tìm hiểu về mạng điện thoại di động tại Việt Nam

luận văn tìm hiểu về mạng điện thoại di động tại Việt Nam

Đại Học Công Nghệ Khoá Luận Tốt Nghiệp Đỗ Thị Minh Quế K46ĐB 1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Đỗ Thị Minh Quế TÌM HIỂU VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG TẠI VIỆT NAM KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Điện Tử - Viễn Thông Cán bộ hướng dẫn: ThS. Nguyễn Văn Cương HÀ NỘI-2005 Đại Học Công Nghệ Khoá Luận Tốt Nghiệp Đỗ Thị Minh Quế K46ĐB 2 Đại Học Công Nghệ Khoá Luận Tốt Nghiệp Đỗ Thị Minh Quế K46ĐB 3 TÓM TẮT NỘI DUNG Các hệ thống thông tin di động hiện nay đang ở thế hệ hai cộng. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về các dịch vụ thông tin di động người ta đã tiến hành nghiên cứu hoạch định hệ thống thông tin di động thế hệ ba. Mạng thông tin di động thế hệ ba phải là mạng băng rộng và có khả năng truyền thông đa phương tiện. Đề tài “Tìm hiểu về mạng đi ện thoại di động tại Việt Nam” với các công việc chính được thực hiện là: 1. Tìm hiểu sự phát triển, các đặc trưng và xu thế phát triển của mạng điện thoại di động. 2. Khảo sát cấu trúc tổng quan và chức năng của các khối cơ bản trong mạng điện thoại di động. 3. Cơ sở thiết kế mạng điện thoại di động bao gồm vấ n đề lựa chọn tế bào, sử dụng lại tần số, cơ chế chuyển giao, nâng cao dung lượng hệ thống. 4. Tìm hiểu về mạng di động VinaPhone - Vùng phủ sóng của mạng di động VinaPhone - Các vùng dịch vụ mà VinaPhone cung cấp - Cấu hình tổng quan của mạng VinaPhone - Xu hướng phát triển của mạng VinaPhone 5. Mạng di động VinaPhone khu vực Hà Nội - Sự phân bố các trạm thu phát gốc BTS - Chất lượng phủ sóng. Lời Mở Đầu Đại Học Công Nghệ Khoá Luận Tốt Nghiệp Đỗ Thị Minh Quế K46ĐB 4 Ngày nay công nghệ viễn thông đang có những bước phát triển vô cùng to lớn. Cùng với các ngành khoa học khác, công nghệ viễn thông đã đem đến cho con người những ứng dụng quan trọng trong tất cả các nghành, lĩnh vực đời sống như: Kinh tế, giáo dục, y học, khoa học kỹ thuật…để thoả mãn nhu cầu ngày càng cao của con người. Song song với sự phát triển không ngừng của mạng Viễn Thông Việt Nam, mạng thông tin di động nói chung và mạ ng VinaPhone nói riêng ngày càng được mở rộng về số lượng và chất lượng. Trong tương lai gần thông tin di động thế hệ thứ 3 sẽ được đưa vào sử dụng, chắc chắn sẽ tạo ra bước phát triển mới của thông tin di động. Theo dự đoán của các nhà khai thác dịch vụ mạng thì vào khoảng 2008 thì hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 4 (4G) sẽ được ra mắt. Hệ thống 4G dự đoán có t ốc độ truyền lên tới 100Mbps tới bất kỳ đâu trên thế giới. Việc nâng cấp mạng ngày càng được mở rộng và được rất nhiều nhà thiết kế, quản trị mạng quan tâm. Đề tài “ Tìm hiểu về mạng điện thoại di động tại Việt Nam” do thầy giáo Thạc sỹ Nguyễn Văn Cương hướng dẫn, với mục đích tìm hiểu được cấ u trúc tổng quan, xu hướng phát triển của mạng VinaPhone nói riêng và của mạng di động nói chung. Đề tài này rất rộng lớn, phức tạp và luôn luôn thay đổi theo sự phát triển. Do thời gian cũng như kiến thức có hạn nên chắc chắn khoá luận không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý của các thầy giáo, cô giáo và các bạn. Em xin chân trọng cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy giáo, cô giáo trong khoa Điện tử Viễn thông-Đại h ọc Công Nghệ- Đại học Quốc Gia Hà Nội, đặc biệt là sự quan tâm hướng dẫn tận tình của thầy giáo Nguyễn Văn Cương. MỤC LỤC Lời mở đầu 1 Đại Học Công Nghệ Khoá Luận Tốt Nghiệp Đỗ Thị Minh Quế K46ĐB 5 Chương 1: Tổng quan về hệ thống thông tin di động 2 1.1. Lịch sử phát triển của hệ thống thông tin di động 2 1.2. Các đặc điểm cơ bản của hệ thống thông tin di động 3 1.3. Cấu trúc của hệ thống thông tin di động 4 1.4. Xu hướng phát triển của mạng thông tin di động 9 Chương 2: Tổng quan về thiết kế mạng điện thoại di động 11 2.1. Giới thiệu chung về thiết kế h ệ thống 11 2.2. Kênh sử dụng lại tần số 11 2.2.1. Lựa chọn tế bào 11 2.2.2. Phân chia kênh truyền 12 2.2.3. Kích thước nhóm N 12 2.2.4. Các kênh tần số được sử dụng lại 13 2.3. Giảm can nhiễu kênh chung 19 2.4. Cơ chế chuyển giao 21 2.5. Trung kế và cấp độ dịch vụ 22 2.5.1. Kênh chung 22 2.5.2. Cấp độ phục vụ 22 2.5.3. Tính toán lưu lượng ô 23 2.6. Nâng cao dung lượng hệ thống 27 2.6.1. Chia nhỏ tế bào 27 2.6.2. Sử dụng lại anten định hướng 28 2.6.3. Phân vùng trong tế bào 29 Chương 3: Mạng điện thoại vinaPhone 30 3.1. Mạng thông tin di động tại Việt Nam 30 3.2. Khảo sát mạng VinaPhone 31 3.2.1. Giới thiệu chung về mạng VinaPhone 31 3.2.2. Hiện trạng mạng thông tin di động VinaPhone 34 3.2.3. Thiết bị sử dụng của mạng VinaPhone 35 3.2.4. Dự báo xu hướng phát triển của mạng VinaPhone 35 3.3. Sơ đồ và các thông số của mạng VinaPhone 38 Đại Học Công Nghệ Khoá Luận Tốt Nghiệp Đỗ Thị Minh Quế K46ĐB 6 3.3.1. Sơ đồ kết nối mạng VinaPhone 38 3.3.2. Cấu trúc các phần tử của mạng 64 3.3.2.1. Phần chuyển mạch 65 3.3.2.2. Phần vô tuyến 65 Chương 4: Giới thiệu mạng VinaPhone khu vực Hà Nội 66 4.1. Tình hình phát triển kinh tế xã hội tại Hà Nội 66 4.2. Giới thiệu mạng VinaPhonekhu vực Hà Nội 66 4.3. Khảo sát nâng cấp và phát triển mạng VinaPhone khu vực Hà Nội 71 4.3.1. Chất lượng phủ sóng 71 4.3.2. Dung lượng phục vụ 72 Kết luận 74 Tài liệu tham khảo 75 CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Đại Học Công Nghệ Khoá Luận Tốt Nghiệp Đỗ Thị Minh Quế K46ĐB 7 A AMPS Advance Mobile Phone System Hệ thống điện thoại di động tiên tiến AUC Authentication Center Trung tâm nhận thực B BSS Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc BSC Base Station Controler Bộ điều khiển trạm gốc BTS Base Transceiver Station Trạm vô tuyến gốc C CI Cell Identity Nhận dạng cell CDMA Code Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo mã CSPDN Circuit Switched Public Data Network Mạng chuyển mạch số công cộng theo mạch E EIR Equipment Identification Register Thanh ghi nhận dạng thiết bị F FDMA Frequency Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo tần số G GSM Global System for Mobile Communication Thông tin di động toàn cầu H HLR Home Location Register Bộ ghi định vị thường trú Đại Học Công Nghệ Khoá Luận Tốt Nghiệp Đỗ Thị Minh Quế K46ĐB 8 I ISDN Integrated Service Digital Network Mạng số đa dịch vụ IMSI International Mobile Subcriber Identity Số nhận dạng thuê bao di động quốc tế K K i Subscriber Authentication Key Khoá nhận thực thuê bao L LAC Local Area Code Mã vùng LAI Location Area Identifier Số nhận dạng vùng định vị M MS Mobile Station Trạm di động, máy thuê bao di động MSC Mobile Service Switching Center Tổng đài di động MNC Mobile Network Code Mã mạng di động MCC Mobile Country Code Mã nước di động ME Mobile Equipment Thiết bị thu phát báo hiệu MSISDN Mobile Station ISDN Number Số ISDN trạm di động O OSS Operation and Support Subsystem Phân hệ khai thác và hỗ trợ P PCS Personal Communication System Hệ thống thông tin cá nhân PSPDN Packet Switch Public Data Network Mạng di động mặt đất công cộng Đại Học Công Nghệ Khoá Luận Tốt Nghiệp Đỗ Thị Minh Quế K46ĐB 9 PSTN Public Switched Telephone Network Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng PIN Personal Indentity Number Mật khẩu nhận thực riêng S SIM Subscribe Identity Module Mô đun nhận dạng thuê bao SS Switching System Hệ thống chuyển mạch T TDMA Time Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo thời gian TIA Telecommunication Industry Asociation Liên hiệp công nghiệp Viễn Thông TMSI Temporary Mobile Subscriber Identity Số nhận dạng thuê bao di động tạm thời TRAU Transcoder/Adapter Rate Unit Khối chuyển đổi mã và tốc độ V VLR Visitor Location Register Bộ ghi đị nh vị tạm trú Đại Học Công Nghệ Khoá Luận Tốt Nghiệp Đỗ Thị Minh Quế K46ĐB 10 CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT A AMPS Advance Mobile Phone System Hệ thống điện thoại di động tiên tiến AUC Authentication Center Trung tâm nhận thực B BSS Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc BSC Base Station Controler Bộ điều khiển trạm gốc BTS Base Transceiver Station Trạm vô tuyến gốc C CI Cell Identity Nhận dạng cell CDMA Code Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo mã CSPDN Circuit Switched Public Data Network Mạng chuyển mạch số công cộng theo mạch E EIR Equipment Identification Register Thanh ghi nhận dạng thiết bị F FDMA Frequency Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo tần số G GSM Global System for Mobile Communication Thông tin di động toàn cầu H HLR Home Location Register Bộ ghi định vị thường trú [...]... thuê bao di động tạm thời Khối chuyển đổi mã và tốc độ V VLR Bộ ghi định vị tạm trú Visitor Location Register Đỗ Thị Minh Quế K46ĐB 12 Đại Học Công Nghệ Khoá Luận Tốt Nghiệp CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG Thông tin di động là hệ thống liên lạc thông qua sóng điện, vừa liên lạc vừa di chuyển được Các dịch vụ của điện thoại di động cho... CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG Mạng điện thoại đi động khác biệt lớn so với mạng cố định ở chỗ mạng cố định thì thiết bị đầu cuối nối kết cố định với mạng Do đó tổng đài mạng cố định liên tục giám sát được trạng thái nhấc-đặt (tổ hợp máy điện thoại) để phát hiện cuộc gọi đến từ thuê bao, đồng thời thiết bị đầu cuối luôn luôn sẵn sàng tiếp nhận chúng Nhưng ở mạng di Đỗ Thị Minh Quế K46ĐB 14 Đại... 1960 mới xuất hiện, các hệ thống điện thoại di động đầu tiên này chưa tiện lợi và dung lượng rất thấp so với các hệ thống hiện nay *) Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất (1G) Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất 1G, sử dụng công nghệ analog gọi là đa truy cập phân chia theo tần số (FDMA) để truyền kênh thoại trên sóng vô tuyến đến thuê bao điện thoại di động Nhược điểm của các hệ thống... Service Digital Network IMSI International Identity Mobile Mạng số đa dịch vụ Subcriber Số nhận dạng thuê bao di động quốc tế K Ki Subscriber Authentication Key Khoá nhận thực thuê bao L LAC Local Area Code Mã vùng LAI Location Area Identifier Số nhận dạng vùng định vị M MS Mobile Station Trạm di động, máy thuê bao di động MSC Mobile Service Switching Center Tổng đài di động MNC Mobile Network Code Mã mạng. .. nghiệp vụ di đông (gọi tắt là: tổng đài di động BSS: Hệ thống trạm gốc SS: Hệ thống chuyển mạch VLR: Bộ ghi định vị tạm trú EIR: Thanh ghi nhận dạng thiết bị BTS: Đài vô tuyến gốc MS: Máy di động ISDN: Mạng số liệu liên kết đa dịch BSC: Đài điểu khiển trạm gốc vụ CSPDN: Mạng chuyển mạch số OMC: Trung tâm khai thác và bảo dưỡng công cộng theo mạch PSPDN: Mạng chuyển mạch công cộng PLMN: Mạng di động mặt... quản lý di động, quản lý tài nguyên (sóng điện từ), bảo mật… Những điều này khác rất nhiều với một mạng thông tin cố định và luôn là những đòi hỏi cao cho sự ra đời của các công nghệ mới 1.3 CẤU TRÚC CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG Hệ thống thông tin di động tổ ong bao gồm có 3 phần chính là máy di động MS (Mobile Station), trạm gốc BS (Base Station) và tổng đài di động MSC (Mobile Service Switching Center)... triển ở cả Châu Âu, Bắc Mỹ và Nhật Bản Năm 1987, Nhật Bản đưa vào hệ thống di động tổ ong tương tự đầu tiên của hãng NTT Tiếp sau đó, hệ thống điện thoại di động của Bắc Âu (NMT-Nordic Mobile Telephone) được đưa vào khai thác năm 1981 Hệ thống này hoạt động ở cả hai băng tần 450-900MHz Năm 1983 Mỹ cho ra đời hệ thống thông tin di động tiên tiến (AMPS-Advance Mobile Phone System) Năm 1985, hệ thống thông... động MNC Mobile Network Code Mã mạng di động MCC Mobile Country Code Mã nước di động ME Mobile Equipment Thiết bị thu phát báo hiệu MSISDN Mobile Station ISDN Number Số ISDN trạm di động O OSS Operation and Support Subsystem Phân hệ khai thác và hỗ trợ P PCS Personal Communication System Hệ thống thông tin cá nhân PSPDN Packet Switch Public Data Network Mạng di động mặt đất công cộng Đỗ Thị Minh Quế... chứa các tin tức sau: - IMSI: Số nhận dạng thuê bao di động quốc tế để nhận dạng thuê bao, được truyền khi khởi tạo - TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity - Số nhận dạng thuê bao di động tạm thời) để nhận dạng thuê bao mạng di động - LAI (Location area Identifier): Số nhận dạng vùng định vị được sử dụng cho thủ tục cập nhật vị trí của thuê bao di động - KI (Subscriber authentication Key): Khoá nhận... tin di động thế hệ 2,5G và 3G Thông tin di dộng ngày nay đang tiến tới một hệ thống thế hệ thứ 3, hứa hẹn dung lượng thoại lớn hơn, kết nối dữ liệu di động tốc độ cao hơn và sử dụng các ứng dụng đa phương tiện Các hệ thống vô tuyến thế hệ thứ 3 (3G) còn cung cấp dịch vụ thoại với chất lượng tương đương, các hệ thống hữu tuyến và dịch vụ truyền số liệu có tốc độ từ 144Kbps đến 2Mbps Các tiêu chuẩn về . nâng cấp mạng ngày càng được mở rộng và được rất nhiều nhà thiết kế, quản trị mạng quan tâm. Đề tài “ Tìm hiểu về mạng điện thoại di động tại Việt Nam . thoại di động. 2. Khảo sát cấu trúc tổng quan và chức năng của các khối cơ bản trong mạng điện thoại di động. 3. Cơ sở thiết kế mạng điện thoại di động