MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Thông tin liên lạc là một nhu cầu của bất kỳ một xã hội phát triển nào. Để đáp ứng nhu cầu liên lạc ngày càng cao của xã hội, thông tin di động đã đƣợc nghiên cứu và phát triển từ rất sớm, bắt đầu với các hệ thống thông tin di động sử dụng công nghệ analog, cho đến nay các mạng di động sử dụng công nghệ số đang đƣợc ứng dụng rộng rãi và phát triển vô cùng mạnh mẽ. Một xu hƣớng rõ nét trong lĩnh vực thông tin di động hiện nay là các nhà cung cấp dịch vụ ngoài việc mở rộng dung lƣợng khai thác hiện có thì việc áp dụng nghiên cứu cũng nhƣ xác định lộ trình phát triển công nghệ để tăng cƣờng khả năng cung cấp đa dịch vụ tốt hơn đến khách hàng ngày càng đƣợc quan tâm nhiều hơn.
Trong đó 3G - Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 chính là giải pháp công nghệ tiên tiến đang đƣợc các nhà khai thác mạng triển khai. Tại Việt Nam, trải qua hơn hai thập kỷ phát triển, cho đến nay cả nƣớc đã có 7 nhà khai thác dịch vụ thông tin di động sử dụng công nghệ GSM và CDMA. Điều đó minh chứng cho cho sự phát triển không ngừng của hạ tầng mạng thông tin di động trong nƣớc trong xu thể hội nhập và thể hiện sự cạnh tranh khốc liệt trong lĩnh vực này. Thực tế phát triển thị trƣờng tại Việt Nam cho thấy, đến nay các mạng di động sử dụng công nghệ GSM đang chiếm ƣu thế tuyệt đối về số lƣợng khách hàng với 56,5 triệu thuê bao trên tổng số 63,5 triệu thuê bao di động (số liệu của Tạp chí Khoa học kỹ thuật và kinh tế Bƣu điện).
Với số lƣợng thuê bao phát triển lớn mạnh nhƣ vậy trong thời gian qua cùng với việc cạnh tranh khốc liệt giữa các nhà khai thác dịch vụ thông tin di động thì hạ tầng mạng thông tin di động 2G & 2,5G đã đƣợc khai thác tối đa cho các dịch vụ truyền thống. Do vậy để có hạ tầng mạng thích hợp cung cấp các dịch vụ trên nền IP/Internet, các dịch vụ truyền thông đa LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2 phƣơng tiện multimedia, các dịch vụ gia tăng mới, các dịch vụ hội tụ Di động-Cố định…, nhất là dịch vụ truyền tiếng nói dƣới dạng gói VoIP và đủ điều kiện cho phép hạ giá thành cung cấp các dịch vụ này nhằm tăng tính cạnh tranh với các doanh nghiệp viễn thông khác thì bắt buộc cần phải có những bƣớc chuyển đổi, phát triển, nâng cấp hạ tầng đối với mạng di động hiện tại là điều tất yếu và hết sức cấp thiết. Cùng hòa chung với sự tăng trƣởng mạnh không ngừng của phát triển kinh tế xã hội Việt Nam nói chung và thị trƣờng viễn thông nói riêng, trong những năm qua với nhiều bƣớc phát triển vƣợt bậc đã đƣa mạng VinaPhone cùng với Mobile-Phone, Viettel trở thành các nhà cung cấp dịch vụ thông tin di động lớn tại Việt Nam về quy mô phát triển thuê bao cũng nhƣ hạ tầng mạng: tổng số thuê bao toàn mạng VinaPhone đến hết năm 2008 là 15,5 triệu thuê bao cùng với hạ tầng mạng lớn mạnh gồm: 30 tổng đài, 135 BSC và trên 9. Với xu thế chung phát triển thuê bao di động tại Việt Nam và nhu cầu tăng cao về các dịch vụ di động Multimedia .của khách hàng trong thời gian đến, mạng VinaPhone trên toàn quốc nói chung và khu vực Tp Đà Nẵng nói riêng cần phải gấp rút thực hiện nâng cấp và xây dựng hạ tầng mạng 3G theo định hƣớng NGN-Mobile.
Việc nghiên cứu tìm hiểu và đƣa ra giải pháp quy hoạch thiết kế chi tiết hệ thống vô tuyến UMTS-3G trong thời gian ngắn là vô cùng cấp thiết đối với việc kinh doanh và phát triển của mạng VinaPhone trong thời gian đến. Và công tác quy hoạch thiết kế chi tiết sẽ giúp VinaPhone tối ƣu về mặt tài nguyên xử lý hệ thống, tối ƣu về mặt khai thác vận hành bảo dƣỡng, chi phí đầu tƣ mạng 3G và phù hợp với quy hoạch tối ƣu hóa mạng phân vùng thiết bị 2G. Đề tài “Giải pháp quy hoạch mạng vô tuyến UMTS 3G và áp dụng triển khai cho mạng VinaPhone khu vực Tp Đà Nẵng” sẽ đáp ứng đƣợc nhu cầu thiết thực trong phát triển mạng VinaPhone nói chung và khu vực Tp Đà LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3 Nẵng nói riêng, đƣa ra dịch vụ 3G sớm nhất có thể là điều rất quan trọng và tác động trực tiếp đến thƣơng hiệu, uy tín, năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu, tìm hiểu và đánh giá hiện trạng mạng VinaPhone nói chung và khu vực Tp Đà Nẵng nói riêng.
Dự báo nhu cầu tăng trƣởng thuê bao 3G của mạng VinaPhone - Nghiên cứu giải pháp quy hoạch mạng truy nhập vô tuyến UMTS 3G. - Triển khai quy hoạch cụ thể mạng truy nhập vô tuyến UMTS 3G cho mạng VinaPhone khu vực Tp Đà Nẵng. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU a) Đối tƣợng nghiên cứu: - Mạng truy nhập vô tuyến VinaPhone khu vực Tp Đà Nẵng - Lý thuyết tổng quan truy nhập vô tuyến WCDMA và các đặc điểm liên quan: điều khiển công suất và chuyển giao trong quản lý tài nguyên vô tuyến. - Lý thuyết quy hoạch hệ thống truy nhập WCDMA và kỹ thuật thiết kế vùng phủ sóng, thiết kế lƣu lƣợng.
b) Phạm vi nghiên cứu : - Nghiên cứu lý thuyết về quy hoạch mạng vô tuyến UMTS 3G, thiết kế vùng phủ sóng, thiết kế lƣu lƣợng, định cỡ hệ thống, truyền dẫn. - Nghiên cứu hiện trạng dung lƣợng vô tuyến mạng VinaPhone, khả năng và giải pháp triển khai nâng cấp lên 3G. - Qua nghiên cứu, tìm hiểu, đƣa ra kết quả quy hoạch mạng vô tuyến 3G VinaPhone khu vực Tp Đà Nẵng. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu lý thuyết, tìm hiểu các thông số liên quan đến quy hoạch và thiết kế mạng vô tuyến UMTS 3G nhƣ: quỹ công suất đƣờng truyền cho các LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4 loại dịch vụ, hệ số tải, thông lƣợng cell…Đƣa ra lƣu đồ thuật toán tính các thông số liên quan đến việc thiết kế vùng phủ sóng, đồng thời xây dựng chƣơng trình mô phỏng tính toán.
- Khảo sát vùng sóng theo yêu cầu thực tế cũng nhƣ tình hình kinh tế, xã hội, tình hình phát triển mạng viễn thông trên địa bàn Tp Đà Nẵng, kết hợp với định hƣớng phát triển và hiện trạng của mạng VinaPhone. Trên cơ sở đó, dự báo và tính toán nhu cầu dung lƣợng để định cỡ mạng nhằm phục vụ cho việc xây dựng cấu hình mạng. Sau khi định cỡ mạng, quy hoạch vùng phủ sẽ đi đến quy hoạch chi tiết, tính toán số lƣợng các node, chọn vị trí đặt trạm và dự kiến phƣơng án truyền dẫn cho các node. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI Lý thuyết về quy hoạch mạng vô tuyến UMTS 3G cũng nhƣ các mô hình mạng thông tin di động 3G đã đƣợc nghiên cứu và chuẩn hóa rộng rãi trên toàn thế giới.
Tuy nhiên việc áp dụng vào thực tế tại mỗi quốc gia, ứng với mỗi nhà khai thác lại không thể áp dụng theo một lộ trình cứng nhắc nào, điều đó tùy thuộc vào hoàn cảnh cụ thể, vào điều kiện phát triển của thị trƣờng và thị phần của nhà khai thác đó. Đối với mạng VinaPhone, do lƣợng khách hàng ngày càng tăng cả về số lƣợng và nhu cầu dịch vụ, việc triển khai quy hoạch chi tiết mạng vô tuyến UMTS 3G áp dụng các giải pháp kỹ thuật cũng cần có các nghiên cứu và đánh giá dựa trên đặc điểm cụ thể của từng vùng, đề tài này chính là một trong những nghiên cứu công tác quy hoạch đánh giá, nhằm triển khai xây dựng hệ thống truy nhập vô tuyến mới vào thực tế một cách bài bản, hiệu quả, không chỉ đáp ứng nhu cầu trƣớc mắt mà còn là nhu cầu phát triển lâu dài theo lộ trình và định hƣớng nhất định. Kết quả của đề tài chính là một đề án chi tiết nhằm triển khai mạng vô tuyến UMTS 3G sát với thực tế cho mạng VinaPhone khu vực Tp Đà Nẵng trong thời gian gần nhất, do đó mang tính thực tiễn cao. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
KẾT CẤU CỦA DE TAI: De tai bao gồm 5 chƣơng, với nội dung tóm tắt nhƣ sau: Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG Chƣơng này sẽ giới thiệu khái quát sự phát triển của hệ thống thông tin di động và xu hƣớng phát triển trong giai đoạn đến. Trong đó sẽ tập trung nghiên cứu lịch sử phát triển và các đặc trƣng cơ bản của hệ thống UMTS 3G và xu hƣớng phát triển của mạng Vinaphone lên 3G. Chƣơng 2: HỆ THỐNG TRUY NHẬP VÔ TUYẾN UMTS 3G Chƣơng này sẽ giới thiệu khái quát mạng truy nhập vô tuyến UMTS 3G, trong đó sẽ tập trung trình bày những vấn đề lý thuyết liên quan đến công nghệ WCDMA, hệ thống vô tuyến UMTS 3G và những đặc trƣng của công nghệ WCDMA, điểu khiển công suất và điều khiển chuyển giao trong quản lý tài nguyên vô tuyến WCDMA Chƣơng 3: MÔ HÌNH THIẾT KẾ TÍNH TOÁN QUY HOẠCH MẠNG VÔ TUYẾN UMTS 3G. Chƣơng này trình bày về bài toán thiết kế quy hoạch và xây dựng hệ thống vô tuyến UMTS 3G theo các thông số và đặc trung riêng của hệ thống.
Từ đó xây dựng chƣơng trình mô phỏng việc tính toán chi tiết vùng phủ sóng và dung lƣợng hệ thống. Chƣơng 4: HIỆN TRẠNG VINAPHONE VÀ ĐỊNH HƢỚNG TRIỂN KHAI MẠNG VÔ TUYẾN UMTS 3G Với sự giúp đỡ của Công ty Dịch vụ viễn thông VinaPhone, mà đặc biệt là Ban 3G-NGN, chƣơng này sẽ cung cấp các số liệu thực tế của toàn mạng VinaPhone tính đến hết tháng 6/2009. Từ đây sẽ đƣa ra các định hƣớng phát triển mạng vô tuyến UMTS 3G cho mạng VinaPhone trong giai đoạn 2009-2023. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 6 Chƣơng 5: QUY HOẠCH VÔ TUYẾN UMTS 3G MẠNG VINAPHONE KHU VỰC TP ĐÀ NẴNG Khảo sát cụ thể yêu cầu thực tế qua tình hình kinh tế, xã hội, tình hình phát triển mạng viễn thông trên địa bàn Tp Đà Nẵng, kết hợp với định hƣớng phát triển và hiện trạng của mạng VinaPhone.
Trên cơ sở đó, dự báo và tính toán nhu cầu dung lƣợng, vùng phủ để xây dựng thiết kế chi tiết mạng truy nhập vô tuyến UMTS 3G mạng VinaPhone khu vực Tp Đà Nẵng. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 1.