Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 và phương án triển khai 3g trên mạng VMS mobifone

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN CẢNH TÙNG HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ VÀ PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI 3G TRÊN MẠNG VMS-MOBIFONE LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH: ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN NAM QUÂN HÀ NỘI - 2005 Trang - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - MỤC LỤC Mục lục …………………………… Danh mục hình vẽ …………………………….………………………………………… Từ viết tắt ………………………………………………………………………………… Lời nói đầu …………………………… 15 Chương - Giới thiệu chung…………………………………………………………… 17 1.1 Mở đầu …………………………… 17 1.2 So sánh hệ thống thông tin di động hệ WCDMA với hệ thống thông tin di động hệ hai .………………………… 22 1.3 So sánh hệ thống thông tin di động WCDMA với hệ thống IS-95 23 1.4 So sánh hai tiêu chuẩn WCDMA cdma2000 ………… 25 Chương - Kỹ thuật trải phổ công nghệ CDMA ………… 27 2.1 Kỹ thuật trải phổ ……………………… 27 2.1.1 Giới thiệu chung .……………………… 27 2.1.2 Nguyên lý trải phổ .……………………… 29 2.1.3 Chuỗi giả ngẫu nhiên (Pseudo-noise sequence)…… ………… 30 2.1.3.1 Các chuỗi ghi dịch tuyến tính độ dài cực đại MLSR 32 2.1.3.2 Chuỗi Gold .………………………… 34 2.1.4 Các ưu điểm hệ thống trải phổ ………………… 34 2.2 Công nghệ CDMA ……………………… 35 2.2.1 Tổng quan CDMA …………………… 35 2.2.2 Các hệ thống CDMA .……………………… 37 2.2.2.1 Hệ thống CDMA trải phổ trực tiếp DS- 38 thống CDMA trải phổ nhảy tần FH- 40 CDMA………………… 2.2.2.2 H Luận văn tốt nghiệp Cao học Ngun C¶nh Tïng Trang - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CDMA … 2.2.2.3 Hệ thống CDMA nhảy theo thời gian TH- 42 CDMA…………… 2.2.2.4 Các hệ thống lai …………………………… Chương - Các tiêu chuẩn thông tin di động hệ thứ 43 44 3.1 Giới thiệu chung .………………………… 44 3.1.1 Mục tiêu IMT-2000 ………………… 45 3.1.2 Đặc điểm IMT-2000 so với hệ thống ………… 45 3.1.3 Yêu cầu giao diện vô tuyến cho IMT-2000 ………… 46 3.1.4 Các chuẩn đề nghị cho IMT- 47 2000 .…………… 3.2 Tiêu chuẩn cdma2000 ……………………… 48 3.2.1 Giới thiệu cdma2000 ……………… 48 3.2.2 Cấu trúc kênh logic … 50 3.2.3 Cấu trúc kênh vật 50 lý … 3.2.3.1 Kênh đường xuống … 52 3.2.3.2 Kênh đường lên …………………………… 54 3.2.4 Quản lý nguồn lực vô tuyến …… 55 3.3 Tiêu chuẩn WCDMA … 58 3.3.1 Giới thiệu WCDMA 58 3.3.2 Cấu trúc kênh logic … 63 3.3.2.1 Các kênh điều khiển chung …… 63 3.3.2.2 Các kênh dành riêng 64 Luận văn tốt nghiệp Cao häc Ngun C¶nh Tïng Trang - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3.3.3 Cấu trúc kênh vật 64 lý …………… 3.3.3.1 Các kênh vật lý dành riêng … 64 3.3.3.2 Các kênh vật lý chung ……… 68 3.3.3.3 Mã hoá kênh dồn kênh dịch vụ …… 72 3.3.3.4 Quản lý nguồn lực vô 74 tuyến … Chương - Các hệ thống trung gian đường phát triển lên hệ thống 3G………………………………………………………………………………… 79 4.1 GPRS …………………………………… 79 4.1.1 Giới thiệu dịch vụ GPRS ………… 79 4.1.2 Cấu trúc mạng GPRS giao thức ……… 80 4.1.3 Quản lý di động mạng GPRS …… 83 4.1.3.1 Các trạng thái quản lý di động ……… 83 4.1.3.2 Thủ tục nhập mạng (attach) ……… 84 4.1.3.3 Kích hoạt giao thức liệu gói 85 PDP … 4.1.3.4 Thơng báo vị trí MS ……… 85 Luận văn tốt nghiệp Cao học Ngun C¶nh Tïng Trang - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4.2 EDGE .…… Chương - Phương án triển khai 3G mạng VMS - 85 91 MobiFone.… 5.1 Tình hình mạng 91 VMS 5.1.1 Mở đầu ……………………… 91 5.1.2 Cơ sở hạ tầng có .…………… 91 5.1.2.1 Mạng lõi …………… 92 5.1.2.2 Mạng truyền dẫn ……… 92 5.1.2.3 Mạng truy cập vô tuyến .……… 93 5.1.3 Lộ trình triển khai nâng cấp mạng VMS-MobiFone lên 3G 94 5.2 Cấu hình hệ thống thử nghiệm 3G MobiFone 99 5.2.1 Mục đích thử nghiệm ……………… 99 5.2.2 Lựa chọn tiêu chuẩn công nghệ .………… 99 5.2.2.1 Giao tiếp vô tuyến phổ 99 tần 5.2.2.2 Mạng lõi ……………… 101 5.2.3 Phương án triển khai thực 101 tế 5.2.3.1 Đăng kí tần số thử nghiệm .…… 101 5.2.3.2 Phạm vi triển khai phase .…… 101 5.2.3.3 Phương án triển khai 101 5.2.4 Triển khai thử nghiệm dịch vụ 3G mạng 103 VMS Luận văn tốt nghiệp Cao học Ngun C¶nh Tïng Trang - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Chương - Giải pháp chuyển giao mạng 3G mạng 2G 104 6.1 Mở đầu .………………………………… 104 6.2 Thủ tục di động để roaming WCDMA 106 GSM …… 6.2.1 Chuyển giao kết nối chuyển mạch kênh (CS) .…… 107 6.2.1.1 Ưu điểm chuyển giao kết nối chuyển mạch kênh …………………………………………………………………………… 107 6.2.1.2 Chuyển giao từ mạng WCDMA sang 108 GSM …… 6.2.1.3 Chuyển giao từ mạng GSM sang WCDMA …… … 109 6.2.2 Chuyển giao kết nối chuyển mạch gói (PS) 110 6.2.2.1 Ưu điểm chuyển giao kết nối chuyển mạch gói …………………………………………………………………………… 110 6.2.2.2 Lựa chọn lại cell mạng WCDMA mạng 111 GSM 6.2.2.3 Yêu cầu thay đổi cell từ cell WCDMA sang cell 112 GSM Chương IV - Một số đề xuất việc triển khai mạng 3G Việt 113 Nam Kết luận ………………………………………………………………….… 115 Tài liệu tham khảo ……… 117 Luận văn tốt nghiệp Cao học Ngun C¶nh Tïng Trang -DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Mơ hình mạng IMT-2000 Hình 2.1: Nguyên lý trải phổ Hình 2.2: Bộ tạo dãy ghi dịch tuyến tính Hình 2.3: Sơ đồ tạo chuỗi Gold Hình 2.4: Minh hoạ trải phổ CDMA Hình 2.5: Phân loại hệ thống CDMA Hình 2.6: Sơ đồ khối phát DS - SS Hình 2.7: Sơ đồ khối phát DS-SS sử dụng điều chế BPSK Hình 2.8: Tín hiệu trải phổ điều chế BPSK Hình 2.9: Sơ đồ khối thu DS-SS Hình 2.10: Sơ đồ khối thu - phát hệ thống trải phổ nhảy tần Hình 2.11: Sơ đồ khối thu - phát hệ thống TH-CDMA Hình 3.1: Tổng quan kênh vật lý riêng cdma2000 Hình 3.2: Tổng quan kênh vật lý chung cdma2000 Hình 3.3: Kiến trúc 3G Release 99 Hình 3.4: Sơ đồ kết nối tổng quát mạng 3G Hình 3.5: Cấu trúc khung kênh dành riêng đường xuống Hình 3.6: Trải phổ điều chế cho kênh dành riêng đường xuống Hình 3.7: Cấu trúc khung kênh dành riêng đường lên Hình 3.8: Trải phổ điều chế cho kênh dành riêng đường lên Hình 3.9: Cấu trúc kênh CCPCH đường xuống Hình 3.10: Cấu trúc kênh đồng SCH Hình 3.11: Cấu trúc burst truy cập Hình 3.12: Cấu trúc phần Preamble burst truy cập Hình 3.13: Cấu trúc phần liệu burst truy cập Hình 3.14: Các phương pháp mã hoá FEC cho WCDMA Trang 20 29 33 34 37 38 38 39 39 40 41 42 51 51 59 60 65 66 67 68 69 70 71 71 71 72 Luận văn tốt nghiệp Cao học Ngun C¶nh Tïng- Trang -Hình 3.15: Dồn kênh dịch vụ WCDMA Hình 3.16: Dồn kênh dịch vụ tách biệt WCDMA Hình 4.1: Sơ đồ tổng quát mạng GPRS Hình 4.2: Cấu trúc mạng EDGE Hình 5.1: Lộ trình triển khai nâng cấp mạng MobiFone lên 3G Hình 5.2: Cấu hình hệ thống 3G - thiết bị Alcatel Hình 5.3: Cấu hình hệ thống 3G - thiết bị Ericsson Hình 6.1: Kết hợp mạng 3G với mạng 2G Hình 6.2: Phân lớp phủ sóng GSM - WCDMA Hình 6.3: Các thủ tục chuyển giao từ WCDMA sang GSM Hình 6.4: Các thủ tục chuyển giao từ GSM sang WCDMA Hình 6.5: Thủ tục lựa chọn lại cell từ cell WCDMA sang cell GSM 73 74 81 89 95 101 101 104 105 108 109 111 Luận văn tèt nghiÖp Cao häc Ngun C¶nh Tïng- Trang -TỪ VIẾT TẮT 3G 3GPP 3GPP2 8-PSK A ARIB ATM AUC B BCCH BER BPSK BSC BSS BSSGP BTS 3rd Generation Third Generation Partnership Project Third Generation Partnership Project Phase Shift Keying Thế hệ thứ ba Dự án hội nhập hệ Dự án hội nhập hệ thứ hai Điều chế dịch pha trạng thái Association of Radio Industry and Tổ chức công nghiệp kinh Business doanh vô tuyến (Tổ chức tiêu chuẩn Nhật Bản) Asynchronous Transfer Mode Phương thức truyền cận đồng Authentication Center Trung tâm nhận thực Broadcast Control Channel Bit Error Binary Phase Shift Keying Base Station Controller Base Station Subsystem Base Station System GPRS Protocol Base Tranceiver Station C CAMEL Customized Application for Mobile network Enhanced Logic CCPCH Common Control Physical Channel CDMA Code Division Multiple Access CPHCH Common Physical Channel Kênh điều khiển quảng bá Hệ số lỗi bit Điều chế pha hai mức Bộ điều khiển trạm gốc Phân hệ trạm gốc Giao thức GPRS hệ thống trạm gốc Trạm thu phát gốc Ứng dụng tùy chọn cho logic nâng cao mạng di động Kênh vật lý điều khiển chung (WCDMA) Đa truy nhập phân chia theo mó Kờnh vt lý dựng chung Luận văn tốt nghiệp Cao häc Ngun C¶nh Tïng- Trang -CRC CS D DCS DNS DPCCH DPDCH DPHCH DSCDMA DS-SS DTCH E EDGE EIR ETSI F FACH FCAPICH F-CCCH Cyclic Redundancy Check Circuit Switched Mã kiểm tra dư theo chu kì Chuyển mạch kênh Digital Communications System Domain Name System Dedicated Physical Control Channel Dedicated Physical Data Channel Dedicated Physical Channel Direct Sequence CDMA Hệ thống thông tin số Hệ thống tên miền Kênh điều khiển vật lý dành riêng Kênh số liệu vật lý dành riêng Kênh vật lý dành riêng CDMA trải phổ trực tiếp Direct Sequence Spread Spectrum Trải phổ dãy trực tiếp Dedicated Traffic Channel Kênh lưu lượng dành riêng Enhanced Data rate for GSM Evolution Equipment Identity Register Eutopean Telecommunication Standardisation Institute Forward Access Channel Forward Common Auxiliary Pilot Channel Forward Common Control Channel F-DCCH Forward Dedicated Control Channel FDD Frequency Division Multiplex FDMA Frequency Division Multiple Tiêu chuẩn truyền dẫn tốc độ cao cho GSM Thanh ghi nhận dạng thiết bị Viện chuẩn hố viễn thơng Châu Âu Kênh truy cập đường xuống Kênh pilot phụ dùng chung đường xuống (cdma2000) Kênh điều khiển chung đường xuống Kênh điều khiển dành riêng đường xuống Ghép kênh phân chia theo tần số Đa truy nhập phân chia theo tần LuËn văn tốt nghiệp Cao học Ngun C¶nh Tïng- Trang 109 -Để nhà khai thác cung cấp vùng phủ sóng liên tục khu vực khơng phủ sóng WCDMA, chẳng hạn vùng nông thôn, chuyển giao mạng WCDMA mạng GSM giải pháp mở rộng vùng phủ sóng vơ tuyến Thêm nữa, trường hợp vùng có mạng WCDMA mạng GSM, ta thực chuyển giao hai hệ thống để cân kiểm soát tải lưu lượng hệ thống Ví dụ, kết nối thoại chuyển giao sang mạng GSM phép kết nối số liệu GSM/EDGE chuyển mạch kênh CS mạng WCDMA điều khiển Hình 6.2 trình bày tổng quan phân lớp phủ sóng chuyển giao WCDMA GSM GSM GSM WCDMA WCDMA GSM GSM WCDMA GSM ChuyÓn giao tõ WCDMA sang GSM ChuyÓn giao tõ GSM sang WCDMA Hình 6.2: Phân lớp phủ sóng GSM - WCDMA Tại khu vực chồng lấn vùng phủ sóng GSM WCDMA, việc chuyển giao cho phép cân tải hai hệ thống này, tốt cho việc chống nghẽn phần mạng GSM phần mạng WCDMA Hai lớp phân lớp phủ sóng GSM WCDMA thể hình 6.2, WCDMA nằm lớp với bán kính phủ sóng cell nhỏ GSM Việc quy hoạch vô tuyến đảm bảo: - Tại khu vực tập trung thuê bao có nhu cầu sử dụng ứng dụng số liệu cao WCDMA sẵn sàng đáp ng Luận văn tốt nghiệp Cao học NguyÔn C¶nh Tïng- Trang 110 Vùng phủ GSM rộng đảm bảo tính liên tục vùng phủ sóng, đảm bảo kết nối liên tục máy đầu cuối di động với tốc độ cao - Hai lớp mạng GSM WCDMA bổ trợ cho tải dung lượng Các mạng GSM có mặt tồn cầu, cung cấp dịch vụ di động thoại, số liệu chuyển mạch kênh chuyển mạch gói, dịch vụ nhắn tin ngắn (SMS) dịch vụ nhắn tin đa phương tiện (MMS) Những nhà khai thác có mạng GSM muốn lợi dụng sở hạ tầng vốn có để chuyển sang cơng nghệ WCDMA Máy đầu cuối di động hệ thứ ba trang bị hai công nghệ WCDMA GSM giúp thuê bao sử dụng dịch vụ di động cách liên tục toàn giới Những máy đầu cuối hai chế độ WCDMA-GSM thuộc loại yêu cầu chế roaming WCDMA GSM Chẳng hạn, người sử dụng thiết lập thoại sử dụng công nghệ WCDMA, sau di chuyển ngồi vùng phủ sóng WCDMA, gọi cần chuyển giao đến vùng phủ sóng GSM mà khơng bị nhiễu Chúng ta vấp phải số khó khăn, thách thức thực chuyển giao WCDMA GSM Đầu tiên, để có giải pháp kỹ thuật khả thi cho mạng lưới máy đầu cuối, cần phải đưa số giới hạn Tuy nhiên, khả bị giới hạn tiêu chuẩn, cho phép máy đầu cuối lúc sử dụng hai công nghệ Một thách thức phải giảm thiểu thay đổi sở hạ tầng mạng GSM 6.2 Thủ tục di động để roaming WCDMA GSM Có hai chế hoạt động để điều khiển di động: - Cơ chế máy đầu cuối điều khiển - Cơ ch mng iu khin Luận văn tốt nghiệp Cao học Ngun C¶nh Tïng- Trang 111 -Trong chế máy đầu cuối điều khiển, máy chọn cell kết nối tới Tuy nhiên, mạng phát quảng bá tham số khác làm ảnh hưởng đến trình Trong chế mạng điều khiển, mạng dứt khoát yêu cầu máy di động phải kết nối đến cell cụ thể Thơng thường, định mạng đưa dựa thông tin đo đạc máy đầu cuối cung cấp Đối với chế mạng điều khiển hay chế máy đầu cuối điều khiển, mạng nên xem xét cell sử dụng công nghệ truy nhập Bên cạnh chất lượng đường vô tuyến, mạng xem xét vấn đề khác lựa chọn cell Có hai thủ tục định nghĩa việc mạng yêu cầu máy đầu cuối kết nối đến cell sử dụng công nghệ khác, gọi ‘thủ tục chuyển giao thủ tục yêu cầu thay đổi cell Hai thủ tục áp dụng máy đầu cuối sử dụng kênh dành riêng Thủ tục chuyển giao cung cấp mức phục vụ cao thủ tục yêu cầu giai đoạn chuẩn bị nguồn vơ tuyến cell đích phải dự trữ trước có q trình chuyển giao thực Theo đó, thủ tục chuyển giao áp dụng máy đầu cuối cung cấp dịch vụ chuyển mạch kênh, chẳng hạn dịch vụ thoại Thủ tục yêu cầu thay đổi cell áp dụng máy đầu cuối cung cấp dịch vụ chuyển mạch gói, chẳng hạn truy cập web 6.2.1 Chuyển giao kết nối chuyển mạch kênh (CS) Chuyển giao GSM 3G chuyển giao cho thoại kết nối số liệu GSM chuyển mạch kênh (CS) mạng GSM 3G Nếu kết nối chuyển mạch kênh (CS) chuyển mạch gói (PS) đồng thời tồn thiết bị đầu cuối UE tiêu chuẩn chuyển giao kết nối chuyển mạch kênh CS ln ln có quyền ưu tiên tiêu chuẩn lựa chọn lại cell 3G kết nối chuyển mạch gói PS 6.2.1.1 Ưu điểm chuyển giao kt ni chuyn mch kờnh Luận văn tốt nghiệp Cao häc Ngun C¶nh Tïng- Trang 112 -Loại chuyển giao có ưu điểm sau đây: ▪ Mở rộng vùng phủ sóng liên tục cho mạng 3G mạng GSM sẵn có ▪ Mở rộng dung lượng cho mạng GSM việc chia tải mạng 3G mạng GSM ▪ Cung cấp dịch vụ 3G cho máy đầu cuối chế độ (GSM 3G) 6.2.1.2 Chuyển giao từ mạng WCDMA sang GSM Loại chuyển giao thực vùng phủ sóng WCDMA mục đích cân tải lưu lượng Hình 6.3 thể chuỗi tin thực chuyển giao từ mạng WCDMA sang mạng GSM Khi máy đầu cuối sử dụng dịch vụ chuyển mạch kênh cường độ tín hiệu giảm xuống ngưỡng cho trước, mạng WCDMA yêu cầu máy đầu cuối thực việc đo cell GSM Cụ thể là, máy đầu cuối dẫn gửi báo cáo kết đo đạc chất lượng cell GSM bên cạnh vượt mức ngưỡng cho trước chất lượng cell WCDMA không thỏa mãn Khi mạng UTRAN nhận tin báo cáo kết đo đạc, mạng bắt đầu thực trình chuyển giao với điều kiện thỏa mãn tất tiêu chuẩn cho trình chuyển giao, với điều kiện máy đầu cuối khơng liên quan đến dịch vụ cần đến mạng WCDMA Sau mạng UTRAN u cầu BSS đích dự trữ nguồn tài nguyên BSS đích chuẩn bị tin yêu cầu chuyển giao bao gồm chi tiết cụ thể ti nguyờn vụ tuyn c cp phỏt Luận văn tốt nghiÖp Cao häc Ngun C¶nh Tïng- Trang 113 Hình 6.3: Các thủ tục chuyển giao từ WCDMA sang GSM Khi máy đầu cuối nhận yêu cầu chuyển giao, di chuyển sang cell GSM đích thiết lập kết nối vô tuyến phù hợp với tham số có tin yêu cầu chuyển giao Máy đầu cuối xác nhận q trình chuyển giao thành cơng cách gửi tin chuyển giao thành công đến BSS sau mạng GSM bắt đầu giải phóng kết nối vô tuyến với WCDMA 6.2.1.3 Chuyển giao từ mạng GSM sang WCDMA Loại chuyển giao coi quan trọng chuyển giao từ WCDMA sang GSM vùng phủ sóng WCDMA nói chung thường nằm nhỏ vùng phủ sóng GSM Chuyển giao thực sóng mạng GSM mà vùng phủ sóng WCDMA sẵn sàng, có nhu cầu cải thiện QoS, để mở rộng dung lượng Giai đoạn việc thực chuyển giao cố gắng để xóa bỏ gián đoạn vùng phủ sóng hai mạng để cân tải lưu lượng cách làm giảm tải lp GSM i vi cỏc cuc gi thoi Luận văn tèt nghiÖp Cao häc Ngun C¶nh Tïng- Trang 114 Hình 6.4: Các thủ tục chuyển giao từ GSM sang WCDMA Giai đoạn thứ hai cung cấp nhiều dịch vụ chuyển giao tải phép cân số lượng thuê bao GSM WCDMA Hình 6.4 mơ tả chuỗi tin để thực chuyển giao từ mạng GSM sang mạng WCDMA Mạng yêu cầu máy đầu cuối hai chế độ thực việc đo cell WCDMA cách gửi tin thông tin đo đạc bao gồm thông tin cell WCDMA bên cạnh tiêu chuẩn để thực báo cáo đo đạc Khi tiêu chuẩn chuyển giao sang WCDMA thỏa mãn BSS bắt đầu cấp phát tài nguyên vô tuyến cho cell WCDMA BSS gửi thông tin đến mạng UTRAN khả sử dụng công nghệ WCDMA máy đầu cuối kèm tin Khi tài nguyên vô tuyến cell WCDMA đích cấp phát, mạng UTRAN biên dịch tin yêu cầu chuyển giao sang mạng UTRAN mà tin bao gồm nhận dạng cấu hình định nghĩa trước dịch v Luận văn tốt nghiệp Cao học NguyÔn C¶nh Tïng- Trang 115 -đang sử dụng Sau tin gửi cách suốt đến máy đầu cuối thông qua mạng lõi BSS Khi máy đầu cuối nhận tin yêu cầu chuyển giao sang mạng UTRAN, điều chỉnh sang tần số WCDMA bắt đầu thực đồng vơ tuyến Sau máy đầu cuối xác nhận chuyển giao thành công cách gửi tin hoàn thành chuyển giao sang mạng UTRAN sau tài nguyên vô tuyến mạng GSM giải phóng 6.3 Chuyển giao kết nối chuyển mạch gói (PS) 6.3.1 Ưu điểm chuyển giao kết nối chuyển mạch gói Chuyển giao kết nối chuyển mạch gói SGSN cho phép: ▪ Mở rộng vùng phủ sóng cho mạng 3G mạng GSM/GPRS sẵn có (hoặc ngược lại) ▪ Chia tải mạng 3G mạng GSM/GPRS ▪ Tính liên tục dịch vụ mạng 3G mạng GSM/GPRS (hoặc ngược lại) 6.3.2 Lựa chọn lại cell mạng WCDMA mạng GSM Khi vùng phủ sóng WCDMA, máy đầu cuối thực việc lựa chọn lại cell: - Ở chế độ nghỉ - Ở chế độ kết nối kênh chung sử dụng dịch vụ chuyển mạch gói Máy đầu cuối hai chế độ lựa chọn lại cell GSM cell xếp cao cell WCDMA sử dụng hay cell WCDMA khác Cell WCDMA GSM xếp với theo cường độ tín hiệu Khi thực lựa chọn lại cell mạng WCDMA chất lượng cell WCDMA phục vụ giảm xuống ngưỡng cho trước máy đầu cuối liên tục đo cell GSM Máy đầu cuối phép lựa chọn cell WCDMA GSM chất lượng thu trung bình cường độ tín hiệu trung bình vượt q ngưỡng tối thiểu Ngưỡng chất lượng tối thiểu (tỉ LuËn văn tốt nghiệp Cao học Ngun C¶nh Tïng- Trang 116 -số tín hiệu nhiễu) đảm bảo máy đầu cuối nhận thơng tin cell đích gửi đến Ngưỡng tối thiểu cường độ tín hiệu đảm bảo mạng nhận thơng tin lựa chọn lại cell máy đầu cuối cell đích gửi đến Tiêu chuẩn phải tính đến cả: ▪ Công suất phát tối đa mà máy đầu cuối phép sử dụng truy nhập cell ▪ Công suất đầu RF tối đa mà máy đầu cuối phát Việc lựa chọn lại tần số tránh chế thời gian phạt độ lệch tạm thời Cũng giống vậy, chế định nghĩa để tránh cho máy đầu cuối di chuyển nhanh khỏi phải lựa chọn lại cell kích thước nhỏ cell phủ sóng kích thước lớn định dạng lại Mạng cài đặt lựa chọn cách quảng bá tham số cell WCDMA Khi máy đầu cuối cung cấp dịch vụ số liệu chuyển mạch gói cell WCDMA lựa chọn lại cell GSM, thiết lập kết nối vô tuyến đến phân hệ trạm gốc (BSS) GSM sau bắt đầu thủ tục cập nhật vùng định tuyến Trong trình thực thủ tục này, mạng lõi lấy thông tin từ mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS (UTRAN) "context" máy đầu cuối Khi hồn thành, kết nối tới mạng UTRAN giải phóng Cuối cùng, mạng lõi xác nhận việc cập nhật vùng định tuyến Hình 6.5 thể chuỗi tin sau trình lựa chọn lại cell từ cell WCDMA sang cell GSM ch ngh Luận văn tốt nghiÖp Cao häc Ngun C¶nh Tïng- Trang 117 Hình 6.5: Thủ tục lựa chọn lại cell từ cell WCDMA sang cell GSM 6.3.3 Yêu cầu thay đổi cell từ cell WCDMA sang cell GSM Máy đầu cuối đo cell GSM gửi báo cáo kết đo đạc cho mạng mạng yêu cầu máy đầu cuối chuyển sang mạng GSM Thủ tục đo đạc việc sử dụng chế độ nén giống với q trình mơ tả thủ tục chuyển giao từ WCDMA sang GSM Báo hiệu thủ tục yêu cầu thay đổi cell giống với báo hiệu thủ tục lựa chọn lại cell mơ tả hình 6.5, ngoại trừ việc mạng lựa chọn cell GSM đích bắt đầu thủ tục cách gửi yêu cầu thay đổi cell từ tin mạng UTRAN Bản tin bao gồm thơng tin cell GSM đích CHƯƠNG MỘT SỐ ĐỀ XUẤT VỀ VIỆC TRIỂN KHAI MẠNG 3G Ở VIỆT NAM Hiện tại, nước ta bên cạnh ba mạng thông tin di động sử dụng công nghệ GSM MobiFone, VinaPhone Vietel cịn có mạng SPT sử dụng công nghệ CDMA Trong thời gian tới, có thêm số mạng di động LuËn văn tốt nghiệp Cao học Ngun C¶nh Tïng- Trang 118 -sử dụng công nghệ CDMA Hanoi Telecom Công ty Viễn thông điện lực Số lượng thuê bao GSM MobiFone, VinaPhone Vietel vào khoảng bảy triệu thuê bao trả trước trả sau Trong thời gian gần mạng liên tục phát triển vùng phủ sóng loại hình dịch vụ Dự đốn năm tới, tổng số thuê bao mạng di động sử dụng công nghệ GSM phát triển nhanh Tuy nhiên phần lớn thuê bao di động Việt Nam sử dụng dịch vụ thoại SMS Hiện ba mạng triển khai dịch vụ GPRS, trạng thuê bao sử dụng GPRS so với tổng số thuê bao sử dụng mạng công nghệ GSM giá cước dịch vụ cịn cao loại hình dịch vụ chưa đa dạng nên thu hút thuê bao có thu nhập cao Tuy nhiên việc triển khai GPRS cần thiết đường tiến lên mạng thông tin di động hệ thứ ba mạng Để phát triển hệ thống GSM lên 3G Việt Nam, nhà khai thác dịch vụ cần ý tới vấn đề sau: - Giá cước: Giảm giá cước xu hướng tất yếu phải thực để trì phát triển số lượng thuê bao, cạnh tranh với mạng viễn thơng khác hình thành Ngành bưu viễn thơng khơng cịn mạnh độc quyền nên để tồn phát triển, bên cạnh việc hợp lý hoá sản xuất kinh doanh phát triển dịch vụ, để cạnh tranh với công ty viễn thơng nước ngồi có tiềm lực lớn vốn kinh nghiệm, áp dụng mức giá cước quy định mà trước mắt nên đề mức giá trần giá sàn để nhà khai thác tự thay đổi giá giới hạn quy định, đồng thời tiến dần đến việc loại bỏ hẳn việc kiểm sốt giá cước Có hình thành động lực khuyến khích nhà khai thác thời hợp lý hố sản xuất, tối ưu hố chi phí lợi ích tng hiu qu kinh doanh Luận văn tốt nghiệp Cao häc Ngun C¶nh Tïng- Trang 119 Phát triển dịch vụ: Song song với việc giảm giá cước, cần phát triển dịch vụ theo hướng lên thông tin di động hệ thứ ba HSCSD, EDGE nhằm thu hút thuê bao tiến gần đến tương thích với hệ thống 3G Sẽ xuất khó khăn lớn việc đồng thời giảm giá cước phát triển dịch vụ, giá cước giảm làm giảm lợi nhuận tức thời doanh nghiệp, dẫn đến cản trở phát triển dịch vụ Nhưng hai vấn đề mà nhà khai thác viễn thông cần phải thực muốn cạnh tranh hiệu bối cảnh mở cửa thị trường viễn thơng - Tiêu chuẩn hố sản xuất kinh doanh: Cần thực tiêu chuẩn hoá hoạt động sản xuất kinh doanh theo tiêu chuẩn quốc tế để tối ưu hoá chế sản xuất kinh doanh doanh nghiệp, tạo uy tín khách hàng Đối với nhà hoạch định sách viễn thơng, q trình định hướng cho thơng tin di động phát triển lên 3G, cần ý thêm số yếu tố sau: - Hoạch định tần số: Cần hoạch định việc sử dụng dải tần số GHz cho thông tin di động hệ thứ ba cách hợp lý công nhà khai thác dịch vụ di động, không cấp phép phát triển hệ thống khác dải tần dành cho 3G - Định hướng dịch vụ: Cần hướng dẫn nhà khai thác dịch vụ di động phát triển hệ thống theo hướng hội tụ với thông tin di động hệ thứ ba, tránh tượng phát triển lệch hướng sử dụng tiêu chuẩn 3G khác cho hệ thống quốc gia, nhằm hội nhập với hệ thống thông tin di động trờn th gii KT LUN Luận văn tốt nghiệp Cao häc Ngun C¶nh Tïng- Trang 120 -Công nghệ CDMA đời tạo bước phát triển thông tin nói chung thơng tin di động nói riêng CDMA vượt qua hạn chế hệ thống trước hạn hẹp tần số, khả chống nhiễu tính bảo mật liệu CDMA giảm nhẹ gánh nặng quy hoạch tần số nhờ khả sử dụng lại tần số lân cận Sự phát triển nhanh chóng mạng di động sử dụng công nghệ CDMA chứng minh cho ưu khả phát triển công nghệ CDMA ứng cử viên tổ chức tiêu chuẩn quốc tế khu vực lựa chọn công nghệ tảng cho thông tin di động hệ thứ ba Điều khẳng định tính vượt trội so với công nghệ khác Hai tiêu chuẩn đề nghị cho 3G đáng quan tâm cdma2000 WCDMA Tuy dựa sở công nghệ CDMA mục tiêu phát triển thông tin di động băng rộng, hai tiêu chuẩn có nhiều đặc điểm khác biệt phương thức mã hoá, ghép kênh, dải tần phân bổ phương pháp giải vấn đề hệ thống di động chuyển giao, điều khiển công suất, xử lý nhiễu Ngoài ra, khác biệt mục đích phát triển tạo khác biệt tiêu chuẩn cdma2000 xây dựng với mục đích phát triển hệ thống di động băng rộng sở chuẩn IS-95 phải đạt yêu cầu tồn với hệ thống IS-95, tiêu chuẩn đưa hai phương thức trải phổ trải phổ đa sóng mang (về chất tăng tốc độ truyền nhờ sử dụng nhiều sóng mang IS-95) trải phổ trực tiếp, đồng thời đặc điểm khác hồn tồn tương thích với IS-95 Có thể nói cdma2000 kế thừa hồn hảo IS-95 WCDMA xây dựng sở cơng nghệ CDMA với mục đích để phát triển thông tin di động băng rộng từ hệ thống GSM, IS-136 hệ thống sử dụng cơng nghệ TDMA FDMA Vì vậy, Ln văn tốt nghiệp Cao học Ngun C¶nh Tïng- Trang 121 -việc phát triển lên 3G từ GSM IS-136 phải thực qua số giai đoạn: tăng tốc độ truyền (HSCSD), sử dụng cơng nghệ truyền gói (GPRS), thay đổi phương thức mã hoá liệu để tiếp tục tăng tốc độ (EDGE) Không thể kết luận cdma2000 hay WCDMA ưu việt mục đích xây dựng hai tiêu chuẩn giống yêu cầu phát triển chuẩn lại phải dựa yếu tố khác nhau, tương thích tiêu chuẩn với hệ thống Trong thời gian tới, hai hệ thống chấp nhận tiêu chuẩn chủ yếu 3G tạo thành họ tiêu chuẩn thông tin di động hệ thứ ba Cuối cùng, mong đề tài nghiên cứu đóng góp phần nhỏ bé vào việc tìm hiểu ứng dụng công nghệ CDMA vào phát triển i lờn ca thụng tin di ng Luận văn tốt nghiÖp Cao häc Ngun C¶nh Tïng- Trang 122 -TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Nguyễn Phạm Anh Dũng: Thông tin di động GSM - 1999 Nguyễn Phạm Anh Dũng: Thông tin di động hệ - 2001 Vũ Đức Thọ: Thông tin di động số Cellular - 1997 TIẾNG ANH 3GPP: http://www.3gpp.org 3GPP2: http://www.3gpp2.org 3GSM World Focus 2002 Published by Mobile Communications Part of Informa Telecoms Group CDMA Access and Switching Dr.Kamilo Feher: Wireless Digital Communications - 1995 Emmanuel Seurre & Patric Savelli & Pierre-Jean Pietri: EDGE for Mobile Internet 10.Ericsson Review - The Telecommunications Technology Journal 1/2003 11.GSM Association: http://www.gsmworld.com 12.GSM Technical Specification - ETSI TC-SMG - 1996 13.Gwenn Larsson: Third generation technologies - 1998 14.http://www.etsi.org 15.http://www.Telecomessentials.com/learningcenter 16.IETF: http://www.ietf.org 17.ITU IMT2000: http://www.itu.int 18.Jack M.Holtzman, David communications - 1994 J.Goodman: Wireless and mobile 19.Mobile Communications - International The future of wireless 2/2002 20.Mobile Communications - International The future of wireless 5/2002 21.Mobile Wireless Internet Forum: http://www.mwif.org 22.McGraw Hill: W-CDMA and cdma2000 for 3G Mobile Network Luận văn tốt nghiệp Cao học Ngun C¶nh Tïng- Trang 123 -23.Norihiko Morinaga & Ryuji Kohno & Seiichi Sampei: Wireless Communication Technologies, New Multimedia Systems 24.Riaz Esmalzadeh and Masao Nakagawa: TDD-CDMA for Wireless Communications 25.Steve Dubberstein: GSM to 3G - 2000 26.Vijay K Garg: IS-95 CDMA and cdma2000 - 2000 27.VNPT: Seminar on Mobile Communications - 1997 28.William C.Y.Lee: Mobile Communications Design Fundamentals - 1999 29.Wiley: GPRS and 3G Wireless Application 30.Zoran Zvonar, Peter Jung & Kal Kammer: GSM Evolution towards 3rd Generation Systems - 2000 Luận văn tốt nghiÖp Cao häc Ngun C¶nh Tïng- ... 17 1.2 So sánh hệ thống thông tin di động hệ WCDMA với hệ thống thông tin di động hệ hai .………………………… 22 1 .3 So sánh hệ thống thông tin di động WCDMA với hệ thống IS-95 23 1.4 So sánh hai tiêu... cdma2000 phát triển hệ thống thông tin di động hệ hai sử dụng công nghệ CDMA Do luận văn ? ?Hệ thống thơng tin di động hệ thứ phương án triển khai 3G mạng VMS- MobiFone? ?? tập trung vào nghiên cứu... dụng thông tin di động hệ thứ công nghệ hệ thống ứng cử viên IMT-2000 (các hệ thống 3G) , với trọng vào việc phát triển hệ thống 2G lên 3G, đặc biệt phát triển hệ thống GSM hệ thống triển khai