MẠNG 2g HIỆN tại và các yêu cầu THIẾT kế đối với hệ THỐNG vô TUYẾN w CDMA

3
Mục lục
CHƯƠNG 1 4
TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ 3 4
VÀ HỢP CHUẨN IMT-2000 4
1.1 . QÚA TRÌNH PHÁT TRIỂN CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 4
1. 2. HỢP CHUẨN IMT-2000 9
1.2.1 Mục tiêu của IMT-2000 9
1.2.2 Chuẩn hóa IMT-2000 10
1.2.3 Băng tần IMT-2000 11
2.1 CẤU TRÚC MẠNG 2G HIỆN TẠI 15
2.2 CÁC YÊU CẦU VÀ MỤC TIÊU THIẾT KẾ ĐỐI VỚI HỆ THỐNG VÔ TUYẾN W-CDMA 18
2.2.1. Mục tiêu thiết kế đối với hệ thống vô tuyến W-CDMA trên cơ sở GSM 18
2.2.2. Các yêu cầu kĩ thuật thực hiện chuyển đổi trên cơ sở hệ thống GSM 21
2.3 CẤU TRÚC HỆ THỐNG THEO CÁC PHƯƠNG ÁN CHUYỂN ĐỔI TỪ GSM 22
2.3.1. HSCSD 22
2.3.2. GPRS 23
2.3.3. EDGE 26
2.3.2. UTRAN-3G (WCDMA) 27
2.3.2.1 . 3GPP R99 27
2.3.2.2 . 3GPP R2 30
2.3.2.3 . 3GPP R5 31
2.4. QUI HOẠCH VÀ ĐỊNH CỠ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ 3 (WCDMA) 32
2.4.1.Định cỡ phần mạng truy nhập vô tuyến 32
2.4.2.Tính toán quỹ đường truyền và kích thước ô 33
2.4.2.1.Các thành phần quỹ đường truyền 35
Bảng 2.3 mô tả các thành phần tham chiếu điển hình sử dụng trong các tính toán quỹ đường truyền.
Trong đường xuống BS hoạt động như một máy phát và MS như một máy thu. Trong hướng ngược
lại, MS lại hoạt động như một máy phát còn BS lại đóng vai trò là máy thu. Để đầy đủ, các thành
phần được định nghĩa lại như sau: 35
2.4.2.2.Quỹ đường truyền cho đa dịch vụ 37

2.4.2.3.Một số ví dụ tham khảo về quỹ đường truyền cho các loại dịch vụ 38
Máy phát MS 38
Máy thu trạm gốc 38
Các phần tử khác 39
Dịch vụ tiếng số liệu thời gian thực 122 kbps 39
Máy phát MS 39
Máy thu trạm gốc 39
Các phần tử khác 40
Dịch vụ tiếng số liệu không thời gian thực 382 kbps 40
Máy phát MS 40
Máy thu trạm gốc 40
Các phần tử khác 40
2.4.3. Tính toán hệ số tải 42
2.4.3.1.Hệ số tải đường lên 42
2.4.3.2.Hệ số tải đường xuống 44
2.4.4.Phân tích phủ sóng 45
2.4.4.1.Phân tích dung lượng 46

4
2.4.5.Định cỡ các giao diện RNC 46
2.4.5.1.Định cỡ giao diện Iub 46
2.4.5.2.Dung lượng RNC 47
2.5.1. Các vấn đề cần quan tâm trong pha 1 (từ 2G lên 2.5G) 47
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ 3
VÀ HỢP CHUẨN IMT-2000
1.1 . Qúa trình phát triển các hệ thống thông tin di động.
Thông tin di động đã được đưa vào sử dụng đầu tiên ở Mỹ năm 1946, sử dụng
ở phạm vi thành phố với 6 kênh, cấu trúc ô rộng, tần số 150 MHz. Đầu những năm
1960 dịch vụ điện thoại di động tế bào mới xuất hiện trong các dạng ứng dụng và

khi đó nó chỉ là các sửa đổi thích ứng của các hệ thống điều vận. Các hệ thống di
động đầu tiên này có ít tiện lợi và có dung lượng rất thấp. Vào những năm 1980, hệ
thống điện thoại di động tế bào điều tần song công sử dụng kỹ thuật đa truy nhập
phân chia theo tần số xuất hiện, đây là hệ thống tương tự hay còn gọi là hệ thống
thông tin di động thế hệ thứ nhất (1G). Hạn chế của các hệ thống này là: phân bố
tần số hạn chế, dung lượng thấp, tiếng ồn khó chịu, không đáp ứng được các dịch
vụ mới hấp dẫn với khách hàng
Giải pháp để loại bỏ các hạn chế trên là chuyển sang sử dụng kỹ thuật thông
tin số sử dụng các dịch vụ đa truy nhập mới. Hệ thống đa truy nhập TDMA đầu tiên
ra đời trên thế giới là GSM. GSM được phát triển từ năm 1982, CEPT quy định việc
ấn định tần số dịch vụ viễn thông châu Âu ở băng tần 900MHz. Ở Việt Nam hệ
thống thông tin di động được đưa vào hoạt động năm 1993, hiện đang được ba công
ty VMS, GPC và Viettel khai thác rất hiệu quả thị trường thông tin di động Việt
Nam. Ngoài kỹ thuật TDMA, đến năm 1995, CDMA được đưa vào sử dụng ở một
số nước. Ở Việt Nam, CDMA được công ty S-fone đưa vào ứng dụng đầu tiên. Các
hệ thống thông tin di động kỹ thuật số nói trên, sử dụng phương pháp truy nhập
TDMA như GSM (châu Âu), PDC (Nhật) hoặc phương pháp truy nhập CDMA theo
chuẩn năm 1995 (CDMA-IS95) đều thuộc thế hệ thứ 2(2G).

5
Các hệ thống thụng tin tế bào số cú nhiều điểm nổi bật như chất lượng thông
tin được cải tiến nhờ các công nghệ xử lý tớn hiệu số khỏc nhau, nhiều dịch vụ mới
(ví dụ: cỏc dịch vụ phi thoại), kỹ thuật mó húa được cải tiến, tương thích tốt hơn với
các mạng số và phát huy hiệu quả dải phổ vô tuyến. Bảng 1.1 mô tả các thông số cơ
bản của cỏc tiêu chuẩn cho các hệ thống thụng tin tế bào số của Nhật Bản, Mỹ và
chõu Âu. Ngoài chuẩn IS-95 dựa trên công nghệ CDMA, tất cả cỏc chuẩn khỏc đều
dựa trờn cụng nghệ TDMA.
Bảng 1.1 : Các thông số cơ bản của hệ thống thông tin tế bào số
PDC
(Nhật Bản)

Bắc Mỹ
IS-54 IS-95
Băng tần 800MHz/1,5
GHz
800 MHz 900 MHz
Khoảng cỏch
tần số
50 kHz
(xen kẽ 25kHz)
50 kHz
(xen kẽ
25kHz)
1,25 MHz 400 kHz
(xen kẽ 200
kHz)
Cơ chế truy
nhập
TDMA/FDD TDMA/FDD DS-
CDMA/FDD
TDMA/FDD
Cơ chế mó húa
thoại
11,2 kbit/s
VSELP
5,6 kb/s PSI-
CELPP
13 kb/s
VSELP
8,5 kbit/s
QCELP

tốc độ biến
thiên 4 nấc
22,8 kb/s
RPE-LTP-LPC
11,4 kbit/s EVSI
Phương pháp
điều chế
QPSK QPSK Hướng xuống:
QPSK
Hướng lên:
OQPSK
GMSK
* Chú thích: RPE: Mó húa dự bỏo kớch thớch xung đều
LTP: Mó húa dự bỏo dài hạn
LPC: Mó dự bỏo tuyến tính
FDD: Song cụng chia tần số
PSI-CELP: Dự bỏo tuyến tính kớch thớch mó - Đổi đồng bộ âm.
Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của khách hàng, hệ thống thông tin di động thế
hệ thứ ba -IMT 2000 đang được nghiên cứu sử dụng. Khác với các hệ thống thông
tin di động thế hệ thứ nhất (tương tự) và thứ 2 (số), hệ thống thông tin di động thế

6
hệ thứ 3 (3G) có xu thế chuẩn hoá toàn cầu và khả năng cung cấp các dịch vụ ở tốc
độ bít lên tới 2 Mb/s (có thể sử dụng truy cập Internet, truyền hình và thêm nhiều
dịch vụ mới khác). Để phân biệt với hệ thống thông tin di động băng hẹp hiện nay,
hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 còn được gọi là hệ thống thông tin di động
băng rộng. Từ năm 2001, các hệ thống IMT-2000 sử dụng công nghệ đa truy nhập
phân chia theo mã băng rộng (W-CDMA) bắt đầu được đưa vào khai thác.
Bảng 1.2: Các hệ thống thông tin di động từ GSM lên 3G
Yêu cầu

thiết bị
truyền số
liệu gói
GSM CSD
(GSM số liệu
chuyển mạch
kênh)
GPRS (Dịch
vụ vô tuyến
gói chung)
EDGE (Các
tốc độ số liệu
bậc cao để
phát triển
GSM)
IMT-2000
CDMA DS
(W-CDMA)
Các máy di
động cầm tay
Các máy di
động đơn
mode (một chế
độ hoạt động)
không có khả
năng xử lý số
liệu gói
Các máy di
động cầm tay
mới

Các máy di
động cầm tay
GPRS cho phép
làm việc trên
mạng GPRS*
và trên mạng
GSM ở tốc độ
số liệu 9,6
Kb/s, đây là các
máy CSD hai
chế độ hoạt
động.
Các máy di
động cầm tay
mới
Các máy cầm
tay EDGE sẽ
làm việc ở tốc
độ lên tới 384
Kb/s** trên các
mạng EDGE và
GPRS và ở tốc
độ 9,6 Kb/s
trên mạng
GSM- đây là
các máy CSD
ba chế độ hoạt
động.
Các máy di
động cầm tay

mới.
Các máy cầm
tay CDMA
DS sẽ làm
việc ở tốc độ
lên tới
2Mb/s***
trên các mạng
3G. Các máy
này có bốn
chế độ hoạt
động
Cơ sở hạ Không có khả Cần lắp thêm Cần thay đổi cơ Cơ sở hạ tầng

7
tầng thiết bị năng xử lý số
liệu gói
các mô đun xử
lý số liệu gói
mới trên nền
mạng chuyển
mạch kênh
sở hạ tầng
mạng nhiều
hơn
mới kết nối
với mạng hiện
có
Nền tảng
công nghệ

Công nghệ
GSM TDMA
hiện có
Nền GSM
TDMA bổ
xung phần xử
lý số liệu gói.
Cần sửa đổi
nền tảng GSM
TDMA
Cơ sở hạ tầng
CDMA mới
*: Tốc độ cao nhất trên lý thuyết đối với GPRS là 171,2 Kb/s, tuy nhiên, trên thực
tế hiện nay chưa đạt được tốc độ này mà điển hình chỉ đạt tốc độ trên dưới
50Kb/s .
**: Tốc độ cao nhất trên lý thuyết đối với EDGE là 384 Kb/s, tuy nhiên, trên thực tế
hiện nay chỉ đạt được tốc độ tối đa là 144 Kb/s.
***: Tốc độ cao nhất trên lý thuyết đối với W-CDMA là 2Mb/s, tuy nhiên, trên thực
tế hiện nay chỉ đạt được tốc độ tối đa là 384 Kb/s.
Bảng 1.3: Các hệ thống thông tin di động từ cdmaOne lên 3G
Yêu cầu
thiết bị
truyền số
liệu gói
cdmaOne
IS-95 A
cdmaOne
IS-95 B
IMT-2000
CDMA đa sóng

mang 1X
(MC 1X)
IMT-2000
CDMA đa sóng
mang 3X
(MC 3X)
Các máy
di động
cầm tay
Tiêu chuẩn
Các máy di
động cầm tay
theo chuẩn IS-
95A sẽ làm
việc trên tất cả
các mạng tương
lai: IS-95B, 1X
Các máy di
động theo
chuẩn năm
1999
Các máy di
động cầm tay
theo chuẩn IS-
95B sẽ làm việc
trên mạng IS-
95A ở tốc độ
Các máy di
động theo
chuẩn 1X năm

2001
Các máy di
động cầm tay
1X sẽ làm việc
trên mạng IS-
95A ở tốc độ
14,4Kb/s, trên
Các máy di
động cầm tay
mới.
Các máy di
động cầm tay
3X sẽ làm việc
trên mạng IS-
95A ở tốc độ
14,4Kb/s, trên

8
và 3X ở tốc độ
14,4 Kb/s- đây
là các máy một
chế độ hoạt
động.
14,4Kb/s và
trên các mạng
IS-95B, 1X và
3X ở tốc độ lên
tới 114 kb/s* -
đây là các máy
một chế độ hoạt

động.
mạng IS-95B ở
tốc độ lên tới
114 Kb/s, trên
mạng 1X và 3X
ở tốc độ lên tới
307 kb/s**- đây
là các máy một
chế độ hoạt
động.
mạng IS-95B ở
tốc độ lên tới
114 Kb/s, trên
mạng 1X ở tốc
độ lên tới 307
kb/s và trên
mạng 3X ở tốc
độ lên tới 2
Mb/s*** - đây
là các máy một
chế độ hoạt
động.
Cơ sở hạ
tầng thiết
bị
Tiêu chuẩn Đưa thêm phần
mềm mới vào
BSC
1X yêu cầu phần
mềm mới trong

mạng chính và
các card kênh
mới tại trạm
gốc.
Cần sửa đổi cấu
trúc mạng chính
và bổ xung các
card kênh mới
tại trạm gốc
Nền tảng
công
nghệ
CDMA CDMA CDMA CDMA
*: Tốc độ cao nhất trên lý thuyết đối với IS-95B là 114 Kb/s, tuy nhiên, trên thực tế
hiện nay mới đạt tốc độ 64 Kb/s .
**: Tốc độ cao nhất trên lý thuyết đối với cdma2000 1X là 307Kb/s, tuy nhiên, trên
thực tế hiện nay chỉ đạt được tốc độ tối đa là 144 Kb/s.
***:cdma2000 3X gồm cdma2000 1xEV-DO, cdma2000 1xEV-DV. Trong đó,
cdma2000 1xEV-DO có tốc độ cao nhất trên lý thuyết lên tới 2,4Mb/s trên một
sóng mang 1,25MHz riêng biệt, cdma2000 1xEV-DV tích hợp thoại, số liệu
trên cùng sóng mang 1,25MHz có tốc độ cao nhất trên lý thuyết lên tới 4,8
Mb/s.

9
Bảng 1.2 và 1.3 giới thiệu tổng quan về các hệ thống ở thế hệ 2,5G và 3G và
những đặc điểm khi phát triển lên 3G theo hai hướng chính trong IMT-2000: Từ
GSM lên 3G và từ cdmaOne lên 3G. Lộ trình phát triển của các hệ thống thông tin
di động lên 3G được minh hoạ ở hình 1.1.
1. 2. Hợp chuẩn IMT-2000
1.2.1 Mục tiêu của IMT-2000

* Cỏc dịch vụ thụng tin cỏ nhõn nhờ nõng cao hiệu suất phổ (Cỏ nhõn húa)
* Cỏc dịch vụ thụng tin xuyờn suốt toàn cầu (Toàn cầu húa)
* Cỏc dịch vụ đa phương tiện qua hệ thống truyền dẫn có tốc độ và chất lượng cao
(Đa phương tiện)

MẠNG LÕI GSM
3G
2,5G2G
MẠNG LÕI IS -41
GSM
TDMA
cdma One
IS-95A
GPRS
cdmaOne
IS-95B
IS-95B
EDGE
cdma2000 1X
W-CDMA
cdma2000
1x EV-DV
cdma2000
1x EV-DO
* cdma2000 1xEV-DO : cdma2000 1xEV-Data Only ( cdma 2000 1X phát triển lên - Chỉ dành cho số liệu)
** cdma2000 1xEV-DV : cdma2000 1xEV-Data/Voice ( cdma 2000 1X phát triển lên - Dành cho cả số liệu
và thoại)
Hình 1.1: Lộ trình phát triển của các hệ thống thông tin di động lên 3G
10
Hình 1.2 : Các dịch vụ đa phương tiện trong thông tin di động

Liờn minh viễn thụng chõu Âu (ITU) đó đặt ra cỏc yờu cầu đối với hệ thống
truyền dẫn vụ tuyến IMT-2000 để cung cấp cỏc dịch vụ đa phương tiện trong nhiều
môi trường khác nhau như mô tả trong bảng 1.4. Tốc độ truyền yêu cầu là 144 kb/s
trong môi trường di chuyển tốc độ cao, 384 kb/s khi di chuyển ở cỏc tốc độ thấp và
2Mb/s trong môi trường trong nhà. Hỡnh 1.2 thể hiện cỏc dịch vụ đa phương tiện
trong thông tin di động do IMT-2000 cung cấp trong cỏc lĩnh vực kinh doanh, cụng
cộng và cỏ nhõn.
Bảng 1.4 : Cỏc yờu cầu đối với hệ thống truyền dẫn vụ tuyến IMT-2000
Trong nhà Người đi bộ Trong xe ụ tụ
Tốc độ truyền (kb/s) 2048 384 144
1.2.2 Chuẩn hóa IMT-2000

Hệ thống thông tin
khẩn cấp
Hệ thống cho
người cao tuổi và
y tế từ xa
Truyền hình hội nghị
Trung tâm
dữ liệu
Cơ sở dữ liệu
dịch vụthông
t
i
n
Hệ thống y
tế từ xa
Nhạc theo
yêu cầu
T.V và Video

theo yêu cầu
T.V tương tác
Sách, báo điện tử
Hệ thống tự học tại gia
Lĩnh vực
công cộng
Lĩnh vực kinh
doanh
Lĩnh vực cá
nhân
Mạng thông tin di
động đa phương
tiện
Hệ thống giám sát từ xa
Thương mại
điện tử
Thương mại
điện tử
Điện thoại video
Hệ thống tìm
thông tin định vị
Game tương tác
11
Như mô tả trong hỡnh 1.3 và 1.4, bản kiến nghị đối với cỏc thụng số kỹ thuật
chi tiết của giao diện vụ tuyến đó đưa ra các nội dung liên quan đến giao diện vô
tuyến IMT-2000 như sau:
+ Chuẩn giao diện vụ tuyến bao gồm cỏc cụng nghệ CDMA và TDMA
+ CDMA bao gồm phương thức trải phổ trực tiếp song công phân chia theo tần số
(FDD), phương thức đa sóng mang FDD và phương thức song công phân chia theo
thời gian (TDD).

+ Nhóm TDMA bao gồm phương thức sóng mang đơn FDD và phương thức đa
truy nhập phõn chia theo tần số (FDMA)/TDMA.
+ Mỗi cụng nghệ vụ tuyến này phải cú thể hoạt động trờn hai mạng lừi 3G chớnh
[Vớ dụ: phiờn bản của GSM và ANSI-41(Viện tiờu chuẩn quốc gia Mỹ)]
Các khuyến nghị nêu các thông số kỹ thuật của mỗi phương thức; trong đó
phương thức trải phổ trực tiếp được gọi là W-CDMA.
1.2.3 Băng tần IMT-2000

IMT-2000 CDMA Trải phổ trực tiếp (3,84 Mc/s)
IMT -2000 CDMA Đa súng mang (3,6864 Mc/s)
IMT-2000 CDMA TDD
IMT-2000 Súng mang đơn
IMT-2000 FDMA/TDMA
CDMA
TDMA
Giao diện vụ
tuyến mặt đất
IMT-2000
Hỡnh 1.3: Cấu hỡnh giao diện vụ tuyến IMT-2000 TDMA
IMT-2000
CDMA trải
phổ trực tiếp
IMT-2000
CDMA đa
súng mang
IMT-2000
CDMA
TDD
IMT-2000
súng mang

đơn
IMT-2000
FDMA/
TDMA
Kết nối linh hoạt
giữa giao diện vụ
tuyến và mạng
lừi
GSM MAP
tăng cường
ANSI-41
tăng cường
Cơ sở IP
Giao diện
vụ tuyến
Mạng lừi
Hình 1.4 : Kết nối giữa các giao diện vô tuyến và các mạng lõi
12
Băng tần cho IMT-2000 đã được qui định tại Hội nghị quản lý vô tuyến thế
giới-92 (WARC-92) vào năm 1992. Một dải phổ 230 MHz trong băng tần 2GHz
(1885-2025 MHz, 2110-2200 MHz) đã được phân chia cho IMT-2000. Tuy nhiên,
ITU-R dự đoán rằng băng tần IMT-2000 sẽ trở nên không đủ trong tương lai gần.
Để đáp ứng dự báo này, Hội nghị thông tin vô tuyến thế giới 2000 (WRC-2000) đã
đề xuất dành các băng tần 800MHz (806-960 MHz), 1,7 GHz (1710-1885 MHz) và
2,5 GHz (2500-2690 MHz) để sử dụng cho IMT-2000 trên thế giới trong tương lai.
Bảng 1.5: Hiện trạng sử dụng băng tần IMT-2000 tại Việt Nam
Băng tần (MHz) Theo qui hoạch (*) Hiện trạng Phạm vi
806
-
960

806 - 825 Trunking Toàn quốc
824- 841 CDMA GMH2000, D-AMPS HCM
CDMA-WLL Hải
Dương
CDMA Toàn quốc
SPT (6 MHz CDMA) Toàn quốc
851 - 870 Trunking Toàn quốc
870 - 890 CDMA GMH2000, D-AMPS HCM
CDMA-WLL Hải
Dương
Vietel 4MHz, Toàn quốc
SPT 6MHz (CDMA) Toàn quốc
890 - 915 GSM GSM của VMS, GPC Toàn quốc
Vietel
915 - 925 Trải phổ
935 - 960 GSM GSM của VMS, GPC Toàn quốc
Vietel
1710
-
1710 -1750 DCS1800 viba
GSM1800
Toàn
quốc, khu
vực
1805 -
1845
DCS1800 viba
GSM1800
1850 -
1880

CDMA viba Toàn quốc
1880-1885 TDMA-TDD viba Toàn quốc

13
1885
-
2025
1885
-1918,1
TDMA-TDD Viba
PHS thử nghiệm nhỏ
DECT indoor
Di động nội vùng
1930 -
1960
CDMA Toàn quốc
2110-
2200
2500
-
2690
viba, MMDS Toàn quốc
(*): Qui hoạch được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt trong Quyết định
85/1998/QĐ-TTg (16/4/1998)
Ở Việt Nam, tất cả các băng tần đã được WRC dành cho IMT-2000 đều đã được sử
dụng cho nhiều hệ thống vô tuyến khác nhau. Kết quả khảo sát hiện trạng sử dụng
các băng tần này được trình bày trong bảng 1.5. Qui hoạch hiện tại đã không còn
phù hợp với tình hình phát triển của thông tin vô tuyến đặc biệt là thông tin di động.
Do đó Qui hoạch hiện tại đã được sửa đổi và phê duyệt.
Băng tần 1885-2025 MHz và 2110 -2200 MHz do đã được thông báo dọn

dẹp từ trước nên băng tần này sẽ sẵn sàng cho IMT-2000 triển khai ở giai đoạn đầu.
Các băng tần còn lại đã được ITU phân bổ cho IMT-2000 do đang có một số
các hệ thống vô tuyến đang hoạt động nên sẽ được dọn dẹp và dành cho IMT-2000
ở các giai đoạn sau.
Kết luận
Các hệ thống thông tin di động đã lần lượt xuất hiện. Từ hệ thống tương tự
FDMA (1G) đến các hệ thống số TDMA & CDMA (2G) băng hẹp vẫn chưa đáp
ứng được nhu cầu ngày càng phát triển của người sử dụng, nên ITU đã đưa ra một
loạt các mục tiêu, sự chuẩn hoá và cho ra một thế hệ thông tin di động 3G băng
rộng theo chuẩn IMT 2000, đồng thời ITU cũng thực hiện phân bổ tần số cho IMT
2000. Ở Việt Nam cũng thực hiện qui hoạch lại việc sử dụng tần số để phục vụ cho
thế hệ 3G.

14
Với mục tiêu cung cấp các dịch vụ đa phương tiện qua hệ thống truyền dẫn
có tốc độ và chất lượng cao như IMT 2000 đã đề ra thì cần phải có các công nghệ
truyền dẫn vô tuyến và các kĩ thuật xử lý đa phương tiện phù hợp. Chương 2 và 3
tiếp theo sẽ đề cập đến các vấn đề này.
Chương 2
CẤU TRÚC MẠNG 2G HIỆN TẠI VÀ CÁC YÊU CẦU THIẾT KẾ ĐỐI VỚI HỆ
THỐNG VÔ TUYẾN W-CDMA

15
Hiện nay, phần lớn các hệ thống thông tin di động sử dụng công nghệ số thiết kế tối
ưu cho dịch vụ thoại (2G), được phân loại theo kĩ thuật đa truy nhập với 2 loại chính là
TDMA (các hệ thống GSM, TDMA, PDC) và CDMA (hệ thống IS95A/B). Tuy nhiên,
trong các công nghệ trên, GSM là phổ biến với khoảng 80% số lượng thuê bao, triển khai
rộng rãi trên thế giới. Tại Việt Nam có các nhà khai thác GSM như Vinaphone, Mobiphone
và Viettel đang tiến tới công nghệ 3G. Nên việc cải tiến hệ thống 2G và phát triển lên các
công nghệ thế hệ mới xuất phát từ nhu cầu ngày càng gia tăng về sử dụng các dịch vụ

thông tin số liệu cá nhân là vấn đề thiết yếu cho các nhà khai thác GSM. Chính vì vậy,
chương 2 trình bày về cấu trúc mạng GSM (2G) hiện tại và các yêu cầu thiết kế đối với hệ
thống vô tuyến W-CDMA (3G) đi lên từ GSM (2G).
2.1 Cấu trúc mạng 2G hiện tại
Hỡnh 2.1: Cấu trỳc tổng quỏt của hệ thống GSM
Hệ thống GSM cú thể chia thành ba phần chớnh: hệ thống BSS, hệ thống mạng
chuyển mạch NSS và hệ thống quản lý mạng NMS. Đa số các chức năng đặc biệt của hệ
thống GSM được thực hiện bởi hệ thống các trạm phát BSS trong việc liên lạc với thiết bị
đầu cuối mobile. Hệ thống BSS được chia thành hai khối chức năng: Trạm phát BTS và bộ
điều khiển trạm phát BSC.

Quản lý mạng (NMS)
ISDN
PSDN
PSPDN
X25
CSPDN
MS
Um
BSC
GMSC
BSS NSS
MSC/VLR
A
BTS
TRAU
HLR/AuC/EIR
16
Một mạng GSM dung lượng cao thông thường có hàng ngàn BTS. BTS cung cấp
chức năng vô tuyến thu phát và báo hiệu cho sự tương tác với các phần tử khác của mạng.

Vùng phủ sóng của một BTS gọi là một Cell. BSC thực hiện chức năng chuyển mạch và
điều khiển các kênh vô tuyến cho hệ thống BSS. BSC ấn định kênh vô tuyến trong toàn bộ
thời gian thiết lập cuộc gọi và giải phóng tài nguyên khi cuộc gọi kết thúc. Chức năng di
động chỉ trong nội vùng hệ thống BSS được thực hiện bởi BSC. Các chức năng này làm
cho cấu trúc của BSC cao hơn của BTS. Thông thường mỗi BSC điều khiển hàng chục
BTS. Việc chuyển mạch giữa các thuê bao được thực hiện bởi trường chuyển mạch trong
MSC. Một MSC kết nối với các mạng khác như là mạng thoại cố định PSTN, mạng ISDN,
mạng số liệu gói PSPDN…
Một bộ số liệu logic được gọi là bộ đăng ký dữ liệu chủ, chứa đựng các thông tin liên
quan đến việc đăng ký của mỗi thuê bao như các dịch vụ và vị trí của thuê bao. Để có thể
định tuyến các cuộc gọi tới, các thông tin địa chỉ của vùng khách được chứa trong HLR.
Một ngân hàng dữ liệu là bộ đăng ký dữ liệu khách VLR phụ trách việc ghi chú các đăng
ký yờu cầu và thụng tin vị trí của các thuê bao cư trú trong vùng phục vụ của nó. Thêm vào
đó bộ nhận thực thiết bị EIR được sử dụng để ngăn cản việc sử dụng trộm hoặc các máy
mobile cầm tay không được phép.
Cuộc gọi tới máy MS được định tuyến tới tổng đài MSC cổng trong mạng di động
công cộng mặt đất PLMN của thuê bao. Bằng cách sử dụng các thông tin chứa trong HLR
và VLR, cuộc gọi được định tuyến tới MSC mà thuê bao đang ở đó. Trong khi thuê bao
đang ở trong mạng chủ thỡ tổng đài MSC chủ và MSC cổng là giống nhau.
Tên chung cho trung tâm dịch vụ gọi node mạng tương ứng là phần dịch vụ giá trị gia
tăng (VAS) như hình 2.2.

Quản lý mạng (NMS)
ISDN
PSDN
PSPDN
X25
CSPDN
MS
Um

BSC
GMSC
BSS NSS
MSC/VLR
A
BTS
TRAU
HLR/AuC/EIR
V
A
S
17
Hình 2.2: Phần cứng dịch vụ giá trị gia tăng
VAS đơn giản nhất cũng gồm hai loại thiết bị: trung tâm dịch vụ tin ngắn (SMSC)
và hệ thống thư thoại (VMS). Về mặt kỹ thuật, VAS đảm bảo cung cấp một số loại dịch vụ
nhất định bằng cách sử dụng các giao diện chuẩn với mạng GSM và nó có thể có hoặc
không có các giao diện ra các mạng khác. Trên quan điểm phát triển dịch vụ, VAS là bước
đầu tiên để tạo doanh thu với các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng GSM.
Hình 2.3: Mạng thông minh
Khái niệm mạng thông minh IN (Intelligent Network) được tích hợp cùng với mạng
GSM. Về mặt kỹ thuật, nó làm thay đổi cơ bản các phần tử của mạng chuyển mạch nhằm
thêm vào chức năng IN, ngoài ra bản thân mạng IN là một bộ phận tương đối phức tạp. IN
có khả năng phát triển dịch vụ hướng tới tính cá nhân và nhà khai thác mạng có thể nhờ IN

Quản lý mạng (NMS)
ISDN
PSDN
PSPDN
X25
CSPDN

MS
Um
BSC
GMSC
BSS NSS
MSC/VLR
A
BTS
TRAU
HLR/AuC/EIR
V
A
S
I
N
OSS
BG
w
BSCHN
1
BSCHCM
1
BSCHCM
2
BSCDNG
1
MSCDN
G1
MSCHCM1
MSCHN1

HLRHN
1
Hình 2.2: Cấu trúc tổng thể mạng GSM (2G) Viettel
18
Để đảm bảo an toàn kinh doanh, ví dụ, các thuê bao trả trước hầu hết được triển
khai nhờ công nghệ IN.
2.2 Các yêu cầu và mục tiêu thiết kế đối với hệ thống vô tuyến W-CDMA.
2.2.1. Mục tiêu thiết kế đối với hệ thống vô tuyến W-CDMA trên cơ sở GSM
Có rất nhiều lựa chọn cho phép nhà khai thác phát triển mạng GSM hiện có của mình
(hình 2.5). Mỗi lựa chọn đều có đặc điểm riêng mà các nhà khai thác mạng cần quan tâm
để có sự lựa chọn đúng đắn nhất.
Hình 2.5: Tuỳ chọn các phương án chuyển đổi từ GSM
GPRS
GPRS là bước triển khai làm thay đổi mạnh mẽ cấu trúc mạng thông tin di động với
phần chuyển mạch gói trong mạng lõi IP phục vụ hiệu quả các dịch vụ dữ liệu đến tốc độ
trung bình. Để có thể cung cấp dịch vụ 3G một cách đầy đủ (tốc độ dữ liệu tới 2Mbps) thì
việc triển khai hệ thống WCDMA mới là điều tất yếu.

GSM
HSCSD
GPRS
GPRS
UMTS
không
UMTS
EDGE
19
Điều kiện đặt ra là nhà khai thác đã phải có một mạng GSM rộng khắp. Đây là thuận
lợi chính cho Viettel triển khai GPRS vì ngay từ đầu Viettel đã phủ sóng 61 tỉnh thành trên
toàn quốc. Nhu cầu dịch vụ dữ liệu của thuê bao chủ yếu là các dịch vụ dữ liệu tốc động

trung bình (tới 115 kbps). Hạ tầng mạng đã triển khai là rất lớn, nhà khai thác muốn tận
dụng tối đa hạ tầng hiện có cho dịch vụ dữ liệu.
Về kỹ thuật, hệ thống mạng truy nhập của GSM được giữ nguyên và chỉ cần nâng
cấp phần mềm. Cụ thể BTS, BSC phải được nâng cấp phần mềm, MS phải có chức năng
GPRS, phân hệ mạng lõi được bổ xung thêm phần chuyển mạch gói với hai nút chính: nút
hỗ trợ dịch vụ GPRS (SGSN) và nút hỗ trợ cổng GPRS (GGSN). Bằng cách này, với nâng
cấp không đáng kể, hệ thống có thể cung cấp dịch vụ dữ liệu gói cho thuê bao di động rất
thích hợp với các dịch vụ dữ liệu không đối xứng.
EDGE
Bên cạnh đó, có một lựa chọn cho phép nhà khai thác GSM có thể tối ưu hoá việc
phát triển của mình, đó là công nghệ EDGE với những cải tiến về máy thu phát vô tuyến
(tập trung vào phần mạng truy nhập vô tuyến) cho phép cung cấp dịch vụ dữ liệu tốc độ
cao hơn và tăng dung lượng hệ thống mà không làm thay đổi lớn tới cấu trúc mạng di
động. Để tiếp tục tối ưu hoá hệ thống GSM của mình, nhà khai thác có thể sử dụng công
nghệ EDGE. Việc qui hoạch mạng vô tuyến sẽ ít bị ảnh hưởng khi triển khai công nghệ
EDGE. Cụ thể, các BTS được tiếp tục sử dụng, các nút chuyển mạch gói GPRS cũng
không bị ảnh hưởng do chức năng độc lập với tốc độ bit của thuê bao. Toàn bộ thay đổi đối
với các nút chuyển mạch của mạng chỉ là việc nâng cấp phần mềm. Thiết kế cũng cho phép
đầu cuối EDGE nhỏ gọn và giá cạnh tranh được. Các kênh truyền dẫn trong EDGE cũng
thích hợp cho các dịch vụ GSM và không có sự phân biệt giữa dịch vụ EDGE, GPRS hay
GSM. Xét trên quan điểm nhà khai thác thì các dịch vụ EDGE nên triển khai trước tiên cho
các khu vực nóng sau đó mở rộng dần theo nhu cầu cụ thể. Việc nâng cấp phần cứng BSS
theo công nghệ EDGE có thể quan niệm như nâng cấp và mở rộng mạng để đáp ứng phát
triển thuê bao thông thường. Khả năng 3G băng rộng có thể thực hiện từng bước bằng cách
triển khai dần giao diện vô tuyến mới 3G trên mạng lõi GSM hiện tại. Điều này bảo đảm
an toàn đầu tư và chính sách khách hàng cho nhà khai thác. Đối với các nhà khai thác có
giấy phép cho băng tần mới 2GHz thì có thể triển khai IMT-2000 cho các khu vực phủ
sóng sớm có nhu cầu lớn nhất về các dịch vụ 3G. Đầu cuối hai chế độ EDGE/IMT-2000 sẽ
cho phép thuê bao thực hiện chuyển vùng và chuyển giao giữa các hệ thống. So với
phương án xây dựng mạng 3G hoàn toàn mới thì việc phát triển dần trên mạng GSM sẽ

20
nhanh chóng và rẻ tiền hơn. Các bước trung gian GPRS và EDGE cũng có thuận lợi là phát
triển tiếp lên 3G dễ dàng.
Thực tế, việc tăng tốc độ dữ liệu trên giao diện vô tuyến đòi hỏi thiết kế lại các
phương thức truyền dẫn vật lý, khuôn dạng khung, giao thức báo hiệu tại các giao diện
mạng khác nhau. Nên tuỳ thuộc yêu cầu cụ thể về tốc độ dữ liệu mà lựa chọn phương án
nâng cấp hệ thống nhằm tăng tốc độ dữ liệu trên các giao diện A-bis.
WCDMA
Điều kiện trển khai là nhu cầu dịch vụ dữ liệu chiếm phần lớn trong lưu lượng. Để
triển khai mạng một cách nhanh chóng và hiệu quả, hệ thống phải tương thích ngược với
mạng lõi GSM-MAP của GSM. Hệ thống báo hiệu, đầu cuối di động có thể chuyển vùng
với hệ thống GSM hiện có, tuy nhiên đòi hỏi phải có máy cầm tay hai chế độ GSM/GPRS
hoặc GSM/GPRS/WCDMA. Có rất nhiều vần đề kỹ thuật trong việc chuyển đổi cần được
quan tâm. Để ứng chuyển đổi đã có 3 bản chuẩn hoá mạng lõi của 3GPP:
- 3GPP R99:
Phương án chuyển đổi nhằm tận dụng tối đa hạ tầng GSM và GPRS hiện có. Mạng
lõi của 3G có cả phần chuyển mạch gói và chuyển mạch kênh. Mạng truy nhập vô tuyến
của 3G có thể nối cả với phần chuyển mạch kênh của GSM sau khi đã có phần bổ xung
cho 3G. Phần mạng lõi với 2 nút mạng SGSN và GGSN của GPRS trước đây được sử
dụng lại hoàn toàn. Như vậy phương án này phù hợp cho thị trường có cả dịch vụ yêu cầu
chuyển mạch kênh (thoại, hình) và dịch vụ dữ liệu gói.
- 3GPP R2:
Phần gói với GGSN và SGSN vẫn giữ nguyên. Trung tâm chuyển mạch di động
MSC của hệ thống được tách thành hai phần: phần điều khiển chuyển mạch và cổng đa
phương tiện (thực hiện chức năng chuyển mạch). Một bộ điều khiển có thể quản lý được
rất nhiều cổng chuyển mạch đa phương tiện.
- 3GPP R5:
Đây là giải pháp sử dụng mạng lõi toàn IP, có thể được truyền trên ATM. Như vậy
vai trò của mạng truy nhập vô tuyến chỉ là thành giao diện vô tuyến của 3G. Mạng lõi IP

có thể tương thích với bất kỳ công nghệ truy nhập vô tuyến nào: WCDMA, cdma2000,
EDGE Hệ thống hoàn toàn không còn phần chuyển mạch kênh. Thoại cũng sẽ được
truyền trên IP. Như vậy công nghệ này sẽ còn phụ thuộc rất nhiều vào sự phát triển của
VoIP.
- 3GPP R6:

21
Đang được tiếp tục nghiên cứu để khắc phục những nhược điểm của 3GPP R5.
2.2.2. Các yêu cầu kĩ thuật thực hiện chuyển đổi trên cơ sở hệ thống GSM
Điều kiện cho chuyển đổi và các vấn đề kỹ thuật đặt ra cho mỗi bước chuyển
đổi theo giai đoạn trên cơ sở hệ thống GSM lên 3G sẽ phải kể đến ba khía cạnh
chính được thể hiện ở sơ đồ sau:
Sự chuyển đổi về kỹ thuật:
Sự chuyển đổi về kỹ thuật là con đường phát triển chỉ rõ phương thức để
triển khai các phần tử mạng và loại công nghệ để thực thi kỹ thuật đó. Đây chính là
bước phát triển trực tiếp theo các xu hướng chung về công nghệ. Do các phần tử
mạng là yếu tố tạo lập nên mạng, nên về mặt lý thuyết sự chuyển đổi về kỹ thuật sẽ
tương ứng với sự phát triển mạng. Trong giai đoạn một, do tính chất mở của các
giao diện được định nghĩa trong chỉ tiêu kỹ thuật hệ thống, mạng 3G có thể được
kết hợp từ nhiều chủng loại thiết bị của nhiều hãng khác nhau. Sự chuyển đổi về kỹ
thuật có thể xử lý được điều này. Tuy nhiên với sự khác nhau về tốc độ và bước
triển khai cụ thể trong mối kết hợp của các thiết bị giữa các hãng khác nhau và yêu
cầu thích ứng với các thay đổi của chỉ tiêu kỹ thuật 3G nên trong nhiều trường hợp
nếu không xem xét thấu đáo thì kết quả có thể không như mong muốn.
a) Sự chuyển đổi về dịch vụ:
Khác với chuyển đổi về mặt kỹ thuật, sự chuyển đổi dịch vụ dựa trên nhu cầu của
người sử dụng và nhu cầu này có thể là thực tế hoặc chỉ là tưởng tượng. Đôi khi các nhà
khai thác mạng và chế tạo thiết bị cung cấp các dịch vụ vượt qua sự kỳ vọng của các thuê
bao. Rõ ràng nếu hai yếu tố này không tương đồng thì việc kinh doanh các dịch vụ thông
tin di động sẽ khó khăn.

c) Sự chuyển đổi về mạng:

2G 3G
Sự chuyển đổi về kỹ thuật
Sự chuyển đổi về mạng
Sự chuyển đổi về dịch vụ
Hình 2.6: Chuyển đổi chung từ 2G lên 3G
22
Chỉ tiêu kỹ thuật của GSM đảm bảo tính mở của các giao diện quyết định nên thành
phần chuẩn của hệ thống GSM. Với giao diện mở này, nhà khai thác mạng có thể sử dụng
các thiết bị mạng khác nhau từ các hãng cung cấp thiết bị mạng GSM khác nhau. Tính mở
của giao diện được thể hiện là nó xác định một cách nghiêm ngặt các chức năng hệ thống
thực hiện tại giao diện, đồng thời xác định rõ các chức năng nào cho phép nhà khai thác có
thể sử dụng trong nội bộ mạng tại hai phía của giao diện.
2.3 Cấu trúc hệ thống theo các phương án chuyển đổi từ GSM
2.3.1. HSCSD
Trong giai đoạn đầu, thuê bao GSM sử dụng đường truyền dữ liệu chuyển mạch gói,
đối xứng với tốc độ 9,6 Kb/s. Do sức ép của Internet và thư điện tử nên đường truyền dữ
liệu di động tăng nhanh, hơn nữa thực tế cho thấy sự phát triển này đã bị đánh giá quá thấp
tại thời điểm thiết kế mạng GSM.
Hiện nay về mặt kỹ thuật có hai giải pháp sau:
- Tối ưu tốc độ mã hoá kênh. Thực hiện được việc này ta đã làm tăng tốc độ bit từ 9,6
Kb/s lên 12,2 Kb/s.
- Làm cho dữ liệu đi qua giao diện Um nhiều hơn bằng cách sử dụng một vài kênh lưu
lượng thay vì một kênh. Giải pháp này được gọi là dữ liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao
HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) như hình 2.7.

ISDN
PSDN
PSPDN

X25
CSPDN
Quản lý mạng (NMS)
Quản lý mạng (NMS)
MS
MS
Um
BSC
GMSC
BSS NSS
MSC/VLR
A
BTS
TRAU
HLR/AuC/EIR
V
A
S
I
N
Thay đổi HW& SW cho HSCSD
23
Hình 2.7: Tác động của mã hoá kênh và HSCSD
Trong môi trường tối ưu, thuê bao HSCSD có thể đạt đến tốc độ truyền dữ liệu 20-
50Kb/s. Giải pháp kỹ thuật này có hạn chế là lãng phí tài nguyên và giá cước sẽ cao hơn.
Việc sử dụng giải pháp HSCSD phụ thuộc rất nhiều vào chính sách giá của nhà khai thác
mạng. Một vấn đề khác là phần lớn lưu lượng dữ liệu về bản chất là không đối xứng, điển
hình là dùng đường truyền tốc độ thấp từ thiết bị đầu cuối đến mạng (đường lên) và dùng
tốc độ cao cho đường ngược lại (đường xuống). Về mặt kỹ thuật, giao diện chuyển mạch
kênh không đối xứng Um không phải là môi trường truy nhập tốt nhất cho kết nối dữ liệu.

Điều này đặt ra yêu cầu phải nâng cấp mạng GSM nhằm thích hợp hơn cho việc truyền dữ
liệu một cách hiệu quả.
2.3.2. GPRS
a. Dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS
Giải pháp GPRS (hình 2.8) yêu cầu thêm hai nút dịch vụ vào mạng di động là SGSN
(Serving GPRS Support Node ) và GGSN (Gateway GPRS Support Node). Bằng việc sử
dụng hai nút này MS có thể tạo lập nên một kết nối chuyển mạch gói qua mạng GSM tới
một mạng dữ liệu gói bên ngoài, ví dụ mạng Internet.

Quản lý mạng (NMS)
ISDN
PSDN
PSPDN
X25
CSPDN
MS
Gb
BSC
GMSC
BSS NSS
MSC/VLR
A
BTS
TRAU
HLR/AuC/EIR
V
A
S
I
N

Thay đổi HW& SW cho GPRS
GPRS Packet Core
SGSN GGSN
Mạng dữ liệu khác
Internet
Um
24
Hình 2.8: Dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS
GPRS có khả năng sử dụng kết nối không đối xứng khi có yêu cầu và do vậy tài
nguyên mạng có thể được sử dụng tốt hơn. Giải pháp GPRS là bước kỹ thuật nhằm cung
cấp khả năng IP di động và khả năng Internet cho các thuê bao di động Cellular. Theo quan
điểm dịch vụ thì GPRS mở đầu cho bước phát triển để nhiều loại dịch vụ chuyển mạch gói
truyền thống có thể được chuyển đổi và sử dụng qua công nghệ GPRS thích hợp hơn cho
các kết nối chuyển mạch gói. Một ví dụ điển hình là WAP mà tiềm năng của nó sẽ được
khai thác mạnh khi sử dụng GPRS.
Khi kết nối, chuyển mạch gói được sử dụng, chất lượng dịch vụ QoS là vấn đề có
tính quan trọng hàng đầu. Về nguyên lý GPRS hỗ trợ QoS nhưng trong thực tế thì không
như vậy. Lý do ở đây là lưu lượng GPRS luôn ở mức ưu tiên thứ hai trong GSM, nói cách
khác chỉ có các tài nguyên chưa sử dụng ở giao diện Um mới được dành cho lưu lượng
GPRS. Rõ ràng không ai có thể đảm bảo luôn dành một độ rộng băng nhất định cho lưu
lượng GPRS vì không thể biết trước lượng tài nguyên chưa sử dụng tại giao diện Um.
b. Triển khai GPRS cho mạng di động Viettel

OSS
BGw
SGSNHN1
SPC=2-1018
GT=82 98 0200090
HLRHN1
MSCHN1

MSCHCM
1
MSCDNG
1
BSCHN2
BSCDNG2
BSCHN1
BSCHCM1
BSCHCM2
existing E1 links for GSM
network
Cross-connection in BSCHN1
Mạng
ISP
Gom
Gom
Gi
Gb
1xE1/2
Gr/Gs
Gr/Gs
Gr/Gs
Gb
1xE1/3TS+1
TS
Gb
1xE1/1T
S
Gb
1xE1/

2
Hình 2.9: Sơ đồ giao diện Gb-Gr-Gs cho mạng GPRS Viettel(*)
2xE1/12SL+12SL
M1S3 Upper
M1S5 Upper
2xE1/12SL+12SL
M1S3 Lower
M1S5 Lower
NSEI=20
NSVC=20
DLCI=20
DTE
NSEI=21
NSVC=21
DLCI=21
DTE
NSEI=50
NSVCI=50
DLCI=70
DTE
M1 = Magazine 1
S3 = Slot 3
S5 = Slot 5
Upper/Lower = 2 connecters per
E1 card
NSEI=2
NSVCI=2
DLCI=17
DTE
NSEI=1

NSVCI=1
DLCI=16
DTE
25
(*): Sơ đồ giao diện Gb-Gr-Gs cho dự án GPRS/MPBN-Prev.PB5 của Viettel
Hiện nay trung tâm di động khu vực I nằm tại 16 Pháo Đài Láng – Hà Nội, nơi đặt các
BSC1, BSC2, MSC1, HLR1 ở hình trên.
- GSN: lắp đặt 1SGSN và 1GGSN tại Hà Nội. 1CGSN dùng chung cho toàn mạng,
tất cả các BSC được nối về Hà Nội
- PCU: nâng cấp phần mềm và trang bị PCU cho 3BSC tại 3 miền
- Nâng cấp phần mềm cho các thành phần khác của mạng: HLR, BGw
Trong đó: + 1CGSN gồm 1SGSN và 1GGSN đặt tại Hà Nội
+ SGSN quản lý 2BSC
+ GGSN nối ra mạng Internet của Viettel
+ BGw được nối tới SGSN và GGSN
- Các giả định về lưu lượng mạng:
+ Hệ số lưu lượng đỉnh =3
+ Mã hoá kênh: CS-2(13,2kb/s);
Số lượng khối PLC/MAC trên 1 gói IP=21
Tỉ lệ dữ liệu ứng dụng trên 1 kênh PSCH =52% ~ 7kb/s (=13,2 * 52%)
Trong pha 1 thì số thuê bao sử dụng GPRS dự tính là 5000 (chỉ tập trung ở Hà Nội
& thành phố Hồ Chí Minh)
Dữ liệu tải xuống trong giờ cao điểm = 500 kbytes/BH/user.
Tốc độ dữ liệu người dùng = 500*8/3600=1,1kb/s
Định cỡ RF:
Kênh PDCH sử dụng On-demand PDCH
Dự kiến 5000 users: trung bình 20 users 1 cell

26
Dự liệu tải xuống trong giờ cao điểm = 500kbytes/BH/user

Tốc độ dữ liệu người dùng = 500*8/3600 = 1,1kb/s
Do GoS=15% nên với 7 kênh TCH (mỗi BTS chỉ dùng 1 tần số), ta có Erlang của 7
kênh thoại = 2,29 Erl.
2.3.3. EDGE
Một kỹ thuật điều chế mới có thể áp dụng tại giao diện vô tuyến là 8-PSK sao cho
một ký tự có thể mang tổ hợp 3 bit thông tin và do vậy tốc độ bit sẽ được cải thiện đáng kể.
Khi kỹ thuật này được kết hợp với các kỹ thuật mã hóa kênh phức tạp, người ta có thể đạt
được tốc độ dữ liệu 28 kb/s so với 9,6 kb/s cho một kênh ở GSM truyền thống và trong
trường hợp này một bit thông tin chính là một ký tự tại giao diện vô tuyến. Kỹ thuật làm
tăng tốc độ dữ liệu trên được gọi là EDGE (Enhanced Data Rates for Global/GSM
Evolution) như hình 2.10.

Quản lý mạng (NMS)
ISDN
PSDN
PSPDN
X25
CSPDN
MS
Gb
BSC
GMSC
E-RAN NSS
MSC/VLR
A
BTS
TRAU
HLR/AuC/EIR
V
A

S
I
N
Thay đổi HW& SW cho EDGE
Lõi mạng gói E-GPRS
SGSN GGSN
Mạng dữ liệu khác
Internet
Um
Hình 2.10: Tác động của EDGE lên hệ thống
27
Sự phát triển của EDGE chia làm hai giai đoạn:
EDGE giai đoạn 1 được biết như là E-GPRS (Enhanced GPRS). Cũng như vậy BSS
đổi thành E-RAN (Mạng truy nhập vô tuyến EDGE). Giai đoạn 1, EDGE xác định các
phương pháp điều chế và mã hóa kênh nhằm đạt được tốc độ dữ liệu lên đến 382 Kb/s cho
lưu lượng chuyển mạch gói dưới các điều kiện xác định. Giả thiết ở đây là thiết bị đầu cuối
sẽ có 8 khe thời gian của giao diện Um sẽ cho một đường kết nối, do đó 8 x 28 Kb/s=382
Kb/s. Ngoài ra, thiết bị đầu cuối EDGE phải ở gần BTS để sử dụng tốc độ mã hoá kênh
cao hơn.
EDGE giai đoạn 2 có tên thương mại là E-HSCSD và nhằm đạt được tốc độ truyền
dữ liệu trên cho các dịch vụ chuyển mạch kênh.
Đứng trên quan điểm phát triển mạng thì nói chung công nghệ EDGE có cả ưu điểm
và nhược điểm. Ưu điểm chính của công nghệ này là có thể đạt được tốc độ truyền dữ liệu
gần như tương đương với yêu cầu phủ sóng ở vùng đô thị của công nghệ UMTS. Nhược
điểm là tốc độ dữ liệu này khó đạt được cho toàn bộ các thuê bao trên toàn cell phủ sóng.
Nếu yêu cầu cho toàn bộ một vùng với công nghệ EDGE thì chắc chắn số lượng cell phủ
sóng trong vùng này sẽ phải tăng lên đáng kể. Nói cách khác, EDGE là giải pháp đắt giá về
công nghệ sử dụng cho một số trường hợp. Tương lai của công nghệ EDGE theo khía cạnh
này còn phải được kiểm chứng khi nó phải thực sự cạnh tranh với các giải pháp công nghệ
thực sự của 3G.

2.3.2. UTRAN-3G (WCDMA)
2.3.2.1 . 3GPP R99

CN PS Domain
GGSN
SGSN
Mạng dữ liệu khác
Internet
RNC
UTRAN
BS
UE
Uu
BSC
E-RAN
BTS
Quản lý mạng (NMS)
ISDN
PSDN
PSPDN
X25
CSPDN
Gb
A
HLR/AuC/EIR
V
A
S
MS
3G GMSC

CN CS Domain
3G MSC/VLR
Um
C
A
M
E
L
W
A
P
M
E
X
E
U
S
A
T
Iu