Thế hệ thứ nhất - 1G First-Genaration: Những năm cuối thập niên 70, hệ thống điện thoại di động thế hệ thứ nhất được phát triển, đó là hệ thống thông tin di động tương tự sử dụng phương
Trang 1_
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
HỆ ĐẠI HỌC VỪA LÀM VỪA HỌC
TP.HCM - 2011
Trang 2MỤC LỤC
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA VIỄN THÔNG II
_
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
HỆ ĐẠI HỌC VỪA LÀM VỪA HỌC
- CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
- CHƯƠNG II : HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 3G
- CHƯƠNG III : TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE
- CHƯƠNG IV : GIỚI THIỆU DỊCH VỤ VÀ CHẤT LƯỢNG VINAPHONE 3G
- CHƯƠNG V : ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ ĐẦU TƯ 3G TẠI VNPT ĐĂKLĂK- ĐĂKNÔNG
Sinh viên thực hiện: PHAN ĐÌNH THÁI ANH MSSV: 406060001
Lớp: Đ06VTC1 Giáo viên hướng dẫn: LÊ CHU KHẨN
Trang 3MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH
DANH MỤC BẢNG
1.3.1 Hệ thống con chuyển mạch ( SS – Switching Subsystem ) 7
1.3.1.1 GMSC (Gate Mobile Service Switching Center – Trung
1.3.3 Hệ thống con khai thác ( OSS – Operation System Sub ): 10
Trang 41.2.2 Hướng phát triển lên 3G sử dụng công nghệ CDMA 200 15
2.2.2 Định hướng công nghệ & dịch vụ do 3GPP quy định áp dụng cho mạng Vinaphone
16
2.3.2.2 Chuyển giao giữa các hệ thống WCDMA và GSM 20 2.3.2.3 Chuyển giao giữa các tần số trong WCDMA 20
3.2.5.1 Phân loại các cấu trúc lắp đặt hệ thống Node B/3G 26 3.2.5.2 Mô hình cấu trúc đơn giản Node B/3G Vinaphone 27 3.2.5.3 Cấu trúc lắp đặt hệ thống Node B/3G dạng tập
trung
28
3.2.5.4 Cấu trúc lắp đặt hệ thống Node B/3G dạng phân tán 30 3.2.3.5 Giải pháp chia sẻ cơ sở hạ tầng giữa trạm 2G (BTS) và trạm 3G (NodeB)
Trang 53.3.2 Cấu hình Node B/3G triển khai tại VNPT ĐăkLăk - ĐăkNông 36
3.3.2.1 Tổng quan về mạng SDH, FTTx và MAN-E tại VNPT
ĐăkLăk – ĐăkNông
36
3.3.2.2 Cấu hình đấu nối các Node B/3G Vinaphone lên hệ thống
truyền dẫn của VNPT ĐăkLăk – ĐăkNông
38
3.3.2.3 Hình ảnh thực tế các Node B/3G của hãng ZTE được lắp
đặt chung hạ tầng mạng BTS 2G:
39
5.1.3 Hiện trạng hạ tầng mạng 3G Vinaphone tại ĐăkLăk – ĐăkNông 58 5.2 ĐÁNH GIÁ XU HƯỚNG VÀ HIỆU QUẢ ĐẦU TƯ VINAPHONE 3G TẠI VNPT ĐĂKLĂK – ĐĂKNÔNG
59
5.2.2 Mức tăng trưởng thuê bao của VinaPhone tại Đăk Lăk – Đăk Nông
60
5.2.3 Tình hình phát triển thuê bao 3G và đánh giá sự tăng trưởng dịch vụ 62
Trang 7DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1 Quá trình phát triển lên 3G theo 2 nhánh công nghệ chính 13 Hình 2.2 Quá trình phát triển lên 3G sử dụng nhánh công nghệ WCDMA 14
Hình 2.5 Sự so sánh giữa chuyển giao cứng và chuyển giao mềm 19
Hình 3.2: Mô hình lắp đặt hệ thống NodeB/3G dạng phân tán – Phần trong nhà 28 Hình 3.3 Mô hình lắp đặt hệ thống NodeB/3G dạng phân tán – Phần ngoài trời 29 Hình 3.4: Mô hình các vật liệu lắp đặt cho VNP, RBS phân tán 30
Hình 3.7: Hệ thống anten WCDMA lắp co-sited với hệ thống GSM 33
Hình 3.13: Sơ đồ các phương án đấu nối Node B/3G lê Core Network 38
Trang 8Hình 3.14: Hình ảnh bố trí lắp đặt các thiết bị Node B/3G chung hạ tầng BTS 2G
39
Hình 3.16: Hình ảnh thiết bị RRU lắp đặt trên cột BTS 2G 41 Hình 3.17 : Hình ảnh thiết bị anten 3G lắp đặt trên cột BTS 2G 42
Hình 5.1 Biểu đồ hạ tầng di dộng Vinaphone qua các giai đoạn triển khai tại VNPT ĐăkLăk - ĐăkNông
Hình 5.5 Biểu đồ phát triển thuê bao Vinaphone 3G qua các năm
tại VNPT ĐăkLăk - ĐăkNông
62
Hình 5.6 Biểu đồ tỷ trọng sử dụng các dịch vụ Vinaphone 3G
tại VNPT ĐăkLăk – ĐăkNông
62
Trang 9Bảng 4.1 Bảng giá cước dịch vụ Mobile Internet Vinaphone 48
Trang 10LỜI NÓI ĐẦU
LỜI NÓI ĐẦU
Với sự bùng nổ của công nghệ di động GSM (2G, 2.75G), một xu hướng hiện đại mới đang được triển khai trên nền hạ tầng mạng di động, đó là công nghệ 3G
Cùng với các nhà mạng khác, Vinaphone đang song song giữa việc hoàn thiện cơ
sở hạ tầng và nâng cao chất lượng dịch vụ cũng như đa dạng hóa nội dung cho dịch vụ 3G, trong đó có hai tỉnh Đăklăk – ĐăkNông
Viễn thông Đăklăk ĐăkNông là đơn vị thành viên trực thuộc tập đoàn bưu chính viễn thông Việt Nam Với chức năng nhiệm vụ quản lý, khai thác và kinh doanh các dịch
vụ viễn thông trên địa bàn, Viễn thông ĐăkLăk – ĐăkNông đã và đang hợp tác cùng Công ty thông tin di động Vinaphone thực hiện xây dựng CSHT, cung cấp, khai thác và kinh doanh các dịch vụ 3G Từ năm 2009 đến nay, Vinaphone và Viễn thông Đăklăk – ĐăkNông đã tiến hành triển khai 286 trạm phát sóng 3G (Node B) và đã ngày càng đáp ứng được thị hiếu của khách hàng cũng như mở rộng vùng phục vụ
Là một thành viên thuộc Viễn thông Đăklăk ĐăkNông, tôi thực sự bị lôi cuốn bởi công nghệ và dịch vụ 3G Đây cũng là lý do chính dẫn dắt tôi thực hiện đề tài: ” Nghiên cứu mạng 3G Vinaphone”:
“ Nghiên cứu phần cứng và lắp đặt thiết bị 3G Vinaphone”
“ Giới thiệu các dịch vụ hiện có trên mạng 3G Vinaphone”
“ Đánh giá về hiệu quả đầu tư về 3G tại Viễn thông ĐăkLăk - ĐăkNông”
Trên cơ sở những kiến thức đã tích luỹ được qua những năm học tập chuyên ngành Điện Tử – Viễn Thông tại trường Học viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông và thời gian thực tập tại Viễn thông ĐăkLăk - ĐăkNông, tôi đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp này
Trước tiên tôi xin chân thành cảm ơn sự quan tâm, tạo điều kiện của quý Lãnh đạo Viễn thông ĐăkLăk - ĐăkNông Xin chân thành cảm ơn các chuyên viên kỹ thuật, các đơn vị và các phòng ban đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài
Và lời cảm ơn chân thành nhất tôi xin gửi đến Thầy Lê Chu Khẩn và các Thầy trong khoa Viễn thông Cảm ơn sự động viên và giúp đỡ của các Thầy trong suốt khoảng thời gian qua để tôi có thể hoàn thành tốt quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp của mình
Do thời gian thực hiện đề tài không nhiều, cũng như những hạn chế về kinh nghiệm trình bày nên đồ án tốt nghiệp không tránh khỏi những thiếu sót Tôi rất mong nhận được sự góp ý của quý Thầy cô Học viện và Lãnh đạo Viễn thông ĐăkLăk - ĐăkNông Đó sẽ là những kinh nghiệm quý báu cho tôi trong suốt quá trình học tập cũng như công tác tại đơn vị
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Trang 11CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
1.1 TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG:
Các hệ thống thông tin di động đầu tiên ra đời từ những năm 1920, khi đó điện thoại
di động chỉ được sử dụng như là các phương tiện thông tin giữa các đơn vị cảnh sát ở Mỹ Ngày 17/6/1946 hãng AT&T và Southwestern Bell giới thiệu thông tin di động đầu tiên ở
Mỹ, hệ thống đầu tiên này gồm 6 kênh ở băng tần 150 MHz, là hệ thống bán song công,
có độ rộng kênh là 60 KHz (gấp 2 lần kênh thông tin di động tương tự ngày nay, trong khi
đó CDMA là 1.25 MHz và WCDMA là 5MHz) Khi hệ thống này ra đời và được ứng dụng vào các thành phố lớn ở Mỹ, thì nhu cầu người sử dụng vượt quá dung lượng, nên
độ rộng kênh được giảm xuống còn 30 KHz Các hệ thống di động đầu tiên này ít tiện lợi
và dung lượng rất thấp so với các hệ thống hiện nay
1.1.1 Thế hệ thứ nhất - 1G (First-Genaration):
Những năm cuối thập niên 70, hệ thống điện thoại di động thế hệ thứ nhất được phát triển, đó là hệ thống thông tin di động tương tự sử dụng phương pháp đa truy cập phân chia theo tần số FDMA (Frequency Division Multiple Access) cung cấp những dịch
vụ chủ yếu là thoại Có thể kể đến như NMT (Nordic Mobile Telephone) của công ty Ericsson (Thụy Điển); hai versions đang tồn tại là NMT450 hoạt động tại 450 MHz band
và NMT900 hoạt động tại 900 MHz band AMPS (Advanced Mobile Phone System) là
hệ thống điện thoại di động tổ ong do AT&T và công ty Motorola (Mỹ) đề xuất sử dụng năm 1982 Các hệ thống kể trên là các hệ thống 1G Tuy nhiên các hệ thống 1G này có những hạn chế như sau: phân bố tần số rất hạn chế, dung lượng thấp, tiếng ồn khó chịu và nhiễu xảy ra khi di động chuyển dịch trong môi trường phađing đa tia, không đáp ứng được các dịch vụ mới hấp dẫn đối với khách hàng, không cho phép giảm đáng kể giá thành của thiết bị di động và cơ sở hạ tầng, không đảm bảo tính bí mật của các cuộc gọi, không tương thích giữa các hệ thống khác nhau, đặc biệt ở châu Âu, làm cho thuê bao không thể sử dụng được máy di động của mình ở nước khác Bảng 1.1 liệt kê một vài thông số chính của các hệ thống di động:
Trang 12CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
khiển
Dung lượng kênh điều
độ còn thấp Một số hệ thống di động 2G như GSM (Global System for Mobile Communication), IS-95 (Iterim Standard-95) Trong đó GSM được sử dụng rộng rãi nhất,
hệ thống thông tin di động GSM đầu tiên được triển khai vào khoảng năm 1991 GSM kết hợp kỹ thuật truy nhập TDMA và FDMA và sử dụng hai dải tần số xung quanh 900 MHz Như hình 1.1, băng tần đầu tiên dành cho đường lên hoạt động ở 890 MHz đến 915 MHz
và băng tần thứ hai dành cho đường xuống hoạt động tại 935 MHz đến 960 MHz Mỗi kênh vật lý có băng thông là 200 KHz và có 8 khe thời gian, mỗi khe thời gian được gán cho một người sử dụng Để tăng thêm dung lượng cho các hệ thống thông tin di động, tần
số của các hệ thống được chuyển từ vùng 800 – 900 MHz vào vùng 1.8 – 1.9 GHz Một
số nước đã đưa vào sử dụng cả hai tần số (Dual Band)
Hình 1.1 Sự phân bố tần số trong hệ thống GSM
Frequency ( MHz )
Trang 13CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
Đường xuống: 935-960 MHz
Tốc độ điều chế dữ liệu trên kênh vô tuyến 270.8333 Kb/s
Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các khách hàng viễn thông về các dịch vụ viễn thông mới, các hệ thống thông tin di động đang tiến tới thế hệ ba (thế hệ một: thông tin di động tương tự; thế hệ hai: thông tin di động số) Ở thế hệ ba này các hệ thống thông tin di động có xu thế hòa nhập thành một tiêu chuẩn duy nhất và có khả năng phục vụ ở tốc độ bit lên đến 2 Mbps Để phân biệt với các hệ thống thông tin di động băng hẹp hiện nay các hệ thống thông tin di động thế hệ ba được gọi là các hệ thống thông tin di động băng rộng Để chuyển dần từ thế hệ hai sang thế hệ ba thì các công nghệ thông tin di động thế hệ 2.5G được đưa vào sử dụng Một số tính năng của thế hệ 2.5G:
- Các dịch vụ mạng mới và cải thiện các dịch vụ liên quan đến truyền số liệu như nén số liệu của người sử dụng, số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao (HSCSD: High Speed Circuit Switched Data), dịch vụ vô tuyến gói chung (GPRS: General Packet Radio Service) và số liệu 144 Kbps
- Các tính năng liên quan đến dịch vụ tiếng như: Codec tiếng toàn tốc tăng cường (EFC: Enhanced Full Rate Codec), Codec đa tốc độ thích ứng và khai thác tự do đầu cuối các Codec tiếng
- Các dịch vụ bổ sung như chuyển hướng cuộc gọi, hiện tên chủ gọi, chuyển giao cuộc gọi và dịch vụ cấm gọi mới
- Cải thiện liên quan đến dịch vụ bản tin ngắn (SMS: Short Message Service) như: móc nối các SMS, mở rộng bảng chữ cái, mở rộng tương tác giữa các SMS
- Các công việc liên quan đến tính cước như: các dịch vụ trả tiền thoại trước, tính
Trang 14CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
- Tăng cường công nghệ SIM
- Dịch vụ mạng thông minh như CAMEL
- Các cải thiện chung như: chuyển mạng GSM – AMPS, các dịch vụ định vị, tương tác với các hệ thống thông tin di động vệ tinh và hỗ trợ định tuyến tối ưu
Hệ thống thông tin di động thế hệ ba sẽ phải là thế hệ thông tin di động cho các dịch vụ di động truyền thông cá nhân đa phương tiện Hộp thư thoại sẽ được thay thế bằng bưu thiếp điện tử được lồng ghép với hình ảnh và các cuộc thoại thông thường trước đây sẽ được bổ sung các hình ảnh để trở thành thoại có hình Một số yêu cầu chung đối với hệ thống thông tin di động thứ ba:
- Mạng phải là băng rộng và có khả năng truyền thông đa phương tiện Nghĩa là mạng phải đảm bảo được tốc độ bit của người sử dụng đến 2 Mbps
- Mạng phải có khả năng cung cấp độ rộng băng tần (dung lượng) theo yêu cầu Điều này xuất phát từ việc thay đổi tốc độ bit của các dịch vụ khác nhau Ngoài ra cần đảm bảo đường truyền vô tuyến không đối xứng với: tốc độ bit cao ở đường xuống và tốc
độ bit thấp ở đường lên
- Mạng phải cung cấp thời gian truyền dẫn theo yêu cầu Nghĩa là đảm bảo các kết nối chuyển mạch cho tiếng, các dịch vụ video và các khả năng số liệu gói cho các dịch vụ
số liệu
- Chất lượng dịch vụ phải không thua kém chất lượng dịch vụ mạng cố định, nhất
là đối với chất lượng thoại
- Mạng phải có khả năng sử dụng toàn cầu, nghĩa là bao gồm cả phần tử thông tin
vệ tinh
WARC-92 (The World Administrative Radio Conference held in 1992) đã dành các băng tần 1885 – 2025 MHz và 2110 – 2200 MHz cho IMT- 2000 Con đường đi lên 3G từ các công nghệ khác nhau đều đã có: hiện nay châu Âu và các nhà khai thác GSM cùng với Nhật Bản sẽ phát triển đi lên W-CDMA (Wide Band Code Division Multiple Access – Đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng) trên cơ sở UMTS, còn các nhà cung
Trang 15CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
cấp sử dụng công nghệ CDMA sẽ tiến lên CDMA 2000 Các tiêu chuẩn di động băng rộng mới được xây dựng trên cơ sở CDMA hoặc CDMA kết hợp TDMA
Hệ thống di động 3G chưa được áp dụng rộng rãi, nhưng đã có các nghiên cứu về hệ thống 4G Ở đó có sự hứa hẹn về tốc độ dữ liệu từ 2 Mbps đến 156 Mbps hoặc có thể cao hơn Nó có thể hỗ trợ hoàn toàn IP Điều đó được thực hiện dựa trên các bộ xử lý tín hiệu, các kỹ thuật điều chế, hệ thống anten thông minh và công nghệ chủ yếu là các kỹ thuật đa sóng mang với OFDM đã được tiến hành và MC-CDMA là một ứng viên sáng giá
1.2 MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG VIỆT NAM:
Các nhà cung cấp dịch vụ di động chính ở Việt Nam là Mobifone, Vinaphone, Viettel, S-phone Mặc dù hiện nay đa số thuê bao di động ở nước ta chưa có nhu cầu gì khác hơn ngoài đàm thoại di động nhưng tiến tới 3G là con đường xu thế tất yếu của hệ thống thông tin di động
Ở Việt Nam hệ thống thông tin di động số GSM được đưa vào sử dụng năm 1993
và hiện nay đang được công ty Viettel Mobile, VMS và GPC khai thác Còn S-phone là nhà cung cấp đầu tiên và duy nhất sử dụng công nghệ CDMA Chuẩn mà S-phone đang
sử dụng là CDMA 2000 1X, chuẩn này chỉ cách chuẩn 3G CDMA 20001X Evdo một khoảng không xa nên S-phone sẽ có khả năng tiến nhanh hơn trên con đường tiến tới 3G Trong quá trình đang nghiên cứu chuyển dần sang thông tin di động thế hệ ba, trước mắt các công nghệ thông tin di động thế hệ 2.5G được đưa vào sử dụng Hai nhà khai thác mạng Vinaphone và Mobifone đã đưa vào mạng họ công nghệ GPRS, còn SPT sử dụng ngay từ tiêu chuẩn IS-2000 1X Các công nghệ này cho phép tăng dung lượng truy nhập lên đến 144 Kbps và truy nhập trực tiếp vào mạng Internet
1.3 CẤU TRÚC CHUNG CỦA HỆ THÔNG THÔNG TIN DI ĐỘNG:
Cấu trúc chung của hệ thống di động được trình bày ở hình 1.2 với các thuật ngữ:
- ISDN: Intergated Service Digital Network – Mạng liên kết số đa dịch vụ
- PSPDN: Packet Switched Public Data Network – Mạng số liệu công cộng chuyển mạch gói
- CSPDN: Circuit Switched Public Data Network–Mạng số liệu công cộng chuyển mạch mạch
- PSTN: Public Switched Telephone Network – Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng
- PLMN: Public Land Mobile Network – Mạng di động mặt đất công cộng
- OMC: Operation and Maintenance Center – Trung tâm vận hành và bảo trì
Trang 16CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
1.3.1 Hệ thống con chuyển mạch ( SS – Switching Subsystem):
1.3.1 Hệ thống con chuyển mạch SS bao gồm các khối chức năng sau:
- Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động cổng (GMSC: Gateway Mobile Services Switching Center)
- Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động (MSC: Mobile Service Switching Center)
- Bộ ghi dịch tạm trú (VLR: Visitor Location Register)
- Bộ ghi dịch thường trú (HLR: Home Location Register)
- Trung tâm nhận thực (AuC: Authentication Center)
- Bộ nhận dạng thiết bị (EIR: Equipment Identity Register)
- Hệ thống con chuyển mạch bao gồm các chức năng chuyển mạch chính của mạng thông tin di động cũng như các cơ sở cần thiết cho số liệu thuê bao và quản lý di động của thuê bao Chức năng chính của SS là quản lý thông tin giữa người sử dụng và mạng thông tin di động với nhau và với các mạng khác
Hình 1.2 Mô tả cấu trúc chung của hệ thống thông tin di động
BTS
ISDN
PSPDN
CSPDN
Trang 17CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
1.3.1.1 GMSC (Gate Mobile Service Switching Center – Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động cổng):
Mạng thông tin di động có thể chứa nhiều MSC, VLR, HLR Để thiết lập một cuộc gọi từ mạng ngoài đến người sử dụng thông tin di động, trước hết cuộc gọi phải được định tuyến đến một tổng đài cổng được gọi là GMSC mà không cần biết đến hiện thời thuê bao đang ở đâu Các tổng đài cổng có nhiệm vụ lấy thông tin về vị trí của thuê bao và định tuyến các cuộc gọi đến tổng đài đang quản lý thuê bao ở thời điểm hiện thời (MSC tạm trú) Như vậy, trước hết các tổng đài cổng phải dựa trên số thoại danh bạ của thuê bao để tìm đúng HLR cần thiết và hỏi HLR này Tổng đài cổng có một giao diện với các mạng bên ngoài thông qua giao diện này nó làm nhiệm vụ cổng để kết nối các mạng bên ngoài với mạng thông tin di động Ngoài ra tổng đài này cũng có giao diện báo hiệu số 7 (CCS
N0 7) để có thể tương tác với các phần tử khác của mạng thông tin di động Về phương
diện kinh tế không phải bao giờ tổng đài cổng đứng riêng mà thường kết nối với MSC 1.3.1.2 MSC (Mobile Service Switching Center – Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động):
MSC trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động có chức năng chuyển mạch chính, nhiệm vụ của MSC là điều phối việc thiết lập cuộc gọi đến những người sử dụng mạng thông tin di động Một mặt MSC giao diện với BSC, mặt khác giao diện với mạng ngoài MSC giao tiếp với mạng ngoài được gọi là MSC cổng (Gate MSC) Việc giao diện với mạng ngoài để đảm bảo thông tin cho những người sử dụng mạng thông tin di động đòi hỏi cổng thích ứng IWF (Interworking Function: chức năng tương tác) Mạng thông tin di động cũng cần giao diện với mạng ngoài để sử dụng khả năng truyền tải số liệu của người sử dụng hoặc báo hiệu giữa các phần tử trong mạng Mạng thông tin di động còn có thể sử dụng báo hiệu kênh chung số 7 (CCS N0 7), mạng này đảm bảo hoạt động tương tác giữa các phần tử trong một hay nhiều mạng thông tin di động MSC thường là tổng đài lớn điều khiển và quản lý một số các bộ điều khiển trạm gốc (BSC) Một tổng đài MSC thích hợp cho một vùng đô thị và ngoại ô có dân cư vào khoảng một triệu dân (với mật độ dân cư trung bình)
Để kết nối MSC với các mạng khác cần phải thích ứng các đặc điểm truyền dẫn của mạng thông tin di động với các mạng này Các thích ứng này được gọi là các chức năng tương tác IWF (Interworking Function) bao gồm một thiết bị để thích ứng giao thức
và truyền dẫn Nó có thể ghép nối với các mạng PSPDN (Packet Switched Public Data Network: mạng số liệu công cộng chuyển mạch gói) hay CSPDN (Circuit Switched Public Data Network: mạng số liệu công cộng chuyển mạch - mạch ), nó cũng tồn tại khi các mạng khác chỉ đơn thuần là PSTN hay ISDN IWF có thể thực hiện trong cùng chức năng MSC hay có thể ở thiết bị riêng, ở trường hợp hay giao tiếp giữa MSC và IWF được
Trang 18CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
1.3.1.3 HLR (Home Location Register – Bộ thanh ghi định vị thường trú):
Ngoài MSC, mạng thông tin di động bao gồm cả các cơ sở dữ liệu Các thông tin liên quan đến việc cung cấp các dịch vụ viễn thông được lưu trữ ở HLR không phụ thuộc vào vị trí hiện thời của thuê bao HLR cũng chứa các thông tin liên quan đến vị trí hiện thời của thuê bao Thường HLR là một Server đứng riêng không có khả năng chuyển mạch nhưng có khả năng quản lý hàng trăm ngàn thuê bao Một chức năng con của HLR
là nhận dạng trung tâm nhận thực AuC (Authentication Center), mà nhiệm vụ của trung tâm này quản lý an toàn số liệu của các thuê bao được phép
1.3.1.4 VLR (Visitor Location Register – Bộ thanh ghi định vị tạm trú)
Là cơ sở dữ liệu thứ hai trong mạng thông tin di động Nó được nối với một hay nhiều MSC và có nhiệm vụ lưu giữ tạm thời số liệu thuê bao của các thuê bao hiện đang nằm trong vùng phục vụ của MSC tương ứng và đồng thời lưu giữ số liệu về vị trí của các thuê bao nói trên ở mức độ chính xác hơn HLR Các chức năng VLR thường được liên kết với các chức năng MSC
1.3.1.5 AuC (Authentication Center – Quản lý thuê bao và trung tâm nhận thực)
Một thuê bao muốn truy cập mạng, VLR kiểm tra Simcard của nó có được chấp nhận hay không, nghĩa là nó thực hiện một sự nhận thực VLR sử dụng những thông số nhận thực được gọi là những bộ ba, nó được tạo ra một cách liên tục và riêng biệt cho mỗi thuê bao di động được cung cấp bởi trung tâm nhận thực AuC, AuC được kết hợp với HLR
1.3.1.6 EIR (Equipment Identification Register – Quản lý thiết bị di động):
EIR kiểm tra tính hợp lệ của thuê bao dựa trên yêu cầu đặc tính thiết bị di động quốc tế IMEI từ MS sau đó gởi tới bộ ghi nhận thiết bị EIR Trong EIR, IMEI của toàn bộ thiết bị di động được sử dụng thì phải được phân chia thành ba danh sách
Danh sách màu trắng : chứa thiết bị được chấp nhận
Danh sách màu xám : chứa thiết bị di động được theo dõi
Danh sách màu đen : chứa thiết bị di động không được chấp nhận
EIR kiểm tra IMEI có thích hợp vào một trong ba danh sách hay không và chuyển kết quả đến MSC
* CCS N 0 7
Phụ thuộc vào qui định của từng nước, một hãng khai thác mạng thông tin di động
có thể có mạng báo hiệu CCS N0 7 riêng hay chung Nếu hãng khai thác có mạng báo hiệu này riêng thì các điểm chuyển báo hiệu (STP : Signalling Transfer Point) có thể sẽ là một bộ phận của mạng thông tin di động và có thể thực hiện ở điểm nút riêng hay trong cùng một bộ phận của mạng thông tin di động và có thể thực hiện ở điểm nút riêng hay trong cùng một MSC tùy thuộc vào hoàn cảnh kinh tế Tương tự một nhà khai thác mạng thông tin di động cũng có thể có quyền thực hiện một mạng riêng để định tuyến các cuộc
Trang 19CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
gọi giữa GMSC và MSC hay thậm chí định tuyến cuộc gọi ra đến điểm gần nhất trước khi
sử dụng mạng cố định Lúc này các tổng đài trung gian (TE: Transit Exchange) có thể sẽ
là một bộ phận của mạng thông tin di động và có thể được thực hiện như là một nút đứng riêng hay kết hợp với MSC
1.3.2 Hệ thống trạm con gốc BSS:
1.3.2.1 BTS (Base Transceiver Station – Trạm thu phát gốc):
Trạm BTS là một hệ thống thiết bị có nhiệm vụ truyền và nhận sóng vô tuyến, bao gồm các thiết bị phát thu, anten và và một số thiết bị khác để mã hoá và giải mã đồng thời giao tiếp với BSC Có thể coi BTS là các modem vô tuyến phức tạp và có thêm một số các chức năng khác Một bộ phận quan trọng của BTS là TRAU (Transcoder and Rate Adapter Unit : khối chuyển đổi mã và thích ứng tốc độ) TRAU là thiết bị mà ở đó quá trình mã hoá và giải mã tiếng đặc thù riêng cho mạng thông tin di dộng được tiến hành, ở đây cũng thực hiện thích ứng tốc độ trong trường hợp truyền số liệu TRAU là một bộ phận của BTS, nhưng cũng có thể đặt nó cách xa BTS và thậm chí trong nhiều trường hợp
nó được đặt giữa BSC và MSC
1.3.2.2 BSC (Base Station Controller – Bộ điều khiển trạm gốc):
Có nhiệm vụ quản lý tất cả giao diện vô tuyến thông qua các lệnh điều khiển từ xa BTS và MS Các lệnh này chủ yếu là các lệnh ấn định, giải phóng kênh vô tuyến và quản
lý chuyển giao (Handoff) Một phía BSC được nối với BTS còn phía kia nối với MSC của mạng thông tin di động Trong thực tế BSC là một tổng đài nhỏ có khả năng tính toán đáng kể Một BSC trung bình có thể quản lý vài chục BTS phụ thuộc vào lưu lượng của BTS này Giao diện của BSC nối với BTS được gọi là giao diện Abis
1.3.2.3 MS (Mobile Station – Trạm di động):
Trạm di động là thiết bị duy nhất mà người sử dụng có thể thường xuyên nhìn thấy của hệ thống MS có thể là thiết bị đặt trong ôtô hay thiết bị xách tay hoặc thiết bị cầm tay Loại thiết bị nhỏ cầm tay sẽ là thiết bị trạm di động phổ biến nhất Ngoài việc chứa các chức năng vô tuyến chung và xử lý giao diện vô tuyến, MS còn phải cung cấp các giao diện của người sử dụng (như : Micro, loa, màn hình hiển thị, bàn phím để quản lý cuộc gọi) hoặc giao diện với một số thiết bị khác (như : giao diện với máy tính cá nhân, Fax…)
1.3.3 Hệ thống con khai thác (OSS – Operation System Sub):
OSS có ba chức năng chính sau:
Khai thác bảo dưỡng mạng
Quản lý thuê bao tính cước
Quản lý thiết bị di động
Trang 20CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
1.3.3.1 Khai thác và bảo dưỡng mạng:
Khai thác là các hoạt động cho phép khai thác mạng theo dõi hành vi của mạng như : tải của hệ thống, mức độ chặn, số lượng chuyển giao (handoff) giữa hai ô như vậy nhà khai thác có thể giám sát được toàn bộ chất lượng của dịch vụ mà họ cung cấp cho khách hàng và kịp thời xử lý sự cố Khai thác cũng bao gồm việc thay đổi cấu hình để giảm những vấn đề xuất hiện ở hiện thời, để chuẩn bị tăng lưu lượng trong tương lai, để tăng vùng phủ sóng Việc thay đổi mạng có thể thực hiện “ mềm “ qua báo hiệu (chẳng hạn thay đổi thông số chuyển giao nếu thay đổi biên giới tương đối giữa hai ô), hoặc thực hiện cứng đòi hỏi sự can thiệp tại hiện trường (chẳng hạn bổ sung thêm dung lượng truyền dẫn hay lắp đặt một trạm mới) Ở hệ thống viễn thông hiện đại khai thác được thực hiện bằng máy tính và được tập trung ở một trạm
Bảo dưỡng có nhiệm vụ phát hiện, định vị và sửa chữa các sự cố và hỏng hóc Nó
có một số quan hệ với hệ thống khai thác mạng Các thiết bị ở mạng viễn thông hiện đại
có khả năng tự phát hiện một số sự cố hay dự báo sự cố thông qua tự kiểm tra Trong nhiều trường hợp người ta dự phòng cho thiết bị để khi có sự cố có thể thay thế bằng thiết
bị dự phòng Sự thay thế này có thể thực hiện tự động, ngoài ra việc giảm nhẹ sự cố có thể được người khai thác thực hiện bằng điều khiển từ xa Bảo dưỡng cũng bao gồm các hoạt động tại hiện trường nhằm thay thế thiết bị có sự cố
1.3.3.2 Quản lý thuê bao:
Bao gồm các hoạt động quản lý đăng ký thuê bao Nhiệm vụ đầu tiên là nhập và xóa thuê bao ra khỏi mạng Đăng ký thuê bao cũng có thể rất phức tạp tùy theo nhiều dịch
vụ và nhiều tính năng bổ sung Nhà khai thác phải có thể thâm nhập được tất cả các thông
số nói trên Một nhiệm vụ quan trọng khác nữa là tính cước các cuộc gọi cho thuê bao Cước phí phải được tính và gửi đến thuê bao Quản lý thuê bao ở mạng thông tin di động chỉ liên quan đến HLR và một số thiết bị OS riêng Simcard cũng đóng vai trò như một bộ phận của hệ thống quản lý thuê bao
Trang 21CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
KẾT LUẬN CHƯƠNG I
Chương I đã khái quát tổng quan về mạng di động từ khi hình thành với công nghệ đơn giản đến các thế hệ công nghệ hiện đại Quá trình phát triến công nghệ thông tin di động được phân làm ba thế hệ: 1G, 2G (2G và 2,5G) và 3G Với các tiêu chuẩn kỹ thuật
và các tiêu chí ứng dụng trên nền công nghệ, ta đã xác định và đánh giá được những sự vượt trội, những ưu nhược điểm của từng công nghệ
Bằng việc phân tích cấu trúc hệ thống, ta đã định hình được cấu trúc chung của một hệ thống xử lý thông tin di động Các thế hệ di động phát triển theo chuẩn công nghệ khác nhau nhưng vẫn dựa trên nguên lý cấu trúc này Và công nghệ được lựa chọn triển khai tùy thuộc vào nhà cung cấp dịch vụ để phù hợp cấu trúc nền tảng có sẵn và đảm bảo hiệu quả đầu tư
Ở Việt Nam, công nghệ thông tin di động đã được đưa vào khai thác và và đẩy mạnh việc phát triển cùng với sự phát triển của Thế giới, đặc biệt là sự phát triển từ thế thệ mạng 2G và hiện nay là 3G
Trong chương này, chỉ đánh giá và phân tích mang tính tổng quan để thể hiện được
sự phát triển công nghệ và sự lựa chọn công nghệ 3G tại Việt Nam Qua đó chúng ta có cái nhìn tổng thể về lịch sử hình thành và nắm được nguyên lý chung của một hệ thống thông tin di động./
Trang 22CHƯƠNG II: HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 3G
CHƯƠNG II: HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 3G
2.1 QÚA TRÌNH PHÁT TRIỂN LÊN 3G:
Phát triển dựa trên các tiêu chí:
- Hệ thống phải được chuẩn hóa hoàn toàn; các giao diện chính phải được chuẩn hóa
và mở;
- Hệ thống phải bổ sung cho hệ thống hiện tại trên mọi khía cạnh;
- Multimedia và tất cả các thành phần của multimedia phải được hệ thống hỗ trợ;
- Truy nhập radio của 3G phải cung cấp khả năng băng rộng;
- Các dịch vụ đối với người dùng đầu cuối độc lập với chi tiết công nghệ, và hạ tầng mạng không giới hạn đưa ra dịch vụ Vậy nên phải tách biệt platform công nghệ với dịch vụ sử dụng platform đó
Ý tưởng chính yếu ẩn chứa sau 3G là chuẩn bị một hạ tầng vạn năng có khả năng tải các dịch vụ hiện tại và tương lai Hạ tầng phải được thiết kế sao cho những đổi thay và tiến triển công nghệ có thể được mạng hỗ trợ không gây ra một bất ổn nào đối với các dịch
vụ sử dụng cấu trúc mạng hiện tại Để làm được vậy, 3G tách biệt công nghệ truy cập, công nghệ truyền tải, công nghệ dịch vụ và những ứng dụng người dùng
NM T (900)
TACS
GSM (900)
Mx WCDMA
SM R
GSM (1800) GSM (1900)
I S-136 TDM A (800)
I S-95 CDM A (800)
I S-136 (1900)
I S-95 (J-STD-008) (1900)
Hình 2.1 Quá trình phát triển lên 3G theo 2 nhánh công nghệ chính
Hiện tại có nhiều chuẩn công nghệ cho 2G nên sẽ có nhiều chuẩn công nghệ 3G đi theo, tuy nhiên trên thực tế chỉ có 2 tiêu chuẩn quan trọng nhất đã có sản phẩm thương mại
và có khả năng được triển khai rộng rãi trên toàn thế giới là WCDMA (FDD) và CDMA
Trang 23CHƯƠNG II: HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 3G
2000 WCDMA được phát triển trên cơ sở tương thích với giao thức của mạng lõi GSM, một hệ thống chiếm tới 65% thị trường thế giới Còn CDMA 2000 nhằm tương thích với mạng lõi IS-41, hiện chiếm 15% thị trường Quá trình phát triển lên 3G cũng sẽ tập trung vào 2 hướng chính này
2.1.1 Hướng phát triển lên 3G sử dụng công nghệ WCDMA:
WCDMA là một tiêu chuẩn thông tin di động 3G của IMT-2000 được phát triển chủ yếu ở Châu Âu với mục đích cho phép các mạng cung cấp khả năng chuyển vùng toàn cầu và để hỗ trợ nhiều dịch vụ thoại, dịch vụ đa phương tiện Các mạng WCDMA được xây dựng dựa trên cơ sở mạng GSM, tận dụng cơ sở hạ tầng sẵn có của các nhà khai thác mạng GSM Quá trình phát triển từ GSM lên WCDMA qua các giai đoạn trung gian, có thể được tóm tắt trong sơ đồ sau đây:
Hình 2.2 Quá trình phát triển lên 3G sử dụng nhánh công nghệ WCDMA
- GPRS: GPRS cung cấp các kết nối số liệu chuyển mạch gói với tốc độ truyền lên
tới 171,2Kbps và hỗ trợ giao thức Internet TCP/IP và X25, nhờ vậy tăng cường đáng kể các dịch vụ số liệu của GSM Công việc tích hợp GPRS vào mạng GSM hiện tại là một quá trình đơn giản Một phần các khe trên giao diện vô tuyến dành cho GPRS, cho phép ghép kênh số liệu gói được lập lịch trình trước đối với một số trạm di động Còn mạng lõi GSM được tạo thành từ các kết nối chuyển mạch kênh được mở rộng bằng cách thêm vào các nút chuyển mạch số liệu Gateway mới, được gọi là GGSN và SGSN GPRS là một giải pháp đã được chuẩn hoá hoàn toàn với các giao diện mở rộng và có thể chuyển thẳng lên 3G về cấu trúc mạng lõi
- EDGE: Hệ thống 2,5G tiếp theo đối với GSM là EDGE EDGE áp dụng phương
pháp điều chế 8PSK, điều này làm tăng tốc độ của GSM lên 3 lần EDGE là lý tưởng đối với phát triển GSM, nó chỉ cần nâng cấp phần mềm ở trạm gốc
- WCDMA: là một công nghệ truy nhập vô tuyến được phát triển mạnh ở Châu Âu
Hệ thống này hoạt động ở chế độ FDD & TDD và dựa trên kỹ thuật trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS- Direct Sequence Spectrum) sử dụng tốc độ chip 3,84Mcps bên trong băng tần 5MHz WCDMA hỗ trợ trọn vẹn cả dịch vụ chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói tốc
độ cao và đảm bảo sự hoạt động đồng thời các dịch vụ hỗn hợp với chế độ gói hoạt động ở mức hiệu quả cao nhất Hơn nữa WCDMA có thể hỗ trợ các tốc độ số liệu khác nhau, dựa
Trang 24CHƯƠNG II: HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 3G
2.1.2 Hướng phát triển lên 3G sử dụng công nghệ CDMA 2000:
CDMA 2000 là một cách tiếp cận đa sóng mang cho các sóng có độ rộng n lần 1,25MHz hoạt động ở chế độ FDD Nhưng công việc chuẩn hoá tập trung vào giải pháp một sóng mang đơn 1,25MHz (1x) với tốc độ chip gần giống IS-95 CDMA 2000 được phát triển từ các mạng IS-95 của hệ thống thông tin di động 2G, có thể mô tả quá trình phát triển trong hình vẽ sau:
Hình 2.3 Quá trình phát triển lên 3G theo nhánh CDMA 2000
- IS-95B: IS-95B hay CDMA One được coi là công nghệ thông tin di động 2,5G
thuộc nhánh phát triển CDMA 2000, là một tiêu chuẩn khá linh hoạt cho phép cung cấp
dịch vụ số liệu tốc độ lên đến 115Kbps
- CDMA 2000 1xRTT: Giai đoạn đầu của CDMA2000 được gọi là 1xRTT hay chỉ
là 1xEV-DO, được thiết kế nhằm cải thiện dung lượng thoại của IS-95B và để hỗ trợ khả năng truyền số liệu ở tốc độ đỉnh lên tới 307,2Kbps Tuy nhiên, các thiết bị đầu cuối
thương mại của 1x mới chỉ cho phép tốc độ số liệu đỉnh lên tới 153,6kbps
-CDMA 2000 1xEV-DO: 1xEV-DO được hình thành từ công nghệ HDR (High
Data Rate) của Qualcomm và được chấp nhận với tên này như là một tiêu chuẩn thông tin
di động 3G vào tháng 8 năm 2001 và báo hiệu cho sự phát triển của giải pháp đơn sóng
mang đối với truyền số liệu gói riêng biệt
- CDMA 2000 1xEV-DV: Trong công nghệ 1xEV-DO có sự dư thừa về tài nguyên
do sự phân biệt cố định tài nguyên dành cho thoại và tài nguyên dành cho số liệu Do đó CDG (nhóm phát triển CDMA) khởi đầu pha thứ ba của CDMA 2000 bằng các đưa các dịch vụ thoại và số liệu quay về chỉ dùng một sóng mang 1,25MHz và tiếp tục duy trì sự tương thích ngược với 1xRTT Tốc độ số liệu cực đại của người sử dụng lên tới 3,1Mbps
tương ứng với kích thước gói dữ liệu 3.940 bit trong khoảng thời gian 1,25ms
- CDMA 2000 3x(MC- CDMA): CDMA 2000 3x hay 3xRTT đề cập đến sự lựa
chọn đa sóng mang ban đầu trong cấu hình vô tuyến CDMA 2000 và được gọi là CDMA (Multi carrier) thuộc IMT-MC trong IMT-2000 Công nghệ này liên quan đến việc
MC-sử dụng 3 sóng mang 1x để tăng tốc độ số liệu và được thiết kế cho dải tần 5MHz (gồm 3 kênh 1,25Mhz) Sự lựa chọn đa sóng mang này chỉ áp dụng được trong truyền dẫn đường xuống Đường lên trải phổ trực tiếp, giống như WCDMA với tốc độ chip hơi thấp hơn một
ít 3,6864Mcps (3 lần 1,2288Mcps)
Trang 25CHƯƠNG II: HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 3G
2.2 MẠNG UMTS 3G:
2.2.1 Giới thiệu tiêu chuẩn 3GPP:
3GPP thành lập năm 1998 là tổ chức kết hợp của các tổ chức tiêu chuẩn hóa: châu
Âu, Nhật, Nam Triều tiên, Mỹ và Trung quốc Mục đích chuẩn hóa hệ thống thông tin di động 3G theo định hướng:
- Phần truy nhập vô tuyến sử dụng WCDMA và TD-CDMA;
- Phần core: phát triển từ GSM, kế thừa những những tiêu chuẩn ETSI do SMG xây dựng
Đến năm 2001, sau khi hoàn thành phiên bản 3GPP R99, 3GPP chia thành hai tổ chức:
- 3GPP: xây dựng các tiêu chuẩn phát triển mạng core, dịch vụ, cấu trúc hệ thống, truy cập radio WCDMA và TD-CDMA;
- ETSI SMG: phát triển truy nhập radio GSM và EDGE
Trong đó 3GPP xây dựng các bộ tiêu chuẩn trên cơ sở năm Phiên bản đầu tiên là 3GPP Release 99 (3GPP R99) Đến nay 3GPP đã có 04 phiên bản đã và đang được các nhà khai thác trên thế giới áp dụng:
- 3GPP release 99 (3GPP R99) : chính thức được áp dụng từ tháng 3/2001
- 3GPP release 4 (3GPP R4) : chính thức được áp dụng từ tháng 9/2002
- 3GPP release 5 (3GPP R5) : chính thức được áp dụng từ tháng 12/2003
- 3GPP release 6 (3GPP R6) : bổ sung những điểm thiếu trong IMS 3GPP R5
và đưa thêm vào một số features mới-tiến tới một mạng truyền tải “All IP”
2.2.2 Định hướng công nghệ & dịch vụ theo tiêu chuẩn châu Âu do 3GPP qui định
áp dụng cho mạng Vinaphone:
Chuẩn 3GPP qui định phát triển công nghệ và cấu trúc mạng GSM 2G truyền thống phát triển lên UMTS 3G theo nhánh sử dụng công nghệ WCDMA với xu hướng sử dụng truyền tải TDM tiến đến một mạng "All IP" theo trình tự phiên bản: 3GPP R99, 3GPP R4, 3GPP R5 và 3GPP R6 Mạng Vinaphone trong giai đoạn hơn 13 năm qua đã đầu tư trở thành mạng GSM 2,5G và là phần đầu trong quá trình chuẩn hoá 3GPP
2.2.3 Cấu trúc hệ thống vô tuyến UMTS:
Một hệ thống UMTS sau khi được nâng cấp và mở rộng từ hệ thống GSM hiện có
thì cấu trúc hệ thống có thể được mô tả tổng quan như sau: (Hình 1.4)
Trong đó UTRAN bao gồm một hay nhiều phân hệ mạng vô tuyến (RNS), một RNS là một mạng con trong UTRAN và bao gồm một bộ điều khiển mạng vô tuyến
(RNC) và một hay nhiều Node-B
Các yêu cầu chính để thiết kế kiến trúc, giao thức và chức năng UTRAN:
- Tính hỗ trợ của UTRAN và các chức năng liên quan: Yêu cầu tác động
Trang 26CHƯƠNG II: HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 3G
đến thiết kế của UTRAN là các yêu cầu hỗ trợ chuyển giao mềm (một thiết bị đầu cuối kết nối tới mạng thông qua 2 hay nhiều cell đang hoạt động) và các thuật toán quản lý nguồn tài nguyên vô tuyến đặc biệt của WCDMA
- Làm tăng sự tương đồng trong việc điều khiển dữ liệu chuyển mạch gói và chuyển mạch kênh với một ngăn xếp giao thức giao diện vô tuyến duy nhất và với việc sử dụng cùng một giao diện cho các kết nối từ UTRAN đến miền chuyển mạch gói và chuyển mạch kênh của mạng lõi
- Làm tăng tính tương đồng với GSM
- Sử dụng kiểu chuyển vận trên cơ sở IP như là cơ cấu chuyển vận thay thế trong UTRAN
kể từ Release 5 trở đi
- Các thiết bị UTRAN với chi phí CAPEX và OPEX được tiết kiệm tối đa Đồng thời các thiết bị UTRAN được thiết kế module hóa và và có tính linh hoạt hợp lý cho việc mở rộng dung lượng trong tương lai Hệ thống UTRAN có khả năng nâng cấp lên phiên
Hình 2.4 Cấu trúc tổng thể hệ thống UMTS/GSM
2.2.3.1 Node-B:
Node-B là một thuật ngữ sử dụng trong UMTS để biểu thị BTS (trạm thu phát gốc) và sử dụng công nghệ WCDMA trên đường vô tuyến Cũng như trong tất cả các hệ thống tổ ong UMTS và GSM, Node B thực hiện việc thu phát tần số vô tuyến để liên lạc trực tiếp với các máy di động di chuyển tự do xung quanh nó
Một cách truyền thống, các Node B có những chức năng tối thiểu về thu phát vô tuyến và được điều khiển bởi RNC Việc sử dụng công nghệ WCDMA cho phép một cell
SMS- IWMSC
Networks UE
D
MSC
E, G
SMS- GMSC
MSC BSC
BTS
Um
ISDN PSTN PSPDN CSPDN PDN:
-Intranet -Extranet
Gd,
Gp, Gn+
SGSN
SGSN
Gb Gf
Gn+
H
RNC BS
Trang 27CHƯƠNG II: HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 3G
thuộc một Node B hoặc các Node B khác nhau cùng được quản lý bởi các RNC khác nhau
để chồng lên nhau và vẫn sử dụng một tần số giống nhau (trên thực tế, toàn bộ mạng có thể dùng chỉ một cặp tần số)
Node B bao gồm các loại cấu hình: Macro Indoor, Macro Outdoor, Mini Indoor, Mini outdoor, Micro Indoor, Micro Outdoor, Pico,
2.2.3.2 RNC (Radio Network Control):
RNC là một thành phần trong mạng truy nhập vô tuyến UTMS RNC về cơ bản có những chức năng giống BSC trong hệ thống BSS GSM:
- Trung gian giữa trạm gốc (Node B trong UMTS) và hệ thống mạng lõi;
- Điều khiển cuộc gọi vô tuyến (quản lý tài nguyên vô tuyến, điều khiển và quản lý chuyển giao cuộc gọi …);
RNC được kết nối đến:
- Mạng lõi, qua giao tiếp Iu
- Các Node B qua giao tiếp Iub Một Node B thực hiện giao tiếp vô tuyến với một hoặc nhiều cell
- Một số RNC lân cận qua giao tiếp Iur
2.2.3.3 Các giao diện mở cơ bản của UMTS:
- Giao diện Cu: Đây là giao diện giữa thẻ thông minh USIM và ME Giao diện này
tuân theo tiêu chuẩn cho các thẻ thông minh
- Giao diện Uu: Đây là giao diện vô tuyến WCDMA Uu là giao diện mà UE truy
cập được với phần cố định của hệ thống và đây là phần giao diện mở quan trọng nhất trong UMTS
- Giao diện Iu: Giao diện này kết nối UTRAN tới mạng lõi Tương tự như các giao
diện tương thích trong GSM như là giao diện A (đối với chuyển mạch kênh) và Gb (đối với chuyển mạch gói) Giao diện Iu đem lại cho các bộ điều khiển UMTS khả năng xây dựng được UTRAN và CN từ các nhà sản xuất khác nhau
- Giao diện Iur: Giao diện mở Iur hỗ trợ chuyển giao mềm giữa các RNC từ các
nhà sản xuất khác nhau và vì thế bổ sung cho giao diện mở Iu
- Giao diện Iub: Iub kết nối một Node B và một RNC UMTS là một hệ thống điện
thoại di động mang tính thương mại đầu tiên mà giao diện giữa bộ điều khiển và trạm gốc được chuẩn hoá như là một giao diện mở hoàn thiện Giống như các giao diện mở khác, Iub thúc đẩy hơn nữa tính cạnh tranh giữa các nhà sản xuất trong lĩnh vực này
2.3 CÁC CHỨC NĂNG TRONG QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÔ TUYẾN:
Quản lý tài nguyên bao gồm: đặt cấu hình và đặt lại cấu hình tài nguyên vô tuyến
- Việc đặt cấu hình tài nguyên vô tuyến có nhiệm vụ phân phát nguồn tài nguyên một cách hợp lý cho các yêu cầu mới đến hệ thống để cho mạng không bị quá tải và duy
Trang 28CHƯƠNG II: HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 3G
trì tính ổn định Tuy nhiên, nghẽn có thể xuất hiện trong mạng 3G vì sự di chuyển ngẫu nhiên của người sử dụng
- Việc đặt lại cấu hình có nhiệm vụ cấp phát lại nguồn tài nguyên trong phạm vi của mạng khi hiện tượng nghẽn bắt đầu xuất hiện Chức năng này có nhiệm vụ đưa hệ thống bị quá tải trở về lưu lượng tải mục tiêu một cách nhanh chóng và có thể điều khiển được
Quản lý nguồn tài nguyên vô tuyến có thể chia thành các chức năng: Điều khiển công suất, chuyển giao, điều khiển thu nhận, điều khiển tải và lập lịch cho gói tin
2.3.1 Điều khiển công suất:
Mục tiêu của việc sử dụng điều khiển công suất là khác nhau trên đường lên và đường xuống Các mục tiêu của điều khiển công suất có thể tóm tắt như sau :
- Khắc phục hiệu ứng gần-xa trên đường lên
- Tối ưu dung lượng hệ thống bằng việc điều khiển nhiễu
- Làm tăng tối đa tuổi thọ pin của đầu cuối di động
Có 3 kiểu điều khiển công suất trong các hệ thống WCDMA: Điều khiển công suất vòng mở, điều khiển công suất vòng kín và điều khiển công suất vòng bên ngoài
2.3.2 Điều khiển chuyển giao:
2.3.2.1 Chuyển giao trong cùng tần số:
Đối với chuyển giao cứng, một quyết định xác định là có thực hiện chuyển giao hay không và máy di động chỉ giao tiếp với một BS tại một thời điểm Đối với chuyển giao mềm điều đó lại tuỳ thuộc vào sự thay đổi cường độ tín hiệu kênh hoa tiêu từ hai hay nhiều trạm gốc có liên quan, một quyết định cứng cuối cùng sẽ được tạo ra để giao tiếp
với duy nhất 1 BS
Hình 2.5 Sự so sánh giữa chuyển giao cứng và chuyển giao mềm
Trang 29CHƯƠNG II: HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 3G
Mục đích của chuyển giao mềm là để đem lại một sự chuyển giao không bị ngắt quãng và làm cho hệ thống hoạt động tốt Điều đó chỉ có thể đạt được nhờ 3 lợi ích của cơ cấu chuyển giao mềm như sau:
- Độ lợi phân tập vĩ mô: độ lợi ích phân tâp nhờ Fading chậm và sự sụt đột ngột của cường độ tín hiệu do các nguyên nhân chẳng hạn như sự di chuyển của MS vòng quanh một góc
- Độ lợi phân tập vi mô: Độ lợi phân tập nhờ Fading nhanh
-Việc chia sẻ tải đường xuống: Một MS khi chuyển giao mềm thu công suất từ nhiều Node-B, điều đó cho thấy công suất phát lớn nhất đến MS trong khi chuyển giao mềm X-way được nhân với hệ số X, nghĩa là vùng phủ được mở rộng
Ba lợi ích này của chuyển giao mềm có thể cải thiện vùng phủ và dung lượng mạng
WCDMA
2.3.2.2 Chuyển giao giữa các hệ thống WCDMA và GSM:
Các chuẩn WCDMA và GSM hỗ trợ chuyển giao cả hai đường giữa WCDMA và GSM Sự chuyển giao này có thể sử dụng cho mục đích phủ sóng và cân bằng tải Tại pha ban đầu khi triển khai WCDMA, chuyển giao tới hệ thống GSM có thể sử dụng để giảm tải trong các tế bào GSM Khi lưu lượng trong mạng WCDMA tăng, thì rất cần chuyển giao cho mục đích tải trên cả đường lên và đường xuống
Việc đo đạc chuyển giao giữa các hệ thống không hoạt động thường xuyên nhưng
sẽ được khởi động khi có nhu cầu thực hiện chuyển giao giữa các hệ thống
2.3.2.3 Chuyển giao giữa các tần số trong WCDMA:
Hầu hết các bộ vận hành UMTS đều có 2 hoặc 3 tần số FDD có hiệu lực Một vài tần số được sử dụng trong cùng một site sẽ tăng dung lượng của site đó hoặc các lớp micro
và macro được sử dụng các tần số khác nhau Chuyển giao giữa các tần số sóng mang WCDMA cần sử dụng phương pháp này
2.3.3 Điều khiển thu nạp:
Nếu tải giao diện vô tuyến được cho phép tăng lên một cách liên tục thì vùng phủ sóng của cell bị giảm đi dưới giá trị đã hoạch định (gọi là “cell breathing”) và QoS của các kết nối đang tồn tại không thể đảm bảo Nguyên nhân của hiệu ứng “cell breathing” là vì đặc điểm giới hạn nhiễu của các hệ thống CDMA Vì thế, trước khi thu nhận một kết nối mới, điều khiển thu nạp cần kiểm tra xem việc nhận kết nối mới sẽ không ảnh hưởng đến vùng phủ sóng hoặc QoS của các kết nối đang hoạt động hay không Điều khiển thu nạp chấp nhận hay từ chối yêu cầu thiết lập một truy nhập vô tuyến trong mạng truy nhập Chức năng điều khiển thu nạp được đặt trong bộ điều khiển RNC, nơi mà lưu giữ thông tin
vể tải của các số cell do nó quản lý
Trang 30CHƯƠNG II: HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 3G
2.3.4 Điều khiển tắc nghẽn:
Đây là một công cụ quan trọng của chức năng quản lý nguồn tài nguyên vô tuyến
để đảm bảo cho hệ thống không bị quá tải và duy trì tính ổn định Nếu hệ thống được quy hoạch một cách hợp lý và công việc điều khiển thu nạp hoạt động tốt, các tình huống quá tải gần như sẽ bị loại trừ Tuy nhiên, trong mạng di động, sự quá tải ở một nơi nào đó là không thể tránh khỏi vì các tài nguyên vô tuyến được ấn định trước trong mạng Các hoạt
động điều khiển tải để làm giảm hay cân bằng tải bao gồm:
- Từ chối các lệnh công suất tới trên đường xuống nhận từ MS
- Giảm chỉ tiêu Eb/I0 đường lên sử dụng bởi điều khiển công suất nhanh đường lên
- Thay đổi kích cỡ của miền chuyển giao mềm để phục vụ nhiều người sử dụng hơn
- Chuyển giao tới sóng mang WCDMA khác (mạng UMTS khác hay mạng GSM)
- Giảm thông lượng của lưu lượng dữ liệu gói (các dữ liệu phi thời gian thực)
- Ngắt các cuộc gọi trên một đường điều khiển
KẾT LUẬN CHƯƠNG II
Trong chương 2, ta đã định hướng được các yêu cầu để phát triển và các công nghệ
để phát triển nên thế hệ thông tin di động thứ 3 (3G) Với hai công nghệ chính được lựa chọn để phát triển nên 3G là WCDMA và CDMA200, các hệ thống và tiêu chuẩn cho công nghệ 3 G đã được lựa chọn phù hợp cùng với hệ thống thông tin của từ khu vực
Với việc phân tích cấu trúc hệ thống UMTS 3G đã nhận biết được các tiêu chuẩn châu âu sử dụng cho WCDMA Qua đó phân tích được các đối tượng tiêu chuẩn trong hệ thống 3G các yêu cầu kỹ thuật cần thiết Các chức năng quản lý vô tuyến và điều khiển trong hệ thống 3G cũng được phân tích để đánh giá được khả năng xử lý và sự kết hợp đan xen giữa các thế hệ di động
Chương này đã cho ta định hình được dự phát triển của công nghệ di động và sự lựa chọn của công nghệ WCDMA cho thế hệ thông tin di động thứ ba đang được triển khai tại Việt Nam, tiêu biểu áp dụng là mạng di động Vinaphone
Trang 31CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE
CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE
3.1 SỰ RA ĐỜI VINAPHONE 3G:
Ở các nước khác, công nghệ di động 3G đã được triển khai từ mấy năm nay, còn ở Việt Nam, khái niệm 3G tuy không quá mới mẻ, nhưng vẫn còn tương đối lạ lẫm với không ít người Với việc mạng di động VinaPhone chính thức khai trương dịch vụ 3G vào 16giờ chiều ngày 12/10/2009 tại Hà Nội, lịch sử ngành viễn thông Việt Nam đã bước sang trang mới, ngang tầm phát triển với thế giới
Dịch vụ 3G đang được Vinaphone triển khai dựa theo chuẩn WCDMA 2100MHz Đây là một trong các công nghệ 3G tiên tiến nhất hiện nay, rất phù hợp cho các mạng công nghệ GSM 2G chuyển tiếp lên 3G Lộ trình triển khai 3G của Vinaphone sẽ trải qua
5 giai đoạn chính: Giai đoạn 1, phủ sóng 20% dân cư ngay sau khi khai trương dịch vụ Giai đoạn 2, phủ sóng 50% dân cư sau 3 năm hoạt động; Giai đoạn 3, phủ sóng 75% dân
cư sau 5 năm hoạt động và giai đoạn 4 và 5, phủ sóng đến 90% dân cư sau 10-15 năm cung cấp dịch vụ.Việc phân chia thành các giai đoạn như vậy sẽ giúp Vinaphone đảm bảo hiệu quả đầu tư, đáp ứng kịp thời nhu cầu ngày càng gia tăng của khách hàng trên toàn quốc Về tiến độ triển khai, trong năm 2009 sẽ triển khai 3.000 trạm Node B, và trong 3 năm đầu sẽ triển khai 10.000 Node B, và trong 3 năm sau khoảng 15.000 Node B Cụ thể như sau:
3.2 KẾ HOẠCH VÀ DỰ ĐỊNH TRIỂN KHAI NODE B/3G – MẠNG VINAPHONE:
Theo dự kiến kế hoạch triển khai trên mạng 3G VinaPhone giai đoạn 2009-2023 như sau:
3.2.1 Mở rộng vùng phủ sóng mạng 3G:
Vinaphone hoạch định ra những mục tiêu về vùng phủ sóng theo dân số trong kế hoạch năm thứ 1, năm thứ 3, năm thứ 5 và năm thứ 15 sau khi được cấp giấy phép theo bảng dưới
Bảng 3.1: Dự kiến triển khai vùng phủ sóng 3G của Vinaphone
- Các thành phố tại Việt Nam
- Các sân bay, hầu hết cảng, cửa khẩu, du lịch, công nghiệp, ,
- Hầu hết các trung tâm tỉnh
lỵ, một phần khu dân cư
Trang 32CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE
- Sân bay, cảng, cửa khẩu,
du lịch, công nghiệp, có nhu cầu lớn
- Hầu hết các quận/huyện trung tâm quan trọng trên toàn quốc
- Tất cả các hầu hết cảng, cửa khẩu, du lịch, công nghiệp, ,
- Bắt đầu mục tiêu đưa truy cập Internet, dịch vụ băng rộng, công ích về nông thôn
- Các đường quốc lộ chính
- Đưa truy cập băng rộng Internet thông qua mạng 3G tới các vùng nông thôn khó khăn triển khai cáp quang, cáp đồng
- Phủ Inbuiding trong các toà nhà thương mại, văn phòng, chung cư cao cấp
- Triển khai rộng mục tiêu đưa truy cập Internet, dịch vụ băng rộng, công ích thông qua mạng 3G về nông thôn
- Phủ sóng Quốc lộ, tỉnh lộ
- Đưa truy cập Interrnet, dịch vụ băng rộng, công ích thông qua phủ sóng 3G
về các huyện lỵ, các điểm Bưu điện Văn hóa xã nông thôn, những nơi dịch vụ băng rộng hữu tuyến không đáp ứng nhu cầu
- Phủ sóng cơ bản các Quốc lộ, các tỉnh lộ quan
Trang 33CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE
vụ Inbuilding
- Triển khai rộng mục tiêu đưa truy cập Internet, dịch vụ băng rộng, công ích thông qua mạng 3G về nông thôn
trọng
- Mở rộng vùng phủ sóng Inbuiding trong các toà nhà thương mại, văn phòng, chung cư các thành phố lớn
- Nâng cao, dung lượng, chất lượng, băng thông dịch vụ các khu Inbuiding quan trọng, có nhu cầu lớn
- Triển khai có chiều sâu, nâng cao chất lượng, băng thông dịch vụ băng rộng, truy cập Internet, công ích thông qua mạng 3G về vùng nông thôn
- Phủ sóng nông thôn
- Phủ sóng tất cả các Quốc lộ, các tỉnh lộ quan trọng
- Các hộ cá thể
3.2.2 Công nghệ lựa chọn:
Mạng UMTS 3G sử dụng công nghệ WCDMA - HSPA (HSDPA và HSUPA): Các công nghệ giải quyết vấn đề tăng tốc độ Uplink và Downlink trên giao diện radio 3G dựa trên nền tảng công nghệ vô tuyến WCDMA Khi được cấp phép 3G, cùng với việc triển khai mạng UMTS 3G, các công nghệ được triển khai theo lịch trình nêu tại bảng sau:
Trang 34CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE
Bảng 3.2: Kế hoạch triển khai kỹ thuật công nghệ
Các mốc
Thời gian Công nghệ áp dụng
UPLINK Tốc độ đường truyền tối đa (Tốc độ lý thuyết)
DOWNLINK Tốc độ đường truyền tối đa (Tốc độ lý thuyết)
/14,4 Mbps
Các mốc
Thời gian Công nghệ áp dụng
UPLINK Tốc độ đường truyền tối đa (Tốc độ lý thuyết)
DOWNLINK Tốc độ đường truyền tối đa (Tốc độ lý thuyết)
MIMO&OFDM)
3.2.3 Quy mô mạng lưới:
Trong khoảng thời gian 15 năm từ lúc có giấy phép, quy mô mạng 3G được triển khai trên mạng với số lượng thiết bị và dung lượng xử lý cần thiết như sau
Bảng 3.3: Quy mô mạng lưới 3G trong 15 năm
MSS
Dung lượng (Số thuê bao) 10.000.000 16.000.000 18.500.000 32.000.000
MGW
Dung lượng (Số thuê bao) 10.000.000 16.000.000 18.500.000 32.000.000 T/G -
MGW
Dung lượng (BHCA) 10.600.000 16.900.000 19.000.000 33.700.000 HLR/HSS Dung lượng
(Số thuê bao) 20.000.000 32.000.000 37.000.000 64.000.000
Dung lượng 4.000.000/ 6.500.000/ 9.000.000/ 22.000.000/
Trang 35CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE
3.200.000 5.200.000 7.200.000 17.600.000
3.2.4 Quy mô triển khai
Dựa trên cơ sơ hạ tầng sẵn có bao gồm hệ thống nhà trạm BTS, hệ thống truyền dẫn, hệ thống phụ trợ, Vinaphone sẽ lên kế hoạch vùng phủ sóng mạng dịch vụ 3G tại các Tỉnh/Thành phố và Quận/Huyện nhằm mục tiêu đáp ứng tối đa việc tận dụng triệt để các nguồn lực sẵn có của Vinaphone để phủ sóng các vùng trọng điểm có mật độ dân số cao
và các vùng kinh tế phát triển, thời gian triển khai nhanh nhất, chi phí ít nhất và đồng bộ
mạng tốt nhất v.v
Bảng 3.4 : Quy mô theo diện tích và vùng phủ sóng
Thời điểm Chính thức cung
cấp dịch vụ Sau 3 năm Sau 5 năm Sau 15 năm Tổng diện tích phủ
Vùng phủ sóng 3G
3.2.5 Các mô hình triển khai:
3.2.5.1 Phân loại các cấu trúc lắp đặt hệ thống Node B/3G:
Các mô hình triển khai Node B/3G Vinaphone được dựa trên cơ sở hạ tầng mạng BTS 2G và mạng truyền dẫn tại các VNPT Tỉnh, Thành phố
* Phân biệt theo phương thức lắp đặt, Node B/3g được chia làm hai loại cấu trúc:
- Cấu trúc lắp đặt tập trung: Phần thiết bị chính được lắp đặt tập trung gần với hệ thống BTS 2G hoặc trong nhà trạm truyền dẫn, phần phát sóng vô tuyến được lắp đặt trên cột anten và được kết nối qua Feeder cáp đồng trục
Trang 36CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE
- Cấu trúc lắp đặt phân tán: Phần thiết bị chính được chia làm 2 phương thức lắp đặt Thiết
bị Main unit được lắp đặt trong nhà và kết nối với hệ thống truyền dẫn, thiết bị RRU được lắp đặt dạng Outdoor, phí trên cột anten và được kết nối đến main unit qua dây feeder cáp quang (optical fiber) Từ thiết bị RRU được kết nối đến anten qua cáp feeder đồng trục
* Phân biệt theo phương thức truyền dẫn, Node B/3G được chia làm 2 loại cấu trúc:
- Cấu trúc lắp đặt sử dụng đường truyền FE (Fast Ethernet): Cấu trúc này được sử dụng tại các khu vực có hệ thống truyền dẫn IP SDH (Internet protocal), mạng FTTx bao gồm hệ thống các Switch layer2 và mạng MAN-E của các VNPT Tỉnh, Thành phố
- Cấu trúc lắp đặt sử dụng đường truyền E1: Cấu trúc này được sử dụng tại các khu vực chưa có hệ thống cung cấp đường truyền FE mà chủ yếu là dựa trên hệ thống tuyền dẫn SDH hoặc PDH của các trạm BTS 2G hoặc các điểm truyền dẫn có sẵn của các VNPT Tỉnh thành phố
3.2.5.2 Mô hình cấu trúc đơn giản Node B/3G Vinaphone:
Hình 3.1 : 1 mô hình mạng 3G đơn giản cho Vinaphone
Trang 37CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE
Hình 3.1 là một mô hình triển khai các Node B/3G của Vinaphone, trong đó:
- WCDMA: là hệ thống các Node B/3G Vinaphone Hệ thống này được thiết kế giao tiếp
hướng lên bằng 01 cổng FE (10Mbps) hoặc 04 cổng E1 (8Mbps)
- LRAN (Low Radio Access Node): là hệ thống thu gom lưu lượng từ các Node B/3G để
ghép các luồng dữ liệu thấp E1 thành các STM1(VC4) hoặc các FE thành các GE trước khi kết nối đến HRAN Hệ thống này có chức năng như các hệ thống MUX
- HRAN (Hight Radio Acces Node): là hệ thống thu gom lưu lượng từ các LRAN để ghép
các luồng dữ liệu STM1 thành các luồng STMn (thường n=5) trươc khi kết nối đến hệ thống điều khiển RNC
- RNC (Radio network controler): Là trung tâm điều khiển lưu lượng vô tuyến từ các hệ thống cấp thấp để chuyển lên hệ thống Core cao hơn
- Core Network (VTN, VNP): là hệ thống truyền tải cấp cao và kết nối đến hệ thống xác thực và kết nối đến hệ thống các Getway của các nhà cung cấp dịch vụ nội dung
3.2.5.3 Cấu trúc lắp đặt hệ thống Node B/3G dạng tập trung:
* Phần trong nhà:
Trang 38CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE
Hình 3.2 mô phỏng kết cấu lắp đặt các thiết bị cho 01 Node B/3G dạng phân tán phần trong nhà, bao gồm các phần chính:
- Hệ thống phân phối nguồn AC (AC mains power Distribution): Là phần phân phối điện cho hệ thống máy nắn, điều hòa, chiếu sáng và các thiết bị sử dụng điện lưới khác
- Hệ thống bảng đất (Earth conection Bar): là phần tiếp đất cho hệ thống thiết bị trong trạm đề đảm bảo an toàn về nguồn điện cho các thiết bị hoạt động
- Hệ thống giá phân phối luồng DF (Distribution Frame): Là phần đấu nối giao tiếp để phân phối luồng trung kế từ thiết bị Node B/3G đến hệ thống truyền dẫn
Hệ thống nguồn DC (DC power system): Là hệ thống máy nắn nguồn 220VDC thành 48VDC phục vụ cho vận hành các thiết bị Node B/3G và hệ thống truyền dẫn trong trạm đồng thời cung cấp nguồn dự phòng cho hệ thống các Acu
Hệ thống RBS (Radio Base Station): Là phần chính trung tâm của Node B/3G Hệ thống này chính là cá maint unit trong mô hình lắp đặt các Node B/3G
- Hệ thống cáp kết nối từ phần thiết bị đến anten (Jumper cable): là phần kết nối từ RBS đến hệ thống anten ngoài trời
- Hệ thống các thiết bị phụ trợ như: Cầu cáp (cable lander), cáp nối đất (Earthing cable), lạt buộc (Clamp), đai cố định feeder (surge Arrestors) phục vụ việc cố định chắc chắn các thiết bị
* Phần ngoài trời:
Hình 3.3 Mô hình lắp đặt hệ thống NodeB/3G dạng phân tán – Phần ngoài trời
Trang 39CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE
Hình 3.3 là mô hình các thiết bị lắp đặt cho Node B/3g dạng phân tán, phần ngoài trời, bao gồm các phần chính:
- Hệ thống các Atennas phát sóng: Cấu trúc gồm 03 anten được đặt lệch 120 độ trên cột cao (42m hoặc 60m)
- Hệ thống cáp đồng trục kết nối giữa thiết bị RBS và anten: hế thống này được đặt theo cầu cáp và ép sát vào cột anten bằng các đai cố định (feeder clamp) và được nối vào các anten bằng các conector
- Hệ thống bảng đấu đất cho feeder (Grounding kits): kết nối các conector feeder với hệ thống đất nhằm tránh tác động của sóng điện từ khác và nhiễu công ngiệp
- Hệ thống cột anten (Anten Tower): Là hệ thống tháp bằng kim loại, kết cầu tiết diện hình tam giác đều bằng các vật liệu kim loại theo nguyên tắc chịu lực cao
3.2.5.4 Cấu trúc lắp đặt hệ thống Node B/3G dạng phân tán:
Hình 3.4: Mô hình các vật liệu lắp đặt cho VNP, RBS phân tán
Hình 3.4 mô tả cấu trúc lắp đặt 01 Node B/3G dạng phân tán, bao gồm các phần:
- Hệ thống chính (Maint Unit): Là phần trung tâm để thực hiện kết nối trung kế cũng như phát tín hiệu đến hệ thống khuếch đại vô tuyến