Điện tử viễn thông tổng hợp mang truy nhap lan 2 khotailieu

FWA hỗ trợ bởi mạng truy cập PSTN Phần 4: Phân loại FWA dựa trên các phương thức ứng dụng I.Các phương thức ứng dụng FWA II.Phân loại FWA Phần 5: Cấu hình cơ bản của FWA I.Áp dụng côn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

Khoa Điện Tử Viễn Thông

BÁO CÁO MẠNG TRUY NHẬP

ĐỀ TÀI: TRUY NHẬP VÔ TUYẾN CỐ ĐỊNH FWA

MỤC LỤC

Phần 1: Tổng quan về truy nhập vô tuyến cố định FWA

I Giới thiệu chung về công nghệ băng rộng

II.Một số đặc điểm chính về truy nhập vô tuyến cố định FWA

Phần 2: Các loại hệ thống FWA

I Phân loại hệ thống FWA dựa vào mục tiêu thị trường

II.Những mục tiêu của hệ thống FWA

III.Mô hình tham chiếu hệ thống FWA

Phần 3: Các thủ tục thiết lập cuộc gọi FWA

I FWA hỗ trợ bởi mạng di động

II FWA hỗ trợ bởi mạng truy cập PSTN

Phần 4: Phân loại FWA dựa trên các phương thức ứng dụng

I.Các phương thức ứng dụng FWA

II.Phân loại FWA

Phần 5: Cấu hình cơ bản của FWA

I.Áp dụng công nghệ chuyên dùng

II.Áp dụng công nghệ viba điểm- đa điểm

Phần 6: Các chỉ tiêu kĩ thuật FWA

Phần 7: Quản lí mạng trong FWA

Phần 8: Sự phát triển của FWA và ứng dụng

Phần 9: So sánh FWA với một số công nghệ khác

I.Ưu,nhược điểm của hệ thống FWA

II.Các công nghệ truy nhập vô tuyến cố định FWA

III.So sánh FWA với một số công nghệ băng rộng khác

- Phân công công việc

- Tổng hợp tài liệu các thành viên2

Tên Dịch

TE Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối

MSC Mobile Switching Centre Trung tâm chuyển mạch di độngAMS

C

Anchor Mobile Switching Centre Trung tâm chuyển mạch Anchor

RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyếnPDN Packet Data Node Nút dữ liệu gói

UIM User Identity Module Tiêu chuẩn người sử dụng

DTMF Dual Tone Multi Frequency Âm kép đa tần

ISDN Integrated Service Digital Network Mạng số tích hợp đa dịch vụLOS Line-Of-Slight Môi trường nhìn thẳng

NLOS Non Line-Of-Slight Môi trường không nhìn thẳng

I.Giới thiệu chung về công nghệ băng rộng

1 Định nghĩa về truy nhập không dây băng rộng:

Truy nhập bằng phương thức vô tuyến, trong đó dung lượng kết nối là băng rộng.Đây

là một dịch vụ luôn luôn mở và tốc độ tối thiểu là 2 Mbps

2 Một số công nghệ truy nhập không dây băng rộng

-Truy nhập vô tuyến cố định FWA

-Wifi

-3G

-Wimax

3 Nhu cầu truy nhập băng rộng tại Việt Nam

Với sự phát triển bùng nổ về nhu cầu truyền số liệu tốc độ cao và nhu cầu đa dạng hoácác loại hình dịch vụ cung cấp như: truy nhập Internet, thư điện tử, thương mại điện tử,truyền file, nhu cầu truy nhập băng rộng tại Việt Nam đang đòi hỏi là hết sức lớn Các

đối tượng có nhu cầu sử dụng truy nhập băng rộng rất đa dạng bao gồm: Các cơ quan,doanh nghiệp, hộ gia đình, các quán Internet,vv Điều này đã được thể hiện qua việctriển khai các dự án thiết lập đường truyền số liệu tốc độ cao cho các cơ quan Đảng vàchính quyền tới cấp xã, phường đã được Bộ Bưu chính Viễn thông Việt Nam triển khaithực hiện.

II Một số đặc điểm chính về truy nhập vô tuyến cố định FWA

1 Định nghĩa

Truy nhập vô tuyến cố định (FWA-Fixed Wireless Access) được định nghĩa là từ

giao diện nút dịch vụ đến bộ phận đầu cuối thuê bao, áp dụng phương thức vô tuyến toàn bộ hoặc một phần, trong đó trạm gốc và trạm thuê bao ở vị trí cố định khi khai thác

FWA thích hợp cho truy nhập băng rộng ở những nơi mà việc xây dựng hệ thống cáp

quang hoặc cơ sở hạ tầng khó khăn hoặc có chi phí lớn Ví dụ như khu vực thưa dân, ít người sử dụng, khu vực đồi núi hoặc sông hồ, …

2 Cấu hình mạng FWA

Dựa theo cấu hình mạng, hệ thống FWA được chia làm 2 loại:

- Điểm –đến –điểm ( P-P point – to – point): là cấu hình mà trong đó một trạm gốc có thể cung cấp truy nhập băng rộng không dây đến một thuê bao đơn

- Điểm tới đa điểm ( P-MP point to multipoint): là cấu hình mà trong đó một trạm gốc

có thể cung cấp truy nhập băng rộng không dây đến nhiều thuê bao

3 Đặc điểm FWA

Truy cập không dây cố định (FWA) là một biến thể của truy nhập không dây băng

rộng Phương pháp này sử dụng liên kết vô tuyến thay cho cáp hoặc cáp quang trong

truyền thoại và dữ liệu FWA có thể được sử dụng để truy cập Internet một cách nhanh

chóng

FWA phù hợp để truy cập băng thông rộng ở những nơi mà việc xây dựng cơ sở hạ

tầng tốn kém, ví dụ trong khu vực thưa thớt dân cư hoặc những nơi mà truy cập đường dây thuê bao số (DSL),cáp,cáp quang không khả thi Điều này do thực tế là tất cả người dùng, sau khi lắp đặt một trạm trung tâm, có thể nhận được truy cập băng thông rộng trong khu vực trạm gốc Trong khi đó truy cập băng thông rộng cáp quang đòi hỏi một

cáp được đặt cho mỗi người sử dụng, mà chi phí lắp đặt cao hơn FWA.

4 Phạm vi phủ sóng và tốc độ truyền

Tùy thuộc vào tần số và công suất đầu ra, phạm vi của truy nhập vô tuyến cố định

FWA có thể thay đổi từ vài km đến 20km FWA có thể cung cấp tốc độ truyền nhanh

chóng và được coi là một bổ sung tốt cho truy nhập có dây và các loại truy nhập khác

Hệ thống FWA trên thị trường, thông thường tốc độ truyền dẫn từ 128 kbps đến hơn 20

Mbps

5 Yêu cầu dịch vụ của FWA

Xác định các yêu cầu điện thoại cho FWA :

- Thuê bao FWA có thể có khả năng quay số nội bộ tương tự như thuê bao PSTN

cố định

- Cơ cấu cước phí thuê bao FWA có thể được lựa chọn bởi các nhà điều hành

Chương trình tính cước phí dây giống như PSTN có thể được sử dụng nếu cần thiết

- Để đạt được thời gian thiết lập cuộc gọi nhanh hơn, chế độ minh bạch là cần thiết

trong FWA dựa trên giải pháp mạng điện thoại di động.

- Trạm cố định (FS) quản lý thiết bị đầu cuối từ xa

- Hỗ trợ điên thoại công cộng

- Hỗ trợ fax

- Khả năng tính cước phí

- Giám sát hoạt động.

- Khả năng chống sét của hệ thống

- Màn hình hiển thị tùy chọn cho thiết bị đầu cuối FWA( để sử dụng các dịch vụ bổ

sung)

6 Tính di động cho thiết bị đầu cuối của FWA

Để đáp ứng nhu cầu nhà khai thác, ta cần cung cấp khả năng sử dụng thiết bị đầu cuối

khác nhau cho FWA (cố định và di động) Mỗi nhà khai thác có thể lựa chọn cấu hình

thiết bị đầu cuối phù hợp nhất (không tính di động, di động hạn chế, vv) cho các hệ

thống điều hành của FWA.

Tính di động của FWA đáp ứng sao cho:

- Tối ưu hóa cho dân dụng (ví dụ một trong mỗi hộ gia đình)

- Nhà điều hành có thể cho phép tính di động hạn chế theo thỏa thuận cấp phép khai thác

PHẦN 2: CÁC LOẠI HỆ THỐNG FWA

I Phân loại hệ thống FWA dựa vào mục tiêu thị trường

Hệ thống FWA có thể được chia thành ba loại dựa theo thị trường mục tiêu khác nhau:

1 Hệ thống tương đương / thay thế có dây

Khả năng cung cấp chất lượng tương đương với dịch vụ truy cập có dây

a) Khả năng hỗ trợ dịch vụ fax và modem tốc độ dữ liệu cao hơn mong muốn

b) Hỗ trợ tùy chọn cho ISDN

c) Không có di động giữa các mạng và giao diện mạng thuê bao cơ sở.

d) Kết thúc thiết bị đầu cuối người dùng có thể di động (ví dụ như điện thoại không dây )

2 Hệ thống hội tụ di động cố định FMC Fixed mobile convergence

Được áp dụng với yêu cầu chính là giảm chi phí , dễ dàng cài đặt , và các yêu cầu về

hỗ trợ thiết bị, dịch vụ khách hàng đa dạng hơn

- Có khả năng cung cấp hiệu suất tương đương với chất lượng thoại di động

II Những mục tiêu của hệ thống FWA

- Nhanh chóng triển khai công nghệ không dây cố định để cung cấp các dịch vụ thoại trong những thị trường mà chưa có bất kỳ dịch vụ viễn thông nào

- Áp dụng dịch vụ băng thông rộng cả ở thị trường kinh doanh và khu dân cư

- Tăng số thuê bao ,nâng cao mật độ điện thoại ở khu vực nông thôn

- Cung cấp điện thoại thứ hai hoặc thứ ba cho khách hàng do tăng nhu cầu sử dụng fax , modem và truy cập Internet

- Tìm kiếm các lựa chọn thay thế chi phí thấp

- Cung cấp truy cập mạng không dây đa phương tiện thay cho mạng có dây trong

sự phát triển của khu vực thương mại , công nghiệp và khu dân cư mới ở khu vực

đô thị

III Mô hình tham chiếu hệ thống FWA

1 Hỗ trợ bởi mạng di động

chuẩn và trung tâm chuyển mạch di động (MSC)

- Giải pháp này về cơ bản bao gồm các yếu tố mạng sau đây : MSC , bộ điều khiển mạng vô tuyến ( RNC ) , trạm cơ sở (BS) , đơn vị thuê bao di động cố định ( đượcgọi là thiết bị đầu cuối FWA và thiết bị đầu cuối TE ) Trong hệ thống này, các MSC hoạt động như một nút dịch vụ ( SN )

Apacket: ( Reference point between the RNC and the PDN): Điểm chuyển tiếp cho lưu lượng dữ liệu gói giữa RNC và PDN

A circuit: ( Reference point between the RNC and the MSC): Điểm chuyển tiếp cho lưu lượng chuyển mạch gói giữa RNC và MSC

H: ( Reference point between the MS and the UIM): Điểm tham chiếu giữa MS và UIM

R: ( non-ISDN terminal reference point): Điểm tham chiếu đầu cuối non-ISDN ( giao diện 2 dây là một ví dụ của giao diện này)

S/T:( Standard ISDN referentce point): Điểm tham chiếu tiêu chuẩn ISDN

Um: ( Reference point between the FS( or MS) and the UIM): Điểm tham chiếu giữa FS (hoặc MS) với BS

• Mô hình cho thấy:

- Hệ thống FWA có khả năng cung cấp dịch vụ cho cả người sử dụng cố định và di

3.2 Hỗ trợ bởi mạng truy cập PSTN

FWA hỗ trợ bởi mạng truy cập PSTN bao gồm các nút truy cập FWA , các BS tiêu

chuẩn , trạm FWA và tiêu chuẩn TE Từ hệ thống điểm nhìn , các giao diện hướng tới

SN, TE (ví dụ như điện thoại, máy fax, máy tính cá nhân , vv) và hệ thống quản lý mạngđược cung cấp

Hình: Mô hình tham chiếu FWA hỗ trợ bởi mạng truy cập PSTN

Trong đó:

- V: Điểm tham chiếu giữa AN và SN.Ví dụ như giao diện chuẩn V5

- Các giải thích khác tương tự mô hình 1

• Mô hình cho thấy:

- Hệ thống FWA bao gồm khả năng cung cấp dịch vụ cho cả người sử dụng cố định

và di động

- Giao diện tiêu chuẩn mở được sử dụng trong cả giao diện mạng và các giao diện khách hàng Điều này cho phép , một mặt , nhà cung cấp dễ dàng chuyển đổi để xây dựng mạng lưới truy cập độc lập và mặt khác , người dùng cuối sử dụng thiết

bị tiêu chuẩn như máy điện thoại , máy fax , máy tính cá nhân…

- Giải pháp này được cung cấp cho các nhà điều hành để kết nối các hệ thống FWA

trực tiếp đến nút dịch vụ (tức là chuyển đổi nội bộ) Các đề án báo hiệu cụ thể

khác nhau giữa các quốc gia được tiêu chuẩn hóa bởi PTTs tương ứng hoặc cơ

quan quản lý nhà nước Vì vậy, các báo hiệu trong FWA hỗ trợ từ mạng truy cập

PSTN phải được điều chỉnh theo các thông số kỹ thuật giao thức mạng lưới công cộng cố định quốc gia

PHẦN 3: CÁC THỦ TỤC THIẾT LẬP CUỘC GỌI FWA

Để đáp ứng nhu cầu của khách hàng ( các nhà khai thác và người dùng cuối cùng) cần

có hai chế độ thiết lập cuộc gọi cho hệ thống FWA: chế độ transparent và chế độ

non-transparent

Chế độ transparent thiết lập các cuộc gọi với thời gian trễ ngắn hơn và đảm bảo

đường dây thoại đã được kết nối trước khi quay số Bởi vì âm quay số đến từ một nút dịch vụ (MSC hoặc SN) mất thời gian lâu hơn để có được âm mời quay số

Chế độ non-transparent có thời gian thiết lập cuộc gọi lâu hơn và một nhược điểm là

nó không đảm bảo rằng đường dây thoại đã được kết nối trước khi quay số Tuy nhiên, trong chế độ này thời gian để có được âm mời quay số nhanh hơn vì nó xuất phát từ các

thiết bị đầu cuối FWA.

I.FWA hỗ trợ bởi mạng di động

1 Chế độ transparent

Ở chế độ này đường truyền được thiết lập giữa FS và MSC đảm bảo sao cho đường dây thoại đã được kết nối trước khi quay số Hình dưới đây cho thấy nguyên tắc cơ bản

cho chế độ transparent trong FWA hỗ trợ bởi một mạng di động.

Hình : Nguyên tắc cơ bản cho chế độ transparent trong FWA hỗ trợ bởi

mạng di động

2.Chế độ non-transparent

Hình : Nguyên tắc cơ bản cho chế độ non-transparent trong FWA hỗ trợ bởi

mạng di động

3 Chế độ kết hợp

Chế độ này có thể được sử dụng khi có trạng thái nhấc máy, các thuê bao nhận được

âm quay số và các chữ số lần lượt được nhập vào (giống như chế độ non- transparent)

và đồng thời một kết nối vô tuyến được thành lập (giống như chế độ transparent) Khi

tất cả các chữ số được thu thập thì kết nối vô tuyến có thể được sử dụng

II FWA hỗ trợ bởi mạng truy cập PSTN

Ở chế độ này, trong suốt đường truyền được thiết lập giữa FS và SN khi có tổ hợp nhấc máy phải đảm bảo rằng đường dẫn thoại đã được kết nối trước khi quay số

Hình dưới đây cho thấy nguyên tắc cơ bản cho chế độ transparent trong FWA hỗ

trợ bởi mạng truy cập PSTN

Hình: Nguyên tắc cơ bản cho chế độ transparent trong FWA hỗ trợ bởi

mạng truy cập PSTN.

2 Chế độ Non_Transparent

Hình: Nguyên tắc cơ bản cho chế độ non-transparent trong FWA hỗ trợ bởi

mạng truy cập PSTN.

3.Chế độ kết hợp

Chế độ này giống với chế độ kết hợp trong mô hình hỗ trợ bởi mạng di động

PHẦN 4: PHÂN LOẠI FWA DỰA THEO CÁC PHƯƠNG THỨC ỨNG DỤNG

I.Các phương thức ứng dụng FWA

dây trục chính dây phân phối dây thuê bao

m ng truy nh p ạ ậ

Hình : Mô hình tham chiếu mạng truy nhập

• RT: Tổng đài chuyển mạch nội hạt

• FP, DP: Nút chia đường (điểm linh hoạt hoặc điểm phân phối)

• CPE: Thuê bao (thiết bị đầu cuối)

Từ mô hình tham chiếu ta có các phương pháp ứng dụng sau:

dây trục chính dây phân phối dây thuê bao

1.Phương thức 1 vô tuyến vô tuyến vô tuyến

2 Phương thức 2 hữu tuyến vô tuyến vô tuyến

hữu tuyến

vô tuyến vô tuyến hữu tuyến

3 Phương thức 3 hữu tuyến

nội hạt đến đầu các thuê bao được áp dụng phương thức truyền dẫn vô tuyến toàn bộ Thay thế các đường dây trục chính, dây phân phối, dây dẫn vào các thuê bao bằng phương thức vô tuyến (dùng sóng điện từ để kết nối)

SW SW

DP FP

- Phương thức ứng dụng 2: Đường kết nối từ tổng đài chuyển mạch nội hạt

đến các nút chia đường (điểm linh hoạt hoặc điểm phân phối) sử dụng hữu tuyến để truyền thông tin Còn từ nút chia đường đến các thuê bao sử dụng phương thức vô tuyến Nghĩa là thay thế dây thuê bao hữu tuyến bằng vô tuyến, trong trường hợp này thì dây phân phối là hữu tuyến hoặc vô tuyến đều

có thể được, không ảnh hưởng đến tính chất của phương thức ứng dụng 2

trên đường dây trục chính, trên đường dây phân phối có thể là hữu tuyến hoặc

vô tuyến tùy thuộc vào yêu cầu của đường truyền, còn đường dây nối đến thuê bao sử dụng phương pháp hữu tuyến

II.Phân loại FWA

Dựa theo các phương thức ứng dụng của FWA trong mạng truy nhập người ta phân loại FWA thành 3 loại như sau:

1.Dùng toàn bộ FWA ( thay thế đường dây trục chính, dây phân phối và dây thuê bao)

Hình : Từ trung tâm đến đầu cuối dùng FWA

- Đoạn A: là đường dây trục chính

- Đoạn B: đường dây phân phối

- Đoạn C: là đường dây thuê bao

 Ưu điểm

+ Với hệ thống này ở một số mặt như xây dựng cơ sở vật chất, trạm thu phát thì sẽ rất kinh tế, tiện lợi trong việc lắp đặt, điều chỉnh, đo thử+ Phạm vi phủ sóng lớn.

 Nhược điểm

+ Khoảng cách xa, với cùng một tài nguyên băng tần và cùng một kỹ thuật ghép kênh đa truy nhập thì dung lượng hệ thống tương đối nhỏ

+ Số lượng thuê bao hạn chế

+ Chỉ thích hợp với khu vực ngoại ô, nông thôn và vùng núi

2.Dùng FWA thay thế đoạn B và C (thay thế đường dây phân phối và dây thuê bao)

Hình : Dùng FWA thay thế đoạn B và C

- Đoạn B: là đường dây phân phối

- Đoạn C: là đường dây thuê bao

 Ưu điểm

+ Dung lượng thuê bao trong hệ thống này gấp 20 lần so với hệ thống dùng toàn bộ FWA

+ Phạm vi phủ sóng trung bình+ Thích hợp cho khu dân cư mới, khu vực nhỏ vùng cận ngoại ô, cơ quan lớn, vùng mỏ, công xưởng, công trường

 Nhược điểm

+ Hệ thống công suất thấp

+ Khoảng cách phủ sóng chỉ bằng 1/5 lần hệ thống dùng toàn bộ FWA

3.Dùng FWA thay thế đoạn C (thay thế đường dây thuê bao)

Hình : Dùng FWA thay thế đoạn C

- Đoạn C: là đường dây phân phối

 Ưu điểm

+ Hệ thống áp dụng công nghệ CT2, CT2+PACS, DECT, PHS, chi phí nghiên cứu thấp

+ Dung lượng thuê bao lớn nhất trong 3 hệ thống

+ Thích hợp cho khu vực thành thị dân số đông