Nghiên cứu công nghệ WCDMA ứng dụng cho phát triển mạng thông tin di động mobifone

Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học bách khoa hà nội Luận văn thạc sĩ khoa học Ngành: điện tử - viễn thông Nghiên cứu công nghệ WCDMA ứng dụng cho phát triển mạng thông tin di động Mobifone Lê Hà néi 2006 mơc lơc Danh mơc c¸c tõ viÕt t¾t 18T 8T Mở đầu Chương I 18T 18T Giíi thiƯu chung 18T 18 T 1.1 Mục tiêu nhiệm vụ đề tài 18T 18T 1.1.1 Mục tiêu đề tài 18T 18T 1.1.2 NhiÖm vụ đề tài 18T 18T 1.2 Tình hình phát triển công nghệ 3G giới Việt Nam 18T 18T 1.2.1 Tình hình phát triĨn 3G trªn thÕ giíi 18T 18 T 1.2.2 Xu h­íng ph¸t triĨn 3G t¹i ViƯt Nam 12 18T 8T 1.3 So s¸nh hƯ thèng WCDMA víi c¸c hƯ thèng 2G 16 18T 18T 1.3.1 So sánh WCDMA GSM 16 18T 18T 1.3.2 So sánh WCDMA IS-95 17 18T 18 T 1.4 So sánh, đánh giá công nghệ W-CDMA CDMA - 2000 18 18T 18T 1.4.1 §iĨm gièng 18 18T 18T 1.4.2 Những khác biệt 18 18T 18 T 1.4.3 Đặc điểm băng tần 20 18T 18T 1.4.4 Những phát triển tiếp 20 18T 18 T Ch­¬ng II 22 18T 18 T hÖ thèng WCDMA 22 18T 18T 2.1 Hệ thống thông tin trải phæ 22 18T 18 T 2.2 Giíi thiƯu chung hƯ thèng UMTS 24 18T 18T 2.3 M¹ng truy nhËp UTRAN 26 18T 18T 2.3.1 Đặc tính mạng UTRAN 26 18T 18T 2.3.2 CÊu tróc hƯ thèng 28 18T 18T 2.4 M¹ng lâi CN 29 18T 18T 2.5 ThiÕt bÞ ng­êi sư dơng UE (user Equipment) 30 18T 18 T 2.6 C¸c giao diƯn më 30 18T 18T 2.7 M¹ng trun dÉn 31 18T 18T Ch­¬ng III 33 18T 18 T điều kiện kỹ thuật, công nghệ cho trình 18T chuyển đổi lên 3g 33 18 T 3.1 Khả chuyển đổi 2G lên 3G 33 18T 18T 3.1.1 Phân tích khả chuyển đổi 33 18T 18T 3.1.2 C¸c điều kiện vấn đề đặt cho b­íc chun ®ỉi 35 18T 18T 3.2 CÊu tróc hƯ thống GSM tồn 36 18T 18T 3.2.1 Phân hệ điều khiển tr¹m gèc BSS 37 18T 18T 3.2.2 Phân hệ điều khiển chuyển mạch NSS 38 18T 18T 3.2.3 Ph©n hệ khai thác bảo dưỡng mạng NMS 40 18T 18T 3.2.4 Phân hệ máy MS 40 18T 18T 3.3 Giai đoạn HSCSD 40 18T 18T 3.4 Giai đoạn GPRS 41 18T 18T 3.5 Giai ®o¹n EDGE 45 18T 18 T 3.6 Giai đoạn UMTS 48 18T 18T Ch­¬ng IV 50 18T 18T Các Phương án công nghệ giải pháp phát triển mạng 18T lên 3G cho mobifone 50 18 T 4.1 Giíi thiƯu vỊ c«ng ty VMS Mobifone 50 18T 18T 4.2 Đánh giá sở hạ tầng mạng có 51 18T 18T 4.2.1 CÊu tróc m¹ng hiƯn t¹i 51 18T 18T 4.2.2 Đánh giá chung triển khai nâng cấp mạng Mobifone lên 3G 56 18T 18T 4.3 Phân tích phương án lựa chọn giải pháp 61 18T 18T 4.3.1 Phân tích phương án 62 18T 18T 4.3.1.1 Phương án 3G theo chuẩn 3GPP R99 62 18T 18T 4.3.2 Lựa chọn phương án công nghệ giải pháp mạng 69 18T 18T 4.4 Tính toán thông số mạng xây dùng cÊu tróc m¹ng 70 18T 18T 4.4.1 Dự báo nhu cầu phát triển lưu lượng mạng 3G 72 18T 18T 4.4.2 Mét số mục tiêu chất lượng mạng cần đạt triÓn khai 18T 18T 73 4.4.3 Tính toán suy hao đường truyền bán kính cell 73 18T 18T 4.4.4 TÝnh dung lượng mạng 75 18T 8T 4.4.5 CÊu tróc m¹ng Mobifone theo chuÈn 3GPP- R4/5 81 18T 18T 4.5 Một số thiết bị mạng 3G Siemens 83 18T 18T 4.5.1 Media Gateway: CMX-3500 83 18T 18T 4.5.2 Media Gateway: CMG-3500 85 18T 18T 4.5.3 Node B: NB - 861 86 18T 18T 4.5.4 Nút hỗ trợ dịch vị GPRS cæng GGSN: CPG-3300 88 18T 18 T 4.5.5 Nút hỗ trợ dịch vụ GPRS, SGSN: CPX-5000 89 18T 18T 4.5.6 Trung t©m chuyển mạch di động: CMX - 5000 91 18T 18T 4.5.7 Bộ điều khiển mạng vô tuyÕn: RNC 750 92 18T 18T Kết luận kiến nghị triển khai 94 18T 18T Tµi liƯu tham kh¶o 96 18T 18 T Danh mơc c¸c tõ viÕt t¾t 3G Third Generation – ThÕ hƯ thø ba 3GPP Third Generation Partnership Project Dự án đối tác 3G ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền không đồng BSC Base Station Controller Bộ điều khiển trạm gốc BSS Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân mà EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution – Tèc ®é liệu cao FDD Frequency Division Duplex Song công phân tần GGSN Gateway GPRS Support Node Nút hỗ trợ cổng GPRS GPRS General Packet Radio Service Dịch vơ v« tun gãi chung GSM Global System for Mobile Communications – HÖ thèng GSM HLR Home Location Register – Bộ đăng ký vị trí thường trú HSCSD High Speed Circuit Switched Data Dữ liệu chuyển mạch kênh tốc ®é cao IP Internet Protocol – Giao thøc Internet ITU International Telecommunications Union Liên minh viễn thông quốc tế IPv6 IP version IP phiên IWF Internetworking Functions Khối chức liên mạng MAP (GSM) Mobile Application Protocol – Giao thøc øng dơng di ®éng MS Mobile Staion Máy di động MSC Mobile Switching Center Trung tâm chuyển mạch di động PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch gói công cộng RAN Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến SGSN Serving GPRS Support Node Nút hỗ trợ phục vụ GPRS SMS Short Message Service Dịch vụ nhắn tin ngắn TCP Trasmission Control Protocol – Giao thøc ®iỊu khiĨn trun TDD Time Division Duplex Song công phân thời TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân thời nghiệp viễn th«ng UMTS Universal Mobile Telecommunications System – HƯ thèng th«ng tin di ®éng UMTS UTRA Universal Terrestrial Radio Access – Truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS VLR Visitor Location Register Bộ đăng ký vị trí tạm trú VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo MAP Wireless Application Protocol – Giao thøc øng dơng v« tun W-CDMA Wideband Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân mà băng rộng mở đầu Nhu cầu trao đổi thông tin nhu cầu thiết yếu xà hội đại Sự đời thông tin di động bước ngoặt lịch sử ngành viễn thông bước phát triển quan trọng loài người Qua trình phát triển ngày ®ã lµ mạng di động 3G Cùng với việc cho phép kết nối nơi, lúc, khả mạng 3G 3G mang tới nhiều tiện ích, ứng dụng khả di động cho Internet Các dịch vụ xuất nhắn tin đa phương tiện, dịch vụ định vị, dịch vụ thông tin cá nhân, vui chơi giải trí, dịch vụ ngân hàng, tốn điện tử phát triển mạnh ë ViƯt Nam, c¸c hƯ thống thông tin di động hệ thứ ba đà nhanh chóng triển khai theo kịp xu chung giới tiến tới mạng hệ sau 3G cung cấp dịch vụ mới, việc nghiên cứu để triển khai, chuyển đổi sang mạng 3G Việt Nam cần thiết §èi với nhà khai thác mạng di động GSM đích 3G hệ thống thông tin di động CDMA băng rộng (WCDMA) theo chuẩn IMT-2000 Xuất phát từ định hướng này, luận văn đề cập đến (Nghiên cứu công nghệ WCDMA ứng dụng cho phát triển mạng thông tin di động Mobifone) nghiên cứu tổng quan công nghệ W-CDMA hệ thống thông tin di động W-CDMA nói chung, phân tích trình phát triển lên 3G từ ứng dụng lựa chọn, tính toán dụng lượng mạng sở xây dựng cấu trúc 3G, phù hợp với xu hướng phát triển mạng thông tin di động Mobifone Luận văn chia làm chương: Chương 1: Giới thiệu chung tình hình phát triển di động 3G tên giới ViƯt nam Ch­¬ng 2: HƯ thèng WCDMA: Giíi thiƯu tỉng quan công nghệ hệ thống WCDMA Chương 3: Phân tích trình phát triển lên mạng 3G Chương 4: ứng dụng mạng 3G cho phát triển mạng Mobifone, Mặc dù đà cố gắng đà nhận nhiều ý kiến đóng góp quí báu từ thầy cô giáo, thời gian có hạn, luận văn chưa thể sâu vào nhiều khía cạnh kỹ thuật khác Song vấn đề mà luận văn đề cập tới yếu tố quan trọng đà đưa vào sử dụng ứng dụng phát triển mạng thông tin di động 3G Rất mong đóng góp giúp đỡ thầy cô giáo đồng nghiệp để luận văn kết tốt Sau em xin chân thành cám ơn thầy giáo TS Nguyễn Văn Khang, người trực tiếp hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành luận văn Em xin cám ơn thầy cô giáo khoa Điện tử - Viễn thông đà giúp đỡ em suốt trình học tập trình hoàn thành luận văn Tác giả Lê Duy Thanh Chương I Giới thiệu chung 1.1 Mục tiêu nhiệm vụ đề tài 1.1.1 Mục tiêu đề tài Nghiên cứu công nghệ WCDMA trình nâng cấp mạng GSM(2G) lên WCDMA(3G) để ứng dụng cho phát triển mạng thông tin di động Mobifone 1.1.2 Nhiệm vụ đề tài Đánh giá tình hình phát triển công nghệ mạng 3G giới Việt Nam nêu lên cần thiết phát triển 3G Việt Nam Tổng quan công nghệ WCDMA mạng UMTS phân tích trình phát triển để nâng cấp mạng GSM (2G) lên mạng WCDMA (3G) Đưa phương án thực phát triển mạng GSM lên 3G cho Mobifone, lựa chọn đề xuất phương án tối ưu, để đảm bảo phát triển mạng tốt mặt kỹ thuật mặt kinh tế cho việc đầu tư có hiệu Tính toán sơ thông số kỹ thuật mạng vô tuyến dựa khả tăng trưởng thuê bao 3G Trên sở lựa chọn giải pháp công nghệ xây dựng cấu trúc mạng cho phần truy nhập vô tuyến phần mạng lõi 1.2 Tình hình phát triển công nghệ 3G giới Việt Nam 1.2.1 Tình hình phát triển 3G giới Cho đến tháng 8/2005, giới đà cã 45 n­íc (vµ vïng l·nh thỉ) cÊp tỉng céng 151 giấy phép kinh doanh thông tin di động hệ thứ ba (3G) Điểm qua vùng, số nước phát triển Châu Âu Nhật Bản đà cấp phép sớm, nước vùng lÃnh thổ phát triển bắt đầu cấp phÐp, cã nhiỊu n­íc ch­a cÊp giÊy phÐp nµo Nh­ng giấy phép 3G chuyển dịch sang nước vùng lÃnh thổ phát triển Châu á, Châu Phi Châu Âu Việc cấp giấy phép 3G nước chuyển dịch từ phương thức phát mÃi sang phương thức gọi thầu Dịch vụ 3G phát triển theo dạng bậc thang Việc đánh giá tổng hợp mặt mức độ ứng dụng, quy mô hộ dùng, độ hoàn thiện máy đầu cuối, việc xây dựng mạng lưới sử dụng dịch vụ v.v 3G, cho thấy dịch vụ 3G vùng giới thể phát triển theo dạng bậc thang Dịch vụ 3G Nhật Bản Hàn Quốc phát triển cao Nhờ có thúc đẩy phủ thái độ tích cực nhà kinh doanh, dây chuyền công nghiệp 3G hai nước bắt đầu phát triển sớm; việc kích thích thị trường thời gian đầu tốt, ng­êi dïng cịng tha thiÕt víi dÞch vơ míi Sù phát triển dịch vụ 3G Châu Mỹ (chủ yếu nước Mỹ) tương đối chậm chạp, lạc hậu phạm vi toàn cầu Bốn nhà khai thác dịch vụ vô tuyến chủ yếu Mỹ gần bắt đầu cung cấp dịch vụ 3G, mạng lưới phủ sóng thành phố lớn Mức độ phát triển chung thị trường thông tin di động nước Tây Âu cao, mức phổ cập dịch vụ di động lên đến khoảng 90%, nhà khai thác truyền thống triển khai dịch vụ 3G tương đối thận trọng, mà phát triển tương đối chậm chạp Các nước vùng lÃnh thổ Trung Đông Âu Đông - Nam phần lớn giai đoạn chuẩn bị cho 3G Số hộ dùng 3G phân bố không Phân tích theo khu vực, vào năm 2004, 50% số hộ dùng 3G toàn cầu Nhật Bản Hàn Quốc, gần 20% Italia, 16% Anh quốc Mức độ phát triển dịch vụ 3G Nhật Bản Hàn Quốc, hai nước Châu á, chiếm hàng đầu giới, dịch vụ 3G đa số nước khu vực giai đoạn chuẩn 82 4.4.5.2 Mạng lõi chuyển mạch kênh 3G Mobifone theo chuẩn 3GPP R4/5 HNI HLR pair AUC HCMC HLR pair AUC 12M 2.8M PSTN/ ISDN MSC-S MSC-S MSC-S MSC-S MSC -S MSC -S MSC -SMSC -S MSC-S MSC-S MSC-S MSC-S MSC -S MSC MSC -S -SMSC -S GMSC GMSC IP Backbone MGW MGW MGW HANOI MGW MGW MGW DANANG MGW MGW MGW HCMC Trong giai đoạn đầu triển khai theo chuẩn 3GPP-R99 Phần mạng lõi bao gồm chuyển mạch kênh phần chuyển mạch gói Sang giai đoạn 3GPP-R4/5, mạng lõi chuyển sang hoàn toàn IP, truyền ATM Lúc vai trò mạng truy cập vô tuyến giao diện vô tuyến 3G Mạng lõi IP tương thích với công nghệ truy nhập vô tuyến Các gọi từ mạng chuyển mạch kênh chuyển sang gói IP Ví dụ gọi GSM truyền thống từ PSTN thay băng gäi VoIP qua MGW mµ BSS kÕt nèi tíi vµ IMS thực chức thống để xử lý gọi VoIP 83 4.4.5.2 Phần mạng chuyển m¹ch gãi Mobifone theo chuÈn 3GPP - R4/5 Internet Pre-Paid System APN Hanoi/Danang HCMC Gi GGSN Gn/Gi IP Backbone Gn Gb/IP SGSN Gb/IP SGSN SGSN RNC RNC BSC BSC Node B UTRAN BTS GERAN Node B UTRAN BTS GERAN Trong giai đoạn phần chuyển mạch gói với nút SGSN GGSN GPRS sử dụng lại hoàn toàn chức đà thay đổi, chức quản lý di động phân chia RNC SGSN Đó điểm khác biệt so với 2G chức SGSN quản lý di động 4.5 Một số thiết bị mạng 3G Siemens 4.5.1 Media Gateway: CMX-3500 CMX - 3500 thiết bị cổng đa phương tiện cho mạng lõi di động chuyển mạch kênh Sự tách biệt truyền dẫn điều khiển cho phép nhà vận hành khai thác triển khai mạng tèi ­u tõ CAPEX vµ OPEX CMX -3500 cung cÊp chức 84 truyền tải, điều khiển gọi thực MSC server Mặc dù vị trí điều khiển xa CMX-3500 phần tích hợp MSC việc quản trị, khai thác vận hành bảo dưỡng thực đầy đủ qua MSC điều khiển Điều làm giảm tối thiểu nút phức tạp mạng tối ưu cho cá nhân vận hành bảo dưỡng O&M Không cần phải quản lý chỗ, CMX -3500 cho phép chuyển mạch chỗ hai loại gäi tõ mobile tíi mobile vµ cc gäi tõ mobile tới PSTN qua mạng khác toàn cầu Điều làm tối ưu dung lượng kết nối BSC phục vụ MSC điều khiển Chỉ có lưu lượng chuyển tiếp gọi tới thiết bị mạng có liên kết mạng Chức cho dịch vụ liệu định tuyến tới MSC, thiết bị đặt MSC Cung cấp chức đầy đủ cho chuyển mạch chỗ, không cần thiết vị trí đầu xa GSM MWG có đầy đủ chức tuỳ thuộc vào MSC điều khiển đặc biệt trường hợp nhỏ Ưu điểm ã CAPEX giảm việc lắp đặt MWG thay MSC đầu xa ã Quản trị vận hành bảo dưỡng mạng giảm phức tạp cho nút đà có đầy đủ MSC điều khiển ã Tối ưu hoá vị trí giá thành cho trạm đầu xa ã Mở rộng mạng nâng cấp tính dễ dàng nhanh chóng so với thêm vào MSC ã Dễ dàng triển khai cho mạng UMTS với chuẩn R4 Tính ã Giải pháp giống MSC với đài vệ tinh mở vùng rộng 85 ã Chuyển mạch chỗ cho gọi từ máy di động tới máy di động, từ máy di động đến mạng mặt đất công cộng PSTN mạng khác mà không cần quản trị phức tạp ã Liên kết kết nối MSC GSM MGW: TDM kết nối tới đài vệ tinh ã Dung lượng cực đại 2400 Erlang ã Một Rack trang bị đầy đủ với 64 LTG ã Kính thước Rack 770/500/2130mm(W/d/h) ã Khoảng nhiệt độ 00 C - 45 C P P P P 4.5.2 Media Gateway: CMG-3500 Thiết bị cổng đa phương tiện cho tất loại mạng IP, ATM TDM Siemens CMG-3500 thiết bị cổng đa phương tiện vô tuyến đại cho 3G(UMTS) 2G(GSM) Nó cung cấp kết nối từ đầu cuối tới đầu cuối liên kết nhiều hoạt động cho dịch vụ thoại kiểu mạng di động kết nối tới mạng cố định CMG-3500 loại thiết bị đa năng, điều khiển với điều khiển siemem điều khiển c¸c h·ng kh¸c víi c¸c giao diƯn theo chn cđa Dựa vào khẳ linh hoạt cấu hình với nhà vận hành mạng tất công nghệ mạng xương sống quan trọng Nó hoạt động điểm kết nối đơn tới RAN Thiết bị cổng đa phương tiện 2G/3G hỗ trợ giao diện trực tiếp tới mạng PSTN, định tuyến lưu lượng thoại chỗ Chỉ có điều khiển gọi liên quan đến tin báo hiệu phải truyền kết nối tới MSC server Tuỳ thuộc vào vai trò mạng, có hai kiển thiết bị cổng thoại MGW khác biệt CSMGW (Circuit Switching Media Gateway) PSTN -MGW( thiết bị cổng mạng chuyển mạch công cộng) giải pháp Siemem hai kiểu MGW, hai kiểu tách biệt kết hợp đồng thời nút vật lý 86 Tính ã Độ sẵn sàng dịch vụ 99, 999% ã Không có tín hiệu lỗi ã Khả khả biến cao từ 250 -11.000 Erl trạm cho MGW ã Lên tới 2.000 kênh card chuyển mà ã IP/ATM/TDA hỗ trợ song song cổng đơn, khả truyền tảI linh hoạt cho dịch vụ thoại ( kết hợp tất kiểu mạng) ã Các giao diện đa tuỳ thuộc vào 3GPP R4, R5, R6 ã Hỗ trợ cho IPv6, Ipv4 IW • ChuyÓn m· (NB-AMR, WB - AMR, G.711, G.729) • Hỗ trợ tất tính năng: dịch vụ hội nghị, thông báo phức hợp, LI, CS , dịch vụ liệu dịch vụ bổ sung Ưu điểm: ã Thời gian ngắn dẽ dàng để phát triển loại bỏ thành phần HW SW ã Một chuẩn chung cho tất kiểu MGW ( CS-MGW, IMS-MGW) đường truyền băng rộng NGN MGW ã Lý tưởng cho vùng phủ sóng mạng di động định số tính khác 4.5.3 Node B: NB - 861 Thiết bị mạng truy nhập vô tuyến: 3G - WCDMA/HSDPA NB-861 trạm gốc liên kết lớn UMTS phù hợp với vị trí trời, nơi có nguồn AC DC không ổn định Nó dựa chuẩn hệ thứ ba cña siemens khung HW node B 87 NB 861 sư dơng giao diƯn sè míi (CPRI giao diƯn v« tuyến công cộng chung) thành phần băng tần gốc thành phần RF Node B NB-861 ®­ỵc sưa dơng triĨn khai cho vïng phđ sãng cã mật độ di động cao, lưu lượng liệu cao, cell nhỏ dung lượng cao triĨn khai NB 861 cã thĨ phđ sãng vïng mµ nhà khai thác cần, đặc biệt trường hợp mạng UMTS triển khai nhanh Chức nút B hoàn thiện kết hợp với đổi nguồn cung cấp AC/DC acquy dự phòng Dựa vào bố trí mạng UMTS dễ dàng triển khai vùng nông thôn vùng mà nhà vận hành đối mặt với vấn đề khó khăn vị trí Tính ã Có tới 2/2/2 rack ã Có 480 kênh ã Khả phát 30W - 40W sector ã HSDPA lên tới 14,4 Mbps truyền liệu Ưu điểm ã Với kinh nghiệm từ hƯ NB-420, NB -44x vµ thÕ hƯ NB 860, NB 88x sản xuất sản phẩm NB 861 độ tin cậy cao ã Trong lượng nhẹ kích thước nhỏ dễ dàng triển khai đưa mạng nhanh an toàn ã Khái niệm chủng loại giảm số lượng thành phần để phận máy hỏng, đơn giản cho việc đào tạo nhân viên phục vụ ã Giảm tiêu thụ công suất công nghệ khuếch đại công suất hiệu modul tích hợp cao 88 4.5.4 Nút hỗ trợ dịch vị GPRS cổng GGSN: CPG-3300 Thiết bị sử dụng cho mạng lõi di động chuyển mạch gói Trạm cổng IP GGSN- 3300 tập trung chức IP, để đạt tính tương thích liên kết mạng đại hoạt động, MNO chấp nhận GGSN để cung cấp thiết lập hoàn toàn chức IP thông minh vùng biên mạng MNO, GGSN thường gọi cổng cho mạng IP GGSN có tính IP rõ rệt Để đạt việc liên kết mạng ®¹i, MNO chÊp nhËn GGSN ®Ĩ cung cÊp sù thiÕt lập hoàn hảo tính IP Khả định cỡ mạng cao phù hợp với nhiều loại dung lượng CPG -3300 phân bổ địa khách hàng đầu cuối từ thấp tới cao, yêu cầu dung lượng lên tới 1,200,000 phiên người sử dụng hoạt động GGSN Như nút đơn, mà cấu trúc chấp nhận nhiều loại Card GGSN Vì GPG -3300 thích hợp nhiều yêu cầu dung lượng, bắt đầu đưa vào triển khai nhiều mức thiết lập cấu hình phát triển đầy đủ cho mạng hoạt động Đưa độ tin cậy cao Siemens thiết kế giải pháp GGSN có khả loại trừ điểm đơn lỗi, dựa vào dự phòng chassis, nguồn cung cấp, card đường truyền card GGSN, CPG - 3300 ®­a møc tin cËy đạt tới độ khả dụng 99,999% Thêm vào đó, CPG 3300 có tính dự phòng tiên tiến, bảo vệ tốt việc phiên người sử dụng, thông tin toán điểm làm việc 89 IP thông minh chức di động CPG-3300 IP có tính thông minh tính mạng cá nhân ảo (VPN), hỗ trợ chất lượng dịch vụ (QoS) tính an toàn, mang đến lợi ích cho nhà khai thác mạng Giải pháp gói thông minh (IPS) Được thiết kết để làm tăng thêm chức GGSN chuẩn, giải pháp gói thông minh Siemens tích hợp dịch vụ IPS-3300 nội dung chức toán Ưu điểm: ã Định cỡ mạng lên tới 1,200,000 phiên người sử dụng hoạt động ã Phần cứng chuyên dụng hỗ trợ thực trì dẫn đầu thị trường ã Có độ tin cậy cao, độ sẵn sàng đạt 99,99% ã Bảo vệ chống lại phiên người sử dụng hoạt động đị toán cước liệu ã Giải pháp quản lý mạng tích hợp giảm OPEX ã Thực cho mạng UMTS tốc độ cao hỗ trợ cho HSDPA ã Dễ dàng nâng cấp tới IPS 3300, giải pháp gói thông minh Siemens Các tính năng: ã Hỗ trợ GTPv0 (GPRS) GTPv1 (UMTS) ã Các giao thức định tuyến IP (RIP,OSPF, IS-IS, EIGRP, BGP-4) ã Hỗ trợ chuyển mạch nhÃn đa giao thức MPLS ã Tính an toàn ã Tính QoS (UMTS, thời gian thực ) 4.5.5 Nút hỗ trợ dịch vụ GPRS, SGSN: CPX-5000 Nút hỗ trợ dịch vụ (SGSN) 90 CPX -5000 siemens chịu trách nhiệm cho phân phối liệu gói từ tới trạm di động bên vùng phục vụ Nó dựa chuẩn di động IP siemens chuẩn ATM đa dịch vụ Các tính CPX 5000 bao gồm hỗ trợ chất lượng dịch vụ, điều khiển luồng điều khiển tải, kiểm tra đăng ký thuê bao, quản lý phiên, toán giá trị phụ thuộc chuyển mạch giá thời gian, điểu khiển SMS chức bảo mật, nhật thực thuê bao, tình trạng liệu, thông tin người sử dụng Độ định cỡ mạng tốt độ sẵn sàng đáng quan tâm Thận lợi nhà khai thác mạng khả định cỡ mạng, dạng mudul, độ sẵn sàng CPX - 5000 Để tăng công suất xử lý, thêm vào xử lý cắm thêm vào xử lý chÝnh hai bé phËn nhËn d¹ng bé xư lý chính, bị lỗi phận dự phòng thực điều khiển Và mực độ lỗi phục hồi xử lý mức tác động đến dịch vụ thấp Ưu mạng liệu di động hệ CPX-5000 thiết kế cho yêu cầu hai mạng 2G 3G, chắn bảo đảm cho đầu tư, khả định cỡ mạng theo chuẩn phần cứng Có khả tích hợp hàng trăm ngàn thuê bao dịch vụ truyền liệu Ưu điểm ã Tạo giá trị dựa tính cước cho dịch vụ gói ã Thêm vào ARPU từ dịch vụ chuyển mạch gói ã Hiệu cho việc sử dụng nguồn tài nguyên vô tuyến cho dịch vụ liệu ã Các dịch vụ thông minh dịchvụ trả trước (CAMEL) 91 ã Liên kết vận hành mạng chuyển mạch kênh chuyển mạch gói ( giao diện Gs) Các tính ã Kết hợp chức như: ã Quản lý di động chức an toàn ã Chặn hợp pháp quản lý phiên ã Truyền liệu gói hỗ trợ chất lượng dịch vụ QoS điều khiển luồng tải ã Điều khiển SMS giá trị toán phụ thuộc chuyển mạch tính cước theo thời gian 4.5.6 Trung tâm chuyển mạch di động: CMX - 5000 Loại thiết bị mạng lõi di động chuyển mạch kênh Trung tâm chuyển mạch di ®éng m¹ng lâi tÝnh ho¹t cao phơc vơ cho m¹ng UMTS CMX -5000 thiết bị trung tâm chuyển mạch di động siemen phục vụ cho mạng UMTS Nó dựa độ tin cậy cao trường tiêu chuẩn ATM từ siemen Nó kết hợp tất tính phức tạp trung tâm chuyển mạch di động phục vụ tính gọi, cổng báo hiệu cổng báo hiệu chuyển vùng cho chuyển vùng mạng R99 R4/R5 Nó thực chức điều khiển cổng đa phương tiện tính trạm cổng đa phương tiện tích hợp cho lưu lượng chuyển mạch kênh Điều khiển cộc gọi báo hiệu CMX -5000 phân chia đầy đủ tính điều khiển gọi báo hiệu cho thoại TDM, IP, ATM Nó ước tính báo hiệu mạng người dừng chuyển đổi vào mạng với độ tin cậy cao tới mạng mạng 92 hiệu Thanh ghi định vị thường trú lưu trữ liệu thuê bao di động liệu dịch vụ khác CMX -5000 cung cấp tất chức cần thiết cho mạng tới mạng liên kết mạng Các tính bao gồm chuyển vùng tất kiểu chuyển giao (UMTS/UMTS, UMTS/GSM, UMTS/GPRS) phục vụ chuyển giao, đảm bảo phục vụ gọi mạng 2G 3G, hỗ trợ đầy đủ chất lượng dịch vụ cho chuyển mạch gói, tính cước UMTS, tính cước nóng, an toàn mạng UMTS Hỗ trợ GSM GPRS Siemens CMX –5000 cã tÝnh hiƯu qu¶ kinh tÕ nâng cao đổi thiết bị tồn mạng, tiết kiệm giá thành đầu tư, có linh hoạt cao liên quan đến sở hạ tầng mạng khác yêu cầu nhà vận hành khai thác CMX 5000 cung cấp hỗ trợ đầy đủ GSM GPRS tính UMTS Sự đặt thuê bao mạng GSM UMTS cïng mét nót CMX-5000 lµ cã thĨ 4.5.7 Bộ điều khiển mạng vô tuyến: RNC 750 Thiết bị truy nhập vô tuyến di động: 3G - W-CDMA/HSDPA Trong mạng truy nhập vô tuyến (UTRAN), RNC nút trung tâm giao diện với nút B mạng lõi UMTS Nó cung cấp thông báo truy nhập vô tuyến cho truyền tải liệu người sử dụng, quản lý nguồn tài nguyên vô tuyến điều khiển di động RNC -750 sản phẩm RNC UTRAN FDD siemens, dựa chuẩn chuyển mạch thương mại thêm vào mudul trung kế để cung cấp chức cho mạng UTRAN Tiết kiệm CAPEX OPEX với RNC-750 93 RNC bảo đảm độ tin cậy độ sẵn sàng cao, dễ dang thử nghiệm đảm bảo ổn định hệ thống cao Dựa tích hợp modul kết nối khung trung kế dung lượng cao, RNC -750 cung có cấu hình yêu cầu Rack RNC -750 dễ dàng tương thích với tất chuẩn UMTS đặc biệt 3GPP modul cấu trúc định cỡ RNC -750, có khả truyền tải lưu lượng cao Các tính năng: ã Định cỡ mạng linh hoạt ã Cấu hình bao gồm rack ã Khả xử lý gọi cao cho tính tuyến gọi lưu lượng chuyển mạch kênh ã Khả kết nối tới 512 nút B ã Chuẩn bị cho HSDPA ã Độ sẵn sàng độ tin cậy cao Ưu điểm: ã Hỗ trợ dịch vụ UMTS với loại chất lượng dịch vụ tốt ã Độ ổn định cao đà qua thử nghiệm ã khả định cỡ mạng cao kết nối nút B thông thoại /dữ liệu từ giá trị nhở tới lớn ã Hỗ trợ kết nối nút B cao với luồng thoại/dư liệu thấp ã Hỗ trợ tất loại giao diện cần cho triển khai khác (E1, STM-1) ã Độ ổn định độ sẵn sàng cao cấu trúc RNC dự phòng c ã Giải pháp mạng cho toàn IP 94 Kết luận kiến nghị triển khai Sau thời gian nghiên cứu làm việc nghiêm túc, với nỗ lực thân với hướng dẫn nhiệt tình thầy giáo em đà hoàn thành luận văn theo mục tiêu đà đề với nội dung sau: Luận văn đà đưa tổng quan cộng nghệ WCDMA mạng UMTS phân tích phương án, lưa chọn phương án công nghệ phát triển mạng, tập trung xác định chuyển đổi phù hợp cho phần mạng lõi mạng truy nhập vô tuyến, tính toán thông số kỹ thuật cho mạng truy nhập vô tuyến đưa thiết kế sơ cho việc phát triển mạng Mobifone, đặc biệt phân tích kỹ bước chuyển đổi dựa công nghệ WCDMA(3G) hệ thống đà triển khai nhiều nước triển giới xu hướng phát triển giới, nhà khai thác sử dụng công nghệ GSM Để có đề xuất kỹ thuật chi tiết cho phương án công nghệ, luận văn đà tổng hợp tình hình đưa nhận định cụ thể bối cảnh chung 3G giới Việt Nam thời điểm dự kiến bắt đầu triển khai Trong đà đưa ba giải pháp thực triển khai mạng 3G cho Mobifone Mỗi giải pháp có đặc trưng riêng, nhiên với ưu khả tận dụng tối đa sở hạ tầng mạng GSM có phương án 3GPP R99 chọn cho khả triển khai ban đầu hiệu nhất, đảm bảo bước đầu đáp ứng nhu cầu loại hình dịch vụ, đảm bảo an toàn đầu tư (hoàn toàn sử dụng lại phần tử chức cũ mạng như: quản lý di động, nhận thực thuê bao, kiểm soát dịch vụ ), kích thích nhu cầu khách hàng yếu tố định đảm bảo hiệu kinh tế cho nhà khai thác triển khai 3G thực 95 Trên kết luận đề xuất mạng thông tin di động hệ thứ 3, phù hợp với xu hướng phát triển nhà khai thác GSM (2G) nói chung mạng viễn thông Mobifone nói riêng Trong phạm vi đề tài đưa phướng án, lựa chọn giải pháp công nghệ, mạng tính toán dung lượng mạng sơ bộ, để đề tài vào thực tế cần phải có khảo sát cụ thể cho khu vực địa bàn, mật độ thuê bao nhu cầu thực tế thuê bao để đảm bảo hai yếu tố công nghệ yếu tố kinh tế đem lại hiệu cao Một lần em xin cảm ơn thầy giáo: TS, Nguyên Văn Khang thầy cô giáo khoa điện tử viễn thông hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành luận văn Vì thời gian có hạn, phương tiện tìm hiểu nghiên cứu thiếu thốn, cộng với kinh nghiệm kiến thức thân nhiều hạn chế nên tránh khỏi thiếu sót Em xin trân trọng tiếp thu ý kiến đóng góp thầy giáo bạn quan tâm đến vấn đề để luận văn thêm hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn 96 Tài liệu tham khảo Tiếng Việt TS Nguyễn Phạm Anh Dũng, (2001), Thông tin di động hệ 3, Nhà xuất Bưu điện TS Nguyễn Phạm Anh Dũng, (2003), cdmaOne cdma 2000, Nhà xuất Bưu điện TS Đặng Đình Lâm, (2004), Hệ thống thông tin di động 3G xu hướng phát triển, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật TS Đặng Đình Lâm, (2003), Chương trình nghiên cứu khoa học phát triển công nghệ thông tin truyền th«ng KC.01, VNPT U TiÕng Anh CDMA RF System Engineering,(1998), Artech House Global Engineering Documents-USA, (1999), TIA/EIA-95-B Keiji Tachikwa, (2002), W-CDMA Mobile Communications System, John Wiley & Sons LTD NEC , (2001) , Radio Network Planning For CDMA Systems NEC , (2001), W-CDMA introduction 10 Trang web www.IMT-2000.org, (2002), IMT-2000 Project 11 Trang web www.siemems.com 18TU U18T ... thống thông tin di động CDMA băng rộng (WCDMA) theo chuẩn IMT-2000 Xuất phát từ định hướng này, luận văn đề cập đến (Nghiên cứu công nghệ WCDMA ứng dụng cho phát triển mạng thông tin di động Mobifone) ... cấp mạng GSM(2G) lên WCDMA( 3G) để ứng dụng cho phát triển mạng thông tin di động Mobifone 1.1.2 Nhiệm vụ đề tài Đánh giá tình hình phát triển công nghệ mạng 3G giới Việt Nam nêu lên cần thiết phát. .. thiết phát triển 3G Việt Nam Tổng quan công nghệ WCDMA mạng UMTS phân tích trình phát triển để nâng cấp mạng GSM (2G) lên mạng WCDMA (3G) Đưa phương án thực phát triển mạng GSM lên 3G cho Mobifone,