Quy hoach va_toi_uu_hoa_mang_truyen_dan_3_g

Bé gi¸o dôc vμ ®μo t¹o
HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ

cÊn thÞ thanh h¹
KHÓA 2
HỆ ĐÀO TẠO KỸ SƯ DÂN SỰ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyªn ngμnh: ®iÖn tö viÔn th«ng

qui ho¹ch vμ tèi −u ho¸ m¹ng
truyÒn dÉn 3g

Gi¸o viªn h−íng dÉn: thÇy gi¸o, §¹i t¸ PGS – TS Vâ Kim

NĂM 2008

http://www.ebook.edu.vn

1

Môc lôc

Trang
Môc lôc
Ký hiÖu, ch÷ viÕt t¾t
Lêi më ®Çu
Ch−¬ng 1: giíi thiÖu chung vÒ hÖ thèng th«ng tin
di ®éng thÕ hÖ 3
1.1 LÞch sö ph¸t triÓn cña th«ng tin di ®éng vμ mét sè yªu cÇu
®èi víi hÖ thèng 3G
1.1.1 LÞch sö ph¸t triÓn
1.1.2 Nh÷ng yªu cÇu ®èi víi hÖ thèng 3G
1.2 TiÕn tr×nh n©ng cÊp chung tõ 2G lªn 3G
1.2.1 GSM n©ng cÊp lªn UMTS
1.2.2 CDMA IS-95 n©ng cÊp lªn 3G
Ch−¬ng 2: HÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ
thø 3 umts
2.1 CÊu tróc m¹ng
2.1.1 Giíi thiÖu chung vÒ cÊu tróc m¹ng 3G
2.1.2 CÊu tróc m¹ng truy nhËp v« tuyÕn UTRAN
2.1.3 CÊu tróc m¹ng lâi
2.2 CÊu tróc kªnh
2.2.1 M« h×nh ph©n líp
2.2.2 CÊu tróc kªnh
2.2.3 Tr¶i phæ vμ ®iÒu chÕ
2.2.4 M· ho¸
Ch−¬ng 3: Quy ho¹ch vμ tèi −u ho¸ m¹ng
truyÒn dÉn 3G
3.1 C¬ së cña qui ho¹ch m¹ng truyÒn dÉn
3.1.1 Ph¹m vi cña quy ho¹ch m¹ng truyÒn dÉn
3.1.2 C¸c nh©n tè trong c¸c m¹ng truyÒn 3G
3.2 Qóa tr×nh lËp kÕ ho¹ch m¹ng truyÒn
3.3 M« thøc truyÒn di bé (ATM)
3.3.1 CÊu tróc tÕ bμo
3.3.2 Líp giao thøc ATM
3.3.3 Sù kÕt nèi vμ chuyÓn m¹ch trong ATM
3.4 §Þnh cì
3.4.1 Ng¨n xÕp giao thøc
3.4.2 Mμo ®Çu
3.5 Qui ho¹ch kÕt nèi vi ba
3.5.1 TØ lÖ lçi vμ chÊt l−îng ATM
3.5.2 CÊu h×nh
3.6 KÕ ho¹ch chi tiÕt


1
3

6
8
8
8
10
13
13
26
30
30
30
35
39
47
47
48
62
64
67
67
67
67
70
70
71
72
76
77
77
78
80
80
81
82

2

3.6.1 Qui ho¹ch tham sè
3.6.2 Qu¶n lý l−u l−îng trªn ATM
3.6.3 PhÇn tö m¹ng vμ c¸c tham sè cÊu h×nh giao diÖn
3.6.4 Tãm t¾t c¸c ®Æc ®iÓm qui ho¹ch ATM
3.6.5 KÕ ho¹ch ®ång bé
3.6.6 KÕ ho¹ch qu¶n lý m¹ng
3.7 Tèi −u ho¸ truyÒn dÉn
3.7.1 C¬ së tèi −u ho¸ truyÒn dÉn
3.7.2 X¸c ®Þnh qu¸ tr×nh
3.7.3 Ph©n tÝch m¹ng
3.7.4 Sù ph©n tÝch t©ng ATM
3.7.5 Tham sè ®iÒu chØnh
KÕt luËn
Tµi liÖu tham kh¶o


82
82
86
88
89
90
90
90
91
91
92
94
95
96

3

b¶ng ch÷ viÕt t¾t
Ký hiÖu
3GPP

TiÕng Anh

TiÕng ViÖt

Third GenÎation Partnership

Dù ¸n hîp t¸c th«ng tin di ®éng

Protocol

thÕ hÖ 3

AuC

Authentication Centre

Trung t©m nhËn thùc

BER

Bit Error Rate

TØ lÖ lçi bit

B-ISDN

Broadband ISDN

ISDN b¨ng réng

BS

Base Station

Tr¹m gèc

BSS

Base Station System

Ph©n hÖ tr¹m gèc

BTS

Base Transceiver Station

Tr¹m thu ph¸t gèc

CCCH

Common Control Channel

Kªnh ®iÒu khiÓn chung

CCPCH

Common Control Physical

Kªnh vËt lý ®iÒu khiÓn chung

Channel
CDMA2000 A CDMA System in North

Mét hÖ thèng CDMA ë B¾c Mü

America
CM

Communication Management Qu¶n lý th«ng tin

CN

Core Network

M¹ng lâi

CPCCH

Communication Power

Kªnh ®iÒu khiÓn c«ng suÊt

Control Channel

chung

CPCH

Communication Paket Chennel Kªnh gãi chung

CRC

Cyclic Redundancy Check

M· kiÓm tra d− thõa

CS

Circuit Switched

ChuyÓn m¹ch kªnh

DCCH

Dedicated Control Channel

Kªnh ®iÒu khiÓn dμnh riªng

DPCCH

Dedicated Physical Control

Kªnh vËt lý ®iÒu khiÓn dμnh

Channel

riªng

Dedicated Physical Data

Kªnh vËt lý d÷ liÖu dμnh riªng

DPDCH

Channel
ETS

ETSI Telecommunication

Tiªu chuÈn viÔn th«ng


4

Standard

cña ETSI

FACH

Forward Access Channel

Kªnh truy nhËp ®−êng xuèng

GPS

Global Positioning System

HÖ thèng ®Þnh vÞ toμn cÇu

GSM

Global System for Mobile

HÖ thèng th«ng tin di ®éng

Communications

toμn cÇu

International Mobile

ChØ thÞ thuª bao di ®éng quèc tÕ

IMSI

Subscriber Identity
IMT-2000

International Mobile

Tiªu chuÈn viÔn th«ng di ®éng

Telecommunications 2000

quèc tÕ 2000

IN

Intelligent Network

M¹ng th«ng minh

IPv4

Internet Protocol Version 4

Thñ tôc internet phiªn b¶n thø 4

IPv6

Internet Protocol Version 6

Thñ tôc internet phiªn b¶n thø 6

IS-95

North American Version of

Mét phiªn b¶n CDMA B¾c Mü

The CDMA Standard
ITU

International

HiÖp héi viÔn th«ng quèc tÕ

Telecommunication Union
ITU-T

viÔn th«ng cña ITU

UMTS Interface Between

Giao diÖn UMTS gi÷a RNC víi

RNC and BS
Iur

Bé phËn tiªu chuÈn ho¸ vÒ

Standardisation Sector
Iub

ITU Telecommunication

BS

UMTS Interface Between

Giao diÖn UMTS gi÷a c¸c RNC

RNCs
MS

Mobile Station

M¸y di ®éng

MSC

Mobile Subscriber Number

Sè thuª bao di ®éng

NNI

Network-to-Network Interface Giao diÖn liªn m¹ng

O&M

Operations and Maintenance

VËn hμnh vμ b¶o d−ìng

PCH

Paging Channel

Kªnh t×m gäi


5

PDH

Plesiochronous Digital

HÖ thèng ph©n cÊp cËn ®ång bé

Hierarch
PN

Pseudo Noise

NhiÔu ngÉu nhiªn gi¶

QoS

Quality of Service

ChÊt l−îng dÞch vô

R99

Release 1999 of 3GPP UMTS Phiªn b¶n 1999 cña tiªu chuÈn
Standard

3GPP UMTS

RACH

Random Access Channel

Kªnh truy nhËp ngÉu nhiªn

RNC

Radio Network Controller

Bé ®iÒu khiÓn m¹ng v« tuyÕn

TE

Terminal Format

ThiÕt bÞ ®Çu cuèi

TRX

Transceiver

Bé thu ph¸t

UMTS

Universal Mobile

HÖ thèng viÔn th«ng di ®éng

Telecommunications System

toμn cÇu

Universal Terrestrial Radio

M¹ng truy nhËp v« tuyÕn

Access Network

mÆt ®Êt toμn cÇu

VCI

Virtual Circuit Identifier

Bé chØ thÞ m¹ng ¶o

VPI

Virtual Path Identifier

Bé chØ thÞ ®−êng ¶o

X.25

An ITU-T Protocol for Packet Mét thñ tôc ITU-T sö dông cho

UTRAN

Switched Networks

m¹ng chuyÓn m¹ch gãi


6

Lêi nãi ®Çu
Nhu cÇu trao ®æi th«ng tin lμ nhu cÇu cÇn thiÕt yªu cÇu trong x· héi hiÖn
®¹i. Çc hÖ thèng th«ng tin di ®éng ra ®êi t¹o cho con ng−êi kh¶ n¨ng th«ng
tin mäi lóc mäi n¬i. Ph¸t triÓn tõ hÖ thèng th«ng tin di ®éng t−¬ng tù, çc hÖ
thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ thø 2 (2G) ra ®êi víi môc tiªu chñ yÕu lμ hç trî
dÞch vô tho¹i vμ truyÒn sè liÖu tèc ®é thÊp. HÖ thèng th«ng tin di ®éng 2G
®¸nh dÊu sù thμnh c«ng cña c«ng nghÖ GSM víi h¬n 70% thÞ phÇn th«ng tin
di ®éng trªn toμn cÇu hiÖn nay. Trong t−¬ng lai, nhu cÇu çc dÞch vô sè liÖu sÏ
ngμy cμng t¨ng vμ cã kh¶ n¨ng v−ît qu¸ nhu cÇu tho¹i. HÖ thèng th«ng tin di
®éng thÕ hÖ 3 (3G) ra ®êi nh»m tho¶ m·n nhu cÇu cña con ng−êi vÒ çc dÞch
vô sè liÖu tèc ®é cao nh−: ®iÖn tho¹i thÊy h×nh, video streamming, héi nghÞ
truyÒn h×nh, nh¾n tin ®a ph−¬ng tiÖn
HiÖn nay hÖ thèng th«ng tin di ®éng 3G ®ang ph¸t triÓn nh»m tho¶ m·n
nhu cÇu cña con ng−êi. §å ¸n cña t«i t×m hiÓu vÒ qui ho¹ch vμ tèi −u m¹ng
truyÒn dÉn 3G. §å ¸n tèt nghiÖp cña t«i chia lμm 3 ch−¬ng víi néi dung cô
thÓ sau:
Ch−¬ng 1: Giíi thiÖu chung vÒ hÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ 3
Giíi thiÖu chung vÒ hÖ thèng th«ng tin di ®éng vμ mét sè yªu cÇu ®èi víi hÖ
thèng 3G.
Ch−¬ng 2: HÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ 3 UMTS
Trong ch−¬ng nμy t«i xin giíi thiÖu vÒ cÊu tróc m¹ng 3G vμ cÊu tróc kªnh cña
m¹ng 3G.
Ch−¬ng 3: Qui ho¹ch vμ tèi −u ho¸ m¹ng truyÒn dÉn 3G.
Ch−¬ng 3 lμ ch−¬ng cuèi cïng cña ®å ¸n. T«i xin giíi thiÖu vÒ c¬ së qui
ho¹ch cña m¹ng truyÒn dÉn.
Cuèi cïng t«i xin ch©n thμnh c¶m ¬n thÇy gi¸o, §¹i t¸, PGS – TiÕn sÜ Vâ
Kim, ng−êi ®· h−íng dÉn t«i tËn t×nh, cïng víi çc thÇy c« gi¸o trong bé m«n
th«ng tin ®· t¹o mäi ®iÒu kiÖn tèt nhÊt gióp t«i hoμn thμnh ®å ¸n tèt nghiÖp
®óng tiÕn ®é.


7

Ch−¬ng 1
Giíi thiÖu chung vÒ hÖ thèng th«ng
tin di ®éng thÕ hÖ 3

1.1.

lÞch sö ph¸t triÓn cña th«ng tin di ®éng vμ mét sè
yªu cÇu ®èi víi hÖ thèng 3G

1.1.1. LÞch sö ph¸t triÓn.

Nh− chóng ta ®· biÕt, tÝnh ®Õn nay, th«ng tin di ®éng ®· ph¸t triÓn qua
çc thÕ hÖ kh¸c nhau. ThÕ hÖ thø nhÊt 1G lμ thÕ hÖ th«ng tin di ®éng t−¬ng tù
hoÆc b¸n t−¬ng tù. HÖ thèng nμy ®−îc x©y dùng vμo nh÷ng n¨m 80, vÝ dô nh−
NMT (Nordic Mobile Telephone) vμ AMPS (Adranced Mobile Phone
System). Nh÷ng hÖ thèng th«ng tin di ®éng 1G cung cÊp dÞch vô chñ yÕu lμ
tho¹i còng nh− çc dÞch vô liªn quan ®Õn tho¹i. Çc hÖ thèng di ®éng thÕ hÖ
thø nhÊt ®−îc ph¸t triÓn trong ph¹m vi qu«c gia, nh÷ng yªu cÇu kü thuËt cña
çc hÖ thèng nμy chñ yÕu ®−îc x©y dùng trªn c¬ së tho¶ thuËn gi÷a çc nhμ
®iÒu hμnh viÔn th«ng cña chÝnh phñ víi çc c«ng ty cung cÊp dÞch vô viÔn
th«ng mμ kh«ng cã hÖ tiªu chuÈn phæ biÕn réng r·i. Do vËy, çc hÖ thèng
th«ng tin di ®éng 1G kh«ng cã kh¶ n¨ng t−¬ng thÝch lÉn nhau.
Do yªu cÇu th«ng tin di ®éng ngμy cμng t¨ng, ®Æc biÖt lμ nhu cÇu cÇn cã
mét hÖ thèng th«ng tin di ®éng toμn cÇu. Çc tæ chøc tiªu chuÈn ho¸ quèc tÕ
b¾t ®Çu x©y dùng hÖ thèng th«ng tin di ®éng thø hai 2G. Môc tiªu chñ yÕu cña
hÖ thèng 2G lμ kh¶ n¨ng t−¬ng thÝch vμ ®ång nhÊt trong m«i tr−êng quèc tÕ.
HÖ thèng ph¶i cã kh¼ n¨ng phôc vô trong mét khu vùc (vÝ dô khu v−c ch©u
¢u), mäi ng−êi sö dông ph¶i cã kh¶ n¨ng truy nhËp hÖ thèng ë bÊt kú n¬i nμo
trong khu vùc. Theo quan ®iÓm ng−êi sö dông, hÖ thèng 2G hÊp dÉn h¬n hÖ
thèng 1G bëi v× ngoμi dÞch vô tho¹i truyÒn thèng, hÖ thèng nμy cßn cã kh¶
n¨ng cung cÊp mét sè dÞch vô truyÒn d÷ liÖu vμ çc dÞch vô bæ xung kh¸c. Do
çc tiªu chuÈn chØ thùc hiÖn ®−îc trong ph¹m vi khu vùc, nªn kh¸i niÖm th«ng
tin di ®éng toμn cÇu kh«ng thùc hiÖn ®−îc vμ trªn thÞ tr−êng tån t¹i mét sè hÖ
thèng di ®éng 2G, tiªu biÓu nh−: GSM, IS 95 vμ PDC. Trong ®ã, hÖ thèng
GSM ®−îc phæ biÕn réng r·i nhÊt.


8

HÖ thèng th«ng tin di ®éng thø ba 3G ra ®êi víi môc tiªu lμ h×nh thμnh
mét hÖ thèng th«ng tin di ®éng trªn toμn thÕ giíi. Kh¸c víi çc dÞch vô ®−îc
cung cÊp bëi nh÷ng hÖ thèng th«ng tin di ®éng hiÖn nay chñ yÕu lμ tho¹i
(c«ng nghÖ t−¬ng tù lμ ®Æc tr−ng hÖ thèng thÕ hÖ thø nhÊt, c«ng nghÖ sè lμ ®Æc
tr−ng hÖ thèng thÕ hÖ thø 2), hÖ thèng 3G nh»m vμo çc dÞch vô b¨ng réng
nh− truy nhËp Internet tèc ®é cao, truyÒn h×nh vμ ¶nh chÊt l−îng cao t−¬ng
®−¬ng m¹ng h÷u tuyÕn. Cã thÓ nãi r»ng, kh¸i niÖm ITM-2000 (tr−íc ®©y gäi
lμ FPMLTS) ®−îc ITU ®−a ra theo m« h×nh tõ trªn xuèng. Tr−íc tiªn, çc yªu
cÇu vÒ dÞch vô vμ chÊt l−îng ®−îc ®−a ra, sau ®ã çc tæ chøc chuÈn ho¸ vμ çc
nhμ c«ng nghiÖp, khai th¸c sÏ tiÕn tíi thiÕt kÕ m¹ng ®¸p øng yªu cÇu nμy.
1.1.2. Nh÷ng yªu cÇu ®èi víi hÖ thèng 3G.

Mét sè yªu cÇu chÝnh vÒ ITM-2000 ®−îc ITU ®Ò ra nh− sau:
• Tèc ®é truyÒn d÷ liÖu cao 144kbps hoÆc 384kbps cho vïng phñ
réng ngoμi trêi vμ 2Mbps cho vïng phñ hÑp trong nhμ.
• ChÊt l−îng tho¹i t−¬ng ®−¬ng m¹ng h÷u tuyÕn.
• Hç trî c¶ dÞch vô chuyÓn m¹ch kªnh vμ gãi, truyÒn d÷ liÖu kh«ng
®èi xøng.
• Cã thÓ cung cÊp c¶ dÞch vô di ®éng vμ cè ®Þnh.
• Cã kh¶ n¨ng chuyÓn vïng quèc gia vμ quèc tÕ, hç trî cÊu tróc cell
nhiÒu líp.
• C¬ cÊu tÝnh c−íc míi theo dung l−îng truyÒn thay cho thêi gian nh−
hiÖn nay.
ITU-R ®· ph¸t triÓn bé chØ tiªu kü thuËt ITM-2000, ITM-2000 ®−îc t¹o
ra nh»m tho¶ m·n viÖc ph¸t triÓn çc tiªu chuÈn cho phÐp thiÕt lËp mét c¬ së
h¹ tÇng th«ng tin v« tuyÕn toμn cÇu bao gåm çc hÖ thèng mÆt ®Êt vμ vÖ tinh,
çc truy nhËp cè ®Þnh vμ di ®éng cho çc m¹ng c«ng céng vμ ç nh©n.
1.1.2.1. Tiªu chuÈn WCDMA cña UTMS/IMT2000.

UMTS lμ thuËt ng÷ ®−îc ETSI nhãm SMG vÒ hÖ thèng th«ng tin di
®éng v« tuyÕn 3G ë ch©u ¢u ®−a ra. Çc ho¹t ®éng nghiªn cøu vÒ UMTS
trong EMTS ®−îc hç trî bëi çc ch−¬ng tr×nh cã tμi trî cña EU, nh− RACE vμ
ACTS. Ch−¬ng tr×nh RACE, gåm hai giai ®o¹n, b¾t ®Çu vμo n¨m 1988, vμ kÕt
thóc vμo n¨m 1995. §èi t−îng cña ch−¬ng tr×nh nμy lμ kh¸m ph¸ vμ ph¸t triÓn


9

“testbeb” cho çc c«ng nghÖ giao diÖn v« tuyÕn ®Ò cö. Trong dù ¸n FRAMES
cña ACTS, hai kiÓu (chÕ ®é) ®a truy nhËp ®· ®−îc chän ®Ó nghiªn cøu tiÕp
lμm ®Ò xuÊt cho truy nhËp v« tuyÕn mÆt ®Êt cña UMTS (UTRA). Chóng dùa
trªn TDMA cã vμ kh«ng cã tr¶i phæ, vμ dùa trªn W-CDMA.
§Õn th¸ng 1/1997, ARIB ®· quyÕt ®Þnh chÊp nhËn W-CDMA lμm c«ng
nghÖ truy nhËp v« tuyÕn mÆt ®Êt cho ®Ò xuÊt IMT-2000 cña m×nh vμ nç lùc cô
thÓ ho¸ çc chØ tiªu kü thuËt chi tiÕt cña c«ng nghÖ nμy. D−íi ¶nh h−ëng cña
sù hç trî manh mÏ cho W-CDMA trªn toμn cÇu vμ quyÕt ®Þnh sím tõ ARIB,
mét tho¶ thuËn nhÊt trÝ cña ETSI ®· ®¹t ®−îc vμo th¸ng 1/1998 vÒ viÖc chÊp
nhËn W-CDMA lμm c«ng nghÖ truy nhËp v« tuyÕn mÆt ®Êt cho UMTS.Sau ®ã,
ARIB vμ ETSI ®· phèi hîp hai chuÈn cña hä ®Ó cã mét c«ng nghÖ W-CDMA
thèng nhÊt. PhÇn nμy sÏ ®Ò cËp çc ®Æc tÝnh chÝnh cña RTT mÆt ®Êt trong çc
®Ò xuÊt cña ETSI vμ ARIB, mμ cã thÓ ¸p dông cho c¶ UTRA vμ IMT-2000.
1.1.2.2. §Æc tÝnh cña UTRA/IMT-2000.

PhÇn phæ tÇn ®−îc ®Ò xuÊt cho UTRA vμ IMT-2000 ®−îc minh ho¹
trong h×nh 1-1 vμ h×nh 1-2. Cã thÓ thÊy, UTRA vμ IMT-2000 kh«ng thÓ sö
dông toμn bé phæ tÇn cho hÖ thèng v« tuyÕn di ®éng 3G do çc b¨ng tÇn ®¨
®−îc ph©n bèn phÇn cho DECT vμ PHS.
Cô thÓ, tÝn hiÖu ®−êng lªn vμ ®−êng xuèng ®−îc h×nh thμnh trªn hai tÇn
sè sãng mang kh¸c nhau f1 vμ f2, ph©n çch nhau ë kho¶ng d·n b¨ng ë chÕ ®é
FDD. Tr¸i l¹i, chÕ ®é TDD dïng chung mét kªnh tÇn sè fc, nh−ng kh¸c khe
thêi gian. Nh− thÊy ë h×nh 1-1 vμ h×nh 1-2, cÆp b¨ng 1920-1980 MHz vμ
2110-2170 MHz ®−îc ph©n ®Þnh cho chÕ ®é FDD ë ®−êng xuèng vμ ®−êng
lªn t−¬ng øng, cßn chÕ ®é TDD ho¹t ®éng trong b¨ng tÇn cßn l¹i. Tuy nhiªn
víi çc dÞch vô kh«ng ®èi xøng chØ yªu cÇu çc b¨ng FDD vμ do ®ã çc b¨ng
TDD linh ®éng h¬n cã thÓ t¨ng gÊp ®«i dung l−îng cña tuyÕn b»ng çch ph©n
®Þnh mäi khe thêi gian cho mét h−íng truyÒn.
W-CDMA

MSS

W-CDMA

W-CDMA

Uplink(FDD)
1990

MSS

Uplink(FDD)
1920

1980

2010

2025

2010

2170

2200

H×nh 1-1. PhÇn phæ ®Ò xuÊt cña UTRA


10

W-CDMA

MSS

W-CDMA

W-CDMA

Uplink(FDD)

MSS

Uplink(FDD)

1920

1980

2010

2025

2110

2170

2200

H×nh 1-2. PhÇn phæ ®Ò xuÊt cña ITM-2000
B¶ng 1-1 ®Ò ra c¸c tham sè c¬ b¶n cña ®Ò xuÊt UTRA/ITM-2000. C¶
hai hÖ thèng ho¹t ®éng ë tèc ®é chip c¬ së 4,096 Mcps, hiÖn nay ®· ®−îc ®æi
thμnh 3,84 Mcps, t¹o ra b¨ng th«ng chuÈn 5 MHz, khi dïng bé läc d¹ng xung
cos n©ng Nyquist víi hÖ sè uèn lμ 0,22. IMT-2000 cã thªm mét tèc ®é chip
thÊp h¬n lμ 1,024 Mcps, øng víi b¨ng th«ng 1,25 MHz. Tèc ®é chip gia t¨ng
8,192 Mcps vμ 16,384 Mcps còng ®−îc ®−a ra cho tèc ®é bit ng−êi sö dông
cao h¬n.
B¶ng 1-1

C¸c tham sè c¬ b¶n cña UTRA/IMT-2000
C«ng nghÖ truy nhËp v« tuyÕn

FDD: DS-CDMS
TDD: TDMA/CDMA

M«i tr−êng ho¹t ®éng

Trong nhμ/ ngoμi trêi ®Õn trong nhμ/ trªn xe

Tèc ®é chip (Mcps)

3,840 (UTRA cò: 4,096/8. 192/16,384)

§é réng kªnh (MHz)

UTRA: 5/10/20
IMT-2000:1,25/5/10/20

HÖ sè uèn Nyquist

0,22

ChÕ ®é song c«ng

FDD vμ TDD
FDD (UL): 16/32/64/128/256/512/1024

Tèc ®é bit kªnh (kbps)

FDD (DL): 32/64/128/256/512/1024/2048
TDD(UL/DL): 512/1024/2048/4096

§é dμi khung

10ms

HÖ sè tr¶i phæ

FDD kh¶ biÕn, 4 ®Õn 256
TDD kh¶ biÕn, 2 ®Õn 16

C¬ cÊu t¸ch

T−¬ng quan víi ký tù hoa tiªu ghÐp kªnh
theo thêi gian

Ho¹t ®éng liªn cell

FDD: Di bé
TDD: §ång bé


11

§iÒu khiÓn c«ng suÊt

Vßng më vμ vßng kÝn

D¶i ®éng c«ng suÊt ph¸t

80dB (UL), 30Db (DL)

ChuyÓn cell

ChuyÓn cell mÒm, ChuyÓn cell liªn tÇn

UTRA/IMT-2000 tho¶ m·n çc yªu cÇu cña hÖ thèng v« tuyÕn di ®éng
thÕ hÖ 3 b»ng çch cung cÊp d¶i tèc ®é truy nhËp víi 2 Mbps. Çc dÞch vô
kh¸c nhau víi tèc ®é bit vμ QoS kh¸c nhau ®Òu cã thÓ ®−îc hç trî nhê m· hÖ
sè tr¶i phæ kh¶ biÕn trùc giao OVSF. Tr¸i ng−îc víi kªnh hoa tiªu chung cña
hÖ thèng IS-95, hÖ thèng thÕ hÖ 3 UTRA/IMT-2000 dïng çc ký hiÖu hoa tiªu
riªng n»m trong luång d÷ liÖu cña ng−êi sö dông. Chóng cã thÓ dïng ®Ó hç trî
ho¹t ®éng cña anten thÝch nghi ë tr¹m gèc.
Dï dïng kªnh hoa tiªu chung hay chÌn kªnh hoa tiªu riªng vμo d÷ liÖu
vÉn ®Òu dïng t¸ch t−¬ng quan. T¸ch t−¬ng quan t¹o ra chØ tiªu tèt h¬n t¸ch
kh«ng t−¬ng quan. H¬n n÷a, çc m· tr¶i phæ ng¾n cho phÐp thùc hiÖn nhiÒu
kü thuËt n©ng cao chØ tiªu kh¸c nhau, nhê çc bé triÖt nhiÔu vμ thuËt to¸n phèi
hîp. §Ó hç trî triÓn khai hÖ thèng linh ®éng ë m«i tr−êng trong nhμ vμ ngoμi
trêi, ho¹t ®éng ®ång bé gi÷a çc cell víi nhau ®−îc sö dông ë chÕ ®é FDD.
Do ®ã kh«ng cÇn nguån ®Þnh thêi ngoμi nh− hÖ thèng ®Þnh vÞ toμn cÇu (GPS).
Tuy nhiªn, ë chÕ ®é TDD, ®ång bé liªn cell ®−îc yªu cÇu ®Ó cã thÓ truy nhËp
xuyªn suèt çc khe thêi gian cña tr¹m gèc l©n cËn khi chuyÓn cell. §iÒu ®ã
thùc hiÖn ®−îc b»ng çch duy tr× ®ång bé gi÷a çc tr¹m gèc.
1.1.2.3. §Æc tÝnh cña CDMA 2000.
B¶ng 1-2

Çc tham sè c¬ b¶n cña CDMA2000
C«ng nghÖ truy nhËp

DS-CDMA, CDMA ®a sãng mang

M«i tr−êng khai th¸c

Trong nhμ, ngoμi trêi tíi trong nhμ, xe cé

Tèc ®é chÝp (Mcps)

1.2288/3.6864/7.3728/11.0592/14.7456

B¨ng th«ng kªnh (MHz)

1.25/3.75/7.5/11.25/15

ChÕ ®é song c«ng

FDD vμ TDD

§é dμi khung

5 vμ 20ms

HÖ sè tr¶i

BiÕn thiªn tõ 4 ®Õn 256

C¬ cÊu t¸ch

Coherent víi kªnh hoa tiªu chung


12

Ho¹t ®éng liªn cell

FDD: ®ång bé
TDD: ®ång bé

§iÒu khiÓn c«ng suÊt

Vßng më vμ kÝn

ChuyÓn cell

ChuyÓn cell mÒm
ChuyÓn cell liªn tÇn

Çc tham sè c¬ b¶n cña CDMA2000 ®−îc cho trong b¶ng 1-2. HÖ
thèng CDMA cã tèc ®é chip c¬ së lμ 3,6864 Mcps, n»m trong b¨ng th«ng
3,75 MHz. Tèc ®é chip nμy gÊp ba lÇn tèc ®é chip dïng trong tiªu chuÈn IS95 (1,2288 Mcps). Theo ®ã, b¨ng th«ng còng t¨ng gÊp 3 lÇn. Nh− vËy, m¹ng
IS-95 hiÖn còng cã thÓ ®−îc sö dông ®Ó hç trî sö dông ho¹t ®éng
CDMA2000. Tèc ®é chip cao h¬n Nx1,2288 Mcps víi N = 6,9,12 còng ®−îc
cung cÊp, cho phÐp tèc ®é truyÒn cao h¬n. Gi¸ trÞ N lμ tham sè quan träng ®Ó
x¸c ®Þnh tèc ®é m· ho¸ kªnh vμ tèc ®é bit cña kªnh. §Ó ph¸t tÝn hiÖu tèc ®é
chip cao (N>1), hai kü thuËt ®iÒu chÕ ®−îc sö dông. ë chÕ ®é ®iÒu chÕ tr¶i
phæ trùc tiÕp, çc ký hiÖu ®−îc tr¶i theo tèc ®é chip vμ truyÒn dÉn nhê mét
sãng mang, t¹o ra b¨ng th«ng N=1,25 MHz. Ph−¬ng ph¸p nμy ®−îc sö dông ë
c¶ truyÒn vμ t¸ch kªnh thμnh nh÷ng tÝn hiÖu riªng biÖt, mçi tÝn hiÖu ®−îc tr¶i
phæ ë tèc ®é chip 1,2288 Mcps. N tÇn sè sãng mang kh¸c nhau ®−îc dïng ®Ó
truyÒn çc tÝn hiÖu tr¶i phæ nμy, mçi tÇn sè cã b¨ng th«ng 1,25 MHz. Ph−¬ng
ph¸p nμy chØ dïng cho ®−êng xuèng, do ®ã ph©n tËp cã thÓ ®¹t ®−îc nhê ph¸t
çc tÇn sè sãng mang kh¸c nhau trªn çc anten kh¸c nhau.
Nhê sö dông sãng mang, CDMA2000 cã thÓ xÕp chång tÝn hiÖu bëi çc
kªnh IS-95 1,25MHz hiÖn cã vμ chÝnh çc kªnh cña nã, chØ cÇn ®¶m b¶o tÝnh
trùc giao. Ph−¬ng ¸n xÕp chång ®−îc minh ho¹ trong h×nh 1-3.
1.25 MHz

§iÒu chÕ sãng mang phô

§iÒu chÕ ®a sãng mang( N= 3)

§iÒu chÕ tr¶i phæ trùc tiÕp( N= 3)

H×nh 1-3. VÝ dô chång lÊn trong CDMA2000


13

Gièng nh− UTRA vμ IMT2000, CDMA còng hç trî ho¹t ®éng TDD
trong phÇn b¨ng tÇn “®¬n”. §Ó dÔ dμng thùc hiÖn ®Çu cuèi hai chÕ ®é
FDD/TDD, hÇu hÕt çc kü thuËt dïng cho FDD cã thÓ ¸p dông cho chÕ ®é
TDD. Sù kh¸c biÖt gi÷a hai chÕ ®é nμy lμ ë cÊu tróc khung, do cã kho¶ng gi·n
thêi gian ®−îc thªm vμo cho chÕ ®é TDD.
Tr¸i víi UTRA vμ IMT-2000, tÝn hiÖu hoa tiªu ®−îc ghÐp theo thêi gian
víi kªnh d÷ liÖu riªng trªn ®−êng xuèng. CDMA2000 dïng mét kªnh hoa tiªu
liªn tôc ®−îc ghÐp trªn khung ®−êng xuèng cho nh÷ng ng−êi sö dông trong
cell. Tuy nhiªn nÕu dïng anten thÝch nghi th× çc kªnh hoa tiªu kh¸c ph¶i
®−îc ph¸t tõ mçi anten.
Mét kh¸c biÖt n÷a víi UTRA vμ IMT-2000 lμ trong hÖ thèng
CDMA2000 çc tr¹m gèc ho¹t ®éng ë chÕ ®é ®ång bé, ta cã thÓ sö dông cïng
m· PN nh−ng víi ®é lÖch offset kh¸c nhau (kh¸c bï pha) ®Ó ph©n biÖt çc
tr¹m gèc. Do ®ã chØ cÇn dïng mét chuçi PN chóng cã thÓ biÕt toμn bé cell so
víi viÖc sö dông mét tËp çc chuçi PN kh¸c nhau cña IMT-2000/UTRA.
1.2. TiÕn tr×nh n©ng cÊp chung tõ 2G lªn 3G
1.2.1. GSM n©ng cÊp lªn UMTS.

ChØ tiªu kü thuËt cña GSM ®¶m b¶o tÝnh më cña çc giao diÖn quyÕt
®Þnh thμnh phÇn chuÈn cña hÖ thèng GSM. Bëi v× cã giao diÖn më nμy, nhμ
khai th¸c m¹ng cã thÓ sö dông çc thiÕt bÞ m¹ng kh¸c nhau tõ çc h·ng cung
cÊp kh¸c nhau. TÝnh më cña giao diÖn ®−îc thÓ hiÖn lμ nã x¸c ®Þnh mét çch
nghiªm ngÆt çc chøc n¨ng cña hÖ thèng thùc hiÖn t¹i giao diÖn nμy, ®ång
thêi x¸c ®Þnh râ çc chøc n¨ng nμo cho phÐp nhμ khai th¸c cã thÓ sö dông
trong néi bé m¹ng t¹i hai phÝa cña giao diÖn nμy.
M¹ng GSM gåm bèn phÇn chÝnh: NSS (Network Subsystem- Ph©n hÖ
m¹ng), BSS (Base Station Subsystem – Ph©n hÖ tr¹m gèc), NMS (Network
Management Subystem – Ph©n hÖ qu¶n lý m¹ng), MS (Mobile Station –
M¸y di ®éng) nh− h×nh 1-4


14

Qu¶n lý m¹ng (NMS)

bss

nss

ms
bts

bsc

trau

msc/vlr

gmsc
isdn
pspdn
psdn
x25
cspdn

HLR/AuC/EIR

H×nh 1-4. CÊu tróc m¹ng GSM

Ho¹t ®éng cña m¹ng cÇn ®Ó thiÕt lËp cuéc gäi gåm ba phÇn chÝnh: NSS,
BSS vμ MS, BSS lμ ph©n hÖ ®iÒu khiÓn tr¹m gèc. TÊt c¶ çc cuéc gäi ®−îc kÕt
nèi th«ng qua BSS, NSS lμ ph©n hÖ ®iÒu khiÓn chuyÓn m¹ch. TÊt c¶ çc cu«c
gäi lu«n lu«n ®−îc kÕt nèi víi nhau vμ th«ng qua NSS. NMS lμ phÇn khai th¸c
vμ b¶o d−ìng m¹ng. Nã còng cÇn cho viÖc ®iÒu khiÓn m¹ng. ViÖc theo dâi
vËn hμnh, chÊt l−îng, b¶o d−ìng vμ cung cÊp dÞch vô cña m¹ng th«ng qua
NMS. Giao diÖn më n»m gi÷a MS vμ BSS lμ giao diÖn Um vμ n»m gi÷a BSS vμ
NSS lμ giao diÖn A,
MS lμ tæ hîp cña thiÕt bÞ ®Çu cuèi ME vμ m«dun nhËn d¹ng dÞch vô cña
thuª bao SIM:
MS = ME + SIM.
Bé ®iÒu khiÓn tr¹m gèc BSC lμ phÇn chÝnh cña BSS vμ nã ®iÒu khiÓn
m¹ng v« tuyÕn. BSS duy tr× kÕt nèi víi MS vμ kÕt nèi víi NSS. Tr¹m thu ph¸t
gèc BTS lμ mét phÇn cña m¹ng ®¶m b¶o duy tr× giao diÖn Um. Bé m· ho¸ vμ
®ång bé tèc ®é TRAU lμ mét phÇn cña BSS nã duy tr× tèc ®é m· ho¸.
Trung t©m chuyÓn m¹ch MSC lμ mét phÇn cña NSS nã ®iÒu khiÓn tÊt c¶
çc cuéc gäi. MSC chia lμm hai phÇn MSC/VLR cã chøc n¨ng duy tr× kÕt nèi,
qu¶n lý di ®éng, trao ®æi th«ng tin víi BSS vμ GMSC cã chøc n¨ng qu¶n lý
th«ng tin vμ kÕt nèi víi nh÷ng m¹ng kh¸c.


15

Bé ghi ®Þnh vÞ th−êng tró HLR lμ n¬i mμ th«ng tin vÒ çc thuª bao ®−îc
l−u tr÷ cè ®Þnh. Chøc n¨ng chÝnh cña HLR lμ c¬ së d÷ liÖu vÒ thuª bao.
Bé ghi ®Þnh vÞ t¹m tró VLR víi chøc n¨ng chÝnh lμ l−u tr÷ d÷ liÖu thuª
bao, cung cÊp dÞch vô vμ qu¶n lý di ®éng.
Trung t©m nhËn thùc AuC vμ nhËn d¹ng thiÕt bÞ EIR lμ mét phÇn cña
NSS duy tr× b¶o mËt th«ng tin. AuC duy tr× b¶o mËt th«ng tin vμ nhËn d¹ng
thuª bao cïng víi VLR. EIR duy tr× nhËn d¹ng thiÕt bÞ di ®éng liªn kÕt víi
th«ng tin b¶o mËt cïng víi VLR.
Tªn chung cho trung t©m dÞch vô gi¸ trÞ gia t¨ng VAS nh− h×nh 1-3.
VAS ®¬n gi¶n nhÊt còng gåm hai dÞch vô: b¶n tin ng¾n SMSC vμ th− tho¹i
VMS. VÒ mÆt kü thuËt, VAS ®¶m b¶o cung cÊp mét sè lo¹i dÞch vô nhÊt ®Þnh
b»ng çch sö dông çc giao diÖn chuÈn víi m¹ng GSM vμ nã cã thÓ cã hoÆc
kh«ng cã çc giao diÖn víi çc m¹ng kh¸c. Trªn quan ®iÓm ph¸t triÓn dÞch vô,
VAS lμ b−íc ®Çu tiªn ®Ó t¹o doanh thu víi çc dÞch vô gi¸ trÞ gia t¨ng trªn
m¹ng GSM.
Kh¸i niÖm m¹ng th«ng minh IN ®−îc tÝch hîp cïng víi m¹ng GSM
(xem h×nh 1-5). VÒ mÆt kü thuËt, nã lμm thay ®æi c¬ b¶n çc phÇn tö cña
m¹ng chuyÓn m¹ch ®Ó thùc hiÖn chøc n¨ng IN, ngoμi ra b¶n th©n m¹ng IN lμ
mét bé phËn t−¬ng ®èi phøc t¹p. IN cã kh¶ n¨ng ph¸t triÓn dÞch vô h−íng tíi
tÝnh ç nh©n vμ nhμ khai th¸c m¹ng cã thÓ nhê IN ®Ó ®¶m b¶o tÝnh an toμn
kinh doanh.

bss

nss

ms
bts

bsc

trau

msc/vlr

gmsc
isdn
pspdn
psdn
x25
cspdn

HLR/AuC/EIR

H×nh 1-5. M¹ng GSM víi dich vô gi¸ trÞ gia t¨ng vµ m¹ng th«ng minh


16

Trong giai ®o¹n ®Çu, thuª bao GSM sö dông ®−êng truyÒn d÷ liÖu chuyÓn
m¹ch kªnh ®èi xøng víi tèc ®é 9,6 kb/s. Do søc Ðp tõ nhu cÇu sö dông internet
vμ th− ®iÖn tö lªn ®−êng truyÒn d÷ liÖu di ®éng t¨ng nhanh, h¬n n÷a thùc tÕ
cho thÊy sù ph¸t triÓn nμy ®· bÞ ®¸nh gi¸ qu¸ thÊp t¹i thêi ®iÓm thiÕt kÕ m¹ng
GSM.
HiÖn nay vÒ mÆt kü thuËt cã hai gi¶i ph¸p kü thuËt sau:
• Tèi −u tèc ®é m· ho¸ kªnh lμm t¨ng tèc ®é bit tõ 9,6 kb/s lªn gÇn
b»ng 14 kb/s.
•

§Þnh tuyÕn d÷ liÖu ®i qua giao diÖn Um nhiÒu h¬n b»ng c¸ch sö
dông mét vμi kªnh l−u l−îng thay v× mét kªnh. Gi¶i ph¸p nμy ®−îc
gäi lμ d÷ liÖu chuyÓn m¹ch kªnh tèc ®é cao HSCSD nh− h×nh 1-6.

Um

A

bss

nss

ms
bts

bsc

trau

msc/vlr

gmsc
isdn
pspdn
psdn
x25
cspdn

HLR/AuC/EIR
Thay ®æi HW& SW cho HSCSD

V
A
S

i
n

H×nh 1-6. M¹ng d÷ liÖu chuyÓn m¹ch kªnh tèc ®é cao HSCSD.

Trong m«i tr−êng tèi −u mét thuª bao HSCSD cã thÓ ®¹t ®Õn tèc ®é
truyÒn d÷ liÖu 40-50 kb/s. Gi¶i ph¸p kü thuËt nμy cã h¹n chÕ lμ l·ng phÝ tμi
nguyªn vμ gi¸ c−íc sÏ cao h¬n. ViÖc sö dông gi¶i ph¸p HSCSD phô thuéc rÊt
nhiÒu vμo chÝnh s¸ch gi¸ cña nhμ khai th¸c m¹ng. Mét vÊn ®Ò kh¸c lμ phÇn
lín l−u l−îng d÷ liÖu vÒ b¶n chÊt lμ kh«ng ®èi xøng, ®iÓn h×nh lμ dïng ®−êng
truyÒn tèc ®é thÊp tõ thiÕt bÞ ®Çu cuèi ®Õn m¹ng (®−êng lªn) vμ dïng tèc ®é
cao cho ®−êng cßn l¹i (®−êng xuèng). VÒ mÆt kü thuËt, giao diÖn chuyÓn
m¹ch kªnh kh«ng ®èi xøng Um kh«ng ph¶i lμ m«i tr−êng truy nhËp tèt nhÊt


17

cho kÕt nèi d÷ liÖu. §iÒu nμy ®Æt ra yªu cÇu ph¶i n©ng cÊp m¹ng GSM nh»m
thÝch hîp h¬n cho viÖc truyÒn d÷ liÖu mét c¸ch hiÖu qña.
Gi¶i ph¸p GPRS (h×nh 1-7) yªu cÇu thªm hai nót hç trî dÞch vô vμo
m¹ng di ®éng lμ SGSN vμ GGSN. B»ng viÖc sö dông hai nót nμy MS cã thÓ
t¹o lËp nªn mét kÕt nèi chuyÓn m¹ch gãi qua m¹ng GSM tíi mét m¹ng d÷ liÖu
gãi bªn ngoμi, vÝ dô m¹ng internet.

Um

A

bss

nss

ms
bts

bsc

trau

msc/vlr

gmsc
isdn
pspdn
psdn
x25
cspdn

HLR/AuC/EIR
Thay ®æi HW& SW cho GPRS

V
A

i
n

S

Gb

sgsn

ggsn

M¹ng d÷ liÖu kh¸c
Internet

H×nh 1-7. Gi¶i ph¸p GPRS.

GPRS cã kh¶ n¨ng sö dông kÕt nèi kh«ng ®èi xøng khi cã yªu cÇu vμ
do vËy tμi nguyªn m¹ng cã thÓ sö dông tèt h¬n. Gi¶i ph¸p GPRS lμ mét b−íc
kü thuËt nh»m cung cÊp kh¶ n¨ng IP di ®éng vμ kh¶ n¨ng internet cho c¸c
thuª bao di ®éng Cellular. Theo quan ®iÓm dÞch vô th× GPRS më ®Çu cho b−íc
ph¸t triÓn ®Ó nhiÒu lo¹i dÞch vô chuyÓn m¹ch gãi truyÒn thèng cã thÓ ®−îc
chuyÓn ®æi vμ sö dông qua c«ng nghÖ GPRS. Mét vÝ dô ®iÓn h×nh lμ WAP mμ
tiÒm n¨ng cña nã sÏ ®−îc khai th¸c m¹ng khi sö dông GPRS.
Khi kÕt nèi chuyÓn m¹ch gãi ®−îc sö dông, chÊt l−îng dÞch vô QoS lμ
vÊn ®Ò cã tÝnh quan träng hμng ®Çu. VÒ nguyªn lý GPRS hç trî QoS nh−ng


18

trong thùc tÕ th× kh«ng nh− vËy. Lý do ë ®©y lμ l−u l−îng GPRS lu«n lu«n ë
møc −u tiªn trong m¹ng GSM, nãi çch kh¸c chØ cã çc tμi nguyªn ch−a sö
dông ë giao diÖn Um míi ®−îc dμnh cho l−u l−îng GPRS. Râ rμng kh«ng ai
cã thÓ ®¶m b¶o lu«n dμnh mét ®é réng b¨ng nhÊt ®Þnh cho l−u l−îng GPRS v×
kh«ng thÓ biÕt tr−íc l−îng tμi nguyªn ch−a sö dông t¹i giao diÖn Um.
Mét kü thuËt ®iÒu chÕ míi cã thÓ ®−îc ¸p dông t¹i giao diÖn v« tuyÕn lμ
8-PSK sao cho mét ký tù cã thÓ mang mét tæ hîp ba bit th«ng tin vμ nh− vËy
tèc ®é bit sÏ ®−îc c¶i thiÖn ®¸ng kÓ. Khi kü thuËt nμy ®−îc kÕt hîp víi kü
thuËt m· ho¸ kªnh phøc t¹p, ng−êi ta cã thÓ ®¹t ®−îc tèc ®é d÷ liÖu 48 kbps so
víi 9,6 kbps cho mét kªnh ë GSM truyÒn thèng. Kü thuËt lμm t¨ng tèc ®é d÷
liÖu trªn ®−îc gäi lμ EDGE (xem h×nh 1-8).
Um

bss

nss

ms
bts

bsc

trau

msc/vlr

gmsc
isdn
pspdn
psdn
x25
cspdn

Thay ®æi HW& SW cho EDGE

HLR/AuC/EIR

V
A
S

i
n

Gb

sgsn

ggsn

Internet

Hinh 1-8. M¹ng EDGE.

Sù ph¸t triÓn cña EDGE chia lμm hai giai ®äan:
• EDGE giai ®äan mét ®−îc biÕt nh− lμ E-GPRS (Enhanced GPRS).
Còng nh− vËy BSS ®æi thμnh E-RAN (M¹ng truy nhËp v« tuyÕn
EDGE). Giai ®o¹n mét EDGE x¸c ®Þnh çc ph−¬ng ph¸p ®iÒu chÕ
vμ m· ho¸ kªnh nh»m ®¹t ®−îc tèc ®é d÷ liÖu lªn ®Õn 384 kb/s cho
l−u l−îng chuyÓn m¹ch gãi d−íi çc ®iÒu kiÖn x¸c ®Þnh. Gi¶ thiÕt ë


19

®©y lμ mét thiÕt bÞ ®Çu cuèi sÏ sö dông tèi ®a 8 khe thêi gian ë giao
diÖn Um cho mét ®−êng kÕt nèi, do ®ã 8x48 kb/s = 384 kb/s. Ngoμi
ra, thiÕt bÞ ®Çu cuèi EDGE ph¶i ë gÇn BTS ®Ó sö dông tèc ®é m·
ho¸ kªnh cao h¬n.
• EDGE ë giai ®o¹n thø 2 cã tªn th−¬ng m¹i lμ E-HSCSD vμ nh»m
®¹t ®−îc tèc ®é truyÒn d÷ liÖu trªn cho çc dÞch vô chuyÓn m¹ch
kªnh cao h¬n.
§øng trªn quan ®iÓm ph¸t triÓn m¹ng th× nãi chung c«ng nghÖ EDGE
cã c¶ −u ®iÓm vμ nh−îc ®iÓm. ¦u ®iÓm chÝnh cña c«ng nghÖ nμy lμ cã thÓ ®¹t
®−îc tèc ®é truyÒn d÷ liÖu gÇn nh− t−¬ng ®−¬ng víi yªu cÇu phñ sãng ë vïng
®« thÞ cña c«ng nghÖ UMTS. Nh−îc ®iÓm lμ tèc ®é d÷ liÖu nμy khã ®¹t ®−îc
cho toμn bé çc thuª bao trªn toμn cell phñ sãng. NÕu yªu cÇu cho toμn bé
mét vïng víi c«ng nghÖ EDGE th× ch¾c ch¾n sè l−îng cell phñ sãng trong
vïng nμy sÏ ph¶i t¨ng lªn ®¸ng kÓ. Nãi çch kh¸c, EDGE lμ gi¶i ph¸p ®¾t gi¸
vÒ c«ng nghÖ sö dông cho mét sè tr−êng hîp.
3G giíi thiÖu ph−¬ng ph¸p truy nhËp v« tuyÕn míi WCDMA. WCDMA
vμ nh÷ng biÕn thÓ cña nã mang tÝnh toμn cÇu, do ®ã tÊt c¶ m¹ng 3G cã thÓ
chÊp nhËn viÖc truy nhËp bëi thuª bao ë m¹ng 3G bÊt kú. Ngoμi tÝnh toμn cÇu,
WCDMA ®· ®−îc nghiªn cøu rÊt kü trong phßng thÝ nghiÖm vμ ®· chøng tá
®−îc hiÖu qu¶ sö dông phæ tèt h¬n (trong çc ®iÒu kiÖn x¸c ®Þnh) vμ phï hîp
h¬n cho viÖc truyÒn d÷ liÖu gãi so víi çc truy nhËp v« tuyÕn trªn c¬ së
TDMA. C«ng nghÖ WCDMA vμ çc thiÕt bÞ truy nhËp v« tuyÕn cña nã kh«ng
t−¬ng thÝch víi çc thiÕt bÞ m¹ng GSM.
MÆt kh¸c, mét trong çc yªu cÇu c¬ b¶n cña UMTS lμ kh¶ n¨ng ho¹t
®éng ®ång thêi GSM/UMTS, vÝ dô nh− viÖc chuyÓn giao gi÷a hai hÖ thèng khi
truy nhËp v« tuyÕn thay ®æi tõ GSM sang WCDMA vμ ng−îc l¹i trong mét
cuéc gäi. Kh¶ n¨ng nμy ®Æt ra hai yªu cÇu cô thÓ lμ:
• Thø nhÊt, giao diÖn v« tuyÕn GSM ph¶i thay ®æi sao cho cã thÓ ph¸t
qu¶ng b¸ çc th«ng tin hÖ thèng vÒ m¹ng v« tuyÕn WCDMA t¹i
®−êng xuèng. §−¬ng nhiªn m¹ng truy nhËp v« tuyÕn WCDMA
còng cã thÓ ph¶i qu¶ng b¸ th«ng tin hÖ thèng cña m¹ng GSM t¹i
®−êng xuèng.
• Thø hai, nh»m gi¶m thiÓu chi phÝ khai th¸c, çc chØ tiªu kü thuËt
quy ®Þnh trong 3GPP cho phÐp ®¶m b¶o ®−îc çc chøc n¨ng liªn


20

m¹ng cña hÖ thèng ®Ó çc MSC/VLR 2G n©ng cÊp cã thÓ xö lý
®−îc truy nhËp v« tuyÕn b¨ng réng, UTRAN.
Cho tíi nay, kh¸i niÖm IN ®−îc ph¸t triÓn trùc tiÕp t− m¹ng
PSTN/ISDN vμ do vËy ch¾c ch¾n sÏ cã mét vμi nh−îc ®iÓm khi ch−a ®Ò cËp
trùc tiÕp cho m¹ng di ®éng. VÊn ®Ò chñ yÕu víi c«ng nghÖ IN chuÈn lμ kh«ng
thÓ truyÒn çc th«ng tin vÒ dÞch vô gi÷a çc m¹ng. Nãi çch kh¸c, nÕu mét
thuª bao sö dông çc dÞch vô trªn c¬ së IN th× çc dÞch vô nμy chØ ®−îc cung
cÊp tèt trong m¹ng th−êng tró cña thuª bao. T×nh huèng nμy cã thÓ ®−îc c¶i
thiÖn b»ng çch sö dông “c«ng nghÖ IN n©ng cÊp”®−îc gäi lμ CAMEL. C«ng
nghÖ CAMEL cã thÓ truyÒn th«ng tin dÞch vô gi÷a çc m¹ng vμ vai trß cña
c«ng nghÖ nμy sÏ t¨ng lªn khi triÓn khai 3G ®Òu Ýt nhiÒu cã sù tham gia cña
CAMEL.
Çc kÕt nèi truyÒn dÉn trong m¹ng truy nhËp v« tuyÕn WCDMA ®−îc
sö dông b»ng çch dïng ATM (3GPP R99) ( xem h×nh 1-9). Dù ¸n tiªu chuÈn
ho¸ FRAMES ®· th¶o luËn rÊt nhiÒu vÒ viÖc cã sö dông ATM cho m¹ng 3G
hay kh«ng, vμ cuèi cïng ®· quyÕt ®Þnh sö dông ATM dùa trªn hai lý do sau:
• KÝch th−íc cell vμ t¶i l−u l−îng khi sö dông ATM lμ t−¬ng ®èi nhá
do ®ã cã −u ®iÓm lμ gi¶m ®−îc bé nhí ®Öm l−u tr÷ th«ng tin. Trong
truêng hîp ng−îc l¹i, khi ph¶i nhí ®Öm nhiÒu th«ng tin th× ®−¬ng
nhiªn trÔ sÏ t¨ng, ®ång thêi t¶i l−u l−îng tÜnh ë çc thiÕt bÞ nhí ®Öm
còng sÏ t¨ng lªn. Hai yÕu tè nμy cã ¶nh h−ëng xÊu ®Õn yªu cÇu chÊt
l−îng dÞch vô ®èi víi l−u l−îng thêi gian thùc.
• Ph−¬ng ¸n kh¸c lμ sö dông IP, song hiÖn nay IPv4 cã mét nh−îc
®iÓm nghiªm träng vÒ giíi h¹n kh«ng gian ®Þa chØ vμ kh«ng ®¸p øng
QoS. Ng−îc l¹i ATM vμ çc líp tèc ®é bit t−¬ng øng cña nã l¹i ®¸p
øng rÊt tèt çc yªu cÇu vÒ QoS. Cã mét gi¶i ph¸p lμ ATM vμ IP
®−îc kÕt hîp cho çc l−u l−îng gãi, trong ®ã giao thøc IP sÏ ®−îc
sö dông trªn nÒn ATM. Gi¶i ph¸p kÕt hîp nμy sÏ kÕt hîp ®−îc −u
®iÓm cña c¶ hai giao thøc lμ IP sÏ ®¶m b¶o viÖc kÕt nèi cßn ATM sÏ
®¶m b¶o chÊt l−îng kÕt nèi vμ ®Þnh tuyÕn. Do nh−¬c ®iÓm cña IPv4
nªn gi¶i ph¸p tho¶ hiÖp lμ trong m¹ng 3G mét sè phÇn tö m¹ng nhÊt
®Þnh sö dông çc ®Þa chØ IPv4 cè ®Þnh, cßn çc l−u l−îng thuª bao
cßn l¹i sö dông çc ®Þa chØ IPv6 ®−îc ph©n bæ ®éng. Trong tr−êng
hîp nμy, ®Ó thÝch øng m¹ng 3G víi çc m¹ng kh¸c, m¹ng lâi IP 3G


21

ph¶i cã thiÕt bÞ chuyÓn ®æi gi÷a çc ®Þa chØ IPv4 vμ IPV6 bëi çc
m¹ng kh¸c cã thÓ kh«ng hç trî IPv6. VÒ mÆt kü thuËt, çc nót m¹ng
lâi cÇn ph¶i n©ng cÊp. Çc phÇn tö chuyÓn m¹ch kªnh cÇn ph¶i xö
lý ®−îc cho hai lo¹i thuª bao 2G vμ 3G. Yªu cÇu nμy ®ßi hái ph¶i
thay ®æi MSC/VLR vμ HLR/AC/EIR. VÝ dô, c¬ chÕ b¶o mËt trong
khi thiÕt lËp cuéc gäi lμ hoμn toμn kh¸c nhau trong m¹ng 2G vμ 3G
vμ nh− vËy çc phÇn tö chuyÓn m¹ch kªnh ph¶i ®−îc n©ng cÊp ®Ó xö
lý cho hai tr−êng hîp nμy. Çc phÇn tö chuyÓn m¹ch gãi thùc chÊt
sÏ ®−îc n©ng cÊp tõ GPRS. Trong tr−êng hîp nμy, vÒ tªn vÉn gi÷
nguyªn nh− trong m¹ng 2G song chøc n¨ng sÏ cã nh÷ng kh¸c biÖt.
Thay ®æi lín nhÊt ®èi víi çc SGSN lμ chøc n¨ng cña nã gÇn nh−
kh¸c so víi trong m¹ng 2G. Trong m¹ng 2G chøc n¨ng chÝnh cña
çc SGSN lμ qu¶n lý di ®éng cho çc kÕt nèi gãi. Sang m¹ng 3G,
chøc n¨ng qu¶n lý di ®éng ®−îc ph©n chia gi÷a RNC vμ SGSN.
§iÒu nμy cã nghÜa lμ khi thuª bao trong m¹ng 3G chuyÓn cell th×
çc phÇn tö chuyÓn m¹ch gãi kh«ng nhÊt thiÕt can thiÖp cßn RNC
th× ph¶i qu¶n lý qu¸ tr×nh nμy.
Um

A

ms

CN CS Domain

e- ran
bsc

3g

3g gmsc
isdn
pspdn
psdn
x25
cspdn

HLR/AuC/EIR
Iu

c w m u
V
A
S

A a e s
m p x a
e
e t

Uu

ue

utran

CN PS Domain
Gb

bs

rnc

sgsn

ggsn

Internet

Iu

H×nh 1-9. M¹ng 3G triÓn khai theo chØ tiªu kü thuËt cña 3GPP R99


22

M¹ng 3G triÓn khai theo 3GPP R99 cung cÊp çc lo¹i dÞch vô gièng víi
m¹ng 2,5G. Trong giai ®o¹n hiÖn nay hÇu hÕt çc dÞch vô ®−îc chuyÓn ®æi
sang d¹ng gãi khi øng dông cã yªu cÇu. WAP lμ mét trong çc øng cö viªn
thuéc lo¹i nμy, bêi v× vÒ b¶n chÊt th«ng tin truyÒn ®i th× WAP lμ lo¹i chuyÓn
m¹ch gãi. Çc dÞch vô chuyÓn m¹ch gãi chia lμm çc nh¸nh dÞch vô, trong ®ã
mçi nh¸nh sÏ gåm nhiÒu lo¹i dÞch vô kh¸c nhau.
Trong giai ®o¹n 3GPP R4 ( h×nh 1-10) míi chØ triÓn khai viÖc t¸ch biÖt
phÇn kÕt nèi cuéc gäi, phÇn ®iÒu khiÓn vμ phÇn dÞch vô cho phÇn m¹ng lâi
chuyÓn m¹ch kªnh. Trong m¹ng lâi nμy, l−u l−îng d÷ liÖu thuª bao sÏ ®i qua
MGW lμ phÇn ®¶m b¶o kÕt nèi vμ çc chøc n¨ng chuyÓn m¹ch khi cã yªu cÇu.
Toμn bé qu¸ tr×nh nμy ®−îc qu¶n lý bëi mét MSC Server ®−îc n©ng cÊp tõ
MSC/VLR. Mét MSC server cã thÓ ®iÒu khiÓn nhiÒu MGW vμ do vËy m¹ng
lâi chuyÓn m¹ch kªnh cã thÓ më réng dÔ dμng. Khi nhμ khai th¸c cã thÓ lμm
t¨ng thªm phÇn dung l−îng cho ®iÒu khiÓn th× cã thÓ thiÕt lËp thªm mét MSC
server, ng−îc l¹i khi muèn t¨ng dung l−îng chuyÓn m¹ch th× thiÕt lËp thªm
çc MGW.
Um

Iu

CN CS Domain
ms

msc
Server

geran
bts

bsc
mgw

mgw

isdn
psdn

CN PS Domain

ue

cspdn

ims

utran
bs

rnc

sgsn

ggsn
IP. Multimedia

Uu
c w m u
HSS

V
A
S

A a e s
m p x a
e
e t
l

H×nh 1-10. 3GPP-R4.


23

Khi ®· thiÕt lËp mét m¹ng nh− trªn th× çc b−íc ph¸t triÓn vÒ c«ng nghÖ
vμ yªu cÇu chØ tiªu kü thuËt sÏ x¸c ®Þnh giíi h¹n tiÕp theo cña m¹ng nμy. Khi
IPv6 cμng ®−îc triÓn khai nhiÒu trªn m¹ng 3G th× sè kÕt nèi cña m¹ng 3G cã
thÓ chuyÓn ®æi sang IPv6 cμng t¨ng, vμ do vËy sÏ lμm gi¶m yªu cÇu chuyÓn
®æi gi÷a IPv4 vμ IPv6. Trong giai ®o¹n nμy, tû träng l−u l−îng gi÷a d÷ liÖu
chuyÓn m¹ch kªnh vμ chuyÓn m¹ch gãi sÏ thay ®æi ®¸ng kÓ. HÇu nh− l−u
l−îng sÏ chuyÓn m¹ch gãi, vμ mét sè dÞch vô chuyÓn m¹ch kªnh truyÒn thèng,
vÝ dô nh− tho¹i Ýt nhÊt sÏ mét phÇn trë thμnh gãi –VoIP. Trong 3GPP R5
(h×nh 1-11), c«ng nghÖ sÏ tiÕp tôc ph¸t triÓn vμ toμn bé çc l−u l−îng träng
m¹ng 3G sÏ lμ l−u l−îng IP. LÊy vÝ dô mét cuéc gäi tõ thiÕt bÞ ®Çu cuèi cña
m¹ng tíi m¹ng PSTN th× nã ph¶i chuyÓn qua m¹ng 3G theo d¹ng gãi vμ tõ
GGSN cuéc gäi VoIP sÏ ®−îc ®Þnh tuyÕn qua IMS cã çc chøc n¨ng chuyÓn
®æi ®Ó tíi PSTN.
Um

Iu
isdn

ms

geran

psdn

cspdn

ims

sgsn

ggsn
IP. Multimedia

ip/atm
ip/atm

CN PS Domain
ue

utran
c w m u
rnc

HSS

V
A

A a e s
m p x a

S

e
l

ip/atm

e

t

Uu

H×nh 1-11. 3GPP-R5.

Trªn quan ®iÓm cña ®Çu cuèi di ®éng th× m¹ng lu«n lu«n gièng nhau
trong çc giai ®o¹n ph¸t triÓn theo çc h×nh 1-9, h×nh 1-10, vμ h×nh 1-11. Tuy
nhiªn, trong néi bé m¹ng th× hÇu nh− mäi thø thay ®æi. Thay ®æi tr−íc hÕt lμ
c«ng nghÖ truyÒn t¶i mμ trong triÓn khai 3GPP R99 lμ ATM vμ sau nμy 3GPP
R4 vμ R5 chuyÓn sang IP. Bëi v× hÖ thèng cÇn ph¶i t−¬ng thÝch ng−îc, nªn
nhμ khai th¸c lu«n cã mét lùa chän lμ sö dông céng nghÖ truyÒn t¶i ATM
hoÆc IP, hoÆc lμ cã gi¶i ph¸p cho c¶ hai c«ng nghÖ nμy. Nh− ®· gi¶i thÝch
tr−íc ®©y, ATM cã thÕ m¹nh lμ hç trî QoS Ýt nhÊt ë thêi ®iÓm nμy, sau ®ã


24

c«ng nghÖ IP sÏ cã c¬ chÕ b¶o ®¶m QoS triÓn khai cho nhiÒu lo¹i m¹ng con
kh«ng sö dông ATM.
Sang giai ®o¹n nμy, dÞch vô vμ m¹ng trë nªn quan träng h¬n lμ b¶n th©n
c«ng nghÖ, vμ do vËy lo¹i c«ng nghÖ truy nhËp v« tuyÕn ®−îc sö dông sÏ gi¶m
ý nghÜa quan träng cña m×nh. Tiªu chuÈn ®Ó lùa chän lo¹i c«ng nghÖ truy
nhËp v« tuyÕn lμ kh¶ n¨ng cung cÊp ®ñ b¨ng th«ng cho çc dÞch vô yªu cÇu.
Trong t−¬ng lai çc m¹ng lâi 3G sÏ cã çc giao diÖn cho mét vμi c«ng nghÖ
truy nhËp v« tuyÕn, vÝ dô nh− GSM, EDGE, CDMA2000, WCDMA vμ
WLAN. §−¬ng nhiªn nã sÏ ®Æt ra nhiÒu yªu cÇu cho çc nhμ chÕ t¹o thiÕt bÞ
®Çu cuèi vμ yªu cÇu thÞ tr−êng sÏ ph¶i cã çc ®Çu cuèi xö lý ®−îc nhiÒu lo¹i
c«ng nghÖ truy nhËp v« tuyÕn. §Çu cuèi 3G dÇn dÇn sÏ trë thμnh vËt bÊt ly
th©n víi nhiÒu chøc n¨ng nh− mét ®iÖn tho¹i, vÝ, card ID vμ hé chiÕu
1.2.2. CDMA IS-95 (CDMA One) n©ng cÊp lªn 3G.

CÊu tróc cña hÖ thèng CDMA-95 nμy còng gièng nh− çc hÖ thèng
cellular kh¸c, nghÜa lμ gièng cÊu tróc GSM ®· tr×nh bμy ë trªn. HÖ thèng
CDMA IS-95 cã nh÷ng ®Æc ®iÓm chÝnh sau ®©y:
CDMA IS-95 ®−îc tèi −u ho¸ cho viÖc triÓn khai ë Mü ®Ó kh¾c phôc
nh÷ng nh−îc ®iÓm cña hÖ thèng t−¬ng tù AMPS thÕ hÖ thø nhÊt. HÖ thèng
ho¹t ®éng ë cïng b¨ng tÇn víi hÖ thèng AMPS dïng song c«ng ph©n tÇn FDD.
B¨ng tÇn ®−êng xuèng vμ ®−êng lªn sö dông b¨ng 869MHz vμ 824MHz ®Õn
849MHz t−¬ng øng. Çc kªnh CDMA ®−îc x¸c ®Þnh b»ng tÇn sè vμ chuçi m·.
64 hμm Walsh ®−îc dïng ®Ó ph©n biÖt kªnh ®−êng xuèng, cßn çc tËp bï m·
PN dμi ®−îc dïng ®Ó ph©n biÖt kªnh ®−êng lªn. Çc ®Æc tÝnh ®iÒu chÕ vμ m·
ho¸ ®−îc cho trong b¶ng 1-4:
B¶ng 1-4

§Æc tÝnh ®iÒu chÕ vµ m· ho¸ cña IS-95 CDMA
§iÒu chÕ

QPSK

Tèc ®é chip

1,2288Mcps

Tèc ®é d÷ liÖu chuÈn

9,600 bps tèc ®é ®ñ víi RS1

B¨ng th«ng

1,25MHz

M· ho¸

ChËp víi m· Viterbi

§an xen

20 ms


25

Chi tiÕt vÒ m· ho¸ vμ ®iÒu chÕ mét kªnh ®−êng xuèng vμ ®−êng lªn
kh¸c nhau. TÝn hiÖu hoa tiªu ®−îc ph¸t trong mçi cell ®Ó gióp m¸y thu ph¸t v«
tuyÕn di ®éng th©m nhËp vμ b¸m tÝn hiÖu ®−êng xuèng tõ cell.
Çc nhμ khai th¸c m¹ng CDMA One muèn cã ®−îc çc kh¶ n¨ng m¹ng
míi cho xö lý d÷ liÖu ®Ó cung cÊp çc dÞch vô gi¸ trÞ gia t¨ng cã thÓ khai th¸c
tèt çc thÕ hÖ c«ng nghÖ hiÖn t¹i còng nh− t−¬ng lai. Víi sù ph¸t triÓn m¹nh
c«ng nghÖ nh÷ng n¨m gÇn ®©y. Internet vμ Intranet ®· trë thμnh çc c«ng cô
thiÕt yÕu cña ho¹t ®éng kinh doanh hμng ngμy. ChÝnh v× vËy çc doanh nghiÖp
cã khuynh h−íng muèn thiÕt lËp ®−îc çc v¨n phßng, dùa trªn c«ng nghÖ v«
tuyÕn, ®Ó ®iÒu hμnh ho¹t ®éng kinh doanh tíi çc nh©n viªn sö dông thiÕt bÞ di
®éng cña m×nh. H¬n n÷a, viÖc ph¸t triÓn c«ng nghÖ ®Ó cung cÊp çc tin tøc vμ
nh÷ng th«ng tin cÇn thiÕt trùc tiÕp tíi ®Çu cuèi di ®éng còng cã mét tiÒm n¨ng
lín lμ t¹o ra nhiÒu nguån doanh thu míi cho nhμ khai th¸c.
H×nh 1-12 minh ho¹ tiÕn ®é triÓn khai 3G tõ CDMA One.

CDMA One

3G

2 Mbps
3g3x
144 kbps

3g1x
64 kbps
is- 95b
14.4 kbps
is- 95a

2000

2001

H×nh 1-12. KÕ ho¹ch triÓn khai 3G tõ CDMA One

1.2.2.1. CDMA IS-95B.

MÆc dï CDMA One kh«ng ph¶i ®−îc thiÕt kÕ tõ ®Çu cho truy nhËp d÷
liÖu nh−ng m¹ng nμy ®−îc thiÕt kÕ ®ång bé cho dÞch vô d÷ liÖu. M¹ng CDMA
One qu¶n lý truyÒn tho¹i vμ d÷ liÖu theo ph−¬ng thøc gièng nhau. Kh¶ n¨ng
truyÒn dÉn tèc ®é thay ®æi cho phÐp CDMA One cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc tèc ®é


26

d÷ liÖu phï hîp cho l−îng th«ng tin truyÒn ®i, do vËy tμi nguyªn hÖ thèng chØ
sö dông khi cã yªu cÇu. Do CDMA One sö dông mét “m¹ng trôc” ho¸ cho c¶
tho¹i, nªn çc chøc n¨ng d÷ liÖu gãi ®· s½n cã trong thiÕt bÞ. C«ng nghÖ
truyÒn d÷ liÖu gãi CDMA One ®· sö dông giao thøc d÷ liÖu sè gãi (CDPD)
t−¬ng thÝch víi TCP/IP cho phÐp kÕt nèi di ®éng víi çc m¹ng riªng cña
doanh nghiÖp vμ tíi çc øng dông cña bªn thø ba.
ViÖc bæ xung d÷ liÖu cho m¹ng CDMA One cho phÐp nhμ khai th¸c
tiÕp tôc sö dông çc m¸y thu ph¸t v« tuyÕn, thiÕt bÞ m¹ng lâi, çc thiÕt bÞ vμ
h¹ tÇng ®−êng trôc còng nh− m¸y cÇm tay hiÖn t¹i cña hä trong khi chØ cÇn
triÓn khai n©ng cÊp phÇn mÒm cã chøc n¨ng liªn m¹ng. Khi n©ng cÊp tõ IS95A lªn IS-95B cho phÐp tÝch hîp kªnh vμ m· ho¸ ®Ó ®¹t tèc ®é 64-115 kbps,
®ång thêi c¶i tiÕn kü thuËt chuyÓn giao mÒm vμ chuyÓn giao cøng gi÷a çc tÇn
sè. Çc nhμ chÕ t¹o thiÕt bÞ còng ®· thiÕt kÕ chøc n¨ng IS-707 cho d÷ liÖu
chuyÓn m¹ch gãi, chuyÓn m¹ch kªnh vμ Fax sè cho çc thiÕt bÞ theo c«ng
nghÖ CDMA One.
Tiªu chuÈn internet ®Ò xuÊt cho th«ng tin di ®éng cßn gäi lμ IP di ®éng
hiÖn còng lμ mét gi¶i ph¸p n©ng cao cho çc dÞch vô d÷ liÖu gãi c¬ b¶n. IP di
®éng cho phÐp thuª bao cña m×nh duy tr× liªn tôc çc kÕt nèi d÷ liÖu vμ cã mét
®Þa chØ IP duy nhÊt khi thuª bao di chuyÓn gi÷a çc BSC vμ khi chuyÓn vïng
sang mét m¹ng CDMA kh¸c.
1.2.2.2. CDMA 2000 IX EV-DO, EV-DV.

Khi ph¸t triÓn tõ c«ng nghÖ giao diÖn v« tuyÕn IS-95 CDMA lªn 3G1X
theo tiªu chuÈn CDMA 2000, çc nhμ khai th¸c cã thÓ t¨ng gÊp ®«i dung
l−îng v« tuyÕn vμ kh¶ n¨ng xö lý tèc ®é d÷ liÖu tíi 144 kbps. Can thiÖp chñ
yÕu ë çc giai ®o¹n lμ ë líp vËt lý. Trong giai ®o¹n mét, tuæi thä cña pin m¸y
di ®éng ®−îc t¨ng gÊp ®«i do sö dông kªnh nh¾n tin nhanh. Dich vô tho¹i
còng sÏ ®−îc c¶i thiÖn ®¸ng kÓ do c¶i tiÕn çc kü thuËt chuyÓn giao vμ ®iÒu
khiÓn c«ng suÊt. §Ó ®¹t ®−îc tèc ®é d÷ liÖu 144 kbps, giai ®o¹n mét còng
n©ng cao ®Æc tÝnh kü thuËt cña çc giao thøc trong MAC vμ RLP.
M¨c dï CDMA 2000 1X cã thÓ cung cÊp dung l−îng tho¹i lín h¬n IS95 b»ng çch sö dông ®−êng lªn liªn kÕt coherent vμ ®iÒu khiÓn c«ng suÊt
nhanh ë ®−êng xuèng, ®a sè çc nhμ khai th¸c IS-95 (vμ CDMA 2000) vÉn
mong muèn triÓn khai ®Ó ®¸p øng mét phÇn nhu cÇu dÞch vô d÷ liÖu. MÆc dï
®Õn 2001, çc dÞch vô d÷ liÖu ®· ®−îc triÓn khai thμnh c«ng ë mét sè n¬i trªn


27

thÕ giíi (vÝ dô triÓn khai I-Mode cña NTT DoCoMo ë NhËt B¶n), çc dÞch vô
cao cÊp ë B¾c Mü t¹o ra lîi nhuËn cã t¨ng lªn nh−ng vÉn kh«ng ®¸ng kÓ so
víi tho¹i. Do ®ã, trong c¶i tiÕn CDMA 2000 1X cho dÞch vô d÷ liÖu v« tuyÕn,
ng−êi ta vÉn cè g¾ng duy tr× sù t−¬ng thÝch víi çc dÞch vô tho¹i CDMA 2000
®· ®−îc triÓn khai vμo ®Çu n¨m 2000.
Th¸ng 2 n¨m 2000, Qualcomm ®Ö tr×nh ®Ò xuÊt hÖ thèng tèc ®é d÷ liÖu
cao (HDR) lªn 3GPP2. HÖ thèng nμy cung cÊp dÞch vô d÷ liÖu cao cÊp trªn
mét sãng mang 1X vμ lμ hÖ thèng cho phÐp t−¬ng thÝch víi çc dÞch vô tho¹i
CDMA 2000 trong mét hÖ th«ng ®a sãng mang (tøc HDR trªn mét sãng mang
1X vμ CDMA 2000 trªn mét sãng mang 1X kh¸c). Còng trong th¸ng 3/2000,
Nokia, Motorola vμ Texas Instruments tr×nh lªn 3GPP2 ®Ò xuÊt 1XTREME
(1X thÕ hÖ cã ®iÒu chÕ vμ m· ho¸ c¶i tiÕn) cã thÓ cung cÊp çc dÞch vô sè liÖu
trªn sãng mang 1X trong khi vÉn ®¶m b¶o tÝnh t−¬ng thÝch ng−îc víi dÞch vô
tho¹i CDMA 2000 trªn cïng mét sãng mang.
Nhãm ph¸t triÓn CDMA (CDG), vμ tËp ®oμn c«ng nghiÖp çc nhμ s¶n
xuÊt vμ khai th¸c IS-95, ®· ®−a ra mét ®Ò xuÊt c¶i tiÕn CDMA 2000 dùa trªn
nh−ng ph¸t triÓn trong 3GPP2. Th¸ng 6/2000, CDG ®· ®Ö tr×nh lªn 3GPP2 mét
®Ò xuÊt vÒ CDMA 2000 ®−îc ph©n thμnh hai giai ®o¹n: 1X-EV-DO (1X c¶i
tiÕn chØ cho d÷ liÖu) dùa trªn ®Ò xuÊt HDR vμ 1X-EV-DV (1X c¶i tiÕn cho c¶
d÷ liÖu vμ tho¹i).
1.2.2.3. 1X-EV-DO.

Trªn chuÈn 1X-EV-DO ®Ò xuÊt mét hÖ thèng lai TDMA/CDMA ®Ó n©ng
cao dich vô d÷ liÖu trªn mét kªnh 1,25MHz ë ®−êng xuèng. §−êng lªn duy tr×
hÇu hÕt çc phÇn tö cña ®−êng lªn CDMA 2000 cã bæ xung mét sè ®Æc tÝnh
cho phÐp n©ng cao tèc ®é d÷ liÖu.
Mét ®Æc tÝnh chÝnh cña hÖ thèng 1X-EV lμ sö dông thñ tôc thÝch nghi
tuyÕn. §©y lμ ®Æc tÝnh cho phÐp ph©n bæ çc thuéc tÝnh líp vËt lý kh¸c nhau
cho nh÷ng ng−êi sö dông kh¸c nhau tuú theo t×nh tr¹ng kªnh cña mçi ng−êi sö
dông, vÝ dô thuª bao ë gÇn tr¹m gèc cã thÓ ®−îc ph©n bæ tèc ®é d÷ liÖu cao
h¬n thuª bao ë xa. Tèc ®é d÷ liÖu trªn ®−êng xuèng thay ®æi ®−îc b»ng çch
sö dông m· ho¸ vμ ®iÒu chÕ thÝch nghi (AMC). AMC liªn quan ®Õn viÖc sö
dông çc ph−¬ng ph¸p ®iÒu chÕ dùa trªn hiÖu qu¶ b¨ng th«ng kh¸c nhau (nh−
BPSK, QPSK, QAM) cïng víi viÖc thay ®æi tû lÖ m· söa sai tr−íc (FEC). Dùa


28

trªn chÊt l−îng kªnh ®−êng xuèng cña ng−êi sö dông, c¬ cÊu m· ho¸ vμ ®iÒu
chÕ cho phÐp truyÒn d÷ liÖu tèc ®é cao nhÊt ®−îc sö dông.
1.2.2.4. 1X-EV-DV.

C«ng nghÖ chuÈn ho¸ 1X-EV-DV ®−îc b¾t ®Çu thùc hiÖn ë 3GPP2 vμo
mïa thu 2000 víi mét sè ®Ò xuÊt. §Ò xuÊt hoμn thiÖn cho 1X-EV-DV ®−îc ®Ö
tr×nh trong thêi gian nμy lμ 1XTREME. §Ò xuÊt nμy ®−a ra mét hÖ thèng tho¹i
hoμn toμn t−¬ng thÝch víi chÕ ®é tho¹i cña CDMA 2000 1X vμ còng cho phÐp
dïng chung kªnh (gièng 1X-EV-DO) cho çc dÞch vô d÷ liÖu. H¬n n÷a, mét
líp ®iÒu khiÓn truy nhËp trung gian ®−îc ®−a ra ®Ó hç trî dÞch vô d÷ liÖu tèc
®é cao cho ®−êng xuèng.
Ngoμi ra, 1XTREME còng sö dông lo¹i kªnh chung tõ CDMA 2000
1X, nh− kªnh nh¾n tin ®−êng xuèng, kªnh ®ång bé ®−êng xuèng vμ kªnh truy
nhËp ®−êng lªn Thùc tÕ, ®ã lμ do 1XTREME chØ ®¬n gi¶n ®−a ra mét chÕ
®é l−u l−îng riªng míi nh»m n©ng cao tèc ®é d÷ liÖu ®−êng xuèng.
1.2.2.5. CDMA2000 3X.

TriÓn khai giai ®o¹n hai sÏ n©ng cao kh¶ n¨ng cña hÖ thèng vμ dÞch vô.
Giai ®o¹n hai vÒ nguyªn t¾c sÏ hç trî tÊt c¶ çc lo¹i kªnh 6X, 9X, 12X. Khi ®ã
sÏ cã thÓ ®¸p øng çc dÞch vô thùc ®a ph−¬ng tiÖn. Giao thøc kÕt nèi v« tuyÕn
cho d÷ liÖu gãi RLP hç trî tèc ®é d÷ liÖu tíi 2 Mbps vμ çc dÞch vô ®a ph−¬ng
tiÖn tiªn tiÕn.
VÒ phÇn dÞch vô vμ b¸o hiÖu, giai ®o¹n hai sÏ cã cÊu tróc b¸o hiÖu thùc
sù theo c«ng nghÖ 3G CDMA 2000 cho líp ®iÒu khiÓn truy nhËp kÕt nèi
(LAC) vμ cÊu tróc b¸o hiÖu cho çc líp trªn. CÊu tróc vμ thiÕt bÞ m¹ng hiÖn t¹i
cã vai trß quan träng khi n©ng cÊp ph¸t triÓn tiÕp lªn 3G. NÕu m¹ng ®−îc x©y
dùng theo cÊu tróc më, cã tÝnh tíi ph−¬ng ¸n më réng ph¸t triÓn lªn 3G1X th×
chØ cÇn tiÕn hμnh n©ng cÊp theo tõng modul cho phÇn v« tuyÕn. NÕu m¹ng
®−îc cÊu tróc kÐm linh ®éng h¬n th× cã thÓ ph¶i tèn kÐm h¬n nhiÒu ®Ó thay
thÕ toμn bé hÖ thèng BTS hiÖn t¹i. Trong ph−¬ng ¸n ph¸t triÓn còng cÇn ph¶i
cã çc nót dÞch vô d÷ liÖu gãi (PDSN) ®Ó cã thÓ kÕt nèi d÷ liÖu víi çc dÞch vô
internet vμ intranet.


29

Ch−¬ng 2
HÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ thø 3 UMTS
2.1 cÊu tróc m¹ng
2.1.1 Giíi thiÖu vÒ cÊu tróc m¹ng 3G.

HÖ thèng 3G ®−îc x©y dùng nh»m chuÈn bÞ mét c¬ së h¹ tÇng di ®éng
chung cã kh¶ n¨ng phôc vô çc dÞch vô hiÖn t¹i vμ trong t−¬ng lai. C¬ së h¹
tÇng 3G ®−îc thiÕt kÕ víi ®iÒu kiÖn nh÷ng thay ®æi, ph¸t triÓn vÒ kü thuËt cã
kh¶ n¨ng phï hîp víi m¹ng hiÖn t¹i mμ kh«ng lμm ¶nh h−ëng ®Õn çc dÞch vô
®ang sö dông. §Ó thùc hiÖn ®iÒu ®ã, cÇn t¸ch biÖt gi÷a kü thuËt truy nhËp, kü
thuËt truyÒn dÉn, kü thuËt dÞch vô (®iÒu khiÓn kÕt nèi) vμ çc øng dông cña
ng−êi sö dông. CÊu tróc m¹ng 3G ®−îc m« h×nh ho¸ theo nhiÒu çch kh¸c
nhau. Trong phÇn nμy giíi thiÖu mét sè cÊu tróc m¹ng bao gåm:
• M« h×nh kh¸i niÖm.
• M« h×nh cÊu tróc.
• CÊu tróc qu¶n lý tμi nguyªn
• CÊu tróc dÞch vô vμ kªnh m¹ng.
2.1.1.1M« h×nh kh¸i niÖm.

Theo quan ®iÓm m« h×nh kh¸i niÖm, cÊu tróc m¹ng ®−îc ph©n thμnh
çc hÖ thèng con dùa trªn cÊu tróc thñ tôc, l−u l−îng còng nh− çc phÇn tö vËt
lý. Khi ®Ò cËp ®Õn nguån gèc cña l−u l−îng, m¹ng 3G bao gåm hai khèi chøc
n¨ng chÝnh: khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch gãi (PS) vμ khèi chøc n¨ng chuyÓn
m¹ch kªnh (CS). Theo tiªu chuÈn TR 21.905 cña 3GPP, kh¸i niÖm khèi chøc
n¨ng liªn quan ®Õn nhãm ë líp thÊp nhÊt cña çc thùc thÓ vËt lý vμ çc giao
diÖn (®iÓm truy nhËp) ®−îc ®Þnh nghÜa gi÷a çc khèi chøc n¨ng. Çc giao diÖn
lμ ph−¬ng tiÖn ®Ó çc khèi chøc n¨ng giao tiÕp víi nhau.


30

M¹ng th−êng tró

TÇng kh«ng truy nhËp
MiÒn CS

ThiÕt bÞ
di ®éng

usim

M¹ng
truy nhËp

M¹ng

M¹ng
phôc vô

truyÒn dÉn

TÇng truy nhËp
Cu

Uu

Iu

MiÒn PS

Yu

H×nh 2-1. M« h×nh kh¸i niÖm.

Dùa trªn çc cÊu tróc thñ tôc vμ nhiÖm vô cña chóng, m« h×nh m¹ng 3G
cã thÓ chia thμnh hai tÇng: t©ng truy nhËp vμ tÇng kh«ng truy nhËp. Kh¸i niÖm
tÇng thÓ hiÖn çch çc thñ tôc liªn kÕt víi mét khÝa c¹nh çc dÞch vô ®−îc
cung cÊp bëi mét hay nhiÒu khèi chøc n¨ng (Tiªu chuÈn TR 21.905 cña
3GPP). Do vËy, tÇng truy nhËp bao gåm çc thñ tôc xö lý giao tiÕp gi÷a thiÕt
bÞ ng−êi sö dông (UE) víi m¹ng truy nhËp. TÇng kh«ng truy nhËp chøa çc
thñ tôc xö lý giao tiÕp gi÷a UE víi m¹ng lâi (khèi chøc n¨ng CS/PS) t−¬ng
øng.
Trªn h×nh 2-1, phÇn “M¹ng th−êng tró” chøa çc th«ng tin ®¨ng ký vμ
th«ng tin b¶o mËt. M¹ng phôc vô lμ mét phÇn cña m¹ng lâi, hç trî çc chøc
n¨ng cña m¹ng lâi trong ph¹m vi khu vùc cho ng−êi sö dông. M¹ng truyÒn t¶i
lμ phÇn m¹ng lâi thùc hiÖn kÕt nèi th«ng tin gi÷a m¹ng phôc vô víi m¹ng bªn
ngoμi.
2.1.1.2 M« h×nh cÊu tróc.

HÖ thèng UMTS ®−îc x©y dùng dùa trªn c¬ së GSM. Do vËy, hÖ thèng
nμy cã xu h−íng tËn dông tèi ®a c¬ së h¹ tÇng GSM. CÊu tróc m¹ng 3G ®−îc
thÓ hiÖn trªn h×nh 2-2.


31

utran
Uu

cn
Iu
Vïng CN CS

Rnc
ue

1
2

4
7

3

5
8

*

6

0

9
#

3G MRC/VLR

bs

3G GMSC

Rnc
ue
bs

HLR/AuC/EIR

§¨ng ký

1
2

4
7

3

5
8

*

6

0

9
#

Rnc
Vïng CN PS
SGSN

GGSN

bs
ue
Rnc

1
2

4
7

3

5
8

*

6

0

9
#

bs

H×nh 2-2. M« h×nh cÊu tróc

ThiÕt bÞ ®Çu cuèi m¹ng 3G gäi lμ UE, gåm hai phÇn: thiÕt bÞ di ®éng
(ME) vμ modul nhËn d¹ng dÞch vô UMTS (USIM). HÖ thèng cßn ®iÒu khiÓn
truy nhËp v« tuyÕn b¨ng réng cã nhiÒu tªn kh¸c nhau tuú theo c«ng nghÖ v«
tuyÕn ®−îc sö dông. Tªn dïng chung lμ m¹ng truy nhËp v« tuyÕn (RAN).
M¹ng truy nhËp v« tuyÕn cßn cã tªn kh¸c lμ UTRAN hoÆc UTRA nÕu hÖ
thèng sö dông ph−¬ng ph¸p truy nhËp CDMA. Trong çc gi¶i ph¸p 3GPP R4
vμ 3GPP R5, m¹ng truy nhËp v« tuyÕn cßn ®−îc gäi lμ GERAN.
UTRAN ®−îc chia thμnh çc hÖ thèng con RNS. Mét RNS bao gåm çc
phÇn tö v« tuyÕn vμ phÇn tö ®iÒu khiÓn t−¬ng øng. PhÇn tö v« tuyÕn lμ çc BS,
vμ phÇn tö ®iÒu khiÓn lμ RNC. Çc hÖ thèng RNS giao tiÕp víi nhau sö dông
giao diÖn m¹ng Iur.
Kh¸i niÖm m¹ng lâi CN bao gåm tÊt c¶ çc phÇn tö m¹ng cã nhu cÇu
chuyÓn m¹ch vμ ®iÒu khiÓn thuª bao. M¹ng lâi bao gåm khèi chøc n¨ng
chuyÓn m¹ch gãi (PS) vμ khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch kªnh (CS).
Trªn h×nh 2-2, khèi “thanh ghi” thùc hiÖn chøc n¨ng gièng nh− “m¹ng
th−êng tró” trong m« h×nh kh¸i niÖm 3G. Khèi nμy l−u gi÷ çc th«ng tin ®¨ng
ký vμ th«ng tin b¶o mËt.


32

Trong m« h×nh cÊu tróc m¹ng 3G, tån t¹i çc giao diÖn më: giao diÖn Uu
gi÷a m¹ng truy nhËp UTRAN víi UE vμ giao diÖn gi÷a CN víi UTRAN. Giao
diÖn Iur còng lμ giao diÖn më gi÷a çc RNS.
2.1.1.3.

CÊu tróc qu¶n lý tµi nguyªn.

CÊu tróc qu¶n lý tμi nguyªn (h×nh 2-3) dùa trªn c¬ së ph©n chia çc
chøc n¨ng qu¶n lý sau:
• Qu¶n lý kÕt nèi (CM).
• Qu¶n lý di ®éng (MM).
• Qu¶n lý tμi nguyªn v« tuyÕn (RMM).

CM

MM

RRM

§iÒu khiÓn th«ng tin

§iÒu khiÓn di ®éng
§iÒu khiÓn tμi nguyªn
v« tuyÕn

MM

§iÒu khiÓn di ®éng

MM

RRM

Giao diÖn më Uu

UE

CM

Giao diÖn më Iu

UTRAN

CN

NMS

H×nh 2-3. CÊu tróc qu¶n lý tµi nguyªn.

CM bao gåm tÊt c¶ çc thñ tôc, çc chøc n¨ng liªn quan ®Õn viÖc qu¶n
lý kÕt nèi cña ng−êi sö dông.
MM gåm tÊt c¶ çc chøc n¨ng, çc thñ tôc qu¶n lý di ®éng vμ b¶o mËt
nh− çc thñ tôc b¶o mËt kÕt nèi, çc thñ tôc b¶o mËt vÞ trÝ. PhÇn lín çc chøc
n¨ng cña MM ®−îc thùc hiÖn bªn trong m¹ng lâi. Trong 3G, çc chøc n¨ng
cña MM cßn ®−îc thùc hiÖn trong m¹ng truy nhËp v« tuyÕn (UTRAN).


33

RMM bao gåm çc thñ tôc cña UTRAN thùc hiÖn viÖc qu¶n lý tμi
nguyªn v« tuyÕn nh−: ®iÒu khiÓn c«ng suÊt, chuyÓn giao vμ ®iÒu khiÓn t¶i hÖ
thèng.
MÆc dï çc nhiÖm vô qu¶n lý ®−îc thùc hiÖn bªn trong çc khèi chøc
n¨ng vμ çc phÇn tö m¹ng nh−ng chóng cÇn ®−îc hç trî b»ng th«ng tin gi÷a
çc khèi chøc n¨ng vμ çc phÇn tö m¹ng cã liªn quan ®Õn nhiÖm vô qu¶n lý.
ViÖc th«ng tin nμy bao gåm thu thËp th«ng tin vμ b¸o ço vÒ tr¹ng th¸i cña
çc phÇn tö bªn ngoμi còng nh− ra lÖnh cho çc phÇn tö nμy thùc hiÖn nhiÖm
vô qu¶n lý. Do vËy, çc chøc n¨ng ®iÒu khiÓn ®−îc kÕt hîp víi çc nhãm
nhiÖm vô ®iÒu khiÓn sau:
• §iÒu khiÓn th«ng tin (COMC).
• §iÒu khiÓn di ®éng (MOBC).
• §iÒu khiÓn tμi nguyªn v« tuyÕn (RRC).
COMC duy tr× çc c¬ chÕ nh− ®iÒu khiÓn cuéc gäi, ®iÒu khiÓn phiªn
trong chuyÓn m¹ch gãi. MOBC duy tr× ®iÒu khiÓn cËp nhËt vÞ trÝ vμ b¶o mËt.
RRC thùc hiÖn chøc n¨ng qu¶n lý thiÕt lËp kÕt nèi v« tuyÕn vμ duy tr× kÕt nèi
gi÷a UE víi UTRAN.
2.1.1.4. CÊu tróc dÞch vô UMTS.

Víi quan ®iÓm x©y dùng hÖ thèng 3G theo ®Þnh h−íng dÞch vô nhiÒu
h¬n so víi m¹ng th«ng tin di ®éng truyÒn thèng. Nãi çch kh¸c, çc hÖ thèng
1G vμ 2G lμ nh÷ng hÖ thèng bÞ giíi h¹n céng nghÖ chØ cho phÐp ng−êi sö
dông sö dông mét sè çc dich vô c«ng nghÖ ®Æc thï. Theo quan ®iÓm dÞch vô,
m« h×nh m¹ng 3G cã d¹ng nh− h×nh 2-4.
líp dÞch vô
Qu¶n

líp t¹o dÞch vô

lý

líp phÇn tö m¹ng

m¹ng

Chøc
n¨ng
b¶o
mËt

Líp truyÒn t¶i vËt lý

H×nh 2-4. CÊu tróc dÞch vô


34

Do c¬ së h¹ tÇng m¹ng 3G rÊt phøc t¹p, cã hai vÊn ®Ò kü thuËt trong
m¹ng cÇn ®−îc sö lý kü l−ìng: vÊn ®Ò qu¶n lý vμ an ninh m¹ng. §øng trªn
quan ®iÓm cÊu tróc dÞch vô, m¹ng 3G vμ çc phÇn tö cña nã cã thÓ ®−îc chia
thμnh bèn líp kh¸c nhau. Líp thÊp nhÊt lμ nÒn t¶ng cho tÊt c¶ çc líp cßn l¹i,
cßn l¹i lμ líp truyÒn t¶i vËt lý. Çc nót sö dông ph−¬ng tiÖn truyÒn t¶i vËt lý
h×nh thμnh mét líp gäi lμ líp phÇn tö m¹ng. Líp thø ba chøa çc phÇn tö vμ
chøc n¨ng t¹o ra çc khèi chøc n¨ng trong ®ã h×nh thμnh çc dich vô phôc vô
ng−êi sö dông ®Çu cuèi. Líp dÞch vô ë trªn cïng trong m« h×nh dÞch vô t¹o ra
ng÷ c¶nh cho çc dÞch vô phøc t¹p. Cã hai quy t¾c ®−îc ¸p dông cho m« h×nh
bèn líp nãi trªn:
• Quy t¾c A: çc líp cμng thÊp th× çc kho¶n ®Çu t− cho çc phÇn tö
m¹ng cña líp ®ã cμng lín. Nãi çch kh¸c çc phÇn tö truyÒn dÉn vμ
çc phÇn tö m¹ng tèn nhiÒu tiÒn ®Çu t− nhÊt trong hÖ thèng 3G.
• Quy t¾c B: líp cμng cao th× cμng ph¶i ®Çu t− nhiÒu cho ý t−ëng. §èi
víi çc líp cao, çc vÊn ®Ò vÒ c«ng nghÖ kh«ng cßn quan träng.
VÊn ®Ò ë ®©y lμ ph¶i cã hiÓu biÕt vÒ hμnh vi ng−êi sö dông.
2.1.2 CÊu tróc m¹ng truy nhËp v« tuyÕn UTRAN.

NhiÖm vô chÝnh cña UTRAN lμ t¹o vμ duy tr× çc kªnh m¹ng truy nhËp
v« tuyÕn (RAB) ®Ó thùc hiÖn th«ng tin gi÷a thiÕt bÞ di ®éng (UE) víi m¹ng lâi
(CN). UTRAN n»m gi÷a hai giao diÖn më Uu vμ Iu. NhiÖm vô cña UTRAN lμ
thùc hiÖn çc dÞch vô m¹ng qua çc giao diÖn nμy. NhiÖm vô ®ã ®−îc thùc
hiÖn víi sù phèi hîp cña m¹ng lâi. Çc kªnh m¹ng v« tuyÕn (RAB) tho¶ m·n
çc yªu cÇu QoS ®−îc thiÕt lËp bëi m¹ng lâi (CN). H×nh 2-5 m« t¶ cÊu tróc
UTRAN ë líp phÇn tö m¹ng UTRAN bao gåm çc hÖ thèng con m¹ng v«
tuyÕn (RNS). Mçi RNS bao gåm mét sè tr¹m gèc (BS, cßn gäi lμ node B),
giao diÖn Uu lμ mét bé ®iÒu khiÓn m¹ng v« tuyÕn (RNC). Çc RNS giao tiÕp
víi nhau sö dông giao diÖn Iur gi÷a hai RNC. Iur lμ giao diÖn më mang c¶
th«ng tin b¸o hiÖu vμ l−u l−îng.


35

utran
Uu

Iu
Rnc

ue

1
2

4
7

3

5
8

*

6

0

9
#

bs

Rnc
ue
bs

Vïng m¹ng lâi:
çc kÕt nèi chuyÓn
m¹ch kªnh vμ
chuyÓn m¹ch gãi

1
2

4
7

3

5
8

*

6

0

9
#

Rnc

bs
ue
Rnc

1
2

4
7

3

5
8

*

6

0

9
#

bs

H×nh 2-5. CÊu tróc cña UTRAN
2.1.2.1. Tr¹m gèc.

Tr¹m gèc ®Æt ë gi÷a hai giao diÖn Uu vμ Iub (giao diÖn UMTS gi÷a BS
víi RNC). NhiÖm vô chÝnh cña BS lμ thiÕt lËp giao diÖn Uu víi m¹ng vμ giao
diÖn Iub b»ng çch sö dông çc líp thñ tôc dμnh cho çc giao diÖn nμy. Sù
hiÖn diÖn cña giao diÖn Uu cã ý nghÜa lμ BS sö dông çc kªnh vËt lý truy nhËp
v« tuyÕn WCDMA vμ chuyÓn çc th«ng tin tõ çc kªnh truyÒn t¶i vμo çc
kªnh vËt lý dùa trªn nh÷ng bè trÝ cña bé ®iÒu khiÓn truy nhËp m¹ng RNC.
CÊu tróc bªn trong tr¹m gèc phô thuéc vμo nhμ s¶n xuÊt thiÕt bÞ. Tuy
nhiªn cÊu tróc l«gic cña BS trong hÖ thèng UTRAN cã tÝnh chÊt phæ biÕn.
Theo quan ®iÓm m¹ng, BS cã thÓ ®−îc ph©n chia thμnh çc thùc thÓ l«gic trªn
h×nh 2-6


36

PhÝa Uu

Cell

Çc kªnh truyÒn t¶i
Çc kªnh vËt lý

TruyÒn t¶i chung
Cæng d÷ liÖu RACH

TRX
Çc kªnh vËt lý

PhÝa Iub

TRX

Cæng d÷ liÖu FACH

TRX

Cæng d÷ liÖu CPCH

Çc kªnh vËt lý

Cæng d÷ liÖu PCH
Cæng ®iÒu khiÓn Node B

Cell

Ng÷ c¶nh th«ng tin
Node B

Cell

DSCH

Cell
Cell

DCH

§iÓm ®Çu
cuèi l−u
l−îng

Cæng ®iÒu khiÓn
th«ng tin

H×nh 2-6. CÊu tróc l«gic cña tr¹m gèc

ë phÝa giao diÖn Iub, BS bao gåm cã hai thùc thÓ: thùc thÓ truyÒn t¶i
dïng chung vμ mét sè ®iÓm kÕt cuèi l−u l−îng (TPP). Thùc thÓ truyÒn t¶i
dïng chung cã mét cæng ®iÒu khiÓn nót B ®Ó phôc vô cho viÖc vËn hμnh vμ
b¶o d−ìng (O&M). Mét TTP bao gåm mét sè ng÷ c¶nh th«ng tin nót B. Ng÷
c¶nh th«ng tin nót B gåm tÊt c¶ çc nguån tμi nguyªn dμnh riªng sö dông khi
UE ho¹t ®éng ë chÕ ®é rμnh riªng. Do vËy mét ng÷ c¶nh th«ng tin nót B cã Ýt
nhÊt mét kªnh rμnh riªng (DCH). Kªnh ph©n chia h−íng xuèng (DSCH) còng
n»m trong khèi ng÷ c¶nh nμy. Theo quan ®iÓm c¬ së h¹ tÇng m¹ng UMTS, BS
®−îc coi nh− lμ mét thùc thÓ l«gic O&M, thùc thÓ nμy phôc vô cho nhiÖm vô
qu¶n lý m¹ng.
Dùa vμo khÝa c¹nh m¹ng v« tuyÕn vμ phÇn ®iÒu khiÓn cña nã, BS bao
gåm mét sè thùc thÓ l«gic kh¸c gäi tªn lμ cell. Mét cell lμ thùc thÓ nhá nhÊt
cña m¹ng v« tuyÕn vμ cã mét sè nhËn d¹ng (ID) riªng. Sè nhËn d¹ng nμy ®−îc
nhËn biÕt bëi çc UE.


37

Mçi cell cã m· ngÉu nhiªn riªng. UE nhËn d¹ng cell b»ng çch sö dông
hai sè liÖu ®Çu vμo: m· ngÉu nhiªn (khi UE ®¨ng ký víi cell) vμ cell ID (sö
dông cho t«p« m¹ng v« tuyÕn). Mét cell cã thÓ cã mét vμi bé thu ph¸t (TRX).
TRX chuyÓn çc th«ng tin qu¶ng b¸ ®Õn UE. Th«ng tin qu¶ng b¸ nμy lμ kªnh
vËt lý ®iÒu khiÓn chung s¬ cÊp (P-CCPCH), néi dung kªnh nμy chøa th«ng tin
kªnh qu¶ng b¸ (BCH). TRX duy tr× çc kªnh vËt lý th«ng qua giao tiÕp Uu,
çc kªnh vËt lý chøa çc kªnh truyÒn t¶i mang th«ng tin cã thÓ lμ dïng chung
hoÆc dμnh riªng. Mçi cell cã tèi thiÓu mét TRX. TRX lμ phÇn vËt lý cña BS
thùc hiÖn mét sè chøc n¨ng. Çc dßng sè liÖu ®−îc truyÒn qua giao diÖn Iu tíi
®−êng truyÒn v« tuyÕn vμ ng−îc l¹i.
2.1.2.2.

Bé ®iÒu khiÓn m¹ng v« tuyÕn.

Bé ®iÒu khiÓn m¹ng v« tuyÕn (RNC) lμ phÇn tö chuyÓn m¹ch vμ ®iÒu
khiÓn cña TURAN. RNC n»m gi÷a hai giao diÖn Uu vμ Iu. Ngoμi ra, cßn cã
giao diÖn Iur gi÷a çc RNS. CÊu tróc l«gic cña RNC ®−îc thÓ hiÖn trªn h×nh
2-7.
Iub

Iu

®Õn tõ
çc BS

®Õn tõ
m¹ng lâi

(B¨ng réng)
ChuyÓn m¹ch

Khèi
giao

Khèi
giao

diÖn

diÖn
Chøc
n¨ng ®iÒu
khiÓn
UTRAN

Qu¶n lý
tμi nguyªn
v« tuyÕn

Giao diÖn
O&M
®Õn tõ
çc RNC
kh¸c

®Õn tõ khèi
Qu¶n lý m¹ng

H×nh 2-7. CÊu tróc RNC

Chøc n¨ng RNC dïng ®Ó ®iÒu khiÓn çc ng÷ c¶nh th«ng tin cña tr¹m
gèc (nót B) gäi lμ CRNC. Khi tÝnh ®Õn çc kªnh mang, RNC lμ ®iÓm chuyÓn
m¹ch gi÷a çc kªnh mang Iu vμ kªnh mang v« tuyÕn (RB). RB liªn quan ®Õn
ng÷ c¶nh cña UE. Ng÷ c¶nh UE lμ mét bé çc tiªu chuÈn dïng trong giao diÖn


38

Iub ®Ó ph©n bæ çc kÕt nèi chung vμ çc kÕt nèi dμnh riªng gi÷a UE vμ RNC.
Do UTRAN sö dông ph©n tËp vÜ m«, cho nªn UE cã thÓ cã mét sè kªnh mang
v« tuyÕn (RB) gi÷a chóng vμ RNC (trong tr−êng hîp chuyÓn giao mÒm). RNC
phôc vô (SRNC) chøa çc kªnh mang Iu cho mét UE nhÊt ®Þnh.
Chøc n¨ng cßn l¹i cña RNC lμ DRNC. Khi ë chÕ ®é lμm viÖc DRNC,
RNC tù x¸c ®Þnh çc ng÷ c¶nh UE. Çc yªu cÇu cho ho¹t ®éng nμy xuÊt ph¸t
tõ SRNC th«ng qua giao diÖn Iur.
Hai chøc n¨ng SRNC vμ DRNC cã thÓ ho¸n ®æi cho nhau. Trong tr−êng
hîp UE di chuyÓn trong m¹ng khi thùc hiÖn chuyÓn giao mÒm. UE ®−îc truy
nhËp hoμn toμn nhê mét RNC, kh«ng ph¶i lμ SRNC. RNC nμy thùc hiÖn thiÕt
lËp kªnh mang v« tuyÕn (RB) ®Çu tiªn cho UE. Trong tr−êng hîp ®ã, chøc
n¨ng SRNC ®−îc chuyÓn cho mét RNC x¸c ®Þnh. Thñ tôc nμy ®ù¬c gäi lμ
®Þnh vÞ l¹i SRNC hoÆc SRNS.
2.1.2.3.

Çc chøc n¨ng ®iÒu khiÓn cña UTRAN.

§Ó cã thÓ ®iÒu khiÓn vμ qu¶n lý çc kªnh mang v« tuyÕn (RB), UTRAN
thùc hiÖn çc chøc n¨ng kh¸c ngoμi chøc n¨ng qu¶n lý tμi nguyªn v« tuyÕn
RRM. Çc ch−c n¨ng ®ã bao gåm:
• Ph¸t qu¶ng b¸ th«ng tin hÖ thèng.
• ThiÕt lËp çc kªnh mang b¸o hiÖu vμ truy nhËp ngÉu nhiªn.
• Qu¶n lý kªnh mang v« tuyÕn (RB).
• Çc chøc n¨ng an toμn trong m¹ng UTRAN.
• Qu¶n lý di ®éng líp UTRAN.
• Xö lý c¬ së d÷ liÖu.
• §Þnh vÞ thuª bao.
2.1.3 CÊu tróc m¹ng lâi.
2.1.3.1. CÊu tróc m¹ng lâi theo tiªu chuÈn 3GPP R99.
2.1.3.1.1. CÊu tróc m¹ng.

3GPP R99 lμ tiªu chuÈn UMTS ®Çu tiªn, trong ®ã thÓ hiÖn mét hÖ thèng
truy nhËp v« tuyÕn b¨ng réng víi m¹ng lâi (CN) ®−îc n©ng cÊp tõ GSM.
M¹ng lâi sö dông h¹ tÇng GSM vμ phÇn më réng GPRS ®Ó sö dông cho çc


39

dÞch vô gãi. M¹ng lâi ®−îc chia thμnh hai khèi chøc n¨ng: khèi chøc n¨ng
chuyÓn m¹ch kªnh (CS) vμ khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch gãi (PS). CÊu tróc
m¹ng CN ®−îc cho trªn h×nh 2-8.

cn
Vïng CN CS

3G MRC/VLR

ue

M¹ng
truy

1
2

4
7

M¹ng
HLR/AuC/EIR

§¨ng ký

ngoμi

3

5
8

*

3G GMSC

6

0

9
#

nhËp
Vïng CN PS
SGSN

GGSN

H×nh 2-8. CÊu tróc m¹ng lâi theo tiªu chuÈn 3GPP R99

Khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch kªnh (CS) gåm hai phÇn tö m¹ng c¬ b¶n:
• Trung t©m chuyÓn m¹ch di ®éng (MSC/VLR).
•

Trung t©m chuyÓn m¹ch di ®éng cæng (GMSC).

MSC/VLR chÞu tr¸ch nhiÖm cho çc ho¹t ®éng qu¶n lý kÕt nèi chuyÓn
m¹ch kªnh, qu¶n lý di ®éng (MM) nh−: cËp nhËp vÞ trÝ, t×m gäi vμ çc chøc
n¨ng b¶o mËt. Ngoμi ra, MSC/VLR cßn chøa çc bé chuyÓn m· (sö dông ®Ó
chuyÓn m· tho¹i). §©y lμ mét kh¸c biÖt so víi hÖ thèng GSM truyÒn thèng, ë
hÖ thèng nμy bé chuyÓn m· lμ mét phÇn cña m¹ng truy nhËp v« tuyÕn.
GMSC phô tr¸ch kÕt nèi víi çc m¹ng bªn ngoμi. Theo quan ®iÓm qu¶n
lý kÕt nèi, GMSC thiÕt lËp ®−êng kÕt nèi ®Õn çc MSC/VLR ®ang phôc vô mμ
t¹i ®ã cã thÓ t×m thÊy thuª bao cÇn t×m. theo quan ®iÓm qu¶n lý di ®éng,


40

GMSC khëi t¹o thñ tôc phôc håi th«ng tin vÞ trÝ víi môc ®Ých ®Ó t×m
MSC/VLR phôc vô ®Ó kÕt nèi cuéc gäi.
Khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch gãi (CNPS) gåm hai phÇn tö m¹ng c¬
b¶n:
• Nót hç trî GPRS phôc vô (SGSN).
• Nót hç trî GPRS cæng (GGSN).
SGSN hç trî th«ng tin chuyÓn m¹ch gãi tíi m¹ng truy nhËp v« tuyÕn:
SGSN giao tiÕp víi GSM BSS qua giao diÖn Gb vμ UTRAN qua giao diÖn Iu.
Chøc n¨ng chñ yÕu cña SGSN liªn quan ®Õn viÖc qu¶n lý di ®éng: cËp nhËt
khu vùc ®Þnh tuyÕn, ®¨ng ký vÞ trÝ, t×m gäi vμ ®iÒu khiÓn c¬ chÕ b¶o mËt trong
chuyÓn m¹ch gãi.
GGSN duy tr× kÕt nèi tíi çc m¹ng chuyÓn m¹ch gãi kh¸c nh− m¹ng
internet GGSN thùc hiÖn chøc n¨ng qu¶n lý di ®éng gièng nh− GMSC. Ngoμi
ra, nã cßn thùc hiÖn chøc n¨ng qu¶n lý phiªn.
M¹ng truyÒn t¶i kÕt nèi gi÷a çc GSN ®−îc gäi lμ ®−êng trôc IP (®−îc
coi nh− mét m¹ng Intranet ç nh©n). §−êng trôc IP cã thÓ thùc hiÖn ®−îc chøc
n¨ng ®Þnh tuyÕn, khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch gãi ph¶i cã mét m¸y chñ tªn
miÒn (DNS).
Ngoμi khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch kªnh (CS) vμ khèi chøc n¨ng
chuyÓn m¹ch gãi (PS), m¹ng lâi cßn cã khèi thanh ghi bao gåm: thanh ghi
th−êng tró (HLR), trung t©m nhËn thùc (AuC) vμ thanh ghi chØ thÞ thiÕt bÞ
(EIR). Khèi thanh ghi chøa th«ng tin ®Þa chØ vμ th«ng tin nhËn thùc cho c¶ hai
khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch kªnh (CS) vμ khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch gãi
(PS) ®Ó thùc hiÖn chøc n¨ng qu¶n lý di ®éng. HLR chøa çc d÷ liÖu cè ®Þnh vÒ
thuª bao. Th«ng th−êng mét thuª bao chØ ®−îc phÐp ®¨ng ký víi mét HRL.
AuC lμ mét c¬ së d÷ liÖu t¹o ra çc vect¬ nhËn thùc. Çc vect¬ nμy chøa çc
tham sè b¶o mËt ë giao diÖn Iu. Th«ng th−êng AuC ®−îc tÝch hîp víi HLR vμ
chóng cïng sö dông giao tiÕp thñ tôc MAP ®Ó truyÒn th«ng tin. EIR duy tr×
çc th«ng tin chØ thÞ liªn quan ®Õn phÇn cøng cña UE.
Ngoμi çc thanh ghi trong khèi thanh ghi, CN cßn cã thªm mét thanh
ghi n÷a (thanh ghi t¹m tró -VLR). ë GSM, thanh ghi nμy ho¹t ®éng ®éc lËp
nh−ng ë 3G,VLR ®−îc coi nh− lμ mét phÇn chøc n¨ng cña MSC phôc vô. Nh−
®· tr×nh bμy ë trªn, m¹ng lâi gåm hai khèi chøc n¨ng thùc hiÖn truyÒn l−u


41

l−îng tuú theo ®Æc ®iÓm ®Æc tr−ng cña l−u l−îng. Çc ®Æc tr−ng cña l−u l−îng
¶nh h−ëng ®Õn çc phÇn tö chuyÓn m¹ch kªnh (CS) vμ chuyÓn m¹ch gãi (PS)
trªn ph−¬ng diÖn giao diÖn b¸o hiÖu vμ truyÒn t¶i.
Khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch kªnh (CS) kÕ thõa b¸o hiÖu sö dông ë hÖ
thèng GSM dùa trªn thñ tôc MAP. H×nh 2-9 thÓ hiÖn çc giao diÖn bªn trong
m¹ng lâi. Çc giao diÖn nμy ho¹t ®éng t−¬ng tù nh− çc giao diÖn trong hÖ
thèng GSM.
Khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch gãi (PS) trong UMTS ®−îc n©ng cÊp tõ
hÖ thèng GPRS. Tªn cña çc giao diÖn b¾t ®Çu b»ng ch÷ “G” nh− h×nh 2-9.
MRC/VLR

E( cho VLR)

G( cho VLR)

MRC/VLR

MRC/VLR
PSTN

PSTN

A
F

Iu

GSM BSS

D

Gs

C

EIR

Gb

Gf

UTRAN

EIR

Gr

EIR

Gc

SGSN

Iu

GGSN
Gn

Gn

Gp
SGSN

Chó thÝch:

Gi

GGSN

L−u l−îng thuª bao
B¸o hiÖu

M¹ng kh¸c

H×nh 2-9.Giao diÖn bªn trong m¹ng lâi theo 3GPP R99

2.1.3.1.1 Chøc n¨ng qu¶n lý vµ ®iÒu khiÓn.

Çc chøc n¨ng qu¶n lý vμ ®iÒu khiÓn cña m¹ng lâi ®−îc cho trªn h×nh
2-10.


42

Giao thøc ®iÒu khiÓn th«ng tin
ue
Qu¶n lý kÕt nèi
Qu¶n lý phiªn

CN
1
2

4

3

5

7

6

8

*

9

0
#

CM

COMC

Qu¶n lý kÕt nèi
Qu¶n lý phiªn

CM
Qu¶n lý vÞ trÝ
X¸c nhËn & ®Þa chØ
B¶o mËt

Qu¶n lý vÞ trÝ
X¸c nhËn & ®Þa chØ
B¶o mËt

MM

MOBC

MM

Giao thøc ®iÒu khiÓn di ®éng

H×nh 2-10. Chøc n¨ng qu¶n lý vµ ®iÒu khiÓn cña m¹ng lâi 3GPP R99

Trªn h×nh 2-10 chøc n¨ng qu¶n lý th«ng tin (CM) bao gåm hai nhiÖm
vô: qu¶n lý kÕt nèi vμ qu¶n lý phiªn (cho chuyÓn m¹ch gãi). Thñ tôc ®iÒu
khiÓn mang th«ng tin CM lμ thñ tôc ®iÒu khiÓn th«ng tin (COMC). Chøc n¨ng
qu¶n lý di ®éng MM lμ nhiÖm vô qu¶n lý vÞ trÝ cña çc UE. Thñ tôc sö dông
trong MM lμ thñ tôc qu¶n lý di ®éng (MOBC).
2.1.3.2 CÊu tróc m¹ng lâi theo tiªu chuÈn 3GPP R4.

Trong hÖ thèng tiªu chuÈn 3GPP R99, nh÷ng thay ®æi chÝnh so víi hÖ
thèng 2G lμ ë phÇn m¹ng truy nhËp v« tuyÕn. M¹ng v« tuyÕn 3GPP R99 lμ
m¹ng truy nhËp v« tuyÕn b¨ng réng UTRAN. PhÇn m¹ng lâi ®−îc n©ng cÊp
trªn c¬ së m¹ng lâi GSM, sö dông tèi ®a çc phÇn tö m¹ng GSM/GRPS ®· cã.
ë tiªu chuÈn 3GPP R4, chiÕn l−îc n©ng cÊp tr¸i ng−îc so víi tiªu chuÈn cò
R99: m¹ng truy nhËp v« tuyÕn kh«ng ®−îc thay ®æi nhiÒu, n©ng cÊp ®−îc
thùc hiÖn ë m¹ng lâi. Trong m¹ng lâi, khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch kªnh (CS
CN) ®−îc n©ng cÊp: t¸ch gi÷a chøc n¨ng qu¶n lý cuéc gäi (CM) vμ çc chøc
n¨ng liªn quan ®Õn chuyÓn m¹ch thμnh çc thùc thÓ vËt lý riªng biÖt, nh− trªn
h×nh 2-11.


43

3GPP R99:

3GPP R4:
MSC
Qu¶n lý th«ng tin

MRC/VLR

MGW
Qu¶n lý kÕt nèi
"chøc n¨ng phô"

H×nh 2-11. Kh¸c biÖt m¹ng lâi R4 so víi R99

MSC/VLR ®−îc chia thμnh hai phÇn tö vËt lý:
• MSC phôc vô.
• Cæng ph−¬ng tiÖn (MGW).
MSC phôc vô thùc hiÖn chøc n¨ng qu¶n lý di ®éng. MSC phôc vô chøa
VLR. MGW chøa ph−¬ng tiÖn thùc hiÖn çc chøc n¨ng chuyÓn m¹ch vμ kÕt
nèi m¹ng. VÝ dô nh−: çc bé chuyÓn m·, çc thiÕt bÞ khö tiÕng väng vμ çc
modem ®−îc ®Æt trong khèi MGW. Tïy theo cÊu h×nh m¹ng, MGW cã thÓ cã
çc chøc n¨ng kh¸c nh−: chøc n¨ng chuyÓn ®æi chuyÓn m¹ch kªnh trong
tr−¬ng hîp xö lý çc cu«c gäi VoIP. Mét MSC phôc vô cã thÓ qu¶n lý mét sè
MGW. Víi kh¶ n¨ng nμy, m¹ng lâi cã thÓ x©y dùng tuú theo yªu cÇu ho¹t
®éng. Theo quan ®iÓm qu¶n lý cuéc gäi, vÊn ®Ò chñ yÕu lμ çch thùc hiÖn kÕt
nèi gi÷a UE víi MSC phôc vô vμ gi÷a MSC phôc vô víi MGW theo thñ tôc
kÕt nèi nμo. Cã nhiÒu lo¹i thñ tôc cã thÓ ®−îc sö dông. Trong sè ®ã, thñ tôc
dùa trªn nÒn IP - thñ tôc khëi t¹o phiªn (SIP) cã nhiÒu −u ®iÓm (IETF RFC
2543).
CÊu tróc m¹ng lâi theo tiªu chuÈn 3GPP R4 cã thªm mét phÇn tö míi lμ
ph©n hÖ ®a ph−¬ng tiÖn IP (IMS) cã chøc n¨ng duy tr× çc cuéc gäi VoIP. IMS
cßn cã kh¶ n¨ng hç trî çc dÞch vô ®a ph−¬ng tiÖn. IMS bao gåm: chøc n¨ng
®iÒu khiÓn cæng ph−¬ng tiÖn (MGCF), chøc n¨ng ®iÒu khiÓn tr¹ng th¸i cuéc
gäi (CSCF) vμ chøc n¨ng ®iÒu khiÓn tμi nguyªn ph−¬ng tiÖn (MRS). Çc chøc
n¨ng nμy t¹o thμnh m« h×nh qu¶n lý cuéc gäi më réng so víi tiªu chuÈn 3GPP


44

R99. VÒ c¬ b¶n, chøc n¨ng MGCF kiÓm so¸t MGW khi thùc hiÖn kÕt nèi,
chuyÓn ®æi, lo¹i bá tiÕng väng
2.1.3.3. CÊu tróc m¹ng lâi theo tiªu chuÈn 3GPP R5.

Trong tiªu chuÈn 3GPP R5, m¹ng truy nhËp cã nhiÒu sù thay ®æi, m¹ng
lâi Ýt cã thay ®æi h¬n. Nh−ng n©ng cÊp chñ yÕu trong m¹ng 3GPP R5 lμ
GSM/EDGE RAN (GERAN) vμ truyÒn t¶i IP ®−îc sö dông trong m¹ng truy
nhËp. Toμn bé l−u l−îng trong m¹ng 3GPP R5 lμ l−u l−îng gãi (thêi gian thùc
vμ kh«ng thêi gian thùc). M« h×nh cÊu tróc tham chiÕu gièng nhau ®èi víi çc
tiªu chuÈn R4 vμ R5, nh− h×nh 2-12. Nh−ng ë tiªu chuÈn R5 nh÷ng thay ®æi
chñ yÕu ë khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch gãi (PS CN).

M¹ng truy nhËp
®an xen

Çc øng dông &
dÞch vô(*)

M¹ng b¸o hiÖu
di ®éng kÕ thõa

SCP

M¹ng IP
®a ph−¬ng tiÖn

CSCF
HSS*)

HSS*)

CSCF

EIR

EIR
MGCF

MT
R

TE

Um

MT
R

MGW

BSS/
GERAN

MGW

PSTN
kÕ thõa Më réng

MRC

TE

SGM*)

GMSC

SGW*)

SGSN

UTRAN

GGSN

Um

Çc øng dông &
dÞch vô(*)

Giao diÖn b¸o hiÖu
Giao diÖn truyÒn d÷ liÖu vμ b¸o hiÖu

HSS*)

SGW*)

*) nh÷ng phÇn tö nμy ®−îc biÓu diÔn
nhiÒu lÇn víi môc ®Ých vÏ m« t¶, thùc
ra chóng lμ duy nhÊt

H×nh 2-12. Giao diÖn bªn trong m¹ng lâi 3GPP R5

CÊu tróc ph©n líp cña m¹ng lâi 3GPP R5 ®−îc cho trªn h×nh 2-13.


45

M«i tr−êng t¹o dÞch vô
Líp dÞch vô/øng dông
SCP

VHE

OSA

Líp dung l−îng dÞch vô
CSCF

CSCF
Líp ®iÒu khiÓn

HSS

MGCF

M¹ng IP ngoμi

SGW
Líp truyÒn t¶i/ cæng

SGSN

UTRAN

GGSN

MGW

GERAN

ue

M¹ng CS ngoμi
kÕ thõa PSTN

: L−u l−îng d÷ liÖu ng−êi sö dông
: B¸o hiÖu( ®iÒu khiÓn)

MS
1

1
4

4
7

7
*

2

*

2

5

5
8

8

3

0

3

0

6

6
9

9
#

#

H×nh 2-13. CÊu tróc ph©n líp dÞch vô m¹ng lâi 3GPP R5

Çc lo¹i h×nh dÞch vô, kh¶ n¨ng truy nhËp vμ truy nhËp chung ®−îc ®Ò
cao khi thiÕt kÕ m¹ng lâi theo tiªu chuÈn 3GPP R4/R5. M« h×nh líp dÞch vô
dùa trªn gi¶i ph¸p cÊu truc dÞch vô më (OSA).Trong m« h×nh cÊu tróc R5,
ngoμi kÕt nèi UTRAN víi m¹ng lâi cßn cã GERAN. Giao tiÕp gi÷a GERAN
víi m¹ng lâi ®−îc thùc hiÖn qua giao diÖn Iu.
2.2 CÊu tróc kªnh
2.2.1 m« h×nh ph©n líp.

Çc thñ tôc giao diÖn v« tuyÕn thùc hiÖn chøc n¨ng thiÕt lËp, duy tr× vμ
gi¶i phãng kÕt nèi v« tuyÕn trong m¹ng UTRA. Chóng thùc hiÖn çc chøc
n¨ng cña çc líp 1-3 (líp vËt lý L1, líp liªn kÕt d÷ liÖu L2 vμ líp m¹ng L3)
trong m« h×nh OSI t−¬ng øng. CÊu tróc thñ tôc giao diÖn v« tuyÕn cña hÖ
thèng UMTS ®−îc cho trªn h×nh 2-14.


46

L3
§iÒu khiÓn

L2/PDCP

PDCP
PDCP

§iÒu khiÓn

§iÒu khiÓn

§iÒu khiÓn

§iÒu khiÓn

RLC

BMC

RLC

L2/BMC

RLC

RLC

RLC

RLC

RLC

RLC

L2/RLC

RLC
Çc kªnh
logic
MAC

L2/MAC
Çc kªnh
truyÒn t¶i

Líp vËt lý

L1

H×nh B-14. M« h×nh ph©n líp

Trªn h×nh 2-14, líp liªn kÕt L2 bao gåm çc ph©n líp: ®iÒu khiÓn truy
nhËp trung gian (MAC), ®iÒu khiÓn liªn kÕt v« tuyÕn (RLC), thñ tôc héi tô gãi
sè liÖu (PACP) vμ líp ®iÒu khiÓn qu¶ng b¸ (BMC). Líp cao nhÊt lμ líp ®iÒu
khiÓn tμi nguyªn v« tuyÕn (RRC) t−¬ng øng víi líp m¹ng trong m« h×nh OSI.
Giao diÖn gi÷a çc líp vμ ph©n líp ®−îc thùc hiÖn th«ng qua çc ®iÓm truy
nhËp dÞch vô (SAP). Çc kªnh truyÒn dÉn ®−îc truyÒn qua çc ®iÓm truy nhËp
dÞch vô gi÷a líp vËt lý (L1) vμ ph©n líp ®iÒu khiÓn truy nhËp trung gian
(MAC) ®Ó thùc hiÖn giao tiÕp trong L2 gi÷a çc ph©n líp MAC vμ RLC. Cßn
çc kªnh vËt lý ®ù¬c truyÒn bªn trong líp vËt lý.
2.2.2. cÊu tróc kªnh.
2.2.2.1. Çc kªnh l«gic.

Ng−êi ta ®Þnh nghÜa mét bé çc kªnh l«gic kh¸c nhau sö dông cho çc
dÞch vô truyÒn sè liÖu kh¸c nhau ë ph©n líp MAC. Çc kªnh l«gic cã thÓ ®−îc
chia thμnh hai nhãm chñ yÕu lμ: nhãm kªnh ®iÒu khiÓn vμ nhãm kªnh l−u
l−îng.


47

Nhãm kªnh ®iÓu khiÓn bao gåm:
• Kªnh ®iÒu khiÓn qu¶ng b¸ - BCCH.
• Kªnh ®iÒu khiÓn nh¾n tin – PCCH.
• Kªnh ®iÒu khiÓn dμnh riªng – DCCH.
• Kªnh ®iÒu khiÓn chung – CCCH.
• Kªnh ®iÒu khiÓn ph©n chia kªnh – SHCCH.
• Kªnh ®iÒu khiÓn riªng cho ODMA – ODCCH.
• Kªnh ®iÒu khiÓn chung cho ODMA – OCCCH.
2.2.2.2. Çc kªnh truyÒn dÉn.

Çc kªnh truyÒn dÉn cã nhiÖm vô truyÒn th«ng tin gi÷a ph©n líp MAC
vμ líp vËt lý. Çc kªnh truyÒn dÉn ®−îc ph©n lo¹i chung hoÆc thμnh hai nhãm:
çc kªnh riªng vμ çc kªnh chung.
2.2.2.2.1. Çc kªnh truyÒn dÉn dµnh riªng.

DCH lμ mét kªnh thùc hiÖn truyÒn th«ng tin ®iÒu khiÓn vμ th«ng tin
ng−êi sö dông gi÷a UTRAN vμ UE. DCH ®−îc truyÒn trªn toμn bé cell hoÆc
chØ truyÒn trªn mét phÇn cell ®ang sö dông. Th«ng th−êng chØ cã mét kªnh
truyÒn dÉn dμnh riªng sö dông cho ®−êng lªn hoÆc ®−êng xuèng ë chÕ ®é
TDD hoÆc FDD.
2.2.2.2.2. Çc kªnh truyÒn dÉn chung.

MÆc dï chøc n¨ng chñ yÕu cña tõng kªnh truyÒn dÉn chung cã thÓ
kh«ng nhÊt thiÕt lμ ph¶i gièng nhau ë hai chÕ ®é FDD vμ TDD nh−ng chóng
cã cïng mét vμi chøc n¨ng vμ ký hiÖu c¬ b¶n.


48

B¶ng 2-1

Chøc n¨ng cña kªnh truyÒn dÉn chung
FDD

TDD

BCH – Kªnh qu¶ng b¸

BCH – Kªnh qu¶ng b¸

Kªnh truyÒn dÉn ®−êng xuèng ®−îc dïng cho hÖ thèng qu¶ng b¸ vμ th«ng
tin cô thÓ vÒ cell BCH th−êng ®−îc truyÒn trªn toμn bé cell vμ cã d¹ng kiÓu
truyÒn ®¬n.
FACH- Kªnh truy nhËp ®−êng xuèng

FACH – Kªnh truy nhËp ®−êng
xuèng

Kªnh truyÒn dÉn ®−êng xuèng truyÒn th«ng tin ®iÒu khiÓn tíi tr¹m di ®éng
khi hÖ thèng biÕt ®−îc viÖc ®Þnh vÞ cell cña tr¹m di ®éng, ë FDD, FACH cã
thÓ ®−îc truyÒn trªn toμn bé cell hoÆc chØ trªn mét phÇn cell ®ang sö dông,
vÝ dô çc anten d¹ng bóp, vμ nã còng cã thÓ ®−îc truyÒn b»ng çch sö dông
®iÒu khiÓn c«ng suÊt chËm, ë TDD, nã cã thÓ truyÒn çc gãi tin ng¾n cña
ng−êi sö dông.
PCH – Kªnh nh¾n tin

PCH – Kªnh nh¾n tin

Kªnh truyÒn dÉn ®−êng xuèng th−êng ®−îc truyÒn trªn toμn bé cell, ®−îc
dïng ®Ó truyÒn th«ng tin ®iÒu khiÓn tíi tr¹m di ®éng khi hÖ thèng kh«ng biÕt
vÞ trÝ cell cña tr¹m di ®éng, ë FDD, qu¸ tr×nh truyÒn PCH ®−îc kÕt hîp víi
qu¸ tr×nh truyÒn çc chØ thÞ nh¾n tin cña líp vËt lý ®Ó hç trî çc quy tr×nh ë
chÕ ®é ngñ (sleep-mode) mét çch hiÖu qu¶.
RACH – Kªnh truy nhËp ngÉu nhiªn

RACH – Kªnh truy nhËp ngÉu
nhiªn

Kªnh truyÒn dÉn ®−êng lªn, th−êng thu ®−îc tõ toμn bé cell, thùc hiÖn
truyÒn th«ng tin ®iÒu khiÓn tõ tr¹m di ®éng, ë FDD, RACH ®−îc ®Æc tr−ng
bëi nguy c¬ xung ®ét vμ bëi viÖc sö dông ®iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng më sö
dông cho viÖc truyÒn dÉn, ë TDD, nã còng cã thÓ truyÒn çc gãi tin ng¾n
cña ng−êi sö dông.
CPCH – Kªnh gãi chung

USCH – Kªnh dïng chung ®−êng
lªn

Kªnh truyÒn dÉn ®−êng lªn kÕt hîp víi Kªnh truyÒn dÉn ®−êng lªn ®−îc


49

mét kªnh riªng ®−êng xuèng t¹o ra dïng chung bëi mét vμi UE thùc
®iÒu khiÓn vμ çc lÖnh ®iÒu khiÓn hiÖn truyÒn sè liÖu ®iÒu khiÓn
CPCH (vÝ dô dõng khÈn cÊp). Nã ®−îc dμnh riªng hoÆc l−u l−îng.
®Æc tr−ng bëi nguy c¬ xung ®ét ban ®Çu
vμ viÖc sö dông ®iÒu khiÓn c«ng suÊt
m¹ch vßng trong cho viÖc truyÒn dÉn
DSCH – Kªnh dïng chung ®−êng DSCH– Kªnh dïng chung ®−êng
xuèng
xuèng
Kªnh truyÒn dÉn ®−êng xuèng ®−îc dïng chung bëi mét vμi UE thùc hiÖn
viÖc truyÒn sè liÖu ®iÒu khiÓn dμnh riªng hoÆc l−u l−îng. ë FDD nã ®−îc
kÕt hîp víi mét hoÆc vμi kªnh DCH ®−êng xuèng. Nã cã thÓ ®−îc truyÒn
trªn toμn bé cell hoÆc chØ trªn mét phÇn cell ®ang sö dông, vÝ dô çc anten
d¹ng bóp.

C¶ FDD lÉn TDD ®Òu cã mét sè kªnh truyÒn dÉn gièng nhau, tuy nhiªn
FDD kh«ng cã kªnh dïng chung ®−êng lªn (USCH) vμ TDD kh«ng cã kªnh
gãi chung (CPCH). Kªnh truyÒn dÉn CPCH ë FDD thùc hiÖn çc lªnh ®iÒu
khiÓn c«ng suÊt cÇn thiÕt, çc lÖnh nμy kh«ng ®−îc yªu cÇu ë TDD. Ngù¬c l¹i
USCH thùc hiÖn çc lÖnh cÇn thiÕt ë TDD mμ kh«ng ®−îc yªu cÇu ë FDD.
2.2.2.3. CÊu tróc kªnh vËt lý.

Trong phÇn nμy chóng ta ph©n tÝch cÊu tróc kªnh vËt lý ë chÕ ®é FDD.
Çc kªnh vËt lý trong FDD cã d¹ng cÊu tróc líp nh− çc khung v« tuyÕn vμ
çc khe thêi gian. Khung v« tuyÕn lμ mét khèi xö lý bao gåm 15 khe thêi gian
cã chiÒu dμi 38400 chip, vμ khe thêi gian lμ mét khèi chøa çc tr−êng bit cã
chiÒu dμi 2560 chip. CÊu h×nh khe thêi gian biÕn ®æi tuú thuéc tèc ®é bit cña
kªnh vËt lý. V× thÕ sè bit trªn mét khe cã thÓ kh¸c nhau ®èi víi çc kªnh vËt
lý kh¸c nhau vμ trong mét vμi tr−êng hîp cã thÓ biÕn ®æi theo thêi gian. Mét
kªnh vËt lý t−¬ng øng víi mét m·, mét tÇn sè sãng mang cô thÓ, vμ trªn ®−êng
lªn sÏ cã thªm mét thμnh phÇn quan hÖ pha. Çc kªnh vËt lý ®−îc ph©n lo¹i
dùa trªn hai ®Æc tr−ng:
• Kªnh ®−êng lªn vμ ®−êng xuèng.
• Kªnh dμnh riªng vμ kªnh chung.
2.2.2.3.1. Çc kªnh vËt lý ®−êng lªn.


50

2.2.2.3.1.1. Çc kªnh vËt lý dµnh riªng ®−êng lªn.

Cã hai kiÓu kªnh vËt lý dμnh riªng ®−êng lªn: kªnh sè liÖu vËt lý dμnh
riªng (DPDCH) vμ kªnh ®iÒu khiÓn vËt lý dμnh riªng (DPCCH). Çc kªnh vËt
lý dμnh riªng ®−êng lªn cã m· I/Q ghÐp kªnh cho tõng khung v« tuyÕn.
DPDCH truyÒn kªnh truyÒn dÉn DCH, cßn DPCCH truyÒn th«ng tin ®iÒu
khiÓn L1 nh−: çc bit hoa tiªu ®Ó hç trî ®¸nh gi¸ viÖc x¸c ®Þnh kªnh trong qu¸
tr×nh ph¸t hiÖn t−¬ng quan, çc lÖnh ®iÒu khiÓn c«ng suÊt ph¸t –TFCI. TFCI
th«ng b¸o cho phÝa thu viÖc kÕt hîp ®Þnh d¹ng truyÒn dÉn tøc thêi cña çc
kªnh truyÒn dÉn ®Ó truyÒn mét çch ®ång thêi. Cã mét vμ chØ mét kªnh
DPCCH ®−êng lªn trªn mçi liªn kÕt v« tuyÕn. H×nh 2-15 minh ho¹ cÊu tróc
khung cña kªnh vËt lý dμnh riªng ®−êng lªn, trong ®ã mçi khung chiÒu dai
10ms ®−îc chia thμnh 15 khe chiÒu dμi 2560 chip, t−¬ng øng víi mét chu kú
®iÒu khiÓn c«ng suÊt.
B¶ng 2-2 minh ho¹ sè bÝt chÝnh x¸c trªn DPDCH, cßn b¶ng 2-3 chØ ra
çc tr−êng DPCCH ®−êng lªn kh¸c nhau. Çc mÉu hoa tiªu ®−îc chØ ra ë b¶ng
2-4 vμ mÉu bit TPC ®−îc chØ ra ë b¶ng 2-5. Çc líp cao h¬n ®Þnh h×nh d¹ng
khe. Víi mäi tr−êng hîp, tèc ®é ký tù vμ SF trong b¶ng 2-3 lμ 5 vμ 256 t−¬ng
øng. Tèc ®é bit kªnh vμ ký tù trong çc b¶ng 2-2 vμ b¶ng 2-3 lμ tèc ®é tr−íc
khi tr¶i phæ.
B¶ng 2-2

Çc tr−êng DPDCH
§Þnh d¹ng
khe thø i

Tèc ®é bit
cña kªnh
(kbps)

Tèc ®é ký
hiÖu kªnh
(kbps)

SF

Sè
Sè
bit/khung bit/khe

Ndata

0

15

15

256

150

10

10

1

30

30

128

300

20

20

2

60

60

64

600

40

40

3

120

120

32

1200

80

80

4

240

240

16

2400

160

160

5

480

480

8

4800

320

320

6

960

960

4

9600

640

640

Cã hai kiÓu kªnh vËt lý dμnh riªng ®−êng lªn, v× thÕ mét kªnh cã chøa
tr−êng TFCI (vÝ dô: ®èi víi mét vμi dÞch vô ®ång thêi) vμ mét kiÓu kh«ng


51

chøa TFCI (vÝ dô ®èi víi çc dÞch vô tèc ®é cè ®Þnh). Çc kiÓu nμy ®−îc biÓn
diÔn bëi çc hμng gièng nhau trong b¶ng 2-3, ë chÕ ®é nÐn, çc khe DPCCH
®−îc ®Þnh d¹ng víi çc tr−êng TFCI bÞ thay ®æi. Cã hai d¹ng khe nÐn cã thÓ
cã cho mçi d¹ng khe danh ®Þnh. Chóng ®−îc ®¸nh nh·n lμ A vμ B vμ viÖc lùa
chän chóng tuú thuéc vμo sè khe ®−îc truyÒn trªn tõng khung ë chÕ ®é nÐn.
B¶ng 2-3

Çc tr−êng DPCCH
§Þnh
d¹ng khe
thø i

Tèc ®é
bÝt kªnh
(kbps)

Sè
bit/khung

Sè
bit/khe

Nhoa

0

15

150

10

5

2

OA

15

150

10

5

OB

15

150

10

1

15

150

2

15

2A

Ntp

NFBI

Sè
khe/k
hung

2

0

15

2

3

0

10-14

4

2

4

0

8-9

10

8

2

0

0

8-15

150

10

5

2

2

1

15

15

150

10

4

2

3

1

10-14

2B

15

150

10

3

2

4

1

8-9

3

15

150

10

7

2

0

1

8-15

4

15

150

10

6

2

0

2

8-15

5

15

150

10

5

1

2

2

15

5A

15

150

10

4

1

3

2

10-14

5B

15

150

10

3

1

4

2

8-9

tiªu

NTFCI

2.2.2.3.1.2. Çc kªnh vËt lý chung ®−êng lªn.

Çc kªnh vËt lý ®−êng lªn ®−îc chia lμm hai lo¹i:
- Kªnh truy nhËp ngÉu nhiªn vËt lý – PRACH: mang th«ng tin cña
kªnh giao vËn RACH (Dùa trªn kü thuËt Slotted ALOHA).
- Kªnh gãi vËt lý chung –PCPCH: mang th«ng tin cña kªnh giao vËn
CPCH (Dùa trªn kü thuËt CSMA-CD).
Sau ®©y chóng ta ph©n tÝch cÊu tróc cña hai lo¹i kªnh vËt lý chung
®−êng lªn.


52

a.Kªnh truy nhËp ngÉu nhiªn vËt lý –PRACH.

Kªnh PRACH truyÒn truy nhËp ngÉu nhiªn (RACH).

Khung v« tuyÕn 10 ms
5,120
chÝp

#0

Khung v« tuyÕn 10 ms

#1

#0

#2

#3

#4

#5

#6

#7

#8

#9

#10

#11

#12

#13

#14

TruyÒn dÉn truy nhËp ngÉu nhiªn

#1


#7


#8


H×nh 2-15. Sè thø tù vµ kho¶ng çch khe truy nhËp RACH
• CÊu tróc truyÒn dÉn truy nhËp ngÉu nhiªn –RACH
TruyÒn dÉn truy nhËp ngÉu nhiªn sö dông c«ng nghÖ ph©n khe ALOHA
víi chØ thÞ yªu cÇu nhËn thùc nhanh. UE cã thÓ b¾t ®Çu truyÒn dÉn truy nhËp
ngÉu nhiªn t¹i phÇn ®Çu mét sè kho¶ng thêi gian ®· ®−îc x¸c ®Þnh râ, ký hiÖu
lμ çc khe truy nhËp nh− h×nh minh ho¹ ë h×nh 2-15. Cã 15 khe truy nhËp trªn
hai khung vμ chóng ®−îc çch nhau 5120 chip. Th«ng tin vÒ kiÓu khe truy
nhËp truyÒn dÉn truy nhËp ngÉu nhiªn do çc líp cao h¬n chuyÓn xuèng. H×nh
2-16 minh ho¹ cÊu tróc truyÒn dÉn truy nhËp ngÉu nhiªn, trong ®ã bao gåm
mét hoÆc vμi mμo ®Çu chiÒu dμi 4096 chip vμ mét b¶n tin chiÒu dai 10ms hoÆc
20ms.
Mμo ®Çu

Mμo ®Çu

Mμo ®Çu

4,096 chÝp

Mμo ®Çu

PhÇn b¶n tin
10 ms ( mét khung
v« tuyÕn)

Mμo ®Çu

Mμo ®Çu

4,096 chÝp

PhÇn b¶n tin
20 ms ( hai khung
v« tuyÕn)

H×nh 2-16. CÊu tróc truyÒn dÉn truy nhËp ngÉu nhiªn


53

• B¶n tin cña kªnh RACH:
H×nh 2-17 lμ cÊu tróc khung v« tuyÕn phÇn b¶n tin truy nhËp ngÉu nhiªn
trong ®ã khung v« tuyÕn phÇn b¶n tin 10ms ®−îc chia lμm 15 khe, mçi khe cã
chiÒu dai Tslot = 2560 chip. Ngoμi ra mçi khe bao gåm hai phÇn: phÇn sè liÖu
vμ phÇn ®iÒu khiÓn, chóng ®−îc truyÕn song song.
Khe #1

#2

#2

#2

B¶n truy nhËp ngÉu nhiªn T RACH = 10ms

§iÒu khiÓn

Çc bÝt hoa tiªu Npilot

Çc bÝt TFCI Npilot
k

Tslot = 2,560 chÝp, 10.2 bit ( k=0,1,2,3)

D÷ liÖu

Çc bÝt d÷ liÖu N data

H×nh 2-17. CÊu tróc khung v« tuyÕn phÇn b¶n tin truy nhËp ngÉu nhiªn
B¶ng 2-4

Çc tr−êng sè liÖu vµ ®iÒu khiÓn cña b¶n tin truy nhËp ngÉu nhiªn
Khu«n
d¹ng
khe #i

Tèc ®é
bit kªnh
( kbps)

Tèc ®é ký
tù
kªnh(kbps)

SF

Sè
khung/bit

Sè
bÝt/khe

0

15

15

1

30

2
3

Nhoa

256

150

10

10

30

128

300

20

20

60

60

64

600

40

40

120

120

32

1200

80

80

tiªu

Tr−êng ®iÒu khiÓn
0

15

15

256

Ndata

NTFCI
150

10

8

2

PhÇn sè liÖu bao gåm 10x2k bit v¬i k = 0, 1, 2, 3 t−¬ng øng víi hÖ sè
tr¶i phæ 256, 128, 64, vμ 32 cña phÇn sè liÖu b¶n tin t−¬ng øng. PhÇn ®iÒu


54

khiÓn bao gåm 8 bit hoa tiªu ®· biÕt vμ 2 bit TFCI. TFCI cña khung v« tuyÕn
chØ ra d¹ng truyÒn dÉn cña kªnh truyÒn dÉn RACH ®−îc ghÐp víi khung v«
tuyÕn phÇn b¶n tin PRACH cã chiÒu dμi 20ms, TFCI ®−îc lÆp l¹i ë khung v«
tuyÕn thø hai.
B¶ng 2-5

MÉu bit hoa tiªu cña phÇn b¶n tin RACH víi Nhoa tiªu = 8
Sè khe

Nhoa tiªu = 8

Bit #

0

1

2

3

4

5

6

7

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

1

0

1

0

1

0

2

1

0

1

0

1

0

1

0

3

1

0

1

0

1

0

1

0

4

1

1

1

1

1

1

1

1

5

1

1

1

1

1

1

1

1

6

1

1

1

1

1

1

1

1

7

1

1

1

1

1

1

1

1

8

1

0

1

0

1

0

1

0

9

1

1

1

1

1

1

1

1

10

1

0

1

0

1

0

1

0

11

1

1

1

1

1

1

1

1

12

1

1

1

1

1

1

1

1

13

1

0

1

0

1

0

1

0

14

1

0

1

0

1

0

1

0

b.Kªnh gãi chung vËt lý (PCPCH).

Kªnh gãi chung vËt lý (PCPCH) truyÒn kªnh CPCH. Qu¸ tr×nh truyÒn
CPCH dùa trªn kü thuËt dß t×m xung ®ét ®a truy nhËp ph¸t hiÖn va tr¹m
(DSMA-CD) víi chØ thÞ truy vÊn nhanh. UE cã thÓ b¾t ®Çu truyÒn t¹i phÇn ®Çu


55

cña mét sè kho¶ng thêi gian ®· ®−îc x¸c ®Þnh râ, t−¬ng øng víi phÇn khung
BCH thu ®−îc cña cell hiÖn thêi. CÊu tróc vμ sù ph©n khe truy nhËp gièng víi
RACH bao gåm mét hoÆc vμi mμo ®Çu truy nhËp (A-P) chiÒu dμi 4096 chip,
mét mμo ®Çu ®iÒu khiÓn c«ng suÊt DPCCH (PC-P) chiÒu dμi 0 hoÆc 8 khe, vμ
mét b¶n tin chiÒu dμi biÕn ®æi Nx10ms.
• PhÇn ®iÒu khiÓn c«ng suÊt vμ mμo ®Çu ph¸t hiÖn va ch¹m cña kªnh
truy nhËp CPCH.
- Gièng nh− RACH, mμo ®Çu CPCH truy nhËp sö dông çc chuçi
signature nh−ng sè chuçi Ýt h¬n.
- Còng gièng nh− RACH, mμo ®Çu CPCH dß t×m sö dông çc chuçi
signature. Tuy nhiªn bé m· ngÉu nhiªn kh¸c so víi phÇn m· gold
®−îc dïng trong m· ngÉu nhiªn RACH.
B¶ng 2-6

Çc tr−êng DPCH cho phÇn ®iÒu khiÓn c«ng suÊt mµo ®Çu cña kªnh
CPCH
Khe Tèc ®é Tèc ®é
#1
bÝt
ký hiÖu
kªnh
kªnh

SF

Sè
Sè
Nhoatiªu NTPC NTFCI
bÝt/khung bÝt/khe

NFBI

0

15

15

256

150

10

6

2

2

0

1

15

15

256

150

10

8

2

0

0

2

15

15

256

150

10

5

2

2

1

3

15

15

256

150

10

7

2

0

1

4

15

15

256

150

10

6

2

0

2

5

15

15

256

150

10

5

1

2

2

PhÇn b¶n tin MPCH. Víi cÊu tróc phÇn b¶n tin gièng nh− RACH, mçi phÇn
b¶n tin CPCH cã chøa tèi ®a N-Max-frame khung 10ms (N-Max-frame: tham
sè líp cao h¬n), khung 10ms chia thμnh 15 khe, mçi khe cã chiÒu dμi Tslot=
2560 chip. Ngoμi ra, mçi khe bao gåm phÇn sè liÖu ®Ó truyÒn th«ng tin cña
líp cao h¬n vμ phÇn ®iÒu khiÓn ®Ó truyÒn th«ng tin cña L1. Hai phÇn nμy ®−îc
truyÒn song song víi nhau. PhÇn sè liÖu cña b¶n tin CPCH gièng víi çc


56

tr−êng DPDCH ®· ®−îc ®−a ra trong b¶ng 2-2. PhÇn ®iÒu khiÓn cña b¶n tin
CPCH cã hÖ sè tr¶i phæ 256 vμ nã sö dông kiÓu khe gièng nh− phÇn ®iÒu
khiÓn cña CPCH PC-P çc mÉu bÝt hoa tiªu cña b¶n tin CPCH gièng víi cmÉu
bÝt ®· ®−îc ®−a ra trong çc b¶ng 2-4.
2.2.2.3.2. Çc kªnh vËt lý ®−êng xuèng.

Çc kªnh vËt lý ®−êng xuèng bao gåm: mét kªnh vËt lý dμnh riªng, mét
kªnh vËt lý ph©n chia vμ 5 kªnh ®iÒu khiÓn chung.
Çc kªnh ®iÒu khiÓn chung:
• Çc kªnh hoa tiªu chung- CPICH.
• Kªnh vËt lý dμnh riªng ®−êng xuèng- DPCH.
• Kªnh ph©n chia vËt lý ®−êng xuèng- DSCH.
• Kªnh hoa tiªu chung chÝnh vμ dù phßng – CPICH.
• Kªnh vËt lý ®iÒu khiÓn chung chÝnh vμ dù phßng –CCPCH.
• Kªnh ®ång bé- SCH.
a. Çc kªnh vËt lý dµnh riªng ®−êng xuèng.

ChØ cã kªnh vËt lý dμnh riªng ®−êng xuèng ph¸t sè liÖu dμnh riªng
®−îc t¹o ra tõ líp 2 vμ líp cao h¬n, trong bé ghÐp trung gian víi th«ng tin
®iÒu khiÓn t¹o ra t¹i líp 1. V× vËy DPCH ®−êng xuèng lμ mét bé ghÐp thêi
gian cña DPDCH ®−êng xuèng, víi mçi khung cã chiÒu dμi 10ms chia thμnh
15 khe trung gian víi Tslot = 2560 chip, t−¬ng øng víi 1 chu kú ®iÒu khiÓn
c«ng suÊt. Gièng nh− çc cÊu tróc khung tr−íc, tham sè k trong h×nh 2-18 x¸c
®Þnh tæng sè bit trªn mét khe DPCH ®−êng xuèng nã liªn quan ®Õn hÖ sè tr¶i
phæ SF cña kªnh vËt lý lμ SF = 512/2.k. V× thÕ hÖ sè tr¶i phæ cã thÓ biÕn ®æi tõ
512 ®Õn 4.


57

Tsiªu khung = 72ms

Siªu khung

Khung #1

#2

Khung

Khe #1

#2

#i

#71

#i

#72

#15

T f = 10ms

DPCCH

Khe

DPDCH

Çc bÝt TFCI NTFCI

çc bÝt d÷ liÖu 1
Ndata1

DPCCH

DPDCH

Çc bÝt TCP N TCP

Çc bÝt d÷ liÖu 2 N data2

DPCCH

çc bÝt hoa tiªu
N plot

k

T= 2,560 chip, 10.2 bit( k= 0,1,2,...,7)

H×nh 2-18. CÊu tróc khung cña kªnh DPCH ®−êng xuèng
Cã hai kiÓu DPCH ®−êng xuèng c¬ b¶n: mét chøa TFCCI (çc dÞch vô
®ång thêi biÕn ®æi) vμ mét kh«ng chøa TFCI (çc dÞch vô tèc ®é cè ®Þnh).
Trong khi hç trî TFCI ®−êng xuèng trong m¹ch lμ tuú chän, nã do mäi UE uû
nhiÖm. UTRAN x¸c ®Þnh xem cã truyÒn FCI hay lμ kh«ng.
b. Kªnh vËt lý ®−êng xuèng chung.

• Kªnh hoa tiªu chung (CPICH)
H×nh 2-19 minh ho¹ cÊu tróc khung cña CPICH, ®ã lμ mét kªnh vËt lý
®−êng xuèng tèc ®é cè ®Þnh (30kbps, SF = 256) thùc hiÖn truyÒn chuçi bit/ ký
tù x¸c ®Þnh tr−íc.
Chuçi ®−îc ®Þnh nghÜa tr−íc
1 khung v« tuyÕn: Tf = 10ms

Khe #0

Khe #1

Khe #i

Khe #14

1 khung v« tuyÕn: Tf = 10ms

H×nh 2-19. CÊu tróc khung cña kªnh CPICH


58

Quy hoach va_toi_uu_hoa_mang_truyen_dan_3_g

Quy hoach va_toi_uu_hoa_mang_truyen_dan_3_g

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (7)

Similar to Quy hoach va_toi_uu_hoa_mang_truyen_dan_3_g

Similar to Quy hoach va_toi_uu_hoa_mang_truyen_dan_3_g (20)

More from vanliemtb

More from vanliemtb (20)

Quy hoach va_toi_uu_hoa_mang_truyen_dan_3_g