Công nghệ CDMA 2000 1X và giải pháp nâng cấp lên CDMA 2000 1X EVDO

Công nghệ CDMA 2000 1X và giải pháp nâng cấp lên CDMA 2000 1X EVDO Công nghệ CDMA 2000 1X và giải pháp nâng cấp lên CDMA 2000 1X EVDO Công nghệ CDMA 2000 1X và giải pháp nâng cấp lên CDMA 2000 1X EVDO luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học bách khoa hµ néi  Luận văn thạc sỹ khoa học Công nghệ cdma2000 1x giảI pháp nâng cấp lên cdma2000 1x ev-do Ngành: kỹ thuật điện tử đặng viết ngọc Người hướng dẫn khoa học: TS Đỗ Hoàng Tiến - Hµ Néi 2006 - -1- MỤC LỤC Trang Danh mục chữ viết tắt 05 Danh mục hình vẽ 09 Danh mục bảng 12 MỞ ĐẦU 13 Chương I TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CDMA I.1 Giới thiệu chung 14 I.1.1 Lộ trình tiến tới 3G công nghệ di động 15 I.1.2 Thị phần CDMA 16 I.1.3 Ưu điểm CDMA 17 I.1.3.1 Tăng dung lượng hệ thống 17 I.1.3.2.Tái sử dụng tần số 18 I.1.3.3 Giảm tỷ số E b /N 19 I.1.3.4 Mã hoá tốc độ biến đổi 20 I.1.3.5.Điều khiển công suất 21 I.1.3.6 Nâng cao chất lượng gọi 21 I.1.3.7.Đơn giản hoá thiết kế 22 I.1.3.8 Nâng cao tính bảo mật thơng tin 23 I.1.3.9.Cải thiện vùng phủ sóng 23 I.1.3.10 Tăng thời gian sử dụng pin 23 I.1.3.11.Cung cấp dải thông theo yêu cầu 23 I.1.3.12 Nâng cấp mạng dễ dàng 24 I.2 Kỹ thuật CDMA 25 I.2.1 Tổng quan 25 I.2.2 Nguyên lý CDMA 26 -2- I.2.2.1 Nguyên lý trải phổ CDMA 26 I.2.2.2 Kỹ thuật trải phổ giải trải phổ 28 I.2.2.3 Thủ tục thu/phát tín hiệu 29 Chương II MƠ H ÌNH MẠNG CDMA 2000 1X II.1 Sơ đồ cấu trúc mạng 31 II.2 Nhiệm vụ chức thành phần 32 II.2.1 Mạng Lõi 32 II.2.1.1 Trung tâm chuyển mạch MSC 35 II.2.1.2 Bộ đăng kí vị trí tạm trú VLR 36 II.2.1.3 Điểm chuyển mạch dịch vụ SSP 36 II.2.1.4 Bộ đăng kí định vị thường trú HLR/AC 37 II.2.1.5 Điểm điều khiển dịch vụ SCP 37 II.2.1.6 Cổng MSC (GMSC) 37 II.2.1.7 Khối điều khiển liệu gói BSS/PCF 38 II.2.2 Mạng truy cập vô tuyến – RAN 38 II.2.2.1 BTS 38 II.2.2.2 BSC 38 II.2.3 Mạng liệu gói – PDN (Packet Data Network) 39 II.2.4 Giải pháp quản lý mạng 39 II.2.4.1.Mô tả chung 41 II.2.4.2 Chức mạng quản lý 41 Chương III CÔNG NGHỆ CDMA20001X EV-DO VÀ GIẢI PHÁP NÂNG CẤP TỪ CDMA2000 1X -3- III.1 Nghiên cứu công nghệ 1xEV-DO 42 III.1.1 Giới thiệu chung 42 III.1.2 Giải pháp mạng 1xEV-DO 42 III.1.3.Công nghệ 1xEV-DO 43 III.1.3.1 Giao diện vô tuyến 44 III.1.3.2 Cơ chế bảo mật 55 III.1.3.3 Chồng giao thức giao diện vô tuyến 61 III.1.3.4 Simple IP Mobile IP 69 III.1.3.5 Các dịch vụ CDMA20001X EV-DO hỗ trợ 71 III.1.3.6 Những đặc điểm 1xEV-DO phiên A 75 III.2 Giải pháp mạng 1x EV-DO 76 III.2.1 Giới thiệu giải pháp ZTE 79 III.2.1.1 Hệ thống chuyển mạch di động ZXC10-MSS 81 III.2.1.2 Hệ thống chuyển mạch liệu gói ZXPDSS 81 III.2.1.3.Hệ thống trạm gốc ZXC10-BSS81 83 III.2.2 Đặc điểm giải pháp CDMA 2000 1xEV-DO ZTE 92 Chương IV QUY HOẠCH THÔNG TIN DI ĐỘNG CDMA CỦA S- PHONE CHO QUẬN HAI BÀ TRƯNG IV.1.Tình trạng xu phát triển công nghệ CDMA Việt Nam 93 IV.1.1 Tình trạng công nghệ CDMA Việt Nam 93 IV.1.2 Xu phát triển công nghệ CDMA Việt Nam 95 IV.2 Quy hoạch mạng thông tin di động S-Telecom Quận Hai Bà Trưng IV.2.1 Cơ sở quy hoạch triển khai mạng TTDĐ hệ 96 -4- S-Telecom khu vực Quận Hai Bà Trưng 96 IV.2.2 Định kích cỡ mạng 97 IV.2.3 Quy hoạch tần số 108 IV.2.4 Quy hoạch dịch thời PN 110 IV.2.5 Chuyển giao 114 IV.2.6 Các biện pháp nâng cao dung lượng mạng 115 IV.2.6.1 Chia nhỏ ô 115 IV.2.6.2 Thay đổi phân bổ mã 116 IV.2.6.3 Cấu trúc underlaid/overlaid 117 IV.2.6.4 Cấu trúc cell phân cấp ( Hierarchical cell structures)118 IV.2.6.5 Phân cấp băng kép 118 IV.3 Phát triển cdma 2000 1x thành 3x 118 IV.4 Cấu trúc anten BTS 120 IV.4.1 Phân loại Anten 120 IV.4.2 Các loại góc anten 120 IV.4.3 Anten thông minh 122 IV.5 Cơ sở truyền dẫn 123 IV.5.1 Cấu hình BTS 125 IV.5.2 Truyền dẫn cho BTS 125 IV.6 Kết luận 125 -5- DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh AAA Authentication, authorisation and Accounting AC Authentication Center AN Access Network AT Access Terminal BER Bit Error Rate BHCA Busy Hour Calling Attempt BSC Base Station Controller BSS Base Station Subsystem BTS Base Transceiver Station CBR CDMA Broadband Radio CCS7 Common Channel Signalling No.7 CCU CDMA Channel Unit CDM CDMA Digital Module CDMA Code Division Multiple Access CE Channel Element CHAP PPP Challenge Handshake Authentication Protocol DCS Digital Cellular Switch DFI Digital Facilities Interface DHCP Dynamic Host Configuration Protocol DNS Domain Name Server DRC Dynamic Rate Control DS Direct Spreading DUP Data User Part E1 Digital Data Circuit Operating at 2,048 Mbps E3 Digital Data Circuit Operating at 34,368 Mbps ECPC Executive Cellular Processor Complex EDGE Enhanced Data rates for GSM Evolution EIR Equipment Identity Register -6- ESCAM Extended Supplemental Channel Assignment Message EV-DO EVolution Data Only EV-DV EVolution Data and Voice EVM 1xEV-DO Modem EVRC Enhanced Variable Rate Codec FA Foreign Agent FDMA Frequency Division Multiple Access FEC Forward Error Correction FH Frequency Hopping FRPH Frame Relay Protocol Handler GoS Grade of Service GPRS General Packet Radio Service GPS Global Position System GSM Global System for Mobile communication HA Home Agent HDLC High level Data Link Control protocol HLR Home Location Register HTTP HyperText Transfer Protocol IMEI International Mobile Equipment Identity IMSI International Mobile Subscriber Identity IP Internet Protocol IPsec IP security IS Interim Standard ISDN Integrated Services Digital Network ISO International Standardization Organization ISP Internet Service Provider ISP Internet Service Provider ISUP ISDN User Part ITU International Telecommunications Union ITU-T International Telecommunication Union - Telecom sector -7- IUP Isdn User Part IWF Inter Working Function LNA Low Noise Ampfiler LUP Location Update Protocol MAC Medium Access Control MAP Mobile Application Part MDN Mobile Directory Number MIP Mobile IP MMS Multimedia Message Service MN-ID Mobile Node Identifier MPM MSC/VLR Processing Module MS Mobile Station MSC Mobile Switching Centre MSC Mobile services Switching Center MSM Message Switching Module MTBF Mean Time Between Failure MTP Message Transfer Part MTTR Mean Time To Repair NAI Network Access Identifier NAS Network Access Server NMS Network Management Subsystem NSS Network SubSystem O&M Operation and Maintenance OM Oscillator Module OMC Operation and Maintenance Center PCF Packet Control Function PCU Power Converter Unit PDN Packet Data Network PDSN Packet Data Service Node PHV Protocol Handler for Voice -8- PPCU Packet Pipe Capacity Unit PPLCs Packet Pipe Loading Coefficient PPP Point to Point Protocol QoS Quality of Service RAB Reverse Activity Bit RAN Radio Access Network RATI Random AT Identifier RLP Radio Link Protocol RNC Radio Network Controller RPC Reverse Power Control RPC Radio Power Control RRI Reverse Rate Indicator SCH Synchronous CHannel SIP Simple IP SLP Signaling Link Protocol SNM Switching Network Module SSP Service Switching Point TCH Traffic CHannel TDMA Time Division Multiple Access TFU Timing and Frequency Unit TH Time Hopping TSI TimeSlot Interchanger UATI Unicast AT Identifier UMTS Universal Mobile Telecommunications System VLR Visitor Location Register VOD Video On Demand WCDMA Wideband CDMA -9- DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình I.1 Lộ trình phát triển từ 2G tới 3G 15 Hình I.2 Dự báo phát triển th bao cơng nghệ 17 Hình I.3 Mẫu sử dụng lại tần số 4/12 19 Hình I.4 So sánh công nghệ đa truy nhập khác 26 Hình I- Quá trình trải phổ giải trải phổ 29 Hình I.6 Mơ hình thủ tục thu/phát tín hiệu CDMA 30 Hình II.1 Sơ đồ kiến trúc mạng CDMA 2000 1x 31 Hình II.2 Cấu hình MSC 32 Hình II.3.Sơ đồ khối mạng quản lý 40 Hình III.1 Giải pháp mạng CDMA 2000 1xEV-DO tích hợp 42 Hình III.2 Giải pháp mạng CDMA 2000 1xEV-DO tách biệt 43 Hình III.3 1xEV-DO yêu cầu 01 sóng mang riêng biệt 44 Hình III.4 1xEV-DO tối đa thông lượng liệu nhờ sử dụng hiệu công suất phát BTS 45 Hình III.5 Cấu trúc kênh đường xuống 46 Hình III.6 Cấu trúc khe thời gian đường xuống 47 Hình III.7 Chu kỳ kênh điều khiển đường xuống 49 Hình III.8 (C/I)B > (C/I)A: AT yêu cầu B phục vụ với tốc độ tối đa 51 Hình III.9 Thay đổi tốc độ liệu đường xuống 100 khe thời gian 52 Hình III.10 Cấu trúc kênh đường lên 53 Hình III.11 Cấu trúc khe thời gian đường lên 54 Hình III.12 Minh hoạ trình chuyển giao trạng thái chờ 61 Hình III.13 Chồng giao thức giao diện vơ tuyến 1xEV-DO 63 Hình III.14 Cấu trúc giao thức ứng dụng gói mặc định 69 -114- R= bán kính (chip) s=1/2 cửa sổ tích cực Nếu coi α=3 ptr (3.11) có dạng: m≥(R+s).10a/30-1) (4.13) Các giá trị điển hình CDMA là: C/I≥24 dB, R≤25 km(103 chip) s=14 chip m≤622 chip Vì dịch thời hoa tiêu số nguyên 64 nên m phải đặt 10×64=640 chip Vì số dịch thời khả dụng là: 512/10=50 Hạn chế sử dụng lại chuổi dịch thời PN nhận từ phương pháp khoảng cách ô mà số tái sử dụng lớn kích thước cửa sổ tập tích cực tập ứng cử Kết tính tốn cho thí dụ khác cho bảng IV.11 Bảng IV.11 sử dụng để xác định phụ thuộc Pilot-INC vào khoảng cách hai trạm tái sử dụng R.km 25 20 15 12.5 10 2.5 Bảng IV.11 Số dịch thời hoa tiêu R (chip) S C/I m (chip) Pilot-INC 103 14 24 622 10 82 12 24 499 61 12 24 390 51 10 24 325 41 10 24 271 29 19 24 207 21 24 165 12 10 24 117 10 10 24 106 10 24 96 IV.2.5 Chuyển giao Số dịch thời 51 64 85 192 128 128 170 256 266 256 -115- CDMA2000 triển khai 1x 1x/3x cần có khả chuyển giao hệ thống giống hệ thống có Cách thức thực chuyển giao bên hệ thống có ảnh hưởng lớn đến hiệu mạng đánh giá thuê bao dịch vụ mà hệ thống cung cấp Bảng IV.12 cho thấy tương tác kiểu kênh SR1 Nguồn IS-95 IS-95 IS-2000 IS-2000 Bảng IV.12 Chuyển giao SR1 Đích IS-95 IS-2000 IS-95 IS-2000 Kiểu lưu lượng nhận IS-95 IS-95 IS-95 IS-2000 Ngoài việc chuyển giao mạng hỗn hợp bảng, hệ thống cdma2000 cịn tương tác với kiểu kênh ASMP tương tự giống hệ thống IS-95 cách thực chuyển giao cứng Tất nhiên thực phiên gói, phiên bị phiên gói bị cấp nguồn bị giảm cấp MS chuyển bên vùng phủ hiệu PDSN Rất nhiều kịch thực với cdma2000 1x hệ thống có phụ thuộc vào triển khai cdma2000, BSC logic đường biên PSDN IV.2.6 Các biện pháp nâng cao dung lượng mạng IV.2.6.1 Chia nhỏ ô Những thiết kế ban đầu cho hệ thống thường sử dụng cell với 1BTS đặt trung tâm dùng anten omni Các cell gộp vào nhóm gọi cluster Khi lưu lượng mạng tăng lên đòi hỏi phải sử dụng thêm nhiều sóng mang phải sử dụng lại mã ( cách khác để tăng khả lưu lượng mang sử dụng mã hoá thoại bán tốc điều chưa -116- có khả thực phải thay đổi máy điện thoại thuê bao) Bất thay đổi cấu trúc quy hoạch mã ảnh hưởng đến tỷ số C/I Mã phân bổ cho cell cách ngẫu nhiên Nếu việc sử dụng lại mã q nhiều khó khăn địi hỏi phải có phương pháp khác hiệu Một giải pháp khác phổ biến thực sử dụng phương pháp chia nhỏ cell Một điều tất nhiên kích thước cell nhỏ tăng dung lượng lưu thông Tuy nhiên cell có kích thước nhỏ nghĩa địi hỏi nhiều trạm giá thành sở hạ tầng cao Trong thực tế, biện pháp chia ô dể thích ứng dung lượng yêu cầu thực cần thiết Đó hệ thống đưa vào sử dụng ban đầu có kích thước lớn, hệ thống cần phát triển với dung lượng lớn, kích thước cell phải giảm để đáp ứng yêu cầu Việc giảm kích thước cell áp dụng tuỳ theo khu vực khác Ban đầu, mạng thiết lập, lưu lượng thấp, số lượng đài trạm cịn ít, mạng thường sử dụng cell có kích thước lớn với anten vơ hướng, phạm vi phủ sóng rộng Bước tiếp theo, từ cell ban đầu chia thành cell nhỏ sử dụng trạm ban đầu phủ sóng cho cell nhỏ nhờ sử dụng anten định hướng Bây số trạm giữ nguyên số lượng cell tăng lên gấp lần so với trước Số mã sử dụng lại tăng lên lần Giai đoạn gọi sector hố Bởi mạng ln ln phát triển, u cầu cần phải có chia Ta tiếp tục chia cell sector hoá thành cell nhỏ Những trạm cũ sử dụng phải xoay lại hướng anten 300 ( ngược chiều kim đồng hồ) để phù hợp với mẫu Hiệu tăng số mã sử dụng lại cơng suất lưu lượng tăng lên lần Cái giá phải trả -117- phải tăng số trạm lên lần thực tế cách không áp dụng rộng rãi Một phương pháp chia áp dụng phương pháp chia 1:4 Tất trạm cũ sử dụng lại mà không cần phải định hướng lại anten, số cell số trạm tăng lên lần Sử dụng lại mã dung lượng mạng tăng với hệ số IV.2.6.2 Thay đổi phân bổ mã Từ trước đến ta giả thiết cell cấp phát số lượng mã Trên thực tế lưu lượng phân bố khác nhau, có cell thường hoạt động cell khác liên tục bận Vấn đề giải cách đưa sóng mang từ cell có lưu lượng thấp sang cell có lưu lượng cao Điều phá vỡ cấu trúc quy hoạch mã không tính tốn chi tiết gây mức giao thoa chấp nhận IV.2.6.3 Cấu trúc underlaid/overlaid Trong cấu trúc này, vị trí đặt trạm cell nhỏ ( overlaid) thường trùng với vị trí đặt trạm cell lớn ( underlaid) Tuy nhiên chúng coi cell khác nhau, chí cịn xem hai cell cạnh (neibouring cells) Khi cường độ tín hiệu lên cao mức L định cell overlaid gán, trường hợp khác, cell underlaid gán Chuyển giao thực cell underlaid overlaid IV.2.6.4 Cấu trúc cell phân cấp ( Hierarchical cell structures) Khái niệm cấu trúc cell phân cấp ( hay phân lớp) dựa ý tưởng sử dụng mức công suất thấp để tối thiểu hoá nhiễu giao thoa Các lớp bao gồm macro cell, micro cell pico cell Mỗi lớp thực chức khác định nghĩa rõ ràng Macro cell phục vụ cho gọi mà người thực có tốc độ di chuyển nhanh, chẳng hạn gọi -118- thực ô tô, micro cell tập trung cho gọi có tốc độ di chuyển chậm người pico cell phủ sóng INDOOR khu vực siêu thị nhà làm việc Với việc đưa vào lớp micro cell pico cell việc tăng thêm dung lượng mạng cải thiện chất lượng thông tin hồn tồn thực Theo đó, chức lớp thấp để cung cấp dung lượng ( Provice capacity) cho hệ thống chức lớp cao để cung cấp vùng phủ sóng ( provice coverage), lấp đầy lỗ trống vùng phủ sóng lớp thấp IV.2.6.5 Phân cấp băng kép Để tăng thêm dung lượng cho hệ thống thông tin di động, tần số thống chuyển từ vùng 800-900 MHz vào vùng 1,8 -1,9 GHz Một nước đưa vào sử dụng hai tần số IV.3 Phát triển cdma 2000 1x thành 3x Việc mở rộng hệ thống thực với có mặt máy cầm tay có 3x máy tương thích 1x 3x Xét sử dụng phổ chia q trình phát triển 3x thành hai phương pháp: + Phương pháp chồng lấn: phương pháp phổ 3x chồng lên phổ 1x Ưu điểm phương pháp ta khơng cần có phổ Nhược điểm phương pháp 3x 1x phải chia sẻ mã Walsh + Phương pháp liên kết, phương pháp 3x sử dụng phổ tần mới, ưu điểm phương pháp sử dụng chung mã Walsh cho 3x 1x Nhược điểm phương pháp ta phải có phổ -119- Đoạ n bảo f2 f1 1,25 MHz Đoạ n bảo f3 1,25 MHz Đoạ n bảo f1 f2 f3 1,25 MHz MHz Kênh cdma2000 đường xuống MHz Kênh cdma2000 đường lên Hình IV.14 Sơ đồ trồng lấn 3x lên 1x PCS 15 MHz 2,5 G F7-DO F5-1x F6-DO F2-1xDO F1-1x F3-1xDO F2-DV F1-DV F3-DO F4-1xDO F10-DO F8-1x F9-DO 3G/2,5G CDMA2000-3x CDMA2000-3x F4-DO CDMA2000-1x CDMA2000-3x CDMA2000-3x Hình IV.15 Sơ đồ liên kết 1x 3x PCS 15 MHz 2G/2,5G F7-DO F5-1x F6-DO F2-1xDO F1-1x F3-1xDO F4-1xDO F2-DV F1-DV F3-DO F4-DO GSM 3G/2,5G CDMA2000-3x CDMA2000-3x CDMA2000-1x WCDMA WCDMA Hình IV.16 Sơ đồ liên kết 1x,3x WCDMA Khác với quy hoạch khác, sử dụng số liệu gói phân chia 1x 3x Phụ thuộc vào mục tiêu quy hoạch chẳng hạn ta chuyển tồn người sử dụng gói có 1x sang 3x Hoặc sử dụng phương án người sử dụng số liệu gói phép sử dụng 3x hệ thống có (1x) trì thuê bao chuyển hết sang 3x sau nhiều năm Đối với sơ đồ liên kết ta sử dụng phương án sau, 3x sử dụng cho số liệu gói cịn hệ thống có đảm bảo dịch vụ tiếng Đoạ n bảo -120- chuyển mạch kênh thực tiếng gói th bao hệ thống có thành cơng chuyển sang 3x Việc dự báo lưu lượng cho 3x thực làm cho 1x Khác với quy hoạch trước, hệ thống xét không bị khống chế dung lượng vùng phủ mà bị khống chế khả Các thay đổi cần thiết chuyển từ 1x sang 3x gồm: - Phần vô tuyến BTS - Các phần tử kênh Phần lại mạng PDSN đấu nối PDSN với BSC mạng chuyển mạch kênh giữ nguyên Tuy nhiên VOIP triển khai xảy thay đổi mà trước hết BSC cần có thêm cổng VOIP chức hỗ trợ IV.4 Cấu trúc anten BTS IV.4.1 Phân loại Anten Anten sử dụng cell MS phần tử quan trọng hệ thống thông tin Hệ thống anten dùng cho mạng thông tin di động chia thành nhóm tuỳ thuộc vào mẫu xạ chúng: -Anten đẳng hướng ( omnidirectional antenna ) : Trong mặt phẳng ngang, trường xạ sóng điện từ anten hướng Kiểu anten dùng cho cell với anten đặt cell, cell gọi omnidirectional -Anten định hướng ( sector antenna ): Trong mặt phẳng ngang, trường xạ sóng điện từ theo hướng với độ rộng chùm tia mức công suất vào khoảng 600, kiểu anten thường sử dụng trạm sector hố Cơng suất phát thường tập trung vào hướng dùng phổ biến lý mở rộng vùng phủ sóng sử dụng lại mã IV.4.2 Các loại góc anten -121- North γ β α Hình IV.17 Các loại góc anten a Góc xạ ngang α Là góc xạ theo mặt phẳng ngang anten so với phương Bắc ( North) Đối với anten vơ hướng khơng tồn góc α Mạng Vinaphone sử dụng anten có góc α sau: α =0 α =1200 α =2400 Góc xạ ngang α thể trường xạ tập trung theo hướng anten Nó có liên quan đến việc tăng mức độ phục vụ cho vùng theo hướng anten b Góc xạ đứng β Là góc trường xạ điện từ anten theo hướng đứng Mạng Vinaphone sử dụng góc β = 60 góc β = 80 Góc β dùng cho hai loại anten omni sector Thay đổi góc β thay đổi khơng gian vùng phủ sóng Ví dụ, muốn mở rộng vùng phủ sóng cell ta tăng góc β từ 60 lên 80 Hoặc muốn giảm nhỏ kích thước cell phục vụ ta giảm góc β từ 80 xuống 60 Tuy nhiên góc β α cố định loại anten muốn thay đổi góc anten phải thay đổi loại anten c Góc nghiêng γ ( tilt) -122- Là góc hợp chấn tử anten với trục đứng Góc nghiêng γ thường mang giá trị γ = 30 ÷60 Góc thay đổi khơng gian trường xạ phụ thuộc vào β Khi tăng γ ta phủ sóng gần tâm anten cịn giảm góc γ phủ sóng xa tâm anten IV.4.3 Anten thơng minh Anten thông minh bao gồm hệ thống anten bup hướng chuyển mạch SBS( Switched Beam System), hay hệ thống anten tích ứng SBS sử dụng nhiều bup cố định đoạn ô chuyển mạch để chọn ô tốt cho việc thu tín hiệu Ở hệ thống thích ứng tín hiệu thu từ nhiều anten đánh trọng số, kết hợp theo tiêu chuẩn như: Sai lỗi bình phương trung bình cực tiểu (MMSE: Minimum Meam Iquare Error) hay bình phương thấp (LS= Least Square ) để đạt SNR cực đại, ưu điểm hệ thống anten thích ứng so với SBS việc đạt độ khuyếch đại M lần, cịn đảm bảo độ lợi phân tập m lần Khi công suất phát không đổi anten thông minh tăng vùng phủ cách tăng hệ số khuyếch đại anten có hệ số khuyếch đại m lần có cho phép tăng vùng phủ lên m 1/n lần, n luỹ thừa tổn hao đường truyền Nhờ giảm số BS m2/n lần Một SBS với M bup tăng dung lượng hệ thống lên M lần nhờ giảm nhiễu Một hệ thống anten thích ứng cịn cung cấp độ lợi bổ sung nhờ việc triệt nhiễu tốt -123- Nguồn nhiễu · Tia thẳng MS1 MS Tia thẳng MS1 Các tia phản xạ MS2 · Nhiễu Tia phản xạ MS2 Hình IV.18 Anten thơng minh a) Hệ thống búp hướng chuyển mạch; b) Hệ thống anten thích ứng IV.5 Cơ sở truyền dẫn IV.5.1 Cấu hình BTS Các trạm BTS nối đến BSC tuân theo cấu hình sau: a Cấu hình Star: Cho phép BSC điều khiển số BTS xa BTS đặt vị trí với BSC ( co-located) Các BTS omnidirection sector hình IV.19 BTS-B Star BTS-A BSC BTS-C BTS-D MSC -124- Hình IV.19 Cấu hình b Cấu hình Daisy chain/Loop: BTS không cần phải thông tin trực tiếp với BSC điều khiển kết nối thực thơng qua chuỗi BTS Thực theo Daisy chain cho phép giảm đáng kể đường truyền cần thiết để xây dựng mạng BTS nối tới BTS gần tất BTS nối tới BSC Hạn chế Daisy chain trễ truyền dẫn qua chuỗi kết nối, chiều dài chuỗi phải đảm bảo đủ ngắn để trễ truyền dẫn không dài Một biến thể Daisy chain loop, cấu hình thừa đường truyền, nhiên, trường hợp đường nối có vấn đề định tuyến lại theo hướng ngược lại BTS-A BSC MSC Daisy chain/loop BST-C BTS-B BTS-D BTS-F BTS-E Hình IV.20 Cấu hình daisy chain/loop IV.5.2 Truyền dẫn cho BTS Cơng việc cuối q trình quy hoạch triển khai mạng mạng lựa chọn phương án truyền dẫn trạm Truyền dẫn từ BSC tới BTS mơi trường viba, cáp, cáp quang hay cách thông qua trạm lặp vệ tinh, dù phương tiện liệu phải ghép kênh phân chia theo thời gian ( TDM) tuyến truyền dẫn -125- phù hợp với khuyến nghị E1 ( Châu Âu) G.732 T1 ( U.S) G.733 CCITT Đường viba phát trực tiếp từ BSC tới BTS phát chuyển tiếp qua trạm trung gian theo nguyên lý thu phát viba chuyển tiếp Khung E1 ( thường gọi ghép kênh sơ cấp hay PCM – 30 ) bao gồm 32x64Kbps kênh, tương ứng với tốc độ liệu 2,048 Mbps Trong số 32 kênh hay 32 TS, TS0 dành cho đồng khung chức khác TS16 dành cho chức báo hiệu đồng đa khung Còn lại 30 TS không sử dụng dành cho lưu lượng Các tuyến truyền dẫn E1 phải mang thông tin sau: • Các kênh lưu lượng, nghĩa truyền dẫn tiếng nói số liệu • Các tin báo hiệu cần thiết để hỗ trợ kênh lưu lượng • Tuyến truyền dẫn vận hành bảo dưỡng OML cần thiết cho việc quản lý hệ thống có hiệu Ngồi tuỳ mạng mà cịn có thêm liên kết dành cho kênh quảng bá tế bào liên kết báo hiệu hay chuyển giao liệu phụ IV.6 Kết luận Mạng thông tin di động hệ ba cdma2000 quy hoạch lần đầu nên đưa vào khai thác vận hành phải tiến hành tối ưu hệ thống nghiên cứu nhu cầu người sử dụng để có kế hoạch phát triển phù hợp Nâng cao chất lượng dịch vụ đáp ứng nhu cầu nhiều loại hình dịch cho đa số người sử dụng mục tiêu nhiệm vụ việc quy hoạch mạng Giá thành hệ thống: Giá thành hệ thống thông tin di động bao gồm giá trạm gốc, sở hạ tầng cho việc lập kế hoạch mạng tần số, chi phí cho bảo trì hệ thống Chi phí đầu tư ban đầu hệ thống CDMA tương đối thấp ta cần trạm gốc -126- KẾT LUẬN Với phát triển nhanh chóng cơng nghệ viễn thơng nói chung hệ thống di động nói riêng nghiên cứu tìm giải pháp nâng cấp mạng cũ vấn đề thiếu Công nghệ CDMA bắt đầu triển khai Việt Nam từ CDMA 2000 1X nâng cấp nên CDMA 2000 1XEVDO Với việc nghiên cứu công nghệ CDMA 2000 1XEVDO giải pháp nâng cấp từ CDMA 2000 1X, đề tài giới thiệu cấu hình chung mạng CDMA 2000 1X CDMA 2000 1XEVDO, giải pháp nâng cấp mạng đồng thời đưa phương án quy hoạch mạng CDMA quận Hai Bà Trưng -127- TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt TS Nguyễn Phạm Anh Dũng, (2003), CDMAONE CDMA 2000, 1, NXB Bưu Điện, Hà Nội TS Nguyễn Phạm Anh Dũng, (2003), CDMAONE CDMA 2000, 2, NXB Bưu Điện, Hà Nội TS Nguyễn Phạm Anh Dũng, (2001), Thông tin Di động hệ 3, 1, NXB Bưu Điện, Hà Nội TS Nguyễn Phạm Anh Dũng, (2002), Thông tin Di động hệ 3, 2, NXB Bưu Điện, Hà Nội TS Phạm Công Hùng, (2003), Bài giảng viba số, Hà Nội TS Phạm Công Hùng, (2001), “Bài giảng thông tin di động, Hà Nội TS Phạm Công Hùng, (2002), Bài giảng lý thuyết thông tin di động, Hà Nội Tiếng Anh Lucent Technologies, (2004), CDMA2000 Evolution Lucent Technologies, Flexent® CDMA450 Modcell ES 10 Lucent Technologies, (2003), RF Engineering Guideline for 1xEV-DO Systems 11 Lucent Technologies, (2003), System Capacity Monitoring and Engineering Guidelines (SCME) 12 Lucent Technologies, (1999), CDMA Packet PiPe Optimization (PPOPT) and Packet Pipe 16 (PP16) 13 Josh Steinmann, (2002), CDMA Enabling WLL Services, Qualcomm 14 Qualcomm, (2002), CDMA 120 – cdmaOne and CDMA2000 concepts and Terminology, San Diego, USA -128- 15 Qualcomm, 1xEV-DO Introduction 16 Qualcomm, (2001), Airlink Overview, 1xEV:1xEVolution IS-856 TIA/EIA Standard 17 Qualcomm, (2004), 1xEVolution (1xEV-DO): IS-856 18 Qualcomm, 3G & Wireless Data 19 SK Telecom, (2004), 1xEV-DO and Services, Network R&D Center 20 ZTE, Basic CDMA ... CHƯƠNG III CÔNG NGHỆ CDMA2 00 01X EV-DO VÀ GIẢI PHÁP NÂNG CẤP TỪ CDMA2 000 1X III.1 Nghiên cứu công nghệ 1xEV-DO III.1.1 Giới thiệu chung Về mặt triển khai, việc nâng cấp từ CDMA 2000 1x lên 1xEV-DO... nhà cung cấp dịch vụ di động sử dụng công nghệ phiên CDMA2 000 1X nâng cấp lên CDMA2 00 1X EV_DO tương lai có giải pháp nâng cấp cao Với mục đích tìm hiểu cơng nghệ CDMA giải pháp nâng cấp mạng... tài ? ?Công nghệ CDMA2 000 1X giải pháp nâng cấp lên CDMA2 000 1x EV_DO” để làm luận văn Nội dung luận văn gồm: Chương I: Tổng quan cơng nghệ CDMA Chương II: Mơ hình mạng CDMA 2000 1X Chương III: Công