Nghiên cứu kỹ thuật truyền dẫn trong mạng di động

MỞ ĐẦU
Ngày nay với xu thế hội nhập và toàn cầu hoá, sự phát triển mạnh mẽ của kinh
tế thế giới đã đặt ra vấn đề về năng lực cạnh tranh cho các doanh nghiệp nói chung và
trong lĩnh vực dịch vụ viễn thông, thông tin di động nói riêng. Về cơ bản, vấn đề cạnh
tranh trong ngành dịch vụ viễn thông cũng như các lĩnh vực khác, tuy nhiên do đặc thù
mang tính vô hình hay phi vật chất, tính không lưu giữ được nên hoạt động cạnh
tranh cũng có những điểm riêng biệt.
- Trước tiên, đó là việc đề cao các yếu tố về chất lượng dịch vụ và các công cụ
hỗ trợ bán hàng hơn cả các yếu tố về chi phí đầu vào, thiết kế mẫu mã. Bên cạnh đó,
việc định giá các dịch vụ cạnh tranh, nhất là dịch vụ điện thoại di động cũng rất khó
khăn.
- Khi xem xét về năng lực cạnh tranh trong lĩnh vực dịch vụ viễn thông cần
nhấn mạnh đến các yếu tố do doanh nghiệp quyết định là chủ yếu. Cạnh tranh trong
lĩnh vực viễn thông mang những đặc điểm hết sức riêng biệt, có tính nhạy cảm cao.
Mỗi công cụ, biện pháp nâng cao năng lực cạnh tranh thường có ảnh hưởng nhanh và
mạnh tới tâm lý người tiêu dùng. Ngoài ra, công nghệ viễn thông luôn mang đặc tính
hiện đại và thu hút sự quan tâm phát triển của cả thế giới. Khác với các ngành khác,
chất lượng dịch vụ viễn thông được thể hiện rất rõ, dễ cảm nhận, dễ gây tâm lý không
tốt khi không đáp ứng đòi hỏi của người tiêu dùng.
Từ những vấn đề nêu trên có thể thấy rằng, khi xem xét năng lực cạnh tranh của
một doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực dịch vụ viễn thông cần chú ý đến các điểm
mấu chốt sau:
- Chất lượng, dung lượng mạng lưới viễn thông, khả năng làm cho dịch vụ có
tính riêng biệt
- Vấn đề nghiên cứu, phát triển, triển khai các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng
viễn thông.
Vì vậy, em đã chọn đề tài “Nghiên cứu kỹ thuật truyền dẫn trong mạng di động”
để có thể tìm hiểu, nắm bắt các kỹ thuật truyền dẫn đang được sử dụng trong các hệ
thống mạng di động Việt Nam. Đồng thời tìm giải pháp, áp dụng các kỹ thuật truyền
dẫn mới được coi là điểm nóng của thế giới. Đề tài này được trình bày qua 5 chương:
Chương 1: Tổng quan về mạng di động.

Chương 2: Phương thức truyền dẫn trong mạng di động.
Chương 3: Tình hình triển khai mạng truyền dẫn trong mạng di động tại Việt
Nam.
Chương 4: Xu hướng phát triển mạng truyền dẫn và khuyến nghị mới.
Chương 5: Kết luận chung và ý nghĩ thực tiễn của đề tài.
Mặc dù đã cố gắng rất nhiều song do thời gian và trình độ có hạn, nội dung của
quyển đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được những ý
kiến góp ý của thầy cô, bạn bè để tiếp tục hoàn thiện hơn đề tài này.


MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH VẼ
KÝ HIỆU CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT

Đồ án tốt nghiệp Đại học Danh mục hình vẽ
DANH MỤC HÌNH VẼ
Trang
Hình 2.4.2.1: Mô hình mạng MAN-E 66
Hình 2.4.3.2: Mô hình tổng quát truyền dẫn quang từ Nút B đến RNC 68
Hình 2.4.3.7: Mô hình hệ thống DSCDMA 72
a) Sơ đồ khối và b) Máy thu tương quan nhất quán 72
Hình 3.1.1: Sơ đồ mạng lõi IP của Vinaphone 73
Hình 4.1.2.3: Adaptive trong WiMax 82

Đồ án tốt nghiệp Đại học Danh mục từ viết tắt
KÝ HIỆU CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT
3GPP
Third Generation Partnership Project Tổ chức chuẩn hóa các công
nghệ mạng thông tin di động
tế bào

ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền di bộ
A/D Analog/Digital Biến đổi tương tự/số
AAA Authentication, authorization and
Account
Nhận thực, cấp phép và lập tài
khoản
AAS Adaptive Antena System Hệ thống anten thích nghi
ACK Acknowledgement Sự nhận biết
AM Amplitude Modulation Điều chế biên độ
AMC Adaptive Modulation and Coding Điều chế và mã hóa thích ứng
ASE-
CCM
Advanced Encryption Standard- in
Counter with CBC-MAC Mode
Mã hóa lưu lượng lớp MAC
ASK Amplitude Shift Keying Khóa chuyển biên
ASN Access Service Network Mạng truy nhập dịch vụ
AUC Authetication Center Trung tâm nhận thực
AWGN White Gaussian Noise Tạp âm trắng cao cộng
BPSK Binary Phase Shift Keying Khóa chuyển pha hai trạng
thái
BS Base Station Trạm gốc
BSC Base Station Controller Bộ điều khiển trạm gốc
BSS Base Station Subsystem Hệ thống con trạm gốc
BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc
CCR Reconfigure the Client Control Cấu hình điểu khiển khách
hàng
CDMA Code-Division Multiplexing Đa truy nhập phân chia theo
mã
CEPT European Conference of Postal and

Telecommunications Administrations
Hội nghị các cơ quan hành
chính Bưu chính Viễn thông
châu Âu
CES Circuit Emulated Services Mạch mô phỏng dịch vụ
CMAC Challenge Message Authentication Code Mã xác thực bản tin hỏi đáp
CS Circuit Switched Chuyển mạch kênh
CSN Core Service Network Mạng dịch vụ lõi
D/A Digital/Analog Biến đổi số/tượng tự
DEMUX Demultiplexing Bộ chia
DL Downlink Đường xuống
DM Delta Modulation Điều chế delta
DPCM Differential Pulse Code Modulation Điều chế xung mã vi sai
DSCDMA Direct-Sequence Code Division Multiple
Access
Đa truy nhập phân chia theo
mã chuỗi trực tiếp
DSLAM DSL Access Module Khối truy nhập DSL
EAP Extensible Authentication Protocol Giao thức nhận thực mở rộng
EDFA Erbium Doped Fibre Amplifier Khuyếch đại sợi Erbium
EDGE Enhanced Data rates for GPRS Tốc độ số liệu tăng cường

Đồ án tốt nghiệp Đại học Danh mục từ viết tắt
Evolution GPRS
EIR Equipment Indentity Register Bộ nhận dạng thiết bị
EIRP Effective Equivalent Isotropically
Radiated
Power
Công suất phát xạ đẳng
hướng

eNodeB evolved Node B Node B cải tiến
EPC Evoluted Packet Core Mạng lõi gói cải tiến
EPS Evolved Packet System Hệ thống gói cải tiến
E-
UTRAN
Evolved-UTRAN Sự tiến hóa UTRAN
FDD Frequency Division Duplexing Song công phân chia theo tần
số
FDM Frequency-Divistion Multiplexing Ghép kênh theo tần số
FDMA Frequency-Division Multiplexing Đa truy nhập phân chia theo
tần số
FE Fast Ethernet Chuẩn tốc độ megabit
Ethernet
FEC Forward Error Correction Sửa lỗi trước
FM Frequency Modulation Điều chế tần số
FSK Frequency Shift Keying Khóa chuyển tần
FTP File Transfer Protocol Giao thức truyền tập tin
FTTx Fiber to the x Cáp quang tới đâu đó
GE Gigabit Ethernet Chuẩn tốc độ gigabit Ethernet
GERAN GSM EDGE Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến
GSM/EDGE
GGSN Gateway GPRS Support Node Nút hỗ trợ GPRS cổng kết nối
GMSC Gateway Mobile services Switching
Centers
Các trung tâm chuyển mạch
các dịch vụ di động cổng
mạng
GPS Global Positioning System Hệ thống xác định vị trí dựa
trên vệ tinh
GSM Global System for Mobile

communications
Hệ thống thông tin di động
toàn cầu
GW Gateway Cổng
HARQ Hybrid ARQ Mã hóa sửa lỗi và điều khiển
lỗi
HLR Home Location Register Bộ ghi định vị thường trú
HMAC Hash Message Authentication Code Mã xác thực bản tin lỗi cơ sở
IEEE Institute of Electrical and Electronics
Engineer
Viện kỹ thuật điện và điện tử
IMS IP Multimedia Subsystem Hệ thống con đa phương tiện
IP
IN Intelligent Network Mạng thông minh
IP Internet Protocol Giao thức Internet
IPSec IP security Bảo mật IP
ISDN Intergrated Services Digital Network Mạng số liên kết đa dịch vụ

Đồ án tốt nghiệp Đại học Danh mục từ viết tắt
ISI Inter – symbol Interference Nhiễu giao thoa ký hiệu
LAN Local Area Network Mạng vùng cục bộ
LTE Long Team Evolution Sự tiến hóa tương lai xa
MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi
trường
MAN-E Metropolitan Area Network-Ethernet Mạng đô thị sử dụng truyền
Ethernet
MBS Multicast and Broadcast Service Dịch vu phát đa điểm
MD5 Message Digest 5 Thuật toán phân loại bản tin 5
MEN Metro Ethernet Network Mạng Ethernet
MGW Media Gateway Cổng đa phương tiện

MIMO Multi Input-Multi output Nhiều đầu vào-nhiều đầu ra
MME Mobility Management Entity Quản lý thực thể di động
MPLS Multiprotocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao
thức
MS Mobile Station Trạm di động
MSC Mobile Services Switching Center Trung tâm chuyển mạch dịch
vụ di động
MSS Mobile Softswitch Solution Giải pháp chuyển mạch mềm
trong di động
MT Mobile Terminated Kết cuối trạm di động
MTSO Mobile Telephone Switching Office Phòng chuyển mạch điện
thoại di động
MUX Multiplexing Bộ ghép
NACK None Acknowledgement Sự không nhận biết
NAP Network Access Provider Nhà cung cấp dịch vụ truy
nhập mạng
NGN Next Generation Network Mạng thế hệ sau
NNI Node Network Interface Giao tiếp nút mạng
NRZ Non Return to Zero Không trở về không
NZDSF Non-Zero Dispersion Shifted Fibre Sợi quang tán sắc không
OFDM Orthogonal-Frequency-Divistion
Multiplexing
Ghép kênh phân chia theo tần
số trực giao
OFDMA Orthogonal-Frequency-Divistion
Multiplexing Access
Đa truy nhập phân chia theo
tần số trực giao
OMC Operation and Mainternance Center Trung tâm khai thác bảo
dưỡng

OSI Open Systems Interconnection Kết nối các hệ thống mở
P2P Peer-to-Peer Network Mạng ngang hàng
PAM Pulse Amplitude Modulation Điều chế biên độ xung
PCM Pulse Code Modulation Điều chế xung mã
PCU Packet Control ublock Khối điều khiển gói
PDH Plesiochronous Digital Hierachy Phân cấp số cận đồng bộ
PDN Packet Data Network Mạng dữ liệu gói
PGW PDN Gateway Cổng mạng PDN
PKM Privacy and Key Management Protocol Giao thức quản lý khóa bảo
mật

Đồ án tốt nghiệp Đại học Danh mục từ viết tắt
PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động công cộng mặt
đất
PON Passive Optical Network Mạng quang thụ động
PPP Point to Point Protocol Giao thức điểm-điểm
PS Packet Switched Chuyển mạch gói
PSK Pulse Shift Keying Khóa chuyển pha
PSPDN Packet Switched Public Data Network Mạng số liệu công cộng
chuyển mạch gói
PSTN Public Swiched Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch
công cộng
PWM Pulse Width Modulation Điều chế độ rộng xung
QAM Quadrature Modulation Điều chế cầu phương
QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ
QPSK Quadrature Phase Shift Keying Khóa chuyển pha vuông góc
RAN Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến
RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến
SAE System Architecture Evolution Kiến thức hệ thống tiến hóa
SDH Synchronoys Digital Hierachy Phân cấp số đồng bộ

SFN Single Frequency Network Mạng một tần số
SGSN Service GPRS Support Node Nút hỗ trợ GPRS phục vụ
SGW Serving Gateway Cổng phục vụ
SIM Subscriber Identity Module Bộ nhận dạng thuê bao
SLA Service Level Agreement Mức độ dịch vụ thỏa thuật
SM Space Moduliton Điều chế không gian
SNR Signal to Noise Ratio Tỷ số tín hiệu trên nhiễu
STC Space Time Code Mã không gian-thời gian
TAF Terminal adapter Bộ thích ứng đầu cuối
TDD Time Division Duplexing Song công phân chia theo thời
gian
TDM Time- Divistion Multiplexing Ghép kênh theo thời gian
TDMA Time-Division Multiplexing Đa truy nhập phân chia theo
thời gian
TE Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối
TLO The Local Oscillator Bộ dao động nội phát
TRAU Transcoder/Adapter Rate Unit Khối chuyển đổi mã và tốc độ
UE User Equipment Thiết bị của người sử dụng
UL Uplink Đường lên
UL-MAP Uplink-Maping Bản đồ đường lên
UMTS Universal Mobile Telecommunication
System
Hệ thống viễn thông di động
toàn cầu
UNI User Network Interface Giao diện người sử dụng
mạng
USIM Universal Subscriber Identity Module Bộ nhận dạng thuê bao trong
3G
UTRAN Universal Terrestrial Radio Access
Network

Mạng truy cập vô tuyến của
hệ thống WCDMA
VLR Visitor Location Register Bộ ghi định vị tạm trú

Đồ án tốt nghiệp Đại học Danh mục từ viết tắt
VLSI Very Large Scale Integrated Kỹ thuật tổ hợp siêu cao
VoIP Voice over IP Thoại trên nền IP
VOM VFT Optical Module Khối thiết bị quang của VFT
VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo
WAC Wireless Access Controller Bộ điều khiển truy nhập vô
tuyến
WCDMA Wideband Code Division Multiple
Access
Đa truy cập phân mã băng
rộng
WDM Wavelength-Division Multiplexing Ghép kênh theo bước sóng
WiMax Worldwide Interoperability for
Microwave Access
Công nghệ không dây cung
cấp các kết nối băng thông
cao
x-DSL x-Digital Subscrier Line Đường dây thuê bao số

Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về mạng di động
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG DI ĐỘNG
1.1 Cấu trúc tổng quan về mạng di động.
1.1.1 Lịch sử phát triển của thông tin di động.
Vô tuyến di động đã được sử dụng gần 90 năm. Mặc dù các khái niệm tổ ong,
các kỹ thuật trải phổ, điều chế số và các công nghệ vô tuyến hiện đại khác đã được biết
đến hơn 60 năm trước đây, dịch vụ điện thoại di động mãi đến đầu những năm 1960

mới xuất hiện ở các dạng sử dụng được và khi đó nó chỉ là các sửa đổi thích ứng của
các hệ thống điều vận. Các hệ thống điện thoại di động đầu tiên này ít tiện lợi và dung
lượng rất thấp so với các hệ thống hiện nay. Cuối cùng các hệ thống điện thoại tổ ong
điều chế song công sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) đã
xuất hiện vào những năm 1980. Cuối những năm 1980 người ta nhận thấy rằng các hệ
thống tổ ong tương tự không thể đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng vào thế kỷ sau
nếu như không loại bỏ được các hạn chế cố hữu của các hệ thống này:
(1) Phân bổ tần số rất hạn chế, dung lượng thấp.
(2) Tiếng ồn khó chịu và nhiễu xảy ra khi máy di động chuyển dịch trong môi
trường pha đinh đa tia.
(3) Không đáp ứng được các dịch vụ mới hấp dẫn đối với khách hàng.
(4) Không cho phép giảm đáng kể giá thành của thiết bị di động và cơ sở hạ
tầng.
(5) Không đảm bảo tính bí mật của các cuộc gọi.
(6) Không tương thích giữa các hệ thống khác nhau.
Giải pháp duy nhất để loại bỏ các hạn chế trên là chuyển sang sử dụng kỹ thuật
thông tin số cho thông tin di động cùng với các kỹ thuật đa truy nhập mới.
Hệ thống thông tin di động số sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo thời
gian (TDMA) đầu tiên trên thế giới được ra đời ở châu âu và có tên gọi là GSM. Ban
đầu hệ thống này được gọi là “Nhóm đặc trách di động” (Group Special Mobile) theo
tên gọi của một nhóm được CEPT (Conference of European Postal and
Telecommunications Administrations-Hội nghị các cơ quan quản lý viễn thông và bưu
chính châu Âu) cử ra để nghiên cứu tiêu chuẩn. Sau đó để tiện cho việc thương mại
hóa GSM được gọi là “Hệ thống thông tin di động toàn cầu”. GSM được phát triển từ
năm 1982 khi các nước Bắc Âu gửi đề nghị đến CEPT để quy định một dịch vụ viễn
thông chung châu Âu ở băng tần 900 MHz. Lúc đầu vào những năm 1982-1985 người
ta bàn luận về việc nên xây dựng một hệ thống số hay tương tự. Năm 1985 hệ thống số
được quyết định. Bước kế tiếp là chọn lựa giữa giải pháp băng rộng hay băng hẹp.
Năm 1986 một cuộc kiểm tra ngoài hiện trường đã được tổ chức tại Paris, các hãng đã
đua tài với các giải pháp của mình. Tháng 5 năm 1986 giải pháp TDMA băng hẹp đã

được lựa chọn. Đồng thời 13 nước đã ký vào biên bản ghi nhớ (MoU) thực hiện các
quy định, như vậy đã mở ra một thị trường di động số có tiềm năng lớn. Tất cả các
hãng khai thác ký MoU hứa sẽ có một hệ thống GSM vận hành vào 1/7/1991. Một số
nước đã công bố kết quả phủ sóng các vùng rộng lớn ngay từ đầu, trong khi đó một số
Phan Trần Hà-D08VT5
1
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về mạng di động
nước khác sẽ bắt đầu phục vụ ở bên trong và xung quanh thủ đô. Ở Việt Nam hệ thống
thông tin di động số GSM được đưa vào từ năm 1993.
Ở Mỹ khi hệ thống AMPS tương tự sử dụng phương thức FDMA được triển
khai vào giữa những năm 1980, các vấn đề về dung lượng đã phát sinh ở các thị
trường di động chính như: New York, Los Angeles và Chicago. Mỹ đã có chiến lược
nâng cấp hệ thống này thành hệ thống số: chuyển tới hệ thống TDMA được TIA
(Telecommunications Industry Association: Liên hiệp công nghệ viễn thông) ký hiệu
là IS-54. Cuối những năm 1980 mọi việc trở nên rõ ràng là IS-54 đã gây thất vọng.
Việc khảo sát khách hàng cho thấy chất lượng của AMPS tốt hơn. Rất nhiều hãng của
Mỹ đã lạnh nhạt với TDMA. AT&T là hãng lớn duy nhất sử dụng TDMA. Hãng này
đã phát triển ra một phiên bản mới: IS-136, còn gọi là AMPS số (D-AMPS). Nhưng
không giống như IS-54, GSM đã đạt được các thành công ở Mỹ. Có lẽ sự thành công
này là ở chỗ các nhà phát triển ra hệ thống GSM đã dám thực hiện một hy sinh lớn là
để tìm kiếm các thị trường ở châu Âu và châu Á họ không thực hiện tương thích giao
diện vô tuyến giữa GSM và AMPS. Nhờ vậy các hãng Ericsion và Nokia trở thành các
hãng dẫn đầu ở cơ sở hạ tầng vô tuyến số và bỏ lại sau các hãng Motorola và Lucent.
Tình trạng trên đã tạo cơ hội cho các nhà nghiên cứu ở Mỹ tìm ra một phương
án thông tin di động số mới. Để tìm kiếm hệ thống thông tin di động số mới người ta
nghiên cứu công nghệ đa truy nhập theo mã (CDMA). Công nghệ này sử dụng kỹ
thuật trải phổ trước đó đã có các ứng dụng chủ yếu trong quân sự. Được thành lập vào
năm 1985, Qualcom sau đó gọi là “Thông tin Qualcom” (Qualcom Communications)
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 gọi thoại đòi hỏi một kênh vô
tuyến riêng. Đến nay công nghệ này trở thành công nghệ thống trị ở Bắc Mỹ. Qualcom
đã đưa ra phiên bản CDMA đầu tiên được gọi là IS-95A.
Các mạng CDMA thương mại đã được đưa vào khai thác tại Hàn Quốc và
Hồng Công. CDMA cũng được mua hoặc đưa vào thử nghiệm ở Acgentina, Brasil,
Chile, Trung Quốc, Đức,… và mới đây ở Nhật. Tổng công ty Bưu chính Viễn thông
Việt Nam cũng đã có kế hoạch thử nghiệm CDMA.
Ở Nhật vào những năm 1993 NTT đưa ra tiêu chuẩn thông tin di động số đầu
tiên của nước này: JPD (Japanish Personal Digital Cellular System: hệ thống tổ ong số
của Nhật).
Ngoài các hệ thống thông tin di động mặt đất, các hệ thống thông tin di động vệ
tinh:Global Star và Iridium cũng được đưa vào thương mại hóa trong năm 1998.
Như vậy sự kết hợp giữa các hệ thống thông tin di động nói trên sẽ tạo nên hệ
thống thông tin di động cá nhân (PSC: Personal Communication System) cho phép
mỗi cá nhân có thể thông tin ở mọi thời điểm và bất cứ nơi nào mà họ cần thông tin.
Phan Trần Hà-D08VT5
2
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về mạng di động
Hiện nay để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các khách hàng viễn thông về
các dịch vụ viễn thông mới các hệ thống thông tin di động đang tiến tới thế hệ thứ 3 và
thứ 4. Ở đó các hệ thống thông tin di động có xu thế hòa nhập thành một tiêu chuẩn
duy nhất và có khả năng phục vụ ở tốc độ bit lên đến 2Mbit/s hoặc 100Mbit/s hay còn
gọi là các hệ thống tin di động băng rộng.
Hình 1.1.1: Sự phát triển của thông tin di động.
1.1.2 Cấu trúc mạng di động 2G và 2,5G.
1.1.2.1 Mạng thông tin di động GSM:
a) Kiến trúc mạng GSM:
Hình 1.1.2.1: Kiến trúc mạng GSM.
b) Thành phần, chức năng:
▪ Trạm di động, MS:

MS (Moblie Station) là thiết bị duy nhất mà người sử dụng có thể thường xuyên
nhìn thấy của hệ thống. MS có thể là thiết bị đặt ở ô tô hay thiết bị xách tay
hoặc thiết bị cầm tay. Loại thiết bị nhỏ cầm tay sẽ là thiết bị trạm di động phổ
biến nhất. Ngoài việc chứa các chức năng vô tuyến chung và xử lý cho giao
diện vô tuyến MS còn phải cung cấp các giao diện với người sử dụng (như:
mirco, loa, màn hình hiển thị, bàn phím để quản lý cuộc gọi) hoặc giao diện với
Phan Trần Hà-D08VT5
3
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về mạng di động
một số thiết bị khác (như: giao diện với máy tính cá nhân, FAX ). Hiện nay
người ta đang cố gắng sản xuất các thiết bị đầu cuối gọn nhẹ để đấu nối với
trạm di động. Chức năng chính của các thiết bị đầu cuối bao gồm:
- Thiết bị đầu cuối (TE): thực hiện các chức năng không liên quan đến mạng
di động: FAX, máy tính
- Kết cuối trạm di động (MT): thực hiện lien quan đến truyền dẫn ở giao diện
vô tuyến.
- Bộ thích ứng đầu cuối (TAF): làm việc như một cửa nối thông thiết bị đầu
cuối với kết cuối di động. Cần sử dụng bộ thích ứng đầu cuối khi giao diện
ngoài trạm di động tuân theo tiêu chuẩn ISDN để đấu nối đầu cuối còn thiết
bị đầu cuối lại có giao diện đầu cuối modem.
▪ Trạm thu phát gốc, BTS:
Một BTS (Base Station Transceiver Station) bao gồm các thiết bị phát thu,
anten, và xử lý tín hiệu đặc thù cho giao diện vô tuyến. Có thể coi BTS là các
MODEM vô tuyến phức tạp có thêm một số các chức năng khác. Một bộ phận
quan trọng của BTS là TRAU (Transcoder/Adapter Rate Unit: Khối chuyển đổi
mã và tốc độ). TRAU là thiết bị mà ở đó quá trình mã hóa và giải mã tiếng đặc
thù riêng cho hệ thống di động được tiến hành, ở đây cũng thực hiện thích ứng
tốc độ trong trường hợp truyền số liệu. TRAU là một bộ phận của BTS, những
cũng có thể đặt nó cách xa BTS và thậm chí trong nhiều trường hợp nó được
đặt giữa BSC và MSC.

▪ Bộ điều khiển trạm gốc, BSC:
BSC (Base Station Controller) 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. 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 các BTS này. BTS cũng có thể
kết hợp chung với BSC vào một trạm gốc.
▪ Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động, MSC:
Ở hệ thống thông tin di động chức năng chuyển mạch chính được thực hiện bởi
MSC (Moblie Services Switching Center), nhiệm vụ chính của MSC 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 (GMSC: Gate
MSC). Việc giao diện với mạng ngoài để đảm bảo thông tin cho các người sử
dụng mạng thông tin di động đòi hỏi cổng thích ứng (các chức năng tương tác,
IWF: Interworking Function). Mạng thông tin di động cũng cần giao diện với
Phan Trần Hà-D08VT5
4
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về mạng di động
mạng ngoài để sử dụng các khả năng truyền tải của các mạng này cho việc
truyền tải số liệu của người sử dụng hoặc báo hiệu giữa các phần tử mạng.
▪ MSC cổng, GMSC:
Mạng thông tin di động có thể chứa nhiều MSC, VLR, HLR. Để thiết lập một
cuộc gọi đến người sữ dụng thông tin di động, trước hết cuộc gọi phải được
định tuyến đến một tổng đài cổng được gọi là GMSC mà không cần biết đến
hiện thời thuê bao đang ở đâu. Các tổng đài cổng có nhiệm vụ lấy thông tin về
vị trí của thuê bao và định tuyến cuộc gọi đến tổng đài đang quản lý thuê bao ở
thời điểm hiện thời (MSC tạm trú). Để vậy trước hết các tổng đài cổng phải dựa

trên số thoại danh bạ của thuê bao để tìm đúng HLR cần thiết và hỏi HLR này.
Tổng đài cổng có một giao tiếp với các mạng bên ngoài, thông qua giao tiếp
này nó làm nhiệm vụ cổng để kết nối các mạng bên ngoài với mạng thông tin di
động. Ngoài ra tổng đài này cũng có giao diện báo hiệu số 7 để có thể tương tác
với các phần tử khác của mạng thông tin di động. Về phương diện kinh tế
không phải bao giờ tổng đài cổng cũng đứng riêng mà nó thường được kết hợp
với MSC.
▪ Bộ ghi định vị tạm trú, VLR:
VLR (Visitor Location Register) là cơ sở dữ liệu thứ hai trong mạng thông tin
di động. Nó được nối với một hay nhiều MSC và có nhiệm vụ lưu trữ tạm thời
số liệu thuê bao của các thuê bao hiện đang nằm trong vùng phục vụ của MSC
tương ứng và đồng thời lưu trữ số liệu về vị trí của các thuê bao nói trên ở mức
độ chính xác hơn HLR. Các chức năng VLR thường được liên kết với các chức
năng MSC.
▪ Bô ghi định vị thường trú, HLR:
Ngoài MSC mạng thông tin di động bao gồm cả các cơ sở dữ liệu. Các thông
tin liên quan đến việc cung cấp các dịch vụ viễn thông được lưu trữ ở HLR
(Home Location Register) không phụ thuộc vào vị trí hiện thời của thuê bao.
HLR cũng chứa các thông tin liên quan đến vị trí hiện thời của thuê bao.
Thường HLR là một máy tính đứng riêng không có khả năng chuyển mạch và
có khả năng quản lý hàng triệu thuê bao. Một chức năng con của HLR là nhận
dạng trung tâm nhận thực AUC, nhiệm vụ của trung tâm này là quản lý an toàn
số liệu của các thuê bao được phép.
▪ Quản lý thuê bao và trung tâm nhận thực, AUC:
Quản lý thuê bao bao gồm các hoạt động quản lý đăng ký thuê bao. Nhiệm vụ
là nhập và xóa thuê bao ra khỏi mạng, nó còn nhiệm vụ quan trọng khác là tính
cước các cuộc gọi. Quản lý thuê bao ở mạng thông tin di động chỉ liên quan đến
HLR và một số thiết bị OS riêng chẳng hạn mạng nối HLR với các thiết bị giao
tiếp người máy ở các trung tâm giao dịch với thuê bao. Việc quản lý thuê bao
được thực hiện thông qua một khóa nhận dạng bí mật duy nhất cho từng thuê

Phan Trần Hà-D08VT5
5
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về mạng di động
bao. AUC (Authetication Center) quản lý các thông tin nhận thực và mật mã
liên quan đến từng cá nhân thuê bao dựa trên khóa bí mật này.
▪ Quản lý thiết bị di động, EIR:
Quản lý thiết bị di động được thực hiện bởi bộ đăng ký nhận dạng thiết bị EIR
(Equipment Identity Register). EIR lưu dữ tất cả các dữ liệu liên quan đến trạm
di động MS. EIR được nối đến MSC qua đường báo hiệu để kiểm tra sự được
phép của thiết bị. Một thiết bị không được phép sẽ bị cấm.
▪ Hệ thống báo hiệu số 7 nằm trong OMC:
Hệ thống này được liên kết trực tiếp với các thiết bị trong mạng thông tin di
động như: MSC, GMSC, HLR,…Nó đảm bảo hoạt động tương tác giữa các
phần tử trong một hay nhiều mạng thông tin di động.
▪ Các mạng ngoài:
Các mạng thông tin này bao gồm mạng điện thoại chuyển mạch công cộng
PSTN, mạng số liên kết đa dịch vụ ISDN, mạng di động công cộng mặt đất
PLMN, mạng số liệu công cộng chuyển mạch gói PSPDN.
c) Giao diện của mạng GSM:
Các giao diện sau đây được định nghĩa giữa các phần tử khác nhau của hệ
thống:
▪ Giao diện Um (MS đến BTS):giao diện vô tuyến.
▪ Giao diện Abit (BTS đến BSC): định nghĩa liên kết giữa BTS và BSC.
▪ Giao diện A (BSC đến MSC): đảm bảo báo hiệu và lưu lượng (cả số liệu và
tiếng).
▪ Giao diện B (MSC và VLR): định nghĩa ở tiêu chuẩn giao thức GSM hoặc
TIA IS-41.
▪ Giao diện C (MSC và HLR): định nghĩa ở tiêu chuẩn giao thức GSM hoặc IS-
41.
▪ Giao diện D (HLR và VLR): giao diện báo hiệu giữa HLR và VLR được xây

dựng trên cơ sở báo hiệu số 7.
▪ Giao diện E (MSC với MSC): giao diện lưu lượng và báo hiệu giữa các tổng
đài mạng di động.
▪ Giao diện H (HLR và AUC): giao diện kết nối HLR và AUC.
▪ Giao diện F (MSC và EIR): kết nối MSC và EIR.
▪ Giao diện MSC kết nối với mạng ngoài: + PSTN: A
l.
+ ISDN: D
l.
+ PLMN: M
l.
+ PSPDN: P
l.

Phan Trần Hà-D08VT5
6
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về mạng di động
1.1.2.2 Mạng GPRS/EDGE:
a) Kiến trúc mạng:
Hình 1.1.2.2: Kiến trúc mạng GPRS.
b) Thành phần, chức năng:
▪ Trạm di động, MS:
MS (Moblie Station) là thiết bị duy nhất mà người sử dụng có thể thường xuyên
nhìn thấy của hệ thống. MS có thể là thiết bị đặt ở ô tô hay thiết bị xách tay
hoặc thiết bị cầm tay. MS có thể hoạt động trong 3 chế độ phụ thuộc vào khả
năng của mạng và máy di động.
+ Chế độ A, có thể xử lý đồng thời cả khai thác chuyển mạch kênh lẫn chuyển
mạch gói.
+ Chế độ B, cho phép MS hoặc ở chế độ PS hoặc ở chế độ CS nhưng không
đồng thời ở cả hai chế độ. Khi MS phát các gói, nếu kết nối CS được yêu cầu thì

truyền dẫn PS tự động được đặt vào chế độ treo.
+ Chế độ C, cho phép MS thực hiện mỗi lần một dịch vụ. Nếu MS chỉ hỗ trợ
lưu lượng PS (GPRS) thì nó hoạt động ở chế độ C.
▪ Hệ thống con trạm gốc, BSS:
Trong BSS, BTS xử lý cả lưu lượng CS và PS. Nó chuyển số liệu PS đến SGSN
và CS đến MSC.
▪ HLR:
Ngoài các tính năng GSM, HLR cũng được sử dụng để xác định xem thuê bao
GPRS có địa chỉ IP tĩnh hay động và điểm truy cập nào sử dụng để kết nối đến
mạng ngoài.
▪ SGSN:
SGSN xử lý lưu lượng các gói IP đến và từ MS đã đăng nhập vào vùng phục vụ
của nó và nó cũng đảm bảo định tuyến gói nhận được và gửi đi từ nó.
▪ GGSN:
GGSN đảm bảo kết nối với mạng chuyển mạch gói bên ngoài như Internet hay
các mạng riêng khác. Nút kết nối với mạng đường trục GPRS dựa trên IP.
▪ TRAU:
TRAU có nhiệm vụ chuyển đổi tốc độ đường truyền về dạng chuẩn để chuyển
đến MSC.
Phan Trần Hà-D08VT5
7
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về mạng di động
▪ PCU:
PCU có nhiệm vụ chuyển đổi tốc độ gói về dạng chuẩn để chuyển đến SGSN.
▪ Các thiết bị khác hoạt động giống mạng GSM.
c) Giao diện mạng GRPS:
Các giao diện sau đây được định nghĩa giữa các phần tử khác nhau của hệ
thống:
▪ Giao diện Um (MS đến BSS):giao diện vô tuyến.
▪ Giao diện Abit (BTS đến BSC): định nghĩa liên kết giữa BTS và BSC.

▪ Giao diện A (BSC đến MSC): đảm bảo báo hiệu và lưu lượng (cả số liệu và
tiếng).
▪ Giao diện G
n
(PCU đến SGSN): đảm bảo báo hiệu và lưu lượng (dữ liệu).

▪ Giao diện A-ter (BSC đến TRAU và BSC đến PCU): định nghĩa liên kết.
1.1.3 Cấu trúc mạng di động 3G/WCDMA:
Mạng WCDMA có định nghĩa như sau:
+ Dịch vụ băng rộng.
+ Công nghệ truyền gói.
+ Truyền tải văn bản, thoại, video với tốc độ lên đến 2 Mbps.
+ Cung cấp các dịch vụ cho người sử dụng điện thoại, máy tính di động ở bất
cứ nơi nào chúng được đặt.
Mạng 3G/WCDMA đã trải qua nhiều quá trình phát triển từ phiên bản R3 đến
nay.
Hình 1.1.3: Quá trình phát triển mạng 3G/WCDMA.
1.1.3.1 Kiến trúc mạng 3G/WCDMA:
a) Kiến trúc mạng WCDMA phiên bản R3:
Phan Trần Hà-D08VT5
8
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về mạng di động
Hình 1.1.3.1.1: Kiến trúc mạng WCDMA R3.
Phiên bản R3 của mạng WCDMA thay đổi chủ yếu là vào phần mạng vô tuyến
so với các mạng 2G và 2,5G khác.
b) Kiến trúc mạng WCDMA phiên bản R4:
Hình 1.1.3.1.2: Kiến trúc mạng WCDMA R4.
Phiên bản R4 tập trung thay đổi vào phần mạng lõi trong đó sử dụng kỹ
thuật chuyển mạch mềm.
c) Kiến trúc mạng WCDMA phiên bản R5:

Phan Trần Hà-D08VT5
9
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về mạng di động
Hình 1.1.3.1.3: Kiến trúc mạng WCDMA R5.
Phiên bản R5 thì lại nâng cấp GERAN và UTRAN nhằm thống nhất giao
diện truy nhập và mạng lõi và sự truyền tải bằng IP trong suốt toàn mạng bắt
đầu từ BS và BTS.
1.1.3.2 Thành phần, chức năng của các phần tử mạng WCDMA:
a) Node B:
▪ Tương tự như BTS trong GSM, các chức năng chính là:
+ Điều biến.
+ Trải phổ và giải trải phổ.
+ Xử lý RF.
+ Điều khiển công suất.
b) RNC:
▪ Tương tự như BSC trong GSM, có chức năng là:
+ Quản lý tài nguyên vô tuyến.
+ Cấp phát tài nguyên cell.
+ Thực hiện chuyển giao.
+ Hệ thống thông tin quảng bá.
c) Máy chủ MSC/GMSC:
▪ Tương tự như MSC và GMSC trong GSM, có chức năng là:
+ Có các phần mềm điều khiển cuộc gọi và quản lý di động.
+ Không chứa ma trận chuyển mạch.
+ Quản lý báo hiệu giữa MSC và RNC.
+ Một máy chủ MSC có thể quản lý nhiều MGW.
d) Cổng đa phương tiện MGW:
▪ MGW được điều khiển bởi MSC và có thể đặt ở xa MSC, nó thực hiện
chức năng chuyển mạch kênh.
e) Phân hệ đa phương tiện IP, IMS:

▪ IMS hoạt động dựa trên mạng IP.
▪ IMS cung cấp các dịch vụ đa phương tiện: audio, video, thoại, văn bản và
dữ liệu.
1.2 Tổng quan về kỹ thuật truyền dẫn trong mạng di động:
1.2.1 Kiến thức tổng quan về truyền dẫn:
a) Các khái niệm cơ bản:
Phan Trần Hà-D08VT5
10
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về mạng di động
Truyền dẫn là chức nǎng truyền một tín hiệu từ một nơi này đến một nơi
khác. Hệ thống truyền dẫn gồm các thiết bị phát và nhận, và phương tiện truyền
cùng bộ lặp lại giữa chúng như trong hình 1.2.1. Những phương tiện phát sẽ
truyền và phát đi những tín hiệu đầu vào (tín hiệu gốc) để truyền chúng một
cách hiệu quả qua phương tiện, thiết bị nhận tách ra những tín hiệu gốc trong
những tín hiệu nhận được. Đồng thời bộ lặp lại xử lý việc bù lại trong quá trình
truyền. Các phương tiện truyền bao gồm dãy đồng, cáp đồng trục, radio, ống
dẫn sóng và cáp sợi quang.
Hình 1.2.1: Cấu hình hệ thống truyền dẫn.
Truyền dẫn bao gồm phần truyền dẫn thuê bao nối liền máy thuê bao với
tổng đài và phần truyền dẫn tổng đài, nối tổng đài với tổng đài. Truyền dẫn gồm
truyền bằng cáp, truyền radio, liên lạc vệ tinh, truyền TV, liên lạc sợi quang,
ống dẫn sóng, liên lạc dưới đất cùng bộ chuyển tiếp phục hồi sử dụng các
phương tiện truyền dẫn, kết cấu kết hợp và mạng đồng bộ hoá của các thiết bị
này, việc bảo dưỡng và phần quản lý mạng của mạng truyền dẫn v.v. Do đó
không phải là quá đáng khi nói rằng sự phát triển kỹ thuật truyền dẫn đã đưa tới
sự phát triển liên lạc thông tin mà trong phần này sẽ trình bày về truyền dẫn
tương tự và truyền dẫn số.
b) Lịch sử phát triển của truyền dẫn:
Sự phát triển liên lạc viễn thông đã bắt đầu từ khi phát minh ra hệ thống
điện tín hoạt động theo chế độ chữ số. Nghĩa là khi Morse phát minh ra máy

điện tín nǎm 1835 và việc liên lạc viễn thông số bắt đầu bằng phát dòng chấm
và gạch ngang nǎm 1876, việc sử dụng chế độ tương tự bắt đầu với phát minh
điện thoại của A.G. Bell. Từ đó công nghệ liên quan đã được phát triển khá
mạnh mẽ. Phương pháp truyền dẫn đa lộ cũng đã bắt đầu từ khi có dây dẫn ba
mạch thực hiện ở Mỹ nǎm 1925 và qua phát triển cáp đồng trục có 240 mạch,
hiện nay đã sử dụng phương pháp liên lạc cơ bản với cáp đồng trục có 3.600 -
10.800 mạch, FDM (Ghép kênh theo tần số) nhiều mạch 1.800 mạch bởi vi ba.
Mặt khác từ nǎm 1930, phương pháp 24 mạch PAM (Điều chế biên độ
xung) và PWM (Điều chế độ rộng xung) đã phát triển nhưng chưa phổ biến.
Ngay sau đó A.H. Reeves phát huy PCM (Điều chế mã xung). Nhưng phương
pháp liên lạc viễn thông mới kết hợp những phương pháp PCM cũng không
được áp dụng thuận lợi. Nǎm 1948, ngay sau khi kết thúc chiến tranh thế giới
thứ hai, thiết bị PCM để thí nghiệm đã được thiết kế và sản xuất ở Mỹ. Nhưng
Phan Trần Hà-D08VT5
11
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về mạng di động
nó cũng không được thực hiện vì lúc đó ống điện tử chỉ là một phần tử tích cực
và ống mã dùng cho mã hoá bị có nhiều vấn đề khi thực hành. Sự phát minh kỹ
thuật bán dẫn tiếp theo phát minh chất bán dẫn đóng vai trò quyết định trong
việc áp dụng PCM. Lúc đó việc ghép kênh cáp tiếng nói bởi phương pháp PCM
đã đánh dấu bước phát triển to lớn trong lịch sử liên lạc viễn thông. Phương
pháp PCM có tính thời đại đã ra đời khi có nhu cầu mạch sóng mang gần tǎng
lên và việc ghép không thể thực hiện được vì có khó khǎn trong việc thiết lập
mới hoặc thêm cáp trao đổi. Dĩ nhiên cũng có sẵn phương pháp sóng mang gần
FDM nhưng nó không thể so sánh được với phương pháp PCM về mặt kinh tế
và chất lượng truyền dẫn. Hơn nữa phương pháp FDM cũng không thể hoạt
động được trong điều kiện yếu kém của cáp địa phương và đưòng dài, nhưng
phương pháp PCM có ưu điểm lớn là có thể hoạt động được trong điều kiện
như vậy. Do đó hệ thống T1 (bộ điện thoại 1) dùng trong liên lạc viễn thông
công cộng sử dụng phương pháp PCM ở Chicago (Mỹ) trong nǎm 1962,

phương pháp PCM-24 áp dụng ở Nhật nǎm 1965, phương pháp Châu Âu hiện
nay (CEPT) đã phát triển và sử dụng trong những nǎm 1970. Lúc đó ITU-T đã
kiến nghị G.733 như là một phương pháp Bắc Mỹ (NAS) và G.732 như là
phương pháp Châu Âu.
Trong khi đó, liên lạc quang cũng đánh dấu bước phát triển về liên lạc
viễn thông đã được tích cực nghiên cứu với việc phát minh laser nǎm 1960. Khi
đó, việc nghiên cứu sử dụng sóng không gian và ống dẫn chùm tia quang học là
phương tiện truyền dẫn rất sôi động, khả nǎng truyền dẫn quang học sử dụng
sợi quang làm phương tiện truyền dẫn được phát huy nǎm 1966, phần chính của
nghiên cứu liên lạc quang học tập trung vào truyền dẫn sợi cáp quang sử dụng
sợi quang học làm phương tiện truyền dẫn qua việc bổ sung tổn hao truyền dẫn
sợi cáp quang 20 dB/km trong nǎm 1970. Hiện nay với việc phát triển phương
pháp khả nǎng siêu đại FT-1.7G, F-1.6G v.v.
Trong tương lai ngoài việc phát triển liên tục về ghép kênh và kỹ thuật
liên lạc quang học như trên, chúng ta có thể phát triển kỹ thuật liên quan như
truyền dẫn thuê bao số và phát triển kỹ thuật đấu nối, kỹ thuật CCC (khả nǎng
kênh xoá ) trên mạng đã có, kỹ thuật UNI (giao tiếp mạng - người sử dụng) về
tiếng nói, số liệu, thông tin hình ảnh và kỹ thuật NNI (giao tiếp nút - mạng), kỹ
thuật tổ hợp siêu cao VLSI (tổ hợp quy mô rất lớn) bao gồm các loại kỹ thuật
mã hoá, kỹ thuật truyền dẫn số đồng bộ, mạng nối chéo, và bảo dưỡng mạng,
mạng CCR (cấu hình lại điều khiển khách hàng), IN (mạng thông minh) và v.v.
để chuẩn bị cho dải hẹp ISDN trong giai đoạn đã thực hiện một phần.
1.2.2 Các thông số cơ bản trên kênh truyền:
▪ Băng tần: là dải tần số được giới hạn bởi tần số F
MIN
và tần số F
MAX
. Mỗi hệ
thống sẽ được cấp phát một băng tần phù hợp với ứng dụng của nó.
▪ Băng thông: có 2 loại băng thông.

Phan Trần Hà-D08VT5
12
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về mạng di động
- Băng thông tín hiệu: là dải tần của tín hiệu hình sin đơn lẻ có tần số thấp
nhất, đến tín hiệu hình sin đơn lẻ có tần số cao nhất.
- Băng thông kênh truyền: là dải tần được gán cho một người sử dụng để
truyền tải dữ liệu.
▪ Tốc độ bit: R
b
=1/T
b
với T
b
là thời gian tồn tại 1 bit của tín hiệu.
1.2.3 Các kỹ thuật truyền dẫn trong mạng di động:
Mạng thông tin di động được chia làm 2 phần là mạng truy nhập vô
tuyến và mạng lõi. Mạng truy nhập vô tuyến bao gồm các trạm BTS và BSC
hoặc là trạm RNC và Node B. Mạng lõi bao gồm các thành phần MSC, GMSC,
SGGN, v v. Việc thực hiện kết nối và sử dụng các kỹ thuật truyền dẫn đang
được xem xét và tìm ra những giải pháp tối ưu cho toàn mạng.
Thông thường mạng truy nhập vô tuyến sử dụng các hệ thống vô tuyến
băng rộng.
Hình 1.2.3.1: Cấu hình hệ thống vô tuyến.
Hệ thống vô tuyến băng rộng có ưu điểm nổi trội mà không một hệ
thống nào có thể có được là đó là tính linh hoạt và tính di động. Tính linh
hoạt cho phép triển khai rất nhanh hệ thống truyền dẫn, ưu điểm này cho
phép các nhà khai thác phát triển mạng di động nhanh chóng ở các vùng cơ
sở hạ tầng viễn thông chưa phát triển với vốn đầu tư thấp. Thứ hai là tính di
động cho phép đáp ứng được thông tin mọi nơi mọi lúc khi nhu cầu đi lại
của con người ngày càng gia tăng.

Đối với mạng lõi do có tính đặc thù là vị trí cố định nên việc triển khai
hệ thống không khó khăn mà người ta quan tâm là chất lượng truyền dẫn và
dung lượng truyền tải. Vì vậy nên mạng lõi được sử dụng các hệ thống
thông tin quang để có thể đáp ứng những nhu cầu được đặt ra ở trên.
Phan Trần Hà-D08VT5
13
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về mạng di động
Hình 1.2.3.2: Hệ thống thông tin quang.
Do được truyền trên sợi quang nên tín hiệu không chịu ảnh hưởng của
môi trường nên suy hao thấp, nhiễu thấp và tốc độ truyền dẫn ở mức rất cao
hàng chục Gbps. Mạng lõi trong mạng thông tin di động thường sử dụng hệ
thống truyền dẫn quang là chủ yếu.
1.2.4 Các mô hình quản lý trong mạng di động:
Trong mạng thông tin di động để đảm bảo quá trình kết nối và truyền
dẫn, cũng như việc khắc phục sự cố một cách nhanh chóng cần phải có một hệ
thống quản lý trong mạng. Việc quản lý này đảm bảo phải làm việc 24/24 giờ
và có đội ngũ giám sát một cách nghiêm ngặt. Mô hình quản lý có thể là quản
lý tập trung, quản lý phân tán,.v v.
Hình 1.2.4.1: Mô hình tổng quát hệ thống quản lý mạng.
Sự ra đời của hệ thống quản lý mạng là yêu cầu cấp thiết để ngăn ngừa,
chuẩn đoán, định cấu hình và giải quyết các vấn đề phát sinh do sự lớn mạnh,
phức tạp và không đồng nhất của môi trường, đa nhà cung cấp, đa giao thức, đa
công nghệ của hệ thống mạng và các máy tính.
Ví dụ phân cấp mô hình quản lý trong mạng di động của công ty
Vinaphone được thể hiện ở hình dưới.
Phan Trần Hà-D08VT5
14
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về mạng di động
Hình 1.2.4.2: Phân cấp mô hình quản lý mạng Vinaphone.
Phan Trần Hà-D08VT5

15
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 2: Phương thức truyền dẫn trong mạng di động
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG THỨC TRUYỀN DẪN TRONG MẠNG DI ĐỘNG
2.1 Nguyên lý truyền dẫn trong mạng di động.
Trong mạng thông tin di động, việc truyền dẫn các tín hiệu dữ liệu phải thông
qua một hệ thống xử lý chung, hệ thống này thực hiện các phương pháp xử lý tín hiệu
sao cho dữ liệu tín hiệu truyền đi được đảm bảo chính xác và tránh nhiễu trên đường
truyền. Ta có một hệ thống xử lý tín hiệu có các khối cơ bản sau:
Hình 2.1: Sơ đồ khối tiêu biểu hệ thống thông tin số.
Các khối trên sơ đồ thực hiện từng chức năng cơ bản sau:
▪ Tạo khuôn dạng tín hiệu: thực hiện biến đổi tin tức cần truyền thể hiện ở dạng
tín hiệu liên tục hay hay số thành chuỗi các bit nhị phân.
▪ Mã hóa nguồn và giải mã: thực hiện mã và giải mã chuỗi bit theo một khóa
xác định nhằm bảo mật tin tức.
▪ Mã và giải mã kênh: nhằm chống nhiễu và các tác động xấu khác của đường
truyền dẫn.
▪ Ghép kênh-phân kênh: nhằm thực hiện việc truyền tin từ nhiều nguồn tin khác
nhau tới các đích nhận tin khác nhau trên cùng một hệ thống truyền dẫn.
▪ Điều chế và giải điều chế: gọi tắt là MODEM.
▪ Trải và giải trải phổ: nhằm chống nhiễu và bảo mật tin tức.
▪ Đa truy nhập: cho phép nhiều đối tượng có thể truy nhập thông tin để sử dụng
hệ thống truyền dẫn theo nhu cầu.
▪ Đồng bộ: bao gồm đồng bộ nhịp và đồng bộ pha sóng mang đối với các hệ
thống thông tin liên kết.
▪ Lọc: bao gồm lọc cố định nhằm hạn chế phổ tần, chống tạp nhiễu, và lọc thích
nghi nhằm sửa méo tín hiệu gây bởi đường truyền.
Trong số các khối chức năng nói trên thì chức năng tạo khuôn tín hiệu số, điều
chế và giải điều chế số là không thể thiếu được đối với mọi loại hệ thống thông tin số.
2.1.1 Tín hiệu:
Trong mạng thông tin di động việc truyền tải các dữ liệu, tiếng thoại, âm nhạc,

video là việc diễn ra thường xuyên trên các hệ thống, chúng ta gọi chung đó tín
hiệu. Để cho tín hiệu có thể truyền đi xa mà vẫn đảm bảo chất lượng thì ta cần xem
xét đặc tính của tín hiệu. Từ những đặc tính của tín hiệu, ta có thể lựa chọn phương
thức điều chế, truyền tải như truyền trên sợi quang hay truyền cáp đồng hoặc sóng
vô tuyến.
Tín hiệu có thể chia làm các dạng sau đây:
Phan Trần Hà-D08VT5
16
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 2: Phương thức truyền dẫn trong mạng di động
- Tín hiệu thoại, giọng nói.
- Tín hiệu âm nhạc.
- Tín hiệu hình ảnh.
- Tín hiệu dữ liệu.
Tín hiệu là địa lượng vật lý biến thiên theo thời gian, theo không gian, hoặc
theo một hoặc nhiều biến độc lập khác, ví dụ như:
▪ Âm thanh, giọng nói: dao động sóng theo thời gian (t).
▪ Hình ảnh: cường độ ánh sang theo không gian (x, y, z).
Biểu diễn toán học của tín hiệu là hàm theo biến độc lập.
Hình 2.1.1: Dạng sóng của tín hiệu ghi nhận được từ âm thanh của người.
a) Phân loại tín hiệu:
▪ Tín hiệu đa kênh: gồm nhiều tín hiệu thành phần, cùng chung mô tả một
đối tượng nào đó, thường được biểu diễn dưới dạng vectơ (như tín hiệu điện
tim).
▪ Tín hiệu đa chiều: biến thiên theo nhiều hơn một biến độc lập (như tín hiệu
hình ảnh, tín hiệu tivi đen trắng).
▪ Tín hiệu liên tục theo thời gian: là tín hiệu được định nghĩa tại mọi điểm
trong đoạn thời gian [a,b], ký hiệu x(t).
▪ Tín hiệu rời rạc thời gian: là tín hiệu được định nghĩa tại những thời điểm
rời rạc khác nhau, ký hiệu x(n).
▪ Tín hiệu liên tục giá trị: là tín hiệu có thể nhận bất kỳ trong đoạn giá trị

[Y
MIN
, Y
MAX
], ví dụ như tín hiệu tương tự.
▪ Tín hiệu rời rạc giá trị: là tín hiệu chỉ nhận giá trị trong một tập giá trị rời
rạc định trước (tín hiệu số).
▪ Tín hiệu analog: là tín hiệu liên tục về thời gian, liên tục về giá trị.
▪ Tín hiệu số: là tín hiệu rời rạc về thời gian, rời rạc về giá trị.
▪ Tín hiệu ngẫu nhiên: có giá trị của tín hiệu trong tương lai không thể biết
trước được thường là các tín hiệu trong tự nhiên.
▪ Tín hiệu tất định: có giá trị ở quá khứ, hiện tại và tương lai được xác định
rõ, có công thức rõ ràng.
b) Hệ thống xử lý tín hiệu:
Phan Trần Hà-D08VT5
17