Đồ án tốt nghiệp tổng quan hệ thống thông tin di động 3g công nghệ WCDMA triển khai mạng 3g WC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Lời nói đầu LỜI NĨI ĐẦU Nhu cầu trao đổi thông tin nhu cầu thiết yếu sống xã hội, xã hội đại ngày địi hỏi thơng tin cần trao đổi lĩnh vực phải đảm bảo yếu tố tốc độ nhanh chóng, tiện lợi độ xác cao Với nhu cầu vậy, ngày thông tin di động trở thành ngành công nghiệp viễn thông phát triển nhanh mang lại nhiều lợi nhuận cho nhà khai thác Sự phát triển thị trường viễn thông di động thúc đẩy mạnh mẽ việc nghiên cứu triển khai hệ thống thông tin di động tương lai Hệ thống di động hệ hai, với GSM ví dụ điển hình phát triển mạnh mẽ nhiều quốc gia Tuy nhiên, thị trường viễn thông mở rộng thể rõ hạn chế dung lượng băng thông hệ thống thông tin di động hệ hai Sự đời hệ thống di động hệ ba (3G) tất yếu, theo hướng cung cấp dịch vụ đa phương tiện nhằm đáp ứng nhu cầu ngày tăng đa dạng người sử dụng Trong đề tài mình, em xin giới thiệu hệ thống thơng tin di động hệ ba với công nghệ WCDMA Công nghệ WCDMA công nghệ CDMA băng rộng đa truy nhập phân chia theo maõ Trong đồ án “Tổng quan hệ thống thông tin di động 3G công nghệ WCDMA & triển khai mạng 3G WCDMA Viettel” em trình bày nhìn tổng quan mạng 3G sử dụng công nghệ WCDMA tiển khai mạng 3G Viettel, cụ thể gồm có chương sau: Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin di động 3G công nghệ WCDMA Chương 2: Cấu trúc mạng 3G WCDMA Chương 3: Kỹ thuật mạng 3G WCDMA Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA Viettel Trong đề tài mình, em cố gắng trình bày thật đọng vấn đề công nghệ WCDMA Tuy nhiên, kiến thức tài liệu có hạn nên khơng thể tránh khỏi sai sót, cịn nhiều vấn đề chưa giải thỏa đáng Em mong nhận bảo thầy giáo, góp ý phê bình bạn Trong thời gian hoàn thành đồ án em nhận giúp đỡ tận tình thầy Th.S Võ Trường Sơn, bảo ân cần thầy cô giáo khoa Điện – Điện tử Em xin chân thành cảm ơn! TP.Hồ Chí Minh tháng 05/2010 Sinh viên Nguyễn Văn Sáu GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang SVTH: Nguyễn Văn Sáu Mục lục  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 1  MỤC LỤC 2  DANH MỤC THUẬT NGỮ VÀ VIẾT TẮT 5  DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ 10 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G 13  1.1 Giới thiệu chung 13  1.1.1 Mở đầu 13  1.1.2 Giới thiệu công nghệ 3G 14  1.2 Lịch sử phát triển hệ thống thông tin di động 3G WCDMA 15  1.2.1 Lịch trình nghiên cứu phát triển hệ thống thơng tin di động hệ ba 15  1.2.2 Sơ lược q trình phát triển hệ thống thơng tin di động đến hệ 16  1.3 Cơ sở xây dựng hệ thống 3G WCDMA 17  1.3.1 Các tiêu chuẩn 17  1.3.2 Các phiên 3G WCDMA 18  1.4 Lộ trình phát triển hệ thống thông tin di động từ 3G lên 4G 19  1.4.1 Giới thiệu hệ thống thông tin di động 4G 19  1.4.2 Mơ hình mạng 4G 19  1.4.3 Các yêu cầu mạng 4G 21  1.4.4 Lộ trình phát triển lên 4G 24  CHƯƠNG 2:CẤU TRÚC MẠNG WCDMA 25  2.1 Kiến trúc tổng quát 25  2.1.1 Kiến trúc chung mạng 3G WCDMA 25  2.1.2 Cấu hình địa lý mạng 3G WCDMA 29  2.1.3 Các giao diện mở UMTS: 32  2.2 Mạng truy nhập vô tuyến UTRAN 33  2.2.1 Trạm gốc (Node B) 33  2.2.2 Khối điều khiển mạng vô tuyến RNC 34  2.3 Mạng trục 34  2.3.1 Trung tâm chuyển mạch di động MSC 34  2.3.2 MSC cổng (GMSC) 34  2.3.3 Nốt hỗ trợ phục vụ GPRS (SGSN) 34  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang SVTH: Nguyễn Văn Sáu Mục lục  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.3.4 Nốt hỗ trợ cổng GPRS (GGSN) 34  2.3.5 Bộ ký định vị thường trú HLR 34  2.3.6 Bộ đăng ký định vị tạm trú VLR 35  2.3.7 Bộ đăng ký nhận dạng thiết bị EIR 35  2.3.8 Trung tâm nhận thực AuC 35  2.3.9 Mạng trục IP 35  CHƯƠNG 3: KỸ THUẬT CỦA MẠNG 3G WCDMA 36  3.1 Các kỹ thuật mạng 3G WCDMA 36  3.1.1 Kỹ thuật trải phổ đa truy nhập theo mã 36  3.1.2 Giao diện vô tuyến 3G WCDMA 39  3.1.3 Truy nhập gói tốc độ cao (HSPA) 52  3.2 Thiết lập gọi 3G WCDMA 58  3.3 Chuyển giao 3G WCDMA 60  3.3.1 Khái quát chuyển giao hệ thống thông tin di động 60  3.3.2 Chuyển giao tần số 64  3.3.3 Chuyển giao hệ thống WCDMA GSM 78  3.3.4 Chuyển giao tần số WCDMA 80  3.4 Điều khiển công suất mạng 3G WCDMA 81  3.4.1 Điều khiển cơng suất vịng kín đường lên 82  3.4.2 Điều khiển cơng suất vịng kín đường xuống 83  3.5 Dịch vụ chất lượng dịch vụ mạng 3G WCDMA 84  3.5.1 Phân loại dịch vụ 85  3.5.2 Các dịch vụ sở 85  3.5.3 Các dịch vụ mạng UMTS 88  3.5.4 Chất lượng dịch vụ (QoS) UMTS 89  CHƯƠNG 4: TRIỂN KHAI MẠNG 3G WCDMA CỦA VIETTEL 90  4.1 Giới thiệu sơ lược hệ thống GSM Viettel 90  4.2 Triển khai 3G Viettel 95  4.2.1 Sự dịch chuyển từ GSM sang 3G 95  4.2.2 Node B Viettel 97  4.2.3 Một số dịch vụ 3G Viettel cung cấp 99  KẾT LUẬN 102  HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 102  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang SVTH: Nguyễn Văn Sáu Mục lục  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 103  NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT 104  DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 105  GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang SVTH: Nguyễn Văn Sáu Thuật ngữ viết tắt  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THUẬT NGỮ VÀ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Giải thích 1G First Generation Hệ thống thơng tin di động hệ thứ 2G Second Generation Hệ thống thông tin di động hệ thứ 3G Third Generation Hệ thống thông tin di động hệ thứ 3GPP Third Generation Dự án hợp tác thông tin di động hệ thứ Partnership Project A APICH Auxilialy Pilot Channel Kênh hoa tiêu phụ ATM Asynchronous Tranfer Mode Kiểu truyền dẫn bất đồng AuC Authentication Centre Trung tâm nhận thực BCCH Broadcast Control Channel Kênh điều khiển quảng bá BCH Broadcast Channel Kênh quảng bá BER Bit Error Rate Tỷ lệ lỗi Bit BMC Broadcast/Multicast Control Điều khiển quảng bá BS Base Station Trạm gốc BSS Base Station System Phân hệ trạm gốc BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát vô tuyến CCCH Common Cotrol Channel Kênh điều khiển chung CCPCH Common Control Physical Kênh vật lý điều khiển chung B C Channel CLPC Closed Loop Power Control Điều khiển cơng suất vịng kín CM Communication Managerment Quản lý thông tin CN Core Network Mạng lõi COMC Communication Control Điều khiển thông tin CPCH Common Packet Channel Kênh gói chung CPICH Common Pilot Channel Kênh hoa tiêu chung CRNC Controlling Radio Network Bộ điều khiển mạng truy nhập vô tuyến CS GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang SVTH: Nguyễn Văn Sáu Thuật ngữ viết tắt  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Controller CTCH Common Traffic Channel Kênh lưu lượng chung DCCH Dedicated Control Channel Kênh điều khiển dành riêng DCH Dedicated Channel Kênh dành riêng DPCH Dedicated Physical Channel Kênh vật lý dành riêng đường xuống DPCCH Dedicated Phy Control Chanel Kênh vật lý điều khiển dành riêng DPDCH Dedicated Phy Data Channel Kênh vật lý liệu dành riêng DRNC Drift Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến DTCH Dedicated Traffic Channel Kênh lưu lượng dành riêng EACH Enhanced Access Channel Kênh truy nhập tăng cường EDGE Enhanced Data Rate For Tốc độ Bit tăng cường cho hệ thống GSM Evolution GSM EGPRS Enhanced GPRS GPRS mở rộng EIR Equipment Identity Centre Trung tâm nhận thực thiết bị FACH Forward Access Channel Kênh truy nhập đường xuống FBI Feedback Information Thông tin phản hồi FCCH Frequency Correction Chanel Kênh hiệu chỉnh tần số FCH Fundamental Channel Kênh sở FDD Frequency Division Duplex Đa truy nhập phân chia theo tần số FER Frame Error Rate Tỷ lệ lỗi khung GGSN Gateway GPRS Support Mode Nút hổ trợ cổng GPRS GMSC Gateway MSC MSC cổng GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vơ tuyến gói chung GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu GSM Global System for Mobile Hệ thống thơng tin di động tồn cầu D E F G Communications H HLR Home Location Register Thanh ghi định vị thướng trú HSCSD Hight Speed Circuit Switched Chuyển mạch kênh liệu tốc độ cao GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang SVTH: Nguyễn Văn Sáu Thuật ngữ viết tắt  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Data I ID Identifier Nhận dạng IETF Internet Enginer Task Group Nhóm kỹ sư đặc trách Internet IMT-2000 International Mobile Tiêu chuẩn viễn thông di động quốc tế Communication 2000 ITU 2000 International Hiệp hội viễn thông quốc tế Telecommunication Union ISDN Intergated Services Digital Ne Mạng số liệu đa dịch vụ L1 Radio Physical Layer Lớp vật lý L2 Radio Data Link Layer Lớp liên kết liệu L3 Radio Network Layer Lớp mạng MAC Medium Access Control Truy nhập môi trường vật lý MAP Mobile Application Part Phần ứng dụng di động ME Mobile Equipment Thiết bị di động MEHO Mobile Evaluated Handover Chuyển giao định máy MGW Media Gateway Cổng phương tiện MM Mobility Management Quản lý di động MS Mobile Station Trạm di động MSC Mobile Switching Center Trung tâm chuyển mạch di động MTP Message Transfer Part Phần chuyển giao tin MTP3 Message Transfer Part Level3 Lớp phần chuyển giao tin MUD Multi-User Detection Phát nhiều người sử dụng NBAP Node B Application Part Phần ứng dụng nút B NEHO Network Evaluated Handover Chuyển giao định mạng NMS Network Management System Phân hệ quản lý mạng O&M Operation and Management Khai thác bảo dưỡng OCCCH ODMA Common Control Kênh điều khiển chung cho ODMA L M N O GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang SVTH: Nguyễn Văn Sáu Thuật ngữ viết tắt  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Channel ODCCH ODMA Dedicated Control Kênh điều khiển riêng cho ODMA Channel ODMA Opportunity Driven Multiple Đa truy nhập theo hội Access ODTCH ODMA Dedicated Traffic Kênh lưu lượng dành riêng cho ODMA Channel OLPC Open Loop Power Control Điều khiển cơng suất vịng hở PC Power Control Điều khiển cơng suất PCCH Paging Control Channel Kênh điều khiển tìm gọi PCH Paging Channel Kênh tìm gọi PCPCH Physical Common Packet Kênh gói chung vật lý PDCP Packet Data Covergence Pro Giao thức hội tụ gói số liệu PDSCH Physical Downlink Shared Kênh chia xẻ đường xuống vật lý P Channel PDU Packet Data Unit Đơn vị số liệu gói PICH Page Indicator Channel Kênh thị tìm gọi PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng PPP Point to Point Protocal Thủ tục điểm - điểm PRACH Physical Random Access Kênh truy nhập ngẫu nhiên vật lý Channel PS Packet Switched Chuyển mạch gói PSTN Public Switched Telephone Mạng điện thoại chuyển mạch công Network cộng Quality of Service Chất lượng dịch vụ RAB Radio Access Bearer Kênh mang truy nhập vô tuyến RACH Random Access Channel Kênh truy nhập ngẫu nhiên RANAP Radio Access Network App.P Phần ứng dụng mạng truy nhập RB Radio Bearer Kênh mang vô tuyến RLC Radio Link Control Điều khiển liên kết vô tuyến Q QoS R GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang SVTH: Nguyễn Văn Sáu Thuật ngữ viết tắt  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến RNS Radio Network Subsystem Phân hệ mạng vô tuyến RNSAP Ra.Net.Sub.App.Part Phần ứng dụng phân hệ mạng vô tuyến RRC Radio Resource Control Điều khiển tài nguyên vô tuyến RRM Radio Resource Management Quản lý tài nguyên vô tuyến SCCH Synchronous Control Channel Kênh đồng SCH Synchronous Channel Kênh bổ sung SDU Service Data Unit Đơn vị số liệu dịch vụ SGSN Serving GPRS Support Mode Nút phục vụ GPRS SHCCH Shared Channel Control Kênh điều khiển phân chia SIR Signal to Interference Ratio Tỷ số tín hiệu nhiễu SM Short Message Bản tin ngắn SRNC Serving RNC RNC phục vụ SSCF Service Specific Chức phối hợp dịch vụ đặc thù S Co-ordination Function T TDD Time Division Duplex Đa truy nhập phân chia theo thời gian TFCI Transport Format Bộ thị kết hợp khuôn dạng truyền Combination Indicator dẫn Transmit Power Command Lệnh điều khiển công suất UE User Equipment Thiết bị người dùng UL Uplink Đường lên UMTS Universal Mobile Hệ thống viễn thông di động toàn cầu TPC U Telecommunication System UTRAN Universal Terrestrial Radio Mạng truy nhập vơ tuyến mặt đất tồn Access Network cầu Vistor Location Registor Thanh ghi định vị tạm trú Wideband Code Division Đa truy nhập theo mã băng rộng V VLR W WCDMA Multiple Access GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang SVTH: Nguyễn Văn Sáu Bảng biểu hình vẽ  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Thí dụ tám mã trực giao 37 Bảng 3.2 Thí dụ nhân hai mã giống bảng 38 Bảng 3.3 Thí dụ nhân hai mã khác bảng mã tập mã 38 Bảng 3.4 Các thông số lớp vật lý W-CDMA 42 Bảng 3.5: Phân bổ băng tần toàn cầu 43 Bảng 3.6 Cấp phát tần số 3G Việt Nam 44 Bảng 3.7: Chuyển đổi kênh truyền tải kênh vật lý 50 Bảng 3.8: Các thông số tốc độ đỉnh R6 HSPA 52 Bảng 3.9: Phân loại dịch vụ 85 Bảng 3.10: Tổng kết loại QoS 89 HÌNH VẼ Hình 1.1: Lịch trình nghiên cứu đưa mạng WCDMA vào khai thác 15 Hình 1.2: Tổng kết trình phát triển thơng tin di động hệ đến hệ 16 Hình 1.3: Mơ hình cấu trúc mạng 4G 20 Hình 1.4: Sự kết hợp mạng khác 21 Hình 1.5: Người dùng mạng khác truy nhập vào hệ thống 22 Hình 1.6: Tính di động mạng 23 Hình 1.7 Lộ trình phát triển công nghệ thông tin di động lên 4G 24 Hình 2.1: Kiến trúc tổng quát mạng di động kết hợp CS PS 25 Hình 2.2: Chuyển mạch kênh (CS) chuyển mạch gói (PS) 27 Hình 2.3: Đóng bao tháo bao cho gói IP q trình truyền tunnel 28 Hình 2.4: Thiết lập kết nối tunnel chuyển mạch tunnel 29 Hình 2.5: Phân chia mạng thành vùng phục vụ MSC/VLR SGSN 30 Hình 2.6: Phân chia vùng phục vụ MSC/VLR SGSN thành LA RA 30 Hình 2.7: Phân chia LA RA 31 Hình 2.8: Các kiểu mẫu ô 31 Hình 2.9: Các khái niệm phân chia vùng địa lý 3G WCDMA UMTS 32 Hình 2.10: Kiến trúc UTRAN 33 Hình 3.1 Trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS) 37 Hình 3.2 Q trình giải trải phổ lọc tín hiệu người sử dụng k từ K tín hiệu 39 GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 10 SVTH: Nguyễn Văn Sáu ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA Viettel  Kết nối trực tiếp với 30 quản lý trạm gốc BSC khu vực giao thức BSSAP báo hiệu số - Kết nối trực tiếp với hệ thống CRBT Giao diện kết nối luồng E1 STM1 Các giao diện sử dụng báo hiệu số 7, giao diện GMSC với MSC sử dụng giao thức: ISUP, SCCP, MAP, CAP Và kết nối trực tiếp đến mạng sau: - Kết nối trực tiếp với tổng đài Toll Viettel Hà Nội định tuyến lưu lượng quốc tế; đến mạng PSTN Viettel mạng quân - Kết nối với VMS - mạng di động Mobile Phone - Kết nối với GPC - mạng di động VinaPhone - Kết nối với Sphone - mạng di động SPT - Kết nối với EVN - mạng di động EVN - Kết nối với HT - mạng di động Hà Nội Telecom - Kết nối với VTN1 - mạng PSTN liên tỉnh VNPT - Kết nối với Tandem Hà Nội mạng cố định VNPT Hà Nội Giao diện kết nối lưu lượng ngoại mạng luồng E1 STM1 Báo hiệu số sử dụng giao thức ISUP cho thoại giao thức MAP cho SMS GMSC Hồ Chí Minh Đà Nẵng đấu nối tương tự Hà Nội b Hệ thống chuyển giao báo hiệu STP - Gồm cặp vùng: Hà Nội, Đà Nẵng, TP Hồ Chí Minh - Có chức chuyển giao báo hiệu, hỗ trợ tất giao thức báo hiệu số ISUP, SCCP, MAP, CAP, TCAP…trên TDM IP mạng di động, hỗ trợ link báo hiệu LSL (64kb/s), HSL (2Mb/s); Singtran: M3UA, M2PA - Kết nối với hệ thống GMSC, MSC, MSS, HLR, SMSC, IN, STP khác,… làm cầu nối báo hiệu cho hệ thống Mục đích để quản lý tập trung báo hiệu có khả giám sát, tracing, screening,… cách dễ dàng tin báo hiệu mạng c Tổng đài MSC MSC làm chức chuyển mạch, thiết lập điều khiển gọi, gồm 40 tổng đài MSC kết nối với dung lượng 20 triệu thuê bao đặt trung tâm Hà Nội, tp.Hồ Chí Minh Đà Nẵng; kết nối trực tiếp với GMSC BSC vùng GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 92 SVTH: Nguyễn Văn Sáu ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA Viettel  Các MSC có giao diện với GMSC BSC, giao diện kết nối luồng E1 STM1 Giao diện báo hiệu với GMSC sử dụng báo hiệu số giao thức SCCP, ISUP, MAP, CAP Giao diện báo hiệu với BSC sử dụng giao thức BSSAP d Hệ thống sở liệu thuê bao - HLR HLR - Trung tâm quản lý đăng ký liệu thuê bao, với dung lượng 40 triệu thuê bao đặt Hà Nội, HLR kết nối trực tiếp với hệ thống sau: - Các STP sử dụng giao thức MAP; - Hệ thống GPRS cho dịch vụ WAP e Hệ thống IN hệ thống VAS - IN (Intelligent network): xử lý điều khiển gọi thuê bao trả trước Prepaid; lưu trữ thông tin tài khoản thuê bao trả trước; - SMSC (Short Message Service Center): trung tâm dịch vụ tin nhắn: xử lý điều khiển nhận SMS từ thuê bao phân phối SMS tới thuê bao nhận; - MCA (Miscall Alert System): hệ thống cảnh báo gọi nhỡ; - CRBT (Colour Ringback Tone): hệ thống nhạc chuông chờ; - BGM (Backgroud Music): hệ thống nhạc nền; - SGSN (Serving GPRS Support Node): thực chức chuyển mạch gói, có hỗ trợ giao diện kết nối với BSC; - GGSN (Gateway GPRS Support Node): thực chức chuyển mạch gói, khơng có giao diện kết nối với BSC; - GPRS (General Packet Radio Service 2.5G) 172Kb/s; EDGE (Enhanced Data Rate For GSM Evolution 2.75G) 384Kb/s 4.1.2 Mạng vô tuyến Hiện mạng di động Viettel dùng công nghệ GSM 2.5G sử dụng dải tần 900 1800MHz Sử dụng kỹ thuật tiên tiến để tăng dung lượng mạng, chất lượng phủ sóng kỹ thuật nhảy tần, half-rate … Toàn mạng gồm 120 BSC quản lý 8000 trạm BTS a Hệ thống quản lý trạm gốc BSC - Tại Hà Nội: gồm 30 BSC Ericsson, kết nối trực tiếp với: Các MSC đặt Hà Nội; Hệ thống GPRS cung cấp dịch vụ WAP; Các trạm thu phát vô tuyến BTS khu vực 1; GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 93 SVTH: Nguyễn Văn Sáu ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA Viettel  Tại TP Hồ Chí Minh gồm 80 BSC Alcatel kết nối trực tiếp với: Các MSC đặt Hồ Chí Minh; Hệ thống GPRS Hà Nội; Các trạm thu phát vô tuyến BTS khu vực - Tại Đà Nẵng gồm 10 BSC Ericsson, kết nối trực tiếp: Các MSC đặt Đà Nẵng; Hệ thống GPRS Hà Nội; Các trạm thu phát vô tuyến khu vực b Trạm thu phát vơ tuyến BTS Phủ kín 64/64 tỉnh thành, bao gồm 8000 trạm BTS - Tại Hà Nội: bao gồm BTS Ericsson kết nối trực tiếp đến BSC Hà Nội - Tại Hồ Chí Minh bao gồm BTS Alcatel kết nối trực tiếp đến BSC Hồ Chí Minh - Tại Đà Nẵng bao gồm BTS Ericsson kết nối trực tiếp đến BSC Đà Nẵng c Các dịch vụ cung cấp Các dịch vụ dịch vụ giá trị gia tăng mà mạng cung cấp: - Các dịch vụ bản: Thoại, Hiển thị số gọi đến, Nhắn tin ngắn, Giữ gọi, Chờ gọi, Chặn gọi đến đi, Chuyển gọi, Hộp thư thoại, Truyền Fax, liệu, Gọi hội nghị, Các số điện thoại khẩn cấp - Các dịch vụ giá trị gia tăng: Dịch vụ thông báo gọi nhỡ MCA, Dịch vụ Colour Ring, GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 94 SVTH: Nguyễn Văn Sáu Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA Viettel  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Dịch vụ toán cước trả sau thẻ ATM, Dịch vụ Call Me Back, Dịch vụ Ứng tiền, Dịch vụ toán cước trả sau thẻ nạp tiền trả trước (Pay 199), Dịch vụ GPRS: MMS, Email, WAP, Tải nhạc chuông đa âm, âm thực, hình nền, games, hình chờ, qua GPRS 4.2 Triển khai 3G Viettel 4.2.1 Sự dịch chuyển từ GSM sang 3G Với thị trường Việt Nam, công nghệ di động GSM, hệ 2G đơn giản cho phép thoại Việc nâng cấp lên công nghệ GPRS vào cuối năm 2003 giúp người dùng bắt đầu làm quen với ứng dụng liệu Cuối năm 2007, sau ứng dụng EGDE, tốc độ nâng cao với đỉnh tốc độ đạt khoảng 384 kb/s Nhưng tốc độ thực tế thấp khiến dịch vụ dựa liệu phát triển bùng nổ mạnh dịch vụ thoại Với công nghệ WCDMA - hệ 3G với tốc độ 2Mbps HSPA (HSDPA & HSUPA) – hệ 3,5G với khả truyền lên đến 14,4 Mbps Đây công nghệ tiên tiến ứng dụng rộng rãi giới với 200 triệu thuê bao, 220 mạng thuộc 94 quốc gia, chiếm 2/3 thuê bao 3G toàn cầu (GSA, 6/2008) Khi nâng cấp lên 3G, công nghệ WCDMA hoạt động kỹ thuật truy cập khác hồn tồn, CDMA, băng tần hoạt động phải tách biệt với GSM WCDMA kênh băng tần số 5MHz, cần dải tần 3G khác với tần số hoạt động Sự đổi cần thiết bị thu phát sóng BTS hồn toàn mới, đặt tên Node B, với thiết bị quản lý trạm gốc (BSC) mới, tên điều khiển mạng vô tuyến RNC Do tính kế thừa nâng cấp, hệ thống mạng lõi hữu sử dụng để kết nối với mạng vô tuyến (Node B RNC) cơng nghệ WCDMA Ở đây, ngồi hệ thống vơ tuyến WCDMA (bao gồm RNC Node B) cần đầu tư mới, tất hệ thống khác tận dụng lại Hầu hết nhà sản xuất tổng đài có giải pháp để nâng cấp hệ thống mạng lõi, truyền dẫn, sở liệu, hệ thống vận hành… hữu để hỗ trợ GSM WCDMA Như vậy, muốn phủ sóng 3G đâu, nhà cung cấp dịch vụ đặt thiết bị thu phát sóng 3G khu vực nối tổng đài GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 95 SVTH: Nguyễn Văn Sáu Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA Viettel  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 4.3: Mạng 3G UMTS kế thừa mạng lõi 2G Tuy nằm thiết bị khác nhau, vận hành hệ thống vô tuyến bao gồm GSM WCDMA quản lý thống nhất, đảm bảo chuyển giao liền mạch hệ thống Cuộc gọi đảm bảo trì chuyển băng tần chuyển cơng nghệ, điều xảy người dùng di chuyển ngồi vùng phủ sóng cơng nghệ bị tải Nhờ tính liền mạch này, việc sử dụng băng thơng hiệu có điều tiết, phân bố qua lại gọi băng tần, tức giảm nghẽn mạng; thiết bị tận dụng tối đa dùng chung tài nguyên cho hai hệ thống; việc đầu tư WCDMA khơng cần phải đồng loạt tồn mạng Chung: - Mạng lõi Vô tuyến GSM: - Truyền dẫn - Băng tần 800, 900, 1800, - Băng tần 1900, 2100MHz - Hệ thống liệu - Phủ sóng tồn quốc Vơ tuyến WCDMA: - Điện thoại 1900MHz - Nhà trạm - Phủ song vùng khách hàng đô thị - Hệ thống vận hành quản lý Hình 4.4: Sự phát triển liền mạch GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 96 SVTH: Nguyễn Văn Sáu Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA Viettel  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hiện Viettel triển khai WCDMA theo phương án dần dần: phủ sóng WCDMA vùng thị lan tỏa dần ra, tiếp tục đầu tư GSM để nâng cao dung lượng dịch vụ thoại dịch vụ liệu tốc độ thấp GPRS Các lý để chọn chiến lược này: khả phát triển GSM GPRS cao; chất lượng dung lượng GSM GPRS có vấn đề cần phải đầu tư để cải thiện phục vụ khách hàng 2G; mạng GSM số thuê bao lớn; điện thoại 2G nhiều; thị trường liệu di động phát triển Các thiết bị đầu cuối đa chế độ GSM/GPRS/WCDMA giới thiệu, tiếp thị dần dần, phụ thuộc vào nhu cầu khả khách hàng 4.2.2 Node B Viettel Viettel triển khai lắp đặt thiết bị mạng truy nhập vô tuyến để cung cấp dịch vụ 3G tốt cho người sử dụng Với cấu trúc Node B sau: Hình 4.5: Kiến trúc Node B Đặc điểm BTS 3900 là: - Các loại truyền dẫn: E1/T1, FE (cổng điện cổng quang) - Topo mạng: sao, nối tiếp, cây, vòng lai GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 97 SVTH: Nguyễn Văn Sáu Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA Viettel  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Các nguồn đồng bộ: đồng qua giao diện Iub, GPS đồng hồ nội - Các loại chuyển giao: chuyển giao mềm, chuyển giao mềm chuyển giao cứng - Các dịch vụ: dịch vụ CS, dịch vụ PS dịch vụ tổng hợp - Thực chức năng: RET, HSDPA, HSUPA Hình 4.6: Cấu trúc logic BTS 3900 Cấu trúc logic BTS 3900 gồm có modul: BBU Modules, RF Modules, Power Modules, với tính sau: BBU Modules: - Cung cấp chức vận hành bảo dưỡng, - Điều khiển board khác hệ thống cung cấp đồng hồ, - Cung cấp cổng truyền dẫn cho giao diện Iub, - Xử lý tín hiệu băng gốc đường lên đường xuống, - Điều khiển hệ thống tỏa nhiệt, - Chuyển đổi nguồn từ -48V hay +24V DC thành nguồn +12DC dung cho board, GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 98 SVTH: Nguyễn Văn Sáu ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA Viettel  Kết nối với hệ thống cảnh báo ngồi truyền tín hiệu cảnh báo, RF Modules: bao gồm giao diện tốc độ cao, sử lý tín hiệu khuếch đại công suất phối ghép anten Power Modules: cung cấp nguồn cho hệ thống tỏa nhiệt cho hệ thống 4.2.3 Một số dịch vụ 3G Viettel cung cấp Với ưu tốc độ vượt trội công nghệ HSDPA 3.5G, dịch vụ 3G Viettel giúp người dung tận hưởng thoải mái đàm thoại Video Call, lướt Web, nghe nhạc, chơi game online… nhiều dịch vụ tiện ích khác như: Dịch vụ MobileTV Dịch vụ MobiTV cho phép người dùng 3G tiếp cận phương tiện giải trí chất lượng cao xem kênh truyền hình trực tiếp (liveTV), phim hay video clip theo yêu cầu (VOD) lúc nơi với điện thoại hòa mạng 3G Khách hàng sử dụng dịch vụ thơng qua hai phương thức qua trang WAP dịch vụ hay qua ứng dụng Client cài đặt trực tiếp điện thoại Các tính dịch vụ bao gồm: - Xem kênh truyền hình đặc sắc nước nước ngoài; - Xem video theo yêu cầu với nội dung phong phú thuộc lĩnh vực khác ca nhạc, thời sự, hài hước, phim…; - Xem lịch phát sóng kênh hệ thống; - Quản lý kênh yêu thích; - Đăng ký/Hủy đăng ký dịch vụ, kênh đặc sắc nâng cao Dịch vụ Mobile Interner - Dịch vụ Mobile Internet 3G dịch vụ truy nhập Internet trực tiếp từ máy điện thoại di động có sử dụng SIMCard Viettel; - Ưu điểm dịch vụ Mobile Internet hoạt động mạng 3G tốc độ truy cập gấp lần so với EDGE lần so với GPRS Dịch vụ MClip - Mclip dịch vụ cho phép xem trực tuyến tải clip máy điện thoại di động Dịch vụ Vmail Vmail dịch vụ gửi nhận email điện thoại di động hình thức “Đẩy email ứng dụng điện thoại di động” Thông qua đường truyền data mạng GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 99 SVTH: Nguyễn Văn Sáu Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA Viettel  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Viettel, có email gửi đến địa thư điện tử (đã đăng ký nhận gửi), hệ thống Vmail tự động thực đẩy trực tiếp email xuống ứng dụng Vmail cài đặt máy điện thoại di động Các tính Vmail: - Nhận gửi mail qua ứng dụng thơng qua hình thức Push mai; - Chức xem trước với hầu hết định dạng file (gif, bmp, doc …); - Nhận file đính kèm với dung lượng tối đa 500KB, gửi file đính kèm có dung lượng tối đa 200KB; - Hỗ trợ nhiều email khác bao gồm: Yahoo, Hotmail; Gmail, local ISP.v.v; - Hỗ trợ hầu hết máy chủ email có POP3/ IMAP; - Hỗ trợ hầu hết mail server có POP3/ IMAP Dịch vụ Mstore Mstore kho ứng dụng dành cho điện thoại di động cung cấp Viettel Khách hàng truy cập vào trang web/wap www.mstore.vn www.mstore.com.vn từ máy tính điện thoại di động để xem, tải gửi tặng ứng dụng Dịch vụ Imuzik 3G Imuzik 3G dịch vụ âm nhạc xây dựng tảng 3G giúp khách hàng nghe nhạc, xem video clip, tải nguyên hát điện thoại (download fulltrack), tải đoạn nhạc chờ đọc tin tức âm nhạc nước quốc tế điện thoại di động Dịch vụ Game Online Là dịch vụ cung cấp game dành cho điện thoại di động, cho phép khách hàng Viettel tương tác trực tiếp với Máy chủ nội dung (Server) nhiều người chơi khác thông qua kết nối 3G (đạt chất lượng tối ưu) EDGE/GPRS Dịch vụ Video Call Video call dịch vụ thoại có hình cho phép thuê bao đàm thoại thấy hình ảnh trực tiếp thơng qua camera máy điện thoại di động Dịch vụ Websurf Website nơi cung cấp thông tin nhanh, đầy đủ cho người Đặc biệt sống bận rộn việc cập nhật thông tin từ báo điện tử qua điện thoại di động lúc, nơi phổ biến cần thiết GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 100 SVTH: Nguyễn Văn Sáu ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA Viettel  Tuy nhiên, việc truy cập trang web máy di động thực số dòng máy cao cấp Với máy thông thường, xảy trường hợp: dịng máy khơng hỗ trợ, trang web bị tràn hình, tốc độ load chậm Để đáp ứng nhu cầu đó, Viettel cho đời giải pháp để lướt web điện thoại di động Người dùng cần truy cập qua máy điện thoại di động vào trang www.mgate.vn, sau đánh tên trang web cần truy cập vào địa trang Đây giải pháp ứng dụng rộng rãi mạng di động giới (AOL (Canada), AIS (Thái Lan), KPN (Hà Lan), Mobilcom Austria (Áo), Vodafone, Mobiltel, Cellcom, Pelephone…) Khi truy cập qua www.mgate.vn, tất trang web chuyển đổi định dạng phù hợp với kích thước loại hình máy di động để khách hàng đọc trọn vẹn thơng tin trang web u thích Dịch vụ Mobile Broadband Dịch vụ giúp khách hàng truy nhập Internet băng rộng từ máy tính thơng qua thiết bị USB HSPA/HSDPA có gắn SIM 3G Viettel Khi sử dụng dịch vụ này, thuê bao truy cập Internet với tốc độ cao qua sóng di động 3G GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 101 SVTH: Nguyễn Văn Sáu Kết luận hướng phát triển đề tài  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KẾT LUẬN Thông tin di động hệ thống phát triển mạnh chiếm thị trường rộng lớn vượt qua hệ thống cố định Hệ thống GSM nói riêng hệ thống thông tin di động hệ thứ hai nói chung, khai thác phát triển, bước tiến đến kiến trúc hệ thống hệ thứ ba WCDMA phát triển GSM, vậy, vấn đề tìm hiểu hệ thống vấn đề quan tâm mà trước mắt tìm hiểu thay đổi hệ thống so với hệ thống cũ Đề tài đưa nhìn tổng thể hệ thống thơng tin di động thứ ba với biến đổi kĩ thuật xử lý giao diện vơ tuyến khía cạnh quan trọng thơng tin vơ tuyến tín hiệu chất lượng tín hiệu vấn đề định chất lượng dịch vụ tối ưu cho công tác quy hoạch Đồng thời đưa nhìn thực tế triển khai mạng 3G nhà khai thác dịch vụ di động điển hình Viettel Về phương diện người sử dụng dịch vụ di động, đề tài có ý nghĩa giới thiệu giải thích cách khái quát hệt thống, phương thức hoạt động mạng dịch vụ mà mạng 3G cung cấp Về phương diện kĩ thuật, đề tài góp phần tìm hiểu cấu trúc hệ thống, số kĩ thuật xử lí hệ thống, đặc biệt hiểu triển khai thực tế HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Tìm hiểu hệ thống hệ thống thông tin di động thứ ba cơng nghệ WCDMA hẳn cịn nhiều vấn đề, có nghĩa khơng dừng lại nhìn tổng quan Đề tài tìm hiểu cách tổng quan hệ thống thơng tin di động thứ ba Nhưng sở cần thiết quan trọng tìm hiểu chuyên sâu hệ thống 3G Mà ứng dụng nghiên cứu kỹ truy nhập tốc độ cao HDPA kỹ thuật khác để cải thiện chất lượng dịch vụ đồng thời tiền đề để tìm hiểu nghiên cứu hệ thống thông tin di động thứ tư 4G tương lai GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 102 SVTH: Nguyễn Văn Sáu Nhận xét giáo viên hướng dẫn  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TP.Hồ Chí Minh, ngày………tháng 06 năm 2010 Th.S Võ Trường Sơn GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 103 SVTH: Nguyễn Văn Sáu Nhận xét giáo viên đọc duyệt  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT TP.Hồ Chí Minh, ngày………tháng 06 năm 2010 ………………………………… GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 104 SVTH: Nguyễn Văn Sáu Danh mục tài liệu tham khảo  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 105 SVTH: Nguyễn Văn Sáu ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 15 TS Nguyễn Phạm Anh Dũng, Sách “Thông tin di động hệ ba”, Nhà xuất Bưu Điện, 2001 TS Nguyễn Phạm Anh Dũng, Giáo trình “Thơng tin di động hệ ba”, Học Viện Công nghệ Bưu Viễn thơng , Nhà xuất Bưu Điện, 2004 TS Nguyễn Phạm Anh Dũng, Giáo trình “Lộ trình phát triển thông tin di động 3G lên 4G”, Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng, 12/2008 Vũ Đức Thọ, Sách “Thông tin di động số Cellular”, 1997 Một số tài liệu Viettel Tero Oanpera, Ramjee Prasad, “Wideband CDMA for Third Generation Mobile Communication”, Artech House, Boston, London Power Control Algorithms for soft handoff users in UMTS F.Blaise, Lelicegui, F.Goeusse, G.Vivier-Motorola Labs www.tapchibcvt.gov.vn http://viettel.com.vn 10 Một số trang web, diễn đàn khác GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 106 SVTH: Nguyễn Văn Sáu ... Văn Sáu ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin di dộng 3G? ? Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G CÔNG NGHỆ WCDMA 1.1 Giới thiệu chung 1.1.1 Mở đầu Sự phát triển. .. giới cho giao di? ??n vô tuyến hệ thống thông tin động hệ ba 1.2 Lịch sử phát triển hệ thống thông tin di động 3G WCDMA 1.2.1 Lịch trình nghiên cứu phát triển hệ thống thông tin di động hệ ba Cơng... triển hệ thống thơng tin di động từ 3G lên 4G 1.4.1 Giới thiệu hệ thống thông tin di động 4G Việc nghiên cứu chuyển hướng sang hệ thống thông tin di động hệ (4G) để giải vấn đề tồn hệ thống di