›
›

Đồ án tốt nghiệp đại học Ngành Điện tử-Viễn thông - Đề tài: "Nghiên cứu mạng 3G Vinaphone" - Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông - Năm 2011 - Phan Đình Anh Thái

doc 79 trang phuongnguyen 3130
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án tốt nghiệp đại học Ngành Điện tử-Viễn thông - Đề tài: "Nghiên cứu mạng 3G Vinaphone" - Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông - Năm 2011 - Phan Đình Anh Thái", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • docdo_an_tot_nghiep_dai_hoc_nganh_dien_tu_vien_thong_de_tai_ngh.doc

Nội dung text: Đồ án tốt nghiệp đại học Ngành Điện tử-Viễn thông - Đề tài: "Nghiên cứu mạng 3G Vinaphone" - Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông - Năm 2011 - Phan Đình Anh Thái

  1. ___ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG HỆ ĐẠI HỌC VỪA LÀM VỪA HỌC NIÊN KHÓA: 2006-2011 Đề tài: NGHIÊN CỨU MẠNG 3G VINAPHONE Mã số đề tài: 11406060001 Sinh viên thực hiện: PHAN ĐÌNH THÁI ANH MSSV: 406060001 Lớp: Đ06VTC1 Giáo viên hướng dẫn: LÊ CHU KHẨN TP.HCM - 2011
  2. HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VIỄN THÔNG II ___ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG HỆ ĐẠI HỌC VỪA LÀM VỪA HỌC NIÊN KHÓA: 2006-2011 Đề tài: NGHIÊN CỨU MẠNG 3G VINAPHONE Mã số đề tài: 11406060001 NỘI DUNG: - CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG - CHƯƠNG II : HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 3G - CHƯƠNG III : TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE - CHƯƠNG IV : GIỚI THIỆU DỊCH VỤ VÀ CHẤT LƯỢNG VINAPHONE 3G - CHƯƠNG V : ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ ĐẦU TƯ 3G TẠI VNPT ĐĂKLĂK- ĐĂKNÔNG Sinh viên thực hiện: PHAN ĐÌNH THÁI ANH MSSV: 406060001 Lớp: Đ06VTC1 Giáo viên hướng dẫn: LÊ CHU KHẨN MỤC LỤC TP.HCM – 2010
  3. MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG LỜI MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG I:TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 2 1.1. TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG. 2 1.1.1. Thế hệ thứ nhất - 1G (First-Genaration) 2 1.1.2. Thế hệ thứ hai – 2G (Second-Generation) 3 1.1.3. Thế hệ thứ ba – 3G (Third Generation) 5 1.2. MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG VIỆT NAM 6 1.3. CẤU TRÚC CHUNG CỦA HỆ THÔNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 6 1.3.1. Hệ thống con chuyển mạch ( SS – Switching Subsystem ) 7 1.3.1.1. GMSC (Gate Mobile Service Switching Center – Trung 8 tâm chuyển mạch dịch vụ di động cổng ) 1.3.1.2. MSC (Mobile Service Switching Center – Trung tâm 9 chuyển mạch dịch vụ di động ) 1.3.1.3. HLR (Home Location Register – Bộ thanh ghi định vị 9 thường trú) 1.3.1.4. VLR (Visitor Location Register – Bộ thanh ghi định 9 vị tạm trú) 1.3.1.5. AuC ( Authentication Center – Quản lý thuê bao và 9 trung tâm nhận thực) 1.3.1.6. EIR ( Equipment Identification Register – Quản lý thiết 9 bị di động ) 1.3.2. Hệ thống trạm con gốc BSS: 10 1.3.2.1. BTS ( Base Transceiver Station – Trạm thu phát gốc ) 10 1.3.2.2. BSC ( Base Station Controller – Bộ điều khiển trạm gốc ) 10 1.3.2.3. MS ( Mobile Station – Trạm di động ) 10 1.3.3. Hệ thống con khai thác ( OSS – Operation System Sub ): 10 1.3.3.1. Khai thác và bảo dưỡng mạng 11 1.3.3.2. Quản lý thuê bao 11 1.3.3.3. Quản lý thiết bị di động 11 KẾT LUẬN CHƯƠNG I 12 CHƯƠNG II: HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 3G 13 2.1. QÚA TRÌNH PHÁT TRIỂN LÊN 3G 13 1.2.1. Hướng phát triển lên 3G sử dụng công nghệ WCDMA 14
  4. 1.2.2. Hướng phát triển lên 3G sử dụng công nghệ CDMA 200 15 2.2. MẠNG UMTS 3G 16 2.2.1. Giới thiệu tiêu chuẩn 3GPP 16 2.2.2. Định hướng công nghệ & dịch vụ do 3GPP quy định áp dụng cho 16 mạng Vinaphone 2.2.3. Cấu trúc hệ thống vô tuyến UMTS 16 2.2.3.1. Node B 17 2.2.3.2. RNC 18 2.2.3.3. Các giao diện mở cơ bản của UMTS 18 2.3. CÁC CHỨC NĂNG TRONG QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÔ TUYẾN 18 2.3.1. Điều khiển công suất 19 2.3.2. Điều khiển chuyển giao 19 2.3.2.1. Chuyển giao trong cùng tần số. 19 2.3.2.2. Chuyển giao giữa các hệ thống WCDMA và GSM 20 2.3.2.3. Chuyển giao giữa các tần số trong WCDMA. 20 2.3.3. Điều khiển thu nạp 20 2.3.3. Điều khiển tắc nghẽn 21 KẾT LUẬN CHƯƠNG II 21 CHƯƠNG II: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE 22 3.1. SỰ RA ĐỜI VINAPHONE 3G 22 3.2. KẾ HOẠCH VÀ DỰ ĐỊNH TRIỂN KHAI NODE B/3G – MẠNG 22 VINAPHONE 3.2.1. Mở rộng vùng phủ sóng mạng 3G: 22 3.2.2. Công nghệ lựa chọn 24 3.2.3. Quy mô mạng lưới 25 3.2.4. Quy mô triển khai 26 3.2.5. Các mô hình triển khai 26 3.2.5.1. Phân loại các cấu trúc lắp đặt hệ thống Node B/3G 26 3.2.5.2. Mô hình cấu trúc đơn giản Node B/3G Vinaphone 27 3.2.5.3. Cấu trúc lắp đặt hệ thống Node B/3G dạng tập 28 trung. 3.2.5.4. Cấu trúc lắp đặt hệ thống Node B/3G dạng phân tán 30 3.2.3.5. Giải pháp chia sẻ cơ sở hạ tầng giữa trạm 2G (BTS) và 31 trạm 3G (NodeB). 3. 3. CẤU HÌNH LẮP ĐẶT NODE B/3G CỦA TRUNG TÂM DỊCH VỤ VIỄN 35 THÔNG KHU VỰC III (VNP3) TẠI VNPT ĐĂKLĂK – ĐĂKNÔNG. 3.3.1. Giới thiệu chung về VNP3 35
  5. 3.3.2. Cấu hình Node B/3G triển khai tại VNPT ĐăkLăk - ĐăkNông 36 3.3.2.1. Tổng quan về mạng SDH, FTTx và MAN-E tại VNPT 36 ĐăkLăk – ĐăkNông 3.3.2.2. Cấu hình đấu nối các Node B/3G Vinaphone lên hệ thống 38 truyền dẫn của VNPT ĐăkLăk – ĐăkNông 3.3.2.3. Hình ảnh thực tế các Node B/3G của hãng ZTE được lắp 39 đặt chung hạ tầng mạng BTS 2G: KẾT LUẬN CHƯƠNG III 44 CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU DỊCH VỤ VÀ CHẤT LƯỢNG VINAPHONE 3G 45 4.1. GIỚI THIỆU DỊCH VỤ VINAPHONE 3G 45 4.1.1. Các dịch vụ triển khai trên nền công nghệ 3G 45 4.1.2. Các dịch vụ 3G do Vinaphone cung cấp 45 4.1.2.1. Mobile Internet: 46 4.1.2.2. Mobile Camera 48 4.1.2.3. Mobile TV 49 4.1.2.4. Mobile Broadband 51 4.1.2.5. Video Call 52 4.1.2.6. 3G Portal 53 4.2. Chất lượng dịch vụ 3G Vinaphone 53 4.2.1. Khái niệm chất lượng dịch vụ 53 4.2.2. Các thông số đánh giá chất lượng mạng: 54 4.2.3. Đánh giá chất lượng dịch vụ Vinaphone 3G 54 KẾT LUẬN CHƯƠNG IV 57 CHƯƠNG V: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ ĐẦU TƯ 3G TẠI 58 VNPT ĐĂKLĂK- ĐĂKNÔNG 5.1. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CƠ SỞ HẠ TẦNG MẠNG VINAPHOE 3G 58 TẠI VNPT ĐĂKLĂK – ĐĂKNÔNG. 5.1.1. Giới thiệu về VNPT Đăklăk – ĐăkNông 58 5.1.2. Các giai đoạn triển khai hạ tầng mạng 3G. 58 5.1.3. Hiện trạng hạ tầng mạng 3G Vinaphone tại ĐăkLăk – ĐăkNông. 58 5.2. ĐÁNH GIÁ XU HƯỚNG VÀ HIỆU QUẢ ĐẦU TƯ VINAPHONE 3G TẠI 59 VNPT ĐĂKLĂK – ĐĂKNÔNG. 5.2.1. Đánh giá xu hướng đầu tư 59 5.2.2. Mức tăng trưởng thuê bao của VinaPhone tại Đăk Lăk – Đăk 60 Nông 5.2.3. Tình hình phát triển thuê bao 3G và đánh giá sự tăng trưởng dịch vụ. 62 5.2.4. Đánh giá hiệu quả đầu tư: 63
  6. 5.2.4.1. Các căn cứ số liệu: 63 5.2.4.2. Đánh giá các chỉ tiêu thực hiện: 63 KẾT LUẬN CHƯƠNG V 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO
  7. DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Sự phân bố tần số trong hệ thống GSM 3 Hình 1.2 Mô tả cấu trúc chung của hệ thống thông tin di độn 7 Hình 2.1 Quá trình phát triển lên 3G theo 2 nhánh công nghệ chính 13 Hình 2.2 Quá trình phát triển lên 3G sử dụng nhánh công nghệ WCDMA 14 Hình 2.3 Quá trình phát triển lên 3G theo nhánh CDMA 2000 15 Hình 2.4 Cấu trúc tổng thể hệ thống UMTS/GSM. 17 Hình 2.5 Sự so sánh giữa chuyển giao cứng và chuyển giao mềm. 19 Hình 3.1 : 1 mô hình mạng 3G đơn giản cho Vinaphone 27 Hình 3.2: Mô hình lắp đặt hệ thống NodeB/3G dạng phân tán – Phần trong nhà 28 Hình 3.3. Mô hình lắp đặt hệ thống NodeB/3G dạng phân tán – Phần ngoài trời 29 Hình 3.4: Mô hình các vật liệu lắp đặt cho VNP, RBS phân tán. 30 Hình 3.5: Mô tả thiết bị 3G dùng chung cơ sở hạ tầng 2G 31 Hình 3.6: Phương án sử dụng anten 32 Hình 3.7: Hệ thống anten WCDMA lắp co-sited với hệ thống GSM. 33 Hình 3.8: Mô tả khái quát việc dùng chung feeder 33 Hình 3.9: Mô tả dùng chung thiết bị nguồn 34 Hình 3.10: Mô tả 2G& 3G dùng chung nhà trạm. 35 Hình 3.11. Cấu mạng truyền dẫn SDH theo cấu hình Ring 36 Hình 3.12: Mô hình kết nối hệ thống FTTx 37 Hình 3.13: Cấu trúc mạng MAN-E tại ĐăkLăk - ĐăkNông 37 Hình 3.13: Sơ đồ các phương án đấu nối Node B/3G lê Core Network 38
  8. Hình 3.14: Hình ảnh bố trí lắp đặt các thiết bị Node B/3G chung hạ tầng BTS 39 2G Hình 3.15: Hình ảnh thiết bị Maint Unit của hãng ZTE 40 Hình 3.16: Hình ảnh thiết bị RRU lắp đặt trên cột BTS 2G 41 Hình 3.17 : Hình ảnh thiết bị anten 3G lắp đặt trên cột BTS 2G 42 Hình 3.18 Hình ảnh thiết bị 3G lắp đặt trên cột BTS 2G 43 Hình 4.1 Mô tả kết nối hệ thống dịch vụ Mobile Internet 47 Hình 4.2. Mô tả kết nối hệ thống dịch vụ Mobile Cammera 48 Hình 4.3: Mô tả kết nối hệ thống dịch vụ Mobile TV 50 Hình 4.4 Mô tả kết nối hệ thống dịch vụ Mobile Broadband 51 Hình 4.5: Mô tả kết nối hệ thống dịch vụ Video Call 52 Hình 5.1. Biểu đồ hạ tầng di dộng Vinaphone qua các giai đoạn triển khai tại 59 VNPT ĐăkLăk - ĐăkNông Hình 5.2. Biểu đồ đánh giá xu hướng đầu tư Node B/3G Vinaphone qua các năm 60 tại VNPT ĐăkLăk - ĐăkNông Hình 5.3. Biểu đồ thuê bao Vinaphone qua các năm tại VNPT ĐăkLăk - 61 ĐăkNông Hình 5.4. Biểu đồ tăng trưởng thuê bao Vinaphone tại VNPT ĐăkLăk - 61 ĐăkNông Hình 5.5. Biểu đồ phát triển thuê bao Vinaphone 3G qua các năm 62 tại VNPT ĐăkLăk - ĐăkNông Hình 5.6. Biểu đồ tỷ trọng sử dụng các dịch vụ Vinaphone 3G 62 tại VNPT ĐăkLăk – ĐăkNông
  9. DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các thông số của một vài hệ thống thông tin di động 3 Bảng 3.1: Dự kiến triển khai vùng phủ sóng 3G của Vinaphone 22 Bảng 3.2: Kế hoạch triển khai kỹ thuật công nghệ 25 Bảng 3.3: Quy mô mạng lưới 3G trong 15 năm 25 Bảng 3.4 : Quy mô theo diện tích và vùng phủ sóng 26 Bảng 4.1. Bảng giá cước dịch vụ Mobile Internet Vinaphone 48 Bảng 4.2: Bảng giá cước dịch vụ Mobile Cammera 49 Bảng 4.3: Bảng giá cước dịch vụ Mobile TV 51 Bảng 4.4: Bảng giá cước dịch vụ Mobile Broadband 52 Bảng 4.5: Bảng giá cước dịch vụ Video Call 53
  10. LỜI NÓI ĐẦU LỜI NÓI ĐẦU Với sự bùng nổ của công nghệ di động GSM (2G, 2.75G), một xu hướng hiện đại mới đang được triển khai trên nền hạ tầng mạng di động, đó là công nghệ 3G. Cùng với các nhà mạng khác, Vinaphone đang song song giữa việc hoàn thiện cơ sở hạ tầng và nâng cao chất lượng dịch vụ cũng như đa dạng hóa nội dung cho dịch vụ 3G, trong đó có hai tỉnh Đăklăk – ĐăkNông. Viễn thông Đăklăk ĐăkNông là đơn vị thành viên trực thuộc tập đoàn bưu chính viễn thông Việt Nam. Với chức năng nhiệm vụ quản lý, khai thác và kinh doanh các dịch vụ viễn thông trên địa bàn, Viễn thông ĐăkLăk – ĐăkNông đã và đang hợp tác cùng Công ty thông tin di động Vinaphone thực hiện xây dựng CSHT, cung cấp, khai thác và kinh doanh các dịch vụ 3G. Từ năm 2009 đến nay, Vinaphone và Viễn thông Đăklăk – ĐăkNông đã tiến hành triển khai 286 trạm phát sóng 3G (Node B) và đã ngày càng đáp ứng được thị hiếu của khách hàng cũng như mở rộng vùng phục vụ. Là một thành viên thuộc Viễn thông Đăklăk ĐăkNông, tôi thực sự bị lôi cuốn bởi công nghệ và dịch vụ 3G. Đây cũng là lý do chính dẫn dắt tôi thực hiện đề tài: ” Nghiên cứu mạng 3G Vinaphone”: “ Nghiên cứu phần cứng và lắp đặt thiết bị 3G Vinaphone” “ Giới thiệu các dịch vụ hiện có trên mạng 3G Vinaphone” “ Đánh giá về hiệu quả đầu tư về 3G tại Viễn thông ĐăkLăk - ĐăkNông” Trên cơ sở những kiến thức đã tích luỹ được qua những năm học tập chuyên ngành Điện Tử – Viễn Thông tại trường Học viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông và thời gian thực tập tại Viễn thông ĐăkLăk - ĐăkNông, tôi đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Trước tiên tôi xin chân thành cảm ơn sự quan tâm, tạo điều kiện của quý Lãnh đạo Viễn thông ĐăkLăk - ĐăkNông. Xin chân thành cảm ơn các chuyên viên kỹ thuật, các đơn vị và các phòng ban đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Và lời cảm ơn chân thành nhất tôi xin gửi đến Thầy Lê Chu Khẩn và các Thầy trong khoa Viễn thông. Cảm ơn sự động viên và giúp đỡ của các Thầy trong suốt khoảng thời gian qua để tôi có thể hoàn thành tốt quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp của mình. Do thời gian thực hiện đề tài không nhiều, cũng như những hạn chế về kinh nghiệm trình bày nên đồ án tốt nghiệp không tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được sự góp ý của quý Thầy cô Học viện và Lãnh đạo Viễn thông ĐăkLăk - ĐăkNông. Đó sẽ là những kinh nghiệm quý báu cho tôi trong suốt quá trình học tập cũng như công tác tại đơn vị. Tôi xin chân thành cảm ơn! SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 1
  11. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 1.1. TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG: Các hệ thống thông tin di động đầu tiên ra đời từ những năm 1920, khi đó điện thoại di động chỉ được sử dụng như là các phương tiện thông tin giữa các đơn vị cảnh sát ở Mỹ. Ngày 17/6/1946 hãng AT&T và Southwestern Bell giới thiệu thông tin di động đầu tiên ở Mỹ, hệ thống đầu tiên này gồm 6 kênh ở băng tần 150 MHz, là hệ thống bán song công, có độ rộng kênh là 60 KHz (gấp 2 lần kênh thông tin di động tương tự ngày nay, trong khi đó CDMA là 1.25 MHz và WCDMA là 5MHz). Khi hệ thống này ra đời và được ứng dụng vào các thành phố lớn ở Mỹ, thì nhu cầu người sử dụng vượt quá dung lượng, nên độ rộng kênh được giảm xuống còn 30 KHz. Các hệ thống di động đầu tiên này ít tiện lợi và dung lượng rất thấp so với các hệ thống hiện nay. 1.1.1. Thế hệ thứ nhất - 1G (First-Genaration): Những năm cuối thập niên 70, hệ thống điện thoại di động thế hệ thứ nhất được phát triển, đó là hệ thống thông tin di động tương tự sử dụng phương pháp đa truy cập phân chia theo tần số FDMA (Frequency Division Multiple Access) cung cấp những dịch vụ chủ yếu là thoại. Có thể kể đến như NMT (Nordic Mobile Telephone) của công ty Ericsson (Thụy Điển); hai versions đang tồn tại là NMT450 hoạt động tại 450 MHz band và NMT900 hoạt động tại 900 MHz band. AMPS (Advanced Mobile Phone System) là hệ thống điện thoại di động tổ ong do AT&T và công ty Motorola (Mỹ) đề xuất sử dụng năm 1982. Các hệ thống kể trên là các hệ thống 1G. Tuy nhiên các hệ thống 1G này có những hạn chế như sau: phân bố tần số rất hạn chế, dung lượng thấp, tiếng ồn khó chịu và nhiễu xảy ra khi di động chuyển dịch trong môi trường phađing đa tia, không đáp ứng được các dịch vụ mới hấp dẫn đối với khách hàng, không cho phép giảm đáng kể giá thành của thiết bị di động và cơ sở hạ tầng, không đảm bảo tính bí mật của các cuộc gọi, không tương thích giữa các hệ thống khác nhau, đặc biệt ở châu Âu, làm cho thuê bao không thể sử dụng được máy di động của mình ở nước khác. Bảng 1.1 liệt kê một vài thông số chính của các hệ thống di động: Tham số AMPS NMT 900 NMT 450 Băng tần 800 MHz 900 MHz 450 – 470 MHz Khoảng cách kênh 30 KHz 25 / 12.5 KHz 25 / 29 KHz Khoảng cách song công 45 MHz 45 MHz 10 MHz Các kênh 832 1000 ( 1999) 180 / 225 Loại điều chế FM FM FM Kế hoạch ô 4, 7, 12 4, 9, 12 7 Điều chế kênh điều FSK FFSK FFSK SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 2
  12. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG khiển Độ lệch kênh điều khiển 8 KHz 3.5 MHz 3.5 MHz Mã kênh điều khiển Manchester NRZ NRZ Dung lượng kênh điều 77000 13000 13000 khiển Tốc độ truyền dẫn 10 Kbps 1.2 Kbps 1.2 Kbps Bảng 1.1 Các thông số của một vài hệ thống thông tin di động 1.1.2. Thế hệ thứ hai – 2G (Second-Generation): Khi số lượng các thuê bao trong mạng tăng lên, người ta thấy cần phải có biện pháp nâng cao dung lượng của mạng, chất lượng các cuộc đàm thoại cũng như cung cấp thêm một số lượng dịch vụ bổ sung cho mạng. Để giải quyết vấn đề này người ta đã nghĩ đến việc số hóa hệ thống điện thoại di động cùng với các kỹ thuật đa truy nhập mới, và điều này dẫn tới sự ra đời của hệ thống điện thoại di động thế hệ 2G. Hệ thống 2G dựa trên công nghệ kỹ thuật số, dùng kỹ thuật đa truy cập phân chia theo thời gian (TDMA - Time Division Multiple Access) và đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA – Code Division Multiple Access). Hệ thống này hấp dẫn hơn hệ thống 1G bởi vì ngoài dịch vụ thoại truyền thống, hệ thống 2G còn cung cấp thêm một số dịch vụ truyền dữ liệu, tuy tốc độ còn thấp. Một số hệ thống di động 2G như GSM (Global System for Mobile Communication), IS-95 (Iterim Standard-95). Trong đó GSM được sử dụng rộng rãi nhất, hệ thống thông tin di động GSM đầu tiên được triển khai vào khoảng năm 1991. GSM kết hợp kỹ thuật truy nhập TDMA và FDMA và sử dụng hai dải tần số xung quanh 900 MHz. Như hình 1.1, băng tần đầu tiên dành cho đường lên hoạt động ở 890 MHz đến 915 MHz và băng tần thứ hai dành cho đường xuống hoạt động tại 935 MHz đến 960 MHz. Mỗi kênh vật lý có băng thông là 200 KHz và có 8 khe thời gian, mỗi khe thời gian được gán cho một người sử dụng. Để tăng thêm dung lượng cho các hệ thống thông tin di động, tần số của các hệ thống được chuyển từ vùng 800 – 900 MHz vào vùng 1.8 – 1.9 GHz. Một số nước đã đưa vào sử dụng cả hai tần số (Dual Band). Uplink Downlink Frequency ( MHz ) 890 915 935 960 Hình 1.1 Sự phân bố tần số trong hệ thống GSM SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 3
  13. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG Sơ đồ đa truy nhập TDMA Phân bố tần số đường lên: 890-915 MHz Đường xuống: 935-960 MHz Băng thông kênh 200 KHz Tốc độ điều chế dữ liệu trên kênh vô tuyến 270.8333 Kb/s Điều chế 0.3 GMSK Mã hoá kênh kết hợp mã hoá khối và mã xoắn Bảng 1.2 Các thông số chính của hệ thống GSM Kể từ khi ra đời, các hệ thống GSM đã phát triển với một tốc độ hết sức nhanh chóng và có mặt ở nhiều quốc gia. Ở Việt Nam hệ thống thông tin di động số GSM được đưa vào từ năm 1993 và được khai thác rất hiệu quả. Còn IS-95 là thế hệ thông tin di động CDMA đầu tiên do Qualcomm phát triển, có khả năng điều khiển công suất, xử lý cuộc gọi, chuyển giao. Nó không chỉ cung cấp dịch vụ thoại mà còn cung cấp dịch vụ truyền số liệu theo kiểu circuit-switched tại tốc độ 144 kbps. Đến nay công nghệ này đã trở thành công nghệ thống trị ở Bắc Mỹ. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các khách hàng viễn thông về các dịch vụ viễn thông mới, các hệ thống thông tin di động đang tiến tới thế hệ ba (thế hệ một: thông tin di động tương tự; thế hệ hai: thông tin di động số). Ở thế hệ ba này các hệ thống thông tin di động có xu thế hòa nhập thành một tiêu chuẩn duy nhất và có khả năng phục vụ ở tốc độ bit lên đến 2 Mbps. Để phân biệt với các hệ thống thông tin di động băng hẹp hiện nay các hệ thống thông tin di động thế hệ ba được gọi là các hệ thống thông tin di động băng rộng. Để chuyển dần từ thế hệ hai sang thế hệ ba thì các công nghệ thông tin di động thế hệ 2.5G được đưa vào sử dụng. Một số tính năng của thế hệ 2.5G: - Các dịch vụ mạng mới và cải thiện các dịch vụ liên quan đến truyền số liệu như nén số liệu của người sử dụng, số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao (HSCSD: High Speed Circuit Switched Data), dịch vụ vô tuyến gói chung (GPRS: General Packet Radio Service) và số liệu 144 Kbps. - Các tính năng liên quan đến dịch vụ tiếng như: Codec tiếng toàn tốc tăng cường (EFC: Enhanced Full Rate Codec), Codec đa tốc độ thích ứng và khai thác tự do đầu cuối các Codec tiếng. - Các dịch vụ bổ sung như chuyển hướng cuộc gọi, hiện tên chủ gọi, chuyển giao cuộc gọi và dịch vụ cấm gọi mới. - Cải thiện liên quan đến dịch vụ bản tin ngắn (SMS: Short Message Service) như: móc nối các SMS, mở rộng bảng chữ cái, mở rộng tương tác giữa các SMS. - Các công việc liên quan đến tính cước như: các dịch vụ trả tiền thoại trước, tính cước nóng và hỗ trợ cho ưu tiên vùng gia đình. SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 4
  14. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG - Tăng cường công nghệ SIM. - Dịch vụ mạng thông minh như CAMEL. - Các cải thiện chung như: chuyển mạng GSM – AMPS, các dịch vụ định vị, tương tác với các hệ thống thông tin di động vệ tinh và hỗ trợ định tuyến tối ưu. 1.1.3. Thế hệ thứ ba – 3G (Third Generation): Đến những năm 2000, hệ thống thông tin di động thứ 3 (3G) ra đời với mục đích hình thành một hệ thống thông tin di động duy nhất trên toàn thế giới. Ở thế hệ thứ 3 này, có khả năng cung cấp những dịch vụ có tốc độ khác nhau như thoại, truyền dữ liệu theo định hướng packet-switched như internet tốc độ cao, truyền hình chất lượng cao, nhắn tin đa phương tiện (MMS) Các chuẩn của 3G: IMT-2000 (International Mobile Telecommunications 2000), UMTS (Universal Mobile Telephony System), CDMA 2000 được nâng cấp từ CDMAOne sử dụng kỹ thuật trải phổ nhưng rộng hơn CDMA, bao gồm những phiên bản như CDMA 2000 1X, 1X-EV-DV, 1X EV-DO và CDMA 2000 3X. Hệ thống thông tin di động thế hệ ba sẽ phải là thế hệ thông tin di động cho các dịch vụ di động truyền thông cá nhân đa phương tiện. Hộp thư thoại sẽ được thay thế bằng bưu thiếp điện tử được lồng ghép với hình ảnh và các cuộc thoại thông thường trước đây sẽ được bổ sung các hình ảnh để trở thành thoại có hình Một số yêu cầu chung đối với hệ thống thông tin di động thứ ba: - Mạng phải là băng rộng và có khả năng truyền thông đa phương tiện. Nghĩa là mạng phải đảm bảo được tốc độ bit của người sử dụng đến 2 Mbps. - Mạng phải có khả năng cung cấp độ rộng băng tần (dung lượng) theo yêu cầu. Điều này xuất phát từ việc thay đổi tốc độ bit của các dịch vụ khác nhau. Ngoài ra cần đảm bảo đường truyền vô tuyến không đối xứng với: tốc độ bit cao ở đường xuống và tốc độ bit thấp ở đường lên. - Mạng phải cung cấp thời gian truyền dẫn theo yêu cầu. Nghĩa là đảm bảo các kết nối chuyển mạch cho tiếng, các dịch vụ video và các khả năng số liệu gói cho các dịch vụ số liệu. - Chất lượng dịch vụ phải không thua kém chất lượng dịch vụ mạng cố định, nhất là đối với chất lượng thoại. - Mạng phải có khả năng sử dụng toàn cầu, nghĩa là bao gồm cả phần tử thông tin vệ tinh. WARC-92 (The World Administrative Radio Conference held in 1992) đã dành các băng tần 1885 – 2025 MHz và 2110 – 2200 MHz cho IMT- 2000. Con đường đi lên 3G từ các công nghệ khác nhau đều đã có: hiện nay châu Âu và các nhà khai thác GSM cùng với Nhật Bản sẽ phát triển đi lên W-CDMA (Wide Band Code Division Multiple Access – Đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng) trên cơ sở UMTS, còn các nhà cung SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 5
  15. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG cấp sử dụng công nghệ CDMA sẽ tiến lên CDMA 2000. Các tiêu chuẩn di động băng rộng mới được xây dựng trên cơ sở CDMA hoặc CDMA kết hợp TDMA. Hệ thống di động 3G chưa được áp dụng rộng rãi, nhưng đã có các nghiên cứu về hệ thống 4G. Ở đó có sự hứa hẹn về tốc độ dữ liệu từ 2 Mbps đến 156 Mbps hoặc có thể cao hơn. Nó có thể hỗ trợ hoàn toàn IP. Điều đó được thực hiện dựa trên các bộ xử lý tín hiệu, các kỹ thuật điều chế, hệ thống anten thông minh và công nghệ chủ yếu là các kỹ thuật đa sóng mang với OFDM đã được tiến hành và MC-CDMA là một ứng viên sáng giá. 1.2 . MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG VIỆT NAM: Các nhà cung cấp dịch vụ di động chính ở Việt Nam là Mobifone, Vinaphone, Viettel, S-phone. Mặc dù hiện nay đa số thuê bao di động ở nước ta chưa có nhu cầu gì khác hơn ngoài đàm thoại di động nhưng tiến tới 3G là con đường xu thế tất yếu của hệ thống thông tin di động. Ở Việt Nam hệ thống thông tin di động số GSM được đưa vào sử dụng năm 1993 và hiện nay đang được công ty Viettel Mobile, VMS và GPC khai thác. Còn S-phone là nhà cung cấp đầu tiên và duy nhất sử dụng công nghệ CDMA. Chuẩn mà S-phone đang sử dụng là CDMA 2000 1X, chuẩn này chỉ cách chuẩn 3G CDMA 20001X Evdo một khoảng không xa nên S-phone sẽ có khả năng tiến nhanh hơn trên con đường tiến tới 3G. Trong quá trình đang nghiên cứu chuyển dần sang thông tin di động thế hệ ba, trước mắt các công nghệ thông tin di động thế hệ 2.5G được đưa vào sử dụng. Hai nhà khai thác mạng Vinaphone và Mobifone đã đưa vào mạng họ công nghệ GPRS, còn SPT sử dụng ngay từ tiêu chuẩn IS-2000 1X. Các công nghệ này cho phép tăng dung lượng truy nhập lên đến 144 Kbps và truy nhập trực tiếp vào mạng Internet. 1.3. CẤU TRÚC CHUNG CỦA HỆ THÔNG THÔNG TIN DI ĐỘNG: Cấu trúc chung của hệ thống di động được trình bày ở hình 1.2 với các thuật ngữ: - ISDN: Intergated Service Digital Network – Mạng liên kết số đa dịch vụ. - PSPDN: Packet Switched Public Data Network – Mạng số liệu công cộng chuyển mạch gói. - CSPDN: Circuit Switched Public Data Network–Mạng số liệu công cộng chuyển mạch mạch. - PSTN: Public Switched Telephone Network – Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng. - PLMN: Public Land Mobile Network – Mạng di động mặt đất công cộng. - OMC: Operation and Maintenance Center – Trung tâm vận hành và bảo trì. SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 6
  16. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG SS AuC ISDN VLR HLR EIR PSPDN MSC CSPD N BS OM PSTN BSC S C PLMN BTS 1.3.1. Hệ thống con chuyểnTruyền mạch lưu ( SS – Switching Subsystem): lượng Truyền báo hiệu MS Hình 1.2 Mô tả cấu trúc chung của hệ thống thông tin di động 1.3.1 Hệ thống con chuyển mạch SS bao gồm các khối chức năng sau: - Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động cổng (GMSC: Gateway Mobile Services Switching Center). - Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động (MSC: Mobile Service Switching Center). - Bộ ghi dịch tạm trú (VLR: Visitor Location Register). - Bộ ghi dịch thường trú (HLR: Home Location Register). - Trung tâm nhận thực (AuC: Authentication Center). - Bộ nhận dạng thiết bị (EIR: Equipment Identity Register). - Hệ thống con chuyển mạch bao gồm các chức năng chuyển mạch chính của mạng thông tin di động cũng như các cơ sở cần thiết cho số liệu thuê bao và quản lý di động của thuê bao. Chức năng chính của SS là quản lý thông tin giữa người sử dụng và mạng thông tin di động với nhau và với các mạng khác. SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 7
  17. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 1.3.1.1. GMSC (Gate Mobile Service Switching Center – Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động cổng): Mạng thông tin di động có thể chứa nhiều MSC, VLR, HLR. Để thiết lập một cuộc gọi từ mạng ngoài đến người sử dụng thông tin di động, trước hết cuộc gọi phải được định tuyến đến một tổng đài cổng được gọi là GMSC mà không cần biết đến hiện thời thuê bao đang ở đâu. Các tổng đài cổng có nhiệm vụ lấy thông tin về vị trí của thuê bao và định tuyến các cuộc gọi đến tổng đài đang quản lý thuê bao ở thời điểm hiện thời (MSC tạm trú). Như vậy, trước hết các tổng đài cổng phải dựa trên số thoại danh bạ của thuê bao để tìm đúng HLR cần thiết và hỏi HLR này. Tổng đài cổng có một giao diện với các mạng bên ngoài thông qua giao diện này nó làm nhiệm vụ cổng để kết nối các mạng bên ngoài với mạng thông tin di động. Ngoài ra tổng đài này cũng có giao diện báo hiệu số 7 (CCS N0 7) để có thể tương tác với các phần tử khác của mạng thông tin di động. Về phương diện kinh tế không phải bao giờ tổng đài cổng đứng riêng mà thường kết nối với MSC. 1.3.1.2. MSC (Mobile Service Switching Center – Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động): MSC trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động có chức năng chuyển mạch chính, nhiệm vụ của MSC là điều phối việc thiết lập cuộc gọi đến những người sử dụng mạng thông tin di động. Một mặt MSC giao diện với BSC, mặt khác giao diện với mạng ngoài. MSC giao tiếp với mạng ngoài được gọi là MSC cổng (Gate MSC). Việc giao diện với mạng ngoài để đảm bảo thông tin cho những người sử dụng mạng thông tin di động đòi hỏi cổng thích ứng IWF (Interworking Function: chức năng tương tác). Mạng thông tin di động cũng cần giao diện với mạng ngoài để sử dụng khả năng truyền tải số liệu của người sử dụng hoặc báo hiệu giữa các phần tử trong mạng. Mạng thông tin di động còn có thể sử dụng báo hiệu kênh chung số 7 (CCS N 0 7), mạng này đảm bảo hoạt động tương tác giữa các phần tử trong một hay nhiều mạng thông tin di động. MSC thường là tổng đài lớn điều khiển và quản lý một số các bộ điều khiển trạm gốc (BSC). Một tổng đài MSC thích hợp cho một vùng đô thị và ngoại ô có dân cư vào khoảng một triệu dân (với mật độ dân cư trung bình). Để kết nối MSC với các mạng khác cần phải thích ứng các đặc điểm truyền dẫn của mạng thông tin di động với các mạng này. Các thích ứng này được gọi là các chức năng tương tác. IWF (Interworking Function) bao gồm một thiết bị để thích ứng giao thức và truyền dẫn. Nó có thể ghép nối với các mạng PSPDN (Packet Switched Public Data Network: mạng số liệu công cộng chuyển mạch gói) hay CSPDN (Circuit Switched Public Data Network: mạng số liệu công cộng chuyển mạch - mạch ), nó cũng tồn tại khi các mạng khác chỉ đơn thuần là PSTN hay ISDN. IWF có thể thực hiện trong cùng chức năng MSC hay có thể ở thiết bị riêng, ở trường hợp hay giao tiếp giữa MSC và IWF được để mở. SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 8
  18. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 1.3.1.3. HLR (Home Location Register – Bộ thanh ghi định vị thường trú): Ngoài MSC, mạng thông tin di động bao gồm cả các cơ sở dữ liệu. Các thông tin liên quan đến việc cung cấp các dịch vụ viễn thông được lưu trữ ở HLR không phụ thuộc vào vị trí hiện thời của thuê bao. HLR cũng chứa các thông tin liên quan đến vị trí hiện thời của thuê bao. Thường HLR là một Server đứng riêng không có khả năng chuyển mạch nhưng có khả năng quản lý hàng trăm ngàn thuê bao. Một chức năng con của HLR là nhận dạng trung tâm nhận thực AuC (Authentication Center), mà nhiệm vụ của trung tâm này quản lý an toàn số liệu của các thuê bao được phép. 1.3.1.4. VLR (Visitor Location Register – Bộ thanh ghi định vị tạm trú) Là cơ sở dữ liệu thứ hai trong mạng thông tin di động. Nó được nối với một hay nhiều MSC và có nhiệm vụ lưu giữ tạm thời số liệu thuê bao của các thuê bao hiện đang nằm trong vùng phục vụ của MSC tương ứng và đồng thời lưu giữ số liệu về vị trí của các thuê bao nói trên ở mức độ chính xác hơn HLR. Các chức năng VLR thường được liên kết với các chức năng MSC. 1.3.1.5. AuC (Authentication Center – Quản lý thuê bao và trung tâm nhận thực) Một thuê bao muốn truy cập mạng, VLR kiểm tra Simcard của nó có được chấp nhận hay không, nghĩa là nó thực hiện một sự nhận thực. VLR sử dụng những thông số nhận thực được gọi là những bộ ba, nó được tạo ra một cách liên tục và riêng biệt cho mỗi thuê bao di động được cung cấp bởi trung tâm nhận thực AuC, AuC được kết hợp với HLR. 1.3.1.6. EIR (Equipment Identification Register – Quản lý thiết bị di động): EIR kiểm tra tính hợp lệ của thuê bao dựa trên yêu cầu đặc tính thiết bị di động quốc tế IMEI từ MS sau đó gởi tới bộ ghi nhận thiết bị EIR. Trong EIR, IMEI của toàn bộ thiết bị di động được sử dụng thì phải được phân chia thành ba danh sách. Danh sách màu trắng : chứa thiết bị được chấp nhận. Danh sách màu xám : chứa thiết bị di động được theo dõi. Danh sách màu đen : chứa thiết bị di động không được chấp nhận. EIR kiểm tra IMEI có thích hợp vào một trong ba danh sách hay không và chuyển kết quả đến MSC. * CCS N0 7 Phụ thuộc vào qui định của từng nước, một hãng khai thác mạng thông tin di động có thể có mạng báo hiệu CCS N 0 7 riêng hay chung. Nếu hãng khai thác có mạng báo hiệu này riêng thì các điểm chuyển báo hiệu (STP : Signalling Transfer Point) có thể sẽ là một bộ phận của mạng thông tin di động và có thể thực hiện ở điểm nút riêng hay trong cùng một bộ phận của mạng thông tin di động và có thể thực hiện ở điểm nút riêng hay trong cùng một MSC tùy thuộc vào hoàn cảnh kinh tế. Tương tự một nhà khai thác mạng thông tin di động cũng có thể có quyền thực hiện một mạng riêng để định tuyến các cuộc SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 9
  19. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG gọi giữa GMSC và MSC hay thậm chí định tuyến cuộc gọi ra đến điểm gần nhất trước khi sử dụng mạng cố định. Lúc này các tổng đài trung gian (TE: Transit Exchange) có thể sẽ là một bộ phận của mạng thông tin di động và có thể được thực hiện như là một nút đứng riêng hay kết hợp với MSC. 1.3.2. Hệ thống trạm con gốc BSS: 1.3.2.1. BTS (Base Transceiver Station – Trạm thu phát gốc): Trạm BTS là một hệ thống thiết bị có nhiệm vụ truyền và nhận sóng vô tuyến, bao gồm các thiết bị phát thu, anten và và một số thiết bị khác để mã hoá và giải mã đồng thời giao tiếp với BSC. Có thể coi BTS là các modem vô tuyến phức tạp và có thêm một số các chức năng khác. Một bộ phận quan trọng của BTS là TRAU (Transcoder and Rate Adapter Unit : khối chuyển đổi mã và thích ứng tốc độ). TRAU là thiết bị mà ở đó quá trình mã hoá và giải mã tiếng đặc thù riêng cho mạng thông tin di dộng được tiến hành, ở đây cũng thực hiện thích ứng tốc độ trong trường hợp truyền số liệu. TRAU là một bộ phận của BTS, nhưng cũng có thể đặt nó cách xa BTS và thậm chí trong nhiều trường hợp nó được đặt giữa BSC và MSC. 1.3.2.2. BSC (Base Station Controller – Bộ điều khiển trạm gốc): Có nhiệm vụ quản lý tất cả giao diện vô tuyến thông qua các lệnh điều khiển từ xa BTS và MS. Các lệnh này chủ yếu là các lệnh ấn định, giải phóng kênh vô tuyến và quản lý chuyển giao (Handoff). Một phía BSC được nối với BTS còn phía kia nối với MSC của mạng thông tin di động. Trong thực tế BSC là một tổng đài nhỏ có khả năng tính toán đáng kể. Một BSC trung bình có thể quản lý vài chục BTS phụ thuộc vào lưu lượng của BTS này. Giao diện của BSC nối với BTS được gọi là giao diện Abis. 1.3.2.3. MS (Mobile Station – Trạm di động): Trạm di động là thiết bị duy nhất mà người sử dụng có thể thường xuyên nhìn thấy của hệ thống. MS có thể là thiết bị đặt trong ôtô hay thiết bị xách tay hoặc thiết bị cầm tay. Loại thiết bị nhỏ cầm tay sẽ là thiết bị trạm di động phổ biến nhất. Ngoài việc chứa các chức năng vô tuyến chung và xử lý giao diện vô tuyến, MS còn phải cung cấp các giao diện của người sử dụng (như : Micro, loa, màn hình hiển thị, bàn phím để quản lý cuộc gọi) hoặc giao diện với một số thiết bị khác (như : giao diện với máy tính cá nhân, Fax ). 1.3.3. Hệ thống con khai thác (OSS – Operation System Sub): OSS có ba chức năng chính sau: Khai thác bảo dưỡng mạng. Quản lý thuê bao tính cước. Quản lý thiết bị di động. SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 10
  20. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 1.3.3.1. Khai thác và bảo dưỡng mạng: Khai thác là các hoạt động cho phép khai thác mạng theo dõi hành vi của mạng như : tải của hệ thống, mức độ chặn, số lượng chuyển giao (handoff) giữa hai ô như vậy nhà khai thác có thể giám sát được toàn bộ chất lượng của dịch vụ mà họ cung cấp cho khách hàng và kịp thời xử lý sự cố. Khai thác cũng bao gồm việc thay đổi cấu hình để giảm những vấn đề xuất hiện ở hiện thời, để chuẩn bị tăng lưu lượng trong tương lai, để tăng vùng phủ sóng. Việc thay đổi mạng có thể thực hiện “ mềm “ qua báo hiệu (chẳng hạn thay đổi thông số chuyển giao nếu thay đổi biên giới tương đối giữa hai ô), hoặc thực hiện cứng đòi hỏi sự can thiệp tại hiện trường (chẳng hạn bổ sung thêm dung lượng truyền dẫn hay lắp đặt một trạm mới). Ở hệ thống viễn thông hiện đại khai thác được thực hiện bằng máy tính và được tập trung ở một trạm. Bảo dưỡng có nhiệm vụ phát hiện, định vị và sửa chữa các sự cố và hỏng hóc. Nó có một số quan hệ với hệ thống khai thác mạng. Các thiết bị ở mạng viễn thông hiện đại có khả năng tự phát hiện một số sự cố hay dự báo sự cố thông qua tự kiểm tra. Trong nhiều trường hợp người ta dự phòng cho thiết bị để khi có sự cố có thể thay thế bằng thiết bị dự phòng. Sự thay thế này có thể thực hiện tự động, ngoài ra việc giảm nhẹ sự cố có thể được người khai thác thực hiện bằng điều khiển từ xa. Bảo dưỡng cũng bao gồm các hoạt động tại hiện trường nhằm thay thế thiết bị có sự cố. 1.3.3.2. Quản lý thuê bao: Bao gồm các hoạt động quản lý đăng ký thuê bao. Nhiệm vụ đầu tiên là nhập và xóa thuê bao ra khỏi mạng. Đăng ký thuê bao cũng có thể rất phức tạp tùy theo nhiều dịch vụ và nhiều tính năng bổ sung. Nhà khai thác phải có thể thâm nhập được tất cả các thông số nói trên. Một nhiệm vụ quan trọng khác nữa là tính cước các cuộc gọi cho thuê bao. Cước phí phải được tính và gửi đến thuê bao. Quản lý thuê bao ở mạng thông tin di động chỉ liên quan đến HLR và một số thiết bị OS riêng. Simcard cũng đóng vai trò như một bộ phận của hệ thống quản lý thuê bao. 1.3.3.3. Quản lý thiết bị di động: Quản lý thiết bị di động được thực hiện bởi bộ đăng ký nhận dạng thiết bị EIR (Equipment Identity Register) thực hiện. EIR lưu giữ tất cả các dữ liệu liên quan đến trạm di động MS. EIR được nối đến MSC qua đường báo hiệu để kiểm tra sự cho phép của thiết bị, một thiết bị không được phép sẽ bị cấm. SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 11
  21. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG KẾT LUẬN CHƯƠNG I Chương I đã khái quát tổng quan về mạng di động từ khi hình thành với công nghệ đơn giản đến các thế hệ công nghệ hiện đại. Quá trình phát triến công nghệ thông tin di động được phân làm ba thế hệ: 1G, 2G (2G và 2,5G) và 3G. Với các tiêu chuẩn kỹ thuật và các tiêu chí ứng dụng trên nền công nghệ, ta đã xác định và đánh giá được những sự vượt trội, những ưu nhược điểm của từng công nghệ. Bằng việc phân tích cấu trúc hệ thống, ta đã định hình được cấu trúc chung của một hệ thống xử lý thông tin di động. Các thế hệ di động phát triển theo chuẩn công nghệ khác nhau nhưng vẫn dựa trên nguên lý cấu trúc này. Và công nghệ được lựa chọn triển khai tùy thuộc vào nhà cung cấp dịch vụ để phù hợp cấu trúc nền tảng có sẵn và đảm bảo hiệu quả đầu tư. Ở Việt Nam, công nghệ thông tin di động đã được đưa vào khai thác và và đẩy mạnh việc phát triển cùng với sự phát triển của Thế giới, đặc biệt là sự phát triển từ thế thệ mạng 2G và hiện nay là 3G. Trong chương này, chỉ đánh giá và phân tích mang tính tổng quan để thể hiện được sự phát triển công nghệ và sự lựa chọn công nghệ 3G tại Việt Nam. Qua đó chúng ta có cái nhìn tổng thể về lịch sử hình thành và nắm được nguyên lý chung của một hệ thống thông tin di động./. SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 12
  22. CHƯƠNG II: HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 3G CHƯƠNG II: HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 3G 2.1. QÚA TRÌNH PHÁT TRIỂN LÊN 3G: Phát triển dựa trên các tiêu chí: - Hệ thống phải được chuẩn hóa hoàn toàn; các giao diện chính phải được chuẩn hóa và mở; - Hệ thống phải bổ sung cho hệ thống hiện tại trên mọi khía cạnh; - Multimedia và tất cả các thành phần của multimedia phải được hệ thống hỗ trợ; - Truy nhập radio của 3G phải cung cấp khả năng băng rộng; - Các dịch vụ đối với người dùng đầu cuối độc lập với chi tiết công nghệ, và hạ tầng mạng không giới hạn đưa ra dịch vụ. Vậy nên phải tách biệt platform công nghệ với dịch vụ sử dụng platform đó. Ý tưởng chính yếu ẩn chứa sau 3G là chuẩn bị một hạ tầng vạn năng có khả năng tải các dịch vụ hiện tại và tương lai. Hạ tầng phải được thiết kế sao cho những đổi thay và tiến triển công nghệ có thể được mạng hỗ trợ không gây ra một bất ổn nào đối với các dịch vụ sử dụng cấu trúc mạng hiện tại. Để làm được vậy, 3G tách biệt công nghệ truy cập, công nghệ truyền tải, công nghệ dịch vụ và những ứng dụng người dùng. TACS GSM (900) GPRS WCDMA NMT GSM (1800) (900) GSM (1900) GPRS IS-136 (1900) IS-95 (J-STD-008) EDGE (1900) IS-136 TDMA (800) AMPS cdma2000 cdma2000 IS-95 1x Mx CDMA (800) SMR iDEN (800) 1G 2G 2.5G 3G Hình 2.1 Quá trình phát triển lên 3G theo 2 nhánh công nghệ chính Hiện tại có nhiều chuẩn công nghệ cho 2G nên sẽ có nhiều chuẩn công nghệ 3G đi theo, tuy nhiên trên thực tế chỉ có 2 tiêu chuẩn quan trọng nhất đã có sản phẩm thương mại và có khả năng được triển khai rộng rãi trên toàn thế giới là WCDMA (FDD) và CDMA SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 13
  23. CHƯƠNG II: HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 3G 2000. WCDMA được phát triển trên cơ sở tương thích với giao thức của mạng lõi GSM, một hệ thống chiếm tới 65% thị trường thế giới. Còn CDMA 2000 nhằm tương thích với mạng lõi IS-41, hiện chiếm 15% thị trường. Quá trình phát triển lên 3G cũng sẽ tập trung vào 2 hướng chính này 2.1.1. Hướng phát triển lên 3G sử dụng công nghệ WCDMA: WCDMA là một tiêu chuẩn thông tin di động 3G của IMT-2000 được phát triển chủ yếu ở Châu Âu với mục đích cho phép các mạng cung cấp khả năng chuyển vùng toàn cầu và để hỗ trợ nhiều dịch vụ thoại, dịch vụ đa phương tiện. Các mạng WCDMA được xây dựng dựa trên cơ sở mạng GSM, tận dụng cơ sở hạ tầng sẵn có của các nhà khai thác mạng GSM. Quá trình phát triển từ GSM lên WCDMA qua các giai đoạn trung gian, có thể được tóm tắt trong sơ đồ sau đây: GSM GPRS EDGE WCDMA 1999 2000 2002 Hình 2.2 Quá trình phát triển lên 3G sử dụng nhánh công nghệ WCDMA - GPRS: GPRS cung cấp các kết nối số liệu chuyển mạch gói với tốc độ truyền lên tới 171,2Kbps và hỗ trợ giao thức Internet TCP/IP và X25, nhờ vậy tăng cường đáng kể các dịch vụ số liệu của GSM. Công việc tích hợp GPRS vào mạng GSM hiện tại là một quá trình đơn giản. Một phần các khe trên giao diện vô tuyến dành cho GPRS, cho phép ghép kênh số liệu gói được lập lịch trình trước đối với một số trạm di động. Còn mạng lõi GSM được tạo thành từ các kết nối chuyển mạch kênh được mở rộng bằng cách thêm vào các nút chuyển mạch số liệu Gateway mới, được gọi là GGSN và SGSN. GPRS là một giải pháp đã được chuẩn hoá hoàn toàn với các giao diện mở rộng và có thể chuyển thẳng lên 3G về cấu trúc mạng lõi. - EDGE: Hệ thống 2,5G tiếp theo đối với GSM là EDGE. EDGE áp dụng phương pháp điều chế 8PSK, điều này làm tăng tốc độ của GSM lên 3 lần. EDGE là lý tưởng đối với phát triển GSM, nó chỉ cần nâng cấp phần mềm ở trạm gốc. - WCDMA: là một công nghệ truy nhập vô tuyến được phát triển mạnh ở Châu Âu. Hệ thống này hoạt động ở chế độ FDD & TDD và dựa trên kỹ thuật trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS- Direct Sequence Spectrum) sử dụng tốc độ chip 3,84Mcps bên trong băng tần 5MHz. WCDMA hỗ trợ trọn vẹn cả dịch vụ chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói tốc độ cao và đảm bảo sự hoạt động đồng thời các dịch vụ hỗn hợp với chế độ gói hoạt động ở mức hiệu quả cao nhất. Hơn nữa WCDMA có thể hỗ trợ các tốc độ số liệu khác nhau, dựa trên thủ tục điều chỉnh tốc độ. SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 14
  24. CHƯƠNG II: HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 3G 2.1.2. Hướng phát triển lên 3G sử dụng công nghệ CDMA 2000: CDMA 2000 là một cách tiếp cận đa sóng mang cho các sóng có độ rộng n lần 1,25MHz hoạt động ở chế độ FDD. Nhưng công việc chuẩn hoá tập trung vào giải pháp một sóng mang đơn 1,25MHz (1x) với tốc độ chip gần giống IS-95. CDMA 2000 được phát triển từ các mạng IS-95 của hệ thống thông tin di động 2G, có thể mô tả quá trình phát triển trong hình vẽ sau: IS-95A IS-95B Cdma2000 1x Cdma2000 Mx 1999 2000 2002 Hình 2.3 Quá trình phát triển lên 3G theo nhánh CDMA 2000 - IS-95B: IS-95B hay CDMA One được coi là công nghệ thông tin di động 2,5G thuộc nhánh phát triển CDMA 2000, là một tiêu chuẩn khá linh hoạt cho phép cung cấp dịch vụ số liệu tốc độ lên đến 115Kbps. - CDMA 2000 1xRTT: Giai đoạn đầu của CDMA2000 được gọi là 1xRTT hay chỉ là 1xEV-DO, được thiết kế nhằm cải thiện dung lượng thoại của IS-95B và để hỗ trợ khả năng truyền số liệu ở tốc độ đỉnh lên tới 307,2Kbps. Tuy nhiên, các thiết bị đầu cuối thương mại của 1x mới chỉ cho phép tốc độ số liệu đỉnh lên tới 153,6kbps. -CDMA 2000 1xEV-DO: 1xEV-DO được hình thành từ công nghệ HDR (High Data Rate) của Qualcomm và được chấp nhận với tên này như là một tiêu chuẩn thông tin di động 3G vào tháng 8 năm 2001 và báo hiệu cho sự phát triển của giải pháp đơn sóng mang đối với truyền số liệu gói riêng biệt. - CDMA 2000 1xEV-DV: Trong công nghệ 1xEV-DO có sự dư thừa về tài nguyên do sự phân biệt cố định tài nguyên dành cho thoại và tài nguyên dành cho số liệu. Do đó CDG (nhóm phát triển CDMA) khởi đầu pha thứ ba của CDMA 2000 bằng các đưa các dịch vụ thoại và số liệu quay về chỉ dùng một sóng mang 1,25MHz và tiếp tục duy trì sự tương thích ngược với 1xRTT. Tốc độ số liệu cực đại của người sử dụng lên tới 3,1Mbps tương ứng với kích thước gói dữ liệu 3.940 bit trong khoảng thời gian 1,25ms. - CDMA 2000 3x(MC- CDMA): CDMA 2000 3x hay 3xRTT đề cập đến sự lựa chọn đa sóng mang ban đầu trong cấu hình vô tuyến CDMA 2000 và được gọi là MC- CDMA (Multi carrier) thuộc IMT-MC trong IMT-2000. Công nghệ này liên quan đến việc sử dụng 3 sóng mang 1x để tăng tốc độ số liệu và được thiết kế cho dải tần 5MHz (gồm 3 kênh 1,25Mhz). Sự lựa chọn đa sóng mang này chỉ áp dụng được trong truyền dẫn đường xuống. Đường lên trải phổ trực tiếp, giống như WCDMA với tốc độ chip hơi thấp hơn một ít 3,6864Mcps (3 lần 1,2288Mcps). SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 15
  25. CHƯƠNG II: HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 3G 2.2. MẠNG UMTS 3G: 2.2.1. Giới thiệu tiêu chuẩn 3GPP: 3GPP thành lập năm 1998 là tổ chức kết hợp của các tổ chức tiêu chuẩn hóa: châu Âu, Nhật, Nam Triều tiên, Mỹ và Trung quốc. Mục đích chuẩn hóa hệ thống thông tin di động 3G theo định hướng: - Phần truy nhập vô tuyến sử dụng WCDMA và TD-CDMA; - Phần core: phát triển từ GSM, kế thừa những những tiêu chuẩn ETSI do SMG xây dựng. Đến năm 2001, sau khi hoàn thành phiên bản 3GPP R99, 3GPP chia thành hai tổ chức: - 3GPP: xây dựng các tiêu chuẩn phát triển mạng core, dịch vụ, cấu trúc hệ thống, truy cập radio WCDMA và TD-CDMA; - ETSI SMG: phát triển truy nhập radio GSM và EDGE. Trong đó 3GPP xây dựng các bộ tiêu chuẩn trên cơ sở năm. Phiên bản đầu tiên là 3GPP Release 99 (3GPP R99). Đến nay 3GPP đã có 04 phiên bản đã và đang được các nhà khai thác trên thế giới áp dụng: - 3GPP release 99 (3GPP R99) : chính thức được áp dụng từ tháng 3/2001. - 3GPP release 4 (3GPP R4) : chính thức được áp dụng từ tháng 9/2002. - 3GPP release 5 (3GPP R5) : chính thức được áp dụng từ tháng 12/2003. - 3GPP release 6 (3GPP R6) : bổ sung những điểm thiếu trong IMS 3GPP R5 và đưa thêm vào một số features mới-tiến tới một mạng truyền tải “All IP”. 2.2.2. Định hướng công nghệ & dịch vụ theo tiêu chuẩn châu Âu do 3GPP qui định áp dụng cho mạng Vinaphone: Chuẩn 3GPP qui định phát triển công nghệ và cấu trúc mạng GSM 2G truyền thống phát triển lên UMTS 3G theo nhánh sử dụng công nghệ WCDMA với xu hướng sử dụng truyền tải TDM tiến đến một mạng "All IP" theo trình tự phiên bản: 3GPP R99, 3GPP R4, 3GPP R5 và 3GPP R6. Mạng Vinaphone trong giai đoạn hơn 13 năm qua đã đầu tư trở thành mạng GSM 2,5G và là phần đầu trong quá trình chuẩn hoá 3GPP. 2.2.3. Cấu trúc hệ thống vô tuyến UMTS: Một hệ thống UMTS sau khi được nâng cấp và mở rộng từ hệ thống GSM hiện có thì cấu trúc hệ thống có thể được mô tả tổng quan như sau: (Hình 1.4) Trong đó UTRAN bao gồm một hay nhiều phân hệ mạng vô tuyến (RNS), một RNS là một mạng con trong UTRAN và bao gồm một bộ điều khiển mạng vô tuyến (RNC) và một hay nhiều Node-B. Các yêu cầu chính để thiết kế kiến trúc, giao thức và chức năng UTRAN: - Tính hỗ trợ của UTRAN và các chức năng liên quan: Yêu cầu tác động SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 16
  26. CHƯƠNG II: HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 3G đến thiết kế của UTRAN là các yêu cầu hỗ trợ chuyển giao mềm (một thiết bị đầu cuối kết nối tới mạng thông qua 2 hay nhiều cell đang hoạt động) và các thuật toán quản lý nguồn tài nguyên vô tuyến đặc biệt của WCDMA. - Làm tăng sự tương đồng trong việc điều khiển dữ liệu chuyển mạch gói và chuyển mạch kênh với một ngăn xếp giao thức giao diện vô tuyến duy nhất và với việc sử dụng cùng một giao diện cho các kết nối từ UTRAN đến miền chuyển mạch gói và chuyển mạch kênh của mạng lõi. - Làm tăng tính tương đồng với GSM. - Sử dụng kiểu chuyển vận trên cơ sở IP như là cơ cấu chuyển vận thay thế trong UTRAN kể từ Release 5 trở đi. - Các thiết bị UTRAN với chi phí CAPEX và OPEX được tiết kiệm tối đa. Đồng thời các thiết bị UTRAN được thiết kế module hóa và và có tính linh hoạt hợp lý cho việc mở rộng dung lượng trong tương lai. Hệ thống UTRAN có khả năng nâng cấp lên phiên. UMTS/GSM Network UE AN CN External Networks MSC SCF E, GMSC G ISDN BSS PSTN Um Abis A PSPDN SIM MT BTS BSC MSC D CSPDN HLR H AUC PDN: -Intranet F -Extranet -Internet EIR SMS- Gr GMSC RNS Gb SMS- USI Cu M Uu Iub Gf BS RNC IWMSC M E SGSN Gn+ GGS Iur N Iu MGW Gd, RNS Gp, Cu Uu Iub USI M BS RNC Gn+ Note: Not all interfaces M E SGSN shown and named UTRAN Hình 2.4 Cấu trúc tổng thể hệ thống UMTS/GSM. 2.2.3.1. Node-B: Node-B là một thuật ngữ sử dụng trong UMTS để biểu thị BTS (trạm thu phát gốc) và sử dụng công nghệ WCDMA trên đường vô tuyến. Cũng như trong tất cả các hệ thống tổ ong UMTS và GSM, Node B thực hiện việc thu phát tần số vô tuyến để liên lạc trực tiếp với các máy di động di chuyển tự do xung quanh nó. Một cách truyền thống, các Node B có những chức năng tối thiểu về thu phát vô tuyến và được điều khiển bởi RNC .Việc sử dụng công nghệ WCDMA cho phép một cell SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 17
  27. CHƯƠNG II: HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 3G thuộc một Node B hoặc các Node B khác nhau cùng được quản lý bởi các RNC khác nhau để chồng lên nhau và vẫn sử dụng một tần số giống nhau (trên thực tế, toàn bộ mạng có thể dùng chỉ một cặp tần số). Node B bao gồm các loại cấu hình: Macro Indoor, Macro Outdoor, Mini Indoor, Mini outdoor, Micro Indoor, Micro Outdoor, Pico, 2.2.3.2. RNC (Radio Network Control): RNC là một thành phần trong mạng truy nhập vô tuyến UTMS. RNC về cơ bản có những chức năng giống BSC trong hệ thống BSS GSM: - Trung gian giữa trạm gốc (Node B trong UMTS) và hệ thống mạng lõi; - Điều khiển cuộc gọi vô tuyến (quản lý tài nguyên vô tuyến, điều khiển và quản lý chuyển giao cuộc gọi ); RNC được kết nối đến: - Mạng lõi, qua giao tiếp Iu. - Các Node B qua giao tiếp Iub. Một Node B thực hiện giao tiếp vô tuyến với một hoặc nhiều cell. - Một số RNC lân cận qua giao tiếp Iur. 2.2.3.3. 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 mà UE truy cập được với phần cố định của hệ thống và đây 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 như 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 Node 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 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. 2.3. CÁC CHỨC NĂNG TRONG QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÔ TUYẾN: Quản lý tài nguyên bao gồm: đặt cấu hình và đặt lại cấu hình tài nguyên vô tuyến. - Việc đặt cấu hình tài nguyên vô tuyến có nhiệm vụ phân phát nguồn tài nguyên một cách hợp lý cho các yêu cầu mới đến hệ thống để cho mạng không bị quá tải và duy SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 18
  28. CHƯƠNG II: HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 3G trì tính ổn định. Tuy nhiên, nghẽn có thể xuất hiện trong mạng 3G vì sự di chuyển ngẫu nhiên của người sử dụng. - Việc đặt lại cấu hình có nhiệm vụ cấp phát lại nguồn tài nguyên trong phạm vi của mạng khi hiện tượng nghẽn bắt đầu xuất hiện. Chức năng này có nhiệm vụ đưa hệ thống bị quá tải trở về lưu lượng tải mục tiêu một cách nhanh chóng và có thể điều khiển được. Quản lý nguồn tài nguyên vô tuyến có thể chia thành các chức năng: Điều khiển công suất, chuyển giao, điều khiển thu nhận, điều khiển tải và lập lịch cho gói tin. 2.3.1. Điều khiển công suất: Mục tiêu của việc sử dụng điều khiển công suất là khác nhau trên đường lên và đường xuống. Các mục tiêu của điều khiển công suất có thể tóm tắt như sau : - Khắc phục hiệu ứng gần-xa trên đường lên. - Tối ưu dung lượng hệ thống bằng việc điều khiển nhiễu. - Làm tăng tối đa tuổi thọ pin của đầu cuối di động. Có 3 kiểu điều khiển công suất trong các hệ thống WCDMA: Điều khiển công suất vòng mở, điều khiển công suất vòng kín và điều khiển công suất vòng bên ngoài. 2.3.2. Điều khiển chuyển giao: 2.3.2.1. Chuyển giao trong cùng tần số: 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 điều đó lại tuỳ thuộc vào sự thay đổi cường độ tín hiệu kênh hoa tiêu từ hai hay nhiều trạm gốc có liên quan, một quyết định cứng cuối cùng sẽ được tạo ra để giao tiếp với duy nhất 1 BS. Hình 2.5 Sự so sánh giữa chuyển giao cứng và chuyển giao mềm. SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 19
  29. CHƯƠNG II: HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 3G Mục đích của chuyển giao mềm là để đem lại một sự chuyển giao không bị ngắt quãng và làm cho hệ thống hoạt động tốt. Điều đó chỉ có thể đạt được nhờ 3 lợi ích của cơ cấu chuyển giao mềm như sau: - Độ lợi phân tập vĩ mô: độ lợi ích phân tâp nhờ Fading chậm và sự sụt đột ngột của cường độ tín hiệu do các nguyên nhân chẳng hạn như sự di chuyển của MS vòng quanh một góc. - Độ lợi phân tập vi mô: Độ lợi phân tập nhờ Fading nhanh. -Việc chia sẻ tải đường xuống: Một MS khi chuyển giao mềm thu công suất từ nhiều Node-B, điều đó cho thấy công suất phát lớn nhất đến MS trong khi chuyển giao mềm X-way được nhân với hệ số X, nghĩa là vùng phủ được mở rộng. Ba lợi ích này của chuyển giao mềm có thể cải thiện vùng phủ và dung lượng mạng WCDMA. 2.3.2.2. 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. Khi lưu lượng trong mạng WCDMA tăng, thì rất cần chuyển giao cho mục đích tải trên cả đường lên và đường xuống. 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. 2.3.2.3. 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. 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. 2.3.3. Điều khiển thu nạp: Nếu tải giao diện vô tuyến được cho phép tăng lên một cách liên tục thì vùng phủ sóng của cell bị giảm đi dưới giá trị đã hoạch định (gọi là “cell breathing”) và QoS của các kết nối đang tồn tại không thể đảm bảo. Nguyên nhân của hiệu ứng “cell breathing” là vì đặc điểm giới hạn nhiễu của các hệ thống CDMA. Vì thế, trước khi thu nhận một kết nối mới, điều khiển thu nạp cần kiểm tra xem việc nhận kết nối mới sẽ không ảnh hưởng đến vùng phủ sóng hoặc QoS của các kết nối đang hoạt động hay không. Điều khiển thu nạp chấp nhận hay từ chối yêu cầu thiết lập một truy nhập vô tuyến trong mạng truy nhập. Chức năng điều khiển thu nạp được đặt trong bộ điều khiển RNC, nơi mà lưu giữ thông tin vể tải của các số cell do nó quản lý. SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 20
  30. CHƯƠNG II: HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 3G 2.3.4. Điều khiển tắc nghẽn: Đây là một công cụ quan trọng của chức năng quản lý nguồn tài nguyên vô tuyến để đảm bảo cho hệ thống không bị quá tải và duy trì tính ổn định. Nếu hệ thống được quy hoạch một cách hợp lý và công việc điều khiển thu nạp hoạt động tốt, các tình huống quá tải gần như sẽ bị loại trừ. Tuy nhiên, trong mạng di động, sự quá tải ở một nơi nào đó là không thể tránh khỏi vì các tài nguyên vô tuyến được ấn định trước trong mạng. Các hoạt động điều khiển tải để làm giảm hay cân bằng tải bao gồm: - Từ chối các lệnh công suất tới trên đường xuống nhận từ MS. - Giảm chỉ tiêu Eb/I0 đường lên sử dụng bởi điều khiển công suất nhanh đường lên. - Thay đổi kích cỡ của miền chuyển giao mềm để phục vụ nhiều người sử dụng hơn. - Chuyển giao tới sóng mang WCDMA khác (mạng UMTS khác hay mạng GSM). - Giảm thông lượng của lưu lượng dữ liệu gói (các dữ liệu phi thời gian thực). - Ngắt các cuộc gọi trên một đường điều khiển. KẾT LUẬN CHƯƠNG II Trong chương 2, ta đã định hướng được các yêu cầu để phát triển và các công nghệ để phát triển nên thế hệ thông tin di động thứ 3 (3G). Với hai công nghệ chính được lựa chọn để phát triển nên 3G là WCDMA và CDMA200, các hệ thống và tiêu chuẩn cho công nghệ 3 G đã được lựa chọn phù hợp cùng với hệ thống thông tin của từ khu vực. Với việc phân tích cấu trúc hệ thống UMTS 3G đã nhận biết được các tiêu chuẩn châu âu sử dụng cho WCDMA. Qua đó phân tích được các đối tượng tiêu chuẩn trong hệ thống 3G các yêu cầu kỹ thuật cần thiết. Các chức năng quản lý vô tuyến và điều khiển trong hệ thống 3G cũng được phân tích để đánh giá được khả năng xử lý và sự kết hợp đan xen giữa các thế hệ di động Chương này đã cho ta định hình được dự phát triển của công nghệ di động và sự lựa chọn của công nghệ WCDMA cho thế hệ thông tin di động thứ ba đang được triển khai tại Việt Nam, tiêu biểu áp dụng là mạng di động Vinaphone. SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 21
  31. CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE 3.1. SỰ RA ĐỜI VINAPHONE 3G: Ở các nước khác, công nghệ di động 3G đã được triển khai từ mấy năm nay, còn ở Việt Nam, khái niệm 3G tuy không quá mới mẻ, nhưng vẫn còn tương đối lạ lẫm với không ít người. Với việc mạng di động VinaPhone chính thức khai trương dịch vụ 3G vào 16giờ chiều ngày 12/10/2009 tại Hà Nội, lịch sử ngành viễn thông Việt Nam đã bước sang trang mới, ngang tầm phát triển với thế giới. Dịch vụ 3G đang được Vinaphone triển khai dựa theo chuẩn WCDMA 2100MHz. Đây là một trong các công nghệ 3G tiên tiến nhất hiện nay, rất phù hợp cho các mạng công nghệ GSM 2G chuyển tiếp lên 3G. Lộ trình triển khai 3G của Vinaphone sẽ trải qua 5 giai đoạn chính: Giai đoạn 1, phủ sóng 20% dân cư ngay sau khi khai trương dịch vụ. Giai đoạn 2, phủ sóng 50% dân cư sau 3 năm hoạt động; Giai đoạn 3, phủ sóng 75% dân cư sau 5 năm hoạt động và giai đoạn 4 và 5, phủ sóng đến 90% dân cư sau 10-15 năm cung cấp dịch vụ.Việc phân chia thành các giai đoạn như vậy sẽ giúp Vinaphone đảm bảo hiệu quả đầu tư, đáp ứng kịp thời nhu cầu ngày càng gia tăng của khách hàng trên toàn quốc. Về tiến độ triển khai, trong năm 2009 sẽ triển khai 3.000 trạm Node B, và trong 3 năm đầu sẽ triển khai 10.000 Node B, và trong 3 năm sau khoảng 15.000 Node B. Cụ thể như sau: 3.2. KẾ HOẠCH VÀ DỰ ĐỊNH TRIỂN KHAI NODE B/3G – MẠNG VINAPHONE: Theo dự kiến kế hoạch triển khai trên mạng 3G VinaPhone giai đoạn 2009-2023 như sau: 3.2.1. Mở rộng vùng phủ sóng mạng 3G: Vinaphone hoạch định ra những mục tiêu về vùng phủ sóng theo dân số trong kế hoạch năm thứ 1, năm thứ 3, năm thứ 5 và năm thứ 15 sau khi được cấp giấy phép theo bảng dưới. Bảng 3.1: Dự kiến triển khai vùng phủ sóng 3G của Vinaphone Mục tiêu về phủ Thời Các vùng khu vực trọng sóng trên tỉ lệ Các vùng mục tiêu gian điểm dân số Thời Hơn 70% (theo - Các thành phố tại Việt Nam- Hà Nội điểm cách tính của - Các sân bay, hầu hết cảng, - TP Hồ Chí Minh chính HSMTT) cửa khẩu, du lịch, công - Đà Nẵng thức nghiệp, ,. - Hải Phòng công bố - Hầu hết các trung tâm tỉnh - Cần Thơ dịch vụ lỵ, một phần khu dân cư - Huế và các thành phố SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 22
  32. CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE Mục tiêu về phủ Thời Các vùng khu vực trọng sóng trên tỉ lệ Các vùng mục tiêu gian điểm dân số quận/huyện quan trọng. khác - Các trung tâm tỉnh lỵ, dân cư mật độ cao có nhu cầu lớn, quan trọng trong chiến lược kinh doanh. - Sân bay, cảng, cửa khẩu, du lịch, công nghiệp, có nhu cầu lớn. Sau 3 Khoảng 100% - Sẽ triển khai dịch vụ mạng- Nâng cao dung lượng, năm (theo cách tính 3G tại tất cả các tỉnh, thành chất lượng, băng thông của HSMTT) phố trên toàn quốc dịch vụ tại các thành phố - Hầu hết các quận/huyện lớn trên toàn quốc. trung tâm quan trọng trên toàn- Các đường quốc lộ quốc. chính. - Tất cả các hầu hết cảng, cửa- Đưa truy cập băng rộng khẩu, du lịch, công nghiệp, ,. Internet thông qua mạng - Bắt đầu mục tiêu đưa truy 3G tới các vùng nông thôn cập Internet, dịch vụ băng khó khăn triển khai cáp rộng, công ích về nông thôn quang, cáp đồng. - Phủ sóng Inbuiding. - Phủ Inbuiding trong các - Phủ sóng quốc lộ chính. toà nhà thương mại, văn - Nâng cao dung lượng, chất phòng, chung cư cao cấp. lượng, băng thông dịch vụ. Khoảng 100% - Nâng cao dung lượng, chất - Đưa truy cập Interrnet, Sau 5 (theo cách tính lượng, băng thông dịch vụ tại dịch vụ băng rộng, công năm của HSMTT) các vùng phủ sóng trên toàn ích thông qua phủ sóng 3G quốc. về các huyện lỵ, các điểm - Triển khai rộng mục tiêu Bưu điện Văn hóa xã nông đưa truy cập Internet, dịch vụ thôn, những nơi dịch vụ băng rộng, công ích thông qua băng rộng hữu tuyến mạng 3G về nông thôn không đáp ứng nhu cầu. - Phủ sóng Quốc lộ, tỉnh lộ. - Phủ sóng cơ bản các Quốc lộ, các tỉnh lộ quan SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 23
  33. CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE Mục tiêu về phủ Thời Các vùng khu vực trọng sóng trên tỉ lệ Các vùng mục tiêu gian điểm dân số - Mở rộng vùng phủ sóng, trọng. chất lượng, băng thông dịch - Mở rộng vùng phủ sóng vụ Inbuilding. Inbuiding trong các toà - Triển khai rộng mục tiêu nhà thương mại, văn đưa truy cập Internet, dịch vụ phòng, chung cư các thành băng rộng, công ích thông qua phố lớn. mạng 3G về nông thôn - Nâng cao, dung lượng, chất lượng, băng thông dịch vụ các khu Inbuiding quan trọng, có nhu cầu lớn. Sau 15 Khoảng 100 % - Phủ sóng tất các các huyện - Phủ sóng nông thôn. năm (theo cách tính lỵ. - Phủ sóng tất cả các của HSMTT) - Phủ sóng tất các các đường Quốc lộ, các tỉnh lộ quan Quốc lộ, hầu hết các tỉnh lộ. trọng. - Triển khai có chiều sâu, - Các hộ cá thể. nâng cao chất lượng, băng thông dịch vụ băng rộng, truy cập Internet, công ích thông qua mạng 3G về vùng nông thôn. 3.2.2. Công nghệ lựa chọn: Mạng UMTS 3G sử dụng công nghệ WCDMA - HSPA. (HSDPA và HSUPA): Các công nghệ giải quyết vấn đề tăng tốc độ Uplink và Downlink trên giao diện radio 3G dựa trên nền tảng công nghệ vô tuyến WCDMA. Khi được cấp phép 3G, cùng với việc triển khai mạng UMTS 3G, các công nghệ được triển khai theo lịch trình nêu tại bảng sau: SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 24
  34. CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE Bảng 3.2: Kế hoạch triển khai kỹ thuật công nghệ UPLINK DOWNLINK Các mốc Tốc độ đường Tốc độ đường Công nghệ áp dụng Thời gian truyền tối đa truyền tối đa (Tốc độ lý thuyết) (Tốc độ lý thuyết) 1 năm HSPA Cat.8 64 Kbps 7,2 Mbps 10,0 Mbps 3 năm HSPA Cat.9/10 2,0 Mbps /14,4 Mbps UPLINK DOWNLINK Các mốc Tốc độ đường Tốc độ đường Công nghệ áp dụng Thời gian truyền tối đa truyền tối đa (Tốc độ lý thuyết) (Tốc độ lý thuyết) 5 năm HSPA+ (non 5,76 Mbps 21 Mbps MIMO&OFDM) 15 năm LTE, MIMO, OFDM 86 Mbps 173 Mbps 3.2.3. Quy mô mạng lưới: Trong khoảng thời gian 15 năm từ lúc có giấy phép, quy mô mạng 3G được triển khai trên mạng với số lượng thiết bị và dung lượng xử lý cần thiết như sau Bảng 3.3: Quy mô mạng lưới 3G trong 15 năm Thiết bị Năng lực 1 Năm 3 Năm 5 Năm 15 Năm Số lượng 8 12 13 23 MSS Dung lượng 10.000.000 16.000.000 18.500.000 32.000.000 (Số thuê bao) Số lượng 14 19 21 35 MGW Dung lượng 10.000.000 16.000.000 18.500.000 32.000.000 (Số thuê bao) T/G - Dung lượng 10.600.000 16.900.000 19.000.000 33.700.000 MGW (BHCA) Dung lượng HLR/HSS 20.000.000 32.000.000 37.000.000 64.000.000 (Số thuê bao) Số lượng 6 7 10 19 SGSN Dung lượng 4.000.000/ 6.500.000/ 9.000.000/ 22.000.000/ SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 25
  35. CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE Thiết bị Năng lực 1 Năm 3 Năm 5 Năm 15 Năm (Số Thuê bao/ 3.200.000 5.200.000 7.200.000 17.600.000 PDP Ctx) Số lượng 2 3 5 9 Dung lượng GGSN (Số lượng PDP 3.200.000 5.200.000 7.200.000 17.600.000 Ctx) RNC Số lượng 15 40 51 75 NodeB Số lượng 3.006 8.000 10.125 15.000 3.2.4. Quy mô triển khai Dựa trên cơ sơ hạ tầng sẵn có bao gồm hệ thống nhà trạm BTS, hệ thống truyền dẫn, hệ thống phụ trợ, Vinaphone sẽ lên kế hoạch vùng phủ sóng mạng dịch vụ 3G tại các Tỉnh/Thành phố và Quận/Huyện nhằm mục tiêu đáp ứng tối đa việc tận dụng triệt để các nguồn lực sẵn có của Vinaphone để phủ sóng các vùng trọng điểm có mật độ dân số cao và các vùng kinh tế phát triển, thời gian triển khai nhanh nhất, chi phí ít nhất và đồng bộ mạng tốt nhất v.v. Bảng 3.4 : Quy mô theo diện tích và vùng phủ sóng Chính thức cung Thời điểm Sau 3 năm Sau 5 năm Sau 15 năm cấp dịch vụ Tổng diện tích phủ 22.481 190.169 219.307 256.886 sóng 3G (km2) Vùng phủ sóng 3G 6,79% 57,42% 66,21% 77,56% theo diện tích (%) 3.2.5. Các mô hình triển khai: 3.2.5.1. Phân loại các cấu trúc lắp đặt hệ thống Node B/3G: Các mô hình triển khai Node B/3G Vinaphone được dựa trên cơ sở hạ tầng mạng BTS 2G và mạng truyền dẫn tại các VNPT Tỉnh, Thành phố. * Phân biệt theo phương thức lắp đặt, Node B/3g được chia làm hai loại cấu trúc: - Cấu trúc lắp đặt tập trung: Phần thiết bị chính được lắp đặt tập trung gần với hệ thống BTS 2G hoặc trong nhà trạm truyền dẫn, phần phát sóng vô tuyến được lắp đặt trên cột anten và được kết nối qua Feeder cáp đồng trục. SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 26
  36. CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE - Cấu trúc lắp đặt phân tán: Phần thiết bị chính được chia làm 2 phương thức lắp đặt. Thiết bị Main unit được lắp đặt trong nhà và kết nối với hệ thống truyền dẫn, thiết bị RRU được lắp đặt dạng Outdoor, phí trên cột anten và được kết nối đến main unit qua dây feeder cáp quang (optical fiber). Từ thiết bị RRU được kết nối đến anten qua cáp feeder đồng trục. * Phân biệt theo phương thức truyền dẫn, Node B/3G được chia làm 2 loại cấu trúc: - Cấu trúc lắp đặt sử dụng đường truyền FE (Fast Ethernet): Cấu trúc này được sử dụng tại các khu vực có hệ thống truyền dẫn IP SDH (Internet protocal), mạng FTTx bao gồm hệ thống các Switch layer2 và mạng MAN-E của các VNPT Tỉnh, Thành phố. - Cấu trúc lắp đặt sử dụng đường truyền E1: Cấu trúc này được sử dụng tại các khu vực chưa có hệ thống cung cấp đường truyền FE mà chủ yếu là dựa trên hệ thống tuyền dẫn SDH hoặc PDH của các trạm BTS 2G hoặc các điểm truyền dẫn có sẵn của các VNPT Tỉnh thành phố. 3.2.5.2. Mô hình cấu trúc đơn giản Node B/3G Vinaphone: Hình 3.1 : 1 mô hình mạng 3G đơn giản cho Vinaphone SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 27
  37. CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE Hình 3.1 là một mô hình triển khai các Node B/3G của Vinaphone, trong đó: - WCDMA: là hệ thống các Node B/3G Vinaphone. Hệ thống này được thiết kế giao tiếp hướng lên bằng 01 cổng FE (10Mbps) hoặc 04 cổng E1 (8Mbps). - LRAN (Low Radio Access Node): là hệ thống thu gom lưu lượng từ các Node B/3G để ghép các luồng dữ liệu thấp E1 thành các STM1(VC4) hoặc các FE thành các GE trước khi kết nối đến HRAN. Hệ thống này có chức năng như các hệ thống MUX. - HRAN (Hight Radio Acces Node): là hệ thống thu gom lưu lượng từ các LRAN để ghép các luồng dữ liệu STM1 thành các luồng STMn (thường n=5) trươc khi kết nối đến hệ thống điều khiển RNC. - RNC (Radio network controler): Là trung tâm điều khiển lưu lượng vô tuyến từ các hệ thống cấp thấp để chuyển lên hệ thống Core cao hơn. - Core Network (VTN, VNP): là hệ thống truyền tải cấp cao và kết nối đến hệ thống xác thực và kết nối đến hệ thống các Getway của các nhà cung cấp dịch vụ nội dung. 3.2.5.3. Cấu trúc lắp đặt hệ thống Node B/3G dạng tập trung: * Phần trong nhà: Hình 3.2: Mô hình lắp đặt hệ thống NodeB/3G dạng phân tán – Phần trong nhà SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 28
  38. CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE Hình 3.2 mô phỏng kết cấu lắp đặt các thiết bị cho 01 Node B/3G dạng phân tán phần trong nhà, bao gồm các phần chính: - Hệ thống phân phối nguồn AC (AC mains power Distribution): Là phần phân phối điện cho hệ thống máy nắn, điều hòa, chiếu sáng và các thiết bị sử dụng điện lưới khác. - Hệ thống bảng đất (Earth conection Bar): là phần tiếp đất cho hệ thống thiết bị trong trạm đề đảm bảo an toàn về nguồn điện cho các thiết bị hoạt động. - Hệ thống giá phân phối luồng DF (Distribution Frame): Là phần đấu nối giao tiếp để phân phối luồng trung kế từ thiết bị Node B/3G đến hệ thống truyền dẫn. - Hệ thống nguồn DC (DC power system): Là hệ thống máy nắn nguồn 220VDC thành - 48VDC phục vụ cho vận hành các thiết bị Node B/3G và hệ thống truyền dẫn trong trạm đồng thời cung cấp nguồn dự phòng cho hệ thống các Acu. - Hệ thống RBS (Radio Base Station): Là phần chính trung tâm của Node B/3G. Hệ thống này chính là cá maint unit trong mô hình lắp đặt các Node B/3G. - Hệ thống cáp kết nối từ phần thiết bị đến anten (Jumper cable): là phần kết nối từ RBS đến hệ thống anten ngoài trời. - Hệ thống các thiết bị phụ trợ như: Cầu cáp (cable lander), cáp nối đất (Earthing cable), lạt buộc (Clamp), đai cố định feeder (surge Arrestors) phục vụ việc cố định chắc chắn các thiết bị * Phần ngoài trời: Hình 3.3. Mô hình lắp đặt hệ thống NodeB/3G dạng phân tán – Phần ngoài trời SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 29
  39. CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE Hình 3.3 là mô hình các thiết bị lắp đặt cho Node B/3g dạng phân tán, phần ngoài trời, bao gồm các phần chính: - Hệ thống các Atennas phát sóng: Cấu trúc gồm 03 anten được đặt lệch 120 độ trên cột cao (42m hoặc 60m). - Hệ thống cáp đồng trục kết nối giữa thiết bị RBS và anten: hế thống này được đặt theo cầu cáp và ép sát vào cột anten bằng các đai cố định (feeder clamp) và được nối vào các anten bằng các conector. - Hệ thống bảng đấu đất cho feeder (Grounding kits): kết nối các conector feeder với hệ thống đất nhằm tránh tác động của sóng điện từ khác và nhiễu công ngiệp. - Hệ thống cột anten (Anten Tower): Là hệ thống tháp bằng kim loại, kết cầu tiết diện hình tam giác đều bằng các vật liệu kim loại theo nguyên tắc chịu lực cao. 3.2.5.4. Cấu trúc lắp đặt hệ thống Node B/3G dạng phân tán: Hình 3.4: Mô hình các vật liệu lắp đặt cho VNP, RBS phân tán. Hình 3.4 mô tả cấu trúc lắp đặt 01 Node B/3G dạng phân tán, bao gồm các phần: - Hệ thống chính (Maint Unit): Là phần trung tâm để thực hiện kết nối trung kế cũng như phát tín hiệu đến hệ thống khuếch đại vô tuyến. SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 30
  40. CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE - Hệ thống chuyển đổi tín hiệu và khuếch đại vô tuyến RRU: Thực hiện chuyển đổi các tín hiệu quang từ Main Unit thành tín hiệu sóng vô tuyến và chuyển lên antens. - Hệ thống anten: kết nối đến RRU bằng cáp nhảy (Junper). - Hệ thống dây nối cáp quang (optical fiber) thực hiện kết nối tín hiệu quang giữa Maint unit và RRU. Với cấu trúc lắp đặt Node B/3G dạng phân tán, phần thiết bị đặt trong nhà chỉ bao gồm phần maint unit nên rất phù hợp với việc triển khai dùng chung nhà trạm và nguồn thiết bị các BTS 2G. 3.2.3.5. Giải pháp chia sẻ cơ sở hạ tầng giữa trạm 2G (BTS) và trạm 3G (NodeB): Giải pháp triển khai 3G của Vinaphone là co-site với 2G. Hiện tại, cơ sở hạ tầng trạm BTS mạng 2G chia sẻ với NodeB mạng 3G gồm: nhà trạm, cột anten, ăng ten, feeder, thiết bị truyền dẫn, thiết bị cấp nguồn, hệ thống cầu cáp trong và ngoài phòng máy, hệ thống chống sét, hệ thống cảnh báo trạm, thiết bị điều hòa và chiếu sáng. Các trạm BTS mạng 2G có cơ sở hạ tầng chia sẻ với trạm NodeB mạng 3G phải đáp ứng các điều kiện : - Vị trí phòng máy nằm trong qui hoạch vùng phủ sóng của NodeB - Phòng máy đủ điều kiện lắp đặt thiết bị mới của trạm NodeB - Các trạm BTS được triển khai tính đến ngày 31 tháng 12 năm 2008 BTS Node Power -B BTS Node- Power B Hình 3.5: Mô tả thiết bị 3G dùng chung cơ sở hạ tầng 2G SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 31
  41. CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE - Anten: Về ăng ten, do băng tần đáp ứng ăng ten sử dụng 2G khác với 3G, và ăng ten hiện có đang sử dụng trên mạng hầu hết không phải là loại ăng ten dùng chung cho 2G và 3G, nên khi đưa 3G vào sử dụng cần phải đổi sang loại ăng ten có thể sử dụng chung cho 2G và 3G. Trong trường hợp cột ăng ten hiện có đủ chịu lực và còn chỗ để lắp ăng ten 3G chuyên dụng thì cũng có thể xem xét để lắp mới ăng ten chuyên dụng 3G vào cột ăng ten sẵn có. Việc lắp mới ăng ten 3G có những ưu điểm sau: + Để tiến hành phủ sóng cho từng khu vực mạng 2G và 3G khác nhau, chúng ta có thể lắp đặt các ăng ten độc lập với các góc nghiêng và phương vị khác nhau. + Vì không phải thay đổi từ ăng ten chuyên dụng cho mạng 2G hiện có sang ăngten dùng chung cho mạng 2G và 3G, nên có thể tránh được vấn đề gián đoạn dịch vụ 2G vì lí do thay ăng ten. Theo đó có thể ngăn được ảnh hưởng do gián đoạn dịch vụ đối với người đang sử dụng mạng 2G. 2G+3G 3G 2G 2G Hiện trạng Thay thế ăngten Gắn thêm ăngten Hình 3.6: Phương án sử dụng anten - Dây cáp feeder: Mục đích của việc chia sẻ cơ sở hạ tầng của dây cáp feeder là để giảm chi phí sử dụng cáp, đẩy nhanh tiến độ thi công khi không cần phải lắp đặt thêm feeder từ NodeB đến ăng ten. Mạng 2G hiện tại sử dụng hai dải băng tần GSM900MHz và 1800MHz. Từng đường cáp feeder từ BTS900MHz và BTS1800MHz sẽ được phân phối tổng hợp thông SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 32
  42. CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE qua Diplexer, trong thực tế ăng ten được kết nối với BTS dựa theo hai đường feeder/anten sử dụng phân cực H và phân cực V (biến đổi +/- 45 độ). Trong trường hợp sử dụng chung anten 3G +2G thì để hạn chế độ nhạy lẫn nhau của mạng 2G và 3G thì sẽ thay đổi Diplexer hiện có bằng Diplexer tương thích với mạng 3G. Hình 3.7: Hệ thống anten WCDMA lắp co-sited với hệ thống GSM. 2G　ANT 2G+3G　ANT V H V H Diplexer Diplexer Diplexer Diplexer 2G 2G 2G+3G 2G+3G 2G 2G 2G 2G 3G BTS BTS BTS BTS NodeB 900M 1.8G 900M 1.8G 2G Hình 3.8: Mô tả khái quát việc dùng chung feeder SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 33
  43. CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE - Thiết bị cấp nguồn: Mục đích của việc chia sẻ cơ sở hạ tầng của các thiết bị cấp nguồn là để giảm chi phí sử dụng trong việc trang bị và lắp đặt thiết bị cấp nguồn, đẩy nhanh tiến độ triển khai khi không đảm bảo không gian để lắp đặt nguồn mới. Để bắt đầu cung cấp dịch vụ 3G, vì việc lắp đặt NodeB là thiết yếu nên lượng điện năng tiêu thụ sẽ tăng. Việc tăng cường các thiết bị cấp nguồn như ắc quy, Rectifier và các thiết bị điện khác là cần thiết. + Thiết bị Rectifier: Theo nguyên lý khi gắn thêm một modul rectifier vào thiết bị cấp nguồn hiện có của trạm thu phát gốc BTS, khả năng cấp nguồn của thiết bị này sẽ được tăng lên. Nhờ đó, ta có thể sử dụng một cách hiệu quả không gian phòng máy của trạm thu phát gốc mà không cần lắp đặt mới hoàn toàn thiết bị cấp nguồn dùng cho NodeB. + Ắc quy: Hệ thống ắc quy được trang bị nhằm mục đích cung cấp điện năng cho thiết bị đang hoạt động trong những trường hợp nguồn điện chính bị mất, để đáp ứng được phần điện năng tiêu thụ của việc lắp đặt thêm các thiết bị liên quan đến 3G chẳng hạn như NodeB, cần phải lắp đặt bổ sung để tăng dung lượng cho hệ thống ắc quy hiện tại. Thiết bị cấp nguồn AC/DC Unit#3 Unit#1 Unit#2 Lắp đặt 2G 2G 3G BTS BTS NodeB 900M 1.8G 2G Hình 3.9: Mô tả dùng chung thiết bị nguồn - Phòng máy: Mục đích của việc chia sẻ cơ sở hạ tầng của phòng máy là giảm chi phí xây dựng không gian để lắp đặt thiết bị, đẩy nhanh tiến độ thi công khi không cần xây dựng mới và mở rộng phòng máy nhằm đảm bảo không gian lắp đặt mới. Tận dụng tối đa không gian trống của phòng máy, lắp đặt các thiết bị liên quan đến mạng 3G như NodeB. Vấn đề đặt ra ở đây là khi trang bị thêm các trang thiết bị của mạng 3G vào phòng máy có sẵn, nhiệt lượng toả từ máy móc sẽ tăng, vì vậy cần phải bổ sung thêm các thiết bị điều hoà không khí. Hình vẽ khái quát việc dùng chung phòng máy cho mạng 3G được thể hiện như sau: (Hình 3.10) SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 34
  44. CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE Điều hoà không khí Điều hoà không Thiết bị cấp nguồn khí Thiết bị cấp nguồn GSM GSM GSM GSM BATT Không gian trống BATT 3G 3G Hiện trạng (Chỉ riêng mạng 2G) 2G&3G dùng chung nhà trạm Hình 3.10: Mô tả 2G& 3G dùng chung nhà trạm. 3. 3. CẤU HÌNH LẮP ĐẶT NODE B/3G CỦA TRUNG TÂM DỊCH VỤ VIỄN THÔNG KHU VỰC III (VNP3) TẠI VNPT ĐĂKLĂK – ĐĂKNÔNG: 3.3.1. Giới thiệu chung về VNP3: Trung tâm dịch vụ viễn thông khu vực 3 là đơn vị thành viên của Công ty thông tin di động Vinaphone (GPC) thuộc Tạp đoàn Bưu chính Viễn thông Việt Nam (VNPT). Với nhiệm vụ thực hiện lắp đặt, khai thác và cung cấp dịch vụ di động Vinaphone cho các tỉnh khu vực Miền trung và Tây nguyên bao gồm: Đà Nẵng, Thừa Thiên Huế, Quảng Bình, Quảng Trị, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa, Kon Tum, Gia Lai, ĐăkLăk, ĐăkNông. Với điều kiện diện tích tương đối rộng, địa lý tương đối phức tạp, dân cư có mật độ thưa và kinh tế xã hội tương đối thấp so với khu vực phía Bắc và phía Nam. Từ năm 2007 trở lại đây, VNP3 đã thực hiện đẩy mạnh việc triển khai hạ tầng mạng BTS 2G qua 03 giai đoạn và đã tương đối đáp ứng được chất lượng dịch vụ tại các khu vực đông dân cư, các vùng sâu, vùng xa. Năm 2011, VNP3 tiếp tục khảo sát để thực hiện việc bù lấp sóng và bổ sung các khu vực dân cư nhằm tăng chất lượng dịch vụ. Cùng với Công ty mẹ GPC, VNP3 đã thực hiện triển khai lắp đặt hạ tầng hệ thống các thiết bị phục vụ cho mạng 3G. Từ năm 2009 trở về đây, VNP3 đã thực hiện lắp đặt được số lượng NodeB/3G bằng 1/3 số lượng trạm BTS 2G, đảm bảo được yêu cầu dịch vụ băng rộng không dây của các khu vực Thành phố, Thị xã, khu vực đông dân cư. Việc triển khai lắp đặt cơ sở hạ tầng các Node B/3G của VNP3 cũng như của GPC được kết hợp cùng các Viễn thông Tỉnh, Thành phố và Công ty truyền dẫn quốc gia VTN. Cấu hình lắp đặt sử dụng cấu hình phân tán dựa trên cơ sở hạ tầng nhà trạm, cột anten và mạng truyền dẫn của hệ thống các BTS 2G. SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 35
  45. CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE 3.3.2. Cấu hình Node B/3G triển khai tại VNPT ĐăkLăk – ĐăkNông: Mạng Node B 3G của Vinaphone triển khai tại hai tỉnh ĐăkLăk – ĐăkNông được lắp đặt theo cấu hình phân tán và chủ yếu sử dụng chung hạ tần mạng BTS 2G và số ít chung với hạ tầng Mobiphone. Cấu trúc truyền dẫn sử dụng được chia làm hai loại: - Sử dụng kết nối qua cổng Fast Ethernet (FE) trên mạng FTTx, MAN-E. - Sử dụng kết nối qua truyền dẫn SDH bằng giao thức E1. hoặc FE. 3.3.2.1. Tổng quan về mạng SDH, FTTx và MAN-E tại VNPT ĐăkLăk – ĐăkNông: * Mạng truyền dẫn SDH: Hiện VNPT ĐăkLăk – ĐăkNông sử dụng chủ yếu là các thiết bị truyền dẫn SDH từ STM-1 đến STM-16. Các thiết bị được thiết kế đấu nối theo các vòng Ring theo cấp độ phù hợp với dung lượng tải. Hệ thống cáp truyền dẫn hoàn toàn sử dụng cáp quang đơn mode với hai phương thức lắp đặt là chôn và treo. SDH SDH RING-STM-1 PDH SDH SDH SDH SDH SDH SDH RING-STM-16 NG-SDH Ring – STM-4 SDH SDH SDH SDH SDH SDH RING-STM1 SDH SDH Hình 3.11. Cấu mạng truyền dẫn SDH theo cấu hình Ring SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 36
  46. CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE * Mạng FTTx (Fiber To The x): Đây là mạng băng rộng sử dụng cho các thuê bao FTTx và được triển khai dựa trên hạ tầng mạng MAN-E. Các thiết bị Switch Layer 2 giao tiếp bằng cổng FE và có hướng kế nối đường uplink là 01 GE. Ring Core Switch Layer 2 01GE FE MAN-E Switch Layer 2 01GE FE Ring Core Hình 3.12: Mô hình kết nối hệ thống FTTx * Mạng MAN-E (Metro Access Network - Ethernet): Đây là mạng lõi để kết nối nối dịch vụ băng rộng như xDSL, FTTx và 3G. Hiện nay VNPT ĐăkLăk – ĐăkNông đang triên khai theo các Ring Core 10Mbps theo các hướng Buôn Ma Thuột, Tân Lợi và Gia Nghĩa. Thực hiện đặt 03 thiết bị thu gom lưu lượng (AGG) để kết nối các ring Access (UPE). UPE UPE UPE Ring 10Mbps UPE Ring 10Mbps AGG AGG UPE Ring Core 10Mbps UPE UPE AGG UPE Ring 10Mbps UPE UPE Hình 3.13: Cấu trúc mạng MAN-E tại ĐăkLăk - ĐăkNông SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 37
  47. CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE 3.3.2.2. Cấu hình đấu nối các Node B/3G Vinaphone lên hệ thống truyền dẫn của VNPT ĐăkLăk – ĐăkNông: Hiện tại VNPT ĐăkLăk – ĐăkNông triển khai đối nối truyề dẫn cho các Node B/3G Vinaphone bằng 2 phương thức: - Kết nối trực tiếp hoặc gián tiếp qua hệ thống truyền dẫn bằng đường FE trên hệ thống FTTx hoặc MAN-E và đấu nối về RNC bằng đường GE; - Kết nối bằng luồng E1 trên hệ thống truyền dẫn để chuyển đổi thành luồng STM-1 trước khi đấu nối lên RNC. Mạng di CORE SITE động Vinaphone Mạng VTN truyền dẫn quốc gia 1 GE Thiết bị thu gom 1 GE 1 GE Route RNC lưu lượng r 3G 1xSTM-1 SW L2 1 GE MAN- SDH E Mạng 1 GE 1STM-1 MAN-E, FTTx, SW L2 SDH SDH 1FE Của VNPT 1FE 4x1E1 4x1E1 SDH 1FE 1FE Node B Node B Node B Node B Node B Hình 3.13: Sơ đồ các phương án đấu nối Node B/3G lê Core Network SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 38
  48. CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE Hình 3.13 là mô hình đấu nối các Node B lên mạng lõi (Core Netwwork), gồm 05 lớp vật lý: - Lớp các Node B/3G: kết nối bằng giao diện điện E1 và quang FE; - Lớp các thiết bị kết nối trung gian và ghép luồng: + Thiết bị Swicth Layer 2 của mạng FTTx: giao tiếp với Node B bằng giao diện FE và hướng uplink bằng giao diện GE; + Thiết bị MAN-E: giao tiếp với các Swicth layer 2 và uplink bằng giao diện GE; + Thiết bị SDH: Giao tiếp với Node B bằng giao diện E1 và ghép lên luồng STM-1 hoặc giao tiếp với Node B bằng giao diện FE và kết nối chéo đến thiết bị Swicth layer 2 bằng giao diện FE; - Lớp các thiết bị thu gom lưu lượng và điều khiển luồng, bao gồm: + Thiết bị Router: Thu gom lưu lượng từ các hệ thống MAN-E, Swicth layer 2 để chuyển lên hệ thống RNC; + Thiết bị RNC : Thu gom các lưu lượng từ các thiết bị Router qua giao diện GE hoặc từ các thiết bị truyền dẫn SDH thông qua giao diện STM-1; - Lớp Core Network: Bao gồm hệ thống truyền dẫn mạng lõi của VTN và hệ thống các Core site mạng Vinaphone. 3.3.2.3. Hình ảnh thực tế các Node B/3G của hãng ZTE được lắp đặt chung hạ tầng mạng BTS 2G: * Phần trong nhà: Cầu cáp Node B/3G Phối nguồn cho RRU Bar đất BTS 2G Rectifier Accu Hình 3.14: Hình ảnh bố trí lắp đặt các thiết bị Node B/3G chung hạ tầng BTS 2G SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 39
  49. CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE Việc lắp đặt các thiết bị Node B/3G trong nhà trạm BTS 2G rất đơn giản vì cơ sở hạ tầng, nguồn điện và các giá đấu nối đã có sẵn: - Maint Unit được bố trí giá treo trên tường bên phía dưới cầu cáp fider và bên cạnh BTS 2G; - Vị trí DDF cũng được gắn trên tường và cùng phía với DDF thiết bị 2G. - Nguồn thiết bị được đấu nối qua tủ nguồn BTS 2G tại vị trí cầu chì 100A và được dùng chung hệ thống Accu. Dòng tải của các hệ thống ZTE vào khoảng 12ADC. - Thiết bị phân phối nguồn cho các RRU được lắp đặt ngay phía dưới mait unit. - Vị tri tiếp đất sử dụng chu hệ thống tiếp đất của hệ thống 2G. * Thiết bị Maint Unit của hãng ZTE: - Modul nguồn: Sử dụng 02 modul nguồn hoạt song song; - Card Trunk: đưa ra hai giao diện giao tiếp là 1xFE và 4x1E1; - Modul điều khiển: gao tiêp với hệ thống RRU qua giao diện quang; - Modul quạt làm mát: được bố trí phía cuối phần mở rộng và hướng gió thổi dọc thiết bị, tăng khả năng giải nhiệt. - Modul cảnh bao: Được gắn với hệ thống cảnh báo của BTS 2G Tx,Rx Nguồn Port FE Quạt Port E1 Cảnh báo Hình 3.15: Hình ảnh thiết bị Maint Unit của hãng ZTE SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 40
  50. CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE * Phần ngoài trời: gồm 03 RRU, 03 anten và hệ thống các dây nhảy quang và dây feeder đấu nhảy. - RRU: Sử dụng nguồn -48V từ hệ thống phân phối nguồn lắp đặt trong nhà. Kết nối đến maint Unit bằng cáp quang (Fiber Optical). Vị trí lắp đặt được bố trí cách mặt đất khoảng 18m trên cột anten BTS 2G và được bố trí về ba mặt của cột anten, đồng hướng mới chấn tử anten. Các RRU được cố định trên cột bằng các giá xoay nhằm điều chỉnh góc hướng phù hợp với anten và cách đi dây. Các RRU được thiết kế các tấm tản nhiệt ngoài vỏ để đảm bảo việc tản nhiệt cho các RRU được nhanh hơn. - Hệ thống tiếp đất cho các RRU được thực hiện bằng cách đặt một bar đất phía dưới các RRU, bar đất này được liên kết đến bar đất trong nhà trạm BTS 2G. - Các feeder, cáp nguồn và dây đấu đất được chạy cùng trên hệ thống cầu cáp - Thiết bị anten 3G được lắp đặt thấp hơn và đồng hướng với anten 2G RRU Fiber cable Fider Hình 3.16: Hình ảnh thiết bị RRU lắp đặt trên cột BTS 2G SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 41
  51. CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE Anten 2G Anten 3G Hình 3.17 : Hình ảnh thiết bị anten 3G lắp đặt trên cột BTS 2G SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 42
  52. CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE Anten 2G,3G RRU Hình 3.18 Hình ảnh thiết bị 3G lắp đặt trên cột BTS 2G SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 43
  53. CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT CÁC NODE B/3G VINAPHONE KẾT LUẬN CHƯƠNG III Chương 3 là chương trọng tâm cho mục đích của đề tài. Bằng việc đánh giá, phân tích sự ra đời và kế hoạc triển khai của mạng 3G Vinaphone, ta đã hiểu được các cấu trúc lựa chọn và định hướng triển khai mạng 3G Vinaphone tại Việt Nam. Với cầu trúc triển khai, Vinaphone đã phối hợp cùng các VNPT Tỉnh, Thành phố thực hiện xây dựng các hệ thống hạ tầng mạng di động 3G mà chủ yếu dựa trên hạ tầng mạng 2G và mạng truyền dẫn có sẵn. Vinaphone đã lựa chọn cấu hình triển khai các Node B/3G theo kiểu phân tán nhằm giản diện tích khi dùng chung hạ tầng mạng 2G hoặc hạ tầng mạng cố định tại các VNPT Tỉnh, Thành phố. Việc lựa chọn trên là một sự phù hợp và điều đó đã đẩy nhanh tiến độ lắp đặt các hệ thống 3G Vinaphone, khẳng định vai tròng tiên phong cho một mạng 3G tại Việt Nam. Qua chương này, chúng ta đã nhận thấy được sự lựa chọn cấu trúc, kế hoạch triển khai và sự kết hợp giữa Công ty Vinaphone và các VNPT Tỉnh, Thành phố để có thể đưa ra một mạng 3G có chất lượng tối ưu. Với nội dung của chương, tôi chỉ đề cập đến cấu trúc mạng 3G đang được triển khai tại các tỉnh miền Trung và Tây nguyên, cụ thể là tại VNPT ĐăkLăk – ĐăkNông, mà đại viện là Trung tâm thông tin di động khu vực 3 (VNP3). SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 44
  54. CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU DỊCH VỤ VÀ CHẤT LƯỢNG VINAPHONE 3G CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU DỊCH VỤ VÀ CHẤT LƯỢNG VINAPHONE 3G 4.1. GIỚI THIỆU DỊCH VỤ VINAPHONE 3G: 4.1.1. Các dịch vụ triển khai trên nền công nghệ 3G: 3G 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; và nhắn tin dạng chữ với chất lượng cao. Các thiết bị hỗ trợ 3G cho phép chúng ta download và xem phim từ các chương trình TV, kiểm tra tài khoản ngân hàng, thanh toán hóa đơn điện thoại qua mạng và gửi bưu thiếp kỹ thuật số 4.1.2. Các dịch vụ 3G do Vinaphone cung cấp: - Dịch vụ điện thoại thấy hình (Video Call) - Dịch vụ truy nhập Internet trên máy điện thoại di động (Mobile Internet) - Dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao thông qua các thiết bị hỗ trợ (Mobile Broadband) - Dịch vụ truyền hình trên điện thoại di động (Mobile TV) - Dịch vụ theo dõi hình ảnh trên điện thoại di động (Mobile Camera) * Đối tượng khách hàng được đăng ký chuyển dổi sang công nghệ 3G: các thuê bao di động GSM loại hình trả trước và trả sau của hai mạng di động Mobifone, Vinafone. * Mô tả mạng Vinaphone 3G : - Là mạng di động mới theo chuẩn Công nghệ W-CDMA, băng tần 2100Mhz được VNPT/Vinaphone đưa vào khai thác từ tháng 10/2009 theo giấy phép số 1119/GP- BTTTT do Bộ TT&TT cấp ngày 11/8/2009. - Là mạng di động theo chuẩn thế hệ thứ 3 (Third Generation Netword – 3G), Vinaphone 3G cho phép thuê bao di động thực hiện các nhiệm vụ cơ bản như thoại, nhắn tin với chất lượng cao, đặc biệt là truy cập Internet với tốc độ tối đa lên đến 14,4 Mbps (tốc độ tối đa hiện tại là 7.2 Mbps, tốc độ tối đa 14,4Mbps sẽ đạt được vào năm 2010. - Mạng Vinaphone 3G được kết nối và tích hợp toàn diện với mạng Vinaphone hiện tại (Công nghệ GSM 900/1800Mhz), cho phép cung cấp dịch vụ theo chuẩn 3G cho các thuê bao Vinaphone đang hoạt động và cả các thuê bao hòa mạng mới. - Do chủ yếu sử dụng chung cơ sở hạ tầng (nhà trạm) nên vùng phủ sóng 3G sẽ cùng tồn tại song song với vùng phủ sóng 2G. Công nghệ Hand-over sẽ cho phép thuê bao SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 45
  55. CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU DỊCH VỤ VÀ CHẤT LƯỢNG VINAPHONE 3G Vinaphone được duy trì liên lạc thông suốt khi di chuyển giữa các vùng phủ sóng 2G và 3G. * Điều kiện sử dụng mạng Vinaphone 3G: - Để có thể sử dụng được mạng Vinaphone 3G, các thuê bao Vinaphone đang hoạt động hoặc thuê bao hòa mạng mới (gồm cả thuê bao trả sau và thuê bao trả trước) cần đáp ứng các điều kiện sau: + Có máy điện thoại di động 3G (hỗ trợ băng tần 2.100Mhz) + Thuê bao được khai báo và cấp quyền hoạt động trên mạng Vinaphone 3G. + Máy điện thoại cài đặt chọn mạng ở chế độ bằng tần “UMTS” hoặc ở chế độ “DualMode” + Thuê bao đang ở trong vùng phủ sóng 3G và đã đăng nhập mạng Vinaphone 3G (hiển thị chữ 3G ở góc phía bên trái của màn hình máy di động). - Thuê bao Vinaphone vẫn giữ nguyên SIMCard và số thuê bao hiện có khi hoạt động trên mạng Vinaphone 3G (không cần thay SIMCard). Tuy nhiên trong thời gian tới Vinaphone sẽ phát hành SIMCard 3G với nhiều dịch vụ được cài đặt sẵn để cung cấp cho các thuê bao hòa mạng mới hoặc thuê bao đang hoạt động có nhu cầu nâng cấp SIMCard. * Đối tượng được quyền sử dụng mạng Vinaphone 3G : - Tạm thời Vinaphone chỉ áp dụng hình thức đăng ký hòa mạng 3G (hòa mạng mới và được cấp quyền sử dụng mạng Vinaphone 3G) đối với dịch vụ Mobile Broadband trả sau và trả trước. Các thuê bao khi đăng ký hòa mạng các dịch vụ trả sau và trả trước khác vẫn thực hiện các thủ tục đăn gký và được áp dụng chính sách cước theo các quy định hiện hành. - Các thuê bao hòa mạng mới và thuê bao đang hoạt động trên mạng sẽ được cấp quyền (khai báo) sử dụng mạng Vinaphone 3G một cách tự động trên hệ thống kỹ thuật trong các trường hợp sau: + Thuê bao trả sau/trả trước đăng ký sử dụng dịch vụ Mobile Internet của Vinaphone với lựa chọn là một trong các gói cước M24, M50, U1, U7, U30. + Hoặc thuê bao trả sau/trả trước có đăng ký sử dụng dịch vụ Mobile TV hoặc Mobile Camera. 4.1.2.1. Mobile Internet: Mobile Internet là dịch vụ truy nhập Internet trực tiếp từ máy điện thoại di động thông qua các công nghệ truyền dữ liệu GPRS/EDGE/3G của mạng VNP. *Mô tả dịch vụ: Hình 4.1 mô tả kết nối hệ thống dịch vụ Mobile Internet. SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 46
  56. CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU DỊCH VỤ VÀ CHẤT LƯỢNG VINAPHONE 3G INTERNET WCDMA/2100Mh Web Chat WCDMA/2100Mh Game Email . Hình 4.1 Mô tả kết nối hệ thống dịch vụ Mobile Internet * Tiện ích khi sử dụng dịch vụ: - Đọc báo, tin tức trực tiếp từ điện thoại nhanh chóng, dễ dàng, mọi lúc, mọi nơi - Truy cập và xem video trực tuyến tại các website chia sẻ nổi tiếng mà trước đây mạng GPRS do giới hạn về tốc độ không thực hiện được. - Tải nội dung về máy và upload ảnh, video từ điện thoại lên mạng một cách nhanh chóng, thuận tiện qua các ứng dụng blog. - Gửi, nhận email trực tiếp từ điện thoại di động nhanh chóng. * Đối tượng và điều kiện sử dụng dịch vụ Mobile Internet: - Tất cả các thuê bao di động trả trước và trả sau của Vinaphone đều có thể đăng ký sử dụng dịch vụ Mobile Internet. - Thuê bao có máy điện thoại di động hỗ trợ truy cập Internet thông qua các công nghệ truyền dữ liệu GPRS/EDGE/3G. - Thuê bao đã đăng ký sử dụng dịch vụ và cài đặt thành công các cấu hình kết nối (GPRS setting, APN ) trên máy điện thoại di động. - Thuê bao hoạt động trong vùng phủ sóng GPRS/EDGE/3G của mạng Vinaphone. SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 47
  57. CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU DỊCH VỤ VÀ CHẤT LƯỢNG VINAPHONE 3G Giá cước dịch vụ Mobile Internet Mức Mức Mức cước cũ tăng/giảm so cước mới với trước Tên Cước thuê LL gói bao LL miễn phí Cước miễn Cước Cước LL miễn phí trong gói vượt gói phí vượt vượt gói trong gói (Mb) (Mb) (đ/10Kb) trong gói gói M0 50đ/10Kb 15 70% đ/10Kb M10 10.000 10 Mb 25 Mb 60% (đ/tháng) M25 25.000 35 Mb 100 Mb 65% (đ/tháng) M50 50.000 100 Mb 300 Mb 67% (đ/tháng) M135 135.000 1 Gb 10 15đ/10Kb 33% (đ/tháng) đ/10Kb U1 12.000 Không giới 250 Mb (đ/1ngày) hạn U7 80.000 Không giới 1 Gb (đ/7ngày) hạn U30 200.000 Không giới 3 Gb (đ/tháng) hạn Bảng 4.1. Bảng giá cước dịch vụ Mobile Internet Vinaphone 4.1.2.2. Mobile Camera: Mobile Camera là dịch vụ cho phép thuê bao VNP có thể theo dõi trực tiếp ngay trên màn hình điện thoại các hình ảnh thu được từ các máy quay đặt tại các nút giao thông, điểm công cộng, nhà riêng * Mô tả dịch vụ: WCDMA/2100Mh Video WCDMA/2100Mh Traffic WCDMA/2100Mh Hình 4.2. Mô tả kết nối hệ thống dịch vụ Mobile Cammera SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 48
  58. CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU DỊCH VỤ VÀ CHẤT LƯỢNG VINAPHONE 3G * Tiện ích dịch vụ: Traffic camera là dịch vụ cho phép thuê bao VinaPhone có thể theo dõi trực tiếp hình ảnh giao thông tại các ngã tư đường phố tại Hà nội (hiện tại) và TP.HCM ( trong tương lai) qua các hệ thống camera giao thông đặt tại các ngã tư đường phố. - Khách hàng chỉ cần sử dụng máy di động có hỗ trợ chức năng video streaming (hoặc Video Call - trong tương lai) là có thể kết nối tới hệ thống camera giao thông và xem được hình ảnh giao thông trực tiếp ngay trên điện thoại di động. - Với dịch vụ Traffic Camera của Vinaphone sẽ góp phần tăng thêm tiện ích giải quyết bài toán tắc nghẽn giao thông tại các thành phố, đặc biệt trợ giúp khách hàng VinaPhone có nhiều sự lực chọn hơn khi lưu thông trên đường, tránh được các đường ùn tắc và tiết kiệm thời gian khi phải di chuyển từ địa điểm này đến địa điểm khác trong thành phố. * Điều kiện sử dụng: - Thuê bao phải đăng ký sử dụng dịch vụ Mobile Internet của VinaPhone, có mấy đầu cuối tương thích và đang ở trong vùng phủ sóng GPRS/EDGE/3G. - Dịch vụ Mobile TV được cung cấp mặc định và miễn phí cho các thuê bao đã đăng ký sử dụng các gói cước U1, U7, U30 của dịch vụ Mobile Internet. khách hàng được quyền sử dụng dịch vụ Mobile Camera trong thời gian có hiệu lực của các gói cước Mobile Interner này. - Thuê bao đăng ký sử dụng các gói cước M0, M10, M25, M50 của dịch vụ Mobile Internet thì cần đăng ký sử dụng gói cước Mobile TV. Dung lượng data phát sinh khi xem Mobile Camera không bao gồm trong dung lượng của các gói cước Mobile Internet này. Bảng giá cước dịch vụ: Phương thức Cước thuê Mô tả Yêu cầu tính cước bao Gói Theo dõi bằng hình ảnh Đăng ký Tính cước thuê 30.000 Traffic tình hình giao thông qua dịch vụ bao, không tính đồng/kỳ Cammera các Cammera tại Hà Nội cước Data cước và TP HCM trên điện thoại di động Bảng 4.2: Bảng giá cước dịch vụ Mobile Cammera 4.1.2.3. Mobile TV: Mobile TV là dịch vụ cho phép thuê bao VNP có thể xem các kênh truyền hình trực tiếp ( Live TV) và các nội dung thông tin theo yêu cầu (ca nhạc chọn lọc, phim truyện đặc sắc, video clip ) ngay trên màn hình máy điện thoại di động. SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 49
  59. CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU DỊCH VỤ VÀ CHẤT LƯỢNG VINAPHONE 3G * Mô tả dịch vụ: Television Network WCDMA/2100Mh Live Tivi VOD MOD WCDMA/2100Mh Hình 4.3: Mô tả kết nối hệ thống dịch vụ Mobile TV * Tiện ích dịch vụ: - Xem Tivi trực tiếp trên điện thoại di động (Live TiVi) - Xem phim truyện theo yêu cầu (VOD)ideo on Demand): Hệ thống sẽ cung cấp bộ sưu tập phim truyện đặc sắc, hấp dẫn cho phép khách hàng lựa chọn, tìm kiếm và xem các phim yêu thích. - Nghe, xem Video ca nhạc theo yêu cầu (MOD-Music on Demand): Kênh ca nhạc theo yêu cầu, cung cấp Clip ca nhạc, bài hát mới, tìm, nghe, xem các video ca nhạc yêu thích. * Điều kiện sử dụng dịch vụ: - Thuê bao phải đăng ký sử dụng dịch vụ Mobile Internet của Vinaphone, có máy đầu cuối hỗ trợ tiện ích Video Streaming và đang ở trong vùng phủ sóng GPRS/EDGE/3G của Vinaphone. - Thuê bao đăng ký sử dụng các gói cước M0, M10, M25, M50, M135 của dịch vụ Mobile Internet thì cần đăng ký sử dụng gói cước Mobile TV. Dung lượng phát sinh khi xem Mobile TV không bao gồm dung lượng của các gói cước Mobile Internet này. SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 50
  60. CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU DỊCH VỤ VÀ CHẤT LƯỢNG VINAPHONE 3G * Giá cước dịch vụ: Kênh Kênh Phương thức Cước thuê Kênh TV VOD, tính cước bao Dịch vụ MOD Mobile VTV1, VTV3, HTV1, HTV3, HTV7, VOD, Tính cước thuê 50.000 TV O2TV, Fashion TV, Chennal News MOD bao, không tính đồng/kỳ Asia, Chennel V, TV5 Asia, NHK, cước phát sinh cước DW, CCTV9, Australia Network trong khi xem các kênh truyền hình Bảng 4.3: Bảng giá cước dịch vụ Mobile TV 4.1.2.4. Mobile Broadband: Mobile Broadband là dịch vụ truy cập Internet tốc độ cao từ máy tính thông qua công nghệ truyền dữ liệu trên mạng điện thoại di động Vinaphone - USB Modem - dịch vụ cho phép sử dụng máy tính kết nối USB Mobile Broadband truy cập Internet tốc độ cao trên sử dụng sóng di động Vinaphone mọi lúc, mọi nơi. Thay vì truy cập Internet, gửi nhận thư điện tử tại văn phòng hoặc truy cập Internet Wifi tại các quán cafe như trước đây thì với dịch vụ Mobile Broadband của Vinaphone khách hàng có thể truy cập Internet tốc độ cao mọi lúc, mọi nơi một cách an toàn hơn và tiện dụng. * Mô tả dịch vụ: INTERNE |USB 3G T WCDMA/2100Mh WCDMA/2100Mh |USB 3G Hình 4.4 Mô tả kết nối hệ thống dịch vụ Mobile Broadband SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 51
  61. CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU DỊCH VỤ VÀ CHẤT LƯỢNG VINAPHONE 3G * Tiện ích dịch vụ: - Kết nối máy tính ra internet với tốc đọ cao thông qua sóng di động Vinaphone nhờ thiết bị USB Modem; - Truy nhập Inter net mọi lúc, mọi nơi một cách an toàn và tiện dụng hơn. * Điều kiện sử dụng dịch vu: - Khách hàng có máy tính tương thích với việc truy cập Internet (máy để bàn, máy xách tay có cổng USB hoặc có khe cài SIMCard). - Khách hàng có SIMCard VinaPhone đã được đăng ký hoạt động ở chế độ dịch vụ Mobile Broadband. - Khách hàng có các thiết bị hỗ trợ để truy nhập Internet trên máy tính thông qua mạng di động VinaPhone như: USB DataCard, 3G WIFI (thiết bị cài SIMCard VinaPhone). * Giá cước dịch vụ: Mức cước cũ Mức cước mới Mức tăng/giảm so với trước Cước hòa MB0 MB1 MB2 MB0 MB1 MB2 MB0 MB1 MB2 mạng (đ/Tb) Cước TB 99.000 15.000 85% (đ/tháng) LL miễn phí 150.000 300.000 50.000 135.000 250.000 10% 17% trong gói Cước vượt 500 đ/Mb 65 đ/Mb 87% gói Bảng 4.4: Bảng giá cước dịch vụ Mobile Broadband 4.1.2.5. Video Call: Video Call là dịch vụ thoại thấy hình, cho phép các thuê bao Vinaphone khi đang đàm thoại có thể nhìn thấy hình ảnh trực tiếp của nhau thông qua camera của máy điện thoại di động. * Mô tả dịch vụ: MS A WCDMA/2100Mh MS B WCDMA/2100Mh Hình 4.5: Mô tả kết nối hệ thống dịch vụ Video Call SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 52
  62. CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU DỊCH VỤ VÀ CHẤT LƯỢNG VINAPHONE 3G * Tiện ích khi sử dụng dịch vụ: - Có thể thiết lập cuộc gọi thấy hình ở mọi lúc, mọi nơi có phủ sóng 3G Vinaphone, cho phép các thuê bao 3G nói chuyện với người thân, bạn bè, đồng nghiệp trực tiếp mặt đối mặt như khi bạn nói chuyện trực tiếp( cuộc gọi bao gồm cả hình ảnh kèm giọng nói). - Với tiện ích này sẽ giúp ích cho khách hàng tiết kiệm thời gian hơn so với trước đây, thay vì phải đến tận nơi để xem mẫu mã sản phẩm, hàng hóa- bạn chỉ cần kết nối cuộc gọi video call tới số thuê bao của các showroom, cửa hàng đại lý, siêu thị là có thể xem hình ảnh, mẫu hàng hóa mà vẫn ngồi tại văn phòng. - Ngoài ra khi bạn đi du lịch, khách hàng cũng có thể dễ dàng cho người thân, bạn bè du lịch cùng thưởng thức cảnh đẹp qua màn hình điện thoại của mình. * Giá cước dịch vụ: Giờ bận/Giờ rỗi Thuê bao trả sau Thuê bao trả trước Cước gọi giờ bận 1.500 đồng/phút 2.000 đồng/phút Cước gọi giờ rỗi 750 đồng/phút 1.000 đồng/phút Bảng 4.5: Bảng giá cước dịch vụ Video Call 4.1.2.6. 3G Portal: Với Vinaphone Wap Portal- Không cần đăng nhập hệ thống sẽ tự nhận biết số thuê bao truy cập. Tích hợp toàn bộ dịch vụ, tiện ích trên mạng 3G. Cập nhật tin tức thời sự, thông tin một cách nhanh chóng. Dễ dàng, nhanh chóng lựa chọn và sử dụng các dịch vụ tiện ích. 4.2. Chất lượng dịch vụ 3G Vinaphone: 4.2.1. Khái niệm chất lượng dịch vụ: Thuật ngữ “Chất lượng dịch vụ - QoS” được sử dụng các trong các chuẩn quốc tế về chất lượng dịch vụ thông tin di động. Theo khuyến nghị E 800 MCE-T, QoS chính là tổng hợp những tham số, ý kiến thể hiện sự hài lòng, không hài lòng của khách hàng đối với một dịch vụ viễn thông nào đó. QoS chịu ảnh hưởng bởi sự kết hợp của nhiều yếu tố: các thành phần mạng, cơ chế xử lý ở hai điểm đầu cuối và cơ chế điều khiển trong mạng. Với các thành phần mạng thông thường có 3 phần: thiết bị đầu cuối, thiết bị chuyển mạch và phương tiện truyền dẫn. Với mỗi phần có các yêu cầu về QoS tương ứng. Nhìn chung QoS được các user ở hai đầu cuối truyền thông quyết định. Nhà cung cấp dịch vụ nắm bắt được đánh giá QoS thông qua ý kiến người sử dụng . SVTH: PHAN ĐÌNH THÁI ANH LỚP Đ06VTC1 Trang 53