• Sự phỏt triển của kỹ thuật hiện đại, sự đổi mới cụng nghệ, thụng tin di động cũng ngày càng đổi mới theo chiều hướng tớch cực, xu hướng triển khai 3G là một xu hướng tất yếu đang dần được triển khai tại nhiều nước trờn thế giới. Với nhiều cụng nghệ thụng tin di động thế hệ 2 hiện đang tồn tại, việc triển khai và hội tụ tới một cụng nghệ duy nhất 3G là cực kỳ khú khăn. Chất lượng dịch vụ thoại truyền thống vẫn là mối quan tõm hàng đầu của khỏch hàng. Sự đa dạng về dịch vụ đó phần nào đỏp ứng được nhu cầu của khỏch hàng.
Sự phỏt triển nhanh chúng của cỏc dịch vụ số liệu mà trước hết là sự bựng nổ của Internet trong những năm gần đõy đó đũi hỏi cỏc nhà khai thỏc mạng thụng tin di động Việt Nam, trong đú cú nhà khai thỏc mạng MobiFone phải cú
những mục tiờu chiến lược, phự hợp với hoàn cảnh riờng của nước mỡnh để phỏt triển lờn hệ thống thụng tin di động thế hệ ba.
• Mạng MobiFone được xõy dựng trờn cơ sở cụng nghệ GSM. Ngoài dải phổ 900, dải phổ 1800 thực sự cần thiết để tăng dung lượng. Việc thường xuyờn nõng cấp và mở rộng mạng nhằm đỏp ứng nhu cầu thị trường và sự phỏt triển cụng nghệ trờn thế giới luụn đúng vai trũ cực kỳ quan trọng.
• Thiết bị trờn mạng MobiFone chủ yếu do hai nhà cung cấp là Alcatel và Ericsson. Đõy là những nhà cung cấp hàng đầu về thiết bị viễn thụng, trong đú đặc biệt phải kể đến thiết bị mạng thụng tin di động. Trong tiến trỡnh phỏt triển khụng ngừng về mặt cụng nghệ thụng tin di động trờn thế giới, Alcatel và Ericsson đó cú sự nghiờn cứu, phõn tớch và cũng đó chọn cho mỡnh một xu hướng phỏt triển đỳng đắn: GSM - GPRS/EDGE - WCDMA.
Dựa trờn những điều kiện trờn, lộ trỡnh phỏt triển của mạng MobiFone từ GSM tiến lờn thế hệ thứ ba WCDMA là một hoàn toàn hợp lý và cú cơ sở:
- Dựa trờn nền tảng sẵn cú về thị trường và cơ sở hạ tầng tương đối mạnh của hệ thống GSM, mạng GSM hoàn toàn hội tụ đủ điều kiện để tiến húa lờn cỏc thế hệ thụng tin di động 2,5G (GPRS/EDGE) và 3G (WCDMA) mà vẫn khai thỏc tối đa tài nguyờn sẵn cú của mạng lưới, tận dụng tối đa hiệu quả của thiết bị đó đầu tư.
- Về mỏy đầu cuối, sử dụng cỏc mỏy đầu cuối hai chế độ WCDMA/GSM - với GSM để tận dụng vựng phủ súng và với WCDMA để sử dụng cỏc tớnh năng dịch vụ mới - MobiFone sẽ cú thể triển khai cỏc dịch vụ băng rộng trờn mạng GSM một cỏch trong suốt. GPRS 2G 3G GSM 900 GSM 1800 EDGE WCDMA 2,5G
Hỡnh 3.3- Lộ trỡnh triển khai nõng cấp mạng MobiFone lờn 3G
Theo dự đoỏn của cỏc chuyờn gia, cho đến nay và cú thể trong nhiều năm tới dịch vụ thoại truyền thống sẽ vẫn đúng vai trũ chủ chốt và bờn cạnh đú là sự tăng trưởng ngày càng lớn mạnh về nhu cầu dịch vụ số liệu, điển hỡnh là dịch vụ tin nhắn trờn thị trường Việt Nam. Do vậy, sự phỏt triển song song giữa dịch vụ thoại và dịch vụ phi thoại sẽ tất yếu tồn tại trong một thời gian dài.
GPRS sẽ là cầu nối giữa hệ thống thụng tin di động thế hệ 2 và thế hệ 3. Việc đầu tư hệ thống GPRS là thực sự cần thiết nhằm từng bước triển khai hệ thống thụng tin di động thế hệ thứ 3 trờn mạng. Đõy cũng là xu hướng tất yếu mà cỏc nhà khai thỏc thụng tin di động phải thực hiện nhằm giữ vững thị trường và tăng cường khả năng cạnh tranh.
Cú thể khẳng định mạng thế hệ 2,5 GPRS sẽ phỏt triển trong một thời gian dài. GPRS sẽ được mở rộng khắp trờn toàn quốc để dần dần cú được sự chấp nhận của khỏch hàng đối với cỏc dịch vụ phi thoại.
Tiếp theo việc triển khai GPRS sẽ là EDGE nhằm tăng khả năng truyền số liệu lờn 384kbps để cú khả năng cung cấp cỏc dịch vụ thư điện tử, dịch vụ định vị trờn bản đồ, dịch vụ truy cập thụng tin dữ liệu, giải trớ… Thuận lợi của việc triển khai EDGE là:
• Trước hết, EDGE khụng cần phải sử dụng băng tần mới.
• Dựa trờn cơ sở hạ tầng sẵn cú của triển khai GPRS, việc phỏt triển lờn giai đoạn EDGE tiết kiệm được chi phớ đầu tư. Do chỉ thay đổi kỹ thuật điều chế
vụ tuyến 8-PSK nờn EDGE vẫn giữ nguyờn cấu trỳc của mạng cũ mà chỉ cần nõng cấp phần mềm và thờm cỏc TRX mới cú khả năng EDGE.
EDGE là con đường tiến húa tới thế hệ thứ ba và cũng là một bổ trợ cho WCDMA. EDGE tăng cường được cỏc khả năng truyền số liệu của mạng GSM/GPRS, hỗ trợ tốc độ số liệu lờn tới 384 kbps - một tốc độ số liệu của mạng thế hệ ba. Do vậy, cú thể núi EDGE sẽ tạo một bước đệm quan trọng tiến tới mạng WCDMA.
Giai đoạn phỏt triển qua EDGE cú thể được bỏ qua khi nhu cầu của thị trường về dịch vụ của số liệu tăng trưởng mạnh mẽ.
Trờn cơ sở của mạng lừi GPRS đó được phỏt triển, việc xõy dựng hệ thống WCDMA về cơ bản là xõy dựng phần cứng cho mạng truy nhập vụ tuyến UTRAN gồm RNC và Node B. Trước mắt sẽ tập trung phỏt triển ở một số thành phố lớn như Hà Nội, Hải Phũng, Đà Nẵng và Thành phố Hồ Chớ Minh.
Lộ trỡnh từ GSM lờn WCDMA theo cụng nghệ WCDMA tương đối rừ ràng đảm bảo sự kết hợp cựng tồn tại giữa mạng GSM hiện tại và mạng 3G đồng thời cũng tận dụng được rất nhiều lợi thế của mạng GSM hiện cú như lợi thế về số thuờ bao đang cú, thúi quen của khỏch hàng về sử dụng cỏc dịch vụ truy nhập Internet khi triển khai GPRS và lợi thế trong việc triển khai roaming quốc tế. Vệc lựa chọn WCDMA làm định hướng cụng nghệ WCDMA cũn cú một số lợi thế như sau:
- Hiệu quả sử dụng phổ tần rất cao.
- Cho phộp sử dụng cỏc mỏy đầu cuối cụng suất thấp.
- Cho phộp cung cấp cỏc ứng dụng khỏc nhau với cỏc tốc độ truyền số liệu khỏc nhau.
- Toàn bộ phổ tần sử dụng cho WCDMA như sau:
• WCDMA FDD:
`+ Đường lờn (Uplink ) : 1920 MHz - 1980 MHz. `+ Đường xuống (Downlink ) : 2110 MHz - 2170 MHz. 3.4. Triển khai hệ thống GPRS
IX. 3.4.1. C u hỡnh t ng quỏt m ng GPRS trong m ng GSMấ ổ ạ ạ
Mạng lừi GPRS được xõy dựng trờn cơ sở cỏc thành phần mạng GSM hiện cú và cỏc mạng số liệu gúi IP với cỏc giao diện tiờu chuẩn.
• SGSN: cú chức năng định tuyến gúi số liệu trong vựng phục vụ của nú. Một thuờ bao GPRS cú thể được phục vụ bởi một SGSN trờn mạng tuỳ vào vị trớ định vị của thuờ bao.
• GGSN: cú chức năng giao tiếp với cỏc hệ thống GPRS khỏc hoặc mạng Internet/Intranet... Một số chức năng của GGSN gồm:
+ Định tuyến. + Firewall.
+ Gateway/Security.
Cả hai chức năng SGSN và GGSN đều tạo ra cỏc bản ghi cước CDR.
• Hệ thống khai thỏc và bảo dưỡng GPRS - OMC-G: cú chức năng quản lý và giỏm sỏt hoạt động của toàn bộ hệ thống (cảnh bỏo, cấu hỡnh, bảo mật…). • Charging Gateway: Tiếp nhận cỏc bản ghi cước từ SGSN, GGSN. Xử lý và
tổng hợp cước đối với từng trường hợp sử dụng. Giao tiếp với cỏc hệ thống tớnh cước. Hỗ trợ việc tớnh cước GPRS theo thời gian hoặc theo tổng dung lượng số liệu trao đổi (data volume).
X. 3.4.2. H th ng GPRS tri n khai trờn m ng VMSệ ố ể ạ
3.4.2.1. Dung lượng hệ thống lừi GPRS cho mạng MobiFone
- Tại Hà nội: 3.000 thuờ bao, phục vụ cho thuờ bao khu vực miền Bắc.
- Tại TP. Hồ Chớ Minh: 7.000 thuờ bao, phục vụ cho thuờ bao khu vực miền Nam và miền Trung.
• Chỉ tiờu thiết kế hệ thống:
- Lưu lượng sử dụng trung bỡnh/ thuờ bao GPRS giờ bận là 2Kbps. - Tổng lưu lượng dữ liệu trao đổi giờ bận là 2 Mbps.
- Tỷ lệ người sử dụng GPRS trờn giờ bận là 10%.
3.4.2.2 .Cấu hỡnh GPRS cho mạng MobiFone - VMS
- 02 thiết bị SGSN kết nối với mạng GSM theo cấu hỡnh:
+ Thiết bị SGSN tại Hà nội kết nối với hệ thống BSS miền Bắc.
+ Thiết bị SGSN tại TP. Hồ Chớ Minh kết nối với hệ thống BSS miền Nam và miền Trung.
- 01 thiết bị GGSN tại HN để kết nối tới cỏc SGSN tại Hà nội và TP. HCM. - 01 thiết bị Charging Gateway để phục vụ tớnh cước GPRS.
- 01 hệ thống quản lý và khai thỏc OMC-GPRS (OMC-G).
3.4.2.3. Nõng c p h th ng m ng GSM đ cú kh ấ ệ ố ạ ể ả
n ng k t n i GPRSă ế ố
• Trang bị bổ sung chức năng quản lý cỏc gúi số liệu PCU (Package Control Unit) cho cỏc BSC trờn mạng.
+ 03 BSC khu vực miền Bắc (Hà nội).
+ 04 BSC khu vực miền Nam (TP. HCM) và miền Trung (Đà Nẵng). • Nõng cấp phần mềm cho NSS và BSS để bổ sung cỏc tớnh năng GPRS.
+ NSS khu vực miền Bắc.
+ NSS khu vực miền Nam và miền Trung.
- Trang bị một hệ thống tớnh cước GPRS tập trung để lấy file cước từ Charging Gateway và MMSC để tớnh cước.
- Hệ thống tớnh cước và quản lý khỏch hàng sẽ được thay đổi để quản lý cỏc thuờ bao cú đăng ký dịch vụ GPRS, đấu nối dịch vụ, cập nhật dữ liệu cước GPRS.
3.4.2.5. Tiến độ triển khai GPRS
Mạng thụng tin di động MobiFone đang bước vào giai đoạn đầu tiờn của lộ trỡnh phỏt triển mạng tiến lờn 3G - giai đoạn triển khai GPRS dựa trờn nền mạng GSM hiện tại.
Việc triển khai GPRS bao gồm 3 giai đoạn:
• Giai đoạn 1: từ 15/09/2003 đến 31/12/2003: triển khai thử nghiệm miễn phớ cho tất cả cỏc thuờ bao trả tiền trước và trả tiền sau.
• Giai đoạn 2: từ 1/1/2004: triển khai chớnh thức trờn toàn mạng: nõng cấp cấu hỡnh SGSN để cú thể cung cấp dung lượng 200.000 thuờ bao và mở rộng phục vụ cho cả 61 tỉnh thành trờn cả nước.
- Đối với thuờ bao trả tiền sau: việc tớnh cước sẽ được thực hiện trờn cơ sở tạo file cước CDR để tớnh cước Offline trờn cơ sở hệ thống tớnh cước hiện cú. - Đối với thuờ bao trả tiền trước:
+ Tớnh cước Offline: cần thiết lập tạm thời một thiết bị mediation device để tớnh cước theo phương thức Offline.
+ Tớnh cước Online: việc tớnh cước theo thời gian thực hiện tại về cụng nghệ vẫn chưa thực hiện được, phải chờ đến CAMEL pha 3.
• Giai đoạn 3: cung cấp GPRS cho thuờ bao chuyển vựng quốc tế.
Trờn cơ sở kết quả của giai đoạn 2 sẽ tiến hành đàm phàn, lựa chọn đối tỏc cung cấp cổng truy nhập GRX phục vụ GPRS roaming. Khi thuờ bao chuyển vựng ra nước ngoài, vẫn truy nhập được về mạng chủ HPLMN.
Đỏnh giỏ kết quả triển khai:
- Hệ thống GPRS của Alcatel được thiết kế dựa trờn cơ sở cỏc thiết bị Router của Cisco. Hệ thống cú độ linh hoạt cao, dễ nõng cấp, mở rộng, dễ khai thỏc và bảo dưỡng. Chi phớ thiết bị thấp, nhất là khi mạng cú cấu hỡnh khụng lớn. - Khi nõng cấp lờn cụng nghệ 3G, cần phải thay đổi và bổ sung một số phụ kiện
của hệ thống.
3.5. Triển khai thử nghiệm hệ thống 3G
XI. 3.5.1. M c ớch th nghi mụ đ ử ệ
• Thử nghiệm cụng nghệ thụng tin di động 3G trờn mạng MobiFone. • Thử nghiệm cỏc tớnh năng hệ thống thụng tin di động 3G.
• Kiểm nghiệm thực tế về tớnh ưu việt của cụng nghệ 3G so với cụng nghệ 2G, 2,5G hiện nay.
• Đỏnh giỏ khả năng kết hợp giữa GSM và 3G trờn cựng một mạng lưới. • Đỏnh giỏ nhu cầu thị trường và xỏc định thời gian biểu cho triển khai
chớnh thức trờn mạng.
XII. 3.5.2 L a ch n tiờu chu n v cụng nghự ọ ẩ à ệ
3.5.2.1 Giao tiếp vụ tuyến và phổ tần
Cỏc giao tiếp vụ tuyến chuẩn cho hệ thống 3G do 3GPP - Release 99 đưa ra gồm:
• WCDMA gồm 2 chế độ:
- UTRA FDD: sử dụng hai dải tần số (2x60 MHz) tỏch biệt cho đường lờn và đường xuống:
+ Đường lờn : 1920 - 1980 MHz. + Đường xuống: 2110 - 2170 MHz. Độ rộng mỗi súng mang là 5 MHz.
- UTRA TDD: phõn kờnh đường lờn và đường xuống theo thời gian, sử dụng chung dải tần 25 MHz cho cả đường lờn và đường xuống: 1900 - 1920 MHz và 2020 - 2025 MHz. Độ rộng mỗi súng mang là 5 MHz.
• cdma2000 đa súng mang (cdma2000 MC - 1X, 3X...): Đường xuống ghộp đa súng mang (tối đa 12 súng mang) CDMA băng hẹp với tốc độ trải phổ mỗi súng mang là 1,228 Mcps (tương đương với tốc độ trải phổ IS-95). Đường lờn trải phổ trực tiếp với tốc độ trải phổ 1,228 Mcps.
Giao diện chuẩn đầu tiờn đưa ra cho cdma2000 là cdma2000 3X với độ rộng mỗi súng mang là 3,75 MHz.
Để lựa chọn chuẩn giao tiếp vụ tuyến 3G để thử nghiệm trờn mạng 3G, chỳng ta chỉ quan tõm đến chuẩn WCDMA bởi vỡ:
• Đõy là giao diện vụ tuyến 3G được cỏc nhà sản xuất thiết bị Chõu Âu hỗ trợ và phỏt triển sản phầm. Thiết bị mạng lưới GSM hiện tại của VMS là do Ericsson và Alcatel cung cấp.
• Tương thớch với thế hệ GSM 2G và 2,5G.
Như vậy, trong WCDMA, chỳng ta cần thử nghiệm hai chế độ TDD và FDD. Về mặt lý thuyết, hệ thống UTRA TDD và UTRA FDD đều hỗ trợ cỏc dịch vụ dữ liệu tốc độ cao với chất lượng tương đương nhau. Do sử dụng chung một băng tần cho cả đường xuống và đường lờn, nhiễu trong hệ thống TDD là vấn đề cần phải được chỳ trọng trong việc quy hoạch mạng vụ tuyến. Trờn thực tế, TDD thớch hợp đối với cỏc ụ nhỏ cú nhu cầu tốc độ số liệu lớn. Người ta đề xuất triển khai cỏc trạm TDD kết hợp trong cỏc vựng phủ súng của FDD để tăng dung lượng mạng 3G.
Trong giai đoạn thử nghiệm 3G, chỳng ta triển khai thử nghiệm cả hai chế độ WCDMA TDD và FDD.
- Chế độ truy nhập: WCDMA FDD
- Băng tần: 1920 - 1980 MHz; 2110 - 2170 MHz
- Độ rộng súng mang: 5 MHz
- Tốc độ trải phổ: 3,84 Mcps
- Điều chế: QPSK
- Chuyển giao cựng một tần số: Soft Handover
- Chuyển giao giữa hai tần số: Hard Handover - Điều khiển cụng suất: 1,5 KHz
Bảng 3.5 Cỏc thụng số tiờu chuẩn cho giao tiếp vụ tuyến WCDMA TDD
- Chế độ truy nhập: WCDMA TDD
- Băng tần: 1900 - 1920 MHz; 2020 - 2025 MHz
- Độ rộng súng mang: 5 MHz
- Tốc độ trải phổ: 3,84 Mcps
- Điều chế: QPSK
- Chuyển giao cựng một tần số: Hard Handover
- Chuyển giao giữa hai tần số: Hard Handover
- Điều khiển cụng suất: Đường lờn: 200 Hz, đường xuống: 800 Hz
3.5.2.2. Mạng lừi
Tuõn thủ theo khuyến nghị của 3GPP - Release 99. Mạng lừi để thử nghiệm bao gồm:
• SGSN • GGSN
• Chuyển mạch ATM kết nối SGSN và GGSN • Cỏc giao diện hỗ trợ : Iu, Gr, Gn, Gc, Gi...
XIII. Gi i phỏp th nghi m 3G c a Alcatel v Ericssonả ử ệ ủ à
Mạng VMS lựa chọn cả hai hệ thống thử nghiệm 3G của Alcatel và Ericsson. Cụ thể hệ thống của Alcatel sẽ được thử nghiệm tại Hà nội và hệ thống của Ericsson sẽ được thử nghiệm tại TP Hồ Chớ Minh.
Bảng 3.6 So sỏnh giải phỏp thử nghiệm của Alcatel và Ericsson
STT Nội dung ALCATEL ERICSSON Ghi chỳ
1 Thiết bị thử nghiệm
1.1 Phần mạng truy nhập (Radio Access Network)
1.1.1 Trạm thu phỏt 3G (Node B) 03 trạm BTS Evolium Node B cấu hỡnh 3 sector (1 súng