Mô tả:
LỜI NÓI ĐẦU
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 cao cảu xã hội, thong ti di động đã được nghiên
cứu và phát triển từ rất sớm, bắt đầu với các hệ thống
thong tin di động sử dụng công nghệ analog, cho đến
các mạng công nghệ sử dụng công nghệ số đang
được đáp ứng rộng rãi và phát triển vô cùng mạnh
mẽ. Một xu hướng rõ nét trong lĩnh vực thông tin di
động hiện nay là các nhà cung cấp dịch vụ ngoài việc
mở rộng rung lượng khai thác hiện có thì việc áp
dụng nghiên cứu cũng như xác định lộ trình phát triển
công nghệ để tăng cường khả năng cung cấp dịch vụ
tốt hơn đến khách hang ngày càng được quan tâm
1
nhiều hơn. Trong đó 3G - hệ thống thong tin di động
thế hệ thứ 3 chính là giải pháp công nghệ tiên tiến
đang được các nhà khai thác mạng triển khai.
Chúng ta tiến tới sẽ phải nâng cấp lên 3,5G và
4G nhưng để tận dụng tốt các lợi thế sẵn của các nhà
cung cấp mạng thì việc nên quy hoạch mạng 3G để
phù hợp với nước ta hiện nay đó là một yêu cầu cấp
thiết của các nhà cung cấp dịch vụ, vì vậy trong luận
văn này tôi muốn đề cập đến việc quy hoạch mạng
3G và ứng dụng tại các thành phố, tỉnh trong cả
nước.
Chính các yêu cầu trên tôi chọn tên đề tài: “Quy
hoạch mạng UMTS 3G và áp dụng triển khai cho
mạng Vinaphone khu vực Tp Bắc Ninh”
2
luận văn chia thành 4 chương
Chương 1: Tổng quan mạng thông tin di động
Giới thiệu các mạng di động 1G, 2G, 3G, 4G các
ưu, nhược điểm của từng mạng. đưa ra các phiên bản
và các tiêu chuẩn châu Âu do 3GPP quy định cho
mạng Vinaphone từ đó đưa ra các cấu hình chuẩn cho
việc quy hoạch
Chương 2: Hệ thống truy nhập vô tuyến UMTS
3G
Lý thuyết căn bản về hệ thống truy nhập vô tuyến
UMTS 3G để làm các phép tính cho việc quy hoạch ở
chương 3 như: Nguyên lý trải phổ, kỹ thuật trải phổ,
kỹ thuật đa truy nhập CDMA…
3
Chương 3: Thiết kế tính toán quy hoạch mạng vô
tuyến UMTS 3G
Xây dựng phương án quy hoạch:
Chương 4: Mạng Vinaphone và định hướng triển
khai mạng UMTS 3G
Thực hiện việc quy hoạch tại Thành phố Bắc Ninh
Chương 1: Tổng quan mạng thong tin di động
1.1 Giới thiệu hệ thống thong ti di động
Thế hệ 1G:
Sử dụng công nghệ truy cập phân chia theo tần
số FDMA .
Nh ng hạn chế:
Phân bổ số tần hạn chế dung lượng nh
4
Tiếng n khó chịu và nhi u xảy ra khi máy
di động trong môi trường fading đa đường
hông đảm bảo tính bí mật của các cuộc
gọi
hông tương thích gi a các hệ thống khác
nhau
Chất lượng thấp và vùng phủ sóng h p
Thế hệ 2G:
Sử dụng hai phương pháp đa truy cập:
- Đa truy cập phân chia theo thời gian Time
Division Multiple Access-TDMA)
- Đa truy nhập phân chia theo mã Code Division
Multiple Access-CDMA) Hệ thống 2G hấp d n
hơn hệ thống 1G vì ngoài dịch vụ thoại truyền
5
thống c n có khả năng cung cấp một số dịch vụ
truyền d liệu và các dịch vụ bổ sung khác.
Thế hệ 3G:
Thông tin di động thế hệ thứ ba 3G xây dựng trên
cơ sở IMT-2
được đưa vào phục vụ từ năm 2 1.
Mục đích của IMT-2
là đưa ra nhiều khả năng
mới nhưng cũng đ ng thời bảo đảm sự phát triển liên
tục của thông tin di động thế hệ thứ 2 2G
Tốc độ của thế hệ thứ 3 được xác định như sau:
- 384 b s đối với vùng phủ sóng rộng
- 2Mb s đối với vùng phủ sóng địa phương
1.2 Hệ thống thong tin di động 3G
1.2.1
Hướng phát triển lên 3G sử dụng công
nghệWCDMA:
6
GSM
GPRS
EDGE
WCDMA
1999
2000
2002
Hình 1-2 Quá trình phát triển lên 3G theo nhánh
sử dụng công nghệ WCDMA
GPRS: Tốc độ truyền 171,2 bps tốc độ số liệu
đỉnh và hỗ trợ giao thức Internet TCP IP và X25
EDGE: áp dụng phương pháp điều chế 8PS , điều
này làm tăng tốc độ của GSM lên 3 lần.
W CDMA (Wideband Code Division Multiple
Access):
Hệ thống này hoạt động ở chế độ FDD & TDD
và dựa trên kỹ thuật trải phổ chuỗi trực tiếp DSSSDirect Sequence Spectrum) sử dụng tốc độ chip
3,84Mcps bên trong băng tần 5MHz.
7
1.2.2
Hướngphát triển lên 3G theo nhánh sử dụng
công nghệ CDMA-2000
Nói chung CDMA 2
là một cách tiếp cận đa
sóng mang cho các sóng có độ rộng n lần 1,25MHz
hoạt động ở chế độ FDD. Nhưng công việc chuẩn hoá
tập trung vào giải pháp một sóng mang đơn 1,25MHz
1x với tốc độ chip gần giống IS-95
IS-95A
IS-95B
1999
Cdma2000 1x
2000
Cdma2000 Mx
2002
Hình 1-3 Quá trình phát triển lên 3G theo nhánh
CDMA 2000.
1.3 Mạng UMTS 3G và định hướng triển khai của
Vinaphone
1.3.1 Định hướng công nghệ & dịch vụ theo tiêu
8
chuẩn châu Âu do 3GPP qui định áp dụng cho mạng
Vinaphone
Công nghệ WCDMA với xu hướng sử dụng
truyền tải TDM tiến đến một mạng "All IP" theo trình
tự phiên bản: 3GPP R99, 3GPP R4, 3GPP R5 và
3GPP R6.
Chương 2: Hệ thống truy nhập vo tuyến
UMTS 3G
2.1. Nguyên lý CDMA
2.1.1. Nguyên lý trải phổ CDMA
Theo nguyên lý dung lượng kênh truyền của
Shannon được mô tả như sau:
C B. log 2 (1
S
)
N
9
Dựa vào công thức trên thì ta thấy dung lượng
kênh truyền có thể được tăng lên bằng cách tăng băng
tần kênh truyền
Trong đó: B là băng thông Hz , C là dung lượng
kênh bít s , S là công suất tín hiệu, N là công suất tạp
âm
2.1.2 ỹ thuật trải phổ và giải trải phổ
Trải phổ và giải trải phổ là hoạt động cơ bản nhất
trong các hệ thống DS-CDMA
10
Hình 2-1 Quá trình trải phổ và giải trải phổ
2.1.3. ỹ thuật đa truy nhập CDMA
Trải phổ và giải trải phổ là hoạt động cơ bản nhất
trong các hệ thống DS-CDMA
Hình 2-2 Các công nghệ đa truy nhập
2.2. Một số đặc trưng lớp vật lý trong mạng truy
nhậpWCDMA
2.2.1. Phương thức song công.
- Phân chia theo thời gian TDD
- Phân chia theo tân số FDD
11
1900
1920
1980
2010
2025
2110
2170 MHz
Ñôn
baêng
Ñôn
baêng
Song baêng
Ñöôøng leân
Ñöôøng xuoáng
Hình 2-4 Phân bố phổ tần cho UMTS châu Âu.
2.2.2 Dung lượng mạng
2.2.3 Các kênh giao diện vô tuyến UTRA FDD
Hình 2-5 Sơ đồ ánh xạ giữa các kênh khác nhau.
12
2.2.4 Cấu trúc cell:
Hình 2-6 Cấu trúc cell UMTS.
13
2.3. Cấu trúc hệ thống vô tuyến UMTS
UMTS/GSM Network
UE
AN
MSC
SIM
MT Um
BTS
BSS
Abis
External
Networks
CN
SCF
E,
G
A
BSC
GMSC
MSC
D
HLR
H
AUC
F
EIR
USI Cu
M
M
E
Uu
BS
RNS
Iub
Gr
Gb
RNC
USI Cu
M
M
E
Uu
BS
RNS
Iub
Iu
RNC
MGW
SMSGMSC
Gf
SMSIWMSC
SGSN
Gn+
Iur
Gd,
Gp,
Gn+
SGSN
ISDN
PSTN
PSPDN
CSPDN
PDN:
-Intranet
-Extranet
-Internet
GGSN
Note:
Not all interfaces
shown and named
UTRAN
14
Hình 2-7 Cấu trúc tổng thể hệ thống UMTS/GSM.
Chương 3 : Thiết kế tính toán quy hoạch mạng vô
tuyến UMTS 3G
3.1 Quy hoạch mạng vô tuyến
3.1.1 Nguyên lý chung
Quá trình quy hoạch g m các bước sau:
15
ĐẦU VÀO
-
Dự báo số thuê bao tại các khu vực
Dự báo sử dụng trên kiểu lưu lượng
Các vùng cần phủ
Kiểu vùng phủ
Các chỉ tiêu chất lượng
CÁC CÔNG VIỆC QUY HOẠCH
-
Quy hoạch vùng phủ vô tuyến
Quy hoạch dung lượng vô tuyến
Định cỡ RNC và xác định các vị trí đặt
Quy hoạch mạng truyền dẫn truy nhập
Quy hoạch mạng truyền dẫn đường trục
CÁC CÔNG VIỆC TRIỂN KHAI
-
Triển khai Node-B, RNC
Kết nối Node-B & RNC
Triển khai mạng lõi
Kết nối mạng truy nhập - mạng lõi
Kiểm tra đầu cuối - đầu cuối
Tối ưu hóa
Khai thác và đo đạc hiệu năng
Hình 3-1 Quá trình quy hoạch và triển khai mạng
WCDMA
3.1.2 Một số đặc điểm cần lưu ý trong quy hoạch
mạng
3.2 Quy hoạch định cỡ mạng
Vùng phủ, Dung lượng, chất lượng dịch vụ
3.2.1 Tính toán vùng phủ sóng
16
Thông số đầu vào
Tính suy hao truyền
sóng cho phép
(MAPL)
Bán kính vùng phủ R
yêu cầu thoe các mô
hình truyền sóng
Hình 3-2 Quá trình tính bán kính vùng phủ sóng
3.2.2 Phân tích dung lượng
Mô hình tính toán dung lượng Erlang-B
A
n T
3.600
(4.3)
Trong đó:
A: lưu lượng thuê bao A
n: số cuộc gọi trung bình trong một giờ
17
T: thời gian trung bình của một cuộc gọi tính bằng
giây (s)
Giả sử tính lưu lượng của thuê bao A có trung
bình 1 cuộc gọi 15 phút trong một giờ, khi đó lưu
lượng của thuê bao A sẽ là:
+n=1
+ T = 15 x 60s = 900 (s)
=>
A
n T 1 900
0,25erl
3.600 3.600
3.3 Quy hoạch vùng phủ và dung lượng chi tiết
3.4 Tối ưu mạng
Quá trình tối ưu bao g m:
- Đo đạc hiệu năng (các chỉ tiêu kỹ thuật).
- Phân tích các kết quả đo đạc.
- Điều chỉnh mạng.
18
Chương 4: Mạng Vinaphone và định hướng triển
khai mạng UMTS 3G
4.1 Tổng quan mạng Vinaphone
4.1.1 Tình hình phát triển của Vinaphone năm 2 11
Thống kê các số liệu về loại hình dịch vụ sử dụng
mạng di động, số lượng các thuê bao tăng trưởng
trong năm 2 11…
4.1.2 Tình hình mạng lưới tính đến hết năm 2 11
1. Phần chuyển mạch
2. Hệ thống mạng PPS-IN:
3. Các hệ thống cung cấp dịch vụ
4. Hệ thống GPRS
5. Hệ thống IP MPLS
6. Phần vô tuyến và vùng phủ sóng
19
7. Hệ thống truyền d n cáp quang
8. Trung tâm khai thác và bảo dưỡng mạng
9. Các tham số kỹ thuật chung của hệ thống
4.2. Hiện trạng mạng vô tuyến
Băng tần và độ rộng băng tần đang sử dụng
- Băng tần số 9
MHz:
Đoạn băng tần phát của trạm gốc: 935,1MHz ÷
943,5 MHz
Đoạn băng tần thu của trạm gốc: 89 ,1 MHz ÷
898,5 MHz
- Băng tần số 18 MHz:
Đoạn băng tần phát của trạm gốc:
1805 MHz ÷
1825 MHz
Đoạn băng tần thu của trạm gốc:
1710 MHz ÷
20
- Xem thêm -