- NGUYỄN CÔNG HOÀNG CHUYỂN TỪ GSM LÊN WCDMA VÀ VẤN ĐỀ CHUYỂN GIAO GIỮA HAI HỆ THỐNG Chuyên ngành : Kỹ thuật điện tử LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : Tiến sĩ ĐẶNG QUANG HIẾU Hà Nội 10 – Năm 2010 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung đề cập trong luận văn “Chuyển từ GSM lên WCDMA và vấn đề chuyển giao giữa hai hệ thống” được viết dựa trên kết quả nghiên cứu đề cương của cá nhân tôi dưới sự hướng dẫn của TS Đặng Quang Hiếu, các số liệu trung thực chính xác. - Mọi thông tin và số liệu tham khảo đều được trích dẫn đầy đủ nguồn và sử dụng đúng luật bản quyền quy định. - Học Viên Nguyễn Công Hoàng Chuyển từ GSM lên WCDMA và vấn đề chuyển giao giữa hai hệ thống Nguyễn Công Hoàng CHDT MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU BẢNG CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG Giới thiệu về mạng 3G (W-CDMA Các ưu điểm mà công nghệ W- CDMA mang lại Triển khai hệ thống 3G – WCDMA Tổng quan về chuyển giao trong mạng di động Các loại chuyển giao trong hệ thống 3G WCDMA Hoạt động song song hai hệ thống: 2G và 3G CHƯƠNG II: HOẠT ĐỘNG SONG SONG HAI HỆ THỐNG Ưu tiên cho người sử dụng 3G Lựa chọn cell Lựa chọn lại cell (cell-reslection Chuyển từ GSM lên WCDMA và vấn đề chuyển giao giữa hai hệ thống Nguyễn Công Hoàng CHDT Lựa chọn cell từ 3G sang 2G: Inter-RAT Cell Reselection ( 3G. - 2G Lựa chọn lại cell giữa từ 2G sang 3G: Inter-Rat Cell Selection ( 2G. - 3G Các trường hợp Reselection thường gặp Tối thiểu hóa tác động đến hệ thống hiện tại Không ảnh hưởng đến người sử dụng Chuyển giao cùng tần số: Intra-Frequency Handover Chuyển giao khác tần số: Inter-Frequency Handover Chuyển giao giữa hai phương thức truy nhập vô tuyến: Inter-RAT Handover Một số trường hợp thường gặp Các thông số chuyển giao và kết quả KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO Chuyển từ GSM lên WCDMA và vấn đề chuyển giao giữa hai hệ thống Nguyễn Công Hoàng CHDT LỜI NÓI ĐẦU Thông tin di động ở Việt Nam đang trong quá trình phát triển mạnh mẽ. - Nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người sử dụng, ở Việt Nam đã triển khai mạng di động UMTS. - Mạng UMTS hỗ trợ truyền gói tốc độ cao cho phép triển khai nhiều dịch vụ tiện ích, đáp ứng được nhu cầu người sử dụng. - Trong giai đoạn đầu triển khai mạng UMTS thì việc đảm bảo chất lượng dịch vụ cho người sử dụng là hết sức quan trọng đi đôi với việc nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên của nhà cung cấp Luận văn này sẽ đề cập và giải quyết vấn đề về tăng tài nguyên mạng bằng các lựa chọn cell, ưu tiên cho người sử dụng 3G. - Bên cạnh đó còn có các thông số, sự kiện liên quan đến chuyển giao, đảm bảo chất lượng dịch vụ cho người sử dụng Thông tin di động tuy không phải là một lĩnh vực mới mẻ, song để có thể hiểu thật kỹ, thật sâu về nó cần phải có một quá trình nghiên cứu lâu dài và chi tiết. - Chuyển từ GSM lên WCDMA và vấn đề chuyển giao giữa hai hệ thống Nguyễn Công Hoàng CHDT BẢNG CÁC TỪ VIẾT TẮT 2G 2nd Generation Thế hệ thứ hai 3G 3rd Genration Thế hệ thứ ba A ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao không đối xứng AM Amplitude Modulation Điều chế biên độ ASK Amplitude Shift Keying Khóa dịch biên độ B BCCH Broadcast Control Channel Kênh quảng bá điều khiển BER Bit Error Ratio Tỷ số bit lỗi BLER Block Error Rate Tỷ lệ lỗi khối BSC Base Station Controller Bộ điều khiển trạm gốc BSS Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc BTS Base Tranceiver Station Trạm vô tuyến gốc BPSK Binary Phase Shift Keying Khóa dịch pha nhị phân C CCCH Common Control Channel Kênh điều khiển chung CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập chia theo mã C/I Carrier to Interference ratio Tỷ số sóng mang trên nhiễu Chuyển từ GSM lên WCDMA và vấn đề chuyển giao giữa hai hệ thống Nguyễn Công Hoàng CHDT CPICH Common Pilot Channel Kênh hoa tiêu chung D DCCH Dedicated Control Channel Kênh điều khiển dành riêng DS-SS Direct Sequence Spread Spectrum Trải phổ trực tiếp E EDGE Enhanced Data rates for GSM Evolution Chuyển mạch gói tốc độ cao cho GSM F FDD Frequency Division Duplex Ghép song công phân chia theo tần số FHSS Frequency Hopping Spread Spectrum Phương pháp trải phổ nhảy tần FM Frequency Modulation Điều chế tần số FDMA Frequence Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo tần số FSK Frequency Shift Keying Khoá điều chế dịch tần G GGSN GPRS Gateway GPRS Support Node General packet radio service Node hỗ trợ GPRS cổng Dịch vụ chuyển mạch gói Chuyển từ GSM lên WCDMA và vấn đề chuyển giao giữa hai hệ thống Nguyễn Công Hoàng CHDT GSM Global System For Mobile Telecommunications Hệ thống thông tin di động toàn cầu H HSDPA High Speed Downlink Packet Access Truy nhập gói đường xuống tốc độ cao HSUPA High Speed Uplink Packet Access Truy nhập gói đường lên tốc độ cao HS-DSCH High Speed Downlink Channel Kênh đường xuống tốc độ cao HSPA High Speed Packet Access Truy nhập gói tốc độ cao I IMT-2000 International Mobile Telecommunication Tiêu chuẩn thông tin di động toàn cầu IMSI International Mobile Subscriber Identity Số nhận dạng thuê bao di động quốc tế L LAC Link Access Control Điều khiển truy nhập liên kết LA Location Area Vùng định vị LOS Line Of Sight Tầm nhìn thẳng M MAI MHz Mobile Access Interference Megahez Giao diện truy nhập di động Chuyển từ GSM lên WCDMA và vấn đề chuyển giao giữa hai hệ thống Nguyễn Công Hoàng CHDT MS Mobile Station Trạm di động MSC Mobile Service Switching Center Tổng đài di động N NAS Non-Access Stratum Tầng không truy nhập NLOS Non Line Of Sight Không trong tầm nhìn thẳng O OVSF Orthogonal Variable Spreading Factor Hệ số trải phổ thích ứng P PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng PM Phase Modulation Điều chế pha PN Pseudo Noise Mã giả ngẫu nhiên PSC Primary Screambling Code Mã nhận dạng chính PSK Phase Shift Keying Điều chế khóa dịch pha PSTN Public Switched Telephone Network Mạng chuyển mạch thoại công cộng Q QAM Quadratude Amplitude Modulation Điều chế biên độ vuông góc Chuyển từ GSM lên WCDMA và vấn đề chuyển giao giữa hai hệ thống Nguyễn Công Hoàng CHDT QPSK Quadrature Phase Shift Keying Khóa dịch pha vuông góc R RACH RAT Random Access Channel Radio Access Technology Kênh truy nhập ngẫu nhiên Kỹ thuật truy nhập RLA_C Receiving Level Average Combination RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến RRC Radio Resource Control Điều khiển tài nguyên vô tuyến RSCP Received Signal Code Power Công suất thu mã tín hiệu RSSI Reveived Signal Strength Indication Cường độ chỉ thị tín hiệu S SC Screambling Code SIB Systerm Information Broadcast Quảng bá thông tin hệ thống SSC Second Screambling Code SDCCH Stand alone Dedicated Control Channel Kênh điều khiển dành riêng SGSN Serving GPRS Support Node T TCP Transmitted Carrier Power Công suất sóng mang Chuyển từ GSM lên WCDMA và vấn đề chuyển giao giữa hai hệ thống Nguyễn Công Hoàng CHDT TDD Time Division Duplex Ghép song công phân chia thời gian U UMTS Universal Mobile Telecommunications System Hệ thống thông tin di động toàn cầu UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network Mạng truy nhập mặt đất của UMTS W WCDMA Wideband Code Division Multiplex Access Đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng Chuyển từ GSM lên WCDMA và vấn đề chuyển giao giữa hai hệ thống Nguyễn Công Hoàng CHDT DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1: Các thông số Intra-Frequency Handover Bảng 2: Các thông số Inter-Frequency Handover Bảng 3: Các thông số Inter-RAT Handover Bảng 4: Một số kết quả đạt được DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1 Phương án chung mạng lõi Hình 2 Phương án thêm mạng lõi Hình 3 Phương án tích hợp chung Hình 4.Sự phát triển liền mạch. - Các loại chuyển giao trong hệ thống 3G Hình 6. - Chuyển giao mềm và chuyển giao mềm hơn Hình 7. - Các loại chuyển giao khác nhau trong mạng WCDMA Hình 8. - Các bản tin lựa chọn lại cell từ WCDMA sang GSM ở chế độ rỗi Hình 9. - Thủ tục lựa chọn lại cell từ 3G sang 2G Hình 10. - Thủ tục lựa chọn lại cell từ 2G sang 3G Chuyển từ GSM lên WCDMA và vấn đề chuyển giao giữa hai hệ thống Nguyễn Công Hoàng CHDT Hình 11. - Quá trình chuyển giao của thiết bị đầu cuối Hình 12. - Ví dụ về chuyển giao theo sự kiện 2A, 2D Hình 19. - Ví dụ về chuyển giao theo các sự kiện 2A,2D,2F Hình 20. - Chuyển giao giữa 2 phương thức truy nhập vô tuyến Chuyển từ GSM lên WCDMA và vấn đề chuyển giao giữa hai hệ thống Nguyễn Công Hoàng CHDT CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG Với thị trường Việt Nam, công nghệ di động đầu tiên GSM, thế hệ 2G đơn giản, chỉ cho phép thoại là chính. - Cuối năm 2007 vừa qua, sau khi ứng dụng EGDE, tốc độ đã được nâng cao hơn với đỉnh tốc độ đạt khoảng 384 kb/s. - Nhưng tốc độ thực tế vẫn còn thấp khiến các dịch vụ dựa trên nền dữ liệu không thể phát triển và bùng nổ mạnh như dịch vụ thoại hiện nay. - Trên thế giới bây giờ còn 2 thế hệ cao cấp của họ GSM hiện đã và đang được ứng dụng tại thị trường Việt Nam, đó là WCDMA - thế hệ 3G với tốc độ 2Mbps và HSPA (HSDPA & HSUPA. - Trong chương này ta sẽ tìm hiểu chung về mạng 3G- WCDMA và việc hoạt động song song giữa hệ thống GSM hiện tại với hệ thống WCDMA được triển khai mới. - 1.1 Giới thiệu về mạng 3G (W-CDMA) 1.1.1 Các ưu điểm mà công nghệ W- CDMA mang lại * Dịch vụ linh hoạt : W- CDMA cho phép mỗi một sóng mang 5 Mhz xử lý các dịch vụ hỗn hợp trong dải từ 8 Kb/s lên đến 2Mb/s. - Các dịch vụ chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói với các độ rộng băng thay đổi được có thể trộn tự do và đồng thời truyền đến cùng người sử dụng có số mức yêu cầu. - Mỗi máy đầu cuối W- CDMA có thể là dịch vụ âm thoại hoặc là tổ hợp các dịch vụ khác nhau. - Các dịch vụ này có thể là Chuyển từ GSM lên WCDMA và vấn đề chuyển giao giữa hai hệ thống Nguyễn Công Hoàng CHDT dịch vụ âm thoại hoặc là tổ hợp các dịch vụ như Internet, thư điện tử, multimedia và video. - Hiệu quả phổ : W- CDMA tạo nên việc sử dụng phổ tần vô tuyến hiện có rất hiệu quả. - Không đòi hỏi có quy hoạch tần số vì việc sử dụng lại một cell được áp dụng. - Khi sử dụng kỹ thuật như các cấu trúc ô phân cấp, dãy anten tương hợp và dải điều chế Coherent hai hướng đã làm tăng dung lượng mạng. - Mạng phân lớp có thể được triển khai trong phạm vi băng tần 2x15Mhz. - Như vậy phân phối của 2x5Mhz đủ cho nhà khai thác triển khai truy nhập W- CDMA sóng mang đơn * Dung lượng và vùng bao phủ : Mỗi sóng mang tần số vô tuyến W- CDMA có thể sử lý đồng thời 100 cuộc gọi âm tần khi sử dụng mã hoá tiếng nói 13Kb/s hoặc 50 người sử dụng (NSD) cùng với dữ liệu Internet cho mỗi sóng mang tấn số vô tuyến. - Độ rộng băng tần rộng hơn và việc sử dụng giải điều chế coherent và điều khiển nhanh công suất ở tuyến lên và tuyến xuống cho phép có một ngưỡng thu thấp hơn, cho dung lượng đạt gấp 2 lần so với các công nghệ CDMA băng hẹp. - Tính kinh tế đối với mạng : qua việc truy nhập vô tuyến W- CDMA được bổ xung vào mạng tế bào số hiện có như GSM và việc kết nối đến hai hệ thống, cùng các mạng lõi cũng được sử dụng lại và cũng các trạm gốc ấy được sử dụng các tuyến từ mạng truy nhập W- CDMA và mạng lõi GSM sử dụng giao thức truyền dẫn mini-cell của ATM. - Chuyển từ GSM lên WCDMA và vấn đề chuyển giao giữa hai hệ thống Nguyễn Công Hoàng CHDT Dung lượng âm thoại cao hơn : mặc dù mục đích đầu tiên của truy nhập di động thế hệ 3G là truyền dẫn lưu lượng multimedia với tốc độ cao. - Truy nhập dịch vụ nhanh : để trợ giúp cho việc truy nhập đến mạng Internet và các dịch vụ multimedia, một thủ tục truy nhập trực tiếp mới đã được nghiên cứu phát triển khi sử dụng đồng bộ nhanh để xử lý các dịch vụ số liệu gói 384 Kb/s, chỉ cần vài choc giây để thiết lập cuộc nối giữa người sử dụng (NSD) di động và trạm gốc. - Thiết bị đầu cuối đơn giản, kinh tế : việc sử lý số liệu yêu cầu ở máy đầu cuối W-CDMA thấp so với công nghệ cũ. - Do ít phức tạp nên các thiết bị đầu cuối yêu cầu chi phí thấp sẽ được sản xuất rễ dàng với số lượng lớn, nên có tính kinh tế cao, cạnh tranh mạnh mẽ và tạo nên nhiều khả năng lựa chọn cho nhà khai thác và người sử dụng (NSD). - 1.1.2 Triển khai hệ thống 3G – WCDMA Khi nâng cấp lên 3G, công nghệ WCDMA hoạt động trên một kỹ thuật truy cập khác hoàn toàn, đó là CDMA, do đó băng tần hoạt động sẽ phải tách biệt với GSM (WCDMA mỗi kênh băng tần số là 5MHz)
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt