truy nhậm gói tốc độ cao ( hspa) trong thông tin di động 3g

ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC TIỂU LUẬN THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ MỚI ĐỀ TÀI: Truy nhậm gói tốc độ cao ( HSPA) trong thông tin di động 3G Giáo viên hướng dẫn : TS. Phạm Công Hùng Học viên : Nguyễn Hữu Bằng Lớp : KT - ĐT K4 NĂM - 2012 MỤC LỤC Bảng 1: Phân loại các dịch vụ của IMT-2000 7 Hình 3: Lộ trình phát triển từ cdmaOne đến cdma 2000 11 II.KIẾN TRÚC NGĂN XẾP GIAO THỨC GIAO DIỆN VÔ TUYẾN HSPA CHO SỐ LIỆU NGƯỜI SỬ DỤNG 14 III.TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO ĐƯỜNG XUỐNG (HSDPA) 16 IV.TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO ĐƯỜNG LÊN (HSUPA) 31 V.CHUYỂN GIAO TRONG HSDPA 41 KẾT LUẬN 44 i DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Phân loại các dịch vụ của IMT-2000 Error: Reference source not found Bảng 2. Các thông số tốc độ đỉnh R6 HSPA Error: Reference source not found Bảng 3: Các loại đầu cuối HSDPA khác nhau Error: Reference source not found Bảng 4: Các loại đầu cuối R6 HSUPA Error: Reference source not found ii DANH MỤC HÌNH Hình 1: IMT 2000 Error: Reference source not found Hình 2: Lịch trình nghiên cứu và đưa mạng W-CDMA vào khai thác Error: Reference source not found Hình 3: Lộ trình phát triển từ cdmaOne đến cdma 2000 Error: Reference source not found Hình 4: Quá trình phát triển của hệ thống thông tin di động Error: Reference source not found Hình 5: Triển khai HSPA với sóng mang riêng (f2) hoặc chung sóng mang với WCDMA (f1) Error: Reference source not found Hình 6: Tốc độ số liệu khác nhau trên các giao diện (trường hợp HSDPA) Error: Reference source not found Hình 7: Kiến trúc giao diện vô tuyến HSDPA và HSUPA cho số liệu người sử dụng Error: Reference source not found Hình 8: Các chức năng mới trong các phần tử của WCDMA khi đưa vào HSPA Error: Reference source not found Hình 9. Cấu trúc thời gian-mã của HS-DSCH Error: Reference source not found Hình 10: Lập biểu phụ thuộc kênh cho HSDPA Error: Reference source not found Hình 11: Nguyên lý lập biểu HSDPA của nút B Error: Reference source not found Hình 12: Mã hóa turbo và đục lỗ Error: Reference source not found Hình 13: Chùm tín hiệu đièu chế QPSK, 16-QAM và khoảng cách cực tiểu giữa hai điểm tín hiệu Error: Reference source not found Hình 14. Nguyên lý xử lý phát lại của nút BError: Reference source not found Hình 15: HARQ kết hợp phần dư tăng sử dụng mã turbo Error: Reference source not found Hình 16: Kiến trúc HSDPA Error: Reference source not found Hình 17: Cấu trúc kênh HSDPA kết hợp WCDMA Error: Reference source not found iii Hình 19: Nguyên lý lập biểu HSUPA của nút B Error: Reference source not found Hình 20: Chương trình khung lập biểu của HSUPA Error: Reference source not found Hình 21: Kiến trúc mạng được lập cấu hình E-DCH (và HS-DSCH) Error: Reference source not found Hình 22 Các kênh cần thiết cho một UE có khả năng HSUPAError: Reference source not found Hình 23: Cấu trúc kênh tổng thể với HSDPA và HSUPA Error: Reference source not found Hình 24: Sự kiện đo và báo cáo ô (đoạn ô) phục vụ HS-DSCH tốt nhất. .Error: Reference source not found Hình 25: Chuyển giao HS-DSCH giữa hai đoạn ô thuộc cùng một nút B Error: Reference source not found Hình 26: Chuyển giao HS-DSCH giữa các đoạn ô thuộc hai RNC khác nhau.Error: Reference source not found Hình 27: Chuyển giao HS-DSCH từ nút B có HS-DSCH sang một nút B chỉ có DCH Error: Reference source not found iv CÁC TỪ VIẾT TẮT 2G Second Generation Thế hệ thứ 2 3G Third Generation Thế hệ thứ ba 3GPP 3 ird Genaration Partnership Project Đề án các đối tác thế hệ thứ ba 3GPP2 3 ird Generation Patnership Project 2 Đề án đối tác thế hệ thứ ba 2 AICH Acquisition Indication Channel Kênh chỉ thị bắt AMC Adaptive Modulation and Coding Mã hóa và điều chế thích ứng AMR Adaptive MultiRate Đa tốc độ thích ứng ARQ Automatic Repeat-reQuest Yêu cầu phát lại tự động AP- AICH Access Preamble Acquisition Indicator Channel Kênh chỉ thị bắt tiền tố truy nhập ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền dị bộ BCCH Broadcast Control Channel Kênh điều khiển quảng bá BCH Broadcast Channel Kênh quảng bá BER Bit Error Rate Tỷ số lỗi bit BLER Block Error Rate Tỷ số lỗi khối BPSK Binary Phase Shift Keying Khóa chuyển pha hai trạng thái BS Base Station Trạm gốc BTS Base Tranceiver Station Trạm thu phát gốc CC Convolutional Code Mã xoắn CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã CD/CA- ICH: CPCH Collision Detection/ Channel Assignment Indicator Channel Kênh chỉ thị phát hiện va chạm CPCH/ấn định kênh CN Core Network Mạng lõi CPCH Common Packet Channel Kênh gói chung CPICH Common Pilot Channel Kênh hoa tiêu chung CQI Channel Quality Indicator Chỉ thị chất lượng kênh CRC Cyclic Redundancy Check Kiểm tra vòng dư CS Circuit Switch Chuyển mạch kênh CSICH CPCH Status Indicator Channel Kênh chỉ thị trạng thái CPCH DCCH Dedicated Control Channel Kênh điều khiển riêng v DCH Dedicated Channel Kênh điều khiển DL Downlink Đường xuống DPCCH Dedicated Physycal Control Channel Kênh điều khiển vật lý riêng DPCH Dedicated Physical Channel Kênh vật lý riêng DPDCH Dedicated Physical Data Channel Kênh số liệu vật lý riêng DRX Discontinuous Reception Thu không liên tục DSCH Downlink Shared Channel Kênh chia sẻ đường xuống DSSS Direct-Sequence Spread Spectrum Trải phổ chuỗi trực tiếp E- AGCH Enhanced Absolute Grant Channel Kênh cho phép tuyệt đối tăng cường E-DCH Enhanced Dedicated Channel Kênh riêng tăng cường EDGE Enhanced Data rates for GPRS Evolution Tốc độ số liệu tăng cường để phát triển GPRS EIR Equipment Identity Register Bộ ghi nhận dạng thiết bị E- DPCCH Enhanced Dedicated Control Channel Kênh điều khiển riêng tăng cường E- DPDCH Enhanced Dedicated Data Channel Kênh số liệu riêng tăng cường E- RGCH Enhanced Relative Grant Channel Kênh cho phép tương đối tăng cường FACH Forward Access Channel Kênh truy nhập đường xuống FDD Frequency Division Duplex Ghép song công phân chia theo thời gian F- DPCH Fractional DPCH DPCH một phần (phân đoạn) GERAN GSM EDGE Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến GSM EDGE GGSN Gateway GPRS Support Node Nút hỗ trợ GPRS cổng GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói chung GSM Global System For Mobile Communications Hệ thống thông tin di động tòan cấu vi HARQ Hybrid Automatic Repeat reQuest Yêu cầu phát lại tự động linh hoạt HHO Hard Handover Chuyên giao cứng HLR Home Location Register Bộ ghi định vị thường trú HSDPA High Speed Downlink Packet Access Truy nhập hói đường xuống tốc độ cao HS- DPCCH High-Speed Dedicated Physical Control Channel Kênh điều khiển vật lý riêng tốc độ cao HS- DSCH High-Speed Dedicated Shared Channel Kênh chia sẻ riêng tốc độ cao HSPA High Speed Packet Access Truy nhập gói tốc độ cao HS- PDSCH High-Speed Physical Dedicated Shared Channel Kênh chia sẻ riêng vật lý tốc độ cao HSS Home Subsscriber Server Server thuê bao nhà HS- SCCH High-Speed Shared Control Channel Kênh điều khiển chia sẻ tốc độ cao HSUPA High-Speed Uplink Packet Access Truy nhập gói đường lên tốc độ cao IMS IP Multimedia Subsystem Phân hệ đa phương tiện IP IMT- 2000 International Mobile Telecommunications 2000 Thông tin di động quốc tế 2000 IP Internet Protocol Giao thức Internet IPv4 IP version 4 Phiên bản IP bốn IPv6 IP version 6 Phiên bản IP sáu IR Incremental Redundancy Phần dư tăng Iu Giao diện được sử dụng để thông tin giữa RNC và mạng lõi Iub Giao diện được sử dụng để thông tin giữa nút B và RNC Iur Giao diện được sử dụng để thông tin giữa các RNC LTE Long Term Evolution Phát triển dài hạn MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi trường vii MIMO Multi-Input Multi-Output Nhiều đầu vào nhiều đầu ra MMS Multimedia Messaging Service Dịch vụ nhắn tin đa phương tiện MSC Mobile Services Switching Center Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động NodeB Nút B OVSF Orthogonal Variable Spreading Factor Hệ số trải phổ khả biến trực giao PAPR Peak to Average Power Ratio Tỷ số công suất đỉnh trên công suất trung bình P- CCPCH Primary Common Control Physical Channel Kênh vật lý điều khiển chung sơ cấp PCH Paging Channel Kênh tìm gọi PCPCH Physical Common Packet Channel Kênh vật lý gói chung PDCP Packet-Data Convergence Protocol Giao thức hội tụ số liệu gói PDSCH Physical Downlink Shared Channel Kênh chia sẻ đường xuống vật lý PHY Physical Layer Lớp vật lý PICH Page Indication Channel Kênh chỉ thị tìm gọi PRACH Physical Random Access Channel Kênh vật lý truy nhập ngẫu nhiên) PS Packet Switch Chuyển mạch gói PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng QAM Quadrature Amplitude Modulation Điều chế biên độ vuông góc QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ QPSK Quatrature Phase Shift Keying Khóa chuyển pha vuông góc RACH Random Access Channel Kênh truy nhập ngẫu nhiên RAN Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến RAT Radio Access Technology Công nghệ truy nhập vô tuyến RF Radio Frequency Tần số vô tuyến RLC Radio Link Control Điều khiển liên kết vô tuyến RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến viii RRC Radio Resource Control Điều khiển tài nguyên vô tuyến RTP Real Time Protocol Giao thức thời gian thực S- CCPCH Secondary Common Control Physical Channel Kênh vật lý điều khiển chung sơ cấp SCH Synchronization channel Kênh đồng bộ SF Spreading Factor Hệ số trải phổ SGSN Serving GPRS Support Node Nút hỗ trợ GPRS phục vụ SIM Subscriber Identity Module Mođun nhận dạng thuê bao SMS Short Message Service Dịch vụ nhắn tin SNR Signal to Noise Ratio Tỷ số tín hiệu trên tạp âm SHO Soft Handover Chuyển giao mềm TDD Time Division Duplex Ghép song công phân chia theo thời gian TDM Time Division Multiplex Ghép kênh phân chia theo thời gian TDMA Time Division Mulptiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời gian TFC Transport Format Combination Kết hợp khuôn dạng truyền tải TFCI Transport Format Combination Indicator Chỉ thị kết hợp khuôn dạng truyền tải TrCH Transport Channel Kênh truyền tải TTI Transmission Time Interval Khỏang thời gian phát UE User Equipment Thiết bị người sử dụng UL Uplink Đường lên UMB Ultra Mobile Broadband Băng thông di động siêu rộng UMTS Universal Mobile Telecommunications System Hệ thống thông tin di động toàn cấu USIM UMTS SIM UTRA UMTS Terrestrial Radio Access Truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network Mnạg truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS Uu Giao diện được sử dụng để thông tin giữa nút B và UE ix [...]... Quá trình phát triển của hệ thống thông tin di động 12 Chương II: Truy nhập gói tốc độ cao (HSPA) I Tổng quan truy nhập gói tốc độ cao I.1 Mở đầu Truy nhập gói tốc độ cao đường xuống (HSDPA: High Speed Down Link Packet Access) được 3GPP chuẩn hóa ra trong R5 với phiên bản tiêu chuẩn đầu tiên vào năm 2002 Truy nhập gói đường lên tốc độ cao (HSUPA) được 3GPP chuẩn hóa trong R6 và tháng 12 năm 2004 Cả... Phân loại Dịch vụ di động Dịch vụ chi tiết - Di động đầu cuối /di động cá nhân /di động dịch vụ Dịch vụ di động Dịch vụ thông tin - Theo dõi di động/ theo dõi di động thông định vị minh Dịch vụ âm - Dịch vụ âm thanh chất lượng cao( 16 – 64 thanh kbit/s) - Dịch vụ âm thanh AM (3 2 –64 kbit/s) - Dịch vụ truy n thanh FM (6 4 – 384kbit/s) Dịch vụ số liệu - Dịch vụ số liệu tốc độ trung bình (6 4 – 144 kbit/s)... lộ trình phát triển của hệ thống thông tin di động I Giới thiệu sơ lược về hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba 3G 3G là thuật ngữ dùng để chỉ các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 (Third Generation) Đã có rất nhiều người nhầm lẫn một cách vô ý hoăc hữu ý giữa hai khái niệm 3G và UMTS (Universal Mobile Telecommunications Systems) Để hiểu thế nào là công nghệ 3G, chúng ta hãy xét qua đôi nét... IMT-2000 hỗ trợ tốc độ đường truy n cao hơn: tốc độ tối thiểu là 2Mbps cho người dùng văn phòng hoặc đi bộ; 348Kbps khi di chuyển trên xe Trong khi đó, hệ thống viễn thông 2G chỉ có tốc độ từ 9,6Kbps tới 28,8Kbps Hình 1: IMT 2000 4 - Là hệ thống thông tin di động toàn cầu cho các loại hình thông tin vô tuyến: + Tích hợp các mạng thông tin hữu tuyến và vô tuyến + Tương tác cho mọi loại dịch vụ viễn thông từ... vụ số liệu tốc độ cao và quan trọng hơn đây sẽ là một mạng hướng dịch vụ Song song với châu Âu, Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU – International Telecommunications Union) cũng đã thành lập một nhóm nghiên cứu để nghiên cứu về các hệ thống thông tin di động thế hệ 3, nhóm nghiên cứu TG8/1 Nhóm nghiên cứu đặt tên cho hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 của mình là Hệ thống Thông tin Di động Mặt đất... được dịch vụ mới này Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba, 3G (third-generation) là giai đoạn mới nhất trong sự tiến hóa của ngành viễn thông di động Nếu 1G (the first gerneration) của điện thoại di động là những thiết bị analog, chỉ có khả năng truy n thoại 2G (the second generation) của ĐTDĐ gồm cả hai công năng truy n thoại và dữ liệu giới hạn dựa trên kỹ thuật số Trong bối cảnh đó ITU đã đưa... vào năm 2007 Các thông số tốc độ đỉnh của R6 HSPA được cho trong bảng 4.1 Tốc độ đỉnh (Mbps) HSDPA (R6) 14,4 HSUPA (R6) 5,7 Bảng 2 Các thông số tốc độ đỉnh R6 HSPA Tốc độ số liệu đỉnh của HSDPA lúc đầu là 1,8Mbps và tăng đến 3,6 Mbps và 7,2Mbps vào năm 2006 và 2007, tiềm năng có thể đạt đến trên 14,4Mbps năm 2008 Trong giai đoạn đầu tốc độ đỉnh HSUPA là 1-2Mbps trong giai đoạn hai tốc độ này có thể đạt... - Dịch vụ số liệu tốc độ tương đối cao (1 44 viễn thông – 2 Mbit/s) - Dịch vụ số liệu tốc độ cao ( 2Mbit/s) Dịch vụ đa - Dịch vụ Video (3 84kbit/s) phương tiện - Dịch vụ hình chuyển động (3 84kbit/s 2Mbit/s) - Dịch vụ hình chuyển động thời gian thực ( 2Mbit/s) Dịch vụ Dịch vụ Internet - Dịch vụ truy nhập Web (3 84kbit/s Internet đơn giản 2Mbit/s) Dịch vụ Internet - Dịch vụ Internet (3 84kbit/s - 2Mbit/s)... dụng tương tự khác Khác với WCDMA trong đó tốc độ số liệu trên các giao di n như nhau (3 84 kbps cho tốc độ cực đại chẳng hạn), tốc độ số liệu HSPA trên các giao di n khác nhau Hình 4.2 minh họa điều này cho HSDPA Tốc độ đỉnh (1 4,4Mbps trên 2 ms) tại đầu cuối chỉ xẩy ra trong thời điểm điều kiện kênh truy n tốt vì thế tốc độ trung bình có thể không quá 3Mbps Để đảm bảo truy n lưu lượng mang tính cụm này,... đường truy n: tốc độ đường truy n được tăng khi chất lượng đường truy n tốt hơn, ngược lại tốc độ đường truy n bị giảm Để thay đổi tốc độ truy n phù hợp với chất lượng kênh, hệ thống thực hiện thay đổi sơ đồ điều chế và tỷ lệ mã nên phương pháp này được gọi là điều chế và mã hóa thích ứng (AMC: Adaptive Modulation and Coding) Chẳng hạn khi chất lượng đường truy n tốt hơn, hệ thống có thể tăng tốc độ truy n . tiết Dịch vụ di động Dịch vụ di động - Di động đầu cuối /di động cá nhân /di động dịch vụ Dịch vụ thông tin định vị - Theo dõi di động/ theo dõi di động thông minh Dịch vụ viễn thông Dịch vụ. ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC TIỂU LUẬN THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ MỚI ĐỀ TÀI: Truy nhậm gói tốc độ cao ( HSPA) trong thông tin di động 3G Giáo viên hướng dẫn : TS. Phạm Công Hùng Học viên. hệ thống thông tin di động. I. Giới thiệu sơ lược về hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba 3G. 3G là thuật ngữ dùng để chỉ các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 (Third Generation).