Nghiên cứu công nghệ WCDMA ứng dụng cho nâng cấp mạng GSM của Viettel lên 3G

bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o tr−êng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi --------------------------------------- ðÀO Q U ANG AN H luËn v¨n th¹c sÜ khoa häc ngµnh : XỬ LÝ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ WCDMA ỨNG DỤNG CHO NÂNG CẤP MẠNG GSM CỦA VIETTEL LÊN 3G X Ử LÝ THÔ N G TIN VÀ TRU Y ỀN THÔ N G ðÀO QUANG ANH 2006 - 2008 Hµ Néi 2008 Hµ Néi 2008 BẢN CAM ĐOAN Tôi là ðào Quang Anh, học viên cao học lớp XLTT&TT khóa 2006 - 2008. Thầy giáo hướng dẫn là TS. Bạch Thành Lê. Tôi xin cam ñoan toàn bộ nội dung ñược trình bày trong bản luận văn nay là kết quả tìm hiểu và nghiên cứu của riêng tôi, trong quá trình nghiên cứu ñề tài “Nghiên cứu công nghệ CDMA ứng dụng cho nâng cấp mạng GSM của Viettel lên 3G”. Các kết quả và dữ liệu ñược nêu trong luận văn là hoàn toàn trung thực và rõ ràng. Mọi thông tin trích dẫn ñều ñược tuân theo luật sở hữu trí tuệ, liệt kê rõ ràng các tài liệu tham khảo. Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm với những nội dung ñược viết trong luận văn này. Hà nội, ngày 06 tháng 11 năm 2008. HỌC VIÊN ðÀO QUANG ANH MỤC LỤC TRANG 1 …………………………………………………………………………….. 1 LỜI CAM ðOAN ………………………………………………………………..…....2 MỤC LỤC …………………………………………………………………….……….3 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT...............................................................................4 MỞ ðẦU .........................................................................................................................6 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG ............................................................................8 1.1 Mục tiêu và nhiệm vụ của ñề tài.............................................................................8 1.2 Tình hình phát triển công nghệ 3G trên thế giới và tại Việt Nam..........................8 1.3 So sánh hệ thống WCDMA với các hệ thống 2G ...............................................19 1.4. So sánh, ñánh giá 2 công nghệ W-CDMA và CDMA - 2000.............................22 CHƯƠNG 2 HỆ THỐNG WCDMA ..........................................................................25 2.1. Hệ thống thông tin trải phổ..................................................................................25 2.2. Giới thiệu chung hệ thống UMTS .......................................................................27 2.3. Mạng truy nhập UTRAN.....................................................................................29 2.4. Mạng lõi CN ........................................................................................................33 2.5. Thiết bị người sử dụng UE (user Equipment) .....................................................34 2.6. Mạng truyền dẫn..................................................................................................35 CHƯƠNG 3 CÁC ðIỀU KIỆN VỀ KỸ THUẬT, CÔNG NGHỆ CHO QUÁ TRÌNH CHUYỂN ðỔI LÊN 3G ................................................................................37 3.1. Khả năng chuyển ñổi 2G lên 3G .........................................................................37 3.2. Cấu trúc hệ thống GSM ñang tồn tại ...................................................................40 3.3. Giai ñoạn HSCSD................................................................................................44 3.4. Giai ñoạn GPRS ..................................................................................................46 3.5. Giai ñoạn EDGE..................................................................................................49 3.6. Giai ñoạn UMTS .................................................................................................52 CHƯƠNG 4 CÁC PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ VÀ GIẢI PHÁP PHÁT TRIỂN MẠNG 3G CHO VIETTEL ........................................................................................54 4.1 Giới thiệu về công ty Viettel Telecom .................................................................54 4.2. ðánh giá về cơ sở hạ tầng mạng hiện có.............................................................54 4.3 Phân tích các phương án và lựa chọn giải pháp ...................................................63 4.4. Tính toán các thông số và xây dựng cấu trúc mạng ............................................73 4.5. Một số thiết bị mạng 3G của Siemens.................................................................90 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TRIỂN KHAI..........................................................100 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................102 4 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 3G Third Generation – Thế hệ thứ ba 3GPP Third Generation Partnership Project – Dự án ñối tác 3G ATM Asynchronous Transfer Mode – Chế ñộ truyền không ñồng bộ BSC Base Station Controller – Bộ ñiều khiển trạm gốc BSS Base Station Subsystem – Phân hệ trạm gốc BTS Base Transceiver Station – Trạm thu phát gốc CDMA Code Division Multiple Access – ða truy nhập theo phân mã EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution – Tốc ñộ dữ liệu cao FDD Frequency Division Duplex – Song công phân tần GGSN Gateway GPRS Support Node – Nút hỗ trợ cổng GPRS GPRS General Packet Radio Service – Dịch vụ vô tuyến gói chung GSM Global System for Mobile Communications – Hệ thống GSM HLR Home Location Register – Bộ ñăng ký vị trí thường trú HSCSD High Speed Circuit Switched Data – Dữ liệu chuyển mạch kênh tốc ñộ cao IP Internet Protocol – Giao thức Internet ITU International Telecommunications Union – Liên minh viễn thông quốc tế IPv6 IP version 6 – IP phiên bản 6 IWF Internetworking Functions – Khối chức năng liên mạng MAP Mobile Application Protocol – Giao thức ứng dụng di ñộng MS Mobile Staion – Máy di ñộng MSC Mobile Switching Center – Trung tâm chuyển mạch di ñộng 5 PLMN Public Land Mobile Network – Mạng di ñộng mặt ñất công cộng PSTN Public Switched Telephone Network – Mạng ñiện thoại chuyển mạch gói công cộng RAN Radio Access Network – Mạng truy nhập vô tuyến SGSN Serving GPRS Support Node – Nút hỗ trợ phục vụ GPRS SMS Short Message Service – Dịch vụ nhắn tin ngắn TCP Trasmission Control Protocol – Giao thức ñiều khiển truyền TDD Time Division Duplex – Song công phân thời TDMA Time Division Multiple Access – ða truy nhập phân chia theo thời gian UMTS Universal Mobile Telecommunications System – Hệ thống thông tin di ñộng UMTS UTRA Universal Terrestrial Radio Access – Truy nhập vô tuyến mặt ñất của UMTS VLR Visitor Location Register – Bộ ñăng ký vị trí tạm trú VPN Virtual Private Network – Mạng riêng ảo WAP Wireless Application Protocol – Giao thức ứng dụng vô tuyến WCDMA Wideband Code Division Multiple Access – ða truy nhập phân mã băng rộng 6 MỞ ðẦU Nhu cầu trao ñổi thông tin là nhu cầu thiết yếu trong xã hội hiện ñại. Sự ra ñời của thông tin di ñộng là một bước ngoặt lịch sử trong ngành viễn thông cũng như bước phát triển quan trọng của loài người. Qua quá trình phát triển và cho ñến ngày nay ñó là mạng di ñộng 3G. Cùng với việc cho phép kết nối mọi nơi, mọi lúc, là một trong những khả năng của mạng 3G. 3G mang tới nhiều tiện ích, ứng dụng hơn là khả năng di ñộng cho Internet. Các dịch vụ mới sẽ xuất hiện như nhắn tin ña phương tiện, các dịch vụ ñịnh vị, các dịch vụ thụng tin cá nhân, vui chơi giải trí, các dịch vụ ngân hàng, thanh toán ñiện tử... sẽ phát triển mạnh. ở Việt Nam, các hệ thống thông tin di ñộng thế hệ thứ ba cũng ñã và sẽ ñược nhanh chóng triển khai. ðể theo kịp xu thế chung của thế giới là tiến tới mạng thế hệ sau 3G và cung cấp các dịch vụ mới, việc nghiên cứu ñể triển khai, chuyển ñổi sang mạng 3G tại Việt Nam là cần thiết. ðối với các nhà khai thác mạng di ñộng GSM thì cái ñích 3G là các hệ thống thông tin di ñộng CDMA băng rộng (W-CDMA) theo chuẩn IMT-2000. Xuất phát từ ñịnh hướng này, luận văn ñề cập ñến (Nghiên cứu công nghệ CDMA ứng dụng cho nâng cấp mạng GSM của Viettel lên 3G) nghiên cứu tổng quan về công nghệ W-CDMA và hệ thống thông tin di ñộng W-CDMA nói chung, phân tích các quá trình phát triển lên 3G từ ñó ứng dụng lựa chọn, tính toán dụng lượng mạng trên cơ sở ñó xây dựng cấu trúc 3G, phù hợp với xu hướng phát triển mạng thông tin di ñộng Viettel. Luận văn ñược chia làm 4 chương: Chương 1: Giới thiệu chung về tình hình phát triển di ñộng 3G tên thế giới và tại Việt nam. 7 Chương 2: Hệ thống WCDMA: Giới thiệu tổng quan về công nghệ và hệ thống WCDMA Chương 3: Phân tích quá trình phát triển lên mạng 3G. Chương 4: Ứng dụng mạng 3G cho phát triển mạng Viettel. Mặc dù ñã hết sức cố gắng và ñã nhận ñược nhiều ý kiến ñóng góp quí báu từ các thầy cô giáo, nhưng do thời gian có hạn, luận văn chưa thể ñi sâu vào nhiều khía cạnh kỹ thuật khác. Song những vấn ñề mà luận văn ñề cập tới là những yếu tố quan trọng ñã và ñang ñưa vào sử dụng cũng như những ứng dụng của nó trong phát triển mạng thông tin di ñộng 3G. Rất mong ñược sự ñóng góp và giúp ñỡ hơn nữa của các thầy cô giáo và ñồng nghiệp ñể luận văn ñược kết quả tốt hơn. Sau cùng em xin chân thành cám ơn thầy giáo TS Bạch Thành Lê, người trực tiếp hướng dẫn và giúp ñỡ em hoàn thành luận văn này. Em xin cám ơn các thầy cô giáo trong khoa Công nghệ Thông tin ñã giúp ñỡ em trong suốt quá trình học tập cũng như trong quá trình hoàn thành luận văn này. Tác giả ðào Quang Anh 8 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Mục tiêu và nhiệm vụ của ñề tài 1.1.1 Mục tiêu của ñề tài Nghiên cứu công nghệ WCDMA và quá trình nâng cấp mạng GSM(2G) lên WCDMA(3G) ñể ứng dụng cho phát triển mạng thông tin di ñộng Viettel. 1.1.2 Nhiệm vụ của ñề tài ðánh giá tình hình phát triển công nghệ mạng 3G trên thế giới cũng như tại Việt Nam và nêu lên sự cần thiết phát triển 3G tại Việt Nam. Tổng quan công nghệ WCDMA và mạng UMTS phân tích các quá trình phát triển ñể nâng cấp mạng GSM (2G) lên mạng WCDMA (3G). ðưa ra các phương án có thể thực hiện phát triển mạng GSM lên 3G cho Viettel, lựa chọn và ñề xuất phương án tối ưu, ñể ñảm bảo khi phát triển mạng là tốt nhất cả về mặt kỹ thuật và về mặt kinh tế cho việc ñầu tư là có hiệu quả nhất. Tính toán sơ bộ các thông số kỹ thuật mạng vô tuyến dựa trên khả năng tăng trưởng thuê bao 3G. Trên cơ sở ñó lựa chọn giải pháp công nghệ và xây dựng cấu trúc mạng cho cả phần truy nhập vô tuyến và phần mạng lõi. 1.2 Tình hình phát triển công nghệ 3G trên thế giới và tại Việt Nam 1.2.1 Lịch sử và xu hướng phát triển 9 Hình 1.1. Các bước phát triển ñến mạng thế hệ thứ 3 Lịch sử ra ñời và sự phát triển của dịch vụ di ñộng từ thế hệ ñầu tiên 1G tới thế hệ 3G trải qua nhiều giai ñoạn khác nhau. Bảng 1.1 cho thấy tóm lược quá trình tiến triển của công nghệ thông tin di ñộng. Bảng 1.1 tóm lược quá trình tiến triển của công nghệ thông tin di ñộng Quá trình bắt ñầu với các thiết kế ñầu tiên ñược biết ñến như là 1G trong những năm 70 của thế kỷ trước. Các hệ thống ra ñời sớm nhất ñược thực hiện dựa trên công nghệ tương tự và cấu trúc tế bào cơ bản của thông tin di ñộng. Nhiều vấn ñề có tính nguyên tắc cơ bản ñã ñược giải quyết trong những hệ thống này. Và có nhiều các hệ thống không tương thích ñã ñược ñưa ra cung cấp dịch vụ trong những năm 80, như: AMPS, TACS, NMT,… Các hệ thống thế hệ thứ 2 (2G) ñược xây dựng trong những năm 80 vẫn ñược sử dụng chủ yếu cho thoại nhưng ñã ñược thực hiện trên cơ sở công nghệ số, bao gồm các kỹ thuật xử lý tín hiệu số. Các hệ thống 2G này cung cấp các 10 dịch vụ thông tin dữ liệu chuyến mạch kênh ở tốc ñộ thấp. Tính cạnh tranh lại một lần nữa dẫn tới việc thiết kế và thực hiện các hệ thống bị phân hoá thành các chuẩn khác nhau không tương thích như: GSM (hệ thống di ñộng toàn cầu) chủ yếu ở châu Âu, TDMA (ña truy nhập phân chia theo thời gian) IS-54/IS-136 ở Mỹ, PDC (hệ thống di ñộng tế bào số cá nhân) ở Nhật và CDMA (ña truy nhập phân chia theo mã) IS-95, một hệ thống khác tại Mỹ. Các hệ thống này hoạt ñộng rộng khắp trên lãnh thổ quốc ra hoặc quốc tế và hiện nay chúng vẫn chiếm vai trò là các hệ thống chủ ñạo, mặc dù tốc ñộ dữ liệu của các thuê bao trong hệ thống bị giới hạn nhiều. Bước chuyển tiếp giữa 2G và 3G là 2.5G. Thế hệ 2,5G ñược phát triển từ 2G với dịch vụ dữ liệu và các phương thức chuyển mạch gói, và nó cũng chú trọng tới các dịch vụ 3G cho các mạng 2G. Về cơ bản nó là sự phát triển của công nghệ 2G ñể tăng dung lượng trên các kênh tần số vô tuyến của 2G và bước ñầu ñưa các dịch vụ dữ liệu dung lượng cao hơn vào, có thể nâng tới 384 Kbps. Một khía cạnh rất quan trọng của 2.5G là các kênh dữ liệu ñược tối ưu hoá cho dữ liệu gói truy nhập vào Internet từ các thiết bị di ñộng như ñiện thoại, PDA hoặc máy tính xách tay. Trên cùng một mạng lưới với 2G, thế hệ 2.5G ñã ñưa internet vào thế giới thông tin di ñộng cá nhân. ðây thực sự ñã là một khái niệm mang tính cách mạng cho hệ thống viễn thông lai ghép hybrid. Trong thập kỷ 90, các nhà nghiên cứu ñã ñịnh nghĩa ra hệ thống di ñộng thế hệ kế tiếp, thế hệ thứ 3, ñã loại trừ ñược những sự không tương thích của các hệ thống trước ñây và thực sự trở thành hệ thống toàn cầu. Hệ thống 3G có các kênh thoại chất lượng cao cũng như các khả năng về dữ liệu băng rộng, có thể ñạt tới 2Mbps. 11 Các hệ thống 3G hứa hẹn cung cấp những dịch vụ viễn thông tốc ñộ cao hơn, bao gồm thoại, fax và internet ở bất cứ thời gian nào, bất cứ nơi ñâu với sự chuyển vùng roaming toàn cầu không gián ñoạn. Chuẩn 3G toàn cầu của ITU ñã mở ñường cho các ứng dụng và dịch vụ sáng tạo (ví dụ loại hình giải trí ña phương tiện, các dịch vụ dựa trên vị trí,…). Mạng 3G ñầu tiên ñược thiết lập tại Nhật bản năm 2001. Các mạng 2.5G, như là GPRS (dịch vụ vô tuyến gói chung) ñã sẵn sàng ở Châu Âu. Công nghệ 3G hỗ trợ băng thông 144 Kbps với tốc ñộ di chuyển lớn (trên xe hơi), 384 Kbps (trong một khu vực), và 2 Mb ps (ñối với trường hợp trong nhà). Hình 1.2 thể hiện các dịch vụ ñược tích hợp ở mang thế hệ thứ 3. Hình 1.2. Các dịch vụ ñược tích hợp ở mạng thế hệ thứ 3 Các dịch vụ dữ liệu (data) của WCDMA WCDMA cung cấp các dịch vụ dữ liệu tốt ñộ cao hơn và sử dụng hiệu quả phổ băng tần hơn các công nghệ trước ñó như GSM, GPRS hoặc EDGE. Phiên bản ñầu tiên của WCDMA là R99 và phiên bản mới nhất gần ñây là HSDPA (Release 5), HSUPA (Release 6) cung cấp tốt ñộ dữ liệu tốc ñộ cao cho ñường TV Internet Satellite TV VOD Telecommunication Broadcasting Cable TV IP-TV Mobile service Interactive TV Financial Services Entertainme Game Music 12 lên UL và ñường xuống riêng biệt DL. Phiên bản trong tương lai sẽ là HSPA (Release 7) và LTE (Release 8), như trong hình 1.3 Hình 1.3 Các dịch vụ dữ liệu (data) của WCDMA 1.2.2 Tình hình phát triển 3G trên thế giới Cho ñến tháng 1/2008, có 197 nhà khai thác kinh doanh thông tin di ñộng thế hệ thứ ba (3G) hoạt ñộng trên thế giới ñã có 87 nước và vùng lãnh thổ, phục vụ cho 180 triệu thuê bao. Sau ñây là sơ ñồ các nước sử dụng dịch vụ 3G. 13 Hình 1.4. Các nước triển khai dịch vụ 3G Dịch vụ 3G ở Nhật Bản và Hàn Quốc phát triển rất cao. Nhờ có sự thúc ñẩy của chính phủ và thái ñộ tích cực của các nhà khai thác, ứng dụng công nghệ 3G ở hai nước này từ năm 2001; việc kích thích thị trường thời gian ñầu khá tốt, người dùng cũng tha thiết với dịch vụ mới. Các nước ðông Nam Á cũng phát triển mạnh mẽ trong những năm gần ñây, ñặc biệt là Singapore và Thái Lan. Mức ñộ phát triển chung thị trường thông tin di ñộng ở các nước Châu Âu rất cao, mức phổ cập dịch vụ di ñộng lên ñến khoảng 90%, nhưng các nhà khai 14 thác truyền thống triển khai dịch vụ 3G tương ñối thận trọng, nước ñầu tiên triển khai ở Châu Âu là Bỉ là vào 2002. Sự phát triển dịch vụ 3G ở Châu Mỹ tương ñối chậm chạp so với các vùng khác trên thế giới. ðến năm 2005 ở Mỹ mới bắt ñầu triển khai 3G. Mức ñộ phát triển dịch vụ 3G của Nhật Bản và Hàn Quốc, hai nước Châu Á, là chiếm hàng ñầu của thế giới; biểu hiện thị trường 3G ở Châu Âu nói chung là bình bình, nhưng cũng có ñiểm sáng, chủ yếu là ở Italia và Anh; ở Châu Mỹ thì sự phát triển ở Mỹ là tương ñối nổi bật; còn Châu Phi là thị trường sẽ ñược khai phá trong tương lai. Cùng với ra ñời dịch vụ 3G của các nhà khai thác, các nhà cung cấp thiết bị ñầu cuối ñã nhanh chóng ñưa ra ña dạng chủng loại. Hiện nay máy ñầu cuối WCDMA ñã có 26 nhãn hiệu, 186 loại sản phẩm; sản phẩm ñầu cuối EV-DO cũng lên ñến 156 loại. Trong các loại dịch vụ của 3G, ñóng góp lớn nhất vào thu nhập vẫn là dịch vụ ñiện thoại, chiếm hơn 90% tổng thu nhập, nhưng ñóng góp vào thu nhập của các dịch vụ phi thoại ñang tăng trưởng ñều. Dịch vụ 3G ñược ñánh giá cao nhất trong tương lai bao gồm ña truyền thông, truyền hình thu qua máy cầm tay.v.v Doanh thu từ các dịch vụ nội dung và video chiếm tỷ trọng lớn trong mạng 3G, và doanh thu trên một ñầu thuê bao ARPU cao hơn 2G 40%. Hình 1.5 thể hiện kết cấu doanh thu các dịch vụ 3G. 15 3G Worldwide Revenues Composition 2008 Simple Voice, 28% Mobile Intranet/Extranet, 14% Customised infotainment, 36% Consumer MMS, 6% Rich Voice, 4% Location-Based Services, 2% Businiess MMS, 7% Mobile Internet Access, 3% Hình 1.5 Kết cấu doanh thu các dịch vụ 3G Do hoàn cảnh thị trường ở các nước có khác nhau, sách lược phát triển 3G mà các nhà khai thác lựa chọn cũng không hoàn toàn giống nhau. Ở Nhật Bản các nhà khai thác, như DoCoMo, chủ yếu là thông qua sự tiến bộ của kỹ thuật và sáng tạo mới về dịch vụ ñể ñi ñến thành công. Hiện nay mạng 3G ở Nhật ñã phủ sóng ñến 99,7%. 94% thuê bao dùng 2G ñang quá ñộ sang 3G, tỷ lệ này là cao nhất trên toàn thế giới. Các nhà khai thác và các nhà sản xuất máy cầm tay phối hợp với nhau thiết kế chế tạo máy ñầu cuối. Giá cả của máy cầm tay 3G ñã tương ñương với máy cầm tay 2G, cho nên các thuê bao dùng muốn ñổi máy cầm tay. Các nhà khai thác ñưa ra các dịch vụ mới rất hấp dẫn trên mạng, ví dụ như trích xuất âm nhạc, mua hàng qua máy cầm tay v.v… Công ty 3G của Hutchison có trụ sở chính ñóng tại Hongkong cũng là một trong số các nhà khai thác ñi ñầu về dịch vụ 3G trên toàn cầu; nắm 10 giấy phép 3G ở các thị trường úc, áo, ðan Mạch, Hongkong, Italia, Ai Len, Israel, Na Uy, Anh, Thụy ðiển v.v ñến 175 triệu dân, chỉ chi cho giấy phép tổng cộng ñến 10,2 16 tỷ USD. ðầu tư xây dựng mạng lưới 3G của công ty ñã vượt 27 tỷ USD. Sách lược phát triển 3G của Công ty 3G Hutchison là cước phí linh hoạt. Số thuê bao dùng 3G của công ty này chưa ñến 6 triệu, năm nay sẽ ñột phá 10 triệu. Sự phát triển dịch vụ 3G của ñại ña số các nhà khai thác Châu Âu là tương ñối chậm chạp. Nguyên nhân chủ yếu, một là chi trả cho giấy phép quá cao, làm cho các nhà khai thác thiếu lực ñể phát triển; hai là nhu cầu thị trường ñối với 3G chưa nhiều, chỉ khoảng 6% thuê bao dùng di ñộng có nhu cầu 3G; thông thường tỷ lệ này phải ñạt ñến 33%, nhà khai thác mới có thể thực hiện cân bằng thu - chi. 1.2.3 Xu hướng phát triển 3G tại Việt Nam Các ứng dụng truyền thông hữu ích như ñiện thoại truyền hình, ñịnh vị và tìm kiếm thông tin, truy cập Internet, truyền tải dữ liệu dung lượng lớn, nghe nhạc và xem video chất lượng cao... cùng nhiều ứng dụng dịch vụ viễn thông tiên tiến khác có thể thực hiện ñược trên mạng di ñộng 3G. Nhưng ở Việt Nam 3G mới chỉ ñang “bước” chập chững. Thế giới ñang có 2 hệ thống 3G ñược chuẩn hóa song song tồn tại, một dựa trên công nghệ CDMA còn gọi là CDMA-2000, chuẩn còn lại do dự án 3rd Generation Partnership Project (3GPP) thực hiện. 3GPP ñang xem xét tiêu chuẩn UTRA - UMTS Terrestrial Radio Access TS. Tiêu chuẩn này có 2 sơ ñồ truy nhập vô tuyến. Một trong số ñó ñược gọi là CDMA băng thông rộng (WCDMA). Căn cứ vào những thông tin nói trên thì Việt Nam ñã gia nhập vào nhóm các nước ñã triển khai dịch vụ ñiện thoại thế hệ thứ 3 (3G), ñó chính là dịch vụ ñiện thoại di ñộng CDMA của nhà khai thác mạng S-Fone. Tuy nhiên, công nghệ CDMA-2000 1X mà S-Fone triển khai cũng chỉ ñược coi là giai ñoạn khởi ñầu của một hệ thống 3G hoàn chỉnh, vì CDMA-2000 17 có ñến ba phiên bản: CDMA-2000 1X, CDMA-2000 1xEV-DO và CDMA-2000 1xEV-DV. CDMA2000 1X dành cho thoại và dữ liệu, hoạt ñộng trên kênh CDMA 1,25MHz chuẩn, cho phép truyền dữ liệu ñạt 307Kbps. CDMA2000 1xEV-DO là phiên bản cao hơn, tối ưu cho những dịch vụ dữ liệu dung lượng lớn và tốc ñộ cao dựa trên công nghệ CDMA High Data Rate (tốc ñộ tối ña vượt 2Mbps). CDMA2000 1xEV-DO ñạt tốc ñộ truyền dữ liệu vượt 10Mbps. Nghĩa là ñể triển khai loạt các ứng dụng có dung lượng lớn, ñược coi là thế mạnh của 3G ngày nay thì CDMA 2000 1X của S-Fone chưa ñủ tầm. Trong khi ñó, vấn ñề hiện nhiều người quan tâm là bao giờ người sử dụng công nghệ GSM (chiếm 95% số người dùng ñiện thoại di ñộng tại Việt Nam) có thể sử dụng 3G. Nhà sản xuất “chạy” trước, một lần nữa các nhà sản xuất lại ñi trước các nhà khai thác dịch vụ ñiện thoại di ñộng, khi lần lượt Nokia, Sony Eircsson ñã bán ra thị trường Việt Nam vài model ñiện thoại di ñộng hỗ trợ công nghệ 3G như Nokia 6680, 6630; Sony Ericsson Z800i, K608i... Trong khi ñó loạt sản phẩm 3G Nseries dù chưa ñược Nokia bán chính thức tại Việt Nam cũng ñang thu hút ñược sự chú ý của người tiêu dùng, nhất là những người ưa thích công nghệ. Về cơ bản, ñây chỉ là sự chứng minh của các hãng cho thị trường thấy họ ñã có những sản phẩm cao cấp và tích hợp các công nghệ ñón ñầu, chứ các nhà sản xuất cũng thừa hiểu giá trị sử dụng công nghệ 3G tại Việt Nam chưa có vì các nhà khai thác mạng chưa triển khai ứng dụng 3G. Tất nhiên, trên thế giới không chỉ có Sony Ericsson hay Nokia mà còn có Samsung, Motorola, LG... thậm chí là cả Huewei (Trung Quốc) cũng góp mặt vào nhóm các nhà sản xuất ñiện thoại di ñộng 3G với sản phẩm U626. 18 Không chỉ có các hãng sản xuất ñiện thoại di ñộng mà ngay cả Qualcomm, nhà phát triển và phát minh hàng ñầu của công nghệ CDMA cũng ñã có nhiều kế hoạch khuếch trương 3G tại Việt Nam. Cuối tháng 7/2005, Qualcomm loan báo sẽ mở Trung Tâm Nghiên Cứu Công Nghệ 3G ñầu tiên tại Việt Nam. Thời gian ñầu, trung tâm sẽ tổ chức các khóa ñào tạo về phát triển 3G, giới thiệu công nghệ CDMA, WCDMA và cách lập trình trên môi trường BREW (Binary Runtime Environment of Wireless) của Qualcomm. Các khóa học ñược thiết kế cho người ñã có kinh nghiệm lập trình bằng ngôn ngữ C và C++ ñể thúc ñẩy việc ứng dụng rộng rãi công nghệ 3G tại Việt Nam và các nước trong khu vực. ðây cũng là một phần của dự án thúc ñẩy sử dụng 3G tại Châu á mà Qualcomm giới thiệu vào năm ngoái. Chưa hết, giữa tháng 9 vừa qua, tại Hà Nội, Qualcomm ñã tổ chức thảo và ñào tạo về BREW, giới thiệu giải pháp tổng thể về dữ liệu và ứng dụng trên thiết bị di ñộng của Qualcomm. BREW cũng chính là một trong những ñộng lực thúc ñẩy sự phát triển các ứng dụng và nội dung của hầu hết các hoạt ñộng 3G trên toàn thế giới. Khởi ñầu là việc Viettel phối hợp cùng Ericsson thực hiện thành công việc trình diễn các dịch vụ thông tin di ñộng 3G vào ñầu năm 2006. Nhiều ứng dụng thông tin di ñộng 3G thú vị như ñiện thoại truyền hình, ñịnh vị toàn cầu và tìm kiếm thông tin, truy cập Internet, video chất lượng cao... ñã ñược thực hiện trong môi trường mạng di ñộng tốc ñộ cao. Theo các chuyên gia trong ngành viễn thông, ñường tới 3G của GSM là WCDMA. Nhưng trên con ñường ñó, các nhà khai thác dịch vụ ñiện thoại di ñộng phải trải qua giai ñoạn 2,5 (2,5G). Thế hệ 2,5G bao gồm những gì? ðó là: dữ liệu chuyển mạch gói tốc ñộ cao (HSCSD), dịch vụ vô tuyến gói chung 19 (GPRS - Viettel triển khai hơn 3 năm nay), và Enhanced Data Rates for Global Evolution (EDGE). Nghe thì ñơn giản nhưng thực tế, ñể triển khai 3G, một trong những khó khăn của các nhà khai thác mạng GSM là vấn ñề ứng dụng. Ngoài ra, họ cũng ñang phải tìm câu trả lời cho câu hỏi: “ðầu tư hạ tầng có ñáp ứng ñược nhu cầu của người dùng hay không?” Bởi triển khai 3G trên mạng ñiện thoại hiện hành sẽ theo hướng nâng cấp từ nền tảng cơ sở ñã có. Song song với thử nghiệm còn phải xây dựng dự án ñầu tư, phải có thời gian ñể hoàn tất thủ tục dự án... Một yếu tố nữa là khách hàng phải có máy ñầu cuối thích hợp khi sử dụng công nghệ 3G trong dịch vụ thông tin di ñộng. Bên phía CDMA, ngoài S-Fone như ñã nói ở trên, “ẩn số” lớn của ngành ñiện thoại di ñộng là Hanoi Telecom cũng ñã nhiều lần nhắc tới việc họ sẽ sử dụng ngay công nghệ CDMA2000 1xEV-DO khi bắt ñầu chính thức thương mại hoá các dịch vụ di ñộng. Hẳn nhiên ai cũng biết CDMA2000 1xEV-DO ñang gặt hái nhiều thành công trong việc triển khai các dịch vụ liên quan ñến dữ liệu tại các nước ñang sử dụng công nghệ này mà Hàn Quốc là một ví dụ ñiển hình. Dù cái ñích 3G có thể còn cách xa nhưng hiện cả nhà sản xuất lẫn nhà khai thác dịch vụ ñều ñã có những bước ñi thích hợp ñể tiến tới 3G, vấn ñề còn lại là bao giờ? Một trong những yếu tố quyết ñịnh ñiều này là nhu cầu và số lượng người dùng. 1.3 So sánh hệ thống WCDMA với các hệ thống 2G 1.3.1. So sánh WCDMA và GSM Bảng 1.2. So sánh hai hệ thống GSM và WCDMA GSM WCDMA D¶i tÇn 900 MHz vµ 1800 MHz. D¶i tÇn xÊp xØ 2 GHz. 20 §é réng b¨ng tÇn kªnh 200 KHz. §é réng b¨ng tÇn kªnh 5 MHz. GSM - 13,4 kbps + 8 kbps ®Õn 384 kbps ®èi víi tr¹m di ®éng. + Lªn tíi 2 Mbps víi tr¹m cè ®Þnh. Ph−¬ng ph¸p ®a truy cËp TDMA. Ph−¬ng ph¸p ®a truy cËp CDMA. Qui ho¹ch v« tuyÕn cã tÝnh chÊt tÜnh víi viÖc t¨ng l−u l−îng. Qui ho¹ch v« tuyÕn cã tÝnh chÊt ®éng. Dung l−îng: dung l−îng tÜnh ®−îc cho bëi mét cÊu h×nh phÇn cøng nµo ®ã. Dung l−îng tïy thuéc vµo møc ®é nhiÔu, do vËy rÊt nh¹y c¶m víi cÊu h×nh m¹ng. §iÒu khiÓn c«ng suÊt: c¸c thuËt to¸n ®iÒu khiÓn c«ng suÊt ®¬n gi¶n. §iÒu khiÓn c«ng suÊt lµ vÊn ®Ò thiÕt yÕu trong m¹ng. ChuyÓn giao: ChØ cã chuyÓn giao cøng. ChuyÓn giao: cã 3 lo¹i chuyÓn giao: chuyÓn giao cøng, mÒm vµ mÒm h¬n. 1.3.2. So sánh WCDMA và IS-95 Cả WCDMA và IS-95 ñều sử dụng công nghệ CDMA trải phổ trực tiếp. Tốc ñộ chip 3,84 Mcps, hệ thống WCDMA cho phép tốc ñộ bit cao hơn. Tốc ñộ chip cao hơn cũng giúp khả năng phân tập ña ñường nhiều hơn so với tốc ñộ chip 1,2288 Mcps, ñặc biệt những cell nhỏ ở ñô thị. Bảng 1.3: So sánh hai hệ thống WCDMA và IS - 95 C¸c th«ng sè WCDMA IS-95 §é réng b¨ng tÇn 5 MHz 1,25 MHz Tèc ®é chip 3,84 Mcps 1,2288 Mcps TÇn sè ®iÒu khiÓn c«ng suÊt 1500 Hz, c¶ ®−êng lªn lÉn ®−êng xuèng §−êng lªn: 800 Hz, ®−êng xuèng: ®iÒu khiÓn 21 c«ng suÊt thÊp ChuyÓn giao gi÷a c¸c tÇn sè Cã Cã thÓ, nh−ng ch−a x¸c ®Þnh râ ph−¬ng ph¸p ®o C¸c thuËt to¸n qu¶n lý nguån tµi nguyªn v« tuyÕn hiÖu qu¶ Cã, gióp c¶i thiÖn ®−îc chÊt l−îng dÞch vô theo yªu cÇu Kh«ng cÇn thiÕt chØ ®èi víi c¸c m¹ng tho¹i Sè liÖu gãi LÞch tr×nh gãi dùa theo t¶i Sè liÖu gãi ®−îc truyÒn nh− ®èi víi c¸c cuéc gäi ng¾n sö dông chuyÓn m¹ch kªnh Ph©n tËp truyÒn ph¸t ®−êng xuèng Hç trî ®Ó c¶i thiÖn dung l−îng ®−êng xuèng Tiªu chuÈn kh«ng hç trî WCDMA có khả năng ñiều khiển công suất vòng khép kín nhanh ở cả ñường lên và ñường xuống, trong khi IS-95 sử dụng ñiều khiển công suất nhanh chỉ ở ñường lên. ðiều khiển công suất nhanh ở ñường xuống giúp cải thiện chất lượng ñường truyền và tăng cường dung lượng ñường xuống. ðiều này ñòi hỏi các máy ñầu cuối phải có các tính năng mới như ñiều khiển công suất vòng ngoài... mà các máy ñầu cuối của IS-95 không cần. Hệ thống IS-95 nhằm mục ñích chính ñể ứng dụng macro cell. Các trạm gốc macro cell ñược ñặt trên mái nhà, ở ñó có thể dễ dàng nhận ñược tín hiệu GPS. Trạm gốc IS-95 cần phải ñược ñồng bộ và quá trình ñồng bộ thực hiện nhờ hệ thống GPS. Sự cần thiết có tín hiệu GPS làm khả năng triển khai cell trong nhà và micro cell khó khăn hơn, bởi vì việc nhận tín hiệu GPS mà không có kết nối trong tầm nhìn thẳng ñến các vệ tinh GPS là khó khăn. Vì vậy, người ta thiết kế hệ thống WCDMA với các trạm gốc không ñồng bộ, tại ñó không cần tín hiệu 22 ñồng bộ từ GPS. Các trạm gốc không ñồng bộ khiến cho việc chuyển giao của hệ thống WCDMA hơi khác so với IS-95. Chuyển giao giữa các tần số ñược xem là quan trọng ñối với hệ thống WCDMA ñể tối ña hóa việc sử dụng một số sóng mang ở mỗi trạm gốc. ở hệ thống IS-95, phương pháp ño lường giữa các tần số chưa ñược xác ñịnh rõ, khiến cho việc chuyển giao giữa các tần số trở nên khó khăn hơn. 1.4. So sánh, ñánh giá 2 công nghệ W-CDMA và CDMA - 2000 1.4.1. ðiểm giống nhau - ðều dựa trên công nghệ trải phổ trực tiếp. - ðều ñáp ứng ñầy ñủ các yêu cầu của IMT-2000. + Duy trì hỗ trợ các dịch vụ truyền thống. + Hỗ trợ các dịch vụ ña phương tiện tốc ñộ cao, dữ liệu gói và truy nhập IP. 1.4.2. Những khác biệt chính Các khác biệt chính về kỹ thuật giữa hai công nghệ WCDMA và 2000 ñược cho trong bảng sau: Bảng 1.4 So sánh sự khác nhau giữa WCDMA và CDMA2000 C¸c th«ng sè WCDMA 2000 Ph−¬ng thøc truy nhËp vµ ghÐp kªnh Kh«ng cã chÕ ®é ®a sãng mang Cã chÕ ®é ®a sãng mang B¨ng th«ng 5 MHz, 10MHz Nx1,25 MHz (N=1,3,6,9,12) Tèc ®é chip 3,84 Mcps Nx1,2288 Mcps (N=1,3,6,9,12) §iÒu chÕ QPSK (cho c¶ hai h−íng) QPSK (BTS-MS), BPSK (MS-BTS) CÊu tróc khung tÝn 10 ms ®èi víi líp vËt lý 5 ms ®èi víi b¸o hiÖu 23 hiÖu 10, 20, 40, 80 ms ®èi víi líp truyÒn dÉn 20, 40, 80 ®èi víi líp vËt lý Mj hãa kªnh Dïng mj cã hÖ sè tr¶i phæ biÕn thiªn trùc giao (OVSF), tõ 4 - 256 bit dïng mj Walsh, tõ 4 - 128 bit Mj nhËn d¹ng ®èi víi sector Dïng 512 mj ngÉu nhiªn hãa, mçi mj nhËn d¹ng mét sector riªng biÖt dïng chung mét mj PN ng¾n, nh−ng sö dông 512 gi¸ trÞ PN offset kh¸c nhau ®Ó nhËn d¹ng c¸c sector kh¸c nhau Mj nhËn d¹ng MS Dïng mj ngÉu nhiªn hãa, g¾n bëi sector ®Ó nhËn d¹ng MS dïng chung mét mj PN dµi, nh−ng t¹o ra c¸c gi¸ trÞ PN offset kh¸c nhau theo sè seri thiÕt bÞ cña MS ®Ó nhËn d¹ng c¸c MS kh¸c nhau Về ñồng bộ, W-CDMA dùng dị bộ ở chế ñộ FDD, còn ở chế ñộ TDD các trạm gốc ñược phân cấp ñồng bộ, nếu không cần roaming toàn cầu thì không cần ñồng bộ từ hệ thống ñịnh vị toàn cầu GPS (Global Positioning System). ðiều này phần nào tạo cho hệ thống có tính ñộc lập hơn. Trong khi cdma-2000 bắt buộc cần GPS ñể ñồng bộ. Về tính tương thích ngược với mạng lõi 2G, W-CDMA ñơược xây dựng trên cơ sỏ báo hiệu mạng lõi GSM-MAP còn cdma-2000 trên cơ sở IS-41 (mạng lõi của IS-95 CDMA). Như vậy, nhiều khả năng UTRA ñược chọn bởi các nhà khai thác GSM, trong khi nhà khai thác CDMA IS-9._.5 chọn CDMA- 2000. 24 1.4.3. ðặc ñiểm băng tần W-CDMA có phổ trong phần băng tần của IMT-2000. Tuy nhiên ở Châu Âu và Nhật ñã có hệ thống DECT và PHS chiếm một phần nhỏ phổ tần. Phần phổ tần còn lại ñươợc sử dụng cho W-CDMA với băng thông chuẩn là 5MHz. cdma- 2000 ở Mỹ tần số cho 3G theo WRC-92 ñã ñược phân chia hết cho dịch vụ PCS. Do ñó cdma-2000 ñươợc thiết kế ñể có thể hoạt ñộng chung với IS- 95 CDMA dùng băng thông cơ sở 1,25MHz. ðể cung cấp dịch vụ tốc ñộ cao, cdma2000 ghép 3 kênh 1,25MHz (CDMA ña sóng mang) hoặc cũng có thể trải phổ trực tiếp trên băng thông 3,75MHz (1,25MHz x 3). 1.4.4. Những phát triển tiếp Tốc ñộ chip của UTRA ban ñầu là 4,096Mcps ñã ñược thống nhất giảm xuống 3,84Mcps gần với tốc ñộ chip của cdma- 2000 là 3,6864Mcps cho phép dễ dàng chế tạo máy ñầu cuối có 2 chế ñộ hơn. Người ta còn tiếp tục chuẩn hoá ñể W-CDMA và cdma-2000 ở pha tiếp theo có thể tương thích ngược với cả hai loại mạng lõi GSM-MAP và IS-41. Như vậy việc chọn UTRA hay cdma-2000 phụ thuộc chính vào mục tiêu roaming toàn cầu với thị trường lớn hơn và giải pháp làm cấu trúc ñầu cuối cũng như mạng lõi ñơn giản hơn. Tóm lại, có thể nói rằng không thể khẳng ñịnh công nghệ nào ưu việt hơn. Bởi thế, tuỳ thuộc vào hạ tầng sẵn có mà việc dùng cdma-2000 hay W-CDMA sẽ thuận lợi hơn cho việc phát triển. Mặc dù các tổ chức chuẩn hoá vẫn tiếp tục cố gắng ñạt ñược khả năng ñấu nối linh hoạt giữa các mạng lõi khác nhau, W- CDMA vẫn thuận lợi hơn ñối với các nhà khai thác GSM hiện có với giao thức mạng lõi GSM-MAP. Ngược lại, CDMA- 2000 thuận tiện cho việc nâng cấp từ hệ thống cdmaOne (CDMA IS-95) hiện có với giao thức mạng lõi ANSI-41. 25 CHƯƠNG 2 HỆ THỐNG WCDMA 2.1. Hệ thống thông tin trải phổ Nếu có một tín hiệu với ñộ rộng băng tần là W, thời gian tồn tại là T thì không gian phổ của tín hiệu này xấp xỉ là 2WT. ðể trải rộng phổ của tín hiệu này có 2 cách: - Cách 1: Tăng giá trị W bằng trải phổ trong miền tần số (trải phổ dãy trực tiếp và trải phổ nhảy tần ). - Cách 2: Tăng giá trị T bằng trải phổ trong miền thời gian (trải phổ nhảy thời gian). Như vậy có ba kiểu hệ thống trải phổ cơ bản: trải phổ dãy trực tiếp DSSS (Direct Sequence Spreading Spectrum), trải phổ nhảy tần FHSS (Frequency Hopping Spreading Spectrum) và trải phổ nhảy thời gian THSS (Time Hopping Spreading Spectrum). Ngoài ra cũng có thể tổng hợp các hệ thống trên thành hệ thống lai ghép. Hệ thống DSSS thực hiện trải phổ bằng cách nhân tín hiệu nguồn với một tín hiệu giả ngẫu nhiên có tốc ñộ chip (RC = l/Tc, Tc là thời gian một chip) cao hơn nhiều tốc ñộ bit (Rb = l/Tb, Tb là thời gian một bit) của luồng số cần phát. Tb = Tn TC Tb = Tn t Hình 2.1 Trải phổ dãy trực tiếp (DSSS) Biªn ®é 26 Ký hiệu: Tn: Chu kỳ của mã giả ngẫu nhiên dùng cho trải phổ. Tb: Thời gian một bit của luồng số cần phát. Tc: Thời gian một chip của mã trải phổ. Hệ thống FHSS thực hiện trải phổ bằng cách nhảy tần số mang trên một tập lớn các tần số. Mẫu nhảy tần có dạng giả ngẫu nhiên. Tần số mang trong khoảng thời gian của một chip Tc giữ nguyên không ñổi. Tốc ñộ nhảy tần có thể nhanh hoặc chậm. Trong hệ thống nhảy tần nhanh, nhảy tần ñược thực hiện ở tốc ñộ cao hơn tốc ñộ bit của bản tin, còn ở hệ thống nhảy tần chậm thì ngược lại. Trong hệ thống THSS, một khối các bit số liệu ñược nén và ñược phát ngắt quãng trong một hay nhiều khe thời gian trong một khung chứa một số lượng lớn các khe thời gian. Một mẫu nhẩy thời gian sẽ xác ñịnh các khe thời gian nào ñược sử dụng ñể truyền dẫn trong mỗi khung. ðộ rộng khe t = T1/M, T 2T fn f1 t Hình 2.2: Trải phổ nhảy tần (FHSS) 27 trong ñó M là số khe thời gian trong một khung (trong t/h này M = 8). Hiện nay, ñiều ñáng quan tâm về các hệ thống trải phổ là các ứng dụng ña truy nhập mà ở ñó nhiều người sử dụng cùng chia sẻ một ñộ rộng băng tần truyền dẫn. Trong hệ thống DSSS, tất cả các người sử dụng cùng dùng chung một băng tần và phát tín hiệu của họ ñồng thời. Máy thu sử dụng tín hiệu giả ngẫu nhiên chính xác ñể lấy ra tín hiệu mong muốn bằng cách nén phổ. Các tín hiệu khác xuất hiện ở dạng các nhiễu phổ rộng công suất thấp tựa tạp âm. Trong các hệ thống FHSS và THSS, mỗi người sử dụng ñược ấn ñịnh một mã giả ngẫu nhiên sao cho không có cặp máy phát nào sử dụng cùng tần số hay cùng khe thời gian cho nên các máy phát sẽ tránh ñược xung ñột. Như vậy, FHSS và THSS là kiểu hệ thống tránh xung ñột, trong khi ñó DSSS là kiểu hệ thống lấy trung bình. Hệ thống thông tin di ñộng sử dụng DSSS nên ta chỉ xét ñến kỹ thuật trải phổ DSSS. 2.2. Giới thiệu chung hệ thống UMTS Nền tảng của mạng GSM hiện tại sẽ ñược mở rộng thành mạng lưới rất rộng lớn ñể có thể phục vụ một số lượng thuê bao dự ñoán trong tương lai. Cấu trúc hệ thống UMTS hiện tại ñang ñược nghiên cứu, về cơ bản có thể chia ra những phần sau: t t T1 2T 3T Mét khung Hình 2.3: Trải phổ nhảy thời gian (THSS) 28 - Mạng truy cập UTRAN. - Mạng lõi CN. - Thiết bị của người sử dụng UE. Và các phần trên ñược kết nối với nhau qua các giao diện mở. Cấu trúc hệ thống UMTS Ký hiệu: - USIM (User Sim Card): Thẻ Sim Card của người sử dụng. - MS (Mobile Station): Máy ñiện thoại di ñộng. - RNC (Radio Node Controller): Bộ ñiều khiển trạm gốc. - MSC (Mobile Services Switching Center): Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di ñộng. - VLR (Visitor Location Register): Bộ ghi ñịnh vị tạm trú. Hình 2.4: Cấu trúc hệ thống UMTS 29 - SGSN (Servicing GPRS (General Packet Radio Service) Support Node): ðiểm hội trợ GPRS (Dịch vụ vô tuyến gói chung) ñang phục vụ. - GMSC (Gateway Mobile Services Switching Center): Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di ñộng cổng. - GGSN (Gateway GPRS Support Node): Nút hỗ trợ GPRS cổng. - HLR (Home Location Register): Bộ ghi ñịnh vị thường trú. - UTRAN (UMTS Terestrial Radio Access Network): Mạng truy nhập vô tuyến mặt ñất UMTS. - CN (Core Network): Mạng lõi. - Hiện tại tiến trình tiêu chuẩn hoá UMTS ñang ñược triển khai. Phần mạng truy nhập của UMTS là UTRAN ñã ñược chuẩn hoá. Tháng 01/1998, ETSI quyết ñịnh sử dụng UTRA FDD hay W-CDMA trên băng tần ñôi và UTRA TDD hay TD/CDMA trên băng tần ñơn. 2.3. Mạng truy nhập UTRAN 2.3.1. ðặc tính mạng UTRAN 2.3.1.1. Phổ tần Phổ tần hệ thống thông tin di ñộng mặt ñất UMTS gồm: - Băng tần kép (1929-1980 MHz ~ 2110-2170 MHz). - Băng tần ñơn (1910-1920 MHz ~ 2010-2025 MHz). Dải phổ trên ñã ñược lựa chọn ở cả Châu Âu và Nhật Bản. 2.3.1.2. Hai chế ñộ kép Trước hết ta phải phân biệt ñược các khái niệm UTRA-FDD hay W- CDMA và UTRA TDD hay TD/CDMA. Từ hệ thống IMT-2000, ở Châu Âu ETSI ñã xây dựng nên hệ thống UMTS có giao diện vô tuyến là UTRAN có hai 30 chế ñộ hoạt ñộng là UTRAN FDD và UTRAN TDD ñều sử dụng công nghệ nền tảng là W-CDMA. Trong khi ñó ở Nhật, ARIB cũng xây dựng nên một hệ thống 3G tương tự UMTS ở Châu Âu và giao diện vô tuyến cũng có hai chế ñộ là W- CDMA và TD/CDMA cũng sử dụng công nghệ W-CDMA làm nền tảng. Như vậy ta có thể hiểu ñơn giản là UTRA FDD ở Châu Âu và W-CDMA ở Nhật là một, sử dụng băng tần kép có ñường lên và xuống ở hai dải tần số khác nhau phân chia theo tần số; còn UTRA TDD Châu Âu và TD/CDMA ở Nhật là một, sử dụng băng tần ñơn có ñường lên và xuống cùng băng tần nhưng ñược phân chia theo khe thời gian. Như vậy, hai chế ñộ ñược ñịnh nghĩa trong UTRA là FDD và TDD. Cả hai chế ñộ ñều là CDMA băng rộng (W-CDMA) với ñộ rộng kênh vô tuyến là 5 MHz và ñã ñược phát triển nhằm sử dụng tối ña hiệu quả và lợi ích của CDMA. ETSI ñang nỗ lực nhằm kết hợp hài hoà giữa hai chế ñộ này. Hiện tại ETSI chỉ chú trọng ñến chế ñộ FDD và người ta chưa rõ là liệu TDD có ñược ñưa vào hệ thống UMTS pha 1 hay không. Tương tự, tổ chức tiêu chuẩn Nhật Bản (ARIB) cũng chưa coi TD/CDMA là một lựa chọn dự phòng. TD/CDMA sẽ ñược sử dụng trên băng tần ñơn. Lợi ích của TD/CDMA (cũng như UTRA TDD) là khả năng quản lý lưu lượng không song công (lưu lượng giữa ñường lên và ñường xuống khác nhau). Bởi TD/CDMA có ñường lên và ñường xuống ở trên cùng một băng tần chỉ phân cách về mặt thời gian, nên ñối với việc truyền số liệu không cân bằng giữa ñường lên và ñường xuống, hiệu quả phổ của chế ñộ TD/CDMA sẽ cao hơn so với chế ñộ W-CDMA (ấn ñịnh hai băng tần riêng cho ñường lên và ñường xuống). Lấy Internet là một ví dụ ñiển hình, rất nhiều thông tin ñược tải xuống từ các trang WEB mà rất ít thông tin ñược gửi ñi. 31 Như vậy ta có thể thấy chế ñộ UTRA TDD ở Châu Âu (TD/CDMA ở Nhật) ưu ñiểm hơn chế ñộ UTRA-FDD (W-CDMA ở Nhật) tuy nhiên có thể chưa ñược triển khai ngay trong pha 1 vì lí do ñộ phức tạp của kỹ thuật. 2.3.1.3. Dung lượng UTRAN hỗ trợ cả tốc ñộ bit thấp và tốc ñộ bit cao. Tốc ñộ 384kb/s khi chuyển ñộng và 2Mb/s khi cố ñịnh ñảm bảo ñáp ứng nhu cầu khác nhau của người sử dụng từ thoại tới ña dịch vụ multimedia. Người sử dụng sẽ nhận thấy hiệu quả ứng dụng cao hơn so với các ứng dụng ngày nay ñang sử dụng trên mạng di ñộng. ða dạng tốc ñộ truyền số liệu cũng thực hiện ñược bằng cách sử dụng các phương pháp trải phổ ñộng và tương thích năng lượng truyền sóng. 2.3.1.4. Dữ liệu chuyển mạch gói và chuyển mạch kênh Các dịch vụ gói ñưa ra khả năng luôn luôn “trực tuyến - online” ñối với các ứng dụng mà không cần chiếm một kênh riêng biệt. Các dịch vụ gói cũng cho phép người dùng trả tiền cước trên cơ sở tổng số byte số liệu trao ñổi qua mạng mà không phải trả tiền theo thời gian kết nối. UTRAN có một chế ñộ tối ưu gói. Nó hỗ trợ truyền nhanh các gói ñột xuất, truyền trên kênh riêng khi lưu lượng gói lớn và liên tục. Các dịch vụ dữ liệu gói rất quan trọng ñối với việc xây dựng các ứng dụng kinh tế cho truy nhập mạng LAN và Internet. Các dịch vụ chuyển mạch kênh tốc ñộ cao là cần thiết ñối với các ứng dụng thời gian thực, ví dụ như hội nghị truyền hình. 2.3.2. Cấu trúc hệ thống Hệ thống UTRAN bao gồm một tập các phân hệ mạng vô tuyến RNS (Radio Network Subsystem) kết nối tới mạng lõi trên giao diện Iu và kết nối với nhau trên giao diện Iur. Một phân hệ mạng vô tuyến RNS bao gồm một ñơn vị ñiều khiển mạng vô tuyến RNC (Radio Network Controller) và một hoặc nhiều 32 thực thể ñược gọi là nút B (Node B). Node B ñược nối với RNC trên giao diện Iub. Mỗi RNS chịu trách nhiệm quản lý các ô vô tuyến của nó. Với mỗi kết nối giữa thiết bị người sử dụng UE với mạng UTRAN, sẽ có một RNS gọi là RNS phục vụ (Serving RNS). Khi cần thiết, các RNS kề cận (Drift RNS) hỗ trợ RNS phục vụ bằng cách cung cấp các kênh vô tuyến. Vai trò của một RNS (phục vụ hay kề cận) là trên cơ sở từng kết nối giữa thiết bị người sử dụng và mạng UTRAN. RNS bao gồm chức năng tách/ghép kênh nhằm hỗ trợ sự phân tập giữa các Node B khác nhau. 2.3.2.1. Cấu trúc RNC Là phần tử mạng chịu trách nhiệm ñiều khiển các tài nguyên vô tuyến của UTRAN. Nó giao diện với CN và kết cuối giao thức ñiều khiển tài nguyên vô Hình 2.5: Cấu trúc mạng UTRAN 33 tuyến RRC (Radio Resource Control), giao thức này ñịnh nghĩa các bản tin và các thủ tục giữa MS và UTRAN. Nó ñóng vai trò như BSC. RNC ñiều khiển nút B thông qua giao diện Iub ñược biểu thị như là RNC ñiều khiển CRNC (Control RNC) của nút B. CRNC chịu trách nhiệm ñiều khiển tải và tránh nghẽn cho các ô của mình. Khi một kết nối MS - UTRAN sử dụng nhiều tài nguyên từ nhiều RNC, các RNC này sẽ có hai vai trò logic riêng biệt: - RNC phục vụ SRNC (Service RNC) ñối với một MS là RNC kết cuối cả ñường Iu ñể truyền số liệu người sử dụng và cả báo hiệu RANAP (Radio Access Network Application Part) tương ứng từ / tới mạng lõi. SRNC cũng kết cuối báo hiệu ñiều khiển tài nguyên vô tuyến: giao thức báo hiệu giữa UE và UTRAN. Nó xử l í số liệu lớp 2 từ / tới giao diện vô tuyến. SRNC cũng là CRNC của một nút B nào ñó ñược MS sử dụng ñể kết nối với UTRAN. - RNC kề cận DRNC (Drift RNC) là một RNC bất kỳ khác với SRNC ñể ñiều khiển các ô ñược MS sử dụng. Khi cần nó thực hiện kết hợp, phân chia ở phân tập vĩ mô. DRNC không thực hiện xử l í lớp 2 ñối với số liệu tới / từ giao diện vô tuyến mà chỉ ñịnh tuyến số liệu trong suốt giữa các giao diện Iub và Iur. Một UE có thể có nhiều DRNC. 2.3.2.2. Nút B (trạm gốc) Thực hiện xử l í lớp 1 của giao diện vô tuyến (mã hoá kênh, ñan xen, thích ứng tốc ñộ trải phổ). Nó cũng thực hiện ñiều khiển công suất vòng trong. Về chức năng nó giống như trạm gốc BTS ở GSM. 2.4. Mạng lõi CN - HLR là một cơ sở dữ liệu ñược ñặt tại hệ thống chủ nhà của người sử dụng ñể lưu giữ thông tin chính về lý lịch dịch vụ của người sử dụng bao gồm: thông 34 tin về dịch vụ ñược phép, các vùng không ñược chuyển mạng và thông tin về các dịch vụ bổ sung như trạng thái và số lần chuyển hướng cuộc gọi. - MSC/VLR là tổng ñài MSC và cơ sở dữ liệu VLR ñể cung cấp dịch vụ chuyển mạch kênh cho UE tại vị trí hiện thời của nó. Chức năng của MSC là sử dụng các giao dịch chuyển mạch kênh CS (Channel Switch). Chức năng của VLR là lưu giữ bản sao về lý lịch của người sử dụng khách cũng như vị trí chính xác của UE trong hệ thống ñang phục vụ. Phần mạng ñược truy nhập qua MSC/VLR gọi là vùng CS. - GMSC là chuyển mạch tại ñiểm kết nối UMTS PLMN với mạng CS bên ngoài. - SGSN có chức năng giống MSC/VLR nhưng sử dụng cho các dịch vụ chuyển mạch gói PS (Packet Switch). Phần mạng truy nhập qua SGSN gọi là vùng PS. - GGSN có chức năng giống GMSC nhưng liên quan ñến dịch vụ PS. 2.5. Thiết bị người sử dụng UE (user Equipment) UE bao gồm hai phần: - Thiết bị di ñộng (ME – Mobile Equipment) là ñầu cuối vô tuyến ñược sử dụng cho thông tin vô tuyến trên giao diện Uu. - Module nhận dạng thuê bao UMTS (USIM – UMTS Subscriber Identity Module) là một thẻ thông minh chứa thông tin nhận dạng thuê bao, thực hiện các thuật toán nhận thực và lưu giữ các khoá nhận thực và một số thông tin thuê bao cần thiết cho ñầu cuối. - 2.6. Các giao diện mở 35 - Giao diện Cu: là giao diện giữa thẻ thông minh USIM và ME. Giao diện này tuân theo một khuôn dạng tiêu chuẩn cho thẻ thông minh. - Giao diện Uu: là giao diện vô tuyến của W-CDMA. Uu là giao diện mà qua ñó UE truy nhập các phần tử cố ñịnh của hệ thống nên là giao diện mở quan trọng nhất ở UMTS. - Giao diện Iu: nối UTRAN với CN. Giống như các giao diện tương ứng ở GSM: A (chuyển mạch kênh) và Gb (chuyển mạch gói). Iu cung cấp cho các nhà khai thác khả năng trang bị UTRAN và CN từ các nhà sản xuất khác nhau. - Giao diện Iur: cho phép chuyển giao mềm giữa các RNC từ các nhà sản xuất khác nhau. - Giao diện Iub: kết nối một nút B với một RNC. Giao diện Iub cho phép hỗ trợ sự cạnh tranh giữa các nhà sản xuất. 2.6. Mạng truyền dẫn Truyền dẫn trên hệ thống UTRAN sẽ chắc chắn dựa trên ATM. Người ta ñã thảo luận việc liệu tiêu chuẩn UTRAN có nên bao gồm cả lớp truyền dẫn hay là nên ñể mở. Nghĩa là, tại thời ñiểm này một số nhà cung cấp thiết bị muốn nó phải mang tính chất mở ñể cho phép nhà khai thác tự do lựa chọn. Thủ tục mạng lõi sẽ ñược ứng dụng cho truyền dẫn giữa các trạm thu phát vô tuyến và trung tâm chuyển mạch thông qua bộ ñiều khiển trạm gốc (Iu, Iub). Việc sử dụng ATM cho phép một số lượng khổng lồ các gói dữ liệu ñược truyền một cách hiệu quả với thời gian trễ thấp nhất. Một thủ tục ATM cho phép khoảng 300 cuộc gọi ñược truyền ñồng thời trên một luồng E1/T1. ATM cũng thích hợp với các mạng có sự kết hợp của lưu lượng chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói. 36 Lưu lượng gói sẽ tăng rất lớn trong tương lai và một mạng chuyển mạch gói là rất cần thiết. ATM có xu hướng ñược chuẩn hoá và ñược sử dụng như một phương tiện chuyên chở dữ liệu và một lớp tương thích ATM mới - AAL2, ñược ñề xuất chuẩn hoá nhằm hỗ trợ các gói nhạy cảm với ñộ trễ (gói mang thông tin thoại). Như ñã ñề cập, ñể sử dụng mạng hiện tại, một số nhà cung cấp tin rằng ATM là không cần thiết và dự ñịnh ñưa ra giải pháp thay thế là dùng trực tiếp IP trên mạng truyền dẫn SONET/SDH chứ không dùng IP trên nền ATM. Việc này có thể ñưa ñến một mạng chi phí thấp hơn mà tận dụng ñược các kỹ thuật trải phổ. Tuy nhiên, cho ñến thời ñiểm này IP vẫn chưa chứng tỏ ñược sẽ là một tiêu chuẩn sẵn sàng ñáp ứng một cách an toàn các thông tin ñòi hỏi thời gian thực và không có trễ. Nó cũng chưa chứng tỏ rằng sẽ có khả năng quản lý lưu lượng của chuyển mạch kênh. Trong trường hợp chúng ta phải phụ thuộc hoàn toàn vào IP, nó sẽ ñược cải tiến hoặc lưu lượng chuyển mạch kênh sẽ không cần thiết ñối với UMTS. Khi ñó tất cả các thông tin thoại và các ứng dụng thời gian thực sẽ ñược chuyên chở trên IP sử dụng thủ tục H.323 hiện ñang sử dụng cho Voice Over IP và Multimedia. 37 CHƯƠNG 3 CÁC ðIỀU KIỆN VỀ KỸ THUẬT, CÔNG NGHỆ CHO QUÁ TRÌNH CHUYỂN ðỔI LÊN 3G 3.1. Khả năng chuyển ñổi 2G lên 3G 3.1.1. Phân tích các khả năng chuyển ñổi Bốn công nghệ cellullar 2G chính hiện nay là: - Hệ thống GSM: theo tên gọi có nghĩa là hệ thống toàn cầu cho ñiện thoại di ñộng, là hệ thống 2G xuất hiện ñầu tiên, ñược ñưa ra vào năm 1992. GSM dựa trên kỹ thuật chuyển mạch kênh. Dịch vụ truyền dữ liệu tốc ñộ thấp (<9,6 kbps) ñã ñược cung cấp ngay từ ñầu khi triển khai hệ thống và chủ yếu ñược sử dụng ñể truyền e-mail từ các máy tính xách tay. - Hệ thống PDC: ñược sử dụng ở Nhật, sử dụng công nghệ TDMA. - cdmaOne (IS-95): dựa trên công nghệ CDMA băng hẹp. Hệ thống ñã trở nên rất phổ biến ở Hàn Quốc và Bắc Mỹ. - Ngoài hệ thống PDC của Nhật với lo ngại không phát triển ñược thị trường ra ngoài nước nên không nâng cấp tiếp mà triển khai thẳng công nghệ 3G mới, các hệ thống khác ñều có kế hoạch chuyển ñổi tới 2,5G và 3G. Tổng quan về các phương án chuyển ñổi ñược trình bày trong hình sau: 38 Hình 3.1 Quá trình chuyển ñổi từ hệ thống 2G lên 3G - GSM sẽ vẫn là hệ thống chủ yếu của dịch vụ thông tin di ñộng ở Việt Nam. - Dải phổ 1800 là cần thiết ñể tăng dung lượng. - Thiết kế và quy hoạch mạng sẽ ñóng vai trò chủ chốt nhằm nâng cao chất lượng mạng. - Tính cước cho GPRS là một vấn ñề nổi cộm. Cho ñến thời ñiểm hiện tại vẫn chưa ñưa ra ñược tiêu chuẩn chung. - Tính cước các dịch vụ GPRS cần phải ñược xem xét kỹ lưỡng. Có rất nhiều vấn ñề liên quan tới việc tính cước dựa trên lưu lượng. - EDGE là con ñường tiến hoá tới thế hệ thứ ba và cũng là một bổ trợ cho UMTS. - UMTS là ñề xuất của Châu Âu cho thông tin di ñộng thế hệ thứ ba. Giao diện vô tuyến ñã ñược lựa chọn và sẽ dựa trên công nghệ CDMA băng rộng (W- CDMA). 39 - Người ta mong ñợi rằng các nước Châu á hiện ñang khai thác các hệ thống GSM sẽ ñi theo tiêu chuẩn 3G của Châu Âu. - ðối với mạng GSM hiện ñang hoạt ñộng ở 168 nước cung cấp dịch vụ cho 500 triệu thuê bao thì việc triển khai tiêu chuẩn UMTS trên nền hệ thống GSM là hoàn toàn phù hợp với quy luật tự nhiên. 3.1.2 Các ñiều kiện và những vấn ñề ñặt ra cho các bước chuyển ñổi Việc chuyển ñổi từ mạng GSM lên 3G sẽ phải kể ñến ba khía cạnh chính ñược thực hiện theo sơ ñồ: 3.1.2.1. Sự chuyển ñổi về kỹ thuật Sự chuyển ñổi về kỹ thuật là con ñường phát triển chỉ rõ phương thức ñể triển khai các phần tử mạng và loại công nghệ ñể thực thi kỹ thuật ñó. ðây chính là bước phát triển trực tiếp theo các xu hướng chung về mặt cho công nghệ. Bởi vì các phần tử mạng là yếu tố tạo lập nên mạng, nên về mặt lý thuyết sự chuyển ñổi về mặt kỹ thuật sẽ tương ứng với sự phát triển mạng. Trong giai ñoạn một, do tính chất mở của các giao diện ñược ñịnh nghĩa trong chỉ tiêu kỹ thuật hệ 2G 3G Sự chuyển ñổi về kỹ thuật Sự chuyển ñổi về mạng Sự chuyển ñổi về dịch vụ Hình 3.2. Các khía cạnh phát triển 40 thống, mạng 3G có thể ñược kết hợp từ nhiều chủng loại thiết bị của nhiều hãng khác nhau. Sự chuyển ñổi về kỹ thuật có thể xử lý ñược ñiều này tuy nhiên với sự khác nhau về tốc ñộ và bước triển khai cụ thể trong mối kết hợp của các thiết bị giữa các hãng khác nhau và yêu cầu thích ứng với các thay ñổi của chỉ tiêu kỹ thuật 3G nên trong nhiều trường hợp nếu không xem xét thấu ñáo thì kết quả có thể không như mong muốn. 3.1.2.2. Sự chuyển ñổi về dịch vụ Khác với chuyển ñổi về mặt kỹ thuật, sự chuyển ñổi dịch vụ dựa trên nhu cầu của người sử dụng và nhu cầu này có thể là thực tế hoặc chỉ là tưởng tượng. ðôi khi các nhà khai thác mạng và chế tạo thiết bị cung cấp các dịch vụ vượt qua sự kỳ vọng của các thuê bao. Rõ ràng nếu hai yếu tố này không tương ñồng thì việc kinh doanh các dịch vụ thông tin di ñộng sẽ khó khăn. 3.1.2.3. Sự chuyển ñổi về mạng Chỉ tiêu kỹ thuật của GSM ñảm bảo tính mở của các giao diện quyết ñịnh nên thành phần chuẩn của hệ thống GSM. Bởi vì có giao diện mở này, nhà khai thác mạng có thể sử dụng các thiết bị mạng khác nhau từ các hãng cung cấp thiết bị mạng GSM khác nhau. Tính mở của giao diện ñược thể hiện là nó xác ñịnh một cách nghiêm ngặt các chức năng hệ thống thực hiện tại giao diện này, ñồng thời xác ñịnh rõ các chức năng nào cho phép nhà khai thác có thể sử dụng trong nội bộ mạng tại hai phía của giao diện này. 3.2. Cấu trúc hệ thống GSM ñang tồn tại Mạng lưới ñược chia ra về mặt ñịa lý thành 3 mạng nhỏ hơn, thao tác bởi các trung tâm khác nhau. Mạng hiện tại sẽ là cơ sở khi chuyển ñổi sang mạng có tốc ñộ dữ liệu cao hơn. Về cấu hình, ñể ñơn giản có thể chia một mạng tổng thể 41 thành bốn phân hệ chính NSS (Network Subsystem), BSS (Base Station Subsystem), NMS (Network Management Subsystem), MS (Mobile Station): 3.2.1. Phân hệ ñiều khiển trạm gốc BSS Tất cả các cuộc gọi ñược kết nối thông qua BSS. Bộ ñiều khiển trạm gốc BSC (Base Station Controller) là phần chính của BSS và nó ñiều khiển mạng vô tuyến. BSC duy trì kết nối với MS và kết nối với NSS. Trạm thu phát gốc BTS (Base Transceiver Station) là một phần của mạng ñảm bảo duy trì giao diện Um. Mã hoá và ñồng bộ tốc ñộ TRAU (Transcoding and Rate Adaptation Unit) là một phần của BSS, nó duy trì tốc ñộ mã hoá. Giao diện mở nằm giữa MS và BSS là giao diện Um thực hiện chức năng truy nhập vô tuyến giữa MS và mạng di ñộng dựa trên tiêu chuẩn GSM 900 với phổ 8MHz. Khoảng phổ này ñủ ñể mang dung lượng thoại trên mạng với chất lượng tốt. Khi dung lượng thoại và dung lượng dữ liệu tăng lên, sự tăng phổ vô tuyến là cần thiết ñể ñảm bảo tốt chất lượng thoại và nâng cao tốc ñộ truyền dữ Hình 3.3. Cấu trúc mạng GSM hiện tại Quản lý mạng (NMS) ISDN PSTN PSPDN X25 CSPDN MS Um BSC GMSC BSS NSS MSC/VLR A BTS TRAU HLR/AuC/EIR 42 liệu. Tốc ñộ dữ liệu luôn ñược nhấn mạnh trong lộ trình tiến ñến UMTS là tốc ñộ dữ liệu trong ñiều kiện không có can nhiễu. ðiều này trong thực tế rất hiếm xảy ra. Hầu như tất cả các liên kết ñều chịu sự ảnh hưởng của một số can nhiễu trên mạng vô tuyến. Trong tiêu chuẩn GSM, thuật toán mã hoá tiếng nói là rất hiệu quả và những can nhiễu nhỏ không làm ảnh hưởng ñến chất lượng tiếng nói. Khi truyền dữ liệu qua kênh vô tuyến, can nhiễu xảy ra nhiều hơn, yêu cầu phải ñưa thêm vào các bít kiểm tra lỗi. Như vậy, số bít thông tin sẽ giảm ñi, nói cách khác tốc ñộ dữ liệu bị giảm ñi. Kết luận là cần có một mạng vô tuyến chất lượng thật cao trước khi ñưa ra bất kỳ một dịch vụ dữ liệu mới nào. Một giải pháp ñáng quan tâm ñể duy trì chất lượng mạng lưới khi gia tăng dung lượng thoại và dữ liệu là tăng thêm phổ. Phổ gia tăng trong trường hợp này là băng tần 1800 MHz. Bằng việc sử dụng cả băng tần 1800 MHz, chúng ta có thể xây dựng mạng vô tuyến có cấu trúc hai băng tần (900/1800 MHz). Băng tần 900 MHz sẽ ñược dùng ñể tăng khả năng phủ sóng và vẫn dùng ñể chuyển tải thoại. Băng tần 1800 MHz sẽ ñược sử dụng ñể cung cấp thêm dung lượng chuyển tải hầu hết lưu lượng dữ liệu. Vì có nhiều kênh dữ liệu trên băng tần 1800 MHz nên có thể giả thiết can nhiễu trên các kênh này ít ñi, như vậy tốc ñộ dữ liệu sẽ cao hơn. Băng tần GSM 1800 là giải pháp tốt ñể tăng dung lượng trên mạng vì có thể lắp ñặt trên chính các BTS hay chính các cabinet hiện có. ðiều này tạo cho GSM 1800 giá thành rẻ khi cung cấp các dịch vụ thoại và dữ liệu trong tương lai. 3.2.2. Phân hệ ñiều khiển chuyển mạch NSS Tất cả các cuộc gọi luôn luôn ñược kết nối với nhau và thông qua NSS. Trung tâm chuyển mạch MSC là một phần của NSS nó ñiều khiển tất cả các cuộc gọi. MSC chia làm hai phần MSC/VRL có chức năng duy trì kết nối, quản 43 lý di ñộng, trao ñổi thông tin với BSS và GMSC có chức năng quản lý thông tin và kết nối với những mạng khác. Mạng lưới hiện tại gồm các chuyển mạch MSC. Những MSC này chuyển mạch cuộc gọi trong nội bộ mạng và liên kết nối với các mạng khác. Khi chuyển ñổi mạng lên mức tiến hoá hơn, các MSC sẽ ñược nâng cấp về phần cứng & phần mềm ñể tạo khả năng chuyển mạch lưu lượng dữ liệu lưu chuyển qua mạng. Thay vì chuyển mạch thoại và chuyển mạch dữ liệu thông thường như hiện nay, các MSC sẽ chuyển mạch nhiều gói dữ liệu. Bộ ñăng ký vị trí tạm trú VLR (Visitor Location Register) chức năng chính là lưu trữ dữ liệu thuê bao, cung cấp dịch vụ và quản lý di ñộng. Bộ ñăng ký vị trí thường trú HLR (Home Location Register) là nơi mà thông tin về các thuê bao ñược lưu trữ cố ñịnh. Chức năng chính của HLR là dữ liệu về thuê bao. Trung tâm nhận thực AuC và nhận dạng thiết bị EIR là một phần cuả NSS duy trì bảo mật thông tin. AuC duy trì bảo mật thông tin và nhận dạng thuê bao cùng với VLR. EIR duy trì nhận dạng thiết bị di ñộng (phần cứng) liên kết với thông tin bảo mật cùng với VLR. Tên chung cho trung tâm dịch vụ gọi node mạng tương ứng là phần dịch vụ giá trị gia tăng VAS (Value Additional Service): Phần cứng dịch vụ giá trị gia tăng. VAS ñơn giản nhất cũng gồm hai loại thiết bị: trung tâm dịch vụ tin ngắn SMSC (Short Message Service Center) và hệ thống thư thoại VMS (Voice Mail System). Về mặt kỹ thuật, VAS ñảm bảo cung cấp một số loại dịch vụ nhất ñịnh bằng cách sử dụng các giao diện chuẩn với mạng GSM và nó có thể có hoặc không có các giao diện ra các mạng khác. Trên 44 quan ñiểm phát triển dịch vụ, VAS là bước ñầu tiên ñể tạo doanh thu với các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng GSM. Khái niệm mạng thông minh IN (Intelligent Network) ñược tích hợp cùng với mạng GSM. Về mặt kỹ thuật, nó làm thay ñổi cơ bản các phần tử của mạng chuyển mạch nhằm thêm vào chức năng IN, ngoài ra bản thân mạng IN là một bộ phận tương ñối phức tạp. IN có khả năng phát triển dịch vụ hướng tới tính cá nhân và nhà khai thác mạng có thể nhờ IN ñể ñảm bảo an toàn kinh doanh, ví dụ, các thuê bao trả trước hầu hết ñược triển khai nhờ công nghệ IN. 3.2.3. Phân hệ khai thác và bảo dưỡng mạng NMS NMS là phần khai thác và bảo dưỡng mạng. Nó cũng cần cho việc ñiều khiển mạng. Việc theo dõi vận hành và chất lượng bảo dưỡng và cung cấp dịch vụ của mạng thông qua NMS. 3.2.4. Phân hệ máy con MS MS là tổ hợp của thiết bị ñầu cuối ME và module nhận dạng dịch vụ của thuê bao SIM. MS = ME + SIM. 3.3. Giai ñoạn HSCSD Trong giai ñoạn ñầu, thuê bao GSM sử dụng ñường truyền dữ liệu chuyển mạch gói, ñối xứng với tốc ñộ 9,6 Kb/s. Do sức ép của Internet và thư ñiện tử lên ñường truyền dữ liệu di ñộng tăng nhanh, hơn nữa thực tế cho thấy sự phát triển này ñã bị ñánh giá quá thấp tại thời ñiểm thiết kế mạng GSM. Hiện nay về mặt kỹ thuật có hai giải pháp sau: - Tối ưu tốc ñộ mã hoá kênh. Thực hiện ñược việc này ta ñã làm tăng tốc ñộ bit từ 9,6 Kb/s lên 14,4 Kb/s. 45 - Làm cho dữ liệu ñi qua giao diện Um nhiều hơn bằng cách sử dụng một vài kênh lưu lượng thay vì một kênh. Giải pháp này ñược gọi là dữ liệu chuyển mạch kênh tốc ñộ cao HSCSD (High Speed Curcuit Switched Data) như hình vẽ. Trong môi trường tối ưu, một thuê bao HSCSD có thể ñạt ñến tốc ñộ truyền dữ liệu 40-50Kb/s. Giải pháp kỹ thuật này có hạn chế là láng phí tài nguyên và giá cước sẽ cao hơn. Việc sử dụng giải pháp HSCSD phụ thuộc rất nhiều vào chính sách giá của nhà khai thác mạng. Một vấn ñề khác là phần lớn lưu lượng dữ liệu về bản chất là không ñối xứng, ñiển hình là dùng ñường truyền tốc ñộ thấp từ thiết bị ñầu cuối ñến mạng (ñường lên) và dùng tốc ñộ cao cho ñường ngược lại (ñường xuống). Về mặt kỹ thuật, giao diện chuyển mạch kênh không ñối xứng Um không phải là môi trường truy nhập tốt nhất cho kết nối dữ Hình 3.4. Mạng dư liệu chuyển mạch kênh tốc ñộ cao - HSCSD ISDN PSTN PSPDN X25 CSPDN Quản lý mạng (NMS) MS Um BSC GMS BSS NSS MSC/VLR A BTS TRAU HLR/AuC/EIR V A S i n Thay ñổi HW& SW cho SCSD 46 liệu. ðiều này ñặt ra yêu cầu phải nâng cấp mạng GSM nhằm thích hợp hơn cho việc truyền dữ liệu một cách hiệu quả. 3.4. Giai ñoạn GPRS GPRS là cầu nối giữa hệ thống thông tin GSM thế hệ 2 và thế hệ 3. GPRS là một dịch vụ số liệu chuyển mạch gói trên cơ sở hạ tầng GSM. Công nghệ chuyển mạch gói ñược ñưa ra ñể tối ưu việc truyền số liệu cụm và tạo ñiều kiện truyền tải cho một lượng dữ liệu lớn. Về mặt lý thuyết, GPRS có thể cung cấp tốc ñộ số liệu lên ñến 171 kbps ở giao diện vô tuyến, mặc dù các mạng thực tế không bao giờ có thể ñạt ñược tốc ñộ này (do cần phải dành một phần dung lượng cho việc hiệu chỉnh lỗi trên ñường truyền vô tuyến). Trong thực tế, giá trị cực ñại của tốc ñộ chỉ cao hơn 100 kbps một chút với tốc ñộ khả thi thường vào khoảng 40kbps hoặc 50 kbps. Tuy nhiên, các tốc ñộ nói trên cũng lớn hơn nhiều so với tốc ñộ cực ñại ở GSM. GPRS ñảm bảo tốc ñộ số liệu cao hơn nhưng vẫn sử dụng giao diện vô tuyến giống GSM (cùng kênh tần số 200 KHz ñược chia thành 8 khe thời gian). Tuy nhiên bằng GPRS, MS có thể truy nhập ñến nhiều khe thời gian hơn. Ngoài ra, mã hóa kênh của GPRS cũng hơi khác với mã hóa kênh của GSM. GPRS ñịnh nghĩa một số sơ ñồ mã hóa kênh khác nhau. Sơ ñồ mã hóa kênh thường ñược dùng nhất cho truyền số liệu gói là Sơ ñồ mã hóa (Coding Scheme) 2 (CS-2). Sơ ñồ mã hóa này cho phép một khe thời gian có thể mang số liệu ở tốc ñộ 13,4 kbps. Nếu một người sử dụng truy nhập ñến nhiều khe thời gian thì có thể ñạt ñến._.Giang 12,000 24,000 48,000 80,000 51 Kiên Giang 12,000 24,000 48,000 80,000 52 Long An 12,000 24,000 48,000 80,000 53 Cà Mau 12,000 24,000 48,000 80,000 77 54 Bến Tre - 24,000 46,000 80,000 55 Sóc Trăng - 24,000 40,000 80,000 56 Tây Ninh - 24,000 40,000 80,000 57 Lâm ðồng - 24,000 24,000 40,000 58 Bình Thuận - - 20,000 40,000 59 Vĩnh Long - - 20,000 40,000 60 Trà Vinh - - 15,000 40,000 61 Bình Phước - - 15,000 40,000 62 Bạc Liêu - - 10,000 40,000 63 Hậu Giang - - 10,000 40,000 64 Ninh Thuận - - 10,000 40,000 Tổng 1,000,000 3,000,000 6,000,000 10,000,000 4.4.1.3. Viettel sử dụng dải tần Mạng WCDMA triển khai sử dụng ñộ rộng băng 15MHz trong dải tần lên 1920- 1980, và dải tần xuống 2110-2170. 4.4.2 Các tham số tính toán thiết kế mạng vô tuyến 4.4.2.1. Các tham số tính toán - Công suất phát hiệu dụng của trạm gốc Pb=38dBm - ðộ lợi và chiều cao an ten (Antenna gain & height) ðộ lợi an ten RBS là 18dBi. - Suy hao cáp phụ thuộc vào kiểu cáp và chiều dài cáp sử dụng. - Tạp âm máy thu cell nhỏ PCS Fb= 5dB - Sai số yêu cầu Eb/Nt =7dB ( với anten phân tập ở trạm gốc) - Tạp âm nền trạm gốc No=-174dBm/Hz - Sai số shadowing loga = 10,2 dB 78 - Suy hao ñịnh hướng =2dB - Tần số làm việc fc=1900 MHz - ðộ rộng ñường phố W=18m - ðộ cao mái trung bình của toà nhà hr =30m - ðộ cao anten mobile hm=2m - ðộ cao trung bình anten trạm gốc 36m - Góc tạo với ñường phố =900 - Phương sai ñiều khiển công suất =2,5 - Hệ số tích cực thoại =0,4 - BCHA mỗi thuê bao 1,4 - Thời gian trung bình mỗi cuộc gọi là 90s - Suy hao do tòa nhà (Building Penetration Loss) Vùng (dB) Thành phố Dense Urban 18 Thành phố Urban 16 Ngoại thành Suburban 10 Nông thôn Rural 6 - Suy hao người (Body Losses) Suy hao người xác ñịnh bằng 3dB - Thiết bị người sử dụng (User Equipment) UE có công suất ra lớn nhất là 21dBm ñược sử dụng dịch vụ thoại và dữ liệu. 4.4.2. Tính toán và kết quả thiết kế mạng vô tuyến 4.4.2.1 Tính số trạm RBS Từ ñó ta xác ñịnh ñược kích thước của một cell: - cho vùng thành phố urban: 960m - cho vùng ngoại thành suburban: 1420m 79 - cho vùng nông thôn rural: 1850m - cho vùng khác open: 2500m Dung lượng trung bình của một cell WCDMA (Erl): 20, phục vụ cho khoảng 800 thuê bao. Tính số cell 3G:
Tính số cell tại Hà Nội phase 1 Dung lượng cần = (BCHA/thuê bao)x(số thuê bao)x(thời gian cuộc gọi/3600)x hệ số chuyển giao. o BCHA/thuê bao = 2 o Thời gian trung bình cuộc gọi 60s o Hệ số chuyển giao mềm 1,4 Dung lượng : D1 = 2 x 132.000 x 3600 60 x 1,4 = 6160 Erlang Số secter cần: S1 = 42,20 1D ≈ 301 sector Vì Phase 1 số lượng thuê bao ít, tập trung vùng phủ, dung lượng trạm 1 cell bằng 1 sector (một sóng mang). Mỗi trạm RBS có 3 cell vì vậy số RBS cần là: #RBS = 3 301 = 100 trạm
Tương tự như vậy, tính số trạm RBS tại Hà Nội ñến phase 4: Dung lượng: D1 = 2 x 1.000.000 x 3600 60 x 1,4 = 46.666 Erlang Số secter cần: 80 S1 = 42,20 1D ≈ 2285 sector Vì Phase 4 số lượng thuê bao lớn, lúc này tập trung dung lượng trạm, 1 cell bằng 2.4 sector (2.4 sóng mang). Mỗi trạm RBS có 3 cell vì vậy số RBS cần là: #RBS = 4.2*3 2285 = 324 trạm
Tương tự như vậy ta tính số trạm RBS 3G cho tất cả các Tỉnh còn lại ở 4 phase, và kết quả như sau: RBS TT Tỉnh/TP Phase 1 Phase 2 Phase 3 Phase 4 1 Hà Nội 100 220 260 324 2 Hải Phòng 48 170 250 270 3 Hà Tây 37 100 128 166 4 Hải Dương 26 60 70 81 5 Thanh Hoá 28 50 70 86 6 Nghệ An 20 30 35 40 7 Nam ðịnh 28 40 50 55 8 Thái Bình 25 30 34 9 Bắc Giang 21 30 32 35 10 Quảng Ninh 38 50 60 65 11 Thái Nguyên 14 20 30 33 12 Bắc Ninh 14 20 23 31 13 Hưng Yên 14 20 22 31 14 Phú Thọ 25 30 35 15 Ninh Bình 20 22 31 16 Hà Nam - 22 31 17 Tuyên Quang - 15 30 81 18 Hà Tĩnh - 27 34 19 Hoà Bình - 22 38 20 Vĩnh Phúc - 15 15 21 Sơn La - 35 35 22 Lạng Sơn - 30 30 23 Lào Cai - 20 33 24 Yên Bái - 10 25 25 Hà Giang - 32 32 26 Cao Bằng - 30 30 27 ðiện Biên - 20 20 28 Lai Châu - 25 25 29 Bắc Kạn - 25 25 30 ðà Nẵng 33 100 110 112 31 Thừa Thiên - Huế 30 70 80 110 32 Quảng Nam 27 60 80 100 33 Khánh Hoà 25 32 50 55 34 ðắk Lắk 10 13 26 35 Bình ðịnh 22 26 33 36 Quảng Ngãi 20 25 26 34 37 Gia Lai 23 27 35 38 Phú Yên 13 15 15 20 39 ðắk Nông - 13 29 40 Quảng Bình 12 20 20 41 Quảng Trị - 19 21 42 Kon Tum - 14 19 43 TP. Hồ Chí Minh 174 250 265 362 44 Cần Thơ 50 160 170 260 45 ðồng Nai 52 130 140 168 82 46 Bình Dương 31 80 90 198 47 Bà Rịa-Vũng Tàu 26 30 34 38 48 An Giang 25 32 37 40 49 ðồng Tháp 19 30 31 33 50 Tiền Giang 23 25 38 40 51 Kiên Giang 9 20 25 31 52 Long An 30 36 41 49 53 Cà Mau 25 28 30 35 54 Bến Tre 20 25 27 55 Sóc Trăng 20 25 27 56 Tây Ninh 20 25 29 57 Lâm ðồng 20 30 33 58 Bình Thuận - 27 30 59 Vĩnh Long - 20 25 60 Trà Vinh - 14 16 61 Bình Phước - 14 15 62 Bạc Liêu - 12 14 63 Hậu Giang - 12 14 64 Ninh Thuận - 12 15 Total: 1,000 2,150 3,050 3,833 Như vậy kết quả tính toán số lượng trạm RBS cho: - Pha 1 (2009): 1.000 trạm - Pha 2 (2010): 2.150 trạm - Pha 3 (2011): 3.050 trạm - Pha 4 (2012): 3.833 trạm. 83 4.4.2.2 Tính số bộ ñiều khiển vô tuyến mạng RNC Mạng ñược chia thành các 3 khu vực, mỗi khu vực ñặt dưới sự quản lý của một RNC (Radio Network Controller). Trong phần này, ta sẽ thực hiện ñịnh cỡ thô với giả thiết là các trạm phân bố ñều với mức lưu lượng nhất ñịnh. Có một số nhân tố ảnh hưởng ñến dung lượng của một RNC như sau: - Số lượng RBS cực ñại của một RNC quản lý; - Lưu lượng cực ñại tại giao diện Iub; - Số lượng và loại giao diện (ví dụ STM-1, E1). Bảng phía dưới thể hiện ví dụ về dụng lượng của một RNC với cấu hình khác nhau. Số lượng RNC cần thiết ñể kết nối ñến một số cell nhất ñịnh có thể ñược tính theo công thức sau: NumRNCs = 1_. fillratecellsRNC numcell (4.3) Trong ñó: numCells - số lượng cell của vùng ñang thực hiện việc ñịnh cỡ; CellsRNC - lượng cell cực ñại mà RNC có khả năng hỗ trợ; Fillrate_1 - Hệ số sử dụng ñể dự phòng cho dung lượng cực ñại. Số lượng RNC cần thiết ñể kết nối ñến một số RBS nhất ñịnh có thể ñược tính theo công thức: NumRNCs = 2_. fillratebtsRNC numRBSs (4.4) Số lượng RNC hỗ trợ lưu lượng Iub ñược tính theo công thức: 84 NumRNCs = numSubsfillratetpRNC PSdataTPCSdataTPvoiceTP . 3_. ++ (4.5) Trong ñó: tpRNC - dung lượng Iub cực ñại; NumSubs - Số các thuê bao dự ñoán cùng sử dụng ñồng thời; Fillrate_3 - Hệ số dự phòng; VoiceTP = voiceErl.bitratevoice(1+SHOvoice); CSdataTP = CsdataErl.bitrateCsdata.(1+SHOCsdata); PsdataTP = avePSdata/Psoverhead.(1+SHOPsdata); - voiceErl, CsdataErl: số lượng Erlang mong ñợi của mỗi thuê bao trong thời gian bận trong vùng phục vụ của RNC. - bitratevoice, bitrateCsdata: tốc ñộ bít. - SHOvoice,SHOCsdata, SHOPsdata: lượng tăng lưu lượng do chuyển giao mềm, thông thường khoảng 30% ñến 40% - AvePSdata: tốc ñộ dữ liệu lớp 2 (L2) + mào ñầu tạo ra bởi thủ tục khung. - Psoverhead: bao gồm mào ñầu truyền lại (10%) và L2 + mào ñầu tạo ra bởi thủ tục khung. Trong thực tế, tùy theo yêu cầu lưu lượng từng vùng mà ta có thể chọn ra các thiết bị RNC ñịnh cỡ cho phù hợp với từng khu vực phủ sóng. Từ công thức tính toán trên ta có kết quả số RNC: Vùng Phase 1 - 2009 Phase 2 - 2010 Phase 3 – 2011 Phase 4 – 2012 Miền Bắc 2 5 9 16 Miền Trung 1 2 4 6 Miền Nam 2 4 9 16 85 4.4.2.3 ðịnh cỡ giao diện Iub (giữa RBS và RNC) Theo giả ñịnh ñầu vào ở các phần trên, giao diện Iub giữa RBS và RNC ñược xác ñịnh: 2xE1 cho mỗi RBS trong phase 1, 2 và 3xE1 cho mỗi RBS trong phase 3, 4. 4.4.3. Mạng truyền dẫn Mạng truyền dẫn Viettel hiện nay ñảm bảo cho việc truyền tải lưu lượng lớn cho mạng 3G, mạng truyền dẫn ñược triển khai rộng khắp 64 tỉnh thành trong cả nước, với ñường trục quốc gia dùng công nghệ DWDM dung lượng có thể lên ñến hàng trăm Gbit/s, ñường liên tỉnh, nội tỉnh sử dụng công nghệ SDH và DWDM dung lượng có thể lên ñến hàng chục Gbit/s, và mạng truyền dẫn truy nhập sử dụng công nghệ SDH dung lượng lên ñến Gb/s. Ngoài ra sử dụng viba và visat ở những nơi khó triển khai cáp quang, với quan ñiểm 20% viba+visat và 80 % là cáp quang. 4.4.4. Mạng lõi Mạng lõi di ñộng 3G ñược xây dựng là mạng NGN Mobile và mạng hiện tại (2,5G) ñã và ñang nâng cấp theo xu hướng công nghệ NGN, do vậy mạng lõi có thể phục vụ song song cho cả mạng 2,5G và mạng 3G. Hệ thống ñược kiến trúc phân lớp: Mạng lõi thế hệ 2G và 2.5G thường có kiến trúc ngang hàng, nghĩa là các chức năng ñiều khiển, chuyển mạch và ứng dụng ñược tích hợp trong cùng một phần tử. Với sự xuất hiện của khái niệm mạng phân lớp, các chức năng này ñược tách biệt, phân thành lớp chuyển mạch, lớp ñiều khiển và lớp ứng dụng. Ưu ñiểm cơ bản của kiến trúc mạng phân lớp là tiếp kiệm về mặt truyền dẫn: các phần tử chuyển mạch (Media Gateway - MGw) ñược ñặt tại những ñịa ñiểm phát sinh lưu lượng lớn vì vậy việc chuyển mạch cuộc gọi có tính chất phân tán. 86 Các phần tử thuộc lớp ñiều khiển (MSC-Server, HLR, IN...) thường ñược tập trung vào một vi trí. ðây là giải pháp nhằm tập trung ñiều khiển, tiết kiệm ñiện năng, và giảm chi phí vận hành khai thác mạng (OPEX). Các giải pháp TFO, TrFO và nén tiếng nói ñược ñược dùng sẽ ñem ñến khả năng tiếp kiệm truyền dẫn lớn và tăng cường chất lượng thoại. Ngoài ra, khái niệm Pool cũng mang lại an toàn cao cho mạng lưới, tiết kiệm truyền dẫn và giảm chi phí bảo trì mạng lưới. Lớp ñiều khiển Lớp ñiều khiển ñược ñặt trong các phần tử ñược gọi là Network Server (MSC Server, HLR, AUC, EIR ...). Các server này có chức năng thực hiện bảo mật, quản lý di ñộng, thiết lập và giải phóng cuộc gọi,.... Các server này liên lạc với nhau và các phần tử mạng khác bằng các giao thức chuẩn lớp 3 như ISUP, MAP, BICC. MSC-Server ñiều khiển các MGw và ñưa ra các chức năng và tài nguyên cần thiết cho một cuộc gọi, giao thức ñược sử dụng ở ñây là H.248 (MGCP). - Lớp kết nối Mạng kết nối là mạng phân tán dùng ñể chuyển mạch các cuộc gọi. Phần tử chính ở ñây là các MGw. MGw dùng ñể thiết lập các kết nối giữa các người dùng và khi cần nó có thể chuyển ñổi các công nghệ chuyển tải khác nhau (TDM, ATM, IP). MGw cũng thực hiện việc xử lý dữ liệu người dùng như mã hoá/giải mã thoại, khử tiếng vọng... Tài nguyên cho một cuộc gọi có thể ñược phân bố trên nhiều MGw, ví dụ một MSC-Server có thể ñiều khiển nhiều MGw cho cùng một cuộc gọi. Các phần tử trong mạng phân lớp có thể chạy trên nền mạng IP (Mobile Backbone Packet Network). 87 MPBN có thể chỉ dùng riêng cho mạng phân lớp hoặc dùng chung với mạng GPRS/CS hay kết hợp nhiều loại mạng khác nhau (OSS, Billing ...) Lớp dịch vụ Lớp này cho phép triển khai các dịch vụ khác trên nền mạng di ñộng ngoài dịch vụ thoại truyền thống như video, hình ảnh, dịch vụ nội dung... Lớp này không nằm trong nằm trong mạng lõi nên không ñược ñề cập chi tiết ở ñây. Yêu cầu ñối với sự phát triển mạng lõi - Các bước trong quá trình phát triển mạng phải riêng biệt, sự phức tạp và chi phí phải ñược giảm thiểu ñể không có sự chênh lệch so với mạng truyền thống - Mỗi bước phát triển phải ñưa mạng về gần với kiến trúc mạng phân lớp - Các bước phát triển mạng phải tuân theo các khuyến nghị của 3GPP, tương thích với công nghệ GSM và ñảm bảo các không có sự khác biệt lớn giữa các dòng sản phẩm trên thị truờng và thời ñiểm tiến hành nâng cấp, phát triển mạng lưới. Application Application Service Capability Servers Control MSC SGSN HLR/AuC/FNR GMSC/Transit SGW Connectivity MGW MGW Services/application Control Server Server Server Servers Servers PSTN/ ISDN Internet Intranets WCDMA EDGE GSM Hình 4.5 Cấu trúc mạng phân lớp User Data 88 - Các phần tử mạng phải có khả năng nâng cấp, tái sử dụng. MSC/VLR ñang sử dụng có thể vẫn thực hiện tính năng của một MSC truyền thống trong khi phần Server thực hiện việc ñiều khiển MGw khác. Lơi ích của tính năng này là: - Tái sử dụng cơ sở hạ tầng hiện có với ñầu tư thấp nhất - Là bước chuyển hữu hiệu ñể tiến ñến mạng phân lớp sử dụng công nghệ truyền tải IP Hiện nay mạng lõi Viettel ñã nâng cấp thành mạng NGN Mobile nên có thể sử dụng mạng lõi ñang tồn tại (MSS, HRL, GPRS) nó hỗ trợ cả mạng 2,5G (GSM) và 3G (WCDMA). Tuy nhiên, nếu muốn lên kế hoạch xây dựng 2 mạng ñộc lập, số lượng thiết bị cho mạng lõi 3G ñề xuất ở bảng sau: Số node phần cứng yêu cầu Năm 2009 Năm 2010 Năm 2011 Năm 2012 MSC-server Miền Bắc 1 3 5 8 Miền Nam+Miền Trung 1 3 6 9 MGW Miền Bắc 1 3 5 8 Miền Trung 1 1 2 3 South 1 2 4 7 HLR Miền Bắc 1 1 1 1 Miền Nam 1 1 1 1 SGSN Miền Bắc 1 2 3 5 Miền Nam+Miền Trung 1 2 4 6 GGSN Miền Nam 1 1 2 3 89 HLR AUC HNI pair PSTN/ ISDN HANOI DANANG HCMC 12M 2.8M IP Backbone GMSC GMSC HLR AUC HCMC pair MSC -SMSC-SMSC -SMSC-SMSC -SMSC-S MSC -SMSC-S MGW MGWMGWMGWMGW MGWMGWMGWMGW MSC -SMSC-SMSC -SMSC-SMSC -SMSC-S MSC -SMSC-S Hình 4.6 Mạng lõi chuyển mạch kênh 3G Viettel Trong giai ñoạn ñầu triển khai theo chuẩn 3GPP-R99. Phần mạng lõi bao gồm cả chuyển mạch kênh và phần chuyển mạch gói. Sang giai ñoạn 3GPP-R4/5, mạng lõi chuyển sang hoàn toàn IP. Lúc này vai trò của mạng truy cập vô tuyến chỉ là giao diện vô tuyến của 3G. Mạng lõi IP có thể tương thích với bất kỳ công nghệ truy nhập vô tuyến nào. Các cuộc gọi từ mạng chuyển mạch kênh ñược chuyển sang gói IP. Ví dụ cuộc gọi trong GSM truyền thống từ PSTN ñược thay băng cuộc gọi VoIP qua MGW mà BSS kết nối tới và IMS sẽ thực hiện chức năng thống nhất ñể xử lý cuộc gọi VoIP. 90 Gb/IP Internet APN Gi Gn/Gi Gb/IP Hanoi/Danang HCMC GGSN SGSN BTS BSC GERAN BTS BSC GERAN IP Backbone Gn SGSN Node B RNC UTRAN Node B RNC UTRAN SGSN Pre-Paid System Hình 4.7 Phần chuyển mạch gói 3G Viettel Trong các giai ñoạn này phần chuyển mạch gói với các nút SGSN và GGSN của GPRS ñược sử dụng lại hoàn toàn các chức năng của nó ñã thay ñổi, chức năng quản lý di ñộng ñược phân chia giữa RNC và SGSN. ðó là ñiểm khác biệt so với 2G chức năng của SGSN là quản lý di ñộng. 4.5. Một số thiết bị mạng 3G của Siemens. 4.5.1 Media Gateway: CMX-3500 CMX - 3500 là thiết bị cổng ña phương tiện cho mạng lõi di ñộng chuyển mạch kênh. Sự tách biệt giữa truyền dẫn và ñiều khiển cho phép nhà vận hành khai thác triển khai mạng tối ưu từ CAPEX và OPEX. CMX -3500 cung cấp chức năng truyền tải, trong khi ñó ñiều khiển cuộc gọi ñược thực hiện bởi MSC server. 91 Mặc dù vị trí ñiều khiển ở xa CMX-3500 là phần tích hợp của MSC. nhưng việc quản trị, khai thác vận hành và bảo dưỡng ñược thực hiện ñầy ñủ qua MSC ñiều khiển. ðiều này làm giảm ñi tối thiểu các nút phức tạp trong một mạng và bởi thế tối ưu cho cá nhân vận hành và bảo dưỡng O&M. Không cần phải quản lý tại chỗ, CMX -3500 cho phép chuyển mạch tại chỗ cả hai loại cuộc gọi từ mobile tới mobile và cuộc gọi từ mobile tới PSTN và qua các mạng khác trên toàn cầu. ðiều này làm tối ưu dung lượng kết nối giữa các BSC phục vụ và các MSC ñiều khiển. Chỉ có lưu lượng chuyển tiếp và các cuộc gọi tới các thiết bị mạng khi có sự liên kết mạng. Chức năng cho các dịch vụ dữ liệu ñược ñịnh tuyến tới MSC, thiết bị này ñược ñặt tại MSC. Cung cấp các chức năng ñầy ñủ cho một chuyển mạch tại chỗ, không cần thiết ở các vị trí ñầu xa. GSM MWG có ñầy ñủ các chức năng tuỳ thuộc vào MSC ñiều khiển ñặc biệt các trường hợp nhỏ. Ưu ñiểm • CAPEX giảm bởi vì việc lắp ñặt MWG thay các MSC ở các ñầu xa. • Quản trị và vận hành bảo dưỡng mạng giảm phức tạp cho các nút bởi vì nó ñã có ñầy ñủ trong MSC ñiều khiển. • Tối ưu hoá vị trí và giá thành cho các trạm ñầu xa. • Mở rộng mạng và nâng cấp các tính năng dễ dàng và nhanh chóng so với thêm vào MSC. • Dễ dàng triển khai cho mạng UMTS với chuẩn R4. Tính năng • Giải pháp giống một MSC với các ñài vệ tinh mở trên một vùng rộng Hình 4.8. Media gateway CMX-3500 92 • Chuyển mạch tại chỗ cho các cuộc gọi từ máy di ñộng tới máy di ñộng, từ máy di ñộng ñến mạng mặt ñất công cộng PSTN và các mạng khác mà không cần quản trị phức tạp. • Liên kết các kết nối MSC – GSM MGW: TDM có thể kết nối tới các ñài vệ tinh • Dung lượng cực ñại có thể là 2400 Erlang • Một Rack ñược trang bị ñầy ñủ với 64 LTG • Kính thước Rack 770/500/2130mm(W/d/h) • Khoảng nhiệt ñộ 0 0C – 45 0C 4.5.2. Trung tâm chuyển mạch di ñộng: CMX - 5000 Loại thiết bị mạng lõi di ñộng chuyển mạch kênh. Trung tâm chuyển mạch di ñộng mạng lõi tính hoạt cao phục vụ cho mạng UMTS. CMX -5000 là thiết bị trung tâm chuyển mạch di ñộng của siemen phục vụ cho mạng UMTS. Nó dựa trên ñộ tin cậy cao và trường tiêu chuẩn ATM từ siemen. Nó kết hợp tất cả các tính năng phức tạp của trung tâm chuyển mạch di ñộng như phục vụ tính năng cuộc gọi, cổng báo hiệu và cổng báo hiệu chuyển vùng cho chuyển vùng giữa mạng R99 và R4/R5. Nó cũng thực hiện các chức năng của các bộ ñiều khiển cổng ña phương tiện như tính năng của trạm cổng ña phương tiện tích hợp cho lưu lượng chuyển mạch kênh. ðiều khiển cộc gọi và báo hiệu Hình 4.9. Trung tâm chuyển mạch di ñộng: CMX-5000 93 CMX -5000 phân chia ñầy ñủ các tính năng ñiều khiển cuộc gọi và báo hiệu cho cuộc thoại trên nền TDM, IP, và ATM. Nó ước tính báo hiệu mạng người dừng và chuyển ñổi vào trong mạng với ñộ tin cậy cao tới mạng mạng hiệu. Thanh ghi ñịnh vị thường trú lưu trữ dữ liệu thuê bao di ñộng và dữ liệu dịch vụ khác. CMX -5000 cung cấp tất cả các chức năng cần thiết cho mạng tới mạng liên kết mạng. Các tính năng bao gồm chuyển vùng và tất cả các kiểu chuyển giao (UMTS/UMTS, UMTS/GSM, UMTS/GPRS) như phục vụ chuyển giao, ñảm bảo phục vụ cuộc gọi giữa mạng 2G và 3G, hỗ trợ ñầy ñủ chất lượng dịch vụ cho chuyển mạch gói, tính cước UMTS, tính cước nóng, an toàn mạng UMTS. Hỗ trợ GSM và GPRS Siemens CMX –5000 có tính hiệu quả kinh tế và nâng cao sự ñổi mới thiết bị ñang tồn tại trên mạng, bởi thế nó tiết kiệm giá thành ñầu tư, hơn thế nữa nó có sự linh hoạt cao liên quan ñến cơ sở hạ tầng của các mạng khác nhau và yêu cầu của các nhà vận hành khai thác. CMX – 5000 cung cấp hỗ trợ ñầy ñủ GSM và GPRS như tính năng của UMTS. Sự sắp ñặt các thuê bao trong mạng GSM và UMTS trong cùng một nút CMX-5000 là có thể. 4.5.3. Bộ ñiều khiển mạng vô tuyến: RNC 750 Thiết bị truy nhập vô tuyến di ñộng: 3G - W-CDMA/HSDPA Trong mạng truy nhập vô tuyến (UTRAN), RNC là nút trung tâm giao diện với nút B và mạng lõi của UMTS. Nó cung cấp các thông báo truy nhập vô tuyến cho truyền tải dữ liệu người sử dụng, quản lý nguồn tài nguyên vô tuyến và ñiều khiển di ñộng. RNC -750 là sản phẩm RNC UTRAN FDD của siemens, nó dựa trên chuẩn chuyển mạch thương mại và thêm vào các mudul trung kế ñể cung cấp chức năng cho mạng UTRAN Tiết kiệm CAPEX và OPEX với RNC-750 94 RNC bảo ñảm ñộ tin cậy và ñộ sẵn sàng cao, dễ dang thử nghiệm và ñảm bảo sự ổn ñịnh hệ thống cao. Dựa trên sự tích hợp của các modul kết nối mới và khung trung kế dung lượng cao, RNC -750 cung có cấu hình cơ bản yêu cầu chỉ 2 Rack. RNC -750 dễ dàng tương thích với tất cả các chuẩn UMTS ñặc biệt là 3GPP bởi vì các modul và cấu trúc ñịnh cỡ RNC -750, có khả năng truyền tải lưu lượng cao Các tính năng: • ðịnh cỡ mạng linh hoạt • Cấu hình cơ bản bao gồm 2 rack • Khả năng xử lý cuộc gọi cao cho tính tuyến cuộc gọi và lưu lượng chuyển mạch kênh. • Khả năng kết nối tới 512 nút B • Chuẩn bị cho HSDPA • ðộ sẵn sàng và ñộ tin cậy cao Ưu ñiểm: • Hỗ trợ các dịch vụ mới UMTS với các loại chất lượng dịch vụ tốt • ðộ ổn ñịnh cao nó ñ• ñược qua thử nghiệm • khả năng ñịnh cỡ mạng cao ñối với kết nối nút B và thông thoại /dữ liệu từ giá trị nhở tới lớn. • Hỗ trợ kết nối nút B cao với các luồng thoại/dư liệu thấp. • Hỗ trợ tất cả các loại giao diện cần cho các triển khai khác nhau (E1, STM-1) • ðộ ổn ñịnh và ñộ sẵn sàng cao bởi vì cấu trúc RNC dự phòng c • Giải pháp mạng cho toàn IP 4.5.4. Node B: NB - 861 Thiết bị mạng truy nhập vô tuyến: 3G - WCDMA/HSDPA Hình 4.10. Bộ ñiều khiển vô tuyến: RNC -750 95 NB-861 là một trạm gốc liên kết rất lớn UMTS phù hợp với vị trí ngoài trời, nơi có nguồn AC và DC không ổn ñịnh. Nó ñược dựa trên chuẩn thế hệ thứ ba của siemens khung HW node B. NB 861 sử dụng giao diện số mới (CPRI giao diện vô tuyến công cộng chung) giữa thành phần băng tần gốc và thành phần RF của Node B. NB-861 có thể ñược sửa dụng triển khai cho vùng phủ sóng có mật ñộ di ñộng cao, cũng như lưu lượng dữ liệu cao, các cell nhỏ và dung lượng cao ñược triển khai. NB 861 có thể phủ sóng vùng mà nhà khai thác cần, ñặc biệt trong trường hợp mạng UMTS triển khai nhanh. Chức năng của nút B hoàn thiện khi kết hợp với bộ ñổi nguồn cung cấp AC/DC và acquy dự phòng. Dựa vào các bố trí ñó mạng UMTS có thể dễ dàng triển khai ở các vùng nông thôn hoặc bất kỳ một vùng nào mà nhà vận hành có thể ñối mặt với các vấn ñề khó khăn về vị trí. Tính năng • Có tới 2/2/2 trong một rack. • Có 480 kênh. • Khả năng phát 30W - 40W trên mỗi sector. • HSDPA lên tới 14,4 Mbps ñối với truyền dữ liệu. Ưu ñiểm • Với kinh nghiệm từ các thế hệ 2 NB-420, NB -44x và thế hệ 2 NB 860, NB 88x sản xuất sản phẩm NB 861 ñộ tin cậy cao. • Trong lượng nhẹ và kích thước nhỏ dễ dàng triển khai và ñưa ra mạng nhanh và an toàn. Hình 4.11. Node B : NB- 861 96 • Khái niệm chủng loại giảm số lượng thành phần ñể thế bộ phận máy hỏng, ñơn giản cho việc ñào tạo các nhân viên phục vụ. • Giảm sự tiêu thụ về công suất bởi vì công nghệ khuếch ñại công suất hiệu quả hơn và các modul tích hợp cao. 4.5.5. Nút hỗ trợ dịch vị GPRS cổng GGSN: CPG-3300 Thiết bị sử dụng cho mạng lõi di ñộng chuyển mạch gói. Trạm cổng IP GGSN- 3300 tập trung chức năng IP, ñể ñạt ñược tính tương thích sự liên kết các mạng hiện ñại ñang hoạt ñộng, các MNO chấp nhận GGSN ñể cung cấp một sự thiết lập hoàn toàn các chức năng IP thông minh. Ở các vùng biên của mạng MNO, GGSN thường ñược gọi là cổng cho mạng IP. GGSN có các tính năng IP rõ rệt. ðể có thể ñạt ñược trong việc liên kết mạng hiện ñại, MNO chấp nhận GGSN ñể cung cấp sự thiết lập hoàn hảo các tính năng của IP. Khả năng ñịnh cỡ mạng cao phù hợp với nhiều loại dung lượng. CPG -3300 phân bổ ñịa chỉ khách hàng ñầu cuối từ thấp tới cao, yêu cầu dung lượng lên tới 1,200,000 phiên người sử dụng hoạt ñộng trên mỗi GGSN. Như là một nút ñơn, khi mà cấu trúc của nó chấp nhận nhiều loại Card GGSN. Vì vậy GPG -3300 có thể thích hợp nhiều yêu cầu về dung lượng, bắt ñầu ñưa vào triển khai nhiều mức thiết lập các cấu hình ñang phát triển ñầy ñủ cho các mạng ñang hoạt ñộng chính. ðưa ra ñộ tin cậy cao 97 Siemens thiết kế giải pháp GGSN có khả năng loại trừ bất kỳ một ñiểm ñơn nào lỗi, ñó là do dựa vào sự dự phòng các chassis, nguồn cung cấp, các card ñường truyền và các card GGSN, CPG - 3300 ñưa ra mức tin cậy ñạt tới ñộ khả dụng 99,999%. Thêm vào ñó, CPG 3300 cũng có các tính năng dự phòng tiên tiến, bảo vệ tốt ñối với việc mất ñi các phiên người sử dụng, hoặc mất ñi thông tin về thanh toán ở bất kỳ ñiểm làm việc nào. IP thông minh và các chức năng di ñộng CPG-3300 IP có các tính năng thông minh như các tính năng mạng cá nhân ảo (VPN), cũng như hỗ trợ chất lượng dịch vụ của nó (QoS) và các tính năng an toàn, mang ñến các lợi ích cho các nhà khai thác mạng. Giải pháp gói thông minh (IPS) ðược thiết kết ñể làm tăng thêm các chức năng GGSN chuẩn, giải pháp gói thông minh của Siemens tích hợp dịch vụ IPS-3300 và nội dung các chức năng thanh toán. Ưu ñiểm: • ðịnh cỡ mạng lên tới 1,200,000 phiên người sử dụng hoạt ñộng. • Phần cứng chuyên dụng hỗ trợ thực hiện duy trì dẫn ñầu thị trường. • Có ñộ tin cậy cao, ñộ sẵn sàng ñạt 99,99%. • Bảo vệ chống lại sự mất các phiên người sử dụng hoạt ñộng và mất ñị thanh toán cước dữ liệu. • Giải pháp quản lý mạng tích hợp có thể giảm OPEX. • Thực sự cho mạng UMTS tốc ñộ cao hỗ trợ cho HSDPA. • Dễ dàng nâng cấp tới IPS 3300, giải pháp gói thông minh của Siemens. Các tính năng: • Hỗ trợ GTPv0 (GPRS) và GTPv1 (UMTS). • Các giao thức ñịnh tuyến IP (RIP,OSPF, IS-IS, EIGRP, BGP-4). • Hỗ trợ chuyển mạch nh•n ña giao thức MPLS. 98 • Tính năng an toàn. • Tính năng QoS (UMTS, thời gian thực....). 4.5.6. Nút hỗ trợ dịch vụ GPRS, SGSN: CPX-5000 Nút hỗ trợ dịch vụ (SGSN) CPX -5000 của siemens chịu trách nhiệm cho phân phối dữ liệu gói từ và tới các trạm di ñộng bên trong vùng phục vụ của nó. Nó dựa trên chuẩn di ñộng IP của siemens và chuẩn ATM ña dịch vụ. Các tính năng của CPX -5000 bao gồm hỗ trợ chất lượng dịch vụ, ñiều khiển luồng và ñiều khiển tải, kiểm tra ñăng ký thuê bao, quản lý phiên, thanh toán giá trị phụ thuộc và chuyển mạch giá thời gian, ñiểu khiển SMS như các chức năng về bảo mật, nhật thực thuê bao, tình trạng dữ liệu, thông tin người sử dụng. ðộ ñịnh cỡ mạng tốt và ñộ sẵn sàng ñáng quan tâm. Thuận lợi của nhà khai thác mạng là khả năng ñịnh cỡ mạng, dạng mudul, và ñộ sẵn sàng của CPX - 5000. ðể tăng công suất xử lý, thêm vào bộ xử lý chính có thể cắm thêm vào trong mỗi bộ xử lý chính hai bộ phận nhận dạng bộ xử lý chính, nếu một bộ bị lỗi thì bộ phận dự phòng sẽ thực hiện ñiều khiển. Và mực ñộ lỗi có thể ñược phục hồi ñược xử lý như có thể và mức tác ñộng ñến dịch vụ là thấp nhất. Ưu thế của các mạng dữ liệu di ñộng thế hệ tiếp theo. CPX-5000 ñược thiết kế cho yêu cầu cả hai mạng 2G và 3G, bởi thế nó chắc chắn bảo ñảm cho sự ñầu tư, khả năng ñịnh cỡ mạng theo chuẩn phần cứng. Có khả năng tích hợp hàng trăm ngàn thuê bao và các dịch vụ truyền dữ liệu. Ưu ñiểm 99 • Tạo ra giá trị dựa trên tính cước cho các dịch vụ gói. • Thêm vào ARPU từ các dịch vụ chuyển mạch gói. • Hiệu quả hơn cho việc sử dụng nguồn tài nguyên vô tuyến cho các dịch vụ dữ liệu. • Các dịch vụ thông minh như dịchvụ trả trước (CAMEL). • Liên kết vận hành các mạng chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói ( giao diện Gs). Các tính năng • Kết hợp các chức năng như: • Quản lý di ñộng và chức năng an toàn. • Chặn hợp pháp và quản lý phiên. • Truyền dữ liệu gói hỗ trợ chất lượng dịch vụ QoS ñiều khiển luồng và tải. • ðiều khiển SMS và giá trị thanh toán phụ thuộc như chuyển mạch tính cước theo thời gian. 100 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TRIỂN KHAI Sau thời gian nghiên cứu và làm việc hết sức nghiêm túc, với sự nỗ lực của bản thân cùng với sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo, em ñã hoàn thành luận văn này theo ñúng mục tiêu ñã ñề ra với những nội dung sau: Luận văn ñã ñưa ra tổng quan về cộng nghệ WCDMA và mạng UMTS và phân tích các phương án, lưa chọn phương án công nghệ và phát triển mạng, tập trung xác ñịnh chuyển ñổi phù hợp cho cả phần mạng lõi và mạng truy nhập vô tuyến, tính toán các thông số kỹ thuật cho mạng truy nhập vô tuyến và ñưa ra thiết kế sơ bộ cho việc phát triển mạng Viettel, trong ñó ñặc biệt phân tích kỹ các bước chuyển ñổi dựa trên công nghệ WCDMA(3G) vì ñây là hệ thống ñã và ñang ñược triển khai nhiều nước triển thế giới và là xu hướng phát triển của thế giới, ñối với các nhà khai thác ñang sử dụng công nghệ GSM. ðể có ñược những ñề xuất kỹ thuật chi tiết cho phương án công nghệ, luận văn ñã tổng hợp tình hình và ñưa ra những nhận ñịnh cụ thể về bối cảnh chung của 3G trên thế giới cũng như ở Việt Nam tại thời ñiểm dự kiến bắt ñầu triển khai. Trong ñó ñã ñưa ra ba giải pháp chính có thể thực hiện triển khai mạng 3G cho Viettel. Mỗi giải pháp ñều có những ñặc trưng riêng, tuy nhiên với những ưu thế về khả năng tận dụng tối ña cơ sở hạ tầng mạng GSM hiện có thì phương án 3GPP R99 ñược chọn cho khả năng triển khai ban ñầu là hiệu quả nhất, nó ñảm bảo bước ñầu ñáp ứng nhu cầu về loại hình dịch vụ, ñảm bảo an toàn ñầu tư (hoàn toàn có thể sử dụng lại các phần tử chức năng cũ của mạng như: quản lý di ñộng, nhận thực thuê bao, kiểm soát dịch vụ..), kích thích nhu cầu khách hàng ñó 101 là những yếu tố quyết ñịnh ñảm bảo hiệu quả kinh tế cho nhà khai thác khi triển khai 3G thực sự. Trên ñây là các kết luận và ñề xuất về mạng thông tin di ñộng thế hệ thứ 3, phù hợp với xu hướng phát triển của các nhà khai thác GSM (2,5G) nói chung và mạng viễn thông Viettel nói riêng. Trong phạm vi của ñề tài này mới chỉ ñưa ra các phướng án, lựa chọn giải pháp công nghệ, mạng và tính toán dung lượng mạng sơ bộ, ñể ñề tài ñi vào thực tế cần phải có khảo sát cụ thể cho từng khu vực cả về ñịa bàn, về mật ñộ thuê bao cũng như nhu cầu thực tế thuê bao ñể ñảm bảo cả hai yếu tố về công nghệ và yếu tố về kinh tế ñem lại hiệu quả cao nhất. Một lần nữa em xin cảm ơn thầy giáo: TS. Bạch Thành Lê và các thầy cô giáo trong khoa Công nghệ thông tin hướng dẫn và giúp ñỡ em hoàn thành luận văn này. Vì thời gian có hạn, phương tiện tìm hiểu và nghiên cứu còn thiếu thốn, cộng với kinh nghiệm và kiến thức của bản thân còn nhiều hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em xin trân trọng tiếp thu những ý kiến ñóng góp của các thầy giáo cùng các bạn quan tâm ñến vấn ñề này ñể luận văn thêm hoàn thiện. Xin chân thành cảm ơn. 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 1. TS Nguyễn Phạm Anh Dũng, (2001), Thông tin di ñộng thế hệ 3, Nhà xuất bản Bưu ñiện 2. TS Nguyễn Phạm Anh Dũng, (2003), cdmaOne và cdma 2000, Nhà xuất bản Bưu ñiện 3. TS ðặng ðình Lâm, (2004), Hệ thống thông tin di ñộng 3G và xu hướng phát triển, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Tiếng Anh 4. CDMA RF System Engineering,(1998), Artech House 5. Global Engineering Documents-USA, (1999), TIA/EIA-95-B 6. Keiji Tachikwa, (2002), W-CDMA Mobile Communications System, John Wiley & Sons LTD 7. NEC , (2001) , Radio Network Planning For CDMA Systems 8. NEC , (2001), W-CDMA introduction 9. Trang web www.IMT-2000.org, (2002), IMT-2000 Project 10. Trang web www.siemems.com ._.