CÁC TỪ VIẾT TẮT
3G Third Generation Cellular Hệ thống thông tin di động
thế hệ thứ ba
3 GPP Third Generation Patnership Project Dự án hợp tác thế hệ 3
A
AC Admission Cotrol Điều khiển cho phép
AI Acquistion Indicator Chỉ thị bắt
AICH Acquistion Indication Channel Kênh chỉ thị bắt
A-P Access Preamble Tiền tố
ATM Asynchoronous Transfer Mode Kiểu truyền di bộ
AS Access Slot Khe truy nhập
B
BER Bit Error Rate Tỷ số bit lỗi
BCH Broadcast Channel Kênh quảng bá
BMC Broadcast/Multicast Control Điều khiển quảng bá / đa
phương
BS Base Station Trạm gốc
BSC Base Station Controller Bộ điều khiển trạm gốc
BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

BÁO CÁO
BÁO CÁO
THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI
TÌM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ 3G VÀ ỨNG DỤNG TẠI TỈNH

FACH Forward Access Channel Kênh truy nhập đường
xuống
FBI Feedback Information Thông tin hồi tiếp
FER Frame Error Rate Tỷ số khung lỗi
FDD Fequency Division Duplex Ghép song công phân chia theo tần
số
FDMA Frequency Division Đa truy cập phân chia theo
Multiple Access tần số
G
GC General Control Điều khiển chung
GGSN Gateway GPRS Support Node Node dịch vụ GPRS
GPRS General Packet Radio Service: Dịch vụ chuyển mạch gói vô tuyến
GoS Grade of Service Cấp độ phục vụ
GSM Global System of Mobile Hệ thống thông tin di động
Communication toàn cầu
H
HC Handover Control Điều khiển chuyển giao
HDLA History Data Logic Analyzer Bộ phân tích dữ liệu gốc
HLR Home Location Register Thanh ghi định vị thường trú
I
IMT-2000 International Mobile Tiêu chuẩn viễn thông di
Telecommunication động toàn cầu 2000
ISDN Integated Service Digital Network Mạng số tích hợp đa dịch vụ
ITU International Telecomunication Liên minh viễn thông quốc tế Union
L
LC Load Control Điều khiển tải
M
MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi
trường
ME Mobile Equipment Thiết bị nhận dạng thuê bao

RLC Radio Link Control Điều khiển kết nối vô tuyến
RNC Radio Network Controler Bộ điều khiển mạng vô tuyến RRC
Radio Resource Control Điều khiển tài nguyên
vô tuyến
RRM Radio Resouce Management
Quản lí tài nguyên vô tuyến
tuyến
RRU Radio Resouce Utilization Sử dụng tài nguyên vô tuyến
S
S-CCPCH Secondary Common Control Kênh vật lý điều khiển
Physical Channel chung thứ cấp
SCH Synchronization Channel Kênh đồng bộ
SGSN Serving GPRS Support Node Node hỗ trợ chuyển mạch gói SIM Subscriber
Indentity Module Module nhận dạng thuê bao
SIR Signal to Interference Ratio Tỷ số tín hiệu trên nhiễu
SF Spreading Fator Hệ số trải phổ
SHO Soft Hand Over Chuyển giao mềm
SNR Signal Noise Ratio Tỷ số tín hiệu trên nhiễu
T
TCP Transit Control Power Điều khiển công suất phát
TDD Time Division Duplex Ghép song công phân chia theo thời
gian
TDMA Time Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo
thời gian
TFCI Transport Format Combination Chỉ thị kết hợp khuôn dạng Indicator
truyền tải
TPC Transmit Power Command Lệnh công suất phát
U
UE User Equipment Thiết bị người sử dụng
UL Up link Đường lên

V 6
W 6
LỜI NÓI ĐẦU
Nhu cầu trao đổi thông tin là nhu cầu cần thiết yêu cầu trong xã hội hiện đại.
Các hệ thống thông tin di động ra đời tạo cho con người khả năng thông tin mọi lúc
mọi nơi. Phát triển từ hệ thống thông tin di động tương tự, các hệ thống thông tin di
động thế hệ thứ 2 (2G) ra đời với mục tiêu chủ yếu là hỗ trợ dịch vụ thoại và truyền
số liệu tốc độ thấp. Hệ thống thông tin di động 2G đánh dấu sự thành công của công
nghệ GSM với hơn 70% thị phần thông tin di động trên toàn cầu hiện nay. Trong
tuơng lai, nhu cầu các dịch vụ số liệu sẽ ngày càng tăng vỡ có khả năng vuợt quá
nhu cầu thoại. Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 (3G) ra đời nhằm thoả mãn nhu
cầu của con người về các dịch vụ số liệu tốc độ cao như: điện thoại thấy hình, video
streamming, hội nghị truyền hình, nhắn tin đa phương tiện.
Hiện nay hệ thống thông tin di động 3G đang phát triển nhằm thoả mãn nhu
cầu của con người. Đồ án của em tìm hiểu về quy hoạch và tối ưu mạng truyền dẫn
3G. Đồ án tốt nghiệp của em chia làm 4 chương với nội dung cụ thể sau:
CHƯƠNG I: MẠNG DI ĐỘNG TẾ BÀO
Trong chương này em trình bày về mạng di động tế báo,hệ thống mạng di động
thế hệ thứ 1,2,3 cùng với khả năng dịch vụ và công nghệ sử dụng trong mỗi hệ
thống.
CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ CDMA
Trong chương này em trình bày về công nghệ CDMA cấu trúc hệ thống và
nguyên lý kỹ thuật trong CDMA.
CHƯƠNG III: NÂNG CẤP LÊN MẠNG 3G TẠI TỈNH BẮC NINH
Chương này sẽ trình bầy về quá trình nâng cấp từ GSM lên 3G.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, Ths.Hoàng Quang Trung,
người đã hướng dẫn em tận tình, cùng với các thầy cô giáo trong bộ môn điện tử
viễn thông đã tạo mọi điều kiện tốt nhất giúp em hoàn thành đề tài thực tập đúng
tiến độ.
CHƯƠNG I : MẠNG DI ĐỘNG TẾ BÀO

người sử dụng. Vì vậy, các nhà cung cấp dịch vụ di động Việt Nam không chỉ sử
dụng các biện pháp cạnh tranh về giá cả mà còn phải nỗ lực tăng cường số lượng
dịch vụ và nâng cao chất lượng dịch vụ để chiếm lĩnh thị phần trong nước .
1.2 Mô hình truyền thông di động tế bào
Quá trình phát triển của các hệ thống thông tin di động trên thế giới được thể
hiện sự phát triển của hệ thống điện thoại tổ ong (CMTS : Cellular Mobile
Telephone System) và nhắn tin (PS : Paging System) tiến tới một hệ thống chung
toàn cầu trong tương lai.
Hình 1.1 Hệ thống mạng dtdđ tổ ong
Toàn bộ vùng phục vụ của hệ thống điện thoại di động tổ ong được chia thành
nhiều vùng phục vụ nhỏ, gọi là các ô (cell), mỗi ô có một trạm gốc quản lý và được
điều khiển bởi tổng đài sao cho thuê bao có thể vẫn duy trì được cuộc gọi một cách
liên tục khi di chuyển giữa các ô.
Trong hệ thống điện thoại di động tổ ong thì tần số mà các máy di động sử
dụng là không cố định ở một kênh nào đó mà các kênh được xác định nhờ kênh báo
hiệu và máy di động được đồng bộ về tần số một cách tự động. Vì vậy các ô kề nhau
2
PSTN Mạng
điện thoại
công cộng
Trung tâm
chuyển mạch
điện thoại di
động 1
Trung tâm
chuyển mạch
điện thoại di
động 1
nên sử dụng tần số khác nhau còn các ô ở cách xa hơn là một khoảng cách nhất định
có thể tái sử dụng cùng một tần số đó. Để cho phép các máy di động có thể duy trì

tương tự để mang dữ liệu thoại của mỗi người sử dụng .Với FDMA , khách hàng
được cấp phát một kênh trong tập hợp có trật tự các kênh trong lĩnh vực tần số. Sơ
đồ báo hiệu của hệ thống FDMA khá phức tạp, khi MS bật nguồn để hoạt động thì
nó dò sóng tìm đến kênh điều khiển dành riêng cho nó. Nhờ kênh này, MS nhận
được dữ liệu báo hiệu gồm các lệnh về kênh tần số dành riêng cho lưu lượng người
dùng . Trong trường hợp nếu số thuê bao nhiều hơn so với các kênh tần số có thể,
thì một số người bị chặn lại không được truy cập.
Đa truy nhập phân chia theo tần số nghĩa là nhiều khách hàng có thể sử dụng
được dãi tần đã gán cho họ mà không bị trùng nhờ việc chia phổ tần ra thành nhiều
đoạn .Phổ tần số quy định cho liên lạc di dộng được chia thành 2N dải tần số kế tiếp,
và được cách nhau bằng một dải tần phòng vệ. Mỗi dải tần số được gán cho một
4
kênh liên lạc. N dải kế tiếp dành cho liên lạc hướng lên, sau một dải tần phân
cách là N dải kế tiếp dành riêng cho liên lạc hướng xuống .
Đặc điểm :
-Mỗi MS được cấp phát đôi kênh liên lạc suốt thời gian thông tuyến .
-Nhiễu giao thoa do tần số các kênh lân cận nhau là đáng kể .
-BTS phải có bộ thu phát riêng làm việc với mỗi MS .
Hệ thống FDMA điển hình là hệ thống điện thoại di dộng tiên tiến
(Advanced Mobile phone System - AMPS).
Hệ thống thông tin di động thế hệ 1 sử dụng phương pháp đa truy cập đơn
giản. Tuy nhiên hệ thống không thoả mãn nhu cầu ngày càng tăng của người
dùng về cả dung lượng và tốc độ. Vì các khuyết điểm trên mà nguời ta đưa ra
hệ thống thông tin di dộng thế hệ 2 ưu điểm hơn thế hệ 1 về cả dung lượng và
các dịch vụ được cung cấp.
1.5 Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 2
Cùng với sự phát triển nhanh chóng của thuê bao cả về số lượng và chất
lượng, hệ thống thông tin di động thế hệ 2 được đưa ra để đáp ứng kịp thời số
lượng lớn các thuê bao di động dựa trên công nghệ số .
1.5.1 Khả năng dịch vụ

Hệ thống xử lý số đối với tín hiệu trong MS tương tự có khả năng xử lý không
quá 106 lệnh trong 01 giây, còn trong MS số TDMA phải có khả năng xử lý
hơn 50x106 lệnh trên giây.
Đa truy cập phân chia theo mã CDMA.
Với phương pháp đa truy cập CDMA sử dụng kỹ thuật trải phổ cho nên
nhiều người sử dụng có thể chiếm cùng kênh vô tuyến đồng thời tiến hành
các cuộc gọi mà không sợ gây nhiễu lẫn nhau. Những người sử dụng nói trên
được phân biệt với nhau nhờ dùng một mã đặc trưng không trùng với bất kỳ
ai. Kênh vô tuyến CDMA được dùng lại mỗi cell trong toàn mạng, và những
6
kênh này cũng được phân biệt nhau nhờ mã trải phổ giả ngẫu nhiên (Pseudo
Noise - PN).
Đặc điểm của CDMA:
- Dải tần tín hiệu rộng hàng MHz.
- Sử dụng kỹ thuật trải phổ phức tạp.
- Kỹ thuật trải phổ cho phép tín hiệu vô tuyến sử dụng có cường độ
trường rất nhỏ và chống fading hiệu quả hơn FDMA, TDMA
- Việc các thuê bao MS trong cell dùng chung tần số khiến cho thiết bị
truyền dẫn vô tuyến đơn giản, việc thay đổi kế hoạch tần số không còn vấn
đề, chuyển giao trở thành mềm, điều khiển dung lượng cell rất linh hoạt.
1.6 Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3
Công nghệ thông tin di động số thế hệ ba. Công nghệ này liên quan đến những
cải tiến đang được thực hiện trong lĩnh vực truyền thông không dây cho điện thoại
và dữ liệu thông qua bất kỳ chuẩn nào trong những chuẩn hiện nay. Đầu tiên là tăng
tốc độ bit truyền từ 9.5Kbps lên 2Mbps. Khi số lượng thiết bị cầm tay được thiết kế
để truy cập Internet gia tăng, yêu cầu đặt ra là phải có được công nghệ truyền thông
không dây nhanh hơn và chất lượng hơn. Công nghệ này sẽ nâng cao chất lượng
thoại, và dịch vụ dữ liệu sẽ hỗ trợ việc gửi nội dung video và multimedia đến các
thiết bị cầm tay và điện thoại di động.
Các hệ thống thông tin di động số hiện nay đang ở giai đoạn chuyển từ thế hệ

khi truyền video hoặc truyền file. Đảm bảo các kết nối chuyển mạch cho thoại, các
dịch vụ video và khả năng chuyển mạch gói cho dịch vụ số liệu. Ngoài ra nó còn hỗ
trợ đường truyền vô tuyến không đối xứng để tăng hiệu suất sử dụng mạng (chẳng
hạn như tốc độ bit cao ở đường xuống và tốc độ bit thấp ở đường lên).
- Khả năng thích nghi tối đa với các loại mạng khác nhau để đảm bảo các dịch
vụ mới như đánh số cá nhân toàn cầu và điện thoại vệ tinh. Các tính năng này sẽ cho
phép mở rộng đáng kể vùng phủ sóng của các hệ thống di động.
8
- Tương thích với các hệ thống thông tin di động hiện có để bảo đảm sự phát
triển liên tục của thông tin di động. Tương thích với các dịch vụ trong nội bộ IMT-
2000 và với các mạng viễn thông cố định như PSTN/ISDN. Có cấu trúc mở cho
phép đưa vào dễ dàng các tiến bộ công nghệ, các ứng dụng khác nhau cũng như khả
năng cùng tồn tại và làm việc với các hệ thống cũ.
- Có thể hỗ trợ các dịch vụ như : Môi trường thông tin nhà ảo (VHE – Vitual
Home Environment) trên cơ sở mạng thông minh, di động cá nhân và chuyển mạch
toàn cầu; Đảm bảo chuyển mạng quốc tế; Đảm bảo các dịch vụ đa phương tiện đồng
thời cho thoại, số liệu chuyển mạch theo kênh và số liệu chuyển mạch theo gói.
- Dể dàng hỗ trợ các dich vụ mới xuất hiện.
1.6.2 Công nghệ sử dụng
Con đường GSM sẽ tới là CDMA băng thông rộng (WCDMA) trong khi
CDMA sẽ là cdma2000.
WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access - truy cập đa phân mã
băng rộng) là công nghệ 3G hoạt động dựa trên CDMA và có khả năng hỗ trợ các
dịch vụ đa phương tiện tốc độ cao như video, truy cập Internet, hội thảo hình
WCDMA nằm trong dải tần 1920 MHz -1980 MHz, 2110 MHz - 2170 MHz.
WCDMA là một tiêu chuẩn thông tin di động 3G của IMT-2000 được phát
triển chủ yếu ở Châu Âu với mục đích cho phép các mạng cung cấp khả năng
chuyển vùng toàn cầu và để hỗ trợ nhiều dịch vụ thoại, dịch vụ đa phương tiện. Các
mạng WCDMA được xây dựng dựa trên cơ sở mạng GSM, tận dụng cơ sở hạ tầng
sẵn có của các nhà khai thác mạng GSM. Quá trình phát triển từ GSM lên CDMA

của 1xEV-DV.
10
cdma2000 3x(MC- CDMA )
cdma2000 3x, hay 3xRTT, đề cập đến sự lựa chọn đa sóng mang ban đầu
trong cấu hình vô tuyến cdma2000 và được gọi là MC-CDMA (Multi carrier) thuộc
IMT-MC trong IMT-2000. Công nghệ này liên quan đến việc sử dụng 3 sóng mang
1x để tăng tốc độ số liệu và được thiết kế cho dải tần 5MHz (gồm 3 kênh 1,25Mhz).
Sự lựa chọn đa sóng mang này chỉ áp dụng được trong truyền dẫn đường xuống.
Đường lên trải phổ trực tiếp, giống như WCDMA với tốc độ chip hơi thấp hơn một
chút 3,6864Mcps (3 lần 1,2288Mcps).
1.7 Hệ thống di động tương lai
Ngày nay sự phát triển của mạng viễn thông với dịch vụ ngày càng đa dạng đã
làm cho các công nghệ truy nhập tiên tiến ngày càng được phát minh và đưa vào
phục vụ. Hiện nay chúng ta biết đến truy nhập Internet với các dịch vụ quay số
Modem thoại, ADSL hay các đường thuê bao riêng hoặc sử dụng các hệ thống vô
tuyến như điện thoại di động hay mạng WiFi. Mỗi phương phấp truy nhập mạng đều
có đặc điểm riêng:
- Với Modem quay số điện thoại thì thốc độ thấp.
- ADSL có tốc độ lên tới 8Mb/s nhưng cần có đường dây kết nối.
- Các đường thuê bao riêng thì giá thành đắt mà lại khó triển khai với các khu
vực có địa hình phức tạp.
- Hệ thống thông tin di động hiện nay cung cấp tốc độ truyền 9,6Kb/s là rất
thấp so với nhu cầu của người sử dụng.
- GSM (2G),GPRS (2,5G) cho phép truy nhập ở tốc độ 172,2Kb/s hay EDGE
ở 300 đến 400Kb/s cũng chưa đủ đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các dịch vụ
Internet.
- Hệ thống di động 3G thì tốc độ truy nhập Internet cũng không vượt quá
2Mb/s.
- Mạng WiFi (hay LAN không dây) chỉ có thể áp dụng cho các máy tính trao
đổi thông tin khoảng cách ngắn.

Đặc điểm là dải tần số tín hiệu rộng hàng Mhz. Kỹ thuật trải phổ cho phép tín
hiệu vô tuyến sử dụng có cường độ trường rất nhỏ và chống pha đinh hiệu quả hơn
FDMA và TDMA. Việc thuê bao trong cell dùng chung tần số khiến cho thiết bị
truyền vô tuyến đơn giản, việc thay đổi kế hoạch tần số không còn là vấn đề, chuyển
giao trở thành mềm, điều khiển dung lượng trong cell rất linh hoạt. Công nghệ này
có thể nói là công nghệ tiên tiến hơn rất nhiều so với các công nghệ đã nêu trên,
được Sfone, EVN-Telecom, Hà nội Telecom - là những nhà khai thác mạng thông
tin di động ra sau - chọn lựa sử dụng. Tuy nhiên tần số sử dụng có khác nhau: Sfone
13
sử dụng tần số 800Hz, EVN-Telecom sử dụng tần số 450Hz, điều này cũng rất quan
trọng vì ở dải tần số thấp, tín hiệu dễ bị nhiễu, do đó phải đầu tư thêm các thiết bị
chống nhiễu mới đảm bảo chất lượng tín hiệu.
2.3 Cấu trúc hệ thống thông tin di động CDMA
CDMA là hệ thống di động số sử dụng công nghệ đa truy cập theo mã có cấu
trúc hệ thông gồm bốn phần chính sau:
Máy di động MS (Mobile Station)
Hệ thống trạm gốc BSS (Basic Station System)
Hệ thống chuyển mạch SS (Switching System)
Trung tâm vận hành, bảo dưỡng OMC (Operation and Maintenance Center)
14
2.3.1 Máy di động MS
Một máy điện thoại di động gồm hai thành phần chính: Thiết bị di động hay
đầu cuối là thiết bị tích hợp các khối mạch chức năng như: mã hóa, điều chế,
khuyếch đại…dùng để thu tín hiệu vô tuyến và tái tạo lại dạng tín hiệu ban đầu;
Module nhận thực thuê bao SIM là một Card thông minh dùng để nhận dạng đầu
cuối, mỗi SIM Card có một mã số nhận dạng cá nhân dùng để nhận thực thuê bao.
2.3.2 Hệ thống trạm gốc BSS
BSS kết nối máy di động với MSC(Mobile Services Switching Center). Chịu
trách nhiệm về việc phát và thu sóng vô tuyến. BSS chia làm hai phần:
+ Trạm thu phát gốc, BTS(Basic Transceiver Station): gồm bộ thu phát và các

+ Thanh ghi nhận dạng thiết bị, EIR(Equipment Identity Register): EIR cũng
được dùng cho mục đích bảo mật. Nó là một thanh ghi lưu thữ các thông tin về các
thiết bị di động.
+ Cổng MSC, GMSC(Gate MSC): điểm kết nối giữa hai mạng. Cổng MSC là
nơi giao tiếp giữa mạng di động và mạng cố định. Nó chịu trách nhiệm định tuyến
cuộc gọi từ mạng cố định đến mạng di động và ngược lại.
2.3.4 Trung tâm vận hành bảo dưỡng OMC
OMC được kết nối đến các thành phần khác nhau của MSC và đến BSC để
điều khiển và giám sát hệ thống MSC. Nó còn chịu trách nhiệm điều khiển lưu
lượng của BSS.
2.4 Nguyên lý kỹ thuật mạng CDMA
CDMA sử dụng kỹ thuật trải phổ nên nhiều người sử dụng có thể chiếm cùng
kênh vô tuyến đồng thời tiến hành các cuộc gọi. Những người sử dụng nói trên được
phân biệt lẫn nhau nhờ một mã đặc trưng không trùng với bất kỳ ai. Kênh vô tuyến
được dùng lại ở mỗi cell trong toàn mạng, và những kênh này cũng được phân biệt
nhau nhờ mã trải phổ ngẫu nhiên. Một kênh CDMA rộng 1,23 MHz với hai dải biên
16