Thiết kế mạng thông tin di động toàn quốc sử dụng công nghệ w cdma

Hình 2.2 Các phần tử của mạng UMTS Hình 2.3 Mô hình giao thức tổng quát cho giao diện mặt đất UTRAN Hình 2.4 Cấu trúc giao thức Iu-Cs Hình 2.5 Cấu trúc giao thức Iu-PS Hình 2.6 Ngăn xế

B Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

B Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

==== ====

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

THIẾT KẾ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG TOÀN QUỐC SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ W-CDMA

TÓM T ẮT LUẬN VĂN

Hệ thống thông tin di động WCDMA hiện nay đã và đang được khai thác, cung cấp dịch vụ trên một số nước như Mỹ, Canada,… nhờ những ưu điểm vượt trội như khả năng phủ sóng, khả năng cung cấp dịch vụ vô tuyến băng rộng cũng như chất lượng dịch vụ cao Trong luận văn này tôi đi sâu nghiên cứu công nghệ WCDMA và đề xuất kế hoạch triển khai mạng thông tin di động WCDMA toàn quốc

T ừ khóa (key word)

 Tổng quan về hệ thống thông tin di động WCDMA

 Cấu trúc hệ thống thông tin di động WCDMA

 Quy hoạch và tối ưu hóa mạng thông tin di động WCDMA

 Ứng dụng thực tiễn – Đề xuất kế hoạch triển khai mạng thông tin di động WCDMA toàn quốc

- 1 -

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu, kết

quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong

bất kỳ công trình luận văn nào trước đây

Tác giả luận văn

- 2 -

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 1

MỤC LỤC 2

DANH MỤC HÌNH VẼ 8

DANH MỤC BẢNG BIỂU 10

LỜI NÓI ĐẦU 11

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG WCDMA 13

1.1 Lịch sử và xu thế phát triển của thông tin di động 13

1.2 Các yêu cầu cơ bản đối với hệ thống thông tin di động thế hệ 3 15

1.3 Phân bổ tần số cho IMT-2000 17

1.4 Lộ trình phát triển từ hệ thống thông tin di động thế hệ 2 sang hệ thống thông tin di động thế hệ 3 18

1.5 Hệ thống thông tin di động thế hệ ba WCDMA 20

Chương 2 CẤU TRÚC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG WCDMA 21

2.1 Cấu trúc tổng quát của hệ thống thông tin di động thế hệ ba 21

WCDMA 21

2.2 Chức năng của các phần tử trong hệ thống WCDMA 23

2.3 Giao diện giữa các phần tử trong hệ thống WCDMA 27

2.4 Giao diện vô tuyến của WCDMA 37

2.5 Các kênh truyền tải 39

2.6 Điều khiển công suất và chuyển giao trong WCDMA 44

2.7 Thiết lập một cuộc gọi trong hệ thống WCDMA 47

- 3 -

ĐỘNG WCDMA 51

3.1 Mở đầu 51

3.2 Suy hao đường truyền 52

3.3 Phân tích vùng phủ vô tuyến 62

3.4 Phân tích dung lượng vô tuyến 71

3.5 Quy hoạch dung lượng và vùng phủ 84

3.6 Quy hoạch mạng truy nhập vô tuyến 87

3.7 Tối ưu mạng 94

3.8 Nhiễu giữa các nhà khai thác 95

Chương 4 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XÂY DỰNG MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG WCDMA TOÀN QUỐC 97

4.1 Đặt vấn đề 97

4.2 Lập kế hoạch phát triển mạng 98

4.3 Thiết kế kiến trúc mạng lõi và hệ thống điều khiển trạm gốc 100

4.4 Thiết kế mạng vô tuyến và kế hoạch phủ sóng 106

4.5 Phương án truyền dẫn 109

4.6 Các dịch vụ cung cấp 110

4.7 Hệ thống tính cước và chăm sóc khách hàng 111

4.8 Xây dựng hệ thống công nghệ thông tin tích hợp 113

4.9 Vận hành và bảo dưỡng 113

4.10 Chuyển vùng quốc tế 114

4.11 Mục tiêu quản lý chất lượng dịch vụ 115

4.12 Các vấn đề kỹ thuật khác về triển khai mạng 116

KẾT LUẬN 117

TÀI LIỆU THAM KHẢO 118

AMPS American Mobile Phone

System

Hệ thống thông tin di động tiên tiến

BCCS Billing & Customer Care

Center

Hệ thống tính cước và chăm sóc khách hàng

BPSK Binary Phase Shift Keying Điều chế khóa chuyển pha

nhị phân

BSC Base Station Controller Bộ điều khiển trạm gốc

CCPCH Common Physical Control

Channel

Kênh vật lý điều khiển chung

CDMA Code Division Multipe Access Đa truy nhập phân chia theo

mã CSC Customer Services Center Trung tâm dịch vụ khách

hàng DAC Digital to Analog Converter Chuyển đổi số/tương tự

DECT Digital Enhanced Cordless

- 5 -

DPDCH Dedicated Physical Data

Channel

Kênh số liệu vật lý riêng

DPSK Differential Phase Shift Keying Điều chế khóa chuyển pha vi

sai

DSP Digital Signal Processor Bộ xử lý tín hiệu số

ETSI European Telecommunication

Standard Institue

Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu

FDD Frequency Division Duplex Ghép song công phân chia

theo tần số FDMA Frequency Division Multipe

Access

Đa truy nhạp phân chia theo tần số

GPRS General Packet Radio System Hệ thống vô tuyến gói chung GSM Global System for Mobile

Communications

Hệ thống thông tin di động toàn cầu

HLR Home Location Register Bộ định vị thuê bao thường

trú IMT-2000 International Mobile

Telecommunication – 2000

Tiêu chuẩn hệ thống thông tin

di động toàn cầu – 2000 ISDN Integrated Services Digital

Network

Mạng số đa dịc vụ tích hợp

PHS Personal Handy Phone System Hệ thống điện thoại cầm tay

cá nhân

- 6 -

PSD Power Spectral Density Mật độ phổ công suất

PSTN Public Switched Telephone

Network

Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng

QPSK Quadrature Phase Shift Keying Điều chế khóa chuyển pha

cầu phương

RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến

mạch

SINR Signal to Interference and

SNR Signal to Noise Ratio Tỷ số tín hiệu trên tạp âm

TACS Total Access Communications

UMTS Universal Mobile

Telecommunication System

Hệ thống viễn thông di động toàn cầu

UTRAN Universal Terrestrial Radio

Access Network

Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất toàn cầu

VLR Visitor Location Register Bộ định vị tạm trú

WCDMA Wideband Code Division

Multipe Access

Đa truy nhập phân chia theo

mã băng rộng W-TDMA Wideband Time Division

Multipe Access

Đa truy nhập phân chia theo thời gian băng rộng

Hình 2.2 Các phần tử của mạng UMTS

Hình 2.3 Mô hình giao thức tổng quát cho giao diện mặt đất UTRAN Hình 2.4 Cấu trúc giao thức Iu-Cs

Hình 2.5 Cấu trúc giao thức Iu-PS

Hình 2.6 Ngăn xếp giao thức cho giao diện vô tuyến Iur

Hình 2.7 Ngăn xếp giao thức cho giao diện Iub

Hình 2.8 Cấu trúc giao thức giao diện vô tuyến WCDMA

Hình 2.9 Giao di ện giữa các lớp cao và lớp vật lý

Hình 2.10 Xắp xếp các kênh truyền tải lên kênh vật lý

Hình 2.11 Thủ tục thiết lập cuộc gọi trong WCDMA

Hình 3.1 Quá trình quy hoạch mạng vô tuyến cho hệ thống WCDMA Hình 3.2 Các vùng phủ của antenna cho các tốc độ số liệu khác nhau Hình 3.3 Mối quan hệ giữa tải đường lên, nhiễu và số người sử dụng Hình 3.4 Mối quan hệ giữa tổn hao đường lên cho phép cực đại và số

lượng người dùng Hình 3.5 Mối quan hệ giữa tải đường lên, đường xuống và số người sử

dụng Hình 3.6 Mối quan hệ giữa tổn hao đường xuống cho phép cực đại và

số lượng người dùng Hình 3.7 Chia sẻ nhiễu giữa các ô ở WCDMA

Hình 3.8 Kết nối RNC theo logic hoặc cấu hình riêng

- 9 -

Hình 3.9 Sử dụng lớp chuyển mạch riêng hay sử dụng RNC và/hoặc

SGSN cho mạch ATM Hình 4.1 Mô hình kiến trúc mạng WCDMA được đề xuất

Hình 4.2 Lưu đồ tính cước

thực 144 kbps Bảng 3.5 Quỹ đường truyền tham khảo cho dịch vụ số liệu phi thời gian

thực 384 kbps Bảng 3.6 Mối quan hệ giữa dự trữ nhiễu được yêu cầu với tải đường lên Bảng 3.7 Các thông số sử dụng để tính toán tải đường lên

Bảng 3.8 Các thông số sử dụng để tính toán tải đường xuống

Bảng 3.9 Dự trữ đường truyền đường xuống cho dịch vụ thoại

Bảng 4.1 Các nhà cung cấp viễn thông cơ bản ở Việt Nam

Bảng 4.2 Chỉ số thông tin – xã hội Việt Nam

Bảng 4.3 Kế hoạch phát hiện thuê bao di động Việt Nam đến 2010

Bảng 4.4 Kế hoạch phát triển thuê bao của nhà khai thác CDMA mới Bảng 4.5 Cấu hình mạng lõi MSC, PCN và bộ điều khiển trạm góc BSC Bảng 4.6 Quỹ đường truyền vô tuyến đường lên

Bảng 4.7 Dự báo số nút B và số thuê bao của hai pha

- 11 -

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển của nền kinh tế toàn cầu, nhu cầu sử dụng thông tin di động ngày một tăng lên Các yêu cầu về dịch vụ mới của các hệ thống thông tin di động, nhất là các dịch vụ truyền số liệu đòi hỏi các nhà khai thác phải đưa ra được các thông tin di động mới Trong bối cảnh đó IMT đã đưa ra

đề án tiêu chuẩn hóa hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba với tên gọi IMT-2000 nhằm mục tiêu chinh sau đây:

 Tốc độ truy nhập cao để đảm bảo các dịch vụ băng rộng như truy cập Internet tốc độ cao hoặc các dịch vụ đa phương tiện

 Linh hoạt để đảm bảo các dịch vụ mới như đánh số cá nhân toàn cầu và điện thoại vệ tinh Các tính năng này sẽ cho phép mở rộng đáng kể tầm phủ của các hệ thống thông tin di động

 Tương thích với các hệ thống thông tin di động hiện có để đảm bảo sự phát triển liên tục của thông tin di động

Nhiều tiêu chuẩn cho hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 IMT-2000

đã được đề xuất, trong đó hệ thống WCDMA và cdma-2000 đã được ITU chấp thuận Trong đó WCDMA là sự phát triển tiếp theo của các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai sử dụng công nghệ TDMA như GSM, PDC, IS-136, và thực tế đã được triển khai và đưa vào sử dụng ở một số nước như:

Mỹ, Canada, …

Trong bối cảnh công nghệ và thị trường viễn thông di động thế giới phát triển bùng nổ như trên, các nhà cung cấp di động sẽ triển khai mạng thông tin

di động thế hệ thứ 3 trong tương lai gần – và WCDMA là một sự lựa chọn

Mục đích của đề tài luận văn này đi sâu vào nghiên cứu, tìm hiểu các vấn

đề cốt lõi về công nghệ WCDMA, qua đó ứng dụng thực tiễn đề xuất kế hoạch triển khai mạng di động toàn quốc sử dụng công nghệ WCDMA

- 12 -

Nội dung chủ yếu của luận văn bao gồm:

 Tổng quan hệ thống thông tin di động WCDMA

 Cấu trúc mạng thông tin di động WCDMA

 Qui hoạch và tối ưu hoá mạng thông tin di động WCDMA

 Đề xuất phương án xây dựng mạng thông tin di động WCDMA toàn

quốc

Quá trình thực hiện luận văn, em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo, Tiến

sĩ Nguyễn Vũ Sơn đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành luận văn

này

Tôi cũng xin cảm ơn các bạn bè, đồng nghiệp đã có nhiều giúp đỡ tôi tìm

hiểu, nghiên cứu về công nghệ, mạng lưới thông tin di động và có nhiều góp ý quí báu

Nội dung nghiên cứu trong luận văn đặt vấn đề khá rộng cả về nghiên cứu khoa học công nghệ cơ bản và thiết kế ứng dụng thực tiễn Trong bối

cảnh công nghệ phát triển nhanh chóng và các khó khăn thực tế khi nghiên cứu, khảo sát, thời gian có hạn nên bản luận văn này cũng không tránh khỏi các thiếu sót Em kính mong thầy giáo hướng dẫn, các thầy thuộc Hội đồng bảo vệ luận văn cao học ngành Điện tử - Viễn thông Đại học Bách khoa Hà

Nội góp ý để em có thể hoàn thiện tốt hơn chương trình nghiên cứu, có thể

một phần ứng dụng thực tiễn vào công tác sau này

Em xin chân thành cảm ơn!

- 13 -

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG

WCDMA

1.1 Lịch sử và xu thế phát triển của thông tin di động

Thông tin di động luôn không ngừng phát triển và ngày càng đòi hỏi các

kỹ thuật tiên tiến và công nghệ cao Việc sử dụng sóng vô tuyến để truyền thông tin diễn ra lần đầu tiên vào cuối thế kỷ 19 Kể từ đó nó trở thành một công nghệ được ứng dụng rộng rãi trong thông tin quân đội và sau này là thông tin vô tuyến công cộng

Sau nhiều năm phát triển, thông tin di động đã trải qua những giai đoạn phát triển quan trọng Từ hệ thống thông tin di động tương tự thế hệ thứ nhất đến hệ thống thông tin di động số thế hệ thứ hai, hệ thống thông tin di động băng rộng thế hệ thứ ba đang được triển khai ngày một rộng trên thế giới và

hệ thống thông tin di động đa phương tiện thế hệ thứ tư đang được nghiên cứu

tại một số nước Dịch vụ chủ yếu của hệ thống thông tin di động thế hệ thứ

nhất và thứ hai là thoại có dịch vụ thế hệ ba và thứ tư phát triển dữ liệu, video

và đa phương tiện

Để đáp ứng các nhu cầu ngày càng tăng về các dịch vụ thông tin di động nên ngay từ đầu những năm 1990 người ta đã tiến hành nghiên cứu hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba ITU-R đang tiến hành công tác tiêu chuẩn hoá cho hệ thống thông tin di động toàn cầu IMT-2000 Ở Châu Âu, ETSI đang tiến hành tiêu chuẩn hoá phiên bản của hệ thống này với tên gọi là UMTS Hệ thống mới này làm việc ở dải tần 2 MHz và cung cấp nhiều loại dịch vụ bao gồm từ các thoại, số liệu tốc độ thấp hiện có đến các dịch vụ số liệu tốc độ cao, video và đa phương tiện

- 14 -

Tốc độ dữ liệu cực đại của người sử dụng có thể lên tới 2Mbps Tốc độ cực đại này chỉ có ở các ô pico trong nhà, còn các dịch vụ với tốc độ 14,4 Kbps sẽ được đảm bảo cho thông tin di động thông thường ở các ô micro Người ta cũng đang nghiên cứu các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ tư

có tốc độ cho người sử dụng lớn hơn 2 Mbps Ở hệ thống di động băng rộng (MBS) thì các sóng mạng được sử dụng ở các bước sóng mm, độ rộng băng tần 64 GHz và dự kiến sẽ nâng tốc độ của người sử dụng đến STM-1, 155 Mbps

Ở nước ta, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của viễn thông nói chung, trong những năm gần đây thông tin di động ta đời như một tất yếu khách quan nhằm đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin trong thời kỳ đổi mới của đất nước Vào thời kỳ ban đầu, xuất hiện một số mạng thông tin di động như mạng nhắn tin ABC, mạng nhắn tin toàn quốc… có tính chất thử nghiệm cho công nghệ thông tin di động ở Việt Nam Sau đó, vào tháng 3/1993, mạng điện thoại di động MobiFone sử dụng kỹ thuật số GSM đã được triển khai và chính thức đưa vào hoạt động ở Việt Nam Tháng 6/1996, mạng Vinaphone ra đời và cùng tồn tại song song với mạng VMS Cho đến nay, số thuê bao của hai mạng này đăng tăng rất nhanh

Năm 2002, Saigon Postel triển khai mạng thông tin di động CDMA 800 Mhz Đến đầu năm 2005, Viettel đã triển khai mạng GSM 900 Mhz, VP Telecom đã triển khai mạng WLL CDMA băng tần 450 Mhz và Hanoi Telecom triển khai mạng cdma2001x EV-DO băng tần 800 Mhz vào năm

2007 và đang chuyển sang mạng eGSM trong năm nay

Trên thực tế, các mạng Vinaphone, MobiFone, Viettel, Saigon Postel,

VP Telecom đã năng cấp mạng lên 2.5G Và trong tương lai, với sự tăng lên của các nhu cầu về dịch vụ, chất lượng thì các mạng này sẽ hướng tới 3G và WCDMA là một sự lựa chọn đáng quan tâm

- 15 -

1.2 Các yêu cầu cơ bản đối với hệ thống thông tin di động thế hệ 3

động thế hệ thứ hai

Hệ thống thông tin di động thế hệ hai vẫn chưa thực hiện được các mục tiêu ban đầu đề ra, không thể đáp ứng được nhu cầu truyền tải tốc độ cao của một số người sử dụng, không thể thực hiện hiệu quả một số kỹ thuật mới như IP… Những nhu cầu này chính là động lực để phát triển hệ thống thông tin di động tốc độ cao và do vậy những hệ thống mới bắt đầu xuất hiện và trở thành

kỹ thuật trung gian quá độ sang hệ thống thông tin di động thế hệ ba Sau đây

là những mục tiêu chính mà hệ thống thông tin di động thế hệ hai chưa đạt được

 Chưa hình thành hệ thống tiêu chuẩn thống nhất toàn cầu

 Dịch vụ đơn nhất (chủ yếu là dịch vụ thoại, chỉ có thể truyền tải những thông tin ngắn và đơn giản)

 Không thể thực hiện trên toàn cầu: do tiêu chuẩn phân tán và bảo hộ kinh tế nên không thể thống nhất toàn cầu và chuyển vùng toàn cầu

 Dung lượng thông tin không đủ

Sự phát triển của hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba ngoài việc giải quyết những vẫn đề mà hệ thống thông tin di động thứ hai thực hiện được còn phải có khả năng đáp ứng các yêu cầu ngày càng tăng của con người đối với khả năng truyền số liệu Vì vậy, hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba phải thực hiện được những mục tiêu cơ bản sau:

a) Tiêu chuẩn thống nhất toàn cầu

b) Có khả năng truyền tải đa phương tiện

Hệ thống thông tin di động trong tương lai có thể thực hiện truyền tải dịch vụ hình ảnh tốc độ thấp cho đến tốc độ cao nhất là 2 Mbps

- 16 -

c) Tăng dịch vụ chuyển mạch gói

Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai chỉ có phương thức chuyển mạch kênh truyền thống, hiệu suất kênh tương đối thấp Trong khi đó, hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba tồn tại đồng thời cả chuyển mạch kênh

và chuyển mạch gói

d) Tăng phương thức truyền tải không đối xứng

Do dịch vụ số liệu mới như WWW có đặc tính không đối xứng: truyền tải đường lên thường chỉ cần vài nghìn bit/s, còn truyền tải được xuống có thể cần vài trăm nghìn bit/s Trong khi đó, hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai chỉ hỗ trợ dịch vụ đối xứng

e) Khả năng tăng cường số liệu

Hệ thống thông tin di động trong tương lai sẽ nâng cao hơn về phương diện WWW và khả năng truyền số liệu so với hệ thống thông tin di động thế

g) Nâng cao tuổi thọ của pin máy cầm tay

Công nghệ thích hợp tiêu hao công suất thấp đang được nghiên cứu và

hy vọng có thể được áp dụng trong hệ thống thông tin di động thế hệ tiếp theo Kỹ thuật tích hợp silic xạ tần là hướng phát triển quan trọng khác có thể giảm thể tích, trọng lượng và sự tổn hao năng lượng của hệ thống

- 17 -

h) Hiệu suất phổ cao hơn

Qua việc ứng dụng những kỹ thuật mới như: điều khiển công suất nhanh, chuyển giao mềm, hệ thống anten thông minh… đã nâng cao hiệu suất phổ của hệ thống mới một cách hiệu quả

i) Hiệu suất kênh cao hơn

1.3 Phân bổ tần số cho IMT-2000

Phân bổ tần số IMT-2000 cho châu Âu, Hàn Quốc, Nhật và Mỹ được thể hiện trong hình 1.1 Châu Âu sử dụng hệ thống thế hệ hai là DCS 1800 ở băng tần 1710-1755 MHz cho đường lên và 1805-1850 cho đường xuống Ở Châu

Âu và hầu hết các nước ở Châu Á băng tần IMT-2000 là 2x60 MHz

(1920-1980 MHz cộng với 2110-2170 MHz) có thể sử dụng cho WCDMA FDD Băng tần sử dụng TDD ở châu Âu thay đổi, băng tần được cấp phép theo giấy phép có thể là 2010-2020 MHz Các hệ thống FDD sử dụng các băng tần khác nhau cho đường lên và đường xuống, còn hệ thống TDD sử dụng cùng tần số cho cả đường lên và đường xuống

Nhật sử dụng hệ thống thế hệ hai là PDC, còn Hàn Quốc sử dụng hệ thống thế hệ hai là IS-95 cho cả khai thác tổ ong lẫn PCS Ấn định phổ PCS của Hàn Quốc khác với ấn định phổ PCS của Mỹ nên Hàn Quốc có thể sử dụng toàn bộ phổ tần quy định của IMT-200 Ở Nhật một phần phổ tần của IMT-2000 TDD đã được sử dụng cho PHS

Ở Mỹ không còn phổ tần mới cho các hệ thống thông tin di động thế hệ

ba Các dịch vụ của hệ thống thế hệ ba sẽ được thực hiện trên cơ sở thay thế phổ tần của hệ thống thế hệ ba bằng phổ tần của hệ thống PCS thế hệ hai hiện tại

- 18 -

Một số nước đã cấp phép cho sử dụng phổ tần của IMT-2000 Giấy phép đầu tiên được Phần Lan cấp vào tháng 3/1999 và sau đó là Tây Ban Nha Một

số nước cũng có thể đi theo quan điểm cấp giấy phép giống như GSM được cấp phép ở châu Âu Tuy nhiên, một số nước bán đấu giá phổ tần cho IMT-

2000 giống như Mỹ bán đấu giá phổ tần cho PCS

1.4 Lộ trình phát triển từ hệ thống thông tin di động thế hệ 2 sang hệ thống thông tin di động thế hệ 3

Nhu cầu về truyền số liệu trong tương lai sẽ đòi hỏi các nhà khai thác

mạng cung cấp rất nhiều tính năng mới cho mạng và các dịch vụ giá trị gia

tăng trên cơ sở khai thác mạng hiện có và triển khai các thế hệ tương lai Cùng với Internet, Intranet đang trở thành một trong những hoạt động kinh doanh ngày càng quan trọng, một trong các hoạt động này là xây dựng các công sở vô tuyến để kết nối các cán bộ “di động” với xí nghiệp hoặc công sở

của họ Ngoài ra, tiềm năng to lớn đối với các công nghệ mới là cung cấp trực

- 19 -

tiếp tin tức và các thông tin khác cho các thiết bị vô tuyến sẽ tạo ra các nguồn

lợi nhuận mới cho nhà khai thác Do vậy, để đáp ứng được các dịch vụ mới về truyền thông tin di động thế hệ thứ hai (GSM, PDC, IS-136 và cdmaOne) sẽ từng bước chuyển đổi sang hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba tuỳ theo điều kiện sẵn có của từng quốc gia Hình 1.2 sẽ tổng kết quá trình phát triển

của hệ thống thông tin di động từ thế hệ thứ nhất đến thế hệ thứ ba

thứ nhất sang hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba

IS – 136 (1900)

IS – 95 (1900)

IS –136 TDMA (800)

IDEN (800)

IS –95 CDMA (800) AMPS

- 20 -

1.5 Hệ thống thông tin di động thế hệ ba WCDMA

WCDMA/UMTS có hai đề xuất cho giao diện vô tuyến được đệ trình lên ITU như các giải pháp để đáp ứng được các yêu cầu của ITM-2000 Cả hai

giải pháp này đều sử dụng DS WCDMA Một giải pháp sử dụng FDD và giải pháp còn lại sử dụng TDD Giải pháp FDD được triển khai rất rộng rãi ở châu

Âu và châu Mỹ, còn giải pháp TDD được triển khai trong giai đoạn đầu ở châu Á Ở đây chúng ta chỉ tập trung đi vào nghiên cứu giải pháp FDD

Trong chế độ FDD, cặp sóng mang 5 MHz được sử dụng cho đường lên

và đường xuống như sau: đường lên sử dụng dải tần 1920 MHz đến 1980 MHz; Đường xuống sử dụng dải tần từ 2110 MHz đến 2170 MHz; khoảng phân cách giữa đường lên và đường xuống là 190 MHz Mặc dù sóng mang 5 MHz là sóng mang danh định nhưng chúng ta có thể sử dụng sóng mang từ 4,4 MHz đến 5MHz để sử dụng từng bước sóng mang 200MHz

Trong chế độ TDD, một số tần số đã được định nghĩa: 1900 MHz đến

1920 MHz và 2010 MHz đến 2025 MHz Một sóng mang cho trước được sử dụng cho cả đường lên và đường xuống Do vậy, không tồn tại khoảng phân cách giữa đường lên và đường xuống

Bảng 1.1 Các thông số giao diện vô tuyến của WCDMA

Tốc độ chip (Mcps) (1,28)/3,84/7,68/11,52/15,36

Điều chế đường lên/đường xuống QPSK/BPSK

Trải phổ đường lên/đường xuống QPSK/OCQPSK

- 21 -

Chương 2 CẤU TRÚC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG WCDMA

2.1 Cấu trúc tổng quát của hệ thống thông tin di động thế hệ ba

WCDMA

Sơ đồ khối tổng quát của mạng thông tin di động thế hệ ba WCDMA được thể hiện trên hình 2.1 Từ sơ đồ khối tổng quát ta có thể thấy mạng thông tin di động thế hệ ba WCDMA gồm hai mạng con: mạng lõi và mạng thâm nhập vô tuyến

Mạng lõi gồm các trung tâm chuyển mạch kênh (MSC) và các nút hỗ trợ chuyển mạch gói (SGSN) Các kênh thoại và kênh truyền số liệu được kết nối với các mạng ngoài thông qua các trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động

cổng (GMSC) và nút chuyển mạch gói cổng (GGSN) Để kết nối trung tâm chuyển mạch kênh với các mạng ngoài như ISDN, PSTN thì cần có thêm phần từ làm chức năng tương tác mạng (IWF) Ngoài các trung tâm chuyển mạch kênh và các nút hỗ trợ chuyển mạch gói, mạng lõi còn có các cơ sở dữ

liệu cần thiết cho mạng thông tin di động như: HLR, AUC và EIR

Mạng thâm nhập vô tuyến gồm các phần tử sau:

 RNC: bộ điều khiển mạng vô tuyến – Đóng vai trò như BSC ở mạng GSM

 NB: nút B – Đóng vai trò như BTS ở mạng GSM

 MS: trạm di động

 TE: thiết bị đầu cuối

Giao diện giữa MSC và RNC là Iu-CS, giao diện giữa SGSN và RNC là Iu-PS, giao diện giữa các RNC với nhau là Iur, giao diện giữa RNC và Nút B

và Iub

EIR HLR AUC

VLR MSC

- 23 -

2.2 Chức năng của các phần tử trong hệ thống WCDMA

Cấu trúc hệ thống WCDMA được xây dựng dựa trên cơ sở của cấu trúc

hệ thống UMTS Hệ thống UMTS bao gồm các phần tử mạng logic và các giao diện Mỗi phần từ mạng thực hiện một số chức năng nhất định

Về mặt chức năng, các phần từ mạng được nhóm thành mạng thâm nhập

vô tuyến (RAN) và mạng lõi (CN) Trong đó, mạng thâm nhập vô tuyến thực hiện các chức năng liên quan đến vô tuyến và mạng lõi thực hiện các chức

năng chuyển mạch, định tuyến cuộc gọi và kết nối số liệu Ngoài hai mạng này thì để hoàn thiện hệ thống cần phải có thiết bị người sử dụng (UE) UE thực hiện giao diện giữa người sử dụng với hệ thống

2.2.1 Mạng thâm nhập vô tuyến (UTRAN)

Cấu trúc mạng thâm nhập vô tuyến UTRAN được cho trong hình 2.2

UTRAN bao gồm một hay nhiều hệ thống con mạng vô tuyến (RNS) Do

vậy RNS là một mạng con trong UTRAN Một RNS gồm một bộ điều khiển

Nút B

Nút B

RNC RNS Iub Iur

X.25, Internet

Các mạng ngoài

- 24 -

mạng vô tuyến (RNC) và một hay nhiều Nút B (Node B) Các RNC được kết

nối với nhau thông qua giao điện Iur, còn các nút B được kết nối với RNC thông qua giao diện Iub

Sau đây ta xem xét chức năng của các phần tử trong bộ điều khiển mạng

vô tuyến

 Nút B: Có chức năng chuyển đổi dòng dữ liệu giữa hai giao diện Iub và

Uu nên chức năng chính của nút B là thực hiện xử lý lớp vật lý của giao diện

vô tuyến (mã hoá kênh, đan xen, thích ứng tốc độ, trải phổ ) Ngoài ra, nút B còn tham gia khai thác và quản lý tài nguyên vô tuyến

 Bộ điều khiển mạng vô tuyến (RNC): là phần tử mạng chịu trách nhiệm điều khiển các tài nguyên vô tuyến của UTRAN RNC giao diện với mạng lõi

và kết cuối giao thức điều khiển tài nguyên vô tuyến (giao thức này định nghĩa các bản tin và các thủ tục giữa UE và UTRAN) RNC là điểm thâm nhập tất cả các dịch vụ do UTRAN cung cấp cho mạng lõi, chẳng hạn như

quản lý tất cả các kết nối đến UE

RNC điều khiển một nút B cho trước được xem như RNC điều khiển (CRNC) CRNC chịu trách nhiệm điều khiển tải và tắc nghẽn cho các ô của mình Khi một kết nối UE-UTRAN sử dụng nhiều tài nguyên từ nhiều RNC thì các RNC tham dự vào kết nối này sẽ có hai vai trò logic riêng biệt Đó là:

• RNC phục vụ (SRNC): đối với UE thì SRNC thực hiện kết cuối cả đường nối Iu để truyền số liệu người sử dụng và báo hiệu RANAP tương ứng

từ/tới mạng lõi SRNC cũng kết cuối báo hiệu điều khiển tài nguyên vô tuyến,

xử lý số liệu lớp đoạn nối số liệu từ/tới giao diện vô tuyến Các thao tác quản

lý tài nguyên vô tuyến như sắp xếp các thông số vật mang thâm nhập vô tuyến với các thông số kênh truyền tải giao diện vô tuyến SRNC cũng là CRNC của

một nút B nào đó được UE sử dụng để kết nối với UTRAN

- 25 -

• RNC trôi (DRNC): là một RNC bất kỳ khác với SRNC để điều khiển các ô được UE sử dụng Khi cần DRNC có thể thực hiện kết hợp và phân chia

ở phân tập vĩ mô DRNC không thực hiện xử lý số liệu lớp đoạn nối số liệu

tới/từ giao diện vô tuyến mà chỉ định tuyến số liệu trong suốt giữa các giao

diện Iub và Iur Một UE có thể không có hoặc có một hay nhiều DRNC

Lưu ý: một RNC vật lý có chứa tất cả các chức năng của CRNC, SRNC, DRNC

• Bộ định vị thường trú (HLR): là một cơ sở dữ liệu được đặt tại hệ thống

chủ của người sử dụng để lưu bản sao chính về lý lịch dịch vụ của người sử

dụng Lý lịch dịch vụ này bao gồm: thông tin về các dịch vụ được phép, các vùng không được phép chuyển mạng và thông tin về các dịch vụ bổ xung như: trạng thái chuyển hướng cuộc gọi, số lần chuyển hướng cuộc gọi… các thông tin liên quan đến việc cung cấp các dịch vụ viễn thông được lưu trong HLR không phụ thuộc vào vị trí hiện thời của thuê bao HLR thường là một máy tính đứng riêng không có khả năng chuyển mạng nhưng có khả năng quản lý hàng trăm ngàn thuê bao

• Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động/bộ ghi định vị tạm trú (MSC/VLR): để cung cấp các dịch vụ chuyển mạch kênh cho UE tại vị trí hiện thời của nó Chức năng của MSC là sử dụng các giao dịch chuyển mạch kênh (CS) và chức năng của VLR là lưu giữ bản sao về lý lịch của người sử

dụng khách cũng như vị trí của UE trong hệ thống đang phục vụ ở mức độ chính xác hơn HLR Phần mạng được thâm nhập qua MSC/VLR thường được gọi là vùng CS

• Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động cổng (GMSC): làm nhiệm

vụ giao tiếp với mạng ngoài Do vậy GMSC được đặt tại điểm kết nối UMTS với mạng chuyển mạch kênh bên ngoài

• EIR: thực hiện quản lý thiết bị người sử dụng UE EIR lưu tất cả các dữ

liệu liên quan đến UE EIR được nối đến MSC và SGSN qua đường báo hiệu

để kiểm tra sự được phép của thiết bị Một thiết bị không được phép sẽ bị cấm

• Trung tâm nhận thực (AUC): quản lý các thông tin nhận thực và mật

mã hoá liên quan đến từng cá nhân thuê bao dựa trên khoá bí mật Việc quản

lý thuê bao được thực hiện thông qua khoá nhận dạng bí mật duy nhất cho

từng thuê bao Khoá này được lưu giữ vĩnh cửu và bí mật trong bộ nhớ của

UE

• Node hỗ trợ GPRS phục vụ (SGSN): cung cấp việc định tuyến gói tin

từ/tới một vùng dịch vụ của SGSN Nó phục vụ tất cả các thuê bao sử dụng

dịch vụ gói nằm trong vùng phục vụ của mình Một thuê bao sử dụng dịch vụ gói có thể được bất cứ SGSN nào trong mạng phục vụ tuỳ thuộc vào vị trí của thuê bao Phần mạng được thâm nhập qua SGSN thường được gọi là vùng PS

• Node hỗ trợ GPRS cổng (GGSN): GGSN được nối tới các mạng ngoài mạng Internet, mạng X.25 Nhìn từ mạng ngoài thì GGSN đóng vai trò như định tuyến cho các mạng ngoài tới được mạng WCDMA GGSN tiếp nhận số

liệu (có địa chỉ của một người sử dụng nhất định) thì nó sẽ kiểm tra, nếu địa

chỉ này là tích cực thì GGSN gửi số liệu đó tới SGSN tương ứng để phục vụ

UE Trong trường hợp địa chỉ này là không tích cực thì số liệu thu được bị

loại bỏ Các gói tin từ UE nguồn được định tuyến đến đúng mạng đích thông qua GGSN

- 27 -

Thiết bị người sử dụng là thiết bị duy nhất mà người sử dụng có thể thường xuyên nhìn thấy của hệ thống UE có thể là thiết bị đặt trong ô tô hay thiết bị xách tay hoặc thiết bị cầm tay Loại thiết bị nhỏ cầm tay là thiết bị phổ biến nhất Ngoài các chức năng vô tuyến chung và xử lý cho giao diện vô tuyến UE còn phải cung cấp các giao diện với người sử dụng như: micro, loa, màn hiển thị, bàn phím… Hiện nay người ta đang cố gắng sản xuất các thiết

bị đầu cuối gọn nhẹ để đấu nối với thiết bị người sử dụng Việc lựa chọn thiết

bị đầu cuối hiện đang để mở cho các nhà sản xuất Thiết bị người sử dụng

gồm hai phần:

 Thiết bị di động (ME): là đầu cuối vô tuyến được sử dụng cho thông tin

vô tuyến trên giao diện Uu

 Modul nhận dạng thiết bị UMTS (USIM): là một thẻ thông minh chứa nhận dạng thuê bao để thực hiện các thuật toán nhận thực, lưu giữ các khoá

nhận thực và một số thông tin thuê bao cần thiết cho đầu cuối

2.3 Giao diện giữa các phần tử trong hệ thống WCDMA

UTRAN

Cấu trúc giao thức của các giao diện mặt đất của UTRAN được thết kế theo cùng mô hình giao thức tổng quát như được cho trong hình 2.3 Cấu trúc này được xây dựng trên nguyên tắc là các lớp cao và các mặt cao độc lập logic với nhau và khi cần có thể thay đổi một phần của cấu trúc giao thức trong khi vẫn giữ nguyên các phần khác

- 28 -

a) Các lớp ngang

Cấu trúc giao thức gồm hai lớp chính đó là: lớp mạng vô tuyến và lớp

mạng truyền tải Mọi vấn đề liên quan đến UTRAN chỉ có thể thấy được ở lớp mạng vô tuyến, còn lớp mạng truyền tải thể hiện công nghệ truyền tải cơ bản được chọn sử dụng cho UTRAN nhưng không gây ra bất kỳ sự thay đổi đặc thù UTRAN nào

b) Các mặt đứng

Cấu trúc giao thức gồm bốn mặt đó là: mặt điều khiển, mặt người sử dụng, mặt điều khiển truyền tải, mặt người sử dụng mạng truyền tải

Giao thức ứng dụng

Mặt điều khiển

Mạng báo hiệu

Mặt người

sử dụng mạng truyền tải

Luồng số liệu

Mặt người

sử dụng

Mặt điều khiển mạng truyền tải ALCAP

Mạng báo hiệu Mạng số liệu Lớp vật lý

- 29 -

 M ặt điều khiển:

Mặt điều khiển được sử dụng cho mọi báo hiệu đặc thù UMTS Nó gồm giao thức ứng dụng (Ví dụ: phần ứng dụng mạng thâm nhập RANAP ở giao diện Iu, phần ứng dụng hệ thống con vô tuyến RNSAP ở giao diện Iur và phần ứng dụng Nút B ở giao diện Iub) và vật mang báo hiệu để truyền tải các

bản tin của giao thức ứng dụng

Một trong các nhiệm vụ của giao thức báo hiệu là thiết lập các vật mang cho UE (chẳng hạn các vật mang thâm nhập vô tuyến ở Iu và đoạn nối vô tuyến ở Iur và Iub) Trong cấu trúc ba mặt, các thông số của vật mang ở giao

thức ứng dụng không gắn kết trực tiếp đến công nghệ mặt người sử dụng

nhưng nó là các thông số mang chung Vật mang báo hiệu đối với giao thức ứng dụng có thể hoặc không thể cùng kiểu như vật mang báo hiệu cho giao thức điều khiển đoạn nối thâm nhập ALCAP Nó luôn được thiết lập bởi các hoạt động khai thác và bảo dưỡng

 M ặt người sử dụng:

Mọi thông tin được người sử dụng phát và thu như: tiếng được mã hoá ở cuộc gọi hay gói ở kết nối Internet đều được truyền tải qua mặt người sử dụng Mặt người sử dụng gồm các luồng số liệu và các vật mang số liệu cho các luồng này Mỗi luồng số liệu được đặc trưng bởi một hay nhiều giao thức khung được định nghĩa cho giao diện này

 M ặt điều khiển mạng truyền tải:

Mặt điều khiển mạng số liệu được sử dụng cho tất cả các báo hiệu trong lớp truyền tải Nó không chứa bất kỳ thông tin nào của lớp mạng vô tuyến

Mặt phẳng này gồm có giao thức điều khiển đoạn nối thâm nhập ALCAP để thiết lập các vật mang truyền tải (vật mang số liệu) cho mặt người sử dụng và vật mang báo hiệu cần cho ALCAP Mặt điều khiển mạng truyền tải là một mặt hoạt động giữa các mặt điều khiển và mặt người sử dụng Việc đưa ra

- 30 -

mặt điều khiển mạng truyền tải làm cho giao thức ứng dụng trong mặt điều khiển mạng vô tuyến hoàn toàn độc lập với công nghệ được lựa chọn cho vật mang số liệu ở mặt người sử dụng

Khi mặt điều khiển mạng truyền tải được sử dụng thì các vật mang truyền tải để mang số liệu ở mặt người sử dụng được thiết lập như nhau

Trước hết là một giao dịch của giao thức ứng dụng ở mặt điều khiển, giao

dịch này khởi động thiết lập vật mang số liệu bởi giao thức ALCAP đặc thù cho công nghệ mặt phẳng người sử dụng

Tính độc lập của mặt điều khiển và mặt người sử dụng dựa trên giả thiết

rằng xẩy ra một giao dịch ALCAP Cần lưu ý rằng có thể không sử dụng ALCAP cho tất cả các kiểu vật mang số liệu và giao thức ALCAP ở mặt điều khiển mạng truyền tải không được sử dụng để thiết lập vật mang báo hiệu cho giao thức ứng dụng Nếu không có giao dịch ALCAP thì hoàn toàn không cần mặt điều khiển mạng truyền tải Các quy định UMTS cho rằng vật mang báo

hiệu cho ALCAP luôn được thiết lập bởi khai thác, bảo dưỡng và không quy định chi tiết điều này

 M ặt người sử dụng mạng truyền tải:

Các vật mang số liệu ở mặt người sử dụng và các vật mang báo hiệu cho giao thức ứng dụng đều thuộc mặt người sử dụng mạng truyền tải Như đã nói

ở trên, các vật mang số liệu ở mặt người sử dụng mạng truyền tải được điều khiển trực tiếp bởi mặt điều khiển mạng truyền tải khi khai thác thời gian thực Tuy nhiên, các hoạt động điều khiển để thiết lập các vật mang báo hiệu cho giao thức ứng dụng được coi là các hành động khai thác và bảo dưỡng

Giao diện Iu kết nối UTRAN với CN, đây là một giao diện mở để chia

hệ thống thành UTRAN đặc thù và CN Giao diện Iu được chia thành hai trường hợp: Iu-CS để kết nối UTRAN với CN chuyển mạch kênh và Iu-PS để

- 31 -

kết nối UTRAN với CN chuyển mạch gói Vì vậy, mặt điều khiển mạng truyền tải khác nhau nhưng mặt điều khiển phải giống nhau cho cả Iu-CS và Iu-PS

a) Cấu trúc giao thức cho Iu-CS

Cấu trúc tổng quát của giao thức cho Iu-CS được cho ở hình 2.4 Cả ba

mặt của giao diện Iu được sử dụng chung truyền tải ATM Lớp vật lý giao

tiếp với môi trường vật lý

RANAP

Mặt điều khiển

Mặt người

sử dụng mạng truyền tải

Giao thức người sử dụng Iu

Mặt người

sử dụng

Mặt điều khiển mạng truyền tải

SCCP MTP3b SSCF-NNI SSCOP AAL5

Q.2150.1 MTP3b SSCF-NNI SSCOP AAL5

Q.2630.1

AAL2

ATM

- 32 -

 Ng ăn xếp giao thức mặt điều khiển Iu-CS:

Ngăn xếp giao thức mặt điều khiển RANAP trên đỉnh của giao diện SS7 bằng rộng Các lớp ứng dụng là phần điều khiển kết nối báo hiệu (SCCP, phần truyền bản tin (MTP3b) và lớp thích ứng báo hiệu ATM cho các giao diện mạng (SAAL-NNI) SAAL-NNI lại được chia thành chức năng điều phối đặc thù dịch vụ (SSCF), lớp thích ứng ATM 5 (AATL5) Các lớp SSCF và SSCOP được thiết kế riêng cho truyền tải báo hiệu trong mạng ATM và chịu trách nhiệm về các chức năng như quản lý kết nối báo hiệu AAL5 được sử dụng để phân đoạn số liệu thành các tế bào ATM

 Ng ăn xếp giao thức mặt điều khiển mạng truyền tải Iu-CS:

Ngăn xếp giao thức mặt điều khiển mạng truyền tải Iu-CS gồm giao thức báo hiệu để thiết lập kết nối AAL2 (Q.2630) ở đỉnh của các giao thức SS7 băng rộng

 Ng ăn xếp giao thức mặt người sử dụng:

Một kết nối AAL2 được dành trước cho từng dịch vụ CS Mục đích của giao thức mặt người sử dụng là mang thông tin của người sử dụng liên quan đến các RAB ở giao diện Iu Mỗi RAB có trường hợp giao thức riêng của mình Giao thức này hoặc thực hiện khai thác hoàn toàn trong suốt hoặc định khung cho các đoạn số liệu của người sử dụng và một số báo hiệu cần được

sử dụng cho khởi động và điều hành trực tiếp

b) Cấu trúc giao thức cho giao diện Iu-CS

Cấu trúc giao thức cho giao diện Iu-PS được mô tả trong hình 2.5 Trong

đó, mặt điều khiển và mặt người sử dụng áp dụng truyền tải ATM và lớp vật

lý được định nghĩa tương tự như Iu-CS

- 33 -

 Ng ăn xếp giao thức mặt điều khiển Iu-PS:

Ngăn xếp giao thức mặt điều khiển gồm RANAP và vật mang báo hiệu SS7 Ngoài ra, vật mang báo hiệu trên cơ sở IP cũng được định nghĩa Lớp SCCP được sử dụng chung cho cả hai tuỳ chọn Vật mang báo hiệu trên cơ sở

IP gồm: lớp thích ứng người sử dụng SS7 MPT3 (M3UA), giao thức truyền

dẫn điều khiển đơn giản (SCTP), giao thức Internet (IP) và ALL5 chung cho

cả hai tuỳ chọn

RANAP

Mặt điều khiển

Mặt người

sử dụng mạng truyền tải

Giao thức người sử dụng Iu

Mặt người

sử dụng

Mặt điều khiển mạng truyền tải

SCCP

SSCF-NNI SCTP SSCOP IP MTP3b M3UA

AAL5

GTP - U UDP

IP AAL5

ATM

Lớp vật lý

ATM

Lớp vật lý

- 34 -

 Ng ăn xếp giao thức mặt điều khiển mạng truyền tải Iu-PS:

Mặt điều khiển mạng truyền tải không được áp dụng cho Iu-PS vì giao thức này được sử dụng trong mặt người sử dụng

 Ng ăn xếp giao thức mặt người sử dụng Iu-PS:

Trong mặt người sử dụng Iu-PS có nhiều luồng số liệu gói được ghép chung lên một hay nhiều AAL5 PVC Phần mặt người sử dụng của giao thức tunel GPRS (GTP-U) là lớp ghép kênh để cung cấp các nhận dạng cho từng luồng số liệu gói Các luồng số liệu sử dụng truyền tải không theo nối thông

và đánh địa chỉ IP

Ngăn xếp giao thức cho giao diện Iur được cho trong hình 2.6 Giao diện Iur có bốn chức năng sau:

 Hỗ trợ tính di động giữa các RNC

 Hỗ trợ lưu lượng kênh riêng

 Hỗ trợ lưu lượng kênh chung

 Hỗ trợ quản lý tài nguyên toàn cầu

Vì vậy, giao thức cho giao diện Iur được chia thành bốn Modul và giao

thức này có thể chỉ thực hiện một trong bốn chức năng tuỳ theo yêu cầu của nhà khai thác Có thể tham khảo chi tiết bốn chức năng này trong tài liệu [1], [2]

- 35 -

Trong giao diện này, giao thức ứng dụng điều khiển là RNSAP Báo hiệu

giữa các RNC dựa trên SS7, trong đó RNSAP sử dụng các dịch vụ của SCCP Tương tự như giao diện Iu-PS, báo hiệu có thể được truyền trong một truyền tải SS7 ATM chuẩn hoặc có thể sử dụng truyền tải dựa trên IP qua ATM Mặt người sử dụng có hai giao thức khung: giao thức khung cho các kênh truyền tải riêng (DCH FP) và giao thức khung cho các kênh truyền tải chung (CCH FP) Các giao thức này mang dữ liệu thực tế của người sử dụng

và báo hiệu giữa SRNC và DRNC

RNSAP

Mặt điều khiển

Mặt người

sử dụng mạng truyền tải

Mặt người

sử dụng

Mặt điều khiển mạng truyền tải

AAL5 Q.2630.1

- 36 -

Ngăn xếp giao thức cho giao diện Iur giữa RNC và nút B được cho ở hình 2.7

Đây là giao diện giữa RNC và nút B mà có điều khiển Trong cấu trúc giao thức, ta thấy mặt điều khiển mạng truyền tải tương tự như của giao diện Iu-CS Trong mặt điều khiển thì NBAP như là giao thức ứng dụng Trong mặt người sử dụng thì một số giao thức khung có liên quan đến các loại kênh

NBAP

Mặt điều khiển

Mặt người

sử dụng mạng truyền tải

Mặt người

sử dụng

Mặt điều khiển mạng truyền tải

SSCF-NNI SSCOP

Q.2150.1 MTP3b SSCF-NNI SSCOP AAL5 Q.2630.1

- 37 -

truyền tải khác nhau Về cơ bản thì giao thức khung đặc thù có thể ứng dụng cho mỗi kênh truyền tải Chú ý: kênh dùng chung đường lên chỉ được định nghĩa cho chế độ TDD

2.4 Giao diện vô tuyến của WCDMA

Cấu trúc logic giao diện vô tuyến của WCDMA được xây dựng trên cơ

sở các tiêu chuẩn của UMTS được cho trong hình 2.8

Tại mức thấp nhất là lớp vật lý, lớp này có các chức năng: xử lý vô tuyến, trải phổ, ngẫu nhiên hoá và điều chế, mã hoá/giải mã, điều khiển công

suất, định thời, giám sát chuyển giao mềm Các kênh vật lý tồn tại ở lớp vật lý

Kênh logic Vật mang vô tuyến

Kênh truyền tải

Lớp 2 – Giao thức hội tụ số liệu gói (PDCP)

Điều khiển tài nguyên