3g Wcdma Viettel

106
ĐỒ ÁN TT NGHIP Li nói đầu GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 1 SVTH: Nguyn Văn Sáu LI NÓI ĐẦU Nhu cu trao đổi thông tin là nhu cu thiết yếu trong cuc sng xã hi, trong xã hi hin đại ngày nay đòi hi thông tin cn trao đổi vmi lĩnh vc phi đảm bo các yếu tnhư tc độ nhanh chóng, tin li và độ chính xác cao. Vi nhu cu như vy, ngày nay thông tin di động đã trthành mt ngành công nghip vin thông phát trin nhanh và mang li nhiu li nhun nht cho các nhà khai thác. Sphát trin ca thtrường vin thông di động đã thúc đẩy mnh mvic nghiên cu và trin khai các hthng thông tin di động mi trong tương lai. Hthng di động thế hhai, vi GSM là nhng ví dđin hình đã phát trin mnh mnhiu quc gia. Tuy nhiên, thtrường vin thông càng mrng càng thhin rõ nhng hn chế vdung lượng và băng thông ca các hthng thông tin di động thế hhai. Sra đời ca hthng di động thế hba (3G) là mt tt yếu, theo hướng cung cp các dch vđa phương tin nhm đáp ng nhu cu ngày càng tăng và đa dng ca người sdng. Trong đề tài ca mình, em xin gii thiu vhthng thông tin di động thế hba vi công nghWCDMA. Công nghWCDMA là công nghCDMA băng rng đa truy nhp phân chia theo maõ. Trong đồ án “Tng quan hthng thông tin di động 3G công nghWCDMA & trin khai mng 3G WCDMA ca Viettel” ca mình em trình bày mt cái nhìn tng quan vmng 3G sdng công nghWCDMA và tin khai ti mng 3G ti Viettel, cthgm có 4 chương như sau: Chương 1: Tng quan hthng thông tin di động 3G công nghWCDMA. Chương 2: Cu trúc mng 3G WCDMA. Chương 3: Kthut cơ bn ca mng 3G WCDMA. Chương 4: Trin khai mng 3G WCDMA ca Viettel. Trong đề tài ca mình, em đã cgng trình bày tht cô đọng nhng vn đề vcông nghWCDMA. Tuy nhiên, do kiến thc cũng như tài liu có hn nên không thtránh khi nhng sai sót, cũng như còn nhiu vn đề chưa được gii quyết tha đáng. Em rt mong nhn được schbo ca các thy cô giáo, sgóp ý và phê bình ca các bn. Trong thi gian hoàn thành đồ án em đã nhn được sgiúp đỡ tn tình ca thy Th.S Võ Trường Sơn, schbo ân cn ca các thy cô giáo trong khoa Đin – Đin t. Em xin chân thành cm ơn! TP.HChí Minh tháng 05/2010 Sinh viên Nguyn Văn Sáu

Transcript of 3g Wcdma Viettel

Page 1: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Lời nói đầu

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 1 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

LỜI NÓI ĐẦU

Nhu cầu trao đổi thông tin là nhu cầu thiết yếu trong cuộc sống xã hội, trong xã hội

hiện đại ngày nay đòi hỏi thông tin cần trao đổi về mọi lĩnh vực phải đảm bảo các yếu tố

như tốc độ nhanh chóng, tiện lợi và độ chính xác cao. Với nhu cầu như vậy, ngày nay

thông tin di động đã trở thành một ngành công nghiệp viễn thông phát triển nhanh và mang

lại nhiều lợi nhuận nhất cho các nhà khai thác. Sự phát triển của thị trường viễn thông di

động đã thúc đẩy mạnh mẽ việc nghiên cứu và triển khai các hệ thống thông tin di động

mới trong tương lai. Hệ thống di động thế hệ hai, với GSM là những ví dụ điển hình đã

phát triển mạnh mẽ ở nhiều quốc gia. Tuy nhiên, thị trường viễn thông càng mở rộng càng

thể hiện rõ những hạn chế về dung lượng và băng thông của các hệ thống thông tin di động

thế hệ hai. Sự ra đời của hệ thống di động thế hệ ba (3G) là một tất yếu, theo hướng cung

cấp các dịch vụ đa phương tiện nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng và đa dạng của

người sử dụng.

Trong đề tài của mình, em xin giới thiệu về hệ thống thông tin di động thế hệ ba với

công nghệ WCDMA. Công nghệ WCDMA là công nghệ CDMA băng rộng đa truy nhập

phân chia theo maõ. Trong đồ án “Tổng quan hệ thống thông tin di động 3G công nghệ

WCDMA & triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel” của mình em trình bày một cái

nhìn tổng quan về mạng 3G sử dụng công nghệ WCDMA và tiển khai tại mạng 3G tại

Viettel, cụ thể gồm có 4 chương như sau:

Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin di động 3G công nghệ WCDMA.

Chương 2: Cấu trúc mạng 3G WCDMA.

Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mạng 3G WCDMA.

Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel.

Trong đề tài của mình, em đã cố gắng trình bày thật cô đọng những vấn đề về công

nghệ WCDMA. Tuy nhiên, do kiến thức cũng như tài liệu có hạn nên không thể tránh khỏi

những sai sót, cũng như còn nhiều vấn đề chưa được giải quyết thỏa đáng. Em rất mong

nhận được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo, sự góp ý và phê bình của các bạn.

Trong thời gian hoàn thành đồ án em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của thầy Th.S

Võ Trường Sơn, sự chỉ bảo ân cần của các thầy cô giáo trong khoa Điện – Điện tử. Em xin

chân thành cảm ơn!

TP.Hồ Chí Minh tháng 05/2010 Sinh viên

Nguyễn Văn Sáu

Page 2: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Mục lục 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 2 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU ....................................................................................................................... 1 

MỤC LỤC ............................................................................................................................. 2 

DANH MỤC THUẬT NGỮ VÀ VIẾT TẮT ....................................................................... 5 

DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ ......................................................................... 10

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G ..................... 13 

1.1. Giới thiệu chung ................................................................................................... 13 

1.1.1. Mở đầu ...................................................................................................... 13 

1.1.2. Giới thiệu về công nghệ 3G ...................................................................... 14 

1.2. Lịch sử phát triển của hệ thống thông tin di động 3G WCDMA ......................... 15 

1.2.1. Lịch trình nghiên cứu phát triển hệ thống thông tin di động thế hệ ba. .... 15 

1.2.2. Sơ lược quá trình phát triển của hệ thống thông tin di động đến thế hệ 3 16 

1.3. Cơ sở xây dựng hệ thống 3G WCDMA ............................................................... 17 

1.3.1 Các tiêu chuẩn ............................................................................................ 17 

1.3.2 Các phiên bản của 3G WCDMA ............................................................... 18 

1.4. Lộ trình phát triển hệ thống thông tin di động từ 3G lên 4G ............................... 19 

1.4.1. Giới thiệu về hệ thống thông tin di động 4G. ........................................... 19 

1.4.2. Mô hình mạng 4G. .................................................................................... 19 

1.4.3. Các yêu cầu đối với mạng 4G ................................................................... 21 

1.4.4. Lộ trình phát triển lên 4G .......................................................................... 24 

CHƯƠNG 2:CẤU TRÚC MẠNG WCDMA ...................................................................... 25 

2.1. Kiến trúc tổng quát ............................................................................................... 25 

2.1.1. Kiến trúc chung mạng 3G WCDMA ........................................................ 25 

2.1.2. Cấu hình địa lý của mạng 3G WCDMA ................................................... 29 

2.1.3. Các giao diện mở cơ bản của UMTS: ....................................................... 32 

2.2. Mạng truy nhập vô tuyến UTRAN ....................................................................... 33 

2.2.1. Trạm gốc (Node B) ................................................................................... 33 

2.2.2. Khối điều khiển mạng vô tuyến RNC ....................................................... 34 

2.3. Mạng trục .............................................................................................................. 34 

2.3.1. Trung tâm chuyển mạch di động MSC ..................................................... 34 

2.3.2. MSC cổng (GMSC) .................................................................................. 34 

2.3.3. Nốt hỗ trợ phục vụ GPRS (SGSN) ........................................................... 34 

Page 3: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Mục lục 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 3 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

2.3.4. Nốt hỗ trợ cổng GPRS (GGSN) ................................................................ 34 

2.3.5. Bộ đang ký định vị thường trú HLR ......................................................... 34 

2.3.6. Bộ đăng ký định vị tạm trú VLR .............................................................. 35 

2.3.7. Bộ đăng ký nhận dạng thiết bị EIR ........................................................... 35 

2.3.8. Trung tâm nhận thực AuC ........................................................................ 35 

2.3.9. Mạng trục IP .............................................................................................. 35 

CHƯƠNG 3: KỸ THUẬT CỦA MẠNG 3G WCDMA ..................................................... 36 

3.1. Các kỹ thuật cơ bản trong mạng 3G WCDMA .................................................... 36 

3.1.1. Kỹ thuật trải phổ và đa truy nhập theo mã ................................................ 36 

3.1.2. Giao diện vô tuyến của 3G WCDMA ....................................................... 39 

3.1.3. Truy nhập gói tốc độ cao (HSPA) ............................................................. 52 

3.2. Thiết lập cuộc gọi của 3G WCDMA .................................................................... 58 

3.3. Chuyển giao của 3G WCDMA ............................................................................. 60 

3.3.1. Khái quát về chuyển giao trong các hệ thống thông tin di động. ............. 60 

3.3.2. Chuyển giao trong cùng tần số. ................................................................. 64 

3.3.3. Chuyển giao giữa các hệ thống WCDMA và GSM. ................................. 78 

3.3.4. Chuyển giao giữa các tần số trong WCDMA. .......................................... 80 

3.4. Điều khiển công suất của mạng 3G WCDMA ..................................................... 81 

3.4.1. Điều khiển công suất vòng kín đường lên ................................................ 82 

3.4.2. Điều khiển công suất vòng kín đường xuống ........................................... 83 

3.5. Dịch vụ và chất lượng dịch vụ mạng 3G WCDMA ............................................. 84 

3.5.1. Phân loại dịch vụ ....................................................................................... 85 

3.5.2. Các dịch vụ cơ sở ...................................................................................... 85 

3.5.3. Các dịch vụ mạng UMTS.......................................................................... 88 

3.5.4. Chất lượng dịch vụ (QoS) của UMTS ...................................................... 89 

CHƯƠNG 4: TRIỂN KHAI MẠNG 3G WCDMA CỦA VIETTEL ................................. 90 

4.1. Giới thiệu sơ lược về hệ thống GSM của Viettel ................................................. 90 

4.2. Triển khai 3G của Viettel. .................................................................................... 95 

4.2.1. Sự dịch chuyển từ GSM sang 3G. ............................................................. 95 

4.2.2. Node B của Viettel. ................................................................................... 97 

4.2.3. Một số dịch vụ 3G Viettel cung cấp. ........................................................ 99 

KẾT LUẬN........................................................................................................................ 102 

HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI ............................................................................. 102 

Page 4: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Mục lục 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 4 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ............................................................... 103 

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT ................................................................ 104 

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................... 105 

Page 5: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thuật ngữ và viết tắt 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 5 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

THUẬT NGỮ VÀ VIẾT TẮT

Ký hiệu Tiếng Anh Giải thích

1G First Generation Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 1

2G Second Generation Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 2

3G Third Generation Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3

3GPP Third Generation

Partnership Project

Dự án hợp tác thông tin di động thế hệ thứ 3

A

APICH Auxilialy Pilot Channel Kênh hoa tiêu phụ

ATM Asynchronous Tranfer Mode Kiểu truyền dẫn bất đồng bộ

AuC Authentication Centre Trung tâm nhận thực

B

BCCH Broadcast Control Channel Kênh điều khiển quảng bá

BCH Broadcast Channel Kênh quảng bá

BER Bit Error Rate Tỷ lệ lỗi Bit

BMC Broadcast/Multicast Control Điều khiển quảng bá

BS Base Station Trạm gốc

BSS Base Station System Phân hệ trạm gốc

BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát vô tuyến

C

CCCH Common Cotrol Channel Kênh điều khiển chung

CCPCH Common Control Physical

Channel

Kênh vật lý điều khiển chung

CLPC Closed Loop Power Control Điều khiển công suất vòng kín

CM Communication Managerment Quản lý thông tin

CN Core Network Mạng lõi

COMC Communication Control Điều khiển thông tin

CPCH Common Packet Channel Kênh gói chung

CS

CPICH Common Pilot Channel Kênh hoa tiêu chung

CRNC Controlling Radio Network Bộ điều khiển mạng truy nhập vô tuyến

Page 6: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thuật ngữ và viết tắt 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 6 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Controller

CTCH Common Traffic Channel Kênh lưu lượng chung

D

DCCH Dedicated Control Channel Kênh điều khiển dành riêng

DCH Dedicated Channel Kênh dành riêng

DPCH Dedicated Physical Channel Kênh vật lý dành riêng đường xuống

DPCCH Dedicated Phy Control Chanel Kênh vật lý điều khiển dành riêng

DPDCH Dedicated Phy Data Channel Kênh vật lý dữ liệu dành riêng

DRNC Drift Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến DTCH Dedicated Traffic Channel Kênh lưu lượng dành riêng

E

EACH Enhanced Access Channel Kênh truy nhập tăng cường

EDGE Enhanced Data Rate For Tốc độ Bit tăng cường cho hệ thống

GSM Evolution GSM

EGPRS Enhanced GPRS GPRS mở rộng

EIR Equipment Identity Centre Trung tâm nhận thực thiết bị

F

FACH Forward Access Channel Kênh truy nhập đường xuống

FBI Feedback Information Thông tin phản hồi

FCCH Frequency Correction Chanel Kênh hiệu chỉnh tần số

FCH Fundamental Channel Kênh cơ sở

FDD Frequency Division Duplex Đa truy nhập phân chia theo tần số

FER Frame Error Rate Tỷ lệ lỗi khung

G

GGSN Gateway GPRS Support Mode Nút hổ trợ cổng GPRS GMSC Gateway MSC MSC cổng

GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói chung

GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu

GSM Global System for Mobile Hệ thống thông tin di động toàn cầu

Communications

H

HLR Home Location Register Thanh ghi định vị thướng trú

HSCSD Hight Speed Circuit Switched Chuyển mạch kênh dữ liệu tốc độ cao

Page 7: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thuật ngữ và viết tắt 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 7 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Data

I

ID Identifier Nhận dạng

IETF Internet Enginer Task Group Nhóm kỹ sư đặc trách về Internet

IMT-2000 International Mobile Tiêu chuẩn viễn thông di động quốc tế

Communication 2000 2000

ITU International Hiệp hội viễn thông quốc tế

Telecommunication Union

ISDN Intergated Services Digital Ne Mạng số liệu đa dịch vụ

L

L1 Radio Physical Layer Lớp vật lý

L2 Radio Data Link Layer Lớp liên kết dữ liệu

L3 Radio Network Layer Lớp mạng

M

MAC Medium Access Control Truy nhập môi trường vật lý

MAP Mobile Application Part Phần ứng dụng di động

ME Mobile Equipment Thiết bị di động

MEHO Mobile Evaluated Handover Chuyển giao quyết định bởi máy

MGW Media Gateway Cổng phương tiện

MM Mobility Management Quản lý di động

MS Mobile Station Trạm di động

MSC Mobile Switching Center Trung tâm chuyển mạch di động

MTP Message Transfer Part Phần chuyển giao bản tin

MTP3 Message Transfer Part Level3 Lớp 3 phần chuyển giao bản tin

MUD Multi-User Detection Phát hiện nhiều người sử dụng

N

NBAP Node B Application Part Phần ứng dụng nút B

NEHO Network Evaluated Handover Chuyển giao quyết định bởi mạng

NMS Network Management System Phân hệ quản lý mạng

O

O&M Operation and Management Khai thác và bảo dưỡng

OCCCH ODMA Common Control Kênh điều khiển chung cho ODMA

Page 8: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thuật ngữ và viết tắt 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 8 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Channel

ODCCH ODMA Dedicated Control Kênh điều khiển riêng cho ODMA

Channel

ODMA Opportunity Driven Multiple Đa truy nhập theo cơ hội

Access

ODTCH ODMA Dedicated Traffic Kênh lưu lượng dành riêng cho ODMA

Channel

OLPC Open Loop Power Control Điều khiển công suất vòng hở

P

PC Power Control Điều khiển công suất

PCCH Paging Control Channel Kênh điều khiển tìm gọi

PCH Paging Channel Kênh tìm gọi

PCPCH Physical Common Packet Kênh gói chung vật lý

PDCP Packet Data Covergence Pro Giao thức hội tụ gói số liệu

PDSCH Physical Downlink Shared Kênh chia xẻ đường xuống vật lý

Channel

PDU Packet Data Unit Đơn vị số liệu gói

PICH Page Indicator Channel Kênh chỉ thị tìm gọi

PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng

PPP Point to Point Protocal Thủ tục điểm - điểm

PRACH Physical Random Access Kênh truy nhập ngẫu nhiên vật lý

Channel

PS Packet Switched Chuyển mạch gói

PSTN Public Switched Telephone Mạng điện thoại chuyển mạch công

Network cộng

Q

QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ

R

RAB Radio Access Bearer Kênh mang truy nhập vô tuyến

RACH Random Access Channel Kênh truy nhập ngẫu nhiên

RANAP Radio Access Network App.P Phần ứng dụng của mạng truy nhập

RB Radio Bearer Kênh mang vô tuyến

RLC Radio Link Control Điều khiển liên kết vô tuyến

Page 9: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thuật ngữ và viết tắt 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 9 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến

RNS Radio Network Subsystem Phân hệ mạng vô tuyến

RNSAP Ra.Net.Sub.App.Part Phần ứng dụng phân hệ mạng vô tuyến

RRC Radio Resource Control Điều khiển tài nguyên vô tuyến

RRM Radio Resource Management Quản lý tài nguyên vô tuyến

S

SCCH Synchronous Control Channel Kênh đồng bộ

SCH Synchronous Channel Kênh bổ sung

SDU Service Data Unit Đơn vị số liệu dịch vụ

SGSN Serving GPRS Support Mode Nút phục vụ GPRS

SHCCH Shared Channel Control Kênh điều khiển phân chia

SIR Signal to Interference Ratio Tỷ số tín hiệu trên nhiễu

SM Short Message Bản tin ngắn

SRNC Serving RNC RNC phục vụ

SSCF Service Specific Chức năng phối hợp dịch vụ đặc thù

Co-ordination Function

T

TDD Time Division Duplex Đa truy nhập phân chia theo thời gian

TFCI Transport Format Bộ chỉ thị kết hợp khuôn dạng truyền

Combination Indicator dẫn

TPC Transmit Power Command Lệnh điều khiển công suất

U

UE User Equipment Thiết bị người dùng

UL Uplink Đường lên

UMTS Universal Mobile Hệ thống viễn thông di động toàn cầu

Telecommunication System

UTRAN Universal Terrestrial Radio Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất toàn

Access Network cầu

V

VLR Vistor Location Registor Thanh ghi định vị tạm trú

W

WCDMA Wideband Code Division Đa truy nhập theo mã băng rộng

Multiple Access

Page 10: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bảng biểu và hình vẽ 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 10 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

BẢNG BIỂU

Bảng 3.1. Thí dụ bộ tám mã trực giao ................................................................................. 37

Bảng 3.2. Thí dụ nhân hai mã giống nhau trong bảng 1 được một .................................... 38

Bảng 3.3. Thí dụ nhân hai mã khác nhau trong bảng 1 được một mã mới trong tập 8 mã 38

Bảng 3.4. Các thông số lớp vật lý W-CDMA ....................................................................... 42

Bảng 3.5: Phân bổ băng tần trên toàn cầu. ......................................................................... 43

Bảng 3.6. Cấp phát tần số 3G tại Việt Nam ....................................................................... 44

Bảng 3.7: Chuyển đổi giữa các kênh truyền tải và các kênh vật lý ..................................... 50

Bảng 3.8: Các thông số tốc độ đỉnh R6 HSPA .................................................................... 52

Bảng 3.9: Phân loại các dịch vụ .......................................................................................... 85

Bảng 3.10: Tổng kết các loại QoS ....................................................................................... 89

HÌNH VẼ

Hình 1.1: Lịch trình nghiên cứu và đưa mạng WCDMA vào khai thác .............................. 15

Hình 1.2: Tổng kết quá trình phát triển của thông tin di động thế hệ 1 đến thế hệ 3 ......... 16

Hình 1.3: Mô hình cấu trúc mạng 4G ................................................................................. 20

Hình 1.4: Sự kết hợp các mạng khác nhau .......................................................................... 21

Hình 1.5: Người dùng ở các mạng khác nhau có thể truy nhập vào hệ thống ................... 22

Hình 1.6: Tính di động của mạng ....................................................................................... 23

Hình 1.7. Lộ trình phát triển các công nghệ thông tin di động lên 4G ............................... 24

Hình 2.1: Kiến trúc tổng quát của một mạng di động kết hợp cả CS và PS ....................... 25

Hình 2.2: Chuyển mạch kênh (CS) và chuyển mạch gói (PS). ............................................ 27

Hình 2.3: Đóng bao và tháo bao cho gói IP trong quá trình truyền tunnel ........................ 28

Hình 2.4: Thiết lập kết nối tunnel trong chuyển mạch tunnel ............................................. 29

Hình 2.5: Phân chia mạng thành các vùng phục vụ của MSC/VLR và SGSN .................... 30

Hình 2.6: Phân chia vùng phục vụ của MSC/VLR và SGSN thành LA và RA .................... 30

Hình 2.7: Phân chia LA và RA ............................................................................................ 31

Hình 2.8: Các kiểu mẫu ô .................................................................................................... 31

Hình 2.9: Các khái niệm phân chia vùng địa lý trong 3G WCDMA UMTS. ...................... 32

Hình 2.10: Kiến trúc UTRAN .............................................................................................. 33

Hình 3.1. Trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS) .......................................................................... 37

Hình 3.2. Quá trình giải trải phổ và lọc tín hiệu của người sử dụng k từ K tín hiệu. ......... 39

Page 11: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bảng biểu và hình vẽ 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 11 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Hình 3.3. Kiến trúc giao thức vô tuyến cho UTRA FDD. .................................................... 41

Hình 3.4: Cấp phát băng tần WCDMA/FDD ...................................................................... 44

Hình 3.5. Chuyển đổi giữa các LoCH và TrCH trên đường lên và đường xuống .............. 47

Hình 3.6. Tổng kết các kiểu kênh vật lý ............................................................................... 47

Hình 3.7: Ghép các kênh truyền tải lên kênh vật lý ............................................................ 50

Hình 3.8. Cấu trúc kênh vật lý riêng cho đường lên và đường xuống ................................ 51

Hình 3.9: Tốc độ số liệu khác nhau trên các giao diện (trường hợp HSDPA) ................... 53

Hình 3.10. Cấu trúc thời gian-mã của HS-DSCH ............................................................... 54

Hình 3.11. Kiến trúc HSDPA ............................................................................................... 55

Hình 3.12. Cấu trúc kênh HSDPA kết hợp WCDMA .......................................................... 55

Hình 3.13: Thủ tục thiết lập cuộc gọi ở W-CDMA UMTS. ................................................. 58

Hình 3.14: Các kiểu chuyển giao khác nhau ...................................................................... 62

Hình 3.15: Các thủ tục chuyển giao .................................................................................... 63

Hình 3.16: Sự so sánh giữa chuyển giao cứng và chuyển giao mềm .................................. 65

Hình 3.17: Nguyên lý của chuyển giao mềm ...................................................................... 67

Hình 3.18: Thuật toán chuyển giao mềm IS-95A ................................................................ 67

Hình 3.19: Thuật toán chuyển giao mềm trong WCDMA .................................................. 68

Hình 3.20: Sự suy giảm nhiễu do có chuyển giao mềm trong UL ....................................... 70

Hình 3.21 Thủ tục đo đạc chuyển giao trong cùng tần số. .................................................. 71

Hình 3.22: Mô hình đo đạc chuyển giao trong cùng tần số. ............................................... 72

Hình 3.23: Sơ đồ lọc và báo cáo đo đạc chuyển giao mềm. ............................................... 73

Hình 3.24: Độ lợi chuyển giao mềm của công suất phát đường lên(giá trị dương = độ lợi,

giá trị âm = suy hao) ........................................................................................................... 74

Hình 3.25: Độ lợi chuyển giao mềm trong công suất phát đường xuống (Giá trị dương =độ

lợi, âm =suy hao) ................................................................................................................. 75

Hình 3.26: Tổng phí chuyển giao mềm ................................................................................ 76

Hình 3.27: Tổng phí chuyển giao mềm và thông số Window_add cho lưới cell 6 cạnh 3

79sector site, với hai bán kính khác nhau. .......................................................................... 77

Hình 3.28: Chuyển giao giữa các hệ thống GSM và WCDMA .......................................... 79

Hình 3.29: Thủ tục chuyển giao giữa các hệ thống. ............................................................ 79

Hình 3.30: Nhu cầu chuyển giao giữa các tần số sóng mang WCDMA ............................. 81

Hình 3.31: Thủ tục chuyển giao giữa các tần số. ................................................................ 81

Hình 3.32: Nguyên lý điều khiển công suất vòng kín đường lên ......................................... 82

Page 12: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bảng biểu và hình vẽ 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 12 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Hình 3.33: Nguyên lý điều khiển công suất vòng kín đường xuống .................................... 83

Hình 3.34: Các dịch vụ đa phương tiện trong hệ thống thông tin di động thế hệ ba. ......... 84

Hình 3.35: Cấu trúc của dịch vụ mạng UMTS. ................................................................... 88

Hình 4.1: Sơ đồ cấu trúc mạng di động Viettel hiện tại ..................................................... 90

Hình 4.2: Sơ đồ cấu trúc tổng thể mạng di động Viettel hiện tại ........................................ 91

Hình 4.3: Mạng 3G UMTS kế thừa mạng lõi 2G ................................................................ 96

Hình 4.4: Sự phát triển liền mạch ....................................................................................... 96

Hình 4.5: Kiến trúc Node B ................................................................................................. 97

Hình 4.6: Cấu trúc logic của BTS 3900 .............................................................................. 98

Page 13: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin di dộng 3G 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 13 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Chương 1:

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G

CÔNG NGHỆ WCDMA

1.1. Giới thiệu chung

1.1.1. Mở đầu

Sự phát triển nhanh chóng của dịch vụ số liệu đã đặt ra các yêu cầu mới đối với

công nghệ viễn thông di động. Thông tin di động thế hệ 2 mặc dù sử dụng công nghệ số

nhưng là hệ thống băng hẹp và được xây dựng trên cơ chế chuyển mạch kênh nên không

thể đáp ứng được dịch vụ mới này. 3G (third-generation) công nghệ truyền thông thế hệ

thứ ba là giai đoạn mới nhất trong sự phát triển của ngành viễn thông di động. Nếu 1G (the

first gerneration) của điện thoại di động là những thiết bị analog, chỉ có khả năng truyền

thoại. 2G (the second generation) của điện thoại di động gồm cả hai công năng truyền

thoại và dữ liệu giới hạn dựa trên kỹ thuật số. Trong bối cảnh đó ITU đã đưa ra đề án tiêu

chuẩn hóa hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 với tên gọi IMT – 2000. IMT – 2000 đã

mở rộng đáng kể khả năng cung cấp dịch vụ và cho phép sử dụng nhiều phương tiện

thông tin. Mục đích của IMT – 2000 là đưa ra nhiều khả năng mới nhưng cũng đồng thời

đảm bảo sự phát triển liên tục của hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai (2G) vào

những năm 2000. 3G mang lại cho người dùng các dịch vụ giá trị gia tăng cao cấp, giúp

chúng ta thực hiện truyền thông thoại và dữ liệu (như e-mail và tin nhắn dạng văn bản),

download âm thanh và hình ảnh với băng tần cao. Các ứng dụng 3G thông dụng gồm hội

nghị video di động; chụp và gửi ảnh kỹ thuật số nhờ điện thoại máy ảnh; gửi và nhận e-

mail và file đính kèm dung lượng lớn; tải tệp tin video và MP3; thay cho modem để kết nối

đến máy tính xách tay hay PDA và nhắn tin dạng chữ với chất lượng cao…

HSDPA (High Speech Downlink Packet Access: truy nhập gói đường xuống tốc độ

cao) là một mở rộng của các hệ thống 3G WCDMA UMTS đã có thể cung cấp tốc độ lên

đến 10 Mbps trên đường xuống. HSDPA là một chuẩn tăng cường của 3GPP-3G nhằm

tăng dung lượng đường xuống bằng cách thay thế điều chế QPSK trong 3G UMTS bằng

16QAM trong HSDPA. HSDPA hoạt động trên cơ sở kết hợp ghép kênh theo thời gian

(TDM) với ghép kênh theo mã và sử dụng thích ứng đường truyền. Nó cũng đưa ra một

kênh điều khiển riêng để đảm bảo tốc độ truyền dẫn số liệu. Các kỹ thuật tương tự cũng

được áp dụng cho đường lên trong chuẩn HSUPA (High Speech Uplink Packet Access).

Hai công nghệ truy nhập HSDPA và HSUPA được gọi chung là HSPA (High Speed

Page 14: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin di dộng 3G 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 14 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Packet Data). Để làm cho công nghệ 3GPP UTRA/UTRAN mang tính cạnh tranh hơn nữa

(chủ yếu là để cạnh tranh với các công nghệ mới của 3GPP2 và WiMAX), 3GPP quyết

định phát triển E-UTRA và EUTRAN (E: Elvolved ký hiệu cho phát triển) còn được gọi là

siêu 3G (Super-3G) hay LTE (Long Term Evolution) mà thực chất là giai đoạn đầu 4G.

Công việc phát triển sẽ tiến hành trong 10 năm và sau đó như là sự phát triển dài hạn của

công nghệ truy nhập vô tuyến 3GPP. Trong giai đoạn này tốc độ số liệu đạt được 30 đến

100Mbps với băng thông 20MHz. Tiếp sau LTE, IMT-Adv (IMT tiên tiến) sẽ được phát

triển, đây sẽ là thời kỳ phát triển của 4G với tốc độ từ 100 đến 1000 Mbps và băng thông

100MHz.

Hiện nay tại Việt Nam, băng tần I dành cho WCDMA đã được chia là bốn khe và

được cấp phát cho bốn nhà khai thác: Viettel, VMS, GPC, EVN+HT.

1.1.2. Giới thiệu về công nghệ 3G

3G là thuật ngữ dùng để chỉ các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3. Mặc dù các

hệ thống thông tin di động thử nghiệm đầu tiên được sử dụng vào những năm 1930-1940

trong các sở cảnh sát Hoa Kỳ nhưng các hệ thống điện thoại di động thương mại thực sự

chỉ ra đời vào khoảng cuối những năm 1970 đầu những năm 1980. Các hệ thống điện thoại

thế hệ đầu sử dụng công nghệ tương tự và người ta gọi các hệ thống điện thoại kể trên là

các hệ thống 1G.

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 dịch vụ bổ sung cho mạng. Để giải quyết vấn đề này người ta đã nghĩ đến việc số

hóa các hệ thống điện thoại di động, và điều này dẫn tới sự ra đời của các hệ thống điện

thoại di động thế hệ 2. Ngày nay thông tin di động là ngành công nghiệp viễn thông phát

triển nhanh nhất với con số thuê bao hơn 3,6 tỷ thuê bao với 500 triệu thuê bao 3G. Khởi

nguồn từ dịch vụ thoại đắt tiền cho một số ít người đi xe, đến nay với sự ứng dụng ngày

càng rộng rãi các thiết bị thông tin di động thế hệ ba, thông tin di động có thể cung cấp

nhiều loại hình dịch vụ đòi hỏi tốc độ số liệu cao cho người sử dụng kể cả các chức năng

camera, MP3 và PDA. Với các dịch vụ đòi hỏi tốc độ cao ngày càng trở nên phổ biến này,

nhu cầu 3G cũng như phát triển nó lên 4G ngày càng trở nên cấp thiết. ITU đã đưa ra đề án

tiêu chuẩn hóa hệ thống thông tin di động thế hệ ba với tên gọi IMT-2000 để đạt được các

mục tiêu chính sau đây:

Page 15: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin di dộng 3G 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 15 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

- Tốc độ truy nhập cao để đảm bảo các dịch vụ băng rộng như truy nhập internet

nhanh hoặc các ứng dụng đa phương tiện, do yêu cầu ngày càng tăng về các dịch

vụ này.

- 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 ba IMT-2000 đã được đề

xuất, trong đó hai hệ thống WCDMA UMTS và cdma-2000 đã được ITU chấp thuận và đã

được đưa vào hoạt động. Các hệ thống này đều sử dụng công nghệ CDMA điều này cho

phép thực hiện tiêu chuẩn toàn thế giới cho giao diện vô tuyến của hệ thống thông tin động

thế hệ ba.

1.2. Lịch sử phát triển của hệ thống thông tin di động 3G WCDMA

1.2.1. Lịch trình nghiên cứu phát triển hệ thống thông tin di động thế hệ ba.

Công trình nghiên cứu của các nước Châu Âu cho WCDMA đã bắt đầu từ các đề án

CDMT (Code Division Multiple Testbed: Phòng thí nghiệm đa truy nhập theo mã) và

FRAMES (Future Radio Multiple Access Scheme: Sơ đồ đa truy nhập vô tuyến tương lai)

từ đầu thập niên 90. Các dự án này cũng tiến hành thực nghiệm các hệ thống WCDMA để

đánh giá chất lượng đường truyền. Công tác tiêu chuẩn hoá chi tiết được thực hiện ở

3GPP. Lịch trình triển khai WCDMA được thể hiện ở hình 1.1.

Hình 1.1: Lịch trình nghiên cứu và đưa mạng WCDMA vào khai thác 

Ở Châu Âu và Châu Á, hệ thống WCDMA được đưa ra khai thác vào đầu năm 2002

Lịch trình nghiên cứu phát triển của cdma 2000/3GPP2 chia thành 2 giai đoạn:

Kết thúc quá trình IMT - 2000

Phát hành 3GPP 99-12/99

Thử mạng Nhật Bản Châu Âu, Châu Á

3GPP phát hành tiếp

1998 1999 2000 2001 2002

Mạng

Tiêu Chuẩn

Page 16: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin di dộng 3G 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 16 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Giai đoạn 1: (1997 – 1999)

Nghiên cứu phát triển mẫu đầu tiên của hệ thống;

Năm 1997: Xây dựng tiêu chuẩn, xây dụng cấu trúc mẫu đầu tiên hệ thống và

thiết kế các phương tiện thử nghiệm chung.

Năm 1998: Tiếp tục xây dựng mẫu thử đầu tiên của hệ thống và các phương tiện

thử nghiệm chung;

Năm 1999: Kiểm tra kết nối cho mô hình đầu tiên của hệ thống.

Giai đoạn 2: (2000 -2002)

Phát triển hệ thống với mục tiêu thương mại ở các nhà sản xuất hàng đầu ;

Năm 2002: Bắt đầu dịch vụ thương mại.

1.2.2. Sơ lược quá trình phát triển của hệ thống thông tin di động đến thế hệ ba

Trong phần này ta tổng kết nền tảng công nghệ chính của thông tin di động từ thế

hệ một đến thế hệ ba và quá trình phát triển của các nền tảng này đến nền tảng của thế hệ

ba. Để tiến tới thế hệ ba có thể thế hệ hai phải trải qua một giai đoạn trung gian, giai đoạn

này gọi là thế hệ 2,5.

Hình 1.2: Tổng kết quá trình phát triển của thông tin di động thế hệ 1 đến thế hệ 3

IS-95

(J-STD-008)

IS-136 (1900)

GSM (1900)

GSM (1800)

GSM (900)

IS-136 TDMA (800)

IS-95 CDMA (800)

IDEN (800)

AMPS

NMT (900)

TACS

SMR

GPRS

GPRS

EDGE

CDMA 2000 1x

CDMA 2000 Mx

WCDMA

1G 2G 2.5G 3G

Page 17: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin di dộng 3G 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 17 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

1.3. Cơ sở xây dựng hệ thống 3G WCDMA

1.3.1 Các tiêu chuẩn

IMT-2000 cung cấp hạ tầng kỹ thuật cho các dịch vụ gia tăng và các ứng dụng trên

một chuẩn duy nhất cho mạng thông tin di động.

- Sử dụng dải tần quy định quốc tế 2GHz như sau: Đuờng lên: 1885 – 2025 MHz;

đường xuống: 2110 -2200 MHz. IMT-2000 hỗ trợ tốc độ đường truyền cao hơn: tốc độ tối

thiểu là 2Mbps cho người dùng văn phòng hoặc đi bộ; 348Kbps khi di chuyển trên xe.

Trong khi đó, hệ thống viễn thông 2G chỉ có tốc độ từ 9,6Kbps tới 28,8Kbps.

- Là hệ thống thông tin di động toàn cầu cho các loại hình thông tin vô tuyến:

Tích hợp các mạng thông tin hữu tuyến và vô tuyến,

Tương tác cho mọi loại dịch vụ viễn thông từ cố định, di động, thoại, dữ liệu,

Internet đến các dịch vụ đa phương tiện.

- Có thể hỗ trợ các dịch vụ như:

Các phương tiện tại nhà ảo trên cơ sở mạng thông minh, di động cá nhân và

chuyển mạng toàn cầu,

Đảm bảo chuyển mạng quốc tế cho phép người dùng có thể di chuyển đến

bất kỳ quốc gia nào cũng có thể sử dụng một số điện thoại duy nhất,

Đảm bảo các dịch vụ đa phương tiện đồng thời cho tiếng, số liệu chuyển

mạch kênh và số liệu chuyển mạch gói.

- Dễ dàng hỗ trợ các dịch vụ mới xuất hiện.

Môi trường hoạt động của IMT – 2000 được chia thành 4 vùng với tốc độ bit R như sau:

Vùng 1: Trong nhà, ô pico, Rb ≤ 2 Mbit/s

Vùng 2: thành phố, ô macrô, R b ≤ 384 kbit/s

Vùng 3: ngoại ô, ô macrô, Rb ≤ 144 kbit/s

Vùng 4: toàn cầu, Rb = 9,6 kbit/s.

IMT-2000 có những đặc điểm chính như sau:

1.3.1.1. Tính linh hoạt:

Với số lượng lớn các vụ sáp nhập và hợp nhất trong ngành công nghiệp điện thoại

di động và khả năng đưa dịch vụ ra thị trường ngoài nước, nhà khai thác không muốn phải

hỗ trợ giao diện và công nghệ khác. Điều này chắc chắn sẽ cản trở sự phát triển của 3G

trên toàn thế giới. IMT-2000 hỗ trợ vấn đề này, bằng cách cung cấp hệ thống có tính linh

hoạt cao, có khả năng hỗ trợ hàng loạt các dịch vụ và ứng dụng cao cấp. IMT-2000 hợp

Page 18: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin di dộng 3G 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 18 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

nhất 5 kỹ thuật (IMT-DS, IMT-MC, TMT-TC, IMT-SC, IMT-FT) về giao tiếp sóng dựa

trên ba công nghệ truy nhập khác nhau (FDMA - Đa truy nhập phân chia theo tần số,

TDMA - Đa truy nhập phân chia theo thời gian và CDMA - Đa truy nhập phân chia theo

mã). Dịch vụ gia tăng trên toàn thế giới và phát triển ứng dụng trên tiêu chuẩn duy nhất

với 5 kỹ thuật và 3 công nghệ.

1.3.1.2. Tính kinh tế:

Sự hợp nhất giữa các ngành công nghiệp 3G là bước quan trọng quyết định gia tăng

số lượng người dùng và các nhà khai thác.

1.3.1.3. Tính tương thích:

Các dịch vụ trên IMT-2000 có khả năng tương thích với các hệ thống hiện có.

Chẳng hạn, mạng 2G chuẩn GSM sẽ tiếp tục tồn tại một thời gian nữa và khả năng tương

thích với các hệ thống này phải được đảm bảo hiệu quả và liền mạch qua các bước

chuyển.

1.3.1.4. Thiết kế theo modul:

Chiến lược của IMT-2000 là phải có khả năng mở rộng dễ dàng để phát triển số

lượng người dùng, vùng phủ sóng, dịch vụ mới với khoản đầu tư ban đầu thấp nhất.

1.3.2 Các phiên bản của 3G WCDMA

Khuyến nghị ITU-R M.1457 đưa ra 6 họ tiêu chuẩn công nghệ cho giao diện truy

nhập vô tuyến thành phần mặt đất của các hệ thống IMT-2000 (tên gọi mạng 3G của ITU),

bao gồm:

IMT-2000 CDMA Direct Spread,

IMT-2000 CDMA Multi-Carrier,

IMT-2000 CDMA TDD,

IMT-2000 TDMA Single-Carrier,

IMT-2000 FDMA/TDMA,

IMT-2000 OFDMA TDD WMAN (IP - OFDMA).

Mỗi tiêu chuẩn trong 6 tiêu chuẩn nêu trên đều được các công ty lớn và một số quốc

gia có nền công nghiệp điện tử, viễn thông phát triển ủng hộ và ra sức vận động. Các tiêu

chuẩn này cạnh tranh gay gắt với nhau trong việc chiếm lĩnh thị trường thông tin di động.

Page 19: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin di dộng 3G 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 19 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Mặc dù một số nước trên thế giới cấp phép băng tần 3G theo tiêu chí độc lập về

công nghệ (không gắn việc cấp băng tần với bất kỳ công nghệ nào) nhưng thực tế triển

khai ở nhiều nước cho thấy trong băng tần 1900-2200 MHz, công nghệ WCDMA/HSPA

vẫn là công nghệ chủ đạo, được đa số các nhà khai thác lựa chọn. Quy mô thị trường lớn

của công nghệ này cũng đảm bảo rằng nó sẽ được tiếp tục phát triển trong tương lai.

1.4. Lộ trình phát triển hệ thống thông tin di động từ 3G lên 4G

1.4.1. Giới thiệu về hệ thống thông tin di động 4G.

Việc nghiên cứu chuyển hướng sang các hệ thống thông tin di động thế hệ 4 (4G) để

giải quyết các vấn đề tồn tại trong hệ thống di động thế hệ 3. Đó là việc cung cấp các loại

hình dịch vụ ngày càng đa dạng hơn, từ tín hiệu thoại chất lượng cao sang tín hiệu video

độ phân giải cao, các kênh vô tuyến có tốc độ dữ liệu cao. Khái niệm 4G được sử dụng

rộng rãi không chỉ có các hệ thống điện thoại tế bào mà còn bao gồm các kiểu hệ thống

viễn thông truy nhập vô tuyến băng thông rộng. Một trong số các thuật ngữ dùng để mô tả

4G là MAGIC: Mobile multimedia (Đa phương tiện di động), Anytime anywhere (Bất

cứ khi nào, bất cứ nơi đâu), Global mobility support (Hỗ trợ di động toàn cầu),

Integrated wireless solution (Giải pháp vô tuyến tích hợp) và Customized personal

service (Dịch vụ theo yêu cầu cá nhân). Như là một lời hứa cho tương lai, hệ thống 4G là

hệ thống truy nhập vô tuyến tế bào băng thông rộng, đã và đang là mối quan tâm lớn của

lĩnh vực thông tin di động. 4G không chỉ hỗ trợ cho các dịch vụ thông tin di động thế hệ

tiếp theo mà còn hỗ trợ cho cả các mạng vô tuyến cố định.

Chúng ta xem xét trên cơ sở cái nhìn tổng quan về các đặc trưng của 4G, cách tổ chức

và tích hợp hệ thống di động. Đặc trưng của 4G có thể cô đọng lại bằng từ “tích hợp”. Các

hệ thống 4G là một sự tích hợp gắn kết không tách rời của các thành phần thiết bị đầu cuối,

mạng lưới và các ứng dụng nhằm thoả mãn đòi hỏi không ngừng và ngày càng cao của

người sử dụng.

1.4.2. Mô hình mạng 4G.

Phạm vi của mạng 4G sẽ bao phủ toàn bộ từ các phần truyền dẫn vô tuyến, truyền dẫn

trong mạng lõi đến tận các ứng dụng trên thiết bị đầu cuối. Với yêu cầu một kiến trúc phân

lớp cho hệ thống, nhằm đảm bảo tính mở và tính thích ứng cho hệ thống, các thành phần

chức năng trong mạng sẽ được chuẩn hóa theo các chức năng chung và mỗi chức năng

chung này sẽ đại diện cho chức năng trong 1 lớp. Với yêu cầu trên, chúng ta phân chia cấu

Page 20: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin di dộng 3G 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 20 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

trúc mạng trên cơ sở của 4 lớp chức năng, tương ứng với 4 phạm vi chức năng của các

thành phần trong hệ thống mạng.

Hình 1.3: Mô hình cấu trúc mạng 4G

Với mô hình trên, tính tích hợp hệ thống đã được giải quyết trên lớp truyền dẫn. Các

hệ thống sử dụng môi trường truyền vô tuyến được tích hợp chung vào mạng RAN. Với

mô hình này, các mạng truy nhập vô tuyến được tích hợp vào một môi trường chung, có

nghĩa thuê bao di động đầu cuối khi ở bất cứ môi trường truyền vô tuyến nào cũng đảm

bảo hoạt động trong mạng.

Tính tương tác giữa các lớp giúp cho mô hình có tính mở trong việc phát triển công

nghệ cũng như dịch vụ trong tương lai. Việc xử lý các công nghệ điều chế, mã hoá và truy

nhập trên các lớp tương tác cũng tạo ra tính thích nghi với các yêu cầu về dịch vụ, đảm bảo

đầy đủ các yêu cầu về tốc độ dịch vụ trong tương lai.

Chức năng mạng truy nhập vô tuyến:

- Có khả năng tích hợp giữa các thiết bị đầu cuối

- Đảm bảo tốc độ dịch vụ

Chức năng của mạng lõi:

- Kết nối các mạng khác nhau: mạng không dây và mạng có dây.

- Truyền tải traffic trên các tuyến từ nơi gửi đến đích an toàn.

- Định tuyến lưu lượng

Page 21: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin di dộng 3G 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 21 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

- Chuyển đổi dạng dữ liệu all IP

Chức năng điều khiển:

- Cung cấp nền tảng hạ tầng kết nối mạng dịch vụ

- Điều khiển hệ thống: Báo hiệu; Lưu lượng; Bảo mật (Security); Billing; Mobity và

Roaming.

Dịch vụ: Cung cấp dịch vụ sử dụng cho người dùng

1.4.3. Các yêu cầu đối với mạng 4G

Mạng 4G ra đời là cuộc cách mạng về tốc độ truyền dữ liệu, khả năng tương tác,

giao tiếp giữa các mạng khác nhau. Nó là sự kết hợp giữa các mạng khác nhau dựa trên

nền IP. Mục đích chính của mạng là cho phép người dùng có thể truy nhập và khai thác

các dịch vụ trong mạng với tốc độ cao, chất lượng tốt, an toàn, bảo mật. Vì vậy, để đáp

ứng được các nhu cầu và các dịch vụ đó, mạng 4G phải đáp ứng được các yêu cầu sau:

1.4.3.1. Mạng 4G phải đáp ứng được yêu cầu tích hợp được các mạng khác như các

mạng di động thế hệ 2, thế hệ 3, thế hệ 3,5G,… và WLAN, WiMAX, và các mạng không

dây khác.

Mạng 4G có khả năng kết hợp với các mạng khác nhau dựa trên nền giao thức IP,

với tốc độ cao, nó cung cấp các dịch vụ đa dạng thời gian thực, các ứng dụng chất lượng

cao,… Đây là yếu tố rất quan trọng giúp cho một mạng, công nghệ mới đạt được thành

công. Với sự kết hợp này, người sử dụng có khả năng kết nối tới nhiều mạng, có thể sử

dụng nhiều dạng dịch vụ khác nhau như PSTN, ISDN, internet, WLAN, WiMAX, v.v…,

mà không cần quan tâm tới dạng thiết bị đang sử dụng cũng như việc họ đang ở đâu.

Hình 1.4: Sự kết hợp các mạng khác nhau

Page 22: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin di dộng 3G 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 22 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

1.4.3.2. Mạng có tính mở

Xem xét các ứng dụng, dịch vụ mạng hiện nay, chúng ta thấy rằng các hệ thống

mạng hiện nay vẫn đang phát triển như là các hệ thống đóng. Trong mạng thế hệ hai, dịch

vụ cung cấp chỉ là những dịch vụ đơn giản như tin nhắn SMS, MMS,… Các mạng di động

thế hệ ba đã bắt đầu cung cấp một số ứng dụng, dịch vụ nhưng còn rất ít, chất lượng chưa

cao. Các nhà cung cấp dịch vụ cũng chỉ trong phạm vi là “third-party” trong mạng. Điều

này có thể được khắc phục trong mạng 4G. Cấu trúc mở của mạng 4G cho phép cài đặt các

thành phần mới với các giao diện mới giữa các cấu trúc khác nhau trên các lớp. Đây là

điều rất quan trọng, đặc biệt cho các dịch vụ tối ưu trong mạng di động với liên kết không

dây và các đặc tính di động. Mô hình được xây dựng ra phải có tính mở. Điều này giúp cho

hệ thống trở nên linh hoạt trong quá trình phát triển. Yêu cầu về mở rộng, nâng cấp hệ

thống hay thêm vào các ứng dụng, dịch vụ mới luôn là một đòi hỏi đối với các mạng viễn

thông hiện nay. Do đó mạng phải đảm bảo cho khả năng đáp ứng các nhu cầu này ngay từ

thời điểm hiện tại cho đến tương lai.

Hình 1.5: Người dùng ở các mạng khác nhau có thể truy nhập vào hệ thống

1.4.3.3. Đảm bảo chất lượng dịch vụ cho các ứng dụng đa phương tiện trên nền IP:

Để đảm bảo chất lượng dịch vụ, cần sự kết hợp chặt chẽ giữa các lớp truy nhập,

truyền tải và các dịch vụ Internet. Đặc biệt đối với các vấn đề về độ trễ mạng, băng thông

dịch vụ…v.v. Mạng 4G yêu cầu tốc độ truyền dữ liệu cao, độ trễ nhỏ, dịch vụ thời gian

thực, chất lượng cao.

1.4.3.4. Đảm bảo tính an toàn, bảo mật thông tin

Đây là yêu cầu quan trọng hàng đầu của hệ thống. Hệ thống thông tin càng phát

triển, càng có nhiều người dùng ở các mạng khác nhau cùng truy nhập vào hệ thống thì

thông tin bí mật của người dùng càng không đảm bảo an toàn. Tính an toàn của hệ thống

Worldwide internet

PSTN Internet Gateway

Router Slice manager

Service adaptation

Wifi and indoor

evolution

“cenllular” slice

UniRAN (3G +)

Localization and

broadcast slice

“hot spot/ zone” slice

Wimax

4G coverageoutdoor

and indoor

Page 23: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin di dộng 3G 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 23 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

được đánh giá qua khả năng bảo mật trong truyền thông, tính đúng đắn và riêng tư của các

dữ liệu người sử dụng cũng như khả năng quản lý, giám sát hệ thống. Bảo mật là yêu cầu

chung đối với tất cả các hệ thống viễn thông.

1.4.3.5. Mạng đảm bảo tính di động:

Một trong những vấn đề quan trọng của 4G đó là cách để truy nhập nhiều mạng di

động và không dây khác nhau. Có ba khả năng: Sử dụng thiết bị đa chế độ, vùng phủ đa

dịch vụ, hoặc sử dụng giao thức truy nhập chung.

Các thiết bị đa chế độ: Thiết bị đa chế độ có nhiều chế độ hoạt động khác nhau, ví dụ

như đa truy nhập phân chia theo mã, thông tin di động toàn cầu GSM, chế độ truy nhập vệ

tinh,… Do đó, khi thiết bị nằm ngoài vùng phủ của mạng mình thì nó vẫn có thể truy nhập

được vào hệ thống thông qua các mạng khác. Đối với loại thiết bị này thì vấn đề chất

lượng dịch vụ yêu cầu phải được xử lý tốt. Xem hình 1.6a

Vùng phủ đa dịch vụ: Trong kiến trúc này, người dùng truy nhập vào vùng phủ đa

dịch vụ gồm nhiều điểm truy nhập chung (UAP: Universal Access Point). Những UAP này

kích hoạt để chọn mạng dựa trên những cái có sẵn, đặc điểm chất lượng, và sự lựa chọn

thông thường của người dùng. Người dùng, thiết bị có thể chuyển dịch vụ khi di chuyển từ

UAP này sang UAP khác. Xem hình 1.6b.

Giao thức truy nhập chung: Trong trường hợp này các mạng không dây có thể hỗ trợ

một hoặc hai giao thức truy nhập chuẩn. Khi đó thiết bị có thể chuyển mạng có cùng giao

thức truy nhập khi không truy nhập được vào mạng của mình. Xem hình 1.6c

Hình 1.6: Tính di động của mạng

Page 24: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin di dộng 3G 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 24 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

1.4.3.6. Mạng phải đảm bảo về tốc độ:

Mạng mới ra đời phải có tốc độ truyền dữ liệu cao, đáp ứng được yêu cầu của người

sử dụng. Tốc độ truyền dữ liệu trong mạng mới có thể lên đến 100Mbps, và 160Mbps khi

sử dụng MIMO (Nhiều đầu vào - Nhiều đầu ra)

1.4.4. Lộ trình phát triển lên 4G

Hình 1.7. Lộ trình phát triển các công nghệ thông tin di động lên 4G

1G 2G

3G3G +

E3G

IMT –Advanced 4G

Wifi

Wimax

1985 1995 2000 2005 2010 2015

<10kbps <200kbps 300kbps-10Mbps <100Mbps 100Mbps-1Gbps

E3G: 3G tăng cường

Cao

Trung

bình

Thời gian

Tốc độ số liệu

Khả năng di động

Page 25: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 2: Cấu trúc mạng 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 25 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Chương 2:

CẤU TRÚC MẠNG WCDMA

2.1. Kiến trúc tổng quát

2.1.1. Kiến trúc chung mạng 3G WCDMA

Mạng thông tin di động 3G lúc đầu là mạng kết hợp giữa các vùng chuyển mạch gói

(PS) và chuyển mạch kênh (CS) để truyền số liệu gói và tiếng. Các trung tâm chuyển mạch

gói sẽ là các chuyển mạch sử dụng công nghệ ATM. Trên đường phát triển đến mạng toàn

IP, chuyển mạch kênh sẽ dần được thay thế bằng chuyển mạch gói. Các dịch vụ kể cả số

liệu lẫn thời gian thực (như tiếng và video) cuối cùng sẽ được truyền trên cùng một môi

trường IP bằng các chuyển mạch gói. Hình 2.1 dưới đây cho thấy thí dụ về một kiến trúc

tổng quát của thông tin di động 3G kết hợp cả CS và PS trong mạng lõi.

RAN: Radio Access Network: mạng truy nhập vô tuyến

BTS: Base Transceiver Station: trạm thu phát gốc

BSC: Base Station Controller: bộ điều khiển trạm gốc

RNC: Rado Network Controller: bộ điều khiển trạm gốc

CS: Circuit Switch: chuyển mạch kênh

PS: Packet Switch: chuyển mạch gói

SMS: Short Message Servive: dịch vụ nhắn tin

Server: máy chủ

PSTN: Public Switched Telephone Network: mạng điện thoại chuyển mạch công cộng

PLMN: Public Land Mobile Network: mang di động công cộng mặt đất

Hình 2.1: Kiến trúc tổng quát của một mạng di động kết hợp cả CS và PS

RAN Mạng báo hiệu

Thiết

bị

cổng

Thiết bị SMS

PSTN/PLMN

Internet

Intranet

Server

Chức năng dịch vụ CS

Chức năng dịch vụ PS

Chức năng dịch vụ CS

Chức năng dịch vụ PS

Nút kết hợp dịch vụ CS và dịch vụ PS

Thiết bị chuyển mạch nội hạt

Thiết bị chuyển mạch cổng

Thông tin vị trí

Điều khiển dịch vụ tiên tiến

Đầu cuối tiếng

BTS/ Nút B

BSC/ RNC

Đầu cuối số liệu

Page 26: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 2: Cấu trúc mạng 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 26 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Các miền chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói được thể hiện bằng một nhóm các

đơn vị chức năng logic: trong thực hiện thực tế các miền chức năng này được đặt vào các

thiết bị và các nút vật lý. Chẳng hạn có thể thực hiện chức năng chuyển mạch kênh

(MSC/GMSC) và chức năng chuyển mạch gói (SGSN/GGSN) trong một nút duy nhất để

được một hệ thống tích hợp cho phép chuyển mạch và truyền dẫn các kiểu phương tiện

khác nhau: từ lưu lượng tiếng đến lưu lượng số liệu dung lượng lớn.

3G UMTS có thể sử dụng hai kiểu RAN. Kiểu thứ nhất sử dụng công nghệ đa truy

nhập WCDMA được gọi là UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Network: mạng truy nhập

vô tuyến mặt đất của UMTS). Kiểu thứ hai sử dụng công nghệ đa truy nhập TDMA được

gọi là GERAN (GSM EDGE Radio Access Network: mạng truy nhập vô tuyến dựa trên

công nghệ EDGE của GSM).

3G cung cấp các dịch vụ chuyển mạch kênh như tiếng, video và các dịch vụ chuyển

mạch gói chủ yếu để truy nhập Internet.

2.1.1.1. Chuyển mạch kênh

Là sơ đồ chuyển mạch trong đó thiết bị chuyển mạch thực hiện các cuộc truyền tin

bằng cách thiết lập kết nối chiếm một tài nguyên mạng nhất định trong toàn bộ cuộc truyền

tin. Kết nối này là tạm thời, liên tục và dành riêng. Tạm thời vì nó chỉ được duy trì trong

thời gian cuộc gọi. Liên tục vì nó đựơc cung cấp liên tục một tài nguyên nhất định (băng

thông hay dung lượng và công suất) trong suốt thời gian cuộc gọi. Dành riêng vì kết nối

này và tài nguyên chỉ dành riêng cho cuộc gọi này. Thiết bị chuyển mạch sử dụng cho CS

trong các tổng đài của thông tin di động 2G thực hiện chuyển mạch kênh trên trên cơ sở

ghép kênh theo thời gian trong đó mỗi kênh có tốc độ 64 kbps và vì thế phù hợp cho việc

truyền các ứng dụng làm việc tại tốc độ cố định 64 kbps (chẳng hạn tiếng được mã hoá

PCM).

2.1.1.2. Chuyển mạch gói

Là sơ đồ chuyển mạch thực hiện phân chia số liệu của một kết nối thành các gói có

độ dài nhất định và chuyển mạch các gói này theo thông tin về nơi nhận được gắn với từng

gói và ở PS tài nguyên mạng chỉ bị chiếm dụng khi có gói cần truyền. Chuyển mạch gói

cho phép nhóm tất cả các số liệu của nhiều kết nối khác nhau phụ thuộc vào nội dung, kiểu

hay cấu trúc số liệu thành các gói có kích thước phù hợp và truyền chúng trên một kênh

chia sẻ. Việc nhóm các số liệu cần truyền được thực hiện bằng ghép kênh thống kê với ấn

Page 27: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 2: Cấu trúc mạng 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 27 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

định tài nguyên động. Các công nghệ sử dụng cho chuyển mạch gói có thể là Frame Relay,

ATM hoặc IP. Hình 2.2 cho thấy cấu trúc của CS và PS.

 Hình 2.2: Chuyển mạch kênh (CS) và chuyển mạch gói (PS). 

2.1.1.3. Dịch vụ chuyển mạch kênh (CS Service)

Là dịch vụ trong đó mỗi đầu cuối được cấp phát một kênh riêng và nó toàn quyền sử

dụng tài nguyên của kênh này trong thời gian cuộc gọi tuy nhiên phải trả tiền cho toàn bộ

thời gian này dù có truyền tin hay không. Dịch vụ chuyển mạch kênh có thể được thực

hiện trên chuyển mạch kênh hoặc chuyển mạch gói. Thông thường dịch vụ này được áp

dụng cho các dịch vụ thời gian thực (thoại).

2.1.1.4. Dịch vụ chuyển mạch gói (PS Service)

Là dịch vụ trong đó nhiều đầu cuối cùng chia sẻ một kênh và mỗi đầu cuối chỉ chiếm

dụng tài nguyên của kênh này khi có thông tin cần truyền và nó chỉ phải trả tiền theo lượng

tin đựơc truyền trên kênh. Dịch vụ chuyển mạch gói chỉ có thể đựơc thực hiện trên chuyển

mạch gói. Dịch vụ này rất phù hợp cho các dịch vụ phi thời gian thực (truyền số liệu), tuy

nhiên nhờ sự phát triển của công nghệ dịch vụ này cũng được áp dụng cho các dịch vụ thời

gian thực (VoIP). Chuyển mạch gói có thể thực hiện trên cơ sở ATM hoặc IP.

2.1.1.5. ATM (Asynchronous Transfer Mode: chế độ truyền dị bộ)

Là công nghệ thực hiện phân chia thông tin cần phát thành các tế bào 53 byte để

truyền dẫn và chuyển mạch. Một tế bào ATM gồm 5 byte tiêu đề (có chứa thông tin định

tuyến) và 48 byte tải tin (chứa số liệu của người sử dụng). Thiết bị chuyển mạch ATM cho

phép chuyển mạch nhanh trên cơ sở chuyển mạch phần cứng tham chuẩn theo thông tin

định tuyến tiêu đề mà không thực hiện phát hiện lỗi trong từng tế bào. Thông tin định

tuyến trong tiêu đề gồm: đường dẫn ảo (VP) và kênh ảo (VC). Điều khiển kết nối bằng VC

Router b) Chuyển mạch gói (PS)

Bộ nhớ

Router

Chuyển mạch Chuyển mạch a) Chuyển mạch kênh (CS)

Bộ nhớ

Page 28: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 2: Cấu trúc mạng 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 28 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

(tương ứng với kênh của người sử dụng) và VP (là một bó các VC) cho phép khai thác và

quản lý có khả năng mở rộng và có độ linh hoạt cao. Thông thường VP được thiết lập trên

cơ sở số liệu của hệ thống tại thời điểm xây dựng mạng.Việc sử dụng ATM trong mạng lõi

cho ta nhiều lợi ích: có thể quản lý lưu lượng kết hợp với RAN, cho phép thực hiện các

chức năng CS và PS trong cùng một kiến trúc và thực hiện khai thác cũng như điều khiển

chất lượng liên kết.

2.1.1.6. Chuyển mạch hay Router IP (Internet Protocol)

Là một công nghệ thực hiện phân chia thông tin phát thành các gói đựơc gọi là tải tin

(Payload). Sau đó mỗi gói được gán một tiêu đề chứa các thông tin địa chỉ cần thiết cho

chuyển mạch. Trong thông tin di động do vị trí của đầu cuối di động thay đổi nên cần phải

có thêm tiêu đề bổ sung để định tuyến theo vị trí hiện thời của máy di động. Quá trình định

tuyến này được gọi là truyền đường hầm (Tunnel). Có hai cơ chế để thực hiện điều này:

MIP (Mobile IP: IP di động) và GTP (GPRS Tunnel Protocol: giao thức đường hầm

GPRS). Tunnel là một đường truyền mà tại đầu vào của nó gói IP được đóng bao vào một

tiêu đề mang địa chỉ nơi nhận (trong trường hợp này là địa chỉ hiện thời của máy di động)

và tại đầu ra gói IP được tháo bao bằng cách loại bỏ tiêu đề bọc ngoài (hình 2.3).

Hình 2.3: Đóng bao và tháo bao cho gói IP trong quá trình truyền tunnel

Hình 2.4 cho thấy quá trình định tuyến tunnel (chuyển mạch tunnel) trong hệ thống

3G UMTS từ tổng đài gói cổng (GGSN) cho một máy di động (UE) khi nó chuyển từ vùng

phục vụ của một tổng đài gói nội hạt (SGSN1) này sang một vùng phục vụ của một tổng

đài gói nội hạt khác (SGSN2) thông qua giao thức GTP.

Vì 3G WCDMA UMTS được phát triển từ những năm 1999 khi mà ATM là công

nghệ chuyển mạch gói còn ngự trị nên các tiêu chuẩn cũng được xây dựng trên công nghệ

này. Tuy nhiên hiện nay và tương lai mạng viễn thông sẽ đựơc xây dựng trên cơ sở

internet vì thế các chuyển mạch gói sẽ là chuyển mạch hoặc router IP.

Header 1 Playoad

Header 2 Header 1 Playoad

Header 2 Header 1 Playoad

Header 1 Playoad

Tunnel Đầu Tunnel Cuối Tunnel

Đóng bao Tháo bao

Gói IP

Gói IP

Page 29: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 2: Cấu trúc mạng 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 29 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Hình 2.4: Thiết lập kết nối tunnel trong chuyển mạch tunnel

2.1.2. Cấu hình địa lý của mạng 3G WCDMA

Do tính chất di động của thuê bao di động nên mạng di động phải được tổ chức theo

một cấu trúc địa lý nhất định để mạng có thể theo dõi được vị trí của thuê bao.

2.1.2.1. Phân chia theo vùng mạng

Trong một quốc gia có thể có nhiều vùng mạng viễn thông, việc gọi vào một vùng

mạng nào đó phải được thực hiện thông qua tổng đài cổng. Các vùng mạng di động 3G

được đại diện bằng tổng đài cổng GMSC hoặc GGSN. Tất cả các cuộc gọi đến một mạng

di động từ một mạng khác đều được định tuyến đến GMSC hoặc GGSN. Tổng đài này làm

việc như một tổng đài trung kế vào cho mạng 3G. Đây là nơi thực hiện chức năng hỏi để

định tuyến cuộc gọi kết cuối ở trạm di động. GMSC/GGSN cho phép hệ thống định tuyến

các cuộc gọi vào từ mạng ngoài đến nơi nhận cuối cùng: các trạm di động bị gọi.

2.1.2.2. Phân chia theo vùng phục vụ MSC/VLR và SGSN

Một mạng thông tin di động được phân chia thành nhiều vùng nhỏ hơn, mỗi vùng nhỏ

này được phục vụ bởi một MSC/VLR (hình 2.5a). hay SGSN (hình 2.5b) Ta gọi đây là

vùng phục vụ của MSC/VLR hay SGSN.

Để định tuyến một cuộc gọi đến một thuê bao di động, đường truyền qua mạng sẽ

được nối đến MSC đang phục vụ thuê bao di động cần gọi. Ở mỗi vùng phục vụ

MSC/VLR thông tin về thuê bao được ghi lại tạm thời ở VLR. Thông tin này bao gồm hai

loại:

• Thông tin về đăng ký và các dịch vụ của thuê bao,

• Thông tin về vị trí của thuê bao (thuê bao đang ở vùng định vị hoặc vùng định

tuyến nào).

GGSN

SGSN 1

UE

GGSN

SGSN 2 SGSN 2

Vùng

ới

UE

SGSN 1

Mạng thông tin

di động (CN)

Data của người sử

dụng (các gói IP)

Data của người sử

dụng (các gói IP)

Kết nối logic

(truyền tunnel)

Kết nối logic

(truyền tunnel)Thay đổi vị trí

Thiết lập lại

kết nối logic

Page 30: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 2: Cấu trúc mạng 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 30 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Hình 2.5: Phân chia mạng thành các vùng phục vụ của MSC/VLR và SGSN

2.1.2.3. Phân chia theo vùng định vị và vùng định tuyến

Mỗi vùng phục vụ MSC/VLR được chia thành một số vùng định vị: LA (Location

Area) (hình 2.6a). Mỗi vùng phục vụ của SGSN được chia thành các vùng định tuyến (RA:

Routing Area) (hình 2.6b).

Hình 2.6: Phân chia vùng phục vụ của MSC/VLR và SGSN thành LA và RA

Vùng định vị (hay vùng định tuyến) là một phần của vùng phục vụ MSC/VLR (hay

SGSN) mà ở đó một trạm di động có thể chuyển động tự do và không cần cập nhật thông

tin về vị trí cho MSC/VLR (hay SGSN) quản lý vị trí này. Có thể nói vùng định vị (hay

vùng định tuyến) là vị trí cụ thể nhất của trạm di động mà mạng cần biết để định tuyến cho

một cuộc gọi đến nó. Ở vùng định vị này thông báo tìm sẽ được phát quảng bá để tìm thuê

bao di động bị gọi. Hệ thống có thể nhận dạng vùng định vị bằng cách sử dụng nhận dạng

vùng định vị (LAI: Location Area Identity) hay nhận dạng vùng định tuyến (RAI: Routing

Area Identity). Vùng định vị (hay vùng định tuyến) có thể bao gồm một số ô và thuộc một

hay nhiều RNC, nhưng chỉ thuộc một MSC (hay một SGSN).

2.1.2.4. Phân chia theo ô

Vùng định vị hay vùng định tuyến được chia thành một số ô (hình 2.7).

Ô là một vùng phủ vô tuyến được mạng nhận dạng bằng nhận dạng ô toàn cầu (CGI:

Cell Global Identity). Trạm di động nhận dạng ô bằng mã nhận dạng trạm gốc (BSIC: Base

a) Vùng phục vụ MSC/VLRI

MSC1 VLR1

II

MSC2 VLR2

III

MSC3 VLR3

IV

MSC4 VLR4

b) Vùng phục vụ SGSNI

SGSN1

II

SGSN2

III

SGSN3

IV

SGSN4

LA1 LA2 LA3

LA6 LA5 LA4 MSC

VLR

a) Phân chia vùng phục vụ MSC/VLR thành các vùng định vị (LA)

RA1 RA2 RA3

RA6 RA5 RA4 SGSN

b) Phân chia vùng phục vụ SGSN thành các vùng định tuyến (RA)

Page 31: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 2: Cấu trúc mạng 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 31 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Station Identity Code). Vùng phủ của các ô thường được mô phỏng bằng hình lục giác để

tiện cho việc tính toán thiết kế.

Hình 2.7: Phân chia LA và RA

Hình 2.7: Phân chia LA và RA

2.1.2.5. Mẫu ô

Mẫu ô có hai kiểu: vô hướng ngang (omnidirectional) và phân đoạn (sectorized). Các

mẫu này được cho trên hình 2.8.

Hình 2.8: Các kiểu mẫu ô

Ô vô hướng ngang (hình 2.8a) nhận được từ phát xạ của một anten có búp sóng tròn

trong mặt ngang (mặt phẳng song song với mặt đất) và búp sóng có hướng chúc xuống mặt

đất trong mặt đứng (mặt phẳng vuông góc với mặt đất). Ô phân đoạn (hình 2.8b) là ô nhận

được từ phát xạ của ba anten với hướng phát xạ cực đại lệch nhau 1200. Các anten này có

búp sóng dạng nửa số 8 trong mặt ngang và trong mặt đứng búp sóng của chúng chúc

xuống mặt đất. Trong một số trường hợp ô phân đoạn có thể được tạo ra từ phát xạ của

nhiều hơn ba anten. Trong thực tế mẫu ô có thể rất đa dạng tùy vào địa hình cần phủ sóng.

Tuy nhiên các mẫu ô như trên hình 2.8 thường được sử dụng để thiết kế cho sơ đồ phủ

sóng chuẩn.

2.1.2.6. Tổng kết phân chia vùng địa lý trong các hệ thống thông tin di động 3G

Trong các kiến trúc mạng bao gồm cả miền chuyển mạch kênh và miền chuyển mạch

gói, vùng phục vụ mạng không chỉ được phân chia thành các vùng định vị mà còn được

phân chia thành các vùng định tuyến. Các vùng định vị là khái niệm quản lý di động của

miền CS kế thừa từ mạng GSM. Các vùng định tuyến là các thực thể của miền PS. Mạng

LA1 LA2 LA3

LA6 LA5 LA4 MSC

VLR

a) Phân chia vùng các vùng định vị thành các ô

RA1 RA2 RA3

RA6 RA5 RA4 SGSN

b) Phân chia vùng các vùng định vị tuyến thành các ô

2 34 65

12 3

4 65

1

a) ô vô hướng b) ô phân đoạn

β γ

α

Page 32: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 2: Cấu trúc mạng 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 32 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

lõi PS sử dụng RA để tìm gọi. Nhận dạng thuê bao P-TMSI (Packet- Temporary Mobile

Subsscriber Identity: nhận dạng thuê bao di động gói tạm thời) là duy nhất trong một RA.

Trong mạng truy nhập vô tuyến, RA lại được chia tiếp thành các vùng đăng ký

UTRAN (URA: UTRAN Registration Area). Tìm gọi khởi xướng UTRAN sử dụng URA

khi kênh báo hiệu đầu cuối đã được thiết lập. URA không thể nhìn thấy được ở bên ngoài

UTRAN.

Quan hệ giữa các vùng được phân cấp như cho ở hình 2.9 (ô không được thể hiện).

LA thuộc 3G MSC và RA thuộc 3G SGSN. URA thuộc RNC. Theo dõi vị trí theo URA và

ô trong UTRAN được thực hiện khi có kết nối RRC (Radio Resource Control: điều khiển

tài nguyên vô tuyến) cho kênh báo hiệu đầu cuối. Nếu không có kết nối RRC, 3G SGSN

thực hiện tìm gọi và cập nhật thông tin vị trí được thực hiện theo RA.

Hình 2.9: Các khái niệm phân chia vùng địa lý trong 3G WCDMA UMTS.

2.1.3. Các giao diện mở cơ bản của UMTS:

Giao diện Cu: Đây là giao diện giữa thẻ thông minh USIM và ME. Giao diện này

tuân theo tiêu chuẩn cho các thẻ thông minh.

Giao diện Uu: Đây là giao diện vô tuyến WCDMA. Uu là giao diện nhờ đó UE truy

cập được với phần cố định của hệ thống, và vì thế có thể là phần giao diện mở quan

trọng nhất trong UMTS.

Giao diện Iu: Giao diện này kết nối UTRAN tới mạng lõi. Tương tự như các giao

diện tương thích trong GSM, là giao diện A (đối với chuyển mạch kênh), và Gb (đối

với chuyển mạch gói), giao diện Iu đem lại cho các bộ điều khiển UMTS khả năng

xây dựng được UTRAN và CN từ các nhà sản xuất khác nhau.

Giao diện Iur: Giao diện mở Iur hỗ trợ chuyển giao mềm giữa các RNC từ các nhà

sản xuất khác nhau, và vì thế bổ sung cho giao diện mở Iu.

Giao diện Iub: Iub kết nối một Nút B và một RNC. UMTS là một hệ thống điện

thoại di động mang tính thương mại đầu tiên mà giao diện giữa bộ điều khiển và

Page 33: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 2: Cấu trúc mạng 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 33 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

trạm gốc được chuẩn hoá như là một giao diện mở hoàn thiện. Giống như các giao

diện mở khác, Iub thúc đẩy hơn nữa tính cạnh tranh giữa các nhà sản xuất trong lĩnh

vực này.

Hình 2.10: Kiến trúc UTRAN 

2.2. Mạng truy nhập vô tuyến UTRAN

2.2.1. Trạm gốc (Node B)

Trạm gốc là một hệ thống truyền đứng riêng, là một phần của Cell. Nó bao gồm một

anten hệ thống (đặc trưng cho tháp vô tuyến), nhà trạm và thiết bị vô tuyến trạm gốc. Thiết

bị vô tuyến trạm gốc bao gồm thiết bị RF (phát - thu, thiết bị giao tiếp anten), khối điều

khiển và khối cấp nguồn. Những bộ thu phát trạm gốc có nhiều phần cơ bản như thiết bị di

động. Tuy nhiên, sóng vô tuyến trạm gốc được kết hợp bởi BSC hệ thống WCDMA và

những khối chức năng nhiều hơn của một thiết bị di động.

Phần thu phát vô tuyến được chia thành máy phát và máy thu. Máy phát chuyển tín

hiệu thoại hay dữ liệu thành sóng vô tuyến RF để truyền đến thiết bị di động, máy thu thực

hiện ngược lại, chuyển sóng vô tuyến RF thành tín hiệu thoại hay dữ liệu được định tuyến

đến MSC hay mạng chuyển mạch gói. Phần điều khiển ra lệnh cho quá trình chèn và tách

thông tin báo hiệu.

Không giống những thiết bị không dây người dùng đầu cuối (như điện thoại di động,

laptop) phần điều khiển, phát và thu của một điểm truy nhập có thể được phân nhóm vào

những rack cắm thiết bị, ví dụ: một rack đơn có thể chứa tất cả những khuếch đại RF hay

những card thoại. Khác với những hệ thống tổ ong tương tự hay hệ thống số phiên bản

trước đây dành riêng một máy thu phát trong mỗi trạm gốc cho một kênh điều khiển. Hệ

Page 34: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 2: Cấu trúc mạng 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 34 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

thống WCDMA kết hợp cả những kênh điều khiển và thoại trộn chung trên một kênh vô

tuyến vật lý.

2.2.2. Khối điều khiển mạng vô tuyến RNC

Khối điều khiển mạng vô tuyến là một khối phối hợp tự động (điều khiển) trong hệ

thống WCDMA cho phép một hay nhiều trạm thu phát gốc liên lạc với một trung tâm

chuyển mạch di động hoặc một hệ thống thông tin gói dữ liệu. RNC bao gồm nhiều đặc

trưng điều khiển hơn một trạm điều khiển gốc BSC thông thường.

2.3. Mạng trục

2.3.1. Trung tâm chuyển mạch di động MSC

Trung tâm chuyển mạch di động MSC xử lý các yêu cầu được phục vụ từ các thiết bị

di động và người gọi mặt đất, và định tuyến những cuộc gọi giữa những trạm gốc và mạng

chuyển mạch thoại công cộng PSTN. MSC nhận các số được quay, tạo và giải thích các

tone xử lý cuộc gọi, và định tuyến đường dẫn các cuộc gọi.

2.3.2. MSC cổng (GMSC)

MSC cổng là một MSC nằm giữa PSTN và các MSC khác trong mạng. Chức năng

chính của nó là định tuyến các gọi vào hệ thống đến MSC thích hợp. Trong thực tế có thể

tất cả các MSC cũng là GMSC.

2.3.3. Nốt hỗ trợ phục vụ GPRS (SGSN)

Node hỗ trợ phục vụ GPRS là phần tử trung tâm trong mạng chuyển mạch gói. SGSN

ghi nhớ và bảo dưỡng danh sách các gói tích cực trong mạng và phối hợp chuyển tải gói

giữa các vô tuyến di động.

2.3.4. Nốt hỗ trợ cổng GPRS (GGSN)

Nó là một hệ thống chuyển mạch gói khác với SGSN chỉ định tuyến các gói vào, nó

còn định tuyến cả các gói ra. Nó được sử dụng để kết nối vào một mạng truyền thông gói

data GPRS sang một mạng gói khác như Internet.

2.3.5. Bộ đang ký định vị thường trú HLR

Là một cơ sở dữ liệu thuê bao chứa số nhận dạng thuê bao quốc tế IMSI của mỗi

khách hàng và số nhận dạng thiết bị di động quốc tế IMEI để nhận biết đơn nhất mỗi

khách hàng, thường chỉ có 1 HLR cho nhiều MSC.

HLR giữ thông tin cá nhân mỗi khách hàng bao gồm chọn khoảng sóng mang dài,

hạn chế gọi, mức nạp phí dịch vụ, và những tuỳ chọn mạng khác. Thuê bao có thể thay đổi

Page 35: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 2: Cấu trúc mạng 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 35 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

và giữ sự thay đổi tuỳ chọn riêng đó trong HLR. Bộ điều khiển hệ thống MSC sử dụng

thông tin này để cho phép truy nhập hệ thống và xử lý tính cước cuộc gọi.

HLR là một thiết bị nhớ từ của máy tính. Cơ sở dữ liệu thuê bao được tối ưu hoá,

chúng thường xuyên được sao lưu bằng băng từ hoặc đĩa CDRom để phục hồi thông tin

nếu hệ thống xảy ra sự cố.

2.3.6. Bộ đăng ký định vị tạm trú VLR

VLR chứa một thiết lập con của một thông tin HLR thuê bao, được dùng khi một điện

thoại di động được tích cực trên một MSC riêng biệt khác. VLR lưu trữ cả những thông tin

thường trú và tạm trú của khách hàng. VLR lờ đi sự kiểm tra liên tục từ MSC đối với HLR

của thiết bị di động mỗi lần thử truy nhập. Thông tin HLR của người dùng được lưu giữ

tạm thời trong bộ nhớ VLR, và được xóa đi khi thiết bị di động đăng ký với một MSC

khác hoặc một hệ thống khác.

2.3.7. Bộ đăng ký nhận dạng thiết bị EIR

EIR là một cơ sở dữ liệu chứa sự nhận dạng của thiết bị di động và trạng thái của

những thiết bị đó trong mạng (được uỷ quyền/cho phép hoặc không được uỷ quyền cho

phép). EIR chủ yếu được dùng để nhận dạng những thiết bị di động có thể bị mất hoặc có

kiểu sử dụng đáng ngờ. EIR có ba danh sách trắng, đen và xám. Danh sách trắng lưu giữ

những thiết bị được nhận dạng tốt, danh sách đen lưu những thiết bị bị vô hiệu. Danh sách

xám lưu giữ những thiết bị bị nghi ngờ và được kiểm tra là không hợp lệ.

2.3.8. Trung tâm nhận thực AuC

AuC chứa và xử lý các thông tin yêu cầu để nhận dạng hợp lệ là của thiết bị di động

trước khi dịch vụ được cung cấp. Thủ tục nhận thực AuC cung cấp thông tin đến hệ thống

để cho phép tích cực một thiết bị di động được nhận hợp lệ.

2.3.9. Mạng trục IP

Một mạng xương sống là cơ sở hạ tầng đường trục của mạng để kết nối những thành

phần mạng chính lại với nhau. Một hệ thống mạng xương sống thường là một mạng thông

tin tốc độ cao như ATM hay FDDI. Hệ thống WCDMA sử dụng một mạng trục có thể

cung cấp khả năng truyền IP điểm nối điểm.

Nổi bật của sử dụng truyền thông IP cho phép mang đến người dùng gắn sẵn thiết bị

mạng IP. Tiêu biểu là giá thiết bị thấp hơn do phần lớn được rao bán nhiều và tuỳ chọn,

giảm giá cả thực hiện bảo dưỡng, và cho phép sử dụng một phần mềm chuẩn bảo dưỡng và

giám sát chất lượng.

Page 36: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 36 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Chương 3:

KỸ THUẬT CỦA MẠNG 3G WCDMA

3.1. Các kỹ thuật cơ bản trong mạng 3G WCDMA

3.1.1. Kỹ thuật trải phổ và đa truy nhập theo mã

3.1.1.1. Các hệ thống thông tin trải phổ

Trong các hệ thống thông tin thông thường độ rộng băng tần là vấn đề quan tâm

chính và các hệ thống này được thiết kế để sử dụng càng ít độ rộng băng tần càng tốt.

Trong các hệ thống điều chế biên độ song biên, độ rộng băng tần cần thiết để phát một

nguồn tín hiệu tương tự gấp hai lần độ rộng băng tần của nguồn này. Trong các hệ thống

điều tần độ rộng băng tần này có thể bằng vài lần độ rộng băng tần nguồn phụ thuộc vào

chỉ số điều chế. Đối với một tín hiệu số, độ rộng băng tần cần thiết có cùng giá trị với tốc

độ bit của nguồn. Độ rộng băng tần chính xác cần thiết trong trường hợp này phụ thuộc

vào kiểu điều chế (BPSK, QPSK v.v...).

Trong các hệ thống thông tin trải phổ (viết tắt là SS: Spread Spectrum) độ rộng băng

tần của tín hiệu được mở rộng. Khi chỉ có một người sử dụng trong băng tần SS, sử dụng

băng tần như vậy không có hiệu quả. Tuy nhiên ở môi trường nhiều người sử dụng, các

người sử dụng này có thể dùng chung một băng tần SS và hệ thống trở nên sử dụng băng

tần có hiệu suất mà vẫn duy trì được các ưu điểm của trải phổ.

Một hệ thống thông tin số được coi là SS nếu:

Tín hiệu được phát chiếm độ rộng băng tần lớn hơn độ rộng băng tần tối thiểu

cần thiết để phát thông tin.

Trải phổ được thực hiện bằng một mã độc lập với số liệu.

Có ba kiểu hệ thống SS cơ bản: chuỗi trực tiếp (DSSS: Direct-Sequence Spreading

Spectrum), nhẩy tần (FHSS: Frequency-Hopping Spreading Spectrum) và nhẩy thời gian

(THSS: Time-Hopping Spreading Spectrum). Cũng có thể nhận được các hệ thống lai ghép

từ các hệ thống nói trên. WCDMA sử dụng DSSS. DSSS đạt được trải phổ bằng cách nhân

luồng số cần truyền với một mã trải phổ có tốc độ chip (Rc=1/Tc, Tc là thời gian một chip)

cao hơn nhiều tốc độ bit (Rb=1/Tb, Tb là thời gian một bit) của luồng số cần phát. Hình 3.1

minh họa quá trình trải phổ trong đó Tb=15Tc hay Rc=15Rb. Hình 3.1a cho thấy sơ đồ đơn

giản của bộ trải phổ DSSS trong đó luồng số cần truyền x có tốc độ Rb đựơc nhân với một

mã trải phổ c tốc độ Rc để được luồng đầu ra y có tốc độ Rc lớn hơn nhiều so với tốc độ Rb

Page 37: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 37 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

của luồng vào. Các hình 3.1b và 3.1c biểu thị quá trình trải phổ trong miền thời gian và

miền tần số. Tại phía thu luồng y được thực hiện giải trải phổ để khôi phục lại luồng x

bằng cách nhân luồng này với mã trải phổ c giống như phía phát: x=y×c

Hình 3.1. Trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS)

3.1.1.2. Áp dụng DSSS cho CDMA

Trong công nghệ đa truy nhập phân chia theo mã dựa trên CDMA, một tập mã trực

giao được sử dụng và mỗi người sử dụng được gán một mã trải phổ riêng. Các mã trải phổ

này phải đảm bảo điều kiện trực giao sau đây:

1. Tích hai mã giống nhau bằng 1: ci×ci=1

2. Tích hai mã khác nhau sẽ là một mã mới trong tập mã: ci×cj=ck

Bảng 3.1. cho thấy ví dụ sử dụng bộ mã gồm tám mã trực giao: c0, c1, …, c7.

Bảng 3.2 và 3.3 cho thấy ví dụ khi nhân hai mã giống nhau trong bảng 1 được 1 và

nhân hai mã khác nhau trong bảng 3.1 ta được một mã mới..

Bảng 3.1. Thí dụ bộ tám mã trực giao

C0 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 C1 +1 +1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 C2 +1 +1 -1 -1 +1 +1 -1 -1 C3 +1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 C4 +1 -1 +1 -1 +1 -1 +1 -1 C5 +1 -1 +1 -1 -1 +1 -1 +1 C6 +1 -1 -1 +1 +1 -1 -1 +1 C7 +1 -1 -1 +1 -1 +1 +1 -1

Tb=15Tc

Tb=15Tc

Tb=15Tc

Tb

Tc

Tc

x(t)

c(t)

y(t)

t

t

t

b) Quá trình xử lý tín hiệu

trong miền thời gian

Y(f)

C(f)

X(f)

B=Rb

f

f

f

c) Quá trình xử lý tín hiệu

trong miền tần số

x y = c x Rb

Ct Rc

a) Sơ đồ trải phổ DSSS

Page 38: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 38 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Bảng 3.2. Thí dụ nhân hai mã giống nhau trong bảng 1 được một

C1 +1 +1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 x x x x x x x x x

C1 +1 +1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 C1 x C1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1

Bảng 3.3. Thí dụ nhân hai mã khác nhau trong bảng 1 được một mã mới trong tập 8 mã

C1 +1 +1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 x x x x x x x x x

C3 +1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 =C2 +1 +1 -1 -1 +1 +1 -1 -1

Nếu ta xét một hệ thống gồm K người sử dụng được xây dựng trên cơ sở CDMA, thì

sau trải phổ các người sử dụng này sẽ phát vào không gian tập các tín hiệu y như sau:

∑ ∑ (3.1)

Ta xét quá trình xử lý tín hiệu này tại một máy thu k. Nhiệm vụ của máy thu này là

phải lấy ra xk và loại bỏ các tín hiệu khác (các tín hiệu này được gọi là nhiễu đồng kênh vì

trong hệ thống CDMA chúng được phát trên cùng một tần số với xk). Nhân (3.1) với xk và

áp dụng quy tắc trực giao nói trên ta được:

∑ (3.2)

Thành phần thứ nhất trong (3.2) chính là tín hiệu hữu ích còn thành phần thứ hai là

nhiễu của các người sử dụng còn là nhiễu của các người sử dụng khác được gọi là MAI

(Multiple Access Interferrence: nhiễu đa người sử dụng). Để loại bỏ thành phần thứ hai

máy thu sử dụng bộ lọc tương quan trong miền thời gian kết hợp với bộ lọc tần số trong

miền tần số. Hình 3.2 xét quá trình giải trải phổ và lọc ra tín hiệu hữu ích tại máy thu k

trong một hệ thống CDMA có K người sử dụng với giả thiết công suất phát từ K máy phát

như nhau tại đầu vào máy thu k. Hình 3.2a cho thấy sơ đổ giải trải phổ DSSS. Hình 3.2b

cho thấy phổ của tín hiệu tổng được phát đi từ K máy phát sau trải phổ, hình 3.2c cho thấy

phổ của tín hiệu này sau giải trải phổ tại máy thu k và hình 3.2d cho thấy phổ của tín hiệu

sau bộ lọc thông thấp với băng thông băng Rb.

Từ hình 3.2 ta thấy tỷ số tín hiệu trên nhiễu (SIR: Signal to Interference Ratio) là tỷ

số giữa diện tích hình chữ nhật được tô đậm trên hình 3.2b và tổng diện tích các hình chữ

Page 39: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 39 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

nhật trắng trên hình 3.2c: SIR=S1/S2. Tỷ số này tỷ lệ với tỷ số Rc/Rb. vì thế tỷ số Rc/Rb

được gọi là độ lợi xử lý.

Hình 3.2. Quá trình giải trải phổ và lọc tín hiệu của người sử dụng k từ K tín hiệu.

3.1.2. Giao diện vô tuyến của 3G WCDMA

WCDMA UMTS là một trong các tiêu chuẩn của IMT-2000 nhằm phát triển của

GSM để cung cấp các khả năng cho thế hệ ba. WCDMA UMTS sử dụng mạng đa truy

nhập vô tuyến trên cơ sở WCDMA và mạng lõi được phát triển từ GSM/GPRS. WCDMA

có thể có hai giải pháp cho giao diện vô tuyến: ghép song công phân chia theo tần số

(FDD: Frequency Division Duplex) và ghép song công phân chia theo thời gian (TDD:

Time Division Duplex). Cả hai giao diện này đều sử dụng trải phổ chuỗi trực tiếp (DS-

CDMA). Giải pháp thứ nhất sẽ được triển khai rộng rãi còn giải pháp thứ hai chủ yếu sẽ

được triển khai cho các ô nhỏ (Micro và Pico).

Giải pháp FDD sử dụng hai băng tần 5 MHz với hai sóng mang phân cách nhau

190MHz: đường lên có băng tần nằm trong dải phổ từ 1920 MHz đến 1980 MHz, đường

xuống có băng tần nằm trong dải phổ từ 2110 MHz đến 2170 Mhz. Mặc dù 5 MHz là độ

rộng băng danh định, ta cũng có thể chọn độ rộng băng từ 4,4 MHz đến 5 MHz với nấc

c) Phổ của tín hiệu thu

sau giải trải phổ XK

b) Phổ của đầu vào máy thu k

của các tín hiệu trải phổ được

phát đi từ K máy phát

d) Phổ của tín

hiệu giải trải phổ

sau bộ lọc B=Rb

XK(f)

XK(f)

X3(f) X2(f) X1(f)

XK(f)

X3(f) X2(f) X1(f)

Tỷ số tín hiệu trên nhiễu (SIR) bằng X(f) (diện tích chữ nhật tô đậm trên hình b) chia cho MAI (diện tích chữ nhật trắng trên hình c)

Lọc thông

thấp B=Rc

XK (ước tính x)

a) Sơ đồ giải trải phổ DSSS

K K

K

Ck

f

S1 S2

MAI

XK(f) XK(f)

SIR=S1/S2

Page 40: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 40 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

tăng là 200 KHz. Việc chọn độ rộng băng đúng đắn cho phép ta tránh được nhiễu giao thoa

nhất là khi khối 5 MHz tiếp theo thuộc nhà khai thác khác.

Giải pháp TDD sử dụng các tần số nằm trong dải 1900 đến 1920 MHz và từ 2010

MHz đến 2025 MHz; ở đây đường lên và đường xuống sử dụng chung một băng tần.

Giao diện vô tuyến của WCDMA/FDD (để đơn giản ta sẽ bỏ qua ký hiệu FDD nếu

không xét đến TDD) hoàn toàn khác với GSM và GPRS, WCDMA sử dung phương thức

trải phổ chuỗi trực tiếp với tốc độ chip là 3,84 Mcps. Trong WCDMA mạng truy nhập vô

tuyến được gọi là UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network). Các phần tử của

UTRAN rất khác với các phần tử ở mạng truy nhập vô tuyến của GSM. Vì thế khả năng sử

dụng lại các BTS và BSC của GSM là rất hạn chế. Một số nhà sản xuất cũng đã có kế

hoạch nâng cấp các GSM BTS cho WCDMA.

Đối với các nhà sản suất này có thể chỉ tháo ra một số bộ thu phát GSM từ BTS và

thay vào đó các bộ thu phát mới cho WCDMA. Một số rất ít nhà sản suất còn lập kế hoạch

xa hơn. Họ chế tạo các BSC đồng thời cho cả GSM và WCDMA. Tuy nhiên đa phần các

nhà sản suất phải thay thế GSM BSC bằng RNC mới cho WCDMA.

WCDMA sử dụng rất nhiều kiến trúc của mạng GSM, GPRS hiện có cho mạng của

mình. Các phần tử như MSC, HLR, SGSN, GGSN có thể được nâng cấp từ mạng hiện có

để hỗ trợ đồng thời WCDMA và GSM.

Giao diện vô tuyến của WCDMA/FDD được xây dựng trên ba kiểu kênh: kênh logic,

kênh truyền tải và kênh vật lý. Kênh logic được hình thành trên cơ sở đóng gói các thông

tin từ lớp cao trước khi sắp xếp vào kênh truyền tải. Nhiều kênh truyền tải được ghép

chúng vào kênh vật lý. Kênh vật lý được xây dựng trên công nghệ đa truy nhập CDMA kết

hợp với FDMA/FDD. Mỗi kênh vật lý được đặc trưng bởi một cặp tần số và một mã trải

phổ. Ngoài ra kênh vật lý đường lên còn được đặc trưng bởi góc pha. Trong phần dưới đây

trước hết ta xét kiến trúc giao thức của giao diện vô tuyến sau đó ta sẽ xét giao diện vô

tuyến của WCDMA/FDD, sau đó sẽ xét các kênh này.

3.1.2.1. Kiến trúc ngăn xếp giao thức của giao diện vô tuyến WCDMA/FDD

Kiến trúc giao diện vô tuyến của WCDMA được cho trên hình 3.3.

Ngăn xếp giao thức của giao diện vô tuyến bao gồm ba lớp giao thức:

Lớp vật lý (L1): đặc tả các vấn đề liên quan đến giao diện vô tuyến như điều chế và

mã hóa, trải phổ v.v..

Page 41: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 41 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Lớp liên kết nối số liệu (L2): lập khuôn số liệu vào các khối số liệu và đảm bảo

truyền dẫn tin cậy giữa các nút lân cận hay các thực thể đồng cấp.

Lớp mạng (L3): đặc tả đánh địa chỉ và định tuyến .

UP: Mặt phẳng người sử dụng

CP: Mặt phẳng điều khiển

Hình 3.3. Kiến trúc giao thức vô tuyến cho UTRA FDD.

Mỗi khối thể hiện một trường hợp của giao thức tương ứng. Đường không liền nét thể

hiện các giao diện điều khiển, qua đó giao thức RRC điều khiển và lập cấu hình các lớp

dưới.

Lớp 2 được chia thành các lớp con: MAC (Medium Access Control: điều khiển truy

nhập môi trường) và RLC (Radio link Control: điều khiển liên kết), PDCP (Packet Data

Convergence Protocol: Giao thức hội tụ số liệu gói) và BMC (Broadcast/Multicast

Control: Điều khiển quảng bá/đa phương tiện).

Lớp 3 và RLC đựơc chia thành hai mặt phẳng: mặt phẳng điều khiển (C-Plane) và mặt

phẳng người sử dụng (U-Plane). PDCP và BMC chỉ có ở mặt phẳng người dùng.

Trong mặt phẳng điều khiển lớp 3 bao gồm RRC kết cuối tại RAN và các lớp con cao

hơn: MM (Mobility Management) và CC (Connection Management), GMM (GPRS

Mobility Management), SM (Session Management) kết cuối tại mạng lõi (CN).

PDCP

MAC

RLC

RLC

RLC

RLC

RRC

RLC

RLC

RLC

RLC

PDCP

BMC

PHY

Báo hiệu CP Thông tin UP

CC, MM, GMM, SMS, SS Giao thức UP

Điều khiển

L3

L2/PDCP

L2/BMC

L2/RLC

Điểm truy nhập dịch vụ (SAP) cho thông tin đồng cấp

Các lớp con

cao hơn của

Page 42: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 42 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Lớp vật lý là lớp thấp nhất ở giao diện vô tuyến. Lớp vật lý được sử dụng để truyền

dẫn ở giao diện vô tuyến. Mỗi kênh vật lý ở lớp này được xác định bằng một tổ hợp tần số,

mã ngẫu nhiên hoá (mã định kênh) và pha (chỉ cho đường lên). Các kênh được sử dụng vật

lý để truyền thông tin cuả các lớp cao trên giao diện vô tuyến, tuy nhiên cũng có một số

kênh vật lý chỉ được dành cho hoạt động của lớp vật lý.

Để truyền thông tin ở giao diện vô tuyến, các lớp cao phải chuyển các thông tin này

qua lớp MAC đến lớp vật lý bằng cách sử dụng các kênh logic. MAC sắp xếp các kênh

này lên các kênh truyền tải trước khi đưa đến lớp vật lý để lớp này sắp xếp chúng lên các

kênh vật lý.

3.1.2.2. Các thông số lớp vật lý và quy hoạch tần số

a. Các thông số lớp vật lý

Các thông số lớp vật lý của WCDMA đựơc cho trong bảng 3.4

Bảng 3.4. Các thông số lớp vật lý W-CDMA

W-CDMA Sơ đồ đa truy nhập DS-CDMA băng rộng Độ rộng băng tần (MHz) 5/10/15/20 Mành phổ 200 kHz Tốc độ chip (Mcps) (1,28)/3,84/7,68/11,52/15,36 Độ dài khung 10 ms Đồng bộ giữa các nút B Dị bộ/đồng bộ Mã hóa sửa lỗi Mã turbo, mã xoắn Điều chế DL/UL QPSK/BPSK Trải phổ DL/UL QPSK/OCQPSK (HPSK) Bộ mã hóa thoại CS-ACELP/(AMR) Tổ chức tiêu chuẩn 3GPP/ETSI/ARIB

DL: Downlink: đường xuống;

UL: Uplink: đường lên

OCQPSK (HPSK): Orthogonal Complex Quadrature Phase Shift Keying (Hybrid PSK) =

khóa chuyển pha vuông góc trực giao

CS-ACELP: Conjugate Structure-Algebraic Code Excited Linear Prediction = Dự báo

tuyến tính kích thích theo mã lđại số cấu trúc phức hợp

3GPP: Third Generation Parnership Project: Đề án của các đối tác thế hệ ba

ETSI: European Telecommunications Standards Institute: Viện tiêu chuẩn viễn thông

Châu Âu

Page 43: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 43 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

ARIB: Association of Radio Industries and Business: Liên hiệp công nghiệp và kinh

doanh vô tuyến.

b. Quy hoạch tần số

Các băng tần sử dụng cho WCDMA FDD trên toàn cầu được phân bổ như sau:

Bảng 3.5: Phân bổ băng tần trên toàn cầu. Băng

cống tácTên Tổng phổ Đường lên

(MHz)

Đường xuống

(MHz)

Băng VII 2600 2x70 MHz 2500-2570 2620-2690 Băng 3G mới Băng I 2100 2x60 MHz 1920-1980 2110-2170 Băng IMT 2000 (băng WCDMA chủ Băng II 1900 2x60 MHz 1850-1910 1930-1990 Băng PCS tại Mỹ và Châu Mỹ La Tinh Băng IV 1700/2100 2x45 MHz 1710-1755 2100-2155 Băng 3G mới Mỹ và Châu Mỹ La Tinh Băng II 1800 2x75 MHz 1720-1785 1805-1880 Châu Âu, châu Á và Brazil Băng IX 1700 2x35 MHz 1750-1785 1845-1800 Nhật Băng VIII 900 2x35 MHz 880-915 925-960 Châu Âu và châu Á Băng V 850 2x25 MHz 824-849 869-894 Mỹ, châu Mỹ và châu Á Băng VI 800 2x10 MHz 830-840 875-885 Nhật

WCDMA sử dụng phân bố tần số quy định cho IMT-2000. Ở châu Âu và hầu hết

các nước châu Á băng tần IMT-2000 là 2×60 MHz (1920-1980 MHz cộng với 2110-2170

MHz) có thể sử dụng cho WCDMA/ FDD. Băng tần sử dụng cho TDD ở châu Âu thay

đổi, băng tần được cấp theo giấy phép có thể là 25 MHz cho sử dụng TDD ở 1900-1920

(TDD1) và 2020-2025 MHz (TDD2). Băng tần cho các ứng dụng TDD không cần xin

phép (SPA= Self Provided Application: ứng dụng tự cấp) có thể là 2010-2020 MHz. Các

hệ thống FDD sử dụng các băng tần khác nhau cho đường lên và đường xuống với phân

cách là khoảng cách song công, còn các hệ thống TDD sử dụng cùng tần số cho cả đường

lên và đường xuống.

UMTS quy định khai thác song công phân chia theo tần số là chế độ tiêu chuẩn cho

thông tin thọai và số liệu. Hoạt động đồng thời và liên tục của các mạch điện phát và thu là

các thay đổi đáng kể nhất so với họat động của GSM.

Băng tần cho hoạt động FDD cho các băng I, II và III được cho trên bảng 3.6. Băng

I (B1) là ấn định băng chính ở Châu Âu. Quy định dành hai cấp phát 60MHz với khoảng

cách song công chuẩn 190MHz, tuy nhiên quy định cũng cho phép song công khả biến,

trong đó khoảng cách phát thu nằm trong khoảng 130 đến 250MHz. Hệ thống song công

khả biến đặt ra các yêu cầu bổ sung đối với thiết kế máy phát thu vì các bộ tổ tần số máy

phát và máy thu phải hoạt động độc lập vơi nhau. Băng II (B2) tái sử dụng băng hiện có

của hệ thống thông tin di động cá nhân và dự định để sử dụng ở Mỹ để đảm bảo đồng tồn

Page 44: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 44 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

tại UMTS và GSM. Khoảng cách song công chỉ bằng 80MHz đối với băng II vì thế đặt ra

các yêu cầu khó khăn hơn đối với phần cứng của máy thu phát.

Hình 3.4: Cấp phát băng tần WCDMA/FDD

Tại Việt Nam băng tần 3G được cấp phát tần số theo tám khe tần số như cho trong

bảng 3.7, trong đó hai hoặc nhiều nhà khai thác có thể cùng tham gia xin cấp phát chung

một khe.

Bảng 3.6. Cấp phát tần số 3G tại Việt Nam

Khe tần số FDD TDD BSTx* BSRx** BSTx/BSRx

A 2110-2125 MHz 1920-1935 MHz 1915-1920 MHz B 2125-2140 MHz 1935-1950 MHz 1910-1915 MHz C 2140-2155 MHz 1950-1965 MHz 1905-1910 MHz D 2155-2170 MHz 1965-1980 MHz 1900-1905 MHz

* BSTx: máy phát trạm gốc

** BSRx: máy thu trạm gốc

Lý do cấp phát các kênh 5MHz khác nhau tại các nước khác nhau là ở chỗ các nhà

khai thác phải quy hoạch mã và phải tránh việc sử dụng các mã gây ra nhiễu kênh lân cận

trong cùng một nước hoặc các nhà khai thác khác trong nước liền kề. Vì thế cần phải

nghiên cứu quan hệ giữa các tổ hợp mã trải phổ và hoạt động của các kênh lân cận.

3.1.2.3. Các kênh của WCDMA

Các kênh của WCDMA được chia thành các loại kênh sau đây:

Kênh vật lý (PhCH): kênh mang số liệu trên giao diện vô tuyến. Mỗi PhCH có một

trải phổ mã định kênh duy nhất để phân biệt với kênh khác. Một người sử dụng tích cực có

thể sử dụng các PhCH riêng, chung hoặc cả hai. Kênh riêng là kênh PhCH dành riêng cho

một UE còn kênh chung được chia sẻ giữa cácUE trong một ô.

Đường lên B3 1710-1785MHz

Đường xuống B31850-1880MHz

Đường lên B21850-1910MHz

Đường xuống B21930-1990MHz

Đường lên B11920-1980MHz

Đường xuống B12110-2170MHz

Page 45: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 45 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Kênh truyền tải (TrCH): kênh do lớp vật lý cung cấp cho lớp 2 để truyền số liệu.

Các kênh TrCH được sắp xếp lên các PhCH

Kênh Logic (LoCH): kênh được lớp con MAC của lớp 2 cung cấp cho lớp cao hơn.

Kênh LoCH được xác định bởi kiểu thông tin mà nó truyền.

a. Các kênh logic (LoCH)

Nói chung các kênh logic (LoCH: Logical Channel) được chia thành hai nhóm: các

kênh điều khiển (CCH: Control Channel) để truyền thông tin điều khiển và các kênh lưu

lượng (TCH: Traffic Channel) để truyền thông tin của người sử dụng. Các kênh logic và

ứng dụng của chúng được tổng kết như sau:

CCH: Control Channel: Kênh điều khiển

BCCH: (Broadcast Control Channel: Kênh điều khiển quảng bá): kênh

đường xuống để phát quảng bá thông tin hệ thống.

PCCH: (Paging Control Channel: Kênh điều khiển tìm gọi): kênh đường

xuống để phát quảng bá thông tin tìm gọi.

CCCH: (Common Control Channel: Kênh điều khiển chung): kênh hai

chiều để phát thông tin điều khiển giữa mạng và UE. Được sử dụng khi

không có kết nối RRC hoặc khi truy nhập một ô mới.

DCCH: (Dedicated Control Channel: Kênh điều khiển riêng): kênh hai

chiều điểm đến điểm để phát thông tin điều khiển riêng giữa UE và mạng.

Được thiết lập bởi thiết lập kết nối của RRC.

TCH: Traffic Channel: Kênh lưu lượng

DTCH: (Dedicated Traffic Channel: Kênh lưu lượng riêng): kênh hai

chiều điểm đến điểm riêng cho một UE để truyền thông tin của người sử

dụng. DTCH có thể tồn tại cả đường lên lẫn đường xuống.

CTCH: (Common Traffic Channel: Kênh lưu lượng chung): kênh một

chiều điểm đa điểm để truyền thông tin của một người sử dụng cho tất cả hay

một nhóm người sử dụng quy định hoạc chỉ cho một người sử dụng. Kênh

này chỉ có ở đường xuống.

b. Các kênh truyền tải (TrCH)

Các kênh logic được lớp MAC chuyển đổi thành các kênh truyền tải. Tồn tại hai

kiểu kênh truyền tải: các kênh riêng và các kênh chung. Điểm khác nhau giữa chúng là:

kênh chung là tài nguyên được chia sẻ cho tất cả hoặc một nhóm các người sử dụng trong

Page 46: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 46 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

ô, còn kênh kênh riêng được ấn định riêng cho một người sử dụng duy nhất. Các kênh

truyền tải chung bao gồm: BCH (Broadcast channel: Kênh quảng bá), FACH (Fast Access

Channel: Kênh truy nhập nhanh), PCH (Paging Channel: Kênh tìm gọi), DSCH (Down

Link Shared Channel: Kênh chia sẻ đường xuống), CPCH (Common Packet Channel:

Kênh gói chung). Kênh riêng chỉ có một kênh duy nhất là DCH (Dedicated Channel: Kênh

riêng). Kênh truyền tải chung có thể được áp dụng cho tất cả các người sử dụng trong ô

hoặc cho một người hoặc nhiều người đặc thù.

Khi kênh truyền tải chung được sử dụng để phát thông tin cho tất cả các ngừơi sử

dụng thì kênh này không cần có địa chỉ. Chẳng hạn kênh BCH để phát thông tin quảng bá

cho tất cả các người sử dụng trong ô. Khi kênh truyền tải chung áp dụng cho một người sử

dụng đặc thù, thì cần phát nhận dạng người sử dụng trong băng (trong bản tin sẽ được

phát). Kênh PCH là kênh truyền tải chung được sử dụng để tìm gọi một UE đặc thù sẽ

chứa thông tin nhận dạng người sử dụng bên trong bản tin phát. Danh sách các kênh

truyền tải và ứng dụng của chúng như sau:

DCH (Dedicated Channel: Kênh riêng): kênh hai chiều được sử dụng để phát số

liệu của người sử dụng, được ấn định riêng cho người sử dụng. Có khả năng thay

đổi tốc độ và điều khiển công suất nhanh.

BCH (Broadcast channel: Kênh quảng bá): kênh chung đường xuống để phát

thông tin quảng bá (như thông tin hệ thống, thông tin ô).

FACH (Forward Access Channel: Kênh truy nhập đường xuống): kênh chung

đường xuống để phát thông tin điều khiển và số liệu của người sử dụng. Kênh chia

sẻ chung cho nhiều UE. Được sử dụng để truyền số liệu tốc độ thấp cho lớp cao hơn

PCH (Paging Channel: Kênh tìm gọi): kênh đường xuống để phát tín hiệu tìm gọi

RACH (Random Access Channel): kênh chung đường lên để phát thông tin điều

khiển và số liệu người sử dụng. Áp dụng trong truy nhập ngẫu nhiên và được sử

dụng trước hết để truyền số liệu cụm.

DSCH (Dowlink Shared Channel: Kênh chia sẻ đường xuống): kênh chung

đường xuống để phát số liệu gói. Chia sẻ cho nhiều UE. Sử dụng trước hết cho

truyền dẫn số liệu tốc độ cao.

Các kênh logic được chuyền thành các kênh truyền tải như cho trên hình 3.5.

Page 47: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 47 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Hình 3.5: Chuyển đổi giữa các LoCH và TrCH trên đường lên và đường xuống

c. Các kênh vật lý

Một kênh vật lý được coi là tổ hợp của tần số, mã ngẫu nhiên, mã định kênh và cả

pha tương đối (đối với đường lên). Kênh vật lý (Physical Channel) bao gồm các kênh vật

lý riêng (DPCH: Dedicated Physical channel) và kênh vật lý chung (CPCH: Common

Physical Channel). Các kênh vật lý được tổng kết như sau:

đường lên; đường xuống

Hình 3.6. Tổng kết các kiểu kênh vật lý

Physical Channel

DPDCH

DPCCH

CPICH

P-CCPCH

S-CCPCH

SCH

PDSCH

PRACH

PCPCH

AICH

PICH

DPCH

CPCH

Đường lên Đường xuống

Các kênh CCCH DTCH/DCCH BCCH PCCH CCCH CTCH DTCH/DCCH

logic Các MAC SAP Các kênh RACH CPCH DCH BCH PCH FACH DCH DSCH HS-DSCH

truyền tải (chỉ cho FDD)

BCCH: Broadcast Control Channel: Kênh điều khiển quảng bá BCH: Broadcast Channel: Kênh quảng bá

CCCH: Common Control Channel: Kênh điều khiển chung CCH: Common Channel: Kênh điều khiển

CTCH: Common Packet Channel: Kênh gói cung DCCH: Dedicated Control Channel: Kênh điều khiển riêng

DCH: Dedicated Channel: Kênh riêng DSCH: Downlink Shared Channel: Kênh chia sẻ đường xuống

DTCH: Dedicated Traffic Channel: Kênh lưu lượng riêng HS-DSCH: High-Speech DSCH: Kênh chia sẻ tốc độ cao

PCCH: Paging Control Channel: Kênh điều khiển tìm gọi PCH: Paging Channel: Kênh tìm gọi

RACH: Random Access Channel: Kênh truy nhập ngẫu nhiên

Page 48: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 48 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

DPCH (Dedicated Physical Channel: Kênh vật lý riêng): kênh hai chiều đường

xuống/đường lên được ấn định riêng cho UE. Gồm DPDCH (Dedicated Physical Data

Channel: Kênh vật lý số liệu riêng) và DPCCH (Dedicated Physical Control Channel:

Kênh vật lý điều khiển riêng). Trên đường xuống DPDCH và DPCCH được ghép theo

thời gian với ngẫu nhiên hóa phức còn trên đường lên được ghép mã I/Q với ngẫu

nhiên hóa phức.

DPDCH (Dedicated Physical Data Channel: Kênh vật lý số liệu riêng): khi sử dụng

DPCH, mỗi UE được ấn định ít nhất một DPDCH. Kênh được sử dụng để phát số liệu

người sử dụng từ lớp cao hơn. DPCCH (Dedicated Physical Control Channel: Kênh vật lý điều khiển riêng): khi sử

dụng DPCH, mỗi UE chỉ được ấn định một DPCCH. Kênh được sử dụng để điều khiển

lớp vật lý của DPCH. DPCCH là kênh đi kèm với DPDCH chứa: các ký hiệu hoa tiêu,

các ký hiệu điều khiển công suất (TPC: Transmission Power Control), chỉ thị kết hợp

khuôn dạng truyền tải. Các ký hiệu hoa tiêu cho phép máy thu đánh giá hưởng ứng

xung kim của kênh vô tuyến và thực hiện tách sóng nhất quán. Các ký hiệu này cũng

cần cho hoạt động của anten thích ứng (hay anten thông minh) có búp sóng hẹp. TPC

để điều khiển công suất vòng kín nhanh cho cả đường lên và đường xuống. TFCI thông

tin cho máy thu về các thông số tức thời của các kênh truyền tải: các tốc độ số liệu hiện

thời trên các kênh số liệu khi nhiều dịch vụ được sử dụng đồng thời. Ngoài ra TFCI có

thể bị bỏ qua nếu tốc độ số liệu cố định. Kênh cũng chứa thông tin hồi tiếp hồi tiếp

(FBI: Feeback Information) ở đường lên để đảm bảo vòng hồi tiếp cho phân tập phát và

phân tập chọn lựa.

PRACH (Physical Random Access Channel: Kênh vật lý truy nhập ngẫu nhiên):

kênh chung đường lên. Được sử dụng để mang kênh truyền tải RACH.

PCPCH (Physical Common Packet Channel: Kênh vật lý gói chung): kênh chung

đường lên. Được sử dụng để mang kênh truyền tải CPCH.

CPICH (Common Pilot Channel: Kênh hoa tiêu chung): kênh chung đường xuống.

Có hai kiểu kênh CPICH: PCPICH (Primary CPICH: CPICH sơ cấp) và S-CPICH

(Secondary CPICH: CPICH thứ cấp). P-CPICH đảm bảo tham chuẩn nhất quán cho

toàn bộ ô để UE thu được SCH, P-CCPCH, AICH và PICH vì các kênh nay không có

hoa tiêu riêng như ở các trường hợp kênh DPCH. Kênh SCPICH đảm bảo tham khảo

nhất quán chung trong một phần ô hoặc đoạn ô cho trường hợp sử dụng anten thông

Page 49: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 49 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

minh có búp sóng hẹp. Chẳng hạn có thể sử dụng SCPICH làm tham chuẩn cho S-

CCPCH (kênh mang các bản tin tìm gọi) và các kênh DPCH đường xuống.

P-CCPCH (Primary Common Control Physical Channel: Kênh vật lý điều khiển

chung sơ cấp): kênh chung đường xuống, mỗi ô có một kênh để truyền BCH.

S-CCPCH (Secondary Common Control Physical Channel: Kênh vật lý điều khiển

chung thứ cấp): kênh chung đường xuống. Một ô có thể có một hay nhiều S-CCPCH.,

được sử dụng để truyền PCH và FACH.

SCH (Synchrronization Channel: Kênh đồng bộ): kênh chung đường xuống. Có hai

kiểu kênh SCH: SCH sơ cấp và SCH thứ cấp. Mỗi ô chỉ có một SCH sơ cấp và thứ

cấp., được sử dụng để tìm ô.

PDSCH (Physical Downlink Shared Channel: Kênh vật lý chia sẻ đường xuống):

kênh chung đường xuống. Mỗi ô có nhiều PDSCH (hoặc không có), được sử dụng để

mang kênh truyền tải DSCH.

AICH (Acquisition Indication Channel: Kênh chỉ thị bắt): kênh chung đường xuống

đi cặp với PRACH, được sử dụng để điều khiển truy nhập ngẫu nhiên của PRACH.

PICH (Page Indication Channel: Kênh chỉ thị tìm gọi): kênh chung đường xuống đi

cặp với S-CCPCH (khi kênh này mang PCH) để phát thông tin kết cuối cuộc gọi cho

từng nhóm cuộc gọi kết cuối. Khi nhận được thông báo này, UE thuộc nhóm kết cuối

cuộc gọi thứ n sẽ thu khung vô tuyến trên S-CCPCH.

AP-AICH (Access Preamble Acquisition Indicator Channel: Kênh chỉ thị bắt tiền tố

truy nhập): kênh chung đường xuống đi cặp với PCPCH để điều khiển truy nhập ngẫu

nhiên cho PCPCH.

CD/CA-ICH (CPCH Collision Detection/Channel Assignment Indicator Channel:

Kênh chỉ thị phát hiện va chạm CPCH/ấn định kênh): kênh chung đường xuống đi

cặp với PCPCH. Được sử dụng để điều khiển va chạm PCPCH.

CSICH (CPCH Status Indicator Channel: Kênh chỉ thị trạng thái CPCH): kênh

chung đường xuống liên kết với AP-AICH để phát thông tin về trạng thái kết nối của

PCPCH.

Các các kênh truyền tải đựơc chuyển thành các kênh vật lý như bảng 3.7:

Page 50: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 50 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Bảng 3.7: Chuyển đổi giữa các kênh truyền tải và các kênh vật lý

Các kênh truyền tải Các kênh vật lý

DCH Kênh số liệu vật lý riêng (DPDCH) Kênh điều khiển vật lý riêng (DPCCH)

RACH Kênh truy nhập ngẫu nhiên vật lý (PRACH)

CPCH Kênh gói chung vật lý (PCPCH) Kênh hoa tiêu chung (CPICH)

BCH Kênh vật lý điều khiển chung sơ cấp (P-CCPCH) FACH Kênh vật lý điều khiển chung thứ cấp (S-CCPCH) PCH

DSCH

Kênh đồng bộ (SCH) Kênh chia sẻ đường xuống vật lý (PDSCH) Kênh chỉ thị bắt (AICH) Kênh chỉ thị bắt tiền tố truy nhập (AP-AICH) Kênh chỉ thị tìm gọi (PICH) Kênh chỉ thị trạng thái CPCH (CSICH) Kênh chỉ thị phát hiện va chạm/ấn định kênh (CD/CA-ICH)

Hình 3.7 cho thấy việc ghép hai kênh truyền tải lên một kênh vật lý và cung cấp chỉ thị lỗi

cho từng khối truyền tải tại phía thu.

TFI= Transport Format Indicator: Chỉ thị khuôn dạng truyền tải

TFCI= Transport Format Combination Indicator: Chỉ thị kết hợp khuôn dạng truyền tải

Hình 3.7: Ghép các kênh truyền tải lên kênh vật lý

Khối

truyền tải

Khối

truyền tải

TFI Khối

truyền tải

TFI

Khối

truyền tải

Khối truyền tải

và chỉ thị lỗi

Khối truyền tải

và chỉ thị lỗi

TFI Khối truyền tải

và chỉ thị lỗi

TFI

Khối truyền tải

và chỉ thị lỗi

Giải mã và

giải ghép kênh

Giải TFCIMã hóa và

ghép kênh

TFCI

Kênh điều

khiển vật lý

Các kênh số

liệu vật lý

Các kênh số

liệu vật lý Kênh điều

khiển vật lý

Máy phát Máy thu

Các lớp cao hơn

Lớp vật lý

Kênh truyền tải 1 Kênh truyền tải 2

Page 51: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 51 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

3.1.2.4. Cấu trúc kênh vật lý riêng

Cấu trúc kênh vật lý riêng được trình bày trên hình 3.8. Trong mô hình này mỗi cặp

hai bit thể hiện một cặp I/Q (một ký hiệu) của điều chế QPSK. Từ hình vẽ ta thấy, cấu trúc

khung bao gồm một chuỗi các khung vô tuyến, mỗi khung bao gồm 15 khe (dài 10 ms,

chứa 38400 chip) và mỗi khe chứa 2560 chip (dài 0,667 ms) bằng một chu kỳ điều khiển

công suất (tần số điều khiển công suất là 1500 lần trong một giây).

Hình 3.8. Cấu trúc kênh vật lý riêng cho đường lên và đường xuống

Cấu trúc kênh vật lý riêng đường lên cho một khe (một chu kỳ điều khiển công

suất) được cho trên hình 3.8. Thông tin riêng lớp cao hơn bao gồm số liệu người sử dụng

và báo hiệu được mang bởi DPDCH đường lên và thông tin điều khiển tạo ra bởi lớp 1

được mang bởi DPCCH. DPCCH bao gồm các ký hiệu hoa tiêu quy định trước (được sử

dụng để ước tính kênh và tách sóng nhất quán), các lệnh điều khiển công suất (TPC:

Transmit Power Control), thông tin phản hồi (FBI: Feedback Information) cho phân tập

phát vòng kín và kỹ thuật phân tập chọn trạm (SSDT: Site Selection Diversity Technique),

TFCI (tùy chọn). Có thể không có, một hay một số (nhiều nhất là 6) kênh DPDCH trên

một liên kết vô tuyến, nhưng chỉ có một DPCCH cho liên kết này. DPDCH (hoặc các

DPDCH) và DPCCH được ghép chung theo mã I/Q với ngẫu nhiên hóa phức.

Cấu trúc kênh vật lý riêng đường xuống được mô tả trên hình 3.8.Trên đường

xuống kênh riêng (DPCH) đường xuống bao gồm DPDCH đường xuống và DPCCH

đường xuống ghép theo thời gian với ngẫu nhiên hóa phức. Số liệu riêng được tạo ra tại

các mức cao hơn trên DPDCH được ghép theo thời gian với các bit hoa tiêu, các lệnh TPC

và các bit TFCI (tùy chọn) được tạo ra tại lớp vật lý. TFCI có thể có hoặc không có, nếu

không có các bit TFCI, DTX (phát không liên tục) được sử dụng trong trường tương ứng.

Page 52: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 52 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

3.1.3. Truy nhập gói tốc độ cao (HSPA)

3.1.3.1. Tổng quan truy nhập gói tốc độ cao (HSPA)

Truy nhập gói tốc độ cao đường xuống (HSDPA: High Speed Down Link Packet

Access) được 3GPP chuẩn hóa ra trong R5 với phiên bản tiêu chuẩn đầu tiên vào năm

2002. Truy nhập gói đường lên tốc độ cao (HSUPA) được 3GPP chuẩn hóa trong R6 và

tháng 12 năm 2004. Cả hai HSDPA và HSUPA được gọi chung là HSPA. Các mạng

HSDPA đầu tiên được đưa vào thương mại vào năm 2005 và HSUPA được đưa vào

thương mại vào năm 2007. Các thông số tốc độ đỉnh của R6 HSPA được cho trong bảng

3.8.

Bảng 3.8: Các thông số tốc độ đỉnh R6 HSPA

HSDPA (R6) HSUPA (R6)

Tốc độ đỉnh (Mbps) 14,4 5,7

Tốc độ số liệu đỉnh của HSDPA lúc đầu là 1,8Mbps và tăng đến 3,6 Mbps và

7,2Mbps vào năm 2006 và 2007, trên 14,4Mbps năm 2008. Trong giai đoạn đầu tốc độ

đỉnh HSUPA là 1-2Mbps trong giai đoạn hai tốc độ này đạt đến 4 - 5,7 Mbps vào năm

2008. HSPA được triển khai trên WCDMA hoặc trên cùng một sóng mang hoặc sử dụng

một sóng mang khác để đạt được dung lượng cao.

HSPA chia sẻ chung hạ tầng mạng với WCDMA. Để nâng cấp WCDMA lên HSPA

chỉ cần bổ sung phần mềm và một vài phần cứng nút B và RNC. Lúc đầu HSPA được thiết

kế cho các dịch vụ tốc độ cao phi thời gian thực, tuy nhiên R6 và R7 cải thiện hiệu suất

cuả HSPA cho VoIP và các ứng dụng tương tự khác.

Khác với WCDMA trong đó tốc độ số liệu trên các giao diện như nhau (384 kbps

cho tốc độ cực đại chẳng hạn), tốc độ số liệu HSPA trên các giao diện khác nhau. Hình 4.2

minh họa điều này cho HSDPA. Tốc độ đỉnh (14,4Mbps trên 2 ms) tại đầu cuối chỉ xẩy ra

trong thời điểm điều kiện kênh truyền tốt vì thế tốc độ trung bình có thể không quá 3Mbps.

Để đảm bảo truyền lưu lượng mang tính cụm này, nút cần có bộ đệm để lưu lại lưu lượng

và bộ lập biểu để truyền lưu lượng này trên hạ tầng mạng.

Page 53: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 53 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Hình 3.9: Tốc độ số liệu khác nhau trên các giao diện (trường hợp HSDPA)

3.1.3.2. Truy nhập gói tốc độ cao đường xuống (HSDPA)

HSDPA được thiết kế để tăng thông lượng số liệu gói đường xuống bằng cách kết

hợp các công nghệ lớp vật lý: truyền dẫn kết hợp phát lại nhanh và thích ứng nhanh được

truyền theo sự điều khiển của nút B.

Đặc điểm chủ yếu của HSDPA là truyền dẫn kênh chia sẻ. Trong truyền dẫn kênh

chia sẻ, một bộ phận của tổng tài nguyên vô tuyến đường xuống khả dụng trong ô (công

suất phát và mã định kênh trong WCDMA) đựơc coi là tài nguyên chung được chia sẻ

động theo thời gian giữa các người sử dụng. Truyền dẫn kênh chia sẻ được thực hiện thông

qua kênh chia sẻ đường xuống tốc độ cao (HS-DSCH: High-Speed Dowlink Shared

Channel). HS-DSCH cho phép cấp phát nhanh một bộ phận tài nguyên đường xuống để

truyền số liệu cho một người sử dụng đặc thù. Phương pháp này phù hợp cho các ứng dụng

số liệu gói thường được truyền theo dạng cụm và vì thể có các yêu cầu về tài nguyên thay

đổi nhanh.

Cấu trúc cơ sở thời gian và mã của HS-DSCH được cho trên hình 3.10. Tài nguyên

mã cho HS-DSCH bao gồm một tập mã định kênh có hệ số trải phổ 16 (xem phần trên của

hình 3.10), trong đó số mã có thể sử dụng để lập cấu hình cho HS-DSCH nằm trong

khoảng từ 1 đến 15. Các mã không dành cho HS-DSCH được sử dụng cho mục đích khác,

chẳng hạn cho báo hiệu điều khiển, các dịch vụ MBMS hay các dịch vụ chuyển mạch

kênh.

Phần dưới của hình 3.10 mô tả ấn định tài nguyên mã HS-DSCH cho từng người sử

dụng trên cở sở TTI=2ms (TTI: Transmit Time Interval: Khoảng thời gian truyền dẫn).

HSPDA sử dụng TTI ngắn để giảm trễ và cải thiện quá trình bám theo các thay đổi của

kênh cho mục đích điều khiển tốc độ và lập biểu phụ thuộc kênh (sẽ xét trong phần dưới).

Ngoài việc được ấn định một bộ phận cuả tổng tài nguyên mã khả dụng, một phần tổng

công suất khả dụng của ô phải được ấn định cho truyền dẫn HS-DSCH. Lưu ý rằng HS-

DSCH không được điều khiển công suất mà được điều khiển tốc độ. Trong trường hợp sử

Tốc độ HS-DSCH đỉnh

14 4 Mbps trên 2ms

Tốc độ bit Iub

0-3 Mbps

Thông số QoS: Tốc độ

bit cực đại: 3Mbps

UE

Iub Iu-cs Nút B RNC SGSN

Số liệu từ

GGSN

Page 54: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 54 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

dụng chung tần số với WCDMA, sau khi phục vụ các kênh WCDMA, phần công suất còn

lại có thể được sử dụng cho HS-DSCH, điều này cho phép khai thác hiệu quả tổng tài

nguyên công suất khả dụng.

Hình 3.10. Cấu trúc thời gian-mã của HS-DSCH

Ta thấy rằng các kỹ thuật HSDPA dựa trên thích ứng nhanh đối với các thay đổi

nhanh trong các điều kiện kênh. Vì thế các kỹ thuật này phải đựơc đặt gần với giao diện vô

tuyến tại phía mạng, nghĩa là tại nút B. Ngoài ra một mục tiêu quan trọng của HSDPA là

duy trì tối đa sự phân chia chức năng giữa các lớp và các nút của R3. Cần giảm thiểu sự

thay đổi kiến trúc, vì điều này sẽ đơn giản hóa việc đưa HSDPA vào các mạng đã triển

khai cũng như đảm bảo hoạt động trong các môi trường mà ở đó không phải tất cả các ô

đều được nâng cấp bằng chức năng HSDPA.

Vì thế HSDPA đưa vào nút B một lớp con MAC mới, MA-hs, chịu trách nhiệm cho

lập biểu, điều khiển tốc độ và khai thác giao thức HARQ. Do vậy ngoại trừ các tăng cường

cho RNC như điều khiển cho phép HSDPA đối với các người sử dụng, HSDPA chủ yếu

tác động lên nút B (hình 3.11).

Mỗi UE sử dụng HSDPA sẽ thu truyền dẫn HS-DSCH từ một ô (ô phục vụ). Ô phục

vụ chịu trách nhiệm lập biểu, điều khiển tốc độ, HARQ và các chức năng MAChs khác

cho HSDPA. Chuyển giao mềm đường lên được hỗ trợ trong đó truyền dẫn số liệu đường

lên sẽ thu được từ nhiều ô và UE sẽ nhận được các lệnh điều khiển công suất từ nhiều ô.

Di động từ một ô hỗ trợ HSDPA đến một ô không hỗ trợ HSDPA được xử lý dễ ràng. Có

Thời gian

Các

định

HS-DSCH TTI

2ms

SF=1

SF=2

SF=4

SF=8

Các mã định kênh được sử dụng cho truyền dẫn HS-DSCH (10 trong vd này)

Người sử dụng 1

Người sử dụng 2

Người sử dụng 3

Page 55: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 55 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

thể đảm bảo dịch vụ không bị gián đoạn cho người sử dụng (mặc dù tại tốc độ số liệu thấp

hơn) bằng chuyển mạch kênh trong RNC trong đó người sử dụng được chuyển mạch đến

kênh dành riêng (DCH) trong ô không có HSDPA. Tương tự, một người sử dụng được

trang bị đầu cuối có HSDPA có thể chuyển mạch từ kênh riêng sang HSDPA khi người

này chuyển vào ô có hỗ trợ HSDPA.

Hình 3.11. Kiến trúc HSDPA

Cấu trúc kênh tổng thể của HSDPA kết hợp WCDMA được cho trên hình 3.12.

Hình 3.12. Cấu trúc kênh HSDPA kết hợp WCDMA

Dưới đây ta tổng kết chức năng của các kênh trong HSDPA:

HS-DSCH (High Speed- Downlink Shared Channel) là kênh truyền tải được sắp xếp lên

nhiều kênh vật lý HS-PDSCH để truyền tải lưu lượng gói chia sẻ cho nhiều người sử dụng,

trong đó mỗi HS-PDSCH có hệ số trải phổ không đổi và bằng 16. Cấu hình cực đại của

HS-DSCH là 15SF16 (tương ứng với tốc độ đỉnh khi điều chế 16QAM và tỷ lệ mã 1/1 là

14,4Mbps). Các người sử dụng chia sẻ HS-DSCH theo số kênh vật lý HS-PDSCH (số mã

với SF=16) và khoảng thời gian truyền dẫn TTI=2ms.

HS-DSCHSố liệu người

sử dụng

đ ờ ố

HS-SCCHBáo hiệu điều

khiển cho

HS DSCH

(F-)DPCHCác lệnh

điều khiển

ô ất

DPDCH Số liệu người

sử dụng

đ ờ lê

DPCCH Báo hiệu

điều khiển

h DPDCH

HS-DPCCHBáo hiệu điều

khiển liên quan

đế HS DSCH

Kênh chia sẻ, cho một ô Kênh riêng, cho một UE

Trạm phát gốc

Thiết bị đầu cuối

…… …… ……

UE

RNC RNC

Truyền dẫn

HSDPA

Đến mạng lõi

Đến các

nút B khác

Đến các

nút B khác(F-)DPCH trên DL

DCH trên ULChức năng MAC-hs

-Lập biểu

-Thích ứng tốc độ

Ô phục vụ Ô không phục vụ

Page 56: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 56 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

HS-SCCH (High Speed-Shared Control Channel) sử dụng hệ số trải phổ 128 và có cấu

trúc thời gian dựa trên một khung con có độ dài 2ms bằng độ dài cuả HSDSCH. Các thông

tin sau đây được mang trên HS-SCCH:

Số mã định kênh,

Sơ đồ điều chế,

Kích thước khối truyền tải,

Gói được phát là gói mới hay phát lại (HARQ) hoặc HARQ theo RNC RLC,

Phiên bản dư,

Phiên bản chùm tín hiệu.

Khi HSDPA hoạt động trong chế độ ghép theo thời gian, chỉ cần lập cấu hình một

HS-SCCH, nhưng kho HSDPA hoạt động trong chế độ ghép theo mã thì cần có nhiều HS-

SCCH hơn. Một UE có thể xem xét được nhiều nhất là 4 HS-SCCH tùy vào cấu hình được

lập bởi hệ thống.

HS-DPCCH (High Speed- Dedicated Physical Control Channel) đường lên có hệ số trải

phổ 256 và cấu trúc từ 3 khe 2ms chứa các thông tin sau đây:

Thông tin phản hồi (CQI: Channel Quality Indicator: chỉ thị chất lượng kênh) để

báo cho bộ lập biểu nút B về tôc độ số liệu mà UE mong muốn,

ACK/NAK (công nhận và phủ nhận) cho HARQ.

DPCCH (Dedicated Physical Control Channel) đi cùng với HS-DPCCH đường lên chứa

các thông tin giống như ở R3.

F-DPCH (Fractional- Dedicated Physical Channel) đường xuống có hệ số trải phổ 256

chứa thông tin điều khiển công suất cho 10 người sử dụng để tiết kiệm tài nguyên mã trong

truyền dẫn gói

3.1.3.3. Truy nhập gói tốc độ cao đường lên (HSUPA)

Cốt lõi của HSUPA cũng sử dụng hai công nghệ cơ sở như HSDPA: lập biểu nhanh

và HARQ nhanh với kết hợp mềm. Cũng giống như HSDPA, HSUPA sử dụng khoảng thời

gian ngắn 2ms cho TTI đường lên. Các tăng cường này được thực hiện trong WCDMA

thông qua một kênh truyền tải mới, E-DCH (Enhanced Dedicated Channel: kênh riêng

tăng cường).

Page 57: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 57 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Mặc dù sử dụng các công nghệ giống HSDPA, HSUPA cũng có một số khác biệt

căn bản so với HSDPA và các khác biệt này ảnh hưởng lên việc thực hiện chi tiết các tính

năng:

Trên đường xuống, các tài nguyên chia sẻ là công suất và mã đều được đặt trong

một nút trung tâm (nút B). Trên đường lên, tài nguyên chia sẻ là đại lượng nhiễu

đường lên cho phép, đại lượng này phụ thuộc vào công suất của nhiều nút nằm phân

tán (các nút UE),

Trên đường xuống bộ lập biểu và các bộ đệm phát được đặt trong cùng một nút, còn

trên đường lên bộ lập biểu được đặt trong nút B trong khi đó các bộ đệm số liệu

được phân tán trong các UE. Vì thế các UE phải thông báo thông tin về tình trạng

bộ đệm cho bộ lập biểu,

Đường lên WCDMA và HSUPA không trực giao và vì thế xẩy ra nhiễu giữa các

truyền dẫn trong cùng một ô. Trái lại trên đường xuống các kênh được phát trực

giao. Vì thế điều khiển công suất quan trọng đối với đường lên để xử lý vấn đề gần

xa. E-DCH được phát với khoảng dịch công suất tương đối so với kênh điều khiển

đường lên được điều khiển công suất và bằng cách điều chỉnh dịch công suất cho

phép cực đại, bộ lập biểu có thể điều khiển tốc độ số liệu E-DCH. Trái lại đối với

HSDPA, công suất phát không đổi (ở mức độ nhất định) cùng với sử dụng thích ứng

tốc độ số liệu,

Chuyển giao được E-DCH hỗ trợ. Việc thu số liệu từ đầu cuối tại nhiều ô là có lợi

vì nó đảm bảo tính phân tập, trong khi đó phát số liệu từ nhiều ô trong HSDPA là

phức tạp và chưa chắc có lợi lắm. Chuyển giao mềm còn có nghĩa là điều khiển

công suất bởi nhiều ô để giảm nhiễu gây ra trong các ô lân cận và duy trì tương tích

ngược với UE không sử dụng E-DCH,

Trên đường xuống, điều chế bậc cao hơn (có xét đến hiệu quả công suất đối với

hiệu quả băng thông) được sử dụng để cung cấp các tốc độ số liệu cao trong một số

trường hợp, chẳng hạn khi bộ lập biểu ấn định số lượng mã định kênh ít cho truyền

dẫn nhưng đại lượng công suất truyền dẫn khả dụng lại khá cao. Đối với đường lên

tình hình lại khác; không cần thiết phải chia sẻ các mã định kênh đối với các người

sử dụng khác và vì thế thông thường tỷ lệ mã hóa kênh thấp hơn đối với đường lên.

Như vậy khác với đường lên điều chế bậc cao ít hữu ích hơn trên đường lên trong

các ô vĩ mô và vì thế không được xem xét trong phát hành đầu của HSUPA.

Page 58: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 58 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

3.2. Thiết lập cuộc gọi của 3G WCDMA

Thủ tục thiết lập một cuộc gọi cơ sở ở W-CDMA UMTS được cho ở hình 3.13. Quá

trình này bắt đầu bằng yêu cầy truy nhập từ UE. Yêu cầu truy nhập này hoặc được phát

trên kênh truyền tải RACH hoặc trên kênh truyền tải CPCH. Bản tin được phát là một yêu

cầu để thiết lập một kết nối RRC trước khi thực hiện các giao dịch báo hiệu hay thiết lập

vật mang. Yêu cầu kết nối RRC bao gồm cả lý do yêu cầu kết nối.

RNC trả lời bằng một bản tin Thiết lập kết nối RRC. Bản tin này được phát ở kênh

logic CCCH ( thường được truyền trên kênh truyền tải FACH). Nếu một kênh truyền tải

UE RNC MSC/VLR CCCH: yêu cấu kết nối RRC

CCCH: Thiết lập kết nối RRC

DCCH: Kết nối RRC đã hoàn thành

DCCH: Truyền trực tiếp khởi đầu.

DCCH: Truyền trực tiếp (Yêu cầu nhật thực)

DCCH: Truyền trực tiếp (Trả lời nhật thực)

DCCH: Lệnh chế độ bảo mật

DCCH: Hoàn thành chế độ bảo mật

DCCH: Truyền trực tiếp (Thiết lập)

DCCH: Truyền trực tiếp (Tiếp tục cuộc gọi)

DCCH: Thiết lập vật mang hay lập lại cấu hình

vật mang vô tuyến

DCCH: Thiết lập vật mang vô tuyến đã hoàn thàn

hay lập lại cấu hình đã hoàn thành

DCCH: Truyền trực tiếp (Báo chuông)

DCCH: Truyền trực tiếp (Kết nối)

DCCH: Truyền trực tiếp công nhận kết nối

RANAP: Bản tin UE khởi đầu

(Yêu cầu dịch vụ CM)

RANAP: Truyền trực tiếp (Yêu cầu nhật thực)

RANAP: Truyền trực tiếp (Trả lời nhật thực)

RANAP: Lệnh chế độ bảo mật

RANAP: Hoàn thành chế độ bảo mật

RANAP: Truyền trực tiếp (Thiết lập)

RANAP: Truyền trực tiếp (Tiếp tục cuộc gọi)

RANAP: Yêu cầu ấn định RAB

RANAP: Hoàn thành ấn định RAB

RANAP: Truyền trực tiếp (Báo chuông)

RANAP: Truyền trực tiếp (Kết nối)

RANAP: Tryuền trực tiếp công nhận kết nối

Hình 3.13: Thủ tục thiết lập cuộc gọi ở W-CDMA UMTS.

Page 59: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 59 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

DCH được cấp phát, thì bản tin thiết lập kết nối RRC sẽ chỉ ra một mã ngẫu nhiên để UE

sử dụng ở đường lên. UE tự xác định mã định kênh và mã này được thực hiện ở đường lên.

Cần lưu ý một DPCCH liên kết với một DPDCH. DPDCH chứa TFCI, TFCI chứa thông

tin về hệ số trải phổ SF và cho phép UTRAN xác định mã định kênh cho DPDCH. Nếu

RNC không ấn định một kênh DCH thì báo hiệu tiếp tục được phát trên FACH đường

xuống và RACH hay CPCH đường lên.

UE trả lời bằng bản tin Kết nối RRC đã hoàn thành. Bản tin này được mang trên

kênh logic DCCH đường lên. Sau đó UE phát bản tin cho mạng lõi CN. Bản tin này được

phát ở bản tin Truyền trực tiếp khởi đầu, vì khi này chưa có thiết lập quan hệ báo hiệu trực

tiếp giữa UE và mạng lõi. Tải trọng của bản tin này được chuyển trực tiếp giữa UE và

mạng lõi. Bản tin này chỉ thị cho RNC và mạng lõi là cần thiết lập một mối quan hệ báo

hiệu mới giữa UE và mạng lõi.

RNC đặt bản tin Truyền trực tiếp khởi đầu vào bản tin UE khởi đầu của RANAP và

gửi bản tin này đến mạng lõi. Trong trường hợp này bản tin được gởi đến MSC. Việc chọn

MSC hay SGSN phụ thuộc vào thông tin ở tiêu đề của bản tin Truyền khởi đầu phát đi từ

UE. Tải trọng của bản tin Truyền trực tiếp khởi đầu được đặt vào tải trọng của bản tin đến

MSC: UE khởi đầu của RANAP.

Tiếp theo, MSC sẽ khởi đầu các thủ tục bảo an. Thủ tục này bắt đầu bằng nhận thực

trên nguyên tắc Hiệu lệnh-Trả lời giống như ở GSM. Ở đây có một điểm khác là UE và

mạng nhận thực lẫn nhau. Nghĩa lã mạng không chỉ phát mã ngẫu nhiên đến UE để nhận

được trả lời đúng mà còn phát cả Thẻ nhận dạng mạng (AUTN: Authentication Token

Network) được tính toán độc lập ở mạng trong HLR để so sánh với AUTN được tính toán

độc lập ở UE trong USIM. AUTN này phải trùng với AUTN ở mạng. UE phát Yêu cầu

nhận thực bằng cách phát bản tin truyền trực tiếp của RANAP và giao thức RRC.

Nếu nhận thực thành công, UE phát trả lời bằng một bản tin Trả lời nhận thực để

MSC kiểm tra. Bản tin này được mang bằng cách sử dụng các khả năng truyền trực tiếp

của RANAP và RRC.

Sau đó mạng lõi khởi đầu các thủ tục mã hóa và kiểm tra trung thực. Quá trình này

được thực hiện giống như ở GSM ngoại trừ một khả năng bổ sung là: đảm bảo tính trung

thực. Khả năng này cho phép mạng hoặc UE kiểm tra xem các bản tin báo hiệu từ thực thể

kia có bị kẻ khác thay đổi hay không. Quá trình mật mã và kiểm tra tính trung thực đều do

mạng lõi khởi xướng, nhưng được thực hiện giữa UE và UTRAN. Vì thế MSC gửi bản tin

Page 60: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 60 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Lệnh chế độ bảo mật RRC đến UE. UE trả lời MSC bằng bản tin RANAP: Hoàn thành chế

độ bảo mật.

Tại thời điểm này, thông tin thiết lập cuộc gọi thực sự như: số điện thoại bị gọi

được gửi ở bản tin Thiết lập từ UE đến MSC bằng cách sử dụng báo hiệu truyền trực tiếp.

Nếu có thể xử lý được cuộc gọi này, MSC sẽ trả lời bằng bản tin Đang tiến hành cuộc gọi

rất giống như ở GSM. Sau đó RNC cần thiết lập Vật mang truy nhập vô tuyến (RAB) để

truyền tải luồng tiếng thực sự của người sử dụng.

RAB là một vật mang giữa UE và mạng lõi để truyền tải số liệu của người sử dụng:

tiếng hoặc số liệu gói. RAB được đặt trên một hoặc nhiều vật mang vô tuyến ở giao diện

vô tuyến. Mỗi RAB có số nhận dạng riêng của mình để sử dụng trong quá trình báo hiệu

giữa UE và mạng. Mạng lõi phát yêu cầu thiết lập RAB thông qua bản tin Yêu cầu ấn định

RAB của RANAP.

Trên cơ sở thông tin ở Yêu cầu ấn định RAB, RNC có thể thiết lập một vật mang vô

tuyến mới cho UE hoặc có thể lập lại cấu hình cho vật mang hiện UE đang hoạt động.

RNC sử dụng hoặc bản tin RRC Thiết lập vật mang vô tuyến hoặc Lập lại cấu hình vật

mang vô tuyến để hướng dẫn UE sử dụng các vật mang mới hay lập lại cấu hình. UE trả lời

hoặc bằng bản tin Thiết lập vật mang vô tuyến đã hoàn thành hoặc bản tin Lập lại cấu

hình vật mang vô tuyến đã hoàn thành. Đến lượt mình, RNC trả lời MSC bằng bản tin

RANAP: Hoàn thành ấn định RAB. Khi này đã có một đường dẫn vật mang từ UE đến

MSC. Lưu ý rằng việc thiết lập đường dẫn vật mang cũng đòi hỏi thiết lập phương tiện mặt

đất giữa nút B, RNC và giữa RNC,MSC.

Phần còn lại của quá trình thiết lập cuộc gọi hoàn toàn giống như thiết lập cuộc gọi

ở GSM. Phần còn lại này bao gồm: các bản tin báo chuông, kết nối và xác nhận kết nối

được truyền ở báo hiệu truyền trực tiếp.

3.3. Chuyển giao của 3G WCDMA

3.3.1. Khái quát về chuyển giao trong các hệ thống thông tin di động.

Các mạng di động cho phép người sử dụng có thể truy nhập các dịch vụ trong khi di

chuyển nên có thuật ngữ “tự do” cho các thiết bị đầu cuối. Tuy nhiên tính “tự do” này gây

ra một sự không xác định đối với các hệ thống di động. Sự di động của các người sử dụng

đầu cuối gây ra một sự biến đổi động cả trong chất lượng liên kết và mức nhiễu, người sử

dụng đôi khi còn yêu cầu thay đổi trạm gốc phục vụ. Quá trình này được gọi là chuyển

Page 61: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 61 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

giao. Chuyển giao là một phần cần thiết cho việc xử lý sự di động của người sử dụng đầu

cuối. Nó đảm bảo tính liên tục của các dịch vụ vô tuyến khi người sử dụng di động di

chuyển từ qua ranh giới các ô tế bào.

Trong các hệ thống tế bào thế hệ thứ nhất như AMPS, việc chuyển giao tương đối

đơn giản. Sang hệ thống thông tin di động thế hệ 2 như GSM và PACS thì có nhiều cách

đặc biệt hơn bao gồm các thuật toán chuyển giao được kết hợp chặt chẽ trong các hệ thống

này và trễ chuyển giao tiếp tục được giảm đi. Khi đưa ra công nghệ CDMA, một ý tưởng

khác được đề nghị để cải thiện quá trình chuyển giao được gọi là chuyển giao mềm.

3.3.1.1. Các kiểu chuyển giao trong các hệ thống WCDMA 3G.

Có 4 kiểu chuyển giao trong các mạng di động WCDMA. Đó là:

Chuyển giao bên trong hệ thống (Intra-system HO): chuyển giao bên trong hệ

thống xuất hiện trong phạm vi một hệ thống. Nó có thể chia nhỏ thành chuyển giao bên

trong tần số (Intra-frequency HO) và chuyển giao giữa các tần số (Inter- frequency HO).

Chuyển giao trong tấn số xuất hiện giữa các cell thuộc cùng một sóng mang WCDMA, còn

chuyển giao giữa các tần số xuất hiện giữa các cell hoạt động trên các sóng mang

WCDMA khác nhau.

Chuyển giao giữa các hệ thống (Inter-system HO): kiểu chuyển giao này xuất hiện

giữa các cell thuộc về 2 công nghệ truy nhập vô tuyến khác nhau (RAT) hay các chế độ

truy nhập vô tuyến khác nhau (RAM). Trường hợp phổ biến nhất cho kiểu đầu tiên dùng

để chuyển giao giữa các hệ thống WCDMA và GSM/EDGE. Chuyển giao giữa 2 hệ thống

CDMA cũng thuộc kiểu này. Một ví dụ của chuyển giao Inter-RAM là giữa các chế độ

UTRA FDD và UTRA TDD.

Chuyển giao cứng (HHO- Hard Handover): HHO là một loại thủ tục chuyển giao

trong đó tất cả các liên kết vô tuyến cũ của một máy di động được giải phóng trước khi các

liên kết vô tuyến mới được thiết lập. Đối với các dịch vụ thời gian thực, thì điều đó có

nghĩa là có một sự gián đoạn ngắn xảy ra, còn đối với các dịch vụ phi thời gian thực thì

HHO không ảnh hưởng gì. Chuyển giao cứng diễn ra như là chuyển giao trong cùng tần số

và chuyển giao ngoài tần số.

Chuyển giao mềm (SHO) và chuyển giao mềm hơn(Softer HO): Trong suốt quá

trình chuyển giao mềm, một máy di động đồng thời giao tiếp với cả 2 hoặc nhiều cell ( đối

với cả 2 loại chuyển giao mềm) thuộc về các trạm gốc khác nhau của cùng một bộ điều

khiển mạng vô tuyến (intra-RNC) hoặc các bộ điều khiển mạng vô tuyến khác nhau (inter-

Page 62: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN

GVHD

RNC)

nhất. T

SHO)

điều k

Trong

sector

hoạt đ

sóng m

các ki

3.3.1.

xướng

bộ chu

một ch

RNC

khởi x

chẳng

là chu

toán t

N TỐT NG

D: Th.S Võ

). Trên đườ

Trên đườn

), và được

khiển công

g trường hợ

r trong cùn

động. Chuy

mang, do đ

iểu chuyển

2. Các mụ

Chuyển g

g, mạng kh

Máy di đ

uyển mạch

hất lượng l

Mạng kh

sẽ đưa ra q

xướng đượ

g hạn như đ

uyển giao v

thay đổi ng

GHIỆP

õ Trường S

ờng xuống

ng lên (UL)

định tuyến

g suất tích

ợp chuyển

ng một BS,

yển giao m

đó chúng l

n giao khác

ục đích của

giao có thể

hởi xướng v

động khởi x

h tốt nhất, v

liên kết ng

hởi xướng:

quyết định

ợc thực hiện

điều khiển

với lý do l

gưỡng chuy

Sơn

g (DL), má

), kênh mã

n đến bộ đi

cực đều th

giao mềm

, RNC khô

mềm và chu

là các quá

nhau.

Hình 3.14

a chuyển g

ể được kh

và máy di đ

xướng: Má

với sự hỗ t

hèo nàn đư

: BS tiến h

liệu có thự

n cho các m

phân bố lư

lưu lượng (

yển giao ch

Chương 3:

Trang

áy di động

di động đư

iều khiển v

ham gia và

m hơn, một

ông quan tâ

uyển giao m

trình chuy

4: Các kiểu

giao.

hởi tạo từ 3

động hỗ trợ

áy di động

trợ của mạ

ược đo bởi

hành đo đạ

ực hiện chu

mục đích k

ưu lượng g

(TRHO) đư

ho một hay

Kỹ thuật

g 62

nhận các

ược tách só

vô tuyến ch

ào chuyển g

t máy di độ

âm và chỉ c

mềm hơn c

yển giao tro

u chuyển gi

3 cách khá

ợ.

g tiến hành

ạng. Kiểu c

máy di độ

c và báo c

uyển giao h

khác ngoài

giữa các ce

ược điều k

y nhiều sự r

cơ bản củ

S

tín hiệu để

óng bởi cả

ho sự kết h

giao mềm:

ộng được đ

có một vòn

chỉ có thể x

ong cùng t

iao khác nh

ác khác nh

đo chất lư

chuyển giao

ộng.

cáo với bộ

hay không

việc điều k

ell. Một ví

khiển bởi B

rời đi sang

ủa mang 3

SVTH: Ngu

ể kết hợp

2 BS (đối

hợp lựa ch

mỗi vòng

điều khiển

ng điều khi

xảy ra tron

tần số. Hìn

hau

hau: máy d

ượng, chọn

o này nhìn

điều khiển

g. Chuyển g

khiển liên

dụ của trư

BS. TRHO

g cell liền k

G WCDM

uyễn Văn S

với tỷ số l

với cả 2 ki

họn. Hai vò

cho một B

bởi ít nhấ

iển công su

ng một tần

nh 3.14 chỉ

di động kh

ra các BS

n chung tạo

n mạng RN

giao do mạ

kết vô tuy

ường hơp n

O là một thu

kề từ một c

MA 

Sáu

lớn

iểu

òng

BS.

ất 2

uất

số

ỉ ra

hởi

o ra

NC,

ạng

ến,

này

uật

cell

Page 63: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 63 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

cụ thể tuỳ thuộc vào tải của cell đó. Nếu tải của cell này vượt quá mức cho trước, và tải ở

cell lân cận ở dưới một mức cho trước khác, thì cell nguồn sẽ thu hẹp lại vùng phủ sóng

của nó, chuyển lưu lượng đến cell lân cận. Vì thế, tốc độ nghẽn (block) tổng thể bị giảm đi,

tận dụng tốt hơn nguồn tài nguyên các cell.

Hỗ trợ máy di động: Trong phương pháp này cả mạng và máy di động đều tiến

hành đo đạc. Máy di động báo cáo kết quả đo đạc từ các BS gần nó và mạng sẽ quyết định

có thực hiện chuyển giao hay không.

Các mục đích của chuyển giao có thể tóm tắt như sau:

Đảm bảo tính liên tục của các dịch vụ vô tuyến khi người sử dụng di động di

chuyển qua ranh giới của các tế bào,

Giữ cho QoS đảm bảo mức yêu cầu,

Làm giảm nhỏ mức nhiễu trong toàn bộ hệ thống bằng cách giữ cho máy di

động được kết nối với BS tốt nhất,

Roaming giữa các mạng khác nhau,

Cân bằng tải.

Sự khởi xướng cho một quá trình chuyển giao có thể bắt nguồn từ chất lượng dịch

vụ của liên kết (UL hoặc DL), sự thay đổi của dịch vụ, sự thay đổi tốc độ, các lý do lưu

lượng hoặc sự can thiệt để vận hành và bảo dưỡng.

3.3.1.3. Các thủ tục và phép đo đạc chuyển giao.

Thủ tục chuyển giao có thể chia thành 3 pha : đo đạc, quyết định, và thực thi chuyển

giao minh họa trong hình 3.15.

Hình 3.15: Các thủ tục chuyển giao

- Hoàn thành quá trình chuyển giao - Cập nhật các thông số lien quan

Đo đạc các thông tin cần thiết cho việc quyết định chuyển giao. (ví dụ: Ec /Io của kênh CPICH của các cell phục vụ và các cell lân

cận, các thông tin định thời giữa các cell)

Các tiêu chuẩn của chuyển giao có đáp ứng không

Pha đo đạc

Pha quyết định

Pha thực thi

YES

NO

Page 64: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 64 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Trong pha đo đạc chuyển giao, các thông tin cần thiết để đưa ra quyết định chuyển

giao được đo đạc. Các thông số cần đo thực hiện bởi máy thường là tỷ số Ec/I02 (Ec: là

năng lượng kênh hoa tiêu trên một chip, và I0 : là mật độ phổ công suất nhiễu tổng thể) của

kênh hoa tiêu chung (CPICH) của cell đang phục vụ máy di động đó và của các cell lân

cận. Đối với các kiểu chuyển giao xác định, cần đo các thông số khác. Trong mạng không

đồng bộ UTRA FDD (WCDMA ), các thông số định thời liên quan giữa các cell cần được

đo để điều chỉnh việc định thời truyền dẫn trong chuyển giao mềm để thực hiện việc kết

hợp thống nhất trong bộ thu Rake. Mặt khác, sự truyền dẫn giữa các BS khác nhau sẽ khó

để kết hợp, đặc biệt là hoạt động điều khiển công suất trong chuyển giao mềm sẽ phải chịu

ảnh hưởng của trễ bổ sung.

Trong pha quyết định chuyển giao, kết quả đo được so sánh với các ngưỡng đã xác

định và sau đó sẽ quyết định có bắt đầu chuyển giao hay không. Các thuật toán khác nhau

có điều kiện khởi tạo chuyển giao khác nhau.

Trong pha thực thi, quá trình chuyển giao được hoàn thành và các thông số liên

quan được thay đổi tuỳ theo các kiểu chuyển giao khác nhau. Chẳng hạn như, trong pha

thực thi của chuyển giao mềm, máy di động sẽ thực hiện hoặc rời bỏ trạng thái chuyển

giao mềm, một BS mới sẽ được bổ sung hoặc giải phóng, tập hợp các BS đang hoạt động

sẽ được cập nhật và công suất của mỗi kênh liên quan đến chuyển giao mềm được điều

chỉnh.

3.3.2. Chuyển giao trong cùng tần số.

3.3.2.1. Chuyển giao mềm

Chuyển giao mềm chỉ có trong công nghệ CDMA. So với chuyển giao cứng thông

thường, chuyển giao mềm có một số ưu điểm. Tuy nhiên, nó cũng có một số các hạn chế

về sự phức tạp và việc tiêu thụ tài nguyên tăng lên. Việc quy hoạch chuyển giao mềm ban

đầu là một trong các phần cơ bản của của việc hoạch định và tối ưu mạng vô tuyến. Trong

phần này sẽ trình bày nguyên lý của chuyển giao mềm.

a. Nguyên lý chuyển giao mềm.

Chuyển giao mềm khác với quá trình chuyển giao cứng truyền thống. Đối

với chuyển giao cứng, một quyết định xác định là có thực hiện chuyển giao hay không và

máy di động chỉ giao tiếp với một BS tại một thời điểm. Đối với chuyển giao mềm, một

quyết định có điều kiện được tạo ra là có thực hiện chuyên giao hay không. Tuỳ thuộc vào

sự thay đổi cường độ tín hiệu kênh hoa tiêu từ hai hay nhiều trạm gốc có liên quan, một

Page 65: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN

GVHD

quyết

diễn r

Trong

tập hợ

từ cel

MS sẽ

giao c

sau:

và BS

ping-p

chuyể

N TỐT NG

D: Th.S Võ

định cứng

ra sau khi t

g thời kỳ ch

ợp tích cực

Hình 3.

Hình 3.16

G

l này sang

ẽ liên tục đ

cứng được

If (p

Trong đó

S2, D là hệ

Lý do đư

pong”, hiệu

ển giao cứn

GHIỆP

õ Trường S

g cuối cùng

tín hiệu đến

huyển tiếp

(Tập hợp

.16 chỉ ra s

6: Sự so sá

Giả sử rằng

cell khác,

đo cường đ

chỉ ra tron

ilot_E0/I0)

H

Else

D

End.

ó: (pilot_Ec

số dự trữ t

ưa ra độ dự

u ứng này

ng sẽ xuất h

Sơn

g sẽ được t

n từ một B

của chuyể

tích cực là

sự khác nha

ánh giữa ch

g có một đầ

BS1 là trạ

độ của tín h

ng hình 3.1

)2 – (pilot_

Handover t

Do not han

c/I0)1 và (p

trễ.

ự trữ trễ tro

xảy ra khi

hiện. Ngoà

Chương 3:

Trang

ạo ra để gi

BS chắc chắ

ển giao mề

à danh sách

au cơ bản c

huyển giao

ầu cuối di đ

ạm gốc phụ

hiệu hoa tiê

16-a, việc k

_Ec/I0)1>

to BS2;

ndover;

pilot_Ec/I0

ong thuật t

một máy d

ài sự di độn

Kỹ thuật

g 65

iao tiếp vớ

ắn sẽ mạnh

m, MS gia

h các cell h

của chuyển

o cứng và c

động trong

ục vụ đầu t

êu nhận đư

khởi xướng

D and BS1

0)2 là Ec/I

toán chuyể

di động di

ng của MS,

cơ bản củ

S

i duy nhất

h hơn các t

ao tiếp đồn

hiện đang c

n giao cứng

chuyển giao

g một chiếc

tiên của MS

ược từ các

g chuyển g

1 is serving

I0 của kên

n giao cứn

chuyển qu

, ảnh hưởn

ủa mang 3

SVTH: Ngu

1 BS. Điều

tín hiệu đến

ng thời với

ó kết nối v

g và chuyể

o mềm.

c ô tô đang

S. Trong k

BS gần nó

giao được t

g BS

nh hoa tiêu

ng là để trá

ua lại biên g

ng phadinh

G WCDM

uyễn Văn S

u này thườ

n từ BS kh

các BS tro

với MS).

ển giao mềm

chuyển độ

khi di chuy

ó. Với chuy

thực hiện n

nhận từ B

ánh “hiệu ứ

giới một ce

của các kê

MA 

Sáu

ờng

hác.

ong

m.

ộng

ển,

yển

như

BS1

ứng

ell,

ênh

Page 66: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 66 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

vô tuyến có thể ảnh hưởng nghiêm trọng bởi hiệu ứng “ping-pong”. Bằngviệc đưa ra độ

dự trữ trễ, hiệu ứng “ping-pong” có thể được giảm nhẹ bởi vì máy di động sẽ không thực

hiện chuyển giao ngay tức thì đến các BS tốt hơn. Độ dữ trữ càng lớn, hiệu ứng “ping-

pong” càng ít ảnh hưởng. Tuy nhiên khi độ dữ trữ lớn thì độ trễ càng nhiều. Hơn thế nữa,

máy di động còn gây ra nhiễu bổ sung tới các cell lân cận do liên kết có chất lượng kém

khi bị trễ. Vì thế, với chuyển giao cứng, giá trị của độ dữ trữ trễ khá là quan trọng. Khi

chuyển giao xuất hiện, liên kết lưu lượng đầu tiên với BS1 sẽ bị ngắt trước khi thiết lập

liên kết mới với BS2 , cho nên chuyển giao cứng là quá trình “cắt trước khi thực hiện”.

Trường hợp chuyển giao mềm được chỉ ra trong hình 3.16-b, trước khi (pilot_

Ec/I0)2 vượt quá (pilot_ Ec/I0)1 , miễn là điều kiện khới xướng chuyển giao mềm được

đáp ứng, MS vẫn chuyển sang trạng thái chuyển giao mềm và một liên kết mới được thiết

lập. Trước khi BS1 bị cắt (điều kiện ngắt chuyển giao được đáp ứng), thì MS sẽ giao tiếp

đồng thời với cả BS1 và BS2. Vì thế, khác với chuyển giao cứng, chuyển giao mềm là quá

trình “thực hiện trước khi cắt”. Một số các thuật toán được đề nghị để hỗ trợ chuyển giao

mềm và các điều kiện của nó được sử dụng trong các thuật toán khác nhau.

Quá trình chuyển giao mềm khác nhau trên các hướng truyền dẫn khác nhau. Hình

3.16-c minh hoạ điều này. Trên đường lên, MS phát tín hiệu vào không trung nhờ anten đa

hướng của nó. Hai BS trong tập hợp tích cực có thể đồng thời nhận tín hiệu nhờ hệ số sử

dụng lại tần số các hệ thống CDMA. Sau đó, các tín hiệu được chuyển đến bộ điều khiển

mạng vô tuyến RNC cho sự kết hợp có chọn lựa. Khung tốt hơn được chọn và những

khung khác thì bị loại bỏ. Vì thế trên đường lên không cần có kênh mở rộng hỗ trợ chuyển

giao mềm.

Trên đường xuống, các tín hiệu tương tự cũng được phát ra nhờ các BS và MS có

thể kết hợp các tín hiệu từ các BS khác nhau khi nó phát hiện thấy các tín hiệu đó là các

thành phần đa đường bổ sung. Thường thì sử dụng chiến lược kết hợp có tỉ số lớn nhất,

việc này sẽ tăng thêm lợi ích được gọi là phân tập vĩ mô. Tuy nhiên, để hỗ trợ chuyển giao

mềm trên đường xuống, cần thiết ít nhất một kênh đường xuống mở rộng (đối với cả 2 loại

chuyển giao mềm). Kênh đường xuống mở rộng tác động tới người sử dụng khác như là

nhiễu bố sung trên giao diện vô tuyến. Vì thế để hỗ trợ chuyển giao mềm trên đường

xuống cần nhiều tài nguyên hơn. Kết quả là, trên đường xuống, hiệu suất của chuyển giao

mềm phụ thuộc sự điều chỉnh giữa hệ số tăng ích phân tập vĩ mô và sự tiêu tốn tài nguyên

tăng thêm.

Page 67: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN

GVHD

b. C

thuật t

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

Tậ

cử là

giá trị

N TỐT NG

D: Th.S Võ

Các thuật to

Hiệu suất

toán chuyể

) Ec/I0 pil

truyền tín

) BS gửi m

) MS chuy

giao (HC

) Ec/I0 pilo

) Bộ định t

) BS gửi m

) MS gửi m

ập hợp tích

danh sách

ị Ec/I0 pilo

GHIỆP

õ Trường S

oán của ch

t của chuy

ển giao mề

H

ot vượt qu

n hiệu pilot

một thông đ

yển tín hiệu

CM- Hando

ot xuống dư

thời ngắt ch

một HDM.

một tín hiệu

h cực là mộ

các cell h

ot của chún

Sơn

Hình 3.17

huyển giao

yển giao mề

m của IS-9

Hình 3.18:

uá T_ADD

t đến tập hợ

điệp điểu kh

u pilot đến

over Compl

ưới mức T

huyển giao

u pilot từ tậ

ột danh sác

iện không

ng đủ để bổ

Chương 3:

Trang

7: Nguyên l

o mềm

ềm thường

95A (còn g

Thuật toán

D, MS gửi

ợp ứng cử.

hiển chuyể

tập hợp tíc

letion Mes

T_DROP, M

o kết thúc h

ập hợp tích

ch các cell

được sử d

ổ sung vào

Kỹ thuật

g 67

lý của chuy

g liên quan

gọi là thuật

n chuyển gi

thông điệp

.

ển giao (HD

ch cực và g

sage).

MS bắt đầu

hoạt động.

h cực đến t

l hiện đang

dụng trong

o tập hợp tí

cơ bản củ

S

yển giao m

n đến thuật

toán cdma

iao mềm IS

p đo cườn

DM).

gửi thông đ

u bộ định th

MS gửi m

ập hợp lân

g có kết nố

kết nối ch

ích cực; Tậ

ủa mang 3

SVTH: Ngu

mềm

toán. Hình

aOne đơn g

S-95A

ng độ pilot

điệp hoàn t

hời ngắt ch

một PSMM.

n cận và gử

ối với MS;

huyển giao

ập hợp lân

G WCDM

uyễn Văn S

h 3.18 đưa

giản).

t (PSMM)

thành chuy

huyển giao.

ửi HCM.

; tập hợp ứ

mềm, như

cận (tập h

MA 

Sáu

a ra

yển

.

ứng

ưng

hợp

Page 68: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 68 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

giám sát) là danh sách các cell mà MS liên tục kiểm đo, nhưng giá trị Ec/I0 pilot của chúng

không đủ để bổ sung vào tập hợp tích cực.

Trong IS-95A, ngưỡng chuyển giao là một giá trị cố định của Ecc/I0 pilot nhận được.

Nó có thể dễ dàng thực hiện, nhưng khó khăn trong việc xử lý sự thay đổi tải động. Dựa

vào thuật toán của IS-95A, một vài thuật toán cdma One có hiệu chỉnh được đề xuất cho

IS-95B và cdma2000 với sự biến đổi động chứ không phải ngưỡng cố định.

Trong hệ thống WCDMA, sử dụng thuật toán phức tạp hơn nhiều, được minh hoạ trong

hình 3.19

Hình 3.19: Thuật toán chuyển giao mềm trong WCDMA

Trong đó:

Reporting_range là ngưỡng cho chuyển giao mềm.

Hysteresis_event1A là độ trễ bổ sung

Hysteresis_event1B là độ trễ loại bỏ

Hysteresis_event1C là độ trễ thay thế

Reporting_range – Hysteresis_event1A được gọi là Window_add

Reporting_range + Hysteresis_event1B được gọi là Window_drop

∆T : là khoảng thời gian khởi xướng.

pilot_Ec/I0 :chất lượng được lọc và được đo Ec/I0 của CPICH;

Best_pilot_Ec/I0 là cell được đo và có cường độ mạnh nhất trong tập hợp tích

cực;

Page 69: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 69 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Best_candidate_pilot_Ec/I0 là cell được đo có cường độ mạnh nhất trong tập

hợp giám sát.

Worst_candidate_pilot_Ec/I0 là cell được đo có cường độ yếu nhất trong tập

hợp tích cực.

Tập hợp tích cực “Active Set” : Là tập hợp các cell có kết nối chuyển giao

mềm với UE.

Tâp hợp lân cận/ tập hợp giám sát (Neighbour set/Monitored set): Là danh

sách các cell mà UE liên tiếp đo, nhưng pilot_Ec/I0 không đủ mạnh để bổ sung vào

tập hợp tích cực.

Thuật toán chuyển giao mềm có thể được mô tả tóm tắt như sau:

- Nếu pilot_Ec/I0 > Best_pilot_Ec/I0 - (Reporting_range + Hysteresis_event1A) xét

trong một khoảng thời gian ∆T và tập hợp tích cực chưa đầy, thì cell được bổ sung

vào tập hợp tích cực. Hoạt động này được gọi là Sự kiện 1A hay Bổ sung liên kết

vô tuyến.

- Nếu pilot_Ec/I0 < Best_pilot_Ec/I0 - (Reporting_range - Hysteresis_event1B) xét

trong khoảng thời gian ∆T, thì cell bị loại bỏ khỏi tập hợp tích cực. Hoạt động này

được gọi là Sự kiện 1B hay Sự loại bỏ liên kết vô tuyến.

- Nếu tập hợp tích cực đã đầy và Best_candidate_pilot_Ec/I0 >

Worst_Old_pilot_Ec/I0 + Hysteresis_event1C xét trong một khoảng thời gian ∆T,

thì cell yếu nhất trong tập hợp tích cực được thay thế bởi một cell ứng cử khoẻ nhất trong

tập hợp ứng cử. Hoạt động này gọi là Sự kiện 1C hoặc là Sự kết hợp bổ sung và loại bỏ

liên kết vô tuyến. Trong hình 3.18, giả sử kích cỡ lớn nhất là 2.

Trong thuật toán chuyển giao mềm của WCDMA, sử dụng ngưỡng tương đối chứ

không phải ngưỡng tuyệt đối. So với IS-95A, lợi ích lớn nhất của thuật toán trong

WCDMA này sự tham số hoá dễ dàng mà không cần điều chỉnh các thông số cho các vùng

nhiễu thấp và cao do các ngưỡng tương đối.

c. Các đặc điểm của chuyển giao mềm.

So với phương thức chuyển giao cứng truyền thống, chuyển giao mềm có những

ưu điểm rõ ràng, như loại trừ hiệu ứng “ping-pong” và tạo ra sự liên tục trong truyền dẫn

(không có ngắt quãng trong chuyển giao mềm). Không có hiệu ứng ”ping-pong” có nghĩa

là tải trong báo hiệu mạng thấp hơn và trong chuyển giao mềm, thì không có suy hao dữ

liệu do truyền dẫn bị ngắt như trong chuyển giao cứng.

Page 70: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN

GVHD

trong

là mộ

khiển

được

QoS t

MS đ

Sau đ

lựa đư

hơn b

yêu cầ

bởi M

cho M

việc k

đường

N TỐT NG

D: Th.S Võ

Ngoài điề

WCDMA

ột cơ cấu g

công suất,

Giả sử rằ

từ BS2 đã

Trong hìn

trên đường

ang trong t

đó tín hiệu

ược sử dụn

bị loại bỏ. B

ầu từ MS

MS này trên

MS được kế

kết hợp the

g xuống mở

GHIỆP

õ Trường S

ều khiển d

; cùng với

giảm nhiễu

, trong hình

Hình 3.20

ằng MS di

mạnh hơn

nh (a) vòng

g lên khi M

trạng thái c

nhận được

ng trong ch

Bởi vì BS2

thấp hơn c

n đường lên

ết nối với B

eo hệ số l

ở rộng để h

Sơn

di động, cò

điều khiển

u. Hình 3.2

h (b) sử dụ

0: Sự suy g

chuyển từ

từ BS1. Đ

g điều khiể

MS di chuyể

chuyển gia

c chuyển đ

huyển giao

2 “tốt hơn”

công suất c

n thất hơn k

BS tốt nhất

ớn nhất đe

hỗ trợ chuy

Chương 3:

Trang

òn có một

n công suất

20 chỉ ra 2

ụng cả điều

giảm nhiễu

ừ BS1 đến

Điều này có

ển công suấ

ển ra xa kh

ao mềm: cả

đến RNC đ

o mềm. Kh

” BS1, để đ

cần thiết tr

khi có chu

t. Trên đườ

em lại độ

yển giao m

Kỹ thuật

g 70

lý do khá

t, chuyển g

mô hình.

u khiển côn

do có chuy

BS2. Tại

ó nghĩa là B

ất tăng năn

hỏi BS phụ

ả BS1 và B

ể kết hợp.

hung khỏe

đáp ứng Q

rong mô hì

uyển giao m

ờng xuống,

lợi phân t

mềm.

cơ bản củ

S

c để thực

giao mềm c

Trong hìn

ng suất và c

yển giao m

vị trí hiện

BS2 “tốt hơ

ng lượng ph

ục vụ của n

BS2 đều đồ

Trên đườn

hơn được

oS mục tiê

ình (a). Vì

mềm vì chu

tình huống

tập macro,

ủa mang 3

SVTH: Ngu

hiện chuyể

cũng được

nh (a), chỉ

chuyển gia

mềm trong

n tại tín hiệ

ơn” BS1.

hát đến MS

nó, BS1. Tr

ồng thời lắ

ng lên, sự

chọn lựa v

êu, công su

ì thế, nhiễu

uyển giao m

g phức tạp

vẫn yêu c

G WCDM

uyễn Văn S

ển giao mề

sử dụng n

sử dụng đi

o mềm.

UL

ệu pilot nh

S để đảm b

rong hình (

ắng nghe M

kết hợp ch

và khung y

uất phát đư

u được tạo

mềm luôn g

hơn. Mặc

cầu các kê

MA 

Sáu

ềm

như

iều

hận

bảo

(b),

MS.

họn

yếu

ược

o ra

giữ

ênh

Page 71: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 71 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

3.3.2.2. Đo đạc chuyển giao.

Trong WCDMA, UE liên tục quét các cell khác có cùng tần số khi sử dụng kênh

riêng trong trạng thái cell_DCH. UE thường sử dụng bộ lọc để tìm ra kênh đồng bộ sơ cấp

(P-SCH) của các cell lân cận. Tất cả các cell phát cùng mã đồng bộ mà UE đang tìm kiếm.

UE nhận dạng các cell bằng kênh đồng bộ thứ cấp (S-SCH) và kênh pilot (CPICH). Sau

thủ tục đồng bộ, UE có thể tiến hành đo pilot_Ec/I0 và nhận dạng cell.

Bởi vì các Nút B WCDMA có thể không đồng bộ, UE cũng giải mã số khung hệ

thống (SFN) từ các cell lân cận. SFN cho biết việc định thời Nút B với độ phân giải khung

là 10ms. SFN được phát trên kênh quảng bá, BCH, tiến hành trên kênh vật lý điều khiển

chung sơ cấp, P-CCPCH.

Thủ tục đo đạc chuyển giao trong cùng tần số được trình bày trong hình 3.20.

Chú ý:

Số các đỉnh xung mà UE có thể thu được bằng bộ lọc kết hợp của nó càng nhiều,

việc nhận dạng cell WCDMA diễn ra càng lâu. Thời gian nhận dạng cell phụ thuộc

các yếu tố sau:

- Số các nhánh đa đường..

- Số các cell trong phạm vi UE thu bắt được sóng.

- Số các cell đã tìm thấy.

- Kích cỡ của danh sách các cell lân cận.

UE cần phải có khả năng báo cáo việc đo đạc:

- Trong vòng 200ms đối với một cell được nhận dạng.

- Trong vòng 800ms đối với một cell mới trong danh sách cell lân cận.

- Trong vòng 30ms với một cell mới ngoài danh sách các cell lân cận.

Hình 3.21 Thủ tục đo đạc chuyển giao trong cùng tần số.

Page 72: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 72 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Yêu cầu hiệu suất đo đạc chuyển giao 3GPP đối với UE như sau: với CPICH Ec/I0

>-20dB, và SCH Ec/I0 > -20dB UE có khả năng báo cáo đo đạc trong vòng 200ms từ một

cell đã được nhận dạng và trong vòng 800ms từ một cell mới nằm trong tập hợp giám sát.

Hình 3.22 đưa ra mô hình UE kết nối với với cell 1 và nó cần nhận dạng cell 2 đang gần

đạt tới giá trị Window-add . Kết quả Ec/I0 thu được như sau:

a) Nếu cấp 10% cho kênh CPICH và cho SCH thì Ec/Ior= -10dB.

b) Giả sử Window_add =3dB trong đó UE cần nhận dạng các cell khi nó thấp

hơn cell khoẻ nhất 3dB. Trường hợp này có Ior/Ioc1=-3dB.

c) Giả sử nhiễu từ các cell khác cao hơn công suất tín hiệu từ máy chủ tốt nhất

là 3dB, thì I0c2/I0c1

0IE c

= 21 ococor

c

IIIE

++ = )10101( 6.03.0 ++or

c

IE

= or

c

IE

- 8.5dB = - 18.5 dB (3.1)

Trong mô hình này Ec/I0 = -18.5dB tốt hơn -20dB đưa ra trong các yêu cầu về

hiệu suất.

Hình 3.22: Mô hình đo đạc chuyển giao trong cùng tần số.

Pha (2): Giải mã số hiệu khung (SFN).

Trong pha (2) của hình 3.21, UE giải mã số hiệu khung hệ thống từ BCH nó được

phát trên kênh P-CCPCH. Nếu ta cấp phát 5% của Nút B cho P-CCPCH, kết quả Ec/I0 = -

21.5dB. Yêu cầu hiệu suất cho giải mã BCH với BLER=1% là -2.2dB.

Trước khi Ec/I0 pilot được được dùng trong thuật toán cập nhật tập hợp tích cực tại

UE, một số công việc lọc đã được áp dụng để kết quả đáng tin cậy hơn. Việc lọc kết quả

đo được lọc trong cả lớp 1 và lớp 3. Lọc tại lớp 3 có thể được điều khiển bởi mạng. Việc

lọc kết quả đo chuyển giao WCDMA được trình bày trong hình 3.23

Page 73: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN

GVHD

giống

cung c

3.3.2.3

ngắt q

của cơ

cường

một g

Nút B

way đ

WCD

mô th

liên q

Nút B

A, chu

đường

cao n

tương

với ph

phát đ

trường

N TỐT NG

D: Th.S Võ

Báo cáo đ

như trong

cấp các chỉ

3. Lợi ích

Mục đích

quãng và là

ơ cấu chuy

Độ lợi ph

g độ tín hi

góc.

Độ lợi ph

Việc chia

B, điều đó

được nhân v

Ba lợi ích

DMA. Tiếp

hu được từ

quan đến trư

B với tỷ số

Một ví dụ

uyển động

g truyền tư

hất thu đư

g đối là 0dB

hân tập 2 n

đường xuố

g hợp liên

GHIỆP

õ Trường S

đo đạc chu

g GSM ho

ỉ tiêu giống

Hình 3

liên kết ch

h đầu tiên c

àm cho hệ

yển giao mề

hân tập vĩ m

ệu do các

hân tập vi m

a sẻ tải đườ

cho thấy c

với hệ số X

h này của c

theo sẽ đề

bằng các c

ường hợp

Ec/I0 pilot

ụ mô phỏn

g vận tốc 3

ương đối c

ược suy ha

B. Hình 3.2

nhánh ante

ống mà kh

kết đơn tr

Sơn

uyển giao từ

oặc khởi xư

g như báo

3.23: Sơ đồ

huyển giao

của chuyển

ệ thống hoạ

ềm như sau

mô: độ lợi

nguyên nh

mô: Độ lợi

ờng xuống:

công suất p

X, nghĩa là

chuyển gia

ề cập đến k

công cụ m

chuyển gia

cao nhất.

ng kết quả

3km/h, giả

ủa UE đến

ao đường t

24 chỉ ra đ

en thu Nút

hông có ph

rong đó U

Chương 3:

Trang

ừ UE đến R

ướng sự k

cáo định k

ồ lọc và báo

o mềm.

n giao mềm

ạt động tốt

u:

ích phân t

hân chẳng

phân tập n

: Một UE k

phát lớn nh

vùng phủ

ao mềm có

kết quả củ

ô phỏng ở

ao cứng lý

truyền tho

sử UE đan

n Nút B#1

truyền tới

độ lợi chuy

t B. Hình 3

hân tập an

UE chỉ đượ

Kỹ thuật

g 73

RNC phải

kiện. Việc

kỳ nhưng có

o cáo đo đạ

m là để đem

t. Điều đó

âp nhở pha

hạn như s

nhờ phadin

khi chuyển

hất đến UE

được mở r

thể cải thi

ủa các lợi í

mức liên k

tưởng, tro

oại tốc độ

ng chuyển

so với Nú

2 Nút B g

yển giao m

3.25 chỉ ra

nten phát h

c kết nối v

cơ bản củ

S

được xây d

báo cáo k

ó tải báo hi

đạc chuyển

m lại một sự

chỉ có thể

adinh chậm

sự di chuyể

nh nhanh.

n giao mềm

E trong kh

rộng.

ện vùng ph

ích chuyển

kết. Những

ong đó UE

8kbps tron

giao mềm

út B#2 là:

giống nhau

mềm của cô

a độ lợi tư

hay thu. V

với Nút B

ủa mang 3

SVTH: Ngu

dựng một c

khởi xướng

iệu thấp hơ

giao mềm.

ự chuyển g

đạt được

m và sự sụt

ển của UE

m thu công

hi chuyển g

hủ và dung

n giao mềm

g lợi ích đư

có thể đượ

ng kênh IT

m với 2 Nú

0, -3, -6,-

u, tức là đ

ông suất ph

ương ứng c

à độ lợi li

tốt nhất. D

G WCDM

uyễn Văn S

cách định k

g các sự ki

ơn.

.

giao không

nhờ 3 lợi í

t đột ngột c

E vòng qua

suất từ nhi

giao mềm

g lượng mạ

m phân tập

ược trình b

ợc kết nối

TU Pedestri

út B. Suy h

10dB. Độ

ộ chênh lệ

hát đường l

của công su

iên quan đ

Do kênh IT

MA 

Sáu

kỳ,

iện

g bị

ích

của

anh

iều

X-

ạng

p vi

bày

tới

ian

hao

lợi

ệch

lên

uất

đến

TU

Page 74: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN

GVHD

Pedes

tương

được

suy h

công

tín hiệ

thể là

điều k

Nút B

nào đ

tích cự

nhiều

đường

vi mô

cầu nế

Trong

hao lớ

mạng

N TỐT NG

D: Th.S Võ

strian A ít

g đối cao. N

Trong hìn

là 1.8dB n

ao đường

suất phát U

ệu. Thực tế

àm tăng cô

khiển công

B sẽ không

ó lớn hơn

ực” của UE

Trên đườ

so với trên

g xuống và

.

Hình 3.2

Trên đườ

ếu như độ

g trường hợ

ớn nhất. V

.

GHIỆP

õ Trường S

phân tập

Nếu phân tậ

nh 3.24, độ

nếu suy ha

truyền đến

UE khi khô

ế, nếu độ c

ng suất ph

g suất đườn

nằm trong

3-6dB so

E.

ờng xuống,

n đường lê

à vì thế mà

24: Độ lợi c

ờng xuống,

chênh lệch

ợp đó, UE

Vì thế công

Sơn

đa đường,

ập đa đườn

ộ giảm lớn

o đường tr

n 2 Nút B

ông có năn

chênh lệch

hát UE. Vi

ng lên đượ

g “tập hợp t

với suy ha

độ lợi chu

ên (hình 3.

đường xuố

chuyển gia

độ lợ

chuyển gi

h suy hao đ

không nhậ

g suất phát

Chương 3:

Trang

và vì thế

ng càng nhi

n nhất của c

ruyền ở cả

rất lớn, th

ng lượng b

suy hao đư

iệc tăng nà

ợc phát trê

tích cực” c

ao đường t

uyển giao m

.24). Nguy

ống không

ao mềm của

ợi, giá trị âm

iao mềm g

đường truy

ận được độ

t từ Nút B

Kỹ thuật

g 74

độ lợi ch

iều thì độ l

công suất p

ả 2 Nút B g

hì về mặt l

bổ sung như

ường truyề

ày gây ra d

ên liên kết

của UE nếu

truyền tới

mềm lớn n

yên nhân là

cần nhiều

a công suấ

m = suy ha

gây ra tăng

yền lớn hơn

ộ lợi nào c

B đó đến U

cơ bản củ

S

huyển giao

lợi có xu hư

phát UE do

giống nhau

lý thuyết k

ưng lại có

ền rất lớn t

do các lỗi

đường xu

u suy hao đ

Nút B kho

nhất là 2.3d

à do không

độ lợi chu

ất phát đườ

ao)

công suất

n nhiều 4-5

của tín hiệu

UE sẽ chỉ

ủa mang 3

SVTH: Ngu

o mềm phâ

ướng giảm

o chuyển g

u. Nếu sự k

không bao

nhiều Nút

thì chuyển

báo hiệu

ống. Nhưn

đường truy

oẻ nhất tro

dB (hình 3

g có phân t

uyển giao m

ờng lên(giá

t phát đườn

5dB (đối vớ

u phát từ N

biến thành

G WCDM

uyễn Văn S

ân tập vi m

m đi.

giao mềm t

khác nhau

giờ nên tă

t B cố dò t

giao mềm

của các lệ

ng thường

ền đến Nút

ong “tập h

.25), lớn h

tập anten tr

mềm phân t

trị dương

ng xuống y

ới ví dụ nà

Nút B với s

h nhiễu tro

MA 

Sáu

thu

về

ăng

tìm

ệnh

thì

t B

hợp

hơn

rên

tập

=

yêu

ày).

suy

ong

Page 75: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN

GVHD

Các g

Bảng

3.3.2.

chuyể

thực h

UE kế

trong

logic,

tổng p

cần bổ

thiết l

giao m

tổng p

N TỐT NG

D: Th.S Võ

Hình 3

Kết quả

giá trị điển h

3.8 Các g

4. Tổng ph

Tổng phí

ển giao mềm

β =∑=

N

n 1

Trong đó

hiện chuyển

ết nối tới m

hình 3.26.

việc dự tr

phí của chu

ổ sung để

lập các thô

mềm trong

phí chuyển

GHIỆP

õ Trường S

3.25: Độ lợ

mô phỏng

hình của cá

giá trị của c

hí của chu

của chuyể

m trong mộ

∑ −nnP 1

ó, N là kích

n giao mềm

một Nút B,

. Đối với m

rữ dung lư

uyển giao m

thực thi ch

ông số chuy

g khoảng 2

n giao mềm

Sơn

ợi chuyển g

dương

g đó cũng

ác thông số

cửa sổ.

Window

1 - 3dB

uyển giao m

ển giao mề

ột mạng. T

h cỡ tập hợ

m n_đườn

two_way

một kết nố

ượng phát

mềm cũng

huyển giao

yển giao th

20-40% đố

m vượt qu

Chương 3:

Trang

giao mềm tr

g =độ lợi, â

cung cấp

ố này như t

w_add

B

mềm

m được sử

Tổng phí ch

(3.2)

ợp tích cực

ng (n_way)

có nghĩa là

ối giữa UE

trên giao

có thể như

o mềm. Vi

hích hợp và

ối với lưới

á giới hạn

Kỹ thuật

g 75

rong công

âm =suy ha

các giá trị

trong bảng

Wind

2 - 5

ử dụng để đ

huyển giao

c và Pn là

. Chuyển g

à UE được

E và Nút B

diện Iub, m

ư là việc đo

iệc hoạch đ

à quy hoạc

cell chuẩn

n cho phép

cơ bản củ

S

suất phát đ

ao)

ị Window_

g 3.8

dow_drop

dB

đánh giá ch

o mềm β đ

xác suất tr

giao mềm o

kết nối tới

B yêu cầu t

một nguồn

o tài nguyên

định mạng

ch các site

n sáu cạnh

thì sẽ dẫn

ủa mang 3

SVTH: Ngu

đường xuố

_add và W

hất lượng c

được xác đị

rung bình

one_way là

i 2 Nút B…

tài nguyên

n tài nguyê

n truyền dẫ

g vô tuyến

để tổng ph

h với 3 sec

n đến giảm

G WCDM

uyễn Văn S

ống (Giá trị

Window_dro

của hoạt độ

ịnh như sau

của UE đa

à trường hợ

… được chỉ

băng cơ b

ên RNC, n

ẫn/phần cứ

có nhiệm

hí của chuy

ctor site. N

m dung lượ

MA 

Sáu

op.

ộng

u:

ang

ợp,

ỉ ra

bản

nên

ứng

vụ

yển

Nếu

ợng

Page 76: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 76 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

đường xuống. Trên đường xuống, mỗi kết nối chuyển giao mềm đều làm tăng nhiễu cho

mạng. Khi mức tăng nhiễu vượt quá mức độ lợi phân tập, chuyển giao mềm không đem lại

bất cứ lợi ích nào cho hiệu suất của hệ thống.

Tổng phí chuyển giao mềm có thể được điều chỉnh bằng việc chọn hợp lý các thông

số Window_add, Window_drop, và kích cỡ “tập hợp tích cực”. Tuy nhiên cũng có một số

các yếu tố ảnh hưởng đến tổng phí chuyển giao mềm mà không thể kiểm soát được bằng

việc thiết lập các thông số chuyển giao mềm, như:

- Cấu hình mạng: Các site được đặt liên quan đến nhau như thế nào, số sector

trên một site…

- Các mô hình bức xạ của anten Nút B.

- Các đặc điểm suy hao đường truyền và phadinh che khuất.

- Số các Nút B trung bình mà UE có thể đồng bộ được.

Hình 3.26: Tổng phí chuyển giao mềm

Một ví dụ về tổng phí chuyển giao mềm được đưa ra trong hình 3.27 cho mạng các

cell chuẩn 6 cạnh với 3 sector site. Kết quả nhận được bằng việc mô phỏng động ở mức

mạng. Đây là kết quả của một cell có bán kính 666m và 2000m, và mỗi sector sử dụng

anten 650 chuẩn. Suy hao đường truyền được xác định theo mô hình Okumura-Hata, giả

sử thành phần phadinh che khuất phân bố từng đoạn với độ lệch chuẩn là 8dB. Công suất

phát của kênh CPICH cố định bằng 10% và 20% công suất phát Nút B lớn nhất tương ứng

cho các cell nhỏ và cell lớn. Công suất của kênh SCH là -3.0dB so với P-CPICH. Kích cỡ

của tập hợp tích cực là 3.

Page 77: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 77 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Có thể nhận thấy rằng tổng phí chuyển giao mềm tăng gần như tuyến tính khi

Window_add và Window_drop tăng lên. Với việc thiết lập cùng các thông số cho chuyển

giao mềm, thì tổng phí trong mô hình cell nhỏ thường lớn hơn các cell lớn. Bởi vì các UE

trong mạng các cell lớn có thể đồng bộ với một số các Nút B, còn các UE trong mạng các

cell nhỏ lại có thể đồng bộ với nhiều các Nút B hơn. Giả sử mục đích thiết kế là có tổng

phí chuyển giao mềm là 20-40% thì có kết quả như hình 3.27. Kết quả này cho thấy thiết

lập các thông số thích hợp là Window_add = 1-3dB trong các cell nhỏ và các giá trị lớn

hơn không đáng kể trong các cell lớn. Tuy nhiên có thể thấy cấu hình hợp lý cho mạng chỉ

có thể là các cell với 3 sector site. Đối với việc thiết lập các thông số chuyển giao mềm

giống nhau, tổng phí chuyển giao mềm tăng khi chuyển từ 3 sector site thành 6 sector site.

Tổng phí chuyển giao mềm có thể tăng gần 30% khi so sánh trường hợp cấu hình 3 sector

site so với cấu hình 6 sector site. Điều này dẫn tới sự chọn lựa các giá trị

Window_add/Window_drop thấp hơn khi tăng số sector.

1.9

1.8

1.7

1.5

1.6

1.4

1.3

1.2

1.1

Baùn kính cell: 2000mBaùn kính cell: 666m

Window-add [dB]1 1.5 2.0 2.5 3 3.5 4 4.5 5

Hình 3.27: Tổng phí chuyển giao mềm và thông số Window_add cho lưới cell 6

cạnh 3 sector site, với hai bán kính khác nhau.

3.3.2.5. Độ lợi dung lượng mạng của chuyển giao mềm.

Độ lợi dung lượng mạng có thể của chuyển giao mềm chủ yếu phụ thuộc và tổng

phí chuyển giao mềm (tức là tỷ lệ tương đối của các UE thực hiện chuyển giao mềm), độ

lợi liên kết chuyển giao mềm, và thuật toán điều khiển công suất được áp dụng. Có 2 thuật

toán điều khiển công suất đường xuống cho các UE trong chuyển giao mềm:

1) Điều khiển công suất thường (điều khiển công suất nhanh)

Page 78: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 78 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

2) Sơ đồ truyền dẫn phân tập chọn lựa site (SSDT).

SSDT dựa vào thông tin phản hồi từ UE, nên chỉ có một trong các Nút B trong “tập

hợp tích cực” truyền dữ liệu, còn các Nút B khác chỉ phát các thông tin điểu khiển lớp vật

lý. Vì thế SSDT tương đương với phân tập phát chọn lựa, còn điều khiển công suất nhanh

các UE trong chuyển giao mềm có thể tương đương với phân tập phát tăng ích. Độ lợi có

thể của SSDT đạt được nhờ việc giảm nhiễu trên đường xuống, và bù cho suy hao của độ

lợi phân tập trên đường xuống cho dữ liệu người sử dụng. Về mặt lý thuyết, rõ ràng rằng

độ lợi của SSDT lớn hơn với tốc dữ liệu cao mà tại đó tổng phí của các thông tin điều

khiển không đáng kể.

Độ lợi về dung lượng của chuyển giao mềm kết hợp SSDT có độ lớn bằng với độ

lợi trong trường hợp kết hợp chuyển giao mềm và điều khiển công suất thông thường.

Thường không đạt được độ lợi lớn từ SSDT, và trong một vài trường hợp độ lợi chuyển

thành suy hao. Nguyên nhân được giải thích như sau: Một UE đang chuyển giao mềm, gửi

thông tin phản hồi một cách định kỳ đến các Nút B trong “tập hợp tích cực”, các lệnh này

yêu cầu các Nút B cần phát dữ liệu. Hoạt động này gây ra sự biến động công suất lớn tại

các Nút B khác nhau bởi vì việc truyền dẫn tới các UE được tắt, bật tương đối nhanh khi

được điều khiển bởi các UE trong chuyển giao mềm. Sự truyền dẫn của Nút B biến đổi tới

UE trong chuyển giao mềm không nằm trong sự điều khiển mạng, hoàn toàn do UE điều

khiển. Vì thế, mặc dù mô hình SSDT làm giảm tổng công suất phát trung bình của Nút B,

nhưng sự thay đổi tổng công suất phát cũng tăng lên. Việc tăng lên này dẫn tới khoảng hở

điều khiển công suất yêu cầu lớn hơn, có nghĩa là sẽ giảm độ lợi của SSDT. Các khía cạnh

khác cần chú ý về mặt chỉ tiêu kỹ thuật là ảnh hưởng của vận tốc UE, tốc độ UE càng cao

phản hồi của UE càng khó đồng bộ với trạng thái kênh thực tế. Tại một số vận tốc, các vấn

đề về tiếng vọng xuất hiện cho nên UE thường phải yêu cầu Nút B “sai” phát thông qua

báo hiệu phản hồi tới mạng. Sự ảnh hưởng này có thể rất lớn khi tốc độ phadinh bằng tốc

độ phản hồi.

3.3.3. Chuyển giao giữa các hệ thống WCDMA và GSM.

Các chuẩn WCDMA và GSM hỗ trợ chuyển giao cả hai đường giữa WCDMA và

GSM. Sự chuyển giao này có thể sử dụng cho mục đích phủ sóng và cân bằng tải. Tại pha

ban đầu khi triển khai WCDMA, chuyển giao tới hệ thống GSM có thể sử dụng để giảm

tải trong các tế bào GSM. Mô hình này được chỉ ra trong hình 3.28. Khi lưu lượng trong

mạng WCDMA tăng, thì rất cần chuyển giao cho mục đích tải trên cả đường lên và đường

Page 79: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 79 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

xuống. Chuyển giao giữa các hệ thống được khởi xướng tại RNC/BSC và từ góc độ hệ

thống thu, thì chuyển giao giữa các hệ thống tương tự như chuyển giao giữa các RNC hay

chuyển giao giữa các BSC. Thuật toán và việc khởi xướng này không được chuẩn hoá.

Hình 3.28: Chuyển giao giữa các hệ thống GSM và WCDMA.

Thủ tục chuyển giao như 3.29. Việc đo đạc chuyển giao giữa các hệ thống không

hoạt động thường xuyên nhưng sẽ được khởi động khi có nhu cầu thực hiện chuyển giao

giữa các hệ thống. Việc khởi xướng chuyển giao là một thuật toán do RNC thực hiện và có

thể dựa vào chất lượng (BLER) hay công suất phát yêu cầu. Khi khởi xướng đo đạc, đầu

tiên UE sẽ đo công suất tín hiệu của các tần số GSM trong danh sách lân cận. Khi kết quả

đo đạc đó được gửi tới RNC, nó ra lệnh cho UE giải mã nhận dạng trạm gốc (BSIC) của

cell ứng cử GSM tốt nhất. Khi RNC nhận được BSIC, một lệnh chuyển giao được gửi tới

UE. Việc đo đạc có thể hoàn thành trong 2s.

Hình 3.29: Thủ tục chuyển giao giữa các hệ thống.

Chế độ nén.

WCDMA sử dụng việc thu phát liên tục và không thể tiến hành đo đạc với bộ nhận

đơn nếu như không có những khoảng gián đoạn tạo ra bởi các tín hiệu WCDMA. Vì thế,

Page 80: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 80 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

chế độ nén cần thiết cho việc đo đạc trong chuyển giao giữa các tần số và chuyển giao giữa

các hệ thống. Trong suốt khoảng gián đoạn của chế độ nén, điều khiển công suất nhanh

không thể sử dụng và một phần độ lợi ghép chèn bị mất. Vì vậy, trong suốt khung nén cần

Ec/N0 cao hơn dẫn tới dung lượng bị giảm.

Chế độ nén cũng ảnh hưởng đến vùng phủ sóng đường lên của các dịch vụ thời gian

thực, trong đó tốc độ bit không thể giảm trong suốt chế độ nén. Vì thế mà thủ tục chuyển

giao giữa các hệ thống phải được bắt đầu đủ sớm tại biên giới các cell để tránh sự suy

giảm chất lượng tại chế độ nén.

Chuyển giao từ GSM sang WCDMA được bắt đầu tại BSC của GSM. Không cần

sử dụng chế độ nén để tiến hành đo đạc WCDMA từ GSM vì GSM sử dụng chế độ thu

phát không liên tục.

Thời gian ngắt dịch vụ trong chuyển giao giữa các hệ thống lớn nhất là 40ms. Thời

gian ngắt là khoảng thời gian giữa block chuyển vận thu cuối cùng trên tần số cũ và thời

gian UE bắt đầu phát trên kênh đường lên mới. Tổng khoảng hở dịch vụ lớn hơn thời gian

ngắt vì UE cần nhận được kênh riêng hoạt động trong mạng GSM. Khoảng hở dịch vụ

thường dưới 80ms tương tự như chuyển giao trong GSM. Khoảng hở đó không làm giảm

chất lượng dịch vụ.

3.3.4. Chuyển giao giữa các tần số trong WCDMA.

Hầu hết các bộ vận hành UMTS đều có 2 hoặc 3 tần số FDD có hiệu lực. Việc vận

hành có thể bắt đầu sử dụng một tần số và tần số thứ hai, thứ ba. Sau đó cần để tăng dung

lượng, một vài tần số có thể sử dụng được chỉ ra trong hình 3.30. Một vài tần số được sử

dụng trong cùng một site sẽ tăng dung lượng của site đó hoặc các lớp micro và macro được

sử dụng các tần số khác nhau. Chuyển giao giữa các tần số sóng mang WCDMA cần sử

dụng phương pháp này.

Trong chuyển giao này, chế độ nén cũng được sử dụng trong việc đo đạc chuyển

giao giống như trong chuyển giao giữa các hệ thống. Thủ tục chuyển giao giữa các tần số

được chỉ ra trong hình 3.31. UE cũng sử dụng thủ tục đồng bộ WCDMA giống như chuyển

giao trong tần số để nhận dạng cell có tần số mục tiêu. Thời gian nhận dạng cell chủ yếu

phù thuộc vào số các cell và số các thành phần đa đường mà UE có thể thu được giống như

trong chuyển giao cùng tần số. Yêu cầu thời gian nhận dạng cell là 5s với Ec/I0 của

CPICH > -20dB.

Page 81: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 81 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Hình 3.30: Nhu cầu chuyển giao giữa các tần số sóng mang WCDMA

Hình 3.31: Thủ tục chuyển giao giữa các tần số.

3.4. Điều khiển công suất của mạng 3G WCDMA

Trong trường hợp một máy phát gây nhiễu đến gần máy thu k (đến gần nút B chẳng

hạn), công suất cuả máy phát này tăng cao dẫn đến MAI tăng cao, tỷ số tín hiệu trên nhiễu

giảm mạnh và máy thu k không thể tách ra được tín hiệu của mình. Hiện tượng này đựơc

gọi là hiện tượng gần và xa. Để tránh hiện tượng này hệ thống phải điều khiển công suất

sao cho công suất thu tại nút B của tất cả các UE đều bằng nhau (lý tưởng). Điều khiển

công suất trong WCDMA đựơc chia thành:

1. Điều khiển công suất vòng hở: cho các kênh chung

2. Điều khiển công suất vòng kín: cho các kênh riêng DPDCH/DPCCH và chia sẻ

DSCH

Điều khiển công suất vòng hở đựơc thực hiện tự động tại UE khi nó thực hiện thủ tục

xin truy nhập Nút B (dựa trên công suất mà nó thu được từ kênh hoa tiêu phát đi từ B), khi

này UE chưa có kết nối với nút này. Còn điều khiển công suất vòng kín được thực hiện khi

UE đã kết nối với nút B. Điều khiển công suất vòng kín lại được chia thành:

Page 82: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 82 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

- Điều khiển công suất vòng trong được thực hiện tại nút B. Điều khiển công suất

vòng trong đựơc thực hiện nhanh với 1500 lần trong một giây dựa trên so sánh SIR

thu với SIR đích.

- Điều khiển công suất vòng ngoài đựơc thực hiện tại RNC để thiết lập SIR đích cho

nút B. Điều khiển công suất này dựa trên so sánh tỷ lệ lỗi khối (BLER) thu đựơc

với tỷ lệ đích.

3.4.1. Điều khiển công suất vòng kín đường lên

Sơ đồ điều khiển công suất vòng kín đường lên được cho trên hình 3.32

Hình 3.32: Nguyên lý điều khiển công suất vòng kín đường lên

3.4.1.1. Điều khiển công suất vòng trong đường lên

Phương pháp điều khiển công suất nhanh vòng kín lên như sau (xem hình 3.32). Nút

B thường xuyên ước tính tỷ số tín hiệu trên nhiễu thu được (SIR= Signal to Interference

Ratio) trên hoa tiêu đường lên trong UL DPCCH và so sánh nó với tỷ số SIR đích

(SIRđích). Nếu SIRướctính cao hơn SIRđích thì nút B thiết lập bit điều khiển công suất

trong DPCCH TPC=0 để lệnh UE hạ thấp công suất (Tùy vào thiết lập cấu hình: 1dB

chẳng hạn) , trái lại nó thiết lập bit điều khiển công suất trong DPCCH TPC=1 để ra lệnh

UE tăng công suất (1dB chẳng hạn). Chu kỳ đo-lệnh-phản ứng này được thực hiện 1500

lần trong một giây (1,5 KHz) ở W-CDMA. Tốc độ này sẽ cao hơn mọi sự thay đổi tổn hao

đừơng truyền và thậm chí có thể nhanh hơn phađinh nhanh khi MS chuyển động tốc độ

thấp.

3.4.1.2. Điều khiển công suất vòng ngoài đường lên

Điều khiển công suất vòng ngòai thực hiện điều chỉnh giá trị SIRđích ở nút B cho

phù hợp với yêu cầu của từng đừơng truyền vô tuyến để đạt được chất lượng các đường

truyền vô tuyến như nhau. Chất lượng của các đường truyền vô tuyến thường được đánh

Page 83: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 83 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

giá bằng tỷ số bit lỗi (BER: Bit Error Rate) hay tỷ số khung lỗi (FER=Frame Error Rate).

Lý do cần đặt lại SIRđích như sau. SIR yêu cầu (tỷ lệ với Ec/N0) chẳng hạn là FER=1%

phụ thuộc vào tốc độ của MS và đặc điểm truyền nhiều đường. Nếu ta đặt SIR đích đích

cho trường hợp xấu nhất (cho tốc cao độ nhất) thì sẽ lãng phí dung lượng cho các kết nối ở

tốc độ thấp. Như vậy tốt nhất là để SIRđích thả nổi xung quanh giá trị tối thiểu đáp ứng

được yêu cầu chất lượng. Để thực hiện điều khiển công suất vòng ngoài, mỗi khung số liệu

của người sử dụng được gắn chỉ thị chất lượng khung là CRC. Nếu kiểm tra CRC cho thấy

BLERướctính> BLERđích thì SIRđích sẽ bị giảm đi một nấc bằng ΔSIR, trái lại nó sẽ

được tăng lên một nấc bằng ΔSIR. Lý do đặt điều khiển vòng ngoài ở RNC vì chức năng

này thực hiện sau khi thực hiện kết hợp các tín hiệu ở chuyển giao mềm.

3.4.2. Điều khiển công suất vòng kín đường xuống

Điều khiển công suất vòng kín được minh họa trên hình 3.33. UE nhận được BLER

đích từ lớp cao hơn do RNC thiết lập cùng với các thông số điều khiển khác. Dựa trên

BLER đích nhận đựơc từ RNC, nó thực hiện điều khiển công suất vòng ngoài bằng cách

tính toán SIR đích cho điều kiển công suất vòng kín nhanh đường xuống. UE ước tính SIR

đường xuống từ các ký hiệu hoa tiêu của DL DPCCH . Ước tính SIR này được so sánh với

SIR đích. Nếu ước tính này lớn hơn SIR đích, thì UE thiết lập TPC=0 trong UL DPCCH

và gửi nó đến nút B, trái lại nó thiết lập TPC=1.

Tốc độ diều khiển công suất vòng trong là 1500Hz

Hình 3.33: Nguyên lý điều khiển công suất vòng kín đường xuống

Page 84: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 84 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

3.5. Dịch vụ và chất lượng dịch vụ mạng 3G WCDMA

Các hệ thống thông tin di động thế hệ ba có thể cung cấp các dịch vụ tốc độ bit cao

lên đến 2 Mbit/s. Với khả năng này, các hệ thống thông tin di động thế hệ ba có thể cung

cấp dễ dàng một số các dịch vụ mới như: điện thoại thấy hình, tải dữ liệu nhanh đường

xuống. Các hệ thống thông tin di động thế hệ ba cũng phải cung cấp được các dịch vụ đa

phương tiện. Các dịch vụ đa phương tiện do hệ thống thông tin di động thế hệ ba cung cấp

được cho ở hình dưới.

Từ hình trên ta thấy các dịch vụ này trải rộng từ thông tin tốc độ thấp đến thông tin

tốc độ cao và lên đến tốc độ cưc đại là 2 Mbit/s. Bao gồm nhiều kiểu thông tin: truyền dẫn

không đối xứng và đối xứng, thông tin điểm đến điểm và đa điểm. Nhà khai thác mạng

phải đảm bảo môi trường trong mạng, trong đó người sử dụng có thể tự do sử dụng các

dịch vụ đa phương tiện mà không bị hạn chế bởi cấu hình topo của mạng cũng như cần

phải trang bị lại các dịch vụ của người sử dụng. Vì thế phải xây dựng các dịch vụ kết hợp

chuyển mạch gói và chuyển mạch kênh. Hệ thống thông tin di động thế hệ ba phải hỗ trợ

Truyền hình hội

nghị (chất lượng

cao)

Truyền hình hội

nghị (chất lượng

thấp)

Điện thoại hội nghị

Điện thoại

Y tế từ xa

(hình ảnh

y tế)

Thư

riêng

Thư điện tử

Fax

Mua hàng theo

catalog video

Video theo yêu cầu:

-Thể thao - Tin tức - Phim

Báo

điện tử

Karaoke

ISDN

Xuất bản

điện tử

Nhắn

tin

Truy cập

Internet

WWW

Thư điện tử (e-mail)

ftp

Điện

thoại IP v.v…

Các dịch vụ phân

phối thông tin

Tin tức

Dự báo thời tiết

Thông tin lưu lượng (xe cộ)

Thông tin nghỉ

ngơi

Truyền

hình di

động

Truyền

thanh di

động

Hình ảnhSố liệu

Tiếng

Đối xứng Không đối xứng Đa phương

Điểm đến điểm Điểm đa điểm

Đa phương tiện di động Quảng bá

1,2 kbit/s

2,4 kbit/s

9,6 kbit/s

16 kbit/s

32 kbit/s

64 kbit/s

384

2 Mbit/s

WWW: Web toàn cầu FTP: Giao thức truyền file

Hình 3.34: Các dịch vụ đa phương tiện trong hệ thống thông tin di động

thế hệ ba.

Truy nhập cơ sở dữ liệu

Page 85: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 85 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

được dải rộng các ứng dụng với các yêu cầu chất lượng dịch vụ khác nhau. Vì thế về mặt

bản chất các vật mang của hệ thống phải mang tính tổng quát để có thể hỗ trợ tốt các ứng

dụng hiện có và phát triển các dịch vụ mới. 3.5.1. Phân loại dịch vụ

Các nhà khai thác có thể cung cấp rất nhiều dịch vụ đối với khách hàng. Hầu hết

các dịch vụ này liên quan đến các kiểu dịch vụ điện thoại khác nhau và các dịch vụ bổ

sung. Ngoài ra có thể đưa ra các dịch vụ không liên quan đến các cuộc gọi như e-mail. Các

dịch vụ có thể phân loại thành:

Dịch vụ di động.

Dịch vụ viễn thông.

Dịch vụ Internet.

Bảng 3.9 phân loại các dịch vụ.

Bảng 3.9: Phân loại các dịch vụ Kiểu Phân loại Dịch vụ chi tiết

Dịch vụ di

động

Dịch cụ di động - Di động đầu cuối/ Di động cá nhân/ Di động dịch vụ

Dịch vụ thông tin định vị - Theo vết di động/ theo vết di động thông minh

Dịch vụ

viễn thông

Dịch vụ Audio - Dịch vụ Audio chất lượng cao (16-64 kbit/s)

- Dịch vụ Audio AM (32-64 kbit/s)

- Dịch vụ Audio FM (64-384 kbit/s)

Dịch vụ số liệu - Dịch vụ số liệu tốc độ trung bình thấp (64-144 kbit/s)

- Dịch vụ số liệu tốc độ trung bình cao (144 kbit/s-2 Mbit/s)

- dịch vụ số liệu tốc độ siêu cao (≥ 2 Mbit/s)

Dịch vụ đa phương tiện - Dịch vụ video (384 kbit/s)

- Dịch vụ video chuyển động (384 kbit/s-2 Mbit/s)

- Dịch vụ video chuyển động thời gian thực (≥ 2 Mbit/s)

Dịch vụ

Internet

Internet đơn giản - Dịch vụ truy nhập Web (384 kbit/s)

Internet thời gian thực - Dịch vụ Internet (384 kbit/s-2 Mbit/s)

Dịch vụ đa phương tiện - Dịch vụ Web đa phương tiện thời gian thực

3.5.2. Các dịch vụ cơ sở

3.5.2.1. Các dịch vụ xa (teleservice)

Các dịch vụ xa là một kiểu của dịch vụ viễn thông cung cấp khả năng đầy đủ bao

gồm các chức năng thiết bị đầu cuối để thông tin giữa hai người sử dụng theo các giao

thức được thỏa thuận giữa các cơ quan quản lý. Các dịch vụ này bao gồm:

Page 86: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 86 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

* Điện thoại.

* Các cuộc gọi khẩn.

* Dịch vụ bản tin ngắn điểm – điểm kết cuối trạm di động.

* Dịch vụ bản tin ngắn điểm – điểm khởi xướng từ trạm di động.

* Dịch vụ bản tin ngắn phát quảng bá ở ô.

* Thoại và FAX nhóm 3 luôn phiên (T/NT: trong suốt/không trong suốt).

* FAX tự động nhóm 3.

* Dịch vụ đa bản tin.

* FAX lưu và phát trên cơ sở T.37.

* FAX thời gian thực trên cơ sở T.38.

* Cuộc gọi nhóm thoại.

* Phát thanh thoại.

* Truy nhập Internet.

* Đa phương tiện thời gian thực chuyển mạch kênh trên cơ sở H.323, H.324.

* Đa phương.

3.5.2.2. Các dịch vụ mạng (bearer Sevice)

Dịch vụ mạng là một dịch vụ viễn thông cung cấp khả năng để truyền dẫn tín hiệu

giữa hai giao diện người sử dụng – mạng. 3.5.2.3. Các dịch vụ bổ sung (Supplementaty Sevice)

Các dịch vụ bổ sung bao gồm:

- Trình bày nhận dạng đường gọi (CLIP).

- Hạn chế nhận dạng đường gọi (CLIR).

- Trình bày nhận dạng đường được nối (CoLP).

- Hạn chế nhận dạng đường được nối (CoLR).

- Thể hiện tên chủ gọi (CNAP).

Các dịch vụ bổ sung cho cuộc gọi:

- Chuyển hướng cuộc gọi không điều kiện (CFU).

- Chuyển hướng cuộc gọi khi thuê bao di động bận (CFB).

- Chuyển hướng cuộc gọi khi không trả lời (CFNRy).

- Chuyển hướng cuộc gọi khi không đến được thuê bao di động (CFNRc).

Các dịch vụ bổ sung khi hoàn thành cuộc gọi:

- Đợi gọi (CW – Call Waiting).

Page 87: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 87 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

- Chiếm giữ gọi (CH – Call Hold).

Các dịch vụ bổ sung đa phía:

- Dịch vụ đa phía (MTPY – Multi Party).

Các dịch vụ bổ sung cho một cộng đồng:

- Nhóm người sử dụng khép kín ( CUG).

Các dịch vụ bổ sung tính cước:

- Thông báo về thông tin tính cước (AOCI).

- Thông báo về tính cước (AOCC).

Các dịch vụ bổ sung hạn chế cuộc gọi:

- Cấm tất cả các cuộc gọi ra (BOIC).

- Cấm các cuộc gọi ra quốc tế (BAIC).

- Cấm các cuộc gọi ra quốc tế trừ các cuộc gọi định hướng về nước có mạng thông

tin di động thường trú (BOIC – exHC).

- Cấm tất cả các cuộc gọi vào (BACI).

- Cấm các cuộc gọi vào khi chuyển mạng (Roaming) khỏi nước có mạng thường trú

(Bic – Roam).

- Chuyển cuộc gọi tường minh (ECT).

- Ưu tiên và dành riêng đa mức cải tiến (EMLPP).

- Hỗ trợ quy hoạch số riêng (SPNP).

- Hoàn thành các cuộc gọi đối với các thuê bao bận (CCBS).

Page 88: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 88 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

3.5.3. Các dịch vụ mạng UMTS

UMTS cho phép người sử dụng lựa chọn các đặc tính mang phù hơp nhất cho việc

mang thông tin. Ngoài ra cũng có thể thay đổi đặc tính mang thông qua thủ tục đàm phán

lại trong quá trình kết nối tính cực. Đàm phán vật mang được khởi xướng bởi ứng dụng,

trong khi đó đàm phán lại có thể được tái khởi xướng hoặc bởi người sử dụng hoặc bởi

mạng (chẳng hạn khi chuyển giao). Đàm phán khởi xướng bởi ứng dụng về cơ bản giống

như đàm phán xảy ra khi thiết lập vật mang: ứng dụng yêu cầu một vật mang phụ thuộc

vào nhu cầu của mình và mạng kiểm tra các tài nguyên khả dụng, đăng ký của thuê bao

sau đó trả lời.

Loại vật mang, các thông số vật mang và các giá trị của thông số có liên quan trực

tiếp đến ứng dụng cũng như các mạng giữa phát và thu. Cần phải chọn tập các thông số

sao cho các thủ tục đàm phán và đàm phán lại đơn giản và rõ ràng. Ngoài ra các thông số

phải cho phép dễ dàng kiểm soát và giám sát. Khuôn dạng và ngữ nghĩa phải xét đến các

TE MT UTRAN CN Iu

EDGE

NODE

Cổng

mạng lõi

TE

Dịch vụ đầu cuối đầu cuối

Dịch vụ mang UMTS Dịch vụ mang địa

phương TE/MT

Dịch vụ

mang ngoài

Dịch vụ mang truy nhập vô

tuyến

Dịch vụ mang

mạng lõi

Dịch vụ mang

vô tuyến

Dịch vụ mang

Iu

Dịch vụ mang

đường trục

Dịch vụ mang UTRA FDD/TDD

Dịch vụ mang

vật lý

TE: Thiết bị đầu cuối.

MT: Đầu cuối di động.

CN: Mạng lõi.

EDGE: Số liệu cải tiến cho phát triển GSM.

CN Iu EDGE NODE: Điểm nút CN Iu, EDGE.

Hình 3.35: Cấu trúc của dịch vụ mạng UMTS.

UMTS

Page 89: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 3: Kỹ thuật cơ bản của mang 3G WCDMA 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 89 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

giao thức hiện có. Ngoài ra khái niệm chất lượng dịch vụ (QoS: Quality of Service) phải

linh hoạt và đủ đa dạng để cho phép đàm phán các vật mang trong tương lai đối với các

dịch vụ chưa biết.

Ở hình trên thể hiện cấu trúc phân lớp của dịch vụ vật mang UMTS, mỗi vật mang

ở một lớp đặc thù cung cấp các dịch vụ riêng sử dụng các dịch vụ do các lớp cung cấp. Từ

hình ta thấy dịch vụ vật mang UMTS đóng vai trò chính trong việc đảm bảo dịch vụ đầu

cuối đầu cuối. 3.5.4. Chất lượng dịch vụ (QoS) của UMTS

Tổng quát có thể chia các ứng dụng và các dịch vụ vào các nhóm khác nhau phụ

thuộc vào cách xem xét chúng. Cũng như các giao thức chuyển mạch gói, UMTS có ý đồ

thực hiện các yêu cầu QoS từ ứng dụng hoặc người sử dụng. Trong UMTS bốn loại lưu

lượng được định nghĩa:

Hội thoại.

Luồng.

Tương tác.

Cơ bản.

Yếu tố phân biệt chủ yếu của các dịch vụ này là độ nhạy cảm trễ của lưu lượng.

Chẳng hạn loại hội nghị rất nhạy cảm với trễ, trong khi đó loại cơ bản ít nhạy cảm với trễ

nhất. Các loại QoS được tổng kết ở bảng 3.10.

Trong khi giai đoạn đầu của UMTS các loại dịch vụ hội thoại và luồng sẽ được phát

như là các kết nối thời gian thực trên giao diện vô tuyến của W-CDMA, trong khi đó các

loại cơ bản và tương tác được phát như là các gói số liệu phi thời gian thực theo lập biểu.

Bảng 3.10: Tổng kết các loại QoS Loại lưu

lượng Loại hội thoại Loại luồng Loại tương tác Cơ bản

Các đặc

tính cơ

bản

Dành trước quan hệ

thời gian giữa các thực

thể thông tin của luồng.

Mẫu hội thoại

(chặt chẽ và trễ nhỏ).

Dành trước

quan hệ thời

gian giữa các

thực thể thông

tin của luồng.

Yêu cầu mẫu trả lời.

Dành trước số liệu

toàn vẹn

Nơi nhận không đợi số

liệu trong khoản thời

gian nhất định.

Dành trước số liệu

toàn vẹn.

Thí dụ về

ứng dụng

Thoại.

Điện thoại thấy hình.

Các trò chơi thoại.

Luồng đa

phương tiện.

Duyệt trình Web.

Các trò chơi mạng.

Tải xuống

e-mail.

Page 90: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 90 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Chương 4:

TRIỂN KHAI MẠNG 3G WCDMA CỦA VIETTEL

4.1. Giới thiệu sơ lược về hệ thống GSM của Viettel

Hiện nay, mạng di động Viettel dùng công nghệ GSM, thế hệ 2,5G được sử dụng

phổ biến trên 180 nước với hơn 700 nhà khai thác trên thế giới.

Mạng di động Viettel được chia thành mạng lõi và mạng vô tuyến.

Hình 4.1: Sơ đồ cấu trúc mạng di động Viettel hiện tại

Page 91: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 91 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Hình 4.2: Sơ đồ cấu trúc tổng thể mạng di động Viettel hiện tại

4.1.1. Mạng lõi

a. Tổng đài GMSC

Đóng vai trò là tổng đài có giao diện với các mạng bên ngoài để kết nối mạng bên

ngoài với mạng GSM.

- Hà Nội có 04 GMSC.

- Đà Nẵng có 02 GMSC.

- Hồ Chí Minh có 02 GMSC.

Tổng đài GMSC trên là tổng đài softswitch với dung lượng trên 20.000 E1.

Tại Hà Nội tổng đài GMSC kết nối với các hệ thống sau:

- Kết nối trực tiếp với các tổng đài cổng GMSC khác trong mạng.

- Kết nối trực tiếp với 09 tổng đài MSC tại Hà Nội và 09 MSS (softswitch).

Page 92: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 92 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

- Kết nối trực tiếp với trên 30 quản lý trạm gốc BSC khu vực 1 bằng giao thức BSSAP

của báo hiệu số 7.

- Kết nối trực tiếp với hệ thống CRBT.

Giao diện kết nối là các luồng E1 hoặc STM1. Các giao diện này sử dụng báo hiệu số 7,

giao diện giữa GMSC với MSC sử dụng giao thức: ISUP, SCCP, MAP, CAP.

Và kết nối trực tiếp đến các mạng sau:

- Kết nối trực tiếp với tổng đài Toll của Viettel tại Hà Nội định tuyến lưu lượng đi

quốc tế; đến mạng PSTN của Viettel và mạng quân sự.

- Kết nối với VMS - mạng di động Mobile Phone.

- Kết nối với GPC - mạng di động VinaPhone.

- Kết nối với Sphone - mạng di động của SPT.

- Kết nối với EVN - mạng di động của EVN

- Kết nối với HT - mạng di động của Hà Nội Telecom

- Kết nối với VTN1 - mạng PSTN liên tỉnh của VNPT.

- Kết nối với Tandem Hà Nội mạng cố định của VNPT Hà Nội.

Giao diện kết nối lưu lượng ngoại mạng là các luồng E1 hoặc STM1. Báo hiệu số 7

sử dụng các giao thức ISUP cho thoại và giao thức MAP cho SMS.

GMSC tại Hồ Chí Minh và Đà Nẵng cũng được đấu nối tương tự như Hà Nội.

b. Hệ thống chuyển giao báo hiệu STP

- Gồm 3 cặp ở 3 vùng: Hà Nội, Đà Nẵng, TP. Hồ Chí Minh.

- Có chức năng chuyển giao báo hiệu, hỗ trợ tất cả các giao thức báo hiệu số 7 ISUP,

SCCP, MAP, CAP, TCAP…trên nền TDM và IP trong mạng di động, hỗ trợ các link

báo hiệu LSL (64kb/s), HSL (2Mb/s); Singtran: M3UA, M2PA.

- Kết nối với các hệ thống GMSC, MSC, MSS, HLR, SMSC, IN, STP khác,… làm cầu

nối báo hiệu cho các hệ thống trên. Mục đích để quản lý tập trung báo hiệu có khả

năng giám sát, tracing, screening,… một cách dễ dàng các bản tin báo hiệu của mạng.

c. Tổng đài MSC

MSC làm chức năng chuyển mạch, thiết lập điều khiển cuộc gọi, gồm trên 40 tổng

đài MSC kết nối với dung lượng trên 20 triệu thuê bao được đặt tại 3 trung tâm là Hà Nội,

tp.Hồ Chí Minh và Đà Nẵng; kết nối trực tiếp với các GMSC và các BSC tại mỗi vùng.

Page 93: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 93 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Các MSC trên có giao diện với GMSC và các BSC, giao diện kết nối bằng các luồng

E1 và STM1. Giao diện báo hiệu với GMSC sử dụng báo hiệu số 7 giao thức SCCP, ISUP,

MAP, CAP. Giao diện báo hiệu với BSC sử dụng giao thức BSSAP.

d. Hệ thống cơ sở dữ liệu thuê bao - HLR

HLR - Trung tâm quản lý đăng ký dữ liệu thuê bao, với dung lượng trên 40 triệu thuê

bao được đặt tại Hà Nội, HLR kết nối trực tiếp với các hệ thống sau:

- Các STP sử dụng giao thức MAP;

- Hệ thống GPRS cho dịch vụ WAP.

e. Hệ thống IN và các hệ thống VAS

- IN (Intelligent network): xử lý điều khiển các cuộc gọi của thuê bao trả trước

Prepaid; lưu trữ thông tin tài khoản của thuê bao trả trước;

- SMSC (Short Message Service Center): trung tâm dịch vụ tin nhắn: xử lý điều khiển

nhận SMS từ thuê bao và phân phối SMS tới thuê bao nhận;

- MCA (Miscall Alert System): hệ thống cảnh báo cuộc gọi nhỡ;

- CRBT (Colour Ringback Tone): hệ thống nhạc chuông chờ;

- BGM (Backgroud Music): hệ thống nhạc nền;

- SGSN (Serving GPRS Support Node): thực hiện chức năng chuyển mạch gói, có hỗ

trợ giao diện kết nối với BSC;

- GGSN (Gateway GPRS Support Node): thực hiện chức năng chuyển mạch gói,

không có giao diện kết nối với BSC;

- GPRS (General Packet Radio Service 2.5G) 172Kb/s; EDGE (Enhanced Data Rate

For GSM Evolution 2.75G) 384Kb/s.

4.1.2. Mạng vô tuyến

Hiện tại mạng di động Viettel dùng công nghệ GSM 2.5G sử dụng dải tần 900 và

1800MHz. Sử dụng các kỹ thuật tiên tiến để tăng dung lượng mạng, chất lượng phủ sóng

như kỹ thuật nhảy tần, half-rate … Toàn mạng gồm trên 120 BSC quản lý trên 8000 trạm

BTS.

a. Hệ thống quản lý trạm gốc BSC

- Tại Hà Nội: gồm trên 30 BSC của Ericsson, kết nối trực tiếp với:

Các MSC đặt tại Hà Nội;

Hệ thống GPRS cung cấp các dịch vụ WAP;

Các trạm thu phát vô tuyến BTS khu vực 1;

Page 94: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 94 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

- Tại TP. Hồ Chí Minh gồm trên 80 BSC của Alcatel kết nối trực tiếp với:

Các MSC đặt tại Hồ Chí Minh;

Hệ thống GPRS tại Hà Nội;

Các trạm thu phát vô tuyến BTS khu vực 3.

- Tại Đà Nẵng gồm trên 10 BSC của Ericsson, kết nối trực tiếp:

Các MSC đặt tại Đà Nẵng;

Hệ thống GPRS tại Hà Nội;

Các trạm thu phát vô tuyến khu vực 2.

b. Trạm thu phát vô tuyến BTS

Phủ kín 64/64 tỉnh thành, bao gồm trên 8000 trạm BTS.

- Tại Hà Nội: bao gồm các BTS của Ericsson kết nối trực tiếp đến các BSC tại Hà Nội.

- Tại tp Hồ Chí Minh bao gồm các BTS của Alcatel kết nối trực tiếp đến các BSC tại

tp Hồ Chí Minh.

- Tại Đà Nẵng bao gồm các BTS của Ericsson kết nối trực tiếp đến các BSC tại Đà

Nẵng.

c. Các dịch vụ cung cấp

Các dịch vụ cơ bản và các dịch vụ giá trị gia tăng mà mạng đang cung cấp:

- Các dịch vụ cơ bản:

Thoại,

Hiển thị số gọi đến,

Nhắn tin ngắn,

Giữ cuộc gọi,

Chờ cuộc gọi,

Chặn cuộc gọi đến và đi,

Chuyển cuộc gọi,

Hộp thư thoại,

Truyền Fax, dữ liệu,

Gọi hội nghị,

Các số điện thoại khẩn cấp.

- Các dịch vụ giá trị gia tăng:

Dịch vụ thông báo cuộc gọi nhỡ MCA,

Dịch vụ Colour Ring,

Page 95: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 95 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Dịch vụ thanh toán cước trả sau bằng thẻ ATM,

Dịch vụ Call Me Back,

Dịch vụ Ứng tiền,

Dịch vụ thanh toán cước trả sau bằng thẻ nạp tiền trả trước (Pay 199),

Dịch vụ GPRS: MMS, Email, WAP, Tải nhạc chuông đa âm, âm thanh thực,

hình nền, games, màn hình chờ,... qua GPRS.

4.2. Triển khai 3G của Viettel.

4.2.1. Sự dịch chuyển từ GSM sang 3G.

Với thị trường Việt Nam, công nghệ di động đầu tiên GSM, thế hệ 2G đơn giản chỉ

cho phép thoại là chính. Việc nâng cấp lên công nghệ GPRS vào cuối năm 2003 đã giúp

người dùng bắt đầu làm quen với những ứng dụng dữ liệu. Cuối năm 2007, sau khi ứng

dụng EGDE, tốc độ đã được nâng cao hơn với đỉnh tốc độ đạt khoảng 384 kb/s. Nhưng tốc

độ thực tế vẫn còn thấp khiến các dịch vụ dựa trên nền dữ liệu không thể phát triển và

bùng nổ mạnh như dịch vụ thoại hiện nay. Với công nghệ WCDMA - thế hệ 3G với tốc độ

2Mbps và HSPA (HSDPA & HSUPA) – thế hệ 3,5G với khả năng truyền lên đến 14,4

Mbps. Đây là những công nghệ tiên tiến đang được ứng dụng rộng rãi trên thế giới với hơn

200 triệu thuê bao, trên 220 mạng thuộc 94 quốc gia, chiếm 2/3 thuê bao 3G trên toàn cầu

(GSA, 6/2008).

Khi nâng cấp lên 3G, công nghệ WCDMA hoạt động trên một kỹ thuật truy cập

khác hoàn toàn, đó là CDMA, do đó băng tần hoạt động sẽ phải tách biệt với GSM.

WCDMA mỗi kênh băng tần số là 5MHz, sẽ cần một dải tần 3G mới khác với tần số đang

hoạt động hiện nay. Sự đổi mới như vậy sẽ cần một thiết bị thu phát sóng BTS hoàn toàn

mới, được đặt tên là Node B, cùng với nó là một thiết bị quản lý trạm gốc (BSC) mới, tên

là điều khiển mạng vô tuyến RNC. Do tính kế thừa khi nâng cấp, hệ thống mạng lõi hiện

hữu vẫn có thể được sử dụng để kết nối với mạng vô tuyến (Node B và RNC) của công

nghệ WCDMA.

Ở đây, ngoài hệ thống vô tuyến WCDMA (bao gồm RNC và Node B) là cần đầu tư

mới, tất cả hệ thống khác sẽ được tận dụng lại. Hầu hết các nhà sản xuất tổng đài hiện nay

đều có giải pháp để nâng cấp hệ thống mạng lõi, truyền dẫn, cơ sở dữ liệu, hệ thống vận

hành… hiện hữu để hỗ trợ cả GSM và WCDMA. Như vậy, muốn phủ sóng 3G ở đâu, các

nhà cung cấp dịch vụ sẽ đặt thiết bị thu phát sóng 3G khu vực đó và nối về tổng đài.

Page 96: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 96 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Hình 4.3: Mạng 3G UMTS kế thừa mạng lõi 2G

Tuy nằm trên 2 thiết bị khác nhau, sự vận hành của 2 hệ thống vô tuyến bao gồm

GSM và WCDMA cũng sẽ được quản lý thống nhất, đảm bảo chuyển giao liền mạch giữa

2 hệ thống. Cuộc gọi sẽ vẫn đảm bảo duy trì khi chuyển băng tần và chuyển công nghệ,

điều này sẽ xảy ra khi người dùng di chuyển ngoài vùng phủ sóng của một công nghệ hoặc

bị quá tải. Nhờ tính liền mạch này, việc sử dụng băng thông sẽ rất hiệu quả có sự điều tiết,

phân bố qua lại giữa các cuộc gọi trên các băng tần, tức sẽ giảm nghẽn mạng; các thiết bị

sẽ được tận dụng tối đa dùng chung tài nguyên cho cả hai hệ thống; và việc đầu tư

WCDMA không cần phải đồng loạt toàn mạng.

Hình 4.4: Sự phát triển liền mạch

Vô tuyến GSM:

- Băng tần 800, 900, 1800,

1900MHz

- Phủ sóng toàn quốc.

Vô tuyến WCDMA:

- Băng tần 1900, 2100MHz

- Phủ song bắt đầu từ vùng

đô thị.

Chung:

- Mạng lõi

- Truyền dẫn

- Nhà trạm

- Điện thoại

- Hệ thống dữ liệu

khách hàng

- Hệ thống vận

hành và quản lý

Page 97: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 97 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Hiện nay Viettel triển khai WCDMA theo phương án dần dần: đầu tiên phủ sóng

WCDMA bắt đầu từ vùng đô thị rồi lan tỏa dần ra, trong khi đó vẫn tiếp tục đầu tư GSM

để nâng cao dung lượng dịch vụ thoại và dịch vụ dữ liệu tốc độ thấp GPRS. Các lý do để

chọn chiến lược này: khả năng phát triển của GSM và GPRS vẫn còn cao; chất lượng và

dung lượng của GSM và GPRS có vấn đề cần phải đầu tư để cải thiện phục vụ khách hàng

2G; mạng GSM và số thuê bao quá lớn; điện thoại 2G vẫn còn nhiều; thị trường dữ liệu di

động chỉ mới phát triển. Các thiết bị đầu cuối đa chế độ GSM/GPRS/WCDMA vì vậy

cũng sẽ được giới thiệu, tiếp thị dần dần, phụ thuộc vào nhu cầu và khả năng của khách

hàng. 4.2.2. Node B của Viettel.

Viettel đã triển khai và lắp đặt các thiết bị mạng truy nhập vô tuyến để cung cấp các

dịch vụ 3G tốt nhất cho người sử dụng. Với cấu trúc Node B như sau:

Hình 4.5: Kiến trúc Node B

Đặc điểm chính của BTS 3900 là:

- Các loại truyền dẫn: E1/T1, FE (cổng điện và cổng quang).

- Topo mạng: sao, nối tiếp, cây, vòng hoặc lai.

Page 98: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 98 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

- Các nguồn đồng bộ: đồng bộ qua giao diện Iub, GPS và đồng hồ nội.

- Các loại chuyển giao: chuyển giao mềm, chuyển giao mềm hơn và chuyển giao

cứng.

- Các dịch vụ: dịch vụ CS, dịch vụ PS và các dịch vụ tổng hợp.

- Thực hiện các chức năng: RET, HSDPA, HSUPA.

Hình 4.6: Cấu trúc logic của BTS 3900

Cấu trúc logic của BTS 3900 gồm có 3 modul: BBU Modules, RF Modules, Power

Modules, với các tính năng chính sau:

BBU Modules:

- Cung cấp chức năng vận hành và bảo dưỡng,

- Điều khiển các board khác trong hệ thống và cung cấp đồng hồ,

- Cung cấp các cổng truyền dẫn cho giao diện Iub,

- Xử lý tín hiệu băng gốc đường lên và đường xuống,

- Điều khiển hệ thống tỏa nhiệt,

- Chuyển đổi nguồn từ -48V hay +24V DC thành nguồn +12DC dung cho các board,

Page 99: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 99 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

- Kết nối với hệ thống cảnh báo ngoài và truyền tín hiệu cảnh báo,

RF Modules: bao gồm giao diện tốc độ cao, bộ sử lý tín hiệu khuếch đại công suất và bộ

phối ghép ra anten.

Power Modules: cung cấp nguồn cho hệ thống và tỏa nhiệt cho hệ thống.

4.2.3. Một số dịch vụ 3G Viettel cung cấp.

Với ưu thế tốc độ vượt trội của công nghệ HSDPA 3.5G, dịch vụ 3G Viettel giúp

người dung tận hưởng sự thoải mái đàm thoại Video Call, lướt Web, nghe nhạc, chơi game

online… và nhiều dịch vụ tiện ích khác nhau như:

Dịch vụ MobileTV

Dịch vụ MobiTV cho phép người dùng 3G tiếp cận các phương tiện giải trí chất

lượng cao như xem các kênh truyền hình trực tiếp (liveTV), các bộ phim hay các video

clip theo yêu cầu (VOD) mọi lúc mọi nơi chỉ với chiếc điện thoại hòa mạng 3G. Khách

hàng có thể sử dụng dịch vụ thông qua hai phương thức là qua trang WAP của dịch vụ hay

qua ứng dụng Client được cài đặt trực tiếp trên điện thoại.

Các tính năng cơ bản của dịch vụ bao gồm:

- Xem các kênh truyền hình đặc sắc trong nước và nước ngoài;

- Xem video theo yêu cầu với nội dung phong phú thuộc các lĩnh vực khác nhau như

ca nhạc, thời sự, hài hước, phim…;

- Xem lịch phát sóng của các kênh trong hệ thống;

- Quản lý kênh yêu thích;

- Đăng ký/Hủy đăng ký dịch vụ, các kênh đặc sắc nâng cao.

Dịch vụ Mobile Interner

- Dịch vụ Mobile Internet 3G là dịch vụ truy nhập Internet trực tiếp từ máy điện thoại

di động có sử dụng SIMCard Viettel;

- Ưu điểm của dịch vụ Mobile Internet là hoạt động trên mạng 3G vì vậy tốc độ truy

cập gấp 6 lần so với EDGE và 8 lần so với GPRS.

Dịch vụ MClip

- Mclip là dịch vụ cho phép xem trực tuyến hoặc tải clip về máy điện thoại di động.

Dịch vụ Vmail

Vmail là dịch vụ gửi và nhận email trên điện thoại di động dưới hình thức “Đẩy

email về ứng dụng trên điện thoại di động”. Thông qua đường truyền data của mạng

Page 100: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 100 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Viettel, mỗi khi có email mới gửi đến địa chỉ thư điện tử (đã đăng ký nhận và gửi), hệ

thống Vmail sẽ tự động thực hiện đẩy trực tiếp email đó xuống ứng dụng Vmail đã được

cài đặt trên máy điện thoại di động.

Các tính năng cơ bản của Vmail:

- Nhận và gửi mail qua ứng dụng thông qua hình thức Push mai;

- Chức năng xem trước với hầu hết các định dạng file cơ bản (gif, bmp, doc …);

- Nhận file đính kèm với dung lượng tối đa 500KB, gửi file đính kèm có dung lượng

tối đa 200KB;

- Hỗ trợ nhiều email khác nhau bao gồm: Yahoo, Hotmail; Gmail, local ISP.v.v;

- Hỗ trợ hầu hết các máy chủ email có POP3/ IMAP;

- Hỗ trợ hầu hết các mail server có POP3/ IMAP.

Dịch vụ Mstore

Mstore là một kho ứng dụng dành cho điện thoại di động được cung cấp bởi

Viettel. Khách hàng có thể truy cập vào trang web/wap www.mstore.vn

hoặc www.mstore.com.vn từ máy tính hoặc điện thoại di động để xem, tải và gửi tặng các

ứng dụng.

Dịch vụ Imuzik 3G

Imuzik 3G là dịch vụ âm nhạc xây dựng trên nền tảng 3G giúp khách hàng có thể

nghe nhạc, xem video clip, tải nguyên bài hát về điện thoại (download fulltrack), tải các

đoạn nhạc chờ hoặc đọc các tin tức âm nhạc trong nước và quốc tế ngay trên điện thoại di

động của mình.

Dịch vụ Game Online

Là dịch vụ cung cấp game dành cho điện thoại di động, cho phép khách hàng

Viettel có thể tương tác trực tiếp với Máy chủ nội dung (Server) hoặc nhiều người chơi

khác thông qua kết nối 3G (đạt chất lượng tối ưu) hoặc EDGE/GPRS.

Dịch vụ Video Call

Video call là dịch vụ thoại có hình cho phép các thuê bao khi đang đàm thoại có thể

thấy hình ảnh trực tiếp của nhau thông qua camera của máy điện thoại di động.

Dịch vụ Websurf

Website là nơi cung cấp thông tin nhanh, đầy đủ cho mọi người. Đặc biệt trong

cuộc sống bận rộn hiện nay việc cập nhật thông tin từ các báo điện tử qua điện thoại di

động mọi lúc, mọi nơi rất phổ biến và cần thiết đối với chúng ta.

Page 101: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 101 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

Tuy nhiên, hiện tại việc truy cập các trang web trên máy di động chỉ thực hiện được

trên một số dòng máy cao cấp. Với máy thông thường, xảy ra các trường hợp: hoặc dòng

máy không hỗ trợ, hoặc trang web sẽ bị tràn màn hình, tốc độ load về chậm. Để đáp ứng

nhu cầu đó, Viettel đã cho ra đời giải pháp để lướt web trên điện thoại di động. Người

dùng chỉ cần truy cập qua máy điện thoại di động vào trang www.mgate.vn, sau đó đánh

tên trang web cần truy cập vào thanh địa chỉ trên trang. Đây là một giải pháp đã được ứng

dụng rộng rãi tại các mạng di động trên thế giới (AOL (Canada), AIS (Thái Lan), KPN

(Hà Lan), Mobilcom Austria (Áo), Vodafone, Mobiltel, Cellcom, Pelephone…).

Khi truy cập qua www.mgate.vn, tất cả các trang web sẽ được chuyển đổi định dạng phù

hợp với kích thước từng loại màn hình máy di động để khách hàng có thể đọc trọn vẹn các

thông tin trên trang web mình yêu thích.

Dịch vụ Mobile Broadband

Dịch vụ giúp khách hàng có thể truy nhập Internet băng rộng từ máy tính thông qua

thiết bị USB HSPA/HSDPA có gắn SIM 3G Viettel. Khi sử dụng dịch vụ này, thuê bao có

thể truy cập Internet với tốc độ cao qua sóng di động 3G.

Page 102: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Kết luận và hướng phát triển của đề tài 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 102 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

KẾT LUẬN

Thông tin di động là một hệ thống đang phát triển rất mạnh và hiện tại đã chiếm thị

trường rộng lớn vượt qua hệ thống cố định. Hệ thống GSM hiện tại nói riêng và các hệ

thống thông tin di động thế hệ thứ hai nói chung, mặc dù vẫn đang được khai thác và phát

triển, nhưng đang từng bước tiến đến kiến trúc của hệ thống thế hệ thứ ba. WCDMA đang

phát triển tiếp theo của GSM, chính vì vậy, vấn đề tìm hiểu về hệ thống này là vấn đề đang

được quan tâm mà trước mắt là tìm hiểu những thay đổi của hệ thống mới so với hệ thống

cũ.

Đề tài này tuy chỉ đưa ra cái nhìn tổng thể về hệ thống thông tin di động thứ ba với

những biến đổi kĩ thuật xử lý chính là trong giao diện vô tuyến đây là một trong những

khía cạnh quan trọng vì trong thông tin vô tuyến thì tín hiệu và chất lượng tín hiệu là vấn

đề quyết định chất lượng dịch vụ cũng như tối ưu cho công tác quy hoạch. Đồng thời đưa

ra được cái nhìn thực tế khi triển khai mạng 3G của các nhà khai thác dịch vụ di động điển

hình là Viettel.

Về phương diện người sử dụng dịch vụ di động, đề tài có ý nghĩa giới thiệu và giải

thích một cách khái quát về hệt thống, phương thức hoạt động của mạng và các dịch vụ mà

mạng 3G cung cấp.

Về phương diện kĩ thuật, đề tài góp phần tìm hiểu cấu trúc hệ thống, một số kĩ

thuật xử lí trong hệ thống, đặc biệt hiểu được khi triển khai thực tế như.

HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI

Tìm hiểu một hệ thống mới như hệ thống thông tin di động thứ ba công nghệ

WCDMA thì hẳn còn rất nhiều vấn đề, cũng có nghĩa là sẽ không dừng lại ở cái nhìn tổng

quan. Đề tài tuy chỉ mới tìm hiểu một cách tổng quan về hệ thống thông tin di động thứ ba.

Nhưng đó là cơ sở cần thiết và quan trọng khi tìm hiểu chuyên sâu hơn về hệ thống 3G.

Mà ứng dụng đầu tiên là có thể nghiên cứu kỹ về truy nhập tốc độ cao HDPA và các kỹ

thuật khác để cải thiện chất lượng dịch vụ đồng thời là tiền đề để tìm hiểu và nghiên cứu

hệ thống thông tin di động thứ tư 4G trong tương lai.

Page 103: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhận xét của giáo viên hướng dẫn 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 103 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

TP.Hồ Chí Minh, ngày………tháng 06 năm 2010

Th.S Võ Trường Sơn

Page 104: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhận xét của giáo viên đọc duyệt 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 104 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

TP.Hồ Chí Minh, ngày………tháng 06 năm 2010

………………………………….

Page 105: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Danh mục tài liệu tham khảo 

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 105 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

Page 106: 3g Wcdma Viettel

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 15

GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 106 SVTH: Nguyễn Văn Sáu

1. TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng, Sách “Thông tin di động thế hệ ba”, Nhà xuất bản Bưu

Điện, 2001

2. TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng, Giáo trình “Thông tin di động thế hệ ba”, Học Viện

Công nghệ Bưu chính Viễn thông , Nhà xuất bản Bưu Điện, 2004

3. TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng, Giáo trình “Lộ trình phát triển thông tin di động 3G lên

4G”, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, 12/2008.

4. Vũ Đức Thọ, Sách “Thông tin di động số Cellular”, 1997

5. Một số tài liệu của Viettel.

6. Tero Oanpera, Ramjee Prasad, “Wideband CDMA for Third Generation Mobile

Communication”, Artech House, Boston, London

7. Power Control Algorithms for soft handoff users in UMTS F.Blaise, Lelicegui,

F.Goeusse, G.Vivier-Motorola Labs

8. www.tapchibcvt.gov.vn

9. http://viettel.com.vn

10. Một số trang web, diễn đàn khác.