Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Tr−êng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi --------------------------------------- LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc Lé tr×nh triÓn khai n©ng cÊp hÖ thèng th«ng tin di ®éng MobiFone lªn c«ng nghÖ 3G Ngµnh : ®iÖn tö viÔn th«ng M∙ sè : NguyÔn kim viÖt Ng−êi h−íng dÉn khoa häc: ts. Ph¹m c«ng hïng Hµ néi 2005 17057205091881000000 Môc lôc -------------------------------------------------------------------------------------------------- Môc lôc Lêi nãi ®Çu…………………………………………………………………… i Danh môc c¸c ch÷ viÕt t¾t……………………………………………………. iii Danh môc c¸c b¶ng…………………………………………………………. v Danh môc c¸c h×nh vÏ……………………………………………………….
vi Ch−¬ng I: Xu thÕ ph¸t triÓn vµ ®iÒu kiÖn triÓn khai m¹ng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ ba trªn thÕ giíi…………………………. Sù t¨ng triÓn cña thÞ tr−êng hiÖn nay……………………………. Yªu cÇu ®èi víi hÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ ba. 7 Ch−¬ng II: T×nh h×nh chuÈn ho¸ c¸c tiªu chuÈn 3G trªn thÕ giíi.
T×nh h×nh c¸c c¬ quan tiªu chuÈn ho¸ ®èi víi c¸c c«ng nghÖ 3G…. Tæ chøc 3GPP. Tæ chøc 3GPP2…………………………………………………. Mèi quan hÖ gi÷a 3GPP, 3GPP2 vµ ITU……………………….
T×nh h×nh chuÈn ho¸ c«ng nghÖ 2. Lé tr×nh ph¸t triÓn c¸c hÖ thèng tõ 2G lªn 3G. Lé tr×nh ph¸t triÓn tõ hÖ thèng th«ng tin di ®éng GSM thÕ hÖ hai lªn WCDMA thÕ hÖ ba. HÖ thèng th«ng tin di ®éng 2G - GSM.
HÖ thèng th«ng tin di ®éng 2. HÖ thèng th«ng tin di ®éng 3G – UMTS…………………… 29 II. Lé tr×nh ph¸t triÓn tõ hÖ thèng cdmaOne thÕ hÖ hai lªn cdma2000 thÕ hÖ ba…………………………………. Xu h−íng ph¸t triÓn.
38 Ch−¬ng III: øng dông cña c«ng nghÖ CDMA trong hÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ ba. Giíi thiÖu chung. Tiªu chuÈn WCDMA. CÊu tróc kªnh logic.
43 ---------------------------------------------------------------------------------------------- Môc lôc -------------------------------------------------------------------------------------------------- III. CÊu tróc kªnh vËt lý. Qu¶n lý c¸c nguån lùc v« tuyÕn. §iÒu khiÓn c«ng suÊt.
Truy nhËp gãi WCDMA. Ph−¬ng thøc truyÒn gãi kªnh chung. Ph−¬ng thøc truyÒn gãi trªn kªnh dµnh riªng. C«ng nghÖ TDD cho WCDMA.
Tiªu chuÈn cdma2000. CÊu tróc kªnh logic. CÊu tróc kªnh vËt lý. Kªnh ®−êng xuèng.
Qu¶n lý c¸c nguån lùc v« tuyÕn. §iÒu khiÓn c«ng suÊt. C«ng nghÖ TDD cho cdma2000. 78 Ch−¬ng IV: Lé tr×nh triÓn khai n©ng cÊp m¹ng MobiFone lªn 3G………….
C¬ së h¹ tÇng cña MobiFone………………………………………. Dù b¸o ph¸t triÓn m¹ng MobiFone trong 10 n¨m tíi……………. Lé tr×nh triÓn khai n©ng cÊp m¹ng MobiFone lªn 3G……………. TriÓn khai hÖ thèng GPRS……………………………………….
TriÓn khai thö nghiÖm hÖ thèng 3G………………………………. Ph−¬ng ¸n triÓn khai ………………. 100 Tµi liÖu tham kh¶o…………………………………………………………… 101 ---------------------------------------------------------------------------------------------- Lêi nãi ®Çu -------------------------------------------------------------------------------------------------- Lêi nãi ®Çu §Çu tiªn, t«i xin bµy tá sù c¶m ¬n ch©n thµnh tíi TS.Ph¹m C«ng Hïng, sù ®éng viªn khÝch lÖ cña gia ®×nh còng nh− b¹n bÌ vµ ®ång nghiÖp gióp t«i hoµn thµnh luËn v¨n nµy. Nhu cÇu vÒ dÞch vô viÔn th«ng ngµy cµng t¨ng ®ßi hái c¸c nhµ s¶n xuÊt vµ khai th¸c th¸c m¹ng ph¶i t×m kiÕm c¸c kiÕn tróc m¹ng míi dùa trªn c¬ së kiÕn tróc h¹ tÇng truyÒn thèng ®Ó gi¶m chi phÝ vµ ®é phøc t¹p trong qu¸ tr×nh x©y dùng c¸c m¹ng.
KiÕn tróc míi nµy ph¶i cã kh¶ n¨ng truyÒn t¶i mét c¸ch tin cËy c¶ d÷ liÖu còng nh− th«ng tin qu¶n lý, b¸o hiÖu vµ ®iÒu khiÓn. C¸c dÞch vô cña kiÕn tróc nµy ph¶i cã tÝnh mÒm dÎo ®Ó ph¸t triÓn vµ theo kÞp c¸c nhu cÇu dÞch vô míi. Víi sù ra ®êi cña hÖ thèng th«ng tin di ®éng GSM, ®©y lµ mét b−íc nh¶y vät trong lÜnh vùc th«ng tin. Cïng víi sù ph¸t triÓn cña kü thuËt hiÖn ®¹i vµ sù ®æi míi c«ng nghÖ, th«ng tin di ®éng còng ngµy cµng ®æi míi theo chiÒu h−íng tÝch cùc.
Xu h−íng triÓn khai tõ hÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ hai lªn hÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ ba (3G) lµ mét xu h−íng tÊt yÕu ®ang dÇn ®−îc triÓn khai t¹i nhiÒu n−íc trªn thÕ giíi. ViÖc triÓn khai vµ héi tô tíi mét c«ng nghÖ duy nhÊt 3G lµ cùc kú khã kh¨n. Cã nhiÒu lé tr×nh kh¸c nhau cho c¸c c«ng nghÖ 2G hiÖn ®ang tån t¹i ph¸t triÓn lªn 3G. Song ®èi víi c«ng nghÖ GSM, ®©y lµ c«ng nghÖ 2G rÊt phæ biÕn vµ ®−îc øng dông t¹i nhiÒu n−íc trªn thÕ giíi nªn c¸c nhµ s¶n xuÊt vµ c¸c tæ chøc tiªu chuÈn thÕ giíi còng ®Æc biÖt chó träng.
ThÞ tr−êng ViÖt Nam còng ®ang dÇn ®i vµo sù c¹nh tranh rÊt khèc liÖt ®ßi hái c¸c nhµ cung cÊp cÇn ®−a ra nhiÒu dÞch vô tiÖn Ých h¬n n÷a ®Ó thu hót kh¸ch hµng. ViÖc ph¸t triÓn tõ hÖ thèng th«ng tin di ®éng GSM lªn 3G lµ mét tÊt yÕu sÏ x¶y ra. §Ò tµi “Lé tr×nh triÓn khai n©ng cÊp hÖ thèng th«ng tin di ®éng MobiFone lªn c«ng nghÖ 3G” víi môc ®Ých ®Ò xuÊt lé tr×nh triÓn khai n©ng cÊp m¹ng MobiFone lªn 3G, ®ång thêi ®¸nh gi¸ kÕt qu¶ b−íc ®Çu triÓn khai. LuËn ---------------------------------------------------------------------------------------------- i Lêi nãi ®Çu -------------------------------------------------------------------------------------------------- v¨n ®−îc chia ra lµm bèn ch−¬ng: Ch−¬ng I: tr×nh bµy vÒ Xu thÕ ph¸t triÓn vµ ®iÒu kiÖn triÓn khai m¹ng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ ba trªn thÕ giíi.
Ch−¬ng II: tr×nh bµy vÒ T×nh h×nh chuÈn ho¸ c¸c tiªu chuÈn 3G trªn thÕ giíi. Ch−¬ng III: tr×nh bµy vÒ øng dông c«ng nghÖ CDMA trong hÖ thèng thèng tin di ®éng thÕ hÖ ba. Ch−¬ng IV: tr×nh bµy vÒ Lé tr×nh triÓn khai n©ng cÊp m¹ng MobiFone lªn 3G. Do giíi h¹n vÒ khu«n khæ, thêi gian còng nh− ®iÒu kiÖn nghiªn cøu, mét sè tiªu chuÈn øng cö viªn 3G kh¸c cã thÓ còng sÏ ®−îc triÓn khai trong thùc tÕ nh−ng ph¹m vi triÓn khai sÏ kh«ng lín vµ chØ mang tÝnh ®Þa ph−¬ng nªn kh«ng ®−îc ®Ò cËp tíi.
Mét lÇn n÷a, t«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n sù tËn t×nh h−íng dÉn cña TS. Ph¹m C«ng Hïng, c¶m ¬n c¸c ®ång nghiÖp hiÖn ®ang c«ng t¸c t¹i C«ng ty th«ng tin di ®éng VMS ®· gióp t«i hoµn thµnh luËn v¨n nµy. Ng−êi viÕt luËn v¨n NguyÔn Kim ViÖt ---------------------------------------------------------------------------------------------- ii Danh môc c¸c ch÷ viÕt t¾t -------------------------------------------------------------------------------------------------- Danh môc c¸c ch÷ viÕt t¾t 1xEV-DO Evolution of cdma2000 with one carrier for data only 1xEV-DV Evolution of cdma2000 with one carrier integrating data and voice 1xRTT One Carrier Radio Transmission Technology 2G Second Generation of Mobile Networks 3G Third Generation of Mobile Networks 3GPP Third Generation Partnership Project BCCH Broadcast Channel BSS Base Station Subsystem CAMEL Customized Application for Mobile network Enhanced Logic CCPCH Common Control Physical Channel CDMA Code Divison Multiple Access CPHCH Common Physical Channel DAMPS Digital Advanced Mobile Phone System DS-CDMA Direct Sequence CDMA EDGE Enhanced Data rate for GSM Evolution ETSI European Telecommunication Standards Institute F-CCCH Forward Common Control Channel F-DCCH Forward Dedicated Control Channel FDD Frequency Division Multiplex FDMA Frequency Division Multiple Access F-FCH Forward Fundamental Channel FH-CDMA Frequency Hoping CDMA F-PCH Forward Paging Channel F-PICH Forward Pilot Channel F-SCH Forward Supplementary Channel F-SYNC Forward Syncronization Channel GGSN Gateway GPRS Support Node GPRS General Packet Radio Service ---------------------------------------------------------------------------------------------- iii Danh môc c¸c ch÷ viÕt t¾t -------------------------------------------------------------------------------------------------- GSM Groupe Special Mobile HRL Home Location Register HSCSD High Speech Circuit Switch Data HSDPA High Speed Downlink Packet Access IMT-2000 International Mobile Telephone Standard 2000 ITU International Telecommunication Union MSC Mobile Switching Center PCCCH Packet Common Control Channel PCCPCH Primary Common Control Physical Channel PCH Paging Channel PLMN Public Land Mobile Network PSK Phase Shifted Keying QPSK Quadrature Phase Shift Keying R-CCCH Reverse Common Control Channel R-DCCH Reverse Dedicated Control Channel R-FCH Reverse Fundamental Channel R-PICH Reverse Pilot Channel R-SCH Reverse Supplementary Channel SCCPCH Secondary Common Control Physical Channel SGSN Serving GPRS Support Node TCH Traffic Channel TDD Time Division Multiplex TDMA Time Division Multiple Access TD-SCDMA Time Division Synchronous CDMA UMTS: Universal Mobile Telecommunication System UTRA UMTS Terrestrial Radio Access WCDMA Wideband CDMA ---------------------------------------------------------------------------------------------- iv Danh môc c¸c b¶ng -------------------------------------------------------------------------------------------------- Danh môc c¸c b¶ng B¶ng 1.1: Ph©n lo¹i c¸c dÞch vô cña IMT-2000 B¶ng 2.1: Tèc ®é bit sö dông c¸c gi¶n ®å m· ho¸ kh¸c nhau B¶ng 2.2: So s¸nh cdmaOne vµ cdma2000 1X B¶ng 3.1: Tham sè giao diÖn v« tuyÕn WCDMA B¶ng 3.2: C¸c tham sè m· ho¸ xo¾n B¶ng 3.3: C¸c tham sè giao diÖn v« tuyÕn cña cdma2000 B¶ng 3.4: D¶i tÇn tÝn hiÖu ®−êng xuèng ®iÒu chÕ ®a sãng mang cdma2000 B¶ng 3.5: D¶i tÇn tÝn hiÖu ®−êng xuèng ®iÒu chÕ tr¶i phæ trùc tiÕp cdma2000 B¶ng 4.1: Dù b¸o cÊu tróc m¹ng MobiFone tíi n¨m 2015 B¶ng 4.2: So s¸nh gi¶i ph¸p thö nghiÖm cña Alcatel vµ Ericson ---------------------------------------------------------------------------------------------- v Danh môc c¸c h×nh vÏ -------------------------------------------------------------------------------------------------- Danh môc c¸c h×nh vÏ H×nh 1.1: TØ lÖ thÞ phÇn c¸c m¹ng di ®éng trªn thÕ giíi H×nh 1.2: Dù ®o¸n sù ph¸t triÓn cña c¸c m¹ng di ®éng H×nh 1.3: Qu¸ tr×nh ph¸t triÓn cña c¸c hÖ thèng th«ng tin di ®éng trªn thÕ giíi H×nh 1.4: Con ®−êng ph¸t triÓn lªn hÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ ba H×nh 1.5: M« h×nh m¹ng IMT-2000 H×nh 2.1: C¸c phiªn b¶n ®· vµ ®ang ®−îc ph¸t triÓn cña WCDMA H×nh 2.2: C¸c hä c«ng nghÖ truy nhËp v« tuyÕn IMT-2000 H×nh 2.3: Lé tr×nh ph¸t triÓn tõ GSM lªn WCDMA H×nh 2.4: CÊu tróc hÖ thèng WAP H×nh 2.5: CÊu tróc hÖ thèng GPRS H×nh 2.6: Lé tr×nh ph¸t triÓn tõ cdmaOne lªn cdma2000 H×nh 2.7: M¹ng lâi IP thèng nhÊt H×nh 3.1: CÊu tróc khung cña c¸c kªnh dµnh riªng cho ®−êng xuèng H×nh 3.2: Tr¶i phæ vµ ®iÒu chÕ cho c¸c kªnh dµnh riªng ®−êng xuèng H×nh 3.3: CÊu tróc khung cña c¸c kªnh dµnh riªng cho ®−êng lªn H×nh 3.4: CÊu tróc kªnh CCPCH ®−êng xuèng H×nh 3.5: CÊu tróc burst truy cËp H×nh 3.6: CÊu tróc phÇn Preamble cña burst truy cËp H×nh 3.7: CÊu tróc phÇn d÷ liÖu cña burst truy cËp H×nh 3.8: C¸c ph−¬ng ph¸p m· hãa FEC c¬ b¶n cho WCDMA H×nh 3.9: Dån kªnh dÞch vô trong WCDMA H×nh 3.0: CÊu tróc khung cña UTRA TDD H×nh 3.11: Tæng quan c¸c kªnh vËt lý riªng cña cdma2000 H×nh 3.12: Tæng quan c¸c kªnh vËt lý chung cña cdma2000 H×nh 3.13: CÊu tróc kªnh Pilot, kªnh F-PCH cdma2000 H×nh 3.14: CÊu tróc kªnh F-CCCH cdma2000 H×nh 3.15: CÊu tróc kªnh F-FCH cdma2000 víi N=3, RS2 ---------------------------------------------------------------------------------------------- vi Danh môc c¸c h×nh vÏ -------------------------------------------------------------------------------------------------- H×nh 3.16: CÊu tróc kªnh F-SCH cdma2000 víi N=3, RS2 H×nh 3.17: CÊu tróc kªnh F-DCCH cdma2000 víi N=3 H×nh 3.18: CÊu tróc kªnh ®−êng xuèng ®a sãng mang cdma2000 H×nh 3.19: Tr¶i phæ phøc hîp ®a sãng mang cdma2000 H×nh 3.20: G¸n kªnh I&Q vµ ®iÒu chÕ Walsh cho tr¶i phæ trùc tiÕp H×nh 3.21: Tr¶i phæ PN vµ ®iÒu chÕ tÇn sè cho tr¶i phæ trùc tiÕp H×nh 3.22: CÊu tróc kªnh dµnh riªng ®−êng lªn cdma2000 H×nh 3.23: CÊu tróc kªnh pilot ®−êng lªn cdma2000 H×nh 3.24: CÊu tróc kªnh R-FCH cho RS2 cña cdma2000 H×nh 3.24: CÊu tróc kªnh R-SCH tèc ®é cao víi 3.24: CÊu tróc kªnh R-DCCH cdma2000 H×nh 4.1: TØ lÖ l−u l−îng cña ba trung t©m thuéc c«ng ty VMS H×nh 4.2: Dù b¸o t¨ng tr−ëng thuª bao Mobifone giai ®o¹n 2005-2015 H×nh 4.3: Lé tr×nh triÓn khai n©ng cÊp m¹ng Mobifone lªn 3G ---------------------------------------------------------------------------------------------- vii Xu thÕ ph¸t triÓn vµ ®iÒu kiÖn triÓn khai 3G trªn thÕ giíi --------------------------------------------------------------------------------------------------------- ch−¬ng i - xu thÕ ph¸t triÓn vµ ®iÒu kiÖn triÓn khai m¹ng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ ba trªn thÕ giíi I. Sù t¨ng tr−ëng cña thÞ tr−êng hiÖn nay Trªn thÕ giíi hiÖn cã kho¶ng h¬n 400 m¹ng GSM ®ang ho¹t ®éng vµ ®−îc triÓn khai trªn 168 n−íc víi sè l−îng thuª bao kho¶ng 900 triÖu.