ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
TRẦN THỊ HẰNG
NGHIÊN CỨU QUY HOẠCH MẠNG 3 G
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Hà nội – 2010
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
TRẦN THỊ HẰNG
NGHIÊN CỨU QUY HOẠCH MẠNG 3 G
Ngành : Công nghệ Điện tử - Viễn thông
Chuyên ngành : Kỹ thuật Điện tử
Mã số :60 52 70
LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Nguyễn Quốc Tuấn
Hà nội – 2010
1
Học viên : Trần Thị Hằng K15Đ2 ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc Gia Hà
Nội
MỤC LỤC
3
7
: 9
9
9
1.3 13
14
14
15
16
16
16
17
UMTS 18
18
19
20
21
22
CDMA 23
eo mã 24
25
26
-CDMA 29
2.3.5 -CDMA 30
32
33
33
34
34
35
39
47
47
48
53
53
55
58
2
Học viên : Trần Thị Hằng K15Đ2 ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc Gia Hà
Nội
59
60
4.1 60
4.2 61
4.2.1 61
4.2.2 -PAM (Modified PAM) 63
4.2.3 -PAM (Clustering with Weighted Node PAM) 64
4.2.4 PAM và CWN PAM 65
4.3 66
4.3.1 66
4.3.2 66
4.3.3 67
4.3.4 71
73
74
76
3
Học viên : Trần Thị Hằng K15Đ2 ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc Gia Hà
Nội
CÁC TỪ VIẾT TẮT
Ký hiệu
Tiếng Anh
Tiếng Việt
1G
First Generation
T
2G
Second Generation
T
3G
Third Generation
T
A
AuC
Authentication Centre
AMPS
Advanced Mobile phone System
AGC
Auto Control
B
BHCA
Busy Hours Call Attemp
BER
Bit Error Rate
BS
Basic Station
BSC
Base Station Controller
BSS
Base Station System
BTS
Base Transceiver Station
C
CDMA
Code Division Multiple Access
CDMT
Code Divisiion Multiple Testbed
C/I
Carrier to Interference ratio
CMTS
Cellular Mobile Telephone
System
CSPND
kênh
CGI
Cell Global Indentify
CN
Core Network
4
Học viên : Trần Thị Hằng K15Đ2 ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc Gia Hà
Nội
CS
D
DL
Downlink
DSSS
Direct Sequence Spread Spectrum
DS-CDMA
Direct Spread CDMA
CDMA
E
EIR
Equipment Identity Register
EIRP
Effective Isotropically Radiated
Power
F
FDMA
Frequency Division Multiple
Access
FRAMES
Future Radio Multiple Access
Scheme
FDD
Frequency Division Duplex
S
FER
Frame Error Rate
G
GMSC
Gateway MSC
MSC
GoS
Grade of Service
GSM
Global System for Mobile
Communication
GGSN
Gateway GPRS Support Node
GPRS
H
HLR
Home Location Register
HO
Hand over
HHO
Hard Handover
HSPA
I
IS-95A
Interim Standard 95A
CInterim 95A (Qualcomm)
ISDN
Integrated Service Digital Net
5
Học viên : Trần Thị Hằng K15Đ2 ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc Gia Hà
Nội
I WF
Inter-Working Function
Iu-CS
L
LA
Location Area
LAC
Location Area Code
LAI
Location Area Identity
M
MAI
Multiple Access Interference
ME
Mobile Equipment
MMS
Multimedia Messaging Service
MS
Mobile Station
ng
MSC
Mobile Switching Centre
MSIM
Module SIM
O
O&M
Operations and Maintenance
OSS
P
PN
Pseudo Noise
PLMN
Public Land Mobile Network
PSTN
Public Switched Telephone
Network
PS
Paging System
Nh
PS
Packet Scheduler
Q
QoS
Quality of Service
QPSK
Quadrature Phase Shift Keying
a vuông góc
R
RLB
Radio Link Budgets
liên
RRC
Radio Resource Control
B
6
Học viên : Trần Thị Hằng K15Đ2 ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc Gia Hà
Nội
RAN
Radio Access Network
RNC
Radio Network Control
S
SNR
Signal-to-Noise Ratio
SGSN
SHO
Shoft Hand-Over
SHO-HO
Shofter Handover
T
TDMA
Time Division Multiple Access
TE
Terminal Equipment
TDD
Time Division Duplex
U
UE
User Equipment
UL
Uplink
UMTS
Universal Mobile
Telecommunication System
UTRAN
Universal Terrestrial Radio
Access Network
Mang tr
V
VLR
Visitor Location Register
VHE
Virtual Home Environment
W
W-CDMA
Wide-Code Division Multiple
Access
7
Học viên : Trần Thị Hằng K15Đ2 ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc Gia Hà
Nội
LỜI MỞ ĐẦU
thông tin
hình
P- UMTS
,
W-CDMA
uy
(WCDMA).
trình bày 4
:
ng th
W-CDMA,
8
Học viên : Trần Thị Hằng K15Đ2 ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc Gia Hà
Nội
Em xin chân thành
Nguy è àn
ày !.
Lum trong khuôn kh c h tr b tài nghiên cu
khoa hc s QG.10.44 ci hc Quc Gia Hà Ni
, ngày 10 tháng .
Tr
9
Học viên : Trần Thị Hằng K15Đ2 ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc Gia Hà
Nội
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
1.1 Giới thiệu chung
m 1940,
(CDMA).
1.2 Tổng quan về hệ thống thông tin di động
Hình 1.1. Hệ thống thông tin di động tổ ong
10
Học viên : Trần Thị Hằng K15Đ2 ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc Gia Hà
Nội
1.2.1 Hệ thống thông tin di dộng thế hệ 1
l.
k
.
Đặc điểm :
-
-
-
Mobile phone System - AMPS).
(1G)
11
Học viên : Trần Thị Hằng K15Đ2 ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc Gia Hà
Nội
1.2.2 . Hệ thống thông tin di dộng thế hệ 2
S
cho rên công
khác nhau:
- (TDMA).
- CDMA).
1.2.2.1 Đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA.
Đặc điểm của GSM :
-
-
-
-
Máy
1
1.2.2.2 Đa truy cập phân chia theo mã CDMA.
P
Noise - PN).
12
Học viên : Trần Thị Hằng K15Đ2 ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc Gia Hà
Nội
Đặc điểm của CDMA :
-
-
-
-
Cell là v (hình
1.2) và
Hình 1.2: Phân vùng một vùng phục vụ MSC thành các vùng định vị và các ô
1.2.3 Hệ thống thông tin di động thế hệ ba.
-
-
13
Học viên : Trần Thị Hằng K15Đ2 ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc Gia Hà
Nội
video và tr
(3G) IMT
ác tiêu chí sau:
-
-2200MHz.
Vitual
, ,
theo gói.
GSM, cdmaOne (IS-95), TDMA (IS-
1.3 Lịch sử phát triển hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3
-
m
W-
-
14
Học viên : Trần Thị Hằng K15Đ2 ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc Gia Hà
Nội
Hình 1.2. Lịch trình triển khai W – CDMA
-
và vào khai thác cdma2000/3GPP2 chia thành 2 gia:
1: (1997 1999)
+
+
+
+
2: (2000 -2002)
+
+ N
Hình 1.3. Lịch trình nghiên cứu
1.3.1. So sánh hệ thống CDMA với hệ thống sử dụng TDMA
1.3.1.1. Các phƣơng pháp đa truy nhập
tài nguyên
T
theo cáhình 1.9:
15
Học viên : Trần Thị Hằng K15Đ2 ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc Gia Hà
Nội
Hình 1.4. Các phương pháp đa truy nhập
mã khác
1.3.1.2. So sánh hệ thống CDMA và hệ thống sử dụng TDMA
Bảng 1.1.
Đặc tính
CDMA
GMS
1,23 MHz
200 kHz
- 24849 MHz
- 894 MHz
- 915 MHz
- 960
MHz
16
Học viên : Trần Thị Hằng K15Đ2 ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc Gia Hà
Nội
h
T
L
-
-
-
-
-
-
1.4 Các yêu cầu cơ bản về hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3
1.4.1. Những mục tiêu chƣa thực hiện đƣợc của hệ thống di động thế hệ 2
k
1.4.2. Các yêu cầu cơ bản đối với hệ thống thông tin di động thế hệ 3
u:
17
Học viên : Trần Thị Hằng K15Đ2 ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc Gia Hà
Nội
a)
b) 3G
,
c)
d)
K
e)
f)
g)
h)
i)
1.5 Kết luận chƣơng
.
át
18
Học viên : Trần Thị Hằng K15Đ2 ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc Gia Hà
Nội
CHƢƠNG 2:
CÔNG NGHỆ DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ BA – UMTS
2.1 Giới thiệu chung
-
WCDMA.
WCDMA -
CDMA p
WCDMA phát -1980
MHz, 2110 MHz - 2170 MHz.
W-CDMA
-
W-CDMA có các tính năng cơ sở sau :
-
-
-
-
-
-
19
Học viên : Trần Thị Hằng K15Đ2 ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc Gia Hà
Nội
Hình 2.1: Các dịch vụ mạng 3G
2.2 Cấu trúc hệ thống WCDMA
W-
2. W-
AUC và EIR.
20
Học viên : Trần Thị Hằng K15Đ2 ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc Gia Hà
Nội
- GSM.
NB: nút B -
--PS,
.
-
.
a)
b)
c)
Mạng lõi
Mang truy nhập vô tuyến
PLMN
PSTN/
ISDN
Mạng ®-êng trôc
HLR
AUC
GMSC
IWF
GGSN
Iu-
CS
Iu-PS
Iu
r
EIR
SGSN
TE
MT
NB
NB
RNC
NB
VLR
MSC
TE
MT
NB
NB
RNC
NB
PDN
Hình 2.2: Cấu trúc h ệ thống W-CDMA
2.2.1. Mạng thâm nhập vô tuyến (UTRAN)
21
Học viên : Trần Thị Hằng K15Đ2 ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc Gia Hà
Nội
3. UTRAN
2.2.2 Mạng lõi(CN)
Hình 1.4. Các phần tử của mạng UMTS
Các mạng ngoài
Iu
CN
Uu
Iub
Iu
r
RNS
RNS
UTRAN
UE
Cu
USIM
ME
PLMN,
ISDN,
PSTN
Nút B
Nút B
RNC
Nút B
Nút B
RNC
MSC/
VLR
SGSN
HLR
GGSN
GMSC
X.25,
Internet
Hình 2.3 : Các phần tử của mạng UMTS
m trú (MSC/VLR):
22
Học viên : Trần Thị Hằng K15Đ2 ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc Gia Hà
Nội
-
PLMN khác.
-
2.2.3. Thiết bị ngƣời sử dụng (UE)
xuyên nh
giao di
23
Học viên : Trần Thị Hằng K15Đ2 ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc Gia Hà
Nội
2.3 Công nghệ đa truy nhập W – CDMA
- UMTS. Các
-
nhau hay nói
theo t
Phƣơng thức đa truy nhập
DS-CDMA
Phƣơng thức song công
FDD/TDD
Việc đồng bộ trạm gốc
Hoạt động không đồng bộ
Tốc độ chip
3,84Mcps