ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Lời nói đầu
GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 1 SVTH: Nguyễn Văn Sáu
LỜI NÓI ĐẦU
Nhu cầu trao đổi thông tin là nhu cầu thiết yếu trong cuộc sống xã hội, trong xã hội
hiện đại ngày nay đòi hỏi thông tin cần trao đổi về mọi lĩnh vực phải đảm bảo các yếu tố
như tốc độ nhanh chóng, tiện lợi và độ chính xác cao. Với nhu cầu như vậy, ngày nay
thông tin di động đã trở thành một ngành công nghiệp viễn thông phát triển nhanh và mang
lại nhiều lợi nhuận nhất cho các nhà khai thác. Sự phát triể
n của thị trường viễn thông di
động đã thúc đẩy mạnh mẽ việc nghiên cứu và triển khai các hệ thống thông tin di động
mới trong tương lai. Hệ thống di động thế hệ hai, với GSM là những ví dụ điển hình đã
phát triển mạnh mẽ ở nhiều quốc gia. Tuy nhiên, thị trường viễn thông càng mở rộng càng
thể hiện rõ những hạn chế về dung lượng và băng thông của các hệ
thống thông tin di động
thế hệ hai. Sự ra đời của hệ thống di động thế hệ ba (3G) là một tất yếu, theo hướng cung
cấp các dịch vụ đa phương tiện nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng và đa dạng của
người sử dụng.
Trong đề tài của mình, em xin giới thiệu về hệ thống thông tin di động thế hệ ba với
công nghệ WCDMA. Công nghệ WCDMA là công nghệ CDMA bă
ng rộng đa truy nhập
phân chia theo maõ. Trong đồ án “Tổng quan hệ thống thông tin di động 3G công nghệ
WCDMA & triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel” của mình em trình bày một cái
nhìn tổng quan về mạng 3G sử dụng công nghệ WCDMA và tiển khai tại mạng 3G tại
Viettel, cụ thể gồm có 4 chương như sau:
9 Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin di động 3G công nghệ WCDMA.
9 Chương 2: Cấu trúc mạng 3G WCDMA.
9 Chương 3: Kỹ thuật cơ b
ản của mạng 3G WCDMA.
9 Chương 4: Triển khai mạng 3G WCDMA của Viettel.
Trong đề tài của mình, em đã cố gắng trình bày thật cô đọng những vấn đề về công
nghệ WCDMA. Tuy nhiên, do kiến thức cũng như tài liệu có hạn nên không thể tránh khỏi
1.4. Lộ trình phát triển hệ thống thông tin di động từ 3G lên 4G ............................... 19
1.4.1. Giới thiệu về hệ thống thông tin di động 4G. ........................................... 19
1.4.2. Mô hình mạng 4G. .................................................................................... 19
1.4.3. Các yêu cầu đối với mạng 4G ................................................................... 21
1.4.4. Lộ trình phát triển lên 4G .......................................................................... 24
CHƯƠNG 2:CẤU TRÚC MẠNG WCDMA ...................................................................... 25
2.1. Kiến trúc tổng quát ............................................................................................... 25
2.1.1. Kiến trúc chung mạng 3G WCDMA ........................................................ 25
2.1.2. Cấu hình địa lý của mạng 3G WCDMA ................................................... 29
2.1.3. Các giao diện mở cơ bản củ
a UMTS: ....................................................... 32
2.2. Mạng truy nhập vô tuyến UTRAN ....................................................................... 33
2.2.1. Trạm gốc (Node B) ................................................................................... 33
2.2.2. Khối điều khiển mạng vô tuyến RNC ....................................................... 34
2.3. Mạng trục .............................................................................................................. 34
2.3.1. Trung tâm chuyển mạch di động MSC ..................................................... 34
2.3.2. MSC cổng (GMSC) .................................................................................. 34
2.3.3. Nốt hỗ trợ phục vụ GPRS (SGSN) ........................................................... 34
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Mục lục
GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 3 SVTH: Nguyễn Văn Sáu
2.3.4. Nốt hỗ trợ cổng GPRS (GGSN) ................................................................ 34
2.3.5. Bộ đang ký định vị thường trú HLR ......................................................... 34
2.3.6. Bộ đăng ký định vị tạm trú VLR .............................................................. 35
2.3.7. Bộ đăng ký nhận dạng thiết bị EIR ........................................................... 35
2.3.8. Trung tâm nhận thực AuC ........................................................................ 35
2.3.9. Mạng trục IP .............................................................................................. 35
CHƯƠNG 3: KỸ THUẬT CỦA MẠNG 3G WCDMA ..................................................... 36
3.1. Các kỹ thuật cơ bản trong mạng 3G WCDMA .................................................... 36
3.1.1. Kỹ thuật trải phổ và đa truy nhập theo mã ................................................ 36
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ............................................................... 103
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT ................................................................ 104
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................... 105
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thuật ngữ và viết tắt
GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 5 SVTH: Nguyễn Văn Sáu
THUẬT NGỮ VÀ VIẾT TẮT
Ký hiệu Tiếng Anh Giải thích
1G First Generation Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 1
2G Second Generation Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 2
3G Third Generation Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3
3GPP Third Generation
Partnership Project
Dự án hợp tác thông tin di động thế hệ thứ 3
A
APICH Auxilialy Pilot Channel Kênh hoa tiêu phụ
ATM Asynchronous Tranfer Mode Kiểu truyền dẫn bất đồng bộ
AuC Authentication Centre Trung tâm nhận thực
B
BCCH Broadcast Control Channel Kênh điều khiển quảng bá
BCH Broadcast Channel Kênh quả
ng bá
BER Bit Error Rate Tỷ lệ lỗi Bit
BMC Broadcast/Multicast Control Điều khiển quảng bá
BS Base Station Trạm gốc
E
EACH Enhanced Access Channel Kênh truy nhập tăng cường
EDGE Enhanced Data Rate For Tốc độ Bit tăng cường cho hệ thống
GSM Evolution GSM
EGPRS Enhanced GPRS GPRS mở rộng
EIR Equipment Identity Centre Trung tâm nhận thực thiết bị
F
FACH Forward Access Channel Kênh truy nhập đường xuố
ng
FBI Feedback Information Thông tin phản hồi
FCCH Frequency Correction Chanel Kênh hiệu chỉnh tần số
FCH Fundamental Channel Kênh cơ sở
FDD Frequency Division Duplex Đa truy nhập phân chia theo tần số
FER Frame Error Rate Tỷ lệ lỗi khung
G
GGSN Gateway GPRS Support Mode Nút hổ trợ cổng GPRS
GMSC Gateway MSC MSC cổng
GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói chung
GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu
GSM Global System for Mobile Hệ thống thông tin di động toàn cầu
Communications
H
HLR Home Location Register Thanh ghi định vị thướng trú
HSCSD Hight Speed Circuit Switched Chuyển mạch kênh dữ liệu tốc độ cao
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thuật ngữ và viết tắt
N
NBAP Node B Application Part Phần ứng dụng nút B
NEHO Network Evaluated Handover Chuyển giao quyết định bởi mạng
NMS Network Management System Phân hệ quản lý mạng
O
O&M Operation and Management Khai thác và bảo dưỡng
OCCCH ODMA Common Control Kênh điều khiển chung cho ODMA
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thuật ngữ và viết tắt
GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 8 SVTH: Nguyễn Văn Sáu
Channel
ODCCH ODMA Dedicated Control Kênh điều khiển riêng cho ODMA
Channel
ODMA Opportunity Driven Multiple Đa truy nhập theo cơ hội
Access
ODTCH ODMA Dedicated Traffic Kênh lưu lượng dành riêng cho ODMA
Channel
OLPC Open Loop Power Control Điều khiển công suất vòng hở
P
PC Power Control Điều khiển công suất
PCCH Paging Control Channel Kênh điều khiển tìm gọi
PCH Paging Channel Kênh tìm gọi
PCPCH Physical Common Packet Kênh gói chung vật lý
PDCP Packet Data Covergence Pro Giao thức hội tụ gói số liệu
PDSCH Physical Downlink Shared Kênh chia xẻ đường xuống vật lý
Channel
PDU Packet Data Unit Đơn vị số liệu gói
SCH Synchronous Channel Kênh bổ sung
SDU Service Data Unit Đơn vị số liệu dịch vụ
SGSN Serving GPRS Support Mode Nút phục vụ GPRS
SHCCH Shared Channel Control Kênh điều khiển phân chia
SIR Signal to Interference Ratio Tỷ số tín hiệu trên nhiễu
SM Short Message Bản tin ngắn
SRNC Serving RNC RNC phục vụ
SSCF Service Specific Chức năng phối hợp dịch vụ đặc thù
Co-ordination Function
T
TDD Time Division Duplex Đa truy nhập phân chia theo thời gian
TFCI Transport Format Bộ chỉ thị kết hợp khuôn dạng truyền
Combination Indicator dẫn
TPC Transmit Power Command Lệnh điều khiển công suất
U
UE User Equipment Thiết bị người dùng
UL Uplink Đường lên
UMTS Universal Mobile Hệ thống viễn thông di động toàn cầu
Telecommunication System
UTRAN Universal Terrestrial Radio Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất toàn
Access Network cầu
V
VLR Vistor Location Registor Thanh ghi định vị tạm trú
W
WCDMA Wideband Code Division Đa truy nhập theo mã băng rộng
Hình 2.3: Đóng bao và tháo bao cho gói IP trong quá trình truyền tunnel ........................ 28
Hình 2.4: Thiết lập kết nối tunnel trong chuyển mạch tunnel ............................................. 29
Hình 2.5: Phân chia mạng thành các vùng phục vụ của MSC/VLR và SGSN .................... 30
Hình 2.6: Phân chia vùng phục vụ của MSC/VLR và SGSN thành LA và RA .................... 30
Hình 2.7: Phân chia LA và RA ............................................................................................ 31
Hình 2.8: Các kiểu mẫu ô .................................................................................................... 31
Hình 2.9: Các khái niệm phân chia vùng địa lý trong 3G WCDMA UMTS. ...................... 32
Hình 2.10: Kiến trúc UTRAN .............................................................................................. 33
Hình 3.1. Trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS) .......................................................................... 37
Hình 3.2. Quá trình giải trải phổ và lọc tín hiệu của người sử dụng k từ K tín hiệu. ......... 39
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bảng biểu và hình vẽ
GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 11 SVTH: Nguyễn Văn Sáu
Hình 3.3. Kiến trúc giao thức vô tuyến cho UTRA FDD. .................................................... 41
Hình 3.4: Cấp phát băng tần WCDMA/FDD ...................................................................... 44
Hình 3.5. Chuyển đổi giữa các LoCH và TrCH trên đường lên và đường xuống .............. 47
Hình 3.6. Tổng kết các kiểu kênh vật lý ............................................................................... 47
Hình 3.7: Ghép các kênh truyền tải lên kênh vật lý ............................................................ 50
Hình 3.8. Cấu trúc kênh vật lý riêng cho đường lên và đường xuống ................................ 51
Hình 3.9: Tốc độ số liệu khác nhau trên các giao diện (trường hợp HSDPA) ................... 53
Hình 3.10. Cấu trúc thời gian-mã của HS-DSCH ............................................................... 54
Hình 3.11. Kiến trúc HSDPA ............................................................................................... 55
Hình 3.12. Cấu trúc kênh HSDPA kết hợp WCDMA .......................................................... 55
Hình 3.13: Thủ tục thiết lập cuộc gọi ở W-CDMA UMTS. ................................................. 58
Hình 3.14: Các kiểu chuyển giao khác nhau ...................................................................... 62
Hình 3.15: Các thủ tục chuyển giao .................................................................................... 63
Hình 3.16: Sự so sánh giữa chuyển giao cứng và chuyển giao mềm .................................. 65
Hình 3.17: Nguyên lý của chuyển giao mềm ...................................................................... 67
Hình 3.18: Thuật toán chuyển giao mềm IS-95A ................................................................ 67
Hình 3.19: Thuật toán chuyển giao mềm trong WCDMA .................................................. 68
ấu trúc logic của BTS 3900 .............................................................................. 98
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 1:
Tổng quan hệ thống thông tin di dộng 3G
GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 13 SVTH: Nguyễn Văn Sáu
Chương 1:
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G
CÔNG NGHỆ WCDMA
1.1. Giới thiệu chung
1.1.1. Mở đầu
Sự phát triển nhanh chóng của dịch vụ số liệu đã đặt ra các yêu cầu mới đối với
công nghệ viễn thông di động. Thông tin di động thế hệ 2 mặc dù sử dụng công nghệ số
nhưng là hệ thống băng hẹp và được xây dựng trên cơ chế chuyển mạch kênh nên không
thể đáp ứng được dịch vụ mới này. 3G (third-generation) công nghệ truyền thông thế hệ
thứ ba là giai đoạn mới nhất trong sự phát triển của ngành viễn thông di động. Nếu 1G (the
first gerneration) của điện thoại di động là những thiết bị analog, chỉ có khả năng truyền
thoại. 2G (the second generation)
của điện thoại di động gồm cả hai công năng truyền
thoại và dữ liệu giới hạn dựa trên kỹ thuật số. Trong bối cảnh đó ITU đã đưa ra đề án tiêu
chuẩn hóa hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 với tên gọi IMT – 2000. IMT – 2000 đã
mở rộng đáng kể khả năng cung cấp dịch vụ và cho phép sử dụng nhiều phương tiện
thông tin. M
ục đích của IMT – 2000 là đưa ra nhiều khả năng mới nhưng cũng đồng thời
đảm bảo sự phát triển liên tục của hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai (2G) vào
những năm 2000. 3G mang lại cho người dùng các dịch vụ giá trị gia tăng cao cấp, giúp
100MHz.
Hiện nay tại Việt Nam, băng tần I dành cho WCDMA đã được chia là bốn khe và
được cấp phát cho bốn nhà khai thác: Viettel, VMS, GPC, EVN+HT.
1.1.2. Giới thiệu về công nghệ 3G
3G là thuật ngữ dùng để chỉ các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3. Mặc dù các
hệ thố
ng thông tin di động thử nghiệm đầu tiên được sử dụng vào những năm 1930-1940
trong các sở cảnh sát Hoa Kỳ nhưng các hệ thống điện thoại di động thương mại thực sự
chỉ ra đời vào khoảng cuối những năm 1970 đầu những năm 1980. Các hệ thống điện thoại
thế hệ đầu sử dụng công nghệ tương tự và người ta gọi các hệ thố
ng điện thoại kể trên là
các hệ thống 1G.
Khi số lượng các thuê bao trong mạng tăng lên, người ta thấy cần phải có biện pháp
nâng cao dung lượng của mạng, chất lượng các cuộc đàm thoại cũng như cung cấp thêm
một số dịch vụ bổ sung cho mạng. Để giải quyết vấn đề này người ta đã nghĩ đến việc số
hóa các hệ thống điện thoạ
i di động, và điều này dẫn tới sự ra đời của các hệ thống điện
thoại di động thế hệ 2. Ngày nay thông tin di động là ngành công nghiệp viễn thông phát
triển nhanh nhất với con số thuê bao hơn 3,6 tỷ thuê bao với 500 triệu thuê bao 3G. Khởi
nguồn từ dịch vụ thoại đắt tiền cho một số ít người đi xe, đến nay với sự ứng dụng ngày
càng rộng rãi các thiết bị thông tin di động th
ế hệ ba, thông tin di động có thể cung cấp
nhiều loại hình dịch vụ đòi hỏi tốc độ số liệu cao cho người sử dụng kể cả các chức năng
camera, MP3 và PDA. Với các dịch vụ đòi hỏi tốc độ cao ngày càng trở nên phổ biến này,
nhu cầu 3G cũng như phát triển nó lên 4G ngày càng trở nên cấp thiết. ITU đã đưa ra đề án
tiêu chuẩn hóa hệ thống thông tin di động thế hệ ba vớ
i tên gọi IMT-2000 để đạt được các
mục tiêu chính sau đây:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 1:
Tổng quan hệ thống thông tin di dộng 3G
Ở Châu Âu và Châu Á, hệ thống WCDMA được đưa ra khai thác vào đầu năm 2002
Lịch trình nghiên cứu phát triển của cdma 2000/3GPP2 chia thành 2 giai đoạn:
Kết thúc quá
trình IMT - 2000
Phát hành
3GPP 99-12/99
Thử mạng Nhật Bản
Châu Âu,
Châu Á
3GPP phát hành tiếp
1998 1999 2000 2001 2002
Mạng
Tiêu Chuẩn
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 1:
Tổng quan hệ thống thông tin di dộng 3G
GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 16 SVTH: Nguyễn Văn Sáu
Giai đoạn 1: (1997 – 1999)
9 Nghiên cứu phát triển mẫu đầu tiên của hệ thống;
9 Năm 1997: Xây dựng tiêu chuẩn, xây dụng cấu trúc mẫu đầu tiên hệ thống và
thiết kế các phương tiện thử nghiệm chung.
9 Năm 1998: Tiếp tục xây dựng mẫu thử đầu tiên của hệ thống và các phương tiện
thử nghiệm chung;
9 Năm 1999: Kiểm tra kết nối cho mô hình đầ
u tiên của hệ thống.
Giai đoạn 2: (2000 -2002)
9 Phát triển hệ thống với mục tiêu thương mại ở các nhà sản xuất hàng đầu ;
9 Năm 2002: Bắt đầu dịch vụ thương mại.
1.2.2. Sơ lược quá trình phát triển của hệ thống thông tin di động đến thế hệ ba
Trong phần này ta tổng kết nền tảng công nghệ chính của thông tin di động từ thế
TACS
SMR
GPRS
GPRS
EDGE
CDMA 2000
1x
CDMA 2000
Mx
WCDMA
1G 2G 2.5G 3G
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 1:
Tổng quan hệ thống thông tin di dộng 3G
GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 17 SVTH: Nguyễn Văn Sáu
1.3. Cơ sở xây dựng hệ thống 3G WCDMA
1.3.1 Các tiêu chuẩn
IMT-2000 cung cấp hạ tầng kỹ thuật cho các dịch vụ gia tăng và các ứng dụng trên
một chuẩn duy nhất cho mạng thông tin di động.
- Sử dụng dải tần quy định quốc tế 2GHz như sau: Đuờng lên: 1885 – 2025 MHz;
đường xuống: 2110 -2200 MHz. IMT-2000 hỗ trợ tốc độ đường truyền cao hơn: tốc độ tối
thiểu là 2Mbps cho người dùng văn phòng hoặc đi bộ; 348Kbps khi di chuyển trên xe.
Trong khi đó, hệ thố
ng viễn thông 2G chỉ có tốc độ từ 9,6Kbps tới 28,8Kbps.
- Là hệ thống thông tin di động toàn cầu cho các loại hình thông tin vô tuyến:
hỗ trợ giao diện và công nghệ khác. Điều này chắc chắn sẽ cản trở sự phát triển của 3G
trên toàn thế giới. IMT-2000 hỗ trợ v
ấn đề này, bằng cách cung cấp hệ thống
có tính linh
hoạt cao, có khả năng hỗ trợ hàng loạt các dịch vụ và ứng dụng cao cấp. IMT-2000 hợp
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 1:
Tổng quan hệ thống thông tin di dộng 3G
GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 18 SVTH: Nguyễn Văn Sáu
nhất 5 kỹ thuật (IMT-DS, IMT-MC, TMT-TC, IMT-SC, IMT-FT) về giao tiếp sóng dựa
trên ba công nghệ truy nhập khác nhau (FDMA - Đa truy nhập phân chia theo tần số,
TDMA - Đa truy nhập phân chia theo thời gian và CDMA - Đa truy nhập phân chia theo
mã). Dịch vụ gia tăng trên toàn thế giới và phát triển ứng dụng trên tiêu chuẩn duy nhất
với 5 kỹ thuật và 3 công nghệ.
1.3.1.2. Tính kinh tế:
Sự hợp nhất giữa các ngành công nghiệp 3G là bước quan trọng quyết định gia tăng
số lượng người dùng và các nhà khai thác.
1.3.1.3. Tính t
ương thích:
Các dịch vụ trên IMT-2000 có khả năng tương thích với các hệ thống hiện có.
Chẳng hạn, mạng 2G chuẩn GSM sẽ tiếp tục tồn tại một thời gian nữa và khả năng tương
thích với các hệ thống này phải được đảm bảo hiệu quả và liền mạch qua các bước
chuyển.
1.3.1.4. Thiết kế theo modul:
Chiến lược của IMT-2000 là phải có khả năng mở rộ
ng dễ dàng để phát triển số
lượng người dùng, vùng phủ sóng, dịch vụ mới với khoản đầu tư ban đầu thấp nhất.
1.3.2 Các phiên bản của 3G WCDMA
viễn thông truy nhập vô tuyến băng thông rộng. Một trong số các thuật ngữ dùng để mô tả
4G là MAGIC: Mobile multimedia (Đa phương tiện di động), Anytime anywhere (Bất
cứ khi nào, bất cứ nơi đâu), Global mobility support (Hỗ trợ di động toàn cầu),
Integrated wireless solution (Giải pháp vô tuyến tích hợp) và Customized personal
service (Dịch vụ theo yêu cầu cá nhân). Như là một lời hứa cho tương lai, hệ thống 4G là
hệ thống truy nhập vô tuyến tế bào băng thông rộng, đã và đang là mối quan tâm lớn của
lĩnh vực thông tin di động. 4G không chỉ hỗ trợ cho các dịch vụ thông tin di động thế hệ
tiếp theo mà còn hỗ trợ cho cả các mạng vô tuyến cố định.
Chúng ta xem xét trên c
ơ sở cái nhìn tổng quan về các đặc trưng của 4G, cách tổ chức
và tích hợp hệ thống di động. Đặc trưng của 4G có thể cô đọng lại bằng từ “tích hợp”. Các
hệ thống 4G là một sự tích hợp gắn kết không tách rời của các thành phần thiết bị đầu cuối,
mạng lưới và các ứng dụng nhằm thoả mãn đòi hỏi không ngừng và ngày càng cao của
người sử
dụng.
1.4.2. Mô hình mạng 4G.
Phạm vi của mạng 4G sẽ bao phủ toàn bộ từ các phần truyền dẫn vô tuyến, truyền dẫn
trong mạng lõi đến tận các ứng dụng trên thiết bị đầu cuối. Với yêu cầu một kiến trúc phân
lớp cho hệ thống, nhằm đảm bảo tính mở và tính thích ứng cho hệ thống, các thành phần
chức năng trong mạng sẽ được chuẩn hóa theo các chức năng chung và mỗ
i chức năng
chung này sẽ đại diện cho chức năng trong 1 lớp. Với yêu cầu trên, chúng ta phân chia cấu
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 1:
Tổng quan hệ thống thông tin di dộng 3G
GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 20 SVTH: Nguyễn Văn Sáu
trúc mạng trên cơ sở của 4 lớp chức năng, tương ứng với 4 phạm vi chức năng của các
thành phần trong hệ thống mạng.
Hình 1.3: Mô hình cấu trúc mạng 4G
1.4.3. Các yêu cầu đối với mạng 4G
Mạng 4G ra đời là cuộc cách m
ạng về tốc độ truyền dữ liệu, khả năng tương tác,
giao tiếp giữa các mạng khác nhau. Nó là sự kết hợp giữa các mạng khác nhau dựa trên
nền IP. Mục đích chính của mạng là cho phép người dùng có thể truy nhập và khai thác
các dịch vụ trong mạng với tốc độ cao, chất lượng tốt, an toàn, bảo mật. Vì vậy, để đáp
ứng được các nhu cầu và các dịch vụ đó, mạng 4G phải
đáp ứng được các yêu cầu sau:
1.4.3.1. Mạng 4G phải đáp ứng được yêu cầu tích hợp được các mạng khác như các
mạng di động thế hệ 2, thế hệ 3, thế hệ 3,5G,… và WLAN, WiMAX, và các mạng không
dây khác.
Mạng 4G có khả năng kết hợp với các mạng khác nhau dựa trên nền giao thức IP,
với tốc độ cao, nó cung cấp các dịch vụ đa dạng thời gian thực, các ứng dụng chất lượng
cao,… Đây là yếu tố rất quan trọng giúp cho một mạng, công nghệ mới đạt được thành
công. Với sự kết hợp này, người sử dụng có khả năng kết nối tới nhiều mạng, có thể sử
dụng nhiều dạng dịch vụ khác nhau như PSTN, ISDN, internet, WLAN, WiMAX, v.v…,
mà không cần quan tâm tới dạng thiết bị đang sử dụng cũng như việc họ đang ở đâu.
Hình 1.4: Sự kết hợp các mạng khác nhau
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 1:
Tổng quan hệ thống thông tin di dộng 3G
GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 22 SVTH: Nguyễn Văn Sáu
1.4.3.2. Mạng có tính mở
Xem xét các ứng dụng, dịch vụ mạng hiện nay, chúng ta thấy rằng các hệ thống
mạng hiện nay vẫn đang phát triển như là các hệ thống đóng. Trong mạng thế hệ hai, dịch
vụ cung cấp chỉ là những dịch vụ đơn giản như tin nhắn SMS, MMS,… Các mạng di động
thế hệ ba đã bắt đầu cung cấp một số ứng dụng, dị
ch vụ nhưng còn rất ít, chất lượng chưa
S
ervice
adaptation
Wifi and
indoor
evolution
“cenllular”
slice
UniRAN
(3G +)
Localization
and
broadcast
slice
“hot spot/
zone”
slice
Wimax
4G coverage
outdoor
and
indoor
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 1:
Tổng quan hệ thống thông tin di dộng 3G
GVHD: Th.S Võ Trường Sơn Trang 23 SVTH: Nguyễn Văn Sáu
được đánh giá qua khả năng bảo mật trong truyền thông, tính đúng đắn và riêng tư của các
dữ liệu người sử dụng cũng như khả năng quản lý, giám sát hệ thống. Bảo mật là yêu cầu
chung đối với tất cả các hệ thống viễn thông.
1.4.3.5. Mạng đảm bảo tính di động:
1.4.4. Lộ trình phát triển lên 4G
Hình 1.7. Lộ trình phát triển các công nghệ thông tin di động lên 4G 1G
2G
3G
3G +
E3G
IMT –Advanced 4G
Wifi
Wimax
1985 1995 2000 2005 2010 2015
<10kbps <200kbps 300kbps-10Mbps <100Mbps 100Mbps-1Gbps
E3G: 3G tăng cường
Cao
Trung
bình
Thời gian
Tốc đ
ộ số liệu
Khả năng di động
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 2:
Cấu trúc mạng 3G WCDMA
Thiết
bị
cổng
Thiết bị
SMS
PSTN/PLMN
Internet
Intranet
Server
Chức năng dịch vụ CS
Chức năng dịch vụ PS
Chức năng dịch vụ CS
Chức năng dịch vụ PS
Nút kết hợp dịch vụ CS và dịch vụ PS
Thiết bị chuyển
mạch nội hạt
Thiết bị chuyển
mạch cổng
Thông tin
v
ị trí
Điều khiển dịch
v
ụ tiên tiến
Đầu
cuối