NGHIÊN CỨU TỐI ƯU CÁC THAM SỐ CHUYỂN GIAO GIỮA VÙNG PHỦ SÓNG 2G/3G

Tập đoàn bưu chính viễn thông Việt Nam
Công ty Thông tin di động
*********
Đề tài
NGHIÊN CỨU TỐI ƯU CÁC THAM SỐ CHUYỂN
GIAO GIỮA VÙNG PHỦ SÓNG 2G/3G
Hà Nội, tháng năm 2010
- 1 -
Tập đoàn bưu chính viễn thông Việt Nam
Công ty Thông tin di động
*********
NGHIÊN CỨU TỐI ƯU CÁC THAM SỐ CHUYỂN
GIAO GIỮA VÙNG PHỦ SÓNG 2G, 3G
Mã số: 007-2009-TĐ-RDP-VT-04
- 2 -
Chủ trì đề tài: TS. Lê Ngọc Minh
Giám đốc Công ty VMS
Đơn vị phối hợp: Phòng CN-PTM
Hà Nội, tháng năm 2010
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 6
CHƯƠNG I 9
TỔNG QUAN MẠNG GSM-UMTS 9
I.Cấu trúc và công nghệ mạng 3G-WCDMA 9
1. Cấu trúc cơ bản của mạng 3G 9
2. Cấu trúc mạng GSM/UMTS triển khai trên mạng Mobifone 11
CHƯƠNG II 14
CÁC NGỮ CẢNH CHUYỂN GIAO GIỮA MẠNG 2G/3G 14
I.Tổng quan về quá trình chuyển giao 14
1. Khái niệm 14
2. Phân loại quá trình chuyển giao 14

II.Các ngữ cảnh chuyển giao giữa mạng 2G và 3G 17
1. Các ngữ cảnh chuyển giao giữa mạng 2G và mạng 3G 17
2. Lược đồ chuyển giao giữa mạng 2G, 3G 19
3. Nguyên tắc thiết kế chuyển giao giữa mạng 2G-3G 20
4. Vai trò của mạng truy nhập vô tuyến RAN trong quá trình chuyển giao giữa mạng 2G
và 3G 20
5. Vai trò của mạng lõi trong quá trình chuyển giao giữa mạng 2G và 3G 20
CHƯƠNG III 22
THAM SỐ LỰA CHỌN LẠI CELL KHI THUÊ BAO Ở CHẾ ĐỘ RỖI 22
I.Khái niệm 22
II.Thủ tục lựa chọn lại cell khi thuê bao ở chế độ rỗi 22
1. Ưu tiên lựa chọn lại cell giữa các hệ thống khi thuê bao ở chế độ rỗi 22
2. Kế hoạch của nhà cung cấp dịch vụ - Ưu tiên thuê bao đồn trú ở chế độ rỗi 22
3. Thủ tục lựa chọn lại cell 23
4. Nguyên tắc cài đặt tham số để tránh hiện tượng ping-pong 25
III.Các tham số lựa chọn lại cell giữa mạng 2G, 3G 26
- 3 -
1. Cell reselection từ WCDMA sang GSM 29
2. Cell reselection từ GSM sang WCDMA 32
3. Đề xuất cài đặt các tham số Cell Reselection giữa 2G, 3G 34
4. Cell Reselection với HCS (Hierachical Cell Structure) 35
5. Bảng đề xuất cài đặt tham số của các nhà cung cấp thiết bị 38
Chương IV 42
THAM SỐ CHUYỂN GIAO TRONG VÙNG PHỦ SÓNG 2G/3G 42
I.Chu trình chuyển giao giữa mạng 2G, 3G 42
1. Khái niệm 42
2. Thủ tục chuyển giao liên mạng 2G, 3G 42
3. Lược đồ kết nối quá trình chuyển giao giữa mạng 2G và 3G 43
4. Nguyên tắc chuyển giao liên mạng 2G, 3G 45
5. Luồng báo hiệu trong thủ tục chuyển giao giữa mạng 2G,3G 45

II.Các tham số cài đặt cho quá trình chuyển giao 2G, 3G 47
1. Điều khiển các bản tin đo đạc 47
2. Điều khiển bản tin đo đạc Inter-RAT 49
3. Các tham số cài đặt trong phép đo chuyển giao từ WCDMA sang GSM 50
4. Các tham số cài đặt trong phép đo chuyển giao từ GSM sang WCDMA 60
5. Các tham số Inter-RAT handover 62
6. Bảng đề xuất cài đặt tham số của các nhà cung cấp thiết bị 63
CHƯƠNG V 68
KHUYẾN NGHỊ CÀI ĐẶT THAM SỐ CHUYỂN GIAO 2G, 3G TRÊN MẠNG
MOBIFONE 68
I.Khuyến nghị cài đặt tham số chuyển giao liên mạng 2G/ 3G – Mobifone 68
1. Các tính năng phần core cho chuyển giao GSM-UMTS 68
2. Các tính năng phần radio cho chuyển giao GSM-UMTS 69
II.Kết quả bước đầu khi triển khai 3G trên mạng Mobifone 71
1. Vùng phủ sóng 3G mạng Mobifone pha 1 71
2. Thống kê tình hình mạng 2G/3G – Mobifone giai đoạn đầu triển khai 3G 72
3. Kết quả đo drive test 72
4. Thống kê chất lượng mạng 3G 74
75
CÁC TỪ VIẾT TẮT 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO 91
- 4 -
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1: Cấu trúc mạng 3G trong tổng thể mạng TTDĐ 10
Hình 2: Cấu hình phát triển song song cả mạng 2.5G và 3G tối ưu 12
Hình 3: Cấu hình mạng lưới khi triển khai 3G giai đoạn đầu 13
Hình 4 Quá trình hard handover 15
Hình 5 Quá trình Soft Handover 16
Hình 6 Quá trình Soft & Softer Handover 17
Hình 7 Chuyển giao từ mạng GSM sang WCDMA khi mạng GSM quá tải 19

Hình 8 Chuyển giao để san tải và mở rộng vùng phủ 19
Hình 9 Chuyển giao để san tải và mở rộng vùng phủ 20
Hình 10 Lựa chọn lại cell khi thuê bao ở chế độ rỗi 22
Hình 11 Lược đồ lựa chọn lại cell 2G/3G khi thuê bao ở chế độ rỗi 23
Hình 12 Thủ tục lựa chọn lại cell 25
Hình 13 Lược đồ mô tả cài đặt tham số lựa chọn lại cell để tránh ping-pong 26
Hình 14 Lược đồ thủ tục lựa chọn lại cell từ 3G sang 2G 30
Hình 15 Lược đồ thủ tục lựa chọn lại cell từ 2G sang 3G 32
Hình 16 Thủ tục chuyển giao liên mạng 2G, 3G 43
Hình 17 Mô hình mạng kết hợp hỗ trợ chuyển giao liên mạng 2G, 3G 43
Hình 18 Bước chuẩn bị cho thủ tục chuyển giao giữa mạng 2G, 3G 43
Hình 19 Cấp phát tài nguyên 44
Hình 20 Thực thi quá trình chuyển giao 44
Hình 21 Nguyên tắc chuyển giao liên mạng 45
Hình 22 Vùng phủ sóng 3G mạng Mobifone giai đoạn 1 71
Hình 23 Vùng phủ sóng 3G (RSCP) 72
Hình 24 Tỷ lệ năng lượng trên nhiễu (Ec/No) 73
Hình 25 Thống kê thành phần mạng 3G 74
- 5 -
Hình 26 Thống kê lưu lượng mạng 3G 75
Hình 27 Tỷ lệ thành công thiết lập cuộc gọi 3G 76
Hình 28 Tỷ lệ rớt cuộc gọi 3G 76
Hình 29 Tỷ lệ thành công chuyển giao liên mạng 2G/3G 77
LỜI NÓI ĐẦU
Trong giai đoạn bắt đầu triển khai cung cấp dịch vụ mạng 3G UMTS, vùng phủ
mạng 3G có thể bị giới hạn bởi nhiều yếu tố (số lượng trạm, tần số máy thu phát …).
Do đó, việc cung cấp các dịch vụ mạng liên tục và xuyên suốt giữa vùng phủ sóng 3G
và 2G có ý nghĩa rất quan trọng đối với sự thành công của mạng 3G. Việc chuyển giao
giữa UMTS và GSM cho phép sử dụng vùng phủ của mạng 2G hiện có để đảm bảo
tính xuyên suốt và liên tục này.

Với các nhà cung cấp dịch vụ di động trên toàn thế giới, ngay cả khi đã triển khai
thiết bị mạng 3G rộng khắp (như VodaFone, Orange, Telstra …) cho đến các nhà cung
cấp mới triển khai lắp đặt thiết bị mạng 3G (China Unicom), vấn đề chuyển giao giữa
vùng phủ sóng 2G, 3G luôn được đặt lên như một trong những ưu tiên hàng đầu để
đảm bảo chất lượng dịch vụ, đáp ứng yêu cầu của khách hàng.
Tại Việt Nam, các giấy phép cung cấp dịch vụ mạng UMTS mới được cấp và các
nhà cung cấp đang bắt tay thiết lập mạng lưới 3G. Vấn đề sử dụng lại cơ sở hạ tầng
- 6 -
được đặt ra như một ưu tiên quan trọng, đặc biệt đối với các nhà mạng có số lượng
trạm BTS 2G lớn (Vinaphone, MobiFone, Viettel). Khi sử dụng chung cơ sở hạ tầng
với các trạm 2G, do đặc thù về tần số, công suất máy thu phát và các vấn đề liên quan
đến nhiễu của mạng 3G/UMTS, có thể nhận thấy vùng phủ của các trạm 3G phần lớn
sẽ nhỏ hơn vùng phủ của trạm 2G hiện tại. Đặc biệt trong bối cảnh số lượng trạm 3G
lắp đặt trong giai đoạn đầu không nhiều, các “lỗ hổng” trong vùng phủ sóng 3G sẽ rất
nhiều, và vấn đề chuyển giao giữa vùng phủ sóng 2G, 3G được đặt ra như một yêu cầu
tất yếu.
Tối ưu hóa các tham số chuyển giao giữa vùng phủ sóng 2G, 3G sẽ đảm bảo tính
xuyên suốt và liên tục khi khách hàng sử dụng các dịch vụ mạng 2G/3G, đảm bảo hiệu
quả khai thác, sử dụng thiết bị mạng lưới, đồng thời thực hiện đúng cam kết của các
doanh nghiệp di động với MIC khi tham dự thi tuyển giấy phép 3G về vấn đề vùng
phủ và chất lượng mạng 3G.
Trong các gói thầu triển khai với các nhà cung cấp thiết bị (tại VNP và VMS),
yêu cầu đảm bảo khả năng interworking giữa hệ thống mạng 3G với mạng 2G hiện tại
là một trong những yêu cầu tiên quyết.
Mục tiêu của đề tài bao gồm:
- Nghiên cứu các ngữ cảnh chuyển giao giữa mạng 2G và mạng 3G: theo
vùng phủ, theo tải, theo dịch vụ, theo độ ưu tiên …
- Nghiên cứu các tham số lựa chọn lại cell khi thuê bao ở chế độ rỗi
chuyển qua lại giữa các vùng phủ sóng 2G và 3G, bao gồm cả việc nhận
thực và khởi tạo lại kết nối.

- Nghiên cứu các tham số chuyển giao khi thuê bao đang liên lạc chuyển
qua lại giữa các vùng phủ sóng 2G và 3G, bao gồm chuyển giao miền
CS và miền PS cũng như khi chuyển giao kết hợp giữa các miền CS và
PS.
- Nghiên cứu các tham số chuyển giao giữa vùng phủ sóng 2G, 3G liên
quan đến hệ thống của các nhà cung cấp thiết bị Alcatel, Ericsson,
Huawei, Nokia Siemens. Nghiên cứu khả năng hoạt động liên mạng 2G-
- 7 -
3G, sự khác biệt giữa các tham số chuyển giao của các nhà cung cấp
khác nhau.
- Thiết lập hệ thống tham số, thủ tục tối ưu hóa các tham số chuyển giao
giữa vùng phủ sóng 2G, 3G để ứng dụng, triển khai trên mạng MobiFone
trong giai đoạn đầu cung cấp dịch vụ mạng 3G.
Đề tài gồm 5 phần chính:
1. Chương I: Tổng quan mạng GSM/UMTS.
2. Chương II: Các ngữ cảnh chuyển giao giữa mạng 2G/3G
3. Chương III: Tham số lựa chọn lại cell khi thuê bao ở chế độ rỗi
4. Chương IV: Tham số chuyển giao trong vùng phủ sóng 2G/3G
5. Chương V: Khuyến nghị cài đặt tham số chuyển giao 2G/3G trên mạng
Mobifone.
Do thời gian có hạn, đề tài khó tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy nhóm nghiên
cứu rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các đồng nghiệp để hoàn thiện hơn
nữa.
Xin chân thành cảm ơn.
- 8 -
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN MẠNG GSM-UMTS
I. Cấu trúc và công nghệ mạng 3G-WCDMA
1. Cấu trúc cơ bản của mạng 3G
1.1. Tổng quan về mạng 3G:

Công nghệ 3G theo tiêu chuẩn WCDMA là công nghệ mới - Công nghệ đa truy
nhập phân chia theo mã băng thông rộng:
- Dải tần hoạt động: 1920 – 1980 MHz cho hướng Uplink và 2110 – 2170 MHz
cho hướng downlink.
- Chế độ truyền: truyền song công phân chia theo tần số (FDD). Mỗi kênh vô
tuyến có độ rộng: 5 MHz.
- Các thuê bao phân biệt bởi các mã khác nhau.
- Thu và phát tín hiệu liên tục.
- Thiết kế mạng trên cơ sở thiết kế mã, sử dụng chung tần số.
- Không cần thiết kế tần số.
- Cần thiết kế cho chuyển giao cell lân cận, quy hoạch mã scrambling code.
- 9 -
1.2 Cấu trúc cơ bản của mạng 3G:
Mạng 3G ra đời nhằm mục đích cải thiện đáng kể về tốc độ truyền dữ liệu. Nó
không chỉ hỗ trợ các dịch vụ thoại, dữ liệu chuyển mạch kênh mà còn hỗ trợ các dịch
vụ truyền dữ liệu chuyển mạch gói với tốc độ cao, đồng thời cung cấp các dịch vụ đa
dạng và chất lượng hơn, đáp ứng nhu cầu giải trí và kinh doanh ngày càng cao của
người dân.
 Ưu điểm của mạng 3G:
- Hỗ trợ tốc độ truyền cao hơn.
- Các dịch vụ đa dạng và phong phú hơn.
- Chất lượng thoại tốt hơn.
- Dung lượng mạng được mở rộng hơn.
- Chi phí được giảm thiểu.
- Chế độ bảo mật tốt hơn.
- Hiệu quả sử dụng tần số cao.
- Tốc độ truyền tối đa đối với công nghệ HSDPA lên tới 14.4 Mbps (hướng
downlink)
- Dễ dàng chuyển đổi giữa 3G và 2G.

Hình 1: Cấu trúc mạng 3G trong tổng thể mạng TTDĐ
- 10 -
UMTS/GSM Network
GMSC
GMSC
HLR
HLR
EIR
EIR
AUC
AUC
SCF
SCF
SMS-
IWMSC
SMS-
IWMSC
AN CN
External
Networks
UE
D
MSC
MSC
E,
G
SMS-
GMSC
SMS-
GMSC

MSC
MSCBSC
BTS
Um
SIM
SIM
MT
MT
Abis
A
ISDN
PSTN
PSPDN
CSPDN
PDN:
-Intranet
-Extranet
-Internet
BSS
Note:
Not all interfaces
shown and named
F
Gr
GGSN
GGSN
Gd,
Gp,
Gn+
SGSN

SGSN
SGSN
SGSN
Gb
Gf
Gn+
H
RNC
BS
Uu
Iur
USI
M
USI
M
M
E
M
E
RNC
BS
Uu
USI
M
USI
M
M
E
M
E

Iub
Iub
Iu
Cu
Cu
RNS
RNS
UTRAN
MGW
MGW
Node-B là một thuật ngữ sử dụng trong UMTS để biểu thị BTS (trạm thu phát
sóng).
Các Node B có những chức năng tối thiểu, và được điều khiển bởi RNC (Radio
Network Controller). Tuy nhiên, điều này đang thay đổi với sự xuất hiện của HSDPA
(High Speed Downlink Packet Access), khi một số thuật toán (ví dụ như thuật toán
truyền lại) được xử lý trên Node B nhằm giảm thời gian đáp ứng.
WCDMA hoạt động tại băng tần 2100 MHz, sử dụng tần số cao hơn trong
GSM, nên phạm vi phủ sóng của một ô nhỏ hơn đáng kể so với ô GSM, và không như
trong GSM, kích cỡ một cell là không cố định.
Một Node B có thể phục vụ nhiều cell, được gọi là các sector, phụ thuộc vào
cấu hình của anten. Cấu hình chung bao gồm cell omni (360
0
), 3 sectors (3x120
0
) hay
6 sectors (3 sectors 120
0
rộng chồng lên với 3 sector khác tần số)
Căn cứ vào cơ sở hạ tầng mạng hiện có của VMS và để tiết kiệm chi phí đầu tư cơ sở
hạ tầng nhà trạm, các nút điều khiển vô tuyến RNC sẽ được đặt cùng địa điểm với

MSC-S, MGW, SGSN, GGSN, OSS; các trạm thu phát sóng Node B, nút truyền dẫn
SDH phần lớn cũng sẽ được đặt chung với nhà trạm BTS hiện tại. Các thiết bị truyền
dẫn SDH, cáp quang sẽ được sử dụng chung với mạng hiện tại.
2. Cấu trúc mạng GSM/UMTS triển khai trên mạng Mobifone
Mạng Mobifone đã được phủ sóng 64/64 tỉnh thành, được chia thành năm khu vực
tương ứng với 5 miền.
Tần số sử dụng: mạng thông tin di động VMS – Mobifone sử dụng 02 băng tần:
• Băng tần GSM900:
Độ rộng 8 MHz, gồm 40 tần số từ 84 đến 124
• Băng tần GSM1800:
Độ rộng 20MHz, gồm 100 tần số từ tần số 610 đến 710
• Băng tần sử dụng cho 3G: 2100 Ghz, băng A
Để đáp ứng cho dự báo thuê bao và lưu lượng như kể trên, cần xây dựng mạng 3G
đủ đáp ứng dung lượng và vùng phủ sóng theo nhu cầu.
VMS lựa chọn nâng cấp mạng hiện thời lên mạng 3G tiêu chuẩn WCDMA, với
các phần tử mạng lõi cần được nâng cấp để tương thích kết nối với mạng 3G, bổ
sung thêm các phàn tử mạng RAN.
- 11 -
2.1 Cấu trúc mạng GSM/UMTS giai đoạn đầu triển khai 3G
Nâng cấp mạng lõi:
Cùng với việc triển khai trang bị mạng vô tuyến 3G ( RAN), phần NSS, GPRS
cũng đã và đang tiến hành nâng cấp mở rộng để đảm bảo đáp ứng đồng thời cho cả số
lượng thuê bao 2G tăng trưởng và số lượng thuê bao 3G mới trong giai đoạn 2009 –
2013, đồng thời đáp ứng cho các thuê bao sử dụng 3G.
Mạng lõi di động phát triển theo định hướng NGN Mobile, trên cơ sở hướng tới kiến
trúc IMS. Việc triển khai mạng lõi di động đáp ứng các mục tiêu:
- Đảm bảo các chức năng tổng đài chuyển mạch gói và chuyển mạch kênh cho thuê
bao 3G.
- Đảm bảo các chức năng tổng đài chuyển mạch gói và chuyển mạch kênh cho các
thuê bao 2G và 2,5G.

Đối với mạng VMS, hiện đã có sẵn cơ sở hạ tầng mạng 2.5G thì việc tận dụng các
thiết bị mạng sẵn có là giải pháp tối ưu cho phát triển mạng trong giai đoạn đầu thiết
lập mạng.
Hình 2: Cấu hình phát triển song song cả mạng 2.5G và 3G tối ưu
Trong giai đoạn này, các thiết bị mạng lõi hiện tại như SGSN, GGSN, HLR, MSC
sẽ được nâng cấp để đáp ứng tương thích 3G.
- 12 -
PS CN
PS CN
PS CN
PS CN
GGSN
GGSN
RNC
RNC
Gn
Gn
Gi
Gi
HLR/HSS
HLR/HSS
Control
Control
BSC
BSC
GSM
BTS
Gb
Gb
Iu

Iu
PDN
Trang bị mạng RAN để phủ sóng 3G:
Với công nghệ điều chế khác nhau, phần vô tuyến cần được trang bị để phủ sóng
cho các thuê bao 3G. Mạng RAN được trang bị cần đảm bảo các tiêu chí:
• Đảm bảo vùng phủ sóng đáp ứng theo số lượng thuê bao 3G
• Mạng 3G được thiết kế để san tải cho mạng 2G tại các thành phố.
• Có khả năng chuyển giao giữa 2G-3G và ngược lại
Cấu trúc mạng truyền dẫn cho 3G giai đoạn đầu như sau:
Trong 5 năm đầu phát triển mạng, VMS tập trung phát triển tại các thành phố,
thị xã có mật độ thuê bao lớn, với cơ sở hạ tầng mạng, thiết bị truyền dẫn hiện tại.
Phương pháp thiết kế quy hoạch mạng cho giai đoạn này như sau:
Thực hiện đo đạc và căn cứ vào các dữ liệu cấu hình, lưu lượng, mật độ thuê bao, số
lượng thuê bao mạng hiện tại để thiết kế, tính toán dung lượng, cấu hình cho mạng 3G,
tận dụng cơ sở hạ tầng nhà trạm hiện tại để lắp đặt thiết bị cho mạng 3G, như vậy sẽ
giảm thời gian xây dựng và thiết lập đường truyền dẫn, các thiết bị mạng lõi như MSC,
HLR, SGSN, GGSN…được nâng cấp cấp để đáp ứng tương thích với mạng thế hệ thứ
3
Hình 3: Cấu hình mạng lưới khi triển khai 3G giai đoạn đầu
Trong giai đoạn này, do mới bắt đầu triển khai mạng do đó dự báo lưu lượng
cho 3G còn thấp. Để tận dụng cấu hình mạng hiện có, đề xuất sử dụng chung thiết bị
- 13 -
PS CN
PS CN
PS CN
PS CN
SGSN
SGSN
Node-B
UTRAN

Các nhà
cung cấp
dịch vụ IP
MSC
MSC
GW
BTS
Node-B
BTS
Node-B
BTS
Node-B
GW
GW
RNC
RNC
BSC
BSC
CN
CN
GW
GW
Node-B
BTS
GW
BTS
GW
Dùng lại PDH & E1 hiện tại
sau khi được nâng cấp
(1) Nhằm tiết kiệm chi phí

(2) Dự đoán ban đầu lưu lượng
3G còn thấp
Node-B
Interface
BTS <-> GW : E1 (existing) ; 2M
Node-B <-> GW : FE ; 100M
GW <-> GW : PDH ( 16E1 : existing ) ; 32M
GW <-> BSC : nE1 ( existing ) ; n x 2M
GW <-> RNC : GbE ; 1G

Gate Way
(Inc. IP-ATM converter)
mạng lõi và mạng truyền dẫn hiện tại và có bổ sung thêm các thiết bị để mở rộng cho
mạng lõi cũng như trang bị bổ sung các thiết bị truyền dẫn trên cơ sở mạng hiện tại.
Các node B được lắp đặt chung cơ sở hạ tầng với trạm BTS 2.5G hiện tại, một
số được lắp đặt bổ sung để tối ưu vùng phủ sóng, cấu hình node B là 03 sector để đáp
ứng cho dung lượng thuê bao khoảng 500 thuê bao 3G ( 384 Mb/s)
CHƯƠNG II
CÁC NGỮ CẢNH CHUYỂN GIAO GIỮA MẠNG 2G/3G
I. Tổng quan về quá trình chuyển giao
1. Khái niệm
• Trong hệ thống thông tin di động, thuật ngữ chuyển giao đề cập tới quá trình xử
lý khi thiết bị của người sử dụng (UE) di chuyển giữa các cell trong khi đang
thực hiện cuộc gọi hoặc phiên dữ liệu.
• Mục đích của quá trình chuyển giao nhằm duy trì tính liên tục của dịch vụ, đảm
bảo chất lượng kết nối, giảm tỷ lệ rớt cuộc gọi, tỷ lệ tắc nghẽn khi UE di
chuyển giữa các cell.
• Trong hệ thống WCDMA, chuyển giao được phân loại thành chuyển giao mềm
và chuyển giao cứng.
2. Phân loại quá trình chuyển giao

Hệ thống WCDMA hỗ trợ đa kỹ thuật chuyển giao, cụ thể :
• Intra-system Handover (HO) là quá trình chuyển giao xảy ra trong nội bộ hệ
thống WCDMA bao gồm:
 Intra-frequency HO: xảy ra giữa các cell có cùng sóng mang WCDMA.
 Inter-frequency HO: xảy ra giữa các cell hoạt động trên các sóng mang
WCDMA khác nhau.
- 14 -
• Inter-system HO là quá trình chuyển giao diễn ra giữa các cell áp dụng công
nghệ truy nhập vô tuyến khác nhau hoặc giữa các chế độ truy nhập vô tuyến
khác nhau, ví dụ:
 Radio Access Technologies (RATs) HO: Quá trình chuyển giao giữa
công nghệ các công nghệ truy nhập khác nhau như WCDMA và
GSM/EDGE.
 Radio Access Modes (RAMs): Quá trình chuyển giao giữa 2 chế độ
truyền song công phân chia theo theo tần số (FDD) và phân chia theo
thời gian (TDD).
Ngoài ra, quá trình chuyển giao có thể được phân loại như sau:
• Hard Handover : Chuyển giao cứng được áp dụng trong trường hợp suy giảm
chất lượng dịch vụ hoặc muốn điều tiết lưu lượng. Trong suốt quá trình chuyển
giao cứng tất cả các kết nối vô tuyến cũ với UE sẽ được giải phóng trước khi
các kết nối vô tuyến mới được thiết lập. Như vậy có sự gián đoạn nhỏ trong khi
đang thực hiện cuộc gọi hoặc khi đang truyền 1 phiên dữ liệu. Chuyển giao
cứng có thể xảy ra trong các trường hợp sau:
 Khi UE thực hiện quá trình chuyển giao tới sóng mang UTRAN khác,
hoặc tới chế độ truyền song công khác (FDD-TDD).
 Hoặc khi quá trình chuyển giao mềm không cho phép thực hiện.
Hình 4 Quá trình hard handover
- 15 -
• Soft/Softer Handover : Chuyển giao mềm cho phép UE chuyển giao giữa các
cell mà không bị ngắt kết nối. UE sẽ duy trì ít nhất 1 kết nối vô tuyến tới

UTRAN.

Hình 5 Quá trình Soft Handover
 Soft Handover : Quá trình chuyển giao xảy ra giữa các cell có cùng sóng
mang. Trong trường hợp này, UE sẽ không ngắt kết nối với cell trước đó khi
thiết lập các kết nối với cell mới. Trong suốt quá trình chuyển giao mềm, UE
sẽ được điều khiển bởi ít nhất 2 cell thuộc các Node B khác nhau của cùng 1
RNC (intra-RNC SHO) hoặc khác RNCs (inter-RNC SHO). Khi chuyển giao
mềm xảy ra, tín hiệu phân tập sẽ được kết hợp tại RNC.
 Softer Handover : Quá trình chuyển giao mềm xảy ra giữa các cell trong cùng
1 Node B. Khi quá trình chuyển giao mềm diễn ra, tín hiệu phân tập sẽ được
kết hợp tại NodeB.
- 16 -
Hình 6 Quá trình Soft & Softer Handover
Trong quá trình Soft Handover, các cell trong hệ thống WCDMA được phân
chia vào các bộ sau:
• Active Set: bao gồm tất cả các cell đang tham gia thực hiện kết nối SHO với
UE.
• Neighbour Set/Monitored Set: Đây là 2 thuật ngữ tương đồng. Bộ này bao gồm
tất cả các cell đang tiếp tục được giám sát/đo đạc bởi UE theo danh sách các
NodeB lân cận được cấp phát bởi UTRAN và không nằm trong Active Set.
• Detected Set: Bộ này bao gồm tất cả các cell mà UE đã dò nhưng không nằm
trong Active Set va Neighbour Set.
II. Các ngữ cảnh chuyển giao giữa mạng 2G và 3G
1. Các ngữ cảnh chuyển giao giữa mạng 2G và mạng 3G
Yếu tố chính cho sự thành công của mạng 3G đó là sự kết hợp thành công với
mạng 2G để cung cấp các dịch vụ đáng tin cậy, thông suốt tới người sử dụng. Mạng
3G và mạng 2G có thể xem như 2 mạng độc lập với nhau về khách hàng và các dịch
vụ. Thông thường 2 mạng này được thiết kế để hoạt động song song, và phụ thuộc vào
- 17 -

A
B
C
A
B
C
A
B
C
A
B
C
A
B
C
A
B
C
mục đích của mạng 3G, người thiết kế sẽ lựa chọn các hướng đi khác nhau để tối ưu
quá trình chuyển giao liên mạng giữa 2G và 3G.
• Lý do quan trọng nhất cho quá trình chuyển giao giữa mạng 2G và 3G là sự
khác nhau về vùng phủ, chất lượng kết nối và dịch vụ trong hệ thống thông tin
di động. Trong một vài trường hợp, khi UE di chuyển ra ngoài vùng phủ sóng
của mạng 3G, mạng 2G sẽ cung cấp vùng phủ mở rộng cho mạng 3G, đảm bảo
chất lượng kết nối tốt hơn. Quá trình chuyển giao giữa mạng 2G và 3G đáng tin
cậy có thể đảm báo tính liên tục và sự hài lòng cho người sử dung.
• Lý do quan trọng khác để tiến hành chuyển giao giữa mạng 2G và 3G là để san
tải cho nhau. Ví dụ, dung lượng mạng 2G vượt quá giá trị mức ngưỡng cho
phép, một số lượng các thuê bao 2G có thể chuyển giao qua mạng 3G.
• Lý do thứ 3 cho quá trình chuyển giao giữa mạng 2G và 3G liên quan đến yêu

cầu về chất lượng dịch vụ. Nhà cung cấp dịch vụ di động có thể định nghĩa các
dịch vụ dựa trên các tiêu chuẩn về chuyển giao. Các nguyên tắc này sẽ được lưu
trữ trong bảng ưu tiên về dịch vụ trong mạng lõi, nơi tiến hành khởi tạo quá
trình chuyển giao. Các bảng tương tự cũng sẽ được lập trong RNC trong mạng
UTRAN. Bảng trong RNC có thể được sử dụng trong trường hợp RNC không
nhận được thông tin gì về quá trình chuyển giao từ mạng lõi. Một ví dụ điển
hình áp dụng các công nghệ truy nhập khác nhau đó là, mạng 2G được ưu tiên
cung cấp các dịch vụ về thoại, mạng 3G sẽ hỗ trợ các dịch vụ liên quan đến
chuyển mạch gói, dữ liệu tốc độ cao và các dịch vụ đa phương tiện
- 18 -
2. Lược đồ chuyển giao giữa mạng 2G, 3G
Hình 7 Chuyển giao từ mạng GSM sang WCDMA khi mạng GSM quá tải
Hình 8 Chuyển giao để san tải và mở rộng vùng phủ
- 19 -
Hình 9 Chuyển giao để san tải và mở rộng vùng phủ
3. Nguyên tắc thiết kế chuyển giao giữa mạng 2G-3G
• Giảm thiểu các thay đổi ảnh hưởng tới mạng kế thừa, MSC/MSS 3G nên tiến
hành các thủ tục liên kết mạng trước MSC 2G bất cứ khi nào có thể.
• Hệ thống đích không cần thiết phải biết nơi nào chuyển giao đang đến.
• Bộ điều khiển tài nguyên mạng vô tuyến đáp ứng các yêu cầu của hệ thống vô
tuyến đích.
4. Vai trò của mạng truy nhập vô tuyến RAN trong quá trình chuyển giao
giữa mạng 2G và 3G
• Tiến hành các thủ tục lựa chọn lại cell ở chế độ rỗi giữa các hệ thống.
• Điều khiển các bản tin đo đạc cell hàng xóm giữa các hệ thống.
• Tiến hành các thuật toán quyết định chuyển giao giữa các hệ thống.
• Khởi tạo quá trình chuyển giao 2G,3G
• Cấp phát tài nguyên chuyển mã khi kết nối được phục vụ bởi GSM BSS
5. Vai trò của mạng lõi trong quá trình chuyển giao giữa mạng 2G và 3G
• Tiến hành các thủ tục truy nhập mạng kết nối hệ thống mạng 2G và 3G

• Định tuyến các báo hiệu chuyển giao tới mạng truy nhập vô tuyến đích.
• Dự trữ tài nguyên mạng lõi, tài nguyên giữa mạng vô tuyến và mạng lõi khi
triển khai mô hình mạng vô tuyến UMTS/GSM kết hợp.
• Tiến hành điều khiển truy nhập dựa trên các nguyên tắc riêng của nhà cung cấp.
- 20 -
• Tiến hành bảo mật khi chuyển giao liên hệ thống mạng 2G và 3G
• Cấp phát tài nguyên bộ chuyển mã khi kết nối được phục vụ bởi mạng vô tuyến
UMTS.
• Tiến hành tính cước.
- 21 -
CHƯƠNG III
THAM SỐ LỰA CHỌN LẠI CELL KHI THUÊ BAO Ở CHẾ ĐỘ
RỖI
I. Khái niệm
Mục đích của quá trình lựa chọn lại cell (cell reselection) là cho phép thuê bao
liên tục lựa chọn lại các cell phù hợp nhất trong mạng khi thuê bao đang ở chế độ rỗi.
Dựa trên các điều kiện về vô tuyến và mức độ ưu tiên, UE sẽ quyết định cell nào để tiến
hành lựa chọn lại.
Để xác định thời điểm nào UE sẽ tiến hành lựa chọn lại cell, UE sẽ phải đo
cường độ tín hiệu của các Neighbour Cell ( các cell hàng xóm với cell đang phục vụ -
serving Cell). Thời điểm mà UE tiến hành đo được xác định bởi trạng thái của UE, các
loại phép đo, và khả năng của bộ thu của UE. Đối với phép đo liên mạng 2G và 3G, UE
sẽ phải điều chỉnh tới tần số khác để tiến hành đo đạc nếu nó chỉ có 1 bộ thu.
II. Thủ tục lựa chọn lại cell khi thuê bao ở chế độ rỗi
1. Ưu tiên lựa chọn lại cell giữa các hệ thống khi thuê bao ở chế độ rỗi
• Lựa chọn công nghệ truy cập vô tuyến được thực hiện bởi thiết bị đầu cuối
 Mạng có thể chuyển các tham số lựa chọn tới thiết bị đầu cuối.
• Tiêu chuẩn cường độ tín hiệu thu được sử dụng để phân mức các cell 2G và 3G
• Gọi thử luôn luôn được tiến hành tới hệ thống nơi mà thiết bị đang đồn trú. Do
đó, trễ thiết lập cuộc gọi do chuyển giao có thể được tránh nếu thiết bị đầu cuối

đã đồn trú trong mạng sẽ cung cấp các dịch vụ được yêu cầu.
Hình 10 Lựa chọn lại cell khi thuê bao ở chế độ rỗi
2. Kế hoạch của nhà cung cấp dịch vụ - Ưu tiên thuê bao đồn trú ở chế độ rỗi
Đồn trú mặc định trong mạng 3G:
- 22 -
• Mạng 3G mong đợi cung cấp cho khách hàng chất lượng và dịch vụ tốt
hơn.
 Đặc biệt cho các dịch vụ dữ liệu, đa phương tiện: Tốc độ bit cao
hơn, trễ thấp hơn.
• Mạng 3G được giả bộ có khả năng cung cấp dung lượng nhiều hơn.
 Tránh quá tải khi thuê bao đồn trú trong 3G
• Người sử dụng đầu cuối mong muốn được phục vụ bởi mạng 3G nếu họ
đã đăng ký sử dụng dịch vụ 3G.
 Logo 3G được hiển thị trên màn hình thiết bị đầu cuối.
• Trong tương lai, tải mạng 3G sẽ cao hơn, một vài nhà cung cấp dịch có
thể mong muốn thuê bao đồn trú tại mạng GSM.
 Thời gian thiết lập cuộc gọi ngắn hơn nếu GSM được ưu tiên cho
thoại.
3. Thủ tục lựa chọn lại cell
Hình 11 Lược đồ lựa chọn lại cell 2G/3G khi thuê bao ở chế độ rỗi
Tiến hành phân cấp tất cả các Cell phù hợp bởi tham số Q
rxlevmeas
(CPICH RSCP
cho UMTS và Rxlev cho GSM), Qhyst1
s
và Qoffset1
s,n .
Nếu 1 cell GSM ở mức cao
nhất, quá trình phân mức được tiến hành. Nếu 1 cell UMTS có mức cao nhất, kiểm tra
các thành phần thông tin, đo chất lượng Cell Selection và Cell Reselection. Nếu nó chứa

CPICH RSCP, tiến hành phân mức được thực hiện. Ngược lại, phân mức lại các cell
UMTS phù hợp băng cách sử dụng Q
qualmeas
(CPICH Ec/Io), Qhyst2
s
và Qoffset2
s,n
. Sau
- 23 -
đó UE sẽ chọn Cell được phân mức cao nhất để tiến hành lựa chọn lại nếu cell đó có
mức cao hơn cell đang phục vụ (serving cell) hiện tại.
Ví dụ về quá trình lựa chọn lại cell khi thuê bao ở chế độ rỗi. Hình dưới mô tả,
trong miền thời gian xác định 1 cell mới được lựa chọn như thế nào?
Để tiến hành Cell Reselection, UE sẽ đánh giá 2 phương trình sau:
o Tiêu chuẩn phân mức (Rank) cho cell đang phục vụ (serving Cell):
Rs = Qmea,s + Qhyst,s
o Tiêu chuẩn phân mức cho cell hàng xóm (neighbour cell):
Rn = Qmea,s – Qoffsets,n
• Trong đó: Qmea,s là CPICH Ec/No cho cell WCDMA và Rxlev cho cell
GSM
Trong ví dụ này, Cell 1 là Serving Cell khởi tạo. Trục tung biểu thị các mức ưu
tiên (Ranking), trục hoành biểu thị thời gian. Tại điểm A, Cell 2 bắt đầu có Rank cao
hơn Cell 1 tới điểm B. Tuy nhiên khoảng thời gian giữa điểm A và B ngắn hơn
Treselection. Do đó Cell 2 không thể thay thế Cell 1 để trở thành Serving Cell trong
khoảng thời gian đó. Tại điểm B, Cell 1 lại có mức Rank cao nhất và nó vẫn duy trì
Serving Cell. Tại điểm C, Cell 2 lại 1 lần nữa có mức rank cao hơn Cell 1 và trở thành
Cell có mức Rank cao nhất. Và tại điểm D, Cell 3 trở thành Cell có mức Rank cao nhất.
- 24 -
Hình 12 Thủ tục lựa chọn lại cell
Ghi chú : - Cell 1 là Serving Cell khởi tạo.

- Tại điểm A, B, C, D Cell 1 vẫn là Serving Cell do tại những thời điểm này,
Cell 1 có mức Rank cao nhất hoặc Cell 2, 3 có mức Rank cao nhât tuy nhiên khoảng
thời gian giữa các điểm này nhỏ hơn T
reselection.
Vì thế không xảy ra quá trình Reselection
- Tại điểm E, Cell 3 trở thành Serving Cell mới do Cell 3 có mức Rank cao
nhất, đồng thời khoảng thời gian giữa điểm D và E đủ bằng T
reselection.
4. Nguyên tắc cài đặt tham số để tránh hiện tượng ping-pong
• Khi thuê bao đang đồn trú trong mạng 3G, các phép đo đạc mạng GSM có
thể được bắt đầu khi CPICH Ec/Io của serving cell thấp hơn giá trị
Ssearch_RAT + QqualMin
• Khi thuê bao đang đồn trú trong mạng GSM, quá trình lựa chọn lại sang
cell 3G là có khả năng nếu CPICH Ec/Io của các cell ứng cử trên mức
FDD_Qmin
• Do đó để tránh hiện tượng ping-pong giữa mạng 3G và GSM các điều
kiện sau đây nên được đáp ứng:
FDD_Qmin >= QqualMin + Ssearch RAT
Lược đồ mô tả
- 25 -