Tìm hiểu được về thiết bị phát sóng 3G cụ thể là NodeB

Cấu trúc và chức năng các thành phần NodeB

LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay thông tin di động là ngành công nghiệp viễn thông phát triển nhanh nhất. Theo thống kê, tính đến cuối tháng 4/2010, số thuê bao di động đạt vào khoảng 123,9 triệu thuê bao, tăng 61,4% so với cùng kì năm trước. Con số này cho thấy tốc độ phát triển chóng mặt của thông tin di động trong nước. Khởi nguồn từ dịch vụ thoại đắt tiền cho một số ít người đi xe, đến nay với sự ứng dụng ngày càng rộng rãi các thiết bị thông tin di động thể hệ ba, thông tin di động có thể cung cấp nhiều hình loại dịch vụ đòi hỏi tốc độ số liệu cao cho người sử dụng kể cả các chức năng camera, MP3 và PDA. Với các dịch vụ đòi hỏi tốc độ cao ngày càng trở nên phổ biến này, nhu cầu 3G cũng như phát triển nó lên 4G ngày càng trở nên cấp thiết. Hiện nay, dịch vụ 3G đang không ngừng phát triển. Tháng 3/2010, VinaPhone tuyên bố đạt 7 triệu thuê bao 3G, MobiFone thì cho biết họ có gần 6 triệu người đã đăng ký sử dụng, còn Viettel, dù chưa khai trương dịch vụ cũng cho biết đã có gần 1 triệu khách hàng. Được may mắn thực tập tại ban 3G thuộc Phòng Kỹ Thuật, Chi nhánh Viettel Hà Nội I, em đã quyết định đồ án của mình sẽ làm về 3G và thiết bị phát sóng – NodeB. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Thái Vĩnh Hiển – giảng viên khoa Điện Tử Viễn Thông trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội – đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án. Xin cảm ơn các anh trong ban 3G đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi khi em nghiên cứu thực tế. Vì thời gian thực tập ngắn và kiến thức chuyên môn còn có hạn, nên đề tài còn nhiều thiếu sót, chưa được đầy đủ và chi tiết. Kính mong các thầy cô quan tâm giúp đỡ hoàn thiện hơn đề tài của em. Em xin chân thành cảm ơn. Hà Nội tháng 5 năm 2010 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Mai Thu 1 TÓM TẮT ĐỒ ÁN Mục đích của Đồ án này là trình bày những hiểu biết về hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba – Third Generation (3G) và những kiến thức thực tế em đã tìm hiểu được về thiết bị phát sóng 3G cụ thể là NodeB. Trên cơ sở đó, Đồ án sẽ triển khai theo các chương mục như sau: - Phần 1: Tổng quan về 3G • Chương 1: Quá trình phát triển lên 3G • Chương 2: Thế nào là công nghệ 3G • Chương 3: Các qui tắt thiết kế mạng vô tuyến 3G - Phần 2: Trạm phát sóng 3G – NodeB • Chương 4: Cấu trúc và chức năng các thành phần NodeB • Chương 5: Tích hợp và sửa lỗi NodeB Kết luận: với nhu cầu của thị trường di động hiện nay, việc nghiên cứu và phát triển 3G là vô cùng quan trọng đối với ngành viễn thông nói riêng và nền kinh tế nước nhà nói chung. Chúng ta cần phải nắm vững cả lý thuyết và thực tế, làm cơ sở đi lên 4G và cao hơn nữa. THESIS SUMMARY The purpose of this project is present the understanding about Third Generation (3G), and the actual knowledge that I learnt about 3G transmission device – NodeB. Based on this, the project will be developed follow: - Part 1: Overview about 3G • Chapter 1: Developing process to 3G • Chapter 2: What is 3G • Chapter 3: Regulations to design 3G radio network - Part 2: 3G transmission station – NodeB • Chapter 4: Architecture and function of NodeB’s components • Chapter 5: Integrated process and error correction NodeB Conclution: with the Mobile market demand today, the research and development of 3G is very important to develop the telecommunication in particular and the economy in general. We need grasp both theory and actual, institute to advance 4G and more. 2 DANH SÁCH HÌNH VẼ DANH SÁCH BẢNG BIỂU 1G The First Generation Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất 2G The Second Generation Hệ thống thông tin đi động thế hệ thứ hai 3G Third Generation Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba 3GPP Third Generation Partnership Project Tổ chức chuẩn hóa các công nghệ mạng thông tin di động tế bào 4G Fourth Generation Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ tư A AMPS Advanced Mobile Phone System Hệ thống điện thoại di động tiên tiến ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền tải bất đồng bộ 3 AV Authetication Vector Vector nhận thực AuC Authentication Center Trung tâm nhận thực B BG Border Gateway Cổng biên giới BICC Bearer Independent Call Control Giao thức điều khiển cuộc gọi độc lập vật mang BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc BSC Base Station Controller Bộ điều khiển trạm gốc C CBU Control Base Unit Khối điều khiển cơ sở CDMT Code Division Multiple Testbed Phòng thí nghiệm đa truy nhập theo mã 4 CDPD Cellular Digital Packet Data Ngăn xếp giao thức số liệu gói số tổ ong CSCF Central Site Control Facility Phương tiện điều khiển vị trí trung tâm CEPT Conférence Européene de Postes et Telécommunications Tổ chức các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông châu Âu CN Core Network Mạng lõi CS Circuit Switch Chuyển mạch kênh D DECT Digital Enhanced Cordless Telecommunications Truyền thông ko dây kĩ thuật số tăng cường E EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution Tốc độ dữ liệu được tăng cường cho sự phát triển hệ thống GSM EIR Equipment Identity Register Bộ ghi nhận dạng thiết bị 5 ETSI European Telecommunications Standards Institute Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu EVDO Evolution Data Only Chỉ phát triển dữ liệu ETBs Exchange Terminal Boards Giao diện trao đổi đầu cuối F FPLMTS Future Public Land Mobile Telecommunications System Hệ thống thông tin di động mặt đất tương lai FOMA Freedom of Mobile Multimedia Access Tự do truy nhập đa phương tiện FRAMES Future Radio Multiple Access Scheme Sơ đồ đa truy nhập vô tuyến tương lai G GERAN GSM EDGE Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến dựa trên công nghệ EDGE của GSM GGSN Gateway GPRS Support Node Nút hỗ trợ cổng GPRS 6 GSM Global System for Mobile communications Hệ thống truyền thông di động toàn cầu GMSC Gateway Mobile Switching Centre Cổng trung tâm chuyển mạch di động GTP GPRS Tunnel Protocol Giao thức đường hầm GPRS H HE Home Environment Môi trường nhà HLR Home Location Register Bộ ghi định vị thường trú HSPA Hight Speed Packet Access Truy nhập gói tốc độ cao HSPDA Hight Speed Packet Downlink Access Truy nhập gói đường xuống tốc độ cao HSS Home Subscriber Server Server thuê bao tại nhà I IEEE Institute of Electrical and Viện kỹ sư điện, điện tử iện kỹ 7 Electtronics Engineers sư điện, điện tử IMEI International Mobile Equipment Identity Danh tính thiết bị di động quốc tế IMT International Mobile Telecommnications Truyền thông di động toàn cầu IMT-2000 International Mobile Telecommunications for the year 2000 Hệ thống thông tin di động toàn cầu cho năm 2000 IMS IP Multimedia Subsystem Phân hệ đa phương tiện IP IMSI International Mobile Subsscriber Identity Số nhận dạng thuê bao di động quốc tế IP Internet Protocol Giao thức Internet ISDN Integrated Services Digital Network Mạng dịch vụ số tích hợp ITU International Telecommunications Union Liên minh Viễn thông Quốc tế L LA Location Area Vùng định vị LTE Long Term Evolution Kế hoạch phát triển dài hạn 8 M ME Mobile Equipment Thiết bị di động MGW Media Gateway Cổng phương tiện MSC Media Service Clients Phương tiện dịch vụ khách hàng MRF Multimedia Resource Function Chức năng tài nguyên đa phương tiện MGCF Media Gateway Control Function Chức năng điều khiển cổng các phương tiện MSISDN Mobile Station ISDN Số thuê bao di động có trong danh bạ điện thoại MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi trường MBS Multistandard Base Station Trạm gốc đa tiêu chuẩn MSS Mobile Solutions Services Các dịch vụ giải pháp di động MU Main Unit Bộ phận chính 9 O OBIF Optical Radio Unit Interface Giao diện kết nối quan vô tuyến OFDMA Orthogonal Frequency-Division Multiple Access đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao OMC-R Operation and Maintenance Center – Radio Trung tâm khai thác bảo dưỡng mạng vô tuyến P PBX Private Branch Exchange Tổng đài nội bộ PCM Pulse Code Modulation Điều xung mã PDA Personal Digital Assistant Máy trợ lý cá nhân kỹ thuật số PDC Personal Digital Cenllular Mạng số tổ ong tư nhân PDP Packet Data Protocol Giao thức số liệu gói PMR Professional Mobile Radio Mạng di động vô tuyến chuyên dụng PS Packet Switch Chuyển mạch gói 10 [...]... thuyết và thực tế Về lý thuyết, đồ án đưa ra lý thuyết tổng quan về hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba – Third Generation (3G) , bao gồm quá trình đi lên 3G từ các hệ thống thông tin di động trước đó là 1G và 2G, tìm hiểu thế nào là công nghệ 3G, và lý thuyết về các qui tắc thiết kế mạng 3G Về thực tế, đồ án trình bày những hiểu biết về NodeB như là mô hình chung của 1 trạm NodeB, cấu trúc và... Alcatel dự kiến phát triển mạng truy nhập vô tuyến – Radio Access 21 Network (RAN) từ GSM lên 3G UMTS theo ba phát hành: 3GR1, 3GR2 và 3GR3 (R – Release: phát hành) Với mỗi phát hành, các sản phẩm mới và các tính năng mới sẽ được đưa ra 1.3.1 3GR – Kiến trúc mạng UMTS chống lấn Phát hành 3GR1 dựa trên phát hành của 3GPP vào tháng 3 và các đặc tả kỹ thuật vào tháng 6 năm 2000 Phát hành đầu của 3GR1 chỉ hỗ... với 5 chương: - - Phần 1: Tổng quan về 3G • Chương 1: Quá trình phát triển lên 3G • Chương 2: Thế nào là công nghệ 3G • Chương 3: Các qui tắt thiết kế mạng vô tuyến 3G Phần 2: Trạm phát sóng 3G – NodeB • Chương 4: Cấu trúc và chức năng các thành phần NodeB • Chương 5: Tích hợp và sửa lỗi NodeB 16 Phần một TỔNG QUAN VỀ 3G Giới thiệu chung Sự phát triển nhanh chóng của dịch vụ số liệu đã đặt ra các yêu... AccessFrequency Division Duplex (UTRA-FDD) và sẽ được triển khai chống lấn lên GSM Chiến lược dịch chuyển từ GSM sang UMTS phát hành 3GR1 được chia thành ba giai đoạn ký hiệu là R1.1, R1.2 và R1.3 Trong các phát hành này các phần cứng và các tính năng mới được đưa ra Các NodeB được gọi là trạm gốc đa tiêu chuẩn – Multistandard Base Station (MBS) Tuy nhiên MBS V1 chỉ đơn thuần là NodeB, chỉ MBS V2 mới thực sự đa tiêu... cứu phát triển trong 3GPP Hình 1.9 cho thấy lộ trình tăng tốc độ truyền số liệu trong các phát hành của 3GPP Hình 1 Lộ trình tăng tốc độ truyền số liệu trong các phát hành của 3GPP 28 Chương II Thế nào là công nghệ 3G 3G là thuật ngữ dùng để chỉ các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba (Third Generation – thế hệ thứ ba) Đã có rất nhiều người nhầm lẫn một cách vô ý hoặc hữu ý giữa hai khái niệm 3G. .. Terrestrial Radio Access-Time Division Duplexing (UTRA-TDD) đều được hỗ trợ Giao thức truyền tải được thống nhất cho GSM, E-GPRS và UMTS, ngoài ra có thể ATM kết hợp IP GERAN (GSM/EDGE RAN) cũng sẽ được hỗ trợ bởi phát hành này của mạng Kiến trúc RAN của 3GR3 được thể hiện trên hình 1.5 24 Hình 1 Kiến trúc RAN thống nhất của 3GR3.1 1.4 Tổng kết quá trình phát triển hệ thống thông tin di động đến thế hệ thứ ba... Ratio Hệ số sóng đứng W-CDMA Wideband Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng WiFi Wireless Fidelitity Không dây chất lượng cao WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access Liên kết toàn cầu cho truy nhập viba WLAN Wireless Local Area Network Mạng vô tuyến cục bộ V W 14 15 PHẦN MỞ ĐẦU Với đề tài 3G và thiết bị phát sóng – NodeB , đồ án được chia làm 2 phần giải... W-CDMA - IMT-2000 CDMA đa sóng mang (Multi-Carrier), đây là phiên bản 3G của hệ thống IS-95 (hiện nay gọi là CDMAOne, phiên bản nổi bật nhất là IMT-2000 1x EVDO) - IMT-2000 CDMA ghép kênh phân chia theo thời gian – Time Division Duplex (TDD) - IMT-2000 TDMA một sóng mang (Single-Carrier), các hệ thống thuộc nhóm này được phát triển từ các hệ thống GSM hiện có lên GSM 2+, được gọi là EDGE (Enhanced Data... Hình 1 Kiến trúc đồng tồn tại GSM và UMTS (phát hành 3GR1.1) 1.3.2 3GR2 – Tích hợp các mạng UMTS và GSM Trong giai đoạn triền khai UMTS thứ hai sự tích hợp đầu tiên giữa hai mạng sẽ được thực hiện bằng cách đưa ra các thiết bị đa tiêu chuẩn như: NodeB kết hợp BTS (MBS V2) và RNC kết hợp BSC (RNC V2) Các chức năng khai thác và bảo dưỡng mạng vô tuyến cũng có thể được thực hiện chung bởi cùng một OMC-R... thế hệ 2 (2G) mặc dù sử dụng công nghệ số nhưng là hệ thống băng hẹp và được xây dựng trên cơ chế chuyển mạch kênh nên không thể đáp ứng được dịch vụ mới này 3G (Third Gneration) là giai đoạn mới nhất trong sự tiến hóa của ngành viễn thông di động Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất – The First Gerneration (1G) của điện thoại di động là những thiết bị analog, chỉ có khả năng truyền thoại Hệ thống