỉng quan công nghệ hệ thống WCDMA Chơng 3: Phân tích trình phát triển lên mạng 3G Chơng 4: ứng dụng mạng 3G cho phát triển mạng Mobifone, Mặc dù đà cố gắng đà nhận đợc nhiều ý kiến đóng góp quí báu từ thầy cô giáo, nhng thời gian có hạn, luận văn cha thể sâu vào nhiều khía cạnh kỹ thuật khác Song vấn đề mà luận văn đề cập tới yếu tố quan trọng đà đa vào sử dụng nh ứng dụng phát triển mạng thông tin di động 3G Rất mong đợc đóng góp giúp đỡ thầy cô giáo đồng nghiệp để luận văn đợc kết tốt Sau em xin chân thành cám ơn thầy giáo TS Nguyễn Văn Khang, ngời trực tiếp hớng dẫn giúp đỡ em hoàn thành luận văn Em xin cám ơn thầy cô giáo khoa Điện tử - Viễn thông đà giúp đỡ em suốt trình học tập nh trình hoàn thành luận văn Tác giả Lê Duy Thanh Chơng I Giới thiệu chung 1.1 Mục tiêu nhiệm vụ đề tài 1.1.1 Mục tiêu đề tài Nghiên cứu công nghệ WCDMA trình nâng cấp mạng GSM(2G) lên WCDMA(3G) để ứng dụng cho phát triển mạng thông tin di động Mobifone 1.1.2 Nhiệm vụ đề tài Đánh giá tình hình phát triển công nghệ mạng 3G giới nh Việt Nam nêu lên cần thiết phát triển 3G Việt Nam Tổng quan công nghệ WCDMA mạng UMTS phân tích trình phát triển để nâng cấp mạng GSM (2G) lên mạng WCDMA (3G) Đa phơng án thực phát triển mạng GSM lên 3G cho Mobifone, lựa chọn đề xuất phơng án tối u, để đảm bảo phát triển mạng tốt mặt kỹ thuật mặt kinh tế cho việc đầu t có hiệu Tính toán sơ thông số kỹ thuật mạng vô tuyến dựa khả tăng trởng thuê bao 3G Trên sở lựa chọn giải pháp công nghệ xây dựng cấu trúc mạng cho phần truy nhập vô tuyến phần mạng lõi 1.2 Tình hình phát triển công nghệ 3G giới Việt Nam 1.2.1 Tình hình phát triển 3G giới Cho đến tháng 8/2005, giới đà cã 45 níc (vµ vïng l·nh thỉ) cÊp tỉng céng 151 giấy phép kinh doanh thông tin di động hệ thứ ba (3G) Điểm qua vùng, số nớc phát triển Châu Âu Nhật Bản đà cấp phép sớm, nớc vùng lÃnh thổ phát triển bắt đầu cấp phÐp, cã nhiỊu níc cha cÊp giÊy phÐp nµo Nhng giấy phép 3G chuyển dịch sang nớc vùng lÃnh thổ phát triển Châu á, Châu Phi Châu Âu Việc cấp giấy phép 3G nớc chuyển dịch từ phơng thức phát mÃi sang phơng thức gọi thầu Dịch vụ 3G phát triển theo dạng bậc thang Việc đánh giá tổng hợp mặt nh mức độ ứng dụng, quy mô hộ dùng, độ hoàn thiện máy đầu cuối, việc xây dựng mạng lới sử dụng dịch vụ v.v 3G, cho thấy dịch vụ 3G vùng giới thể phát triển theo dạng bậc thang Dịch vụ 3G Nhật Bản Hàn Quốc phát triển cao Nhờ có thúc đẩy phủ thái độ tích cực nhà kinh doanh, dây chuyền công nghiệp 3G hai nớc bắt đầu phát triển sớm; việc kích thích thị trờng thời gian đầu tốt, ngêi dïng cịng tha thiÕt víi dÞch vơ míi Sù phát triển dịch vụ 3G Châu Mỹ (chủ yếu nớc Mỹ) tơng đối chậm chạp, lạc hậu phạm vi toàn cầu Bốn nhà khai thác dịch vụ vô tuyến chủ yếu Mỹ gần bắt đầu cung cấp dịch vụ 3G, mạng lới phủ sóng thành phố lớn Mức độ phát triển chung thị trờng thông tin di động nớc Tây Âu cao, mức phổ cập dịch vụ di động lên đến khoảng 90%, nhng nhà khai thác truyền thống triển khai dịch vụ 3G tơng đối thận trọng, mà phát triển tơng đối chậm chạp Các nớc vùng lÃnh thổ Trung Đông Âu Đông - Nam phần lớn giai đoạn chuẩn bị cho 3G Số hộ dùng 3G phân bố không Phân tích theo khu vực, vào năm 2004, 50% số hộ dùng 3G toàn cầu Nhật Bản Hàn Quốc, gần 20% Italia, 16% Anh quốc Mức độ phát triển dịch vụ 3G Nhật Bản Hàn Quốc, hai nớc Châu á, chiếm hàng đầu giới, nhng dịch vụ 3G đa số nớc khu vực giai đoạn chuẩn