Giới thiệu hệ thống thông tin di động và xu thế phát triển truy nhập vô tuyến hệ thống UMTS truy nhập mạng UMTS và triển khai hệ thống UMTS

Giới thiệu hệ thống thông tin di động và xu thế phát triển truy nhập vô tuyến hệ thống UMTS truy nhập mạng UMTS và triển khai hệ thống UMTS Giới thiệu hệ thống thông tin di động và xu thế phát triển truy nhập vô tuyến hệ thống UMTS truy nhập mạng UMTS và triển khai hệ thống UMTS luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

Mẫu bìa luận văn có in chữ nhũ Khổ 210 x 297 mm vũ khánh cường Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học bách khoa hà nội - Luận văn thạc sĩ khoa học Điện tử viễn thông hệ thống thông tin di động hệ thứ ba Umts Vũ khánh cường 2003 2005 Hà Nội 2005 Hà nội 2005 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ BA UMTS Chuyên ngành: Điện tử – Viễn thông Mã số: Vũ Khánh Cường Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Đức Thuận Hà nội 2005 -1- Mục lục Mục lục Danh mục hình vẽ Thuật ngữ viết tắt Lời nói đầu 13 Chương Hệ thống thông tin di động xu phát triển 15 1.1 Sự phát triển hệ thống thông tin di động 15 1.2 Hệ thống thông tin di động GSM 19 1.3 Hệ thống thông tin di động 3G phát triển từ GSM 22 1.4 Kết luận 24 Chương Truy nhập vô tuyến hệ thống UMTS 25 2.1 Kỹ thuật đa truy nhập 26 2.1.1 Kỹ thuật đa truy nhập băng hẹp 26 2.1.2 Kỹ thuật đa truy nhập băng rộng 27 2.1.2.1 Kỹ thuật trải phổ điều chế 30 2.1.2.2 Tác động nhiễu băng hẹp 32 2.1.2.3 Mã định kênh 34 2.1.2.4 Mã giả ngẫu nhiên 35 2.2 Các hệ thống trải phổ 36 2.3 Dung lượng mạng WCDMA 40 2.3.1 Dung lượng đường lên 41 2.3.2 Dung lượng đường xuống 43 2.4 Giao diện vô tuyến 44 2.4.1 Kênh truyền tải 45 2.4.1.1 Kênh riêng 45 2.4.1.2 Kênh chung 46 2.4.2 Kênh vật lý 48 2.4.2.1 Kênh Primary CCPCH 50 2.4.2.2 Kênh Second CCPCH 51 Hệ thông thông tin di động UMTS -2- 2.4.2.2 Kênh SCH 54 2.4.2.3 Kênh truy nhập ngẫu nhiên vật lý PRACH 55 2.4.2.4 Kênh PCHCH 58 2.4.2.5 Kênh DPDCH 60 2.4.2.6 Kênh CPICH 61 2.4.2.6 Kênh AICH 62 2.4.2.7 Kênh PICH 63 2.5 Kết luận 63 Chương Truy nhập mạng UMTS 65 3.1 Sự phát triển từ GSM đến UMTS 65 3.2 Cấu trúc mạng UMTS 68 3.2.1 UTRAN - UMTS Terrestrial Radio Access network 71 3.2.1.1 Cấu trúc UTRAN 71 3.2.1.2 Giao thức vô tuyếndùng UTRAN 74 3.2.2 CN - Core Network 77 3.2.2.1 Thành phần chuyển mạch kênh 79 3.2.2.2 Thành phần chuyển mạch gói 82 3.3 Kết luận 84 Chương Triển khai hệ thống UMTS 85 4.1 Nguyên lý 87 4.1.1 Quy hoạch mạng vô tuyến 90 4.1.2 Quy hoạch mạng lõi 97 4.2 Đề xuất triển khai UMTS mạng VinaPhone 98 4.2.1 Hiện trạng mạng VinaPhone 99 4.2.2 Lộ trình triển khai nâng cấp mạng VinaPhone lên 3G 103 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO 113 Hệ thông thông tin di động UMTS -3- Danh mục hình vẽ Hình 1.1 Các thành phần GSM 19 Hình 1.2 Con đường phát triển từ GSM lên UMTS 23 Hình 2.1 TDMA, FDMA CDMA 27 Hình 2.2.Nguyên tắc chung trải phổ điều chế 30 Hình 2.3 Sơ đồ khối khối trải phổ giả trải phổ 32 Hình 2.4 Tác động trình giải trải phổ đến nhiễu băng hẹp 34 Hình 2.5 Cấu trúc mã định kênh 35 Hình 2.6 Nguyên lý hoạt động FDD TDD 38 Hình 2.7 Dải tần số GSM, UMTS 39 Hình 2.8 Tốc độ bit Rb thay đổi theo khung 10ms 50 Hình 2.9 Điều khiển cơng suất phát thay đổi theo khe thời gian 50 Hình 2.10 Cấu trúc khung kênh CCPCH sơ cấp 51 Hình 2.11 Cấu trúc kênh CCPCH thứ cấp 52 Hình 2.12 Cấu trúc kênh đồng SCH 54 Hình 2.13 Các khe truy nhập ngẫu nhiên 55 Hinh 2.14 Cấu trúc RACH 56 Hình 2.15 Cấu trúc phần tin truy nhập ngẫu nhiên 56 Hình 2.16 Cấu trúc CPCH truyền 59 Hình 2.17 Cấu trúc tin CPCH 59 Hình 2.18 Cấu trúc khung kênh đường xuống DPCH 60 Hình 2.19 Cấu truck kênh hoa tiêu 62 Hình 2.20 Cấu trúc kênh AICH 62 Hình 2.21Cấu trúc kênh thị tìm gọi 63 Hình 3.1 Cấu trúc hệ thống thông tin di động hệ GSM 66 Hình 3.2 Cấu trúc hệ thống mạng lõi UMTS 69 Hình 3.3 Cấu trúc giao thức vơ tuyến UTRAN 75 Hệ thơng thơng tin di động UMTS -4- Hình 3.4 Thành phần UMTS phân chia theo lớp 78 Hình 3.5 Cấu trúc thành phần chuyển mạch kênh GSM UMTS 79 Hình 3.6 Quá trình chuyển giao GSM 81 Hình 3.7 Chuyển giao UMTS 82 Hình 4.1 Lưu lượng mềm WCDMA 88 Hình 4.2 Quan hệ th bao bán kính 89 Hình 4.3 Sự thay đổi kích thước, dung lượng theo tốc độ dịch vụ 89 Hình 4.4 Quy hoạch mạng UMTS 91 Hình 4.5 Số tin MMS cao điểm 101 Hình 4.6 Số phiên truy nhập Internet cao điểm 102 Hình 4.7 Dự đốn số lượng th bao đến năm 2007 103 Hình 4.8 Lộ trình phát triển từ GSM đến WCDMA 104 Hình 4.9 Lộ trình phát triển VinaPhone 107 Hình 4.10 Giải pháp UMTS cho mạng VinaPhone 109 Hệ thông thông tin di động UMTS -5- Thuật ngữ viết tắt 2G 3G AC ACCH ACK AI AICH AM AMR AP ARQ AS ATM BCCH BCH BER BMC 2th Generation 3Th Generation Admission Control associated Control Channel ACKnoledgement Acquisition Indicator Acquisition Indication Channel Acknowledged Mode Adaptive Multi Rate Access Preamble Automatic Repeat Request Access Stratum Asynchronous Transfer Mode Broadcast Control Channel Broadcast Channel Bite Error Rate Broadcast/Multicast Control Hệ thông thông tin di động UMTS Thông tin di động hệ thứ Thông tin di động hệ thứ Điều khiển cho phép Kênh điều khiển liên kết Chế độ phúc đáp Chỉ thị bắt Kênh thị bắt Chế độ phúc đáp Đa tốc độ thích hợp Tiền tố truy nhập Yêu cầu phát tự động Tầng truy nhập Chế độ truyền tải không đồng Kênh điều khiển quảng bá Kênh quảng bá Tỷ lệ lỗi bít Điều khiển quảng bá/đa quảng bá -6- BPSK BS CA-ICH CBS CC CCCH CCH CCPCH CCTrCH CD-ICH CDMA CN CP CPCH CPICH CRC CRNC CS Binnary phase ship Key Base station Channel asignment Indication CHannel Cell broadcast Service Call control, Convolution Code Commom Control Channel Control Channel Common Control Physical CHannel Code Composite Transport Channel Collision Detection Indication Channel Code division Multiple Access Core Network Control Plane Common Packet Channel Common Pilot Channel Cyclic Redundancy Check Controlling RNC Circuit Switched Hệ thông thông tin di động UMTS Khoá dịch pha nhị phân Trạm gốc Chỉ thị ấn định kênh Dịch vụ quảng bá ô Điều khiển gọi/ Mã xoắn Kênh điều khiển chung Kênh điều khiển Kênh điều khiển truyền tải chung Kênh truyền tải hỗn hợp Kênh thị tìm xung đột Đa truy nhập phân chia theo mã Mạng lõi Phần điều khiển Kênh gói chung Kênh hoa tiêu Chung kiểm tra dư thừa vòng RNC điều khiển Chuyển mạch kênh -7- DCA Dynamic Channel Control DCCH Dedicated Control Channel DCH Dedicated Channel DL Downlink DPCCH Dedicated Physical Control Channel DRNC Drift RNC DRX Discontinuous Reception DS-CDMA Direct Spreading Code division Multiple Access DSCH Downlink Share Channel DTCH Dedicated traffic Channel DTX Discontinuous Transmission EDGE Enhanced Data rates for GSM EFR Enhanced full rate speech codec EIRP Equivalent isotropic Radiated Power FACH Forward Access Channel FBI FeedBack Information Hệ thông thông tin di động UMTS Kênh điều khiển động Kênh điều khiển riêng Kênh dùng riêng Đường xuống Kênh điều khiển vật lý chung RNC trôi Thu không liên tục Tải phổ trực tiếp Kênh dùng chung đường xuống Kênh lưu lượng riêng Phát không liên tục Giải pháp nâng cao tốc độ liệu cho GSM Mã hoá tốc độ nâng cao Công suất xạ đẳng hướng hiệu dụng Kênh truy nhập đường xuống Thông tin phản hỗi -8- FDD FDMA FER GGSN GMSC GMSK GPRS GPS GSM HO IETF IMSI IMT-2000 IP IS-136 Frequency Division Ghép song công phân chia theo tần số Duplex Frequency Division Đa truy nhập phân chia theo tần số Multiplex Access Frame error rate Tỷ lệ lỗi khung Gateway GPRS Nút hỗ trợ cổng GPRS Support Node Gateway MSC Cổng MSC Gausian Minimum Khoá dịch pha gaussian nhỏ Shift Keying General Packet Hệ thống vơ tuyến chuyển mạch gói Radio System Global Positioning Hệ thống định vị toàn cầu System Global System for Hệ thống thơng tin di động tồn cầu Mobile communication Handover Chuyển giao Internet Nhóm đặc trách kỹ thuật internet Engineering Task Force International Nhận dạng thuê bao di động quốc tế Mobile Subscriber Identity International Mobile Tiêu chuẩn thơng tin di động tồn cầu Telecommunication2000 2000 Internet Protocol Giao thức Internet North American Chuẩn TDMA Bắc Mỹ TDMA Hệ thông thông tin di động UMTS - 100 - xây dựng mạng vơ tuyến có cấu trúc hai băng tần (900/1800MHz) Băng tần 900MHz dùng để tăng khả phủ sóng dùng để chuyển tải thoại Băng tần 1800 MHz sử dụng để cung cấp thêm dung lượng chuyển tải hầu hết lưu lượng liệu Vì có nhiều nhiễu kênh it đi, tốc độ liệu cao Mạng VinaPhone xây dựng sở tiêu chuẩn GSM với khối chức truyền thống vốn có Mạng lưới phân thành trung tâm theo vùng địa lý đất nước GPC1 - Miền Bắc GPC2 - Miền Nam GPC3 - Miền Trung Số lượng MSC 4 Dung lượng MSC 1200k 1550k 350k Số lượng BSC 20 23 Số lượng BTS 403 524 166 Số lượng cell 984 1468 325 Số lượng TRX 2831 4611 865 Dung lượng SGSN 200k Bảng 4.2 Cấu hình mạng VinaPhone Các tổng đài dùng thiết bị Siemes Ericsson Trong giai đoạn tới, VinaPhone tiến hành nâng cấp dung lượng tổng đài lắp đặt thêm thiết bị tổng đài Nokia để đảm bảo tốt chất lượng dịch vụ từ phía mạng lõi Đứng trước tình hình thị trường hạ tầng sở mạng thông di động Việt Nam thực phát triển, việc phát triển hệ thống thông tin di động GSM Việt Nam tạo bước đột phá lớn nghành cơng nghiệp viễn thơng nói chung lĩnh vực di động nói riêng Trong giai đoạn này, chất lượng dịch vụ thoại truyền thống mối quan tâm hàng đầu khách hàng Bên cạnh đó, đa dạng dịch vụ phần đáp ứng nhu cầu Hệ thông thông tin di động UMTS - 101 - khách hàng Thoại dịch vụ chủ yếu mạng thông tin di động, fax dịch vụ số liệu không sử dụng tốc độ truyền dẫn thấp (tối đa 9,6 kbps) Dịch vụ nhắn tin ngắn có tỉ lệ người sử dụng cao Tuy nhiên, với nhu cầu ngày tăng dịch vụ truy cập Internet, e-mail truyền liệu việc phát triển hệ thống di động có cần thiết Từ tháng 2/2004, VinaPhone thức cung cấp dịch vụ GPRS cho tất thuê bao mạng mở hướng phát triển dịch vụ cho thuê bao Các dịch vụ tảng GPRS cung cấp chủ yếu tin nhắn đa phương tiện MMS truy nhập Internet Ta tham khảo bảng số tin đa phương tiện tính cao điểm ngày số phiên truy nhập Internet Nhờ cung cấp dịch vụ mà lượng thuê bao thu hút cao 12000 10000 8000 MMS0 6000 MMS1 Total 4000 2000 1/10/2004 1/12/2004 1/2/2005 1/4/2005 1/6/2005 1/8/2005 1/10/2005 Hình 4.5 Số tin MMS cao điểm Theo dự đoán chuyên gia, nhiều năm tới dịch vụ thoại truyền thống đóng vai trị chủ chốt bên cạnh tăng trưởng ngày lớn mạnh nhu cầu dịch vụ số liệu, điển hình dịch Hệ thơng thông tin di động UMTS - 102 - vụ tin nhắn thị trường Việt Nam Do vậy, phát triển song song dịch vụ thoại dịch vụ phi thoại tất yếu tồn thời gian dài 120000 100000 GPRS0 80000 GPRS1 60000 Total 40000 20000 10/1/2004 12/1/2004 2/1/2005 4/1/2005 6/1/2005 8/1/2005 10/1/2005 Hình 4.6 Số phiên truy nhập Internet cao điểm Tuy nhiên, phát triển nhanh chóng dịch vụ số liệu mà trước hết bùng nổ Internet năm ngần đòi hỏi nhà khai thác mạng VinaPhone phải có mục tiêu chiến lược, phù hợp với hoàn cảnh riêng Việt Nam để phát triển hệ thống thông tin di động hệ thứ ba Mạng VinaPhone mạng có tốc độ phát triển cao.Dự dốn đến cuối năm 2006, tổng số lượng thuê bao mạng triệu Do việc nâng cấp mạng để đáp ứng nhu cầu cung cấp tảng cho dịch vụ ứng dụng việc cần đặt Có thuận lợi mặt tần số băng tần dành cho hệ thống UMTS cịn chưa sử dụng Hệ thơng thơng tin di động UMTS - 103 - 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Hình 4.7 Dự đốn số lượng thuê bao đến năm 2007 Trong môi trường Internet, thương mại điện tử thông tin đa phương tiện, hạn chế khả truyền liệu yếu điểm nghiêm trọng Mặc dù dịch vụ thoại sử dụng nhiều hết, người dùng dịch vụ muốn thông tin với nhiều cách khác email, tin nhắn, trang web Người sử dụng không muốn dịch vụ này, họ cịn muốn dùng chúng với tính di động Để thoả mãn tất khả cần thiết phải có cơng nghệ tiên tiến – công nghệ hệ III Cùng với nhu cầu ngày cao dịch vụ mới, tốc độ thông tin với chất lượng dịch vụ, việc nâng cấp mạng lên hệ thứ ba tất yếu để đáp ứng kịp xu xã hội thông tin Như vậy, đường phát triển từ GSM lên UMTS đường mà mạng VinaPhone cần phải thực 4.2.2 Lộ trình triển khai nâng cấp mạng VinaPhone lên 3G VinaPhone mạng di động hệ thứ GSM nào, đường triển khai nâng cấp mạng bước chuyển đổi để đáp ứng dịch vụ đảm bảo tính kinh tế, hoạt động ổn định mạng lưới Con đường chuyển đổi phân thành giai đoạn sau: Hệ thông thông tin di động UMTS - 104 - Hình 4.8 Lộ trình phát triển từ GSM đến WCDMA GSM giai đoạn đầu phải đảm bảo dịch vụ viễn thông thoại, truyền số liệu tốc độ 9,6 / 14,4 kbps, fax, tin nhắn SMS Giai đoạn để tăng tốc độ số liệu cách sử dụng sử dụng công nghệ số chuyển mạch kênh tốc độ cao HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) Bản chất công nghệ cung cấp nhiều khe thời gian cho người sử dụng Số liệu truyền số khe thời gian dao động từ đến cho phép tốc độ tối đa người sử dụng 64kbps Như tốc HSCSD hỗ trợ việc truyền số liệu không đối xứng, điều hữu ích cho ứng dụng cần tải số liệu theo chiều nhiều ví dụ Internet, Giai đoạn sau việc thêm vào mạng GSM công nghệ GPRS GPRS khác với HSCSD chỗ nhiều người sử dụng truy nhập chung tài ngun vơ tuyến Tại thời điểm thiết bị di động dành tài nguyên cần phát thời điểm khác, thiết bị khác sử dụng chung tài nguyên Nhờ việc sử dụng băng tần hiệu dịch vụ số liệu thường không liên tục Một thuê bao sử dụng GPRS đạt tốc độ tối đa khoảng x 14,4 kbps Tuy nhiên tốc độ đỉnh, nhiều người sử dụng tốc độ giảm Do có phần chuyển mạch gói nên GSM cần thêm thành phần mạng SGSN GGSN Q trình nâng cấp có bước: • Triển khai thành phần GPRS: SGSN, GGSN, PCU • Nâng cấp HLR • Triển khai thành phần OMC-G tham gia quản lý thành phần Hệ thông thông tin di động UMTS - 105 - Trên thực tế trình bày trên, mạng VinaPhone thức cung cấp dịch vụ GPRS vào đầu năm 2004 Chính mọt thuận lợi đường nâng cấp lên 3G Tiếp theo việc triển khai GPRS, có thêm lựa chọn cho q trình nâng cấp mạng EDGE (Enhanced Data Rate for Global Evolution) nhằm tăng khả truyền số liệu lên 384 kbps để cung cấp dịch vụ điện tử, dịch vụ đinh vị đồ, dịch vụ truy cập thơng tin liệu, giải trí… Thuận lợi việc triển khai EDGE là: - Trước hết, EDGE không cần phải sử dụng băng tần - Dựa sở hạ tầng sẵn có triển khai GPRS, việc phát triển lên giai đoạn EDGE tiết kiệm chi phí đầu tư Do thay đổi kỹ thuật điều chế vô tuyến 8-PSK nên EDGE giữ nguyên cấu trúc mạng cũ mà cần nâng cấp phần mềm TRX có khả EDGE EDGE đường tiến hoá tới hệ thứ ba bổ trợ cho WCDMA EDGE tăng cường khả truyền sô liệu mạng GSM/GPRS, hỗ trợ tốc độ số liệu lên tới 384kbps – tốc độ số liệu mạng hệ Do EDGE tạo bước đệm tiến tới mạng WCDMA Hiện tại, mạng VinaPhone triển khai công nghệ HSCSD công nghệ GPRS vào năm 2004 Vấn đề đạt việc có thực bước đệm EDGE không hay trực tiếp đưa thẳng mạng lên hệ thống 3G Hiện mạng lưới VinaPhone, số thiết bị vô tuyến sẵn sàng đáp ứng EDGE Tuy nhiên, phản ứng khách hàng dịch vụ số liệu công nghệ chuyển mạch gói GPRS (truy nhập Internet, Intranet, MMS, WAP, Game online ) yếu tố định đường phát triển hệ thống Việc triển khai EDGE bước đệm để tới 3G đáp ứng yêu cầu người sử dụng nhà cung cấp Hoặc EDGE Hệ thông thông tin di động UMTS - 106 - bước cản đường đến 3G nhu cầu thị trường đạt đến độ cần thiết Tuy nhiên theo nhu cầu thực mạng việc nâng cấp lên EDGE có lẽ khả thi Một điều đáng ý là, hầu hết nhà cung cấp dịch vụ di động nước sử dụng công nghệ vô tuyến chuyển mạch gói GPRS để đáp ứng yêu cầu khách hàng Nhưng công nghệ GPRS cơng nghệ vơ tuyến chuyển mạch gói dựa cơng nghệ GSM, nên mang tính GSM, dùng khe thời gian cho dịch vụ chuyển mạng gói nên để đạt tốc độ truy cập cao phải sử dụng nhiều khe thời gian cho dịch vụ, gây nghẽn mạng Giải pháp thực thụ công nghệ 3G Do chuyển đổi từ 2G sang 3G điều tất yếu mạng điện thoại di động nước 3G cung cấp dịch vụ tới khách hàng, chủ yếu truyền số liệu tốc độ cao, sử dụng internet băng thông rộng, nghe video, xem video Đánh giá từ góc độ thị trường tiến trình q độ từ mạng 2.5 G nước sang 3G thực sớm chiều sở hạ tầng Internet, sở hạ tầng truyền liệu nhiều yếu tố khác phải triển khai đồng với để đáp ứng yêu cầu 3G Với tài nguyên tần số 3G sẵn có, việc triển khai WCDMA hệ thống GSM hoàn toàn phù hợp Trên sở mạng lõi GPRS phát triển, xây dựng hệ thống WCDMA xây dựng phần cứng cho mạng truy nhập vô tuyến UTRAN gồm RNC Node B Một điều chắn WCDMA chưa thể triển khai tới tận vùng xa, mà trước mắt tập trung phát triển số thành phố lớn Hà Nội, Hải Phòng, Đà Nẵng TP Hồ Chí Minh Khi đó, máy đầu cuối khách hàng có khả tương thích hai hệ thống GSM WCDMA Từ lý luận đây, lộ trình phát triển mạng MobiFone từ GSM tiến lên hệ thứ ba WCDMA hoàn toàn hợp lý có sở: Hệ thơng thơng tin di động UMTS - 107 - - Dựa tảng sẵn có thị trường sở hạ tầng tương đối mạnh hệ thống GSM, mạng GSM hồn tồn hội tụ đủ điều kiện để tiến hố lên hệ thông tin di động 2,5G (GPRS/EDGE) 3G (WCDMA) mà khai thác tối đa tài nguyên sẵn có mạng lưới, tận dụng tối đa hiệu thiết bị đầu tư - Về máy đầu cuối, sử dụng máy đầu cuối hai chế độ WCDMA/GSM, với GSM để tận dụng vùng phủ sóng với WCDMA để sử dụng tính dịch vụ - MobiFone triển khai dịch vụ băng rộng mạng GSM cách suốt Nói chung có nhiều máy đầu cuối đời kết hợp tiêu chuẩn cơng nghệ khác nhằm mục đích cầu nối cơng nghệ Đây yếu tố tăng độ trung bình khách hàng mạng lưới tính cạnh tranh Hình 4.9 Lộ trình phát triển VinaPhone Như vậy, lộ trình từ GSM lên WCDMA theo công nghệ WCDMA tương đối rõ ràng đảm bảo kết hợp tồn mạng GSM mạng 3G đồng thời tận nhiều lợi mạng GSM có lợi số thuê bao có, thói quen khách hàng sử dụng dịch vụ truy nhập Internet triển khai GPRS lợi việc triển khai roaming quốc tế Hiện số lượng thuê bao GSM ngày phát triển nhanh chiếm thị phần lớn tổng số thuê bao di động, điều cho thấy lựa chọn lộ Hệ thông thông tin di động UMTS - 108 - trình lên WCDMA dựa WCDMA tạo lợi việc triển khai roaming quốc tế Ngồi ra, việc lựa chọn WCDMA cịn số lợi sau: - Hiệu sử dụng phổ tần cao - Cho phép sử dụng máy đầu cuối công suất thấp - Cho phép cung cấp ứng dụng khác với tốc độ truyền số liệu khác Theo dự kiến, công nghệ EDGE triển khai năm 2006 UMTS bắt đầu năm 2007 Đây tương lai không xa nên việc quy hoạch mạng lúc việc cần thực 4.2.3 Dự kiến cấu hình mạng UMTS mạng di động hệ thứ ba có khả hoạt động đồng thời với mạng hệ hai GSM Chính thế, giải pháp 3G cho mạng VinaPhone đồng quy hoạch Hệ thông thơng tin di động UMTS - 109 - Hình 4.10 Giải pháp UMTS cho mạng VinaPhone Quá trình triển khai UMTS phần lớn đến từ yêu cầu cho ứng dụng đa phương tiện Internet, MMS, Video, … Trong số thuê bao di động Việt Nam tập trung chủ yếu thành phố dân cư đơng đúc Hà nội, Tp Hồ Chí Minh, thành phố lớn Bên cạnh cước viễn thơng nước ta giai đoạn cao so với thu nhập bình quân đầu người, nhu cầu dịch truyền liệu nước ta khơng cao, điều thấy dựa thống kê lưu lượng GPRS Chính lý giai đoạn phát triển mạng UMTS, tập trung vào hai thành phố lớn Hà Nội Thành phố Hồ Chí Minh Sau năm thứ hai mở rộng dịch vụ UMTS tới thành phố khác nước Do vậy, mà môi trường truyền sóng xác định cho mạng UMTS thành thị với mật độ dân cư cao Tuy nhiên cần ý giai đoạn đầu trình triển khai, số th bao truy nhập mạng UMTS không cao mức độ sử dụng ứng dụng không cao Đối với vùng ngoại ô nông thôn Việt Nam trước mắt nhà cung cấp dịch vụ nước cần phải mở rộng vùng phủ sóng GSM, nâng cao chất lượng dịch vụ mạng, chuẩn bị dần điều kiện cần thiết cho trình chuyển đổi sang hệ tương lai Ta tham khảo bảng sau số thuê bao tập trung khu vực Hà Nội Hồ Chí Minh Hà Nội Năm 2005 Hồ Chí Minh 045 908 405 819 Năm 2006 500 000 100 000 Năm 2007 000 000 600 000 Bảng 4.4 Dự đoán thuê bao cần phục vụ Hệ thông thông tin di động UMTS - 110 - Phân bố lưu lượng Mili-Erlang Thoại 20 Lưu lượng đường lên Internet 0.05 Email 0.08 MMS 0.05 Lưu lượng đường xuống Internet 0.2 Email 0.15 MMS 0.05 Bảng 4.190 Mơ hình phân bố lưu lượng cho th bao Sau xác định mơ hình hỗn hợp lưu lượng dịch vụ cho mạng, bước xác định kích cỡ ơ, số trạm gốc cần thiết để phục vụ lưu lượng Có thể sử dụng công thức đề cập phần trên, có q nhiều thơng số cần đề cập tới bước qui hoạch này, nên hầu hết bước thực công cụ qui hoạch mạng khác Tuy nhiên, đây, ta dự đốn cấu hình mạng cách đơn giản tổng quan cách tính số Erlang yêu cầu từ mạng UMTS so với số Erlang mà nút B RNC đáp ứng để đưa cấu hình tổng thể mạng Tất nhiên, tùy theo thiết bị hãng mà có đặc tính khác Điều phụ thuộc vào nhà cung cấp dịch vụ Thông tin di động hệ thứ với tính vượt trội hệ 2G trở thành mạng thông tin di động tồn cầu tương lai Trong mạng UMTS đóng vai trị quan trọng, khả đồng qui hoạch Hệ thông thông tin di động UMTS - 111 - thực roaming với mạng thông tin di động GSM hành toàn cầu Do tính phức tạp WCDMA nên qui hoạch mạng vơ tuyến cho UMTS vấn đề cần quan tâm Chất lượng dịch vụ, lưu lượng , kích thước vùng phủ sóng giá thành mạng trình qui hoạch mạng định Khi mạng UMTS qui hoạch tốt hiệu mạng cao chi phí triển khai mạng thấp Ngược lại q trình qui hoạch khơng tốt dẫn tới tượng số thuê bao mạng tăng dẫn tới lỗ hổng vùng phủ sóng WCDMA, hay vùng phủ cho yêu cầu loại hình dịch vụ khơng đảm bảo , chi phí để khắc phục lỗi không nhỏ so với giá thành triển khai mạng Do mạng UMTS phải qui hoạch cách xác Luận văn đề cập tới nguyên lý bước cho q trình qui hoạch mạng vơ tuyến cho UMTS Để thu mạng UMTS hồn chỉnh cần phải xác định kích cỡ thành phần khác mạng, số RNC, số truyền dẫn yêu cầu, số card sử lý số nút B Do cần phải có cơng cụ xác dùng để xác định kích cỡ Do thời gian có hạn nên tơi khơng kịp tìm hiểu trình qui hoạch này, tương lai tơi tin có cơng cụ trợ giúp hữu ích cho qui hoạch Ngồi tính phức tạp giao diện vơ tuyến WCDMA, mạng đưa vào sử dụng, phải có cơng cụ tối ưu hố mạng tự động dựa vào thông số thông kê đề thu mạng UMTS tốt Tuy nhiên để thu tranh tổng thể mạng UMTS q trình triển khai mạng, ta sử dụng thuật tốn, qui trình qui hoạch mạng mà luận văn đề cập tới Đây nguyên lý cố định cần phải áp dụng trình qui hoạch mạng UMTS Do mạng UMTS nước chưa triển khai tơi chưa có điều kiện để xác định tính xác đề tài, hy vọng khả thử nghiệm tương lai gần Hệ thông thông tin di động UMTS - 112 - KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Qua trình thực đồ án với hướng dẫn tận tình thầy giáo PGS TS Nguyễn Đức Thuận, đồ án tập trung trình bày vấn đề thông tin di động, giới thiệu đặc điểm thông tin di động, lịch sử phát triển hệ thống thông tin di động, hệ thống thông tin di động hành dự báo xu phát triển thông tin di động tương lai Đồ án sâu nghiên cứu thông số bản, tiêu chuẩn, thành phần hệ thống thông tin di động hệ thứ UMTS đánh giá so sánh với hệ thống hệ trước Từ tìm khả giải pháp để triển khai hệ thống thông tin di động hệ thứ UMTS tảng sở hạ tầng có Việt Nam Hệ thống thơng tin di động hệ thứ UMTS hệ thống thông tin mới, thân tác giả lần tiếp cận, trình độ cịn nhiều hạn chế, việc trình bày khơng tránh sai sót Rất mong cảm thông thầy cô giáo Em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS TS Nguyễn Đức Thuận người hướng dẫn dìu dắt em suốt thời gian vừa qua Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa Điện tử Viễn thơng nhiệt tình dạy Hệ thông thông tin di động UMTS - 113 - TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS Phạm Anh Dũng, Thông tin di động hệ 3( tập &2) - Nhà xuất Bưu Điện - 2000 [2] Vũ Đức Thọ, Thông tin di động số Cellular – 1997 [3].TS.Trần Hồng Qn,PGS, TS Nguyễn Bích Lân- Thơng tin di động NXB Khoa học –Kỹ thuật [4].Harry Holma and Antti Toskala, WCDMA for UMTS, John Wiley & Sons LTD,2000 [5].Jaana Laiho, Achim Wacker, Tomas Novosad, Radio Network planing and Optimisation for UMTS, JOHN WILEY & SONS,2000 [6] Jonathan Kromer Guidelines for High Level RAN Dimensioning of a UMTS network using Saturn3-Motorola [7].Dehghan, S, Lister, D., Owen R.And Jones,P., WCDMA capacity and Planning issue IEE Electronics & Communication Engineering Journal, Jun 2000,pp 101-118 [8] APIS Training & Seminas UMTS system Overview [9] David Soldani- UTRAN-FDD Radio Communication -Nokia edition [10] UMTS RF System Design Procedure May-2003 Motorola edition [11] Toskala, A., Holma,H and Muzsynski,P , ETSI WCDMA for UMTS Proc ISSTA 1998, South africa, Sept 1998 [12] WCDMA for UMTS Radio Access For Third Generation Mobile Communication – H.Holma, A Toskasa 2000 Hệ thông thông tin di động UMTS - 114 - [13] UMTS Mobile Communications for the Future – Flavio Muratone, 2001 [14] Fundamentals of Wireless Communication & CDMA – Student Guide, Qualcomm [15] 3GPP: http://www.3gpp.org [16] ITU IMT2000: http://www.itu.int [17] GSM Association: http://www.gsmworld.com Hệ thông thông tin di động UMTS ... Chương Hệ thống thông tin di động xu phát triển 15 1.1 Sự phát triển hệ thống thông tin di động 15 1.2 Hệ thống thông tin di động GSM 19 1.3 Hệ thống thông tin di động 3G phát triển. .. viên bạn Hệ thông thông tin di động UMTS - 15 - Chương Hệ thống thông tin di động xu phát triển 1.1 Sự phát triển hệ thống thông tin di động Thông tin di động thấy ngày thực bắt đầu vào cuối... tin hệ thống thơng tin di động • Tương thích với hệ thống thơng tin di động có để đảm bảo phát triển lien tục thong tin di động Thông tin di độngthế hệ ba phải hệ thông tin di động cho dịch vụ di