- LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ BA (3G) NGÀNH: ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG MÃ SỐ: 004248C79 KHAV SOPHEAP Thầy hướng dẫn khoa học: PGS. - ĐOÀN NHÂN LỘ Hà Nội 2009 Thông Tin Di Động Thế Hệ Ba (3G) HV: KHAV SOPHEAP Lớp cao học ĐT 2007-2009 i MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG x DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ xi LỜI NÓI ĐẦU. - xiii TÓM TẮT LUẬN VĂN xv Chương I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG GSM Lịch sử phát triển mạng GSM Đặc điểm kỹ thuật (Giao diện Radio Cấu trúc và các thành phần của mạng Phân hệ chuyển mạch SS Trung tâm chuyển mạch di động MSC Bộ ghi định vị thường trú (HLR - Home Location Register Bộ ghi định vị tạm trú (VLR - Visitor Location Register Thanh ghi nhận dạng thiết bị (EIR - Equipment Identity Register. - 7 1.3.1.5 Khối trung tâm nhận thực AuC (Aunthentication Center Phân hệ trạm gốc (BSS - Base Station Subsystem Trạm thu phát gốc BTS Bộ điều khiển trạm gốc BSC Phân hệ khai thác và hỗ trợ OSS Khai thác và bảo dưỡng mạng Quản lý thuê bao Quản lý thiết bị di động Trạm di động (MS - Mobile Station Cấu trúc địa lý của mạng GSM Vùng phục vụ PLMN (Public Land Mobile Network Vùng phục vụ MSC/VLR Vùng định vị (LA - Location Area. - Cell (Tế bào hay ô Các kỹ thuật đa thâm nhập Kỹ thuật đa thâm nhập phân chia theo tần số FDMA Kỹ thuật đa thâm nhập phân chia theo thời gian TDMA Tổ chức đa thâm nhập bằng cách kết hợp FDMA và TDMA Quy hoạch Cell Khái niệm Cell (tế bào Kích thước Cell và phương thức phủ sóng Kích thước Cell Phương thức phủ sóng Chia Cell (Cells Splitting Dung lượng trong hệ thống GSM Thông Tin Di Động Thế Hệ Ba (3G) HV: KHAV SOPHEAP Lớp cao học ĐT 2007-2009 ii1.8 Ưu nhược điểm của mạng GSM Chương II KỸ THUẬT CDMA BĂNG RỘNG W-CDMA Mở đầu Cấu trúc W-CDMA Các phần tử cơ bản của mạng W-CDMA và các giao diện Tiêu chuẩn W-CDMA . - Cấu trúc kênh logic . - Các kênh điều khiển chung Các kênh dành riêng . - Cấu trúc kênh vật lý . - Các kênh vật lý dành riêng . - Các kênh vật lý chung . - Mã hoá kênh và dồn kênh dịch vụ Quản lý các nguồn lực vô tuyến Phân bổ mã . - Điều khiển công suất Chuyển giao Đa thâm nhập phân chia theo mã trải phổ chuỗi trực tiếp (DS-CDMA: Direct-Sequence CDMA Chuyển mạch mềm ( Softswitching) trong W-CDMA Cấu trúc công nghệ Softswitch MSC Server (Call server Media gateway Ưu điểm của chuyển mạch mềm Lộ trình phát triển từ hệ thống GSM lên W-CDMA Hệ thống thông tin di động GSM Dịch vụ số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao – HSCSD Dịch vụ vô tuyến gói chung – GPRS : General Packet Radio Service Cấu trúc mạng GPRS Giao diện và giao thức trong mạng GPRS Cấu trúc đa khung của giao diện vô tuyến GPRS Các kênh logic trong GPRS Tốc độ số liệu tăng cường để phát triển GSM (EDGE Hệ thống thông tin di động 3G – UMTS Các bước cụ thể để chuyển đổi từ GSM sang W-CDMA Chương III TỔNG QUAN VỀ MẠNG DI ĐỘNG 3G VÀ INTERNET Giới thiệu chung về mạng UMTS Cấu trúc mạng UMTS Dịch vụ 3G Tổng quan về phân hệ đa phương tiện trên nên IP trong mạng 3G IMS (IP Multimedia Subystem Network Giới thiệu Cấu trúc dịch vụ IMS Xây dựng các khối IMS Thông Tin Di Động Thế Hệ Ba (3G) HV: KHAV SOPHEAP Lớp cao học ĐT 2007-2009 iii3.2.4 Chức năng và các thành phần IMS Các chức năng khác Mạng Internet Các loại giao thức trên mạng Internet Cấu trúc mạng Internet của một nhà cung cấp dịch vụ Internet tại cămpuchia ISP (Internet Serices Provider Chương IV KHẢ NĂNG TRIỂN KHAI W-CDMA Ở CĂMPUCHIA Tình hình kinh tế xã hội của Cămpuchia đối với thông tin di động Thực trạng mạng viễn thông ở Cămpuchia Tình hình cạnh tranh trên thị trường dịch vụ thông tin di động Cạnh tranh giữa các nhà cung cấp hiện tại Cạnh tranh với các đối tác tiềm ẩn Khả năng triển khai W-CDMA ở Cămpuchia Lợi ích khi triển khai W-CDMA KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO Thông Tin Di Động Thế Hệ Ba (3G) HV: KHAV SOPHEAP Lớp cao học ĐT 2007-2009 ivDANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT A AAL2 ATM Adaptation Layer 2 Thích ứng ATM lớp 1 ANSI American National Standard Institute Viện tiêu chuẩn quốc gia Mỹ API Aplication Programing Interface Giao diện lập trình ứng dụng ATM Asynchronous Transfer Mode Chuẩn truyền bất đồng bộ AUC Authentication Center Trung tâm nhận thực B BCCH Broadcast Control Channel Kênh điều khiển quảng bá BCH Broadcast Channel Kênh quảng bá BS Base Station Trạm gốc BSC Base Station Controller Bộ điều khiển trạm gốc BSS Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc C CCCH Common Control Channel Kênh điều khiển chung CCH Control Channel Kênh điều khiển CCPCH Common Control Physical Channel Kênh vật lý điều khiển chung CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã CEPT Committee of European Post and Telecommunication Ủy ban Châu Âu về Bưu chính và Viễn thông C/I Carrier to Interference Ratio Tỉ số sóng mang trên nhiễu đồng kênh CN Core Network Mạng lõi CPCH Common Packet Channel Kênh gói chung CS Circuit Switched Chuyển mạch kênh CTCH Common Trafic Channel Kênh lưu lượng chung D DC Dedicated Control Điều khiển dành riêng DCCH Dedicated Control Channel Kênh điều khiển dành riêng DLPCH Downlink Physical Channel Kênh vật lý hướng xuống Thông Tin Di Động Thế Hệ Ba (3G) HV: KHAV SOPHEAP Lớp cao học ĐT 2007-2009 vDPCH Dedicated Physical Channel Kênh vật lý dành riêng DPCCH Dedicated Physical Control Channel Kênh điều khiển vật lý dành riêng DPDCH Dedicated Physical Data Channel Kênh dữ liệu vật lý dành riêng DS-CDMA Direct Sequence CDMA CDMA chuỗi trực tiếp DTCH Dedicated Traffic Channel Kênh lưu lượng dành riêng DTE Data Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối số liệu E EDGE Enhanced Data Rate for GSM Evolution Tốc độ dự liệu tăng cường để phát triển GSM EIR Equipment Identity Centre Trung tâm chỉ thị thiết bị ETSI European Telecommunication Standars Institute Hiệp hội tiêu chuẩn viễn thông châu Âu F FACCH Fast Associated Control Channel Kênh điều khiển kết hợp nhanh FACH Forward Access Channel Kênh truy nhập đường xuống FDD Frequency Division Duplex Song công phân chia theo tần số FDMA Frequence Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo tần số FEC Forward Error Correction Sử lỗi phía trước G GGSN Gateway GPRS Support Node Nút hỗ trợ GPRS cổng GMSC Gateway MSC MSC cổng GoS Grade of Service Cấp độ dịch vụ GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói chung GSM Global System for Mobile Communication Hệ thống thông tin di động toàn cầu GTP GPRS Tunneling Protocol Giao thức xuyên đường hâm GPRS H HLR Home Location Register Thanh ghi định vị thường trú HSCSD High Speed Circuit Switched Data Dữ liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao Thông Tin Di Động Thế Hệ Ba (3G) HV: KHAV SOPHEAP Lớp cao học ĐT 2007-2009 viHTML Hyper Text Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản I IMEI International Mobile Equipment Identity Nhận dạng thiết bị di động quốc tế IMS IP- Multimedia Service Phục vụ IP đa phương tiện IMSI International Mobile Subscriber Identity Nhận dạng thuê bao di động quốc tế IMT-2000 International Mobile Telecommunications in the year 2000 Viễn thông di động quốc tế trong năm 2000 ISDN Integrated Sevice Digital Network Mạng số liệu đa dịch vụ ITU International Telecommunications Union Hiệp hội viễn thông quốc tế ITU-R ITU Radio Communications Sector Hiệp hội viễn thông quốc tế về vô tuyến IWF Interworking Function Chức năng tương tác L LA Location Area Vùng định vị LAC Location Area Code Mã vùng định vị LAI Location Area Identity Nhận dạng vùng định vị M MAP Mobile Application Protocol Giao thức ứng dụng di động MCC Mobile Country Code Mã thông tin di động quốc gia ME Mobile Equipment Thiết bị di động MGCF MGW Control Function Chức năng điều khiển MGW MGW Media Gateway Công phương tiện MNC Mobile Network Code Mã của mạng di động MS Mobile Station Trạm di động MSC Mobile Switching Centrer Trung tâm chuyển mạch kênh MSISDN Mobile Station ISDN Number Số trạm di động ISDN MTP Message Tranfer Part Phần truyền bản tin Thông Tin Di Động Thế Hệ Ba (3G) HV: KHAV SOPHEAP Lớp cao học ĐT 2007-2009 viiN NB Node B Nút B NMS Network Management System Hệ thốngquản lý mạng O O&M Operation and Maintenance Vận hành và bảo dưỡng OMC Operation and Mainternance Center Trung tâm vận hành và bảo dưỡng OSS Operation and Support Subsystem Phân hệ vận hành và hỗ trợ OVSF Orthogonal Variable Spreading Factor Hệ số trải phổ biến đổi trực giao P PACCH Packet Association Control Channel Kênh điều khiển liên kết gói PAGCH Packet Access Grant Channel Kênh cho phép truy nhập gói PBCCH Packet Broadcast Control Channel Kênh điều khiển quảng bá gói PCCCH Packet Common Control Channel Kênh điều khiển trung kiểu gói PCCH Paging Control Channel Kênh điều khiển tìm gọi PCH Paging Channel Kênh tìm gọi PCPCH Physical Common Packet Channel Kênh vật lý gói chung PDC Packet Data Communication Thông tin dữ liệu PDCCH Packet Dedicated Control Channel Kênh điều khiển danh riêng gói PDTCH Packet Data Traffic Channel Kênh lưu lượng dữ liệu gói PDU Packet Data Unit Đơn vị dữ liệu gói PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng PNCH Packet Notification Channel Kênh khai báo gói PPCH Packet Paging Channel Kênh nhắn tin gói PRACH Physical Random Access Channel Kênh vật lý truy nhập ngẫu nhiên Thông Tin Di Động Thế Hệ Ba (3G) HV: KHAV SOPHEAP Lớp cao học ĐT 2007-2009 viiiPSDN Packet Switched Data Network Mạng dữ liệu chuyển mạch gói PSPDN Packet Switched Public Data Network Mạng số liệu công cộng chuyển mạch gói PTCCH Packet Timing Control Channel Kênh điều khiển định thời gói Q QPSK Quadrature Phase Shift Keying Khóa dịch pha cầu phương QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ R RA Routing Area Vùng định tuyến RACH Random Access Channel Kênh truy nhập ngẫu nhiên RAN Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến S SACCH Slow Assocated Control Channel Kênh điều khiển liên kết chậm SCCP Signalling Connectiong Control Part Phần điều khiển kết nối báo hiệu SCH Synchronization Channel Kênh đồng bộ SDCCH Stand alone Dedicated Control Channel Kênh điều khiển riêng đứng một mình SF Spreading Factor Hệ số trải phổ SGSN Serving General Packet Radio Service Support Node Nút hỗ trợ chuyển mạch gói đa dịch vụ SIM Subscriber Identity Module Mođun nhận dạng thuê bao SIR Signal-to-Interference Ratio Tỷ số tín hiệu trên nhiễu SS Switching Subsystem Phân hệ chuyển mạch T TAF Terminal Adaption Function Chức năng tương thích đầu cuối TCH Traffic Channel Kênh lưu lượng TDD Time Division Duplex Song công phân chia thời gian TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia thời gian TE Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối TFCI Transport Format Combination Indicator Chỉ thị kết hợp định dạng truyền Thông Tin Di Động Thế Hệ Ba (3G) HV: KHAV SOPHEAP Lớp cao học ĐT 2007-2009 ixTMSI Teporary Mobile Subscriber Identity Nhận dạng thuê bao di động tạm thời TPC Transmit Power Control Điều khiển công suất truyền TRAU Transcoder/Rate Adaptor Unit Đơn vị thích ứng tốc độ và chuyển mã U UE User Equipment Thiết bị người sử dụng UMTS Universal Mobile Telecommunications System Hệ thống thông tin di động đa năng USIM UMTS Subscriber Identity Module Mô đun nhận dạng thuê bao UMTS UTRA UMTS Terrestrial Radio Access Truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network Mạng thâm nhập vô tuyến mặt đất theo tiêu chuẩn UMTS V VLR Visitor Location Register Thanh ghi định vị tạm trú W WAP Wireless Application Protocol Giao thức ứng dụng không dây W-CDMA Wideband CDMA CDMA băng rộng WML Wireless Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu không dây 2G Second Generation Thông tin di động thế hệ 2 3GPP The Third- Generation Parnership Project Tổ chức những hợp tác về 3G 3GPP2 Third Generation Partnership Project2 Tổ chức hợp tác 2 về 3G Thông Tin Di Động Thế Hệ Ba (3G) HV: KHAV SOPHEAP Lớp cao học ĐT 2007-2009 xDANH MỤC CÁC BẢNG Chương I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG GSM Bảng 1.1: Số liệu thông kế thuê bao toàn thế giới trong quý tư năm Bảng 1.2: Bảng thông kế về mật độ lưu lượng qua các bước tách Cell Bảng 1.3: Hiệu suất sử dụng trung kế Chương II KỸ THUẬT CDMA BĂNG RỘNG W-CDMA Bảng 2.1 Tham số giao diện vô tuyến W-CDMA Bảng 2.2 Các tham số mã hoá xoắn Bảng 2.3 Tốc độ bit (Kbps) sử dụng các giản đồ mã hóa và khe thời gian khác nhau. - 72 Bảng 2.4 Tổng quát, từ 2,5G (GPRS/EDGE) phát triển lên UMTS Thông Tin Di Động Thế Hệ Ba (3G) HV: KHAV SOPHEAP Lớp cao học ĐT 2007-2009 xiDANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Chương I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG GSM Hình 1.1 Cấu trúc mạng GSM Hình 1.2 Phân cấp cấu trúc địa lý mạng GSM Hình 1.3 (a) Phân vùn MSC/VLR, (b) chia MSC/VLR thành vùng địn vị và ô Hình 1.4 Đa thâm nhập phân chia theo tần số FDMA Hình 1.5 Đa thâm nhập phân chia theo thời gian TDMA Hình1.6 Tổ chức đa thâm nhập kết hợp giữa FDMA và TDMA Hình 1.7 Omni (3600) Cell site Hình 1.8 Sector hóa Hình 1.9 Các Omni (3600) Cells ban đầu Hình 1.10 Giải đoạn 1 sector hoá Hình 1.11 Tách chia 1:3 thêm lần nữa Hình 1.12 Tách chia 1:4 (sau lần đầu chia Hình 1.13 Sơ đồ lưu lượng Chương II KỸ THUẬT CDMA BĂNG RỘNG W-CDMA Hình 2.1 Cấu trúc của mạng W-CDMA Hình 2.2 Các phần tử cơ bản của mạng W-CDMA Hình 2.3 Cấu trúc khung của các kênh dành riêng đường xuống Hình 2.4 Trải phổ và điều chế cho các kênh dành riêng đường xuống Hình 2.5 Cấu trúc khung của các kênh dành riêng đường lên Hình 2.6 Cấu trúc kênh CCPCH đường xuống Hình 2.7 Cấu trúc burst truy cập Hình 2.8 Cấu trúc phần Preamble của burst truy cập Hình 2.9 Cấu trúc phần dữ liệu của burst truy cập Hình 2.10 Các phương pháp mã hoá FEC cơ bản cho W-CDMA Hình 2.11 Dồn kênh dịch vụ trong W-CDMA Hình 2.12 Mô hình hệ thống DS-CDMA Hình 2.13 Cấu trúc phần cứng của một MSC server Hình 2.14 Cấu trúc phần mềm mức cao của một MSC server Thông Tin Di Động Thế Hệ Ba (3G) HV: KHAV SOPHEAP Lớp cao học ĐT 2007-2009 xiiHình 2.15 Cấu trúc MGW Hình 2.16 Lộ trình phát triển từ hệ thống GSM lên W-CDMA Hình 2.17 Cấu hình hệ thống WAP Hình 2.18 Cấu trúc hệ thống HSCSD Hình 2.19 Cấu trúc hệ thống GPRS Hình 2.20 Cấu trúc mạng GSM hiện tại Hình 2.21 Cấu trúc mạng sau khi triển khai softswitch Hình 2.22 Cấu trúc mạng 3G W-CDMA Hình 2.23 Cấu hình mạng hiện tại Hình 2.24 Cấu hình chức năng MSC pool 2G cho các MSC Hình 2.25 Cặt một MSC ra khỏi mạng Hình 2.26 Cấu hình kết nối một MGW vào mạng Hình 2.27 Cắt MSC thứ 2 ra khỏi mạng Hình 2.28 Kết nối MGW thứ hai vào mạng Hình 2.29 Cắt MSC thư 3 ra khỏi mạng. - Hình 2.30 cấu hình mạng hoàn chỉnh Hình 2.31 Thiết lập 1 pool nhỏ Hình 2.32 Chuyển lần lượt kết nối trung kế Hình 2.33 Cắt phần cứng APT MSC ra khỏi mạng Hình 2.34 Cấu hình loại bỏ hoàn toàn GSM 2G khỏi MSC Chương III TỔNG QUAN VỀ MẠNG DI ĐỘNG 3G VÀ INTERNET Hình 3.1 Cấu trúc mạng UMTS Hình 3.2 Các nhóm dịch vụ 3G Hình 3.3 Các lớp dịch vụ và cấu trúc IMS Hình 3.4 Vị trí IMS trong mạng UMTS Hinh 3.5 Các chức năng và thành phần của IMS Hình 3.6 Sơ đồ giao thức TCP/IP Hình 3.7 Cấu trúc mạng Interet Chương IV KHẢ NĂNG TRIỂN KHAI W-CDMA Ở CĂMPUCHIA Hình 4.1 Bản đồ Cămpuchia Thông Tin Di Động Thế Hệ Ba (3G) HV: KHAV SOPHEAP Lớp cao học ĐT 2007-2009 xiiiLỜI 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 chúng ta nắm bắt nhanh chóng các thông tin có giá trị văn hoá, kinh tế, khoa học kỹ thuật rất đa dạng và phong phú. - Sự ra đời của thông tin di động số GSM (Global System for Mobile Communication - Hệ thống thông tin di động toàn cầu) đã tạo nên bước ngoặt lớn, đem tới cho con người những lợi ích không thể phủ nhận được về thời gian, chi phí, tiện dụng. - Mạng GSM với những ưu điểm nổi bật như: dung lượng lớn, chất lượng kết nối tốt, tính bảo mật cao. - Tuy nhiên, khi nhu cầu về thông tin di động của con người ngày càng tăng, càng đòi hỏi cao hơn về tốc độ, chất lượng, loại hình, chi phí. - Trước tình hình đó, xu thế tất yếu của thông tin di động là phải phát triển công nghệ mới, khắc phục những nhược điểm của GSM, đem lại những dịch vụ di động cao cấp hơn đó là thông tin di động thế hệ thứ 3. - Tuy nhiên, việc chuyển trực tiếp từ thông tin di động GSM thế hệ 2 lên thế hệ thứ 3 là rất tốn kém, đòi hỏi chi phí đầu tư rất lớn đối với nhà khai thác, làm tăng giá thành dịch vụ đối với người sử dụng. - Vì vậy, cần thiết phải có bước phát triển đệm với chi phí mà cả nhà khai thác và người sử dụng có thể chấp nhận được. - Cũng giống như ở Việt Nam, phần lớn các nhà cung cấp dịch vụ thông tin di động tại Cămpuhia đang sử dụng công nghệ GSM. - Chính vì vậy việc phát triển mạng di động GSM lên 3G W-CDMA (Wide-band CDMA: CDMA băng rộng) là việc làm rất cần thiết và mang một ý nghĩa thực tế rất cao. - Với xu hướng phát triển trên toàn thế giới nói chung, và ở Cămpuchia nói riêng, nên em đã chọn đề tài “ Thông tin di động thế hệ ba (3G)“ làm luận văn tốt nghiệp. - Do thời gian và sự hiểu biết của em còn hạn, nên trong bài luận văn này không thể tránh khỏi thiếu sót, chính vì vậy em rất mong nhận được sự đóng góp ý Thông Tin Di Động Thế Hệ Ba (3G) HV: KHAV SOPHEAP Lớp cao học ĐT 2007-2009 xivkiến quý báu từ các thầy cô giáo để luận văn tốt nghiệp của em được hoàn chỉnh hơn. - Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội-Năm 2009 Học viên thực hiện: KHAV SOPHEAP Thông Tin Di Động Thế Hệ Ba (3G) HV: KHAV SOPHEAP Lớp cao học ĐT 2007-2009 xv TÓM TẮT LUẬN VĂN Nội dung của luận văn bao gồm 4 chương Chương I Giới thiệu chung về mạng GSM Trong chương này giới thiệu một cách tổng quát về công nghệ GSM Chương II Kỹ thuật CDMA băng rộng W-CDMA Trong chương này trình bày về công nghệ W-CDMA và lộ trình phát triển từ GSM lên W-CDMA Chương III Tổng quan về mạng di động 3G và Internet Trong chương này trình bày về mạng di động 3G và Internet Chương IV Khả năng triển khai W-CDMA ở Cămpuchia Trong chương này sẽ giới thiệu về thực trạng mạng viễn thông ở Cămpuchia và khả năng triển khai W-CDMA ở Cămpuchia
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt