thankyou010587
New Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
LỜI NÓI ĐẦU
Thế kỉ 21 được coi là thế kỉ của tri thức do đó nhu cầu và trao đổi và xử lý thông tin ngày càng lớn. Trong những năm đầu của thế kỉ mới chúng ta được chứng kiến bước phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin mà điển hình ngày càng có nhiều công nghệ mới để truyền dữ liệu có hiệu quả. Tại Việt Nam cũng đang có một cuộc cách mạng chuyển từ thế hệ 2G sang 3G trong lĩnh vực thông tin di động để bắt kịp với sự phát triển của thế giới.
Hiện nay, mạng thông tin di động của Việt Nam đang sử dụng công nghệ GSM và CDMA băng thông hẹp, các công nghệ này trở nên lạc hậu và quá tải trước là trước các yêu cầu về dịch vụ mới như truyền số liệu tốc độ cao, xem tivi trên điện thoại di động, truy cập WAP, internet và nhiều dịch vụ giá trị gia tăng khác. Vì vậy sự thay thế của các công nghệ thế hệ 3G như WCDMA và CDMA-EVDO là điều tất yếu. Thực tế phần lớn các thuê bao tại Việt Nam đang sử dụng mạng GSM mà WCDMA là bước phát triển tiếp của GSM nên em chọn đề tài “Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba UMTS W-CDMA” cho nội dung nghiên cứu đồ án của mình nhằm góp thêm hiểu biết cho những người quan tâm và tìm hiểu công nghệ mới này.
Mặc dù em đã cố gắng nhiều nhưng do trình độ và thời gian có hạn nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được những góp ý, phê bình và hướng dẫn từ thầy cô bạn bè.
Trong quá trình thực hiện đồ án em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ và hỗ trợ từ thầy hướng dẫn :Ths.Vương Hoàng Nam. Thầy đã luôn tận tình chỉ bảo và đưa ra những đánh giá, những lời khuyên thiết thực giúp em có thể hoàn thành tốt đồ án của mình. Em xin trân trọng Thank thầy.
TÓM TẮT ĐỒ ÁN
Nội dung chính cùa bản đồ án này nhằm giới thiệu một cách tổng quan về hệ thống W-CDMA theo tiêu chuẩn của Châu Âu. Trong chương đầu của đồ án là tổng quan về sự phát triển của hệ thống thông tin chủ yếu giới thiệu những mốc lịch sử đáng chú ý và những hệ thống điển hình của hệ thống thông tin qua các thời kì. Chương thứ hai đề cập chủ yếu đến công nghệ CDMA là nền tảng của W-CDMA gồm có các đặc tính điển hình của CDMA và kĩ thuật trải phổ là cách truy nhập mới quyết định sự ưu việt của hệ thống CDMA so với các hệ thống trước đó. Trong chương ba hệ thống W-CDMA được giới thiệu như là một công nghệ mới cho thế hệ 3G tại Việt Nam. Chương bốn là một số đề xuất về việc triển khai W-CDMA tại Việt Nam mang tính khả thi.
Nội dung của đồ án này gồm 4 chương:
Chương 1 Tổng quan về mạng thông tin di động.
Chương 2 Kỹ thuật trải phổ và công nghệ CDMA.
Chương 3 Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 WCDMA.
Chương 4 Những kiến nghị triển khai WCDMA tại Việt Nam
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 6
1.1.Lịch sử phát triển của mạng thông tin di động 6
1.2.Các cách đa truy nhập 8
1.3 Hệ thống thông tin tổ ong Cellular. 10
1.4 Sự phát triển của hệ thống thông tin cellular. 15
CHƯƠNG 2 KỸ THUẬT TRẢI PHỔ VÀ CÔNG NGHỆ CDMA 17
2.1 Kỹ thuật trải phổ 17
2.1.1. Khái niệm trải phổ 17
2.1.2. Các ưu điểm của kỹ thuật trải phổ so với truyền dẫn băng hẹp 18
2.1.3. Cơ sở kỹ thuật trải phổ 20
2.1.4. Các hệ thống thông tin trải phổ 21
2.1.4.1 Hệ thống trải phổ trực tiếp (DS/SS) 21
2.1.4.2 Hệ thống trải phổ nhảy tần (FH/SS) 23
2.1.4.3 Hệ thống trải phổ nhảy thời gian (TH/SS) 25
2.1.4.4 Hệ thống lai (Hybrid) 26
2.2. Tổng quan công nghệ CDMA 26
2.2.1. Khái niệm CDMA 26
2.2.2. Các đặc tính của CDMA 27
CHƯƠNG 3:HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ BA UMTS W-CDMA 35
3.1. Khái quát về hệ thống W-CDMA 35
3.1.1Các thông số chính của WCDMA 37
3.1.3 Điều khiển công suất trong WCDMA 42
3.1.4 Sóng mang 44
3.1.5 Đa tốc độ 44
3.1.6 Gói dữ liệu 44
3.2. Cấu trúc và chức năng các phần tử trong hệ mạng W-CDMA UMTS 45
3.2.1. Cấu trúc tổng quát của hệ thống 45
3.2.2. Chức năng của các phần tử trong hệ thống 47
3.2.3. Mạng truy nhập vô tuyến UTRAN 47
3.2.3.1. Những yêu cầu: 47
3.2.3.2. Đặc tính mạng UTRAN 48
3.2.3.3. Cấu trúc mạng truy nhập vô tuyến UTRAN 50
3.2.4. Mạng lõi 51
3.2.5. Thiết bị người dùng UE 53
3.3. Các giao diện của W-CDMA UMTS 53
3.3.1. Giao diện Iu 53
3.3.2. Giao diện Iub 53
3.3.3. Giao diện Iur 54
3.4. Mạng truyền dẫn 54
3.5. Kiến trúc phân lớp W-CDMA 55
3.5.1. Nguyên tắc phân lớp trong hệ thống W-CDMA 55
3.5.2. Lớp vật lý trong W-CDMA 56
3.6. Cấu trúc kênh trong W-CDMA 57
3.6.1. Các kênh logic 57
3.6.2. Các kênh truyền tải 58
3.6.2.1. Các kênh truyền tải riêng(DCH-Dedicate Channel) 58
3.6.2.2. Các kênh truyền tải chung 58
3.6.3.1. Các kênh vật lý đường lên 62
3.6.3.2. Các kênh vật lý đường xuống 65
3.6.3.3. Định kênh và ngẫu nhiên hóa trong các kênh vật lý 73
3.7. Kỹ thuật vô tuyến 75
3.7.1. Vấn đề điều khiển công suất 75
3.7.2. Vấn đề chuyển vùng 78
3.7.3. Máy thu RAKE 81
3.8 Những ưu điểm của công nghệ W-CDMA so với GSM 82
CHƯƠNG 4 : NHỮNG KIẾN NGHỊ TRIỂN KHAI W-CDMA TẠI VIỆT NAM 83
4.1. Cơ sở hạ tầng mạng thông tin di động số ở nước ta 83
4.2. Cơ sở triển khai mạng thông tin di động thế hệ thứ 3 tại Việt Nam 86
4.3. Vấn đề liên kết các hệ thống. 87
4.4. Những xu hướng triển khai khác nhau về W-CDMA 88
KẾT LUẬN CHUNG 92
BẢNG TRA CỨU TỪ VIẾT TẮT 94
TÀI LIỆU THAM KHẢO 9
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG
THÔNG TIN DI ĐỘNG
1.1.Lịch sử phát triển của mạng thông tin di động
Lịch sử của ngành liên lạc viễn thông ra đời từ những thí nghiệm đầu tiên của Hertz về tần số ở thế kỉ 18. Hệ thống vô tuyến đầu tiên xuất hiện năm 1919, khi ấy nó chỉ phục vụ việc nghiên cứu liên lạc bằng sóng radio và được xây dựng ở hai trạm tại Boston và Baltimore ứng dụng đầu tiên của liên lạc sóng radio là liên lạc đường biển. Tới năm 1933 hệ thống thông tin trên đất liền mới đưa và khai thác mà ứng dụng chủ yếu của nó là thông tin trong cảnh sát và lực lượng cứu hỏa với băng tần 35MHz gồm 10 kênh, khoảng cách mỗi kênh là 40kHz, việc chuyển mạch bằng tay bởi điện thoại viên. Năm 1946 hệ thống thông tin thương mại đầu tiên ra đời với hoạt động tại băng tần 150MHz. Năm 1964 hệ thống MJ ra đời sử dụng công nghệ mạch trong hệ thống làm giảm độ rộng mỗi kênh từ 120kHz xuống còn 30kHz. Các hệ thống điện thoại di động đầu tiên này ít tiện lợi và dung lượng rất thấp trong khi chi phí sử dụng khá tốn kém.
Hệ thống thông tin tế bào của Bell đã được nghiên cứu thí nghiệm từ năm 1947 cuối cùng năm 1975 hệ thống này đã được thử nghiệm và được cấp phép tiến hành từ năm 1977, năm 1978 hệ thống thông tin tế bào đàu tiên được xây dựng với độ rộng băng tần 20MHz, 870-890MHz cho hướng đi và 825-845MHz cho hướng về, chia thành nhiều kênh mỗi kênh có độ rộng 30kHz sử dụng công nghệ phân chia theo tần số FDD do vậy có tất cả 666 kênh. Năm 1981 hệ thống này được đưa và sử dụng tại châu âu. Hệ thống này được phát triển lên hệ thống AMPS (Advance Mobile Phone Service) năm 1983 được coi là dịch vụ thoại tiên tiến.
Sau đó tiến thẳng lên 3G
Cả hai khả năng trên đều sử dụng GPRS nhằm triển khai cơ sở hạ tầng chuyển mạch gói đặt trên nên mạng GSM hiện tại. GPRS là một bước trung gian trước khi tiến lên 3G, đây cũng có thể coi là hệ thống thông tin di động 2.5G. Nó đã khắc phục được những hạn chế của các kết nối thông tin theo cách chuyển mạch kênh truyền thống bằng việc chia nhỏ số liệu thành từng gói nhỏ và truyền đi theo một trật tự quy định và chỉ sử dụng tài nguyên vô tuyến khi một người sử dụng thật sự cần phát hay cần thu. Trong khoảng thời gian khi không có số liệu nào được phát, kết nối ngừng hoạt động nhưng khi có yêu cầu kết nối lập tức được khôi phục. Khoảng từ 50 đến 100 thuê bao GRPS là 115Kbps khi 8 khe thời gian cùng sử dụng một lúc., kết quả này cho phép nhanh hơn 10 lần so với các dịch vụ truyền số liệu sử dụng cách chuyển mạch kênh trong các hệ thống thông tin di động hiện tại.
Sau khi tiến lên GPRS ta có thể tiếp tục tiến thêm một bước trung gian nữa là EDGE rồi mới tiến lên 3G hay tiến thẳng lên 3G. Với mỗi khả năng có ưu nhược điểm riêng:
Nếu lựa chọn EDGE: EDGE là một tiếp cân cho phép cung cấp dữ liệu tốc độ cao sử dụng lại toàn bộ cấu trúc khe thời gian và độ rộng băng thông sóng mang GSM. Giao diện vô tuyến EDGE cho phép mạng GSM hoạt động tại các dải tần 800,900,1800,1900MHz và cung cấp các chức năng 3G. Ý tưởng cơ bản của EDGE là sử dụng các dịch vụ dữ liệu GSM thông dụng nhưng với tốc độ cao hơn 69.2 Kb/s với mỗi khe thời gian. Như vậy việc triển khai EDGE không làm thay đổi phần mạng lõi GSM bởi các phần tử mạng như MSC/HLR phục vụ cho chuyển mạch kênh hay các nút hỗ trợ GSM(GSN) phục vụ cho chuyển mạch gói đều có tính độclập tương đối với tốc độ người sử dụng. Nhưng EDGE lại mang đến những thay đổi lớn trong cách điều chế tín hiệu gây ra những tác động đáng kể đến phần thiết bị vô tuyến, kế hoạch mạng vô tuyến và kế hoạch vùng phủ sóng… Như: Các thiết bị đầu cuối và các trạm BTS phải được thiết kế mới hay nâng cấp lên nhiều để có thể có khả năng thu các tín hiệu kiểu EDGE mà kỹ thuật rất phức tạp. Điều này đòi hỏi chi phí cao mới có thể thực hiện được đồng thời. Với công nghệ này, tốc độ bit tăng (so với GPRS) làm giảm độ tin cậy của hệ thống trên khía cạnh phântán thời gian và tốc độ di chuyển của thuê bao. Tuy nhiên trong EDGE sẵn sàng cơ cấu khắc phục các hạn chế nêu trên, đó chính là cơ cấu trong tương thích kênh tự động, cho phép tự động lựa chọn sơ đồ mã hoá và điều chế phù hợp với chất lượng kênh vô tuyến.
Nếu lựa chọn bỏ qua EDGE: Sau khi tiến hành GPRS nhằm xây dựng hạ tầng chuyển mạch gói đặt trên mạng GSM hiện tại sẽ triển khai ngay một mạng di động băng rộng 3G theo tiêu chuẩn của ITM2000. Mạng lõi GSM trong giải pháp này chỉ yêu cầu những hiệu chỉnh chủ yếu liên quan đến phân hạ tầng chuyển mạch gói. Tuy nhiên, những điều chỉnh này chỉ đáp ứng ở một mức độ nhất định các dịch vụ 3G trên nền mạng lõi GSM – GPRS. Các nút hỗ trợ GSM thuộc mạng GSM-GPRS không phải là hạ tầng chuyển mạch gói duy nhất trong mạng kép GPRS và 3G. Việc xây dựng mạng lõi cho hệ thống 3G đáp ứng đầy đủ các yêu cầu tổ hợp dịch vụ thoai và dữ liệu ở nước ta và đỏi hỏi một thiết kế tổng thể. Từ hệ thống đèn đến giao diện với các phần tử mạng khác. Về phương pháp này, toàn bộ phân hệ vô tuyến bao gồm các BTS và BSC phải được xây dựng lại từ đầu. Các thiết bị vô tuyến này làm việc trên băng tần dành riêng cho 3G, do đó không làm ảnh hưởng gì đến kế hoạch mạng vô tuyến hiệncó. Khi đó thức chất tồn tại hai mạng vô tuyến độc lập có thể bổ xung qua lại cho nhau với điều kiện sử dụng các thiết bị đầu cuối nhiều chế độ ở mức độ hạn chế bởi các đặc điểm yêu cầu, loại hình chất lượng, dịch vụ rất khácnhau giữa 3G và GPRS hay GSM. Tuy nhiên yêu cầu phải thiết kế các máy đầu cuối nhiều chế độ để thích hợp với một hệ thống kép như trên là không đơn giản với các nhà sản xuất.
Phương án 2: Xây dựng mới Nếu tiến hành xây dựng m ới một mạng di độngbăng rộng ta sẽ có hai mạng song song cùng tồn tại đó là W-CDMA và GSM. Tuy nhiên để có khả năng hỗ trợ bổ xung giữa hai mạng ít nhất ở mức độ vùng phủ sóng cho dịch vụ thoại cơ bản thì giao thức mạng lõi của hai hệ thống phải tương thích. Hệ thống CDMA băng rộng không đồng bộ phù hợp hơn vì sử dụng chung hai giao thức mạng lõi GSM/ MAP.
KẾT LUẬN CHUNG
Cùng với sự phát triển của công nghệ viễn thông, hệ thống thông tin di động không ngừng được cải tiến nâng cấp lên các thế hệ cao hơn. Thế hệ thứ ba đã và đang được triển khai trên toàn thế giới trong khi thế hệ thứ tư đang được nghiên cứu và triển khai thử nghiệm. Thế hệ thứ ba ra đời và phát triển cải thiện được chất lượng dịch vụ, giá cước và phần lớn hạn chế của thế hệ thứ hai, mở ra kỷ nguyên ứng dụng đa phượng tiện cho các thiết bị di động.
Công nghệ CDMA với những ưu điểm vượt trội đã được chứng minh là xu hướng phát triển tất yếu của thông tin di động. Ưu điểm vượt trội của CDMA với nhà khai thác là có chi phí triển khai thấp với hiệu suất sử dụng tần số cao, với người sử dụng là chất lượng thoại tốt, bảo mật tuyệt đối và cung cấp các tiện ích cao cấp mà các mạng GSM không thể làm được. CDMA đã được nghiên cứu, chuẩn hóa và triển khai rộng rãi trên toàn thế giới với hàng trăm triệu thuê bao.
Với những kiến thức thu được trong quá trình học tập tại nhà trường và qua tìm hiểu nghiên cứu em nhận thấy rằng với nhu cầu phát triển ngày càng cao của khách hàng về dịch vụ số liệu, truy nhập internet và các dịch vụ đa phương tiện cao cấp thì việc triển khai các hệ thống di động thế hệ ba CDMA là rất cần thiết. Trong đó hệ thống W-CDMA với khả năng cung cấp dữ liệu với tốc độ tối đa 2Mbps là một điển hình.
Qua thời gian tìm hiểu nghiên cứu và tổng hợp các vấn đề liên quan đến mạng thông tin di động thế hệ ba W-CDMA, em đã nắm bắt được một cách tổng quan cấu trúc hệ thống cũng như lộ trình phát triển của hệ thống mang tính khả thi đối với các mạng GSM khi chuyển đổi sang W-CDMA.
Mạng W-CDMA đã được triển khai và trở nên phổ biến tại nhiều nước châu Âu và một số nước châu Á... Đó là tiền đề và động lực cho việc triển khai mạng di động tiên tiến này ở nước ta. Tuy nhiên đề tài này chủ yếu chỉ mang tính lý thuyết cung cấp cho các nhà khai thác tham khảo việc triển khai mạng ở một mô hình cụ thể. Do hạn chế về mặt thời gian và hiểu biết nên đồ án này còn nhiều thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý của các thầy các cô và những người quan tâm tới vấn đề này để em được hiểu biết đầy đủ, chính xác và đồ án này được hoàn thiện hơn nữa.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
LỜI NÓI ĐẦU
Thế kỉ 21 được coi là thế kỉ của tri thức do đó nhu cầu và trao đổi và xử lý thông tin ngày càng lớn. Trong những năm đầu của thế kỉ mới chúng ta được chứng kiến bước phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin mà điển hình ngày càng có nhiều công nghệ mới để truyền dữ liệu có hiệu quả. Tại Việt Nam cũng đang có một cuộc cách mạng chuyển từ thế hệ 2G sang 3G trong lĩnh vực thông tin di động để bắt kịp với sự phát triển của thế giới.
Hiện nay, mạng thông tin di động của Việt Nam đang sử dụng công nghệ GSM và CDMA băng thông hẹp, các công nghệ này trở nên lạc hậu và quá tải trước là trước các yêu cầu về dịch vụ mới như truyền số liệu tốc độ cao, xem tivi trên điện thoại di động, truy cập WAP, internet và nhiều dịch vụ giá trị gia tăng khác. Vì vậy sự thay thế của các công nghệ thế hệ 3G như WCDMA và CDMA-EVDO là điều tất yếu. Thực tế phần lớn các thuê bao tại Việt Nam đang sử dụng mạng GSM mà WCDMA là bước phát triển tiếp của GSM nên em chọn đề tài “Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba UMTS W-CDMA” cho nội dung nghiên cứu đồ án của mình nhằm góp thêm hiểu biết cho những người quan tâm và tìm hiểu công nghệ mới này.
Mặc dù em đã cố gắng nhiều nhưng do trình độ và thời gian có hạn nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được những góp ý, phê bình và hướng dẫn từ thầy cô bạn bè.
Trong quá trình thực hiện đồ án em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ và hỗ trợ từ thầy hướng dẫn :Ths.Vương Hoàng Nam. Thầy đã luôn tận tình chỉ bảo và đưa ra những đánh giá, những lời khuyên thiết thực giúp em có thể hoàn thành tốt đồ án của mình. Em xin trân trọng Thank thầy.
TÓM TẮT ĐỒ ÁN
Nội dung chính cùa bản đồ án này nhằm giới thiệu một cách tổng quan về hệ thống W-CDMA theo tiêu chuẩn của Châu Âu. Trong chương đầu của đồ án là tổng quan về sự phát triển của hệ thống thông tin chủ yếu giới thiệu những mốc lịch sử đáng chú ý và những hệ thống điển hình của hệ thống thông tin qua các thời kì. Chương thứ hai đề cập chủ yếu đến công nghệ CDMA là nền tảng của W-CDMA gồm có các đặc tính điển hình của CDMA và kĩ thuật trải phổ là cách truy nhập mới quyết định sự ưu việt của hệ thống CDMA so với các hệ thống trước đó. Trong chương ba hệ thống W-CDMA được giới thiệu như là một công nghệ mới cho thế hệ 3G tại Việt Nam. Chương bốn là một số đề xuất về việc triển khai W-CDMA tại Việt Nam mang tính khả thi.
Nội dung của đồ án này gồm 4 chương:
Chương 1 Tổng quan về mạng thông tin di động.
Chương 2 Kỹ thuật trải phổ và công nghệ CDMA.
Chương 3 Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 WCDMA.
Chương 4 Những kiến nghị triển khai WCDMA tại Việt Nam
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 6
1.1.Lịch sử phát triển của mạng thông tin di động 6
1.2.Các cách đa truy nhập 8
1.3 Hệ thống thông tin tổ ong Cellular. 10
1.4 Sự phát triển của hệ thống thông tin cellular. 15
CHƯƠNG 2 KỸ THUẬT TRẢI PHỔ VÀ CÔNG NGHỆ CDMA 17
2.1 Kỹ thuật trải phổ 17
2.1.1. Khái niệm trải phổ 17
2.1.2. Các ưu điểm của kỹ thuật trải phổ so với truyền dẫn băng hẹp 18
2.1.3. Cơ sở kỹ thuật trải phổ 20
2.1.4. Các hệ thống thông tin trải phổ 21
2.1.4.1 Hệ thống trải phổ trực tiếp (DS/SS) 21
2.1.4.2 Hệ thống trải phổ nhảy tần (FH/SS) 23
2.1.4.3 Hệ thống trải phổ nhảy thời gian (TH/SS) 25
2.1.4.4 Hệ thống lai (Hybrid) 26
2.2. Tổng quan công nghệ CDMA 26
2.2.1. Khái niệm CDMA 26
2.2.2. Các đặc tính của CDMA 27
CHƯƠNG 3:HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ BA UMTS W-CDMA 35
3.1. Khái quát về hệ thống W-CDMA 35
3.1.1Các thông số chính của WCDMA 37
3.1.3 Điều khiển công suất trong WCDMA 42
3.1.4 Sóng mang 44
3.1.5 Đa tốc độ 44
3.1.6 Gói dữ liệu 44
3.2. Cấu trúc và chức năng các phần tử trong hệ mạng W-CDMA UMTS 45
3.2.1. Cấu trúc tổng quát của hệ thống 45
3.2.2. Chức năng của các phần tử trong hệ thống 47
3.2.3. Mạng truy nhập vô tuyến UTRAN 47
3.2.3.1. Những yêu cầu: 47
3.2.3.2. Đặc tính mạng UTRAN 48
3.2.3.3. Cấu trúc mạng truy nhập vô tuyến UTRAN 50
3.2.4. Mạng lõi 51
3.2.5. Thiết bị người dùng UE 53
3.3. Các giao diện của W-CDMA UMTS 53
3.3.1. Giao diện Iu 53
3.3.2. Giao diện Iub 53
3.3.3. Giao diện Iur 54
3.4. Mạng truyền dẫn 54
3.5. Kiến trúc phân lớp W-CDMA 55
3.5.1. Nguyên tắc phân lớp trong hệ thống W-CDMA 55
3.5.2. Lớp vật lý trong W-CDMA 56
3.6. Cấu trúc kênh trong W-CDMA 57
3.6.1. Các kênh logic 57
3.6.2. Các kênh truyền tải 58
3.6.2.1. Các kênh truyền tải riêng(DCH-Dedicate Channel) 58
3.6.2.2. Các kênh truyền tải chung 58
3.6.3.1. Các kênh vật lý đường lên 62
3.6.3.2. Các kênh vật lý đường xuống 65
3.6.3.3. Định kênh và ngẫu nhiên hóa trong các kênh vật lý 73
3.7. Kỹ thuật vô tuyến 75
3.7.1. Vấn đề điều khiển công suất 75
3.7.2. Vấn đề chuyển vùng 78
3.7.3. Máy thu RAKE 81
3.8 Những ưu điểm của công nghệ W-CDMA so với GSM 82
CHƯƠNG 4 : NHỮNG KIẾN NGHỊ TRIỂN KHAI W-CDMA TẠI VIỆT NAM 83
4.1. Cơ sở hạ tầng mạng thông tin di động số ở nước ta 83
4.2. Cơ sở triển khai mạng thông tin di động thế hệ thứ 3 tại Việt Nam 86
4.3. Vấn đề liên kết các hệ thống. 87
4.4. Những xu hướng triển khai khác nhau về W-CDMA 88
KẾT LUẬN CHUNG 92
BẢNG TRA CỨU TỪ VIẾT TẮT 94
TÀI LIỆU THAM KHẢO 9
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG
THÔNG TIN DI ĐỘNG
1.1.Lịch sử phát triển của mạng thông tin di động
Lịch sử của ngành liên lạc viễn thông ra đời từ những thí nghiệm đầu tiên của Hertz về tần số ở thế kỉ 18. Hệ thống vô tuyến đầu tiên xuất hiện năm 1919, khi ấy nó chỉ phục vụ việc nghiên cứu liên lạc bằng sóng radio và được xây dựng ở hai trạm tại Boston và Baltimore ứng dụng đầu tiên của liên lạc sóng radio là liên lạc đường biển. Tới năm 1933 hệ thống thông tin trên đất liền mới đưa và khai thác mà ứng dụng chủ yếu của nó là thông tin trong cảnh sát và lực lượng cứu hỏa với băng tần 35MHz gồm 10 kênh, khoảng cách mỗi kênh là 40kHz, việc chuyển mạch bằng tay bởi điện thoại viên. Năm 1946 hệ thống thông tin thương mại đầu tiên ra đời với hoạt động tại băng tần 150MHz. Năm 1964 hệ thống MJ ra đời sử dụng công nghệ mạch trong hệ thống làm giảm độ rộng mỗi kênh từ 120kHz xuống còn 30kHz. Các hệ thống điện thoại di động đầu tiên này ít tiện lợi và dung lượng rất thấp trong khi chi phí sử dụng khá tốn kém.
Hệ thống thông tin tế bào của Bell đã được nghiên cứu thí nghiệm từ năm 1947 cuối cùng năm 1975 hệ thống này đã được thử nghiệm và được cấp phép tiến hành từ năm 1977, năm 1978 hệ thống thông tin tế bào đàu tiên được xây dựng với độ rộng băng tần 20MHz, 870-890MHz cho hướng đi và 825-845MHz cho hướng về, chia thành nhiều kênh mỗi kênh có độ rộng 30kHz sử dụng công nghệ phân chia theo tần số FDD do vậy có tất cả 666 kênh. Năm 1981 hệ thống này được đưa và sử dụng tại châu âu. Hệ thống này được phát triển lên hệ thống AMPS (Advance Mobile Phone Service) năm 1983 được coi là dịch vụ thoại tiên tiến.
Sau đó tiến thẳng lên 3G
Cả hai khả năng trên đều sử dụng GPRS nhằm triển khai cơ sở hạ tầng chuyển mạch gói đặt trên nên mạng GSM hiện tại. GPRS là một bước trung gian trước khi tiến lên 3G, đây cũng có thể coi là hệ thống thông tin di động 2.5G. Nó đã khắc phục được những hạn chế của các kết nối thông tin theo cách chuyển mạch kênh truyền thống bằng việc chia nhỏ số liệu thành từng gói nhỏ và truyền đi theo một trật tự quy định và chỉ sử dụng tài nguyên vô tuyến khi một người sử dụng thật sự cần phát hay cần thu. Trong khoảng thời gian khi không có số liệu nào được phát, kết nối ngừng hoạt động nhưng khi có yêu cầu kết nối lập tức được khôi phục. Khoảng từ 50 đến 100 thuê bao GRPS là 115Kbps khi 8 khe thời gian cùng sử dụng một lúc., kết quả này cho phép nhanh hơn 10 lần so với các dịch vụ truyền số liệu sử dụng cách chuyển mạch kênh trong các hệ thống thông tin di động hiện tại.
Sau khi tiến lên GPRS ta có thể tiếp tục tiến thêm một bước trung gian nữa là EDGE rồi mới tiến lên 3G hay tiến thẳng lên 3G. Với mỗi khả năng có ưu nhược điểm riêng:
Nếu lựa chọn EDGE: EDGE là một tiếp cân cho phép cung cấp dữ liệu tốc độ cao sử dụng lại toàn bộ cấu trúc khe thời gian và độ rộng băng thông sóng mang GSM. Giao diện vô tuyến EDGE cho phép mạng GSM hoạt động tại các dải tần 800,900,1800,1900MHz và cung cấp các chức năng 3G. Ý tưởng cơ bản của EDGE là sử dụng các dịch vụ dữ liệu GSM thông dụng nhưng với tốc độ cao hơn 69.2 Kb/s với mỗi khe thời gian. Như vậy việc triển khai EDGE không làm thay đổi phần mạng lõi GSM bởi các phần tử mạng như MSC/HLR phục vụ cho chuyển mạch kênh hay các nút hỗ trợ GSM(GSN) phục vụ cho chuyển mạch gói đều có tính độclập tương đối với tốc độ người sử dụng. Nhưng EDGE lại mang đến những thay đổi lớn trong cách điều chế tín hiệu gây ra những tác động đáng kể đến phần thiết bị vô tuyến, kế hoạch mạng vô tuyến và kế hoạch vùng phủ sóng… Như: Các thiết bị đầu cuối và các trạm BTS phải được thiết kế mới hay nâng cấp lên nhiều để có thể có khả năng thu các tín hiệu kiểu EDGE mà kỹ thuật rất phức tạp. Điều này đòi hỏi chi phí cao mới có thể thực hiện được đồng thời. Với công nghệ này, tốc độ bit tăng (so với GPRS) làm giảm độ tin cậy của hệ thống trên khía cạnh phântán thời gian và tốc độ di chuyển của thuê bao. Tuy nhiên trong EDGE sẵn sàng cơ cấu khắc phục các hạn chế nêu trên, đó chính là cơ cấu trong tương thích kênh tự động, cho phép tự động lựa chọn sơ đồ mã hoá và điều chế phù hợp với chất lượng kênh vô tuyến.
Nếu lựa chọn bỏ qua EDGE: Sau khi tiến hành GPRS nhằm xây dựng hạ tầng chuyển mạch gói đặt trên mạng GSM hiện tại sẽ triển khai ngay một mạng di động băng rộng 3G theo tiêu chuẩn của ITM2000. Mạng lõi GSM trong giải pháp này chỉ yêu cầu những hiệu chỉnh chủ yếu liên quan đến phân hạ tầng chuyển mạch gói. Tuy nhiên, những điều chỉnh này chỉ đáp ứng ở một mức độ nhất định các dịch vụ 3G trên nền mạng lõi GSM – GPRS. Các nút hỗ trợ GSM thuộc mạng GSM-GPRS không phải là hạ tầng chuyển mạch gói duy nhất trong mạng kép GPRS và 3G. Việc xây dựng mạng lõi cho hệ thống 3G đáp ứng đầy đủ các yêu cầu tổ hợp dịch vụ thoai và dữ liệu ở nước ta và đỏi hỏi một thiết kế tổng thể. Từ hệ thống đèn đến giao diện với các phần tử mạng khác. Về phương pháp này, toàn bộ phân hệ vô tuyến bao gồm các BTS và BSC phải được xây dựng lại từ đầu. Các thiết bị vô tuyến này làm việc trên băng tần dành riêng cho 3G, do đó không làm ảnh hưởng gì đến kế hoạch mạng vô tuyến hiệncó. Khi đó thức chất tồn tại hai mạng vô tuyến độc lập có thể bổ xung qua lại cho nhau với điều kiện sử dụng các thiết bị đầu cuối nhiều chế độ ở mức độ hạn chế bởi các đặc điểm yêu cầu, loại hình chất lượng, dịch vụ rất khácnhau giữa 3G và GPRS hay GSM. Tuy nhiên yêu cầu phải thiết kế các máy đầu cuối nhiều chế độ để thích hợp với một hệ thống kép như trên là không đơn giản với các nhà sản xuất.
Phương án 2: Xây dựng mới Nếu tiến hành xây dựng m ới một mạng di độngbăng rộng ta sẽ có hai mạng song song cùng tồn tại đó là W-CDMA và GSM. Tuy nhiên để có khả năng hỗ trợ bổ xung giữa hai mạng ít nhất ở mức độ vùng phủ sóng cho dịch vụ thoại cơ bản thì giao thức mạng lõi của hai hệ thống phải tương thích. Hệ thống CDMA băng rộng không đồng bộ phù hợp hơn vì sử dụng chung hai giao thức mạng lõi GSM/ MAP.
KẾT LUẬN CHUNG
Cùng với sự phát triển của công nghệ viễn thông, hệ thống thông tin di động không ngừng được cải tiến nâng cấp lên các thế hệ cao hơn. Thế hệ thứ ba đã và đang được triển khai trên toàn thế giới trong khi thế hệ thứ tư đang được nghiên cứu và triển khai thử nghiệm. Thế hệ thứ ba ra đời và phát triển cải thiện được chất lượng dịch vụ, giá cước và phần lớn hạn chế của thế hệ thứ hai, mở ra kỷ nguyên ứng dụng đa phượng tiện cho các thiết bị di động.
Công nghệ CDMA với những ưu điểm vượt trội đã được chứng minh là xu hướng phát triển tất yếu của thông tin di động. Ưu điểm vượt trội của CDMA với nhà khai thác là có chi phí triển khai thấp với hiệu suất sử dụng tần số cao, với người sử dụng là chất lượng thoại tốt, bảo mật tuyệt đối và cung cấp các tiện ích cao cấp mà các mạng GSM không thể làm được. CDMA đã được nghiên cứu, chuẩn hóa và triển khai rộng rãi trên toàn thế giới với hàng trăm triệu thuê bao.
Với những kiến thức thu được trong quá trình học tập tại nhà trường và qua tìm hiểu nghiên cứu em nhận thấy rằng với nhu cầu phát triển ngày càng cao của khách hàng về dịch vụ số liệu, truy nhập internet và các dịch vụ đa phương tiện cao cấp thì việc triển khai các hệ thống di động thế hệ ba CDMA là rất cần thiết. Trong đó hệ thống W-CDMA với khả năng cung cấp dữ liệu với tốc độ tối đa 2Mbps là một điển hình.
Qua thời gian tìm hiểu nghiên cứu và tổng hợp các vấn đề liên quan đến mạng thông tin di động thế hệ ba W-CDMA, em đã nắm bắt được một cách tổng quan cấu trúc hệ thống cũng như lộ trình phát triển của hệ thống mang tính khả thi đối với các mạng GSM khi chuyển đổi sang W-CDMA.
Mạng W-CDMA đã được triển khai và trở nên phổ biến tại nhiều nước châu Âu và một số nước châu Á... Đó là tiền đề và động lực cho việc triển khai mạng di động tiên tiến này ở nước ta. Tuy nhiên đề tài này chủ yếu chỉ mang tính lý thuyết cung cấp cho các nhà khai thác tham khảo việc triển khai mạng ở một mô hình cụ thể. Do hạn chế về mặt thời gian và hiểu biết nên đồ án này còn nhiều thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý của các thầy các cô và những người quan tâm tới vấn đề này để em được hiểu biết đầy đủ, chính xác và đồ án này được hoàn thiện hơn nữa.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: