Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo chuyên ngành tin học Giải pháp quy hoạch mạng vô tuyến UMTS 3G và áp dụng triển khai cho mạng VinaPhone khu vực Tp Đà Nẵng
MỤC LỤCTRANG PHỤ BÌALỜI CAM ĐOANMỤC LỤCDANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮTDANH MỤC CÁC BẢNG BIỂUDANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊMỞ ĐẦU 1 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI . 1 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 2 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3 4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3 5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 4 6. KẾT CẤU CỦA DE TAI: 4 Chương 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG . 6 1.1 THÔNG TIN DI ĐỘNG – SƠ LƯỢC PHÁT TRIỂN 6 1.2 HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G THEO 2 NHÁNH CÔNG NGHỆ CHÍNH: . 11 1.2.1 Hướng phát triển lên 3G sử dụng công nghệ WCDMA . 11 1.2.2 Hướng phát triển lên 3G sử dụng công nghệ CDMA 2000. 12 1.3. MẠNG UMTS 3G VÀ ĐỊNH HƯỚNG CÔNG NGHỆ MẠNG VINAPHONE 13 1.3.1 Định hướng công nghệ & dịch vụ theo tiêu chuẩn châu Âu do 3GPP qui định áp dụng cho mạng Vinaphone . 13 1.3.2 Nội dung chủ yếu các phiên bản tiêu chuẩn 3GPP . 14 1.3.2.1 GPP R99 . 15 1.3.2.2 3GPP R4 . 16 1.3.2.3 3GPP R5 . 18 1.3.2.4 3GPP R6 20 1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 21 Chương 2. HỆ THỐNG TRUY NHẬP VÔ TUYẾN UMTS . 22 2.1. NGUYÊN LÝ CDMA . 22 2.1.1. Nguyên lý trải phổ CDMA 22 2.1.2. Kỹ thuật trải phổ và giải trải phổ . 23 2.1.3. Kỹ thuật đa truy nhập CDMA 23 2.2. MỘT SỐ ĐẶC TRUNG LỚP VẬT LÝ TRONG MẠNG TRUY NHẬP WCDMA . 25 2.2.1. Phương thức song công. . 25 2.2.2. Dung lượng mạng 26 2.2.3. Các kênh giao diện vô tuyến UTRA FDD . 26 2.2.4. Cấu trúc Cell. 27 2.3 CẤU TRÚC HỆ THỐNG VÔ TUYẾN UMTS 28 2.3.1 Node-B . 30 2.3.2 RNC (Radio Network Control) . 30 2.3.3 Các giao diện mở cơ bản của UMTS 31 2.4 CÁC CHỨC NĂNG TRONG QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÔ TUYẾN . 31 2.4.1 Giới thiệu về quản lý tài nguyên vô tuyến WCDMA . 31 2.4.2 Điều khiển công suất . 32 2.4.3 Điều khiển chuyển giao. 34 2.4.3.1 Chuyển giao trong cùng tần số. 34 2.4.3.2 Chuyển giao giữa các hệ thống WCDMA và GSM. . 35 2.4.3.3 Chuyển giao giữa các tần số trong WCDMA. . 37 2.4.4 Điều khiển thu nạp 38 2.4.5 Điều khiển tải (điểu khiển nghẽn) 40 2.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 41 Chương 3 MÔ HÌNH THIẾT KẾ TÍNH TOÁN QUY HOẠCH MẠNG VÔ TUYẾN UMTS 3G . 41 3.1 GIỚI THIỆU VỀ QUY HOẠCH MẠNG VÔ TUYẾN 42 3.1.1 Nguyên lý chung . 42 3.1.2 Một số đặc điểm cần lưu ý trong quy hoạch mạng 43 3.1.2.1 Dự báo 43 3.1.2.2 Quy hoạch vùng phủ vô tuyến . 44 3.1.2.3 Nhiễu từ nhiều nhà khai thác khác . 45 3.2 QUY HOẠCH ĐỊNH CỠ MẠNG . 45 3.2.1 Tính toán vùng phủ sóng . 46 3.2.1.1 Phân tích vùng phủ . 46 3.2.1.2 Tính toán quỹ đường truyền vô tuyến. 48 3.2.1.3 Tính toán bán kính cell. 52 3.2.2 Phân tích dung lượng 54 3.2.2.1 Giới thiệu mô hình tính toán dung lượng Erlang-B 54 3.2.2.2 Các phương pháp chuyển đổi lưu lượng hệ thống UMTS theo mô hình Erlang . 55 3.2.2.3 Định cỡ dung lượng mạng . 57 3.3 QUY HOẠCH VÙNG PHỦ VÀ DUNG LƯỢNG CHI TIẾT . 58 3.4 TỐI ƯU MẠNG . 59 3.5 CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG 61 3.5.1 Lưu đồ thuật toán 61 3.5.2 Giao diện chương trình . 62 . 62 . 62 3.5.3 Tính toán mô phỏng 62 3.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG 63 Chương 4 HIỆN TRẠNG MẠNG VINAPHONE VÀ ĐỊNH HƯỚNG TRIỂN KHAI MẠNG UMTS 3G . 64 4.1 TỔNG QUAN MẠNG VINAPHONE 64 4.1.1 Tình hình phát triển của Vinaphone năm 2008 64 4.1.2. Tình hình mạng lưới tính đến hết năm 2008 . 65 4.2. HIỆN TRẠNG MẠNG VÔ TUYẾN 67 4.2.1 Tổ chức mạng vô tuyến . 67 4.2.2 Dung lượng mạng vô tuyến . 68 4.3. HIỆN TRẠNG MẠNG LÕI VÀ DỊCH VỤ . 69 4.3.1 Cấu hình mạng lõi và dịch vụ hiện tại 69 4.2.2 Dung lượng mạng lõi 70 4.4 ĐỊNH HƯỚNG VÀ KẾ HOẠCH TRIỂN KHAI MẠNG 3G 71 4.4.1 Định hướng kinh doanh – thương mại 71 4.4.2 Kế hoạch và dự định triển khai mạng 3G . 72 4.5 PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI MẠNG VÔ TUYẾN UMTS 3G . 76 4.5.1 Quy mô triển khai 76 4.5.2 Triển khai chung cơ sở hạ tầng mạng 3G/2G . 77 4.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG 81 Chương 5. QUY HOẠCH VÔ TUYẾN UMTS 3G MẠNG VINAPHONE KHU VỰC TP ĐÀ NẴNG 82 5.1 HIỆN TRẠNG VÀ DỰ BÁO PHÁT TRIỂN THUÊ BAO 3G MẠNG VINAPHONE KHU VỰC TP ĐÀ NẴNG . 82 5.1.1 Khái quát tình hình kinh tế xã hội tại Tp Đà Nẵng 82 5.1.2 Tình hình phát triển mạng Viễn thông tại Tp Đà Nẵng 83 5.1.3 Hiện trạng mạng Vinaphone khu vực Tp Đà Nẵng 85 5.1.4 Dự báo phát triển thuê bao 3G mạng Vinaphone khu vực Tp Đà Nẵng 86 5.1.4.1 Tình hình phát triển thuê bao mạng Vinaphone khu vực Tp Đà Nẵng . 86 5.1.4.2 Dự báo phát triển thuê bao mạng Vinaphone khu vực Tp Đà Nẵng . 86 5.2 THIẾT KẾ QUY HOẠCH MẠNG 88 5.2.1 Tính toán số lượng Node-B cần thiết 88 5.2.2 Tính toán dung lượng cho Node-B . 90 5.2.3 Khảo sát lắp đặt trạm pha 1 . 93 5.2.3.1 Vị trí Node-B và RNC 93 5.2.3.2 Truyền dẫn cho Node-B . 93 5.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 98 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI . 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO . 100 PHỤ LỤC . 101 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT1xEV- DO3G3GPP3GPP21x Evolution – Data OptimizedThird Generation Third Generation Global Partnership ProjectThird Generation Global Partnership Project 2Pha 1- Tối ưu dữ liệuThế hệ 3Dự án hội nhập toàn cầu thế hệ 3A.AGCAMR Automatic Gain Control Adaptive Multi-Rate codec Bộ điều khiển tăng ích tự độngBộ mã hoá và giải mã đa tốc độ AMPS Advanced Mobile Phone System thích nghiHệ thống điện thoại di động tiên tiến (Mỹ)B.BHCABERBLERBPSKBSICBTSBusy Hour Call AttemptsBit Error Rate Block Error Rate Binary Phase Shift Keying Base station identity code Base Tranceiver Station Số cuộc gọi trong giờ bậnTốc độ lỗi bit.Tốc độ lỗi BlockKhoá dịch pha nhị phân.Mã nhận dạng trạm gốcTrạm gốcC.CDG CDMACNCRCThe CDMA Development Group Code Division Multiple Access Core Network Cylic Redundancy Check Nhóm phát triển CDMATruy nhập phân chia theo mãMạng lõiMã vòng kiểm tra dư thừaD.DLDSSSDownlink Direct Sequence Spread Spectrum Đường xuốngHệ thống trải phổ chuỗi trực tiếpE.EDGEEIRPETSIEnhanced Data Rates for Evolution Equivalent Isotropic Radiated PowerEuropean Telecommunication Standard Institute Các tốc độ dữ liệu tăng cường cho sự tiến hoáCông suất bức xạ đẳng hướng tương đươngViện chuẩn hoá viễn thông Châu ÂuF.FDDFDMAFERFrequency Division Duplex Frequency Division Multiple Access Frame Error Rate Phương thức song công phân chia theo tần sốĐa truy nhập phân chia theo tần sốTỷ số lỗi khungG.GGSNGPRSGPGPSGSMGateway GPRS Support Node General Packet Radio Service Gain ProcesserGlobal Positioning System Global System for Mobile Telecommunication Nút hỗ trợ cổng GPRSDịch vụ vô tuyến gói chung.Độ lợi xửlýHệ thống định vị toàn cầu.Hệ thống viễn thông di động toàn cầu H.HLRHSDPAHSUPAHOHome Location Registor High Speed Downlink Packet Access High Speed Uplink Packet Access Handover Bộ đăng ký thường trúTruy nhập gói đường xuống tốc độ caoTruy nhập gói lên xuống tốc độ caoChuyển giaoI.IMT-2000IMT- MCIPITUIubIurInternational Mobile Telecommunication 2000 IMT- Multicarrier Internet Protocol International Telecommunication Union Thông tin di động toàn cầu 2000IMT đa sóng mang.Giao thức InternetLiên hợp viễn thông quốc tế.Giao diện giữa RNC và nút BGiao diện giữa 2 RNC.K.KPI Key performace Indicator Bộ chỉ thị hiệu năng chính.L.LOS Line of sight Tầm nhìn thẳngM.MEMMSMGWMPLSMIMOMSCMSSMobile Equipment Multimedia Messaging Service Media Gateway Multiprotocol Label SwitchingMulti input multi outputMobile Service Switching CentreMSC server Thiết bị di độngDịch vụ nhắn tin đa phương tiệnNút cổng của SoftswitchChuyển mạch nhãn đa giao thứcĐa phân tập Anten In/OutTrung tâm chuyển mạch dịch vụ di động.Nút chuyển mạch của SoftswitchO.OFDMOMCOrthogonal frequency-division multiplexingOperation Mainternance CenterGhép kênh phân chia theo tần số trực giaoTrung tâm điều hành quản lý khai thácP.PCUPNPPS-INPacket Control Unit Pseudo Noise Prepaid System - Interligent NetworkĐơn vị điều khiển góiGiả tạp âmHệ thống điều khiển thuê bao trả trước INQ.QPSK Quardrature Phase Phase Shift Keying Khoá dịch pha cầu phương.R.RAMRATRNCRNSRRCRRMRadio Access Mode Radio Access Technology Radio Network Controller Radio Network subsystem Radio Resoure Control protocol Radio Resouse Management Chế độ truy nhập vô tuyến.Công nghệ truy nhập vô tuyến.Bộ điều khiển mạng vô tuyến. Phân hệ mạng vô tuyếnGiao thức điều khiển tài nguyên vô tuyếnThuật toán quản lý tài nguyên vô tuyến.S.SFNSCPSDPSGSNSHOSIPSIRSMSSNRSTPSystem Frame Number Service Control PointService Data PointServing GPRS Support Node.Soft Handover Session Initiation Protocol Signal to Interference Ratio Short Messaging Service Signal to Noise Ratio Signaling Transfer PointSố hiệu khung hệ thống.Nút hỗ trợ điều khiển dịch vụ trong PPS-INNút hỗ trợ điều khiển dữ liệu trong PPS-INNút hỗ trợ GPRS phục vụChuyển giao mềm.Giao thức khởi tạo phiênTỷ số tín hiệu trên nhiễuDịch vụ nhắn tin ngắn.Tỷ số tín hiệu trên tạp âmĐiểm chuyển tiếp báo hiệuT.TDDTDMATPCTSCTime Division Duplex Time Division Multiple Access Transmission Power Control Trantsit/Gateway CenterPhương thức song công phân chia theo thời gianĐa truy nhập phân chia theo thời gianĐiều khiển công suất phátTrung tâm chuyển tiếp cuộc gọiU.UEULUMTS USIMUser Equipment Uplink Universal Mobile Telecommunication System UMTS Subscriber Identify Module Thiết bị người sử dụngĐường xuốngHệ thống viễn thông di động toàn cầu. Modul nhận dạng thuê bao UMTS UTRANUMTS Terrestrial Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTSV.VLRVOIPVisitor Location Registor Voice Over Internet Protocol Bộ đăng ký tạm trúTruyền thoại qua giao thức Internet.W.WCDMA Wideband Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã băng rộngDANH MỤC CÁC BẢNG BIỂUDANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1-1 Quá trình phát triển lên 3G của 2 nhánh công nghệ chính .8 Hình 1-2 Định hướng phát triển công nghệ 4G 9Hình 1-3 Quá trình phát triển lên 3G theo nhánh sử dụng công nghệ WCDMA .11Hình 1-4 Quá trình phát triển lên 3G theo nhánh CDMA 2000 .12Hình 1.5 Cấu trúc mạng 3G theo tiêu chuẩn 3GPP R99 16Hình 1.6 Cấu trúc mạng 3G theo tiêu chuẩn 3GPP R4 17Hình 1.7 Cấu trúc mạng 3G theo tiêu chuẩn 3GPP R5 19Hình 1.8 Mô hình cung cấp dịch vụ sử dụng giao thức SIP trên IMS 20Hình 2-1 Quá trình trải phổ và giải trải phổ .23Hình 2-2 Các công nghệ đa truy nhập .24Hình 2-3 Nguyên lý của đa truy nhập trải phổ .24Hình 2-4 Phân bố phổ tần cho UMTS châu Âu .26Hình 2-5 Sơ đồ ánh xạ giữa các kênh khác nhau 27Hình 2-6 Cấu trúc cell UMTS .28Hình 2-7 Cấu trúc tổng thể hệ thống UMTS/GSM .29Hình 2-8 Các vị trí điển hình của các chức năng RRM trong mạng WCDMA .32Hình 2-9 Sự so sánh giữa chuyển giao cứng và chuyển giao mềm. .35Hình 2-10 Chuyển giao giữa các hệ thống GSM và WCDMA 36Hình 2-11 Thủ tục chuyển giao giữa các hệ thống 37Hình 2-12 Nhu cầu chuyển giao giữa các tần số sóng mang WCDMA 38Hình 2-13 Thủ tục chuyển giao giữa các tần số 38Hình 2-14 Đường cong tải 39Hình 3-1 Quá trình quy hoạch và triển khai mạng WCDMA .43Hình 3-2 Quá trình tính bán kính vùng phủ sóng .46Hình 3-3 Vùng phủ sóng của cell theo các loại dịch vụ khác nhau .48Hình 3-4 Ảnh hưởng của SFM đến vùng phủ sóng 51Hình 4.1 Mô tả thiết bị 3G dùng chung sở hạ tầng 2G .78Hình 4.2 Phương án sử dụng anten cho 3G 79Hình 4.3 Mô tả khái quát việc dùng chung feeder 80Hình 4.4 Mô tả dùng chung thiết bị nguồn 81Hình 4.5 Mô tả dùng chung nhà trạm 81 [...]... sẽ giúp VinaPhone tối ưu về mặt tài ngun xử lý hệ thống, tối ưu về mặt khai thác vận hành bảo dưỡng, chi phí đầu tư mạng 3G và phù hợp với quy hoạch tối ưu hóa mạng phân vùng thiết bị 2G Đề tài Giải pháp quy hoạch mạng vơ tuyến UMTS 3G và áp dụng triển khai cho mạng VinaPhone khu vực Tp Đà Nẵng sẽ áp ứng được nhu cầu thiết thực trong phát triển mạng VinaPhone nói chung và khu vực Tp Đà Nẵng nói... QUY HOẠCH VƠ TUYẾN UMTS 3G MẠNG VINAPHONE KHU VỰC TP ĐÀ NẴNG Khảo sát cụ thể u cầu thực tế qua tình hình kinh tế, xã hội, tình hình phát triển mạng viễn thơng trên địa bàn Tp Đà Nẵng, kết hợp với định hướng phát triển và hiện trạng của mạng VinaPhone Trên cơ sở đó, dự báo và tính tốn nhu cầu dung lượng, vùng phủ để xây dựng thiết kế chi tiết mạng truy nhập vơ tuyến UMTS 3G mạng VinaPhone khu vực Tp Đà. .. về quy hoạch mạng vơ tuyến UMTS 3G, thiết kế vùng phủ sóng, thiết kế lưu lượng, định cỡ hệ thống, truyền dẫn - Nghiên cứu hiện trạng dung lượng vơ tuyến mạng VinaPhone, khả năng và giải pháp triển khai nâng cấp lên 3G - Qua nghiên cứu, tìm hiểu, đưa ra kết quả quy hoạch mạng vơ tuyến 3G VinaPhone khu vực Tp Đà Nẵng 4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu lý thuyết, tìm hiểu các thơng số liên quan đến quy. .. quy hoạch cụ thể mạng truy nhập vơ tuyến UMTS 3G cho mạng VinaPhone khu vực Tp Đà Nẵng 3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU a) Đối tượng nghiên cứu: - Mạng truy nhập vơ tuyến VinaPhone khu vực Tp Đà Nẵng - Lý thuyết tổng quan truy nhập vơ tuyến WCDMA và các đặc điểm liên quan: điều khiển cơng suất và chuyển giao trong quản lý tài ngun vơ tuyến - Lý thuyết quy hoạch hệ thống truy nhập WCDMA và kỹ thuật thiết... dịch vụ 3G sớm nhất có thể là điều rất quan trọng và tác động trực tiếp đến thương hiệu, uy tín, năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp 2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu, tìm hiểu và đánh giá hiện trạng mạng VinaPhone nói chung và khu vực Tp Đà Nẵng nói riêng Dự báo nhu cầu tăng trưởng th bao 3G của mạng VinaPhone - Nghiên cứu giải pháp quy hoạch mạng truy nhập vơ tuyến UMTS 3G 3 - Triển khai quy hoạch. .. đến, mạng VinaPhone trên tồn quốc nói chung và khu vực Tp Đà Nẵng nói riêng cần phải gấp rút thực hiện nâng cấp và xây dựng hạ tầng mạng 3G theo định hướng NGN-Mobile Việc nghiên cứu tìm hiểu và đưa ra giải pháp quy hoạch thiết kế chi tiết hệ thống vơ tuyến UMTS- 3G trong thời gian ngắn là vơ cùng cấp thiết đối với việc kinh doanh và phát triển của mạng VinaPhone trong thời gian đến Và cơng tác quy hoạch. .. 1.3 MẠNG UMTS 3G VÀ ĐỊNH HƯỚNG CƠNG NGHỆ MẠNG VINAPHONE 1.3.1 Định hướng cơng nghệ & dịch vụ theo tiêu chuẩn châu Âu do 3GPP qui định áp dụng cho mạng Vinaphone Chuẩn 3GPP qui định phát triển cơng nghệ và cấu trúc mạng GSM 2G truyền thống phát triển lên UMTS 3G theo nhánh sử dụng cơng nghệ WCDMA với xu 14 hướng sử dụng truyền tải TDM tiến đến một mạng "All IP" theo trình tự phiên bản: 3GPP R99, 3GPP... cả về số lượng và nhu cầu dịch vụ, việc triển khai quy hoạch chi tiết mạng vơ tuyến UMTS 3G áp dụng các giải pháp kỹ thuật cũng cần có các nghiên cứu và đánh giá dựa trên đặc điểm cụ thể của từng vùng, đề tài này chính là một trong những nghiên cứu cơng tác quy hoạch đánh giá, nhằm triển khai xây dựng hệ thống truy nhập vơ tuyến mới vào thực tế một cách bài bản, hiệu quả, khơng chỉ áp ứng nhu cầu... sóng và dung lượng hệ thống Chương 4: HIỆN TRẠNG VINAPHONE VÀ ĐỊNH HƯỚNG TRIỂN KHAI MẠNG VƠ TUYẾN UMTS 3G Với sự giúp đỡ của Cơng ty Dịch vụ viễn thơng VinaPhone, mà đặc biệt là Ban 3G- NGN, chương này sẽ cung cấp các số liệu thực tế của tồn mạng VinaPhone tính đến hết tháng 6/2009 Từ đây sẽ đưa ra các định hướng phát triển mạng vơ tuyến UMTS 3G cho mạng VinaPhone trong giai đoạn 2009-2023 Chương 5: QUY. .. nhiều) c) IMS Một mạng 3G UMTS hồn thiện qua 3G R99, R4 đã cung cấp được một hạ tầng mạng truyền tải IP linh hoạt cho các terminal sử dụng GPRS, EDGE, và WCDMA cho các dịch vụ số liệu 20 IMS là một giải pháp phát triển tách biệt nhưng IMS làm hạ tầng cho phép triển khai cung cấp dịch vụ trên nhiều hạ tầng mạng khác nhau Một trong số đó là mạng 3G UMTS Hình 1.8 Mơ hình cung cấp dịch vụ sử dụng giao thức . cứu giải pháp quy hoạch mạng truy nhập vô tuyến UMTS 3G. 3- Triển khai quy hoạch cụ thể mạng truy nhập vô tuyến UMTS 3G cho mạng VinaPhone khu vực Tp Đà Nẵng. 3.. tư mạng 3G và phù hợp với quy hoạch tối ưu hóa mạng phân vùng thiết bị 2G.Đề tài Giải pháp quy hoạch mạng vô tuyến UMTS 3G và áp dụng triển khai cho mạng
