Thiết kế mạng thông tin di động toàn quốc

giáo dục đào tạo tr-ờng Đại học bách khoa hà nội NguyÔn Hồng Thuỷ Thiết kế mạng thông tin di động toàn quốc Sử dụng công nghệ w-cdma *** Luận văn thạc sỹ điện tử - viễn thông Hà Nội, 2005 giáo dục đào tạo tr-ờng Đại học bách khoa hµ néi Ngun Hång Thủ Thiết kế mạng thông tin di động toàn quốc Sử dụng công nghệ w-cdma *** Chuyên ngành: Điện tử Viễn thông Luận văn thạc sỹ điện tử - viễn thông Ng-ời h-ớng dẫn khoa học: TS Nguyễn đức thuận Hµ Néi, 2005 MỤC LỤC Lời nói đầu Chương Tổng quan thông tin di động 3G W-CDMA 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Lịch sử xu phát triển thông tin di động……… ………………5 Các yêu cầu hệ thống thông tin di động hệ thứ ba … Phân bố phổ tần cho IMT-2000…………………………………….….…8 Lộ trình phát triển từ hệ thống thơng tin di động hệ hai sang hệ thống thông tin di động hệ thứ ba………………………………………… Hệ thống thông tin di động hệ ba W-CDMA……………………… 10 Chưong Cấu trúc hệ thống thông tin di động W-CDMA 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.6 Cấu trúc tổng quát hệ thống thông tin di động WCDMA ……… …12 Chức phần tử hệ thống W-CDMA……………….…13 Giao diện phần tử hệ thống W- CDMA…………… ….17 Giao diện vô tuyến W-CDMA…………………….…… … ….…25 Các kênh truyền tải…………………………………………….….…….27 Điều khiển công suất chuyển giao W-CDMA…………………31 Thiết lập gọi hệ thống W-CDMA………………… …33 Chương Quy hoạch tối ưu hoá mạng WCDMA 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 Mở đầu……………………………………………………………….…37 Suy hao đường truyền……………………………………………… …38 Phân tích vùng phủ vơ tuyến…………………………………… ……47 Phân tích dung lượng vô tuyến………………………………… …….56 Quy hoạch dung lượng vùng phủ……………………………… …68 Quy hoạch mạng truy nhập vô tuyến………………………………… 70 Tối ưu mạng……………………………………………………………76 Nhiễu nhà khai thác………………………………….…….…77 Chương Ứng dụng thực tiễn - Đề xuất kế hoạch kỹ thuật thiết lập mạng TTDĐ W-CDMA toàn quốc 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 Đặt vấn đề……………… …………………………………………… 79 Lập kế hoạch phát triển mạng ………………………………………… 80 Thiết kế cấu trúc mạng lõi hệ thống điều khiển trạm gốc………… 83 Thiết kế mạng vơ tuyến kế hoạch phủ sóng……………………….…87 Phương án truyền dẫn………………………………………………… 96 Luận văn Tốt nghiệp Cao học ĐT-VT 03/20/18 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 Kế hoạch cung cấp dịch vụ CDMA…………………………… ….97 Hệ thống tính cước chăm sóc khách hàng……………………………98 Xây dựng hệ thống cơng nghệ thơng tin tích hợp………………… …100 Vận hành bảo dưỡng……………………… ……………….… …101 Chuyển vùng quốc tế ………………………………………………….101 Mục tiêu quản lý chất lượng dịch vụ………………………………… 102 Các vấn đề kỹ thuật khác triển khai mạng………………………….103 Kết luận Phụ lục Giới thiệu phần mềm MAP-Info sở liệu đồ thiết kế Cell-BTS phủ sóng WCDMA tồn quốc Giới thiệu Sử dụng chương trình Mơ tả giao diện ví dụ đồ cell Đề mơ chương trình liệu đồ Cell-BTS Phụ lục • Danh mục hình vẽ bảng biểu • Thuật ngữ chữ viết tắt • Tài liệu tham khảo Luận văn Tốt nghiệp Cao học ĐT-VT 03/20/18 LỜI NÓI ĐẦU Công nghệ W-CDMA đánh giá lựa chọn tối ưu cho hệ thống thông tin di động hệ thứ ba IMT-2000 Giao diện vô tuyến sở CDMA băng rộng tạo hội thiết kế hệ thống có đặc tính đáp ứng yêu cầu hệ thống di động hệ ba Những đặc tính chủ yếu hệ thống di động sử dụng W-CDMA là: ✓ Cải thiện hệ thống di động hệ hai: dung lượng, vùng phủ sóng ✓ Tính linh hoạt cao dịch vụ ✓ Thực truy nhập gói hiệu tin cậy ✓ Tính linh hoạt cao vận hành: hỗ trợ hoạt động không đồng trạm gốc nên triển khai thuận lợi nhiều môi trường Sử dụng kỹ thuật tiến chẳng hạn sử dụng kỹ thuật anten thông minh Trong bối cảnh công nghệ thị trường viễn thông di động giới phát triển bùng nổ đặc biệt Việt Nam, sau nhà nước cấp phép thêm cho nhà cung cấp dịch vụ di động mới, mục đích đề tài luận văn sâu vào nghiên cứu, tìm hiểu vấn đề cốt lõi W-CDMA mạng di động 3G, qua ứng dụng thực tiễn đề xuất kế hoạch kỹ thuật cho mạng toàn quốc sử dụng W-CDMA Nội dung chủ yếu luận văn bao gồm: - Tổng quan hệ thống thông tin di động hệ thứ ba W-CDMA - Cấu trúc mạng thông tin di động hệ thứ ba W-CDMA - Qui hoạch tối ưu hoá mạng W-CDMA - Ứng dụng thực tiễn “Đề xuất kế hoạch kỹ thuật thiết lập mạng thơng tin di động W-CDMA tồn quốc” - Phần phụ lục giới thiệu demo chương trình Map-info liệu đồ thiết kế cell-BTS cho mạng đề xuất Quá trình thực luận văn, em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo, Tiến Sĩ Nguyễn Đức Thuận tận tình hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành luận văn Luận văn Tốt nghiệp Cao học ĐT-VT 03/20/18 Tôi xin cảm ơn cán số quan Cục KTNV I Bộ Công An, công ty cung cấp dịch vụ viễn thông di động (VMS, Hanoi Telecom, Viettel), nhà sản xuất thiết bị (Erisson, Lucent, Alcatel) số bạn bè, đồng nghiệp có nhiều giúp đỡ tơi tìm hiểu, nghiên cứu cơng nghệ, mạng lưới thơng tin di động có nhiều góp ý quí báu Nội dung nghiên cứu luận văn đặt vấn đề rộng nghiên cứu khoa học công nghệ thiết kế ứng dụng thực tiễn, bối cảnh cơng nghệ phát triển nhanh chóng khó khăn thực tế nghiên cứu, khảo sát, thời gian có hạn nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Em kính mong thầy giáo hướng dẫn, thầy thuộc hội đồng bảo vệ luận văn cao học ngành Điện tử - Viễn thơng Đại học Bách khoa Hà Nội góp ý để em hồn thiện tốt chương trình nghiên cứu, phần ứng dụng thực tiễn vào công tác mai sau Luận văn Tốt nghiệp Cao học ĐT-VT 03/20/18 Chương TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ BA W-CDMA 1.1 Lịch sử xu phát triển thông tin di động Thông tin di động không ngừng phát triển ngày đòi hỏi kỹ thuật tiên tiến cơng nghệ cao Việc sử dụng sóng vơ tuyến để truyền thông tin diễn lần vào cuối kỷ 19 Kể từ trở thành công nghệ ứng dụng rộng rãi thông tin quân đội sau thông tin vô tuyến công cộng Sau nhiều năm phát triển, thông tin di động trải qua giai đoạn phát triển quan trọng Từ hệ thống thông tin di động tương tự hệ thứ đến hệ thống thông tin di động số hệ thứ hai, hệ thống thông tin di động băng rộng hệ thứ ba triển khai ngày rộng giới hệ thống thông tin di động đa phương tiện hệ thứ tư nghiên cứu số nước Dịch vụ chủ yếu hệ thống thông tin di động hệ thứ thứ hai thoại dịch vụ hệ ba thứ tư phát triển liệu, video đa phương tiện Để đáp ứng nhu cầu ngày tăng dịch vụ thông tin di động nên từ đầu năm 1990 người ta tiến hành nghiên cứu hệ thống thông tin di động hệ thứ ba ITU-R tiến hành cơng tác tiêu chuẩn hố cho hệ thống thơng tin di động tồn cầu IMT-2000 Ở Châu Âu, ETSI tiến hành tiêu chuẩn hoá phiên hệ thống với tên gọi UMTS Hệ thống làm việc dải tần MHz cung cấp nhiều loại dịch vụ bao gồm từ thoại, số liệu tốc độ thấp có đến dịch vụ số liệu tốc độ cao, video đa phương tiện Tốc độ liệu cực đại người sử dụng lên tới 2Mbps Tốc độ cực đại có pico nhà, dịch vụ với tốc độ 14,4 Kbps đảm bảo cho thông tin di động thông thường ô micro Người ta nghiên cứu hệ thống thông tin di động tự hệ thứ tư có tốc độ cho người sử dụng lớn Mbps Ở hệ thống di động băng rộng (MBS) sóng mang sử dụng bước sóng mm, độ rộng băng tần 64GHz dự kiến nâng tốc độ người sử dụng đến STM-1, 155 Mbps Ở nước ta, với phát triển mạnh mẽ viễn thơng nói chung, năm gần thông tin di động đời tất yếu khách quan Luận văn Tốt nghiệp Cao học ĐT-VT 03/20/18 nhằm đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin thời kỳ đổi đất nước Vào thời kỳ ban đầu, xuất số mạng thông tin di động mạng nhắn tin ABC, mạng nhắn tin tồn quốc có tính chất thử nghiệm cho công nghệ thông tin di động Việt Nam Sau đó, vào tháng 3/1993, mạng điện thoại di động MobiFone sử dụng kỹ thuật số GSM triển khai thức đưa vào hoạt động Việt Nam Tháng 6/1996, mạng Vinaphone đời tồn song song với mạng VMS Cho đến nay, số thuê bao hai mạng tăng nhanh Năm 2002, Saigon Postel triển khai mạng thông tin di động CDMA 800 Mhz Đến đầu năm 2005,Viettel triển khai mạng GSM 900 Mhz, VP Telecom triển khai mạng WLL CDMA băng tần 450 Mhz Hanoi Telecom lên kế hoạch triển khai mạng cdma2001x băng tần 800 Mhz 1.2 Các yêu cầu hệ thống thông tin di động hệ 1.2.1 Những mục tiêu chưa thực hệ thống thông tin di động hệ thứ hai Hệ thống thông tin di động hệ hai chưa thực mục tiêu ban đầu đề ra, đáp ứng nhu cầu truyền tải tốc độ cao số người sử dụng, thực hiệu số kỹ thuật IP Những nhu cầu động lực để phát triển hệ thống thông tin di động tốc độ cao hệ thống bắt đầu xuất trở thành kỹ thuật trung gian độ sang hệ thống thông tin di động hệ ba Sau mục tiêu mà hệ thống thông tin di động hệ thứ hai chưa đạt được: ✓ Chưa hình thành hệ thống tiêu chuẩn thống toàn cầu ✓ Dịch vụ đơn (chủ yếu dịch vụ thoại, truyền tải thông tin ngắn đơn giản) ✓ Khơng thể thực tồn cầu: tiêu chuẩn phân tán bảo hộ kinh tế nên thống toàn cầu chuyển vùng toàn cầu ✓ Dung lượng thông tin không đủ 1.2.2 Các yêu cầu hệ thống thông tin di động hệ ba Sự phát triển hệ thống thông tin di động hệ thứ ba việc giải vấn đề mà hệ thống thông tin di động hệ thứ hai chưa thực cịn phải có khả đáp ứng yêu cầu ngày tăng Luận văn Tốt nghiệp Cao học ĐT-VT 03/20/18 người khả truyền số liệu Vì vậy, hệ thống thông tin di động hệ thứ ba phải thực mục tiêu sau: a) Tiêu chuẩn thống tồn cầu b) Có khả truyền tải đa phương tiện Hệ thống thông tin di động tương lai thực truyền tải dịch vụ hình ảnh tốc độ thấp tốc độ cao 2Mbps c) Tăng dịch vụ chuyển mạch gói Hệ thống thơng tin di động hệ thứ hai có phương thức chuyển mạch kênh truyền thống, hiệu suất kênh tương đối thấp Trong đó, hệ thống thơng tin di động hệ thứ ba tồn đồng thời chuyển mạch kênh chuyển mạch gói d) Tăng phương thức truyền tải không đối xứng Do dịch vụ số liệu WWW có đặc tính khơng đối xứng: truyền tải đường lên thường cần vài nghìn bit/s, cịn truyền tải đường xuống cần vài trăm nghìn bit/s Trong đó, hệ thống thơng tin di động hệ thứ hai hỗ trợ dịch vụ đối xứng e) Khả tăng cường số liệu Hệ thống thông tin di động tương lai nâng cao phương diện WWW khả truyền số liệu so với hệ thống thông tin di động hệ thứ hai f) Chất lượng truyền chất lượng dịch vụ không thua mạng cố định Hệ thống thông tin di động tương lai làm cho chất lượng truyền tải đạt đến gần đến chất lượng hệ thống hữu tuyến, cung cấp tốc độ truyền 144Kbps cho người xe, 384Kbps cho người Mbps cho người sử dụng nhà g) Nâng cao tuổi thọ pin máy cầm tay Cơng nghệ tích hợp tiêu hao cơng suất thấp nghiên cứu hi vọng ứng dụng hệ thống thông tin di động hệ Kỹ thuật tích hợp silic xạ tần hướng phát triển quan trọng khác giảm thể tích, trọng lượng tổn hao lượng hệ thống Luận văn Tốt nghiệp Cao học ĐT-VT 03/20/18 h) Hiệu suất phổ cao Qua việc ứng dụng kỹ thuật như: điều khiển công suất nhanh, chuyển giao mềm, hệ thống anten thông minh… nâng cao hiệu suất phổ hệ thống cách hiệu i) Hiệu suất kênh cao 1.3 Phân bố tần số cho IMT-2000 Phân bố tần số IMT-2000 cho châu Âu, Hàn Quốc, Nhật, Trung Quốc Mỹ thể hình 1.1 Châu Âu sử dụng hệ thống hệ hai DCS 1800 băng tần 1710-1755 MHz cho đường lên 1805-1850 cho đường xuống Ở Châu Âu hầu Châu Á băng tần IMT2000 2x60 MHz (1920-1980 MHz cộng với 2110-2170 MHz) sử dụng cho W-CDMA FDD Băng tần sử dụng TDD châu Âu thay đổi, băng tần cấp phép theo giấy phép 25 MHz cho sử dụng TDD 1900-1920 2020-2025 MHz Băng tần cho ứng dụng TDD khơng cần xin phép 2010-2020 MHz Các hệ thống FDD sử dụng băng tần khác cho đường lên đường xuống, hệ thống TDD sử dụng tần số cho đường lên đường xuống Nhật sử dụng hệ thống hệ hai PDC, Hàn Quốc sử dụng hệ thống hệ hai IS-95 cho khai thác tổ ong lẫn PCS Ấn định phổ PCS Hàn Quốc khác với ấn định phổ PCS Mỹ nên Hàn Quốc sử dụng tồn phổ tần quy định IMT-2000 Nhật phần phổ tần IMT-2000 TDD sử dụng cho PHS Ở Mỹ khơng cịn phổ tần cho hệ thống thơng tin di động hệ ba Các dịch vụ hệ thống hệ ba thực sở thay phổ tần hệ thống hệ ba phổ tần hệ thống PCS hệ hai Luận văn Tốt nghiệp Cao học ĐT-VT 03/20/18 4.7.2 Q trình tính cước Lưu đồ sau mơ tả q trình tính cước: BCCS Thu thập số liệu gọi CDR Phân loại đánh giá Lập hoá đơn cước Xắp xếp xử lý khoản toán In hoá đơn Kiểm soát gian lận tín dụng Hình 4.2 Lưu đồ hoạt động tính cước 4.7.3 Tích hợp hệ thống thơng tin Trung tâm gọi Khi xử lý cước chăm sóc khách hàng, có nhiều file số liệu sinh từ nhiều thành phần mạng khác nhau, CDR, thông tin ngăn chặn gian lận, số liệu lưu lượng gửi đến BCCS OMC sử dụng giao thức gửi file lưu lượng FTAM qua kết nối liệu X.25 Những phiếu tính cước nóng gửi theo khoảng thời gian định trực tiếp từ MSC VLR đến BCCS qua đường X.25 Luận văn Tốt nghiệp Cao học ĐT-VT 99 03/20/18 Để hỗ trợ cho hoạt động điều hành khai thác, chăm sóc khách hàng tính cước, nhà khai thác thiết lập trung tâm gọi (Contact Center/ Call Center) Trung tâm gọi hệ thống thơng tin tích hợp điện thoại – máy tính CTI cho phép ứng dụng trả lời tự động IVR phân phối gọi tự động ACD, quản lý thiết lập giao dịch qua điện thoại nhà khai thác khách hàng 4.8 Xây dựng hệ thống cơng nghệ thơng tin tích hợp Một mạng thơng tin di động cần thiết phải có chiến lược xây dựng hệ thống cơng nghệ thơng tin hồn hảo Hệ thống không hỗ trợ cho việc triển khai, khai thác mạng mà cho phép mở rộng cách hiệu dung lượng mạng năm Hệ thống công nghệ thông tin nhà khai thác cần đạt yêu cầu sau: - Kiến trúc hệ thống cho phép tất thành phần tạo thành hệ thống hỗ trợ tích hợp - Cấu hình kỹ thuật cho phép dễ dàng mở rộng qui mô chức hệ thống - Có thể sử dụng giải pháp tình để kết hợp ứng dụng khác có sẵn mang lại lợi ích đặc biệt cho khách hàng Hệ thống công nghệ thông tin bao gồm thành phần chức sau: - Hệ thống hỗ trợ kinh doanh - Hệ thống cung cấp sản phẩm nội dung - Hệ thống thông tin mạng lưới, - Hệ thống hỗ trợ doanh nghiệp - Hệ thống mạng máy tính doanh nghiệp LAN, PABX, Intranet, Internet, máy tính… Luận văn Tốt nghiệp Cao học ĐT-VT 100 03/20/18 4.9 Vận hành bảo dưỡng Nhà khai thác phải sử dụng biện pháp sau để đảm bảo thành phần mạng hoạt động tốt: - Trung tâm vận hành bảo dưỡng mạng OMC với đội ngũ nhân viên đầy đủ giám sát hoạt động 7x24 thành phần mạng - Dự phòng phần cứng cho tất thành phần mạng quan trọng - Thực q trình khơi phục hệ thống, khắc phục lỗi theo mức - Dự phòng phần mềm sở liệu - Chiến lược nâng cấp phần cứng phần mềm Công tác vận hành bảo duỡng thực hiện: - Tối ưu hố phân tích hiệu mạng vô tuyến - Bảo dưỡng, sửa chữa kỹ thuật - Quản lý lỗi - Khôi phục mạng 4.10 Chuyển vùng quốc tế Chuyển vùng quốc tế cho phép người dùng di động CDMA nhà khai thác tiếp tục sử dụng dịch vụ với nhà khai thác mạng CDMA khác họ nước Nhà khai thác A Telecom phải làm việc với nhà khai thác CDMA khác giới để thiết lập dịch vụ chuyển vùng quốc tế thuê bao A nước thuê bao nhà khai thác khác đến Việt Nam Các quốc gia / lãnh thổ thoả thuận chuyển vùng giai đoạn đầu là: Úc, Trung Quốc, Hồng kông, Nhật Bản, Niu Di Lân, Hàn Quốc, Đài Loan, Thái Lan, Mỹ Thực tế, chuyển vùng quốc tế cho phép người dùng CDMA quốc gia hạn chế chuyển vùng GSM thị phần toàn cầu nhỏ Nhưng có giải pháp tiêu chuẩn kỹ thuật đưa để giảm khó khăn, có giải pháp chuyển vùng liên cơng nghệ CDMA – GSM Luận văn Tốt nghiệp Cao học ĐT-VT 101 03/20/18 Chuyển vùng liên công nghệ CDMA-GSM hỗ trợ qua chức liên hoạt động liên vận hành IIF Các thiết bị cầm tay hỗ trợ cho CDMA GSM/GPRS thương mại hố cho phép chuyển vùng tồn cầu Bên cạnh đó, mạng CDMA triển khai mạnh mẽ, nhà khai thác GSM có kế hoạch phát triển 3G sử dụng W-CDMA nên việc chuyển vùng CDMA tương lai thuận lợi 4.11 Mục tiêu quản lý chất lượng dịch vụ Tổng kết kinh nghiệm hoạt động lĩnh vực thông tin di dộng quốc tế Việt Nam cho thấy nhiều yếu tố khác hài lịng khách hàng ln gắn liền với chất lượng dịch vụ mạng chất lượng dịch vụ phải kiểm tra, đánh giá Cảm nhận khách hàng chất lượng dịch vụ phải ln kiểm sốt phối hợp với phận dịch vụ khách hàng nhằm đảm bảo chất lượng mạng đáp ứng mục tiêu đề Các mục tiêu chất lượng sau biện pháp quản lý coi thông số quan trọng để đánh giá hài lòng khách hàng: - Độ khả dụng dịch vụ (độ khả dụng thành phần mạng): Nhà khai thác cần yêu cầu tất nhà cung cấp thiết bị đạt độ khả dụng tối thiểu 99,995% Điều có nghĩa khơng có thiết bị riêng rẽ hoạt động bị khả phục vụ 25 phút/ năm Ngồi ra, nhà khai thác cần có kế hoạch triển khai hệ thống dự phòng phân tập truyền dẫn nhằm đảm bảo ln trì hệ thống mạng với độ khả dụng cao - Tỉ lệ thiết lập gọi CSR Tỉ lệ thành công gọi ASR: Tỉ lệ thành công liên quan đến mức độ nghẽn thiết bị truy nhập mạng, tỉ lệ thành công gọi số xác xuất thống kê khả khách hàng trình khởi tạo nhận gọi hai thuê bao Nhà khai thác A Telecom phải cố gắng đạt số CSR ASR cao tiêu chuẩn kỹ thuật thông dụng 98% Việc kiểm sốt số địi hỏi đo kiểm mạng thường xuyên thực thủ tục vận hành , khắc phục cố mạng tối ưu Luận văn Tốt nghiệp Cao học ĐT-VT 102 03/20/18 4.12 Các vấn đề kỹ thuật khác triển khai mạng Để triển khai mạng thông tin di động mới, cần thiết phải thực phối hợp vấn đề yếu sau liên quan đến quản lý kết nối viễn thông công cộng - Kế hoạch đánh số: theo kế hoạch đánh số quốc gia Việt Nam, giả thiết nhà khai thác A Telecom sử dụng hai dãy số ví dụ 09AB+ 09XY+ Kế hoạch đánh số phụ thuộc vào quĩ số quốc gia kế hoạch phát triển thuê bao nhà khai thác - Kết nối với mạng PSTN: kết nối mạng di động CDMA mạng PSTN VNPT/ Viettel / SPT đựa kết nối E1 dùng chuẩn báo hiệu số ISP ITU-T - Các vấn đề kỹ thuật kinh tế kết nối mạng viễn thông thoả thuận trực tiếp doanh nghiệp theo qui định Bộ Bưu chính, Viễn thơng Hai nhà khai thác phải đạt Thoả thuận kết nối cung cấp dịch vụ mạng viễn thông di động CDMA doanh nghiệp A Telecom với mạng viễn thông doanh nghiệp B” trước triển khai kết nối - Nhà khai thác A phải xin cấp phép sử dụng tài nguyên viễn thông sau thuộc thẩm quyền quản lý Bộ Bưu chính, Viễn thơng: mã điểm báo hiệu SPC (Vụ viễn thông quản lý), Dải điạ IP (VNNIC quản lý), Tần số vi ba (Cục Tần số VTĐ quản lý) - Nhà khai thác phải đăng ký chất lượng mạng (do Cục quản lý chất lượng BCVT CNTT quản lý) Luận văn Tốt nghiệp Cao học ĐT-VT 103 03/20/18 KẾT LUẬN Từ thực tế phát triển lĩnh vực viễn thông công nghệ thông tin nay, mà khách hàng ngày đưa nhiều yêu cầu chất lượng đa dạng chủng loại dịch vụ, thấy xu hướng phát triển mạng thông tin di động sang hệ tất yếu Do việc nghiên cứu giải pháp công nghệ, kỹ thuật để triển khai mạng 3G thực cách khẩn trương Trong phạm vi luận văn này, em tập trung vào nghiên cứu công nghệ W-CDMA, lựa chọn tối ưu cho 3G, tính tốn vơ tuyến cho mạng đề xuất ứng dụng thực tiễn lập kế hoạch kỹ thuật thiết lập mạng thông tin di động W-CDMA tồn quốc Tuy mơ hình số liệu sử dụng cần phải cập nhật thay đổi cho phù hợp với tình hình thực tế địa lý, kinh tế xã hội, thị trường viễn thơng, thấy cơng nghệ W-CDMA với tính vượt trội băng thông, dịch vụ… lựa chọn mang tính khả thi cho nhà khai thác triển khai mạng thông tin di động hệ ba, đặc biệt nhà khai thác Việt Nam Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS Nguyễn Đức Thuận tận tình hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành luận văn này, cảm ơn đồng nghiệp bạn bè cung cấp tài liệu, giúp đỡ thực luận văn Luận văn Tốt nghiệp Cao học ĐT-VT 104 03/20/18 Phụ lục GIỚI THIỆU PHẦN MỀM MAPINFO VÀ BẢN ĐỒ THIẾT KẾ CELL-BTS CHO MẠNG W-CDMA TỒN QUỐC Giới thiệu Chương trình phần mềm MapInfo liệu thiết kế Cell-BTS thực nhằm bước đưa đề tài nghiên cứu vào ứng dụng thực tiễn Toàn chương trình liệu nằm đĩa CD bao gồm: - Chương trình đồ Map-Info Professional 6.0 - Các đồ thiết kế Cell-BTS phủ sóng tất tỉnh thành toàn quốc sử dụng chương trình Map-Info, kế hoạch phủ sóng đề xuất số liệu khảo sát thực tế cho pha kế hoạch kỹ thuật nêu Sử dụng chương trình - Cài đặt Mapinfo Professional 6.0 từ CD Yêu cầu cấu hình máy bình thường từ Pen II, 128 MB Ram, 20 GB HDD, Win98 trở lên - Copy toàn liệu đồ gốc tỉnh vào ổ cứng máy tính - Chạy chương trình, sử dụng chức chương trình vẽ đồ cell theo số liệu thiết kế cho pha đề xuất kỹ thuật - Lưu liệu đồ thiết kế - Sử dụng đồ thiết kế cho mục đích triển khai, thay đổi, mở rộng thiết kế phủ sóng Mơ tả giao diện ví dụ đồ cell Giao diện chương trình chạy đồ số thiết kế cell cho Hà Nội TP HCM mô tả ví dụ sau Đề mơ chương trình liệu đồ cell thiết kế Khi thực kiểm tra bảo vệ luận văn, đề mơ chạy chương trình Mapinfo hiển thị đồ vẽ, thiết kế Cell-BTS cho tất tỉnh, thành phố toàn quốc Luận văn Tốt nghiệp Cao học ĐT-VT 105 03/20/18 Luận văn Tốt nghiệp Cao học ĐT-VT 106 03/20/18 PHỤ LỤC • DANH MỤC HÌNH VẼ H ình 1.1 Phân bố tần số cho hệ thơng thơng tin di động IMT-2000 Hính 1.2 Q trình phát triển từ hệ thống thơng tin di động hệ thứ đến hệ thứ ba Hình 1.3 Cấu trúc hệ thống W-CDMA Hình 1.4 Các phần tử mạng UMTS Hình 1.5 Mơ hình giao thức tổng quát cho giao diện mặt đất UTRAN Hình 1.6 Cấu trúc giao thức Iu-CS Hình 1.7 Cấu trúc giao thứ Iu-PS Hình 1.8 Ngăn xếp giao thức cho giao diện vơ tuyến Iur Hình 1.9 Ngăn xếp giao thức cho giao diện Iub Hình 1.10 Cấu trúc giao thức giao diện vơ tuyến W-CDMA Hình 1.11 Giao diện giũa lớp cao lớp vật lý Hình 1.12 Xắp xếp kênh truyền tải lên kênh vật lý Hình 1.13 Thủ tục thiết lập gọi W-CDMA Hình 3.1 Q trình qui hoạch mạng vơ tuyến cho hệ thống W-CDMA Hình 3.2 Các vùng phủ an ten cho tốc độ số liệu khác Hình 3.3 Mối quan hệ tải đường lên, nhiễu số người sử dụng Hình 3.4 Mỗi quan hệ tổn hao đường lênh cho phép cực đại số lượng người dùng Hình 3.5 Mối quan hệ tải đường lên, đường xuống số người sử dụng Hình 3.6 Mối quan hệ tổn hao đường xuống cho phép cực đại số lượng nguời sử dụng Hình 3.7 Chia sẻ nhiểu W-CDMA Hình 3.8 Kết nối RNC theo logic cấu hình riêng Hình 3.9 Sử dụng lớp chuyển mạch riêng hay sử dụng RNC và/ SGSN cho mạch ATM Hình 4.1 Mơ hình kiến trúc mạng WCDMA đề xuất Hình 4.2 Lưu đồ tính cước Luận văn Tốt nghiệp Cao học ĐT-VT 107 03/20/18 • DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Các thông số giao diện vô tuyến W-CDMA Bảng 3.1 Các giả định cho MS Bảng 3.2 Các giả định cho BS Bảng 3.3 Quĩ đường truyền tham khảo cho dịch vụ thoại 12,2 kbps ARM Bảng 3.4 Quĩ đường truyền tham khảo cho dịch vụ số liệu thời gian thực 144 kbps Bảng 3.5 Quĩ đường truyền tham khảo cho dịch vụ số liệu phi thời gian thực 384 kbps Bảng 3.6 Mối quan hệ dự trữ nhiễu yêu cầu với tải đường biên Bảng 3.7 Các thơng số sử dụng để tính tốn tải đường lên Bảng 3.8 Các thông số sử dụng để tính tốn tải đường xuống Bảng 3.9 Dự trữ đường truyền đường xuống cho dịch vụ thoại Bảng 4.1 Các nhà cung cấp viễn thông Việt Nam Bảng 4.2 Chỉ số thông tin – xã hội Việt nam Bảng 4.3 Kế hoạch phát triển thuê bao di động Việt Nam đến 2010 Bảng 4.4 Kế hoạch phát triển thuê bao nhà khai thác CDMA Bảng 4.5 Cấu hình mạng lõi MSC, PCN điều khiển trạm gốc BSC Bảng 4.6 Qũi đường truyền vô tuyến đường lên Bảng 4.7 Kế hoạch triển khai Cell- BTS Bảng 4.8 Danh mục thành phố - thị xã Việt Nam Bảng 4.9 Danh mục đường quốc lộ liên tỉnh lỵ • THUẬT NGỮ VÀ VIẾT TẮT AAA AC AMPS BER BCCS Authentication, Authrization and Accounting Authentication Center American Mobile Phone System Bit Error Ratio Billing & Customer Care Center Luận văn Tốt nghiệp Cao học ĐT-VT Hệ thống nhận thực tính cước Trung tâm nhận thực Hệ thống thông tin di động tiên tiến Tỷ số lỗi bit Hệ thống tính cước chăm sóc khách hàng 108 03/20/18 BPSK Binary Phase Shift Keying BS BSC BTS CC CCPCH Base Station Base Station Controller Base Tranceiver Station Contact Center Common Phycical Control Channel Code Division Multiple Access CDMA CSC DAC D-AMPS DECT DPCCH DPDCH DPSK DS DSP ETSI Customer Servise Center Digital to Analog Converter Digital AMPS Digital Enhanced Cordless Telecommunication Dedicated Phycical Control Channel Dedicated Phycical Data Channel Differential Phase Shift Keying Direct Sequence Digital Signal Processor European Telecommunication Standard Institute FB FDD Feedback Bit Frequency Division Duplex FDMA Frequency Division Multiple Access Frequency Hopping General Packet Radio System Global System for Mobile Communications Home Location Register International Mobile Telecommunications - 2000 FH GPRS GSM HLR IMT -2000 ISDN Integrated Servises Digital Luận văn Tốt nghiệp Cao học ĐT-VT Điều chế khóa chuyển pha hai Trạm gốc Bộ điều khiển trạm gốc Trạm thu phát gốc Trung tâm gọi Kênh vật lý điều khiển chung Đa thâm nhập phân chia theo mã Trung tâm dịch vụ khách hàng Chuyển đổi số/tương tự Hệ thống AMPS số Hệ thống viễn thông không dây số tăng cường Kênh điều khiển vật lý riêng Kênh số liệu vật lý chung Điều chế khóa chuyển pha vi sai Chuỗi trực tiếp Bộ xử lý tín hiệu số Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu Bit hồi tiếp Ghép song công phân chia theo tần số Đa truy nhập phân chia theo tần số Nhảy tần Hệ thống vơ tuyến gói chung Hệ thống thơng tin di động toàn cầu Bộ định vị thuê bao thường trú Tiêu chuẩn hệ thống thơng tin di động tồn cầu - 2000 Mạng số đa dịch vụ tích hợp 109 03/20/18 IS - 54 Network Interim Standard - 54 IS - 95A Interim Standard - 95A IS - 136 Interim Standard - 136 ITU LOS LSE NFR MAI International Telecommunication Union Line Of Sight Least Square Error Near-Far Ratio Multiple User Interference MBS MC MC MC modem DPSK MRC MS MSC Mobile Broadband System MultiCarrier MultiCode Massage Center modulator and demodulator DPSK Maximum Ratio Combining Mobile Station Mobile Switching Center MT MUI Mobile Terminal Multiple User Interference ODMA OFDMA Opportunity Division Multiple Access Orthogonal FDMA OTD P.B.E PDC PDN PDSN Orthogonal Transmit Diversity Probability of Bit Error Personal Digital Cellular Packet Data Node Packet Data Services Node Luận văn Tốt nghiệp Cao học ĐT-VT Tiêu chuẩn thông tin di động TDMA AT&T đề xuất Tiêu chuẩn thông tin di động CDMA Qualcomm đề xuất Tiêu chuẩn thông tin di động TDMA cải tiến AT&T đề xuất Liên minh viễn thơng quốc tế Đường truyền tầm nhìn thẳng Sai số bình phương nhỏ Tỷ lệ gần xa Nhiễu giao thoa đa người sử dụng Hệ thống di động băng rộng Đa sóng mang Đa mã Trung tâm nhắn tin Bộ điều biến DPSK Kết hợp tỷ lệ cực đại Trạm di động Trung tâm chuyển mạch di động Đầu cuối di động Nhiễu giao thoa đa người sử dụng Đa truy nhập điều khiển theo khả Đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao Phân tập phát trực giao Xác suất lỗi bit Hệ thống tổ ong số cá nhân Mạng Số liệu Gói Nút dịch vụ số liệu gói 110 03/20/18 PHS Personal Handy Phone System PG PLL PN PSD PSTN Q QPSK Processing Gain Phase Locked Loop Pseudo-Noise Power Spectral Density Public Switched Telephone Network Quadrature Quadrature Phase Shift Keying RMS RNC SBS Root Mean Square Radio Network Controler Switched Beam System SD SINR Selection Diversity Signal to Interference and Noise Ratio Specialized Mobile Radio Sort massage Servise Servise Node Signal to Noise Ratio Signal Of Interest Spread Spectrum Terminal Equipment Total Access Communications System Time Division Multiple Access SMR SMS SN SNR SOI SS TE TACS TDMA TH TPC TSTD UMTS UTRAN Time Hopping Transmit Power Control Time Switched Transmit Diversity Universal Mobile Telecommunication System Universal Terrestrial Radio Access Network Luận văn Tốt nghiệp Cao học ĐT-VT Hệ thống điện thoại cầm tay cá nhân Độ lợi xử lý Mạch khóa pha sóng mang Giả tạp âm Mật độ phổ cơng suất Mạng điện thoại chuyển mạch cơng cộng Vng góc (Cầu phương) Điều chế khóa chuyển pha cầu phương Trung bình bình phương Bộ điều khiển mạng vơ tuyến Hệ thống búp hướng chuyển mạch Phân tập chọn lựa Tỷ số tín hiệu tạp âm cộng nhiễu Vơ tuyến di động chuyên dụng Dịch vụ nhắn tin Nút dịch vụ Tỷ số tín hiệu tạp âm Tín hiệu quan tâm Trải phổ Thiết bị đầu cuối Hệ thống thông tin truy nhập tồn Đa truy nhập vơ tuyến phân chia theo thời gian Nhảy thời gian Điều khiển công suất phát Phân tập phát chuyển mạch thời gian Hệ thống viễn thơng di động tồn cầu Mạng truy nhập vơ tuyến mặt đất tồn cầu 111 03/20/18 VLR VMS W-CDMA W-TDMA Visitor Location Register Voice Mail System Wideband Code Division Multiple Access Wideband Time Division Multiple Access Bộ định vị thuê bao khách Hệ thống thư thoại Đa truy nhập vô tuyến phân chia theo mã băng rộng Đa truy nhập vô tuyến phân chia theo thời gian băng rộng • TÀI LIỆU THAM KHẢO Thơng tin di động hệ ba (TS Nguyễn Phạm Anh Dũng -Trung tâm thông tin bưu điện 2001) WCDMA and cdma2000 for 3G Mobile Networks - M.R Karim and M Sarraf - McGraw-Hill 2002 CDMA Capacity and Quality Optimization by Adam Rosenberg and Sid Kemp ISBN:0071399194 McGraw-Hill © 2003 (Ebook document) Dr William C.Y, Lee Mobile Communication Design Fundamental, John Wiley and Sons, Ine, 1996 Mobile Commnunication Hanbook, USA (PDF Document) Đề xuất kỹ thuật ERISSON cho mạng 3G WCDMA Việt Nam Đề xuất kỹ thuật Nortel Networks cho mạng cdma2001x Việt Nam Các tài liệu giải pháp sản phẩm CDMA Errison, Nortel, Lucent, Huawei, ZTE, LG Web sites: www.erisson.com www.nortelnetworks.com www.lucent.com Tài liệu qui định sách Bưu Viễn thơng - Bộ BCVT Website: www.mpt.gov.vn 10 Qui hoạch tần số vô tuyến điện Việt Nam dành cho nghiệp vụ Cục tần số VTĐ, 2001 dự thảo 2005 Luận văn Tốt nghiệp Cao học ĐT-VT 112 03/20/18 Luận văn Tốt nghiệp Cao học ĐT-VT 113 03/20/18 ... hệ thống thông tin di động hệ hai sang hệ thống thông tin di động hệ thứ ba………………………………………… Hệ thống thông tin di động hệ ba W-CDMA……………………… 10 Chưong Cấu trúc hệ thống thông tin di động W-CDMA... hệ thống thông tin di động tương tự hệ thứ đến hệ thống thông tin di động số hệ thứ hai, hệ thống thông tin di động băng rộng hệ thứ ba triển khai ngày rộng giới hệ thống thông tin di động đa... W-CDMA - Cấu trúc mạng thông tin di động hệ thứ ba W-CDMA - Qui hoạch tối ưu hoá mạng W-CDMA - Ứng dụng thực tiễn “Đề xuất kế hoạch kỹ thuật thiết lập mạng thơng tin di động W-CDMA tồn quốc? ?? - Phần