- 1TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài:” “Nghiên cứu, thiết kế mạng lõi-Mobile Core Network cho mạng thông tin di động của công ty viễn thông Vietnamobile ” Tác giả luận văn: VŨ ĐÌNH HƯNG Khóa Người hướng dẫn: TS. - BÙI VIỆT KHÔI Nội dung tóm tắt: Ngày nay thông tin di động và các dịch vụ của nó ngày càng phổ biến đối với đời sống con người. - Hơn nữa, thông tin di động ngày nay đã trở thành một dịch vụ kinh doanh không thể thiếu được của tất cả các nhà khai thác viễn thông trên thế giới.Chính vì vậy việc hiểu sâu và nắm vững được cách tính toán, thiết kế và tối ưu hóa mạng thông tin di động nói chung và mạng vô tuyến (Radio Network), mạng lõi (Mobile Core Network) là việc làm rất cần thiết và mang một ý nghĩa thực tế rất cao. - Đã có rất nhiều đề tài nghiên cứư về vấn đề tối ưư hóa mạng truy cập vô tuyến trong mạng thông tin di động, tuy nhiên chưa có nhiều đề tài về vấn đề thiết kế và tối ưư mạng lõi (Mobile Core Network) Mục đích nghiên của luận văn này là nhằm tìm hiểu quy trình, phương pháp tính toán, thiết kế một mạng lõi (Mobile Core Network) của hãng ERICSSON. - Luận văn bao gồm những nội dung chính như sau: Chương 1: Giới thiệu tổng quan về mạng thông tin di động GSM Trong chương này sẽ giới thiệu tổng quan về một mạng thông tin di động GSM, lịch sử phát triển, những thành phần cấu thành nên một mạng thông tin di động và các thông số cơ bản của một mạng thông tin di động GSM. - Chương 2: Cơ sở lý thuyết của đề tài Trong chương này sẽ nói về cơ sở lý thuyết khi tiến hành việc tính toán, thiết kế lên một mạng lõi của một mạng thông tin di động. - Những điều này sẽ là cơ sở cho những tính toán của chương 3 Chương 3: Tính toán và thiết kế hệ thống mạng lõi (Mobile Core Network) Trong chương này sẽ giới thiệu chi tiết về yêu cầu thiết kế, sơ đồ hệ thống được thiết kế, cũng như quy trình thiết kế, tính toán cụ thể một mạng lõi (Mobile Core Network) như thế nào. - Làm thế nào để tính toán cho báo hiệu (Signaling Dimensioning), làm thế nào để tính toán cho lưư lượng (Traffic Dimensioning), qua đó tính toán được phần cứng (số cạc) cần thiết dành cho mạng lõi, băng thông cần thiết để truyền dữ liệu qua mạng lõi. - Cuối cùng là đưa ra được kết quả của quá trình tính toán thiết kế một mạng lõi. - Để thực hiện được đề tài này, học viên đã phải tham gia trực tiếp vào quá trình tính toán và thiết kế cho các dự án về mạng lõi của công ty viễn thông Vietnamobile (operator). - Qua đó tóm tắt và tổng hợp được quy trình tính toán và thiết kế mạng lõi chuẩn của công ty Ericsson (vendor) vào trong luận văn. - Hi vọng qua luận văn này người đọc có thể hiểu rõ hơn mạng lõi cũng như các quy trình tính toán và thiết kế lên mạng lõi của một trong những công ty viễn thông hàng đầu thế giới, công ty Ericsson. - Bùi Việt Khôi Vũ Đình Hưng Nghiên cứu, thiết kế mạng lõi cho mạng thông tin di động của công ty viễn thông Vietnamobile. - Vũ Đình Hưng Lớp ĐTVT LỜI NÓI ĐẦU. - Trong cuộc sống hàng ngày thông tin liên lạc đóng một vai trò rất quan trọng và không thể thiếu được. - Nó quyết định nhiều mặt hoạt động của xã hội, giúp con người nắm bắt nhanh chóng các thông tin có giá trị văn hoá, kinh tế, khoa học kỹ thuật rất đa dạng và phong phú. - Ngày nay với những nhu cầu cả về số lượng và chất lượng của khách hàng sử dụng các dịch vụ viễn thông ngày càng cao, đòi hỏi phải có những phương tiện thông tin hiện đại nhằm đáp ứng các nhu cầu đa dạng của khách hàng “mọi lúc, mọi nơi” mà họ cần. - Thông tin di động ngày nay đã trở thành một dịch vụ kinh doanh không thể thiếu được của tất cả các nhà khai thác viễn thông trên thế giới. - Đối với các khách hàng viễn thông, nhất là các nhà doanh nghiệp thì thông tin di động trở thành phương tiện liên lạc quen thuộc và không thể thiếu được. - Dịch vụ thông tin di động ngày nay không chỉ hạn chế cho các khách hàng giầu có nữa mà nó đang dần trở thành dịch vụ phổ cập cho mọi đối tượng viễn thông. - Trong những năm gần đây, lĩnh vực thông tin di động trong nước đã có những bước phát triển vượt bậc cả về cơ sở hạ tầng lẫn chất lượng phục vụ. - Với sự hình thành nhiều nhà cung cấp dịch vụ viễn thông mới đã tạo ra sự cạnh tranh để thu hút thị phần thuê bao giữa các nhà cung cấp dịch vụ. - Các nhà cung cấp dịch vụ liên tục đưa ra các chính sách khuyến mại, giảm giá và đã thu hút được rất nhiều khách hàng sử dụng dịch vụ. - Cùng với đó, mức sống chung của toàn xã hội ngày càng được nâng cao đã khiến cho số lượng các thuê bao sử dụng dịch vụ di động tăng đột biến trong các năm gần đây. - Các nhà cung cấp dịch vụ di động trong nước hiện đang sử dụng hai công nghệ là GSM (Global System for Mobile Communication - Hệ thống thông tin di động toàn cầu) với chuẩn TDMA (Time Division Multiple Access - đa truy cập Nghiên cứu, thiết kế mạng lõi cho mạng thông tin di động của công ty viễn thông Vietnamobile. - Các nhà cung cấp dịch vụ di động sử dụng hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM, WCDMA là Mobiphone, Vinaphone, Viettel, Vietnamobile và các nhà cung cấp dịch vụ di động sử dụng công nghệ CDMA là S-Fone, EVN Các nhà cung cấp dịch vụ di động sử dụng công nghệ CDMA mang lại nhiều tiện ích hơn cho khách hàng, và cũng đang dần lớn mạnh. - Tuy nhiên hiện tại do nhu cầu sử dụng của khách hàng nên thị phần di động trong nước phần lớn vẫn thuộc về các nhà cung cấp dịch vụ di động GSM, WCDMA với số lượng các thuê bao là áp đảo. - Chính vì vậy việc hiểu sâu và nắm vững được cách tính toán, thiết kế và tối ưu hóa mạng lõi (Mobile Core Network) GSM là việc làm rất cần thiết và mang một ý nghĩa thực tế rất cao. - Trên cơ sở những kiến thức tích luỹ trong những năm học tập chuyên ngành Điện Tử - Viễn Thông tại trường đại học Bách Khoa Hà Nội và sau thời gian làm việc tại một trong những công ty viễn thông hàng đầu thế giới là ERICSSON, cùng với sự hướng dẫn của thầy Bùi Việt Khôi, em đã tìm hiểu, nghiên cứu và hoàn thành luận văn tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu, thiết kế mạng lõi-Mobile Core Network cho mạng thông tin di động của công ty viễn thông Vietnamobile. - Em xin chân thành cảm ơn Trưởng phòng vận hành và khai thác Mã Tiến Dũng, anh Đặng Ngọc Lâm trưởng phòng quy hoạch và phát triển mạng Vietnamobile (VNM) đã tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành đề tài tốt nghiệp Đồng thời, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Bùi Việt Khôi cùng với tổ trưởng tổ vận hành khai thác anh Nguyễn Tiến Dũng và các cán bộ phòng Kỹ thuật_Khai thác của công ty ERICSSON Việt Nam đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. - Hà Nội, Ngày Tháng Năm 2011 Sinh viên thực hiện Nghiên cứu, thiết kế mạng lõi cho mạng thông tin di động của công ty viễn thông Vietnamobile. - 5 CHƢƠNG I GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN ĐỘNG GSM . - Mô hình hệ thống thông tin di động GSM . - Các thành phần chức năng trong hệ thống . - Các mã nhận dạng sử dụng trong hệ thống GSM CHƢƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI . - Lý thuyết về lưu lượng (Traffic theory Phần cứng của MSC-S Phần cứng của (M-MGw Hardware CHƢƠNG III TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG LÕI (MOBILE CORE NETWORK . - Yêu cầu thiết kế . - Tính toán về lưu lượng và phần cứng hệ thống (Traffic and Hardware Dimensioning KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Nghiên cứu, thiết kế mạng lõi cho mạng thông tin di động của công ty viễn thông Vietnamobile. - Vũ Đình Hưng Lớp ĐTVT DANH SÁCH HÌNH MINH HỌA Hình 1-1 Thị phần thông tin di động trên thế giới năm 2006. - 13 Hình 1-4 Mô hình hệ thống thông tin di động GSM. - 53 Hình 3-1Yêu cầu thiết kế (Traffic Profile. - 57 Hình 3-2 Quy trình thiết kế. - 58 Hình 3-3 sơ đồ hệ thống được thiết kế. - 79 Hình 3-17 Ma trận lưu lượng giữa các thuê bao di động ở các site khác nhau. - 92 Hình 3-30 Kết quả thiết kế. - 115 Nghiên cứu, thiết kế mạng lõi cho mạng thông tin di động của công ty viễn thông Vietnamobile. - Vũ Đình Hưng Lớp ĐTVT DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT. - A ACCH Associated Control Channel Kênh điều khiển liên kết AGCH Access Grant Channel Kênh cho phép truy nhập ARFCH Absolute Radio Frequency Kênh tần số tuyệt đối Channel AUC Authentication Center Trung tâm nhận thực AVDR Average Drop Call Rate Tỉ lệ rớt cuộc gọi trung bình B BCCH Broadcast Control Channel Kênh điều khiển quảng bá BCH Broadcast Channel Kênh quảng bá BER Bit Error Rate Tỷ lệ lỗi bít Bm Full Rate TCH TCH toàn tốc BS Base Station Trạm gốc BSC Base Station Controller Bộ điều khiển trạm gốc BSIC Base Station Identity Code Mã nhận dạng trạm gốc BSS Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc C C/A Carrier to Adjacent Tỉ số sóng mang/nhiễu kênh lân cận CCBR SDCCH Blocking Rate Tỉ lệ nghẽn mạch trên SDCCH CCCH Common Control Channel Kênh điều khiển chung CCDR SDCCH Drop Rate Tỉ lệ rớt mạch trên SDCCH CCH Control Channel Kênh điều khiển Nghiên cứu, thiết kế mạng lõi cho mạng thông tin di động của công ty viễn thông Vietnamobile. - Vũ Đình Hưng Lớp ĐTVT CCS7 Common Channel Signalling No7 Báo hiệu kênh chung số 7 CCITT International Telegraph and Uỷ ban tư vấn quốc tế về điện thoại và Telephone Consultative Committee điện báo CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã Cell Cellular Ô (tế bào) CI Cell Identity Nhận dạng ô ( xác định vùng LA ) C/I Carrier to Interference Tỉ số sóng mang/nhiễu đồng kênh C/R Carrier to Reflection Tỉ số sóng mang/sóng phản xạ CSPDN Circuit Switch Public Mạng số liệu công cộng chuyển mạch Data Network gói CSSR Call Successful Rate Tỉ lệ cuộc gọi thành công D DCCH Dedicated Control Channel Kênh điều khiển dành riêng E EIR Equipment Identification Bộ ghi nhận dạng thiết bị Register ETSI European Telecommunications Viện tiêu chuẩn viễn thông Standard Institute Châu Âu F FDMA Frequency Division Multiple Đa truy nhập phân chia theo tần số Access FACCH Fast Associated Kênh điều khiển liên kết nhanh Control Channel FCCH Frequency Correction Channel Kênh hiệu chỉnh tần số G GMSC Gateway MSC Tổng đài di động cổng GoS Grade of Service Cấp độ phục vụ GSM Global System for Mobile Thông tin di động toàn cầu Communication Nghiên cứu, thiết kế mạng lõi cho mạng thông tin di động của công ty viễn thông Vietnamobile. - Vũ Đình Hưng Lớp ĐTVT H HLR Home Location Register Bộ đăng ký định vị thường trú HON Handover Number Số chuyển giao I IHOSR Incoming HO Successful Rate Tỉ lệ thành công Handover đến IMSI International Mobile Số nhận dạng thuê bao di động Subscriber Identity quốc tế ISDN Integrated Service Digital Mạng số đa dịch vụ Network L LA Location Area Vùng định vị LAC Location Area Code Mã vùng định vị LAI Location Area Identifier Số nhận dạng vùng định vị LAPD Link Access Procedures Các thủ tục truy cập đường on D channel truyền trên kênh D LAPDm Link Access Procedures Các thủ tục truy cập đường on Dm channel truyền trên kênh Dm Lm Haft Rate TCH TCH bán tốc M MCC Mobile Country Code Mã quốc gia của mạng di động MNC Mobile Network Code Mã mạng thông tin di động MS Mobile station Trạm di động MSC Mobile Service Tổng đài di động Switching Center MSIN Mobile station Identification Số nhận dạng trạm di động Number MSISDN Mobile station ISDN Number Số ISDN của trạm di động Nghiên cứu, thiết kế mạng lõi cho mạng thông tin di động của công ty viễn thông Vietnamobile. - Vũ Đình Hưng Lớp ĐTVT MSRN MS Roaming Number Số vãng lai của thuê bao di động N NMC Network Management Center Trung tâm quản lý mạng NMT Nordic Mobile Telephone Điện thoại di động Bắc Âu O OHOSR Outgoing HO Successful Rate Tỉ lệ thành công Handover ra OSI Open System Interconnection Liên kết hệ thống mở OSS Operation and Support Phân hệ khai thác và hỗ trợ Subsystem OMS Operation & Maintenace Phân hệ khai thác và bảo dưỡng. - Subsystem P PAGCH Paging and Access Grant Kênh chấp nhận truy cập Channel và nhắn tin PCH Paging Channel Kênh tìm gọi PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng PSPDN Packet Switch Public Mạng số liệu công cộng Data Network chuyển mạch gói PSTN Public Switched Telephone Mạng chuyển mạch điện thoại công Network cộng R RACH Random Access Channel Kênh truy cập ngẫu nhiên Rx Receiver Máy thu S SACCH Slow Associated Kênh điều khiển liên kết chậm Control Channel Nghiên cứu, thiết kế mạng lõi cho mạng thông tin di động của công ty viễn thông Vietnamobile. - Vũ Đình Hưng Lớp ĐTVT SDCCH Stand Alone Dedicated Kênh điều khiển dành riêng Control Channel đứng một mình (độc lập) SIM Subscriber Identity Modul Mô đun nhận dạng thuê bao SN Subscriber Number Số thuê bao T TACH Traffic and Associated Channel Kênh lưu lượng và liên kết TCBR TCH Blocking Rate Tỉ lệ nghẽn mạch TCH TCDR TCH Drop Rate Tỉ lệ rớt mạch trên TCH TCH Traffic Channel Kênh lưu lượng TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời gian TRAU Transcoder/Rate Adapter Unit Bộ thích ứng tốc độ và chuyển mã TRX Tranceiver Bộ thu – phát Nghiên cứu, thiết kế mạng lõi cho mạng thông tin di động của công ty viễn thông Vietnamobile. - Vũ Đình Hưng Lớp ĐTVT Chƣơng I GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN ĐỘNG GSM Hệ thống thông tin di động toàn cầu (tiếng Pháp: Groupe Spécial Mobile tiếng Anh: Global System for Mobile Communications. - viết tắt GSM) là một công nghệ dùng cho mạng thông tin di động. - Dịch vụ GSM được sử dụng bởi hơn 2 tỷ người trên 212 quốc gia và vùng lãnh thổ. - Các mạng thông tin di động GSM cho phép có thể roaming với nhau do đó những máy điện thoại di động GSM của các mạng GSM khác nhau ở có thể sử dụng được nhiều nơi trên thế giới. - GSM là chuẩn phổ biến nhất cho điện thoại di động (ĐTDĐ) trên thế giới. - Khả năng phú sóng rộng khắp nơi của chuẩn GSM làm cho nó trở nên phổ biến trên thế giới, cho phép người sử dụng có thể sử dụng ĐTDĐ của họ ở nhiều vùng trên thế giới. - Nó được xem như là một hệ thống ĐTDĐ thế hệ thứ hai (second generation, 2G). - Đứng về phía quan điểm khách hàng, lợi thế chính của GSM là chất lượng cuộc gọi tốt hơn, giá thành thấp và dịch vụ tin nhắn. - GSM cho phép nhà điều hành mạng có thể kết hợp chuyển vùng với nhau do vậy mà người sử dụng có thể sử dụng điện thoại của họ ở khắp nơi trên thế giới. - Lịch sử phát triển mạng GSM Những năm đầu 1980, hệ thống viễn thông tế bào trên thế giới đang phát triển mạnh mẽ đặc biệt là ở Châu Âu mà không được chuẩn hóa về các chỉ tiêu kỹ thuật. - Điều này đã thúc giục Liên minh Châu Âu về Bưu chính viễn thông CEPT Nghiên cứu, thiết kế mạng lõi cho mạng thông tin di động của công ty viễn thông Vietnamobile. - Vũ Đình Hưng Lớp ĐTVT Conference of European Posts and Telecommunications) thành lập nhóm đặc trách về di động GSM (Groupe Spécial Mobile) với nhiệm vụ phát triển một chuẩn thống nhất cho hệ thống thông tin di động để có thể sử dụng trên toàn Châu Âu. - Ngày 27 tháng 3 năm 1991, cuộc gọi đầu tiên sử dụng công nghệ GSM được thực hiện bởi mạng Radiolinja ở Phần Lan (mạng di động GSM đầu tiên trên thế giới). - Năm 1989, Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu ETSI (European Telecommunications Standards Institute) quy định chuẩn GSM là một tiêu chuẩn chung cho mạng thông tin di động toàn Châu Âu, và năm 1990 chỉ tiêu kỹ thuật GSM phase I (giai đoạn I) được công bố. - Những năm sau đó, hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM phát triển một cách mạnh mẽ, cùng với sự gia tăng nhanh chóng của các nhà điều hành, các mạng di động mới, thì số lượng các thuê bao cũng gia tăng một cách chóng mặt. - 167 mạng hoạt động trên 94 quốc gia với số thuê bao đạt 50 triệu. - Năm 2001, mạng 3GSM (UMTS) được đi vào hoạt động, số thuê bao GSM đã vượt quá 500 triệu. - Cho đến năm 2006 số thuê bao di động GSM đã lên tới con số 2 tỉ với trên 700 nhà điều hành, chiếm gần 80% thị phần thông tin di động trên thế giới. - Theo dự đoán của GSM Association, năm 2007 số thuê bao GSM sẽ đạt 2,5 tỉ. - www.wikipedia.org ) Nghiên cứu, thiết kế mạng lõi cho mạng thông tin di động của công ty viễn thông Vietnamobile. - Vũ Đình Hưng Lớp ĐTVT Hình 1-1 Thị phần thông tin di động trên thế giới năm 2006 1.2. - Cấu trúc địa lý của mạng Mọi mạng điện thoại cần một cấu trúc nhất định để định tuyến các cuộc gọi đến tổng đài cần thiết và cuối cùng đến thuê bao bị gọi. - Ở một mạng di động, cấu trúc này rất quạn trọng do tính lưu thông của các thuê bao trong mạng. - Trong hệ thống GSM, mạng được phân chia thành các phân vùng sau (hình 1.2): Nghiên cứu, thiết kế mạng lõi cho mạng thông tin di động của công ty viễn thông Vietnamobile. - Vũ Đình Hưng Lớp ĐTVT Hình 1-2 Phân cấp cấu trúc địa lý mạng GSM Hình 1-3 Phân vùng và chia ô Nghiên cứu, thiết kế mạng lõi cho mạng thông tin di động của công ty viễn thông Vietnamobile. - Vũ Đình Hưng Lớp ĐTVT Vùng phục vụ PLMN (Public Land Mobile Network) Vùng phục vụ GSM là toàn bộ vùng phục vụ do sự kết hợp của các quốc gia thành viên nên những máy điện thoại di động GSM của các mạng GSM khác nhau ở có thể sử dụng được nhiều nơi trên thế giới. - Kết nối các đường truyền giữa mạng di động GSM/PLMN và các mạng khác (cố định hay di động) đều ở mức tổng đài trung kế quốc gia hay quốc tế. - Vùng phục vụ MSC MSC (Trung tâm chuyển mạch các nghiệp vụ di động, gọi tắt là tổng đài di động). - Để định tuyến một cuộc gọi đến một thuê bao di động. - Mọi thông tin để định tuyến cuộc gọi tới thuê bao di động hiện đang trong vùng phục vụ của MSC được lưu giữ trong bộ ghi định vị tạm trú VLR. - Vùng định vị là một phần của vùng phục vụ MSC/VLR, mà ở đó một trạm di động có thể chuyển động tự do mà không cần cập nhật thông tin về vị trí cho tổng đài MSC/VLR điều khiển vùng định vị này. - Vùng định vị này là một vùng mà ở đó thông báo tìm gọi sẽ được phát quảng bá để tìm một thuê bao di động bị gọi. - Vùng định vị LA được hệ thống sử dụng để tìm một thuê bao đang ở trạng thái hoạt động. - Hệ thống có thể nhận dạng vùng định vị bằng cách sử dụng nhận dạng vùng định vị LAI (Location Area Identity): LAI = MCC + MNC + LAC
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt