1

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH
VIỄN THÔNG
NGÔ QUANG THẮNG

QUY HOẠCH MẠNG VÔ TUYẾN
WCDMA VÀ ỨNG DỤNG CHO
MẠNG 3G CỦA IVNTELECOM
TẠI HÀ NỘI GIAI ĐOẠN 2011 -
2015
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
nhà mạng khác cũng đang chuẩn bị những bước cuối cùng trước
khi khai trương chính thức. Trong quá trình phát triển mạng các
nhà mạng luôn quan tâm hàng đầu đến vấn đề quy hoạch mạng 3coi đây là yếu tố tiên quyết đến chi phí xây dựng mạng, chất
lượng dịch vụ …Là một nhân viên EVNTelecom, nắm bắt được
tầm quan trọng của việc quy hoạch mạng tới sự phát triển của
Công ty tôi đã quyết định chọn đề tài luận văn cao học của mình
là “Quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA và ứng dụng cho
mạng 3G của EVNTelecom tại Hà Nội giai đoạn 2011 -
2015”.
2. Mục đích nghiên cứu
- Nắm được công nghệ, cấu trúc mạng 3G WCDMA, lý
thuyết chung về quy hoạch mạng vô tuyến như: nguyên lý
chung, các yếu tố ảnh hưởng đến quy hoạch mạng, vv…
và ứng dụng quy hoạch mạng 3G của EVNTelecom tại
Hà Nội;
- Các kết quả đạt được trong luận văn sẽ là cơ sở cho nhà
quy hoạch mạng EVNTelecom đưa ra các quyết định quy
hoạch mạng hợp lý đảm bảo: tối ưu hóa vùng phủ sóng,
đảm bảo dung lượng và chất lượng dịch vụ cho khách
hàng, tối ưu hóa chi phí lắp đặt xây dựng mạng, tạo lợi
thế cạnh tranh cho doanh nghiệp.
3. Phương pháp nghiên cứu
Kết hợp giữa lý thuyết và thực tế:
- Lý thuyết:

nghệ và hệ thống 3G WCDMA UMTS, cuối cùng là giới thiệu
và đặt ra bài toán quy hoạch mạng 3G cho EVNTelecom.
1.1 SỰ PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG VÀ DỊCH VỤ THÔNG
TIN DI ĐỘNG
1.1.1 Sự phát triển của dịch vụ thông tin di động
Hiện nay chúng ta đang sống trong thời đại công nghệ
thông tin nên nhu cầu trao đổi thông tin ngày càng trở nên đa
dạng, phong phú. Các công nghệ mạng trước kia chưa có khả 5năng cung cấp các loại hình dịch vụ trên do đó đòi hỏi cần phải
nâng cấp lên một công nghệ mới hiện đại hơn.
1.1.2 Sự phát triển của công nghệ mạng  Dịch vụ thoại, số liệu, đa dịch vụ
 Truy nhập gói tốc độ cao
 Truyền dẫn số
Hình 1.1: Xu thế phát triển của công nghệ mạng

Quá trình phát triển của công nghệ mạng có thể được mô

một đơn vị thành viên trực thuộc Tập đoàn Điện lực Việt Nam
được giao nhiệm vụ vận hành đảm bảo an toàn, thông suốt các
kênh thông tin ngành điện kết hợp với kinh doanh Viễn thông
công cộng.
Hệ thống thông tin di động của EVNTelecom sử dụng
công nghệ CDMA2000 1x hoạt động ở băng tần 450Mhz cung
cấp 3 loại hình dịch vụ chính: điện thoại cố định không dây (E-
com), di động nội tỉnh (E-phone) và di động toàn quốc (E-
Mobile).
Năm 2009, EVNTelecom đã chính thức giành được giấy
phép thiết lập mạng và cung cấp dịch vụ 3G của Bộ Thông tin
và Truyền thông ở dải tần thuộc lô C: 1950 – 1955 MHz đường
lên và 2140 – 2150 MHz đường xuống. Sau thời gian triển khai
đầu tư xây dựng, thiết lập cơ sở hạ tầng thông tin mạng, sáng
ngày 09/06/2010 EVNTelecom đã chính thức khai trương mạng
3G. 3G (Third Generation Technology) là công nghệ truyền 7thông thế hệ thứ 3, cho phép truyền cả dữ liệu thoại và dữ liệu
ngoài thoại (tải lên/tải xuống dữ liệu, gửi email, tin nhắn nhanh,
hình ảnh, video…). Điểm nổi bật nhất của mạng 3G so với
mạng 2G nằm ở khả năng cung ứng truyền thông gói tốc độ cao
nhằm triển khai các dịch vụ truyền thông đa phương tiện trên
mạng di động.
Mạng 3G mới của EVNTelecom được phát triển trên nền
tảng WCDMA (tiêu chuẩn IMT-2000) thuộc dải tần 1900-2200
MHz hỗ trợ tốc độ lên đến 2Mbps tại các vùng nông thôn và 7


Chương 2
MẠNG 3G WCDMA UMTS VÀ PHƯƠNG PHÁP QUY
HOẠCH MẠNG
Chương này sẽ trình bày cấu trúc cơ bản của hệ thống
3G UMTS và các kỹ thuật sử dụng trong mạng WCDMA phục
vụ cho việc quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA sẽ trình bày cụ
thể ở chương 3, đồng thời giới thiệu phương pháp chung để
quy hoạch mạng.
2.1 CẤU TRÚC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
3G UMTS
Theo kiến trúc chức năng, hệ thống UMTS bao gồm một
số các phần tử mạng logic, chúng được nhóm thành các nhóm
chức năng: 9 Mạng truy nhập vô tuyến RAN (mạng truy nhập vô
tuyến mặt đất UMTS là UTRAN): mạng này thiết lập
tất cả các chức năng liên quan đến vô tuyến.
 Mạng lõi (CN): thực hiện chức năng chuyển mạch, định
tuyến cuộc gọi và kết nối dữ liệu đến các mạng ngoài.

Hình 2.3: Cấu trúc UTRAN
2.2 CÁC KỸ THUẬT TIÊN TIẾN DÙNG TRONG
WCDMA
2.2.1 Kỹ thuật trải phổ trong thông tin di động
Có 3 kỹ thuật trải phổ cơ bản:
 Trải phổ chuỗi trực tiếp DS/SS.
 Trải phổ nhảy tần FH/SS.
 Trải phổ dịch thời gian TH/SS.
2.2.2 Điều khiển công suất
Điều khiển công suất nhằm điều chỉnh công suất trên
đường lên và đường xuống để giảm thiểu nhiễu đồng kênh đảm
bảo QoS yêu cầu.
Hệ thống WCDMA sử dụng 2 kiểu điều khiển công suất:
 Điều khiển công suất vòng hở OLPC.
 Điều khiển công suất (nhanh) vòng kín (CLPC).
2.2.3 Chuyển giao mềm
Quy hoạch chuyền giao mềm ban đầu là một trong các
phần cơ bản của việc quy hoạch và tối ưu hoá mạng vô tuyến.
Có 4 kiểu chuyển giao trong hệ thống WCDMA đó là:
 Chuyển giao bên trong hệ thống (Intra - System HO);
 Chuyển giao giữa các hệ thống (Inter – System HO);
 Chuyển giao cứng (Hard Handover: HHO);
 Chuyển giao mềm (SHO) và chuyển giao mềm hơn
(Softer HO). 112.2.4 Truy nhập gói tốc độ cao HSDPS, HSUPA
.
Hình 2.16: Quá trình quy hoạch và triển khai mạng
WCDMA
Trong pha quy hoạch ban đầu (định cỡ mạng) cung cấp
một sự đánh giá ban đầu nhanh nhất về kích cỡ của mạng như
số site, cấu hình trạm gốc, các thành phần mạng và dung lượng
của các thành phần phục vụ cho các dự báo về chi phí và vốn
đầu tư cho dự án xây dựng mạng. Định cỡ mạng phải thực hiện
được các yêu cầu của nhà khai thác về vùng phủ, dung lượng và
chất lượng dịch vụ.
Trong pha quy hoạch chi tiết, mật độ site đã định cỡ được
xử lý trên bản đồ số để giới hạn về mặt vật lý các thông số của
mạng.
2.3.1.2 Đặc điểm của quy hoạch mạng vô tuyến
a) Dự báo
Tùy theo quy hoạch mạng là mới hay phát triển từ nền
tảng mạng hiện có mà dự báo nhu cầu dịch vụ có thể khác nhau.
b) Quy hoạch vùng phủ vô tuyến
Nhiệm vụ chính của phân tích vùng phủ là làm thế nào để
xác định được: nơi nào cần phủ sóng, kiểu phủ sóng mỗi vùng. 1314Khi bắt đầu xây dựng mạng 3G, các nhà khai thác cần
phải có thông tin và đánh giá khá chính xác về sự phát triển và
phân bố thuê bao, vì chúng có ảnh hưởng trực tiếp đến vùng
phủ. Việc nắm rõ thông tin về dung lượng còn có tác dụng đảm
bảo tiết kiệm chi phí đầu tư phần cứng trong quá trình quy
hoạch triển khai mạng lưới WCDMA.
Phần này luận văn sẽ giới thiệu mô hình tính toán
dung lượng Erlang-B, các phương pháp chuyển đổi lưu lượng
hệ thống theo mô hình Erlang và cuối cùng là định cỡ dung
lượng mạng
2.3.3.3 Định cỡ dung lượng mạng
Trình bày các tính toán sơ bộ dung lượng mạng theo yêu
cầu ban đầu tương ứng với số thuê bao đã được dự báo trước.
2.3.4 Định cỡ RNC
Mục tiêu của việc định cỡ RNC là xác định số RNC cần
để xử lý một lưu lượng nhất định. 15Chương 3
QUY HOẠCH MẠNG VÔ TUYẾN 3G CỦA
EVNTELECOM TẠI HÀ NỘI GIAI ĐOẠN 2011 - 2015
Chương này trình bày về bài toán quy hoạch mạng. Ứng

cần quy hoạch.
 Các tham số giả thiết: số lượng thuê bao dự kiến,…vv.
 Các tham số theo thiết bị (tuỳ thuộc vào nhà sản xuất).
Chi tiết trong các mục cụ thể của luận văn.
3.3.2 Dự báo thuê bao
Dựa trên diện tích, tình hình phát triển dân số, kinh tế xã
hội, nhu cầu sử dụng dịch vụ 3G tại Hà Nội. Căn cứ theo thị
phần dịch vụ di động cũng như định hướng phát triển 3G của
EVNTelecom. Dự kiến thuê bao 3G của EVNTelecom tại Hà
Nội như sau:
Thuê bao từng khu vực trong năm 2015 = (20% đối với
khu vực Dense Urban, Urban, 8% đối với khu vực Suburban và
4% đối với khu vực Rural) * dân số khu vực.
3.3.3 Quy hoạch vùng phủ sóng
3.3.3.1 Thiết kế vùng phủ liên tục
Trong các hệ thống UMTS có sự phụ thuộc của vùng phủ
sóng vào lưu lượng hệ thống. Dự trữ đường truyền (Link
budget) cho WCDMA được tính trong môi trường đa dịch vụ.
Trong môi trường này, mỗi loại thuê bao có thể sử dụng một
loại dịch vụ có thuộc tính khác nhau nên phải tính toán cho từng
loại dịch vụ. Quá trình tính toán bao gồm tính toán cho cả
đường lên và đường xuống. Vùng phủ sóng của một cell sẽ là
giá trị nhỏ nhất. Để đơn giản ta chỉ cần xác định một loại dịch
vụ được phủ sóng liên tục đặc trưng cho từng vùng để quy
hoạch. 17
CE uplink và CE downlink, đồng thời phải làm tròn với bội số
16 (đặc điểm chung của các Chipset xử lý phần băng gốc). 183.3.4.2.1 Tính toán cho đường Uplink
a) Tính số Erlang trên mỗi NodeB đối với dịch vụ thoại
Tổng số Erlang Voice (CS 12.2) = Số lượng thuê bao *
% Thuê bao thoại * Erlang cho mỗi thuê bao thoại.
Tổng số Erlang Voice (CS 64) = Số lượng thuê bao * %
Thuê bao CS64 * Erlang cho mỗi thuê bao CS64
Sử dụng bảng Erlang B để tra số kênh cho mỗi NodeB
(với GoS là 2%) ta được số kênh dịch vụ thoại CS12.2, CS 64.
CE Thoại = Số CE dịch vụ voice CS 12.2 * Hệ số sử
dụng CE thoại (Uplink) + Số CE dịch vụ CS 64 * Hệ số sử dụng
CE CS64 (Uplink)
b) Tính số Erlang trên mỗi NodeB đối với dịch vụ data
Các dịch vụ Data có phương pháp tính CE giống nhau,
tuỳ theo tốc độ đỉnh của gói cước mà hệ số sử dụng CE của các
gói cước có khác nhau.
Tổng số kênh data = Số lượng thuê bao * % Thuê bao
Data * Tốc độ dữ liệu / Tốc
độ Upload đỉnh của gói cước
= Số lượng thuê bao * % Thuê
bao Data * Dung lượng dữ
liệu * 8 / 3600 / Tốc độ
Upload đỉnh của gói cước
Đối với đường Uplink, Tổng số kênh PS 64/64 = Số kênh

 Ưu tiên hạ tầng sẵn có của EVNTelecom, đồng thời chú
trọng đến các khu vực có đặc điểm dân cư và kinh tế
phát triển của Đất nước.
 Với các khu vực quan trọng cần phủ sóng mà
EVNTelecom chưa có hạ tầng hoặc hạ tầng không sử
dụng lại được sẽ xem xét đầu tư mới. Nhưng số lượng
trạm sẽ đảm bảo ở mức thấp nhất.
3.3.6 Tính toán dung lượng và định cỡ RNC 203.3.6.1 Số lượng RNC
Tại Hà Nội, với số lượng Node B tính toán đến năm 2015
là 836 Node B. Theo bảng năng lực RNC của Huawei thì cần 01
RNC để đấu nối, quản lý các Node B trên địa bàn Hà Nội.
3.3.6.2 Định cỡ băng thông các giao diện IuB, IuCS, IuPS
a) Băng thông giao diện Iub giữa các Node B và RNC
Iub là giao diện kết nối từ các Node B đến RNC. Vì lưu
lượng Uplink từ Node B tới RNC bao giờ cũng nhỏ hơn lưu
lượng Downlink từ RNC tới Node B, nên để tính dung lượng
Iub, cũng như IuPS, IuCS ta chỉ cần tính cho đường Downlink.
Băng thông trên giao diện Iub được tính như sau:
BW
Iub
= BW
traffic
+ BW
signal

Iub RNC
=

SoNodeB
i
cacdichvu
BWBảng tính chi tiết số E1 cần thiết để kết nối các Node B
về RNC (bảng 3.18 ).
Từ bảng 3.18 ta tính được BW
Iub RNC
(năm 2015) =
4107.94 Mbps 21c) Băng thông giao diện Iu giữa RNC và thống mạng lõi
(MSC-S, MGW, SGSN)
Giao diện Iu gồm 02 giao diện IuCS kết nối về hệ thống
MGW/MSC-S cho lưu lượng chuyển mạch kênh (CS) và giao
diện IuPS kết nối về hệ thống SGSN cho lưu lượng chuyển
mạch gói (PS)
 Băng thông cho lưu lượng DL trên giao diện IuCS
BW
IuCS traffic
= (TP

IuPS sig
= BW
IuPS
sig/user * Số thuê bao/RNC * (1/C
IuPS
sig
)/1024/1024 /Hiệu suất báo hiệu
Tổng băng thông truyền dẫn trên giao diện Iu
BW
Iu
= BW
IuCS traffic
+ BW
IuCS sig
+ BW
IuPS traffic
+ BW
IuPS sig

Tính toán ta có các thông số cấu hình RNC như bảng 3.19.
 Số Node B/RNC = 836.
 Số Node B có HSDPA = 773.
 Số thuê bao/RNC = tổng số thuê bao tại Hà Nội năm
2015 = 734.670 thuê bao.
 Traffic
CS
= Traffic
CS 12.2
+ Traffic
CS 64