intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Đồ án tốt nghiệp đại học: Nghiên cứu mạng 3G Vinaphone

Chia sẻ: Huỳnh Thị Thùy Dương | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:92

267
lượt xem
59
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án tốt nghiệp đại học "Nghiên cứu mạng 3G Vinaphone" có kết cấu nội dung gồm 5 chương, nội dung đồ án trình bày tổng quan về mạng thông tin di động, hướng phát triển và cấu trúc hệ thống 3G, triển khai lắp đặt các node B/3G Vinaphone, giới thiệu dịch vụ và chất lượng Vinaphone 3G,... Với các bạn chuyên ngành Điện - Điện tử - Viễn thông thì đây là tài liệu tham khảo hữu ích.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp đại học: Nghiên cứu mạng 3G Vinaphone

  1. _____________ ĐỒ ÁN  TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỬ ­ VIỄN THÔNG HỆ ĐẠI HỌC VỪA LÀM VỪA HỌC  NIÊN KHÓA: 2006­2011 Đề tài: NGHIÊN CỨU MẠNG 3G VINAPHONE Mã số đề tài: 11406060001  Sinh viên thực hiện:    PHAN ĐÌNH THÁI  ANH MSSV:                          406060001 Lớp:                              Đ06VTC1 Giáo viên hướng dẫn: LÊ CHU KHẨN TP.HCM ­ 2011
  2. 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 NIÊN KHÓA: 2006­2011 Đề tài: NGHIÊN CỨU MẠNG 3G VINAPHONE Mã số đề tài: 11406060001  NỘI DUNG: ­ 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
  3. MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG LỜI MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG I:TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 2 1.1.  TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG. 2 1.1.1.  Thế hệ thứ nhất ­ 1G (First­Genaration) 2 1.1.2.  Thế hệ thứ hai – 2G (Second­Generation) 3 1.1.3.  Thế hệ thứ ba – 3G (Third Generation) 5 1.2. MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG VIỆT NAM 6 1.3. CẤU TRÚC CHUNG CỦA HỆ THÔNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 6 1.3.1. Hệ thống con chuyển mạch ( SS – Switching Subsystem ) 7 1.3.1.1. GMSC (Gate Mobile Service Switching Center – Trung  8 tâm chuyển mạch dịch vụ di động cổng ) 1.3.1.2. MSC (Mobile Service Switching Center – Trung tâm  9 chuyển mạch dịch vụ di động ) 1.3.1.3. HLR (Home Location Register –  Bộ thanh ghi định vị  9 thường trú) 1.3.1.4. VLR (Visitor Location Register –  Bộ thanh ghi định  9 vị tạm trú) 1.3.1.5. AuC ( Authentication Center – Quản lý thuê bao và  9                                  trung tâm nhận thực) 1.3.1.6. EIR ( Equipment Identification Register – Quản lý thiết  9 bị di động ) 1.3.2. Hệ thống trạm con gốc BSS: 10 1.3.2.1. BTS ( Base Transceiver Station – Trạm thu phát gốc ) 10 1.3.2.2.   BSC   (   Base   Station   Controller   –   Bộ   điều   khiển   trạm   10 gốc ) 1.3.2.3. MS ( Mobile Station – Trạm di động ) 10 1.3.3. Hệ thống con khai thác ( OSS – Operation System Sub ): 10 1.3.3.1.  Khai thác và bảo dưỡng mạng 11 1.3.3.2. Quản lý thuê bao 11 1.3.3.3. Quản lý thiết bị di động 11 KẾT LUẬN CHƯƠNG I 12 CHƯƠNG II: HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 3G 13 2.1. QÚA TRÌNH PHÁT TRIỂN LÊN 3G 13
  4. 1.2.1. Hướng phát triển lên 3G sử dụng công nghệ WCDMA 14 1.2.2. Hướng phát triển lên 3G sử dụng công nghệ CDMA 200 15 2.2. MẠNG UMTS 3G 16 2.2.1. Giới thiệu tiêu chuẩn 3GPP 16 2.2.2. Định hướng công nghệ & dịch vụ do 3GPP quy định áp dụng cho  16 mạng Vinaphone 2.2.3. Cấu trúc hệ thống vô tuyến UMTS 16 2.2.3.1. Node B 17 2.2.3.2. RNC 18 2.2.3.3. Các giao diện mở cơ bản của UMTS 18 2.3. CÁC CHỨC NĂNG TRONG QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÔ TUYẾN 18 2.3.1. Điều khiển công suất 19 2.3.2. Điều khiển chuyển giao 19 2.3.2.1. Chuyển giao trong cùng tần số. 19 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 2.3.3. Điều khiển thu nạp 20 2.3.3. Điều khiển tắc nghẽn 21 KẾT LUẬN CHƯƠNG II 21 CHƯƠNG II: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE 22 3.1.  SỰ RA ĐỜI VINAPHONE 3G 22 3.2.   KẾ   HOẠCH   VÀ   DỰ   ĐỊNH   TRIỂN   KHAI   NODE   B/3G   –   MẠNG   22 VINAPHONE 3.2.1. Mở rộng vùng phủ sóng mạng 3G:  22 3.2.2. Công nghệ lựa chọn 24 3.2.3. Quy mô mạng lưới 25 3.2.4. Quy mô triển khai 26 3.2.5. Các mô hình triển khai 26 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  28 trung. 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   31 trạm 3G (NodeB). 3. 3. CẤU HÌNH LẮP ĐẶT NODE B/3G CỦA TRUNG TÂM DỊCH VỤ VIỄN   35 THÔNG KHU VỰC III (VNP3)  TẠI  VNPT  ĐĂKLĂK – ĐĂKNÔNG. 3.3.1. Giới thiệu chung về VNP3 35 3.3.2. Cấu hình Node B/3G triển khai tại VNPT ĐăkLăk ­  ĐăkNông 36 3.3.2.1. Tổng quan về  mạng SDH, FTTx và MAN­E tại VNPT   36 ĐăkLăk – ĐăkNông 3.3.2.2.   Cấu   hình   đấu   nối   các   Node   B/3G   Vinaphone   lên   hệ  38
  5. thống  truyền dẫn của VNPT ĐăkLăk – ĐăkNông 3.3.2.3. Hình  ảnh thực tế  các Node B/3G   của hãng ZTE được   39 lắp đặt chung hạ tầng mạng  BTS 2G: KẾT LUẬN CHƯƠNG III 44 CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU DỊCH VỤ  VÀ CHẤT LƯỢNG VINAPHONE  45 3G 4.1. GIỚI THIỆU DỊCH VỤ VINAPHONE 3G 45 4.1.1. Các dịch vụ triển khai trên nền công nghệ 3G 45 4.1.2. Các dịch vụ 3G do Vinaphone cung cấp 45 4.1.2.1. Mobile Internet: 46 4.1.2.2. Mobile Camera 48 4.1.2.3.  Mobile TV 49 4.1.2.4. Mobile Broadband 51 4.1.2.5. Video Call 52 4.1.2.6. 3G Portal 53 4.2. Chất lượng dịch vụ 3G Vinaphone 53 4.2.1. Khái niệm chất lượng dịch vụ 53 4.2.2.  Các thông số đánh giá chất lượng mạng: 54 4.2.3. Đánh giá chất lượng dịch vụ Vinaphone 3G 54 KẾT LUẬN CHƯƠNG IV 57 CHƯƠNG V: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ ĐẦU TƯ 3G TẠI 58  VNPT ĐĂKLĂK­ ĐĂKNÔNG 5.1. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CƠ SỞ HẠ TẦNG MẠNG VINAPHOE 3G   58 TẠI VNPT ĐĂKLĂK – ĐĂKNÔNG. 5.1.1. Giới thiệu về VNPT Đăklăk – ĐăkNông 58 5.1.2. Các giai đoạn triển khai hạ tầng mạng 3G. 58 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  59 TẠI VNPT ĐĂKLĂK – ĐĂKNÔNG. 5.2.1. Đánh giá xu hướng đầu tư 59 5.2.2.   Mức tăng trưởng thuê bao của VinaPhone tại Đăk Lăk – Đăk   60 Nông      5.2.3. Tình hình phát triển thuê bao 3G và đánh giá sự tăng trưởng dịch vụ. 62 5.2.4. Đánh giá hiệu quả đầu tư: 63 5.2.4.1. Các căn cứ số liệu: 63 5.2.4.2. Đánh giá các chỉ tiêu thực hiện: 63 KẾT LUẬN CHƯƠNG V 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO
  6. DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Sự phân bố tần số trong hệ thống GSM 3 Hình 1.2 Mô tả cấu trúc chung của hệ thống thông tin di độn 7 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 2.3 Quá trình phát triển lên 3G theo nhánh CDMA 2000 15 Hình 2.4 Cấu trúc tổng thể hệ thống UMTS/GSM. 17 Hình 2.5 Sự so sánh giữa chuyển giao cứng và chuyển giao mềm.     19 Hình 3.1 : 1 mô hình mạng 3G đơn giản cho Vinaphone 27 Hình 3.2: Mô hình lắp đặt hệ  thống NodeB/3G dạng phân tán – Phần trong  28 nhà Hình 3.3. Mô hình lắp đặt hệ  thống NodeB/3G dạng phân tán – Phần ngoài  29 trời Hình 3.4: Mô hình các vật liệu lắp đặt cho VNP, RBS phân tán. 30 Hình 3.5:  Mô tả thiết bị 3G dùng chung cơ sở hạ tầng 2G  31 Hình 3.6: Phương án sử dụng anten 32 Hình 3.7: Hệ thống anten WCDMA lắp co­sited với hệ thống GSM. 33 Hình 3.8:  Mô tả khái quát việc dùng chung feeder 33 Hình 3.9: Mô tả dùng chung thiết bị nguồn 34 Hình 3.10: Mô tả 2G& 3G dùng chung nhà trạm. 35 Hình 3.11. Cấu mạng truyền dẫn SDH theo cấu hình Ring  36 Hình 3.12: Mô hình kết nối hệ thống FTTx 37 Hình 3.13: Cấu trúc mạng MAN­E tại ĐăkLăk ­ ĐăkNông 37 Hình 3.13: Sơ đồ các phương án đấu nối  Node B/3G  lê Core Network 38 Hình 3.14: Hình ảnh bố trí lắp đặt các thiết bị Node B/3G chung hạ tầng BTS   39
  7. 2G Hình 3.15: Hình ảnh thiết bị  Maint Unit  của hãng ZTE 40 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 3.18 Hình ảnh thiết bị  3G  lắp đặt trên  cột  BTS 2G 43 Hình 4.1 Mô tả kết nối hệ thống dịch vụ Mobile Internet 47 Hình 4.2. Mô tả kết nối hệ thống dịch vụ Mobile Cammera 48 Hình 4.3:  Mô tả kết nối hệ thống dịch vụ Mobile TV 50 Hình 4.4 Mô tả kết nối hệ thống dịch vụ Mobile Broadband 51 Hình 4.5:  Mô tả kết nối hệ thống dịch vụ Video Call 52 Hình 5.1. Biểu đồ hạ tầng di dộng Vinaphone qua các giai đoạn triển khai tại  59 VNPT ĐăkLăk ­ ĐăkNông Hình 5.2. Biểu đồ  đánh giá  xu hướng đầu tư  Node B/3G Vinaphone qua các  60 năm  tại VNPT ĐăkLăk ­ ĐăkNông Hình  5.3.  Biểu  đồ    thuê  bao  Vinaphone  qua  các  năm   tại VNPT  ĐăkLăk ­  61 ĐăkNông Hình   5.4.   Biểu   đồ   tăng   trưởng   thuê   bao   Vinaphone     tại   VNPT   ĐăkLăk   ­  61 ĐăkNông Hình 5.5. Biểu đồ phát triển  thuê bao Vinaphone 3G qua các năm  62  tại VNPT ĐăkLăk ­ ĐăkNông Hình 5.6. Biểu đồ tỷ trọng sử dụng các dịch vụ Vinaphone 3G  62  tại VNPT ĐăkLăk – ĐăkNông
  8. DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1  Các thông số của một vài hệ thống thông tin di động 3 Bảng 3.1: Dự kiến triển khai vùng phủ sóng 3G của Vinaphone 22 Bảng 3.2: Kế hoạch triển khai kỹ thuật công nghệ 25 Bảng 3.3:  Quy mô mạng lưới 3G trong 15 năm 25 Bảng 3.4 : Quy mô theo diện tích và vùng phủ sóng 26 Bảng 4.1. Bảng giá cước dịch vụ Mobile Internet Vinaphone 48 Bảng 4.2: Bảng giá cước dịch vụ Mobile Cammera 49 Bảng 4.3: Bảng giá cước dịch vụ Mobile TV 51 Bảng 4.4: Bảng giá cước dịch vụ Mobile Broadband 52 Bảng 4.5: Bảng giá cước dịch vụ Video Call 53
  9. LỜI 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   SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH              LỚP Đ06VTC1                                             Trang 1 
  10. LỜI NÓI ĐẦU 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! SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH              LỚP Đ06VTC1                                             Trang 2 
  11. CHƯƠNG 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 (First­Genaration): 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 c ấp   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:  Tham số AMPS NMT 900 NMT 450 Băng tần 800 MHz 900 MHz 450 – 470 MHz Khoảng cách kênh 30 KHz 25 / 12.5 KHz 25 / 29 KHz Khoảng cách song công 45 MHz 45 MHz 10 MHz Các kênh 832 1000 ( 1999) 180 / 225 SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH              LỚP Đ06VTC1                                              Trang 2
  12. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG Loại điều chế FM FM FM Kế hoạch ô 4, 7, 12 4, 9, 12 7 Điều   chế   kênh   điều  FSK FFSK FFSK khiển Độ   lệch   kênh   điều  8 KHz 3.5 MHz 3.5 MHz khiển Mã kênh điều khiển Manchester NRZ NRZ Dung   lượng   kênh   điều  77000 13000 13000 khiển Tốc độ truyền dẫn 10 Kbps 1.2 Kbps 1.2 Kbps Bảng 1.1  Các thông số của một vài hệ thống thông tin di động 1.1.2.  Thế hệ thứ hai – 2G (Second­Generation): Khi số lượng các thuê bao trong mạng tăng lên, người ta thấy cần phải có biện  pháp nâng cao dung lượng của mạng, chất lượng các cuộc đàm thoại cũng như  cung  cấp thêm một số lượng dịch vụ bổ sung cho mạng. Để giải quyết vấn đề này người ta  đã nghĩ đến việc số  hóa hệ  thống điện thoại di động cùng với các kỹ  thuật đa truy   nhập mới, và điều này dẫn tới sự  ra đời của hệ  thống điện thoại di động thế  hệ  2G.  Hệ thống 2G dựa trên công nghệ kỹ thuật số, dùng kỹ thuật đa truy cập phân chia theo   thời gian (TDMA ­ Time Division Multiple Access) và đa truy nhập phân chia theo mã   (CDMA – Code Division Multiple Access). Hệ thống này hấp dẫn hơn hệ thống 1G bởi   vì ngoài dịch vụ  thoại truyền thống, hệ thống 2G còn cung cấp thêm một số  dịch vụ  truyền dữ  liệu, tuy tốc độ  còn thấp. Một số  hệ  thống di động 2G như  GSM (Global  System for Mobile Communication), IS­95 (Iterim Standard­95). 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). Uplink Downlink Frequency     ( MHz ) 3 SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH              LỚP Đ06VTC1                                              Trang  890 915 935 960
  13. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG Hình 1.1 Sự phân bố tần số trong hệ thống GSM Sơ đồ đa truy nhập TDMA Phân bố tần số đường lên: 890­915 MHz Đường xuống: 935­960 MHz Băng thông kênh 200 KHz Tốc độ điều chế dữ liệu trên kênh vô tuyến 270.8333 Kb/s Điều chế 0.3 GMSK Mã hoá kênh kết hợp mã hoá khối và mã xoắn Bảng 1.2  Các thông số chính của hệ thống GSM Kể từ khi ra đời, các hệ thống GSM đã phát triển với một tốc độ hết sức nhanh   chóng và có mặt  ở  nhiều quốc gia.  Ở Việt Nam hệ thống thông tin di động số  GSM   được đưa vào từ năm 1993 và được khai thác rất hiệu quả. Còn IS­95 là thế  hệ  thông  tin di động CDMA đầu tiên do Qualcomm phát triển, có khả  năng điều khiển công  suất, xử  lý cuộc gọi, chuyển giao. Nó không chỉ  cung cấp dịch vụ  thoại mà còn cung   cấp dịch vụ  truyền số  liệu theo kiểu circuit­switched tại t ốc  độ  144 kbps. Đến nay  công nghệ này đã trở thành công nghệ thống trị ở Bắc Mỹ. 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. SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH              LỚP Đ06VTC1                                              Trang 4
  14. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG ­ 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 cước nóng và hỗ trợ cho ưu tiên vùng gia đình. ­ 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. 1.1.3.  Thế hệ thứ ba – 3G (Third Generation): Đến những năm 2000, hệ thống thông tin di động thứ 3 (3G) ra đời với mục đích   hình thành một hệ thống thông tin di động duy nhất trên toàn thế giới. Ở thế hệ thứ 3   này, có khả  năng cung cấp những dịch vụ  có tốc độ  khác nhau như  thoại, truyền dữ  liệu theo định hướng packet­switched như internet tốc độ  cao, truyền hình chất lượng  cao, nhắn tin đa phương tiện (MMS)… Các chuẩn của 3G: IMT­2000 (International  Mobile   Telecommunications   2000),   UMTS   (Universal   Mobile   Telephony   System),  CDMA 2000 được nâng cấp từ CDMAOne sử dụng kỹ thuật trải phổ nhưng rộng hơn   CDMA, bao gồm những phiên bản như  CDMA 2000 1X, 1X­EV­DV, 1X EV­DO và  CDMA 2000 3X.  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. SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH              LỚP Đ06VTC1                                              Trang 5
  15. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG ­ 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.  WARC­92 (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 W­CDMA (Wide Band Code Division Multiple   Access – Đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng) trên cơ  sở  UMTS, còn các nhà   cung 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 MC­CDMA 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, S­phone. 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 S­phone 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 IS­2000 1X. Các công nghệ  này cho phép tăng dung   lượng truy nhập lên đến 144 Kbps và truy nhập trực tiếp vào mạng Internet.  SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH              LỚP Đ06VTC1                                              Trang 6
  16. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 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. SS AuC ISDN VLR HLR EIR PSPD MSC N CSPD N OM BS BSC PSTN C S PLM BTS N Truyền lưu  1.3.1. Hệ thống con chuyển mạch ( SS – Switching Subsystem): lượng Truyền báo  MS hiệu SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH              LỚP Đ06VTC1                                              Trang 7 Hình 1.2 Mô tả cấu trúc chung của hệ thống thông tin di động
  17. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 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. 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 N 0 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  SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH              LỚP Đ06VTC1                                              Trang 8
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2