Giải pháp quy hoạch mạng vô tuyến UMTS 3G và áp dụng triển khai cho mạng VinaPhone khu vực Tp Đà Nẵng

MỤC LỤC
TRANG PHỤ BÌA
LỜI CAM ĐOAN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
MỞ 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 TẮT
1xEV- DO

3G
3GPP
3GPP2
1x Evolution – Data Optimized
Third Generation
Third Generation Global Partnership
Project
Third Generation Global Partnership
Project 2
Pha 1- Tối ưu dữ liệu
Thế hệ 3
Dự án hội nhập toàn cầu thế hệ 3
A.
AGC
AMR
Automatic Gain Control
Adaptive Multi-Rate codec
Bộ điều khiển tăng ích tự động
Bộ mã hoá và giải mã đa tốc độ
AMPS Advanced Mobile Phone System
thích nghi
Hệ thống điện thoại di động tiên
tiến (Mỹ)
B.
BHCA
BER
BLER
BPSK
BSIC
BTS

Busy Hour Call Attempts
Bit Error Rate
Block Error Rate
Binary Phase Shift Keying
Base station identity code
Base Tranceiver Station
Số cuộc gọi trong giờ bận
Tốc độ lỗi bit.
Tốc độ lỗi Block
Khoá dịch pha nhị phân.
Mã nhận dạng trạm gốc
Trạm gốc
C.
CDG
CDMA
CN
CRC
The CDMA Development Group
Code Division Multiple Access
Core Network
Cylic Redundancy Check
Nhóm phát triển CDMA
Truy nhập phân chia theo mã
Mạng lõi
Mã vòng kiểm tra dư thừa
D.
DL
DSSS
Downlink
Direct Sequence Spread Spectrum

Đường xuống
Hệ thống trải phổ chuỗi trực tiếp
E.
EDGE
EIRP
ETSI
Enhanced Data Rates for Evolution
Equivalent Isotropic Radiated Power
European Telecommunication
Standard Institute
Các tốc độ dữ liệu tăng cường cho
sự tiến hoá
Công suất bức xạ đẳng hướng
tương đương
Viện chuẩn hoá viễn thông Châu
Âu
F.
FDD
FDMA
FER
Frequency Division Duplex
Frequency Division Multiple Access
Frame Error Rate
Phương thức song công phân chia
theo tần số
Đa truy nhập phân chia theo tần số
Tỷ số lỗi khung
G.
GGSN
GPRS

GP
GPS
GSM
Gateway GPRS Support Node
General Packet Radio Service
Gain Processer
Global Positioning System
Global System for Mobile
Telecommunication
Nút hỗ trợ cổng GPRS
Dịch vụ vô tuyến gói chung.
Độ lợi xửlý
Hệ thống định vị toàn cầu.
Hệ thống viễn thông di động toàn
cầu
H.
HLR
HSDPA
HSUPA
HO
Home Location Registor
High Speed Downlink Packet Access
High Speed Uplink Packet Access
Handover
Bộ đăng ký thường trú
Truy nhập gói đường xuống tốc độ
cao
Truy nhập gói lên xuống tốc độ
cao
Chuyển giao

I.
IMT-2000
IMT- MC
IP
ITU
Iub
Iur
International Mobile
Telecommunication 2000
IMT- Multicarrier
Internet Protocol
International Telecommunication
Union
Thông tin di động toàn cầu 2000
IMT đa sóng mang.
Giao thức Internet
Liên hợp viễn thông quốc tế.
Giao diện giữa RNC và nút B
Giao diện giữa 2 RNC.
K.
KPI Key performace Indicator Bộ chỉ thị hiệu năng chính.
L.
LOS Line of sight Tầm nhìn thẳng
M.
ME
MMS
MGW
MPLS
MIMO
MSC

MSS
Mobile Equipment
Multimedia Messaging Service
Media Gateway
Multiprotocol Label Switching
Multi input multi output
Mobile Service Switching Centre
MSC server
Thiết bị di động
Dịch vụ nhắn tin đa phương tiện
Nút cổng của Softswitch
Chuyển mạch nhãn đa giao thức
Đa phân tập Anten In/Out
Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di
động.
Nút chuyển mạch của Softswitch
O.
OFDM
OMC
Orthogonal frequency-division
multiplexing
Operation Mainternance Center
Ghép kênh phân chia theo tần số
trực giao
Trung tâm điều hành quản lý khai
thác
P.
PCU
PN
PPS-IN

Packet Control Unit
Pseudo Noise
Prepaid System - Interligent Network
Đơn vị điều khiển gói
Giả tạp âm
Hệ thống điều khiển thuê bao trả
trước IN
Q.
QPSK Quardrature Phase Phase Shift Keying Khoá dịch pha cầu phương.
R.
RAM
RAT
RNC
RNS
RRC
RRM
Radio 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 tuyến
Giao thức điều khiển tài nguyên vô
tuyến
Thuật toán quản lý tài nguyên vô
tuyến.

S.
SFN
SCP
SDP
SGSN
SHO
SIP
SIR
SMS
SNR
STP
System Frame Number
Service Control Point
Service Data Point
Serving GPRS Support Node.
Soft Handover
Session Initiation Protocol
Signal to Interference Ratio
Short Messaging Service
Signal to Noise Ratio
Signaling Transfer Point
Số hiệu khung hệ thống.
Nút hỗ trợ điều khiển dịch vụ trong
PPS-IN
Nút hỗ trợ điều khiển dữ liệu trong
PPS-IN
Nút hỗ trợ GPRS phục vụ
Chuyển giao mềm.
Giao thức khởi tạo phiên
Tỷ số tín hiệu trên nhiễu

Dịch vụ nhắn tin ngắn.
Tỷ số tín hiệu trên tạp âm
Điểm chuyển tiếp báo hiệu
T.
TDD
TDMA
TPC
TSC
Time Division Duplex
Time Division Multiple Access
Transmission Power Control
Trantsit/Gateway Center
Phương thức song công phân chia
theo thời gian
Đa truy nhập phân chia theo thời
gian
Điều khiển công suất phát
Trung tâm chuyển tiếp cuộc gọi
U.
UE
UL
UMTS
USIM
User Equipment
Uplink
Universal Mobile Telecommunication
System
UMTS Subscriber Identify Module
Thiết bị người sử dụng
Đường xuống

Hệ thống viễn thông di động toàn
cầu.
Modul nhận dạng thuê bao UMTS
UTRAN
UMTS Terrestrial Radio Access
Network Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất
UMTS
V.
VLR
VOIP
Visitor Location Registor
Voice Over Internet Protocol
Bộ đăng ký tạm trú
Truyền thoại qua giao thức
Internet.
W.
WCDMA Wideband Code Division Multiple
Access
Đa truy nhập phân chia theo mã
băng rộng
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
DANH 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....................................................................9
Hình 1-3 Quá trình phát triển lên 3G theo nhánh sử dụng công nghệ WCDMA...........11
Hình 1-4 Quá trình phát triển lên 3G theo nhánh CDMA 2000.......................................12
Hình 1.5 Cấu trúc mạng 3G theo tiêu chuẩn 3GPP R99....................................................16
Hình 1.6 Cấu trúc mạng 3G theo tiêu chuẩn 3GPP R4......................................................17
Hình 1.7 Cấu trúc mạng 3G theo tiêu chuẩn 3GPP R5......................................................19
Hình 1.8 Mô hình cung cấp dịch vụ sử dụng giao thức SIP trên IMS..............................20

Hình 2-1 Quá trình trải phổ và giải trải phổ.......................................................................23
Hình 2-2 Các công nghệ đa truy nhập.................................................................................24
Hình 2-3 Nguyên lý của đa truy nhập trải phổ...................................................................24
Hình 2-4 Phân bố phổ tần cho UMTS châu Âu...................................................................26
Hình 2-5 Sơ đồ ánh xạ giữa các kênh khác nhau................................................................27
Hình 2-6 Cấu trúc cell UMTS...............................................................................................28
Hình 2-7 Cấu trúc tổng thể hệ thống UMTS/GSM.............................................................29
Hình 2-8 Các vị trí điển hình của các chức năng RRM trong mạng WCDMA...............32
Hình 2-9 Sự so sánh giữa chuyển giao cứng và chuyển giao mềm. .............................35
Hình 2-10 Chuyển giao giữa các hệ thống GSM và WCDMA..........................................36
Hình 2-11 Thủ tục chuyển giao giữa các hệ thống..............................................................37
Hình 2-12 Nhu cầu chuyển giao giữa các tần số sóng mang WCDMA............................38
Hình 2-13 Thủ tục chuyển giao giữa các tần số..................................................................38
Hình 2-14 Đường cong tải......................................................................................................39
Hình 3-1 Quá trình quy hoạch và triển khai mạng WCDMA...........................................43
Hình 3-2 Quá trình tính bán kính vùng phủ sóng...............................................................46
Hình 3-3 Vùng phủ sóng của cell theo các loại dịch vụ khác nhau...................................48
Hình 3-4 Ảnh hưởng của SFM đến vùng phủ sóng............................................................51
Hình 4.1 Mô tả thiết bị 3G dùng chung sở hạ tầng 2G .....................................................78
Hình 4.2 Phương án sử dụng anten cho 3G ........................................................................79
Hình 4.3 Mô tả khái quát việc dùng chung feeder..............................................................80
Hình 4.4 Mô tả dùng chung thiết bị nguồn..........................................................................81
Hình 4.5 Mô tả dùng chung nhà trạm..................................................................................81

1
MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Thông tin liên lạc là một nhu cầu của bất kỳ một xã hội phát triển nào. Để đáp
ứng nhu cầu liên lạc ngày càng cao của xã hội, thông tin di động đã được nghiên cứu
và phát triển từ rất sớm, bắt đầu với các hệ thống thông tin di động sử dụng công

nghệ analog, cho đến nay các mạng di động sử dụng công nghệ số đang được ứng
dụng rộng rãi và phát triển vô cùng mạnh mẽ. Một xu hướng rõ nét trong lĩnh vực
thông tin di động hiện nay là các nhà cung cấp dịch vụ ngoài việc mở rộng dung
lượng khai thác hiện có thì việc áp dụng nghiên cứu cũng như xác định lộ trình phát
triển công nghệ để tăng cường khả năng cung cấp đa dịch vụ tốt hơn đến khách hàng
ngày càng được quan tâm nhiều hơn. Trong đó 3G - Hệ thống thông tin di động thế
hệ 3 chính là giải pháp công nghệ tiên tiến đang được các nhà khai thác mạng triển
khai.
Tại Việt Nam, trải qua hơn hai thập kỷ phát triển, cho đến nay cả nước đã có 7
nhà khai thác dịch vụ thông tin di động sử dụng công nghệ GSM và CDMA. Điều đó
minh chứng cho cho sự phát triển không ngừng của hạ tầng mạng thông tin di động
trong nước trong xu thể hội nhập và thể hiện sự cạnh tranh khốc liệt trong lĩnh vực
này. Thực tế phát triển thị trường tại Việt Nam cho thấy, đến nay các mạng di động
sử dụng công nghệ GSM đang chiếm ưu thế tuyệt đối về số lượng khách hàng với
56,5 triệu thuê bao trên tổng số 63,5 triệu thuê bao di động (số liệu của Tạp chí Khoa
học kỹ thuật và kinh tế Bưu điện). Với số lượng thuê bao phát triển lớn mạnh như
vậy trong thời gian qua cùng với việc cạnh tranh khốc liệt giữa các nhà khai thác dịch
vụ thông tin di động thì
hạ tầng mạng thông tin di động 2G & 2,5G đã được khai
thác tối đa cho các dịch vụ truyền thống. Do vậy để có hạ tầng mạng thích hợp
cung cấp các dịch vụ trên nền IP/Internet, các dịch vụ truyền thông đa phương
tiện multimedia, các dịch vụ gia tăng mới, các dịch vụ hội tụ Di động-Cố
định…, nhất là dịch vụ truyền tiếng nói dưới dạng gói VoIP và đủ điều kiện cho
phép hạ giá thành cung cấp các dịch vụ này
nhằm tăng tính cạnh tranh với các
2
doanh nghiệp viễn thông khác thì bắt buộc cần phải có những bước chuyển đổi, phát
triển, nâng cấp hạ tầng đối với mạng di động hiện tại là điều tất yếu và hết sức cấp
thiết.
Cùng hòa chung với sự tăng trưởng mạnh không ngừng của phát triển kinh tế

xã hội Việt Nam nói chung và thị trường viễn thông nói riêng, trong những năm qua
với nhiều bước phát triển vượt bậc đã đưa mạng VinaPhone cùng với Mobile-Phone,
Viettel trở thành các nhà cung cấp dịch vụ thông tin di động lớn tại Việt Nam về quy
mô phát triển thuê bao cũng như hạ tầng mạng: tổng số thuê bao toàn mạng
VinaPhone đến hết năm 2008 là 15,5 triệu thuê bao cùng với hạ tầng mạng lớn mạnh
gồm: 30 tổng đài, 135 BSC và trên 9.000 BTS. Với xu thế chung phát triển thuê bao
di động tại Việt Nam và nhu cầu tăng cao về các dịch vụ di động Multimedia ...của
khách hàng trong thời gian đến, mạng VinaPhone trên toàn 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 vô tuyến UMTS-3G trong thời gian ngắn là
vô cùng cấp thiết đối với việc kinh doanh và phát triển của mạng VinaPhone trong
thời gian đến. Và công tác quy hoạch thiết kế chi tiết sẽ giúp VinaPhone tối ưu về
mặt tài nguyên 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 vô tuyến UMTS 3G và áp dụng triển khai
cho mạng VinaPhone khu vực Tp Đà Nẵng” sẽ đáp ứng được nhu cầu thiết thực
trong phát triển mạng VinaPhone nói chung và khu vực Tp Đà Nẵng nói riêng, đưa ra
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 thuê bao 3G của mạng
VinaPhone
- Nghiên 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. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
a) Đối tượng nghiên cứu:

- Mạng truy nhập vô tuyến VinaPhone khu vực Tp Đà Nẵng
- Lý thuyết tổng quan truy nhập vô tuyến WCDMA và các đặc điểm liên quan:
điều khiển công suất và chuyển giao trong quản lý tài nguyên vô tuyến..
- Lý thuyết quy hoạch hệ thống truy nhập WCDMA và kỹ thuật thiết kế vùng
phủ sóng, thiết kế lưu lượng.
b) Phạm vi nghiên cứu :
- Nghiên cứu lý thuyết về quy hoạch mạng vô tuyến UMTS 3G, thiết kế vùng
phủ sóng, thiết kế lưu lượng, định cỡ hệ thống, truyền dẫn.
- Nghiên cứu hiện trạng dung lượng vô 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 vô tuyến 3G
VinaPhone khu vực Tp Đà Nẵng.
4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Nghiên cứu lý thuyết, tìm hiểu các thông số liên quan đến quy hoạch và thiết
kế mạng vô tuyến UMTS 3G như: quỹ công suất đường truyền cho các loại dịch vụ,
hệ số tải, thông lượng cell…Đưa ra lưu đồ thuật toán tính các thông số liên quan đến
việc thiết kế vùng phủ sóng, đồng thời xây dựng chương trình mô phỏng tính toán.
- Khảo sát vùng sóng theo yêu cầu thực tế cũng như tình hình kinh tế, xã hội,
tình hình phát triển mạng viễn thông 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
toán nhu cầu dung lượng để định cỡ mạng nhằm phục vụ cho việc xây dựng cấu hình
mạng. Sau khi định cỡ mạng, quy hoạch vùng phủ sẽ đi đến quy hoạch chi tiết, tính
toán số lượng các node, chọn vị trí đặt trạm và dự kiến phương án truyền dẫn cho các
node.
4
5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
Lý thuyết về quy hoạch mạng vô tuyến UMTS 3G cũng như các mô hình mạng
thông tin di động 3G đã được nghiên cứu và chuẩn hóa rộng rãi trên toàn thế giới.
Tuy nhiên việc áp dụng vào thực tế tại mỗi quốc gia, ứng với mỗi nhà khai thác lại
không thể áp dụng theo một lộ trình cứng nhắc nào, điều đó tùy thuộc vào hoàn cảnh

cụ thể, vào điều kiện phát triển của thị trường và thị phần của nhà khai thác đó. Đối
với mạng VinaPhone, do lượng khách hàng ngày càng tăng cả về số lượng và nhu cầu
dịch vụ, việc triển khai quy hoạch chi tiết mạng vô 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 công tác quy hoạch đánh
giá, nhằm triển khai xây dựng hệ thống truy nhập vô tuyến mới vào thực tế một cách
bài bản, hiệu quả, không chỉ đáp ứng nhu cầu trước mắt mà còn là nhu cầu phát triển
lâu dài theo lộ trình và định hướng nhất định. Kết quả của đề tài chính là một đề án
chi tiết nhằm triển khai mạng vô tuyến UMTS 3G sát với thực tế cho mạng
VinaPhone khu vực Tp Đà Nẵng trong thời gian gần nhất, do đó mang tính thực tiễn
cao.
6. KẾT CẤU CỦA DE TAI:
De tai bao gồm 5 chương, với nội dung tóm tắt như sau:
Chương 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG THÔNG
TIN DI ĐỘNG
Chương này sẽ giới thiệu khái quát sự phát triển của hệ thống thông tin di
động và xu hướng phát triển trong giai đoạn đến. Trong đó sẽ tập trung nghiên cứu
lịch sử phát triển và các đặc trưng cơ bản của hệ thống UMTS 3G và xu hướng phát
triển của mạng Vinaphone lên 3G.
Chương 2: HỆ THỐNG TRUY NHẬP VÔ TUYẾN UMTS 3G
Chương này sẽ giới thiệu khái quát mạng truy nhập vô tuyến UMTS 3G, trong
đó sẽ tập trung trình bày những vấn đề lý thuyết liên quan đến công nghệ WCDMA,
hệ thống vô tuyến UMTS 3G và những đặc trưng của công nghệ WCDMA, điểu
5
khiển công suất và điều khiển chuyển giao trong quản lý tài nguyên vô tuyến
WCDMA
Chương 3: MÔ HÌNH THIẾT KẾ TÍNH TOÁN QUY HOẠCH MẠNG VÔ
TUYẾN UMTS 3G.
Chương này trình bày về bài toán thiết kế quy hoạch và xây dựng hệ thống vô
tuyến UMTS 3G theo các thông số và đặc trung riêng của hệ thống. Từ đó xây dựng

chương trình mô phỏng việc tính toán chi tiết vùng phủ sóng và dung lượng hệ thống.
Chương 4: HIỆN TRẠNG VINAPHONE VÀ ĐỊNH HƯỚNG TRIỂN KHAI
MẠNG VÔ TUYẾN UMTS 3G
Với sự giúp đỡ của Công ty Dịch vụ viễn thông VinaPhone, mà đặc biệt là
Ban 3G-NGN, chương này sẽ cung cấp các số liệu thực tế của toàn mạng VinaPhone
tính đến hết tháng 6/2009. Từ đây sẽ đưa ra các định hướng phát triển mạng vô tuyến
UMTS 3G cho mạng VinaPhone trong giai đoạn 2009-2023.
Chương 5: QUY HOẠCH VÔ TUYẾN UMTS 3G MẠNG VINAPHONE
KHU VỰC TP ĐÀ NẴNG
Khảo sát cụ thể yêu cầu thực tế qua tình hình kinh tế, xã hội, tình hình phát
triển mạng viễn thông 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 toán nhu cầu dung
lượng, vùng phủ để xây dựng thiết kế chi tiết mạng truy nhập vô tuyến UMTS 3G
mạng VinaPhone khu vực Tp Đà Nẵng.
6
Chương 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN CỦA
MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
1.1 THÔNG TIN DI ĐỘNG – SƠ LƯỢC PHÁT TRIỂN
Hệ thống thông tin di động theo lộ trình phát triển đến nay có các thế hệ sau:
- Thế hệ thứ nhất – 1G: Hệ thống thông tin di động sử dụng công nghệ đa
truy nhập theo tần số (FDMA) là hệ thống tế bào tương tự dung lượng thấp và chỉ có
dịch vụ thoại, tồn tại là các hệ thống NMT (Bắc Âu), TACS (Anh), AMPS (Mỹ).
Đến những năm 1980 đã trở nên quá tải khi nhu cầu về số người sử dụng ngày càng
tăng lên. Lúc này, các nhà phát triển công nghệ di động trên thế giới nhận định cần
phải xây dựng một hệ thống tế bào thế hệ 2 mà hoàn toàn sử dụng công nghệ số. Đó
phải là các hệ thống xử lý tín hiệu số cung cấp được dung lượng lớn, chất lượng thoại
được cải thiện, có thể đáp ứng các dịch truyền số liệu tốc độ thấp.
- Thế hệ thứ hai – 2G: Các hệ thống 2G gồm: GSM (Global System for
Mobile Communication - Châu Âu), hệ thống D-AMPS (Mỹ) sử dụng công nghệ đa
truy nhập phân chia theo thời gian TDMA, IS-95 ở Mỹ và Hàn Quốc sử dụng công

nghệ đa truy nhập phân chia theo mã CDMA băng hẹp. Do tính chuẩn hóa và tương
thích qui mô vùng. Nhiều mạng 2G đã gặt hái được thành công đáng kể về cả giải
pháp kỹ thuật cũng như hiệu quả kinh doanh. Một trong số này là sự thành công của
hệ thống GSM vầ đây chính là một thành công lớn hơn mong đợi.
Đến năm năm 1999, để tăng thông lượng truyền để phục vụ nhu cầu truyền
thông tin trên mạng di động 2G, GPRS đã ra đời. GPRS đôi khi được xem như là
2,5G. Tốc độ truyền data rate của GPRS đã cải tiến tốc độ truyền tăng lên gấp 3 lần
so với GSM, tức là 20-30Kbps. GPRS cho phép phát triển dịch vụ WAP và Internet
(email) tốc độ thấp. Tiếp theo sau, năm 2000, EDGE đã ra đời với khả năng cung ứng
tốc độ lên được 250 Kbps (trên lý thuyết). EDGE còn được biết đến như là 2,75G
(trên đường tiến tới 3G)
Mặc dù hệ thống thông tin di động 2G được coi là những tiến bộ đáng kể
nhưng vẫn gặp phải các hạn chế sau: Tốc độ thấp và tài nguyên hạn hẹp. Vì thế cần
7
thiết phải chuyển đổi lên mạng thông tin di động thế hệ tiếp theo để cải thiện dịch vụ
truyền số liệu, nâng cao tốc độ bit và tài nguyên được chia sẻ…
Mặt khác, khi các hệ thống thông tin di động ngày càng phát triển, không chỉ
số lượng người sử dụng điện thoại di động tăng lên, mở rộng thị trường mà người sử
dụng còn đòi hỏi các dịch vụ tiên tiến hơn không chỉ là các dịch vụ cuộc gọi thoại
truyền thống và dịch vụ số liệu tốc độ thấp hiện có trong mạng hiện tại. Nhu cầu của
thị trường có thể phân loại thành các lĩnh vực như: Dịch vụ dữ liệu máy tính, dịch vụ
viễn thông, dịch vụ nội dung số như âm thanh hình ảnh.
Những lý do trên thúc đẩy các tổ chức nghiên cứu phát triển hệ thống thông
tin di động trên thế giới tiến hành nghiên cứu và đã áp dụng trong thực tế chuẩn mới
cho hệ thống thông tin di động: Thông tin di động 3G
- Thế hệ thứ ba – 3G: định hướng thiết lập một hệ thống thông tin di động
toàn cầu. Từ nhu cầu thực tiễn cần phải phát triển lên 3G, các nhà cung cấp dịch vụ
mạng đã đưa ra các tiêu chí chung để phát triển lên mạng di động 3G như sau:
- Hệ thống phải được chuẩn hóa hoàn toàn; các giao diện chính phải được
chuẩn hóa và mở;

- Hệ thống phải bổ sung cho hệ thống hiện tại trên mọi khía cạnh;
- Multimedia và tất cả các thành phần của multimedia phải được hệ thống hỗ
trợ;
- Truy nhập radio của 3G phải cung cấp khả năng băng rộng;
- Các dịch vụ đối với người dùng đầu cuối độc lập với chi tiết công nghệ, và
hạ tầng mạng không giới hạn đưa ra dịch vụ. Vậy nên phải tách biệt platform công
nghệ với dịch vụ sử dụng platform đó.
Ý tưởng chính yếu ẩn chứa sau 3G là chuẩn bị một hạ tầng vạn năng có khả
năng tải các dịch vụ hiện tại và tương lai. Hạ tầng phải được thiết kế sao cho những
đổi thay và tiến triển công nghệ có thể được mạng hỗ trợ không gây ra một bất ổn
nào đối với các dịch vụ sử dụng cấu trúc mạng hiện tại. Để làm được vậy, 3G tách
biệt công nghệ truy cập, công nghệ truyền tải, công nghệ dịch vụ (điều khiển đấu nối)
và những ứng dụng người dùng.
8
Hiện tại có nhiều chuẩn công nghệ cho 2G nên sẽ có nhiều chuẩn công nghệ
3G đi theo, tuy nhiên trên thực tế chỉ có 2 tiêu chuẩn quan trọng nhất đã có sản phẩm
thương mại và có khả năng được triển khai rộng rãi trên toàn thế giới là WCDMA
(FDD) và CDMA 2000. WCDMA được phát triển trên cơ sở tương thích với giao
thức của mạng lõi GSM (GSM MAP), một hệ thống chiếm tới 65% thị trường thế
giới. Còn CDMA 2000 nhằm tương thích với mạng lõi IS-41, hiện chiếm 15% thị
trường. Quá trình phát triển lên 3G cũng sẽ tập trung vào 2 hướng chính này, có thể
được tóm tắt trong hình 1-1.
NMT
(900)
TACS
GSM (900)
AMPS cdma2000
Mx
WCDMA
SMR

GSM (1800)
GSM (1900)
IS-136
TDMA (800)
IS-95
CDMA (800)
IS-136
(1900)
IS-95
(J-STD-008)
(1900)
GPRS
iDEN (800)
GPRS
EDGE
cdma2000
1x
1G 2G 2.5G 3G
Hình 1-1 Quá trình phát triển lên 3G của 2 nhánh công nghệ chính
- Thế hệ thứ tư – 4G: Các nhà cung cấp dịch vụ và người dùng đều luôn
mong muốn và hướng tới các công nghệ không dây có thể cung cấp được nhiều loại
hình dịch vụ hơn với tính năng và chất lượng dịch vụ cao hơn. Với cách nhìn nhận
này, Liên minh Viễn thông quốc tế (ITU) đã và đang làm việc để hướng tới một
chuẩn cho mạng di động tế bào mới thế hệ thứ tư 4G. ITU đã lên kế hoạch để có thể
9
cho ra đời chuẩn này một vài năm tới. Công nghệ này sẽ cho phép thoại dựa trên IP,
truyền số liệu và đa phương tiện với tốc độ cao hơn rất nhiều so với các công nghệ
của mạng di động hiện nay. Về lý thuyết, theo tính toán dự kiến tốc độ truyền dữ liệu
có thể lên tới 288 Mb/s.
Cho đến hiện nay, chưa có một chuẩn nào rõ ràng cho 4G được thông qua.

Tuy nhiên, những công nghệ phát triển cho 3G hiện nay sẽ làm tiền đề cho ITU xem
xét để phát triển cho chuẩn 4G. Các sở cứ quan trọng để ITU thông qua cho chuẩn
4G đó chính là từ hỗ trợ của các công ty di động toàn cầu; các tổ chức chuẩn hóa và
đặc biệt là sự xuất hiện của ba công nghệ cho việc phát triển mạng di động tế bào
LTE (Long-Term Evolution), UMB (Ultramobile Broadband) và WiMAX II (IEEE
802.16m). Ba công nghệ này có thể được xem là các công nghệ tiền 4G. Chúng sẽ là
các công nghệ quan trọng giúp ITU xây dựng các phát hành cho chuẩn 4G trong thời
gian tới.

Hình 1-2 Định hướng phát triển công nghệ 4G
Sau đây xem xét ba công nghệ được xem là các công nghệ tiền 4G, đó là các
công nghệ làm sở cứ để xây dựng nên chuẩn 4G trong tương lai, gồm:
- LTE (Long-Term Evolution)
Tổ chức chuẩn hóa công nghệ mạng thông tin di động 3G UMTS 3GPP bao
gồm các tổ chức chuẩn hóa của các nước châu Á, châu Âu và Bắc Mỹ đã bắt đầu
chuẩn hóa thế hệ tiếp theo của mạng di động 3G là LTE.

LTE được xây dựng trên nền công nghệ GSM, vì thế nó dễ dàng thay thế và
triển khai cho nhiều nhà cung cấp dịch vụ. Nhưng khác với GSM, LTE sử dụng
10
phương thức ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (OFDM). LTE sử dụng phổ
tần một cách thích hợp và mềm dẻo, nó có thể hoạt động ở băng tần có độ rộng từ
1,25MHz cho tới 20MHz. Tốc độ truyền dữ liệu lớn nhất về lý thuyết của LTE có thể
đạt tới 250Mb/s khi độ rộng băng tần là 20MHz. LTE khác với các công nghệ tiền
4G khác như WiMAX II ở chỗ nó chỉ sử dụng đa truy nhập phân chia theo tần số trực
giao ở hướng lên, còn ở hướng xuống nó sử dụng đa truy nhập phân chia theo tần số
đơn sóng mang để nâng cao hiệu quả trong việc điều khiển công suất và nâng cao
thời gian sử dụng pin cho thiết bị đầu cuối của khách hàng.
- UMB (Ultra Mobile Broadband): Tổ chức chuẩn hóa công nghệ thông tin
di động 3G CDMA2000 3GPP2 (3

rd
Generation Partnership Project 2) được thành lập
và phát triển bởi các tổ chức viễn thông của Nhật, Trung Quốc, Bắc Mỹ và Hàn Quốc
đã đề xuất phát triển UMB. Thành viên của 3GPP2, Qualcomm là người đi đầu trong
nỗ lực phát triển UMB, mặc dù công ty này cũng chú tâm cả vào việc phát triển LTE.
UMB dựa trên CDMA có thể hoạt động ở băng tần có độ rộng từ 1,25MHz
đến 20MHz và làm việc ở nhiều dải tần số. UMB được đề xuất với tốc độ truyền dữ
liệu lên tới 288Mb/s cho luồng xuống và 75Mb/s cho luồng trên với độ rộng băng tần
sử dụng là 20MHz. Công nghệ này sẽ cung cấp kết nối thông qua các sóng mang dựa
trên đa truy nhập phân chia theo mã CDMA.
- IEEE 802.16m (WiMAX II): Như chúng ta đã biết, WiMAX hay chuẩn
802.16 ban đầu được xây dựng cho mục đích chính là cung cấp các dịch vụ mạng cố
định. Chuẩn IEEE 802.16e được phát triển thêm tính năng di động từ các chuẩn
WiMAX trước đó. IEEE 802.16 là một chuỗi các chuẩn do IEEE phát triển, chúng hỗ
trợ cả cố định và di động, là công nghệ truyền thông, truy nhập diện rộng, nó cũng
được gọi với một tên khác là WiMAX. WiMAX hoạt động trong dải tần từ 10GHz
đến 66 GHz.

IEEE 802.16m hay còn gọi là WiMAX II là công nghệ duy nhất trong các
công nghệ tiền 4G được xây dựng hoàn toàn dựa trên công nghệ đa truy nhập phân
chia theo tần số trực giao OFDMA. WiMAX II được phát triển lên từ chuẩn IEEE
11
802.16e. Công nghệ WiMAX II sẽ hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu lên tới 100Mb/s cho
các ứng dụng di động và có thể lên tới 1Gb/s cho các người dùng tĩnh. Khoảng cách
truyền cho WiMAX II sẽ khoảng 2 km ở môi trường thành thị và là khoảng 10 km
cho các khu vực nông thôn.
1.2 HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G THEO 2 NHÁNH CÔNG NGHỆ
CHÍNH:
1.2.1 Hướng phát triển lên 3G sử dụng công nghệ WCDMA
WCDMA là một tiêu chuẩn thông tin di động 3G của IMT-2000 được phát

triển chủ yếu ở Châu Âu với mục đích cho phép các mạng cung cấp khả năng chuyển
vùng toàn cầu và để hỗ trợ nhiều dịch vụ thoại, dịch vụ đa phương tiện. Các mạng
WCDMA được xây dựng dựa trên cơ sở mạng GSM, tận dụng cơ sở hạ tầng sẵn có
của các nhà khai thác mạng GSM. Quá trình phát triển từ GSM lên WCDMA qua các
giai đoạn trung gian, có thể được tóm tắt trong sơ đồ sau đây:
GSM GPRS EDGE WCDMA
1999 2000 2002
Hình 1-3 Quá trình phát triển lên 3G theo nhánh sử dụng công nghệ WCDMA
- GPRS: GPRS cung cấp các kết nối số liệu chuyển mạch gói với tốc độ
truyền lên tới 171,2Kbps (tốc độ số liệu đỉnh) và hỗ trợ giao thức Internet TCP/IP và
X25, nhờ vậy tăng cường đáng kể các dịch vụ số liệu của GSM.
Công việc tích hợp GPRS vào mạng GSM hiện tại là một quá trình đơn giản.
Một phần các khe trên giao diện vô tuyến dành cho GPRS, cho phép ghép kênh số
liệu gói được lập lịch trình trước đối với một số trạm di động. Còn mạng lõi GSM
được tạo thành từ các kết nối chuyển mạch kênh được mở rộng bằng cách thêm vào
các nút chuyển mạch số liệu Gateway mới, được gọi là GGSN và SGSN. GPRS là
một giải pháp đã được chuẩn hoá hoàn toàn với các giao diện mở rộng và có thể
chuyển thẳng lên 3G về cấu trúc mạng lõi.
- EDGE: Hệ thống 2,5G tiếp theo đối với GSM là EDGE. EDGE áp dụng
phương pháp điều chế 8PSK, điều này làm tăng tốc độ của GSM lên 3 lần. EDGE là
12
lý tưởng đối với phát triển GSM, nó chỉ cần nâng cấp phần mềm ở trạm gốc. Nếu
EDGE được kết hợp cùng với GPRS thì khi đó được gọi là EGPRS. Tốc độ tối đa đối
với EGPRS khi sử dụng cả 8 khe thời gian là 384kbps.
- WCDMA: WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) là một
công nghệ truy nhập vô tuyến được phát triển mạnh ở Châu Âu. Hệ thống này hoạt
động ở chế độ FDD & TDD và dựa trên kỹ thuật trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS-
Direct Sequence Spectrum) sử dụng tốc độ chip 3,84Mcps bên trong băng tần 5MHz.
WCDMA hỗ trợ trọn vẹn cả dịch vụ chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói tốc độ
cao và đảm bảo sự hoạt động đồng thời các dịch vụ hỗn hợp với chế độ gói hoạt động

ở mức hiệu quả cao nhất. Hơn nữa WCDMA có thể hỗ trợ các tốc độ số liệu khác
nhau, dựa trên thủ tục điều chỉnh tốc độ.
1.2.2 Hướng phát triển lên 3G sử dụng công nghệ CDMA 2000.
Hệ thống CDMA 2000 gồm một số nhánh hoặc giai đoạn phát triển khác nhau
để hỗ trợ các dịch vụ phụ được tăng cường. Nói chung CDMA 2000 là một cách tiếp
cận đa sóng mang cho các sóng có độ rộng n lần 1,25MHz hoạt động ở chế độ FDD.
Nhưng công việc chuẩn hoá tập trung vào giải pháp một sóng mang đơn 1,25MHz
(1x) với tốc độ chip gần giống IS-95. CDMA 2000 được phát triển từ các mạng IS-95
của hệ thống thông tin di động 2G, có thể mô tả quá trình phát triển trong hình vẽ
sau:
IS-95A IS-95B Cdma2000 1x Cdma2000 Mx
1999 2000 2002
Hình 1-4 Quá trình phát triển lên 3G theo nhánh CDMA 2000.
- IS-95B: IS-95B hay CDMA One được coi là công nghệ thông tin di động
2,5G thuộc nhánh phát triển CDMA 2000, là một tiêu chuẩn khá linh hoạt cho phép
cung cấp dịch vụ số liệu tốc độ lên đến 115Kbps
- CDMA 2000 1xRTT: Giai đoạn đầu của CDMA2000 được gọi là 1xRTT
hay chỉ là 1xEV-DO, được thiết kế nhằm cải thiện dung lượng thoại của IS-95B và
để hỗ trợ khả năng truyền số liệu ở tốc độ đỉnh lên tới 307,2Kbps. Tuy nhiên, các
13
thiết bị đầu cuối thương mại của 1x mới chỉ cho phép tốc độ số liệu đỉnh lên tới
153,6kbps.
-CDMA 2000 1xEV-DO: 1xEV-DO được hình thành từ công nghệ HDR
(High Data Rate) của Qualcomm và được chấp nhận với tên này như là một tiêu
chuẩn thông tin di động 3G vào tháng 8 năm 2001 và báo hiệu cho sự phát triển của
giải pháp đơn sóng mang đối với truyền số liệu gói riêng biệt.
Nguyên lý cơ bản của hệ thống này là chia các dịch vụ thoại và dịch vụ số liệu
tốc độ cao vào các sóng mang khác nhau. 1xEV-DO có thể được xem như một mạng
số liệu “xếp chồng”, yêu cầu một sóng mang riêng. Để tiến hành các cuộc gọi vừa có
thoại, vừa có số liệu trên cấu trúc “xếp chồng” này cần có các thiết bị hoạt động ở 2

chế độ 1x và 1xEV-DO.
- CDMA 2000 1xEV-DV: Trong công nghệ 1xEV-DO có sự dư thừa về tài
nguyên do sự phân biệt cố định tài nguyên dành cho thoại và tài nguyên dành cho số
liệu. Do đó CDG (nhóm phát triển CDMA) khởi đầu pha thứ ba của CDMA 2000
bằng các đưa các dịch vụ thoại và số liệu quay về chỉ dùng một sóng mang 1,25MHz
và tiếp tục duy trì sự tương thích ngược với 1xRTT. Tốc độ số liệu cực đại của người
sử dụng lên tới 3,1Mbps tương ứng với kích thước gói dữ liệu 3.940 bit trong khoảng
thời gian 1,25ms.
- CDMA 2000 3x(MC- CDMA ): CDMA 2000 3x hay 3xRTT đề cập đến sự
lựa chọn đa sóng mang ban đầu trong cấu hình vô tuyến CDMA 2000 và được gọi là
MC-CDMA (Multi carrier) thuộc IMT-MC trong IMT-2000. Công nghệ này liên
quan đến việc sử dụng 3 sóng mang 1x để tăng tốc độ số liệu và được thiết kế cho dải
tần 5MHz (gồm 3 kênh 1,25Mhz). Sự lựa chọn đa sóng mang này chỉ áp dụng được
trong truyền dẫn đường xuống. Đường lên trải phổ trực tiếp, giống như WCDMA với
tốc độ chip hơi thấp hơn một ít 3,6864Mcps (3 lần 1,2288Mcps).
1.3. MẠNG UMTS 3G VÀ ĐỊNH HƯỚNG CÔNG NGHỆ MẠNG
VINAPHONE
1.3.1 Định hướng công nghệ & dịch vụ theo tiêu chuẩn châu Âu do 3GPP qui
định áp dụng cho mạng Vinaphone
Chuẩn 3GPP qui định phát triển công nghệ và cấu trúc mạng GSM 2G truyền
thống phát triển lên UMTS 3G theo nhánh sử dụng công 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 R4, 3GPP R5 và 3GPP R6. Mạng Vinaphone trong giai đoạn hơn
13 năm qua đã đầu tư trở thành mạng GSM 2,5G và là phần đầu trong quá trình
chuẩn hoá 3 GPP. Vì vậy Lựa chọn định hướng tiến triển thông tin di động lên 3G
cho mang Vinaphone theo tiêu chuẩn châu Âu do 3GPP khuyến nghị vì:
- Chuẩn ETSI cho thông tin di động GSM đồng nhất cho các nước châu Âu đã
có thể sử dụng để toàn cầu hóa thông tin mobile định hướng 3G;
- Mạng VINAPHONE đang theo chuẩn GSM/ETSI – châu Âu đó là GSM

900/1800.
- UMTS thừa hưởng nhiều phần tử chức năng từ GSM hiện tại. Nên việc tận
dụng các thiết bị đang có trên mạng sẽ đem lại nhiều thuận lợi lớn cho Vinaphone .
1.3.2 Nội dung chủ yếu các phiên bản tiêu chuẩn 3GPP
ETSI là tổ chức tiêu chuẩn thông tin di động GSM trong những năm 1980 và
1990. ETSI còn xây dựng cấu trúc chuẩn hóa mạng GPRS. Chuẩn cuối cùng ETSI
xây dựng năm 1998.
3GPP thành lập năm 1998 là tổ chức kết hợp của các tổ chức tiêu chuẩn hóa:
châu Âu, Nhật, Nam Triều tiên, Mỹ và Trung quốc. Mục đích chuẩn hóa hệ thống
thông tin di động 3G theo định hướng:
- Phần truy nhập vô tuyến sử dụng WCDMA và TD-CDMA;
- Phần core: phát triển từ GSM, kế thừa những những tiêu chuẩn ETSI do
SMG xây dựng.
Đến năm 2001, sau khi hoàn thành phiên bản 3GPP R99, 3GPP chia thành hai
tổ chức:
- 3GPP: xây dựng các tiêu chuẩn phát triển mạng core, dịch vụ, cấu trúc hệ
thống, truy cập radio WCDMA và TD-CDMA;
- ETSI SMG: phát triển truy nhập radio GSM và EDGE.
Trong đó 3GPP xây dựng các bộ tiêu chuẩn trên cơ sở năm. Phiên bản đầu
tiên là 3GPP Release 99 (3GPP R99). Đến nay 3GPP đã có 04 phiên bản đã và đang
được các nhà khai thác trên thế giới áp dụng:
15
- 3GPP release 99 (3GPP R99): chính thức được áp dụng từ tháng 3/2001;
- 3GPP release 4 (3GPP R4): chính thức được áp dụng từ tháng 9/2002;
- 3GPP release 5 (3GPP R5): tháng 12/2003 đang được áp dụng;
- 3GPP release 6 (3GPP R6): bổ sung những điểm thiếu trong IMS 3GPP R5
và đưa thêm vào một số features mới; tiến tới một mạng truyền tải “All IP”.
Nội dung cơ bản từng phiên bản 3GPP qui định như sau:
1.3.2.1 GPP R99
a) Những yêu cầu chính

Tập trung vào sự đang hiện diện của mạng GSM, có 02 yêu cầu đặt ra là:
- Mạng UMTS phải tương thích với mạng GSM đang tồn tại;
- Hai mạng UMTS và GSM phải có khả năng làm việc tương tác.
Truy nhập vô tuyến WCDMA là điểm mấu chốt nhất mà 3GPP R99 giải quyết.
Thêm vào đó, UTRAN cũng được đưa ra với giao diện Iu.
So sánh với các giao diện A và Gb trong GSM, 3GPP R99 đạt được hai điểm
cơ bản:
- Transcoding cho speech trên Iu được core đảm nhiệm thay cho BTS trong
GSM;
- Mã hóa số liệu di động ở mức cell trên giao diện Iu được RNC đảm nhận thay
cho SGSN đối với GPRS.
Vậy đơn giản, mạng 3G R99 là hệ thống mạng GSM-based. Đó là một mạng
GSM có hai mạng truy cập và hai mạng truy cập cung cấp lưu lượng có tốc độ khác
nhau cho cả hai miền core CS và PS.
b) Cấu hình kỹ thuật
3GPP đưa ra một phương pháp truy nhập vô tuyến mới WCDMA. Thiết bị vô
tuyến WCDMA không tương thích với thiết bị vô tuyến GSM nên phải đưa bổ sung
một hệ thống thiết bị mới đó là RNC và Node-B. Phần mạng vô tuyến WCDMA gọi
là UTRAN.
Một yêu cầu chính cho UMTS là hoạt động tương tác GSM/UMTS. Ví dụ
‘handover’ từ GERAN sang UTRAN và ngược lại. Yêu cầu này được thực hiện bởi: