Bài giảng: Công nghệ 3G WCDMA doc

1 BÀI GIẢNG KHOÁ HỌC CÔNG NGH CÔNG NGH Ệ Ệ 3G WCDMA 3G WCDMA UMTS UMTS TS. Nguy TS. Nguy ễ ễ n Ph n Ph ạ ạ m Anh D m Anh D ũ ũ ng ng 2 N N Ộ Ộ I DUNG I DUNG ¾ Chương 1. TỔNG QUAN MẠNG 3G WCDMA UMTS ¾ Chương 2. CÔNG NGHỆ ĐA TRUY NHẬP CỦA WCDMA ¾ Chương 3. GIAO DIỆN VÔ TUYẾN CỦA WCDMA ¾ Chương 4. TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO (HSPA) ¾ KẾT LUẬN 3 CHƯƠNG I CHƯƠNG I T T Ổ Ổ NG QUAN 3G WCDMA UMTS NG QUAN 3G WCDMA UMTS 4 PH PH Á Á T TRI T TRI Ể Ể N TTDĐ LÊN N TTDĐ LÊN 4G 4G 5 L L Ị Ị CH TRÌNH NGHIÊN C CH TRÌNH NGHIÊN C Ứ Ứ U PH U PH Á Á T TRI T TRI Ể Ể N N TRONG 3GPP TRONG 3GPP 6 QU QU Á Á TRÌNH NGHIÊN C TRÌNH NGHIÊN C Ứ Ứ U TĂNG T U TĂNG T Ố Ố C C Đ Đ Ộ Ộ S S Ố Ố LI LI Ệ Ệ U TRONG 3GPP U TRONG 3GPP 7 KI KI Ế Ế N TR N TR Ú Ú C CHUNG C C CHUNG C Ủ Ủ A M A M Ộ Ộ T M T M Ạ Ạ NG 3G NG 3G RAN: Radio Access Network: RAN: Radio Access Network: m m ạ ạ ng ng truy truy nh nh ậ ậ p p vô vô tuy tuy ế ế n n , BTS: Base Transceiver Station: , BTS: Base Transceiver Station: tr tr ạ ạ m m thu thu ph ph á á t t g g ố ố c c , BSC: Base Station Controller: , BSC: Base Station Controller: b b ộ ộ đi đi ề ề u u khi khi ể ể n n tr tr ạ ạ m m g g ố ố c c , RNC: , RNC: Rado Rado Network Controller: Network Controller: b b ộ ộ đi đi ề ề u u khi khi ể ể n n tr tr ạ ạ m m g g ố ố c c . CS: Circuit Switch: . CS: Circuit Switch: chuy chuy ể ể n n m m ạ ạ ch ch kênh kênh , PS: , PS: Packet Switch: Packet Switch: chuy chuy ể ể n n m m ạ ạ ch ch g g ó ó i i , SMS: Short Message , SMS: Short Message Servive Servive : : d d ị ị ch ch v v ụ ụ nh nh ắ ắ n n tin. tin. Server: Server: m m á á y y ch ch ủ ủ . PSTN: Public Switched Telephone Network: . PSTN: Public Switched Telephone Network: m m ạ ạ ng ng đi đi ệ ệ n n tho tho ạ ạ i i chuy chuy ể ể n n m m ạ ạ ch ch công công c c ộ ộ ng ng , PLMN: Public Land Mobile Network: , PLMN: Public Land Mobile Network: mang mang di di đ đ ộ ộ ng ng công công c c ộ ộ ng ng m m ặ ặ t t đ đ ấ ấ t t 8 CHUY CHUY Ể Ể N M N M Ạ Ạ CH KÊNH (CS) CH KÊNH (CS) V V À À CHUY CHUY Ể Ể N M N M Ạ Ạ CH G CH G Ó Ó I (PS) I (PS) 9 D D Ị Ị CH V CH V Ụ Ụ CS V CS V À À D D Ị Ị CH V CH V Ụ Ụ PS PS ¾ Dịch vụ chuyểnmạch kênh (CS Service) là dịch vụ trong đómỗi đầucuối đượccấp phát một kênh riêng và nó toàn quyểnsử dụng tài nguyên của kênh này trong thờigiancuộcgọituynhiênphảitrả tiềncho toàn bộ thời gian này dù có truyền tin hay không. ¾ Dịch vụ chuyểnmạch gói (PS Service) là dịch vụ trong đó nhiều đầucuối cùng chia sẻ một kênh và mỗi đầucuốichỉ chiếmdụng tài nguyên của kênh này khi có thông tin c ầntruyềnvànóchỉ phảitrả tiền theo lượng tin đựơctruyềntrênkênh. 10 ATM V ATM V À À IP SWITCH IP SWITCH ¾ ATM (Asynchronous Transfer Mode: chếđộtruyên dẫndị bộ) là công nghệ thựchiện phân chia thông tin cầnphát thành các tế bào 53 byte để truyềndẫnvàchuyểnmạch. Một tế bào ATM gồm 5 byte tiêu đề (có chứa thông tin định tuyến) và 48 byte tảitin (chứasố liệucủangườisử dụng). ¾ Chuyểnmạch hay Router IP (Internet Protocol) cũng là một công nghệ thựchiện phân chia thông tin phát thành các gói đựơcgọilàtải tin (Payload). Sau đómỗigóiđựơc gán mộttiêuđề chứa các thông tin địachỉ cầnthiếtchochuyển mạch. Trong thông tin di động do vị trí của đầucuốidiđộng thay đổi nên cầnphảicóthêmtiêuđề bổ sung để đinh tuyến theo vị trí hiệnthờicủa máy di động. Quá trình định tuyếnnày đựơcgọilàtruyền đường hầm (Tunnel). Có hai cơ chếđể thựchiện điều này: MIP (Mobile IP: IP di động) và GTP (GPRS Tunnel Protocol: giao thức đường hầm GPRS). [...]... nỗ lực nhất được thực hiện trên nền cơ sở (e-mail, tải xuống file: Video Download) 13 CÁC TỐC ĐỘ BIT ĐƯỢC 3G WCDMA UMTS HỖ TRỢ • • • • Vùng 1: trong nhà, ô pico, Rb ≤ 2Mbps Vùng 2: thành phố, ô micro, Rb ≤ 384 kbps Vùng 2: ngoại ô, ô macro, Rb ≤ 144 kbps Vùng 4: Toàn cầu, Rb = 12,2 kbps 14 3G WCDMA UMTS R3 (1999) 15 THIÊT BỊ NGƯỜI SỬ DỤNG UE: USER EQUIPMENT THIẾT BỊ ĐẦU CUỐI (TE: TERMINAL EQUIPMENT)... Giao diện Iub nối nút B và RNC Khác với GSM đây là giao diện mở 21 KIẾN TRÚC 3G WCDMA UMTS R4 22 MIỀM CS CHUYỂN THÀNH CHUYỂN MẠCH MỀM MSC SERVER GMSC SERVER (MSC SERVER CỔNG) MGW (MEDIA GETWAY: CỔNG PHƯƠNG TIÊN SS7GW (SS7 GATEWAY: CỔNG BÁO HIỆU SỐ BẨY) HSS (HOME SUBSCRIBER SERVER: MÁY CHỦ THUÊ BAO THƯỜNG TRÚ) 23 KIẾN TRÚC 3G WCDMA UMTS R5 VÀ R6 24 PHÂN HỆ ĐA PHƯƠNG TIÊN IP IMS: IP MULTIMEDIA SUBSYSTEM... đầu vào tunnel vào một tiêu đề mới chứa địa chỉ hiện thời của máy di động Tháo bao gói IP tại đầu ra tunnel bằng cách loại bỏ tiêu đề tunnel 11 CHUYỂN MẠCH TUNNEL THEO GTP TRONG 3G UMTS 12 CÁC LOẠI LƯU LƯỢNG VÀ DỊCH VỤ ĐƯỢC 3GWCDMA UMTS HỖ TRỢ Loại hội thoại (Conversational, rt): Thông tin tương tác yêu cầu trễ nhỏ (thoại chẳng hạn) Loại luồng (Streaming, rt): Thông tin một chiều đòi hỏi dịch vụ luồng... CHUYỂN TỪ R4 SANG R5 26 CHIẾN LƯỢC DỊCH CHUYỂN GSM SANG UMTS: 3GR1.1 - ĐỒNG TỒN TẠI GSM/GPRS/UMTS 27 CHIẾN LƯỢC DỊCH CHUYỂN GSM SANG UMTS: 3GR2.1 - TÍCH HƠP GSM/GPRS/UMTS 28 CHIẾN LƯỢC DỊCH CHUYỂN GSM SANG UMTS: 3GR3.1 – CẤU TRÚC RAN THỐNG NHẤT 29 CẤU HÌNH ĐỊA LÝ CỦA 3G PHÂN CHIA THEO VÙNG MSC/VLR VÀ SGSN 30 PHÂN CHIA THEO LA VÀ RA 31 PHÂN CHIA THEO Ô a) Phân chia vùng các vùng định vị thành các ô LA1... MSC LA4 LA5 LA3 b) Phân chia vùng các vùng định tuyến thành các ô RA1 VLR RA3 SGSN LA6 ô1 ô2 ô3 ô4 ô5 ô6 RA2 RA6 RA4 LA5 ô1 ô2 ô3 ô4 ô5 ô6 32 MẪU Ô 33 TỔNG KẾT PHÂN CHIA ĐỊA LÝ 34 CHƯƠNG 2 CÔNG NGHỆ ĐA TRUY NHẬP CỦA WCDMA 35 TRẢI PHỔ CHUỖI TRỰC TIẾP DSSS: DIRECT SEQUENCE SPECTRUM SPREADING 36 ... CONTROL FUNCTION: CHỨC NĂNG ĐIỀU KHIỂN CÔNG PHƯƠNG TIỆN) MGW (MEDIA GATEWAY: CỔNG PHƯƠNG TIỆN) MRF (MULTIMEDIA RESOURCE FUNCTINON: CHỨC NĂNG TÀI NGUYÊN ĐA PHƯƠNG TIỆN) T-SGW (TRANSPORT SIGNALLING GATEWAY: CỔNG BÁO HIỆU TRUYỀN TẢI) R-SGW (ROAMING SIGNALLING GATE WAY: CỔNG BÁO HIỆU CHUYỂN MẠNG) 25 SƠ ĐỒ CHUYỂN TỪ R4 SANG R5 26 CHIẾN LƯỢC DỊCH CHUYỂN GSM SANG UMTS: 3GR1.1 - ĐỒNG TỒN TẠI GSM/GPRS/UMTS 27... DẠNG THIẾT BỊ) 20 TỔNG KẾT GIAO DIỆN Giao diện Cu Giao diện Cu là giao diện chuẩn cho các card thông minh Trong UE đây là nơi kết nối giữa USIM và UE Giao diẹn Uu Giao diện Uu là giao diện vô tuyến của WCDMA trong UMTS Đây là giao diện mà qua đó UE truy nhập vào phần cố định của mạng Giao diện này nằm giữa nút B và đầu cuối Giao diện Iu Giao diện Iu kết nối UTRAN và CN Nó gồm hai phần, IuPS cho miền . 1 BÀI GIẢNG KHOÁ HỌC CÔNG NGH CÔNG NGH Ệ Ệ 3G WCDMA 3G WCDMA UMTS UMTS TS. Nguy TS. Nguy ễ ễ n Ph n Ph ạ ạ m Anh D m Anh D ũ ũ ng ng 2 N N Ộ Ộ I DUNG I DUNG ¾ Chương 1. TỔNG QUAN MẠNG 3G WCDMA. CÔNG NGHỆ ĐA TRUY NHẬP CỦA WCDMA ¾ Chương 3. GIAO DIỆN VÔ TUYẾN CỦA WCDMA ¾ Chương 4. TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO (HSPA) ¾ KẾT LUẬN 3 CHƯƠNG I CHƯƠNG I T T Ổ Ổ NG QUAN 3G WCDMA UMTS NG QUAN 3G WCDMA. CH TUNNEL THEO GTP TRONG 3G UMTS TRONG 3G UMTS 13 C C Á Á C LO C LO Ạ Ạ I LƯU LƯ I LƯU LƯ Ợ Ợ NG V NG V À À D D Ị Ị CH V CH V Ụ Ụ ĐƯ ĐƯ Ợ Ợ C 3GWCDMA UMTS H C 3GWCDMA UMTS H Ỗ Ỗ TR TR Ợ Ợ ¾