Tong quan mang thong tin di dong 3g 208654

NPBD Number Portability Database Cơ sở dữ liệu tính cầm taysố OSF Operation Systemb Function Chức năng hệ thống khai thác OTAF Over-The-Air-Service Function Chức năng dịch vụ không gia

-*** -ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Họ và tên: Lê Văn Thế

ChươngIII: HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ 3-CDMA2000

Chương II : CẤU HÌNH ĐỊA LÝ CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G

Chương IV: HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG UTMS

Chương V : CÔNG NGHỆ ĐA TRUY NHẬP CỦA WCDMA

Ngày giao đồ án:……/ /2011

Ngày nộp đồ án: ……/…./2011

Ngày … tháng ….năm 2011 Giáo viên hướng dẫn

TS TRẦN VĂN CÚC

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Điểm: (bằng chữ ……… )

Ngày tháng … năm 2011

Giáo viên hướng dẫn

TS Trần Văn Cúc

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Điểm: (bằng chữ ……… )

Ngày tháng … năm 2011

Giáo viên phản biện

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay Chúng ta đang sống trong một xã hội phát triển vượt bậc nhất trong lịch sử loại người, với sự phát triển da dạng của các nghành nghề ở nhiều lĩnh vực khác nhau Trong đó phải kể đến sự phát minh vĩ đại của khoa học công nghệ thông tin, về thông tin di động, nó đáp ứng nhu cầu liên lạc từ xa bằng các dịch vụ thọai và truyền số liệu, giúp con người như xích lại gần hơn dù ở bất cứ nơi nào Cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học thì công nghệ viễn thông nói chung và thông tin di dộng nói riêng đã phát triển như vũ bão từ thế hệ 1G đến thê

hệ 3G Công nghệ 1G của điện thoại di động là những thiết bị analog, chỉ có thể truyền thoại Đến 2G 2G của ĐTDĐ bao gồm cả chức năng truyền thoại và dữ liệu giới hạn dựa trên kỹ thuật số Đến nay thế hệ thứ 3 ra đời thế hệ 3G ra đời mang lại cho người dùng các dịch vụ giá trị gia tăng cao cấp, giúp chúng ta thực hiện truyền thông thoại và dữ liệu (như e-mail và tin nhắn dạng văn bản), download âm thanh và hình ảnh với băng tần cao Các ứng dụng 3G thông dụng gồm hội nghị video di động; chụp và gửi ảnh kỹ thuật số nhờ điện thoại máy ảnh; gửi và nhận e-mail và file đính kèm dung lượng lớn; tải tệp tin video và MP3; thay cho modem để kết nối đến máy tính xách tay hay PDA và nhắn tin dạng chữ với chất lượng cao… Các tinh năng và ưng dụng của 3G mang lai cho chúng ta là rất phong phú và đa dạng Vì vậy để hiểu rõ hơn về hệ thống thông tin di đông 3G em

đã chọn đề tài “ TỔNG QUAN MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G ” làm đồ án tốt nghiệp Đồ án gồm 5 chương.

Chương I : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MẠNG DI ĐỘNG 3G

Chương II : CẤU HÌNH ĐỊA LÝ CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G

ChươngIII: HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ 3-CDMA2000

Chương IV: HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG UTMS

Chương V : CÔNG NGHỆ ĐA TRUY NHẬP CỦA WCDMA

Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp , em đã rất cố gắng nhưng do thời gian có hạn cũng như kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót , rất mong nhận được sự đóng góp của các thầy các cô và các bạn để em có thể hoàn thành tốt hơn nữa.

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo TRẦN VĂN CÚC và các thầy

cô giáo trong bộ môn điện tử viễn thông đã hướng dẫn , tạo điều kiện tốt trong suốt quá trình học tập và thực hiện đồ án này

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

thế hệ thứ 3 3GPP Third Generation Partnership

CDCP Call Data Collection Point Điểm thu thập số liệu cuộc

gọi CDGP Call Data Generation Point Điểm tạo số liệu cuộc gọi

cuộc gọi

cuộc gọi

hàng

EIR Equipment Identity Register Bộ ghi nhận dạng thiết bị

ISDN Intergrated Intelligent Peripheral

Service Digital Network Mạng số liệu liên kết đa dịch vụ

MWNE Managed Wireless Network Mạng vô tuyến đuợc quản

NPBD Number Portability Database Cơ sở dữ liệu tính cầm tay

số OSF Operation Systemb Function Chức năng hệ thống khai

thác OTAF Over-The-Air-Service Function Chức năng dịch vụ không

gian

PDSN Packet Data Servicing Node cung cấp chức năng giao

thức Internet với mạng di động

PSTN Public Switched Telephone

Network :Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng

sử dụng VLR Visitor Location Register Bộ ghi định vị thường trú

PLICF Physical Layer –Independent

RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô

tuyến

F/R-PICH Forward / Reverse Pilot Channel Kênh hoa tiêu đường

xuống

xuống F-TDPICH Forward Transmit Diversity Pilot

Channel

Kênh phân tập phát đường xuống

F-BCCH Forward Boardcast Control Channel Kênh điều khiển quảng bá

đường xuống F-QPCH Forward Quick Paging Channel Kênh tìm gọi nhanh đường

xuống F-CPCCH Forward Common Power Control

F/R-CCCH Forward / Reverse Common Control

Channel

Kênh điều khiển chung đường xuống / lên F/R-DCCH Forward / Reverse Dedicated

Control Channel

Kênh điều khiển riêng đường xuống / lên F/R-FCH Forward / Reverse Fundamental

R-EACH Reverse – Enhanced Access

Channel

Kênh truy nhập tăng cường đường lên F-APICH Forward Auxiliary Transmit

Diversity Pilot Channel

Kênh hoa tiêu phân tập phát bổ sung đường xuống F/R-SCCH Forward / Reverse Supplemental

Code Channel

Kênh bổ sung mã đường xuống / lên

động SGSN Serving General Packet Radio

Service Support Node

nút hỗ trợ chuyển mạch gói phục vụ

RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô

tuyến

dụng DSSS Direct-Sequence Spreading

THSS Time-Hopping Spreading Spectrum nhẩy thời gian

OVSF Orthogonal Variable Spread Factor mã trực giao hệ số khả

biến

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 2.1 Phân chia mạng thành các vùng phục vụ của MSC/VLR và SGSN

Hình 2.2 Phân chia vùng phục vụ của MSC/VLR và SGSN thành các vùng định vị (LA:Location Area) và định tuyến (RA: Routing Area)

Hình 2.3 Phân chia LA và RA

Hình 2.4 Các kiểu mẫu ô

Hình 2.5 Các khái niệm phân chia vùng địa lý trong 3G WCDMA UMTS

Hinh 3.1 mô hình hệ thống mạng cdma2000

Hinh 3.2 Kiến trúc chung của hệ thống cdma2000

Hình 3.4 Cấu trúc phân lớp tổng quát của cdma2000

Hình 3.5 Các kênh cdma2000 đường xuống

Hình 3.6 Cấu trúc kênh cdma đường lên

Hình 4.1 các phổ tần dành cho hệ thống UMTS

Hình 5.1 Mô hình tham khảo mạng WCDMA

Hình 5.2:Kiến trúc mạng W-CDMA phat hanh 4

Hình 5.3 Cấu trúc của UMTS

Hình 5.4 Cấu trúc

Hình 5.5 Trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS)

Hình 5.6 Quá trình giải trải phổ và lọc tín hiệu của người sử dụng k từ K tín hiệu

Hình 5.7 Sắp xếp giữa các kênh vật lý chính ,các kênh truyền tải và các kênh logic

Hình 5.8 Sơ đồ khối máy phát và máy thu vô tuyến

Hình 5.9 Mã hóa xoắn sử dụng ở đường truyền xuống

trong hệ thống W-CDMA

Hình 5.10 Mã hóa xoắn sử dụng ở đường truyền lên

trong hệ thống W-CDMA

Hình 5.11 Sơ đồ nguyên lý điều chế BPSK

Hình 5.12 Khoảng cách giữa hai tín hiệu BPSK

Hình 5.13 Chuyển giao mềm (a) và mềm hơn (b)

Hình 5.14.Cây mã định kênh

Hình 5.15.truyền sóng đa đường và lý lịch trễ công suất

Hình 5.16 Máy thu RAKE

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1:Phân loại các dịch vụ của IMT-2000

Bảng 3.1 So sánh các kênh vô tuyến giữa IS-95B và cdma2000

Bảng 3.2 Qui ước ký hiệu kênh logic

Bảng 3.3 Qui ước ký hiệu kênh vật lý

Bảng 3.4 Các đặc tính cấu hình vô tuyến đối với kênh lưu lượng đường xuống

Bảng 3.5 Các đặc tính cấu hình vô tuyến kênh cdma đường lên

Bảng 4.1 Các loại Q0S của hệ thống UMTS

Bảng 5.1 Thí dụ bộ tám mã trực giao

Bảng 5.2 Thí dụ nhân hai mã giống nhau trong bảng 1 được một

Bảng 5.3.Thí dụ nhân hai mã khác nhau trong bảng 1 được một mã mới trong tập 8

-Dung lượng thấp (capacity) thấp

-Xác suất rớt cuọc gọi cao

-Khả năng chuyển cuộc gọi giưa các tế bào không tin cậy

-Chất lượng âm thanh chuối

bảo mât, kĩ thuật chuyển mạnh số Ngoài dịch vụ thoại truyền thống , hệ thống này còn có khả năng cung cấp một số dịch vụ truyền dữ liệu và một số dịch vụ khác như:fax,sms(tin nhắn) Trên thế giới tồn tại một số hệ thống di động 2G như : GSM, IS95, và PDC.trong đó, hệ thống SGM đươc phổ biến rộng rãi nhất

Do nhu cầu thông tin ngày càng cao ITU đã đư a ra đề án tiêu chuẩn hóa hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 với tên gọi IMT – 2000 IMT – 2000 đã mở rộng đáng kể khả năng cung cấp dịch vụ và cho phép sử dụng nhiều phương tiện thông tin Mục đích của IMT – 2000 là đưa ra nhiều khả năng mới nhưng cũng đồng thời đảm bảo sự phát triển liên tục của hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai (2G) vào những năm 2000 3G mang lại cho người dùng các dịch vụ giá trị gia tăng cao cấp,giúp chúng ta thực hiện truyền thông thoại và dữ liệu (như e-mail và tin nhắn dạng văn bản), download âm thanh và hình ảnh với băng tần cao Các ứng dụng 3G thông dụng gồm hội nghị video di động; chụp và gửi ảnh kỹ thuật số nhờ điện thoại máy ảnh; gửi và nhận e-mail và file đính kèm dung lượng lớn; tải tệp tin video và MP3; thay cho modem để kết nối đến máy tính xách tay hay PDA và nhắn tin dạng chữ với chất lượng cao…

1.1.2:Thế nào là công nghệ 3G?

3G là thuật ngư chỉ các hệ thống thông tin thế hệ thư ba ( third generation),

Đã có rất nhiều người nhầm lẫn một cách vô ý hoăc hữu ý giữa hai khái niệm 3G

và UMTS (Universal Mobile Telecommunications Systems).

Quý IV-2009 là thời điểm các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông trong nước sẽ phải đưa 3G vào phục vụ cộng đồng Tuy nhiên, nhiều người vẫn không nắm rõ công nghệ 3G là gì và tiện ích của nó thế nào?

Mạng 3G (Third - generation technology) là tiêu chuẩn truyền thông di động băng thông rộng thế hệ thứ 3 tuân thủ theo các chỉ định trong IMT-2000 của Tổ chức Viễn thông thế giới 3G cho phép truyền cả dữ liệu thoại và dữ liệu ngoài thoại (tải

dữ liệu, gửi email, tin nhắn nhanh, hình ảnh ) 3G cung cấp cả hai hệ thống là chuyển mạch gói và chuyển mạch kênh.

1.1.3 Công nghệ 3G

Do có nhận thức rõ về tầm quan trọng của các hệ thống thông tin di động mà ở châu Âu, ngay khi quá trình tiêu chuẩn hoá GSM chưa kết thúc người ta đã tiến hành dự án nghiên cứu RACE 1043 với mục đích chính là xác định các dịch vụ và công nghệ cho hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 cho năm 2000 Hệ thống 3G của Điểm mạnh của công nghệ này so với công nghệ 2G và 2.5G là cho phép truyền, nhận các dữ liệu, âm thanh, hình ảnh chất lượng cao cho cả thuê bao cố định và thuê bao đang di chuyển ở các tốc độ khác nhau Với công nghệ 3G, các nhà cung cấp có thể mang đến cho khách hàng các dịch vụ đa phương tiện như: âm nhạc chất lượng cao; hình ảnh video chất lượng và truyền hình số; email; video streaming; High-ends games; các dịch vụ định vị toàn cầu (GPS)

Trên thế giới, quốc gia đầu tiên đưa mạng 3G vào sử dụng rộng rãi là Nhật Bản Vào năm 2001, NTT Docomo là công ty đầu tiên ra mắt phiên bản thương mại của mạng W-CDMA.

châu Âu được gọi là UMTS Những người thực hiện dự án mong muốn rằng hệ thống UMTS trong tương lai sẽ được phát triển từ các hệ thống GSM hiện tại Ngoài ra người ta còn có một mong muốn rất lớn là hệ thống UMTS sẽ có khả năng kết hợp nhiều mạng khác nhau như PMR, MSS, WLAN… thành một mạng thống nhất có khả năng hỗ trợ các dịch vụ số liệu tốc độ cao và quan trọng hơn đây

sẽ là một mạng hướng dịch vụ.

Song song với châu Âu, Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU – International

Telecommunications Union) cũng đã thành lập một nhóm nghiên cứu để nghiên cứu về các hệ thống thông tin di động thế hệ 3, nhóm nghiên cứu TG8/1 Nhóm nghiên cứu đặt tên cho hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 của mình là Hệ thống Thông tin Di động Mặt đất Tương lai (FPLMTS – Future Public Land

Mobile Telecommunications System) Sau này, nhóm nghiên cứu đổi tên hệ thống thông tin di động của mình thành Hệ thống Thông tin Di động Toàn cầu cho năm

2000 (IMT-2000 – International Mobile Telecommunications for the year 2000).

Đương nhiên là các nhà phát triển UMTS (châu Âu) mong muốn ITU chấp nhận hệ thống chấp nhận toàn bộ những đề xuất của mình và sử dụng hệ thống UMTS làm

cơ sở cho hệ thống IMT-2000 Tuy nhiên vấn đề không phải đơn giản như vậy, đã

có tới 16 đề xuất cho hệ thống thông tin di động IMT-2000 (bao gồm 10 đề xuất cho các hệ thống mặt đất và 6 đề xuất cho các hệ thống vệ tinh) Dựa trên đặc điểm của các đề xuất, ITU đã phân các đề xuất thành 5 nhóm chính:

- IMT DS (trải phổ dãy trực tiếp) Người ta thường gọi các hệ thống này là UTRA FDD và WCDMA Trong đó UTRA là từ viết tắt của UMTS Terrestrial Radio Access.

- IMT MC (nhiều sóng mang) Đây là phiên bản 3G của hệ thống IS-95 (hiện nay gọi là cdmaOne)

- IMT TC (mã thời gian) Về thực chất đây là UTRA TDD, nghĩa là hệ thống UTRA sử dụng phương pháp song công phân chia theo thời gian.

- IMT SC (một sóng mang) Các hệ thống thuộc nhóm này được phát triển từ các

hệ thống GSM hiện có lên GSM 2+ (được gọi là EDGE).

- IMT F

1.1.4 sự khác nhau giữa 2G và 3G ?

Theo nhiều tài liệu nghiên cứu thì mạng 2G (Second-Generation wireless

telephone technology) là mạng điện thoại di động thế hệ thứ 2 Đặc điểm khác biệt nổi bật giữa mạng điện thoại thế hệ đầu tiên (1G) và mạng 2G là sự chuyển đổi từ điện thoại dùng tín hiệu tương tự sang tín hiệu số Tùy theo kỹ thuật đa truy cập, mạng 2G có thể phân ra 2 loại: mạng 2G dựa trên nền TDMA (Time Division

Multiple Access) và mạng 2G dựa trên nền CDMA (Code Division Multiple

Access)

Trong đó, TDMA là phương thức đa truy cập phân chia theo thời gian còn CDMA

là phương thức đa truy cập phân chia theo mã Trong kỹ thuật CDMA, tín hiệu của mỗi người dùng (user) sẽ được dàn trải (spreading) bằng một mã xác định trực giao (hoặc giả trực giao) với nhau Tín hiệu truyền sẽ là tín hiệu chồng chập của nhiều người dùng khác nhau theo thời gian và trên cùng một băng tần số

Còn mạng 3G (third-generation technology) là công nghệ truyền thông thế hệ thứ

ba, cho phép truyền cả dữ liệu thoại và dữ liệu ngoài thoại (tải dữ liệu, gửi email, tin nhắn nhanh, hình ảnh ) Và điểm nổi bật nhất của mạng 3G so với mạng 2G nằm ở khả năng cung ứng truyền thông gói tốc độ cao nhằm triển khai các dịch vụ truyền thông đa phương tiện trên mạng di động Tốc độ truyền dữ liệu mạng 3G sẽ cao hơn rất nhiều so với mạng 2G

Hiện nay, phát triển công nghệ 3G ở Việt Nam là một trong vấn đề “nóng” được nhiều chuyên gia cũng như các nhà đầu tư quan tâm.Theo đánh giá của các chuyên gia viễn thông, việc chuyển từ 2G sang 3G là điều không thể tránh được trong xu thế hiện nay vì người sử dụng muốn hưởng các dịch vụ đa phương tiện phong phú

và dịch vụ dữ liệu tốc độ cao Những chiếc điện thoại di động thế hệ 2G sẽ hoạt động được trên mạng 3G nếu người sử dụng đăng ký dịch vụ Theo nhiều chuyên gia, có thể sẽ có những chiếc điện thoại chuyện dụng trên mạng 3G và chúng không khác mấy so với các loại điện thoại hiện thời

1.1.5 Một số yêu cầu về IMT-2000 được ITU đặt ra :

- Tốc độ truyền dữ liệu cao 144kbs hoặc 384kbps cho vùng phủ sóng rông ngoài trời và 2Mbps cho vùng phủ sóng hẹp trong nhà.

- Chất lượng thoại tương đương mạng hưu tuyến

- Hỗ trợ cả dịch vụ chuyển manh kênh và gói, truyền dữ liệu không đối xứng.

- Có khả năng chuyển vùng quốc gia và quốc tế , hỗ trợ cấu trúc cell nhiều lớp.

- Cơ cấu tính cước mới theo dung lượng truyền thay cho thời gian như hiện nay

Trong hệ thống di động 3G có các tiêu chuẩn : W-CDMA của

UMTS/IMT-2000, UTRA/IMT-UMTS/IMT-2000, và CDMA2000.

1.1.6 Các tiêu chí chung để xây dựng IMT 2000 :

IMT-2000 cung cấp hạ tầng kỹ thuật cho các dịch vụ gia tăng và các ứng dụng trên một chuẩn duy nhất cho mạng thông tin di động

- Sử dụng dải tần quy định quốc tế 2GHz như sau: Đuờng lên: 1885 – 2025 MHz; đường xuống: 2110 -2200 MHz IMT-2000 hỗ trợ tốc độ đường truyền cao hơn: tốc độ tối thiểu là 2Mbps cho người dùng văn phòng hoặc đi bộ; 348Kbps khi di chuyển trên xe Trong khi đó,

hệ thống viễn thông 2G chỉ có tốc độ từ 9,6Kbps tới 28,8Kbps

- Là hệ thống thông tin di động toàn cầu cho các loại hình thông tin vô

tuyến:

+ Tích hợp các mạng thông tin hữu tuyến và vô tuyến

+ Tương tác cho mọi loại dịch vụ viễn thông từ cố định, di động, thoại, dữ liệu, Internet đến các dịch vụ đa phương tiện

- Có thể hỗ trợ các dịch vụ như:

+ Các phương tiện tại nhà ảo trên cơ sở mạng thông minh, di động các nhân

và chuyển mạng toàn cầu

+ Đảm bảo chuyển mạng quốc tế cho phép người dùng có thể di chuyển đến bất kỳ quốc gia nào cũng có thể sử dụng một số điện thoại duy nhất

+ Đảm bảo các dịch vụ đa phương tiện đồng thời cho tiếng, số liệu chuyển mạch kênh và số liệu chuyển mạch gói.

- Dễ dàng hỗ trợ các dịch vụ mới xuất hiện.

Môi trường hoạt động của IMT – 2000 được chia thành 4 vùng với tốc độ bit

R như sau:

+ Vùng 1: Trong nhà, ô pico, Rb ≤ 2 Mbit/s

+ Vùng 2: thành phố, ô macrô, R b ≤ 384 kbit/s

+ Vùng 2: ngoại ô, ô macrô, Rb ≤ 144 kbit/s

+ Vùng 4: toàn cầu, Rb = 9,6 kbit/s

IMT-2000 có những đặc điểm chính:

.1 Tính linh hoạt:

Với số lượng lớn các vụ sáp nhập và hợp nhất trong ngành công nghiệp điện thoại di động và khả năng đưa dịch vụ ra thị trường ngoài nước, nhà khai thác không muốn phải hỗ trợ giao diện và công nghệ khác Điều này chắc chắn sẽ cản trở sự phát triển của 3G trên toàn thế giới IMT-2000 hỗ trợ vấn đề này, bằng cách cung cấp hệ thống có tính linh hoạt cao, có khả năng hỗ trợ hàng loạt các dịch

vụ và ứng dụng cao cấp IMT-2000 hợp nhất 5 kỹ thuật (IMT-DS, IMT-MC, TMT-TC, IMT-SC, IMT-FT) về giao tiếp sóng dựa trên ba công nghệ truy cập khác nhau (FDMA - Đa truy cập phân chia theo tần số, TDMA - Đa truy cập phân chia theo thời gian và CDMA - Đa truy cập phân chia theo mã) Dịch vụ gia tăng trên toàn thế giới và phát triển ứng dụng trên tiêu chuẩn duy nhất với 5 kỹ thuật và 3 công nghệ.

.4 Thiết kế theo modul:

Chiến lược của IMT-2000 là phải có khả năng mở rộng dễ dàng để phát triển số lượng người dùng, vùng phủ sóng, dịch vụ mới với khoản đầu tư ban đầu thấp nhất.

Bảng 1.1:Phân loại các dịch vụ của IMT-2000

Dịch vụ di

động

Dịch vụ di động - Di động đầu cuối/di động cá nhân/di động

dịch vụ Dịch vụ thông tin

- Dịch vụ âm thanh AM (32 –64 kbit/s)

- Dịch vụ truyền thanh FM (64 – 384kbit/s) Dịch vụ số liệu - Dịch vụ số liệu tốc độ trung bình (64 – 144

- Dịch vụ hình chuyển động thời gian thực (≥ 2Mbit/s)

Dịch vụ

Internet

Dịch vụ Internet đơn giản - Dịch vụ truy nhập Web (384kbit/s - 2Mbit/s) Dịch vụ Internet

thời gian thực - Dịch vụ Internet (384kbit/s - 2Mbit/s) Dịch vụ internet

đa phương tiện

- Dịch vụ Website đa phương tiện thời gian thực (≥ 2Mbit/s)

1.1 7 hệ thống tiêu chuẩn hoá 3G :

Trong mọi lĩnh vực, muốn áp dụng bất cứ công nghệ nào trên phạm vi toànthế giới đều phải xây dựng một bộ tiêu chuẩn cho công nghệ đó để bắt buộc cácnhà cung cấp dịch vụ, nhà sản xuất thiết bị hay các nhà khai thác phải tuân thủnghiêm ngặt bộ tiêu chuẩn của công nghệ đó Việc xây dựng bộ tiêu chuẩn chomột công nghệ thường do tổ chức hay cơ quan có thẩm quyền nghiên cứu đưa ra

dự thảo đề xuất và nghiên cứu đánh giá Lĩnh vực thông tin di động cũng khôngnằm ngoài nguyên tắc chung này

Một vấn đề cần quan tâm trong lĩnh vực di động là trên thế giới hiện nayđang tồn tại nhiều công nghệ di động khác nhau đang cùng tồn tại phát triển và

cạnh tranh nhau để chiếm lĩnh thị phần Nhu cầu thống nhất các công nghệ nàythành một hệ thống thông tin di động đã xuất hiện từ lâu, nhưng gặp phải nhiềukhó khăntrở ngại Trên thức tế các công nghệ di động khác nhau vẫn song songtồn tại và phát triển Điều này đồng nghĩa với việc trên thế giới có nhiều tổ chức

và cơ quan chuẩn hoá khác nhau

Hiện nay trên thế giới, tham gia vào việc chuẩn hoá cho hệ thống thông tin

di động 2,5G và 3G có các tổ chức sau:

ITU-T (T-Telecommunications) Cụ thể là nhóm SSG (Special Study

Group) ITU-R (R- Radio): Cụ thể là nhóm Working Group 8F –WG8F.

3GPP: 3 rd Global Partnership Project

Ngoài ra còn có các tổ chức khác trong đó có sự tham gia của các nhà khai thác

để thích ứng và làm hài hoà sản phẩm trên cơ sở các tiêu chuẩn chung Các nhà khai thác tham gia nhằm xây dựng và phát triển hệ thống thông tin di động một cách hợp lý, phù hợp với thực tế khai thác Các tổ chức đó là:

OHG – Operator’s Harmonisation Group

3G.IP: cụ thể là Working Group 8G- WG8G

MWIF- Mobile Wireless Internet Forum

Các tổ chức trên tuy hoạt động theo hướng khác nhau, dựa trên nền tảngcác công nghệ khác nhau nhưng có cấu trúc và nguyên tắc hoạt động tương tựnhau Tất cả các tổ chức này đều hướng tới mục tiêu chung là xây dựng mạngthông tin di động 3G Đồng thời các tổ chức này đều có mối quan hệ hợp tác đểgiải quyết các vấn đề kết nối liên mạng và chuyển vùng toàn cầu Hai tổ chứcOHG và MWIF đưa

ra các

chuẩn để phát triển khả năng roaming và ghép nối giữa các mạng lõi 2G:GSM-MAP và ANS41 Mạng lõi ANSI-41 được sử dụng bởi các hệ thống giaodiện vô tuyến AMPS, IS-136 và IS-95 Mạng lõi GSM-MAP được sử dụng bởicác hệ thống giao diện vô tuyến GSM Cả 2 mạng lõi này đều sẽ phát triển lên 3G

và luôn được liên kết hoạt động với nhau Sự xuất hiện của 3 tổ chức OHG ,3G.IP và MWIP cho thấy nỗ lực để xây dựng một mạng lõi chung IP mặc dù điều

đó chỉ trở thành hiện thực khi hệ thống 3,5G và 4G được xây dựng

Công việc chuẩn hoá và xây dựng tiêu chuẩn cho ANSI-41 được thực

được thức hiện trong các nhóm xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật của 3GPP2 Mạnglõi dựa trên ANSI-41 sẽ được sử dụng bởi các mạng truy nhập vô tuyến dựa trêncdma2000 Công việc xây dựng tiêu chuẩn GSM đang được tiến hành bởi các uỷban SMG của ETSI và được làm cho phù hợp với yêu cầu của Mỹ trong T1P1.5.Mối quan hệ này vẫn giữ nguyên đối với cả việc chuẩn hoá 3G Phát triển GSMlên 3G được thực hiện bởi 3GPP và được làm hài hoà với các yêu cầu của Mỹtrong T1P1 Mạng lõi dựa trên GSM-MAP sẽ được sử dụng bởi mạng truy nhập vôtuyến dựa trên UTRA.

Như vậy 2 tổ chức chịu trách nhiệm chính trong việc xây dựng tiêu chuẩncho hệ thống thông tin di động 3G là 3GPP và 3GPP2 Hai tổ chức này có nhiệm vụhình thành và phát triển các kỹ thuật ở các lĩnh vực riêng nhằm thoả mãn các tiêuchuẩn kỹ thuật của hệ thống thông tin di động 3G thống nhất Phần tiếp theo sẽ đềcập tới

Generation Partnership Project) Các thành viên sáng lâp nên 3GPP bao gồm:

ETSI- European Telecommunication Standard Institute- của Châu Âu

ARIB- Association of Radio Industry Board- của Nhật Bản

TTA- Telecommunication Technology Association- của Hàn Quốc

T1 của Bắc Mỹ

TTC- Telecommunication Technology Committee- của Nhật Bản

CWTS- China Wireless Telecommunication Standard group - của Trung Quốc.

3GPP còn có một số quan sát viên là các tổ chức phát triển tiêu chuẩn khu vực có

đủ tiềm năng để trở thành thành viên chính thức trong tương lai Các quan sátviên hiện tại là:

TIA – Telecommunications Industries Association -của Mỹ

TSACC-Telecommunications Standards AdvisoryCouncil of Canada- của Canada ACIF- Australian Communication Industry Forum - của Úc

Các thành viên của 3GPP đã thống nhất rằng, công nghệ truy nhập vô tuyến

là hoàn toàn mới và dựa trên WCDMA, các thành phần của mạng sẽ được pháttriền trên nền tảng của các mạng thông tin di động thế hệ 2 đã có với nguyên

tắc tận dụng cao nhất có thể Vì mạng lõi dựa trên mô hình GSM đã chứng tỏđược hiệu quả trong sử dụng thực tế, các đầu cuối 3G cũng sẽ mang một cardtháo lắp được để mang thông tin liên quan đến thuê bao và các chức năng cụ thểcủa nhà cung cấp dịch vụ theo cách giống như GSM sử dụng SIM.

3GPP được chia thành các nhóm tiêu chuẩn kỹ thuật (TSG – Technical Specification Group) chịu trách nhiệm về từng lĩnh vực nhất định như sau:

TSG-SA: về dịch vụ và kiến trúc

TSG-CN: về tiêu chuẩn hoá mạng lõi

TSG-T: về thiết bị đầu cuối

TSG-GERAN: về mạng truy nhập cho GSM và

2,5G TSG-RAN: về mạng truy nhập cho 3G

Các tiêu chuẩn dành cho 3G mà 3GPP xây dựng được phát triển dựa trêngiao diện vô tuyến GSM-MAP và UTRA WCDMA Khái niệm UTRA bao gồm

cả các chế độ hoạt động FDD và TDD để hỗ trợ một cách hiệu quả các nhucầu dịch vụ UMTS khác nhau về các dịch vụ đối xứng và không đối xứng.Trong quá trình đánh giá UTRA trong ETSI SMG2, việc khảo sát được tập trungvào chế độ FDD Khái

niệm TD-CDMA được chấp thuận dùng cho

và phân tập phát Sau quyết định vào tháng 1 năm 1998 của ETSI SMG, hệ thốngtruy nhập được đổi tên là TD-CDMA thay cho tên WCDMA trước đây, bởi vìmột số nét đặc trưng của TDMA đã được kết hợp vào để tận dụng những ưuđiểm về công nghệ của TD-CDMA

Các thành viên của 3GPP đã thống nhất rằng, công nghệ truy nhập vô tuyến

là hoàn toàn mới và dựa trên WCDMA, các thành phần của mạng sẽ được pháttriền trên nền tảng của các mạng thông tin di động thế hệ 2 đã có với nguyêntắc tận dụng cao nhất có thể Vì mạng lõi dựa trên mô hình GSM đã chứng tỏđược hiệu quả trong sử dụng thực tế, các đầu cuối 3G cũng sẽ mang một cardtháo lắp được để mang thông tin liên quan đến thuê bao và các chức năng cụ thểcủa nhà cung cấp dịch vụ theo cách giống như GSM sử dụng SIM

3GPP được chia thành các nhóm tiêu chuẩn kỹ thuật (TSG – Technical Specification Group) chịu trách nhiệm về từng lĩnh vực nhất định như sau:

TSG-SA: về dịch vụ và kiến trúc

TSG-CN: về tiêu chuẩn hoá mạng lõi

TSG-T: về thiết bị đầu cuối

TSG-GERAN: về mạng truy nhập cho GSM và

2,5G TSG-RAN: về mạng truy nhập cho 3G

.2.

3 G P P 2

3GPP2 được thành lập vào cuối năm 1998, với 5 thành viên chính thức là tổchức phát triển các tiêu chuẩn sau:

ARIB- Association of Radio Industry Board- của Nhật Bản

CWTS- China Wireless Telecommunication Standard - của Trung Quốc

TIA- Telecommunication Industry Association – Của Bắc Mỹ

TTA- Telecommunication Technology Association- Của Hàn Quốc

TTC- Telecommunication Technology Council- của Nhật Bản

Ngoài ra tổ chức này còn có một số các đối tác tư vấn thị trường

như: CDG- The CDMA Development Group

MWIF- Mobile Wireless Internet Forum

IPv6 Forum

Có thể nhận thấy rằng thành phần tham gia 2 cơ quan chuẩn hoá 3GPP và 3GPP2 về cơ bản là giống nhau, chỉ khác ở điểm 3GPP có sự tham gia của ETSI Vì vậy dễ dàng suy ra về cơ bản cấu trúc tổ chức, nguyên lý hoạt động của 2 cơ quan này gần giống nhau Sự khác nhau chủ yếu của 2 cơ quan này nằm ở con đường để

phát triển lên hệ thống 3G

Về cấu trúc chức năng, trước hết 3GPP2 có một ban chỉ đạo dự án- PSC(Project Steering Commitee) PSC sẽ quản lý toàn bộ công tác tiêu chuẩn hoá theo các nhóm kỹ thuật –TSG 3GPP2 hiện nay có 4 nhóm TSG, bao gồm:

TSG-A: nghiên cứu về các hệ thống giao diện mạng truy nhập

TIA/EIA-95B: các tiêu chuẩn trạm di động và giao diện vô tuyến.

IS-707: tiêu chuẩn cho các dịch vụ số liệu(dạng gói, không đồng bộ và

fax) IS-127: tiêu chuẩn cho bộ mã hoá thoại tốc độ 8,5Kbps EVRC

IS-733: tiêu chuẩn cho bộ mã hoá thoại tốc độ 13kbps

IS-637: tiêu chuẩn cho dịch vụ nhắn tin ngắn (SMS)

IS-638: quản lý các tham số và việc kích hoạt qua không gian (hỗ trợ việc cấuhình và kích hoạt dịch vụ của các trạm di động qua giao diện vô tuyến)

IS-97 và IS-98: các tiêu chuẩn dành cho các hoạt động ở mức tối thiểu

Cấu trúc kênh TIA/EIA-95 cơ bản

Các tiêu chuẩn mở rộng cho các cấu trúc kênh TIA/EIA-95B cơ bản bổ trợ, lớpghép kênh và báo hiệu để hỗ trợ các kênh phát quảng bá (Kênh hoa tiêu , kênhtìm gọi, kênh đồng bộ)

IS-634A: không chịu sự thay đổi quan trọng nào khi dùng cho CDMA2000;cấu trúc phân lớp của CDMA2000 dần dần tích hợp với cấu trúc thành phầncủa IS-

634A

TIA/EIA-41D: không cần thay đổi nhiều khi sử dụng cho CDMA2000; cấutrúc phân tầng của CDMA2000 tạo ra khả năng dễ tích hợp với các dịch vụ giátrị gia tăng

Các tiêu chuẩn của 3GPP2 được phát triển theo các pha sau đây:

Pha 0: toàn bộ các tiêu chuẩn đã được các SDO hoàn thiện

Pha 1: chủ yếu là các chỉ tiêu kỹ thuật cho Release 1 để kế thừa toàn bộ phần 2G IS-95A và IS-95B Hoàn thiện vào năm 2000

Pha 2: bắt đầu từ giữa năm 2001 nhằm hỗ trợ khả năng IP Multimedia, phiênbản đầu tiên hoàn thiện trong năm 2002, các phiên bản sau trong năm 2003

Pha 3: thêm các chức năng theo hướng mạng lõi IP Hiện nay giai đoạn này được khởi động

Ngoài ra, hiện nay CDMA2000 1xEV của 3GPP2 đã được ITU chính thức chấp thuận 3G

1.1.8 M ố i q u a n h ệ gi ữa 3G P P v à 3 G P P 2 v à IT U

3GPP và 3GPP2 hợp tác lần đầu nhằm giải quyết vấn đề kết nối liên mạng, chuyển vùng toàn cầu, tập trung vào 3 khía cạnh chính:

Truy nhập vô tuyến

Thiết bị đầu cuối

Hoạt động hợp tác này chủ yếu thông qua OGH và các nhóm ad hoc có

sự tham gia của cả 2 bên 3GPP và 3GPP2 Hiện nay, IETF là một trong các nhân tốmới để cùng với 3GPP và giải quyết hướng mạng lõi chung toàn IP Mới đây,sau khi nghiên cứu HSDPA (3GPP) và 1xEV-DO (3GPP2), cả hai tổ chức này đangtiếp tục nỗ lực theo hướng mạng lõi IP chung qua các cuộc họp năm 2002

ITU chịu trách nhiệm phối hợp sự hoạt động của các tổ chức tiêu chuẩn hoá, cụthể là 2 đơn vị chịu trách nhiệm trực tiếp:

ITU-T SSG- Special Study Group

ITU-R WP8F- Working Party 8F

Trong đó, ITU-T SSG có 3 nhóm làm việc với 7 vấn đề, giải quyết 90% công tác chuẩn hoá về mạng (Network Aspects), tập trung vào các mảng:

Giao diện NNI

giao diện vô tuyến tập trung vào các nhiệm vụ :

Các chỉ tiêu toàn diện của một hệ thống IMT-2000

Tiếp tục chuẩn hoá toàn cầu bằng cách kết hợp với các cơ quan tiêu chuẩn SDO

và các Project (3GPP và 3GPP2)

Xác định mục tiêu sau IMT-2000:3,5G và 4G

Tâp trung vào phần mạng mặt đất (tăng tốc độ dữ liệu, mạng theo hướng IP) Phối hợp với ITU-R WP8P về vệ tinh, với ITU-T và ITU-D về các vấn đề liên

ITU-T và ITU-R: đảm bảo khả năng tương thích và roaming toàn cầu với các chỉ

tiêu Cụ thể rõ việc phân công và trách nhiệm qua ITU-R.M 1457 và ITU-T Q.REF.Hiện nay, cả 3GPP, 3GPP2, ITU và IETF tiếp tục phối hợp chặt chẽ để giải quyết mạng lõi chung IP theo các công nghệ 3,5G và 4G.

CHƯƠNG II : CẤU HÌNH ĐỊA LÝ CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI

ĐỘNG 3G

Do tính chất di động của thuê bao di động nên mạng di động phải được tổ chức theo mộtcấu trúc địa lý nhất định để mạng có thể theo dõi được vị trí của thuê bao

2 1 Phân chia theo vùng mạng

Trong một quốc gia có thể có nhiều vùng mạng viễn thông, việc gọi vào một vùngmạng nào đó phải được thực hiện thông qua tổng đài cổng Các vùng mạng di động 3Gđược đại diện bằng tổng đài cổng GMSC hoặc GGSN Tất cả các cuộc gọi đến một mạng

di động từ một mạng khác đều được định tuyến đến GMSC hoặc GGSN Tổng đài nàylàm việc như một tổng đài trung kế vào cho mạng 3G Đây là nơi thực hiện chức nănghỏi để định tuyến cuộc gọi kết cuối ở trạm di động GMSC/GGSN cho phép hệ thốngđịnh tuyến các cuộc gọi vào từ mạng ngoài đến nơi nhận cuối cùng: các trạm di động bịgọi

2 2 Phân chia theo vùng phục vụ MSC/VLR và SGSN

Một mạng thông tin di động được phân chia thành nhiều vùng nhỏ hơn, mỗi vùngnhỏ này được phục vụ bởi một MSC/VLR (hình 1.16a) hay SGSN (1.16b) Ta gọi đây làvùng phục vụ của MSC/VLR hay SGSN

Hình 2.1 Phân chia mạng thành các vùng phục vụ của MSC/VLR và SGSN

Để định tuyến một cuộc gọi đến một thuê bao di động, đường truyền qua mạng sẽđược nối đến MSC đang phục vụ thuê bao di động cần gọi Ở mỗi vùng phục vụMSC/VLR thông tin về thuê bao được ghi lại tạm thời ở VLR Thông tin này bao gồmhai loại:

 Thông tin về đăng ký và các dịch vụ của thuê bao

 Thông tin về vị trí của thuê bao (thuê bao đang ở vùng định vị hoặc vùng địnhtuyến nào).

2 3 Phân chia theo vùng định vị và vùng định tuyến

Mỗi vùng phục vụ MSC/VLR được chia thành một số vùng định vị: LA (LocationArea) (hình 2.2a) Mỗi vùng phục vụ của SGSN được chia thành các vùng định tuyến(RA: Routing Area) (2.2b)

Hình 2.2 Phân chia vùng phục vụ của MSC/VLR và SGSN thành các vùng định vị

(LA: Location Area) và định tuyến (RA: Routing Area)

Vùng định vị (hay vùng định tuyến là một phần của vùng phục vụ MSC/VLR (haySGSN) mà ở đó một trạm di động có thể chuyển động tự do và không cần cập nhật thôngtin về vị trí cho MSC/VLR (hay SGSN) quản lý vị trí này Có thể nói vùng định vị (hayvùng định tuyến) là vị trí cụ thể nhất của trạm di động mà mạng cần biết để định tuyếncho một cuộc gọi đến nó Ở vùng định vị này thông báo tìm sẽ được phát quảng bá để tìmthuê bao di động bị gọi Hệ thống có thể nhận dạng vùng định vị bằng cách sử dụng nhậndạng vùng định vị (LAI: Location Area Identity) hay nhận dạng vùng định tuyến (RAIRouting Area Identity) Vùng định vị (hay vùng định tuyến) có thể bao gồm một số ô vàthuộc một hay nhiều RNC, nhưng chỉ thuộc một MSC (hay một SGSN)

2 4 Phân chia theo ô

Vùng định vị hay vùng định tuyến được chia thành một số ô (hình 2.3)

Hình 2.3 Phân chia LA và RA

Ô là một vùng phủ vô tuyến được mạng nhận dạng bằng nhận dạng ô toàn cầu (CGI: CellGlobal Identity) Trạm di động nhận dạng ô bằng mã nhận dạng trạm gốc (BSIC: BaseStation Identity Code) Vùng phủ của các ô thường được mô phỏng bằng hình lục giác đểtiện cho việc tính toán thiết kế

từ phát xạ của nhiều hơn ba anten Trong thực tế mẫu ô có thể rất đa dạng tùy vào địahình cần phủ sóng Tuy nhiên các mẫu ô như trên hình 1.19 thường được sử dụng để thiết

kế cho sơ đồ phủ sóng chuẩn

2 6 Tổng kết phân chia vùng địa lý trong các hệ thống thông tin di động 3G

Trong các kiến trúc mạng bao gồm cả miền chuyển mạch kênh và miền chuyểnmạch gói, vùng phục mạng không chỉ được phân chia thành các vùng định vị (LA) màcòn được phân chia thành các vùng định tuyến (RA: Routing Area) Các vùng định vị(LA: Location Area) là khái niệm quản lý di động của miền CS kế thừa từ mạng GSM.Các vùng định tuyến (RA: Routing Area) là các thực thể của miền PS Mạng lõi PS sửdụng RA để tìm gọi Nhận dạng thuê bao P-TMSI (Packet- Temporary MobileSubsscriber Identity: nhận dạng thuê bao di động gói tạm thời) là duy nhất trong một RA.

Trong mạng truy nhập vô tuyến, RA lại được chia tiếp thành các vùng đăng kýUTRAN (URA: UTRAN Registration Area) Tìm gọi khởi xướng UTRAN sử dụng URAkhi kênh báo hiệu đầu cuối đã được thiết lập URA không thể nhìn thấy được ở bên ngoàiUTRAN

Quan hệ giữa các vùng được phân cấp như cho ở hình 1.20 (ô không được thểhiện) LA thuộc 3G MSC và RA thuộc 3G SGSN URA thuộc RNC Theo dõi vị trí theoURA và ô trong UTRAN được thực hiện khi có kết nối RRC (Radio Resource Control:điều khiển tài nguyên vô tuyến) cho kênh báo hiệu đầu cuối Nếu không có kết nối RRC,3G SGSN thực hiện tìm gọi và cập nhật thông tin vị trí được thực hiện theo RA

Hình 2.5 Các khái niệm phân chia vùng địa lý trong 3G WCDMA UMTS.

CHƯƠNGIII: HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ 3-CDMA2000.

I : TỔNG QUAN VỀ CDMA2000.

3.1 giới thiệu chung về CDMA2000.

Cdma2000 là một trong các tiêu chuẩn mạng truy nhập vô tuyến của

ITM-2000 cho thế hệ thứ ba, cdmaITM-2000 được chuẩn hoá theo chuẩn IS-ITM-2000, tiêu chuẩn này tương thích ngược với IS-95A và IS-95B (cdmaOne)

Vì cdma2000 tương thích ngược với các mạng cdmaOne hiện có nên việc nâng cấp hoặc chuyển đổi từ các phần tử cố định của mạng cdmaOne có thể thực hiện theo từng giai đoạn Việc nâng cấp hay chuyển đổi này bao gồm: BTS có các phiến phần tử kênh đa chế độ, BSC có khả năng định tuyến Ipvà đưa vào BDSN Ở thế hệ 2,5 cdma2000 1x có độ rộng băng tần giống như cdmaOne(1,25MHz), vì thế việc nâng cấp từ cdmaOne đến hệ thống này hoàn toàn thuận lợi.

Cdma2000 3x sử dụng băng tần gấp ba lần băng tần cdmaOne: 3x1,25MHz =3,75MHz Việc chuyển từ 1x sang 3x cũng hoàn toàn thuận lợi, chỉ đòi hỏi việc ấn định lại băng tần Một nét đặc biệt quan trọng củacdma2000 là nó không chỉ hỗ trợ kết nối hệ thống của IS-41 hiện được IS-

95 sử dụng mà hỗ trợ cả các yêu cầu kết nối của GSM-MAP Điều này cho phép một nhà khai thác đồng thời hai hệ thống W-CDMA và cdma2000, tiến tới kết hợp hoặc phát triển một hệ thống kép.

3.2 Mô hình mạng cdma2000

Hình vẽ cho thấy mô hình mạng cho cdma2000 Các ký hiệu trên hình như sau:

Hinh 3.1 mô hình hệ thống mạng cdma2000

- AAA = Authentication, Authorization và Accounting: Nhận thực trao quyền và thanh toán AAA là một thực thể đảm bảo hoạt động giao thức Internet để hỗ trợ nhận thực, trao quyền và thanh toán Các chức năng IP được định nghĩa trong các tài liệu IETF AAA tương tác với PDSN để thực hiện các chức năng AAA trong việc hỗ trợ PDSN cho các trạm di động yêu cầu AAA tương tác với các thực thể AAA khác để thực hiện các chức năng khi AAA tại nhà nằm ngoài mạng di động đang phục vụ.

- AC = Authentication Center: Trung tâm nhận thực AC là thực thể quản lý thông tin nhận thực liên quan đến MS AC có thể hoặc không đặt bên trong HLR> Một

- BTS = Base Transceiver Station: Trạm phát gốc BTS là thực thể đảm bảo các khả năng truyền dẫn qua điểm tham khảo U.

- CDCP = Call Data Collection Point: Điểm thu thập số liệu cuộc gọi CDCP là thực thể thu thập thông tin chi tiết về cuộc gọi ở khuôn dạng IS-124.

- CDGP = Call Data Generation Point: Điểm tạo số liệu cuộc gọi CDGP là thực thể cung cấp các thông tin chi tiết về cuộc gọi cho CDCP ở khuôn dạng IS-124 Tất cả các thông tin đưa đến CDCP từ CDGP phải ở khuôn dạng IS-124.

- CDIS = Call Data Information: Nguồn thông tin số liệu cuộc gọi CDIS là thực thể có thể có thể là nguồn thông tin chi tiết về cuộc gọi Thông tin này có thể ở một khuôn dạng riêng không nhất thiết phải là IS-124.

- CDRP = Call Data Rating Point: Điểm tính cước số liệu cuộc gọi CDRP là thực thể nhận thông tin chi tiết cuộc gọi khuôn dạng IS-124 không tính cước và cung cấp thông tin liên quan đến cước phí hoặc có thể tính cước Thông tin cước được

bổ sung bằng cách sử dụng khuôn dạng IS-124

- CF = Collection Funtion: Chức năng thu thập CF là thực thể chịu trách nhiệm thu thập các thông tin bị chặn cho cơ quan thi hành pháp luật được uỷ quyền hợp pháp Thường thì CF bao gồm:

+ Khả năng nhận và xử lý thông tin về nội dung cuộc gọi cho từng đối tượng

- DCE = Data Circuit Equipment: Thiết bị mạch số liệu DCE là một kết cuối đảm bảo giao diện giữa mạng với người sử dụng không phải là ISDN.

- DF = Delivery Function: Chức năng chuyển DF là một thực thể chịu trách nhiệm chuyển các cuộc gọi bị chặn đến một hay nhiều CF.

- EIR = Equipment Identity Register: Bộ ghi nhận dạng thiết bị EIR là thực thể đảm bảo để ghi lại số nhận dạng thiết bị của người sử dụng.

- HLR = Home Location Register: Bộ ghi định vị thuờng trú HLR là bộ ghi định

vị để ghi lại số nhận dạng của người sử dụng (chẳng hạn số seri điện tử (ESN), số danh bạ di động (MDN), thông tin lý lịch, vị trí hiện thời và chu kỳ uỷ quyền)

- ISDN = Intergrated Service Digital Network: Mạng số liệu liên kết đa dịch vụ

- IP = Intelligent Peripheral: Ngoại vi thông minh IP (ngoại vi thông minh) là thực thể thực hiện chức năng tài nguyên đặc biệt như: thông báo bằng lời (từ băng), thu thập các chữ số , thực hiện việc chuyển đổi tiếng thành văn bản hoặc văn bản thành tiếng , ghi và lưu các bản tin tiếng, các dịch vụ fax , các dịch vụ số liệu…

- IAP = Intercept Access Point: Ngoại vi thông minh IAP đảm bảo việc truy nhập đến các cuộc thông tin đến hoặc từ thiết bị, các phương tiện hay các dịch vụ của một đối tượng bị chặn.

- IWF = Internetworking Function: Chức năng kết nối mạng IWF là một thực thể đảm bảo việc biến đổi thông tin cho một hay nhiều WNE Một IWFcos thể có một

giao diện đến một WNE để đảm bảo các dịch vụ biến đổi IWF có thể làm tăng thêm một giao diện được nhận dạng giữa hai WNE để cung cấp các dịch vụ biến đổi cho cả hai WNE.

- MWNE = Managed Wireless Network: Mạng vô tuyến đuợc quản lý MWNE là thực thể vô tuyến bên trong thực thể tập thể hay một thực thể mạng đặc thù bất kỳ cần quản lý vô tuyến của OS hay bao hàm cả OS khác.

- MC = Massege Center: Trung tâm nhắn tin MC là thực thể lưu rồi phát các bản tin ngắn MC cũng có thể đảm bảo các dịch vụ bổ sung cho dịch vụ bản tin ngắn (SMS).

- MS = Mobile Station: Trạm di động MS là đầu cuối được thuê bao sử dụng để truy nhập mạng ở giao diện vô tuyến MS có thể là thiết bị cầm tay, dặt trong xe hoặc đặt cố định MS là thiết bị vô tuyến đựoc sử dụng để kết cuối đường truyền

vô tuyến tại thuê bao.

- MSC = Mobile Switching Center: Trung tâm chuyển mạch di động MSC là thực thể chuyển mạch lưu lượng được khởi xướng hoặc kết cuối ở MS Thông thường một MSC được kết nối với ít nhất một BS Nó cũng có thể kết nối với các mạng công cộng khác (PSTN, ISDN…) các MSC khác trong mạng hoặc các MSC ở các mạng khác

- MT = Mobile Terminal: Đầu cuối di động MT (đầu cuối ) là kết cuối MS có khả năng tự truyền số liệu mà không cần hỗ trợ giao diện ngoài.

- NPBD = Number Portability Database: Cơ sở dữ liệu tính cầm tay số NPDB là một thực thể cung cấp thông tin về tính cầm tay cho các số danh bạ cầm

- OSF = Operation Systemb Function: Chức năng hệ thống khai thác OSF đựoc định nghĩa bởi OSF của TMN (mạng quản lý viễn thông) Các chức năng này bao hàm cả các chức năng lớp quản lý phần tử, lớp quản lý mạng, lớp quản lý dịch vụ

và lớp quản lý kinh doanh phân bổ ở tất cả các chức năng của hệ thống điều hành (chẳng hạn quản lý sự cố, quản lý hiệu năng, quản lý cấu hình, quản lý thanh toán

- PDSN = Packet Data Servicing Node PDSN là thực thể cung cấp chức năng giao thức Internet với mạng di động PDSN thiết lập, duy trì và kết cuối các phiên của lớp đoạn nối với MS PDSN định tuyến các dẩgm IP đến PDN PDSN có thể hoạt động như một tác nhân MIP ngoài nhà trong mạng di động PDSN tương tác với AAA để đảm bảo sựu hỗ trợ nhận thực, trao quyền và thanh toán PDSN có thể giao tiếp với một hay nhiều mạng IP hoặc công cộng hoặc Intranet để đảm bảo truy nhập mạng IP.

- PSTN = Public Switched Telephone Network : Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng

- SCP = Service Control Point: Điểm điều khiển dịch vụ SCP là thực thể hoạt động như một cơ sở dữ liệu thời gian thực và hệ thống xử lý thao tác để đảm bảo chức năng điều khiển dịch vụ và số liệu dịch vụ.

- SN = Service Node: Điểm dịch vụ SN là thực thể đảm bảo điều khiển dịch vụ, số liệu dịch vụ, các tài nguyên đặc biệt và các chức năng điều khiển cuộc gọi để hỗ trợ các dịch vụ liên quan đến vật mang.

- SME = Short Message Entity: Thực thể bản tin ngắn SME là thực thể sắp xếp và giải xếp các bản tin ngắn SME có thể hoặc không đựoc đặt bên trong HLR, MC, VLR hay MSC.

- TA = Terminal Adapter: Bộ thích ứng đầu cuối TA là thực thể chuyển đổi báo hiệu và số liệu của người sử dụng giữa giao diện không phải ISDN và giao diện ISDN.

- TE = Terminal Equipment: Thiết bị đầu cuối

+ TE1 là đầu cuối số liệu đảm bảo giao diện người sử dụng ISDN- mạng

+ TE2 là đầu cuối số liệu đảm bảo giao diện người sử dụng không phải ISDN- mạng

- UIM = User Identity Module: Mô den nhận dạng người sử dụng UIM chứa thông tin thuê bao và có thể chứa thông tin đặc thù thuê bao UIM có thể hoặc được kết hợp bên trong đầu cuối di động hoặc có thể rút ra được.

- VLR = Visitor Location Register: Bộ ghi định vị thường trú VLR là bộ ghi định

vị khác với HLR nó được MSC sử dụng để thu nhận thông tin cho việc xử lý cuộc gọi đến hoặc từ thuê bao khác VLR có thể hoặc không được đặt bên trong MSC.

- WNE = Wireless Network Entity: Thực thể mạng không dây WNE là thực thể mạng ở thực thể tổng thể.

Kiến trúc chung của một hệ thống cdma2000 cùng với PDSN để xử lý các dịch

vụ gói (hình vẽ)

Hinh 3.2 Kiến trúc chung của hệ thống cdma2000

Lớp báo hiệu kênh IS-95 Lớp báo hiệu lớp cao,cdma2000 Lớp báo hiệu lớp cao khác Dịch vụ số liệu gói Các dịch vụ thoại Dịch vụ số liệu mạch

Lớp 2 báo hiệu IS-95 Lớp 2 báo hiệu cdma2000 Lớp 2 báo hiệu khác Lớp 2 số liệu gói Lớp 2 rỗngLớp hai số liệu kênh

PLICF cho trường hợp MAC 1 PLICF cho trường hợp MAC 2 (chẳng hạn dịch vụ số liệu gói hoặc kênh.

PLICF đặc thù cho trường hợp MAC 1 PLICF đặc thù cho trường hợp MAC 2

Lớp con QoS và ghép kênh PLICF

3.3 Cấu trúc phân lớp của cdma2000.

Cấu trúc phân lớp chung của cdma2000 được cho ở hình 2.1 và hình 2.2

Hình 3.3 Cấu trúc các lớp của cdma2000.

 QoS: (Quality of Service) Quản lý chất lượng.

Hình 3.4 Cấu trúc phân lớp tổng quát của cdma2000

3.3.1 Các lớp cao

Các lớp cao chứa các dịch vụ sau:

 Các dịch vụ thoại: Các dịch vụ thoại gồm truy nhập PSTN, các dịch vụ thoại di động – di động và thoại Internet.

 Các dịch vụ mang số liệu người sử dụng – đầu cuối: Các dịch vụ chuyển mọi dạng số liệu cho người sử dụng đầu cuối di động gồm: số liệu gói(IP chẳng hạn), các dịch vụ số liệu kênh(chẳng hạn các dịch vụ mô phỏng B-

ISDN) và SMS Các dịch vụ gói phù hợp với số liệu gói nối thông và không nối thông theo tiêu chuẩn công nghiệp bao gồm các giao thức trên cơ sở IP(chẳng hạn TCP và UDP) và giao thức nối thông theo nối thông (CLIP) của ISO/OSI Các dịch vụ số liệu kênh mô phỏng các dịch vụ định hướng theo nối thông được định nghĩa theo tiêu chuẩn quốc tế như: truy nhập quay số dị bộ, fax, ISDN thích ứng tốc độ V.120 và các dịch vụ B-ISDN.

 Báo hiệu: Các dịch vụ điều khiển toàn bộ hoạt động của máy di động.

 Lớp con điều khiển truy nhập liên kết LAC (Link Access Control).

 Lớp con điều khiển truy nhập môi trường MAC (Medium Access Control).

Lớp con LAC quản lý các thông tin điểm đến điểm giữa các phần tử đồng cấp lớp cao và đảm bảo hỗ trợ nhiều giao thức lớp liên kết tin cậy từ đầu cuối – đầu cuối.

Hệ thống cdma2000 gồm lớp con MAC linh hoạt và hiệu quả cho phép hỗ trợ nhiều trường hợp của một máy trạng thái tiên tiến, trong đó một trường hợp cho từng số liệu kênh hoặc mạch tích cực Cùng với phần tử kiểm soát

QoS, lớp con MAC thực hiện đa phương tiện phức tạp, các khả năng đa dịch

vụ của của hệ thống vô tuyến 3G với các khả năng quản lý QoS cho từng dịch

vụ tích cực.

Lớp con MAC đảm bảo ba chức năng quan trọng sau:

 Trạng thái điều khiển MAC: Các thủ tục để điều khiển truy nhập các dịch

vụ số liệu (gói và kênh) đến pớp vật lý (gồm cả điều khiển va chạm giữa các dịch vụ từ một người sử dụng cũng như giữa các người sử dụng cạnh tranh).

 Truyền lỗ lực nhất: Truyền dẫn tin cậy một cách hợp lý trên đoạn truyền

vô tuyến bằng giao thức liên kết vô tuyến RLP(Radio Link Protocol) để đảm bảo mức tin cậy lỗ lực nhất.

 Ghép kênh và diều khiển QoS: Ép buộc các mức QoS đã đàm phán bằng cách hoà giải các yêu cầu cạnh tranh và ưu tiên thích hợp các yêu cầu truy nhập.

Lớp con MAC đảm bảo phân loại QoS cho lớp con LAC (chẳng hạn các chế

độ khai thác khác nhau) Nó có thể bị hạn chế bởi tính tương thích với thế hệ trước (chẳng hạn đối với lớp hai của báo hiệu IS-95B), nó có thể tương thích với các giao thức lớp liên kết khác(chẳng hạn để tương thích với giao diện vô tuyến không phải IS-95) hay để tương thích với các ngăn xếp giao thức đước ITU định nghĩa trong tương lai

MAC được chia thành:

 Chức năng hội tụ độc lập với lớp vật lý PLICF.

 Chức năng hội tụ phụ thuộc lớp vật lý PLDCF, chức năng này lại được chia thành:

 PLDCF đặc thù.

 Lớp con PLDCF ghép kênh và QoS.

PLICF cung cấp dịch vụ cho lớp con LAC và bao gồm tất cả các thủ tục hoạt động MAC và các chức năng không phải duy nhất đối với lớp vật lý Mỗi trường hợp của PLICF duy trì trạng thái dịch vụ cho dịch vụ tương ứng.

PLICF sử dụng các dịch vụ do PLDCF cung cấp để thực hiện các hoạt động thông tin nhằm hỗ trợ dịch vụ lớp MAC Các dịch vụ do PLICF sử dụng được định nghĩa như là tập các kênh logic để mang các kiểu thông tin số liệu hoặc điều khiển khác nhau.

PLDCF thực hiện sắp xếp các kênh logic từ PLICF vào các kênh logic được hỗ trợ bởi lớp vật lý đặc thù PLDCF thực hiện ghép kênh, phân kênh

và phối hợp thông tin điều khiển với số liệu mang từ kênh điều khiển và kênh lưu lượng từ nhiều trường hợp của PLICF trong cùng một MS PLDCF thực hiện các khả năng QoS bao gồm quyết định các ưu tiên giữa các trường hợp cạnh tranh của PLICF và sắp xếp các yêu cầu QoS từ các trường hợp khác nhau của PLICF và các yêu cầu dịch vụ lớp vật lý một cách thích hợp để truyền đi QoS cần thiết Các chức năng chính của lớp con này là:

 Thực hiện sắp xếp cần thiết các kênh logic đơn giản từ PLICF vào các kênh logic được lớp vật lý hỗ trợ.

 Thực hiện mọi (tuỳ chọn) chức năng giao thức yêu cầu phát lặp tự động (ARQ) có liên kết chặt chẽ với lớp vật lý.

 Thực hiện một số chức năng mức thấp đặc thù lớp vật lý của IS-95B.

Đối với cdma2000, bốn PLDCF ARQ đặc thù được định nghĩa:

 Giao thức liên kết vô tuyến (RLP): Giao thức này đảm bảo tạo dòng dịch vụ hiệu suất cao để thực hiện tốt nhất việc truyền số liệu giữa các thực thể PLICF đồng cấp RLP bảo đảm cả chế độ hoạt động trong suốt lẫn không trong suốt Ở chế độ không trong suốt, RLP sử dụng giao thức ARQ để phát lại các đoạn số liệu không được lớp vật lý truyền đúng, ở chế độ này RLP có thể đưa vào một độ trễ nhất định Ở chế độ trong suốt, RLP không phát lại các đoạn số liệu bị mất, tuy nhiên RLP duy trì đồng bộ byte giữa phát và thu và thông báo cho thu biết các phần bị mất của dòng số liệu.

RLP trong suốt không gây ra bất kỳ trễ truyền dẫn nào và rất lợi cho việc thực hiện các dịch vụ thoại ở RLp.

 Giao thức cụm vô tuyến (RBP): Giao thức này đảm bảo cơ chế để truyền các đoạn số liệu tương đối ngắn với truyền lỗ lực nhất trên kênh lưu lượng chung truy nhập phân chia (ctch) Khả năng này có lợi khi truyền một lượng nhỏ số liệu mả không cần đến thông tin bổ sung để thiết lập kênh lưu lượng riêng (dtch).

 Giao thức liên kết vô tuyến báo hiệu (SRLP): Giao thức này đảm bảo tạo luồng dịch vụ tốt nhất cho thông tin báo hiệu tương tự như RLP nhưng tối

ưu cho kênh báo hiệu riêng (dsch).

 Giao thức cụm vô tuyến báo hiệu (SRPB): Giao thức này đảm bảo cơ chế để truyền các bản tin báo hiệu tương tự như RBP một cách lỗ lực nhất, nhưng tối ưu cho kênh báo hiệu chung (csch) và thông tin báo hiệu.

RLDCF bao gồm một chức năng điều khiển truy nhập liên kết vô tuyến (RLAC) để hợp nhất RLP và RBP từ PLICF và điều phối truyền dẫn số liệu (lưu lượng hoặc báo hiệu) giữa RLP và RBP theo trạng thái hoạt động hiện thời của MAC ( chẳng hạn hạn chế sử dụng RBP trong trường hợp PLICF ở trạng thái ngủ của số liệu gói).

Lớp con ghép kênh PLDCF và QoS điều phối ghép và phân kênh các kênh

mã từ các trường hợp PLICF khác nhau Nó thực hiện và ép buộc tôn trọng

sự khác nhau giữa các trường hợp và sắp xếp các luồng số liệu, thông tin điều khiển lên nhiều kênh logic nhận được từ các trường hợp PLICF khác nhau vào các yêu cầu kênh logic, các tài nguyên và thông tin điều khiển từ lớp vật lý.

Việc phát triển họ các tiêu chuẩn cdma2000 là sự kế thừa ở mức độ lớn nhất các cấu trúc phân lớp ở các tiêu chuẩn khác nhau.

3.4 Các kênh ở giao diện vô tuyến cdma2000.

Sơ đồ truy nhập vô tuyến cùa cdma2000 có một số tăng cường so với hệ thống cdmaOne như sau:

 Kênh đường xuống:

 Điều khiển công suất nhanh.

 Điều chế QPSK.

 Đường lên:

 Có thêm tín hiệu hoa tiêu cho phép giải điều chế nhất quán ở đường lên.

 Trải phổ khoá chuyển pha lai ghép ở đường lên.

Bảng 3.1 cho thấy sự so sánh các kênh vô tuyến giữa cdmaOne và cdma2000

Bảng 3.1 So sánh các kênh vô tuyến giữa IS-95B và cdma2000.

Hệ thống Mô tả

IS-95A Chủ yếu là thoại chuyển mạch kênh tốc độ 9,6kbps hoặc

14,4kbps

64 mã Walsh Tốc độ trải phổ 1: SR1 = 1,2288Mchip/s.

IS-95B Chủ yếu là thoại, số liệu ở đường xuống, cải thiện chuyển

giao.

3.4.1Các qui ước ký hiệu kênh:

1.Qui ước kí hiệu kênh logic:

Kênh logic là các kênh vật lý mang một thông tin cụ thể nào đó: có thể là thông tin về lưu lượng hay thông tin báo hiệu, điều khiển Các kênh này được phân chia theo đường xuống từ BTS đến MS, (còn gọi là các kênh đi) và các kênh theo đường lên từ MS tới BTS, (còn gọi là các kênh về) Kí hiệu kênh logic bao gồm ba chữ thường tiếp theo sau là “ch”(kênh), một vạch ngang được sử dụng sau chữ cái đầu

Bảng 3.2 Qui ước ký hiệu kênh logic.

t = lưu lượng (Traffic).

s = báo hiệu (Signalling)

2.Qui ước kí hiệu kênh vật lý:

Các kênh vật lý là các kênh tương ứng với tần số và mã kênh Giống như kênh logic chữ đầu trong kí hiệu kênh vật lý chỉ thị phương của kênh, tuy nhiên kênh kênh vật lý được biểu thị bằng các chữ hoa Bảng3.3 dưới đây cho biết ký hiệu và ý nghĩa của tất cả các kênh vật lý ở cdma2000.

Bảng 3.3 Qui ước ký hiệu kênh vật lý

Tên kênh Kênh vật lý.

F/R-PICH Kênh hoa tiêu đường xuống / lên (Forward / Reverse Pilot

F-BCCH Kênh điều khiển quảng bá đường xuống (Forward

Boardcast Control Channel)

F-QPCH Kênh tìm gọi nhanh đường xuống (Forward Quick Paging

Channel)

F-CPCCH Kênh điều khiển công suất chung đường xuống (Forward

Common Power Control Channel)

F-CACH Kênh ấn định chung đường xuống (Forward Common

R-ACH Kênh truy nhập đường lên (Reverse Access Channel)

R-EACH Kênh truy nhập tăng cường đường lên (Reverse –

Enhanced Access Channel)

F-APICH Kênh hoa tiêu phân tập phát bổ sung đường xuống

(Forward Auxiliary Transmit Diversity Pilot Channel)

 Kênh MAC riêng (f/r-dmch-control): dmch-control là kênh logic đường lên hoặc xuống được sử dụng để mang các bản tin MAC Đây là kênh logic điểm đến điểm được ấn định ở trạng thái tích cực và trạng thái giữ điều khiển của dịch vụ số liệu Nó mang thông tin điều khiển riêng cho một trường hợp PLICF.

 Kênh MAC chung đường lên (r-cmch-control): là kênh logic đường lên được MS sử dụng khi dịch vụ số liệu ở tiểu trạng thái ngủ / rỗi của trạng thái ngủ hoặc trạng thái treo Kênh logic này được sử dụng để mang các bản tin MAC Được chia sẻ cho một nhóm di động với ý nghĩa là truy nhập đến kênh này được thực hiện trên cơ sở va chạm.

 Kênh MAC chung đường xuống (f-cmch-control): là kênh logic đường xuống được sử dụng bởi BS ở dịch vụ số liệu trong tiểu trạng thái ngủ / rỗi của trạng thái ngủ hoặc trạng thái treo Kênh này được sử dụng để mang các bản tin MAC, đây là kênh điểm - đa điểm.

 Kênh báo hiệu riêng (dsch): dsch mang số liệu báo hiệu lớp cao riêng cho một trường hợp PLICF.