Nghiên cứu kỹ thuật chuyển giao trong WCDMA

-i- LI CAM OAN Em xin cam oan ni dung v kt qu nghiờn cu ỏn ny l em thc hin di s hng dn ca Thy giỏo ThS Nguyn Vn Khi Mi s tham kho u c trớch dn y v rừ rng Ngi cam oan Nguyn Duy Phng -ii- LI NểI U Thụng tin di ng ang ngy cng phỏt trin mnh m trờn th gii vi nhng ng dng rng rói lnh vc thụng tin, dch v v i sng hng ngy 3G l mt bc t phỏ ca ngnh di ng, bi vỡ nú cung cp bng thụng rng hn cho ngi s dng iu ú cú ngha s cú cỏc dch v mi v nhiu thun tin hn dch v thoi v s dng cỏc ng dng d liu nh truyn thụng hu ớch nh in thoi truyn hỡnh, nh v v tỡm kim thụng tin, truy cp Internet, truyn ti d liu dung lng ln, nghe nhc v xem video cht lng cao, Truyn thụng di ng ngy ó v ang úng mt vai trũ quan trng cuc sng V hin vic phỏt trin mng thụng tin di ng WCDMA l iu tt yu v s m bo phc v tt nhu cu ngy cng cao ca ngi Mt nhng khõu quan trng ca h thng thụng tin di ng núi chung v h thng WCDMA núi riờng l Chuyn giao nhm trỡ kt ni cỏch liờn tc, kh nng chng li fading, Xut phỏt t tm quan trng ú nờn em chn ti tt nghip l Nghiờn cu k thut chuyn giao WCDMA ỏn gm ba chng cú ni dung chớnh nh sau : Chng 1: Tng quan v h thng thụng tin di ng th h th WCDMA/UMTS s gii thiu tng quan cỏc c bn v cụng ngh WCDMA, cu trỳc mng truy nhp vụ tuyn UMTS, s lc v nhng dch v v ng dng h thng ny h thng thụng tin di ng th h th ba Chng 2: Cu trỳc v chc nng cỏc phn t h thng WCDMA s trỡnh by cu trỳc ca mng v chc nng ca cỏc phn t mng Chng 3: Cỏc thut toỏn chuyn giao WCDMA nhm nghiờn cu cỏc mụ hỡnh iu khin chuyn giao WCDMA Trong quỏ trỡnh lm ỏn, em ó c gng rt nhiu song kin thc hn ch nờn khụng th trỏnh nhng thiu sút Em rt mong nhn c s úng gúp, hng dn gii ỏp ca quý thy cụ cựng bn bố -iii- Em xin chõn thnh cm n s giỳp tn tỡnh ca thy ThS Nguyn Vn Khi cựng cỏc thy cụ khoa in - in t, B mụn K thuõt Vin thụng ó ging dy v ch bo em nm hc va qua cng nh thi gian lm ỏn tt nghip ny H Ni, ngy 02 thỏng 05 nm 2015 Sinh viờn thc hin Nguyn Duy Phng -iv- MC LC LI CAM OAN i LI NểI U ii MC LC iv DANH MC CC Kí HIU, CC THUT NG VIT TT vii DANH MC HèNH V xi DANH MC BNG BIU xiii CHNG TNG QUAN V H THNG THễNG TIN DI NG TH H BA - WCDMA/UMTS 1.1.Tin trỡnh phỏt trin ca h thng thụng tin di ng t 1G lờn 3.5G 1.1.1.H thng thụng tin di ng th h 1.1.2.H thng thụng tin di ng th h 1.1.3.H thng thụng tin di ng th h 1.2 H thng thụng tin di ng 3G phỏt trin theo nhỏnh cụng ngh chớnh 1.2.1 Hng phỏt trin lờn 3G s dng cụng ngh WCDMA 1.2.2 Hng phỏt trin lờn 3G s dng cụng ngh CDMA 2000 1.3 H thụ ng thụng tin di ng th h WCDMA/UMTS .10 1.4 Cu trỳc a lý ca h thng thụng tin di ng th 13 1.4.1 Phõn chia theo vựng mng 13 1.4.2 Phõn chia theo vựng phc v MSC/VLR v SGSN 13 1.4.3 Phõn chia theo vựng nh v v vựng nh tuyn 14 1.4.4 Phõn chia theo ụ 16 1.4.5 Mu ụ 16 1.5 Tin hoỏ ca mng WCDMA/UMTS 17 1.5.1 Kin trỳc ca mng phỏt hnh 3GPP 17 -v- 1.5.2 Kin trỳc ca mng phỏt hnh 3GPP 19 1.6 Kt lun chng .20 CHNG 2: CU TRC V CHC NNG CC PHN T TRONG H THNG WCDMA 21 2.1 Cu trỳc h thng 21 2.1.1 Cỏc phn t mng truy nhp vụ tuyn 21 2.1.2 Cỏc phn t chớnh ca mng lừi .22 2.2 Giao din vụ tuyn ca h thng WCDMA/UMTS 25 2.3 Kờnh h thng WCDMA/UMTS 27 2.3.1 Cỏc khỏi nim c bn 27 2.3.2 Cỏc kờnh vụ tuyn WCDMA 33 2.3.3 Cu trỳc khung WCDMA 44 2.4 K thut tri ph h thng thụng tin di ng WCDMA 48 2.5 Qun lý ti nguyờn vụ tuyn WCDMA/UMTS 49 2.5.1 Gii thiu v qun lý ti nguyờn vụ tuyn WCDMA .49 2.5.2 iu khin cụng sut 50 2.5.3 iu khin chuyn giao .54 2.5.4 iu khin thu np 58 2.5.5 iu khin ti (iu khin nghn) 60 2.6 Kt lun chng .61 CHNG : CC K THUT CHUYN GIAO TRONG WCDMA 62 3.1 Cỏc kiu chuyn giao WCDMA 62 3.2 Thut toỏn chuyn giao WCDMA 66 3.3 Lu thc hin chuyn giao 69 3.4 u nhc im ca chuyn giao mm 72 -vi- 3.5 Chuyờ n giao gia cac hờ thụ ng WCDMA/UMTS va GSM 73 3.6 So sanh chuyờ n giao IS-95A va WCDMA/UMTS 75 3.6.1 S giụ ng cua chuyờ n giao IS-95A va WCDMA/UMTS 75 3.6.2 S khac cua chuyờ n giao IS-95A va WCDMA/UMTS 75 3.7 Kt lun chng .76 KT LUN V HNG PHT TRIN TI 77 NHN XẫT CA GIO VIấN HNG DN 78 NHN XẫT CA GIO VIấN C DUYT 78 LI CM N 79 TI LIU THAM KHO 80 -vii- DANH MC CC Kí HIU, CC THUT NG VIT TT Ky hiu Viờ t õ y u í nghia 1G First Generation Th h 2G Second Generation Th h th 3G Third Generation Th h th ba 3GPP 3ird Genaration Partnership Project ỏn cỏc i tỏc th h th ba ANSI American National Standard Institute Viờ n tiờu chuõ n Hoa Ky BCCH Broadcast Control Channel Kờnh iu khin qung bỏ BCH Broadcast Channel Kờnh qung bỏ BER Bit Error Rate T s li bit BPSK Binary Phase Shift Keying Khúa chuyn pha hai trng thỏi BS Base Station Trm gc BTS Base Tranceiver Station Trm thu phỏt gc CC Convolutional Code Mó xon CDMA Code Division Multiple Access a truy nhp phõn chia theo mó CN Core Network Mng lừi CPCH Common Packet Channel Kờnh gúi chung CPICH Common Pilot Channel Kờnh hoa tiờu chung CQI Channel Quality Indicator Ch th cht lng kờnh CS Circuit Switch Chuyn mch kờnh CSICH CPCH Status Indicator Channel Kờnh ch th trng thỏi CPCH DCCH Dedicated Control Channel Kờnh iu khin riờng DCH Dedicated Channel Kờnh iu khin DL Downlink ng xung DPCCH Dedicated Physycal Control Channel Kờnh iu khin vt lý riờng DPCH Dedicated Physical Channel Kờnh vt lý riờng DPDCH Dedicated Physical Data Channel Kờnh s liu vt lý riờng -viii- DSCH Downlink Shared Channel Kờnh chia s ng xung DSSS Direct-Sequence Spread Spectrum Tri ph chui trc tip EDGE Enhanced Data rates for GPRS Tc s liu tng cng Evolution phỏt trin GPRS EIR Equipment Identity Register B ghi nhn dng thit b FACH Forward Access Channel Kờnh truy nhp ng xung Frequency Division Duplex Ghộp song cụng phõn chia theo FDD thi gian Mng truy nhp vụ tuyn GSM GERAN GSM EDGE Radio Access Network GGSN Gateway GPRS Support Node Nỳt h tr GPRS cng GPRS General Packet Radio Service Dch v vụ tuyn gúi chung Global System For Mobile H thng thụng tin di ng toan Communications cu HHO Hard Handover Chuyờn giao cng HLR Home Location Register B ghi nh v thng trỳ GSM IMT-2000 IS-95(A/B) International Mobile Telecommunications 2000 North American Version of the CDMA Standard EDGE Thụng tin di ng quc t 2000 Mt phiờn bn CDMA Bc M LA Location Area Vựng nh v MAC Medium Access Control iu khin truy nhp mụi trng MIMO Multi Input Multi Output Nhiu u vo nhiu u MS Mobile Station Trm di ng MSC P-CCPCH Mobile Switching Center Trung tõm chuyn mch di ng Node B Nỳt B Primary Common Control Physical Kờnh vt lý iu khin chung s -ix- Channel cp PCH Paging Channel Kờnh tỡm gi PCPCH Physical Common Packet Channel Kờnh vt lý gúi chung PICH Page Indication Channel Kờnh ch th tỡm gi PS Packet Switch Chuyn mch gúi PSTN Public Switched Telephone Network QAM Quadrature Amplitude Modulation iu ch biờn vuụng gúc QoS Quality of Service Cht lng dch v QPSK Quatrature Phase Shift Keying Khúa chuyn pha vuụng gúc RA Routing Area Vựng nh tuyn RACH Random Access Channel Kờnh truy nhp ngu nhiờn RAN Radio Access Network Mng truy nhp vụ tuyn RAT Radio Access Technology Cụng ngh truy nhp vụ tuyn RNC Radio Network Controller B iu khin mng vụ tuyn RRC Radio Resource Control iu khin ti nguyờn vụ tuyn SCH Synchronization channel Kờnh ng b SF Spreading Factor H s tri ph SGSN Serving GPRS Support Node Nỳt h tr GPRS phc v SIM Subscriber Identity Module Moun nhn dng thuờ bao SMS Short Message Service Dch v nhn tin SNR Signal to Noise Ratio T s tớn hiu trờn õm SHO Soft Handover Chuyn giao mm Time Division Duplex Ghộp song cụng phõn chia theo TDD Mng in thoi chuyn mch cụng cng thi gian TDM Time Division Multiplex TDMA Time Division Mulptiple Access Ghộp kờnh phõn chia theo thi gian a truy nhp phõn chia theo thi -x- gian TrCH Transport Channel Kờnh truyn ti UE User Equipment Thit b ngi s dng UL Up Link ng lờn Universal Mobile H thng thụng tin di ng ton Telecommunications System cu UMTS UTRA UTRAN WCDMA UMTS Terrestrial Radio Access Truy nhp vụ tuyn mt t UMTS UMTS Terrestrial Radio Access Mng truy nhp vụ tuyn mt t Network UMTS Wideband Code Division Multiple a truy nhp phõn chia theo mó Access bng rng -66- Chuyn giao mm hn l loi chuyn giao ú tớn hiu mi c thờm vo hoc xúa tớch cc, hoc thay th bi tớn hiu mnh hn cỏc secter khỏc ca cựng BS (xem hỡnh 3.4) Tín hiệu đa đ-ờng qua secter Secter f1 Secter f1 Tín hiệu đa đ-ờng qua secter Secter f1 Hỡnh Chuyn giao mm hn cựng tn s Trong trng hp chuyn mm hn, BS phỏt mt secter nhng thu t nhiu secter khỏc Trong trng hp ny, UE cú cỏc kt ni vụ tuyn tớch cc ng lờn ti mng qua nhiu secter ca cựng mt BS Nguyờn nhõn dn n chuyn giao cỏc on ụ l : cỏc BTS thng s dng anten cú tớnh hng lờn ph ht mt ụ 3600 ngi ta thng dựng on ụ 1200 hay on ụ 600 3.2 Thut toỏn chuyn giao WCDMA Nguyờn tc chung thc hin thut toỏn chuyn giao c th hin trờn hỡnh 3-5 iu kin u l cỏc iu kin thc hin quyt nh ca thut toỏn da trờn mc tớn hiu hoa tiờu UE thụng bỏo Cỏc thut ng v cỏc tham s sau c s dng thut toỏn chuyn giao : Ngng gii hn trờn : l mc tớn hiu ca kt ni t giỏ tr cc i cho php tha mt cht lng dch v QoS yờu cu -67- Ngng gii hn di : l mc tớn hiu ca kt ni t giỏ tr cc tiu cho phộp tha mt cht lng dch v QoS yờu cu Do ú mc tớn hiu ca kột ni khụng c nm di mc ú Gii hn chuyn giao : l tham s c nh ngha trc, c thit lp ti im m cng tớn hiu ca cell bờn cnh (cell B) vt quỏ cng tớn hiu ca cell hin ti (cell A) mt lng nht nh Tp tớch cc : l mt danh sỏch cỏc nhỏnh tớn hiu hoa tiờu (cỏc cell) m UE thc hin kt ni ng thi ti mang truy nhp vụ tuyn (RAN) Tp ng c : ny cha cỏc hoa tiờu khụng cú tớch cc Tuy nhiờn MS thu c cỏc hoa tiờu ny vi cng tớn hiu ln ch rng cỏc kờnh lu lng ng xung cú th c gii iu ch thnh cụng Tp lõn cn : ny cha cỏc hoa tiờu lõn cn hin thi khụng cú tớch cc v ng c nhng cú kh nng lm ng c cho chuyn giao Cỏc hoa tiờu lõn cn ca mt hoa tiờu l tt c cỏc hoa tiờu ca cỏc ụ, on ụ nm gn hoa tiờu ny Danh sỏch hoa tiờu lõn cn c phỏt n MS bn tin thụng s h thng trờn kờnh tỡm gi Tp cũn li : ny cha tt c cỏc hoa tiờu cú h thng tr cỏc hoa tiờu tớch cc, ng c v lõn cn Giới hạn chuyển giao Tín hiệu tổng C-ờng độ tín hiệu Ng-ỡng Ng-ỡng d-ới Tín hiệu A Tín hiệu B (1) Cell A (2) Thời gian (3) Cell B Hỡnh Nguyờn tc chung ca cỏc thut toỏn chuyn giao -68- Gi s thuờ bao UE cell A ang chuyn ng v phớa cell B, tớn hiu hoa tiờu ca cell A (ti ú UE ang thc hin kt ni) b suy gim n ngng gii hn di nh hỡnh trờn Khi t ti mc ngng gii hn di, xut hin kớch thớch chuyn giao theo cỏc bc sau õy : Cng tớn hiu A bng vi mc ngng gii hn di Mt khỏc, tựy theo giỏ tr o ca UE, RNC phỏt hin cú tớn hiu ca cell bờn cnh (tớn hiu B), tớn hiu ny cú cng ci thin cht lng kt ni Do ú, RNC s nhp tớn hiu B vo tớch cc Khi ú UE cú hai kt ni ng thi ti UTRAN UE s thu tớn hiu tng hp ca hai kt ni ny Ti v trớ ny, cht lng tớn hiu B tt hn tớn hiu A Do ú, RNC coi v trớ ú l im u tớnh toỏn gii hn chuyn giao Cng tớn hiu B bng hoc tt hn ngng gii hn di Do ú mc tớn hiu ny tha yờu cu cht lng dch v QoS ca kt ni Bờn cnh ú, tng tớn hiu ti UE vt quỏ ngng gii hn trờn v cú kh nng gõy nhiu cho h thng Do vy, RNC s xúa tớn hiu A tớch cc Kớch c ca tớch cc cú th thay i c, thụng thng tớch cc cú kớch thc khong t n tớn hiu Do hng chuyn ng ca UE thay i ngu nhiờn, UE cú th quay tr li cell A sau thc hin chuyn giao ln th nht iu ny s lm xy hiu ỳng gi l ping-pong Hiu ng ny lm nh hng khụng cú li i vi lu lng h thng cng nh hot ng ca ton b h thng Vic s dng gii hn chuyn giao cú th trỏnh c mt s chuyn giao khụng cn thit Nh trờn chỳng ta ó bit l thc hin chuyn giao thỡ MS luụn luụn phi thc hin giỏm sỏt cht lng dch v QoS v tỡm kim, o cng ca cỏc hoa tiờu, sp xp vo cỏc tng ng Trong h thng CDMA s dng mt k thut tỡm kim hoa tiờu gi l ca s tỡm Trm di ng thc hin tỡm kim kờnh hoa tiờu mt khong thi gian cho trc bng s chip ca mt chui hoa tiờu PN MS s dng ba ca s tỡm kim sau : SRCH_A : l ca s tỡm m MS s dng bỏm tớch cc v ng c -69- SRCH_N : l ca s tỡm m MS s dng giỏm sỏt cỏc hoa tiờu lõn cn SRCH_R : l ca s tỡm m MS s dng giỏm sỏt cỏc hoa tiờu cũn li Khi ú quỏ trỡnh quyt nh chuyờn giao c thc hin theo lu hỡnh 3-6 Trong ú T_ADD: Ngng phỏt hin hoa tiờu T_COMP : Ngng so sỏnh Tìm hoa tiêu (Px) Tập lân cận hay lại Sai P(x) v-ợt ng-ỡng T_Add Đúng 1.Chuyển hoa tiêu vào tập ứng cử 2.Gửi tin đo c-ờng độ tín hiệu hoa tiêu đến trạm gốc Sai P(x) v-ợt T_Comp so với hoa tiêu tích cực Vẫn để P(x) tập ứng cử Đúng Gửi tin đo hoa tiêu đến trạm gốc Thu tin h-ớng dẫn chuyển giao từ trạm gốc Chuyển hoa tiêu vào tập tích cực (trạm di động vào chuyển giao mềm Gửi tin hoàn thành chuyển giao đến trạm gốc Hỡnh Lu thut toỏn quyt nh chuyn giao 3.3 Lu thc hin chuyn giao Sau quyt nh chuyn giao thi MS s tin hnh chuyn giao theo hng dn ca BS Quỏ trỡnh chuyn giao c biu din nh cỏc hỡnh di Hỡnh 3-7 biu din quỏ trỡnh bt u chuyn giao mm -70- MS BS Phục vụ Quyết định chuyển giao Đo c-ờng độ hoa tiêu MSC Yêu cầu chuyển giao BS BS Đích Yêu cầu chuyển giao BS L-u l-ợng rỗng Join Request Join Acknowledge InterBase Handoff Ack InterBase Handoff Ack 10 11 Chỉ thị chuyển giao Hoàn thành chuyển giao Thông báo chuyển giao 12 Handoff Information Ack 13 Lệnh yêu cầu đo hoa tiêu 14 Đo c-ờng độ hoa tiêu 15 Hỡnh Chuyn giao mm bt u MS xỏc nh rng mt trm BS khỏc cú cng tớn hiu hoa tiờu tr thnh ớch ca chuyn giao MS phỏt bn tin Pilot Strength Measurement (o cng hoa tiờu) n BTS ang phc v nú BS ang phc v phỏt bn tin Interbase Station Handoff ( yờu cu chuyn giao) n MSC ớch MSC phỏt bn tin Interbase station Handoff ti BS ớch BS ớch thit lp thụng tin vi MS bng cỏch phỏt bn tin Null Traffic n MS BS ớch phỏt bn tin Join Request ( yờu cu kt ni liờn lc ) n MSC MSC xem xỏt cỏc kt ni vi hai BS thc hin chuyn giao m khụng lm giỏn on kt ni, sau ú phỏt bn tin Join Request Acknowledge (xỏc nhn kt ni) n BS ớch BS ớch phỏt bn tin Interbase Handoff Acknowledge n MSC -71- MSC phỏt bn tin Interbase handoff Acknowledge n BS ang phc v BS ang phc v phỏt bn tin Handoff Direction n MS Ms phỏt bn tin Handoff Complete n BS ang phc v BS phc v mi phỏt bn tin Handoff Information ( thụng bỏo chuyn giao) n MSC MSC khng nh bn tin ny bng bn tin Handoff Information Ack BS ớch phỏt lờnh Pilot Measurement n MS Ms phỏt bn tin Pilot Strength Measurement n BS ớch Trong quỏ trỡnh chuyn giao thỡ MS thụng tin ng thi vi c hai BS v quỏ trỡnh chuyn giao s kt thỳc tớn hiu ca BS c khụng cũn mnh Khi ny MS s loi b trm gc c thc hin liờn lc trờn trm gc mi MS Quyết định chuyển giao BS Phục vụ MSC Đo c-ờng độ hoa tiêu Chỉ thị chuyển giao Hoàn thành chuyển giao Interface Primary Transfer Interface Primary Transfer Acknowledge Handoff Information HO Information Ack BS Đích Lệnh yêu cầu đo hoa tiêu 10 Đo c-ờng độ hoa tiêu 11 Yêu cầu từ bỏ 12 Xác nhận từ bỏ Hỡnh Kt thỳc quỏ trỡnh chuyn giao MS ri b BS phc v -72- MS xỏc nh rng trm BS ang phc v nú khụng cng tớn hiu tip tc trng thỏi chuyn giao mm MS phỏt bn tin Pilot Strength Measurement n BS Bn tin ny yờu cu BS ri b chuyn giao BS ang phc v phỏt bn tin Handoff Direction n MS Bn tin ny ch th rng BS ang phc v s ri chuyn giao MS phỏt bn tin Handoff Complete n BS ang phc v BS ang phc v phỏt bn tin Interface Primary Transfer ( chuyn s cp giao din) n BS ớch cựng vi thụng tinbn ghi cuc gi tng ng BS ớch khng nh bn tin ny bng bn tin Interfacce Primary Transfer ck ( xỏc nhn chuyn s cp giao din) BS ớch phỏt bn tin Handoff Information n MSC MSC phỏt bn tin Handoff Information Ack n BS ớch BS ớch phỏt lnh Pilot Measurement Request ( yờu cu o hoa tiờu) n MS Ms phỏt bn tin Pilot Strength Measurement n BS ớch BS ang phc v bn tin Remove Request ( yờu cu ri b) n MSC yờu cu ri b kt ni MSC khng nh bn tin ny bng bn tin Remove Ack n trm BS gc Bõy gi MS lm vic vi BS ớch ( BS phc v mi) Nu cn cỏc chuyn giao mm b sung thỡ quỏ trỡnh chuyn giao c lp li 3.4 u nhc im ca chuyn giao mm Chuyn giao mm l loi chuyn giao c thự ca h thng thụng tin di ng WCDMA da trờn nguyờn tc ni trc ct So vi chuyn giao cng thỡ HO cú mt s u nhc im sau : a/ u im iu hũa ti trờn mng : trng hp ti ca cell vỡ lý no y tng t ngt thỡ h thng s chuyn giao sang cỏc cell lõn cn cú lu lng thp hn -73- Lm cho thụng tin ca ngi s dng liờn tc hn khụng b ngt quóng nh chuyn giao cng Cung cp cht lng thụng tin tt hn, khụng b rút cuc gi Vic phõn b ti ca cỏc cell lm dung lng h thng tng Mt u im na ca chuyn giao mm l kt hp vi iu khin cụng sut Vỡ thng v trớ chuyn giao l ni m cng tớn hiu yu lờn nu chuyn giao mm kt hp vi iu khin cụng sut s lm gim nhiu lờn cỏc MS khỏc Tuy nhiờn bờn cnh nhng u im ó k trờn thỡ chuyn giao mm cng cú mt s nhc im b/ Nhc im Chuyn giao mm lm gim dung lng ng xung ca h thng quỏ trỡnh thc hin chuyn giao MS thụng tin ng thi vi c hai trm gc tc l nú c cp hai kờnh lu lng lm gim ti nguyờn mng C MS v BS luụn phi giỏm sỏt cht lng h thng K thut chuyn giao mm phc hn chuyn giao cng Tuy cũn cú nhng nhc im k trờn nhng chuyn giao mm l k thut chuyn giao ó ỏp ng c cỏc yờu cu kht khe ca h thng thụng tin di ng th h vi nhiu dch v cht lng cao 3.5 Chuyờn giao gia cỏc h thng WCDMA/UMTS va GSM WCDMA hụ tr chuyờ n giao gia cac hờ thụ ng Cỏc chuyn giao ny c s dng v ỡ lý cõn bng ti v vựng ph Ti thi im bt u trin khai mng WCDMA, cỏc chuyn giao ti GSM l c n thiờ t am bao vung phu liờn tu c Hỡnh 3.9 thờ hiờ n chuyờ n giao gia hai hờ thụ ng WCDMA /UMTS va GSM -74- Hỡnh Chuyờ n giao gia hờ thụ ng WCDMA va GSM + Ch nộn WCDMA s dng vic thu phỏt liờn tc v khụng th tin hnh o c vi b nhn n nu nh khụng cú nhng khong giỏn on to bi cỏc tớn hiu WCDMA Vỡ th, ch nộn cn thit cho vic o c chuyn giao gia cỏc tn s v chuyn giao gia cỏc h thng Trong sut khong giỏn on ca ch nộn, iu khin cụng sut nhanh khụng th s dng v mt phn li ghộp chốn b mt Vỡ vy, sut khung nộn cn Ec/N0 cao hn dn ti dung lng b gim Ch nộn cng nh hng n vựng ph súng ng lờn ca cỏc dch v thi gian thc, ú tc bit khụng th gim sut ch nộn Vỡ th m th tc chuyn giao gia cỏc h thng phi c bt u sm ti biờn gii cỏc ụ trỏnh s suy gim cht lng ti ch nộn Chuyn giao t GSM sang WCDMA c bt u ti BSC ca GSM Khụng cn s dng ch nộn tin hnh o c WCDMA t GSM vỡ GSM s dng ch thu phỏt khụng liờn tc Thi gian ngt dch v chuyn giao gia cỏc h thng ln nht l 40ms Thi gian ngt l khong thi gian gia block chuyn thu cui cựng trờn tn s c v thi gian UE bt u phỏt trờn kờnh ng lờn mi Tng khong h dch v ln hn thi gian ngt vỡ UE cn nhn c kờnh riờng hot ng mng GSM Khong h dch v thng di 80ms tng t nh chuyn giao GSM Khong h ú khụng lm gim cht lng dch v -75- + Chuyờn giao gia cac hờ thụ ng t WCDMA/UMTS sang GSM Th tc ny c s dng chuyn giao t UTRAN n h thng truy cp vụ tuyờ n khac chi s du ng t vung CS UE nhõ n cac t hụng sụ ụ lõn cõ n GSM ho c thụng tin h thng hoc bn tin iu khin o Cỏc thụng s ny cn thit cú thờ o cac ụ ng c GSM Trờn c s bao cao o t UE gụ m ca o GSM , RNC a quyờ t inh chuyờ n giao Sau GSM BSS a ranh riờng tai nguyờn , RNC phat bn tin lnh chuyn giao h thng , bn tin ny mang theo lnh chuyn giao GSM Ti thi im ny giao thc qun lý ti nguyờn vụ tuyn GSM RR (Radio Resource Management) UE tip nhn chuy n giao va phat ban tin truy nhõ p chuyờ n giao GSM n GSM BSC Sau kờ t thuc cụng thu tu c chuyờ n giao , UTRAN se gii phúng kt ni vụ tuyn v tt c thụng tin liờn quan i vi UE Th tc chuyn giao t WCDMA sang GSM c minh di hỡnh 3.10 3.6 So sanh chuyờn giao IS-95A va WCDMA/UMTS C hai h thng u da trờn cụng ngh CDMA , vỡ vy chuyn giao s cú s giụ ng Nhng WCDMA/UMTS la i c phat triờ n theo ng t GSM nờn dõn ti co nhng iờ m khac chuyờ n giao cua hai hờ thụ ng [3] 3.6.1 S giụ ng cua chuyờ n giao IS-95A va WCDMA/UMTS - Trong ca hai hờ thụ ng u co cac loa i chuyờ n giao mờ m , chuyờ n giao mờ m hn va chuyờ n giao cng - Hai hờ thụ ng u dung kờnh hoa tiờu vao qua trinh o a c thc hiờ n chuyờ n giao - Quỏ trỡnh chuyn giao c hai h thng u cú th c to t mỏy di ng v mng 3.6.2 S khac cua chuyờ n giao IS-95A va WCDMA/UMTS Bng di õy se chi s khac c ban nhõ t gia hai hờ thụ ng : -76- Bng S khac gia chuyờn giao cua IS-95A va WCDMA/UMTS Hờ thụ ng IS-95A Quyờ t inh chuyờ n giao BSC phu c Hờ thụ ng WCDMA/UMTS Quyờ t inh chuyờ n giao la RNC v Trong thuõ t toan chuyờ n giao mờ m Trong thuõ t toan chuyờ n giao mờ m s s du ng cac ngng tuyờ t ụ i dng ngng tng i Trm di ng xỏc nh thụng s u cui ngi s dng xỏc nh yờu cu chuyn g iao trờn c s thụng sụ chuyờ n giao trờn ban tin bn tin thụng s h thng qung bỏ 3.7 Kt lun chng Qua chng tỏc gi ó i sõu nghiờn cu cỏc k thut iu khin chuyn giao WCDMA, nghiờn cu c k thut chuyn giao cng, chuyn giao mm v so sỏnh c cỏc k thut chuyn giao h thng v ngoi h thng WCDMA -77- KT LUN V HNG PHT TRIN TI Thụng qua ỏn, em tỡm hiu c nhng cu trỳc ca h thng WCDMA, tỡm hiu c cỏc k thut qun lý ti nguyờn vụ tuyn WCDMA, tỡm hiu tng i k thut chuyn giao, cỏc k thut chuyn giao h thng WCDMA Tuy nhiờn, qu thi gian thc hin tỡm hiu ti ngn nờn phm vi ỏn cũn gii hn Trong tng lai cú c hi nghiờn cu v lnh vc Chuyn giao h thng WCDMA em s b sung gii quyt v phỏt trin mt s nh sau: Chuyn giao kt hp vi iu khin cụng sut M rng ti lờn cỏc cụng ngh tin 4G v cụng ngh 4G -78- NHN XẫT CA GIO VIấN HNG DN N T LOI Ngy 02 thỏng 05 nm 2015 Nguyn Vn Khi NHN XẫT CA GIO VIấN C DUYT N T LOI Ngy thỏng 05 nm 2015 -79- LI CM N Trong quỏ trỡnh lm ỏn em ó nhn c s giỳp nhit tỡnh ca thy giỏo Nguyn Vn Khi, v s giỳp tn tõm ca cỏc thy cụ giỏo b mụn k thut vin thụng Qua õy em xin gi li cm n chõn thnh v sõu sc nht n ton th cỏc thy cụ b mụn, khoa in in T v c bit l thy giỏo Nguyn Vn Khi ó giỳp em hon thnh bn ỏn ny Mc dự ó ht sc c gng nhng thi gian hn hp v trỡnh kin thc cũn hn ch nờn ỏn khụng th trỏnh nhng thiu sút Kớnh mong thy cụ v cỏc bn úng gúp ý kin em cú th hon thin hn Em xin chõn thnh cm n ! H Ni, Ngy 02 thỏng 05 nm 2015 Sinh viờn: Nguyn Duy Phng -80- TI LIU THAM KHO Ti liu ting vit: Nguyn Phm Anh Dng (2003), Giỏo trỡnh thụng tin di ng, NXB Bu in Nguyn Phm Anh Dng (2001), Thụng tin di ng th h 3, NXB Bu in Trn Hng Quõn, Nguyn Bớnh Lõn, Lờ Xuõn Cụng, Phm Hng K (2001), Thụng tin di ng, Nh xut bn khoa hc v k thut Nguyn Ngụ Hng, Bi bỏo Mi quan h v s khỏc bit gia UMTS v WCDMA, Tp bu chớnh vin thụng k 1, - 2003 Ti liu ting anh Clint Smith P E (1996), Cellular System Design and Optimization, McGraw-Hill, New York Lathi B P (2001), Modern Digital and Analog Communication Systems, Oxford University Press Riku Jantti (2004), Wideband Code Division Multiple Access Systems cr, Artech House Boston.London Kari Heiska (2002), "Charateristics of the Radiowave Propagation in WCDMA", NOKIA Mt s Website tham kho : http://www.wirelessvn.com/thong-tin-di-dong/458-anten-thong-minh-voi-viec- tang-hieu-qua-phu-song 10 http://tapchibcvt.gov.vn 11 http://dientuvienthong.net [...]... 3 2 Chuyển giao cứng khác tần số 64 Hình 3 3 Chuyển giao mềm cùng tần số 65 Hình 3 4 Chuyển giao mềm hơn cùng tần số 66 Hình 3 5 Nguyên tắc chung của các thuật toán chuyển giao 67 Hình 3 6 Lưu đồ thuật toán quyết định chuyển giao .69 Hình 3 7 Chuyển giao mềm bắt đầu 70 Hình 3 8 Kết thúc quá trình chuyển giao MS rời bỏ BS phục vụ 71 Hình 3 9 Chuyể n giao. .. công suất kết hợp với chuyển giao mềm 53 Hình 2 21 Chuyển giao mềm - mềm hơn 55 Hình 2 22 Chuyển giao giữa các hệ thống GSM và WCDMA 56 Hình 2 23 Thủ tục chuyển giao giữa các hệ thống 57 Hình 2 24 Nhu cầu chuyển giao giữa các tần số sóng mang WCDMA 58 Hình 2 25 Thủ tục chuyển giao giữa các tần số 58 Hình 2 26 Đường cong tải .59 Hình 3 1 Chuyển giao cứng cùng tần... luận chƣơng Chương 1 tác giả đã nghiên cứu được tiến trình phát triển của hệ thống thông tin di động từ 1G tới 3.5G, nghiên cứu được cấu trúc địa lý của hệ thống thông tin di động và sự tiến hoá của WCDMA qua đó là căn cứ để ta đi nghiên cứu cấu trúc và các chức năng của các phần tử trong hệ thống WCDMA -21- CHƢƠNG 2: CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG WCDMA 2.1 Cấu trúc hệ thống Hệ thống... thời gian là 384kbps -9- - WCDMA: WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) là một công nghệ truy nhập vô tuyến được phát triển mạnh ở Châu Âu Hệ thống này hoạt động ở chế độ FDD & TDD và dựa trên kỹ thuật trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS- Direct Sequence Spectrum) sử dụng tốc độ chip 3,84Mcps bên trong băng tần 5MHz WCDMA hỗ trợ trọn vẹn cả dịch vụ chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói tốc độ cao... Giải pháp duy nhất để loại bỏ các hạn chế trên là phải chuyển sang sử dụng kỹ thuật thông tin số cho thông tin di động cùng với kỹ thuật đa truy cập mới ưu điểm hơn về cả dung lượng và các dịch vụ được cung cấp Vì vậy đã xuất hiện hệ thống thông tin di động thế hệ 2 1.1.2.Hệ thống thông tin di động thế hệ 2 Hệ thống thông tin di động số sử dụng kỹ thuật đa truy cập phân chia theo thời gian (TDMA) đầu... một nguồn, sử dụng mã định kênh dựa trên cơ sở kỹ thuật hệ số trải phổ khả biến trực giao (OVSF) Đường xuống, mã Gold với chu kỳ 10 ms được sử dụng để phân biệt các ô khác nhau Đường lên mã Gold hoặc các mã ngắn luân phiên với chu kỳ 256 chip được dùng để phân biệt các UE khác nhau Bảng 2 Các thông số giao diện vô tuyến của WCDMA Sơ đồ đa thâm nhập DS -WCDMA băng rộng Độ rộng băng tần (MHz) 5/10/15/20... 1,25Mhz) Sự lựa chọn đa sóng mang này chỉ áp dụng được trong truyền dẫn đường xuống Đường lên trải phổ trực tiếp, giống như WCDMA với tốc độ chip hơi thấp hơn một ít 3,6864Mcps (3 lần 1,2288Mcps) 1.3 Hệ thố ng thông tin di động thế hệ 3 WCDMA/ UMTS WCDMA là tiến hoá của GSM để cung cấp các khả năng cho thế hệ ba WCDMA có hai giải pháp được đề xuất cho giao diện vô tuyến: ghép song công phân chia theo tần... (CN: Core Network) để thực hiện chức năng chuyển mạch, định tuyến cuộc gọi và kết nối số liệu Ngoài ra hệ thống WCDMA còn có thiết bị người sử dụng (UE: User Equipment) thực hiện giao diện người dùng với hệ thống 2.1.1 Các phần tử mạng truy nhập vô tuyến Nút B: để chuyển đổi dòng số liệu giữa các giao diện IuB và Uu Nó cũng tham gia quản lý tài nguyên vô tuyến (Thuật ngữ nút B cũng có cùng ý nghĩa như... nguyên vô tuyến: giao thức báo hiệu giữa UE và UTRAN Tại mọi thời điểm UE chỉ có một SRNC RNC trôi (DRNC): là một RNC bất kỳ khác với SRNC để đièu khiển các ô được UE sử dụng Khi cần DRNC có thể thực hiện kết hợp và phân chia ở phân tập vĩ mô (chuyển giao) DRNC không thực hiện xử lý số liệu lớp đoạn nối đối với số liệu từ/tới giao diện vô tuyến mà chỉ định tuyến số liệu trong suốt giữa các giao diện Iub... SGSN (Serving GPRS Support Node): điểm hỗ trợ GPRS đang phục vụ Có chức năng giống như MSC/VLR nhưng được sử dụng cho các dịch vụ chuyển mạch gói PS Phần mạng được truy nhập qua SGSN thường được gọi là vùng PS SGSN trong WCDMA khác với SGSN trong GPRS ở giao diện với RNC Các giao diện IuPS ... ThS Nguyễn Văn Khởi thầy cô khoa Điện - Điện tử, Bộ môn Kỹ thuât Viễn thông giảng dạy bảo em năm học vừa qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp Hà Nội, ngày 02 tháng 05 năm 2015 Sinh viên thực Nguyễn. .. thông tin số cho thông tin di động với kỹ thuật đa truy cập ưu điểm dung lượng dịch vụ cung cấp Vì xuất hệ thống thông tin di động hệ 1.1.2.Hệ thống thông tin di động hệ Hệ thống thông tin di... dẫn tin cậy nút lân cận hay thực thể đồng cấp Lớp mạng (L3) Đặc tả đánh địa định tuyến Giao diện Cu: Là giao diện thẻ thông minh USIM ME Giao diện tuân theo khuôn dạng chuẩn cho thẻ thông minh