Đo kiểm vùng phủ sóng 3G

Đo kiểm viễn thông Tiên phong trong lĩnh vực đo kiểm viễn thông, COMIT hợp tác chặt chẽ với các nhà sản xuất và điều hành mạng hàng đầu tại Việt Nam, cung cấp các giải pháp và dịch vụ ti

LỜI NÓI ĐẦU

Đối với mỗi sinh viên chuyên nghành Điện tử - Viễn thông , ngoài việc nắm vững những kiến thức có được từ giảng đường thì việc nghiên cứu thực trạng công nghệ kỹ thuật điện tử - viễn thông của các công ty, doanh nghiệp là công việc hết sức cần thiết Do đó, em đã chủ động đến thực tập tại Công ty cổ phần dịch vụ Viễn thông COMIT, công ty hàng đầu về lĩnh vực đo kiểm Viễn thông hiện nay

Sau gần 2 tháng thực tập tại Công ty cổ phần dịch vụ Viễn thông COMIT, cùng với những kiến thức đã học được tại trường Đại Học Giao Thông Vận tải, em đã có thêm được rất nhiều kinh nghiệm quý báu

Em xin chân thành cảm ơn anh Lê Hồng Sơn – Giám đốc công ty Cổ phần dịch

vụ Viễn thông COMIT và các anh, chị tại công ty đã nhiệt tình chỉ bảo hướng dẫn, giúp em tiếp thu những kiến thức mới trong suốt quá trình thực tập Đặc biệt cảm ơn anh Lê Quang Đàm – Giám đốc dự án đã chỉ bảo tận tình trong thời gian thực tập, cũng như gợi mở ý tưởng và góp ý để em hoàn thành bản báo cáo này

Nội dung báo cáo thực tập tốt nghiệp gồm ba chương:

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CÔNG TY CỔ PHẦN DỊCH VỤ VIỄN THÔNG COMIT

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G UMTS CHƯƠNG III: KẾT QỦA ĐO KIỂM CHẤT LƯỢNG MẠNG VÔ TUYẾN TẠI CAO BẰNG SỬ DỤNG TEMS INVESTIGATION

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CÔNG TY CỔ DỊCH VỤ VIỄN THÔNG COMIT 4

1.1 Quá trình hình thành và phát triển 4

1.2 Cơ cấu tổ chức 5

1.3 Chức năng và nhiệm vụ 5

1.3.1 Đo kiểm viễn thông 5

1.3.2 Tối ưu hóa Viễn Thông 7

1.3.3 Lắp đặt và hòa mạng Viễn Thông 7

TỔNG QUAN HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G UMTS 9

2.1 Lộ trình phát triển thông tin di động 9

2.2 Đặc điểm cơ bản của 3G UMTS 10

2.3 Dịch vụ CS và dịch vụ PS 12

2.4 Chuyển mạch ATM và IP 12

2.5 Kiến trúc 3G UMTS 12

2.5.1 Thiết bị người sử dụng 13

2.5.2 Mạng truy nhập vô tuyến UMTS (UTRAN) 14

2.5.3 Mạng lõi (CN) 15

2.5.4 Các mạng ngoài 16

2.5.5 Các giao diện 16

2.6 Kiến trúc 3G UMTS R4 16

2.7 Kiến trúc 3G UMTS R5 19

2.8 Kết Luận chương 21

CHƯƠNG III :KẾT QỦA ĐO KIỂM CHẤT LƯỢNG MẠNG VÔ TUYẾN TẠI CAO BẰNG SỬ DỤNG TEMS INVESTIGATION 22

3.1.Hướng dẫn đo kiểm chất lượng mạng vô tuyến sử dụng TEMS INVESTIGATION 22

3.1.1 Mục đích 22

3.1.2 Yêu cầu 22

3.1.3 Phạm vi áp dụng 22

3.1.4 Nội dung chính 22

3.2 Kết quả thực tập 45

KẾT LUẬN 46

Tài Liệu Tham Khảo 47

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CÔNG TY CỔ DỊCH VỤ VIỄN THÔNG COMIT 1.1 Quá trình hình thành và phát triển

Năm 1999, Wavetek wandel & goltermann (WWG) nhà sản xuất lớn thứ 2 thế giới về thiết bị đo kiểm viễn thông mở văn phòng đại diện tại Việt Nam

Năm 2000, WWG sáp nhập với TTC hình thành Acterna, nhà sản xuất thiết bị viễn thông số 1 thế giới

Năm 2003, COMIT Corporation được thành lập trên nền tảng sức mạnh của văn phòng đại diện Acterna tại Việt Nam

Logo Công ty:

Trụ sở chính: Tầng 9, tòa nhà TTC, phố Duy Tân, Cầu Giấy, Hà Nội

1.3.1 Đo kiểm viễn thông

Tiên phong trong lĩnh vực đo kiểm viễn thông, COMIT hợp tác chặt chẽ với các nhà sản xuất và điều hành mạng hàng đầu tại Việt Nam, cung cấp các giải pháp và dịch vụ tiên tiến giúp triển khai và bảo trì các hệ thống và mạng viễn thông COMIT luôn là công ty đầu tiên cung cấp các giải pháp và dịch vụ đo kiểm đáp ứng các công nghệ viễn thông mới nhất, ví dụ:

 Dịch vụ đo kiểm phơi nhiễm bức xạ điện từ trường (Electro-Magnetic Field) của các trạm phát sóng di động

 Dịch vụ đo kiểm Chất lượng Dịch vụ (Quality of Service) và Chất lượng Thoại của các mạng di động

 Giải pháp đo kiểm hệ thống truyền dẫn SDH 10Gbps, ứng dụng trong các mạng DWDM và metro 10G đầu tiên

 Giải pháp đo kiểm cho các mạng ROADM DWDM đầu tiên

Thị phần đo kiểm viễn thông Việt Nam năm 2012

COMIT chiếm hơn 40% thị phần Đo kiểm Viễn thông trong 5 năm qua

Chuyên gia trong lĩnh vực đo kiểm viễn thông, COMIT là công ty duy nhất tại Việt Nam có khả năng cung cấp cho khách hàng các giải pháp và dịch vụ đo kiểm tổng thể từ mạng truy nhập tới mạng metro và mạng lõi, từ mạng cáp đồng tới mạng cáp quang và mạng vô tuyến

Hình 1.1 COMIT có mặt khắp nơi trên các mạng viễn thông

1.3.2 Tối ưu hóa Viễn Thông

Tiên phong trong lĩnh vực tối ưu hóa viễn thông, COMIT là một trong số ít những công ty khu vực Đông Nam Á cung cấp các giải pháp và dịch vụ tiên tiến giúp lập kế hoạch, thiết kế và tối ưu các mạng di động và các mạng IP COMIT là công ty Việt Nam đầu tiên cung cấp:

 Dịch vụ tối ưu hóa vô tuyến toàn trình từ đánh giá thực trạng Mạng, phân tích và khuyến nghị thay đổi, thực hiện thay đổi, tới kiểm tra hiệu quả sau khi thực hiện thay đổi cho các mạng GSM 2G và 3G

 Giải pháp lập kế hoạch và tối ưu mạng IP/MPLS từ Lập kế hoạch dung lượng, kiểm tra thiết kế, dự đoán sự cố thông qua phân tích What-if, mô phỏng lưu lượng chiến lược, tới dự đoán và định tuyến lại nhằm tránh nghẽn

Hình 1.2 Sơ đồ chức năng tối ưu về lập kế hoạch mạng IP/MPLS

1.3.3 Lắp đặt và hòa mạng Viễn Thông

Là chuyên gia trong lĩnh vực lắp đặt và hòa mạng viễn thông, COMIT là một trong

số ít những công ty ở Đông Nam Á cung cấp tới các nhà sản xuất hệ thống

hàng đầu một đội ngũ nhân lực lớn và giàu kinh nghiệm, có khả năng triển khai các thiết bị và mạng một cách nhanh chóng Các kỹ sư của COMIT đều có kinh nghiệm

về các hệ thống BTS/BSC/MSC của Alcatel-Lucent, Ericsson, Huawei, ZTE, cũng như các hệ thống truyền dẫn viba của Ericsson, NEC, SM

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG

3G UMTS

2.1 Lộ trình phát triển thông tin di động

 Hệ thống thông tin di động được chia thành 3 thế hệ chính : thứ nhất (1G), thứ

2 (2G), thứ 3 (3G) đã và đang khai thác Thế hệ thứ tư (4G) đang trong quá trình thử nghiệm và đưa vào sử dụng

 Các hệ thống 1G đảm bảo truyền dẫn tương tự dựa trên công nghệ ghép kênh phân chia theo tần số (FDM) với kết nối mạng lõi dựa trên công nghệ ghép kênh phân chia theo thời gian (TDM)

 Khác với 1G, các hệ thống 2G được thiết kế để triển khai quốc tế Thiết kế 2G mạnh hơn về tính tương thích, khả năng chuyển mạng phức tạp và sử dụng truyền dẫn thoại số hóa trên giao diện vô tuyến

 Hệ thống 3G được phát triển từ các hệ thống 2G trước đó Một hệ thống thông tin di động được coi là 3G nếu nó đáp ứng một số yêu cầu được liên minh viễn thông quốc tế (ITU) đề ra sau :

- Hoạt động ở một trong số các tần số được ấn định cho các dịch vụ 3G

- Phải cung cấp dãy các dịch vụ số liệu mới cho người sử dụng bao gồm cả đa phương tiện

- Phải hỗ trợ truyền dẫn số liệu di động tại 144 kb/s cho người sử dụng di động tốc độ cao và truyền dẫn số liệu lên đến 2Mb/s cho người sử dụng cố định hoặc di động tốc độ thấp

- Phải cung cấp các dịch vụ số liệu gói

- Phải đảm bảo tính độc lập của mạng lõi với giao diện vô tuyến

 Hệ thống 4G được phát triển từ các hệ thống 3G trước đó và wimax đạt tốc độ truyền dẫn số liệu di động từ 100Mb/s đến 1Gb/s

Hình 2.1: Lộ trình phát triển thông tin di động

2.2 Đặc điểm cơ bản của 3G UMTS

Hệ thống thông tin di động thứ 3 được xây dựng với mục đích cho ra đời một mạng di động toàn cầu với các dịch vụ phong phú, bao gồm : thoại, nhắn tin, internet

và dữ liệu băng rộng Tại Châu Âu hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 đã được tiêu chuẩn hóa bởi viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu (ETSI) phù hợp với tiêu chuẩn IMT – 2000 của ITU Hệ thống có tên là “hệ thống viễn thông di động toàn cầu (UMTS)” UMTS được xem là hệ thống kế thừa của hệ thống thế hệ thứ 2 (GSM) nhằm đắp ứng các yêu cầu phát triển của các dịch vụ di động và ứng dụng Internet 3G UMTS được phát triển bởi đề án đối tác thế hệ thứ 3 (3GPP) Sử dụng dải tần quốc tế 2Ghz cho đường lên là : 1885 – 2025 Mhz ; đường xuống là : 2110 – 2200Mhz

Hệ thống 3G UMTS sử dụng công nghệ đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng (WCDMA) WCDMA là công nghệ được sử dụng cho phần giao diện vô tuyến của

hệ thống 3G UMTS

WCDMA sử dụng trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS) Các bít thông tin được trải ra trong một băng tần rộng bằng cách nhân dữ liệu cần truyền với các bít giả ngẫu nhiên

(gọi là Chip) Các bít này xuất phát từ các mã trải phổ CDMA Để hỗ trợ tốc độ bít cao (2 Mb/s) cần sử dụng các kết nối đa mã và hệ số trải phổ khác nhau

WCDMA có tốc độ chíp là 3,84 Mb/s dẫn đến băng thông xấp xỉ 5 Mb/s nên được gọi là hệ thống băng rộng Với băng thông này WCDMA có thể hỗ trợ các tốc độ dữ liệu cao của người dùng và đem lại những lợi ích xác định Các nhà vận hành mạng

có thể sử dụng nhiều sóng mang 5 Mhz để tăng thêm dung lượng, cũng có thể sử dụng các lớp tế bào phân cấp Khoảng cách giữa các sóng mang thực tế có thể được chọn trong khoảng từ 4,4 Mhz đến 5 Mhz, tùy thuộc vào nhiễu giữa các sóng mang WCDMA hỗ trợ tốt các tốc độ dữ liệu người dùng khác nhau Mỗi người sử dụng được cấp các khung có độ rộng 10ms, trong khi tốc độ người sử dụng được giữ không đổi Tuy nhiên dung lượng người sử dụng có thể thay đổi giữa các khung Việc cấp phát nhanh dung lượng vô tuyến thông thường sẽ được điều khiển bởi mạng để đạt được thông lượng tối ưu cho các dịch vụ số liệu gói WCDMA hỗ trợ hai mô hình hoạt động cơ bản Chế độ phân công phân chia theo tần số (FDD) và song công phân chia theo thời gian (TDD) Trong chế độ FDD đường lên và đường xuống sử dụng các sóng mang 5 Mhz có tần số khác nhau Còn chế độ TDD các đường lên và đường xuống sử dụng cùng tần số nhưng ở các khoảng thời gian khác nhau

WCDMA hỗ trợ hoạt động của các trạm gốc Điều này khác với hệ thống đồng bộ IS-95, nên không cần chuẩn thời gian toàn cầu như ở hệ thống định vị toàn cầu GPS Việc triển khai các trạm gốc micro và trạm gốc indoor sẽ dễ dàng hơn khi nhận tín hiệu mà không cần GPS

WCDMA áp dụng kỹ thuật tách sóng kết hợp trên cả đường lên và đường xuống dựa trên việc sử dụng kênh hoa tiêu

Giao diện vô tuyến WCDMA được xây dựng có khả năng tách sóng của nhiều người dùng và các anten thích ứng thông minh, giao diện vô tuyến có thể được triển khai bởi các nhà điều khiển mạng như một hệ thống được chọn lựa để tăng dung lượng

và vùng phủ sóng

2.3 Dịch vụ CS và dịch vụ PS

Dịch vụ chuyển mạch kênh (CS service): Là dịch vụ trong đó mỗi đầu cuối được cấp phát một kênh riêng và nó toàn quyền sử dụng tài nguyên của kênh này trong thời gian cuộc gọi, tuy nhiên phải trả tiền cho toàn bộ thời gian này dù có truyền tin hay không

Dịch vụ chuyển mạch gói (PS service): Là dịch vụ trong đó nhiều đầu cuối cùng chia sẻ một kênh và mỗi đầu cuối chỉ chiếm dụng tài nguyên của kênh này khi có thông tin cần truyền và nó chỉ phải trả tiền theo lượng tin được truyền trên kênh

2.4 Chuyển mạch ATM và IP

ATM (Asyncronous Transfer Mode: Chế độ truyền dẫn dị bộ) : Là công nghệ thực hiện phân chia thông tin cần phát thành các tế bào 53byte để truyền dẫn và chuyển mạch Một tế bào ATM gồm 5byte tiêu đề (có chứa thông tin định tuyến) và 48byte tải tin (chứa số liệu của người sử dụng)

Chuyển mạch hay Router IP (Internet Protocol): Cũng là một công nghệ thực hiện phân chia thông tin phát thành các gói được gọi là tải tin (Payload) Sau đó mỗi gói được gán một tiêu đề chứa các thông tin địa chỉ cần thiết cho chuyển mạch Trong thông tin di động đo vị trí của đầu cuối di động thay đổi nên cần phải có thêm tiêu đề

bổ xung để định tuyến theo vị trí hiện thời của máy di động Quá trình định tuyến này được gọi là đường truyền hầm (Tulnel) Có hai cơ chế để thực hiện điều này : MIP(Mobile IP : IP di động) và GTP (GPRS Tulnel Protocol : giao thức đường hầm GPRS)

2.5 Kiến trúc 3G UMTS

UMTS R3 hỗ trợ cả kết nối chuyển mạch kênh lẫn chuyển mạch gói: đến 384Mbit/s trong miền CS và 2Mbit/s trong miền PS Các kết nối tốc độ cao này đảm bảo cung cấp một tập các dịch vụ mới cho người sử dụng di động giống như trong các mạng điện thoại cố định và Internet Các dịch vụ này gồm: điện thoại có hình (truyền

hình hội nghị), âm thanh chất lượng cao và tốc độ truyền cao tại đầu cuối Một tính năng khác cũng được đưa ra cùng với GPRS là “luôn luôn kết nối” đến Internet UMTS cũng cung cấp thông tin vị trí tốt hơn và vì thế hỗ trợ tốt hơn các dịch vụ dựa trên vị trí

Một mạng UMTS bao gồm ba phần: thiết bị người sử dụng (UE: User Equipment),mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS (UTRAN), mạng lõi (CN: Core Network)

UE bao gồm 3 thiết bị: thiết bị đầu cuối (TE), thiết bị di động (MT) và modun nhận dạng thuê bao UMTS (USIM: UMTS Subcriber Identity Module) UTRAN gồm các hệ thống mạng vô tuyến (RNS: Radio Network System) và mỗi RNS bao gồm bộ điều khiển mạng vô tuyến (RNC: Radio Network Conller) và các BTS nối với nó Mạng lõi CN bao gồm miền chuyển mạch kênh (CS), chuyển mạch gói (PS) và HE (Home Enviroment: Môi trường nhà) HE bao gồm AuC, HLR và EIR

Nó đảm nhiệm toàn bộ kết nối vật lý với mạng UMTS Giao diện thứ hai là giao diện Cu giữa UMTS IC card (UICC) và đầu cuối Giao diện này tuân theo tiêu chuẩn cho các card thông minh Mặc dù các nhà sản xuất đầu cuối có rất nhiều ý tưởng về thiết bị, họ phải tuân theo một tập tối thiểu các định nghĩa tiêu chuẩn để những người

sử dụng bằng các đầu cuối khác có thể truy nhập đến một số các chức năng cơ sở theo cùng một cách

UMTS IC card là một card thông minh Điều mà ta quan tâm đến nó là dung lượng nhớ và tốc độ xử lý do nó cung cấp Ứng dụng USIM chạy trên UICC

USIM chứa các hàm và dữ liệu cần để nhận dạng và xác thực thuê bao trong mạng UMTS Nó có thể lưu cả bản sao lý lịch của thuê bao

Người sử dụng phải tự mình xác thực đối với USIM bằng cách nhập mã PIN Điều này đảm bảo rằng chỉ người sử dụng đích thực mới truy nhập mạng UMTS Mạng sẽ chỉ cung cấp các dịch vụ cho người nào sử dụng đầu cuối dựa trên nhận dạng USIM được đăng ký

2.5.2 Mạng truy nhập vô tuyến UMTS (UTRAN)

UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network : mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS) liên kết giữa người sử dụng và CN Nó gồm các phần tử đảm bảo các cuộc truyền thông UMTS trên vô tuyến và điều khiển chúng

RNC (Radio Network Controller : Bộ điều khiển mạng vô tuyến) chịu trách nhiệm cho một hay nhiều trạm gốc và điều khiển các tài nguyên của chúng Đây cũng chính là điểm truy nhập dịch vụ UTRAN cung cấp cho CN Nó được nối đến CN bằng hai kết nối, một cho miền chuyển mạch gói (đến GPRS) và một đến miền chuyển mạch kênh (MSC)

Một nhiệm vụ quan trọng nữa của RNC là bảo vệ sự bí mật toàn vẹn Sau thủ tục xác thực và thỏa thuận khóa, các khóa bảo mật và toàn vẹn được đặt vào RNC Sau

đó các khóa này được sử dụng bởi các hàm an ninh f8 và f9

Trong UMTS trạm gốc được gọi là nút B và nhiệm vụ của nó là thực hiện kết nối

vô tuyến vật lý giữa đầu cuối với nó Nó nhận tín hiệu bên giao diện Iub từ RNC và chuyển nó vào tín hiệu vô tuyến trên giao diện Uu

2.5.3 Mạng lõi (CN)

Mạng lõi (CN) được chia thành ba phần : miền PS, miền CS và HE Miền PS đảm bảo các dịch vụ dữ liệu cho người sử dụng bằng các kết nối đến Internet và các mạng

dữ liệu khác và miền CS đảm bảo dịch vụ điện thoại đến các mạng khác

SGSN là nút chính của miền chuyển mạch gói Nó nối đến UTRAN thông qua giao diện IuPS và đến GGSN thông qua giao diện Gn SGSN chịu trách nhiệm cho tất cả kết nối PS của tất cả các thuê bao Nó lưu hai kiểu dữ liệu thuê bao : thông tin đăng ký thuê bao và thông tin vị trí thuê bao

GGSN là một SGSN kết nối với các mạng dữ liệu khác Tất cả các cuộc truyền thông dữ liệu từ thuê bao đến các mạng ngoài đều qua GGSN Cũng như SGSN, nó lưu cả hai kiểu dữ liệu : thông tin thuê bao và thông tin vị trí

BG là một cổng giữa miền PS của PLMN với các mạng khác Chức năng của nút này giống như tường lửa Internet: để đảm bảo mạng an ninh chống lại các tấn công bên ngoài

HLR là một cơ sở dữ liệu có nhiệm vụ quản lý thuê bao di động Một mạng di động có thể chứa nhiều HLR tùy thuộc vào số lượng thuê bao, dung lượng của từng HLR và tổ chức bên trong mạng

AuC lưu giữ toàn bộ dữ liệu cần thiết để xác thựuc, mật mã hóa và bảo vệ sự toàn vẹn thông tin cho người sử dụng Nó liên kết với HLR và được thực hiện cùng với HLR trong cùng một nút vật lý Tuy nhiên cần đảm bảo rằng AuC chỉ cung cấp thông tin về các vecto xác thực (AV) cho HLR

EIR chịu trách nhiệm lưu các số nhận dạng thiết bị di động quốc tế IMEI Đây là

số nhận dạng duy nhất cho thiết bị đầu cuối Cơ sở dự liệu này được chia thành ba danh mục: danh mục trắng, xám, đen Danh mục trắng chứa các số IMEI được phép

truy nhập mạng Danh mục xám chưa IMEI của các đầu cuối đang bị theo dõi, còn danh mục đen chứa các số IMEI của các đầu cuối bị cấm truy nhập mạng Khi một đầu cuối được thông báo là bị mất cắp, IMEI của nó sẽ bị đặt vào danh mục đen vì thế nó bị cấm truy nhập mạng Danh mục này cũng có thể được sử dụng để cấm các seri máy đặc biệt không được truy cập mạng khi chúng không hoạt động theo tiêu chuẩn

2.5.4 Các mạng ngoài

Các mạng ngoài không phải là bộ phận của hệ thống UMTS nhưng chúng cần thiết để đảm bảo truyền thông giữa các nhà khai thác Các mạng ngoài có thể là các mạng điện thoại như: PLMN, PSTN, ISDN hay các mạng dữ liệu như Internet Miền

PS kết nối đến các mạng dữ liệu còn miền CS nối đến các mạng điện thoại

2.5.5 Các giao diện

Vai trò của các nút khác nhau của mạng chỉ được định nghĩa thông qua các giao diện khác nhau Các giao diện này được định nghĩa chặt chẽ để các nhà sản xuất có thể kết nối các phần cứng khác nhau của họ

Giao diện Uu là WCDMA, giao diện vô tuyến được định nghĩa cho UMTS Giao diện này nằm giữa nút B và đầu cuối

Giao diện Iu kết nối CN và UTRAN Nó gồm ba phần, IuPS cho miền chuyển mạch gói, IuCS cho miên chuyển mạch kênh và IuBC cho miền quảng bá CN có thể kết nối đến nhiều UTRAN cho cả giao diện IuCS và IuPS Nhưng một UTRAN chỉ

có thể kết nối đến một điểm truy cập CN

tiêu chuẩn, tuy nhiên nó không chứa ma trận chuyển mạch Ma trận chuyển mạch được nằm trong MGW và được MSC Server điều khiển, có thể đặt ở xa MSC Server Báo hiệu điều khiển các cuộc gọi chuyển mạch kênh được thực hiện giữa các RNC

và MSC Server Còn đường truyền cho các cuộc gọi chuyển mạch kênh được thực hiện giữa các RNC và MGW Thông thường MGW nhận các cuộc gọi từ RNC và định tuyến các cuộc gọi này đến nơi nhận, trên các đường trục gói Trong nhiều trường hợp đường trục gói sử dụng giao thức truyền tải thời gian thực (RTP) trên giao thức

IP

Trên Hình 2.3 ta thấy lưu lượng số liệu gói từ RNC đi qua SGSN và tới GGSN trên mạng đường trục IP Như vậy cả số liệu và tiếng đều có thể sử dụng truyền tải IP bên trong mạng lõi Đây là mạng truyền tải hoàn toàn IP

Hình 2.3: Kiến trúc 3G UMTS R4

Tại nơi mà một cuộc gọi truyền đến một mạng khác (PSTN) sẽ có một cổng các phương tiện MGW được điều khiển bởi MSC Server cổng (GMSC Server) MGW này sẽ chuyển tiếng thoại được đóng gói thành PCM tiêu chuẩn để đưa đến PSTN Vì thế chuyển đổi mã chỉ cần thực hiện ở điểm này Ta giả thiết rằng nếu tiếng thoại ở

giao diện vô tuyến được truyền với tốc độ 12,2Kb/s thì tốc độ này phải chuyển thành 64Kb/s ở MGW giao diện với PSTN Truyền tải kiểu này cho phép tiết kiệm đáng kể

độ rộng băng tần, đặc biệt là khi MGW đặt cách xa nhau

Trong nhiều trường hợp MSC Server hỗ trợ các chức năng của GMSC Server Ngoài ra, MGW còn có khả năng giao diện với RAN và PSTN Khi đó cuộc gọi đến hoặc từ PSTN có thể chuyển thành nội hạt Nhờ vậy có thể tiết kiệm đáng kể đầu tư

Ví dụ ta xét trường hợp khi một RNC được đặt tại thành phố A thực hiện cuộc gọi nội hạt Nếu không có cấu trúc phân bổ, cuộc gọi cần chuyển từ thành phố A đến thành phố B (nơi có MSC) để đấu nối với thuê bao PSTN tại chính thành phố A Với cấu trúc phân bố, cuộc gọi có thể điều khiển tại MSC Server ở thành phố B nhưng đường truyền các phương tiện thực tế có thể vẫn ở thành phố A, nhờ vậy giảm đáng

kể yêu cầu truyền dẫn và giá thành khai thác mạng

HLR tại đây có thể được gọi là Server thuê bao tại nhà (HSS) HSS và HLR có chức năng tương đương nhau, ngoại trừ giao diện với HSS là giao diện trên cơ sở truyền tải gói Trong khi sử dụng giao diện SS7 dựa trên cơ sở báo hiệu số 7 Ngoài

ra còn có các giao diện giữa SGSN với HLR/HSS và giữa GGSN với HLR/HSS Rất nhiều giao diện được sử dụng bên trong mạng lõi là các giao thức trên cơ sở gói sử dụng IP hoặc ATM Tuy nhiên, mạng phải giao diện với các mạng truyền thống qua việc sử dụng các cổng phương tiện MGW Ngoài ra mạng cũng phải giao diện với các mạng SS7 tiêu chuẩn Giao diện này được thực hiện 18ien18 qua SS7GW Đây là cổng mà ở một phía nó hỗ trợ truyền tải bản tin SS7 trên đường truyền tải SS7 tiêu chuẩn, ở phía kia nó truyền tải các bản tin ứng dụng SS7 trên mạng gói (IP) Các thực thể như MSC Server , GMSC Server và HSS 18ien lạc với cổng SS7 (SS7GW) bằng cách sử dụng các giao thức truyền tải được thiết kế đặc biệt mang các bản tin SS7 ở mạng IP Bộ giao thức này được gọi là Sigtran

2.7 Kiến trúc 3G UMTS R5

Bước phát triển tiếp theo của 3G UMTS là đưa ra kiến trúc mạng đa phương tiện IP (Hình…) trong R5 Bước phát triển này thể hiện sự thay đổi toàn bộ mô hình cuộc gọi Ở đây cả thoại và số liệu đều được sử lý giống nhau trên toàn bộ đường truyền từ đầu cuối của của người sử dụng đến nơi nhận cuối cùng Có thể

nói kiến trúc này là sự hội tụ toàn diện cả tiếng và số liệu

Từ hình vẽ ta thấy thoại và số liệu không cần các giao diện cách biệt chỉ có một giao diện Iu duy nhất mang tất cả các phương tiện Trong mạng lõi giao diện này kết cuối tại SGSN và không có MGW riêng

Hình 2.4 Kiến trúc 3G UMTS R5

Ta thấy có một số phần tử mạng mới như : Chức năng điều khiển trạng thái kết nối (CSCF), chức năng tài nguyên đa phương tiện (MRF), chức năng cổng các phương tiện (MGCF), cổng báo hiệu truyền tải (TSGW), cổng báo hiệu chuyển mạng (RSGW)

Một nét quan trọng của kiến trúc toàn vẹn IP là thiết bị người sử dụng được tăng cường rất nhiều, nhiều phần mềm được cài đặt ở UE Trong thực tế, UE hỗ trợ giao thức khởi tạo phiên (SIP) UE trở thành một tác nhân người sử dụng SIP Như vậy

UE có khả năng điều khiển các dịch vụ lớn hơn trước rất nhiều

Chức năng điều khiển trạng thái kết nối (CSCF) quản lý việc thiết lập duy trì và giải phóng các phiên đa phương tiện đến và đi từ người sử dụng Nó bao gồm các chức năng như phiên dịch và định tuyến CSCF hoạt động như một Server đại diện SGSN và GGSN là phiên bản tăng cường của các nút được sử dụng ở GPRS và 3G UMTS R3 và R4 Điểm khác nhau duy nhất là ở chỗ các nút này không chỉ hỗ trợ dịch vụ số liệu gói mà cả dịch vụ chuyển mạch kênh (như thoại) Vì thế cần hỗ trợ các khả năng chất lượng dịch vụ (QoS) hoặc bên trong SGSN và GGSN, hoặc ít nhất

là ở các Router kết nối trực tiếp tới chúng

Chức năng tài nguyên đa phương tiện (MRF) là chức năng lập cầu hội nghị, được

sử dụng để hỗ trợ các tính năng như tổ chức cuộc gọi nhiều phía và dịch vụ hội nghị Cổng báo hiệu truyền tải (TSGW) là một cổng báo hiệu SS7, để đảm bảo tương tác SS7 với các mạng tiêu chuẩn ngoài như PSTN TSGW hỗ trợ các giao thức Sigtran

Cổng báo hiệu chuyển mạng (RSGW) là một nút đảm bảo tương tác báo hiệu với các mạng di động hiện có sử dụng SS7 tiêu chuẩn Trong nhiều trường hợp TSGW

và RSGW cùng tồn tại trên một nền tảng

MGW thực hiện tương tác với các mạng ngoài ở mức đường truyền đa phương tiện MGW ở kiến trúc R5 có chức năng như ở R4, MGW được điều khiển bởi chức năng điều khiển cổng các phương tiện (MGCF) Giao thức điều khiển giữa các thực thể là H.248

MGCF liên lạc với CSCF thông qua giao diện SIP Cấu trúc toàn IP ở R5 là tăng cường của kiến trúc R3 và R4 Nó đưa thêm vào một vùng mới trong mạng, đó là vùng đa phương tiện IP (IMS) Vùng mới này cho phép mang cả thoại và số liệu trên

IP, trên toàn tuyến nối đến máy cầm tay Vùng này sử dụng miền chuyển mạch gói

PS cho mục đích truyền tải sử dụng SGSN, GGSN, Gn, Gi là các nút và giao diện thuộc vùng PS

2.8 Kết Luận chương

Trong chương này chúng ta đã tìm hiểu một những điều cơ bản nhất về lịch sử phát triển của các hệ thống thông tin di động trên thế giới Đặc biệt chúng ta đi tìm hiểu những nét cơ bản của hệ thống thông tin di động 3G UMTS (R3, R4 và R5), qua

đó giúp chúng ta có cái nhìn tổng quan về hệ thống thông tin di động 3G Từ đó làm

cơ sở để chúng ta đi vào một phần nhỏ của hệ thống thống tin di động trong thực tiễn

CHƯƠNG III : KẾT QỦA ĐO KIỂM CHẤT LƯỢNG MẠNG VÔ TUYẾN

TẠI CAO BẰNG SỬ DỤNG TEMS INVESTIGATION

3.1 Hướng dẫn đo kiểm chất lượng mạng vô tuyến sử dụng TEMS INVESTIGATION

TEMS Investigation là một công cô kiểm tra, phát hiện các bản tin trên giao diện vô tuyến theo thời gian thực Nó cho phép bạn giám sát các kênh thoại cũng như truyền data trên GPRS, EDGE, chuyển mạch kênh (CSD) hay các kết nối chuyển mạch tốc độ cao (HSCSD) Các phiên data có thể được quản lý từ trong TEMS Investigation

TEMS Investigation hỗ trợ tất cả các công nghệ chính hiện nay như GSM/GPRS, EDGE, WCDMA, HSPA, HSPA+, LTE, CDMA, EVDO, WiMAX và TD-SCDMA, bên cạnh đó là các thiết bị đầu cuối của tất cả các nhà cung cấp

3.1.4.2 Chuẩn bị công cụ dụng cụ, dữ liệu trước khi đo

 Công cụ, dụng cụ

Laptop đã cài đặt sẵn phần mềm Tems Investrigation, driver GPS và Sony PC Suite

Máy Tems Pocket đã cài đặt Tems software

Cáp kết nối máy Tems pocket với máy tính

GPS kết nối được với máy tính

Dongle key (license cứng cho phần mềm Tems)

Inverter (dùng trong trường hợp đi đo route, convert nguồn DC ắc-quy ôtô thành nguồn AC cho máy tính)

 Dữ liệu

Bản đồ số khu vực cần đo kiểm (trong trường hợp ko có bản đồ số thì dùng bản đồ

tự tạo bằng Mapinfo)

Cellfile (mang thông tin về cell data, tự tạo cell file từ CDD)

Route đo vẽ trước bằng Mapinfo để thuận tiện trong quá trình đo

Địa chỉ điểm đo hoặc tọa độ, có thể show trước trên map (trong trường hợp đo điểm)

 Các bước thiết lập trước khi đo kiểm