Luận văn Quy hoạch mạng thông tin di động 3G UMTS (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Quy hoạch mạng thông tin di động 3G UMTS (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN MẪN QUY HOẠCH MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G UMTS S K C 0 0 3 9 5 9 NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ- 605270 S KC 0 0 3 2 5 5 Tp. Hồ Chí Minh, 2012
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN MẪN QUY HOẠCH MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G UMTS NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ- 605270 Tp. Hồ Chí Minh, 2011
3. LÝ LỊCH CÁ NHÂN I. LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: TRẦN MẪN Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 23 / 11 /1977 Nơi-sinh:TP.ĐôngHà,tỉnh Quảng Trị. Quê quán: Phƣơng Sơn-Triệu Phong-Quảng Trị.Dân tộc: Kinh Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: số 304/145A, Bùi Đình Túy, Phƣờng 12, Q.Bình Thanh. Điện thoại cơ quan:08.7291473 . Điện thoại nhà riêng: 01697394895. E-mail: nhatsaonix@yahoo.com. II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1. Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ / đến / Nơi học (trƣờng, thành phố): Ngành học: 2. Đại học: Hệ đào tạo: Chính Quy. Thời gian đào tạo từ tháng 10/1995 đến tháng 08/2001. Nơi học: Trƣờng Đại học GTVT-Cơ Sở II, Q9.Tp. Hồ Chí Minh. Ngành học: Điện tử - Viễn thông. Tên luận án tốt nghiệp: Khảo sát mạng truyền hình cáp CATV. Nơi bảo vệ luận án: Trƣờng Đại học GTVT-Cơ Sở II, Q9.Tp. Hồ Chí Minh. Ngƣời hƣớng dẫn: III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công tác đảm nhiệm Từ tháng 10/2000 Công ty MBVN Bảo trì hệ thống điện đến 11/2003. Từ tháng 11/2003 Công Ty GDSVN Trƣởng phòng bảo trì đến nay và sửa chửa Board mạch i
4. LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 07 năm 2011 Trần Mẫn ii
5. LỜI CẢM TẠ Trong quá trình nghiên cứu để hoàn thành đề tài này, ngoài sự nỗ lực phấn đấu của bản thân, em may mắn nhận đƣợc rất nhiều sự giúp đỡ và quan tâm của quý thầy cô và bạn bè. Em xin gửi lời biết ơn chân thành đến Thầy TS.Đỗ Hồng Tuấn đã tận tình hƣớng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Từ việc lựa chọn đề tài cho đến nội dung, phƣơng pháp tiến hành và các tài liệu liên quan .em đã gặp không ít khó khăn nhƣng nhờ có sự chỉ bảo ân cần của thầy, em đã hoàn thành đề tài này. Trong suốt quá trình học tập tại trƣờng đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật, thầy cô trong khoa Điện – Điện tử đã hết lòng truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu. Tôi đã gặt hái đƣợc nhiều kinh nghiệm và kiến thức về chuyên ngành từ những ngƣời đi trƣớc. Bên cạnh đó, khi gặp vấn đề khó khăn trong việc tìm nguồn tài liệu hay tìm hiểu về những đề tài điện tử chuyên sâu thầy cô đã nhiệt tình giúp đỡ, hƣớng dẫn và chỉ bảo tận tình cho em. Ngoài ra, tôi cũng trân trọng tình cảm quý báu mà các bạn đồng nghiệpvà bạn bè đã giúp đỡ, động viên em trong thời gian học tập để hoàn thành bài luận văn. Đó là nghị lực giúp em vƣợt lên trong những lúc khó khăn và cuối cùng em đã cố gắng để hoàn thành khóa học của mình. TP. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2011 Học viên Trần Mẫn iii
6. TÓM TẮT LUẬN VĂN Ngày nay thông tin di động đƣợc coi là một trong những phƣơng tiện truyền thông hiện đại, thuận tiện và linh hoạt nhất.GSM là công nghệ hàng đầu của cuộc cách mạng không dây, đƣợc hơn 120 quốc gia và hơn 200 các nhà khai thác mạng trên toàn thế giới lựa chọn sử dụng. Khi cuộc cách mạng không dây đƣợc mở ra, Internet cũng đã thể hiện một sự tăng trƣởng phi thƣờng.Sự ra đời của World Wide Web và trình duyệt web đã đƣa giao thức TCP/IP vào dòng chính và Internet đƣợc sử dụng phổ biến rộng rãi không chỉ trong môi trƣờng doanh nghiệp mà còn trong các hộ gia đình. Để hỗ trợ cho sự phát triển của Internet và nhu cầu các dịch vụ không dây trong tƣơng lai,Viện Tiêu chuẩn Viễn thông châu Âu (ETSI) đã hoàn thành các thông số kỹ thuật để cung cấp một nền tảng truyền dẫn cho các mạng không dây nhƣ GSM phát triển. Dịch vụ 14,4 kbits/s cho phép GSM cuộc gọi dữ liệu với tốc độ 14,4 kbits/s cho mỗi khe thời gian, kết quả là một thông lƣợng dữ liệu cao hơn 50% so với tốc độ tối đa hiện nay là 9,6 kbits/s. Công nghệ chuyển mạch gói (General Packet Radio Service-GPRS) cho phép GSM truy cập Internet với hiệu quả phổ tần cao bằng cách chia sẻ các khe thời gian giữa các ngƣời sử dụng khác nhau, nó có tốc độ dữ liệu hơn 100kbits /s . Công nghệ tăng cƣờng khả năng truyền dữ liệu (Enhanced Data Rate for GSM Evolution -EDGE) thay đổi cách điều chế GMSK bằng 8QPSK,do vậy tăng gấp ba lần thông lƣợng của GSM khi sử dụng cùng một băng thông. EDGE kết hợp với GPRS (EGPRS) sẽ cung cấp ngƣời sử dụng tốc độ dữ liệu hơn 300 kbits/s. Hệ thống thông tin di động đa năng (Universal Mobile Telecommunications Systems-UMTS) là công nghệ không dây thế hệ 3 sử dụng kỹ thuật đa truy cập phân mã băng rộng WCDMA.Nó bắt đầu với phổ tần 5 MHz và cung cấp tốc độ dữ liệu lên đến 2 Mbits/s. UMTS sẽ sử dụng phổ tần và cấu hình mạng vô tuyến mới với cơ sở hạ tầng cốt lõi GSM. Sự tăng trƣởng nhanh chóng về lƣu lƣợng thuê bao và các dịch vụ mới đã bắt đầu thay đổi cấu hình và cấu trúc của mạng không dây. Nhƣ vậy, hệ thống thông tin di động trong tƣơng lai sẽ đƣợc phân biệt bằng khả năng tích hợp cao của các dịch vụ, tính linh hoạt và dung lƣợng truyền lớn.Để hỗ trợ các tính năng nhƣ vậy, việc sử iv
7. dụng hiệu quả phổ tần và quản lý tối ƣu các nguồn tài nguyên vô tuyến sẽ là điều cần thiết. ETSI đã chọn truy cập băng rộng (WCDMA) nhƣ là các kỹ thuật vô tuyến cho các hệ thống (UMTS). Để có thể triển khai đƣợc maṇ g UMTS có hiêụ năng cao và giá thành thấp, điều quan troṇ g nhất là giao diêṇ vô tuyến của maṇ g phải đƣợc qui hoac̣ h tốt ngay tƣ̀ đầu. Luâṇ văn se ̃ đề câp̣ tới cơ sở lý thuyết để thiết kế hệ thống thông tin di động tế bào 2G và quá trình qui hoac̣ h maṇ g vô tuyến WCDMA cho maṇ g thông tin thế hê ̣3 UMTS, thông qua đó đánh giá tình hình của các maṇ g thông tin di đôṇ g Viêṭ Na. m Luâṇ văn bao gồm 4 chƣơng Chƣơng môṭ khái quát chung về hệ thống thông tin di động tế bào. Chƣơng 2 sẽ đề cập cụ thể tới lô ̣trình phát triển tƣ̀ hê ̣thống thông tin di đôṇ g GSM thế hê ̣hai sang W-CDMA thế hê ̣ba. Chƣơng 3 sẽ tập trung tới các b ƣớc chính và nguyên lý của qu á trình qui hoạch và tối ƣu hoá mạng UMTS. Chƣơng cuối se ̃ đ a ra các giải pháp cho quá trình tiến lên 3G cho các maṇ g điêṇ thoaị di động trong nƣớc. v
8. THE ABSTRACT OF THESIS Today wireless voice service is one of the most convenient and flexible means of modern communications. GSM technology has been at the leading edge of this wireless revolution. It is the technology of choice in over 120 countries and for more than 200 operators worldwide. As the wireless revolution has been unfolding, the Internet has also shown a phenomenal growth simultaneously. The advent of the World Wide Web and web browsers has propelled TCP/IP protocols into the main stream, and the Internet is widespread not only in the corporate environment but also in households.To support the growth of Internet type services and future demands for wireless services, Mobile Group (SMG) of the European Telecommunications Standards Institute (ETSI) have completed specifications to provide a transition platform or evolution path for wireless networks like GSM. The technology options can be summarized as follows: 14.4 kbits/s allows GSM data calls with a rate of 14.4 kbits/s per time slot, resulting in a 50% higher data throughput compared to the current maximum speed of 9.6 kbits/s. General Packet Radio Service (GPRS) enables GSM with Internet access at high spectrum efficiency by sharing time slots between different users. It affords data rates of over 100 kbits/s to a single user while offering direct IP connectivity.Enhanced Data Rate for GSM Evolution (EDGE) modifies the radio link modulation scheme from GMSK to 8QPSK. Thereby increasing by three times the GSM throughput using the same bandwidth. EDGE in combination with GPRS (EGPRS) will deliver single user data rates of over 300 kbits/s. UMTS as 3rd generation wireless technology utilizes a Wideband CDMA transceiver. Starting with channel bandwidths of 5 MHz it will offer data rates up to 2 Mbits/s. UMTS will use new spectrum and new radio network configurations while using the GSM core infrastructure. The rapid growth in traffic volume and increase in new services has begun to change the configuration and structure of wireless networks. Thus, future mobile communica-tions systems will be distinguished by high integration of services, flexibility and higher throughput. To support such features, the efficient use of vi
9. spectrum and optimum management of radio resources will be essential.To meet these challenges standardization bodies like ETSI have selected the Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA) as the radio techniques for the Universal Mobile Telecommu-nication Systems (UMTS). To be able to deploy the UMTS network has high performance and low cost, the most important thing is the wireless network interface must be well planned from the beginning. Thesis addressed the theoretical basis for radio network planning for 2G and 3G , measured through assessment of the networks Vietnam's mobile communication. Thesis includes four chapters • Chapter one presents the Cellular mobile communication systems GSM .• Chapter 2 introduces the evolution of mobile systems from second generation GSM to third generation W-CDMA. . • Chapter 3 focuses related to the main steps and principles of the UMTS network planning process. • The final offer solutions for the process to 3G mobile networks in Vietnam. vii
10. MỤC LỤC LÝ LỊCH CÁ NHÂN i LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CẢM TẠ iii TÓM TẮT LUẬN VĂN iv THE ABSTRACT OF THESIS vi MỤC LỤC viii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU xv DANH SÁCH CÁC HÌNH xvii Chƣơng 1 TỔNG QUAN 1 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1 1.2 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI: 5 1.3 NHIỆM VỤ CHÍNH: 5 1.4 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 5 1.5.PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: 6 Chƣơng 2 Phần I:CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG . 7 2.1. Quy hoạch Cell 8 2.1.1. Khái niệm tế bào (Cell) 8 2.1.2. Kích thƣớc Cell 9 2.1.3. Phƣơng thức phủ sóng 10 2.2. Tái sử dụng lại tần số 17 2.2.1. Mẫu tái sử dụng tần số 3/9: 21 2.2.2. Mẫu tái sử dụng tần số 4/12: 22 2.2.3. Mẫu tái sử dụng tần số 7/21: 24 Phần II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN QUY HOẠCH MẠNG VÔ TUYẾN UMTS 3G 27 2.3.1.Giới thiệu tổng quan về qui hoạch mạng 3G 27 2.3.2 Các bƣớc tiến hành quy hoạch mạng 27 viii
11. 2.3.3 Định cỡ mạng 29 2.3.4 KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 46 Chƣơng 3 LÔ ̣ TRÌNH PHÁ T TRIỂN TỪ HỆ THỐNG DI ĐÔṆ G GSM THẾ HÊ ̣ HAI SANG WCDMA THẾ HÊ ̣ BA 48 3.1 Dải tần số của UMTS 49 3.2 Lịch trình phát triển của 3G và những thế hệ tƣơng lai. 50 3.3.Sự thay đổi hạ tầng mạng khi nâng cấp từ mạng 2.xG lên mạng 3G 52 3.4 Sự phát triển liền mạch 53 Chƣơng 4 QUI HOAC̣ H MAṆ G VÔ TUYẾ N CHO UMTS 56 4.1.Tổng quan 56 4.2.Hỗn hơp̣ lƣu lƣơṇ g và mô hình dic̣ h vu/traffic̣ mix and traffic modal 59 4.2.1.Giới thiêụ 59 4.2.2.Các bƣớc chính của xác định đầu vào cho UDT 60 4.2.3.Phƣơng pháp nhâp̣ hỗn hơp̣ lƣu lƣơṇ g cho UDT 63 4.3.Xác định kích cỡ và qui hoạch ô 71 4.3.1.Giới thiêụ chung 71 4.3.2.Những nguyên tắc cơ bản của qui hoạch mạng WCDMA 71 4.3.3. Quĩ công suất đuờng lên của UMTS (Radio Budget) và bán kính vùng phủ sóng. 76 Chƣơng 5 MÔ PHỎNG QUY HOẠCH MẠNG UMTS 88 5.1. Giới thiệu tổng quan 88 5.1.1 Tình hình mạng điện thoại di động tại Việt Nam 88 5.1.2.Sự phát triển cho mạng VinaPhone 90 5.2. Thiết kế mô phỏng 93 5.2.1 Lƣu đồ thuật toán 93 5.2.2 Giao diện chƣơng trình 94 5.2.3 Tính toán mô phỏng 94 5.3.Kết luận chƣơng 107 KẾ T LUÂṆ VÀ HƢỚ NG PHÁ T TRIỂ N CỦ A ĐỀ TÀ I 109 ix
12. TÀI LIỆU THAM KHẢO 110 PHỤ LỤC A 111 PHỤ LỤC B 117 x
13. DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 2G Second Generation Thế hệ thứ 2 3G Third Generation Thế hệ thứ ba 3GPP 3ird Genaration Partnership Project Đề án các đối tác thế hệ thứ ba 3GPP2 3ird Generation Patnership Project 2 Đề án đối tác thế hệ thứ ba 2 A ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền dị bộ B BCCH Broadcast Control Channel Kênh điều khiển quảng bá BCH Broadcast Channel Kênh quảng bá BER Bit Error Rate Tỷ số lỗi bit BPSK Binary Phase Shift Keying Khóa chuyển pha hai trạng thái BS Base Station Trạm gốc BTS Base Tranceiver Station Trạm thu phát gốc C CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã Cell Cellular Ô (tế bào) C/I Carrier to Interference Tỉ số sóng mang/nhiễu đồng kênh CN Core Network Mạng lõi CPCH Common Packet Channel Kênh gói chung CPICH Common Pilot Channel Kênh hoa tiêu chung CS Circuit Switch Chuyển mạch kênh CSICH CPCH Status Indicator Channel Kênh chỉ thị trạng thái CPCH D DCCH Dedicated Control Channel Kênh điều khiển riêng DCH Dedicated Channel Kênh điều khiển DL Downlink Đƣờng xuống DPCCH Dedicated Physycal Control Channel Kênh điều khiển vật lý riêng DPCH Dedicated Physical Channel Kênh vật lý riêng DPDCH Dedicated Physical Data Channel Kênh số liệu vật lý riêng xi
14. DSCH Downlink Shared Channel Kênh chia sẻ đƣờng xuống DSSS Direct-Sequence Spread Spectrum Trải phổ chuỗi trực tiếp E E-DCH Enhanced Dedicated Channel Kênh riêng tăng cƣờng EDGE Enhanced Data rates for GPRS Tốc độ số liệu tăng cƣờng để phát Evolution triển GPRS F FACH Forward Access Channel Kênh truy nhập đƣờng xuống G GoS Grade of Service Cấp độ phục vụ GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói chung GSM Global System for Mobile Thông tin di động toàn cầu Communication H HSPA High Speed Packet Access Truy nhập gói tốc độ cao I IMT- International Mobile Thông tin di động quốc tế 2000 2000 Telecommunications 2000 IP Internet Protocol Giao thức Internet IPv4 IP version 4 Phiên bản IP bốn IPv6 IP version 6 Phiên bản IP sáu Iu Giao diện đƣợc sử dụng để thông tin giữa RNC và mạng lõi Iub Giao diện đƣợc sử dụng để thông tin giữa nút B và RNC Iur Giao diện đƣợc sử dụng để thông tin giữa các RNC IUT International Telecommunication Liên minh viêñ thông quốc tế Union M MMS Multimedia Messaging Service Dịch vụ nhắn tin đa phƣơng tiện MSC Mobile Services Switching Center Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động MS Mobile station Trạm di động N xii
15. NodeB Nút B P PDC Personal Digital Celluler Hệ thống tế bào số cá nhân P- Primary Common Control Physical Kênh vật lý điều khiển chung sơ CCPCH Channel cấp PCPCH Physical Common Packet Channel Kênh vật lý gói chung PDSCH Physical Downlink Shared Channel Kênh chia sẻ đƣờng xuống vật lý PHY Physical Layer Lớp vật lý PRACH Physical Random Access Channel Kênh vật lý truy nhập ngẫu nhiên) PS Packet Switch Chuyển mạch gói PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng Q QAM Quadrature Amplitude Modulation Điều chế biên độ vuông góc QoS Quality of Service Chất lƣợng dịch vụ QPSK Quatrature Phase Shift Keying Khóa chuyển pha vuông góc R RACH Random Access Channel Kênh truy nhập ngẫu nhiên RAN Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến RF Radio Frequency Tần số vô tuyến RLC Radio Link Control Điều khiển liên kết vô tuyến RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến S SNR Signal to noise ratio Tỉ số tín hiệu trên nhiểu SDCCH Stand Alone Dedicated Kênh điều khiển dành riêng Control Channel đứng một mình (độc lập) S-CCPCH Secondary Common Kênh vật lý điều khiển chung sơ Control Physical Channel cấp SCH Synchronization channel Kênh đồng bộ SF Spreading Factor Hệ số trải phổ SIM Subscriber Identity Module Mođun nhận dạng thuê bao SMS Short Message Service Dịch vụ nhắn tin xiii
16. SNR Signal to Noise Ratio Tỷ số tín hiệu trên tạp âm SHO Soft Handover Chuyển giao mềm T TCH Traffic Channel Kênh lƣu lƣợng TDD Time Division Duplex Ghép song công phân chia theo thời gian TDM Time Division Multiplex Ghép kênh phân chia theo thời gian TDMA Đa truy nhập phân chia theo thời Time Division Mulptiple Access gian TrCH Transport Channel Kênh truyền tải U UE User Equipment Thiết bị ngƣời sử dụng UL Uplink Đƣờng lên UMTS Universal Mobile Hệ thống thông tin di động toàn cấu Telecommunications System USIM UMTS SIM UTRA UMTS Terrestrial Radio Access Truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Mnạg truy nhập vô tuyến mặt đất Network UMTS W WCDMA Wideband Division Multiple Đa truy nhập phân chia theo mã Access băng rộng xiv
17. DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Thống kê về mật độ lƣu lƣợng qua các bƣớc tách cell 16 Bảng 2.2: Quan hệ N & C/I 20 Bảng 2.3: Các tần số mẫu 3/9 21 Bảng 2.4: Các tần số mẫu 4/12 23 Bảng 2.5: Các tần số mẫu 7/12 24 Bảng 2.6 Các loại hình phủ sóng phổ biến 31 Bảng 2.7 Các loại loại dịch vụ chính của WCDMA 31 Bảng 2.8 Giá trị SFM thông dụng. 34 Bảng 2.9 Thông số giả định của MS. 35 Bảng 2.10 Thông số giả định của Node-B 35 Bảng 2-11 Giá trị K theo cấu hình site. 36 Bảng 2.12 Bảng tính R-Cell. 37 Bảng 2.13. Lƣu lƣơṇ g Mix 42 Bảng 2.14. Lƣu lƣơṇ g đƣờng lên. 42 Bảng 2.15.Sƣ ̣ phu ̣thuôc̣ dung lƣơṇ g vào đô ̣tăng tap̣ âm 42 Bảng 3.1. Sƣ ̣ khác nhau chính giƣ̃a GSM và WCDMA 51 Bảng 3.2 Sƣ ̣ khác nhau chủ yếu giƣ̃a WCDMA và CDMA 51 Bảng 4.1.Bảng hỗn hợp lƣu lƣợng 61 Bảng 4.2. Bảng chất lƣợng dịch vụ 62 Bảng 4.3. Bảng mô hình dịch vụ 63 Bảng 4.4.Ví dụ về hỗn hợp lƣu lƣợng 65 Bảng 4.5 Lƣu lƣơṇ g đƣờng lên/xuống trong giờ cao điểm 65 Bảng 4.6.Lƣu lƣơṇ g erlang cho đƣờng lên/đƣờng xuống 66 Bảng 4.7.Dƣ̃ liêụ đầu vào cho UDT tính bằng Erlang 66 Bảng 4.8.Lƣu lƣơṇ g Erl trong tháng 67 Bảng 4.9.Lƣu lƣơṇ g Erlang đƣờng lên/xuống cho thành phố đông dân 67 Bảng 4.10. Lƣu lƣơṇ g tính bằng kbps 67 Bảng 4.11. Dƣ̃ liêụ đầu vào cho UDT 68 xv
18. Bảng 4.12. Các ứng dụng mặc định theo QoS 69 Bảng 4.13. Ví dụ về vị trí các thuê bao cho mỗi lớp dịch vụ 70 Bảng 4.14. Tỷ lệ lƣu lƣợng cho mối dịch vụ và QoS 70 Bảng 4.15. Mô hình truyền sóng Cost 231-Hata 77 Bảng 4.16. Ví dụ về suy hao thâm nhập 78 Bảng 4.17. Các giá trị Eb/N0 áp dụng cho đƣờng lên 79 Bảng 4.18. Các giá trị Eb/N0 dùng cho đƣờng xuống 79 Bảng 4.19. Hê ̣số F 80 Bảng 4.20. Chuẩn 3GPP TS 25.101.cho công suất cƣc̣ đaị của UE 81 Bảng 4.21.Độ tăng ích thƣờng gặp của antenna. 82 Bảng 4.22. Suy hao ống dâñ sóng 83 Bảng 5.1. Các suy hao đƣờng truyền cực đại điển hình GSM/WCDMA 91 Bảng 5.2. Diện tích yêu cầu phủ sóng 95 Bảng 5.3. Các thông số hệ thống 99 Bảng 5.4. Chiều cao của antenna theo từng vùng 99 Bảng 5.5. Các số liệu đầu vào cho quĩ công suất 100 Bảng 5.6. Các thông số xác định RLB 100 Bảng 5.7.Xác định quĩ công suất đƣờng truyền cho UMTS 102 Bảng 5.8.Bán kính vùng phủ cho các dịch vụ khác nhau 103 Bảng 5.9. Tổng số nút B 103 Bảng 5.10. Bảng phân bố thuê bao theo năm & loại dịch vụ 104 xvi
19. DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2-1 Hệ thống thông tin di động sử dụng cấu trúc tế bào 8 Hình 2-2 Khái niệm Cell 9 Hình 2-3 Khái niệm về biên giới của một Cell 9 Hình 2-4 Omni (3600) Cell site 11 Hình 2-5 Sector hóa 1200 11 Hình 2-6 Phân chia Cell 12 Hình 2-7 Các Omni (3600) Cells ban đầu 13 Hình 2-8 Giai đoạn 1 :Sector hóa 14 Hình 2-9 Tách chia 1:3 thêm lần nữa 15 Hình 2-10 Tách chia 1:4 (sau lần đầu chia 3) 15 Hình 2-11 Mảng mẫu gồm 7 cells 18 Hình 2-12 Khoảng cách tái sử dụng tần số 19 Hình 2-13 Mẫu tái sử dụng lại tần số 3/9 22 Hình 2-14 Mẫu tái sử dụng lại tần số 4/12 23 Hình 2-15 Mẫu tái sử dụng tần số 7/21 25 Hình 3.1 Dải tần cho UMTS 49 Hình3.2. Lịch trình phát triển của WCDMA(3G) và Pre-4G 50 Hình 3.3: Phƣơng án chung mạng lõi 52 Hình 3.4 Phƣơng án thêm mạng lõi 53 Hình 3.5: Phƣơng án tích hợp chung 53 Hình 3.6 Sự phát triển liền mạch. 54 Hình 4.1. Các bƣớc của quá trình qui hoạch UTRAN 56 Hình 4.2. Các cấp qui hoạch mạng 57 Hình 4.3. Các bƣớc xác định đầu vào cho UDT 60 Hình 4.4. Lƣu lƣơṇ g mềm trong WCDMA. 72 Hình 4.5.Quan hê ̣giƣ̃a dung lƣơṇ g và kích thƣớc vùng phuc̣ vu.̣ 73 Hình 4.6.Sƣ ̣ thay đổi kích thƣớc ô, dung lƣơṇ g theo tốc đô ̣dic̣ h vu ̣ 73 xvii
20. Hình 4.7.Nguyên tắc chung của qui hoac̣ h trong UMTS 75 Hình 4.8. FER và điều khiển công suất 75 Hình 4.9. Các suy hao của cáp đƣờng truyền vô tuyến 82 Hình 4.10. Quan hê ̣giƣ̃a dƣ ̣ trƣ̃ pha đinh màn chắn, đô ̣tin câỵ vùng phủ sóng 85 và độ lệch chuẩn. 85 Hình 5.1. Thị phần DTDĐ tại VN tính tới ngày 7/2011. 88 Hình 5.2.Giải pháp UMTS cho mạng VinaPhone. 90 Hình 5.3.Tỷ lệ sử dụng các loại hình dịch vụ trong UMTS 92 Hình 5.4 Lƣu đồ mô phỏng 93 Hình 5.5 Giao diện chƣơng trình mô phỏng 94 Hình 5.6 Kiểu diện tích phủ của trạm 96 Hình 5.7 Xác định diện tích vùng phủ của một nút B 96 Hình 5.8 Mô hình truyền sóng COST-231 Walfisch – Ikegami. 103 xviii
21. Chƣơng 1 TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Tƣ̀ nhƣ̃ng năm đầu của thâp̣ kỷ 1990, kỹ thuật thông tin di động đã có những bƣớc đôṭ biến rõ rêṭ , tƣ̀ kỹ thuâṭ tƣơng tƣ ̣ sang kỹ thuâṭ số, tƣ̀ các dic̣ h vu ̣thoaị sang dịch vụ đa ph ƣơng tiêṇ và tƣ̀ các hê ̣thống khu vƣc̣ sang các hê ̣thống có tích chất toàn cầu. Có đƣợc nhƣ̃ng phát triển v ƣợt bâc̣ nhƣ vâỵ là nhờ sƣ ̣ phát triển gần đây của các công nghệ then chốt trong thông tin và nhu cầu ngày càng tăng về truy nhập Internet qua vô tuyến, với các yêu cầu chất l ƣợng truyền dâñ vô tuyến tƣơ ng đƣơng với các hê ̣thống Internet hƣ̃u tuyến. Để đáp ƣ́ ng đƣợc yêu cầu mới, chúng ta cần phát triển các hê ̣thống có dung l - ƣợng truyền dâñ đaṭ tốc đô ̣cao , tƣ̀ vài kbit/s cho thoaị đến 1-2Mbit/s cho các dic̣ h vụ đa phƣơng tiêṇ , bao gồm cả truyền hình ảnh đôṇ g , nhƣng vâñ đảm bảo tiết kiêṃ phổ tần số đến mƣ́ c t ối đa có thể . Các hệ thống di động toàn cầu và tế bào số cá nhân PDC (Personal Digital Celluler) tuy đa ̃ trơ ̣ giúp các dic̣ h vu ̣thoaị , các dịch vụ thích hợp phi thoại, nhƣng tốc đô ̣bit bi ̣haṇ chế cỡ 10kbit/s, nhƣ vâỵ là quá thấp so với yêu cầu đa dic̣ h vụ . Chính vì vậy liên minh viễn thông quốc tế IUT (International Telecommunication Union) tại hội nghị năm 1992 đa ̃ đa ra đề án tiêu chuẩn hoá hê ̣thống thông tin di đôṇ g thế hê ̣ba với tên goị IMT -2000 (International Mobile Telephony 2000) nhằm đaṭ đƣợc các muc̣ tiêu chính sau đây: Tốc đô ̣truy nhâp̣ cao để đảm bảo các dic̣ h vu ̣băng rôṇ g nh ƣ truy nhâp̣ internet nhanh hoăc̣ các dic̣ h vu ̣đa phƣơng tiêṇ . Linh hoaṭ để đảm bảo đ ƣợc các dịch vụ mới nh ƣ đánh số các nhân toàn cầu và điện thoại vệ tinh . Các chức năng này sẽ cho phép mở rộng đáng kể khả năng phủ sóng của các hệ thống thông tin di động. Tƣơng tích với hê ̣thống thông tin di đôṇ g hiêṇ có để đảm bảo sự phát triển liên tuc̣ của thông tin di đôṇ g 1