Đồ Án Tốt Nghiệp - Mạng Truy Nhập Vô Tuyến - Điện Tử - Truyền Thông

ĐỒ ÁN
ĐỀ TÀI: MẠNG TRUY NHẬP VÔ TUYẾN


GVHD :
LỚP : ĐH ĐT 3A
KHOA : ĐIỆN TỬ-VIỄN THÔNG
THÀNH VIÊN : NHÓM 1
1. LÊ QUANG DŨNG

Hà Nội – 02/2014
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 3
CHƯƠNG I. Giới thiệu về mạng di động Viettel 4
1. Sơ đồ cấu trúc mạng di động Viettel 4
2. Chức năng của các thành phần trong mạng di động Viettel 5
2.1 Lớp người dùng 5
2.2 Lớp truy nhập …6
2.3 Lớp lõi 7
2.4 Lớp ứng dụng ….8
CHƯƠNG II. Truy nhập vô tuyến trong mạng di động Viettel 9
I Mạng truy nhập vô tuyến cho 2G………………………………………….9
1 Phương thức đa truy nhập TDMA……… 9
1.1 BTS………………………………………………………………10
1.2 BSC………………………………………………………………12
2 Thiết bị trong mạng truy nhập vô tuyến Viettel………………………13
II Mạng truy nhập vô tuyến cho 3G………………………………………18
1 Phương thức đa truy nhập WCDMA………………………………….18
2 Mạng truy nhập vô tuyến UTRAN………………………………… 19
2.1 NodeB………………………………………………………….20
2.2 RNC………………………………………………………………23

3 So sánh mạng truy nhập Viettel và 1 mạng truy nhập
của các nhà mạng khác………………………………………………….28
LỜI NÓI ĐẦU
Tại Việt Nam, cả nước đã có 7 nhà khai thác dịch vụ thông tin di động sử dụng
công nghệ GSM và CDMA. Điều đó minh chứng cho cho sự phát triển không
ngừng của hạ tầng mạng thông tin di động trong nước trong xu thể hội nhập và thể
hiện sự cạnh tranh khốc liệt trong lĩnh vực này. Thực tế phát triển thị trường tại
Việt Nam cho thấy, đến nay các mạng di động sử dụng công nghệ GSM đang
chiếm ưu thế tuyệt đối về số lượng khách hàng với 56,5 triệu thuê bao trên tổng số
63,5 triệu thuê bao di động (số liệu của Tạp chí Khoa học kỹ thuật và kinh tế Bưu
điện). Với số lượng thuê bao phát triển lớn mạnh như vậy trong thời gian qua cùng
với việc cạnh tranh khốc liệt giữa các nhà khai thác dịch vụ thông tin di động thì hạ
tầng mạng thông tin di động 2G & 2,5G đã được khai thác tối đa cho các dịch vụ
truyền thống. Do vậy để có hạ tầng mạng thích hợp cung cấp các dịch vụ trên nền
IP/Internet, các dịch vụ truyền thông đa phương tiện multimedia, các dịch vụ gia
tăng mới, các dịch vụ hội tụ Di động-Cố định , nhất là dịch vụ truyền tiếng nói
dưới dạng gói VoIP và đủ điều kiện cho phép hạ giá thành cung cấp các dịch vụ
này nhằm tăng tính cạnh tranh với các doanh nghiệp viễn thông khác thì bắt buộc
cần phải có những bước chuyển đổi, phát triển, nâng cấp hạ tầng đối với mạng di
động hiện tại là điều tất yếu và hết sức cấp thiết.
Cùng hòa chung với sự tăng trưởng mạnh không ngừng của phát triển kinh tế xã
hội Việt Nam nói chung và thị trường viễn thông nói riêng, trong những năm qua
với nhiều bước phát triển vượt bậc đã đưa mạng Viettel trở thành các nhà cung cấp
dịch vụ thông tin di động lớn tại Việt Nam về quy mô phát triển thuê bao cũng như
hạ tầng mạng. Với xu thế chung phát triển thuê bao di động tại Việt Nam và nhu
cầu tăng cao về các dịch vụ di động Multimedia .của khách hàng trong thời gian
đến, mạng vô tuyến trên toàn quốc nói chung và khu vực cụ thể nói riêng cần phải
gấp rút thực hiện nâng cấp và xây dựng hạ tầng mạng 3G theo định hướng NGN -
Mobile. Để có được 1 cơ sở hạ tầng như trên thì điều không thể thiếu đó là nâng
cấp mang trụy nhập vô tuyến. Vì vậy nhóm 3 xin trình bày về đề tài

Mạng truy nhập trong mạng di động của Viettel
Trong đề tài này sẽ bao gồm 2 chương:
Chương 1: Giới thiệu về mạng di động Viettel
Chương 2: Truy nhập vô tuyến trong mạng di động Viettet
CHƯƠNG I. Mạng di động Viettel
I. Mạng di động Viettel
1. Sơ đồ cấu trúc mạng di động Viettel
Mạng di động của Viettel có thể chia làm 4 lớp sau:
- Lớp người dùng: Gồm thiết bị đầu cuối người dùng, thiết bị di động…
- Lớp truy nhập: Gồm các trạm BTS, BSC (2G), NodeB, RNC (3G).
- Lớp lõi: Gồm có khối chuyển mạch MSC+MGW (media gateway), các nút hỗ trợ
GPSR (SGSN, GGSN), HLR, STP…
- Lớp ứng dụng: Các chương trình ứng dụng trên mạng di động như OCS, SMS,
MCA, BGM…
2 Chức năng của các thành phần trong mạng di động Viettel
Trong phần này trình bày chức năng của một số thành phần chính trong mạng di
động Viettel:
2.1. Lớp người dùng
Thiết bị di động và đầu cuối người dùng
- ME (mạng 2G): Đây là máy điện thoại di động, kết nối với BTS qua giao diện
Um.
Giao diện Um:
Đây là giao diện giữa MS và BTS (air interface). Giao diện này sử dụng giao thức
LAPDm cho báo hiệu, có chức năng dẫn đường cuộc gọi, đo lường báo cáo,
chuyển giao (handover), xác thực, cấp phép, cập nhật khu vực Lưu lượng (thoại)
và báo hiệu được truyền trong từng bursts 0.577 ms tại mỗi khoảng 4.615 ms, tạo
thành từng khối dữ liệu 20 ms.
- UE (mạng 3G): Đây không chỉ là điện thoại di động mà còn có thể là các thiết bị
đầu cuối truy nhập internet như modem (Dcom 3G, homegateway), kết nối với
NodeB qua giao diện Uu.

- Giao diện Uu
Đây là giao diện không dây (duy nhất) của mạng UMTS. Tất cả giao diện khác đều
có dây dẫn hết. Liên lạc trên giao diện này dựa vào kỹ thuật FDD/TDD WCDMA.
Thật ra, nếu nhìn trên tổng thể kiến trúc mạng UMTS ta sẽ thấy là "nút cổ chai"
của mạng UMTS chính là ở capacity của giao diện Uu này. Nó sẽ giới hạn tốc độ
truyền thông tin của mạng UMTS. Nếu ta có thể tăng tốc độ data rate của giao diện
này thì ta có thể tăng tốc độ của mạng UMTS. Thế hệ tiếp theo của UMTS đã sử
dụng OFDMA kết hợp MIMO thay vì WCDMA để tăng tốc độ
2.2 Lớp truy nhập
2.2.1. BTS (mạng 2G)
- Chức năng: BTS thực hiện nhiều chức năng như: Thu phát vô tuyến, ánh xạ kênh
logic vào kênh vật lý, mã hóa/giải mã…
- Tần số sử dụng: 900MHz hoặc 1800MHz.
2.2.2. BSC
Là khối chức năng điều khiển, giám sát các BTS, quản lý tài nguyên vô tuyến
trong hệ thống, thực hiện một số chức năng như:
- Quản lý một số trạm BTS.
- Quản lý mạng vô tuyến: Xử lý các bản tin báo hiệu, điều khiển….
- Quản lý kênh vô tuyến: Ấn định, khởi tạo, giải phóng kênh vô tuyến.
- Quản lý chuyển giao.
- Tập trung lưu lượng.
- Kết nối với MSC qua giao diện A, sử dụng giao thức BSSAP cho dịch vụ thoại.
BTS kết nối đến SGSN qua giao diện Gb cho dịch vụ data.
2.2.3. NodeB (mạng 3G)
- Chức năng: NodeB thực hiện một số chức năng như: Quản lý tài nguyên vô
tuyến,
điều khiên công suất sao cho tín hiệu nhận được từ các đầu cuối người dùng là
tương đương…
- Kết nối với RNC qua giao diện Iu bằng mạng Metro Ethernet hoặc IP trên SDH.
- Tần số: 2110 – 2170 MHz.

2.2.4 RNC
RNC thực hiện một số các chức năng sau:
- Quản lý một số NodeB và điều khiển các tài nguyên của chúng như: Cấp phát,
giải
phóng kênh, cấp phát tài nguyên.
- Một nhiệm vụ quan trọng nữa của RNC là bảo vệ sự bí mật và toàn vẹn. Sau thủ
tục nhận thực và thỏa thuận khóa, các khóa bảo mật và toàn vẹn được đặt vào
RNC.
- RNC kết nối với nhau qua giao diện Iub. RNC được nối đến lớp lõi bằng hai kết
nối, một kết nối tới MGW – MSC Server bằng giao diện Iu-CS (luồng thoại) và
một kết nối đến SGSN bằng giao diện Iu-PS (luồng data).
2.3 Lớp lõi
2.3.1. MSC (MGW + MSC Server)
MSC có trách nhiệm kết nối và giám sát cuộc gọi đến MS và từ MS đi. Có nhiều
chức năng được thực hiện trong MSC như:
-Quản lý di động.
- Quản lý chuyển giao.
-Xử lý cuộc gọi.
-Xử lý tính cước.
- Tương tác mạng (IWF – Internet Working Functions): G-MSC
Các MSC có giao diện kết nối với các BSC, RNC qua các luồng STM1 hoặc các
luồng GE (IP), Giao diện báo hiệu của MSC với BSC sử dụng giao thức BSSAP.
Giao diện kết nối MSC với các thành phần mạng core khác như MSC khác, STP,
HLR, GMSC bằng các giao diện IP trên mạng MPBN, các giao thức sử dụng
gồm SCCP, ISUP, MAP, CAP của báo hiệu số 7.
2.3.2. SGSN
Là nút chính trong miền chuyển mạch gói, chịu trách nhiệm cho tất cả các kết nối
PS của tất cả các thuê bao. SGSN chứa thông tin đăng ký thuê bao và thông tin vị
trí thuê bao. Kết nối đến BSC qua giao diện Iu-CS dành cho thoại, kết nối đến
RNC qua giao diện Iu-PS, kết nối với HLR/Auc qua giao diện Gr (sử dụng báo

hiệu MAP) và kết nối vớiGGSN qua giao diện Gn+.
2.3.3. GGSN
Là một nút cổng dữ liệu giữa mạng PS kết nối với mạng internet, các dữ liệu
truyền từ thuê bao ra mạng ngoài đều qua GGSN. GGSN cũng chứa thông tin đăng
ký và thông tin vị trí thuê bao. Giao diện kết nối đến mạng internet qua router P
của mạng Internet.
2.3.4. GMSC
Là MSC có chức năng cổng để nối ra các mạng ngoài như PSTN.
Tổng đài GMSC có giao diện kết nối với ngoại mạng cho cả di động và cố định
qua giao diện kết nối là các STM1. Các giao diện này sử dụng ISUP báo hiệu số 7.
GMSC kết nối tới MSC sử dụng giao thức báo hiệu như: MAP, ISUP, kết nối đến
HLR/Auc sử dụng giao thức báo hiệu MAP, kết nối tới tổng đài quốc tế IGW.
2.3.5. HLR/AuC
Là cơ sở dữ liệu thông tin về thuê bao và nhận thực thuê bao. HLR/AuC kết nối
đến GMSC qua giao diện C (dùng báo hiện MAP). Ngoài ra, HLR còn kết nối đến
VLR (Vistor Location Register – Bộ ghi định vị khách) qua giao diện D (sử dụng
báo hiệu MAP). HLR/AuC lưu giữ các thông tin như:
- Các số nhận dạng IMSI, MSISDN.
- Các mã khóa các nhân Ki.
- Các thông tin về thuê bao.
- Danh sách các dịch vụ mà MS được/hạn chế sử dụng.
- Số hiệu VLR đang phục vụ MS.
2.3.6 STP (Signaling Tranfer Point – Điểm trung chuyển báo hiệu)
Chức năng chính của STP là chuyển tiếp các bản tin báo hiệu (hay chức năng định
tuyến báo hiệu). STP là một bộ chuyển mạch gói hoạt động như một hub gửi các
bản tin báo hiệu tới các STP, SCP hay SSP khác. STP định tuyến các bản tin thông
qua việc kiểm tra thông tin định tuyến được gắn kèm với mỗi bản tin báo hiệu và
gửi chúng tới điểm báo hiệu cần thiết. Thay vì các node mạng lõi đấu nối báo hiệu
trực tiếp với nhau tạo ra một mạng mesh phức tạp, STP sẽ đóng vai trò node trung
tâm trong mạng báo hiệu, quản lý mạng báo hiệu trong sáng hơn.

*) Mạng CS cho các cuộc gọi về thoại:
UE NodeB  RNC  MSC server 
*) Mạng PS cho các cuộc gọi về data:
UE NodeB  RNC  SGSN  GGSN Mạng internet.
2.4. Lớp ứng dụng
Thực hiện chức năng là giao diện kết nối giữa các mạng khác nhau, cung cấp các
dịch vụ trên nền di động như: OCS, MCA, BGM, CRBT…
- OCS: Hệ thống tính cước thuê bao trả trước.
- SMSC: Hệ thống tin nhắn.
- MCA (Misscall Alert System): Hệ thống cảnh báo cuộc gọi nhỡ.
- BGM (Background Music): Hệ thống nhạc nền.
- CRBT (Colour Ringback Tone): Hệ thống nhạc chuông chờ.
CHƯƠNG II. Truy nhập vô tuyến trong mạng di động Viettel
I Mạng truy nhập vô tuyến cho 2G
1 phương thức đa truy nhập TDMA
Hiện nay thì Viettel đang sử dụng phương thức đa truy nhập TDMA
Phương thức đa truy nhập TDMA là với mỗi bước sóng mang vô tuyến, một cách
tiêu biểu thì trục thời gian được chia thành các khung TDMA đều nhau, mỗi khung
gồm 8 khe thời gian, mỗi thuê bao truy nhập mạng trên tần số sóng mang đó sẽ
phân biệt nhau về các khe thời gian mà chúng sử dụng.
Đặc điểm :
- Tín hiệu của thuê bao được truyền dẫn số.
- Liên lạc song công mỗi hướng thuộc các dải tần liên lạc khác
nhau, trong đó một băng tần được sử dụng để truyền tín hiệu từ trạm gốc đến các
máy di động và một băng tần được sử dụng để truyền tuyến hiệu từ máy di động
đến trạm gốc. Việc phân chia tần như vậy cho phép các máy thu và máy phát có thể
hoạt động cùng một lúc mà không sợ can nhiễu nhau.
- Giảm số máy thu phát ở BTS.
- Giảm nhiễu giao thoa.
Hiện nay với phương thức truy nhập băng tần của mạng GSM Viettel sử dụng là

898.4MHz-906.4Mhz và 1736.7MHz-1749.9MHz Uplink
943.4Mhz-951.4Mhz và 1831.7MHz-1844.9Mhz Downlink
Với phương thức đa truy nhập TDMA thì Viettel đang sử dụng 1 hệ thống cơ sở hạ
tầng kỹ thuật cho phương thức truy nhập này
Hệ thống BSS
Hệ thống được thực hiện như là một mạng gồm nhiều ô vô tuyến cạnh nhau để
đảm bảo toàn bộ vùng phủ của vùng phục vụ. Mỗi ô có một trạm vô tuyến gốc
(BTS) làm việc ở tập hợp các kênh vô tuyến. Các kênh này khác với các kênh làm
việc của ô kế cận để tránh nhiễu giao thoa.

BTS được điều khiển bởi bộ điều khiển trạm gốc BSC. Các BSC được phục vụ bởi
trung tâm chuyển mạch nghiệp vụ di động (MSC). Một BSC điều khiển nhiều
BTS.
Giao diện Abis Đây là giao diện giữa BTS và BSC, thường được truyền
trên đường DS-1, ES-1 hay E1 của mạch vòng TDM. Sử dụng kênh con
(subchannel)TDM cho lưu lượng (TCH), giao thức LAPD cho giám sát BTS và
báo hiệu vô tuyến, và truyền tín hiệu đồng bộ từ BSC tới BTS và MS
- BTS nối với MS thông qua giao diện Um
-Giao diện Um:
Đây là giao diện giữa MS và BTS (air interface). Giao diện này sử dụng giao thức
LAPDm cho báo hiệu, có chức năng dẫn đường cuộc gọi, đo lường báo cáo,
chuyển giao (handover), xác thực, cấp phép, cập nhật khu vực Lưu lượng (thoại)
và báo hiệu được truyền trong từng bursts 0.577 ms tại mỗi khoảng 4.615 ms, tạo
thành từng khối dữ liệu 20 ms.
-BSC và cũng nối đến MSC. Một bộ phận TRAU (Transcoder/Rate Adaption Unit)
thực hiện mã hoá và giải mã đồng thời điều chỉnh tốc độ cho việc truyền số liệu
qua giao diện A
-Qua giao diện A
Cũng như giao diện Abis thì giao diện A dựa trên trên các luồng E1 ( tức là tốc
độ 2.048 Mbps, gồm 30 kênh 64kbps cho thoại/ dữ liệu và 2 kênh cho đồng bộ

khung và báo hiệu liên đài). Nhưng điểm khác giao diện A thì mỗi 1 khe thời gian
tải 1 kênh thoại 64kbps
- Chức năng: BTS thực hiện nhiều chức năng như: Thu phát vô tuyến, ánh xạ kênh
logic vào kênh vật lý, mã hóa/giải mã…
- Tần số sử dụng: 900MHz hoặc 1800MHz
BSC
Là khối chức năng điều khiển, giám sát các BTS, quản lý tài nguyên vô tuyến
trong hệ thống, thực hiện một số chức năng như:
- Quản lý một số trạm BTS.
- Quản lý mạng vô tuyến: Xử lý các bản tin báo hiệu, điều khiển….
- Quản lý kênh vô tuyến: Ấn định, khởi tạo, giải phóng kênh vô tuyến.
- Quản lý chuyển giao.
- Tập trung lưu lượng.
- Kết nối với MSC qua giao diện A, sử dụng giao thức BSSAP cho dịch vụ thoại.
BTS kết nối đến SGSN qua giao diện Gb cho dịch vụ data
2 Thiết bị trong mạng truy nhập vô tuyến Viettel
Hiện nay thì Viettel đang sử dụng loại BTS Ericsson - RBS2206
BTS Ericsson - RBS2206
2.1. Một số đặc điểm cơ bản
- Loại thiết bị: công nghệ GSM, tủ indoor (dùng lắp đặt trong phòng kín),
dùng cho ô marco, hỗ trợ tối đa 12 TRX/1tủ.
- Mặc dù có kích thước tương đương với tủ RBS2202 nhưng có dung lượng
gấp đôi vì sử dụng bộ thu phát và bộ kết hợp kép (double capacity transceiver and
combiners).
2.2 Đặc điểm vô tuyến GSM 900 của tủ RBS 2206
Các thông số hệ thống
Dải tần thu 880 - 915 MHz (E-GSM) và 890 - 915 MHz (P-GSM)
Dải tần phát 925 - 960 MHz (E-GSM) và 935 - 960 MHz (P-GSM)
Độ rộng băng tần sóng
mang

200 KHz
Số kênh tương ứng với 1
sóng mang
8 kênh toàn tốc
Phương pháp điều chế GMSK, EDGE - dTRU dùng cả GMSK lẫn 8-PSK
Khoảng cách giữa 2 tần 45 MHz
2.2. Cấu trúc tủ RBS 2206
1 tủ RBS 2206 bao gồm các khối sau:
- Đơn vị cấp nguồn PSU (power supply unit)
- Đơn vị chuyển mạch phân phối DXU (Distribution switch unit)
- Mô đun phân phối trong (Internal distribution module)
- Bộ thu phát kép dTRU (double transceiver unit)
- Bộ phận hoán chuyển cấu hình CXU (Configuration switch unit)
- Bộ phận phân phối và kết hợp CDU (Combiner and Distribution unit)
- Đơn vị đấu nối điện xoay chiều và một chiều ACCU/DCCU (AC or DC
connection unit)
- Khối điều khiển quạt FCU (Fan control unit)
- Bộ lọc điện một chiều (DC Filter
2.3. Các thông số kỹ thuật
2.3.1. Các thông số cơ học
Thiết bị Độ rộng mặt trước
(mm)
Độ rộng mặt bên
(mm)
Chiều cao
Tủ có lắp
khung đỡ
600 400 1850
Tủ không có
khung đỡ

600 400 1800
2.3.2. Trọng lượng
Thiết bị Trọng lượng (kg)
Tủ gắn đầy đủ các khối card và có lắp 230
khung đỡ
2.3.3. Các yêu cầu về nguồn điện
Các nguồn cung cấp đảm bảo yêu cầu
- (48/60) VDC
+24 VDC
120-250 VAC
2.3.4. Công suất tiêu thụ
Điện năng tiêu thụ tối đa của RBS2206 là 3855 W (đối với nguồn cung cấp là 120 - 250 VAC)

Trạm điều khiển (BSC) FlexWave
Thường kiểm soát cho thiết bị trong nhà ngoài trời hiệu quả
Các FlexWave trạm điều khiển (BSC) cung cấp điều khiển chung cho cả hai trong
nhà FlexWavenanoBTS và FlexWave microBTS ngoài trời. Được xây
dựng với kiến trúc mô đun trên nền IP và linh hoạt,các BSC FlexWave sử
dụng IP kết nối để liên lạc với các trạm BTS FlexWave đơn vị, trong khi cung
cấp một mạch dựa trên tiêu chuẩn A -giao diện với MSC và một mạch dựa trên tiêu
chuẩn giao diện Gb tới SGSN.Ngoài ra còn có một tùy chọn để kết nối vào các
kiến trúc mạng lõi có sử dụng một MSC chuyển mạch mềm.
Các BSC FlexWave cung cấp chức năng phân bổ kênh, GPRS / EDGE hỗ
trợ và cũng điều khiển các thuật toán mức điện năng và các thủ tục bàn
giao cho các đơn vị BTS. Các BSC được thiết kế để có một mức độ cao về sẵn
có bằng cách kết hợp dư thừa có chọn lọc với khả năng nhanh chóng khởi động lại.
Các tính năng:
• Compact PCI nền tảng
• hỗ trợ kiến trúc linh hoạt
• Tuân theo thông số kỹ thuật GSM

• Tích hợp vào MSC di sản
II Mạng truy nhập vô tuyến cho 3G
1 Phương thức đa truy nhập WCDMA
Hiện nay thì Viettel đang sử dụng nâng cấp từ GSM chuẩn hóa TDMA lên
WCDMA
Thông tin di động CDMA sử dụng kỹ thuật trải phổ cho nên nhiều người sử
dụng có thể chiếm cùng kênh vô tuyến đồng thời tiến hành các cuộc gọi, mà không
sợ gây nhiễu lẫn nhau. Những người sử dụng nói trên được phân biệt với nhau nhờ
dùng một mã đặc trưng không trùng với bất kỳ ai. Kênh vô tuyến CDMA được
dùng lại mỗi ô (cell) trong toàn mạng, và những kênh này cũng được phân biệt
nhau nhờ mã trải phổ giả ngẫu nhiên (Pseudo Noise - PN).

Đặc điểm:
- Dải tần tín hiệu rộng hàng M
- Sử dụng kỹ thuật trải phổ phức tạp.
- Kỹ thuật trải phổ cho phép tín hiệu vô tuyến sử dụng có cường độ trường
hiệu quả hơn FDMA, TDMA.
Hiện nay với phương thức truy nhập băng tần của mạng 3g Viettel sử dụng là
2125-2140MHz cho đường xuống
1935-1959MHz cho đường lên
Với việc nâng cấp từ GSM chuẩn hóa TDMA lên WCDMA đòi hỏi các nhà mạng
di động cần nâng cấp mạng truy nhập vô tuyến của mình Mà ở đây Viettel đưa ra
mạng truy nhập vô tuyến sử dụng RNC và Node B Được gọi UTRAN
2 Mạng truy nhập vô tuyến UTRAN
UTRAN là mạng truy nhập vô tuyến được thiết kế mới cho UMTS, nó có nhiệm vụ
thực hiện các chức năng liên quan tới truy nhập mạng qua giao diện vô tuyến
nó bao gồm 2 thành phần chính đó là
-Node B
-RNC (radio network cotroller)

RNC
RNC
NodeB
NodeB
NodeB
CS
PS
CBC
UE
UTRAN
CN
Uu Iu
Iu-CS
Iu-PS
Iu-BC
Iur
Iub
Iub
I
u
b
RNC
RNC
NodeB
NodeB
NodeB
CS
PS
CBC
UE

UTRAN
CN
Uu Iu
Iu-CS
Iu-PS
Iu-BC
Iur
Iub
Iub
I
u
b
• 2.1 Các Giao diện trong UTRAN
- Giao diện Iub
 Giao diện Iub là một giao diện quan trọng nhất trong số các giao
diện của hệ thống mạng UMTS. Sở dĩ như vậy là do tất cả các lưu lượng thoại và
số liệu đều được truyền tải qua giao diện này, cho nên giao diện này trở thành nhân
tố ràng buộc bậc nhất đối với nhà cung cấp thiết bị đồng thời việc định cỡ giao
diện này mang ý nghĩa rất quan trọng. Đặc điểm của giao diện vật lý đối với BTS
dẫn đến dung lượng Iub với BTS có một giá trị quy định. Thông thường để kết nối
với BTS ta có thể sử dụng luồng E1, E3 hoặc STM1 nếu không có thể sử dụng
luồng T1, DS-3 hoặc OC-3. Như vậy, dung lượng của các đường truyền dẫn nối
đến RNC có thể cao hơn tổng tải của giao diện Iub tại RNC.Chẳng hạn nếu ta cần
đấu nối 100BTS với dung lượng Iub của mỗiBTS là 2,5 Mbps, biết rằng cấu hình
cho mỗi BTS hai luồng 2 Mbps và tổng dung lượng khả dụng của giao diện Iub sẽ
là 100 x 2 x 2 = 400 Mbps. Tuy nhiên tổng tải của giao diện Iub tại RNC vẫn là
250 Mbps chứ không phải là 400 Mbps.
- Giao diện Iur
 Ta có thể thấy rõ vị trí của giao diện Iur trong cấu hình của phần tử
của mạng UMTS. Giao diện Iur mang thông tin của các thuê bao thực hiện chuyển

giao mềm giữa hai Node B ở các RNC khác nhau. Tương tự như giao diện Iub, độ
rộng băng của giao diện Iur gần bằng hai lần lưu lượng do việc chuyển giao mềm
giữa hai RNC gây ra.
- Giao diện Iu
 Giao diện Iu là giao diện kết nối giữa mạng lõi CN và mạng truy
nhập vô tuyến UTRAN. Giao diện này gồm hai thành phần chính là:
 Giao diện Iu-CS: Giao diện này chủ yếu là truyền tải lưu lượng thoại
giữa RNC và MSC/VLR. Việc định cỡ giao diện Iu-CS phụ thuộc vào lưu lượng dữ
liệu chuyển mạch kênh mà chủ yếu là lượng tiếng.
 Giao diện Iu-PS: Là giao diện giữa RNC và SGSN. Định cỡ giao
diện này phụ thuộc vào lưu lượng dữ liệu chuyển mạch gói. Việc định cỡ giao diện
này phức tạp hơn nhiều so với giao diện Iub vì có nhiều dịch vụ dữ liệu gói với tốc
độ khác nhau truyền trên giao diện này.
- Giao diện Uu
- Đây là giao diện không dây (duy nhất) của mạng UMTS. Tất cả giao diện khác đều
có dây dẫn hết. Liên lạc trên giao diện này dựa vào kỹ thuật FDD/TDD WCDMA.
Thật ra, nếu nhìn trên tổng thể kiến trúc mạng UMTS ta sẽ thấy là "nút cổ chai"
của mạng UMTS chính là ở capacity của giao diện Uu này. Nó sẽ giới hạn tốc độ
truyền thông tin của mạng UMTS. Nếu ta có thể tăng tốc độ data rate của giao diện
này thì ta có thể tăng tốc độ của mạng UMTS. Thế hệ tiếp theo của UMTS đã sử
dụng OFDMA kết hợp MIMO thay vì WCDMA để tăng tốc độ UTRAN (UMTS
Terrestrial Radio Access Network: Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS) là
liên kết giữa người sử dụng và CN. Nó gồm các phần tử đảm bảo các cuộc truyền
thông UMTS trên vô tuyến và điều khiển chúng.
Đặc điểm của UTRAN
- UTRAN được định nghĩa giữa hai giao diện. Giao diện Iu giữa
UTRAN và CN, gồm hai phần: IuPS cho miền chuyển mạch gói và IuCS cho miền
chuyển mạch kênh; giao diện Uu giữa UTRAN và thiết bị người sử dụng. Giữa hai
giao diện này là hai nút, RNC và nút B.
- UTRAN bao gồm một hay nhiều phân hệ mạng vô tuyến (RNS). Một

RNS là một mạng con trong UTRAN và bao gồm một bộ điều khiển mạng vô
tuyến RNC và một hay nhiều nút B. Các RNC có thể kết nối với nhau thông qua bộ
giao diện Iur. Các RNC và nút B được kết nối với nhau thông qua giao diện Iub.
- Các yêu cầu chính để thiết kế kiến trúc,giao thức và chức năng
UTRAN:
 Tính hỗ trợ của UTRAN và các chức năng liên quan: yêu cầu tác
động tới thiết kế của UTRAN và các yếu tố hỗ trợ chuyển giao mềm ( một thiết bị
đầu cuối kết nối tới mạng thông qua 2 hay nhiều cell đang hoạt động) và các thuật
toán quản lý nguồn tài nguyên vô tuyến đặ biệt của WCDMA.
 Làm tăng sự tương đồng trong việ điều khiển dữ liệu chuyển mạch
gói và chuyển mạch kênh,với một ngăn xếp giao thức giao diện vô tuyến duy nhất
và với việc sử dụng cùng một giao diện cho các kết nối từ UTRA đến miền chuyển
mạch gói và mạch kênh của mạng lõi.
 Làm tăng tính tương đồng với GSM
 Sử dụng phương thức vận chuyển ATM như là cơ cấu vận chuyển
chính trong UTRA
 Sử dụng kiểu vận chuyển trên cơ sở IP như là cơ cấu vận chuyển
thay thế trong UTRAN kể từ Release 5 trở đi.
2.1 Node B :
- Node B là một thuật ngữ được sử dụng trong UMTS tương đương cho các trạm
BTS ( trạm cơ sở thu phát) mô tả được sử dụng trong các mạng GSM.
- Theo truyền thống, Node B có chức năng tối thiểu, và được kiểm soát bởi một
RNC ( Radio Network điều khiển ). Tuy nhiên, điều này đang thay đổi với sự xuất
hiện của Truy cập gói tốc độ cao đường xuống ( HSDPA ), nơi mà một số logic (ví
dụ như truyền phát lại) được xử lý trên Node B cho thời gian đáp ứng thấp hơn.
- CHỨC NĂNG:
 Chức năng chính của Node B là xử lý lớp vật lý (L1) ở giao diện vô tuyến như mã
hóa kênh, đan xen, trải phổ, điều chế Nó cũng thực hiện một chức năng tài
nguyên vô tuyến như điều khiển công suất vòng trong,
 Đó là phần cứng được kết nối với mạng điện thoại di động giao tiếp trực tiếp với

các thiết bị cầm tay di động. Ngược lại với các trạm gốc GSM, Node B sử
dụng WCDMA/ TD-SCDMA là công nghệ giao diện không. Như trong tất cả các
hệ thống di động, chẳng hạn như UMTS và GSM , Node B có tần số vô
tuyến truyền (s) và người nhận (s) được sử dụng để giao tiếp trực tiếp với các thiết
bị di động, di chuyển tự do xung quanh nó. Trong loại này của mạng di động, các
thiết bị điện thoại di động không có thể giao tiếp trực tiếp với nhau nhưng có để
giao tiếp với Node B.
• Sự khác biệt giữa một Node B và một trạm gốc GSM
- Tần số sử dụng
 Việc sử dụng công nghệ WCDMA cho phép các tế bào thuộc Bs Node giống nhau
hoặc khác nhau và thậm chí cả điều khiển bởi RNC khác nhau để chồng lên nhau
và vẫn sử dụng cùng một tần số (trên thực tế, toàn bộ mạng lưới có thể được thực
hiện chỉ với một cặp tần số ). Hiệu ứng này được sử dụng trong chuyển giao
mềm .
- Nguồn điện yêu cầu
 Kể từ khi WCDMA thường hoạt động ở tần số cao hơn so với GSM (2100MHz
như trái ngược đến 900MHz cho GSM), bán kính di động có thể là nhỏ hơn đáng
kể cho WCDMA hơn cho các tế bào GSM là mất đường dẫn là tần số phụ
thuộc. WCDMA hiện có mạng lưới hoạt động ở băng tần 850-900MHz. Trong các
mạng này, tại các tần số, phạm vi bảo hiểm của WCDMA được xem là tốt hơn so
với của mạng GSM tương đương.
 Không giống như trong các mạng GSM, kích thước của các tế bào không phải là
hằng số (một hiện tượng được gọi là " tế bào thở "). Điều này đòi hỏi một số
lượng lớn của Node B và lập kế hoạch cẩn thận trong mạng 3G ( UMTS ). Nguồn
điện trên Node B và người sử dụng thiết bị (UE) thấp hơn nhiều.
Mô hình ứng dụng tích hợp NodeB
trạm 3G mới ngoài trời không cần phòng thiết bị của Viettel
VDF Spain: RRU on Tower
Shelter
Air-conditioner

BBU+RRU+APM
BBU+RRU+APM
BBU
RNC ( R a d i o Netwo r k C o n t r o l - B ộ đ i ề u k h i ể n m ạ n g v ô
t u y ế n )
RNC là một thành phần trong mạng truy nhập vô tuyến UTMS. RNC vềcơ
bản có những chức năng giống BSC trong hệ thống BSS GSM: Trung
giangiữa trạm gốc (Node B trong UMTS) và hệ thống mạng lõi; Điều
khiển cuộcgọi vô tuyến (quản lý tài nguyên vô tuyến, điều khiển và quản
lý chuyển giao cuộc gọi …).
- RNC sở hữu và điều khiển nguồn tài nguên vô tuyến trong vùng của
nó (gồm các nút B nối với nó). RNC là điểm truy cập cho tất cả các dịch vụ mà
UTRAN cung cấp cho mạng lõi.
- Cấu trúc logic RNC
 Về mặt logic, RNC bao gồm các khối sau: khối chuyển mạch, khối
xử lý dịch vụ, khối giao vận, khối đồng bộ đồng hồ, khối vận hành và bảo dưỡng
(OM), khối cung cấp nguồn và khối giám sát môi trường.
 Khối chuyển mạch GE
Switching and control unit
Other board
Other board
Other board
Other board
Other board
Other board