TÓM TẮT LUẬN VĂN
Luận văn này mô tả công nghệ PON, 3G và phát triển
của mạng truyền dẫn GSM/UMTS để hỗ trợ EDGE và
UMTS, nghiên cứu một cấu trúc tối ưu với trọng tâm là các
kỹ thuật công nghệ PON nhằm làm giảm sự lãng phí tài
nguyên dải thông trên mạng truyền dẫn 3G để tiết kiệm
đường dải thông, tối ưu mạng truyền dẫn di động 3G.
Xuất phát từ ý tưởng muốn tìm hiểu công nghệ W-
CDMA, mạng W-CDMA và công nghệ PON tôi đã thực
hiện luận văn: “Nghiên cứu, ứng dụng công nghệ PON để
quy hoạch, nâng cấp và tối ưu hóa việc phân bổ vị trí và tần
số mạng truyền dẫn 3G”.
Luận văn này tôi trình bày 3 chương, với nội dung
chính là chương 2, chương 3, gồm có:
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 W-
CDMA.
Chương 2: Công nghệ PON và các chuẩn hóa PON.
Chương 3: Ứng dụng PON để phân bổ vị trí và quy hoạch
tần số trong mang 3G tại khu vực TP Bắc Giang.
CHƯƠNG 1
CÔNG NGHỆ DI ĐỘNG THẾ HỆ BA W-CDMA
W-CDMA (Wideband CDMA) là công nghệ thông tin
di động thế hệ ba (3G) giúp tăng tốc độ truyền nhận dữ liệu
cho hệ thống GSM bằng cách dùng kỹ thuật CDMA hoạt
động ở băng tần rộng thay thế cho TDMA. Trong các công
nghệ thông tin di động thế hệ ba thì W-CDMA nhận được
sự ủng hộ lớn nhất nhờ vào tính linh hoạt của lớp vật lý
trong việc hỗ trợ các kiểu dịch vụ khác nhau đặc biệt là
dịch vụ tốc độ bit thấp và trung bình.
* W-CDMA có các tính năng cơ sở sau :
- Hoạt động ở CDMA băng rộng với băng tần 5MHz.

HLR
CN
RNC
Node B
Node B
RNC
Node B
Node B
I
Ub
I
Ur
UTRAN
I
U
USIM
USIM
C
U
UE
U
U
Hình 1.2 Cấu trúc của UMTS
 Các mạng ngoài
 Các giao diện vô tuyến
1.2.1. Mạng truy nhập vô tuyến UTRAN
1.2.1.1. Đặc trưng của UTRAN
Các đặc tính của UTRAN là cơ sở để thiết kế cấu trúc
UTRAN cũng như các giao thức. UTRAN có các đặc tính
chính sau:

- Quản lý sự cố kết nối vô tuyến.
1.3. Kết luận chương
Chương này đã giới thiệu được công nghệ W-CDMA,
cấu trúc mạng W-CDMA, mạng truy nhập vô tuyến
UTRAN và các giao diện vô tuyến. Đặc điểm mới nổi bật
của UMTS là tốc độ bit người sử dụng cao hơn: có thể đạt
được tốc độ của kết nối chuyển mạch kênh 384kbps, kết
nối chuyển mạch gói lên tới 2Mbps. Tốc độ bit dữ liệu cao
hơn cung cấp các dịch vụ mới như điện thoại hình, và tải
dữ liệu nhanh hơn.
So với GSM và các mạng di động đang tồn tại, UMTS
cung cấp các đặc tính mới và quan trọng, đó là nó cho phép
thoả thuận các đặc tính của một bộ mang vô tuyến. Các
thuộc tính định nghĩa đặc trưng của chuyển vận bao gồm:
thông lượng, trễ truyền, và tỷ số lỗi dữ liệu. Là một hệ
thống hoàn hảo, UMTS phải hỗ trợ rất nhiều các dịch vụ
có các yêu cầu chất lượng dịch vụ (QoS) khác nhau. Hiện
tại, ta cũng không dự đoán được hết các đặc điểm và cách
sử dụng của rất nhiều các dịch vụ đó và cũng khó có thể tối
ưu các dịch vụ UMTS thành chỉ một tập hợp các ứng dụng.
Cho nên các bộ mang UMTS phải có đặc điểm chung, để
hỗ trợ các ứng dụng đang tồn tại đồng thời thuận tiện cho
việc cho việc phát triển các ứng dụng mới. Hỗ trợ các chức
năng truy nhập vô tuyến, đặc biệt là chuyển giao mềm và
các thuật toán quản lý tài nguyên đặc thù của W-CDMA.
Từ đó có thể thấy mạng 3G vẫn còn nguồn tài nguyên rất
phong phú cho các nhà mạng khai thác từ các ứng dụng mở
của nó bằng việc quy hoạch và tối ưu mạng, nhằm mang lai
chất lượng phục vụ tốt và chi phí lắp đặt tối ưu. Nội dung
của toàn chương một là cơ sở cho việc ứng dụng mạng kết

chỉ gói/tế bào, bước sóng, mã CDMA mà các ONT tách
dữ liệu tương ứng với thuê bao của khách hàng.
Trong hướng lên, mỗi một ONU cần có giao thức
điều khiển truy nhập môi trường MAC (Medium
Access Control) để chia sẻ PON. Giao thức MAC thường
được sử dụng trong PON là đa truy nhập phân chia theo
thời gian TDMA, khi đó mỗi ONT được cấp một khe thời
gian (kênh) để gửi dữ liệu của mình tới OLT. Ngoài ra
trong hướng lên cần phải có khoảng thời gian bảo vệ giữa
các nhóm gói dữ liệu của các ONT, khoảng thời gian này
phải đảm bảo sao cho tại bộ thu OLT dữ liệu không bị trùm
phủ lên nhau.
2.1.3. Các chuẩn trong mạng PON
Các chuẩn mạng PON có thể chia thành 2 nhóm: nhóm
1 bao gồm các chuẩn theo phương thức truy nhập TDMA-
PON như là B-PON (Broadband PON), E-PON (Ethernet
PON), G-PON (Gigabit PON) (đặc tính các của chuẩn
TDMA-PON được so sánh trong Bảng 1.1); nhóm 2 bao
gồm chuẩn theo các phương thức truy nhập khác như
WDM-PON (Wavelength Division Multiplexing PON) và
CDMA-PON (Code Division Multiple Access PON)
2.1.3.3.WDM-PON
WDM-PON là mạng quang thụ động sử dụng phương
thức đa ghép kênh phân chia theo bước sóng thay vì theo
thời gian như trong phương thức TDMA. OLT sử dụng một
bước sóng riêng rẽ để thông tin với mỗi ONT theo dạng
điểm-điểm. Mỗi một ONU có một bộ lọc quang để lựa
chọn bước sóng tương thích với nó, OLT cũng có một bộ
lọc cho mỗi ONU.
Nhiều phương thức khác đã được tìm hiểu để tạo ra các

Chương 3:
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ PON-3G ĐỂ QUY TỐI
ƯU HOÁ VỊ TRÍ VÀ TẦN SỐ MẠNG TRUYỀN DẪN
3G – WCDMA TẠI KHU VỰC TP BẮC GIANG
Để đạt được cả 2 mục tiêu là giảm giá thành và tăng
dung lượng cần phải phát triển mạng backhaul với yêu
cầu: giảm OPEX (chủ yếu bao gồm mặt bằng triển khai và
mức tiêu thụ điện năng) trong dài hạn; Đạt được hiệu quả
trong CAPEX (bao gồm cả số của nút, các cổng hoạt động,
kĩ thuật triển khai xây dựng); Có khả năng mở rộng mạng
truyền tải; Tương thích với các công nghệ sẽ được sử dụng
trong tương
lai. Tôi đề
xuất giải
pháp: Hướng
về tối ưu hóa
toàn cục của việc phân bổ vị trí nhiều ONU trong một
mạng lưới truy cập PON - WCDMA. Chúng tôi so sánh
hiệu suất của SA và HC với các thuật toán Greedy (tham
lam), đề xuất trong [7], và kết luận rằng kết quả đạt được là
khá so sánh với những thuật toán từ SA và HC, nhưng yêu
cầu xử lý thấp hơn nhiều để ứng dụng công nghệ PON cho
nâng cấp, quy hoạch và tối ưu hóa vị trí trong mạng 3G.
3.3. Quy hoạch vị trí
Nhưng vấn đề của việc tìm kiếm các giải pháp tối ưu
với chi phí số liệu ở trên không có bất kỳ hình thức khép
kín nào. Như vậy, trong chương này, chúng tôi cải tạo vấn
đề như là một vấn đề tối ưu hóa toàn cục và lựa chọn hai
thuật toán tối ưu tổ hợp phổ biến "Mô phỏng sự luyện kim
SA" và “ Leo đồi HC" để giải quyết vấn đề. Chúng tôi thấy

suất siêu thuật toán (bởi vì các khối cơ bản của SA có
nguồn gốc từ phương pháp Monte-Carlo) [8]. Thuật toán
này có năm giai đoạn [8], [9], thể hiện trong thuật toán (1) .
SA có hai tiêu chuẩn hội tụ thu được từ tối ưu toàn cục:
1) Tiêu chuẩn vòng lặp bên trong (tức là, cho T, số lần lặp
lại cho đến khi giải pháp mới ngừng cải thiện.
2) bên ngoài vòng lặp / dừng các tiêu chí: khi T ~ 0 (tức là
mặt đất / băng).
3.5.2. Áp dụng vấn đề bố trí nhiều ONU theo
SA
3.5.3. Hiệu suất học
Chúng tôi nghiên cứu nhiều vấn đề vị trí đấu nối sử
dụng SA để quan sát các vị trí tối ưu có thể đạt được trên
toàn cục. Chúng tôi đã sắp xếp các yếu tố đầu vào, thay đổi
số lượng
ONUs
(2,3,4,5), diện
tích trong hình
vuông m
2
(1000x1000, 2500x2500, 5000x5000, 7500x7500,
10000x10000), và số lượng các nút
(100,250,500,750,1000) Mỗi cấu hình được lặp đi lặp lại 20
lần (đối với tổng cộng 2000 thí nghiệm). Bảng 3.1 cho
thấy sự lựa chọn các thông số mô phỏng của chúng tôi.
3.5.4. Thuật toán leo đồi (Hill-Climbing Algorithm
(Steepest Descent))
Chúng tôi cũng cho thấy hiệu suất của thuật toán
Greedy. Chúng tôi thay thế ONUs với 100 người sử dụng
trong diện tích 1000x1000 m