bài giảng thông tin di động

TẬP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT NAM HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG BÀI GIẢNG THÔNG TIN DI ĐỘNG (Lưu hành nội bộ) Biên soan: ThS Pham Thi Thúy Hiền Hà nội, 12/2009 LỜI NÓI ĐẦU Từ đời thông tin di động trở thành ngành công nghiệp viễn thông phát triển nhanh Để đáp ứng nhu cầu chất lượng dịch vụ ngày nâng cao, thông tin di động không ngừng cải tiến Đến thông tin di động trải qua nhiều hệ Thế hệ thứ hệ thống thông tin di động tương tự sử dụng công nghệ đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) Tiếp theo hệ hai hệ ba đưa vào hoạt động Thế hệ bốn tích cực nghiên cứu Thông tin di động hệ hai sử dụng kĩ thuật số với công nghệ đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) mã (CDMA) Đây hệ thống thông tin di động băng hẹp với tốc độ bit thông tin người sử dụng 8-13kbit/s Hai thông số quan trọng đặc trưng cho hệ thống thông tin di động số tốc độ bit thông tin người sử dụng tính di động Ở hệ hệ hai thông số ngày cải thiện Thông tin di động hệ ba có tốc độ bit lên tới 2Mbit/s Thế hệ bốn có tốc độ lên tới 50Mbit/s cao Các hệ thống thông tin di động hệ hai xây dựng tiêu chuẩn : GSM, IS-95, PDC, IS-136 phát triển nhanh năm 1990 Các yêu cầu dịch vụ hệ thống thông tin di động, dịch vụ truyền số liệu đòi hỏi nhà khai thác phải đưa hệ thống thông tin di động Trong bối cảnh ITU đưa đề án tiêu chuẩn hoá hệ thống thông tin di động hệ ba với tên gọi IMT-2000 để đạt mục tiêu sau đây: V Tốc độ truy nhập cao để đảm bảo dịch vụ băng rộng truy nhập internet nhanh ứng dụng đa phương tiện, yêu cầu ngày tăng dịch vụ V Linh hoạt để đảm bảo dịch vụ đánh số cá nhân toàn cầu điện thoại vệ tinh Các tính cho phép mở rộng đáng kể tầm phủ hệ thống thông tin di động V Tương thích với hệ thống thông tin di động có để đảm bảo phát triển liên tục thông tin di động Nhiều tiêu chuẩn cho hệ thống thông tin di động hệ ba IMT-2000 đề xuất, hai hệ thống WCDMA UMTS cdma-2000 ITU chấp thuận đưa vào hoạt động Các hệ thống sử dụng công nghệ CDMA điều cho phép thực tiêu chuẩn toàn giới cho giao diện vô tuyến hệ thống thông tin động hệ ba WCDMA UMTS phát triển hệ thống thông di động hệ hai sử dụng công nghệ TDMA như: GSM, PDC, IS-136 cdma-2000 phát triển hệ thống thông tin di động hệ hai sử dụng công nghệ CDMA như: IS-95 Thông tin di động hệ bốn hội tụ hệ thông truy nhập vô tuyến băng rộng không dây WLAN, WiMAX vào hệ thống thông di động Các mạng thông tin di động hệ bốn mạng toàn IP Mạng truy nhập vô tuyến cho hệ bốn hoàn toàn để đáp ứng nhu cầu truy nhập băng rộng OFDMA công nghệ đa truy nhập vô tuyến đầy triển vọng cho hệ bốn Môn học "Thông tin di động" môn học giảng cho sinh viên viễn thông năm cuối Đại học Công nghệ Bưu Viễn thông Bài giảng " Thông tin di động" cung cấp kiến thức hệ thống thông tin di động hệ hai ba sử dụng rộng rãi giới như: GSM/GPRS, W-CDMA cdma2000 Môn học giảng sau sinh viên học giáo trình như: "Truyền dẫn vô tuyến số" "Lý thuyết trải phổ đa truy nhập vô tuyến" Bài giảng có cấu trúc 11 chương Chương khái quát chung phát triển hệ thống thông tin di động, cấu trúc chung tổ chức phân lớp hệ thống thông tin di động Chương đề cập đến vấn đề xử lý tín hiệu đa phương tiện thông tin di động Chương đề cập đến phương pháp đa truy nhập thông tin di động đặc biệt trọng đến phương pháp đa truy nhập CDMA Chương đề cập đến đặc điểm truyền dẫn vô tuyến thông tin di động Các chương 5, chương 6, chương chương nghiên cứu hệ thống thông tin di động hệ hai hệ điển hình: GSM, CDMA IS-95, GPRS, 3G UMTS, cdma2000 hệ thống xây dựng công nghệ đa truy nhập: TDMA,CDMA, TDD Chương đề cập đến lộ trình phát triển lên thông tin di động 4G Chương 10 11 đề cập đến hai vấn đề quan trọng việc khai thác, thiết kế hệ thống vô tuyến: đo đạc quy hoạch hệ thống thông tin di động Phần thực hành học phần thực thiết bị đo kiểm MS kết hợp với chương trình mô Matlab giúp sinh viên hiểu sâu kiến thức học lớp Hà Nội ngày 24 tháng 12 năm 2009 ii LỜI NÓI ĐẦU Từ đời thông tin di động trở thành ngành công nghiệp viễn thông phát triển nhanh Để đáp ứng nhu cầu chất lượng dịch vụ ngày nâng cao, thông tin di động không ngừng cải tiến Đến thông tin di động trải qua nhiều hệ Thế hệ thứ hệ thống thông tin di động tương tự sử dụng công nghệ đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) Tiếp theo hệ hai hệ ba đưa vào hoạt động Thế hệ bốn tích cực nghiên cứu Thông tin di động hệ hai sử dụng kĩ thuật số với công nghệ đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) mã (CDMA) Đây hệ thống thông tin di động băng hẹp với tốc độ bit thông tin người sử dụng 8-13 kbit/s Hai thông số quan trọng đặc trưng cho hệ thống thông tin di động số tốc độ bit thông tin người sử dụng tính di động Ở hệ hệ hai thông số ngày cải thiện Thông tin di động hệ ba có tốc độ bit lên tới 2Mbit/s Thế hệ bốn có tốc độ lên tới 50 Mbit/s cao Các hệ thống thông tin di động hệ hai xây dựng tiêu chuẩn: GSM, IS-95, PDC, IS-136 phát triển nhanh năm 1990 Các yêu cầu dịch vụ hệ thống thông tin di động, dịch vụ truyền số liệu đòi hỏi nhà khai thác phải đưa hệ thống thông tin di động Trong bối cảnh ITU đưa đề án tiêu chuẩn hoá hệ thống thông tin di động hệ ba với tên gọi IMT-2000 để đạt mục tiêu sau đây: V Tốc độ truy nhập cao để đảm bảo dịch vụ băng rộng truy nhập internet nhanh ứng dụng đa phương tiện, yêu cầu ngày tăng dịch vụ V Linh hoạt để đảm bảo dịch vụ đánh số cá nhân toàn cầu điện thoại vệ tinh Các tính cho phép mở rộng đáng kể tầm phủ hệ thống thông tin di động V Tương thích với hệ thống thông tin di động có để đảm bảo phát triển liên tục thông tin di động Nhiều tiêu chuẩn cho hệ thống thông tin di động hệ ba IMT-2000 đề xuất, hai hệ thống WCDMA UMTS cdma-2000 ITU chấp thuận đưa vào hoạt động Các hệ thống sử dụng công nghệ CDMA điều cho phép thực tiêu chuẩn toàn giới cho giao diện vô tuyến hệ thống thông tin động hệ ba WCDMA UMTS phát triển hệ thống thông di động hệ hai sử dụng công nghệ TDMA như: GSM, PDC, IS-136 cdma-2000 phát triển hệ thống thông tin di động hệ hai sử dụng công nghệ CDMA như: IS-95 Thông tin di động hệ bốn hội tụ hệ thông truy nhập vô tuyến băng rộng không dây WLAN, WiMAX vào hệ thống thông di động Các mạng thông tin di động hệ bốn mạng toàn IP Mạng truy nhập vô tuyến cho hệ bốn hoàn toàn để đáp ứng nhu cầu truy nhập băng rộng OFDMA công nghệ đa truy nhập vô tuyến đầy triển vọng cho hệ bốn Môn học “Thông tin di động” môn học giảng cho sinh viên viễn thông năm cuối Đại học Công nghệ Bưu Viễn thông Bài giảng “Thông tin di động” cung cấp kiến thức hệ thống thông tin di động hệ hai ba sử dụng rộng rãi giới như: GSM/GPRS, W-CDMA cdma2000 Môn học giảng sau sinh viên học giáo trình như: “Truyền dẫn vô tuyến số” “Lý thuyết trải phổ đa truy nhập vô tuyến” Bài giảng có cấu trúc 11 chương Chương khái quát chung phát triển hệ thống thông tin di động, cấu trúc chung tổ chức phân lớp hệ thống thông tin di động Chương đề cập đến vấn đề xử lý tín hiệu đa phương tiện thông tin di động Chương đề cập đến phương pháp đa truy nhập thông tin di động đặc biệt trọng đến phương pháp đa truy nhập CDMA Chương đề cập đến đặc điểm truyền dẫn vô tuyến thông tin di động Các chương 5, chương 6, chương chương nghiên cứu hệ thống thông tin di động hệ hai hệ điển hình: GSM, CDMA IS-95, GPRS, 3G UMTS, cdma2000 hệ thống xây dựng công nghệ đa truy nhập: TDMA,CDMA, TDD Chương đề cập đến lộ trình phát triển lên thông tin di động 4G Chương 10 11 đề cập đến hai vấn đề quan trọng việc khai thác, thiết kế hệ thống vô tuyến: đo đạc quy hoạch hệ thống thông tin di động Phần thực hành học phần thực thiết bị đo kiểm MS kết hợp với chương trình mô Matlab giúp sinh viên hiểu sâu kiến thức học lớp Hà Nội ngày 24 tháng 12 năm 2009 Mục lục MỤC LỤC MỤC LỤC i THUẬT NGỮ VIẾT TẮT vii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 1.1.1 Lịch sử phát triển thông tin di động 1.1.2 Các đặc tính hệ thống thông tin di động 1.1.3 Giới thiệu chung xu phát triển hệ thống thông tin di động .3 1.2 CẤU TRÚC CHUNG CỦA Mộ t h ệ t h ố n g t h ô n g t in d i đ ộ n g 1.2.1 Mô hình tham khảo hệ thống thông tin di động 1.2.2 Mô hình tham khảo mạng cdma 2000 10 1.2.3 Cấu trúc địa lý hệ thống thông tin di động 15 1.2.3.1 Phân chia theo vùng mạng 15 1.2.3.2 Phân chia theo vùng phục vụ MSC/VLR 15 1.2.2.3 Phân chia theo vùng định vị 16 1.2.3.4 Phân chia theo ô 16 1.3 PHÂN LỚP MẶT PHẲNG CHỨC NĂNG CHO CẤU TRÚC 17 1.4 TỔNG KẾT 20 1.5 CÂU H Ỏ I .20 CHƯƠNG 2: XỬ LÝ TÍN HIỆU ĐA PHƯƠNG TIỆN TRONG CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 21 2.1 MỞ ĐẦU 21 2.2 XỬ LÝ TIẾNG TRONG THÔNG TIN DI ĐỘNG 21 2.2.1 Nguyên lý công nghệ mã hóa tiếng 21 2.2.1.1 Mô hình tạo tiếng nói 21 2.2.1.2 Phân tích dự đoán tuyến tính 22 2.2.2 Thuật toán dự đoán dài hạn kích thích xung (RPE-LTP) 22 2.2.3 Thuật toán dự đoán tuyến tính kích thích theo mã (CELP) .24 2.2.3.1 Mô hình 24 2.2.3.2 Bộ lọc đánh trọng lượng theo độ thụ cảm 25 2.2.3.3 Bảng mã thích ứng 25 2.2.3.4 Bảng mã ngẫu nhiên 25 2.2.3.5 Bộ lọc sau 25 2.2.4 Các công nghệ ngoại vi cho mã hóa tiếng thông tin di động 26 2.3 CÁC CODEC TIẾn G t r o n g t h ô n g Ti N d i đ ộ n g 26 2.3.1 Quá trình mã hóa giải mã tiếng thông tin di động .26 2.3.2 CODEC tiếng Gs M 26 2.3.2.1 Bộ mã hóa toàn tốc (FRC) 26 2.3.2.2 CODEC toàn tốc tăng cường (EFRC) 27 2.3.3 CODEC tiếng cdma 2000 ^ .28 2.3.31 CODEC tốc độ bit khả biến (VRC) 28 2.3.3.2 CODEC tốc độ khả biến chất lượng tuyệt hảo (EVRC) 30 2.3.4 CODEC tiếng W-CDMA UMTS 30 2.4.3.1 CODEC đa tốc độ khả biến (AMR) 31 2.4.3.2 CODEC đa tốc độ thích ứng băng rộng (AMR-BR) 33 2.4 XỬ LÝ ẢNH TRONG THÔNG Ti N DI ĐỘn G 33 2.4.1 Các công nghệ thành phần mã hoá ảnh 33 2.4.2 Các lĩnh vực áp dụng cho phương pháp mã hoá video khác 35 2.4.3 Mã hoá video MPEG-4 37 2.4.4 Các tiêu chuẩn cho 3G .38 2.5 CÁC HỆ THỐNG XỬ LÝ TÍN HIỆU ĐA PHƯƠNG TIỆN 38 2.5.1 Quá trình tiêu chuẩn hoá 38 2.5.2 Cấu hình đầu cuối 3G-324M .39 2.5.3 Mã hoá phương tiệ n 40 2.5.4 Ghép kênh đa phương tiện 40 2.5.5 Điều khiển đầu cuối 41 2.6 TỔNG KẾT 42 2.7 CÂU H Ỏ I 42 CHƯƠNG :CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN VÀ KỸ THUẬT TRẢI PHỔ 43 3.1 MỞ ĐẦU .43 3.2 ĐA TRUY NHẬP PHÂN CHIA THEO TẨN SỐ FDMA 46 3.2.1 Nguyên lý FDMA 46 3.2.2 Nhiễu giao thoa kênh lân cận .49 i Mục lục 3.3 ĐA TRUY NHẬP PHÂN CHIA THEO THỜI GIAN TDMA 49 3.3.1 Nguyên lý TDMA 49 3.3.2 Tạo cụm 51 3.3.3 Thu cụm 52 3.3.4 Đồng 53 3.4 ĐA TRUY NHẬP PHÂN CHIA THEO MÃ CDMA .53 3.4.1 Các hệ thống thông tin trải p h ổ 53 3.4.2 Mô hình đơn giản hệ thống trải phổ chuỗi trực tiếp DSSS 57 3.4.3 Phổ tín hiệu 59 3.4.4 CDMA/FDD 61 3.4.5 CDMA/TDD 61 3.4.6 Mã trải phổ 64 3.4.6.1 Các chuỗi PN 64 3.4.6.2 Tự tương quan tương quan chéo .66 3.4.6.3 Một số thuộc tính quan trọng chuỗi m 68 3.4.6.4 Các hàm trực giao 70 3.4.6.5 Quy họach mã 70 3.5 ĐA TRUY NHẬP PHÂN CHIA THEO KHÔNG GIAN SDMA 71 3.6 ĐA TRUY NHẬP PHÂN CHIA THEO TẦN SỐ TRỰC GIAO OFDMA 73 3.6.1 Nguyên lý OFDM 74 3.6.2 Sơ đồ hệ thống truyền dẫn OFDM .76 3.6.2.1 Xử lý tín hiệu s ố 76 3.6.2.2 Xử lý tín hiệu tương tự (phần điều chế vô tuyến cho tín hiệu OFDM) 80 Các tín hiệu hệ thống OFDM 81 3.7 TỔNG KẾT 82 3.8 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 83 CHƯƠNG 4: ĐẶC ĐIỂM TRUYỀN SÓNG TRONG THÔNG TIN DI ĐỘNG 85 4.1 MỞ ĐẦU 85 4.2 SUY HAO ĐƯỜNG TRUYỀN 85 4.2.1 Mở đầu 85 4.2.2 Mô hình giải tích 85 4.2.3 Các mô hình thực nghiệm 86 4.2.3.1 Mô hình Hata Okumura 86 4.2.3.2 Mô hình Walfisch/Ikegami (hay COST 231) 88 4.2.4 Các mô hình cho môi trường nhà .91 4.2.5 Mô hình IMT-2000 94 4.2.5.1 Mô hình môi trường nhà 94 4.2.5.3 Môi trường xe c ộ 95 4.3 p h a đ i n h 95 4.4 CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG PHA ĐINH 98 4.4.1 Tổng quan biện pháp chống phađinh 98 4.4.2 Truyền dẫn đơn đa sóng mang 99 4.4.3 Phân tập thu 99 4.4.3.1 Phân tập vĩ m ô 99 4.4.3.2 Phân tập vi m ô 100 4.4.4 Phân tập phát 101 4.4.4.1 Phân tập phát đa sóng mang (Multicarrier Tramsmit Diversity) 101 4.4.4.2 Phân tập phát trải phổ trực tiếp 101 4.4.4.3 Phân tập phát không gian-thời gian (STTD) .102 4.4.4.4 Phân tập phát chuyển mạch thời gian (TSTD) 102 4.5 ĐỒNG CHỈNH t Hờ I Gi An v g iả m Nh i Eu d o d o h iệ n t ợ n g “GẦN - XA” 103 4.5.1 Đồng chỉnh thời gian 103 4.5.2 Các phương pháp điều khiển suất hệ thống thông tin di động tổ ong CDMA 103 4.6 QUỸ ĐƯỜNG TRUYỀN VÀ VÙNG PHỦ 106 4.7 TỔNG KẾT 109 4.8 CÂU H Ỏ I 109 CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG TỔ ONG GSM, GPRS/EDGE 111 5.1 MỞ ĐẦU 111 5.2 KIẾN TRÚC GSM 111 5.3 GIAO DIỆN VÔ TUYẾN VÀ TRUYỀN DẪN .112 5.3.1 Các kênh vật lý GSM 112 5.3.1.1 Các kênh tần số sử dụng GSM .112 5.3.1.2 Tổ chức đa truy nhập kết hợp FDMA TDMA 113 ii Mục lục 5.3.1.3 Tổ chức đa khung, siêu khung, siêu siêu khung 114 5.3.1.4 Cấu trúc cụm .114 5.3.1.5 Sơ đồ kênh vật lý GSM 116 5.3.2 Các kênh logic GSM 122 5.3.2.1 Tổng kết kênh logic 122 5.3.2 Kênh lưu lượng (TCH) 122 5.3.2.3 Kênh điều khiển (CCH) 123 5.3.2.4 Các tổ hợp kênh 125 5.3.2.5 Sắp xếp kênh logic lên kênh vật lý .125 5.3.3 Đo nhảy tần 128 5.3.31 Đo 128 5.3.3.2 Nhảy tần 129 5.3.4 Chuyển giao 130 5.3.4.1 Nguyên nhân chuyển giao 130 5.3.4.2 Các tiêu chuẩn chuyển giao 130 5.3.5 Truyền dẫn GSM 131 5.3.5.1 Các dịch vụ kênh mang dịch vụ xa GSM 132 5.3.5.2 Cấu trúc trạm di động 132 5.3.5.3 Truyền dẫn bên g Sm 133 5.4 KIẾN TRÚC GIAO THỨC CỦA GSM 137 5.5 XỬ LÝ CUỘC GỌI TRONG HỆ THỐNG GSM 140 5.5.1 Bật tắt máy trạm di động 140 5.5.2 Cập nhật vị trí 141 5.5.3 Định tuyến gọi đến M S 141 5.5.4 Chuyển mạng quốc t ế 142 5.5.5 Chuyển giao 143 5.6 HỆ t h ố n g GPRS/EDGE 144 5.6.1 Kiến trúc GPRS 144 5.6.2 Giao diện vô tuyến GPRS 145 5.6.3 Kiến trúc giao thức GPRS .148 5.6.3.1 Kiến trúc giao thức mặt phẳng người sử dụng 148 5.6.3.2 Kiến trúc giao thức mặt phẳng điều khiển 150 5.6.4 Xử lý gọi GPRS 150 5.6.4.1 Truyền gói khởi xướng từ M S 150 5.6.4.2 Truyền gói kết cuối di động GPRS 151 5.6.4.3 Các sơ đồ truyền số liệu qua GPRS 152 5.6.5 Các tốc độ số liệu tăng cường để phát triển GSM (EDGE) 153 5.7 TỔNG KẾT 153 5.8 CÂU H Ỏ I 154 CHƯƠNG 6: HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG TỔ ONG IS-95 CDMA 155 6.2 GIAO DIỆN VÔ TUYẾN VÀ TRUYỀN DẪN .155 6.2.1 Các kênh vật lý 155 6.2.2 Các kênh lôgic 157 6.2.2.1 Kênh lưu lượng (Traffic Channel) 158 6.2.2.2 Kênh hoa tiêu (PiCH: Pilot Channel) 160 6.2.2.3 Kênh đồng (SCH: Synch Channel) 160 6.2.2.4 Kênh tìm gọi (PCH: Paging Channel) 160 6.2.2.5 Kênh truy nhập (RACH: Random Access Channel) 161 6.2.3 Chuyển giao CDMA IS - 95 161 6.3 XỬ LÝ CUỘC GỌI TRONG HỆ THỐNG IS-95 CDMA 167 6.3.1 Các dịch vụ s 168 6.3.11 Đăng k ý 168 6.3.1.2 Khởi xướng gọi .169 6.3.1.4 Xóa gọi 172 6.3.1.5 Chuyển mạng 174 6.3.2 Các dịch vụ bổ sung 176 6.3.3 Chuyển giao 178 6.4 TỔNG KẾT 183 6.5 CÂU H Ỏ I 184 CHƯƠNG 7: HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ BA W-CDMA UMTS 185 7.2 KIẾN TRÚC MẠNG WCDMA UMTS 185 iii Mục lục 7.2.1 Kiến trúc 3G WCDMA UMTS R 186 7.2.1.1 Thiết bị người sử dụng 186 7.2.1.2 Mạng truy nhập vô tuyến UMTS 187 7.2.1.3 Mạng lõi 188 7.2.1.4 Các mạng 191 7.2.1.5 Các giao diện 191 7.2.2 Kiến trúc 3G WCDMA UMTS R 191 7.2.3 Kiến trúc 3G WCDMA UMTS R 193 7.3 GIAO DIỆN VÔ TUYẾN WCDMA/FDD .195 7.3.1 Các kênh WCDMA 196 7.3.1.1 Các kênh logic 196 7.3.1.2 Các kênh truyền tải 197 7.3.1.3 Các kênh vật lý 197 7.3.2 Sơ đồ kênh vật lý WCDMA/FDD 201 7.3.2.1 Các thông số kênh vật lý 201 7.3.2.2 Phân bố tần số 202 7.3.2.3 Sơ đồ tổng quát máy phát máy thu .203 7.3.3 Sơ đồ trải phổ, ngẫu nhiên hóa điều chế .203 7.3.3.1 Sơ đồ trải phổ, ngẫu nhiên hóa điều chế kênh vật lý đường xuống DPCH 203 7.3.3.2 Sơ đồ trải phổ, ngẫu nhiên hóa điều chế kênh vật lý DPCH đường lên 204 7.3.3.3 Sơ đồ trải phổ, ngẫu nhiên hóa điều chế cho tất kênh vật lý đường xuống 206 7.3.3.4 Mã trải phổ định kênh .207 7.3.3.5 Mã ngẫu nhiên hóa nhận dạng nguồn phát 208 7.3.4 Sơ đồ xử lý tín hiệu số 209 7.3.4.1 Sơ đồ ghép kênh truyền tải xử lý tín hiệu số 209 7.3.4.2 Mã hóa kênh 211 7.3.5 Cấu trúc kênh DPCH .212 7.3.5.1 Cấu trúc khung kênh DPCH đường lên 212 7.3.5.2 Cấu trúc khung kênh DPCH đường xuống 213 7.3.6 Điều khiển tài nguyên vô tuyến thủ tục lớp vật lý 214 7.3.6.1 Điều khiển tài nguyên vô tuyến 214 7.3.6.2 Các thủ tục lớp vật lý 218 7.4 KIẾN TRÚC GIAO t Hứ C W-CDMA UMTS 223 7.4.1 Mặt phẳng người sử dụng 223 7.4.2 Mặt phẳng báo hiệu 224 7.5 XỬ LÝ Cu ộ C GỌI TRONG W - CDMA 225 7.6 TỔNG KẾT ' .227 7.7 CÂU H Ỏ I 227 CHƯƠNG cdma2000 229 8.1 MỞ ĐẦU 229 8.2 KIẾN TRÚC cdma2000 229 8.2.1 MS 229 8.2.2 Mạng truy nhập vô tuyến RA N 230 8.2.3 Mạng nhà cung cấp dịch truy nhập khách .231 8.2.31 HLR/AuC 231 8.2.3.2 Các server AAA nhà, khách môi giới 231 8.2.3.3 Nút phục vụ số liệu gói 232 8.2.3.4 Tác nhân nhà ; 233 8.3 GIAO DIỆN VÔ TUYẾN CỦA cdma2000 233 8.3.1 Cấu trúc phân lớp cdma2000 .233 8.3.1.1 Các lớp cao 233 8.3.1.2 Lớp đoạn nối 233 8.3.2 Các kênh cdma2000 237 8.3.2.1 Các kênh logic 238 8.3.2.2 Các kênh vật lý 239 8.3.2.3 Ghép kênh logic lên kênh vật lý 241 8.3.2.4 Các thông số kênh vật lý cdma 2000 cấu hình vô tuyến cdma2000 242 8.3.2.5 Tổng kết kiến trúc kênh vật lý 243 8.3.3 Sơ đồ kênh vật lý .244 8.3.3.1 Sơ đồ kênh vật lý đường xuống 244 8.3.3.2 Sơ đồ kênh vật lý đường lên 245 8.3.4 Mã trải phổ định kênh 247 8.3.4.1 Mã định kênh đường xuống 247 iv Mục lục 8.3.4.2 Mã định kênh đường lên 249 8.3.5 Điều khiển tài nguyên vô tuyến 249 8.4 KIẾN TRÚC GIAO THỨC cdma2000 250 8.5 XỬ LÝ CUỘC GỌI TRONG cdma2000 .251 8.5.1 IP đơn giản 253 8.5.3 MIP (thế hệ ba) 254 8.6 TỔNG KẾT 256 8.7 CÂU H Ỏ I 256 CHƯƠNG 9: LTE VÀ LỘ TRÌNH PHÁT TRIỂN LÊN 4G 257 9.1 MỞ ĐẦU 257 9.2 QUÁ TRÌNH TIÊU CHUẨN HÓA WCDMA/HSPA TRONG 3GPP 257 9.2.1 3GPP 257 9.2.2 Chuẩn hóa HSDPA 3GPP 259 9.2.3 Chuẩn hóa HSUPA 3GPP .260 9.2.4 Phát triển tăng cường HSUPA HSDPA 262 9.3 KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN L TE 263 9.4 DMT-ADVANCED v l ộ t r ìn h t iế n Tớ i G 265 9.5 TỔNG QUAN TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO (HSPA) 267 9.5.1 Mở đầu 267 9.5.2 Kiến trúc giao diện vô tuyến HSDPA HSUPA cho số liệu người sử dụng 268 9.6 TỔNG QUANLTE 268 9.6.1 Các đặc điểm LTE 268 9.6.1.1 Tốc độ số liệu đỉnh 269 9.6.1.2 Trễ mặt phẳng C mặt phẳng U 269 9.6.1.3 Thông lượng số liệu 270 9.6.1.4 Hiệu suất phổ tần 270 9.6.1.6 Vùng phủ 270 9.6.1.7 MBMS tăng cường 271 9.6.1.8 Triển khai phổ tần 272 9.6.1.9 Đồng tồn tương tác với 3GPP RAT 272 9.6.1.10 Kiến trúc trình chuyển đổi 272 9.6.1.11 Quản lý tài nguyên vô tuyến 273 9.6.1.12 Các vấn đề mức độ phức tạp 273 9.6.2 Kiến trúc mô hình LTE 274 9.7 TỔNG KẾT 276 9.8 CÂU H Ỏ I ._ 276 CHƯƠNG 10: ĐO ĐẠC VÀ KIỂM TRA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 277 10.1 TỔNG QUAN 277 10.2 ĐO TRẠM DI ĐỘNG 277 10.2.1 Cấu trúc chung môt trạm di động 277 10.2.2 Chuẩn bị kiểm tra 278 10.2.3 Một số tính toán .278 10.2.4 Kiểm tra máy phát 279 10.2.4.1 Đo sai pha sai tần s ố 279 10.2.4.2 Đo công suất 280 10.2.4.3 Đo công suất kênh lân cận 281 10.2.5 Kiểm tra máy thu 281 10.2.5.1 Đo B E R 282 10.2.5.2 Độ nhạy 283 10.2.5.3 Đầu vào máy thu cho phép .283 10.2.5.4 Loại bỏ nhiễu đồng kênh 284 10.2.5.5 Loại bỏ nhiễu kênh lân cận .284 10.2.6 Kiểm tra báo hiệu trạm di động 285 10.2.6.1 Kiểm tra chức báo hiệu liên quan đến lớp 285 10.2.6.2 Kiểm tra báo hiệu liên quan đến giao thức lớp 286 10.2.6.3 Kiểm tra lớp trạm di động 287 10.3 ĐO TRẠM THU p Há T g ố c 288 10.3.1 Cấu trúc trạm thu phát gốc .288 10.3.2 Đo BTS 289 10.3.2.1 Chuẩn bị cấu hình đo BTS 289 10.3.2.2 Đo máy phát 291 10.3.2.3 Đo máy thu 294 10.4 ĐO KIỂM KHI HỆ THỐNG ĐANG HOẠT ĐỘNG 297 v Chương 11: Cơ sở quy hoạch mạng thông tin di động g ia o d iệ n Iu b trê n c sở d u n g lư ợ n g d ự k iế n v i b ổ s u n g % , đ n g th i tr o n g th i g ia n n y ta c ó th ể th e o d õ i s ự p h t tr iể n c ủ a n h u c ầ u v đ a m ộ t d ự b o c h ín h x c h n v ề d u n g lư ợ n g g ia o d iệ n c ầ n t h iế t tr o n g tư n g la i N ế u c h ỉ đ ặ t m ộ t d ự p h ò n g tư n g la i n h ỏ th ì t a c ầ n n g h iê n c ứ u th ậ t k ỹ lư ỡ n g k h i q u y ế t đ ịn h d u n g lư ợ n g Iu b Đ ể x c đ ịn h d u n g lư ợ n g Iu b y ê u c ầ u ta c ầ n c ộ n g th ê m m ộ t lư ợ n g b ổ su n g cho d ung lư ợ n g S ự b ổ s u n g n y c ầ n th iế t c h o tín h c ụ m c ủ a lư u lư ợ n g , tả i b o h iệ u , tả i k h a i th c v b ả o d ỡ n g O & M , n g o i ta c ũ n g c ầ n th ê m d u n g lư ợ n g c h o p h ầ n đ iề u k h iể n b ổ su n g c ủ a A T M , v ì to n b ộ lư u lư ợ n g , b o h iệ u v O & M đ ợ c m a n g c c tế b o A T M L ợ n g b ổ su n g c h o tín h c ụ m p h ụ th u ộ c v o h ỗ n h ợ p lư u lư ợ n g , n ế u c h ỉ c u n g c ấ p d ịc h v ụ tiế n g th ì lư ợ n g n y b ằ n g k h ô n g n h n g n ế u to n b ộ d ịc h v ụ số liệ u th ì lư ợ n g b ổ su n g c ó th ể lê n đ ế n % T h ô n g th n g % , n g o i r a ta c ũ n g c ầ n b ổ s u n g % c h o b o h iệ u , % c h o O & M T h ê m v o đ ó ta c ũ n g c ầ n b ổ s u n g c h o p h ầ n đ iề u k h iể n c ủ a A T M tu ỳ th e o từ n g d ịc h v ụ , b ổ s u n g c h o đ iề u k h iể n c ủ a A T M c ũ n g đ ò i h ỏ i th ê m c h iế m ,4 % N g o i r a l p A A L m ộ t số b y te b ổ x u n g tr o n g c c tế b o A T M (k h ô n g k ể tiê u đ ề tế b o ) D o đ ó , đ ố i v i lớ p A A L tổ n g b ổ s u n g c h o đ iề u k h iể n c h iế m % , đ ố i v i lớ p A A L tổ n g b ổ s u n g c h o đ iề u k h iể n c h iế m % Đ ố i v i b o h iệ u , g ia o th ứ c đ ịn h h n g th e o n ố i th ô n g đ ặ c th ù d ịc h v ụ (S S C O P ) v g ia o th ứ c đ iề u p h ố i đ ặ c th ù d ịc h v ụ (S S C F ) n ằ m trê n A A L c ũ n g tiê u tố n th ê m m ộ t p h ầ n b ổ su n g T rê n c sở p h â n tíc h n ó i trê n , tổ n g đ ộ rộ n g b ă n g Iu b c ầ n th iế t đ ợ c x c đ ịn h n h sau : Đ ộ rộ n g b ă n g Iu b = L u lư ợ n g n g i sử d ụ n g d ự k iế n X( + tín h c ụ m ) X( 1+ b ổ s u n g b o h iệ u + b ổ s u n g O & M ) X( 1+ A T M ) ( 1 ) N ế u lấ y c c d ữ liệ u tr ê n m v í d ụ , th e o p h n g tr ìn h ( 1 ) t a c ó : Đ ộ r ộ n g b ă n g I u b = L u l ợ n g n g i s d ụ n g x ,8 N h v ậ y d o b o h iệ u , O & M v b ổ su n g đ iề u k h iể n A T M ta c ầ n đ ịn h c ỡ rộ n g b ă n g g ia o đ iệ n Iu b g ầ n g ấ p h a i lầ n lư u lư ợ n g th ự c tế c ủ a n g i sử d ụ n g T u y n h iê n c c p h n g tiệ n tru y ề n d ẫ n Iu b đ ố i x ứ n g V ì th ế k h i đ ịn h c ỡ Iu b , ta c h ỉ c ầ n x é t lư u lư ợ n g c h o m ộ t h n g H n g c ó y ê u c ầ u v ề d u n g lư ợ n g c a o h n , th ô n g th n g h n g đ n g x u ố n g 11.3.2 Định cỡ BSC B S C c ó c c g iớ i h n sa u : - S ố m y th u p h t c ự c đ i (T R X ) (v í d ụ : h o ặ c ) - S ố B T S c ự c đ i (v í d ụ : , h a y ) - S ố ô (h a y đ o n ô ) c ự c đ i (v í d ụ : h a y ) - S ố k ê n h số liệ u g ọ i c ự c đ i (v í d ụ : 0 ) - S ố g ia o d iệ n v ậ t lý c ự c đ i (v í d ụ : ) T ro n g n h iề u trư n g h ợ p n h c u n g c ấ p th iế t b ị c u n g c ấ p B S C c ó d u n g lư ợ n g c ố đ ịn h th e o g iớ i h n n ê u trê n K h i x c đ ịn h s ố B S C y ê u c ầ u ta c ầ n p h â n tíc h q u y h o c h v ô tu y ế n c h o 327 Chương 11: Cơ sở quy hoạch mạng thông tin di động m n g c ầ n p h ụ c v ụ v tín h to n số B S C đ ể đ ả m b ả o g iớ i h n rà n g b u ộ c n h ấ t V í d ụ ta c ầ n x â y d ự n g m ộ t m n g v i trạ m , đ o n ô m ỗ i trạ m v m ộ t T R X /đ o n ô T a x e m x é t m ô h ìn h B S C h ỗ trợ đ ợ c trạ m , đ o n ô v T R X S a u đ ó d ự a trê n tín h to n số trạ m ta c ầ n B S C , d ự a trê n tín h to n số đ o n ô ta c ầ n B T S v d ự a trê n tín h to n số T R X ta c ầ n B S C N h v ậ y ta c ầ n triể n k h a i n h ấ t B S C 11.3.3 Định cỡ RNC T ro n g k h i B S C n ó i c h u n g b ị g iớ i h n b i số lư ợ n g c c p h ầ n tử m n g v ô tu y ế n (s ố trạ m , số đ o n ô v số T R X ) m B S C c ầ n h ỗ trợ , th ì d u n g lư ợ n g c ủ a R N C c ó x u th ế b ị g iớ i h n b i lư u lư ợ n g h o ặ c th ô n g lư ợ n g S d ĩ n h v ậ y v ì R N C c ó th ể th a m d ự v o x lý lư u lư ợ n g c h o c c B T S m k h ô n g trự c tiế p đ iề u k h iể n c h ú n g C h ẳ n g h n m ộ t R N C c ó th ể h ọ a t đ ộ n g n h m ộ t R N C p h ụ c v ụ ( S R N C ) h o ặ c R N C tr ô i( D R N C ) tr o n g q u tr ìn h c h u y ể n g ia o T r o n g tr n g h ợ p th ứ h a i, R N C lư ợ n g B T S c h ỉ x lý lư u lư ợ n g đ ế n h o ặ c từ B T S m k h ô n g đ iề u k h iể n n ó N h v ậ y số đ ợ c đ iề u k h iể n trở n ê n q u a n trọ n g h n , tro n g k h i đ ó k h ố i lư ợ n g lư u lư ợ n g đ ợ c x lý lạ i c ó ý n g h ĩa h n đ ố i v i d u n g lư ợ n g c ủ a R N C D u n g lư ợ n g R N C th ô n g th n g b ị g iớ i h n b i c c y ế u tố sa u : - T ổ n g E rla n g - Tổng B H C A - T ổ n g c c th u ê b a o tiế n g - T ổ n g c c th u ê b a o số liệ u - T ổ n g d u n g lư ợ n g g ia o d iệ n Iu b (M b it/s ) - T ổ n g d u n g lư ợ n g g ia o d iệ n I u r (M b it/s ) - T ổ n g d u n g lư ợ n g c h u y ể n m c h (M b it/s ) - T ổ n g số c c B T S đ ợ c đ iề u k h iể n - T ổ n g số s ó n g m a n g v ô tu y ế n V iệ c x c đ ịn h số lư ợ n g R N C c ầ n th iế t c h o m n g d ự a trê n y ế u tố rà n g b u ộ c n h ấ t tro n g c c y ế u tố trê n K h ô n g g iố n g n h B S C , th ô n g th n g c c n h c u n g c ấ p th iế t b ị c ó th ể c u n g c ấ p n h iề u c ấ u h ìn h R N C k h c n h a u C h ẳ n g h n g ia o d iệ n Iu b c ó th ể đ ợ c c u n g c ấ p v i c c k h ả n ă n g tru y ề n d ẫ n k h c n h a u ( E , T , S T M ) n g o i c c n h c u n g c ấ p th iế t b ị n y c ũ n g c ó th ể c u n g c ấ p R N C th e o c ấ u h ìn h k ế t h ợ p n h iề u tủ m y T ro n g th i g ia n đ ầ u k h i d u n g lư ợ n g c h a c a o s ố tủ m y đ ợ c t r a n g b ị c ó t h ể ít, s a u đ ó c c t ủ m y đ ợ c b ổ s u n g đ ể đ p ứ n g s ự m r ộ n g d u n g lư ợ n g V iệ c x c đ ịn h số R N C y ê u c ầ u c ũ n g p h ứ c tạ p h n v iệ c x c đ ịn h B S C y ê u c ầ u , đ ặ c b iệ t k h i c ầ n x é t đ ế n ả n h h n g c ủ a c h u y ể n g ia o m ề m G iả sử c ó R N C h ỗ trợ m ộ t số B T S , m ộ t tr o n g s ố c c g iớ i h n c ủ a R N C tổ n g d u n g lư ợ n g c h u y ể n m c h N ế u x ả y r a n h iề u c h u y ể n g ia o m ề m th ì d u n g lư ợ n g c h u y ể n m c h đ ợ c s d ụ n g c ả h a i R N C T ro n g th ự c tế d u n g lư ợ n g c h u y ể n m c h v ẫ n b ị tiê u p h í R N C n g a y c ả sa u c h u y ể n g ia o m ề m n ế u c h a k ế t th ú c q u tr ìn h ấ n đ ịn h lạ i R S N S N h v ậ y k h i x c đ ịn h lạ i số R N C ta k h ô n g th ể c h ỉ x é t c c p h ầ n tử 328 Chương 11: Cơ sở quy hoạch mạng thông tin di động v ô tu y ế n c ũ n g n h tổ n g tả i lư u lư ợ n g m c ò n p h ả i x é t đ ế n c ả ả n h h n g c ủ a c h u y ể n g ia o m ề m V ì th ế v iệ c tín h to n số R N C y ê u c ầ u c ầ n đ ợ c tiế n h n h k ế t h ợ p c h ặ t c h ẽ v i q u y h o c h v ô tu y ế n T ro n g p h ầ n lớ n c c tr n g h ợ p ta th ấ y y ế u tố g iớ i h n n h ấ t v ẫ n g ia o d iệ n Iu b T h ô n g th n g g iớ i h n d u n g lư ợ n g Iu b đ ố i v i R N C M ột RN C n ằ m tro n g k h o ả n g M b it/s v 0 M b it/s c ó th ể g iớ i h n 0 s ó n g m a n g h o ặ c h n (đ â y c ũ n g s ố ô n ế u m ỗ i ô c h ỉ c ó m ộ t s ó n g m n g ) G iả s m ộ t ô p h ả i h ỗ tr ợ từ 0 k b it/s đ ế n M b it/s , th ì r õ rà n g s ố R N C p h ụ th u ộ c c h ủ y ế u v o y ế u tố đ ộ rộ n g b ă n g Iu b c h ứ k h ô n g p h ả i c c y ế u tố k h c T ấ t n h iê n sa u k h i đ ã x c đ ịn h số R N C trê n c s đ ộ rộ n g b ă n g c ủ a Iu b , ta c ũ n g c ầ n k iể m tra th ê m x e m c c g iớ i h n đ ịn h c ỡ R N C k h c c ó b ị v ợ t q u h a y k h ô n g N ế u c h ú n g b ị v ợ t q u ta c ầ n b ổ s u n g th ê m d u n g lư ợ n g c h o y ế u tố r n g b u ộ c n h ấ t 11.3.4 Quy hoạch mạng truyền dẫn UTRAN S a u k h i đ ã x c đ ịn h số R N C c ầ n th iế t ta c ầ n q u y h o c h v iệ c b ố trí c c B T S c h o c c R N C Q u y h o c h n y x c đ ịn h b iê n g iớ i c ủ a c c R N C P h â n tíc h c c ô tạ i v g ầ n c c b iê n g iớ i n y c h o p h é p ta đ n h g iá lư u lư ợ n g c h u y ể n g ia o g iữ a c c R N C th e o d ự k iế n N h v ậ y ta c ó th ể x c đ ịn h đ ợ c s ố c c k ế t n ố i I u r v đ ộ r ộ n g b ă n g c ầ n t h iế t c h o m ỗ i k ế t n ố i S ố lư ợ n g c h u y ể n g ia o g iữ a c c R N C p h ụ th u ộ c v o m ô i trư n g v ô tu y ế n g ầ n c c b iê n g iớ i R N C M ộ t c c h g ầ n đ ú n g ta c ó th ể c o i r ằ n g % lư u lư ợ n g tạ i c c ô b iê n g iớ i đ ợ c p h ụ c v ụ đ n g th i b i h a i ô th u ộ c h a i R N C k h c n h a u G iả đ ịn h n y c h o p h é p b ổ s u n g th ê m c h u y ể n g ia o m ề m v i th a m g ia c ủ a c c ô k h ô n g n ằ m tr ê n b iê n g iớ i G ia o d iệ n Iu r đ ợ c sử d ụ n g đ ể tru y ề n d ẫ n lư u lư ợ n g từ M S C qua D R N C đ ế n R N C đ iề u k h iể n , v ì th ế ta c ũ n g c ó th ể p d ụ n g c c g iả th iế t c s k h i đ ịn h c ỡ đ ộ rộ n g b ă n g Iu b đ ể đ ịn h c ỡ đ ộ rộ n g b ă n g Iu b C h ẳ n g h n n ế u đ ộ rộ n g b ă n g Iu b c ầ n th iế t g ấ p h a i lầ n th ô n g lư ợ n g c ủ a n g i sử d ụ n g th ì đ ộ r ộ n g b ă n g I u r c ầ n th iế t c ũ n g g ấ p h a i lầ n b ă n g th ô n g c ủ a p h ầ n lư u lư ợ n g x ẩ y k h i c h u y ể n g ia o g iữ a c c R N C S a u k h i q u y h o c h b ố trí n ú t B c h o R N C , ta n ắ m đ ợ c c c y ê u c ầ u c ủ a g ia o d iệ n Iu b v Iu r, lú c n y ta c ầ n q u y h o c h m n g tr u y ề n tả i đ ể k ế t n ố i g iữ a n o d e B v R N C , g iữ a c c R N C v c c g iữ a R N C v i S G S N v M S C H ìn h 11.5 c h o th ấ y th í d ụ v ề k ế t n ố i R N C m ột m n g đ n g iả n g m : - R N C đ ợ c đ ặ t đ ộ c lậ p v c c h x a M S C , S G S N , m ỗ i R N C đ iề u k h iể n m ộ t số n ú t B ; - SG SN ; - 01 M S C /V L R H ì n h 1 a m ô t ả k ế t n ố i lo g ic g iữ a c c n ú t k h c n h a u V iệ c th ự c h iệ n r iê n g r ẽ t n g g ia o d iệ n n h tr ê n k h ô n g h ợ p lý v k h ô n g k in h tế M ộ t g iả i p h p h ợ p lý v k in h tế h n c h o k ế t n ố i R N C sử d ụ n g c ấ u h ìn h x u y ế n T ù y th u ộ c v o d u n g lư ợ n g ta c ó th ể sử d ụ n g c ấ u h ìn h x u y ế n S D H : S T M - h o ặ c S T M - ( h ì n h 1 b ) T ro n g n h iề u trư n g h ợ p d o k h o ả n g c c h g iữ a c c n ú t d ẫ n đ ế n g iá th n h c ấ u h ìn h x u y ế n c ao K h i n y ta c ó th ể sử d ụ n g c ấ u h ìn h đ ợ c m ô tả h ìn h 11.5 T ro n g trư n g h ợ p th ứ n h ấ t ( h ìn h 1 a ) t a tr iể n k h a i m ộ t lớ p A T M r iê n g c h ịu tr c h n h iệ m chuyển m ạch đến đư ng 329 Chương 11: Cơ sở quy hoạch mạng thông tin di động tru y ề n A T M g iữ a c c n ú t k h c n h a u B ằ n g c c h triể n k h a i lớ p A T M n y ta c ó th ể g iả m g iá th n h tru y ề n d ẫ n , tấ t n h iê n tro n g trư n g h ợ p n y ta c ầ n p h ả i c h i p h í c h o đ ầ u tư v k h a i th c t h iế t b ị m i Ở c ấ u h ìn h th ứ h a i ( h ìn h 1 b ) ta s d ụ n g m ộ t s ố R N C c h u y ể n m c h A T M N h v ậ y trạ m M S C ta c ó k h ả n ă n g d ù n g m ộ t S G S N h a y R N C trạ m n y c h u y ể n m c h A T M Đ â y lự a c h ọ n m m ộ t số n h c u n g c ấ p th iế t b ị sử d ụ n g , v ì th ự c c h ấ t R N C m ộ t c h u y ể n m c h A T M c ó th ê m c h ứ c n ă n g W - C D M A T h ô n g th n g th ì d u n g lư ợ n g c ủ a R N C v i G b ít/s tr o n g k h i d u n g lư ợ n g c ủ a g ia o d iệ n c ó th ể c h ỉ g iớ i h n 0 k b it/s N h v ậ y R N C c ó th ể c h u y ể n m c h n h iề u lư u lư ợ n g A T M h n lư u lư ợ n g c ầ n th iế t c h o m ộ t R N C th u ầ n tu ý T a c ó th ể lợ i d ụ n g lư u lư ợ n g n y v g iả m tổ n g g iá th n h tr u y ề n d ẫ n v k h ô n g c ầ n p h ả i triể n k h a i m ộ t m n g c h u y ể n m c h A T M riê n g MSC/VLR SGSN Hình 11.5a Lớp chuyển mạch ATM MSC/VLR SGSN Hình 11.5b Sử dụng RNC SGSN cho chuyển mạch ATM H ìn h 11.5 K ế t n ố i R N C Q u y h o c h v g iá t h n h c ủ a m n g t r u y ề n d ẫ n U T R A N liê n q u a n c h ặ t c h ẽ v i c c v ị trí đ ặ t R N C C ó n h iề u c c h đ ặ t R N C , ta c ó th ể đ ặ t c c R N C tạ i M S C , đ ặ t x a M S C h o ặ c k ế t h ợ p c ả h a i V ị tr í đ ặ t c c R N C liê n q u a n đ ế n d u n g l ợ n g c ủ a m ộ t R N C , g i t h n h c ủ a R N C , tín h k h ả d ụ n g c ủ a v ị trí đ ặ t v g iá th n h tru y ề n d ẫ n Q u y ế t đ ịn h c u ố i c ù n g p h ả i c â n b ằ n g c c tiê u trí n h : G iá th n h đ ầ u tư , g iá th n h k h a i th c v đ ộ tin c ậ y c ủ a m n g 330 Chương 11: Cơ sở quy hoạch mạng thông tin di động 1 Q U Y H O Ạ C H M Ạ N G LÕ I 11.4.1 Định cỡ MSC T ro n g trư n g h ợ p c ấ u h ìn h đ ợ c sử d ụ n g v i c c B S C tá c h riê n g M S C , d u n g lư ợ n g M S C s ẽ c ó h a i g iớ i h n : B H C A c ự c đ i v E r la n g c ự c đ i T r o n g c c m n g k h i M S C b a o g m chức B SC th ì c h ỉ c ó m ộ t g iớ i h n c c p h ầ n tử v ô tu y ế n c ầ n h ỗ tr ợ (trạ m , đ o n ô, T M X ) C ấ u h ìn h tá c h riê n g B S C v M S C c ấ u h ìn h p h ổ b iế n n h ấ t c c m n g th ế h ệ b a V ì th ế n ó i c h u n g d u n g lư ợ n g c ủ a M S C k h ô n g b ị g iớ i h n b i c c p h ầ n tử v ô tu y ế n m b ị g iớ i h n b i E r la n g h o ặ c B H C A ( th ô n g th n g g iớ i h n ô rấ t lớ n v ì th ế n ó k h ô n g p h ả i y ế u tố g iớ i h n ) T ro n g th ự c tế g iớ i h n c ủ a B H C A m i th ự c s ự n ú t c ổ c h a i B H C A v E r la n g liê n q u a n c h ặ t c h ẽ v i n h a u , E rla n g p h ả n n h d u n g lư ợ n g c h u y ể n m c h v d u n g lư ợ n g c ổ n g c ủ a M S C , B H C A tă n g th ê m p h ả n ả n h c ô n g s u ấ t x lý c ủ a M S C T a c ó th ể tă n g số E r la n g b ằ n g c c h p h ầ n c ứ n g , tro n g k h i B H C A th ô n g th n g c ố đ ịn h đ ố i v i m ộ t p h iê n b ả n M S C N h v ậ y th ô n g th n g ta c ó th ể b ổ s u n g th ê m p h ầ n c ứ n g đ ể tă n g E rla n g c h o đ ế n k h i đ t đ ợ c g iớ i h n c ủ a B H C A , s a u đ ó n ế u c ó tă n g th ê m p h ầ n c ứ n g th ì c ũ n g k h ô n g n h ậ n đ ợ c d u n g lư ợ n g b ổ x u n g N h v ậ y k h i x c đ ịn h số M S C c h o m n g p h ả i tín h to n d ự a trê n B H C A K h i ta c h u y ể n s a n g c ấ u trú c p h â n b ố n h c ấ u trú c v i m y c h ủ M S C v M G W phát h n h G T P P , rấ t n h iề u q u y tắ c đ ịn h c ỡ trư c đ â y v ẫ n đ ợ c p d ụ n g T ro n g tr n g h ợ p n y M S C s e r v e r c h ủ y ế u b ị g iớ i h n b i B H C A , c ò n M G W b ị g iớ i h n b i E rla n g C c M S C h iệ n n a y th ô n g th n g c ó g iớ i h n v o k h o ả n g 0 0 đ ế n 0 0 B H C A H ầ u h ế t c c n h c u n g c ấ p th iế t b ị đ ề u cung cấp c ấ u h ìn h M S C th e o k h c h h n g N g h ĩa k íc h c ỡ c ủ a m a trậ n c h u y ể n m c h , số lư ợ n g v c c k iể u c ổ n g đ ợ c th iế t k ế th e o y ê u c ầ u đ ặ c th ù c ủ a k h c h h n g N ế u ta c h ỉ x â y d ự n g m ộ t s ố m n g n h ỏ tạ i m ộ t th i đ iể m n h ấ t đ ịn h th ì c c h tiế p c ậ n n y tố i u N ế u ta đ ịn h x â y d ự n g m ộ t m n g lớ n n h iề u M S C th ì v iệ c th iế t k ế p h ầ n c ứ n g th e o k h c h h n g n y c ó th ể c h iế m n h iề u th i g ia n d ẫ n đ ế n d ự n k h ô n g h o n th n h đ ú n g h n T ố t n h ấ t c c n h k h a i th c m n g v c c n h c u n g c ấ p th iế t b ị đ ịn h n g h ĩa m ộ t số c ấ u h ìn h tiê u c h u ẩ n đ ặ c th ù m n g n h : c ấ u h ìn h n h ỏ , c ấ u h ìn h tr u n g b ìn h , c ấ u h ìn h lớ n tu ỳ th e o k iể u m n g m ta c ầ n h ỗ trợ C h ẳ n g h n tr o n g m ộ t th n h p h ố lớ n ta c ầ n tr iể n k h a i M S C lớ n T r o n g k h i đ ó tro n g m ộ t th n h p h ố n h ỏ ta c h ỉ c ầ n triể n k h a i 01 M S C k íc h th c tru n g b ìn h h o ặ c n h ỏ M ặ c d ù tiế p c ậ n k iể u n y k h ô n g tố i u tr ê n q u a n đ iể m p h ầ n c ứ n g n h n g đ ả m b ả o rằ n g k h ô n g x ả y đ ịn h c ỡ q u th a , th iế t k ế d ễ h n , đ ặ t h n g v c u n g c ấ p h n g d ễ h n v triể n k h a i m n g nhanh 11.4.2 Định cỡ SGSN GGSN W - C D M A v ẫ n sử d ụ n g c c S G S N c ủ a m n g G P R S v q u y tắ c đ ịn h c ỡ c h o W - C D M A c ũ n g g iố n g n h đ ịn h c ỡ c h o m n g G P R S C c g iớ i h n đ ịn h c ỡ S G S N n h sa u : - T ổ n g s ố c c th u ê b a o n h ậ p m n g đ n g th i - T ổ n g số P D P c o n te x t tíc h c ự c - T ổ n g số g ia o d iệ n G b h a y Iu - P S - T ổ n g số v ù n g đ ịn h tu y ế n - T ổ n g số th ô n g lư ợ n g 331 Chương 11: Cơ sở quy hoạch mạng thông tin di động T h ô n g th n g ta n h ậ n th ấ y rằ n g c c n ú t c ổ c h a i th ự c số c c th u ê b a o n h ậ p m n g h a y tổ n g th ô n g lư ợ n g T ấ t n h iê n c c g iớ i h n th a y đ ổ i tu ỳ th e o n h c u n g c ấ p t h iế t b ị T h ô n g th n g g iá trị đ iể n h ìn h l k h o ả n g 0 đ ế n 0 0 th u ê b a o n h ậ p m n g Đ ố i v i G G S N c c g iớ i h n đ iể n h ìn h tổ n g th ô n g lư ợ n g v c c P D T c o n te x t đ n g th i C c h ệ th ố n g h iệ n n a y th ô n g th n g c ó c c g iớ i h n v o k h o ả n g 0 0 P D P c o n te x t đ n g th i, n h n g tr o n g c c n ă m tớ i c c g iớ i h n n y tă n g r ấ t n h a n h 11.4.3 Định cỡ phần tử khác mạng lõi C c p h ầ n tử tr ê n ta đ ã x é t c c n g u y ê n lý c b ả n đ ể đ ịn h c ỡ c h o c c p h ầ n tử c h ín h c ủ a m n g n g o i , ta c ũ n g c ầ n p h ả i b iế t k íc h c ỡ c ủ a m ộ t số p h ầ n tử k h c tro n g m n g n h : b ộ g h i đ ị n h v ị t h n g t r ú ( H L R ) , h ệ t h ố n g h ộ p t h t h ọ a i ( S M S C ) , b ộ g h i n h ậ n d n g t h i ế t b ị ( E I R ) m ỗ i lo i n h v ậ y c ó n h ữ n g g iớ i h n đ ịn h c ỡ riê n g C h ẳ n g h n b ộ g h i đ ịn h v ị th n g tr ú H L R th n g b ị g iớ i h n b i s ố lư ợ n g th u ê b a o m n ó c ó th ể h ỗ trợ , h ệ th ố n g h ộ p th th ọ a i S M S C s th n g b ị g iớ i h n b i c c s ố lư ợ n g h ộ p th th u ê b a o lẫ n lư ợ n g b ả n tin đ ế n v đ i tr o n g th i g ia n c a o đ iể m T h ô n g th n g m ộ t S M S C b ị g iớ i h n b i số lư ợ n g b ả n tin x lý tr o n g m ộ t g iâ y 11.5 T Ổ N G K Ế T Q u y h o a c h m a n g m ộ t q u trìn h p h ứ c tạ p đ ò i h ỏ i sử d ụ n g c c c ô n g c ụ p h ầ n m ề m p h ứ c tạ p C h n g n y trìn h b y tổ n g q u a n p h n g p h p q u y h o c h m n g v triể n k h a i q u y h o c h Q u y h o c h m n g đ ợ c tiế n h n h tr ê n c s y ê u c ầ u c ủ a c c th ô n g số đ ợ c th iế t lậ p C ô n g v iệ c q u y h o c h m n g c ó th ể c h ia th n h h a i c ô n g v iệ c c h ín h : q u y h o c h m n g v ô tu y ế n v q u y h o c h m n g lõ i Q u y h o c h m n g v ô tu y ế n c ô n g v i ệ c p h ứ c tạ p n h ấ t C ô n g v i ệ c n y b a o g m : đ ịn h k íc h c ỡ , q u y h o c h lư u lư ợ n g v v ù n g p h ủ , tố i u h o m n g Đ ể m th í d ụ c h n g n y x é t v iệ c tín h to n q u ỹ đ n g tr u y ề n v b n k ín h p h ủ s ó n g c h o W C D M A S a u k h i tín h v ù n g p h ủ s ó n g c ầ n tín h to n d u n g lư n g ô N ế u d u n g lư ợ n g ô k h ô n g đ t th ì ta c ầ n c h ia ô n h ỏ h n , n g h ĩa lắ p đ ặ t th ê m B T S 11.6 C Â U H Ỏ I T r ì n h b y q u y t r ì n h q u y h o c h v t r i ể n k h a i m n g t h ô n g t i n d i đ ộ n g K h i q u y h o c h v ù n g p h ủ s ó n g t a c ầ n x e m x é t c c t h ô n g s ố g ì? T rìn h b y q u y tr ìn h tín h to n q u ỹ đ n g x u ố n g T rìn h b y q u y tr ìn h tín h to n q u ỹ đ n g lê n N ê u c c v ấ n đ ề c ầ n x e m x é t k h i tín h to n d u n g lư ợ n g ô Đ ịn h n g h ĩa h ệ số tả i v tă n g tạ p â m Đ ịn h n g h ĩa h ệ số tả i c ủ a m ộ t k ế t n ố i i R ú t c ô n g th ứ c tín h to n h ệ số tả i đ n g x u ố n g R ú t r a c ô n g th ứ c tín h to n h ệ số tả i đ n g lê n 10 T ín h d u n g lư ợ n g h ệ th ố n g C D M A th e o số n g i sử d ụ n g /đ o n ô v i c c d ữ liệ u sa u : 332 Chương 11: Cơ sở quy hoạch mạng thông tin di động E = 6(dB) N0 V V V T h a số tíc h c ự c tiế n g % V T h a s ố đ i ề u k h i ể n c ô n g s u ấ t c h í n h x c l ,8 V T ố c đ ộ b it th ô n g tin : ,6 k b p s V Đ ộ lợ i p h â n đ o n ô : ,5 V 11 N h iễ u từ c c ô lâ n c ậ n % Đ ộ r ộ n g b ă n g t ầ n v ô t u y ế n l : ,2 M H z T ín h số n g i s d ụ n g đ n g lê n k ê n h lư u lư ợ n g R b = k b p s c h o c c th ô n g số sa u : V H ệ s ố tả i ^ U L = ,6 V H ệ số tíc h c ự c tiế n g u = ,6 c h o tấ t c ả c c n g i sử d ụ n g V E b /N ' = d B (= ,5 ) c h o tấ t c ả c c n g i s d ụ n g (tấ t c ả đ ề u sử d ụ n g d ịc h v ụ tiế n g ) V H ệ s ố t r ự c g i a o