Nghiên cứu công nghệ HSDPA và ứng dụng vào mạng mobifone

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ HSDPA VÀ ỨNG DỤNG VÀO MẠNG MOBIFONE NGUYỄN HẢI VIỆT HÀ NỘI – 2009 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ HSDPA VÀ ỨNG DỤNG VÀO MẠNG MOBIFONE NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ MÃ SỐ: NGUYỄN HẢI VIỆT Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN VĂN KHANG HÀ NỘI – 2009 MỤC LỤC MỤC LỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ 13 DANH MỤC BẢNG BIỂU 15 LỜI NÓI ĐẦU 16 CHƯƠNG I GIỚI THIỆU XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG 3G VÀ SAU 3G 18 I.1 Lịch sử phát triển thông tin di động giới thiệu hệ thống thông tin IMT2000 18 I.2 I.1.1 Lịch sử phát triển 18 I.1.2 Hệ thống thông tin di động 3G theo IMT-2000 19 Nâng cấp từ CDMA IS-95 (cdmaOne) lên 3G 21 I.3 Hướng phát triển theo nhánh WCDMA từ GSM 23 I.4 I.3.1 GPRS 24 I.3.2 EDGE 25 I.3.3 WCDMA 27 Hướng phát triển WCDMA 30 I.4.1 I.4.2 I.4.3 I.4.4 HSDPA 33 HSUPA 33 HSPA+ 33 3G-LTE 34 CHƯƠNG II NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ HSDPA (HIGH–SPEED DOWNLINK PACKET ACCESS) 36 II.1 Giới thiệu cơng nghệ truy nhập gói đường xuống tốc độ cao 36 II.2 II.1.1 Nguyên lý 38 II.1.2 Những cải tiến quan trọng HSDPA so với WCDMA 40 II.1.3 Cấu trúc phân lớp HSDPA 42 Các tính tiên tiến cơng nghệ HSDPA 46 II.2.1 II.2.2 II.2.3 Kỹ thuật điều chế mã hố thích ứng AMC 46 Định trình nhanh 48 Phát lại nhanh HARQ 50 II.3 II.2.4 Thích ứng liên kết nhanh 53 Cấu trúc lớp vật lý HSDPA 57 II.4 II.3.1 Kênh chung đường xuống tốc độ cao (HS-DSCH) 57 II.3.2 Kênh điều khiển chung tốc độ cao (HS-SCCH) 62 II.3.3 Kênh điều khiển lớp vật lý dành riêng tốc độ cao hướng lên 64 II.3.4 Thủ tục hoạt động lớp vật lý HSDPA 66 Dung lượng đầu cuối HSDPA tốc độ liệu đạt 69 II.5 Đặc điểm công nghệ HSDPA 71 II.5.1 II.5.2 II.5.3 Cải thiện dung lượng hệ thống 71 Giảm thời gian truy nhập 72 Khả tích hợp với WCDMA 73 CHƯƠNG III ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ HSDPA VÀO MẠNG DI ĐỘNG MOBIFONE 75 III.1 Ứng dụng công nghệ HSDPA vào mạng di động Mobifone 75 III.1.1 Cấu trúc mạng thông tin di động VMS-Mobifone 75 III.1.2 Đánh giá trạng mạng Mobifone 79 III.1.3 Phương án ứng dụng công nghệ HSDPA vào mạng WCDMA MobiFone 86 III.2 Lợi ích nhà khai thác người sử dụng 95 III.2.1 Lợi ích Đối với nhà khai thác 95 III.2.2 Lợi ích Đối với người sử dụng 96 KẾT LUẬN 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO 101 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 3rd Generation partnership project (produces WCDMA standard) 3rd Generation partnership project (produced cdma2000 standard) Nhóm tiêu chuẩn 3GPP ATM Adaptation Layer type Adjacent channel interference ratio, caused by the transmitter non-idealities and imperfect receiver filtering Acknowledgement Lớp thích ứng ATM loại Adjacent channel interference ratio Acquisition indication channel Access link control application part Acknowledged mode Tỉ lệ nhiễu kênh kề cận AMR-NB Adaptive multirate (speech codec) Narrowband AMR Đa tốc độ thích ứng (mã hố thoại) AMR băng hẹp AMR-WB Wideband AMR AMR băng rộng ARIB ARQ Association of radio industries and businesses (Japan) Automatic repeat request Hiệp hội công nghiệp vô tuyến doanh nghiệp Nhật Bản Yêu cầu phát lại tự động ASC Access service class Lớp dịch vụ truy nhập ATM Asynchronous transfer mode Chế độ truyền không đồng AWGN Additive white Gaussian Tạp âm Gauss trắng cộng 3GPP 3GPP2 A AAL2 ACIR ACK ACIR AICH ALCAP AM AMR Nhóm tiêu chuẩn 3GPP2 Tỉ lệ nhiễu kênh kề cận, gây phát không lý tưởng lọc thu không hồn hảo Xác nhận thành cơng Kênh thị bắt Phần ứng dụng điều khiển kết nối truy nhập Chế độ xác nhận thành công noise B BB SS7 Hệ thống báo hiệu băng rộng #7 Kênh quảng bá (Kênh logic) BER Broad band signalling system #7 Broadcast channel (logical channel) Broadcast channel (transport channel) Bit error rate BLER Block error rate Tỉ lệ lỗi khối BoD Bandwidth on demand Băng thông theo yêu cầu BPSK Binary phase shift keying Điều chế BPSK BS Base station Trạm thu phát gốc BSS Base station subsystem Hệ thống trạm gốc BSC Base station controller Bộ điều khiển trạm gốc Channel assignment indication channel Cell broadcast Kênh thị gán kênh CCH Common control channel (logical channel) Common transport channel Kênh điều khiển chung (kênh logic) Kênh truyền tải chung CCH Control channel Kênh điều khiển CDMA Đa truy nhập chia theo mã CFN Code division multiple access Connection frame number CIR Carrier to interference ratio Tỉ lệ sóng mang nhiễu CN Core network Mạng lõi CPCH Common packet channel Kênh gói chung BCCH BCH C CA-ICH CB CCCH Kênh quảng bá (Kênh truyền tải) Tỉ lệ lỗi Bit Quảng bá Cell Số khung kết nối CPICH CQI Common pilot channel Channel quality indicator Kênh hoa tiêu chung Bộ thị chất lượng kênh CRC Cyclic redundancy check Mã kiểm tra lỗi CRC CRNC CS Controlling RNC Circuit Switched RNC điều khiển Chuyển mạch kênh CSCF Call state control function CSICH CPCH status indication channel Common traffic channel China wireless telecommunications standard group Chức điều khiển trạng thái gọi Kênh thị trạng thái CPCH CTCH CWTS D DCA DCCH DCFE DCH DECT DL DPCCH DPDCH DSCDMA DSCH DTCH DTX E E-DCH EDGE Kênh lưu lượng chung Tổ chức tiêu chuẩn thông tin vô tuyến Trung Quốc Dynamic channel allocation Cấp phát kênh động Dedicated control channel (logical channel) Dedicated control functional entity Dedicated channel (transport channel) Digital enhanced cordless telephone Downlink Kênh điều khiển dành riêng (kênh logic) Thực thể chức điều khiển dành riêng Kênh dành riêng (kênh truyền tải) Hệ thống DECT Châu Âu Dedicated physical control channel Dedicated physical data channel Direct spread code division multiple access Downlink shared channel Dedicated traffic channel Discontinuous transmission Kênh điều khiển vật lý dành riêng Kênh liệu vật lý dành riêng Enhanced uplink DCH Enhanced data rates for GSM evolution Kênh DCH đường lên cải tiến Hệ thống EDGE Đường xuống Đa truy nhập chia theo mã Trải phổ trực tiếp Kênh chia sẻ đường xuống Kênh lưu lượng dành riêng Phát khơng liên tục EFR Enhance full rate Tồn tốc tăng cường EGSM Extended GSM Hệ thống GSM mở rộng EIRP Equivalent isotropic radiated power European Telecommunications Standards Institute Công suất phát xạ đẳng hướng tương đương Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu F FACH FBI Forward access channel Feedback information Kênh truy nhập đường xuống Thông tin phản hồi FCS Fast cell selection Lựa chọn Cell nhanh FDD Frequency division duplex Song công phân tần FDMA Đa truy nhập chia theo tần số FER Frequency division multiple access Frame error ratio FP FTP Frame protocol File transfer protocol Giao thức khung Giao thức truyền file Mạng truy nhập vô tuyến GSM/EDGE Node hỗ trợ GPRS GMSC GPRS GSM/EDGE Radio Access Network Gateway GPRS support node Gateway MSC General packet radio system GPS Global positioning system Hệ thống định vị toàn cầu GSM Global system for mobile communications Hệ thống thông tin di động GSM Hybrid automatic repeat request Home location register Yêu cầu phát lại tự động kiểu Hybrid Bộ đăng ký thường trú High speed downlink packet access Truy nhập gói đường xuống tốc độ cao ETSI G GERAN GGSN H HARQ HLR HSDPA Tỉ lệ lỗi khung MSC cổng Hệ thống vơ tuyến gói chung Uplink high speed dedicated physical control channel High speed downlink shared channel High speed shared control channel High speed uplink packet access Kênh điều khiển vật lý dành riêng tốc độ cao đường lên Kênh chia sẻ đường xuống tốc độ cao Kênh điều khiển chia sẻ đường xuống tốc độ cao Truy nhập goi đường lên tốc độ cao Triệt nhiễu Nhận dạng Nhận dạng thuê bao di động toàn cầu Hệ thống tiêu chuẩn mạng 3G IMT-200 IN IP IPDL Interference cancellation Identity International mobile subscriber identity International mobile telephony, 3rd generation networks are referred Intelligent network Internet protocol Idle periods in downlink IPI Inter-path interference Nhiễu tuyến IRC Interference rejection combining cdmaOne, one of the 2nd generation systems, mainly in Americas and in Korea Inter-symbol interference Kết hợp triệt nhiễu International telecommunications union Tổ chức tiêu chuẩn viễn thông quốc tế ITU L L2 LAI Layer Location area identity Lớp Nhận dạng vị trí M MAC Medium access control MAI Multiple access interference Điều khiển truy nhập môi trường Nhiễu đa truy nhập MCS Modulation and coding scheme Mobile equipment Khuôn dạng điều chế mã hoá Thiết bị di động HSDPCCH HS-DSCH HS-SCCH HSUPA I IC ID IMSI IMT-2000 IS-95 ISI ITU ME Mạng thông minh Giao thức IP Các chu kỳ rỗi đường xuống Tiêu chuẩn mạng 2G-CDMA, chủ yếu phát triển Mỹ Hàn Quốc Nhiễu liên ký tự MGW Media gateway Gateway phương tiện MIMO MM Multiple input multiple output Mobility management Hệ thống nhiều đầu vào nhiều đầu Quản lý di động MMS Multimedia message Bản tin đa phương tiện MMSE Minimum mean square error MRF Media resource function MS Mobile station Lỗi bình phương trung bình nhỏ Chức tài nguyên phương tiện Máy di động MSC/VLR Tổng đài MSC/bộ đăng ký tạm trú MT Mobile services switching centre/visitor location register Mobile termination N NBAP NRT Node B application part Non-real time Phần ứng dụng Node B Dịch vụ phi thời gian thực O&M Orthogonal frequency division multiple access Operation and maintenance Đa truy nhập chia theo tần số trực giao Hoạt động bảo dưỡng OSS Operations support system Hệ thống hỗ trợ hoạt động OVSF Orthogonal variable spreading factor Hệ số trải phổ biến thiên trực giao Power control Điều khiển công suất Physical common control channel Paging channel (logical channel) Primary common control physical channel Paging channel (transport Kênh vật lý điều khiển chung O OFDMA P PC PCCCH PCCH PCCPCH PCH Đầu cuối di động Kênh tìm gọi (kênh logic) Kênh vật lý điều khiển chung Kênh tìm gọi (kênh truyền tải) 87 Việc triển khai thương mại công nghệ thông tin di động HSDPA VMS dựa yếu tố sau sau: - Sản phẩm thiết bị đầu cuối hỗ trợ HSDPA phong phú, giá thành hạ - Đảm bảo kết nối liên mạng tương thích ngược hệ thống có - Cơng nghệ có khả cung cấp dịch vụ mới, hấp dẫn khách hàng tạo ưu cạnh tranh thị trường thông tin di động; - Nhu cầu sử dụng khách hàng đủ lớn, đảm bảo doanh thu Trong điều kiện nay, cấu trúc mạng 4G chưa rõ ràng Các công nghệ mạng 4G, hệ thống tiêu chuẩn nhiều tổ chức nghiên cứu chưa có thống Do vậy, cơng nghệ mạng HSDPA xem giải pháp độ phù hợp nhà khai thác III.1.3.1 Các bước chuẩn bị cho triển khai 3G WCDMA mạng Mobifone Kết hợp với tính tốn đánh giá kinh tế kỹ thuật, bước chuyển đổi cho nhà khai thác GSM triển khai mạng lõi liệu gói GPRS đến WCDMA, HSDPA phương án phù hợp với điều kiện mạng lõi IP GPRS phải sử dụng làm sở cho mạng lõi mạng 3G WCDMA Theo định hướng phát triển mạng thông tin di động trên, mạng Mobifone đến thời điểm triển khai: - Nâng cấp hệ thống GPRS đảm bảo dung lượng liệu: Đến thời điểm triển khai dịch vụ 3G, dung lượng hệ thống GPRS đạt 8.000k, chia thành 17 node SGSN 04 node GGSN trung tâm khu vực, đảm bảo dung lượng mạng lõi liệu cho thuê bao 2,5G 3G đến 2011 - Đầu tư mạng IP backbone cho truyền dẫn GPRS mạng lõi softswich: 88 Mạng IP backbone VMS đạt lực xử lý 200 Gbps, hỗ trợ chuẩn truyền dẫn FE/GE, STM-16, STM-4, STM-1 E1, phân bố 10 node khắp nước Thêm nữa, VMS lựa chọn mặt phẳng truyền dẫn công ty Viễn thông liên tỉnh làm mặt phẳng B, mặt phẳng dự phòng cho hệ thống IP backbone VMS (được gọi mặt phẳng A) - Nâng cấp mạng vô tuyến hỗ trợ cơng nghệ EDGE cho tồn mạng Mobifone: Các trạm BTS, BSC, GPRS mạng nâng cấp để đáp ứng cho EDGE với tốc độ lý thuyết lên đến 384 Kb/s - Hiện tồn mạng vơ tuyến cài đặt cố định 01 khe thời gian (TS) 03 khe thời gian linh động ( bình thường ấn định cho EDGE, có nghẽn kênh thoại ưu tiên phục vụ cho thoại trước) để phục vụ cho EDGE - Qua đo đạc chất lượng EDGE thành phố chính, tốc data đạt 50 kb/s vào cao điểm đạt gần 100 kb/s vào thường Để chuẩn bị cho triển khai mạng 3G, VMS chuẩn bị phát triển mạng lõi tương thích với mạng truy nhập 3G WCDMA Đến thời điểm triển khai mạng 3G, VMS có 17 MSC công nghệ softswitch với 40 MGW phục vụ cho việc kết nối với hệ thống điều khiển trạm gốc 3G RAN 2G BSC Để sẵn sàng cho triển khai HSDPA hướng tới mạng toàn IP (hỗ trợ Iu over IP), VMS lựa chọn chuẩn công nghệ theo release 3GPP Hệ thống MSC softswitch sẵn sàng cho việc nâng cấp để kết nối với mạng IMS tương lai Các HLR VMS nâng cấp đảm bảo quản lý thuê bao 3G 2G lúc 89 VMS triển khai mạng công nghệ HSDPA lúc với phủ sóng 3G WCDMA Cụ thể việc chuẩn bị cho mạng truy nhập 3G với công nghệ HSDPA trình bày phần III.1.3.2 Phương án triển khai mạng truy nhập WCDMA áp dụng cơng nghệ HSDPA mạng Mobifone Tại thời điểm thức cung cấp dịch vụ, địa điểm lựa chọn phủ sóng 3G/HSDPA thành phố: Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, thành phố Huế, thành phố Đà nẵng, thành phố Cần thơ thành phố Hải Phịng để xây dựng quy mơ phương án triển khai, lý sau: - Đây thành phố lớn có tiềm Việt nam, có mật độ tập trung dân cư cao, thu nhập bình quân/đầu người cao nước, lưu lượng gọi thành phố chiếm tới 55,2% tổng số 64 tỉnh - thành phố Trung tâm vùng trọng điểm Việt nam, thủ đô, thành phố trọng điểm khu vực miền đông Nam bộ, miền Trung, miền Tây nam bộ, đông Bắc miền bắc tương ứng với Trung tâm Thông tin Di động khu vực mạng VMS-Mobifone Các thành phố chiếm đến 55% tổng lưu lượng toàn mạng - Triển khai HSDPA đáp ứng nhu cầu sử dụng dịch vụ liệu tốc độ mạng MobiFone thành phố trọng điểm a) Các sở cho việc tính tốn triển khai mạng HSDPA: Căn vào dự báo số lượng thuê bao 3G phát triển, số lượng thuê bao thành phố Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Huế, Cần Thơ Hải Phòng chia thành hình thái phủ sóng : vùng mật độ dân cư đô thị dày đặc (dense urban) ; vùng đô thị (urban) ; vùng đô thị ngoại vi (sub urban) vùng nơng thơn ngoại thành (rural) 90 Phân vùng hình thái phủ sóng cho thành phố sau : Bảng 3.4 Phân vùng hình thái phủ sóng Thành phố Dense urban Hà Nội HCM 50% 25% 15% 10% Đà Nẵng, Huế, Cần Thơ Hải Phòng 0% 50% 30% 20% Urban Suburban Rural Với giả thiết Hà Nội Hồ Chí Minh nơi có hình thái mật độ dân cư dày đặc (dense urban), với khu thị Trung tâm thương mại, có số lượng nhà cao tầng liền kề nhiều, thành phố khác có hình thái dân cư bảng Theo kinh nghiệm triển khai mạng 3G số nhà khai thác lớn giới, năm đầu triển khai, thực tế có khoảng 6% số thuê bao di động mạng 2G chuyển sang sử dụng dịch vụ mạng 3G Căn vào dự đoán số lượng thuê bao 3G năm tới, vào lưu lượng thành phố, chiếm đến 55% tổng lưu lượng toàn mạng, số lượng thuê bao sử dụng HSDPA dự báo chiếm khoảng 50% đến 60% tổng số thuê bao 3G tùy thành phố Bảng 3.5 Tỷ lệ thuê bao 3G HSDPA dự kiến Dự báo tỷ lệ thuê Dự báo tỷ lệ thuê bao bao sử dụng 3G sử dụng HSDPA Thứ tự Tên thành phố Hà Nội 18% 10% TP Hồ Chí Minh 46% 26% TP Đà Nẵng 9% 4% TP Huế 9% 4% TP Cần Thơ 9% 4% TP Hải Phòng 9% 4% Tổng cộng 100% 58% 91 * Vùng phủ sóng yêu cầu: - Trên sở nghiên cứu đồ số, bao gồm phân bố dân cư, phân chia vùng dense urban, urban, suburband rural - Bốn hình thái mơi trường phủ sóng định nghĩa để phục vụ cho thiết kế, vùng phủ sóng yêu cầu cho thành phố ước lượng sau: Bảng 3.6 Diện tích phủ sóng Vùng phủ sóng yêu cầu Urban Suburband Thứ tự Tên thành phố Hà Nội 6% 19% 49% 26% Hồ Chí Minh 22% 10% 47% 21% Đà Nẵng 0% 22% 70% 7% Huế 0% 8% 41% 52% Cần thơ 0% 10% 20% 70% Hải Phòng 0% 17% 41% 42% Dense urban Rural * Kế hoạch phủ sóng WCDMA Phủ sóng liên tục dịch vụ - Có loại dịch vụ cần tính tốn thiết kế, dịch vụ thoại (AMR 12.2), Video call service (CS64), data service (PS64, PS128, PS384, HSDPA) Vùng phủ dịch vụ liên tục dịch vụ tối thiểu cần cung cấp mơi trường phủ sóng - Yêu cầu dịch vụ khác cho môi trường phủ sóng ( Dense uraban, urban, suburban, rural) - Vùng phủ cho vùng DU có yêu cầu cao nhất, tiếp đến U, SU, RU Vì phủ sóng dịch vụ liên tục khác cho hình thái mơi trường - Bảng liệt kê vùng phủ liên tục sử dụng cho thiết kế mạng 92 Bảng 3.7 Vùng phủ sóng liên tục theo dịch vụ Hình thái mơi trường Phủ sóng dịch vụ liên tục (Morphology) Uplink Downlink Dense urban PS128/HSDPA PS384/HSDPA Urban PS128 PS384 Suburban PS64 PS128 Rural PS64/AMR12.2 PS64/AMR12.2 Khả phủ sóng - Độ dự trữ fading tương ứng với thay đổi mức tín hiệu gây ảnh hưởng mơi trường truyền sóng nhà cao tầng, đồi núi…độ dự trữ fading đủ cần xét đến để bảo đảm vùng phủ mong muốn vùng phủ cell - Vùng phủ mong muốn sử dụng thiết kế mạng sau: Bảng 3.8 Vùng phủ sóng mong muốn * Dự báo vùng phủ site - Mobifone sử dụng node B có đặc tính sau để lắp đặt cho thành phố: + Anten sector có búp sóng tính hướng cao, đảm bảo phủ sóng sâu rộng; + Giảm can nhiễu; + Dễ thiết kế thơng số kiểm sốt vùng phủ 93 - Bảng kết tính tốn bán kính cell vùng phủ site Bảng 3.9 Bán kính vùng phủ theo node B tiêu chuẩn Dense urband Urban Suburban Rural Bán kính cell (km) 0.35 1.01 3.18 5.4 Vùng phủ site (km2) 0.24 1.99 19.7 56 * Giả thiết mơ hình lưu lượng Trên sở kinh nghiệm VMS lưu lượng mạng tại, giả thiết sau mơ hình lưu lượng Bảng trung bình bận voice, data cho thuê bao sử dụng dịch vụ mạng 3G sau : • Tổng lưu lượng traffic cho thuê bao 1456 kbit UL 2208 kbit DL Bảng 3.10 Bảng lưu lượng traffic theo dịch vụ Service Bearer Bearer UL DL Penetration Rate Rate Intensity Vol Vol Rate UL DL (mErl) (kbit) (kbit) (kbps) (kbps) RAB Type Type Typical service CS Voice DCH:DCH 100% 12.2 12.2 25.0 - - CS Video telephony DCH:DCH 100% 64 64 2.0 - - PS E-mail DCH:DCH 100% 64 64 - 96 384 100% 64 128 - 80 320 100% 64 384 - 80 320 20% 64 500 - 100 600 PS PS PS (UL:DL) Audio/video DCH:DCH streaming video DCH:DCH streaming Mobile office Internet DCH:HSDPA /e-commerce Trên sở giả thiết yêu cầu trên, thông lượng cho hình thái mơi trường dự kiến sau: 94 Bảng 3.11 Bảng thông lượng cho nodeB Iub (Mbps) Dense urband Urban Suburban Rural 3.34 2.91 1.92 2.77 * Các số chất lượng mạng 3G cần đạt được: Bảng 3.12 Chỉ tiêu chất lượng Domain Accessibility Retainability Throughput KPIs CS Call Setup Success Rate Average duration of CS call establishment PS Call Setup Success Rate Average duration of PS call establishment CS Voice Call Drop Rate CS Video Call Drop Rate Volume of PS DL transfer before drop Volume of HSDPA DL transfer before drop HSDPA Cell Throughput Value > 98% < 1.4 s > 98% < 1.6 s < 0.5% < 0.5% > 23.1 MB > 34.9 MB > 1594 kbit/s b) Các kết tính tốn thiết kế Số lượng node B với công nghệ HSDPA yêu cầu cho thành phố tính tốn sở phương pháp luận sau: - Dự báo cho hình thái mơi trường phủ sóng - Dự báo số lượng thuê bao lớn băng thơng cho HSDPA site cho hình thái mơi trường phủ sóng - Trên sở vùng phủ sóng site bán kính cell, số lượng site tối thiểu cần lắp đặt dự báo, đảm bảo băng thông yêu cầu - Trên sở bảng số lượng thuê bao cho site, số site cần thiết hỗ trợ cho số lượng thuê bao theo phát triển dự báo - Tính tốn tỷ lệ số lượng site node B với công nghệ HSDPA cho thành phố sau: 95 Bảng 3.13 Tỷ lệ nodeB phân bổ cho tỉnh Thành phố Hà nội Hồ Chí Minh Đà Nẵng Huế Cần Thơ Hải phòng Dense urband 10% 14% Urban 8% 11% 7% 7% 7% 7% Tổng cộng: Suburban 5% 7% 2% 2% 2% 2% Rural 3% 4% 1% 1% 1% 1% Tổng cộng 25% 35% 10% 10% 10% 10% 100% III.2 Lợi ích nhà khai thác người sử dụng  Song song với việc thiết lập mạng 3G HSDPA phát triển dịch vụ băng rộng cho thuê bao điện thoại di động Các nhà khai thác mạng HSDPA hi vọng có phát triển thuê bao mạnh mẽ kéo theo số doanh thu tăng tương ứng  Nhờ vào cơng nghệ mạng mới, nhà khai thác yên tâm từ tốc độ dịch vụ di động cung ứng HSDPA đạt số lí thuyết 7,2 Mbps III.2.1 Lợi ích Đối với nhà khai thác  Một giải pháp tốt tối ưu mặt công nghệ HSDPA có khả cung cấp dịch vụ số liệu di động cao cấp (truyền số liệu tốc độ cao) Để triển khai HSDPA, nhà khai thác dịch vụ nâng cấp hệ thống GSM/GPRS tiến tới hệ thống thông tin di động thứ (3G), sau nâng cấp SNC (cả phần cứng phần mềm) để sử dụng 3,5G với tốc độ đạt tới 10,8 Mbps 96  Từ dịch vụ số liệu tốc độ cao, nhà cung cấp dịch vụ có hội tốt để khai thác thị trường ứng dụng Từ nâng cao doanh thu lợi nhuận  Với nhiều tính ứng dụng hấp dẫn khách hàng tăng lòng trung thành khách hàng cũ  Nâng cao hiệu sử dụng vô tuyến thông qua việc phân bố kênh linh hoạt, 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  Giao diện tiêu chuẩn mở, dễ dàng tích hợp với thiết bị nhà cung cấp khác  Tốc độ đường xuống HSDPA đạt 14,4 Mbps III.2.2 Lợi ích Đối với người sử dụng Người sử dụng sử dụng dịch vụ không dây cho điện thoại di động nhỏ bé Với khả truyền liệu đến 14,4 Mbps, mạng 3G với HSDPA cho phép thực tác vụ bảng đây: Bảng 3.14 Bảng dịch vụ HSDPA Nhóm dịch vụ Dịch vụ giao tiếp cá nhân Dịch vụ thông tin giải trí Dịch vụ doanh nghiệp Dịch vụ - Video calling, Video Conferencing - Push to X, Instance Message, MMS - … - Mobile Blogging, Mobile Social Networking, Mobile Searching, Mobile Portal - Mobile Music, Mobile TV, Mobile Game, Multimedia RBT, Location Based Services - … - Internet and email 97 Dịch vụ tài chính, giao dịch - Intranet and VNP access - Mobile Advertising - … - Mobile Stock, Mobile Payment (NFC) - Mobile Banking - … Mặc dù giao diện cơng nghệ có khác HSDPA mang lại tương tự với kết nối băng rộng máy tính Mạng 3G với HSDPA hướng đột phá công nghệ truyền video ứng dụng multimedia qua mạng di động - khả thực qua mạng Internet tốc độ cao trước Với HSDPA, ĐTDĐ biến thành máy tính xách tay kết nối mạng Khả truyền tải liệu mạnh mẽ với băng thông rộng lớn mang đến nhiều tiện ích phong phú cho người dùng, đặc biệt phục vụ cho nhu cầu cơng việc giải trí Về cơng việc, người dùng hồn tồn thực thao tác e-mail, video hội họp, trao đổi liệu với đồng nghiệp đối tác, định vụ đồ, truy cập thông tin liệu Về giải trí, ĐTDĐ biến thành TV di động, với chương trình truyền hình truyền trực tiếp gián tiếp thông qua công nghệ HSDPA  Cho phép người sử dụng trạng thái truy nhập online  Tốc độ truyền liệu tốc độ cao, nhận gửi e-mail tức thời  Có thể dễ dàng thiết lập kết nối  Có thể sử dụng nguồn thông tin dồi thông qua hỗ trợ cho đa giao thức bao gồm giao thức IP 98  Chỉ phải trả cước cho liệu trao đổi, khơng phải trả cước cho thời gian truy cập Có thể khẳng định mạng hệ sau 3G phát triển thời gian dài mở rộng khắp tồn quốc để có chấp nhận khách hàng dịch vụ phi thoại khả cung cấp dịch vụ thư điện tử, dịch vụ định vị đồ, dịch vụ truy cập thông tin liệu, giải trí… Tuy nhiên, phản ứng khách hàng dịch vụ số liệu công nghệ chuyển mạch gói (truy nhập Internet, Intranet, MMS, WAP, Games 3D online ) yếu tố định đường phát triển hệ thống Với nhu cầu dịch vụ số liệu khách hàng tăng trưởng cách mạnh mẽ, việc triển khai sau 3G 4G điều tất yếu vấn đề thời gian Với 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 trình lên WCDMA HSDPA tạo lợi việc cạnh tranh đa dịch vụ đa nhà cung cấp Dựa kinh nghiệm triển khai thử nghiệm triển khai thương mại công nghệ HSDPA Hãng Nhà khai thác giới, để triển khai ứng dụng công nghệ HSPDA vào mạng di động cần lưu ý:  Điều kiện cần: việc triển khai công nghệ HSDPA dựa tảng mạng truy nhập WCDMA rộng khắp với số lượng thuê bao đủ lớn ổn định  Chiến lược nâng cấp: thời gian đầu triển khai, ưu tiên nâng cấp mạng WCDMA lên HSDPA vùng trọng điểm có nhu cầu sử dụng dịch vụ số liệu tốc độ cao lớn Việc nâng cấp thiết bị mạng truy 99 nhập WCDMA nên dành cho nhà cung cấp dịch thiết bị mạng truy nhập WCDMA sử dụng  Thiết bị đầu cuối: song song với dịch vụ HSDPA máy đầu cuối, việc sử dụng Card Modem vô tuyến kết nối với máy tính có khả hỗ trợ HSDPA phương án khả thi Theo thống kê thiết bị đầu cuối hỗ trợ HSDPA phổ biến với giá thành chấp nhận 100 KẾT LUẬN Mạng vô tuyến WCDMA/HSDPA hứa hẹn hỗ trợ dịch vụ với tốc độ liệu cao, lên tới 10 Mbps, đạt hiệu phổ tần cao liệu chuyển mạch gói, dẫn đến việc thu tốt cho ứng dụng liệu đường xuống (thời gian kết nối đáp ứng ngắn hơn) Có thể xem HSDPA bước đột phá trình phát triển mạng truy cập vơ tuyến kể từ năm 1997 Các khái niệm HSDPA đề cập đề tài khơng ngồi mục đích bước xây dựng kiến trúc mạng thông tin di động 3G+ tương lai Quan trọng hơn, HSDPA cho phép tăng thông lượng sector lên ba đến năm lần, dẫn đến người sử dụng nhiều liệu sóng mang Thông lượng tốc độ liệu cao HSDPA kích thích hướng tiêu dùng ứng dụng liệu lớn mà không hỗ trợ đầy đủ Phiên 99 Mặt khác, HSDPA cho phép triển khai hiệu chất lượng dịch vụ tương tác chất lượng dịch vụ chuẩn 3GPP HSDPA cải thiện việc sử dụng ứng dụng luồng, trễ vịng thấp có lợi cho ứng dụng Web Một lợi ích khác tương thích với Phiên 99 Điều làm cho việc triển khai thuận lợi Sự triển khai HSDPA làm tăng lợi nhuận phải nâng cấp Node B RNC Sự hỗ trợ ứng dụng đa phương tiện nhiều thiết bị hấp dẫn với giá thấp sớm có nhiều người đón nhận, tăng lợi cạnh tranh, tăng số lượng thuê bao dẫn đến tăng lợi nhuận Một vấn đề cần quan tâm xem xét, nghiên cứu khả tương hợp (Harmonization) hai họ công nghệ WCDMA/HSDPA x EVDV/1 x EV-DO vấn đề tương hợp chúng mạng truy nhập vô tuyến mạng lõi all-IP trở thành vần đề quan tâm phát triển 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Phạm Anh Dũng, Thông tin di động , NXB Bưu điện, năm 2003 [2] Nguyễn Quốc Bình, Tổng quan thơng tin di động, NXB Qn đội nhân dân, năm 2001 [3].ErikDahlman, StefanParkvall, JohanSköldandPerBeming, 3G Evolution HSPA and LTE for Mobile Broadband, Academic Press, edition 2007 [4] Harri Holma and Antti Toskala, HSDPA/HSUPA for UMTS: High Speed Radio Access for Mobile Communications, John Wiley & Sons, Ltd ISBN:0470-01884-4 Webpages: http://www.3gpp.org/ http://www.tapchibcvt.gov.vn http://hspa.gsmworld.com http://www.3g4g.co.uk http://www.3gamericas.org www.ericsson.com ... CHƯƠNG III ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ HSDPA VÀO MẠNG DI ĐỘNG MOBIFONE 75 III.1 Ứng dụng công nghệ HSDPA vào mạng di động Mobifone 75 III.1.1 Cấu trúc mạng thông tin di động VMS -Mobifone. .. Chương I : Giới thiệu xu hướng phát triển mạng 3G sau 3G Chương II: Nghiên cứu tổng quan công nghệ HSDPA Chương III: Ứng dụng công nghệ HSDPA vào mạng di động Mobifone Tuy có nhiều cố gắng, thời gian...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ HSDPA VÀ ỨNG DỤNG VÀO MẠNG MOBIFONE NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN