IV.1.7 Tính toán độ dự trữ đường truyền và xác suất phủ sóng 74
IV.2 Vấn đề chuyển vùng cho mạng CDMA 2000 Việt Nam 79
IV.2.1 Định nghĩa chuyển vùng 79
IV.2.2 Các lợi ích của việc roaming 79
IV.2.3 Nguyên tắc thực hiện roaming 80
IV.2.4 Vấn đề roaming của mạng CDMA Việt Nam 84
PHẦN IV: KẾT LUẬN 90
TÀI LIỆU THAM KHẢO 92
CÁC TỪ VIẾT TẮT
AAA Authentication, Authorization, and Accounting
AN Access Network
ANSI American National Standards Institute
AT Access Terminal
BHCA Busy Hour Call Attempts
BHSM number of Busy Hour Short Message
BSC Base Station Controller
BTS Base Trasciever Station
CCS7 Common Channel signaling System 7
CDMA Code Division Multiple Access
DRC Data Rate Control
EDGE Enhanced Data rate for GSM Evolution
EV-DO Evolution Data Optimized
EV-DV EVolution Data and Voice
FCH Fundamental Channel
FER Frame Error Ratio
GSM Globle System for Mobile Communication
HA Home Agent
HLR Home Location Register
IMSI International Mobile Station Identity
IS-2000 Interim Standard -2000
IS-856 Interim Standard -856
IS-95 Interim Standard 95
ISUP ISDN User Part
MAC Medium Access Control
MDN Mobile Directory Number
MO Mobile Originated
MSC Mobile Swiching Center
MSU Message Signalling Unit
MT Mobile Terminated
PCF Packet Control Function
PCM Pulse Code Modulation
PDSN Packet Data Serving Node
PN Pseudo Noise
PPP Point-to-Point Protocol
PSK Phase-Shift Keying
QAM Quadrature Amplitude Modulation
RA Reverse Activity
RAN Radio Access Network
RLP Radio Link Protocol
RPC Reverse Power Control
RRI Reverse Rate Indicator
RSSI Received Signal Strength Indication
R-UIM Removable User Identity Module
SCH Supplemental Channel
SMSC Short Message Service Center
TCH Traffic CHannel
TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet Protocol
TDMA Time Division Multple Access
TIA/EIA Electrical Industries Association/Telecommunications Industry
Association
TLDN Temporary Locator Directory Number
UATI Unicast Access Termination Identifier
UMTS Universal Mobile Telecommunications System
VLR Visited Location Register
WCDMA Wideband Code Division Multiple Access
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1
Tốc độ tăng trưởng thuê bao của CDMA 2000 10
Hình 1.2
Lộ trình phát triển của các công nghệ 11
Hình 1.3
Tình hình triển khai CDMA 2000 1xEV trên thế giới 12
Hình 2.1
Sơ đồ tổng quát của mạng 1xEVDO. 14
Hình 2.2
1x EV-DO yêu cầu 01 sóng mang riêng biệt 15
Hình 2.3
Minh hoạ thích ứng tốc độ của 1xEV-DO 18
Hình 2.4
Thông lượng hệ thống khi sử dụng phân cực đa người dùng 21
Hình 2.5
So sánh khả năng cung cấp dịch vụ của các công nghệ 25
Hình 2.6
Tối đa thông lượng nhờ sử dụng hiệu quả công suất phát BTS. 26
Hình 2.7
Chu kỳ của kênh điều khiển đường xuống 27
Hình 2.8
Cấu trúc khe thời gian đường xuống của 1xEVDO. 27
Hình 2.9
Cấu trúc kênh đường xuống của 1xEV-DO. 28
Hình 2.10
RPC và DRCLock được ghép kênh theo thời gian 29
Hình 2.11
Các cấu trúc tốc độ đường xuống của 1xEVDO. 30
Hình 2.12
Cấu trúc gói tin lớp vật lý của kênh lưu lượng đường xuống. 31
Hình 2.13
Kênh điều khiển được ghép kênh theo thời gian 32
Hình 2.14
AT lựa chọn sector có tốc độ cao để gửi yêu cầu phục vụ 34
Hình 2.15
Cấu trúc khe thời gian đường lên của 1xEVDO 35
Hình 2.16
Cấu trúc kênh đường lên của 1xEV-DO 35
Hình 2.17
Các cấu trúc tốc độ đường lên của 1xEVDO. 37
Hình 2.18
Điều khiển công suất vòng kín 38
Hình 2.19
Thêm một pilot vào active set 45
Hình 2.20
Chuyển giao soft handoff ảo 47
Hình 2.21
Chuyển đổi trạng thái của AT trong trạng thái trống 52
Hình 2.22
Chuyển đổi trạng thái của AT trong trạng thái kết nối 53
Hình 2.23
Thủ tục khởi tạo 54
Hình 2.24
Thủ tục đăng ký. 54
Hình 2.25
Thủ tục sắp xếp phiên 55
Hình 2.26
Thủ tục yêu cầu kết nối 56
Hình 2.27
Thủ tục sắp xếp kết nối 56
Hình 2.28
Thiết lập phiên PPP. 57
Hình 2.29
Thủ tục chuyển giao soft/softer 58
Hình 2.30
Chu trình xử lý cuộc gọi dữ liệu gói 59
Hình 2.31
AT khởi tạo kết nối từ trạng thái chờ 59
Hình 2.32
AT kết thúc kết nối và chuyển về trạng thái chờ 60
Hình 2.33
AN kết thúc kết nối và chuyển về trạng thái chờ 61
Hình 2.34
AT tái khởi tạo kết nối từ trạng thái chờ 61
Hình 2.35
AN tái khởi tạo kết nối từ trạng thái chờ 62
Hình 2.36
Khởi tạo cuộc gọi bởi AT 62
Hình 2.37
Tái kích hoạt kết nối bởi AN 63
Hình 2.38
Tái kích hoạt kết nối bởi AT 63
Hình 2.39
Giải phóng kết nối bởi AT 64
Hình 2.40
Giải phóng phiên bởi AT 64
Hình 4.1
Mô hình kết nối roaming giữa hai mạng 80
Hình 4.2
Quá trình xử lý roaming cho cuộc gọi thoại 81
Hình 4.3
Quá trình xử lý roaming cho nhắn tin 82
Hình 4.4
Quá trình nhận thực cho cuộc gọi dữ liệu gói roaming 83
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1
So sánh dung lượng thoại giữa các công nghệ. 4
Bảng 1.2
So sánh tốc độ dữ liệu giữa các công nghệ 4
Bảng 2.1
So sánh thông lượng giữa các công nghệ. 17
Bảng 2.2
So sánh tốc độ download giữa các công nghệ 24
Bảng 2.3
So sánh giữa công nghệ CDMA 2000 1x và 1xEV-DO 25
Bảng 4.1
Thông số giả thiết cho thoại 1x. 68
Bảng 4.2
Thông số giả thiết cho dữ liệu gói 1x 69
Bảng 4.3
Thông số giả thiết cho dữ liệu kênh 1x. 69
Bảng 4.4
Thông số giả thiết cho dữ liệu 1xEV-DO 70
Bảng 4.5
Bán kính phủ sóng đường xuống của 1x EV-DO 76
Bảng 4.6
Xác suất phủ sóng đường lên của 1x EV-DO 76
Bảng 4.7
Kết quả tính toán cho đường lên (Reverse Link). 77
Bảng 4.8
Kết quả tính toán cho đường xuống (Forward Link) 78
LUẬN VĂN CAO HỌC Lời nói đầu
Nguyễn Thái Trường
- 1 -
LỜI NÓI ĐẦU
Công nghệ CDMA trước đây chủ yếu được quân đội Mỹ sử dụng với
mục đích quân sự. Từ năm 1985, Chính phủ Mỹ cho phép Qualcomm phát
triển thành công nghệ CDMA cho thông tin di động và đã dành được nhiều
kết quả nghiên cứu, ứng dụng về công nghệ này. Năm 1995, Qualcomm đã
đưa ra phiên bản CDMA đầu tiên gọi là IS-95A. Hệ thống thông tin di động
CDMA IS-95 dựa trên công nghệ điều chế trải phổ. Công nghệ và lý thuy
ết
trải phổ đã trở thành động lực phát triển và được ứng dụng cho nhiều ngành
công nghiệp vô tuyến như truyền thông cá nhân, truyền thông đa truy nhập
truyền thông thuê bao vô tuyến ở mạng nội hạt, truyền thông vệ tinh, định vị
toàn cầu, ra đa xung Hiệu suất sử dụng độ rộng băng tần cao và khả năng
truy nhập là những yếu tố đã làm cho công nghệ CDMA trở thành công ngh
ệ
quản lý tắc nghẽn hàng đầu trong các mạng điện thoại vô tuyến di động với số
lượng thuê bao ngày càng lớn.
Đáp ứng các yêu cầu của thực tế, các phiên bản mới của CDMA như
CDMA 20001x, CDMA 2000 1xEV-DO đã được đưa vào ứng dụng trong
thông tin di động và đã được nhiều nhà khai thác lựa chọn với nhiều ưu điểm
như: dung lượng mạng lớn, tính năng cải thiện ch
ất lượng thoại, dễ dàng phát
triển mạng và khả năng truyền số liệu tốc độ cao, đáp ứng được các dịch vụ
tiên tiến sử dụng băng thông rộng như truyền số liệu tốc độ cao, các dịch vụ
giải trí multimedia Tuy nhiên việc sử sụng các công nghệ CDMA mới nói
chung và ở Việt nam nói riêng gặp một số khó khăn, ví dụ như khả năng
roaming bị h
ạn chế, không tương thích với các công nghệ hiện có Đây là
một vấn đề rất được quan tâm trong hoạt động tác nghiệp, nghiên cứu hàng
ngày của tôi.
Vì những lý do trên, tôi đã lựa chọn Công nghệ CDMA2000 1xEV-DO
để thực hiện đề tài nghiên cứu tốt nghiệp cao học của mình.
LUẬN VĂN CAO HỌC Lời nói đầu
Nguyễn Thái Trường
- 2 -
Luận văn “Nghiên cứu công nghệ CDMA 2000 1xEV-DO và đề xuất
một số giải pháp ứng dụng” sẽ được chia làm 3 phần với 4 chương trong đó
phần 1 sẽ tập trung nghiên cứu về công nghệ CDMA 2000 1x và CDMA 2000
1xEV-DO; phần 2 là một số đề xuất ứng dụng cho mạng CDMA với các giải
pháp về thiết kế mạng và roaming cho các mạng CDMA Việt Nam; phần 3 là
một số kết luận tóm tắt về luận v
ăn. Cụ thể:
Chương I: “Công nghệ CDMA 2000 và hướng phát triển” sẽ trình bày
về các ưu điểm của công nghệ CDMA 2000 so với các công nghệ di động
khác và xu hướng phát triển lên 3G để đáp ứng các yêu cầu về chất lượng và
dịch vụ của khách hàng.
Chương II: “Công nghệ CDMA 2000 1xEV-DO” sẽ tập trung nghiên
cứu về cấu trúc, cơ chế hoạt động và các điểm mới của CDMA 2000 1x EV-
DO.
Chương III: “Thực trạ
ng mạng CDMA 2000 tại Việt Nam” sẽ giới
thiệu sơ lược về hệ thống mạng CDMA Việt Nam hiện nay, các khó khăn, tồn
tại và những phương hướng giải quyết chung để thúc đẩy mạng CDMA phát
triển.
Chương IV: “ Một số giải pháp cụ thể” sẽ đề xuất một giải pháp ứng
dụng cụ thể gồm giải pháp về thiết kế một hệ
thống CDMA 2000 1xEV-DO
tiêu chuẩn và đề xuất roaming cho mạng CDMA Việt Nam.
Do khả năng và kiến thức còn hạn chế nên cuốn luận văn này chắc chắn
sẽ không khỏi có những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được những góp ý của
các thầy cô giáo, các đồng nghiệp và bạn đọc để hoàn thiện cuốn luận văn
này.
LUẬN VĂN CAO HỌC Chương I: Công nghệ CDMA 2000 và hướng phát triển
Nguyễn Thái Trường
- 3 -
PHẦN I: CÔNG NGHỆ CDMA 2000 VÀ XU HƯỚNG PHÁT
TRIỂN LÊN 3G
CHƯƠNG I: CÔNG NGHỆ CDMA 2000 VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
I.1 Giới thiệu chung
Thông tin di động đang phát triển mạnh mẽ trên toàn thế giới. Sự ra đời
của thông tin di động số GSM đã tạo nên bước ngoặt lớn, đem tới cho con
người những lợi ích không thể phủ nhận được về thời gian, chi phí, tính tiện
dụng Trên thế giới, GSM chiếm 70% số thuê bao di động, 30% còn lại chia
sẻ bởi các công nghệ
TDMA khác như IS-95 (CDMA), AMPS, IS96, PDC
Tuy nhiên, khi nhu cầu về thông tin di động của con người ngày càng
tăng, ngày càng đòi hỏi cao hơn về tốc độ, chất lượng, loại hình, chi phí thì
GSM đã bộc lộ những nhược điểm không thể đáp ứng được các yêu cầu này.
Trước tình hình đó, xu thế tất yếu của thông tin di động là phải phát triển
công nghệ mới, khắc phục nhược điểm của thông tin di động thế h
ệ 2, đem lại
những dịch vụ di động cao cấp hơn, đưa thông tin di động phát triển lên một
tầm cao mới - đó là thông tin di động thế hệ 3 mà một trong những đại diện là
công nghệ CDMA2000.
Trong các phần tiếp theo chúng ta sẽ tìm hiểu kỹ hơn về các đặc điểm
của công nghệ CDMA2000, lý do nó được lựa chọn làm công nghệ của thế hệ
thứ ba và phiên bản công nghệ thê hệ thứ
3 của CDMA2000.
I.2 Ưu điểm của công nghệ CDMA
I.2.1 Tăng dung lượng hệ thống
Với dải tần là 10MHz thì W-CDMA chỉ có 2 sóng mang/sector (mỗi
sóng mang là 5MHz), còn CDMA 2000 có tới 7 sóng mang/sector (mỗi sóng
LUẬN VĂN CAO HỌC Chương I: Công nghệ CDMA 2000 và hướng phát triển
Nguyễn Thái Trường
- 4 -
mang là 1,25MHz). Như vậy với 62 kênh lưu lượng TCH/sóng mang thì W-
CDMA có tối đa 124TCH/sector còn CDMA 2000 1x có tới 266TCH/sector.
TDMA GSM
GSM WCDMA
CDMA 2000 1x
Erl 37
21 ÷ 35 29 ÷ 47 111 ÷ 176 230.9 ÷ 328.7
User/Sector 48
29 ÷ 44 38 ÷ 58 124 ÷ 190 245 ÷ 343
Re-use 7/21 4/12 3/9 1/1 1/1
Bảng 1.1 So sánh dung lượng thoại giữa các công nghệ.
Với các giả định như trên từ bảng so sánh trên ta thấy dung lượng thoại
của CDMA 2000 1x là lớn nhất trong các công nghệ TDMA, GSM, W-
CDMA và do đó số người sử dụng cùng một lúc là lớn nhất.
GPRS EDGE WCDMA
CDMA
2000 1x
CDMA 2000
1xEV-DO
Lưu lượng trung bình
(Kbps)
256 768 1800 2450 11060
Mẫu tái sử dụng tần số 3/9 3/9 1/1 1/1 1/1
Bảng 1.2 So sánh tốc độ dữ liệu giữa các công nghệ.
Qua bảng trên ta thấy dung lượng số liệu của CDMA 2000 1x và
1xEV-DO lớn hơn rất nhiều so với các công nghệ trên nền GSM khác như
GPRS, EDGE và thậm chí cả W-CDMA. Nhờ khả năng truyền số liệu tốc độ
cao mà CDMA 2000 có thể đưa ra một mức giá dịch vụ truyền số liệu rất
cạnh tranh.
Tái sử dụng tần số
Công nghệ CDMA sử dụng một tần số duy nhất cho tất cả các trạm với
độ rộng băng thông lớn vì vậy dung lượng của mạng CDMA lớn hơn rất
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét