Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Trêng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi Lª huy ----------------------------------- LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc § Ngµnh: kü thuËt ®iÖn tö iÖn tö viÔn th«ng Nghiªn cøu c«ng nghÖ cdma20001x Evdo Vµ Kh¶o s¸t c¸c dÞch vô trªn nÒn cdma20001x evdo 2004-2006 Lª huy Hµ néi 2006 Hµ Néi 2006 17061131628101000000 Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Trêng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi ----------------------------------- LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc Nghiªn cøu c«ng nghÖ cdma20001x Evdo Vµ Kh¶o s¸t c¸c dÞch vô trªn nÒn cdma20001x evdo Ngµnh : kü thuËt ®iÖn tö M· sè : Lª huy Ngêi híng dÉn khoa häc : PGS.TS ph¬ng xu©n nhµn Hµ néi 2006 4 DANH MôC C¸C Tõ VIÕT T¾T Viết tắt Tiếng Anh AAA Authentication, Authorisation and Accounting AC Authentication Center AN Access Network AT Access Terminal BER Bit Error Rate BHCA Busy Hour Calling Attempt BSC Base Station Controller BSS Base Station Subsystem BTS Base Transceiver Station CCS7 Common Channel Signalling No.7 CCU CDMA Channel Unit CDM CDMA Digital Module CDMA Code Division Multiple Access CE Channel Element CHAP PPP Challenge Handshake Authentication Protocol DCS Digital Cellular Switch DFI Digital Facilities Interface DHCP Dynamic Host Configuration Protocol DNS Domain Name Server DRC Dynamic Rate Control DS Direct Spreading DUP Data User Part E1 Digital Data Circuit Operating at 2,048 Mbps. E3 Digital Data Circuit Operating at 34,368 Mbps ECPC Executive Cellular Processor Complex EDGE Enhanced Data rates for GSM Evolution EIR Equipment Identity Register ESCAM Extended Supplemental Channel Assignment Message EV-DO EVolution Data Only Lª Huy - LuËn v¨n cao häc – §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Héi 2006 5 EV-DV EVolution Data and Voice EVM 1xEV-DO Modem EVRC Enhanced Variable Rate Codec FA Foreign Agent FDMA Frequency Division Multiple Access FEC Forward Error Correction FH Frequency Hopping FRPH Frame Relay Protocol Handler GoS Grade of Service GPRS General Packet Radio Service GPS Global Position System GSM Global System for Mobile communication HA Home Agent HDLC High level Data Link Control protocol HLR Home Location Register HTML HyperText Markup Language HTTP HyperText Transfer Protocol IMEI International Mobile Equipment Identity IMSI International Mobile Subscriber Identity IP Internet Protocol IPsec IP security IS Interim Standard ISDN Integrated Services Digital Network ISO International Standardization Organization ISP Internet Service Provider ISP Internet Service Provider ISUP ISDN User Part ITU International Telecommunications Union ITU-T International Telecommunication Union - Telecom sector IUP Isdn User Part IWF Inter Working Function Lª Huy - LuËn v¨n cao häc – §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Héi 2006 6 LNA Low Noise Ampfiler LUP Location Update Protocol MAC Medium Access Control MAP Mobile Application Part MDN Mobile Directory Number MIP Mobile IP MMS Multimedia Message Service MN-ID Mobile Node Identifier MPM MSC/VLR Processing Module MS Mobile Station MSC Mobile Switching Centre MSC Mobile services Switching Center MSM Message Switching Module MTBF Mean Time Between Failure MTP Message Transfer Part MTTR Mean Time To Repair NAI Network Access Identifier NAS Network Access Server NMS Network Management Subsystem NSS Network SubSystem O&M Operation and Maintenance OM Oscillator Module OMC Operation and Maintenance Center PCF Packet Control Function PCU Power Converter Unit PDN Packet Data Network PDSN Packet Data Service Node PHV Protocol Handler for Voice PPCU Packet Pipe Capacity Unit PPLCs Packet Pipe Loading Coefficient PPP Point to Point Protocol Lª Huy - LuËn v¨n cao häc – §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Héi 2006 7 QoS Quality of Service RAB Reverse Activity Bit RAN Radio Access Network RATI Random AT Identifier RLP Radio Link Protocol RNC Radio Network Controller RPC Reverse Power Control RPC Radio Power Control RRI Reverse Rate Indicator SCH Synchronous CHannel SIP Simple IP SLP Signaling Link Protocol SNM Switching Network Module SSP Service Switching Point TCH Traffic CHannel TDMA Time Division Multiple Access TFU Timing and Frequency Unit TH Time Hopping TSI TimeSlot Interchanger UATI Unicast AT Identifier UMTS Universal Mobile Telecommunications System VOD Video On Demand WCDMA Wideband CDMA Lª Huy - LuËn v¨n cao häc – §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Héi 2006 9 LêI NãI §ÇU Th«ng tin di ®éng ngµy ngay ®· trë thµnh mét trong nh÷ng nhu cÇu thiÕt yÕu cña con ngêi, nã ®em l¹i nhiÒu thuËn lîi ®èi víi c¸c ho¹t ®éng x· héi cña con ngêi. Nhu cÇu vÒ th«ng tin ngµy cµng t¨ng c¶ vÒ sè lîng, chÊt lîng vµ c¸c lo¹i h×nh dÞch vô, ®iÒu nµy ®· thóc ®Èy c¸c nhµ khai th¸c viÔn th«ng trªn thÕ giíi kh«ng ngõng n©ng cÊp chÊt lîng dÞch vô ®Ó ®a ra ®îc c¸c dÞch vô viÔn th«ng cã chÊt lîng tèt vµ ngµy cµng ®a d¹ng h¬n. Sù ra ®êi cña c«ng nghÖ sè GSM ®· t¹o bíc ngoÆt lín, ®em tíi cho con ngêi nh÷ng lîi Ých kh«ng thÓ phñ nhËn ®îc vÒ thêi gian, chi phÝ, tÝnh tiÖn dông …vv.
Trªn thÕ giíi hiÖn nay c«ng nghÖ GSM chiÕm kho¶ng 70%, kho¶ng 30% cßn l¹i ®îc chia sÎ bëi c¸c c«ng nghÖ kh¸c. Tuy nhiªn khi nhu cÇu vÒ th«ng tin cña con ngêi ngµy cµng t¨ng, ngµy cµng ®ßi hái cao h¬n vÒ tèc ®é, chÊt lîng, còng nh tÝnh ®a d¹ng cña c¸c lo¹i h×nh dÞch vô .vv th× GSM ®· béc lé nh÷ng khã kh¨n nhÊt ®Þnh, khã ®Ó ®¸p øng ®îc nh÷ng ®ßi hái nµy vµ c«ng nghÖ CDMA lµ sù lùa chän hµng ®Çu cho c¸c nhµ khai th¸c viÔn th«ng hiÖn nay. HiÖn nay trªn thÞ trêng viÔn th«ng cña ViÖt Nam ®· cã ®¹i diÖn cña c«ng nghÖ CDMA, ®ã lµ c¸c nhµ khai th¸c Sfone, EVN telecom vµ Hanoi Telecom. C¶ ba nhµ khai th¸c nay ®Òu ®ang khai th¸c m¹ng di ®éng víi c«ng nghÖ CDMA 2000 1x EV-DO cã kh¶ n¨ng hç trî d÷ liÖu tèc ®é cao lªn tíi 2,4Mbps.
C¸c nhµ khai th¸c di ®éng kh«ng chØ dõng l¹i ë c«ng nghÖ hiÖn t¹i mµ ®Òu cã nh÷ng lé tr×nh ®Ó ph¸t triÓn ®Õn c«ng nghÖ cao h¬n tiÕn tíi 3G. §Ó tiÕn tíi c«ng nghÖ 3G, c¸c nhµ khai th¸c ph¶i dùa vµo c«ng nghÖ hiÖn t¹i ®ang khai th¸c ®Ó x¸c ®Þnh lé tr×nh thÝch hîp, tiÕt kiÖm chi phÝ vµ hiÖu qu¶ nhÊt. Tõ ®ã cã thÓ thÊy r»ng viÖc lùa chän c«ng nghÖ khi triÓn khai m¹ng mang ý nghÜa rÊt quan träng kh«ng chØ cho khai th¸c hiÖn t¹i mµ cßn cho n©ng cÊp trong t¬ng lai. C«ng ty Bu ChÝnh ViÔn Th«ng Sµi Gßn ®· hîp t¸c víi tËp ®oµn Lª Huy - LuËn v¨n cao häc – §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Héi 2006 10 viÔn th«ng lín nhÊt Hµn Quèc lµ SK telecom ®Ó triÓn khai m¹ng CDMA 2000 1 x víi th¬ng hiÖu lµ Sfone.
Sfone quyÕt ®Þnh lùa chän c«ng nghÖ CDMA 2000 1 x nh»m tËn dông nh÷ng u ®iÓm m¹nh cña c«ng nghÖ nµy lµ dÔ dµng tiÕn tíi 3G vµ quyÕt t©m sÏ lµ mét trong nh÷ng ®èi träng cña c«ng nghÖ GSM t¹i thÞ trêng viÔn th«ng Viªt Nam ®Çy tiÒm n¨ng. ChÝnh v× vËy t«i lùa chän nghiªn cøu ®Ò tµi “Nghiªn cøu c«ng nghÖ CDMA2000 1 x EV-DO vµ kh¶o s¸t c¸c dÞch vô triÓn khai trªn nÒn c«ng nghÖ CDMA2000 1x EV-DO ”. Môc ®Ých cña ®Ò tµi nh»m nghiªn cøu c¸c vÊn ®Ò c¬ b¶n cña c«ng nghÖ CDMA 2000 1 x, qu¸ tr×nh triÓn khai m¹ng CDMA 2000 1 x EV-DO cña Sfone ®ång thêi còng kh¶o s¸t mét sè dÞch vô mang tÝnh c¹nh tranh dùa trªn c«ng nghÖ CDMA 2000 1x EV_DO. Néi dung ®Ò tµi gåm: Ch¬ng 1 : Nghiªn cøu kü thuËt tr¶i phæ Ch¬ng 2 : Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ CDMA2000 1x EV-DO Ch¬ng 3 : Kh¶o s¸t c¸c dÞch vô triÓn khai trªn nÒn c«ng nghÖ CDMA 20001X EV-DO Ch¬ng 4 : Kh¶o s¸t qu¸ tr×nh n©ng cÊp m¹ng tõ CDMA 2000 1x lªn CDMA 2000 1x EV-DO cña Sfone Lª Huy - LuËn v¨n cao häc – §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Héi 2006 11 CH¦¥NG 1: giíi thiÖu vÒ kü THUËt tr¶I phæ 1.1 Kh¸i qu¸t vÒ kü thuËt tr¶i phæ tÝn hiÖu Nh chóng ta ®· biÕt th× mäi kü thuËt ®iÒu chÕ vµ gi¶i ®iÒu chÕ ngoµi viÖc nh»m môc ®Ých truyÒn ®îc tÝn hiÖu ®i xa víi nh÷ng kho¶ng c¸ch lín cßn ph¶i tho¶ m·n yªu cÇu cã kh¶ n¨ng chèng nhiÔu cµng lín cµng tèt vµ th«ng tin ®îc b¶o mËt trong suèt qu¸ tr×nh truyÒn tõ phÝa ph¸t sang phÝa thu.
Mét trong nh÷ng kü thuËt ®iÒu chÕ vµ gi¶i ®iÒu chÕ sè tho¶ m·n ®îc hÇu hÕt c¸c ®iÒu kiÖn trªn vµ cã hiÖu qu¶ cao lµ kü thuËt tr¶i phæ tÝn hiÖu. Lý thuyÕt vÒ tr¶i phæ ®· ®îc x©y dùng vµ ¸p dông trong hÖ thèng th«ng tin qu©n sù cña Mü trong suèt thêi gian x¶y ra thÕ chiÕn thø II vµ c¶ thêi gian sau ®ã. Kü thuËt tr¶i phæ ®îc sö dông nh môc ®Ých ®· nªu ë trªn lµ b¶o mËt th«ng tin vµ chèng l¹i ¶nh hëng cña nhiÔu cè ý, mÆt kh¸c nã cã mét ®Æc ®iÓm lín n÷a lµ cã thÓ ho¹t ®éng tèt trong m«i trêng ®a ®êng vµ nhiÔu m¹nh. Nh÷ng n¨m gÇn ®©y th× c¸c hÖ thèng tr¶i phæ ®· ®îc ®a ra th¬ng m¹i ho¸ ®Ó khai th¸c trªn mét sè níc trªn thÕ giíi nh: Mü, Hång K«ng, Hµn Quèc v.
®Õn nay c«ng nghÖ nµy ®· trë thµnh c«ng nghÖ thèng trÞ t¹i B¾c Mü. §iÓn h×nh lµ phiªn b¶n CDMA ®Çu tiªn gäi lµ IS-95A ®îc QUALCOMM ®a ra vµ ®îc HiÖp héi c«ng nghÖ viÔn th«ng (TIA) phª chuÈn. Mét hÖ thèng th«ng tin tr¶i phæ cã thÓ ®îc ®Þnh nghÜa nh sau: HÖ thèng th«ng tin tr¶i phæ lµ mét hÖ thèng th«ng tin dïng ®Ó truyÒn c¸c tÝn hiÖu nhê tr¶i phæ c¸c tÝn hiÖu sè liÖu th«ng tin b»ng viÖc sö dông m· tr¶i phæ cã ®é réng phæ lín h¬n gÊp nhiÒu lÇn so víi ®é réng phæ cña tÝn hiÖu sè liÖu th«ng tin. Qu¸ tr×nh tr¶i phæ tÝn hiÖu ngêi ta ®iÒu chÕ (nh©n) tÝn hiÖu th«ng tin tèc ®é R (bit/s) víi m· tr¶i phæ cã tèc ®é Rp (chip/s) trong ®ã Rp >> R.
trong trêng hîp nµy m· tr¶i phæ lµ ®éc lËp so víi tÝn hiÖu sè liÖu th«ng tin. Xung ph¸t ë ®Çu ra sÏ rÊt hÑp do ®ã phæ tÝn hiÖu sÏ rÊt lín. Tuy nhiªn cÇn chó ý lµ ®Ó ph©n biÖt mét bÝt th«ng tin d÷ liÖu víi mét bÝt cña m· tr¶i phæ th× ngêi ta Lª Huy - LuËn v¨n cao häc – §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Héi 2006 12 gäi mét bit th«ng tin cña m· tr¶i phæ lµ mét chip. V× Rp >> R nªn trong m· tr¶i phæ mét bÝt d÷ liÖu ®îc tr¶i bëi nhiÒu chip m·.
Mét hÖ thèng ®îc ®Þnh nghÜa lµ tr¶i phæ nÕu nã tho¶ m·n ®Çy ®ñ c¸c yªu cÇu sau: 1- TÝn hiÖu sau tr¶i phæ chiÕm mét ®é réng b¨ng tÇn truyÒn dÉn tÝn hiÖu (hay nãi chÝnh x¸c h¬n lµ ph©n lîng phæ) lín gÊp nhiÒu lÇn so víi ®é réng b¨ng tèi thiÓu cÇn thiÕt ®Ó truyÒn ®i d÷ liÖu th«ng tin mong muèn. 2- ViÖc tr¶i phæ sè liÖu th«ng tin ®îc thùc hiÖn bëi tÝn hiÖu tr¶i phæ thêng ®îc gäi lµ tÝn hiÖu m· tr¶i phæ, tÝn hiÖu nµy lµ ®éc lËp víi tÝn hiÖu sè liÖu th«ng tin. 3- T¹i ®Çu thu, viÖc nÐn phæ ®Ó kh«i phôc l¹i d÷ liÖu ban ®Çu ®îc thùc hiÖn bëi sù t¬ng quan gi÷a tÝn hiÖu tr¶i phæ thu ®îc víi b¶n sao ®îc ®ång bé cña tÝn hiÖu tr¶i phæ ®· ®îc sö dông ë phÝa ph¸t. Th«ng thêng ngêi ta chia c¸c ho¹t ®éng cña khèi thu vµ ph¸t ra lµm 2 bíc.