- 12 Chương 1 - HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG SỐ CDMA. - 13 1.1 Sơ lược lịch sử hệ thống thông tin di động số CDMA. - 13 1.0 Giới thiệu hệ thống thông tin di động số CDMA. - 14 1.3 Những ưu điểm của hệ thống thông tin di động CDMA. - 20 1.5 Hệ thống thông tin di động thế hệ ba W- CDMA. - 20 Chương 2 - CẤU TRÚC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG W – CDMA. - 22 1.0 Cấu trúc tổng quát của hệ thống thông tin di động W- CDMA. - 22 2.0 Chức năng của các phần tử trong hệ thống W- CDMA. - Mạng truy nhập vô tuyến UTRAN. - Thiết bị người sử dụng UE. - Các kênh truyền tải. - Các kênh vật lý. - 30 2.3.3 Các kênh logic. - Điều khiển công suất và chuyển giao trong W- CDMA. - Điều khiển công suất trong W- CDMA. - Dự báo sự sử dụng thoại. - Dự báo sự sử dụng số liệu. - Phân tích vùng phủ vô tuyến. - Quỹ đường truyền vô tuyến. - Phân tích dung lượng vô tuyến. - 67 4.1.2 Mạng truy nhập vô tuyến ( RAN. - 68 4.1.3 Phần dịch vụ giá trị gia tăng ( VAS. - 80 3 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ACCH Associated Control Channel Kênh điều khiển liên kết ACI Adjacent Channel Interference Nhiễu kênh lân cận ACIR Adjacent Channel Intrference Ratio Tỉ số nhiễu kênh lân cận AD Analog to Digital Converter Bộ chuyển đổi tương tự số ADPCM Adaptive Differential Pulse CodeModulation Bộ điều chế xung mã vi sai thích nghi AI Acquysition Indicator Chỉ thị bắt AICH Acquysition Indication Channel Kênh chỉ thị bắt ALCAP Access Link Control ApplicationProtocol Giao thức điều khiển đoạn nối thâm nhập ALM Alarm Cảnh báo AMPS Advanced Mobile Phone System Hệ thống điện thoại di động tiên tiến AMR Adaptive Multi-Rate Codec tiếng ở W- CDMA sửdụng kĩ thuật đa tốc độ thích ứngAMS Administration&Maintenance Subsystem Phân hệ quản trị và bảo dưỡng AP Access Preamble Tiền tố thâm nhập AS Access Stratum Tầng thâm nhập ASS Access Switching Subsystem Phân hệ chuyển mạch truy cập ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền dị bộ AUC Authentication Center Trung tâm nhận thực AWGN Additive White Gaussian Noise Tạp âm Gauss trắng cộng BCCH Broadcast Control Channel Kênh điều khiển quảng bá 4 BCH Broadcast Channel Kênh quảng bá BER Bit Error Rate Tỉ số lỗi bit BHCA Busy Hour Call Attempts Số lần thử gọi trong giờ cao điểmBS Base Station Trạm gốc BSC Base Station Controller Bộ điều khiển trạm gốc BSS Base Station System Hệ thống trạm gốc BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc CCCH Common Control Channel Kênh điều khiển chung CCH Common Channel Kênh chung CCI Common Channel Interference Nhiễu kênh chung CCPCH Common Control Physical Channel Kênh vật lý điều khiển chung CCTrCH Coded Composite Transport Channel Kênh truyền tải hỗn hợp CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã CI Cell Identity Mã nhận dạng ô CN Core Network Mạng lõi CPCH Common Packet Channel Kênh gói chung CPICH Common Pilot Channel Kênh hoa tiêu chung CRC Cyclic Redundancy Code Mã vòng dư CRNC Controlling RNC RNC điều khiển CS - ACELP Conjugate Structure -Algebaic Code Excited Linear Prediction Dự báo tuyến tính kích thích theo mã đại số- Cấu trúc phức hợp DCCH Dedicated Control Channel Kênh điều khiển riêng DCH Dedicated Channel Kênh riêng DPCCH Dedicated Phycical Control Channel Kênh điều khiển vật lý riêng DPCH Dedicated Phycical Channel Kênh vật lý riêng 5 DPDCH Dedicated Phycical Data Channel Kênh số liệu vật lý chung DRNC Drift Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến trôiDRNS Drift RNS RNS trôi DS Direct Sequence Spread Spectrum Trải phổ chuỗi trực tiếp DS Direct Sequence Trải phổ chuỗi trực tiếp DSCH Downlink Shared Channel Kênh dùng chung đường xuống DTCH Dedicated Traffic Channel Kênh lưu lượng riêng DTX Discontinuous Transmission Phát không liên tục EIR Equipment Identity Register Bộ đăng ký nhận dạng thiết bị EIRP Effective Isotropically Radiated Power Công suất phát xạ đẳng hướng hiệu dụng ERP Effective Radiated Power Công suất phát xạ hiệu dụng ETSI European TelecommunicationsStandards Institude Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu EVRC Enhanced Variable Rate Coder Bộ mã hoá tốc độ thay đổi tăng cường FACH Forward Access Channel Kênh thâm nhập đường xuống FCC Federal Communication Commission Ủy ban thông tin liên bang FDD Frequency Division Duplex Ghép song công phân chia theo tần số FDMA Frequence Division Multiple Accsess Đa truy nhập phân chia theo tần số FEC Forward Error Correction Sửa lỗi trước FER Frame Error Rate Tỉ lệ lỗi khung FM Frequence Modulation Điều chế tần số GGSN Gateway GPRS Support Node Nút hỗ trợ GPRS cổng GMSC Gateway Mobile Switching Center Trung tâm chuyển mạch di động 6 cổng GPRS General Packet Radio System Hệ thống vô tuyến gói chung GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu GSM Global System for Mobile Hệ thống di động toàn cầu GTP Tunneling Protocol Giao thức đường hầm IMT-2000 International MobileTelecommunication - 2000 Thông tin di động quốc tế -2000 IP Internet Protocol Giao thức Internet ISDN Intergrated Services Digital Network Mạng số các dịch vụ tích hợp ITU International TelecommunicationUnion Liên minh viễn thông quốc tế IWF Inter Working Function Chức năng kết nối liên mạng LAC Link Access Control Điều khiển thâm nhập đoạn nối LLC Logical Link Control Điều khiển đoạn nối logic MAC Medium Access Control Điều khiển thâm nhập môi tr-ường ME Mobile Equipment Thiết bị di động MHT Mean Holding Time Thời gian giữ trung bình của cuộc gọi MS Mobile Station Trạm di động MSC Mobile Switching Center Trung tâm chuyển mạch di động MTP Massage Transfer Part Phần truyền bản tin MTP3 Massage Transfer Part level 3 Phần truyền bản tin mức 3 PCCH Paging Control Channel Kênh điều khiển tìm gọi PCCPCH Primary Common Control PhysicalChannel Kênh vật lý điều khiển chung sơ cấp PCH Paging Channel Kênh tìm gọi 7 PCPCH Physical Common Packet Channel Kênh gói chung vật lý PCS Personal Communication System Hệ thống thông tin cá nhân PDC Personal Digital Cellular Hệ thống vô tuyến số chia ô cá nhân PDSCH Physical Downlink Shared Channel Kênh dùng chung đường xuống vật lý PG Processing Gain Độ lợi xử lý PI Page Indicator Chỉ thị tìm gọi PICH Paging Indication Channel Kênh chỉ thị tìm gọi PRACH Physical Random Access Channel Kênh thâm nhập ngẫu nhiên vật lý PSC Primary Synchronization Code Mã đồng bộ sơ cấp PSCH Physical Shared Channel Kênh dùng chung vật lý PSTN Public Switching Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng RAB Radio Access Bearer Vật mang thâm nhập vô tuyến RANAP Radio Access Network ApplicationPart Phần ứng dụng mạng thâm nhập vô tuyến RAN Radio Access Network Mạng thâm nhập vô tuyến RLC Radio Link Control Điều khiển đoạn nối vô tuyến RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến RNSAP Radio Network Subsystem ApplicationPart Phần ứng dụng hệ thống con mạng vô tuyến RNS Radio Network Subsystem Hệ thống con mạng vô tuyến RRC Radio Resource Control Điều khiển tài nguyên vô tuyến RACH Random Access Channel Kênh thâm nhập ngẫu nhiên RRM Radio Resource Management Quản lý tài nguyên vô tuyến 8 SRNS Serving RNS RNS phục vụ SCCPCH Secondary Common Control PhysicalChannel Kênh vật lý điều khiển chung thứcấp SF Spreading Factor Hệ số trải phổ SRNC Serving RNC RNC phục vụ SSC Secondary Synchronization Code Mã đồng bộ thứ cấp SGSN Serving GPRS Support Node Nút hỗ trợ dịch vụ GPRS TCP Transmision Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn TCH Traffic Channel Kênh lưu lượng TDD Time Division Duplex Ghép song công phân chia theo thời gian TrCH Transport Channel Kênh truyền tải TF Transport Format Khuôn dạng truyền tải TFCI Transport Format CombinationIndicator Chỉ thị tổ hợp khuôn dạng truyền tải TFI Transport Format Indentification Nhận dạng khuôn dạng truyền tảiTPC Transmit Power Control Điều khiển công suất phát UTRAN Universal Terrestrial Radio AccesNetwork Mạng thâm nhập vô tuyến mặt đất toàn cầu UE User Equypment Thiết bị người sử dụng UMTS Universal Mobile TelecommunicationSystem Hệ thống viễn thông di động toàn cầu USIM UMTS Subcriber Identity Module Module nhận dạng thuê bao UMTS VA Voice Activity Factor Hệ số tích cực tiếng VBR Variable Bit Rate Tốc độ bít khả biến W- CDMA Wideband Code Division MultipleAccess Đa thâm nhập vô tuyến phân chia theo mã băng rộng 9 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. - Các thông số giao diện vô tuyến của hệ thống W- CDMA. - Dự trữ đường truyền đường xuống cho dịch vụ thoại. - Các dịch vụ và yêu cầu chất lượng. - Dự báo lưu lượng cho hệ thống WCDMA quy hoạch lần đầu cho từng loại hình vùng phủ. - 61 Bảng 3.10. - Dự báo lưu lượng cho hệ thống WCDMA (Erlang và Mbps. - 62 Bảng 3.11. - 63 Bảng 3.12. - Tổng số trạm cho hệ thống. - 65 Bảng 4.1 Số lượng TDM và TPS. - 76 10 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Nguyên lý phát và thu CDMA. - Quan hệ giữa dung lượng hệ thống và độ rộng băng tần. - Cấu trúc hệ thống W- CDMA. - Cấu trúc chức năng của hệ thống UMTS. - Giao diện giữa các lớp cao và lớp vật lý. - Sắp xếp các kênh truyền tải lên các kênh vật lý. - Cấu trúc khung vô tuyến cho kênh DPDCH/DPCCH. - Sơ đồ tổng quát trải phổ và ghép kênh vật lý đường lên DPCCH và DPDCH. - Số thứ tự các khe thâm nhập RACH và khoảng cách giữa chúng. - Cấu trúc khung vô tuyến cho kênh DPCH đường xuống. - Cấu trúc khung vô tuyến của CPICH. - 34 Hình 2.10. - Cấu trúc khung cho kênh P-CCPCH. - 35 Hình 2.11. - Cấu trúc khung vô tuyến cho kênh S-CCPCH. - 35 Hình 2.12. - Cấu trúc khung vô tuyến kênh SCH. - 36 Hình 2.13. - Cấu trúc khung vô tuyến kênh PDSCH. - 36 Hình 2.14. - Cấu trúc khung vô tuyến kênh AICH. - 37 Hình 2.15. - 37 Hình 2.16. - Bán kính vùng phục vụ của một trạm phát đối với các tốc độ dịch vụ khác nhau. - Mô hình truyền sóng giữa trạm thu phát và thiết bị đầu cuối di động 46 Hình 4.1 Kiến trúc mạng EVNTelecom. - 66 Hình 4.2 Sơ đồ phân bố hệ thống theo các vùng địa lý. - 67 Hình 4.3 Sơ đồ mạng lõi 3G của EVNTelecom. - 68 Hình 4.4 Sơ đồ tổng thể kiến trúc phần VAS. - Các lớp dịch vụ của giải pháp ME. - Kiến trúc mạng giải pháp ME. - 71 Hình 4.7 Kiến trúc mạng giải pháp CRBT. - 71 Hình 4.8 Kiến trúc của giải pháp SMS. - 72 Hình 4.9 Kiến trúc giải pháp MMS. - 72 Hình 4.10 Vị trí của WAP Gateway trong mạng. - 73 Hình 4.12 Sơ đồ USSD Gateway. - 73 Hình 4.13 Kiến trúc Mobile mail. - 74 Hình 4.14 Quản lý thiết bị di động. - 75 Hình 4.15 Hệ thống tính cước online. - 75 Hình 4.16 Hệ thống truyền tải báo hiệu. - 76 Hình 4.17 Sơ đồ kết nối tổng thể và dung lượng kết nối sau 3 năm. - 77 Hình 4.18 Sơ đồ kết nối tổng thể và dung lượng kết nối sau 5 năm. - 78 12 MỞ ĐẦU Cùng với sự phát triển về kinh tế xã hội, mạng lưới thông tin liên lạc của Việt Nam cũng có sự phát triển mạnh mẽ, trong đó có mạng thông tin di động. - Tại nước ta hiện nay có các nhà cung cấp dịch vụ di động lớn như công ty VMS (mạng MobiFone. - VNP (mạng Vinaphone) và Viettel (mạng Viettel Mobile), liên danh giữa Vietnam Mobile và EVN Telecom đã tiến hành thử nghiệm và triển khai mạng 3G, từng bước đưa các dịch vụ 3G ra thị trường. - Trong khuôn khổ đề tài này, em tập trung chủ yếu vào việc tìm hiểu về cấu trúc của mạng thông tin di động 3G W- CDMA và những cơ sở lý thuyết về việc quy hoạch, định cỡ mạng, cụ thể định cỡ mạng cho khu vực Hà Nội. - Cấu trúc luận văn gồm: Phần mở đầu. - Nội dung chính của luận văn: Chương 1 giới thiệu nguyên lý công nghệ CDMA, tập trung làm nổi bật những ưu điểm của CDMA, thông tin về phổ tần, công nghệ mã hóa sử dụng trong W-CDMA. - Chương 2 đi sâu tìm hiểu cấu trúc mạng W- CDMA về mặt giao thức, giao diện cơ bản, cấu trúc phân loại kênh. - Chương 1 - HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG SỐ CDMA 1.1 Sơ lược lịch sử hệ thống thông tin di động số CDMA Công nghệ CDMA xuất phát từ đề nghị của QUALCOM cho các ứng dụng điện thoại cellular số và đã được chấp nhận bởi uỷ ban TR 45 - 5 của Hiệp hội công nghiệp viễn thông Hoa Kỳ dùng làm tiêu chuẩn TIA/EIA IS - 95 cho các hệ thống cellular số [4]. - Lý thuyết CDMA đã được xây dựng từ những năm 1950 và được áp dụng trong thông tin quân sự (Hoa Kỳ) từ những năm 1960. - Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ bán dẫn, vi điện tử…và kỹ thuật thông tin trong những năm 1980, hệ thống CDMA dần dần được xã hội hoá thành hệ thống thông tin thương mại vào những năm 1990 và phát triển mạnh trên thế giới cho đến ngày nay [1, 12]. - Có thể nói ở Việt Nam hiện nay CDMA là một phương thức đa truy nhập tiên tiến và có rất nhiều ưu việt nhất là trong điều kiện tài nguyên vô tuyến ngày càng hạn hẹp, vì vậy khả năng phát triển của CDMA tại Việt Nam là rất lớn. - Để đáp ứng các nhu cầu ngày càng tăng của các dịch vụ thông tin di động nên ngay từ đầu những năm 90 người ta đã tiến hành nghiên cứu hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba. - ITU- R đã tiến hành công tác tiêu chuẩn hoá cho hệ thống thông tin di động toàn cầu IMT . - ở Châu Âu, ETSI tiến hành tiêu chuẩn hoá phiên bản của hệ thống này với tên gọi là UMTS. - Hệ thống mới này làm việc ở dải tần 2 GHz [14, 15] và cung cấp nhiều loại dịch vụ bao gồm từ các dịch vụ thoại, số liệu tốc độ thấp hiện có đến các dịch vụ số liệu tốc độ cao, video và truyền hình. - Tốc độ truyền tải của người sử dụng có thể lên tới 2Mbps. - Hội nghị các nhà quản lý vô tuyến tổ chức năm 1992 (WARC-92) đã dành các băng tần 1885-2025 MHz và 2110-2200 MHz cho IMT-2000 . - Nhật Bản thì tập trung vào phát triển và tiêu chuẩn hoá W- CDMA, còn Mỹ thì tập trung vào phát triển hệ 14 thống thông tin di động thế hệ hai IS -95 và mở rộng tiêu chuẩn này đến CDMA 2000 1x [1]. - 1.2 Giới thiệu hệ thống thông tin di động số CDMA CDMA sử dụng kỹ thuật trải phổ đa truy nhập phân chia theo mã nên nhiều người sử dụng có thể chiếm cùng tần số vô tuyến đồng thời tiến hành các cuộc gọi. - Hình 1.1 Nguyên lý phát và thu CDMA Tần số vô tuyến CDMA được dùng lại ở toàn mạng và những kênh dùng tần số này được phân biệt với nhau nhờ mã trải phổ giả ngẫu nhiên. - CDMA dùng mã trải phổ có tốc độ chip (chip rate) 1,228 Mcps. - Dòng dữ liệu gốc được mã hoá và điều chế ở tốc độ chip. - Dòng tín hiệu trong quá trình phát và thu CDMA Để nén phổ trở lại dữ liệu gốc, máy thu phải dùng mã nén phổ PN giống hệt như mã trải phổ PN ở bên phát. - Hình 1.3 biểu thị phổ trong các quá trình phát và thu CDMA, trong đó tốc độ chip ảnh hưởng đến sự trải rộng phổ tín hiệu gốc. - Nhiễu từ các máy di động khác không được nén phổ cũng tương tự như tạp âm. - Do vậy hệ thống thông tin di động CDMA là một hệ thống có tỷ số tín hiệu trên tạp âm (S/N) rất cao.
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt