Công nghệ wcdma và giải pháp nâng cấp mạng gsm lên wcdma

TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: CÔNG NGHỆ WCDMA VÀ GIẢI PHÁP NÂNG CẤP MẠNG GSM LÊN WCDMA Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực VINH – 2011 : PGS.TS Nguyễn Hoa Lư : Nguyễn Trọng Đức LỜI CAM ĐOAN Trong kỳ làm đồ án tốt nghiệp, em tìm hiểu đề tài đồ án sách tham khảo, trang tạp chí trang web ghi mục "tài liệu tham khảo" phía trang cuối đồ án tốt nghiệp, em hoàn thành đồ án với đề tài “Công nghệ WCDMA giải pháp nâng cấp mạng GSM lên WCDMA” Em xin cam đoan đồ án không chép đồ án có từ trước Vinh, tháng 05 năm 2011 Người cam đoan Nguyễn Trọng Đức M ỤC L ỤC CHƯƠNG GIỚI THIỆU CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 1.1 Hệ thống thông tin di động hệ 1.2 Hệ thống thông tin di động hệ 1.2.1 Đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA.… … …… 1.2.2 Đa truy cập phân chia theo mã CDMA ……… ……… 1.3 Hệ thống thông tin di động hệ CHƢƠNG HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM 2.1 Cấu trúc mạng GSM 10 2.1.1 Trạm di động 11 2.1.2 Hệ thống trạm gốc 11 2.1.3 Hệ thống mạng 12 2.1.4 Đa truy cập GSM 13 2.1.5 Các thủ tục thông tin 14 2.2 Sự phát triển mạng GSM lên 3G 17 2.2.1 Hệ thống GSM nâng cấp bước lên hệ ba 17 2.2.2 Các giải pháp nâng cấp 18 CHƯƠNG CÔNG NGHỆ DI ĐỘNG THẾ HỆ W-CDMA VÀ ỨNG DỤNG 3G TẠI VIỆT NAM 3.1 Cấu trúc mạng W-CDMA 22 3.2 Các giải pháp kỹ thuật W-CDMA 28 3.2.1 Mã hóa 28 3.2.2 Điều chế BIT/SK QPSK 30 3.3 Trải phổ W-CDMA 33 3.3.1 Giới thiệu 33 3.3.2 Nguyên lý trải phổ DSSS 35 3.3.3 Mã trải phổ 36 3.4 Truy nhập gói 38 3.4.1 Tổng quan truy nhập gói W-CDMA 38 3.4.2 Lưu lượng số liệu gói 38 3.4.3 Các phương pháp lập biểu gói 39 3.5 Quy hoạch mạng W-CDMA 40 3.5.1 Suy hao đường truyền q trình lan truyền tín hiệu 41 3.5.2 Mơ hình tính suy hao đường truyền…… ….… … … 42 3.5.3 Dung lượng kết nối vô tuyến…… ………………… .49 3.5.4 Suy giảm đường truyền lớn cho phép………… 50 3.6 Ứng dụng 3G Việt Nam 51 KẾT LUẬN 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 Bảng tra cứu từ viết tắt ACCH AI ARQ AS BCCH BCH BER BSC BSS BTS BPSK CCCH CDMA C/I CCCH CCPCH CPCC CPCH CR CS Associated Control Channels Kênh điều khiển liên kết Acquisition Indicator Chỉ thị bắt Automatic Repeat Request Yêu cầu lặp lại tự động Access Stratum Tầng truy nhập Broadcast Control Channel Kênh quảng bá điều khiển Broadcast Channel Kênh quảng bá Bit Error Ratio Tỷ số bit lỗi Base Station Controler Bộ điều khiển trạm gốc Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc Base Tranceiver Station Trạm vô tuyến gốc Binary Phase Shift Keying Khóa dịch pha nhị phân Common Control Channel Kênh điều khiển chung Code Division Multiple Access Đa truy cập chia theo mã Carrier to Interference ratio Tỷ số sóng mang nhiễu Common Control Chanel Kênh điều khiển chung Common Control Physical Chanel Kênh vật lý điều khiển chung Common Power Control Chanel Kênh điều khiển cơng suất chung Common Packet Chanel Kênh gói chung Chip Rate Tốc độ chip (tương đương với tốc độ trải phổ kênh) Circuit Switch Chuyển mạch kênh DCA DCCH DPCCH DPCH DPDCH DTCH DTE DSCH EDGE ETSI FACCH FACH FCCH FDD FDMA FSK GOS GSM GPS Dynamic Chanel Allocation Phân bổ kênh động Dedicated Control Channel Kênh điều khiển dành riêng Dedicated Physical Control Chanel Kênh điều khiển vật lý riêng Dedicated Physical Chanel Kênh vật lý riêng Dedicated Physical Data Chanel Kênh số liệu vật lý riêng Dedicated Traffic Chanel Kênh lưu lượng riêng Data Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối số liệu Downlink Shared Chanel Kênh dùng chung đường xuống Enhanced Data rate for GSM Evolution Tăng tốc độ truyền dẫn… European Telecommunications Standards Institute Viện Tiêu chuẩn viễn thông châu Âu Fast Associated Control Channel Kênh điều khiển liên kết nhanh Forward Access Chanel Kênh truy nhập đường xuống Frequency Correction Channel Kênh hiệu chỉnh tần số Frequency Division Duplex Ghép kênh song công phân chia theo tần số Frequence Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo tần số Frequency Shift Keying Khoá điều chế dịch tần Grade Of Service Cấp độ phục vụ Global System for Mobile Communication Thơng tin di động tồn cầu Global Position System Hệ thống định vị toàn cầu GPRS General Packet Radio Services Dịch vụ vô tuyến gói chung Handover HH Chuyển giao Hard Handoff Chuyển giao cứng Hight Speed Circuit Switched Data Hệ thống chuyển mạch kênh tốc độ cao HSCSD IMT-2000 IMSI IP IS-54 International Mobile Telecommunication Tiêu chuẩn thơng tin di động tồn cầu International Mobile Subscriber Identity Số nhận dạng thuê bao di động quốc tế Internet Protocol Giao thức Internet Interim Standard 54 Tiêu chuẩn thông tin di động TDMA Mỹ (do AT&T đề xuất) IS-136 Interim Standard 136 Tiêu chuẩn thông tin di động TDMA cải tiến Mỹ (AT&T) IS-95A Interim Standard 95A Tiêu chuẩn thông tin di động TDMA cải tiến Mỹ (Qualcomm) ISDN Integrated Servive Digital Network Mạng số đa dịch vụ ITU-R International Mobile Telecommunication Union Radio Sector Liên minh viễn thông quốc tế - phận vô tuyến LAC LAI LLC LR ME MS MTP Link Access Control Điều khiển truy nhập liên kết Location Area Indentify Nhận dạng vùng vị trí Logical Link Control Điều khiển liên kết logic Location Registration Đăng ký vị trí Mobile Equipment Thiết bị di động Mobile Station Trạm di động Message Transfer Part Phần truyền tin MSC Mobile Service Switching Center Tổng đài di động NAS Non-Access Stratum Tầng không truy nhập Là nút logic kết cuối giao diện IuB với RNC Network and Switching Subsystem Hệ thống chuyển mạch Node B NSS ODMA OM PAGCH PCCC PCCH PCH PCPCH PCS PLMN PSTN Opportunity Driven Multiplex Access Đa truy cập theo hội Operation and Management Khai thác bảo dưỡng Paging and Access Kênh chấp nhận truy cập nhắn tin Parallel Concatenated Convolutional Code Mã xoắn móc nối song song Paging Contrlo Chanel Kênh điều khiển tìm gọi Paging Channel Kênh nhắn tin Physical Common Packet Chanel Kênh gói chung vật lý Personal Communication Services Dịch vụ thông tin cá nhân Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng Public Switched Telephone Network Mạng chuyển mạch thoại công cộng QPSK Khóa dịch pha vng góc RACH RRC SCH SDCCH Random Access Channel Kênh truy cập ngẫu nhiên Radio Resource Control Điều khiển tài nguyên vô tuyến Synchronization Channel Kênh đồng Stand alone Dedicated Control Channel Kênh điều khiển dành riêng SDMA Space Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo không gian TACH Traffic and Associated Channel Lênh lưu lượng liên kết TCH Traffic Channel Kênh lưu lượng Time Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo thời gian Time Division Duplex Ghép song công phân chia thời gian TDMA TDD UTRAN UMTS VA VBR WCDMA Universal Terrestrial Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất toàn cầu Universal Mobile Telecommunnication System Voice Activity factor Hệ số tích cực thoại Variable Bit Rate Tốc độ khả biến Wideband Code Division Multiplex Access Đa truy cập phân chia theo mã băng rộng MỞ ĐẦU Cùng với phát triển ngành công nghệ điện tử, tin học công nghệ thông tin di động năm qua phát triển mạnh mẽ cung cấp loại hình dịch vụ đa dạng đáp ứng nhu cầu ngày cao người sử dụng Kể từ đời (vào cuối năm 1940) thông tin di động phát triển qua nhiều hệ Trong kỷ 21, giới chứng kiến bùng nổ nhu cầu truyền thông không dây số lượng, chất lượng loại hình dịch vụ Tuy nhiên, theo đánh giá cơng nghệ truyền thơng khơng dây thời cịn q chậm khơng đáp ứng yêu cầu dịch vụ đặc biệt dịch vụ truyền số liệu đa phương tiện Điều địi hỏi nhà khai thác phải có công nghệ truyền thông không dây nhanh tốt Để đáp ứng yêu cầu đó, từ năm đầu thập kỷ 90 người ta tiến hành nghiên cứu, hoạch định hệ thống thông tin di động hệ ba ITU-R tiến hành công tác tiêu chuẩn hóa cho hệ thống thơng tin di động tồn cầu IMT2000, cịn châu Âu ETSI tiến hành tiêu chuẩn hóa phiên với tên gọi UMTS (Universal Mobile Telecommunnication System) Mục tiêu trước mắt tăng tốc độ bit truyền từ 9.5Kbps lên 2Mbps Công nghệ nâng cao chất lượng thoại, dịch vụ liệu hỗ trợ truyền thông đa phương tiện đến thiết bị khơng dây Có nhiều chuẩn thông tin di động hệ ba đề xuất, chuẩn W-CDMA ITU chấp thuận triển khai số khu vực Hệ thống W-CDMA phát triển hệ thống thông tin di động hệ hai sử dụng công nghệ TDMA GSM, PDC, IS136 W-CDMA sử dụng công nghệ CDMA mục tiêu hướng tới hệ thống thông tin di động toàn giới, điều cho phép thực 3.5.2 Mơ hình tính suy hao đƣờng truyền ● Mơ hình Hata - Okumura Mơ hình quan hệ thực nghiệm rút từ báo cáo kỹ thuật Okumura cho phép sử dụng kết vào cơng cụ tính tốn Báo cáo Okumura bao gồm chuỗi lưu đồ sử dụng để lập mơ hình thơng tin vơ tuyến Dựa đo lường thực Y.Okumura Tokyo tần số 1920 MHz, đo lường vừa khớp với mơ hình tốn học M.Hata Trong mơ hình này, ban đầu suy hao đường truyền tính cách tính hệ số điều chỉnh anten cho vùng đô thị hàm khoảng cách trạm gốc, trạm di động tần số Hệ số đưa vào suy hao không gian tự Kết điều chỉnh hệ số cho độ cao anten trạm gốc trạm di động Ngoài ra, hệ số điều chỉnh cấp cho hướng phố, vùng ngoại ô, vùng mở địa hình khơng Mơ hình áp dụng cho thơng số thỏa điều kiện: ○ Tần số sóng mang fc : 150 ÷ 1500 (Mhz) ○ Khoảng cách từ trạm gốc d : ÷ 20 (km) ○ Độ cao anten trạm gốc hb : 30 ÷ 200 (m) ○ Độ cao anten trạm di động hm : ÷ 10 (m) Tuỳ theo vùng phục vụ khác nhau, suy hao tuyến Lp tương ứng vùng khác - Vùng thành phố: Lp(dB) = 69,55 + 26,16lgfc + (44,9 – 6,55lghb)lgr – 13,82lghb - a(hm) (3.1) Trong đó: a(hm) hệ số hiệu chỉnh cho độ cao anten di động (dB) tính trường hợp khác nhau: + Đối với thành phố nhỏ trung bình: 42 a(hm) (dB)= (1,11lgfc -0,7)hm – (1,56lgfc – 0,8) (3.2) + Đối với thành phố lớn: { a(hm) = 8.29[lg(1,54hm)]2 – 1,1 (fc ≤ 200 MHz) [dB] (3.3) 3,2[lg11,75hm)]2 – 4,97 (fc ≥ 400 MHz) [dB] (3.4) Như bán kính cell tính : lg r  L p   69,55  26,16 lg f c  13,82 lg hb  ahm  (3.5) 44,9  6,55 lg hb - Vùng ngoại ô: Với vùng ngoại ô hệ số hiệu chỉnh suy hao so với vùng thành phố là:   f    c     lg  ,   Lno (dB)= Lp -    28    (3.6) - Vùng nông thôn: Với vùng nông thôn hệ số hiệu chỉnh suy hao so với vùng thành phố là: Lnt(dB) = Lp – 4,78.(lgfc)2 +18,33(lgfc) - 40,94 (3.7) Các phép đo Okumura cho kiểu nhà Tokyo cần có số liệu để có khả dự đốn nhân tố mơi trường sở tính chất vật lý nhà xung quanh máy thu di động ● Mơ hình Walfisch-Ikegami (hay COST 231) Hướng di chuyển Hướng sóng  Di động Anten trạm gốc d Toà nhà hr h1 w b h2 Anten trạm di động Hình 3.11 Các tham số mơ hình Walfisch-Ikegami 43 Mơ hình Walfisch-Ikegami chứa phần tử: tổn hao không gian tự do, nhiễu xạ mái nhà tổn hao tán xạ, tổn hao nhiều vật chắn Các thơng số đưa vào cơng thức mơ hình giới thiệu hình 3.11 Trong đó: w: bề rộng đường phố (m) b: cự ly dãy nhà phố chắn đường truyền sóng (m)  : góc tới sóng mặt phẳng phương vị so với trục đường h m : chiều cao anten trạm di động (m) h b : chiều cao anten trạm gốc (m) d: khoảng cách trạm di động trạm gốc (m) hr: chiều cao tồ nhà (m) Mơ hình áp dụng cho thông số thỏa điều kiện: ● Tần số sóng mang fc : 800 ÷ 2000 (Mhz) ● Khoảng cách từ trạm gốc d : 0,02 ÷ (km) ● Độ cao anten trạm gốc h b : ÷ 50 (m) ● Độ cao anten trạm di động h m : ÷ (m) Các biểu thức sử dụng cho mơ sau: L f  Lrts  Lmsd , Lrts  Lmsd  Lp   L f , Lrts  Lmsd  (4.8) Trong đó: Lf : tổn hao khơng gian tự do, xác định: Lf (dB) = 32,4 +20lgr + 20lgfc 44 (3.8) Lrts: nhiễu xạ mái nhà - phố tổn hao tán xạ, xác định: Lrts (dB) = (-16,7) -10lgW + 10lgfc + 20lg∆h m + Lo (3.9) với: ∆h m = hr - h m (m) Lo sai số tán xạ nhiễu xạ, xác định bởi:  9,646(dB),0    35  Lo  2,5  0,075(  55)(dB),35    55 4  0,114(  55)(dB),55    90  Lmsd: tổn hao vật che chắn, xác định: Lmsd = Lbsh + ka + kdlgr + kflgfc – 9lgb (3.10)  18 lg(1  hb ), hb  hr với: Lbsh   0, hb  hr 54, (hb  hr )  k a  54  0,8hb , (r  500, hb  hr ) 54  1,6h r , (r  500, h  h ) b b r  15hb  , hb  hr 18  hm kd   18, h  h b r   f  k f   1,5 c  1 với thành phố lớn  925   f  k f   0,7 c  1 với thành phố trung bình  925  Với trường hợp tia nhìn thẳng (LOS): Lp (dB) = 42,6 + 26lgr + 20lgfc (3.11) Với trường hợp tia khơng nhìn thẳng (NLOS): Lp(dB) = 32,4 + 20lgr + 20lgfc + Lrts + Lmsd Như bán kính cell tính theo mơ hình Walfisch – Ikegami : 45 (3.12) lg r  L p  Lori  Lbsh  10 lg W  20 lg hm  k a  lg b  30  k f lg f c  15,7 20  k d  (3.13) Có thể sử dụng giá trị mặc định sau cho mơ hình: b = 20 ÷ 50m; W = b/2; Ф = b/2; hr = x (số tầng) + h nn với: h nn = m cho nhà có độ cao, m cho nhà phẳng Ta tính tốn tổn hao đường truyền từ mơ hình Hata WalfischIkegami theo số liệu so sánh kết quả: fc = 880 MHz hr = 30 m hm = 1,5 m Ф = 90 độ hb = 30 m b = 30 m nhà = m W = 15 m Tổn hao đường truyền dự đốn theo mơ hình Hata thấp 13-16 dB so với mơ hình Walfisch-Ikegami Tuy nhiên, mơ hình Hata bỏ qua ảnh hưởng độ rộng đường phố, nhiễu xạ phố tổn hao tán xạ Các ảnh hưởng xét đến mơ hình Walfisch-Ikegami Mơ hình Walfisch-Ikegami sử dụng cho phương án tính tốn thiết kế mơ hình thích hợp với điều kiện với môi trường đô thị Việt Nam, tính tốn dễ dàng chương trình máy tính Bảng 3.1 So sánh tổn hao đường truyền từ mô hình Hata Walfisch-Ikegami Khoảng cách Tổn hao đường truyền (dB) Mơ hình WalfischMơ hình Hata Ikegami 126,16 139,45 136,77 150,89 142,97 157,58 147,37 162,33 150,79 166,01 46 Vùng phủ sóng tính tốn dựa diện tích cần phủ sóng bán kính cell cách áp dụng mơ hình Walfisch-Ikegami Chất lượng dịch vụ dung lượng phục vụ hệ thống tính tốn dựa phương trình tính dung lượng cực đường truyền hướng lên Từ tính tốn số trạm BTS cần thiết để đáp ứng dung lượng hệ thống ● Quan hệ suy hao đƣờng truyền dẫn vùng phủ sóng Hình 3.13 cho thấy quan hệ suy hao đường truyền truyền sóng khoảng cách thu cơng thức Hata - Okumura, giả thiết độ cao anten BS MS tương ứng 100m 1,5m Sử dụng sơ đồ này, tính khoảng cách mà suy hao đường truyền L p max 50% 200 180 Chiều cao antenBS:100m Chiều cao anten MS: 1,5m 1,5 GHz 160 900 MHz 140 450 MHz 120 1000 10 Khoảng cách (km) 100 Hình 3.12 Quan hệ suy hao đường truyền dẫn vùng phủ sóng ● Một số khái niệm cần quan tâm - Đơn vị lưu lượng Erlang: Một đơn vị lưu lượng Erlang mạch thông tin hoạt động - Cấp phục vụ (G0S): Đại lượng biểu thị số % gọi không thành công hệ thống tiêu hao hệ thống đợi G0S số % thuê bao thực gọi trở lại Đối với hệ thống hoạt động bình thường, cấp phục vụ đánh giá xác suất tắc nghẽn 0,02 khởi tạo gọi 47 cao điểm Đây giá trị trị trung bình - Diện tích cell: sau tính bán kính cell ta xác định diện tích cell theo bảng sau Bảng 3.2 Cơng thức tính diện tích cell Loại cell Trịn Lục giác Diện tích cell Diện tích sector πR2 πR2/3 2.598R2 2.598R2/3 - BHCA (Busy Hour Call Attempts): Số lần gọi thuê bao cao điểm - Hệ thống thông tin hoạt động theo kiểu tiêu hao: Giả thiết hệ thống mà thuê bao không gọi lại gọi không thành công - Hệ thống thông tin hoạt động theo kiểu đợi: Giả thiết hệ thống mà thuê bao kiên trì gọi lại thành cơng - Vùng phủ sóng: Hệ thống phải phục vụ vùng định Tuy nhiên địa hình phức tạp nên độ phủ sóng khơng 100% với lý do: + Công suất phát xạ phải mạnh để máy thu địa điểm bị chắn khuất làm việc Như giá thành thiết bị phải lớn giá cước thuê bao phải cao + Công suất phát lớn khó kiểm sốt giao thoa sóng máy thu phát tần số cell lân cận Việc tái sử dụng lại tần số đặc thù mạng cellular Khi số thuê bao tăng ta chia nhỏ thêm cell muốn có nhiều thuê bao dùng chung tần số cơng suất phải giảm nhỏ thích hợp Vì hệ thống thơng tin cố gắng bao phủ 90% diện tích vùng phẳng 75% diện tích vùng đồi núi có nhiều vật che khuất - Tăng ích chia sector: thơng số bổ mức can nhiễu tăng 48 lên sector khác gây nên cho sector xét Gọi tăng ích chia sector việc tăng sector làm tăng số người dùng Khi số sector mặt tăng lên, sector nhỏ làm giảm can nhiễu sector gây cho sector khác Nhưng số sector gây nhiễu cho sector xét lại tăng lên - Mật độ dân số: Đây đơn vị để xác định số lượng khách hàng tiềm sử dụng dịch vụ đơn vị diện tích 3.5.3 Dung lƣợng kết nối vơ tuyến Hệ thống CDMA có lợi hẳn so với hệ thống khác FDMA, TDMA khả mở rộng dung lượng thuê bao Dung lượng hệ thống CDMA phụ thuộc vào điều kiện địa lý, mức nhiễu, đặc tính truyền sóng số điều kiện khác Để thiết kế tính toán số kênh hệ thống WCDMA ta dùng phương pháp sau: + Tỷ số lượng tín hiệu bit với mật độ phổ công suất nhiễu (Eb/No) định đặc tính kết nối trạm gốc đầu cuối Mức tạp âm kết hợp tạp âm nhiễu gây đầu cuối hệ thống khác Vì số lượng gọi đồng thời sector ô bị hạn chế tỷ số Eb/No Giới hạn kênh lưu lượng vật lý kết nối trạm gốc trạm đầu cuối tính theo cơng thức sau: W R N=  Eb     N o  I o  bochinh 1 G S [6] 1 f  (3.14) Trong đó: G S : Tăng ích dải quạt hóa  Eb  Eb   tỷ số điều kiện điều No  Io  N o  I o  bochinh khiển công suất khơng hồn hảo 49 Eb  Eb  e   =  N o  I o  bochinh N  I o   e 2 [6] (3.15) Với:  : Hằng số có giá trị 0,1ln10  e : Phương sai điều khiển công suất W : Độ rộng dải tần sóng mang (Hz) R :Tốc độ truyền (bps)  : Hệ số tích cực thoại f : tỷ số lượng nhiễu từ cell khác đến cell xét Giá trị N thay đổi phù hợp với giá trị giả định tham số Vậy N tuỳ thuộc vào phương pháp giả định tính tốn để đánh giá hiệu ứng dụng môi trường hoạt động Giá trị tính tốn N số lượng kênh lớn cho phép sử dụng để kết nối đồng thời đầu cuối sector Ommi-Cell trường hợp khơng có chuyển vị mềm Do số lượng kênh lưu lượng hoạt động sóng mang WCDMA tính sau: Ns = N x tải ô (cell) (3.16) 3.5.4 Suy giảm đƣờng truyền lớn cho phép Suy giảm đường truyền lớn cho phép xác định sau: La = Pm – Pmin + Gb – Lc – Lb – Lh Với : Pmin = N0 + Fb + (Eb/N0’)req + 10lgB Trong : La : Tổn hao đường truyền cho phép Pm : Công suất phát xạ hiệu dụng MS Pmin : Cường độ tín hiệu tối thiểu yêu cầu 50 (3.17) Gb : Hệ số khuếch đại Anten phát BS Lc : Tổn hao cáp Anten thu BS Lb : Tổn hao thể Lh : Tổn hao truy nhập tòa nhà B : Tốc độ bit (Bps) N0 : Tạp âm BS Fb : Hệ số tạp âm máy thu Eb/N0’ : Độ dự trữ cần thiết anten phát BS 3.6 Ứng dụng 3G Việt Nam 3G giúp thực truyền thông thoại liệu (như e-mail tin nhắn dạng văn bản), download âm hình ảnh với băng tần cao Các ứng dụng 3G thông dụng gồm hội nghị video di động; chụp gửi ảnh kỹ thuật số nhờ điện thoại máy ảnh, gửi nhận e-mail file đính kèm dung lượng lớn; tải tệp tin video MP3, nhắn tin dạng chữ với chất lượng cao Các thiết bị hỗ trợ 3G cho phép download xem phim từ chương trình TV, kiểm tra tài khoản ngân hàng, tốn hóa đơn điện thoại qua mạng gửi bưu thiếp kỹ thuật số ● Các dịch vụ 3G vinaphone Mobile Internet ( truy cập internet tốc độ cao từ điện thọai ) Mobile Broadband : truy cập internet tốc độ cao từ máy tính thơng qua sóng di động Video call : đàm thọai nhìn thấy hình ảnh thuê bao mạng vina Mobile camera : xem trực tiếp hình ảnh tình trạnh nút giao thông Mobile tivi xem trực tuyến kênh truyền hình máy di động 3G Potal giới thơng tin giải trí điện thọai di động 51 - Mobile internet Là dịch vụ truy cập internet trực tiếp từ máy di động thông qua công nghệ truyền liệu GPRS/EDGE/3G vina Điều kiện sửa dụng dịch vụ Thuê bao có máy điện thọai di động hỗ trợ truy cập internet thông qua công nghệ truyền liệu GPRS/EDGE/3G Thuê bao đăng ký sửa dụng dịch vụ cài đặ thành cơng cấu hình kết nối ( GPRS setting , APN ….) máy điện thọai di động Thuê bao họat động vùng phủ sóng GPRS/EDGE/3G mạng vina Tiện ích sửa dụng dịch vụ Đọc báo tin tức trực tiếp từ điện thọai nhanh chóng dễ dàng lúc nơi Truy cập xem video trực tuyến website chia sẻ tiếng mà trước mạng GPRS giới hạn tốc độ nên không thực Tải nội dung máy upload ảnh video từ điện thọai lên mạng cách nhanh chóng thuận tiện qua ứng dụng log Gửi nhận email trực tiếp qua điện thoại cách nhanh chóng -Mobile broadband Là dịch vụ truy cập internet tốc độ cao trêncác thiết bị hỗ trợ USB modem , DataCard , 3G wifi Chỉ cần simcard 3G kèm theo thiết bị data card netbook 3G wifi khách hàng truy cập internet tốc độ cao lúc nơi với tốc độ tương đương với truy cập ADSL thông thường bảo mật ADSL nhiều -Video call Video call dịch vụ thọai thấy hình cho phép th bao vina nhận thấy hình ảnh trực tiếp thông qua camera máy điện thọai di động 52 -Mobile camera Mobile camera dịch vụ cho phép thuê bao vina theo dõi trực tiếp hình máy điện thọai di động hình ảnh thu đựoc từ máy quay đặt nút giao thông điểm công cộng -Mobile TV Mobile TV dịch vụ cho phép thuê bao xem kênh truyền hình trực tiếp nội dung thơng tin theo yêu cầu hình máy điện thọai Kết luận Trong tính tốn thực tế, ngồi việc lấy số tham số nhà cung cấp thiết bị, phần lớn tham số khác lấy theo giá trị điển hình Điều dẫn đến kết thiết kế dừng mức định cở mạng sơ Tuy nhiên, thực tế việc triển khai hệ thống thống tin (lắp mở rộng) ln cần có thêm bước hiệu chỉnh, tối ưu mạng sau lắp đặt, chạy thử dựa kết đo đạt thực tế 53 KẾT LUẬN Trước bùng nổ nhu cầu truyền thông không dây số lượng, chất lượng loại hình dịch vụ, công nghệ GSM phát triển để hỗ trợ đáp ứng Tuy nhiên, tốc độ mạng GSM thời chậm khơng đáp ứng được, điều địi hỏi nhà khai thác phải có cơng nghệ truyền thơng không dây nhanh tốt Việc sử dụng hệ thống chuyển mạch kênh tốc độ cao (HSCSD) nâng tốc độ liệu mạng GSM lên đến 57.6KBps, nhiên công nghệ chưa đáp ứng thích đáng yêu cầu mặt kỹ thuật Giải pháp GPRS, EDGE mạng GSM sau nâng cấp lên W-CDMA giải pháp khả thi thích hợp với nước phát triển nước ta tận dụng sở hạ tầng mạng GSM đồng thời có quỹ đầu tư để tiến lên 3G Dịch vụ vơ tuyến gói chung GPRS tạo tốc độ cao chủ yếu nhờ vào kết hợp khe thời gian, nhiên kỹ thuật dựa phương thức điều chế GMSK nên hạn chế tốc độ truyền Giải pháp dịch vụ vô tuyến gói chung nâng cao EDGE khắc phục hạn chế cách thay phương thức điều chế GMSK 8PSK, điều giúp nâng cao tốc độ mạng GPRS lên đến lần Khó khăn chủ yếu liên quan đến kỹ thuật vô tuyến máy đầu cuối việc thay đổi kỹ thuật điều chế Tuy nhiên EDGE hoạt động dựa trên sở chuyển mạch kênh chuyển mạch gói hạn chế tốc độ 384KBps nên khó khăn việc ứng dụng dịch vụ địi hỏi việc chuyển mạch linh động tốc độ truyền liệu lớn Lúc giải pháp đưa nâng cấp lên hệ thống WCDMA Việc nâng cấp hệ thống thông tin di động lên hệ ba đáp ứng yêu cầu Trong tương lai, mà công nghệ 3G khơng đáp ứng u cầu 54 cơng nghệ thông tin di động hệ tư giải pháp với tốc độ lên tới 34Mbps Điểm mấu chốt thông tin di động hệ tư thay đổi phương pháp đa truy cập kinh điển phương pháp đa truy cập cho hiệu suất cao phương pháp đa truy cập phân chia theo tần số trực giao (OFDMA), đa truy cập phân chia theo hội (ODMA) Trong khuôn khổ đề tài em tìm hiểu tổng quát giải pháp nâng cấp mạng GSM lên W-CDMA Do có nhiều chuẩn nâng cấp nhiều giải pháp nâng cấp tập đoàn viễn thông khác nên đề tài đưa bước lộ trình nâng cấp kiến trúc hệ thống kỹ thuật vô tuyến số sở lý thuyết mà sâu vào giải pháp chi tiết Đồng thời việc đưa giải pháp CDMA băng thông rộng tối ưu cho GSM Việt Nam chưa thực 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.PTS.Nguyễn Phạm Anh Dũng, Thông tin di động hệ (tập 1), Nhà xuất bưu điện, 2001 2.PTS.Nguyễn Phạm Anh Dũng, Thông tin di động hệ (tập 2), Nhà xuất bưu điện, 2001 3.Vũ Đức Thọ, Tính tốn mạng thơng tin di động số Cellular, Nhà xuất giáo dục, 2001 PTS Nguyễn Phạm Anh Dũng, Thông tin di động (tập 1), Nhà xuất khoa học giáo dục, Hà Nội , 1997 PTS Nguyễn Phạm Anh Dũng, Thông tin di động (tập 2), Nhà xuất khoa học giáo dục, Hà Nội , 1997 PTS Nguyễn Phạm Anh Dũng, CDMAOne CDMA2000, Nhà xuất bưu điện, Hà Nội , 1997 56 ... di động GSM Trình bày kiến trúc mạng GSM kỹ thuật vô tuyến số áp dụng mạng GSM Đề xuất giải pháp nâng cấp hệ thống thông tin di động hệ lên hệ ba khái quát lộ trình nâng cấp mạng GSM lên W-CDMA... 14 2.2 Sự phát triển mạng GSM lên 3G 17 2.2.1 Hệ thống GSM nâng cấp bước lên hệ ba 17 2.2.2 Các giải pháp nâng cấp 18 CHƯƠNG CÔNG NGHỆ DI ĐỘNG THẾ HỆ W-CDMA VÀ ỨNG DỤNG 3G TẠI VIỆT... liệu lớn Lúc thực nâng cấp EDGE lên W-CDMA hoàn tất việc nâng cấp mạng GSM lên 3G Kết luận Công nghệ điện thoại di động phổ biến giới GSM gặp nhiều khó khăn sớm phát triển công nghệ tiên tiến hơn,