quy hoạch mạng di động nội vùng wll-cdma2000 1x thành phố đà nẵng

Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thông tin di động
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
Thông tin di động là một lĩnh vực rất quan trọng trong đời sống xã hội. Xã
hội càng phát triển, nhu cầu về thông tin di động của con người càng tăng lên và
thông tin di động càng khẳng định được sự cần và tính tiện dụng của nó. Cho đến
nay, hệ thống thông tin di động đã được rất nhiều ngưòi sử dụng và trải qua nhiều
giai đoạn phát triển. Đó là:
+ Thế hệ thứ 1 là thế hệ thông tin tương tự sử dụng công nghệ đa truy cập
phân chia theo tần số (FDMA).
+ Thế hệ thứ 2 sử dụng kỹ thuật số với công nghệ đa truy cập phân chia
theo thời gian (TDMA) và phân chia theo mã (CDMA).
+ Thế hệ thứ 3 ra đời có khả năng cung cấp các dịch vụ đa phương tiện gói,
dịch vụ di động toàn cầu, bỏ qua vị trí địa lý của thuê bao, tốc độ bit cao hơn, chất
lượng gần với mạng cố định, đánh giá sự nhảy vọt nhanh chóng về cả dung lượng
và ứng dụng so với các thế hệ
Trong chương này sẽ trình bày về lộ trình phát triển và khái quát về các đặc
tính chung của hệ thống thông tin di động .
1.1 Sự phát triển của hệ thống thông tin di động:
Quá trình phát triển của hệ thống thông tin di động trên thế giới được thể
hiện trong hình (1.1), nó cho thấy sự phát triển của hệ thống điện thoại tổ ong
(CMTS: Cellular Mobile Telephone System) và nhắn tin (PS: Paging System) tiến
tới một hệ thống chung toàn cầu trong tương lai. Các hệ thống chỉ ra trong hình là
hệ thống tiên tiến nhất.
Hình 1.1 sẽ biểu diễn sơ lược quá trình phát triển của hệ thống thông tin di
động trên thế giới.
1
Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thông tin di động
1.1.1 Hệ thống thông tin di động thế hệ 1
Thông tin di động ra đời đầu tiên vào cuối năm 1940, khi đó nó chỉ là hệ
thống thông tin di động điều vận. Đến nay thông tin di động đã trải qua nhiều thế

hệ. Thế hệ thứ nhất là hệ thống thông tin di động tương tự sử dụng công nghệ đa
truy cập phân chia theo tần số (FDMA) đã xuất hiện vào những năm 1980. Với
FDMA, người dùng được cấp phát một kênh trong tập hợp có trật tự các kênh trong
lĩnh vực tần số. Trong trường hợp nếu số thuê bao nhiều vượt trội so với các kênh
tần số có thể, thì một số người bị chặn lại không được truy cập.
Hệ thống di động thế hệ 1 sử dụng phương pháp đa truy cập đơn giản. Tuy
nhiên hệ thống không thỏa mãn nhu cầu ngày càng tăng của người dùng về cả dung
lượng và tốc độ.
2
Mỹ
90
Năm
81
2000
I
M
T
2
0
0
0
/
F
P
L
M
T
S
U
M

T
S
TDMA
CMTS
Châu Âu
CDMA
DECT
AMPS
NAMPS
IS-54B
IS-136
IS-95
TACS
ETACS
GSM
NMT900
PCN
NMT450
NT
CT-2
NTT PDC
JTACS
PHS
PS POCSAG
ERMES
FLEX
TDMA
Nhật Bản
1981
NTACS

Hình 1.1 Quá trình phát triển của các hệ thống thông tin di động trên thế giới.
Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thông tin di động
Giải pháp duy nhất để loại bỏ các hạn chế của hệ thống thông tin di động
tương tự là phải chuyển sang sử dụng kỹ thuật thông tin số cho thông tin di động
cùng với kỹ thuật đa truy cập mới ưu điểm hơn về cả dung lượng và các dịch vụ
được cung cấp. Vì vậy đã xuất hiện hệ thống thông tin di động thế hệ 2.
1.1.2 Hệ thống thông tin di động thế hệ 2
Thông tin di động thế hệ hai là hệ thống thông tin di động số. Sự ra đời của
thông tin di động số thay thế cho thông tin di động tương tự là một bước phát triển
lớn, việc số hóa giúp cho các hệ thống có thể đưa ra các dịch vụ mới với chất lượng
cao, dung lượng lớn mà giá thành và kích thước giảm. Các hệ thống thông tin di
động thế hệ hai sử dụng 2 phương pháp đa truy cập:
- Đa truy cập phân chia theo thời gian (Time Division Multiple Access -
TDMA): phục vụ các cuộc gọi theo các khe thời gian khác nhau.
- Đa truy cập phân chia theo mã (Code Division Multiple Access - CDMA):
phục vụ các cuộc gọi theo các chuỗi mã khác nhau.
Đây là các hệ thống thông tin di động băng hẹp với tốc độ bit là 8-13kbps.
Hai thông số quan trọng đặc trưng cho các hệ thống thông tin di động số là tốc độ
bit và tính di động.
1.1.2.1 Đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA
Đa truy cập phân chia theo thời gian (TDMA-Time Division Multiple
Access) phục vụ các cuộc gọi theo các khe thời gian khác nhau. Phổ quy định cho
liên lạc di động được chia thành các dải tần liên lạc, mỗi dải tần này dùng chung
cho N kênh liên lạc. Mỗi kênh là một khe thời gian trong một khung và mỗi thuê
bao được cấp phát cho một khe thời gian trong cấu trúc khung. Hệ thống TDMA
điển hình là hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM (Global System for Mobile).
Hệ thống này hoạt động ở băng tần 900MHz với độ rộng băng tần là 50MHz. Đối
với hệ thống TDMA mỗi thuê bao được cấp phát cho một khe thời gian trong cấu
trúc khung và được dành riêng trong suốt thời gian thoại.
1.1.2.2 Đa truy cập phân chia theo mã CDMA

3
Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thông tin di động
Hệ thống thông tin di động CDMA (Code Division Multiple Access) là hệ
thống đa truy nhập phân chia theo mã dựa trên nền tảng của kỹ thuật trải phổ. Kỹ
thuật trải phổ cho phép tín hiệu vô tuyến sử dụng có cường độ trường rất nhỏ và
chống phadinh hiệu quả hơn hệ thống FDMA và TDMA, cho phép nhiều người sử
dụng có thể đồng thời chiếm cùng kênh vô tuyến để tiến hành cuộc gọi, mỗi người
sử dụng đó được phân biệt với nhau nhờ dùng một mã trải phổ giả ngẫu nhiên PN
(Pseudo Noise) đặc trưng không trùng với bất cứ ai. Phiên bản CDMA đầu tiên được
gọi là IS-95A. Đến nay các mạng CDMA thương mại đã được đưa vào khai thác sử
dụng ở nhiều nước trên thế giới và đã thu được nhiều thành công.
Hệ thống CDMA ra đời đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về các dịch vụ
thông tin di động tế bào. Hệ thống CDMA có nhiều ưu điểm hơn so với hệ thống
GSM hiện nay do nó có chất lượng thoại cao hơn, dung lượng hệ thống tăng đáng
kể và độ an toàn cao hơn (do sử dụng mã ngẫu nhiên để trải phổ).
Hình 1.2: Các phương pháp đa truy cập
1.1.3 Hướng tới thông tin di động thế hệ 3 (3G - The Third Generation)
Hệ thống thông tin di động chuyển từ thế hệ 2 (2G) sang thế hệ 3 (3G) qua
một giai đoạn trung gian là thế hệ trung gian (2,5G) sử dụng công nghệ TDMA
trong đó kết hợp nhiều khe hoặc nhiều tần số hoặc sử dụng công nghệ CDMA trong
đó có thể chồng lên phổ tần của thế hệ hai nếu không sử dụng phổ tần mới, bao gồm
các mạng đã được đưa vào sử dụng như: GPRS, EDGE và CDMA2000 1x Để đáp
ứng nhu cầu ngày càng tăng của các khách hàng viễn thông về các dịch vụ viễn
4
Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thông tin di động
thông mới, hiện nay các hệ thống thông tin di động đang tiến tới thế hệ thứ ba. Ở
thế hệ thứ ba này các hệ thống thông tin di động có xu thế hoà nhập thành một tiêu
chuẩn duy nhất và có khả năng phục vụ ở tốc độ bit lên đến 2 Mbit/s. Để phân biệt
với các hệ thống thông tin di động băng hẹp hiện nay, các hệ thống thông tin di
động thế hệ thứ ba gọi là các hệ thống thông tin di động băng rộng.

Nhiều tiêu chuẩn cho hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 IMT-2000 đã
được đề xuất, trong đó 2 hệ thống W-CDMA và CDMA-2000 đã được ITU chấp
thuận và đưa vào hoạt động trong những năm đầu của những thập kỷ 2000. Các hệ
thống này đều sử dụng công nghệ CDMA, điều này cho phép thực hiện tiêu chuẩn
toàn thế giới cho giao diện vô tuyến của hệ thống thông tin di động thế hệ 3.
- W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) là sự nâng cấp của
các hệ thống thông tin di động thế hệ 2 sử dụng công nghệ TDMA như: GSM, IS-
136.
- CDMA-2000 là sự nâng cấp của hệ thống thông tin di động thế hệ 2 sử
dụng công nghệ CDMA: IS-95.
 Lộ trình phát triển của hệ thống thông tin di động từ 2G đến 3G:
 Yêu cầu đối với hệ thống thông tin di động thế hệ ba:
Thông tin di động thế hệ thứ ba (3G) xây dựng trên cơ sở IMT-2000 được
đưa vào phục vụ từ năm 2001. Mục đích của IMT-2000 là đưa ra nhiều khả năng
mới nhưng cũng đồng thời bảo đảm sự phát triển liên tục của thông tin di động thế
hệ 2 (2G)
5
IS-
95B
Cdma-2000
giai đoạn 1
Cdma-2000
giai đoạn 2
IS-95A
2G cdmaOne
3G
HSCSD
GPRS
W-CDMA
GSM

Hình 1.2 Các giai đoạn phát triển từ 2G lên 3G
Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thông tin di động
 Tốc độ của thế hệ thứ ba được xác định như sau:
• 384 Kb/s đối với vùng phủ sóng rộng.
• 2 Mb/s đối với vùng phủ sóng địa phương.
 Các tiêu chí chung để xây dựng hệ thống thông tin di động thế hệ ba (3G):
• Sử dụng dải tần quy định quốc tế 2GHz như sau:
 Đường lên: 1885-2025 MHz.
 Đường xuống: 2110-2200 MHz
• Là hệ thống thông tin di động toàn cầu cho các loại hình thông tin vô
tuyến:
 Tích hợp các mạng thông tin hữu tuyến và vô tuyến.
 Tương tác với mọi loại dịch vụ viễn thông.
• Sử dụng các môi trường khai thác khác nhau: trong công sở, ngoài
đường, trên xe, vệ tinh.
• Có thể hỗ trợ các dịch vụ như:
 Môi trường thông tin nhà ảo (VHE: Virtual Home Environment) trên cơ
sở mạng thông minh, di động cá nhân và chuyển mạng toàn cầu.
 Đảm bảo chuyển mạng quốc tế.
 Đảm bảo các dịch vụ đa phương tiện đồng thời cho thoại, số liệu
chuyển mạch theo kênh và số liệu chuyển mạch theo gói.
• Dễ dàng hỗ trợ các dịch vụ mới xuất hiện.
1.2 Các đặc tính cơ bản của hệ thống thông tin di động số
Ngoài nhiệm vụ phải cung cấp các dịch vụ như mạng điện thoại cố định
thông thường, các mạng thông tin di động số phải cung cấp các dịch vụ đặc thù cho
mạng di động để đảm bảo thông tin mọi nơi mọi lúc.
Để đảm bảo được các chức năng nói trên, các mạng thông tin di động số
phải đảm bảo một số dặc tính cơ bản chung sau đây:
• Sử dụng hiệu quả băng tần được cấp phát để đạt được dung lượng cao
do sự hạn chế của dải tần vô tuyến sử dụng cho thông tin di động.

6
Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thông tin di động
• Đảm bảo chất lượng truyền dẫn yêu cầu. Do truyền dẫn được thực hiện
bằng vô tuyến là môi trường truyền dẫn hở, nên tín hiệu dễ bị ảnh hưởng của
phadinh. Các hệ thống thông tin di động số phải có khả năng hạn chế tối đa các ảnh
hưởng này. Ngoài ra để tiết kiệm băng tần ở mạng thông tin di động số chỉ có thể sử
dụng các CODEC (bộ mã hóa và giải mã) tốc độ thấp. Nên phải thiết kế các
CODEC này theo các công nghệ đặc biệt để được chất lượng truyền dẫn cao.
Đảm bảo được an toàn thông tin tốt nhất. Môi trường truyền dẫn vô tuyến là môi
trường rất dễ bị nghe trộm và sử dụng trộm đường truyền nên cần phải có biện pháp
đặc biệt để đảm bảo an toàn thông tin. Để đảm bảo quyền lợi của người thuê bao
cần giữ bí mật số nhận dạng thuê bao và kiểm tra tính hợp lệ của mỗi người sử dụng
khi họ truy nhập mạng. Để chống nghe trộm cần mật mã hóa thông tin của người sử
dụng. Ở các hệ thống thông tin di động mỗi người sử dụng có một khóa nhận dạng
bí mật riêng được lưu giữ ở bộ nhớ an toàn. Ở hệ thống GSM, SIM-CARD được sử
dụng. SIM-CARD có kích thước như một thẻ tín dụng. Thuê bao có thể cắm thẻ này
vào máy di động của mình và chỉ có người này có thể sử dụng nó. Các thông tin lưu
ở SIM-CARD cho phép thực hiện các thủ tục an toàn thông tin.
• Giảm tối đa rớt cuộc gọi khi thuê bao di động chuyển từ vùng phủ này
sang vùng phủ khác.
• Cho phép phát triển các dịch vụ mới nhất là các dịch vụ phi thoại
• Để mang tính toàn cầu phải cho phép chuyển mạng quốc tế
• Các thiết bị cầm tay phải gọn nhẹ và tiêu tốn ít năng lượng

Tổng kết chương 1:
Chương một đã trình bày một cách khái quát khái về những nét đặc trưng
cũng như sự phát triển của các hệ thống thông tin di động thế hệ 1, 2 và 3, đồng
thời đã sơ lược những yêu cầu của hệ thống thông tin di động thế hệ 3.
Thế hệ thứ nhất là thế hệ thông tin di động tương tự sử dụng công nghệ truy
cập phân chia theo tần số (FDMA). Tiếp theo là thế hệ thứ hai sử dụng kỹ thuật số

với các công nghệ đa truy cập phân chia theo thời gian (TDMA) và phân chia theo
mã (CDMA). Và hiện nay là thế hệ thứ ba đang chuẩn bị đưa vào hoạt động.
7
Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thông tin di động
Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba với tên gọi IMT-2000 khẳng định
được tính ưu việt của nó so với các thế hệ trước cũng như đâp ứng kịp thời các nhu
cầu ngày càng tăng của người sử dụng về tốc độ bit thông tin và tính di động. Tuy
chưa xác định chính xác khả năng di động và tốc độ bit cực đại nhưng dự đoán có
thể đạt tốc độ 100 km/h và tốc độ bit từ 1÷10 Mbit/s. Thế hệ thứ tư có tốc độ lên tới
34 Mbit/s đang được nghiên cứu để đưa vào sử dụng.
Trong chương tiếp theo sẽ trình bày rõ hơn các vấn đề về mạng thông tin di
động CDMA2000 và những ưu điểm cũng như sự phức tạp của nó so với các mạng
di động truyền thống trong thế hệ trước đó.
CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG CDMA2000
Hệ thống 3G được xây dựng nhằm chuẩn bị một cơ sở hạ tầng di động
chung có khả năng phục vụ các dịch vụ hiện tại và trong tương lai. Cơ sở hạ tầng
3G được thiết kế với điều kiện những thay đổi, phát triển về kỹ thuật có khả năng
phù hợp với mạng hiện tại mà không làm ảnh hưởng đến các dịch vụ đang sử dụng.
CDMA2000 là một trong hai tiêu chuẩn 3G quan trọng nhất đã có sản phẩm
thương mại, có khả năng triển khai trên toàn thế giới. CDMA2000 được thiết kế
nhằm tương thích với mạng lõi IS-41 của hệ thống CDMA băng hẹp IS-95 hiện
chiếm khoảng 15% thị trường.
Trong chương này sẽ đề cập đến quá trình phát triển lên 3G của hệ thống
CDMAOne (IS-95 A/B) đồng thời cũng trình bày ưu nhược điểm của hệ thống
CDMA2000 cũng như so sánh kỹ thuật đa truy nhập CDMA với các kỹ thuật đa truy
nhập khác.
2.1 Lộ trình phát triển từ CDMAOne thế hệ 2 sang CDMA2000 thế hệ 3:
Để đáp ứng được các dịch vụ mới về truyền thông máy tính và hình ảnh và
đảm bảo tính kinh tế, hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 2 sẽ được chuyển đổi

từng bước sang thế hệ 3. Có thể tổng quát các giai đoạn chuyển đổi này như sau:
8
Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thông tin di động
Hình 2.1: Lộ trình phát triển từ CDMAOne lên CDMA2000
2.1.1 CDMAOne (IS-95A/B)
Lý thuyết CDMA được xây dựng từ những năm 1950 và được áp dụng vào
trong thông tin Quân sự vào thập niên 60. Cùng với sự phát triển của công nghệ bán
dẫn vật lý vào những năm 80, Qualcom đã phát triển công nghệ CDMA cho thông
tin di động và đã nhận được nhiều bằng phát minh trong lĩnh vực này. Lúc đầu công
nghệ này được đón nhận một cách dè dặt do quan niệm truyền thống về vô tuyến là
mỗi cuộc thoại đòi hỏi một kênh vô tuyến riêng. Đến nay công nghệ này đã trở
thành công nghệ thống trị ở Bắc Mỹ. Phiên bản CDMA đầu tiên của Qualcom là IS-
95A. IS-95A đem đến các dịch vụ dữ liệu chuyển mạch kênh phù hợp với các thuê
bao CDMA. Tuy nhiên các dịch vụ này bị giới hạn với tốc độ tối đa là 14,4 Kbit/s
cho mỗi người dùng.
Nâng cấp từ IS-95A lên IS-95B cho phép nâng tốc độ số liệu từ 14,4 kbit/s
(IS-95A) lên 64-115 kbit/s (IS-95B). Chuẩn IS-95B cung cấp cho các thuê bao các
dịch vụ dữ liệu chuyển mạch gói với tốc độ lên đến 64 kbit/s ngoài các dịch vụ thoại
hiện có
IS-95B là mạng cung cấp chủ yếu cho dịch vụ thoại kết hợp với dịch vụ bản
tin ngắn. Vì truyền dẫn thoại của các hệ thống IS-95B theo gói, nên khả năng truyền
số liệu gói đã có bên trong thiết bị. Công nghệ truyền dẫn số liệu gói của IS-95B sử
dụng ngăn xếp giao thức số liệu gói số tổ ong (CDPD: Cellular Digital Packet Data)
9
Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thông tin di động
cho phép kết nối di động với các mạng riêng của doanh nghiệp và tới các ứng dụng
của của một bên thứ ba.
Việc bổ sung dữ liệu cho mạng CDMAOne cho phép các nhà khai thác tiếp
tục sử dụng các máy thu phát vô tuyến, thiết bị mạng lõi, các thiết bị và hạ tầng
đường trục cũng như máy cầm tay hiện tại của họ và chỉ cần triển khai nâng cấp

phần mềm có chức năng liên mạng. Các nhà sản xuất đã công bố các khả năng số
liệu gói, số liệu kênh và Fax số trên các thiết bị CDMAOne.
Hiện nay để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của khách hàng viễn thông về
các dịch vụ viễn thông mới, các hệ thống thông tin đang tiến tới thế hệ thứ ba.Tuy
nhiên khi chuyển từ thế hệ hai sang ba không phải là vấn đề đơn giản mà còn phải
qua các bước trung gian vì vậy xuất hiện thế hệ mà người ta gọi là 2.5G. Đây là
phiên bản mở rộng cho 2G, có tốc độ truyền dữ liệu cao hơn và một số dịch vụ gói
dữ liệu.
2.1.2 CDMA2000 giai đoạn 1 (CDMA2000-1x)
CDMA2000 (IS-2000) được xây dựng theo tiêu chuẩn cho hệ thống thông
tin di động thế hệ thứ 3 gọi là IMT-2000 (Internation Mobile Telecommunication
2000: Viễn thông di động Quốc tế 2000) sử dụng công nghệ CDMA.
Giai đoạn 1 của CDMA2000 (hay 1xRTT: Radio Transmission Technology)
còn gọi là 2,5G sử dụng độ rộng băng tần 1,25 MHz. CDMA2000-1x phát triển dựa
vào CDMAOne, có dung lượng và số lượng cuộc thoại gấp đôi CDMAOne. Trước
hết, mạng cung cấp dịch vụ thoại có đưa thêm các dịch vụ số liệu gói. Khả năng của
CDMA2000 giai đoạn 1 bao gồm một lớp vật lý mới cho các cỡ kênh 1x1,25 MHz
và 3x1,25 MHz. Giai đoạn 1 cũng sẽ hình thành cơ cấu MAC (Medium Access
Control: điều khiển truy nhập môi trường) và định nghĩa giao thức kết nối vô tuyến
RLP (Radio Link Protocol) cho số liệu gói để hỗ trợ tốc độ số liệu gói ít nhất 144
kbit/s với mục đích tăng cường truyền số liệu gói cho thế hệ hai. CDMA2000 giai
đoạn một cũng tương thích với hệ thống cũ CDMAOne về: các dịch vụ thoại, các bộ
mã hóa thoại, các cấu trúc báo hiệu và các khả năng bảo mật.
10
Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thông tin di động
Đặc điểm nổi bật của CDMA2000 giai đoạn một là có thể sử dụng chồng lên
phổ tần của thế hệ hai nếu không sử dụng phổ tần mới.
2.1.3 CDMA2000 giai đoạn hai (CDMA2000-3x)
Với các tính năng hiện có của hệ thống CDMA2000-1x, nhiều khuyến nghị
chọn là bước chuyển tiếp trung gian đến 3G. CDMA2000 không phải là đường tắt

nhanh nhất để phát triển đến 3G, mà nó giúp cho các nhà khai thác dễ dàng thực
hiện chuyển đổi thị trường và mạng di động IS-95A/B hiện tại theo hướng 3G trên
cơ sở đảm bảo tối ưu hóa vốn đầu tư, hạ tầng hiện có, đồng thời cung cấp cho khách
hàng sử dụng ngay được các dịch vụ mới của mạng 3G như định vị, Internet vô
tuyến và các ứng dụng thương mại điện tử. Mặt khác, nó cho phép bảo đảm việc
Roaming thoại giữa thế hệ 2G và 3G và cũng như tính kế thừa các dịch vụ hiện có
của mạng 2G. Tuy nhiên, một số yếu tố quan trọng để quyết định sự thành công của
3G đó là phải thu hút được khách hàng, vì khách hàng là người quyết định có sử
dụng dịch vụ hay ứng dụng đó hay không. Do vậy, CDMA2000-1x và CDMA2000-
3x phải có sự đổi mới trên tất cả các lĩnh vực từ hạ tầng mạng lưới, dịch vụ và thiết
bị đầu cuối, để đạt được sự chấp nhận của người sử dụng, điều đó sẽ quyết định
tương lai của thế giới thông tin di động mới.
Từ CDMA2000-1x có hai hướng phát triển khác nhau là 1x EV-DO và 1x
EV-DV.
CDMA2000 1x EV-DO (Data Only): Mở rộng của CDMA2000 1x, chỉ cải
tiến cho truyền dữ liệu với tốc độ tối đa 2.4 Mbps, kênh vẫn là 1.25 MHz. Các dịch
vụ mới như video, multimedia…
CDMA2000 1x EV-DV (Data Voice): Cải tiến cho cả dịch vụ dữ liêụ và
thoại. Dùng kênh 5MHz cho dữ liệu và thoại, cung cấp các dịch vụ đa phương tiện
và thoại tích hợp đồng thời với tốc độ tối đa 3,09 Mbit/s
Các hệ thống 3G hứa hẹn đem lại các dịch vụ thoại vô tuyến có các mức
chất lượng hữu tuyến đồng thời với tốc độ và dung lượng cần thiết để hỗ trợ đa
phương tiện và các ứng dụng tốc độ cao cũng như hỗ trợ các dịch vụ tiên tiến khác.
Triển khai giai đoạn hai CDMA2000 (hay 3xRTT) sẽ mang lại rất nhiều khả năng
11
Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thông tin di động
mới và các tăng cường dịch vụ. Giai đoạn hai hỗ trợ tất cả các kích cỡ kênh (6x, 9x,
12x). Trong giai đoạn hai, các dịch vụ đa phương tiện thực sự sẽ được cung cấp và
sẽ mang lại cơ hội lợi nhuận bổ sung cho các nhà khai thác, các dịch vụ đa phương
tiện sẽ được thực hiện thông qua MAC số liệu gói, hỗ trợ đầy đủ cho dịch vụ số liệu

gói đến 2 Mbit/s, RLP hỗ trợ tất cả các tốc độ số liệu đến 2 Mbit/s và mô hình gói
đa phương tiện tiên tiến. Ngoài ra CDMA2000 giai đoạn hai còn tăng cường khả
năng bảo mật cũng như giảm giá thành mạng và tăng tổng lợi nhuận
Các nhà khai thác CDMAOne có khả năng nâng cấp lên hệ thống 3G, không
cần thêm phổ, không cần đầu tư thêm nhiều. Thiết kế CDMA2000 cho phép triển
khai cải tiến của 3G trong khi vẫn duy trì hỗ trợ 2G cho CDMAOne hiện có ở dải
phổ mà nhà khai thác đang sử dụng hiện nay, hạ tầng cho CDMA2000 được thiết kế
sao cho nó có thể dùng chung với IS-95 là đảm bảo tương thích ngược với IS-95.
Sự khác nhau cơ bản giữa giai đoạn một và giai đoạn hai của CDMA2000
là độ rộng băng tần và thông lượng tổng hay khả năng tốc độ số liệu đỉnh. Trong
tương lai, CDMA2000 sẽ mở rộng băng tần 5 MHz đến 10 và 15 MHz.
2.2 Giải pháp cell trong mạng CDMA2000:
Đó là kiểu mạng mà vùng phủ sóng được chia thành các cell (tạm dịch là tế
bào, ô). Sử dụng mạng Cellular khắc phục được tình trạng các hoạt động phục vụ
nghèo nàn, việc sử dụng trải phổ tần số không đem lại hiệu suất cao. Trên sơ đồ địa
lí quy hoạch, cell có hình dạng một tổ ong hình lục giác. Trong một cell thì có đài
vô tuyến gốc BTS (Base Tranceiver Station). BTS liên lạc vô tuyến với tất cả máy
thuê bao di động MS (Mobile Station) có mặt trong mạng.
Đặc điểm của mô hình Cellular là việc sử dụng lại tần số và diện tích mỗi
Cell là khá nhỏ.
Trong hệ thống thông tin di động số, tần số mà các máy di động sử dụng là
không cố định ở một kênh nào đó mà kênh đàm thoại được xác định nhờ kênh báo
hiệu và máy di động được đồng bộ về tần số một cách tự động. Vì vậy các cell kề
nhau nên sử dụng tần số khác nhau còn các cell không kề nhau ở cách nhau một
khoảng cách nhất định có thể tái sử dụng cùng một tần số đó. Để cho phép máy di
12
Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thông tin di động
động có thể duy trì cuộc gọi liên tục trong khi di chuyển giữa các cell thì tổng đài sẽ
điều khiển các kênh báo hiệu hoặc kênh lưu lượng theo sự di chuyển của máy di
động để chuyển đổi tần số của máy di động đó thành một tần số thích hợp một cách

tự động.
MS có thể di chuyển từ vị trí này sang vị trí khác. Vậy hệ thống thông tin di
động số phải có khả năng điều khiển và chuyển mạch để chuyển giao cuộc gọi từ
cell này sang cell khác mà cuộc gọi được chuyển giao không bị ảnh hưởng gì. Do
đặc tính của MS, mạng phải theo dõi MS liên tục để xác định được MS đang ở
trong cell nào. Việc này có thể thực hiện theo 3 phương án:
Hình 2.2 Minh họa các cell trong mạng di động Cellular
 MS phải thông báo cho BTS khi MS chuyển sang cell mới. Sự
cập nhật vị trí MS như vậy là ở mức cell. Khi có cuộc gọi đến MS thì BTS phải
thông báo quảng bá trong phạm vi một cell.
 Thông báo tìm gọi được phát quảng bá trong tất cả các cell do
đó không cần sự báo cáo có mặt về vị trí hiện thời của MS
 Dung hòa hai phương án trên bằng vùng định vị một phân cấp
quản lí. Do đó nếu MS chuyển từ cell này đến cell khác trong vùng định vị thì
13
Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thông tin di động
không cần thông báo gì cả, chỉ thông báo khi MS chuyển qua vùng định vị mới.
Nhờ vậy đã giảm được số lượng thông báo tìm gọi và thông báo cập nhật vị trí MS.
Trong mỗi cell, một BTS liên lạc với nhiều MS. Qua giao diện vô tuyến, MS
thiết lập và thực hiện cuộc gọi với bất kì thuê bao nào khác. Việc phân chia các
kênh liên lạc cho mỗi MS được gọi là các đa truy cập. Đa truy cập gồm có:
- TDMA (Time Devision Multiple Acess) : Đa truy cập phân chia theo thời
gian.
- FDMA (Frequence Division Multiple Acess) : Đa truy cập phân chia theo
tần số
- CDMA (Code Division Multiple Acess) : Đa truy cập phân chia theo mã
CDMA2000 là mạng thông tin di động điển hình sử dụng pháp đa truy cập phân
chia theo mã với cấu trúc mạng cellular.
Triển khai cell là một quá trình không thể thiếu để xây dựng nên một mạng
hoạt động. Muốn mạng 3G có sức cạnh tranh thì về hiệu năng ít nhất phải đạt ngang

bằng với hệ thống mạng hiện hành, đồng thời phải vượt trội hơn về tính phong phú
của dịch vụ hoặc các ưu đãi về giá cả. Quá trình triển khai cell giúp các nhà khai
thác quyết định:
Cung cấp dịch vụ nào.
Quá trình phát triển tiến hóa với các dịch vụ mạng lưới.
2.3 Khái quát về công nghệ CDMA
CDMA là công nghệ sử dụng mỗi kênh CDMA 1.23 MHz. Giãn cách tần số
tối thiểu giữa hai kênh lân cận là 1,25 MHz và có dải phòng vệ mỗi biên là 0,27
MHz. Ở đây thuật ngữ “kênh” để chỉ sóng mang 1,23 MHz.
Khoảng cách tối thiểu 1,25 MHz cho phép một phần năng lượng biên lọt vào
dải tần của sóng mang khác gây tạp âm, phi tuyến có thể dẫn đến giảm dung
lượng.
14
1,25 MHz
Kênh CDMA thứ
nhất1,23 MHz
Kênh CDMA thứ
hai 1,23 MHz
Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thông tin di động
Hình 2.3: Sắp xếp kênh trong CDMA
2.3.1 Lý do sử dụng kỹ thuật trải phổ trong CDMA
Các hệ thống thông tin số được thiết kế để tận dụng tối đa dung lượng. Theo
nguyên lý Shannon biểu diễn ở phương trình (2.1), chúng ta thấy rằng dung lượng
có thể được tăng lên bằng cách tăng độ rộng băng thông:

)1(log
2
N
S
BC +=

(2.1)
Trong đó B là độ rộng băng thông (Hz), S là công suất tín hiệu và N là công
suất nhiễu. Do đó, với một tỷ số S/N cụ thể (Signal to Noise Ratio: SNR) thì dung
lượng được tăng lên nếu độ rộng băng thông được dùng để chuyển thông tin tăng
lên. Công nghệ CDMA thực hiện việc trải tín hiệu gốc ra thành tín hiệu băng rộng
trước khi truyền dẫn và kỹ thuật này được gọi là trải phổ (SS-Spread Spectrum)
Tỷ số giữa độ rộng băng tần của tín hiệu SS trên độ rộng băng tần của bản
tin được gọi là độ lợi xử lý (hay cũng được gọi là hệ số trải phổ)

R
B
Gor
B
B
G
P
i
t
P
==
(2.2)
Trong đó B
t
, B
i
lần lượt là độ rộng băng của tín hiệu SS và độ rộng băng của
bản tin, B là độ rộng băng tần và R là tốc độ thông tin.
Quan hệ giữa tỷ số tín hiệu trên tạp âm đầu vào SNR với tỷ số tín hiệu trên
tạp âm đầu ra SNR
0

như sau:

P
bb
GI
E
BI
RE
N
S 1
00
×=
×
×
=
(2.3)
E
b
là năng lượng bit, I
0
là mật độ phổ công suất tạp âm
Do đó, đối với yêu cầu E
b
/I
0
cụ thể, để đạt được độ lợi xử lý cao thì phải
giảm tỷ số S/N.
15
Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thông tin di động
Trong hệ thống CDMA, mỗi thuê bao được cấp phát một chuỗi mã đặc

trưng để trải thông tin thành tín hiệu băng rộng trước khi được phát đi. Máy thu
cũng sử dụng chuỗi mã này để giải mã và khôi phục lại tín hiệu gốc.
2.3.2 Trải phổ và nén phổ
Trải phổ và nén phổ là các công việc cơ bản nhất trong các hệ thống
CDMA, chúng được biểu diễn ở hình 2.4. Dữ liệu ở đây được giả thiết là một chuỗi
bit có tốc độ là R. Công việc trải phổ được thực hiện bằng cách nhân từng bit thông
tin với một chuỗi gồm n bit mã hoá, được gọi là chip, của một tín hiệu giả ngẫu
nhiên
Hình 2.4: Trải phổ và nén phổ
Ở đây n=8 và do đó độ lợi xử lý là 8, kết quả là thông tin trải phổ có tốc độ
tăng lên rất nhiều so với tốc độ thông tin ban đầu. Quá trình nén phổ được thực hiện
ngược lại bằng cách nhân tín hiệu SS với chuỗi giả ngẫu nhiên trên. Như vậy dữ
liệu gốc được khôi phục lại hoàn toàn
2.3.3 Đa truy cập:
Một hệ thống thông tin di động là hệ thống trong đó một lượng lớn các thuê
bao sử dụng chung tài nguyên vật lý để phát và nhận thông tin. Do đó khả năng đa
truy cập là một trong những yếu tố quan trọng. Hình 2.5 biểu diễn ba phương pháp
đa truy cập khác nhau đó là: TDMA, FDMA và CDMA
16
Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thông tin di động
Hình 2.5: Các phương pháp đa truy cập.
Trong FDMA, tín hiệu ở các thuê bao khác nhau được truyền trong các kênh
khác nhau với một tần số điều chế khác nhau. Trong TDMA, các tín hiệu được
truyền trong trong các khe thời gian khác nhau. Với hai kỹ thuật trên, số lượng tối
đa các thuê bao dùng chung các kênh vật lý một cách đồng thời là cố định. Tuy
nhiên, trong CDMA, các tín hiệu ở các thuê bao khác nhau được truyền trong cùng
một dải tần ở cùng một thời điểm. Tín hiệu của mỗi thuê bao đóng vai trò là nhiễu
đối với các thuê bao khác và do đó dung lượng của hệ thống liên quan mật thiết với
mức nhiễu. Trong hệ thống CDMA, số lượng tối đa các thuê bao là không cố định
(dung lượng mềm). Hình 2.6 minh hoạ một ví dụ làm thế nào mà 3 thuê bao có thể

truy cập đồng thời trong hệ thống CDMA:
Hình 2.6: Mô tả đa truy cập
Tại máy thu, thuê bao thứ hai tiến hành nén phổ để đưa thông tin của nó trở
về tín hiệu gốc băng hẹp trong khi đó các tín hiệu còn lại (của thuê bao 1 và thuê
bao 2) là không giải mã được. Đó là do sự tương quan chéo giữa mã của thuê bao
mong muốn và các mã của các thuê bao khác là nhỏ và do đó tín hiệu sau khi tách
sóng chỉ gồm tín hiệu mong muốn và một phần nhỏ tín hiệu nhiễu từ các thuê bao
khác.
17
Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thông tin di động
2.3.4 Chuyển giao mềm
Chuyển giao mềm: là chuyển giao trong đó máy di động bắt đầu thông tin
với một trạm gốc mới mà vẫn chưa cắt thông tin với trạm gốc cũ. Chuyển giao mềm
chỉ có thể được thực hiện khi cả trạm gốc cũ lẫn trạm gốc mới đều làm việc ở cùng
tần số.
2.4 So sánh kỹ thuật CDMA và các kỹ thuật đa truy nhập khác
a. Khai thác được đặc tính của đàm thoại
Đây là một lợi điểm mà chỉ có hệ thống CDMA mới có. Thời gian mà kênh
truyền dẫn thực sự tải tiếng nói thực tế chỉ chiếm 40% thời gian đàm thoại vì khi
nghe người ta không nói và thời gian ngắt giữa các câu và các từ. Đối với hệ thống
FDMA và TDMA, một khi cuộc đàm thoại được thiết lập, mỗi cuộc đàm thoại này
được dành riêng một băng tần hay khe thời gian, không phụ thuộc vào việc người
đàm thoại có nói hay không
Trong hệ thống CDMA, tất cả các thuê bao đều sử dụng chung một kênh vô
tuyến vì vậy mỗi khi một thuê bao ngừng nói, tất cả các thuê bao khác trong cùng
một kênh vô tuyến sẽ ít bị can nhiễu hơn. Như vậy với 40% thời gian thực sự dành
để truyền tiếng nói, hệ số can nhiễu sẽ giảm đi 100/40=2,5 lần so với lý thuyết và
điều đó làm dung lượng hệ thống tăng 25 lần.
b. Về ảnh hưởng của dãy can nhiễu sang nhau của dãy tín hiệu (Intersymbol
Interference).

Đối với các hệ thống FDMA và TDMA, can nhiễu loại này là vấn đề phức
tạp do thời gian trễ tín hiệu khác nhau. Để làm giảm can nhiễu này các hệ thống
FDMA và TDMA cần có các bộ cân bằng (Equalizer). Trong khi đó hệ thống
CDMA không bị ảnh hưởng của loại can nhiễu này. Thay vào đó nó chỉ cần bộ
tương quan (Correlator) có cấu trúc và yêu cầu đơn giản hơn bộ cân bằng.
c. Về thiết bị vô tuyến
Các hệ thống FDMA và TDMA cần nhiều kênh vô tuyến cho mỗi cell hay
mỗi sector, trong khi đó hệ thống CDMA chỉ cần một kênh vô tuyến duy nhất. Điều
này làm thiết bị vô tuyến nhỏ hơn và dễ lắp đặt hơn.
18
Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thông tin di động
d. Chuyển tiếp cell của thuê bao
Do sử dụng chuyển tiếp mềm (Soft Handoff) nên trong hệ thống CDMA
thuê bao có thể kết nối đồng thời với 2 hoặc nhiều cell sẽ tránh được việc ngắt hệ
thống thông tin
e. Việc phân chia thành các cell
Đối với hệ thống FDMA và TDMA, việc phân chia thành sector cho các cell
với mục đích làm giảm can nhiễu. Trong hệ thống CDMA, việc phân chia thành các
sector làm tăng dung lượng hệ thống. Mỗi cell chia thành 3 sector sẽ làm dung
lượng hệ thống tăng lên 3 lần
f. Về kế hoạch tần số
Đối với hệ thống FDMA và TDMA, kế hoạch phân bổ tần số luôn luôn là
nhiệm vụ quan trọng hàng đầu cần phải thực hiện. Trong khi đó, hệ thống CDMA
chỉ sử dụng chung một kênh vô tuyến vì vậy không phải tính đến việc phân bổ suy
hao tần số. Ngoài ra các hệ thống FDMA và TDMA đôi khi phải sử dụng kế hoạch
phân bổ tần số động (Dynamic frequency) để giảm can nhiễu theo thời gian. Điều
đó đòi hỏi phải có bộ khuếch đại công suất băng rộng tuyến tính hết sức phức tạp và
khó chế tạo. Hệ thống CDMA không cần quan tâm đến vấn đề này.
Kết quả là hệ thống CDMA có hiệu suất sử dụng tần số cao nhất. Để tăng
dung lượng, hệ thống FDMA và CDMA khi tăng số cell của mạng phải thay đổi

hoàn toàn kế hoạch tần số. CDMA không cần đến điều này.
g. Khả năng đáp ứng dung lượng hệ thống
Dung lượng mềm là ưu thế của kỹ thuật CDMA so với FDMA và TDMA.
Với FDMA và TDMA, mỗi cuộc gọi chiếm một băng tần hoặc một khe thời gian,
do đó số lượng cuộc gọi là cố định. Trong CDMA tất cả cuộc gọi đều dùng chung
một kênh vô tuyến vì vậy có thể thêm vào cuộc gọi trong một cell mà chất lượng
đàm thoại chỉ giảm đi một chút. Ngoài ra hệ thống CDMA còn có khả năng thay đổi
tải một cách thích ứng: khi số lượng thuê bao trong một cell tăng quá số kênh cực
đại mà hệ thống CDMA có thể chấp nhận (can nhiễu vào các trạm cơ sơ của các
19
Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thông tin di động
trạm ci động quá lớn), hệ thống CDMA sẽ sử dụng chức năng chuyển giao mềm
(Soft-handoff) để thay đổi kích thước cell, kết quả là bán kính của cell quá tải nhỏ
lại, một số thuê bao ở vùng biên của cell trở thành thuê bao của cell lân cận có số
lượng thuê bao nhỏ hơn. Bằng cách này hệ thống CDMA có thể làm cân bằng tải
gữa các cell. Đây chính là tính năng mà chỉ có hệ thống cellular sử dụng kỹ thuật
CDMA mới có được.
h. Đánh giá về mặt dung lượng
Trên cơ sở một số giả định: toàn bộ mạng được chia thành cùng một số cell,
các hệ thống cùng chiếm một băng tần là W, hệ thống TDMA có cùng một kênh vô
tuyến như hệ thống FDMA, hiệu suất điều chế đối với các hệ thống là như nhau và
sau một quá trình tính toán rất phức tạp người ta đã đưa ra các kết luận rằng:
+ Trong trường hợp hệ thống chỉ có một cell duy nhất: Dung lượng hệ thống
TDMA là lớn nhất, đến FDMA và hệ thống CDMA có dung lượng nhỏ nhất .
+ Trong trường hợp hệ thống có nhiều cell: dung lượng hệ thống TDMA là
lớn nhất, sau đó đến CDMA và cuối cùng là FDMA.
+ Trong trường hợp mạng có nhiều cell, mỗi cell chia thành 3 sector và tính
đến tỷ lệ thời gian của mỗi cuộc thoại, thì dung lượng hệ thống CDMA là lớn nhất
(gấp gần 10 lần so với FDMA và 2 lần so với TDMA).


Tổng kết chương 2:
Chương 2 đã đã trình bày tổng quan về mạng thông tin di động
CDMA2000. Bên cạnh đó cũng trình bày khái quát về công nghệ CDMA và so sánh
sự khác nhau cơ bản của kỹ thuật đa truy nhập CDMA với kỹ thuật đa truy nhập
TDMA và FDMA từ đó cho thấy những ưu điểm vượt trội của hệ thống thông tin di
động CDMA. Ngoài ra chương 2 cũng đã đề cập đến các giải pháp cell trong
mạng thông tin di động số.
Trong chương tiếp theo sẽ tìm hiểu, phân tích về cấu trúc mạng
CDMA2000.


20
Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thông tin di động


CHƯƠNG 3
KIẾN TRÚC MẠNG DI ĐỘNG CDMA2000
Để thiết kế hệ thống thông tin di động CDMA, cần phải xác định cấu hình
mạng tương ứng với yêu cầu kỹ thuật của mỗi phần tử mạng. Xác định sơ đồ cấu
trúc tổng thể nhằm đảm bảo vùng phủ sóng và các dịch vụ đáp ứng đủ các yêu cầu
từ khi triển khai lắp đặt cho đến khi kết thúc chu trình vòng đời của hệ thống. Trên
cơ sở những yêu cầu kỹ thuật cũng như các dịch vụ đòi hỏi đối với hệ thống thông
tin di động CDMA, trong chương này sẽ đề cập đến kiến trúc cơ bản cũng như đặc
điểm, chức năng của các phần tử của hệ thống. Chương này sẽ phân tích cấu trúc
phần cứng của hệ thống di động CDMA2000 và nêu rõ mạng CDMAOne được
nâng cấp lên CDMA2000 về cấu trúc như thế nào.
3.1 Giới thiệu về cấu trúc mạng CDMA2000:
Cấu trúc mạng CDMA2000 có thể được mô hình hóa theo nhiều cách thức
khác nhau. Ở đây sẽ giới thiệu một số mô hình cơ bản bao gồm:
• Mô hình cấu trúc

• Mô hình phân lớp
• Cấu trúc kênh
21
Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thông tin di động
• Cấu trúc địa lý
3.2 Mô hình cấu trúc mạng CDMA2000
Việc xây dựng hệ thống CDMA2000 1x hoặc 3x yêu cầu nâng cấp các phần
tử mạng truy nhập vô tuyến và mạng lõi của hệ thống hiện có. Hệ thống
CDMA2000 được xây dựng trên cơ sở mạng CDMAOne. Về mặt chức năng có thể
chia cấu trúc mạng CDMA2000 ra làm hai phần: mạng lõi và mạng truy cập vô
tuyến, trong đó mạng lõi sử dụng toàn bộ cấu trúc phần cứng của mạng CDMAOne,
còn mạng truy cập vô tuyến là phần nâng cấp của CDMA2000. Ngoài ra để hoàn
thiện hệ thống, trong CDMA2000 còn có thiết bị người sử dụng (UE) thực hiện giao
diện người sử dụng với hệ thống. Để xác định các phần tử mạng truy nhập vô tuyến
và mạng lõi nào cần được sử dụng cho việc thực hiện thành công một hệ thống
CDMA2000, ta sẽ bắt đầu với một sơ đồ mạng đơn giản của hệ thống CDMAOne.
3.2.1. Sơ đồ mạng CDMAOne đơn giản
Hình 3.1 là một hệ thống CDMAOne độc lập chứa vài BTS được đăng ký
thường trú tới 2 BSC. Các BSC này không cùng vị trí với MSC nhưng trên thực tế
MSC và BSC có thể đặt cùng vị trí tùy theo yêu cầu thực hiện kết nối và thỏa thuận
trong các hợp đồng thương mại. Đường kết nối từ các BTS tới BSC và từ BSC tới
MSC có thể thực hiện bằng đường vi ba hoặc kết nối cố định.
22
BTS
BSC
MSC
SMS-SC
HLR
Mạng điện thoại
công cộng

MSC
BTS
BTS
BTS
BSC
BTS
BTS
Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thông tin di động


Hình 3.1: Cấu trúc mạng đơn giản của hệ thống CDMAOne
Để nâng cấp lên CDMA2000, cần nâng cấp một số phần tử mạng mới. Các
nâng cấp liên quan tới BTS và BSC có thể thực hiện dễ dàng bằng việc thêm vào
các modul, tùy theo hệ thống hạ tầng đang sử dụng. Đối với hệ thống được xây
dựng mới hoặc nâng cấp từ CDMAOne, trọng tâm của các dịch vụ số liệu gói cho
một mạng CDMA2000 là nút dịch vụ số liệu gói PDSN.
Hình 3.2: Sự thay thế các phần tử mạng của hệ thống 2.5G và 3G
3.2.2 Sơ đồ mạng CDMA2000
23
BSC
BTS
Bộ định tuyến
PDSN
Trạm chủ
thường trú
AAA
BSC
BSC
TDM
TDM

IP
IP
ATM
BTS
BSC
MSC
SMS-SC
HLR
Mạng điện thoại
công cộng
MSC
BTS
BTS
BTS
BSC
BTS
BTS
Tường
lửa
Bộ định
tuyến
Bộ định
tuyến
Mạng dữ liệu
công cộng/riêng
Internet
PDSN
AAA
Máy chủ thừơng trú
Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thông tin di động

Hình 3.3: Cấu trúc mạng CDMA2000
3.2.2.1 Trạm di động MS
MS (Mobile Station) là trạm di động hay máy di động, nó đóng vai trò là
một thuê bao di động.
MS gồm các bộ phận sau:
+ Anten: Anten của máy di động được nối tới một bộ thu phát qua
một bộ ghép đôi cho phép một anten có thể thực hiện cả hai chức năng phát và thu
cùng một lúc.
+ Bộ điều khiển
+ Bộ thu phát RF
MS vừa thực hiện chức năng đầu cuối (micro, loa, màn hình) vừa thể hiện
khả năng cung cấp các dịch vụ trực tiếp cho người sử dụng, lại vừa thực hiện chức
năng kết nối và truyền dẫn số liệu cho các thiết bị đầu cuối khác.
3.2.2.2 Trạm thu phát gốc BTS (Base Transceiver Station)
BTS là tên chính thức vị trí cell. BTS có nhiệm vụ phân bổ tài nguyên cho
thuê bao sử dụng. BTS cũng có thiết bị vô tuyến vật lý dùng để phát và thu tín hiệu
CDMA2000. BTS điều khiển giao diện giữa mạng CDMA2000 và các khối thuê
bao. BTS cũng điều khiển nhiều khía cạnh của của hệ thống có liên quan trực tiếp
tới chất lượng mạng.
24
Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thông tin di động
Trong quá trình xử lí, BTS không chỉ kiểm tra các dịch vụ được yêu cầu mà
còn phải lưu ý đến cấu hình vô tuyến, loại thuê bao, các dịch vụ yêu cầu là thoại
hoặc gói.
3.2.2.3 Trạm gốc BSC (Base Station Controller)
BSC có nhiệm vụ quản lý tất cả giao diện vô tuyến thông qua các lệnh điều
khiển từ xa của BTS và MS. Các lệnh này chủ yếu là các lệnh ấn định, giải phóng
kênh vô tuyến và quản lý chuyển giao (Handover). Một phía BSC được nối với BTS
còn phía kia nối với MSC.
Trong thực tế BSC là một tổng đài nhỏ có khả năng tính toán đáng kể. Vai

trò chủ yếu của nó là quản lý các kênh ở giao diện vô tuyến và chuyển giao. Một
BSC trung bình có thể quản lý tới vài chục BTS phụ thuộc vào lưu lượng của BTS
này.
Hình 3.4: Hình dạng một BSC trong thực tế
3.2.2.4 Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động MSC (Mobile Services
Switching Circuit)
Ở hệ thống thông tin di động chức năng chuyển mạch chính được thực hiện bởi
MSC, nhiệm vụ chính của nó là điều phối việc thiết lập cuộc gọi đến các người sử dụng
mạng thông tin di động. Một mặt MSC giao diện với BSC, mặt khác nó giao diện với mạng
ngoài. MSC làm nhiệm vụ giao diện với mạng ngoài được gọi là MSC cổng.
25