' j l ỉ ,

5 ỉ

\ u

K

-

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ

VŨ THƯ HIỂN

NGHIÊN c ú u ĐỊNH CỠ VÀ QUI HOẠCH MẠNG VÔ TUYÊN
YVCDMA PHÁT TRIỂN t r ê n n e n GSM c ủ a v i ệ t n a m
C H U Y Ê N N G À N H : K Ỹ T H U Ậ T V Ô T U Y Ê N Đ IỆ N T Ử V À T H Ô N G T IN L IÊ N L Ạ C

MÃ SỐ: 2.07.00

LUÂN VĂN THAC SỸ KHOA HOC
•

•

•

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS CHU NGỌC ANH

OA!

M ỏ đ ầ u ....................................................................................................................... 1

Chưong 1. Tổng quan về các hệ thong thóng tin di động ................................. 3
1 .1 L ị c h s ử p h á t t r iể n c ủ a th ô n g t in d i đ ộ n g - C ô n g n g h ệ th ô n g
t i n d i đ ộ n g th ế h ệ trư ớ c ( 1 G , 2 G ) ............................................................... 3
1 .2 C á c đ ặ c t í n h c ơ b ả n c ủ a h ệ th ố n g t h ô n g t in d i đ ộ n g .................................. 6
1 .3 G iớ i th iệ u c h u n g x u th ế p h á t t r iể n c ủ a m ạ n g th ô n g t in d i
đ ộ n g - C ô n g n g h ệ th ô n g t in đ i đ ộ n g t h ế h ệ 2 G + , 3 G .............................. 7
1 .4 C ấ u t r ú c m ạ n g th ô n g t in d i đ ộ n g 2 G - G S M ; 2 , 5 G - G P R S ;
3 G - W C D M A .........................................................................................17

Chương 2. Giói thiệu công nghệ WCDMA
2 .1 C á c th a m s ố c h ín h c ủ a W C D M A ....................................................... 21
2 . 2 T r ả i v à n é n p h ố .................................................................................... 2 3
2 . 3 C á c k ê n h v ô tu y ế n đ a đ ư ờ n g v à m á y th u R a k e ................................ 2 6
2 . 4 Đ iề u k h iể n c ô n g s u ấ t ........................................................................... 3 0
2 . 5 C h u y ể n g ia o m ề m v à m ề m h ơ n .......................................................... 3 3

Chưong 3. Định cỡ và qui hoạch mạng vô tuyến WCDMA
3 .1 T ố n g q u a n ............................................................................................ 3 7
3 . 2 Đ ịn h c ỡ ............................................................................................... 3 8
3 . 2 .1 N ă n g lư ợ n g đ ư ờ n g t r u y ề n v à h iệ u q u ả p h ủ s ó n g .................. 3 9
3 . 2 . 2 H ệ s ố tả i v à h iệ u s u ấ t p h ổ ..................................................... 4 7
3 .2 .3 C h u y ể n g ia o m ề m ................................................................... 5 7
3 .3 Q u i h o ạ c h c h i t iế t v ề v ù n g p h ủ s ó n g v à d u n g l ư ợ n g ........................ 61
3 .3 .1 D ự đ o á n v ù n g p h ủ s ó n g v à d u n g l ư ợ n g .................................61
3 . 3 . 2 C ô n g c ụ d ù n g đ ể q u i h o ạ c h ................................................... 61


3 . 3 .3 M ộ t v í d ụ n g h iê n c ứ u q u i h o ạ c h m ạ n g ................................. 6 4

Tài liệu tham k h ả o .......................................................................................... a


C H Ữ V IẾ T T Ắ T

1G

F irst G e n e ra tio n - T h ế hệ thứ n h ấ t

2G

S e c o n d G e n e ra tio n - T h ế hệ thứ hai

3G

T h ird G e n e ra tio n - T h ế h ệ thứ b a

3G P P

T hird G eneration Partnership Project - D ự án

8-PSK

8 -P h a se Shift K e y in g - K h o á c h u y ể n 8 p h a

đ ố i tác 3 G

7 i/ 4 - D Q P S K 7r/4-D ifferential Q u a d ra tu r e P h a s e S h ift K e y in g pha
A bis


A ssociation

for

R adio

Industry

and

B usiness

-

H iệp

hội

thư ơ ng

m ạ i và c ô n g n g h iệ p vô tuyến
B SC

B ase S tation C o n tro ller - B ộ điều k h iể n trạm

gốc

BSS

B ase S tation S u b sy ste m - P h â n h ệ trạ m g ố c

tiêu

c h u ẩ n viễn th ô n g C h â u  u
FD D
F P L M T S

'F re q u e n c y D iv is io n D u p le x - S o n g c ô n g p h â n tần
F uture P ublic L a n d M o b ile T e le c o m m u n ic a tio n S y stem

- Hệ

t h ố n g t h ô n g tin di đ ộ n g m ặ t đ ấ t c ô n g c ộ n g t ư ơ n g lai
G G SN

G a te w a y G P R S S u p p o rt N o d e - N ú t h ỗ trợ c ố n g G P R S

G P R S

G en eral P acket R adio Service - D ịch vụ vô tuyến gói ch u n g

G PS

G lobal P ositioning S ystem -

H ệ th ố n g đ ịn h vị to à n c ầ u


G SM

G lo b al S y stem for M o b ile C o m m u n ic a tio n s -

I1M T-FT

F re q u e n c y T im e radio in terface for IM T -2 0 0 0 - G iao diện vô
tu y ế n th e o thời g ia n v à tầ n s ố c h o Ĩ M T - 2 0 0 0

1M T -M C

M u lti-C arrier radio interface for IM T -2 0 0 0 - G ia o d iện vô
tuyến đa só n g m a n g ch o IM T -2 0 0 0

IM T -S C

S ingle C arrier radio interface for IM T -2 0 0 0 - G ia o diện vô
tuyến đơ n sóng m a n g ch o IM T -2 0 0 0

IM T -T C

T im e C o d e rad io in terface fo r I M T - 2 0 0 0 - G ia o d iệ n vô tu y ến theo
m ã thời g ia n c h o I M T - 2 0 0 0

IP

Internet P rotocol - G ia o thức Internet

IT

Inform ation T ech n o lo g y - C ô n g

IT U



PD N

Packet D ata N etw o rk -

PD P

P a c k e t D a ta P ro to co l - G ia o th ứ c d ữ liệu gói

P L M N

P u b lic L a n d M o b ile N e tw o r k - M ạ n g di đ ộ n g m ặ t đ ất c ô n g c ộ n g

M á y di đ ộ n g

Bắc

di đ ộ n g
Âu

H ệ thống P D C

M ạ n g d ữ liệu g ói

IV


PST N

P ublic S w itch ed T e le p h o n e N e tw o rk -

T D D

T im e D ivision D u p le x -

T D M A

T im e D iv isio n M u ltip le A c c e ss - Đ a truy n h ậ p p h â n

T ỈA

T e le c o m m u n ic a tio n s in dustry A sso ciatio n -

N ú t h ồ trợ p h ụ c vụ G P R S

D ịc h v ụ n h ắ n tin n g ắ n

K ê n h lư u lư ợ n g
S o n g c ô n g p h â n thời
thời

H iệp hội cô n g nghiệp

viẻn th ô n g
T X

T ransceiver -

M á y thu p h á t

U M T S

W C D M A

W id e b a n d C o d e D iv isio n M u ltip le A c c e s s - Đ a truy n h ậ p p h â n m ã

-

G ia o thứ c ứ n g d ụ n g vô tu y ến

băng rộng
W R C

W orld R adiocom m unication C onference giới

V

H ội nghị vô tuyến thế


MỞ ĐÂU

C h o đ ế n n a y , đ iệ n th o ạ i v ô tu y ế n di đ ộ n g tổ o n g đ ã trải q u a h ai t h ế hệ. T h ế hệ
th ứ n h ất là th ế h ệ c ủ a đ iệ n

thoại vô tu y ế n

di đ ộ n g

sử dụng

công

(IS -9 5 ). N h ìn c h u n g , c á c th u ê b a o di đ ộ n g 2 G c ó tốc đ ộ tr u y ề n s ố liệu thấp,

tru n g b ìn h v ào k h o ả n g 9,6 kbps.
T u y nhiên c ũ n g g iố n g n hư các cô n g nghệ khác, sau
đ iện

thoại th ế hệ 2 G

bắt đầu

bộc

lộ c á c n h ư ợ c đ i ể m

15 n ă m p h á t t r i ể n , v ô t u y ế n
của

nó khi nhu

cầu dịch

vụ

t r u y ề n s ố li ệ u v à c á c d ị c h v ụ b ă n g r ộ n g n g à y c à n g t r ở n ê n c ấ p th i ế t , đ ặ c b i ệ t là v ề
d u n g lượng.
Đứng

trước tình

h ìn h đ ó , từ n h ữ n g n ă m

s ự ú n g h ộ m ạ n h m ẽ n h ấ t tr o n g c á c tiêu c h u ẩ n

cơ sở các

nhận được

g iao d iện k h ô n g g ian c ủ a hệ th ố n g

th ô n g tin d i đ ộ n g 3 G .
T r o n g k h u ô n k h ổ b ả n lu ậ n văn n ày , tác g iả đi v à o n g h iê n c ứ u việc đ ịn h cỡ, qui
h o ạ c h m ạ n g vô tu y ế n W C D M A . Đ ồ n g thời, đ ư a ra p h ư ơ n g p h á p lu ậ n c h o c á c n h à
khai thác m ạ n g về tính hiệu q u ả c ủ a các p h ư ơ n g án c h u y ể n đổi m ạ n g G S M

h i ệ n tại

lên W C D M A . T r o n g k h i n g h iê n c ứ u đ ịn h c ỡ v à q u i h o ạ c h m ạ n g W C D M A , tác g iả
cố g ắ n g n ắ m bắt các vấn để đặt ra khi cần qui h o ạch m ạ n g vô tuyến W C D M A

theo

ỵ ê u c ẩ u c ủ a n h à k h a i t h á c l i ê n q u a n đ ế n c á c y ế u tô' v ề v ù n g p h ủ s ó n g , d u n g l ư ợ n g
và c h ấ t lư ợ n g d ịc h vụ. Đ ể c ó th ể x â y d ự n g q u i h o ạ c h c h i tiết, y ê u c ầ u p h ả i c ó c á c s ố


liệu về đ iề u k iệ n tru y ề n s ó n g thự c tế

ở m ô i tr ư ờ n g lậ p q u i h o ạ c h v à d ự đ o á n v ề lưu

lư ợ n g tr o n g m ỗ i v ù n g c ủ a n h à k h a i thác. P h a q u i h o ạ c h ch i tiết n à y đ ư ợ c h ỗ trợ bới
m ộ t “ c ô n g c ụ lậ p q u i h o ạ c h W C D M A ” . Đ â y là m ộ t v ấ n đ ề rấ t p h ứ c tạp , y ê u c ầ u c á c

SỬ PH ÁT TR IỂ N CỦA THÔNG T IN DI ĐỘNG - CÔNG NGHỆ T H Ô N íí

L ỊC H

T IN DI ĐỘNG T H Ế HỆ TRƯỚC (1G, 2G).
V ô tu y ế n di đ ộ n g đ ã đ ư ợ c s ử d ụ n g g á n 7 8 n ă m . M ặ c dù c á c k h á i n iệ m

tố o n g ,

c á c k ỹ th u ậ t trải p h ổ , đ iề u c h ế s ố v à c á c c ô n g n g h ê v ô tu y ế n h iệ n đ ạ i k h á c đ ã đ ư ợ c

đến

biết

50 năm trước đây,

hơn

dịch v ụ điện

thoại

nó

6 0 m ớ i xu ất hiện ở d ạ n g sử d ụ n g đư ợ c và khi đ ó
các hệ th ố n g điều
dung

rất


đó

lợi v à

thống

điện

phân

chia

k ỹ th u ật a n a lo g đ a truy n h ậ p

T rong

năm

ch ỉ là c á c sử a đổi th ích ứ n g c ủ a

nay.

theo tần s ố ( F D M A ) đ ã x u ấ t h iệ n v ào n h ữ n g n ă m
till d i đ ộ n g

động mãi đến đầu

thoại di đ ộ n g đ ầ u
hiện


người

ta n h ậ n

thấy

rằng

các

hệ

thố n g

tổ

ong

tương

tự

k h ô n g th ể đ á p ứ n g đ ư ợ c n h u c ầ u n g à y c à n g tă n g v à o t h ế k ỷ s a u n ế u n h ư k h ô n g loại
b ó đ ư ợ c c á c hạn c h ế c ố h ữ u c ủ a c á c h ệ th ố n g này: (1) p h â n b ổ tần s ố rất h ạn chế,
dung

lư ợ n g thấp, (2) tiến g ổ n k h ó c h ịu v à n h iễ u

x ảy ra khi m á y

là:

đ a tru y n h ậ p p h â n c h ia th e o thời g ia n - T D M A , đ a tru y n h ậ p p h â n c h ia th e o m ã -

C D M A . V à o giữ a n h ữ n g n ă m

8 0 đ ã x u ấ t h iệ n h ệ th ố n g th ô n g tin di đ ộ n g s ố t h ế hệ

hai ( 2 G ) đ ầ u tiên r a đ ờ i ở C h â u â u với c ô n g n g h ệ G S M , tiếp th e o là c á c c ó n g n g h ệ

3


D -A M PS, PD C, C D M A

(IS 9 5 ).C á c hệ th ố n g th ế h ệ hai c ó ưu đ iế m c ủ a c á c k ỹ thuật

nén và m ã hoá phối h ợ p vói k ỹ thuật số và đ ề u
thiết k ế chỉ đ ể h ỗ trợ th o ại và tru y ề n d ữ liệu

dùng

cơ cấu

tốc đ ộ

đ iề u c h ế số. N ó đ ư ợ c

thấp; trình d u y ệ t In tern et vẫn



System

for

M obile

C o m m u n ic a t io n s ) . H ệ th ố n g n à y c u n g c ấ p d ịc h v ụ tru y ề n d ữ liệu tố c đ ộ th ấ p (< 9 ,6
kbps) và chủ
G SM

PLM N

yếu

được

sử dụng

để

tru y ền

em ail

d ù n g s o n g c ô n g p h ầ n tần F D D

từ c á c

m áy


k hai vào giữ a n h ữ n g
trư ờ n g di đ ộ n g

ch ín h

A M PS

năm

tư ơ ng

1980, các

như:

N ew

tự s ứ d ụ n g

vấn đề

Y ork,

Los

phương

về d u n g
A ngeles


A M PS

hiện

được

sử

dụng.

Tuy

ở các

đã có

lư ợ c n â n g c ấ p h ệ t h ố n g n à y t h à n h h ệ t h ố n g số : c h u y ể n tới h ệ t h ố n g T D M A

triển
thị

chiến

k ý hiệu

nhiên

cuối



c ủ a B ắc M ỹ..

T in h trạn g trên đ ã tạo c ơ h ộ i c h o c ác n h à n g h iê n c ứ u ở M ỹ tìm ra m ộ t p h ư ơ n g
á n th ô n g tin di đ ộ n g s ố m ớ i. Đ ể tìm k iế m

4

hệ th ố n g th ô n g tin di đ ộ n g s ố m ớ i n g ư ờ i


ta nghiên cứ u c ô n g nghệ đa thâm
sử

dụng

kỹ

thuật

trải

phổ

mà

n h ập p h ân ch ia theo m ã (C D M A ). C ô n g n g h ệ này
trướ c

Q u a lc o m đ ư a ra phiên bán C D M A

c h ia th eo m ã

- C D M A

băng

sử d ụ n g đ iều k h iể n c ô n g su ất và đ ặ c tính c ủ a thoại đ ể g iả m

th iể u n h iễ u . H ệ s ố đ ặ c tính thoại đ ư ợ c c u n g c ấ p b ằ n g c á c h d ù n g b ộ m ã thoại tố c đ ộ
k h á b iế n , với m ã RS1
tnỳ

thuộc vào m ứ c đ ộ

công

h o ạ t đ ộ n g ở tốc đ ộ c ự c đại 8 k b p s đ ế n tố c đ ộ c ự c tiếu
hoạt đ ộ n g c ủ a thoại, m ạ c h đ iề u k h iể n

suất phát m à vẫn đạt được cùng

1 3 k b p s c ũ n g đ ư ợ c h ỗ trợ. T ó m

công

lkbps,

suất làm

giám

k h ô n g thể đ ạt đ ư ợ c d u n g

S h a n o n n h ư thiết k ế h ệ th ố n g .

lượng cao

nh ất th eo đ ư ờ n g

B iên trên c ủ a h ệ th ố n g C D M A

bao

bị giới h ạn bởi tăn g

íc h x ứ lý c ủ a h ệ t h ố n g , c h ỉ ti ê u đ i ể u c h ế m á y th u , đ ộ c h í n h x á c c ủ a đ i ề u k h i ế n c ô n g
s u ấ t, n h iễ u rừ c á c c e ll k h á c , h ệ s ố h o ạ t đ ộ n g th o ạ i, s e c t o r h o á c e ll v à k h ả n ă n g d u y
trì đ ồ n g b ộ c h í n h x á c c ủ a h ệ t h ô i i g . D u n g
nối trội so với T D M A
nêu

trên.

Lúc

đầu

Hệ

lượng c ủ a hệ th ố n g C D M A



T elecom m unication

System )

được

sử

dụng

ở

N hật,

dùng

cóng

nghệ

T D M A . P D C l à m v iệ c ở c á c b ă n g tầ n 8 0 0 M H z v à 1,5 G H z , đ ư ợ c p h á t tr iể n đ ế đ á p
ứng

nhu

cầu

C ellular


phép khả

PDC

đi, c h o p h é p d ù n g h ệ s ố tái s ử d ụ n g

là c u n g c ấ p d ịc h

n ă n g di đ ộ n g

hạn. N g o à i thoại, P D C

tốc đ ộ c a o

tầ n s ố là 4. M ụ c đ í c h

vụ c h ấ t lư ợ n g c a o so với d ịch vụ a n alo g , c h o
và dung

lư ợ ng c a o

tro n g

những

c ò n c ó k h ả Iiãng h ỗ trợ m ộ t s ố ứ n g d ụ n g

băng

tần giới

phục vụ

ở

tốc đ ộ b it lên đ ế n 2 M b it/s. Đ ể p h â n b iệt với c á c

h ệ t h ố n g t h ô n g t i l l cii

đ ộ n g b ă n g h ẹ p h i ệ n n a y , c á c h ệ t h ố n g t h ô n g t i n d i đ ộ n g t h ế h ệ t h ứ b a đ ư ợ c g ọ i là
c á c h ệ th ố n g th ô n g tin b ă n g rộ n g với n ă m tiêu c h u ẩ n b à n g r ộ n g m ớ i đ ư ợ c x á y d ự n g
trên c ơ s ở c ô n g n g h ệ C D M A

1.2

hoặc T D M A .

CÁC ĐẶC T ÍN H Cơ BẢN CỦA HỆ T H ố N G TH Ô N G T IN DI ĐỘNG
N goài nhiệm

vụ phải c u n g c ấ p c ác d ịch vụ n h ư m ạ n g đ iện thoại c ố đ ịn h th ô n g

t h ư ờ n g , c á c m ạ n g t h ô n g tin di đ ộ n g p h ả i c u n g c ấ p c á c d ị c h v ụ đ ặ c t h ù c h o m ạ n g di
đ ộ n g , đ ả m b ả o t h ô n g tin m ọ i lú c , m ọ i nơi.
Đ ể đ á p ứ n g đ ư ợ c c á c y ê u c ầ u đ ó , c á c m ạ n g th ô n g tin di đ ộ n g p h ả i đ á m b á o c á c
đ ặ c tính c ơ b ả n sa u đ ây:
1. S ử d ụ n g h i ệ u q u á p h ổ t ầ n .
D o h ạ n c h ế về b ă n g tần số vô tu y ến

điện


trộm

đ ư ờ n g truyền, nên phải c ó biện

là m ô i tr ư ờ n g rấ t d ễ bị n g h e t r ộ m
p h á p đ ặc biệt đ ể đ ả m

Đ ó là: g i ữ b í m ậ t s ố n h â n d a n g t h u ê b a o v à k i ể m
khi

họ

th âm

trộm , ớ

nhập m ạng;

m ật m ã

bảo

an

và sử dụng

t o à n t h ô n g tin.

tra tín h h ơ p lê c ủ a n g ư ờ i s ử d u n g


G IỚ I T H IỆ U CHUNG

x u T H Ế PH ÁT T R IỂ N CỦA M ẠN G TH Ô N G T IN DI

ĐỎNG - CÔNG NG HỆ THÔ NG T IN 1)1 ĐỘNG T H Ế HỆ 2G+, 3G.
T ố n g k ế t q u á trìn h v à xu th ế p h á t triể n c ủ a c á c h ệ th ố n g th ô n g tin di đ ộ n g trên
th ế giới đ ư ợ c c h o ở h ìn h
di đ ộ n g

1.1. H ì n h v ẽ c h o t h ấ y s ự p h á t t r i ể n c ủ a h ệ t h ố n g đ i ệ n t h o ạ i

tổ o n g ( C M T S : C e l l u l a r M o b i l e T é l é p h o n é S y s t e m ) ti ế n tới m ộ t h ệ t h ố n g

c h u n g t o à n c ầ u t ư ơ n g lai - I M T 2 0 0 0 . Đ ê đ ạ i d i ệ n c h o c á c t h ế h ệ t h ô n g tin d i đ ộ n g ,
h ìn h vẽ I . I ch ỉ đ ư a ra c á c h ệ th ố n g đ iể n h ìn h nhất.
Các

h ệ th ố n g th ô n g tin di đ ộ n g tổ o n g t h ế h ệ m ộ t đ ư ợ c đ ư a ra ở h ìn h

gồm:
A M P S : D ịc h vụ đ iệ n th o ạ i di đ ộ n g tiên tiến
N APS: A M P S băng hẹp
T A C S : H ệ t h ố n g t h ô n g tin t h â m n h ậ p to à n b ộ
ETA C S: T A C S m ở rộng
N M T 4 5 0 : H ệ th ố n g đ iện thoại di đ ộ n g B ắc âu b ă n g tần 4 5 0 M H z
N M T 9 0 0 : H ệ th ố n g đ iệ n th o ại di đ ộ n g B ắc âu b ă n g tán 9 0 0 M H z

7

vẽ bao

1‘PLMTS: l-uture Public Lãnd Mobilc 'iclccominunicalions System = Hệ Ihốiìg viển thông di (lộng mại ílàì
công cộng urưiig lai.
B IMT-2000: Inlernalioiial Mobilc Telecoinniunications-2000= Viễn thông di dộng quốc lế 2000

H ìn h 1.1.

Q u á tr ìn h p h á t triể n c ủ a c á c h ệ t h ố n g t h ô n g tin d i đ ộ n g trê n t h ế giớ i

8


C á c h ệ t h ố n g t h ô n g tin di đ ộ n g tổ o u g s ố t h ế h ệ h a i đ ư ợ c đ ư a ra tr ê n h ìn h
bao gồm:

vẽ

IS -54B T D M A , IS -136 T D M A , IS-95 C D M A , G S M , P C N , C T -2 , D E C T ,

PDC.

I

Đ ố i v ớ i c á c m ạ n g 2 G đ ã triển k h a i, v iệ c tận d ụ n g c ơ s ở h ạ tầ n g h iệ n c ó là vấn
đ ể tối q u a n tr ọ n g đ ể đ ả m
lự a c h ọ n

phương án

b ả o an to à n đ ầ u tư c h o n h à k h a i thác. D o vậy, tro n g việc


thế hệ 2G +

sẽ đ ư ợ c trìn h b à y d ư ớ i đ â y , tr o n g đ ó tiêu

c h u ẩ n G P R S đ ư ợ c đ ề c ậ p k ỹ nhất:

1. D ị c h v ụ d ữ l i ệ u c h u y ể n m ạ c h k ê n h
S w iched

D ata) có đặc

trưng k ỹ th u ật c h o

tốc đ ộ c a o H S C S D
phép đồng

lư ợ n g (đ ế n 4 k ê n h ) với tốc đ ộ tối đ a c ủ a G S M

(H igh

thời ấ n đ ịn h

S p eed C ircuit

nhiều

kênh

lưu



với kiểu

tiếp n h ận

kết nối cân

bàng.
Đ ố i với n g ư ờ i s ử d ụ n g đ ầ u c u ố i, H S C S D m ở ra k h ả n ă n g c u n g c ấ p c á c d ịc h vụ
m ớ i ( d u y ệ t n h a n h W e b , tải v ề c á c F il e , t r u y n h ậ p I n t e r n e t ) c ù n g v ó i c á c d ị c h v ụ g iá
trị g i a t ă n g k h á c .
2. D - A M P S IS 1 3 6 B là b ư ớ c tr u n g g i a n đ ể tiế n tới t h ô n g tin v ô t u y ế n p h ổ t h ô n g
- U W C

136 ( m ộ t tiêu c h u ẩ n c ủ a th ô n g tin di đ ộ n g th ế h ệ b a). P h a đ ầ u

c u n g c ấ p tố c đ ộ t r u y ề n 6 4 k b p s . P h a h a i s ẽ c u n g c ấ p tố c đ ộ tới
trư ờ n g di đ ộ n g .

9

D -A M P S sẽ

115 k b p s tro n g m ôi


3. T i ê u c h u ẩ n

IS 9 5 B , đ ư ợ c


truyền

k h e thờ i g ia n . G P R S

th ô n g

tin trê n

nhiều

tới

lên

tới

là m ộ t d ị c h

vụ

m ạng

điện

thoại

di

đ ộ n g , n ó b ổ s u n g c h o d ịc h vụ c h u y ể n m ạ c h k ê n h v à n h ắ n tin n g ắ n h iệ n n a y .
G P R S s ử d ụ n g c ô n g Iighệ d ữ liệu g ó i đ ể tr u y ề n th ô n g tin k h á c b iệ t c ă n b ả n với

trên g ia o d iệ n

liệu

vô tuyến

k ê n h tạo lu ồ n g d ữ liệu g ó i từ m ộ t vài th u ê b a o di đ ộ n g . C h u y ể n
là tài n g u y ê n

gói

cho

m ạng

đê

từ đ ó

ghép

m ạ c h gói có nghĩa

vô tu y ến chỉ đ ư ợ c sử d ụ n g khi người sử d ụ n g thự c sự gửi h oặc nhận

d ữ l i ệ u . N h ờ G P R S , t h ô n g till đ ư ợ c c h i a v à o c á c g ó i r i ê n g b i ệ t c ó

liên k ế t với n h a u

tr ư ớ c k h i đ ư ợ c t r u y ể n v à s a u đ ó đ ư ợ c g h é p lại ở đ ầ u th u .


m ở

rộng

m ạng

chuẩn

bị cho

các dịch

vụ

3G, đồng

t h ờ i I1 Ó c ũ n g c ó c á c p h ư ơ n g á n m ạ n g l õ i p h ụ c v ụ c h o v i ệ c p h á t t r i ể n m ạ n g k h a i t h á c
b ă n g tần IM T -2 0 0 0 .
v ể

cơ bản G P R S

kết nối d ữ
hiệu

n â n g c ấ p c á c d ịc h v ụ d ữ liệu G S M

liệu c h u y ể n


dữ

n h ư tức thờ i và c á c

liệu

biệl
này.

th u ê b a o

tr o n g c h ế đ ộ n à y c ó th ể lu ô n c o i là trự c tu y ế n . N g o à i ra, c á c t h u ê b a o G P R S c ó m ộ t
lợi đ i ể m

rõ ràn g

là đ ư ợ c

tính c ư ớ c

theo

lư ợ ng d ữ

thời g i a n k ế t n ố i c u ộ c g ọ i n h ư tr ư ớ c đ â y .
10

liệu

truyền

G iải

p h á p n à y y ê u c ầ u th ê m c á c n ú t c ổ n g và n ú t c h u y ể n m ạ c h d ữ liệu gó i m ớ i, đ ồ n g
thờ i p h ả i n â n g c ấ p c á c n ú t h iệ n c ó đ ể c u n g c ấ p đ ư ờ n g đ ịn h tu y ế n c h o d ữ liệu gói
g iữ a các đ ầu cu ố i di đ ộ n g và n út cổng. C ác nút c ổ n g đ ả m

n h i ệ m c h ứ c n ă n g liên

m ạ n g tới c á c m ạ n g b ê n n g o à i đ ể tr u y n h ậ p I n te r n e t, I n t r a n e t v à c ơ s ở d ữ liệu.
M ộ t cấ u trúc m ạ n g G P R S đ iển h ìn h đư ợ c m in h h ọ a trên hình

1.2. G P R S s ẽ

h ỗ trợ tất c ả c á c g i a o th ứ c tr u y ề n d ữ liệu , b a o g ồ m c ả IP, d o v ậ y n ó c ó th ể k ế t nối
tới m ọ i n g u ồ n d ữ liệ u từ m ọ i n ơ i tr ê n t h ế g iớ i b ằ n g đ ầ u c u ố i G P R S . G P R S h ỗ tr ợ
n h i ề u lo ạ i ứ n g d ụ n g từ n h ắ n tin tố c đ ộ th ấ p tới t r u y ề n d ẫ n q u a m ạ n g L A N tố c đ ộ
ca o . M ộ t tro n g c á c ư u đ iể m q u a n trọ n g c ủ a G P R S là c ó th ế k ế t n ố i q u a g ia o d iện
vô

tuyến

của

m ang

G SM

hiên

tại với c ù n g

lý

gói

PCƯ

(Packet

C ontrol

U nit).

PCƯ

hỗ

trợ

tất

cả

BSC và bộ phận
các

giao

q u a g i a o d iệ n v ô tu y ế n . C h ứ c n ă n g c ủ a n ó là thiết lậ p c u ộ c g ọ i,

11

tiếp, c h ỉ đ iề u

gọi.

như

chê

PC U

phân

h ỗ trợ các

bổ

kênh.

v à g iải đ iề u

chức

BTS

chế m à

năng

lúc


trong
dữ

chuẩn

G P R S

m ạn g G SM

cần

thêm

hai

nút

sẽ được

nâng

cấp để

m ạng
xử

m ới

lý c h o



(P T M ).

n à y , ỈP đ ư ợ c

là G S N )

để

sử dụ n g

chuyển

tới c á c

t r o n g m ạ n g G P R S s ẽ đ ó n g g ó i tại n ú t G S N
G SN
nút

làm

tru y ền d ẫ n

khối

PD U .

hiện

quá


đ íc h . T o à n b ộ q u á trìn h n à y g ọ i là c ơ c h ế đ ư ờ n g n g ầ m
G G S N

trục g iữ a c á c

các

tới

th ông

tin

nút SG SN

trong G P R S . C ác

đ ịn h

hiện

tu y ến

để

thự c

th u ê


của

m à

th u ê

bao

ít n h ấ t t ớ i h a i c ô n g

th u ộ c

các

và th ay

m ột m ạng

đổi

G P R S

nhỏ

G P R S

m ạng

B SC -SG SN
vô tu y ến


kết nối

sẵn

có

hạn

kỹ

động

tới

G iớ i

bao

b iệt p h ầ n g ia o d iệ n

di

sau:

M S-B TS,

U m

bao gồm


bao

nghệ

G PR S-I3Ó

G SM

nội

là đ ư ờ n g

(M S-SG SN ). Đ ư ờ n g kết nối

B TS-B SC ,
các kênh

các

đổi

th iết k ế c ủ a m ạ n g

G SM

th u ật tro n g
nút G SN

cho

GSM

nhược

điếm

chính

trong

triển k h a i G P R S

trên

m ạng

GSM

hiện

tại

là m ạ n g

th ự c c h ấ t c h ỉ đ ư ợ c tối ư u h ó a c h o tr u y ề n th o ạ i ( c h ấ t lư ơ n g k ê n h đ ư ợ c th iế t k ế

12


cho

h ó a đ a tốc đ ộ

dịch vụ c h u y ể n

mạch

khu

trên

vực

khác

nhau,

v ể

kỹ

thuật,

lớ p v ậ t lý. V i ệ c d ù n g c h u n g

kênh

được

tài



M b p s c h o v ù n g p h ú h ẹp trong nhà.
- Phải

có

k h ả n ă n g c u n g c ấ p đ a d ịc h vụ với y ê u c ầ u về c h ấ t lư ợ n g k h á c n h au

trê n m ộ t k ế t n ố i đ ơ n , v í d ụ : th o ạ i, v id e o , g ó i d ữ liệu.
- H ỗ trợ c ả d ịc h v ụ k ê n h v à g ó i, tru y ề n d ữ liệu k h ô n g đ ố i x ứ n g (tố c đ ộ bitc a o

ở

đ ư ờ n g x u ố n g v à th ấ p ở đ ư ờ n g lên).
- C h ấ t lư ợ n g th o ại n g a n g b ằ n g với m ạ n g h ữ u tuyến.
- C ó k h ả n ă n g c h u y ể n v ù n g ( R o a m i n g ) q u ố c g ia v à q u ố c tế, h ỗ trợ c ấ u trú c C ell
n h i ề u lớp.
- C ù n g tồ n tại v à liên k ế t với vệ tin h , h ỗ Irợ c ơ c ấ u đ a tr u y n h ậ p tư ơ n g th íc h c h o
th à n h p h ầ n m ặ t đ ấ t v à v ệ tinh.
- C ơ c ấ u tín h c ư ớ c m ớ i th e o d u n g lư ợ n g tru y ề n th a y c h o thời g ia n

k ế t nối.

Hội

các

nghị

th ô n g

m ộ t p h ố t ầ n t r ê n p h ạ m vi t o à n c á u s ẽ l à m g i ả m đ á n g k ế g i á t h à n h v à s ự p h ứ c

tạp c ủ a hệ th ố n g c ũ n g n h ư sớ m đ ư a hệ th ố n g IM T - 2 0 0 0 vào h o ạt đ ộ n g .
C ó 5 tiêu c h u ẩ n đ ư ợ c IT U c h ấ p n h ậ n làm p h ư ơ n g p h á p đ a tru y n h ậ p và c ấ u trúc
m ạ n g cho các dịch

v ụ v ô tu y ế n c ủ a t h ế h ệ b a . N g o à i ra, h ọ c á c tiê u c h u ẩ n

y ê u c ầ u liên h o ạ t đ ộ n g vói c ả hai m ạ n g G S M
- T iêu
C D M A

chuẩn

IM T-D S,

là

tiêu

chuẩn

n ày sẽ

- M A P v à IS - 4 1 . Đ ó là:
C D M A

b ă n g rộ n g h o ặ c W C D M A - F D D , tro n g đ ó

trải

nhiễu.

T iêu

chuẩn

này

nhằm

vào

các

ứng

dụng

trong

môi

trư ờ n g m a c ro -c e ll và m icro -cell c ô n g cộ n g . C h ế đ ộ so n g c ô n g p h â n tần (F D D ) đư ợ c
s ử d ụ n g c h o c á c ứ n g d ụ n g đ ố i x ứ n g , tứ c là n h ữ n g ứ n g d ụ n g y ê u c ầ u t h ô n g l ư ợ n g tài
nguyên

đường

lên



trong

m icro-cell

nhà do

yêu

cầu

và

b ă n g rộ n g sử d ụ n g k ỹ thuật g h ép

( W C D M A - T D D ) . C h ế đ ộ s o n g c ô n g p h â n thời n h ằ m
pico-cell

n ghiêm

ngặt

công

cộng

và chủ

về nhiễu. T iêu


m ột sóng m ang.

- T i ê u c h u ẩ n I M T - P Ĩ : là t i ê u c h u ẩ n T D M A đ a s ó n g m a n g c ò n g ọ i là D E C T .

14


H SC SD
G P R S

('DM A Mullicarrier CDMA Direct spread CDM A TDD TDMA Single Carrier TDM A Mulli Carrier
IM 1 - MC
IMT - DS
IM r - 1C
IMT - SC
1MT - FT

H ình 1.3 .

S ự p h á t triển c á c tiêu c h u ẩ n c e llu la r di đ ộ n g

C á c dịch vụ m à I M T - 2 0 0 0 c ó th ể c u n g c ấ p đ ư ợ c c h o tro n g b ả n g

1.1 v ớ i t ố c đ ộ

b i t v à t ỷ l ệ lỗi t ư ơ n g ứ n g . C á c d ị c h v ụ t h o ạ i , t r u y ề n ả n h , t r u y ề n h ì n h v à d ữ l i ê u ờ t ố c
độ

b it tới



10E-4

D ữ liệu b ă n g th o ại

2 .4-64

10E-6

 m

th an h c h ư ơ n g trình

128

IO E-6

 m

th an h c h ấ t lư ợng cao

940

I0E -5

Đ iệ u thoại tru y ề n hình

64-384

I0E -7


T h ô n g báo A /N công cộng

1.2-9.6 (th ư ờ n g đ ế n 2.4 )

IO E-6

D ữ liệu s ố k h ô n g h ạ n c h ế

64-1920

IO E-6

T r u y n h ậ p c ơ s ở d ữ liệu

12.4-768

IO E-6

M u a h à n g từ x a

2 .4 -7 6 8

10E -6/7

B áo đ iệ n tử

2 .4 -2 0 0 0

10E-6


-

B ase

station

hệ m ạ n g (N SS - N etw o rk S ubsystem ), P h ân

S ubsystem ),

phân

hệ

quản

lý

m ạng

hệ trạm

(N M S

-

gốc

N etw ork


thiết bị di đ ộ n g M E

và m odul

n h ậ n d ạ n g dịch vụ c ủ a th u ê b a o SIM . M S = M E + SIM .
T h iế t bị di đ ộ n g

là m á y

điện

thoại G S M

sản

x u ất bới c ác

hãng

như

N okia,

E r i c s s o n , S i e m e n s v à n h iề u h ã n g k h á c . K h ố i n h ậ n d ạ n g th u ê b a o (S I M ) là m ộ t tấ m
th ẻ đ ể c h o v à o t r o n g m á y đ i ệ n th o ạ i, t h ẻ n à y c h ứ a t h ô n g tin n h ậ n d ạ n g th i ế t bị.

N etw ork
Subsytem



như “bộ

não” của m ạng

vô

t u y ế n v à c ó t h ể p h ụ c v ụ n h i ề u B T S . B S C c ó t h ể đ ặ t g ầ n m ộ t B T S h o ặ c g ầ n m ạ n g lõi.

- P hân hệ m ạng lõi (N SS):
N S S là th à n h p h ầ n

lõi c ủ a h ệ t h ố n g G S M . N S S h o ạ t đ ộ n g

n h ư m ộ t g iao diện

g iữ a B S S v à m ạ n g P S T N . P h ầ n q u a n tr ọ n g n h ấ t c ủ a N S S là tr u n g t â m c h u y ế n m ạ c h
di

động

(M SC ),

cung

cấp

chuyển

m ạch

Cấu trúc mạng 2,5G - GPRS
G P R S , d ị c h v ụ v ô t u y ế n g ó i c h u n g , là p h a c h u y ể n đ ổ i h a y 2 G + đ ể c h u y ể n m ạ n g

h iệ n tại G S M

tới 3 G . C iP R S c h o p h é p t r u y ề n d ữ liệu tr ê n m ạ n g h i ệ n c ó . K h á n ă n g

tr u y ề n d ữ liệu n à y đ ạ t đ ư ợ c b ằ n g c á c h b ổ s u n g lớp c h u y ể n m ạ c h g ó i lên trên m ạ n g
G S M . H ì n h v ẽ 1.5 m i n h h o ạ l ớ p m ớ i n à y .

Hình 1.5. C ấu trúc G PR S

18


M ạng

G PRS

sẽ

quản

lý c ả lư u

lư ợ ng

thoại

và dữ

liệu G P R S

và các

m ạ n g d ữ liệu k h á c n h ư m ạ n g Internet. (C ác m ạ n g k h á c có thể g ồ m X .25,...)

M ạng trục GPRS
M ạng

dữ

liệu

G PRS

có

m ạng

trục

riêng

của

nó

để

tải


và th am

khả các cấu

trúc m ạ n c

c ủ a c á c n h à c ô n g n g h iệ p , c h ú n g ta c ó th ể đ ư a ra m ộ t c ấ u trúc

3 G đ ơ n g iả n l à m c ơ s ở c h o v iệ c lậ p m ô h ìn h giá.

BS

R adio
Access
N etw ork

Su b scrib er
E q u ip m en t

Core N etw ork

Hình 1.6. C ấu trúc m ạn g W C D M A
19