BÁO CÁO ĐỀ TÀI Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 CDMA2000

Chia sẻ: Bùi Trường Nhật | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:82

0
306
lượt xem
157
download

BÁO CÁO ĐỀ TÀI Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 CDMA2000

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Có hai thế hệ trong các công nghệ di động được coi là tương tự. Các công nghệ này được gọi là 0G và 1G. 1G là công nghệ di động tổ ong (cellular) đầu tiên, còn 0G là công nghệ di động tiền tổ ong (pre – cellular). Các thiết bị đầu cuối sử dụng trong 0G khó có thể gọi là thiết bị di động. Các mẫu mã đầu tiên rất lớn và thường được gắn vào xe ô tô. Sau đó, các thiết bị cầm tay ra đời, nhưng 0G bị thay thế bởi thế hệ kế...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: BÁO CÁO ĐỀ TÀI Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 CDMA2000

  1. Đ I H C QU C GIA TP.HCM TRƯ NG ĐH KHTN ------------------------o0o--------------------------- BÁO CÁO Đ TÀI H TH NG TRUY N THÔNG Đ tài: H th ng thông tin di đ ng th h 3 CDMA2000. SVTH: Thái Hoàng H u Ngh 0620045 Huỳnh Văn Tưng 0620103 Nguy n Văn Liêm 0620031 Nguy n Kim Long 0620034 Nguy n Thành Phương 0620053 H c kì I Năm h c 2008-2009
  2. H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000 M cl c A. Phân công công vi c......................................................................................... 3 I. Yêu c u đ t ra ..................................................................................................... 3 II. Quá trình th c hi n ........................................................................................... 3 B. Tìm hi u v CDMA2000..................................................................................... 4 I. T ng quan v quá trình phát tri n c a h th ng thông tin di đ ng ..... 4 1. Công ngh tương t OG và 1G .................................................................. 4 2. Công ngh s 2G và 3G ............................................................................... 5 II. T ng quan v m ng thông tin di đ ng 3G................................................... 7 1. Gi i thi u .......................................................................................................... 7 2. M t s yêu c u c a m ng thông tin di đ ng 3G.................................... 8 III. L trình phát tri n lên CDMA2000 t CDMAONE .................................. 8 1. Các giai đo n phát tri n ............................................................................... 8 2. 1xEV: 1xEV – DO và 1xEV – DV.................................................................. 9 IV. Công ngh CDMA2000................................................................................ 12 1. Gi i thi u v m ng thông tin di đ ng CDMA2000............................... 12 2. Tính năng ....................................................................................................... 12 3. Ki n trúc m ng thông tin di đ ng CDMA2000...................................... 15 4. Các l p chính trong CDMA2000............................................................... 19 5. Ho t đ ng c a h th ng thông tin di đ ng CDMA2000 ..................... 52 6. Đi u khi n công su t .................................................................................. 59 7. Chuy n giao ( Handoff ) ............................................................................. 67 V. Hư ng phát tri n h th ng thông tin di đ ng sau 3G ........................... 75 1. HSPDA ( 3.5G ) .............................................................................................. 75 2. 4G ( fourth generation ) .............................................................................. 76 C. K t lu n ............................................................................................................... 81 I. Nh ng k t lu n v m ng thông tin di đ ng .............................................. 81 II. Nh ng vi c th c hi n đư c .......................................................................... 81 III. Nh ng vi c chưa hoàn thành ................................................................... 81 2
  3. H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000 A. Phân công công vi c I. Yêu c u đ t ra Tìm hi u, gi i thi u v h th ng thông tin di đ ng. Tìm hi u c u trúc h th ng thông tin di đ ng. Tìm hi u v CDMA2000. II. Quá trình th c hi n Trong quá trình th c hi n đ tài, nhóm th c hi n đã làm quen, tìm hi u và n m b t đư c khái ni m v các thu t ng chuyên ngành h th ng truy n thông. Nhóm cũng đã đi sâu vào tìm hi u l ch s phát tri n c a m ng thông tin di đ ng cũng như m t s ki n trúc c a m ng thông tin di đ ng. Tìm hi u sâu vào ki n trúc h th ng CDMA2000 cũng như cách th c ho t đ ng c a m ng CDMA2000. B ng phân công công vi c Công vi c Ngư i th c hi n Tìm hi u l ch s phát tri n, c u trúc h th ng T t c các thành viên trong thông tin di đ ng. nhóm Th c hi n ph n c u trúc Layer. Nguy n Kim Long Th c hi n ph n chuy n giao. Nguy n Văn Liêm Th c hi n ph n ho t đ ng thu phát tín hi u. Thái Hoàng H u Ngh Th c hi n ph n đi u khi n công su t. Nguy n Thành Phương Th c hi n ph n hư ng phát tri n. Huỳnh Văn Tưng 3
  4. H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000 B. Tìm hi u v CDMA2000 I. T ng quan v quá trình phát tri n c a h th ng thông tin di đ ng 1. Công ngh tương t OG và 1G Có hai th h trong các công ngh di đ ng đư c coi là tương t . Các công ngh này đư c g i là 0G và 1G. 1G là công ngh di đ ng t ong (cellular) đ u tiên, còn 0G là công ngh di đ ng ti n t ong (pre – cellular). Các thi t b đ u cu i s d ng trong 0G khó có th g i là thi t b di đ ng. Các m u mã đ u tiên r t l n và thư ng đư c g n vào xe ô tô. Sau đó, các thi t b c m tay ra đ i, nhưng 0G b thay th b i th h k ti p, 1G. Khía c nh ch y u phân bi t gi a 0G và 1G là công ngh 1G s d ng m ng t ong (cellullar network). M t m ng t ong là m t m ng t o nên b i m t s các cell. M i cell này đư c ph c v b i m t máy phát c đ nh, thư ng g i là tr m g c. Trên th c t , cũng có m t vài ví d v vi c s d ng m ng t ong trong 0G, nhưng đi u làm nên s khác bi t gi a 1G và 0G là 1G h tr vi c k t n i li n m ch khi di chuy n t cell này sang cell khác. Đi u này có nghĩa là, khi ngư i dùng ra kh i t m ho t đ ng c a m t tr m g c trong khi đang th c hi n cu c g i, n u s d ng công ngh 0G thì ngư i dùng s b ng t k t n i, trong khi s d ng công ngh 1G ngư i dùng s không nh n th y s ng t quãng nào. M t khía c nh khác phân bi t 0G và 1G là các công ngh 0G thư ng là bán song công (có nghĩa là vi c thu và phát âm thanh không x y ra đ ng th i). Vào nh ng năm 1970, các m ng s d ng công ngh 0G b quá t i nghiêm tr ng. M t chu n tương t khác đư c gi i thi u, đó là 1G. Gi ng như 0G, 1G s d ng băng t n vô tuy n UHF. Vi c truy n âm thanh đư c th c hi n mà không có s mã hóa trên giao di n vô tuy n. Đi u này có nghĩa là b t c ai có m t máy quét đơn gi n cũng có th nghe đư c các cu c đi n đàm. Các c g ng c a nhà ch c trách nh m ngăn ch n vi c xâm nh p b t h p pháp này đ u không gi i quy t đư c v n đ . Bên c nh vi c b o v thông tin cá nhân, như c đi m này c a h th ng còn đưa đ n m t v n đ khác. B i vì d li u truy n đư c 4
  5. H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000 g i đi mà không mã hóa, các k thu t b o m t còn thô sơ d dàng l ra cho các hacker. H u h t các công ngh 1G ch có m t d ng b o m t, m t th t c nh n th c h t s c thô sơ. Th t c này bao g m vi c xác nh n hai s : s nh n d ng di đ ng MIN và s thuê bao đi n t ESN. Quá trình xác nh n này di n ra khi m t thi t b di đ ng b t đ u liên l c v i h th ng. Đ u tiên, s đen (blacklist) s đư c ki m tra xem thi t b di đ ng này có b khóa hay không. Ti p theo, m t b n tin đư c g i t i HLR đ thông qua s k t h p c a MIN và ESN. C hai s này đư c truy n không mã hóa qua giao di n vô tuy n. Hacker có th nghe tr m và có th s d ng các s này đ t o ra các b n sao b t h p pháp mà v i chúng, các hacker có th nh n th c thành công dư i d ng m t thuê bao khác. V n đ càng tr nên tr m tr ng khi nhi u nhà cung c p th m chí không th c hi n vi c nh n th c trên các máy di đ ng do vi c thi u h t s chu n hóa và các lý do v hi u su t. Đi u này gây nên vi c s d ng trái phép vô cùng l n trong các m ng di đ ng. 2. Công ngh s 2G và 3G 2.1 2G ( second generation ) M c đánh d u quan tr ng trong quá trình phát tri n c a các công ngh di đ ng là s ra đ i c a x lý tín hi u s DSP. Nh có DSP, ch t lư ng tho i đư c c i ti n đáng k vì thông tin s không b nh hư ng b i méo. Thêm vào đó, d i ph có th đư c s d ng m t cách hi u qu hơn h n nh có các k thu t h p kênh. B i vì các k thu t tương t s d ng FDMA, ch có m t ngư i dùng có th s d ng m t t n s xác đ nh t i b t kỳ th i gian nào trong m t cell. V i công ngh 2G, v n đ này đư c gi i quy t b ng cách s d ng TDMA và CDMA. Các k thu t này cho phép nhi u ngư i dùng chia s cùng m t t n s . C u trúc b o m t cũng có nh ng bư c c i ti n đáng k . Có hai chu n chính trong 2G: GSM và cdmaOne. C hai chu n này đ u s d ng k thu t đòi h i – đáp ng (challenge – response) đ nh n di n ngư i dùng. Khi th c hi n cu c g i, thi t b di đ ng c n tính toán m t đáp ng cho đòi h i (dư i d ng m t s ng u nhiên) đư c g i b i m ng. Đáp ng này đư c tính toán s d ng m t 5
  6. H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000 khóa bí m t duy nh t đư c lưu trên thi t b di đ ng đó. Đáp ng này sau đó có th đư c xác nh n b i m ng, vì nó cũng lưu tr khóa bí m t trùng v i khóa lưu t i thi t b di đ ng c a ngư i dùng. Khóa này sau đó có th s d ng đ thi t l p vi c mã hóa trên đư ng truy n qua giao di n vô tuy n. Nhìn l i nh ng v n đ đ i v i th h tương t , có th k t lu n r ng ít nh t v m t lý thuy t nh ng v n đ này đã đư c gi i quy t. Vi c truy n d n đã đư c mã hóa đ b o v thông tin cá nhân ngư i dùng và s tin c y, m t phương pháp nh n th c t t hơn đư c s d ng. Trên th c t , l i có m t s v n đ n y sinh. Đ u tiên, các chu n này có th tin c y đư c, v m t m t nào đó, d a trên s khó hi u c a các thu t toán c a nó. Theo th i gian, bí m t v các thu t toán này rò r , có th d dàng ch ng minh r ng các thu t toán này tr nên y u t. Th hai, các chu n này có nhi u khuy t đi m v m t giao th c có th s d ng đ nh n th c b t h p pháp m t máy di đ ng l u. M t như c đi m n a là vi c thi u h t trong b o v s toàn v n. Khi m t thi t b di đ ng đư c nh n th c, nhưng không ph i trong m ng, m t tr m g c gi có th s d ng đ nh n vi c nh n th c d li u t m t thuê bao không rõ ngu n g c. 2.2 3G ( third generation ) Thông tin di đ ng th h hai m c dù s d ng công ngh s nhưng vì là h th ng băng h p và đư c xây d ng d a trên cơ ch chuy n m ch kênh nên không đáp ng đư c nhu c u c a các d ch v m i, thêm vào đó là có quá nhi u tiêu chu n khác nhau, làm cho vi c di chuy n c a thuê bao gi a các qu c gia này v i các qu c gia khác g p nhi u khó khăn. Chính vì l đó mà các t ch c vi n thông trên th gi i th y c n thi t ph i t p h p l i và đ ra phương án ph i có m t tiêu chu n th ng nh t chung đ các h th ng vi n thông di đ ng tương lai v a đáp ng đư c các yêu c u c a th i đ i m i, v a mang tính th ng nh t chung cho các h th ng. K t qu là IMT – 2000 do ITU – R xây d ng đã ra đ i nh m đáp ng các yêu c u đó. IMT – 2000 m r ng đáng k kh năng cung c p d ch v và cho phép nhi u phương ti n thông tin có th cùng ho t đ ng, t các phương ti n truy n th ng cho đ n các phương ti n hi n đ i và các phương ti n 6
  7. H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000 truy n thông đã có trong tương lai. Vào năm 1999, ITU thông qua năm giao di n vô tuy n s d ng IMT – 2000. Đó là các giao di n: IMT – DS (Direct Spead) – Tr i ph tr c ti p: còn đư c bi t đ n v i tên WCDMA hay UTRA – FDD và đư c s d ng trong UMTS. IMT – MC (Multi Carrier) – Đa sóng mang: còn đư c g i là CDMA2000. IMT – TD (Time Division) – Phân chia theo th i gian: bao g m TD – CDMA và TD – SCDMA, c hai đ u đư c chu n hóa đ s d ng trong UMTS. IMT – SC (Single Carrier) – Đơn sóng mang: còn đư c g i là UWC – 136 ho c EDGE. IMT – FT (Frequency Time): còn đư c g i là DECT. Trong năm giao di n này, IMT – DS (hay UMTS) và IMT – MC (hay CDMA2000) đư c coi là hai chu n chính. UMTS đư c phát tri n châu Âu và là th h sau c a GSM. CDMA2000 là th h sau c a cdmaOne và đư c phát tri n M . Hình 1: Quá trình phát tri n t công ngh 2G lên 3G. II. T ng quan v m ng thông tin di đ ng 3G 1. Gi i thi u 7
  8. H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000 3G là thu t ng dùng đ ch các h th ng thông tin di đ ng th h th 3 (Third Generation). 3G (third generation technology) là tiêu chu n truy n thông di đ ng băng thông r ng th h th 3 tuân th theo các ch đ nh trong IMT-2000 c a ITU (T ch c vi n thông th gi i). Chu n 3G cho phép truy n không dây d li u tho i và phi tho i (g i email, hình nh, video...). 2. M t s yêu c u c a m ng thông tin di đ ng 3G H th ng thông tin di đ ng ba xây d ng trên tiêu chu n IMT-2000. V i các tiêu chu n sau: S d ng d i t n quy đ nh Qu c T : ♦ Đư ng lên : 1885 – 2025 MHZ . ♦ Đư ng xu ng :2110 – 2200 MHZ . Là h th ng thông tin di đ ng toàn c u cho các lo i hình thông tin vô tuy n. ♦ Tích h p các m ng thông tin vô tuy n và h u tuy n . ♦ Tương tác v i m i lo i d ch v vi n thông . S d ng đư c trong các môi trư ng khác nhau : ♦ Công s , ngoài đư ng , v tinh ….. Có th h tr đư c các d ch v khác: ♦ Môi trư ng o . ♦ Đ m b o các d ch v đa phương ti n . ♦ D dàng h tr các d ch v m i ra . III. L trình phát tri n lên CDMA2000 t CDMAONE 1. Các giai đo n phát tri n M t trong nh ng m c đích c a chu n 3G là tăng cư ng s phát tri n c a h th ng 2G hi n t i, t n d ng t i đa cơ s h t ng hi n có. CDMA2000 là h th ng 3G phát tri n t h th ng CDMA hi n t i B c M là cdmaOne. Chu n đư c quy đ nh cho CDMA2000 bao g m 2 giai đo n: 1xRTT và 3xRTT. 1xRTT đư c coi là giai đo n I c a CDMA2000 3G và 3xRTT là giai đo n II c a CDMA2000 3G. 8
  9. H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000 Giai đo n th nh t đư c đ nh nghĩa là chu n có tên 1xRTT. Đư c hoàn t t vào tháng 7 năm 1999, giai đo n này c a CDMA2000 mang tên là chu n TIA theo IS-2000 và mang tên là chu n MC-1X theo ITU. 1xRTT cung c p g p đôi dung lư ng tho i và th i gian ch so v i IS-95, và cho phép t c đ d li u lên t i 384 Kbps (theo lý thuy t). Nó ho t đ ng kênh 1.25 MHz. Giai đo n th hai c a CDMA2000 là 3xRTT k t h p ch t ch các kh năng c a 1xRTT, có t c đ d li u lên t i 2Mbps (theo lý thuy t), h tr t t c các lo i kênh (5 MHz, 10 MHz, vv...). 2. 1xEV: 1xEV – DO và 1xEV – DV 1xEV là bư c phát tri n k ti p c a 1x. N d a trên công ngh t c đ d li u cao Qualcomm HDR. Các xu hư ng d n đ n s ra đ i c a 1xEV là: Trong trình t phát tri n c a CDMA2000 1x, kh năng d li u t c đ cao đ h tr các d ch v d a trên n n Internet hi n t i và trong tương lai s tr nên h t s c quan tr ng. D i ph s tr thành m t tài nguyên khan hi m, làm cho h th ng 1.25 MHz tr nên h p d n hơn nhi u so v i h th ng 5 MHz (3x), ch c n đ t đư c hi u su t tương đương. Nh ng nhà khai thác và ngư i dùng s đư c l i t nh ng h th ng này thông qua: ♦ T c đ cao và dung lư ng cao c a h th ng truy n d n d li u gói. ♦ Hi u qu s d ng d i ph cao hơn cho chuy n m ch gói. ♦ Tho i v i hi u qu s d ng d i ph cao hơn. ♦ S nâng c p và linh ho t c a h th ng CDMA2000 1x t t hơn nhi u so v i h th ng 3x trong vi c phát tri n lên t h th ng 2G hi n t i. 9
  10. H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000 ♦ H th ng CDMA2000 1x t i thi u hóa tác đ ng trên các thi t b trong vùng t bào và các thi t b c m tay trong vi c cung c p các d ch v d li u gói t c đ cao. Đ đ t đư c các yêu c u c a nhà khai thác CDMA2000 trong vi c tri n khai các d ch v d li u gói t c đ cao trong sóng mang 1.25 MHz, 1xEV s đư c đ nh nghĩa trong hai giai đo n: Giai đo n 1: T i ưu hóa h th ng cho các d ch v d li u gói t c đ cao, không th i gian th c.D ch v d li u gói t c đ cao ho t đ ng trên m t sóng mang. N u thuê bao c n tho i ho c các d ch v th i gian th c khác, h th ng 1xEV s s d ng CDMA2000 1x đ th c thi d ch v đó. M c đích là nh m làm cho ho t đ ng d hi u đ i v i ngư i dùng. Giai đo n 2: H th ng đ ng th i h tr d li u gói t c đ cao và d ch v th i gian th c. Trong cách ti p c n tích h p, m c đích là đ tích h p kh năng c a giai đo n m t trên cùng m t sóng mang, trong khi v n còn kh năng duy trì d ch v d li u gói trên m t sóng mang riêng bi t. 2.1 1xEV – DO 1xEV-DO là m t chu n trong h các tiêu chu n vô tuy n c a CDMA2000 1x. EV-DO là vi t t t c a “EVolution, Data-Only" (g n đây đư c s a thành “Evolution, Data Optimized”). 1xEV-DO cung c p t c đ d li u nhanh g p 10 l n so v i 1xRTT, công ngh d li u trư c đó c a m ng CDMA. Không gi ng như các chu n 1x khác, 1xEV-DO ch dành cho d li u, không dùng cho tho i. Nó yêu c u m t kho ng ph dành riêng, tách bi t v i m ng tho i s d ng các chu n như 1xRTT. Có hai phiên b n c a 1xEV-DO: "Release 0" và "Revision A". Release 0 là phiên b n nguyên th y, và là phiên b n đư c tri n khai r ng rãi đ u tiên. Release 0 cung c p t c đ d li u lên t i 2.4 Mbps, trung bình là 300-600 kbps trong th c t . T c đ này nhanh 10
  11. H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000 hơn r t nhi u so v i t c đ 50-80 kbps cung c p b i 1xRTT. T c đ d li u c a Release 0 tương đ ng v i t c đ d li u c a 1xEV-DV Revision C. Revision A tích h p h u h t công ngh d li u t 1xEV-DV Revision D, và c i thi n ng m ng m. Nh ng nâng cao này cho phép các tính năng như VoIP và tho i video. M c dù EV-DO v nguyên b n không có kh năng tho i, Revision A đ nhanh đ cung c p công ngh VoIP t i m c đ d ch v b ng ho c t t hơn so v i công ngh tho i 1xRTT. Đây có th là con đư ng phát tri n c a CDMA n u s phát tri n c a 1xEV-DV v n b ng ng tr . 1xEV-DO đư c d a trên công ngh d li u t c đ cao HDR ho c d li u gói t c đ cao HRPD, phát tri n b i Qualcomm. Chu n qu c t g i là IS-856. 2.2 1xEV – DV 1xEV-DV là m t chu n trong h các tiêu chu n vô tuy n c a CDMA2000 1x. EV-DV là vi t t t c a “Evolution, Data and Voice”. 1xEV-DV k t h p c công ngh t c đ cao HDR t 1xEV-DO v i chu n 1xRTT đư c tri n khai r ng rãi. Nó tích h p li n m ch v i 1xRTT, cung c p kh năng tương thích v i các h th ng cũ và đ ng th i c tho i và d li u. Có hai phiên b n c a 1xEV-DV: "Revision C" và "Revision D" Revision C cung c p t c đ d li u cao ch cho chi u xuôi, có nghĩa là t c đ download s nhanh hơn. Chi u ngư c gi ng như chu n 1xRTT. Revision D cung c p t c đ d li u cao cho c hai chi u, lý tư ng cho các ng d ng như h i tho i video và t i lên các file dung lư ng l n. Revision D cũng tích h p vi c nh n d ng thi t b di đ ng MEID.S phát tri n 1xEV-DV đang b ch ng l i, b c n tr b i 1xEV- DO Revision A và công ngh VoIP. 11
  12. H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000 IV. Công ngh CDMA2000 1. Gi i thi u v m ng thông tin di đ ng CDMA2000 M t trong 2 chu n 3G quan tr ng là CDMA2000, là th h k ti p c a các chu n 2G CDMA và IS-95. Các đ xu t c a CDMA2000 n m bên ngoài khuôn kh GSM t i M , Nh t B n và Hàn Qu c. CDMA2000 đư c qu n lý b i 3GPP2, là t ch c đ c l p v i 3GPP. Có nhi u công ngh truy n thông khác nhau đư c s d ng trong CDMA2000 bao g m 1xRTT, CDMA2000-1xEV-DO và 1xEV-DV. CDMA 2000 cung c p t c đ d liêu t 144 kbit/s t i trên 3 Mbit/s. Chu n này đã đư c ch p nh n b i ITU. 2. Tính năng 2.1 Lo i lưu lư ng CDMA2000, cũng như các công ngh 3G khác, h tr các lo i lưu lư ng sau ( t c đ d li u t 9.6 kbps đ n 2 Mbps). Tho i truy n th ng và VoIP. Các d ch v d li u. ♦ D li u gói: Các d ch v này d a trên n n IP v i giao th c TCP ho c UDP t i l p giao v n. N m trong lo i này là các ng d ng Internet, các d ch v đa phương ti n lo i H.323 vv... ♦ D li u băng r ng mô ph ng kênh (circuit-emulated broadband data): ví d như fax, truy c p dial-up không đ ng b , các d ch v đa phương ti n lo i H.321 nơi mà audio, video, d li u, đi u khi n và ch th đư c truy n trên mô ph ng kênh qua ATM... SMS ( Short Messaging Service). D ch v báo hi u. H th ng 3G đư c d ki n cho các môi trư ng trong nhà và ngoài tr i, các ng d ng b hành ho c trên xe c , và các môi trư ng c đ nh như t ng đài n i 12
  13. H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000 h t vô tuy n (wireless local loop). Kích c t bào t vài ch c mét (nh hơn 50 m đ i v i picocell) t i vài ch c km (hơn 35 km cho các t bào c l n). 2.2 Đ r ng băng H th ng CDMA2000 có th ho t đ ng các đ r ng băng khác nhau v i m t ho c nhi u sóng mang. Trong h th ng đa sóng mang, các sóng mang c nh nhau ph i cách nhau ít nh t 1.25 MHz. Trong h th ng đa sóng mang th c s , m i sóng mang thư ng có đ r ng băng 1.25 MHz và đư c phân bi t v i sóng mang IS-95 b ng mã tr c giao. Tuy nhiên, khi ba sóng mang đư c s d ng trong h th ng đa sóng mang, băng thông yêu c u là 5 MHz. Đ cung c p các d ch v d li u t c đ cao, m t kênh đơn có th có đ r ng băng danh đ nh là 5 MHz v i t c đ chip 3.6864 Mcps ( = 3 x 1.22887 Mc/s). Băng thông BW trong hình 4, ngoài m t đ công su t có th b qua, tùy thu c vào b l c t o d ng t i băng g c. N u b l c cosine tăng đư c s d ng, BW = Rc(1 + α), trong đó Rc là t c đ chip và α là th a s c t lăn (rolloff factor). N u α = 0.25, BW = 4.6 MHz, và do đó d i b o v G = 200 kHz. Rõ ràng, m t l i th c a băng thông r ng hơn là nó cung c p nhi u đư ng hơn đ có th s d ng trong b thu đa đư ng đ tăng cư ng ho t đ ng c a h th ng. Hình 2: Đ r ng băng trong CDMA2000. 13
  14. H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000 2.3 Ch t lư ng d ch v QoS ( quality of service ) B tc lúc nào, đa ng d ng cũng có th ch y trên m t tr m di đ ng MS. Ngư i dùng có th yêu c u ch t lư ng d ch v tùy theo ng d ng, và m ng đư c mong đ i là s đ m b o ch t lư ng yêu c u mà không có s sút gi m đáng k trong QoS đã quy ư c v i khách hàng. 2.4 Các d ch v d li u gói CDMA2000 h tr các d ch v d li u gói. T lúc kh i đ u, n u có m t gói đ g i, ngư i dùng c g ng thi t l p các kênh đi u khi n dùng chung và dùng riêng s d ng phương th c đa truy c p phân khe Aloha. Trong phương th c này, m t xung nh p tham chi u đư c s d ng đ t o ra m t dãy các khe th i gian có đ dài b ng nhau. Khi ngư i dùng có m t gói c n g i, nó có th b t đ u truy n, nhưng ch t i lúc b t đ u c a m t khe th i gian ch không ph i t i kho ng th i gian b t kỳ lúc nào. Lưu ý r ng m c dù ngư i dùng đư c đ ng b hóa nh xung nh p tham chi u, có m t vài xác su t r ng có th có hai ngư i dùng ho c nhi u hơn có th b t đ u truy n t i cùng m t th i đi m. Khi các kênh này đư c thi t l p, ngư i dùng có th g i các gói tin thông qua kênh đi u khi n dùng riêng, và có th yêu c u m t kênh lưu lư ng ho c m t đ r ng băng thích h p. M t khi kênh lưu lư ng đã đư c c p, ngư i dùng truy n gói tin, vi c b o trì s đ ng b hóa và đi u khi n công su t là c n thi t, và vi c gi i phóng kênh lưu lư ng ngay sau khi truy n xong ho c sau m t kho ng th i gian nh t đ nh. N u không còn gói nào đ g i, kênh đi u khi n dùng riêng cũng đư c gi i phóng sau m t kho ng th i gian, nhưng k t n i l p m ng và l p liên k t v n đư c duy trì trong m t kho ng th i gian đ n u có gói m i đ n thì v n s đư c truy n mà không b m t th i gian thi t l p kênh. T i cu i kho ng th i gian đó, các gói ng n và không thư ng xuyên s đư c g i qua m t kênh đi u khi n dùng chung. Ngư i dùng có th ng t k t n i t i th i đi m đó, ho c ti p t c trong tr ng thái đó vô h n, ho c tái thi t l p kênh đi u khi n dùng riêng và kênh lưu lư ng n u có các gói l n ho c thư ng xuyên c n g i. 14
  15. H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000 3. Ki n trúc m ng thông tin di đ ng CDMA2000 Hình 3: Ki n trúc cơ b n c a m ng CDMA2000. 3.1 Các thành ph n c a h th ng Tr m di đ ng MS( Mobile Station): là thi t b cho ngư i s d ng truy c p vào m ng. MS có th là đi n tho i c m tay, máy tính… Tr m thu phát g c BTS( Base Transceiver Station): ch u trách nhi m c p phát các tài nguyên cho các thuê bao. BTS ch a các thi t b thu phát vô tuy n, nó là giao di n gi a m ng CDMA2000 và thi t b c a ngư i s d ng UE (User Equipment). B đi u khi n tr m g c BSC( Base Station Controller): có nhi m v đi u khi n các BTS g n v i nó và đ nh tuy n các gói đ n và đi t 15
  16. H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000 PSDN. Ngoài ra, BSC còn làm nhi m v đi u khi n/qu n lý chuy n giao. Trung tâm chuy n m ch di đ ng MSC(Mobile Switching Centre): th c hi n vai trò c a chuy n m ch trung tâm, thi t l p và đ nh tuy n cu c g i, thu th p thông tin tính cư c, qu n lý di đ ng, g i cu c g i t i PSTN/Internet. B ghi đ nh v thư ng trú HLR (Home Location Register): là cơ s d li u lưu thông tin v thuê bao. B ghi đ nh v vãng lai VLR (Visitor Location Register): là cơ s d li u lưu thông tin thuê bao đang ho t đ ng trên m t MSC nh t đ nh. Trung tâm nh n th c AC (Authentication Centre): xác nh n thuê bao trư c khi cho phép cung c p d ch v cho thuê bao đó. IWF (Interworking Function): cho phép các d ch v d li u chuy n m ch kênh. Nút d ch v d li u gói PDSN (Packet Data Service Node): ch có m ng 3G, cung c p các d ch v d li u chuy n m ch gói. Trung tâm nh n th c, trao quy n và thanh toán AAA (Authentication, Authorization, and Accounting): là m t server cung c p các d ch v nh n th c, trao quy n và thanh toán cho PSDN, l n lư t chuy n các d ch v k t n i v i m ng d li u gói cho ngư i dùng di đ ng. 3.2 Các giao th c s d ng Trong c u trúc m ng CDMA2000 trên, có các giao di n gi a các thành ph n m ng đư c thêm vào đ cung c p các d ch v d li u chuy n m ch gói. Vi c đ nh nghĩa các giao di n này thư ng đư c quy đ nh b i các chu n. M t s chu n quan tr ng là: IS-2000: Các chu n này quy đ nh giao di n không trung gi a MS và BSC trong m ng CDMA2000. 16
  17. H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000 IS-2001: Đây là phiên b n 3G c a IOS (InterOperability Specification), là chu n đ nh nghĩa giao di n gi a BSC và PDSN. Nó cũng đ nh nghĩa giao di n gi a BSC và MSC, cũng như giao di n gi a các BSC v i nhau nh m qu n lý di đ ng. IS-41: Chu n này, đã s d ng m ng 2G, cũng v n đư c s d ng m ng 3G. Nó đ nh nghĩa giao di n gi a MSC, HLR, VLR, và AC, cũng như giao di n gi a các MSC v i nhau. 3.3 Simple internet protocol ( Simple IP ) Simple IP là 1 giao th c truy n nh n gói d li u đơn gi n. Hình 4: M t gói d li u đư c trao đ i gi a MS và server. N u m t MS có đ a ch IP là M,và server có đ a ch IP là S thì d li u đư c trao đ i gi a MS và server.Khi đi t MS đ n server,gói d li u có đ a ch ngu n là M và đ a ch đích là S.Và ngư c l i,khi đi t server đ n MS,gói d li u có đ a ch ngu n là S,đ a ch đích là M. 17
  18. H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000 Như c đi m:Khi MS di chuy n sang m t PSDN khác thì có x y ra s chuy n giao (handoff) gi a các BSC ho c gi a các MSC nhưng k t n i s b ng t. 3.4 Mobile internet protocol ( Mobile IP ) Đây là m t giao th c truy n nh n d li u đ ng. Ch c năng:Duy trì k t n i khi MS di chuy n t PSDN này sang m t PSDN khác. Hình 5: Gói d li u đư c g i và nh n khi MS di chuy n. Xu t hi n thêm 2 thành ph n m i là home agent (HA) và foreign agent (FA): Home agent (HA):Xác đ nh PSDN mà MS di chuy n t i và g i nh ng gói d li u đ n foreign agent. Foreign agent (FA):Nh n các gói d li u t MS’HA và g i cho MS t i th i đi m hi n t i. Khi MS di chuy n t home PSDN đ n foreign PSDN,gói d li u do MS g i v n đ n đư c server vì gói d li u này mang đ a ch đ n là S.Ngư c l i,khi 18
  19. H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000 server g i xu ng MS thì server v n l y đ a ch là M.Do đó gói d li u đư c g i t i HA,và HA có nhi m v g i t i FA.Cu i cùng FA s g i cho MS. Mobile IP có thêm 2 ch c năng m i là : MS’registration with the FA :Khi m t MS di chuy n t i 1 PSDN khác thì MS ph i đăng kí v i FA.Foreign agent s t o ra m t đ a ch t m th i T. FA’registration with the HA :Sau khi FA t o ra đ a ch T,FA c n đăng kí đ a ch này t i MS’HA. T đó đ m b o HA g i gói d li u đúng cho MS. 4. Các l p chính trong CDMA2000 Hình 6: Các l p chính trong m ng CDMA2000. 19
  20. H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000 4.1 L p v t lý 4.1.1 Gi i thi u L p v t lý ch u trách nhi m phát và thu các bit thông qua phương ti n v t lý. Vì phương ti n v t lý trong trư ng h p này là không trung, nên l p v t lý ph i chuy n đ i bit sang d ng sóng (đi u ch ) đ cho phép truy n qua không trung. Bên c nh vi c đi u ch , l p v t lý còn th c hi n các ch c năng mã hóa đ th c hi n các ch c năng đi u khi n l i t i m c bit và m c khung. 4.1.2 Kênh xuôi Các kênh xuôi trong CDMA2000 chia làm kênh báo hi u và kênh ngư i dùng.Kênh báo hi u mang thông tin đi u khi n.Kênh ngư i dùng mang d li u. Kênh xuôi trong CDMA2000 Kênh Kênh F-PCH (Paging Channel) báo hi u dùng F-QPCH (Quick Paging Channel) chung F-CCCH (Forward Common Control Channel) F-BCCH (Broadcast Control Channel) F-CACH (Common Assignment Channel) F-CPCCH (Common Power Control Channel) F-SYNCH (Sync Channel) F-PICH (Forward Hoa tiêu Channel) F-TDPICH (Transmit Diversity Hoa tiêu Channel) F-APICH (Auxiliary Hoa tiêu Channel) F-ATDPICH (Auxiliary Transmit Diversity Hoa tiêu Channel) 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản