Các kênh dao diện vô tuyến CDMA2000

Website: Email : Tel : 0918.775.368
Lời nói đầu
Ngày nay, khoa học kỹ thuật phát triển nhanh một cách đáng kinh ngạc. Sự
phát triển của khoa học kỹ thuật cũng nh những thành tựu của nó không những góp
phần rất lớn giúp cho cuộc sống của con ngời tiện nghi và thoải mái hơn mà còn giúp
con ngời tiện lợi hơn. Một trong những thành tựu đó là lĩnh vực thông tin di động.
Khi sử dụng mạng thông tin di động mọi ngời không những có thể liên lạc đợc với
nhau dù ở cách xa hàng nghìn km nh điện thoại cố định thông thờng, mà còn có thể
liên lạc vào bất cứ lúc nào do tính năng của chiếc điện thoại cầm tay - điện thoại di
động.
Với u điểm đó, điện thoại di động đã trở thành phơng tiện không thể thiếu trong
một xã hội hiện đại. ở một số nớc phát triển, điện thoại di động đợc sử dụng rất phổ
biến với số lợng thuê bao chiếm tới trên 70% tổng số thuê bao. Còn ở nớc ta, tuy mới
chỉ ứng dụng trong dịch vụ viễn thông khoảng hơn 10 năm nhng thông tin di động
cũng phát triển khá nhanh, từ năm 1993 đến nay số lợng thuê bao di động đã chiếm
tới trên 10%.
Điện thoại di động tuy có tuổi đời rất trẻ so với các dịch vụ viễn thông khác nhng
các mạng thông tin di động đang ngày càng phát triển nhờ những công nghệ mới, nó
cho phép đa các dịch vụ thông tin số liệu tốc độ cao hơn, hình ảnh tốc độ thấp, các
dịch vụ đa phơng tiện (multimedia) ... vào mạng. Theo các nhà khai thác viễn thông
dự đoán, thông tin di động sẽ là một lĩnh vực viễn thông đầy triển vọng .
Với đề tài : Mạng CDMA2000, tôi chỉ có một mục đích là giới thiệu những kiến thức
cơ bản về mạng thông tin di động thế hệ mới này.
Mạng CDMA2000 là một công nghệ mới, thêm nữa do thời gian nghiên cứu có hạn
nên bản đồ án không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong đợc sự góp ý của các thầy
cô.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Phạm Thành Công cùng các thầy
cô đã hớng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành bản đồ án này.

Mục lục
Lời nói đầu..................................................................................1

CHơNG 1.........................................................................................................4
CấU HìNH MạNG CDMA2000....................................................................4
1.1 Mô hình tham khảo mạng CDMA2000.....................................................4
1.1.1 Sự phát triển từ IS-95 lên CDMA2000....................................................4
1.1.2 Yêu cầu chung đối với hệ thống thông tin di dộng thế hệ thứ ba............6
1.1.3 CDMA2000..........................................................................................9
1.2 Cấu hình mạng.........................................................................................12
1.2.1 Cấu hình phân bố...................................................................................13
1.2.2 Cấu hình theo miền................................................................................14
1.2.3 Cấu hình tập trung..................................................................................15
1.3 Các phần tử mạng CDMA2000...............................................................15
1.3.1 Mạng truy nhập vô tuyến (RAN)...........................................................15
1.3.2 Mạng lõi chuyển mạch gói (PSCN).......................................................17
1.3.3 Mạng lõi chuyển mạch theo mạch (CSCN)...........................................18
1.3.4 Mạng dịch vụ (SN).................................................................................19
1.4 Cấu trúc phân lớp của CDMA2000.........................................................23
1.4.1 Các lớp cao.............................................................................................23
1.4.2 Lớp liên kết............................................................................................23
CHơNG 2.......................................................................................................28
CáC KêNH ậ GIAO DIệN Vô TUYếN CDMA2000..............................28
2.1 Các kênh logic...........................................................................................28
2.1.1 Các quy ớc ký hiệu kênh........................................................................28
2.1.2 Ghép các kênh logic lên kênh vật lý......................................................29
2.2 Các kênh vật lý đờng xuống.....................................................................30
2.2.1 Đặc điểm chung kênh CDMA2000 đờng xuống...................................30
2.2.2 Cấu trúc các kênh chung đờng xuống...................................................32
2.2.3 Cấu trúc các kênh riêng đờng xuống.....................................................43
2.2.4 Sắp xếp lên luồng I, Q và trải phổ.........................................................45
2.3 Các kênh vật lý đờng lên..........................................................................51
2.3.1 Đặc điểm chung kênh CDMA2000 đờng lên........................................51

2
2.3.2 Cấu trúc kênh vật lý đờng lên................................................................52
2.3.3 Sắp xếp lên luồng I,Q và trải phổ..........................................................54
2.4 Điều khiển công suất ở MS......................................................................54
2.4.1 Điều khiển công suất vòng hở...............................................................55
2.4.2 Điều khiển công suất vòng kín..............................................................57
2.4.3 Kênh con điều khiển công suất đờng xuống.........................................57
CHơNG 3.......................................................................................................59
Mã H A V đIềU CHế ............................................................................59
3.1 Mã hóa......................................................................................................59
3.1.1 Mã hóa kiểm soát lỗi và đan xen...........................................................59
3.1.2 Mã hóa Turbo trong CDMA2000..........................................................62
3.1.3 Mã Walsh...............................................................................................67
3.2 Điều chế.....................................................................................................68
3.2.1 Điều chế M-PSK, QAM.........................................................................68
3.2.2 Điều chế HPSK......................................................................................71
CHơNG 4.......................................................................................................75
QUY HOạCH MạNG..................................................................................75
4.1 Dung lợng ô và tính toán quỹ đờng truyền.............................................75
4.2 Các yêu cầu khi quy hoạch mạng cố định...............................................81
4.3 CDMA2000 1x..........................................................................................83
4.3.1 Phơng pháp tính lu lợng và quy hoạch tần số........................................83
4.3.2 Quy hoạch dịch thời PN và chuyển giao...............................................85
4.3.3 Kiến trúc hệ thống ................................................................................89
4.4 CDMA2000 1x EV-DO.............................................................................93
4.4.1 Kiến trúc giao thức................................................................................93
4.4.2 Các đặc tính điều chế kênh đờng lên.....................................................96
4.4.3 Các đặc tính điều chế kênh đờng xuống..............................................100
4.5 CDMA2000 1x EV-DV...........................................................................104

4.5.1 Kiến trúc và yêu cầu của 1x EV-DV...................................................104
4.5.2 Các đặc tính của 1x EV-DV................................................................106
4.5.3 Sự tích hợp 1x EV-DV vào CDMA2000.............................................114
4.5.4 Luồng thoại 1x EV-DV.......................................................................116

3
Thuật ngữ và các từ viết tắt..........................................120
Tài liệu tham khảo...............................................................123
Chơng 1
Cấu hình mạng CDMA2000
1.1 Mô hình tham khảo mạng CDMA2000
1.1.1 Sự phát triển từ IS-95 lên CDMA2000
Tiên phong về CDMA trong thông tin cellular là Liên Hợp Công Ty
Qualcomm. Khởi đầu vào cuối thập niên 80, Qualcomm bắt tay vào một chuỗi
các thử nghiệm và cuối cùng đã chứng minh rằng CDMA có tiềm năng cung
cấp một giao diện sóng có hiệu quả sử dụng trong các mạng cellular. Tháng 7
năm 1993, các đề xuất của Qualcomm đã đợc Hiệp Hội Công Nghiệp Viễn
Thông (TIA) thông qua nh là chuẩn tạm thời IS-95.
Bắt đầu từ chế độ kép, với AMPS băng tần 800Mhz và PSC băng tần
1900 Mhz (băng 3G), cuối cùng IS - 95 hoạt động ở băng tần cao hơn (PCS).
Điều này cho phép IS-95 liên kết với IS-41-C để đến vùng rộng lớn US nh trớc
đây, IS-95 bây giờ đã trở thành chuẩn thế giới. Các tốc độ thông điệp gốc, bây
giờ đợc biết nh là tốc độ mức 1 (RS1), đợc tăng lên thành tốc độ mức 2 (RS2)
và có những thay đổi khác đối với kỹ thuật IS-95 ban đầu. Những điều chúng ta
đang nói đến chính là con đờng phát triển mà IS-95 đang đi sẽ đa nó tới với môi
trờng CDMA băng rộng (W-CDMA) và môi trờng đa phơng tiện 3G.
Hình 1.1 Sự phát triển từ IS-95 lên CDMA2000
Ngày nay hệ thống IS-95 đợc gọi là cdmaOne, đợc dự định phát triển lên
phiên bản 3G, gọi là CDMA2000. Các dịch vụ cơ bản mà CDMA2000 sẽ cung
cấp là thoại di động truyền thống, nâng cao các dịch vụ tiếng nh thoại hội nghị

và th thoại. Cùng với các dịch vụ dữ liệu tốc độ thấp, sẽ có các dịch vụ tốc độ

4
dữ liệu trung bình từ 64kbps đến 144 kbps đối với các ứng dụng nh Internet, và
tốc độ dữ kiệu cao lên tới 2 Mbps đối với các dịch vụ chuyển mạch theo mạch
và chuyển mạch gói tốc độ cao. CDMA2000 sẽ cho phép các MS liên kết với
các dịch vụ đa phơng tiện, kết hợp với các tín hiệu âm thanh, dữ liệu và hình
ảnh động đợc xử lý đồng thời. Các dịch vụ 2 Mbps dờng nh bị hạn chế đối với
các môi trờng trong nhà, trong khi đó 144 kbps sẽ đáp ứng với tất cả các môi tr-
ờng. Khi cdmaOne và CDMA2000 cùng hoạt động với nhau thì chúng hoàn
toàn tơng thích, mặc dù chỉ các dịch vụ tốc độ bit thấp đáp ứng trong vùng
chiếm giữ của sóng mang 1,25 Mhz. Giống cdmaOne, các BS của CDMA2000
đợc đồng bộ với nhau và đồng bộ với các BS của cdmaOne, kết quả là giữa hai
hệ thống có sự chuyển giao nhanh chóng. Các tốc độ chip của CDMA2000 là
bội số của 1,2288 Mchip/s - là tốc độ chip của cdmaOne và không gian sóng
mang trong CDMA2000 là 1,25N Mhz, N=1,3,6,9 và 12. Định rõ độ rộng băng
tần nhỏ nhất trong chế độ FDD là độ rộng 2 x 1,25 Mhz IS-95, hay 2 x (1,25 +
0,625) Mhz với khoảng bảo vệ trong trờng hợp trải phổ bất thờng (unco-
ordinated). Các khoảng sóng mang 1,25 Mhz (IS-95), 3,75 Mhz, 7,5 Mhz,
11,25Mhz và 15 Mhz có nghĩa là cả CDMA băng hẹp và CDMA băng rộng đều
có thể đợc đáp ứng. Do đó, một bản tin dữ liệu tốc độ cao có thể đợc xử lý hoặc
bằng cách phân nhỏ bản tin thành N các luồng dữ liệu tốc độ thấp song song,
mỗi luồng đợc trải rộng và điều chế trên các sóng mang 1,25 Mhz riêng biệt,
tốc độ 1,2288 Mchip/s hoặc đợc truyền trên một sóng mang băng rộng đơn ở
tốc độ 1,2288N Mchip/s. Hai phơng thức này có tên tơng ứng là đa sóng mang
và trải phổ trực tiếp. (Có một phơng thức khác, ở đó mỗi luồng đợc điều chế
trên cùng một sóng mang nh là có N ngời dùng tốc độ bit thấp).
Hình 1.2: (a) Đa sóng mang, (b) Trải phổ trực tiếp với N=3
Hình 1.2(a) mô tả kênh chiếm giữ của 3 sóng mang 1,25 Mhz kế nhau
trong băng tần 5 Mhz của CDMA2000, ở đó khoảng bảo vệ là 1,25/2=0,625

Mhz ở biên của băng tần bị bỏ đi. Sự sắp xếp này là sự triển khai đa sóng mang
với N=3. Trải phổ trực tiếp với N=3 đợc biểu diễn trong hình 1.2(b). Mặc dù hai

5
f1
f2 f3
1.25MHz 1.25MHz
3.75MHz
5MHz
a,
b,
phơng thức có những liên kết tơng tự, nhng đa sóng mang đạt đợc khi sử dụng
trong cdmaOne đợc bao phủ bởi môi trờng CDMA2000 cho phép cả hai sóng
mang đợc chỉ định linh hoạt đến hệ thống khác khi đợc yêu cầu. Phơng thức đa
sóng mang cũng cho phép tính đa dạng tuyến hớng xuống đợc kết hợp chặt chẽ
mà không tăng bất cứ độ phức tạp nào ở MS. Với thể thức này của tính đa dạng,
N sóng mang khác nhau đợc truyền từ anten đợc tách biệt về không gian . Ví
dụ, trong hình 1.2(a) thay vì truyền các sóng mang f
1
, f
2
và f
3
từ một anten băng
rộng mỗi sóng mang có thể đợc truyền từ anten của chính nó, kênh fading đợc
kết hợp với mỗi anten về cơ bản không tơng quan. Bộ nhận MS hoạt động kết
hợp tỉ lệ tối đa (MRC) trên tín hiệu đa sóng mang đợc nhận.
Đáng chú ý là hệ thống CDMA2000 với N=1 đợc xem nh để đáp ứng cho
số lợng ngời sử dụng thoại tơng tự nh một sóng mang cdmaOne. Thực tế
CDMA2000 có thể đáp ứng gấp đôi số ngời sử dụng thoại đó, bởi nó sử dụng

vòng khóa pha số bốn (QPSK), gấp hai số mã Walsh, đó là các kênh có sẵn. Nó
cũng tận dụng điều khiển công suất nhanh trên tuyến hớng lên, điều mà
cdmaOne không làm đợc. Vì vậy thậm chí ở trạng thái N=1, CDMA2000 vẫn
có dung lợng cao hơn cdmaOne.
1.1.2 Yêu cầu chung đối với hệ thống thông tin di dộng thế hệ thứ ba
Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba xây dựng trên cơ sở tiêu chuẩn
chung IMT-2000 (Viễn thông di động quốc tế 2000). Các tiêu chí chung để sử
dụng IMT-2000 nh sau:
- Sử dụng dải tần quy định quốc tế 2 Ghz nh sau:
+ Đờng lên : 1885-2025 Mhz
+ Đờng xuống : 2110-2200 Mhz
- Là hệ thống thông tin di động toàn cầu cho các loại hình thông tin vô tuyến:
+Tích hợp các mạng thông tin hữu tuyễn và vô tuyến
+ Tơng tác cho mọi loại dịch vụ viễn thông
- Sử dụng các môi trờng khai thác khác nhau:
+ Trong công sở
+ Ngoài đờng
+ Trên xe
+ Vệ tinh
- Có thể hỗ trợ các dịch vụ nh: Môi trờng gia đình ảoVHE trên cơ sở mạng
thông minh, di động cá nhân và chuyển mạng toàn cầu.
- Đảm bảo các dịch vụ đa phơng tiện đồng thời cho tiếng, số liệu chuyển mạch
kênh và số liệu chuyển mạch gói.
- Dễ dàng hỗ trợ các dịch vụ mới xuất hiện.
Môi trờng hoạt động của IMT-2000 đợc chia thành bốn vùng với các tốc
độ bit R
b
phục vụ nh sau:
- Vùng 1: trong nhà, ô pico, R
b

2Mbps
- Vùng 2: thành phố, ô micro, R
b
384 kbps
- Vùng 3: ngoại ô, ô macro, R
b
144 kbps
- Vùng 4: toàn cầu, R
b
=9,6 kbps

6
Có thể tổng kết các dịch vụ do IMT-2000 cung cấp ở bảng 1.1.
Kiểu Phân loại Dịch vụ chi tiết
Dịch vụ di
động
Dịch vụ di động Di động đầu cuối/ di động cá nhân /di động dịch vụ
Dịch vụ thông tin
định vị
Theo dõi di động/ theo dõi di động thông minh
Dịch vụ viễn
thông
Dịch vụ âm thanh
- Dịch vụ âm thanh chất lợng cao(16-64 kbps)
- Dịch vụ truyền thanh AM (32-64 kbps)
- Dịch vụ truyền thanh FM (64-384 kbps)
Dịch vụ số liệu
- Dịch vụ số liệu tốc độ trung bình (64-144 kbps)
- Dịch vụ số liệu tốc độ tơng đối cao(144kbps-
2Mbps)

- Dịch vụ số liệu tốc độ cao ( 2Mbps)
Dịch vụ đa phơng
tiện
- Dịch vụ video (384 kbps)
- Dịch vụ hình chuyển động(384kbps-2Mbps)
- Dịch vụ hình chuyển động thời gian thực
( 2Mbps)
Dịch vụ
Internet
Dịch vụ Internet đơn
giản
Dịch vụ truy cập Web (384kbps-2Mbps)
Dịch vụ Internet thời
gian thực
Dịch vụ Internet (384kbps-2Mbps)
Dịch vụ Internet đa
phơng tiện
Dịch vụ Website đa phơng tiện thời gian thực
( 2Mbps)
Bảng 1.1 Phân loại các dịch vụ ở IMT-2000
Hình 1.3 Sơ đồ các tiêu chuẩn của IMT-2000
Hiện nay hai tiêu chuẩn đã đợc chấp nhận cho IMT-2000 là :
- WCDMA đợc xây dựng trên cơ sở cộng tác của Châu Âu và Nhật Bản.
- CDMA2000 do Mỹ xây dựng.
Mô hình tổng quát của mạng IMT-2000 đợc cho ở hình 1.4.
Các dạng máy đầu cuối bao gồm :
- Thoại cầm tay:
+ Tiếng : 8/16/32 kbps
+ Cửa số liệu (Chẳng hạn PCMCIA)

7
IMT-2000
CDMA
Multi-Carrier
IMT-2000 Terrestrial
Radio Interfaces
IMT-2000
CDMA
TDD
IMT-2000
CDMA
Direct Spread
IMT-2000
TDMA
Single Carrier
IMT-2000
FDMA/
TDMA
WCDMA
(UMTS)
CDMA2000
and 1xEV
UTRA TDD
and TD-SCDMA
UWC-136/
EDGE
DECT
. Truyền dẫn số liệu bằng modem tiếng cho các tốc độ : 1,2 kbps,
2,4 kbps, 4,8 kbps, 9,6 kbps, 19,2 kbps, 28,8 kbps.
. Truyền dẫn số liệu số chuyển mạch theo mạch cho các tốc độ :

64 kbps, 128 kbps, đầu cuối video thấp hơn 2 Mbps.
Hình 1.4 Mô hình mạng IMT-2000
- ảnh tĩnh ( đầu cuối cho PSTN).
- Hình ảnh sách tay : đợc phân loại theo các cấp bậc chất lợng (32/ 64/ 128
kbps).
- Thoại có hình chất lợng cao với tốc độ không thấp hơn 128 kbps.
- Đầu cuối giống nh máy thu hình
+ Đầu cuối kết hợp máy thu hình và máy tính.
+ Máy thu hình cầm tay có khả năng thu đợc MPEG
- Đầu cuối số liệu gói , PC vở ghi có cửa thông tin cho phép :
. Điện thoại có hình.
. Văn bản, hình ảnh, truy nhập cơ sở dữ liệu video.
- Đầu cuối PDA
+ PDA tốc độ thấp
+ PDA tốc độ cao hoặc trung bình
+ PDA kết hợp sách điện tử bỏ túi
- Máy nhắn tin hai chiều
- Sách điện tử bỏ túi có khả năng ghi thông tin.

8
- Phát quảng bá
thông tin truy
nhập hệ thống
- Phát và thu vô
tuyến
-Điều khiển
truy nhập vô
tuyến
Mạng lõi
- Điều khiển

cuộc gọi,
chuyển mạch
dịch vụ
-Quản lý dịch
vụ, vị trí, nhận
thực
TE di
động
TE di
động
TE di
động
UI
Vùng thiết bị đầu cuối Vùng mạng truy nhập Vùng mạng lõi
Vùng các dịch vụ ứng dụng
Các dịch vụ ứng dụng
Ký hiệu :
TE: Thiết bị đầu cuối
UI: Giao diện người sử dụng
1.1.3 CDMA2000

1.Tiêu chuẩn hóa
CDMA2000 là giải pháp thế hệ thứ ba (3G) dựa theo IS-95 hay còn gọi là
cdmaOne. CDMA2000 là sự phát triển của chuẩn không dây 2G. CDMA2000
đáp ứng các dịch vụ 3G đợc định nghĩa bởi Tổ chức viễn thông quốc tế ITU đối
với IMT-2000, các mạng 3G sẽ phân bổ các dịch vụ không dây với sự trình diện
tốt hơn, sinh lợi lớn hơn, nội dung nhiều hơn đáng kể và công nghệ CDMA2000
thỏa mãn các mục đích này.
Hình 1.5 Kiến trúc mạng CDMA2000
Cả hai hệ thống cdmaOne và CDMA2000 đều dựa vào công nghệ trải

phổ đa truy nhập, đợc nhanh chóng chấp nhận trên toàn cầu cho hoạt động
không dây, các mạng cdmaOne và CDMA2000 trải phổ và mã hóa các cuộc
thoại và dữ liệu, chuyển qua phổ 1,25 Mhz, cho phép số lợng lớn ngời sử dụng
chia sẻ đồng thời cùng một sóng mang.
CDMA2000 là một giải pháp đối với hoạt động không dây, muốn mang
lại thuận tiện của tính thơng mại năng động mới đợc tạo bởi di động và Internet.
Cả giao diện vô tuyến và giải pháp mạng lõi đều dành để phân phối các dịch vụ
mà khách hàng đòi hỏi khắt khe nh hiện nay- đôi khi đa ra các dịch vụ 3G.
CDMA2000 là một kiểu truy nhập vô tuyến gia đình của giao diện vô
tuyến đợc sự ủng hộ của Tập đoàn hòa hợp hệ thống (OHG) đối với việc đẩy
mạnh và dễ dàng đa tới mạng 3G. Một mục đích của sự hòa hợp là cung cấp sự
lu động toàn cầu một cách liên tục giữa hai kiểu công nghệ CDMA thế hệ 3G là
CDMA2000 và WCDMA.
2. Phục vụ dữ liệu

9
Cell phones
PDAs and Smartphones
Laptops and Cellphones
BTS
BTS
BTS
BSC
HLR/
AUC
MSC
IWF
IP Router
AAA
Server

PSTN
Internet
Core
Elements
IS634
R-P
PSDN
Chuẩn CDMA2000 sẽ phát triển để tiếp tục đáp ứng các dịch vụ mới
trong chuẩn sóng mang 1,25 Mhz. Pha đầu tiên của CDMA2000- hay còn gọi là
CDMA2000 1x sẽ phân phối tốc độ dữ liệu đỉnh 153 kbps. Pha thứ hai với tên
gọi CDMA2000 1xEV sẽ cung cấp tốc độ dữ liệu lớn hơn 2 Mbps.
Hình 1.6 Sự phát triển chuẩn giao diện vô tuyến của mạng CDMA2000
3. CDMA2000 1x
Chuẩn IS-2000 (CDMA2000 1x) đợc hoàn thành vào năm 2000 và đợc
xuất bản bởi Hiệp hội công nghiệp viễn thông TIA. CDMA2000 1x đa ra xấp xỉ
gấp hai lần dung lợng thoại của cdmaOne, tốc độ dữ liệu đỉnh là 153 kbps, tơng
thích ngợc với mạng cdmaOne và nhiều cải tiến trình diện khác. 1x ám chỉ
CDMA2000 bổ sung trong vòng chỉ định phổ đang tồn tại 1,25 Mhz. Thuật ngữ
kỹ thuật này rút ra từ N=1 (đó là sử dụng cùng một sóng mang 1,25 Mhz nh ở
thế hệ 2G và 1x có nghĩa là một lần 1,25 Mhz).
CDMA2000 có thể đợc thực thi trong phổ đang tồn tại hoặc trong cấp
phổ mới. Mạng CDMA2000 1x cũng sẽ giới thiệu đồng thời các dịch vụ thoại
và dữ liệu và các cải tiến trình diện khác.
4. CDMA2000 1xEV
Sự phát triển của CDMA2000 vợt xa hơn 1x và đợc biết là CDMA2000
1xEV. 1xEV đợc chia thành hai bớc: 1xEV-DO và 1xEV-DV. 1xEV-DO là 1x
Evolution Data Only. 1xEv-DV là 1x Evolution Data and Voice. Cả hai bớc
1xEV đều cung cấp các dịch vụ tiên tiến trong CDMA2000 sử dụng chuẩn sóng
mang 1,25 Mhz.

10
CDMA2000
1x
1xEV-DV
Data and Voice
1xEV-DO
Data Only
-IS-2000
-1.6X cdmaOne voice
-153.6 kbit/s packet
data Rev 0
-307.2kbit/s packet
data Rev A
-IS-2000 Rev C
-Integrated V and D
-Realtime data
services
-3.1Mbit/s peak data
rate
-IS-856
-Separate data carrier
-Best-effort data
-2.4 Mbit/s peak data
rate
All IP
Sự phát triển với CDMA2000 do đó tiếp tục tơng thích ngợc với mạng
hiện nay và tơng thích với mỗi tùy chọn phát triển. 1xEV-DO cung cấp tốc độ
dữ liệu cao hơn hệ thống 1x. 1xEV-DO đòi hỏi sóng mang riêng biệt cho dữ
liệu nhng sóng mang này có thể đẩy thành sóng mang 1x nếu dữ liệu và thoại đ-
ợc yêu cầu cùng lúc. Bằng cách cấp sóng mang cho dữ liệu, sự hoạt động sẽ có

thể phân phối các tốc độ đỉnh trong mức 2Mbps (hiệu lực tốt nhất) đối với dữ
liệu khách hàng của họ. 1xEV- DV xuất hiện sau 1xEV-DO khoảng 1,5 năm
đến 2 năm. 1xEV-DV mang đến các dịch vụ dữ liệu và thoại cho CDMA2000
trên một sóng mang. Sóng mang 1xEV-DV không chỉ mang đồng thời dịch vụ
dữ liệu và thoại tốc độ cao, mà còn có khả năng phân phối các dịch vụ gói thời
gian thực.
Hình1.7 Kiến trúc mạng CDMA2000 1xEV-DO
Hình 1.8 Kiến trúc mạng CDMA2000 1xEV-DV
5. Mạng lõi gói CDMA2000 (PCN)
Chuẩn mạng lõi gói công nghệ CDMA đã phát triển nh một phần của
nhóm công tác Dự án 2 hội nhập thế hệ thứ ba (3GPP2). Chuẩn này đợc phát

11
Integrated
1x and
1xEV-DO
1x/
IS95
RF Carrier
1xEV-DO
RF Carrier
BSC
MSC
PDSN
PSTN
Internet
1x/IS-95
1xEV-DO
Multi carrier
BTS

text
MSC
text
text
text
IP-Backbone
1x/DV
BSC
AAA
PDSN
text
1x/DV
BTS
text
1x/DV O&M
triển bằng cách sử dụng chuẩn đang tồn tại của IETF (Lực lợng tác vụ kỹ thuật
Internet) trên IP di động. 3GPP2 đang gấp rút định nghĩa sự phát triển của
CDMA2000 lên toàn IP. PCN CDMA2000 là bớc đầu tiên của sự phát triển này.
Mạng PCN bao gồm nút phục vụ dữ liệu gói (PDSN), máy chủ xác nhận,
trao quyền và thanh toán (AAA). Tác vụ thờng trú (HA) có thể đợc thêm vào
để cung cấp các dịch vụ dữ liệu gói dựa trên IP di động.
Hình 1.9 Kiến trúc mạng lõi gói PCN CDMA2000
1.2 Cấu hình mạng
Cấu trúc mạng của một hệ thống CDMA2000 hỗ trợ cả 2,5G và 3G, nó
có cả các phần tử thoại truyền thống liên quan đến các hệ thống thế hệ thứ 2.
Tuy nhiên việc đa vào mạng gói đòi hỏi các phần tử mới để đảm bảo kết nối
giữa mạng truy nhập vô tuyến và mạng số liệu (cho cả mạng công cộng và
mạng riêng).
Vì thông tin dạng gói có thể đợc truyền giữa các mạng gói khác nhau
hoặc chỉ trong nội bộ mạng nên có thể tồn tại rất nhiều cấu hình IP đợc sử dụng

để hỗ trợ 2,5G và 3G. Tất nhiên vấn đề về thông lợng yêu cầu và các giao diện
vật lý còn phụ thuộc vào vị trí .
Mạng gói còn đợc gọi là IP, mạng truy nhập IP hay mạng IP phụ thuộc
vào từng hoàn cảnh cụ thể. Tuy nhiên điều cơ bản nhất là mạng gói cần hỗ trợ
việc truyền tải, xử lý gói ở cấu hình đợc chọn.
Trong phần này ta xét ba phơng án chính lập cấu hình cho mạng gói. Để
đáp ứng các yêu cầu riêng ta có thể cải tiến các phơng án này. Chẳng hạn ta có
thể gửi toàn bộ lu lợng IP đến nhà cung cấp dịch vụ IP (ISP) địa phơng và các
ứng dụng mạng riêng ảo (VPN) tùy theo yêu cầu xử lý có thể đợc đa đến một vị

12
Internet/Intranets
Access Network
ATM/IP Backbone
BSC
Access Network
Cello BSC
PDSN/HA
MSC
PSTN
HLR
WAP/HDML
AAA
F
/AAA
H
Supporting servers:
DNS, OA&M, DHCP,
Voice mail, SMS, EIR
cdmaOne

cdmaOne
cdma2000-1x
cdma2000-1x
Access
Network
trí tập trung để phân bố trên mạng ATM khi cần kết nối đến một mạng LAN kết
hợp.
Ba phơng án để lập cấu hình cho mạng CDMA2000 nh sau:
- Phân bố
- Miền
- Tập trung
Về mặt khái niệm các phơng án phân bố và tập trung giống nhau, ngoại
trừ phơng án tập trung là sự kết hợp của một số mạng miền tiềm năng. Để quyết
định thực hiện phơng án nào cần xét các vấn đề sau:
- Các dịch vụ cần hỗ trợ
- Thể tích lu lợng
- Vị trí của PDSN
- Các thỏa thuận kết nối thơng mại
- Tính khả dụng và tin cậy của mạng
Ngoài cấu hình đợc sử dụng, cần có các Router cho mạng đờng trục và
cổng cho việc chuyển và thu các dịch vụ ngoài mạng.
Các phần dới đây trình bày ba phơng án lập cấu hình chính cho mạng
CDMA2000. Nói chung lúc đầu cấu hình mạng sẽ phụ thuộc vào hệ thống thế
hệ thứ hai hiện có.
1.2.1 Cấu hình phân bố
Mạng phân bố hay còn đợc gọi là mạng địa phơng bao gồm việc thiết lập
mạng và cho một nhà khai thác độc lập với các mạng khác. Mạng phân bố là
một mạng lý tởng cho một hãng khai thác thông tin di động chỉ có ít thị trờng
đặt ở một vài vùng nh ở thành phố A và B nh hình 1.10 chẳng hạn.
Mạng phân bố có u điểm là triển khai đơn giản. ở giai đoạn sau kiến trúc

phân bố cũng có thể phát triển thành miền hoặc tập trung. Nhợc điểm của mạng
phân bố là vấn đề lặp mạng và kém kinh tế do phạm vi thực hiện, khai thác
mạng. Ngoài ra cũng xảy ra khả năng các mạng sẽ thực hiện các dịch vụ khác
nhau nếu không thực hiện các thủ tục và tiêu chuẩn hóa đối với thiết kế và khai
thác.

13
Hình 1.10 Cấu hình mạng phân bố
1.2.2 Cấu hình theo miền
Hình 1.11 cho thấy một mạng theo miền đơn giản cho hai thị trờng ở hai
thành phố A và B. Phơng pháp theo miền này có thể áp dụng cho nhà khai thác
phục vụ nhiều vùng ở hai miền của một đất nớc ( miền Bắc và miền Nam chẳng
hạn). Trong trờng hợp này cần phải thiết lập hai mạng riêng biệt, một cho miền
Bắc và một cho miền Nam. Mạng ở hình 1.11 bao gồm có hai thành phố ở miền
Bắc, nhng có thể mở rộng khái niệm này cho các vùng và các miền khác.
Hình 1.11 Cấu hình mạng theo miền

14
MSC
BSC
HA
BSC
AAA
PDSN
Router
RouterFirewall
BTS
BTS
BTS
BTS

BTS
BTS
Hệ thống 1
Thành phố A
MSC
BSC
HA
BSC
AAA PDSN
Router
Router
Firewall
BTS
BTS
BTS
BTS
BTS
BTS
Hệ thống 2
Thành phố B
Internet
MSC
BSC
HA
BSC
AAA
PDSN
Router
Router
Firewall

BTS
BTS
BTS
BTS
BTS
BTS
Thành phố A
MSC
BSC
BSC
Router
Router
BTS
BTS
BTS
BTS
BTS
BTS
Thành phố B
Internet
Miền Bắc
u điểm của mạng theo miền là nó cho phép tiết kiệm kích cỡ, mà vẫn
khắc phục đợc trở ngại khi phải quản lý từ một điểm các thị trờng phân đoạn.
Cấu hình cũng cho phép mở rộng và đa ra các dịch vụ cần thiết và đồng nhất
cho toàn miền. Ngoài ra cấu hình này cũng cho phép tách riêng các nền tảng
khác nhau của các nhà cung cấp mạng.
Nhợc điểm của cấu hình là không thể thiết kế và quản lý mạng theo cùng
một cách. Điều này dẫn đến hậu quả là cùng một hãng phải khai thác hai mạng
có mục đích thiết kế và chất lợng hoạt động khác nhau. Ngoài ra cũng nh đối
với cấu hình phân bố cần thực hiện các thủ tục và thực tiễn tiêu chuẩn hóa đối

với thiết kế và khai thác.
1.2.3 Cấu hình tập trung
Cấu hình tập trung cho phép đơn giản việc quản lý các vùng khai thác
khác nhau (các thị trờng) và các hệ thống khác nhau. Phơng pháp này có u điểm
là đảm bảo việc tiết kiệm kích cỡ và thống nhất đối với tạo lập và xử lý dịch vụ.
Có thể dễ dàng chuyển từ cấu hình vùng đến cấu hình tập trung.
Nhợc điểm chính của phơng pháp này là làm mất tính mềm dẻo đối với
thị trờng địa phơng. Ngoài ra kích cỡ đờng truyền tải có thể lớn vì rất nhiều lu l-
ợng truyền tải phải sử dụng mạng IP. Vì thế trong thực tế, chỉ nên tập trung việc
điều khiển hệ thống.
1.3 Các phần tử mạng CDMA2000
1.3.1 Mạng truy nhập vô tuyến (RAN)
1. Bộ điều khiển trạm gốc (BSC)
BSC chịu trách nhiệm điều khiển toàn bộ các trạm thu phát gốc (BTS)
trong vùng quản lý của mình. BSC trao đổi bản tin với cả BTS và MSC. Lu lợng
và báo hiệu liên quan với điều khiển cuộc gọi, quản lý tính di động và quản lý
MS có thể đợc truyền trong suốt qua BSC. BSC định tuyến các gói đến và từ nút
phục vụ số liệu gói (PDSN). Ngoài ra BSC định tuyến lu lợng ghép kênh theo
thời gian đến chuyển mạch kênh MSC.

15
Hình1.12 Các phần tử mạng truy nhập vô tuyến RAN CDMA2000
2. Trạm thu phát gốc (BTS hay RBS)
BTS chịu trách nhiệm cấp phát các tài nguyên gồm tần số, công suất và
mã định kênh (Walsh) cho thuê bao. BTS chứa các thiết bị vô tuyến để phát và
thu các tín hiệu CDMA2000.
BTS giao diện với mạng CDMA2000 và thiết bị của ngời sử dụng. BTS
điều khiển nhiều tính năng của hệ thống liên quan đến hoạt động của mạng.
Chẳng hạn BTS điều khiển các sóng mang ở một trạm, công suất đờng xuống và
tất nhiên là ấn định các mã Walsh.

Cũng nh hệ thống IS-95, hệ thống CDMA2000 sử dụng nhiều sóng mang
trên một đoạn ô. Vì thế khi khởi đầu một cuộc gọi hay một phiên gói, BTS phải
quyết định cách ấn định sóng mang để đáp ứng tốt nhất việc cung cấp dịch vụ
cho ngời sử dụng. Khi quyết định, nó không chỉ xem xét yêu cầu dịch vụ mà cả
cấu hình vô tuyến, kiểu ngời sử dụng và tất nhiên phải xem xét dịch vụ là thoại
hay số liệu gói. Nh vậy việc cấp phát tài nguyên của BTS giới hạn cả về mặt vật
lý lẫn logic và phụ thuộc vào tình trạng cụ thể.
BTS giảm tốc độ trải phổ hay cấu hình vô tuyến nếu:
- Yêu cầu tài nguyên không phải là cho chuyển giao

16
Other RANs
CDMA2000
RAN
BSC
MSC
RNM
NMS
PDSN
TEMS for CDMA2000
RBS
Mobile
Station
A3/A7
(IS2001)
Um
Mub
Mur
Mut
Abis

A10/A11
(IS2001)
A1/A2/A5
(IS2001)
IRI
- Không có yêu cầu tài nguyên
- Có các yêu cầu tài nguyên khác
Dới đây là một số tài nguyên vật lý và logic mà BTS phải cấp phát khi ấn
định cho thuê bao:
- Các kênh cơ bản (FCH)
- Công suất đờng xuống FCH ( công suất đã đợc cấp phát và công suất
khả dụng)
- Mã Walsh yêu cầu
Các tài nguyên vật lý mà BTS có thể cấp cũng bao gồm quản lý các phần
tử kênh cần thiết cho các dịch vụ thoại và số liệu gói. Việc tiếp nhận hay từ chối
chuyển giao cũng phụ thuộc vào việc có công suất hay không.
Cùng với sơ đồ quản lý tài nguyên, việc quản lý mã Walsh cũng quan
trọng. Đối với CDMA2000 pha thứ nhất (1x, 1x EV-DO hay 1x EV-DV ) có thể
cấp phát 128 mã Walsh. Khi đa vào CDMA2000 3x số mã Walsh lên đến 256.
Đối với CDMA2000 1x, việc phân phối số liệu và thoại đợc xử lý bằng
các thông số do nhà khai thác thiết lập, các thông số này gồm:
- Các tài nguyên số liệu (phần trăm tài nguyên khả dụng gồm: kênh FCH
và SCH)
- Các tài nguyên FCH (phần trăm tài nguyên số liệu)
- Các tài nguyên thoại (phần trăm tổng tài nguyên khả dụng)
Kiểu tài nguyên Phần trăm Tài nguyên
Tổng tài nguyên 64
Các tài nguyên thoại 70% 44
Các tài nguyên số liệu 30% 20
Các tài nguyên FCH 40% 8

Bảng 1.2 Ví dụ về ấn định tài nguyên kênh
Rõ ràng rằng việc ấn định các tài nguyên số liệu /FCH trực tiếp điều
khiển số lợng ngời sử dụng số liệu đồng thời tại một đoạn ô hay một ô.
1.3.2 Mạng lõi chuyển mạch gói (PSCN)
1. Nút phục vụ WLAN (WSN)
WSN CDMA2000 là chìa khóa để đa mạng cục bộ không dây (WLAN)
đa sóng mang trên mạng CDMA2000. WSN hoạt động nh một cầu nối giữa
WLAN và đờng trục CDMA2000 và cung cấp truy nhập mạng, tác vụ bên ngoài
(FA), vận hành và bảo đỡng (O&M) và mạng riêng ảo (VPN) đáp ứng nhiều
chức năng.
2. Nút phục vụ số liệu gói (PDSN)
PDSN CDMA2000 có chức năng nh điểm nối giữa mạng truy nhập vô
tuyến và mạng IP. Đây là một phần tử quan trọng để xử lý các dịch vụ gói.
Nhiệm vụ của PDSN là hỗ trợ các dịch vụ gói và thực hiện các chức năng
chính sau:

17
-Thiết lập, duy trì và kết cuối các phiên của giao thức điểm đến điểm
(PPP).
- Hỗ trợ các dịch vụ gói đơn giản và IP di động (MIP).
- Thiết lập, duy trì và kết thúc các liên kết logic với mạng vô tuyến và
giao diện vô tuyến-gói (R-P).
- Khởi đầu nhận thực, trao quyền và thanh toán (AAA) đến AAA Server
cho khách hàng di động.
- Tiếp nhận các thông số dịch vụ từ AAA Server cho khách hàng di động.
- Định tuyến các gói đến và từ các mạng số liệu ngoài.
- Thu thập số liệu sử dụng để chuyển đến AAA.
Tổng dung lợng của PDSN đợc xác định bằng thông lợng và số phiên
PPP đợc phục vụ. Cần lu ý rằng dung lợng chỉ là một khía cạnh của quá trình
định cỡ và cần phải lu ý đến yếu tố tin cậy của toàn mạng trong quá trình định

cỡ.
3. Tác vụ thờng trú (HA)
Kết nối với PDSN, HA CDMA2000 xác nhận các đăng ký IP di động từ
khách hàng di động và duy trì thông tin vị trí hiện hành. HA thực hiện nhiều
nhiệm vụ liên quan đến theo dõi vị trí của thuê bao MIP khi thuê bao này
chuyển động từ một vùng chuyển mạch gói này đến vùng chuyển mạch gói
khác. Trong quá trình theo dõi máy di động, HA đảm bảo rằng các gói đợc
chuyển đúng đến máy di động.
4. Chức năng tơng tác (IWF)
Hoạt động nh một cổng giữa mạng CDMA không dây, mạng điện thoại
chuyển mạch công cộng (PSTN) và mạng IP. IWF cung cấp các chức năng tơng
tác và giao thức chuyển đổi yêu cầu đối với hoạt động di động để đa ra các dịch
vụ dữ liệu sóng mang thực đối với các thuê bao CDMA. IWF có thể có một giao
diện đến một thực thể mạng (WNE) để đảm bảo các dịch vụ biến đổi. IWF có
thể làm tăng thêm một giao diện đợc nhận dạng giữa hai WNE để cung cấp các
dịch vụ biển đổi cho cả hai WNE.
1.3.3 Mạng lõi chuyển mạch theo mạch (CSCN)
Mạng lõi chuyển mạch theo mạch chứa trung tâm chuyển mạch di động
(MSC). MSC là một thực thể chuyển mạch lu lợng đợc khởi xớng hoặc kết cuối
MS. Thông thờng một MSC đợc kết nối với ít nhất một BSC. Nó cũng có thể kết
nối với các mạng công cộng khác (PSTN, ISDN), các MSC khác trong mạng
hoặc các MSC ở các mạng khác.

18
Hình 1.13 Sơ đồ mạng theo chức năng
1.3.4 Mạng dịch vụ (SN)
1. Bộ ghi định vị thờng trú (HLR)
HLR CDMA2000 phục vụ nh một bộ lu cơ sở dữ liệu căn bản về thông
tin của thuê bao, đợc dùng để cung cấp điều khiển thông minh trong mạng
ANSI-41. HLR cung cấp khả năng quản lý dữ liệu, vị trí, hoạt động của thuê

bao di động và điều khiển các dịch vụ thuê bao bổ sung. Thông tin dịch vụ đợc
HLR nạp xuống bộ ghi định vị tạm trú (VLR) của MSC liên quan trong quá
trình đăng ký thành công.
Một HLR có thể phục vụ nhiều hơn một MSC. HLR có thể ở cùng vị trí
với AC, điều đó sẽ giảm giá thành về phần cứng và phục vụ.
2. Trung tâm nhận thực (AC)
AC CDMA2000 quản lý chức năng nhận thực, đã đợc dùng để xác nhận
và thông qua nhận dạng điện thoại di động trong mạng ANSI-41. Nó bao gồm
mã hóa và các chìa khóa nhận thực, cũng nh các thuật toán phức tạp đợc dùng
để tránh việc sử dụng không đúng tài nguyên mạng. AC cũng kết hợp với các
chức năng cơ sở dữ liệu đợc dùng để lu bộ mã hóa và nhận thực. Một AC có thể

19
Internet PSTN
AAA
VMS/UMMIEP Pre Paid
HLR/AC
SN
IP IS-41
PSCN
CSCN
MSC
PDSN
WSN
IWF
HA
RAN
BSC
RBS
RBS

OAM&P
phục vụ nhiều hơn một MSC thông qua HLR, AC có thể phục vụ nhiều HLR.
AC có thể ở cùng vị trí với HLR, điều này giảm giá thành về phần cứng và phục
vụ.
3. Nhận thực, trao quyền và thanh toán (AAA)
AAA nhận thực và trao quyền cho khách hàng di động, cung cấp mô tả
ngời sử dụng, thông tin chất lợng dịch vụ (QoS) đến PDSN và lu dữ liệu thanh
toán. Máy chủ AAA cũng cung cấp quản lý chính sách thực sự, định nghĩa mô
tả khả năng đa ra các dịch vụ khác nhau, do đó cho phép phục vụ dữ liệu gói th-
ờng xuyên và định địa chỉ các đoạn thị phần.
AAA tơng tác với PSDN để thực hiện các chức năng AAA trong việc hỗ
trợ PDSN cho các trạm di động yêu cầu. AAA tơng tác với các thực thể AAA
khác để thực hiện các chức năng khi AAA tại nhà nằm ngoài mạng di động
đang phục vụ.
4. Cho phép ủy quyền Internet di động (MIEP)
MIEP CDMA2000 cung cấp cầu nối giữa mạng di động và các ứng dụng
trên Intranet và Internet. MIEP hoạt động nh một ủy quyền nâng cấp trình diện
bằng cách cung cấp các giao thức không dây nh giao thức ứng dụng không dây
(WAP), do đó tránh các tín hiệu không cần thiết đi qua giao diện vô tuyến. Do
vị trí trung tâm của nó trong cơ sở hạ tầng Internet di động nên MIEP cũng là
hệ thống hoàn hảo cung cấp các chức năng nh đáp ứng thông tin đa phơng tiện,
đẩy WAP, điều khiển truy nhập và tính cớc.
5. Thông điệp qua IP (MoIP)
Thông điệp qua IP là bớc đầu tiên tiến đến Internet di động tơng lai. Bằng
cách thực hiện MoIP, các nhà cung cấp dịch vụ sẽ sở hữu một giải pháp bản tin,
điều đó sẽ tạo ra lợi ích thiết thực. MoIP dựa trên kiến trúc mở, có thể nâng cấp
với các giao thức và giao diện chuẩn. Sản phẩm MoIP bao gồm các ứng dụng
đối với thông điệp hợp nhất, th di động và th thoại.
a. Thông điệp qua IP nâng cấp th thoại
MoIP nâng cấp th thoại là th thoại với giao diện web, dựa trên nền IP.

Sản phẩm này hớng tới ngời sử dụng đầu cuối tìm kiếm di động dễ dàng kiểm
soát th thoại. Các dịch vụ tùy chọn đến số đơn, gọi ngợc lại trong một phiên th
thoại, thêm vào kích thớc mở rộng phức.
b. Thông điệp qua IP th điện tử không dây
Th điện tử không dây là dịch vụ th di động, nó cho phép ngời sử dụng
quản lý th điện tử, sổ địa chỉ và thông tin cá nhân của họ qua một th điện tử
khách, web hay WAP ( giao thức ứng dụng không dây).
Th điện tử không dây đáp ứng các giao thức và giao diện chuẩn công
nghiệp (Netscape Messenger, Microsoft Outlook, Microsoft Internet Explorer
hay Netscape Communicator) loại bỏ yêu cầu đối với các đầu cuối độc quyền
hay phần cứng và phần mềm đặc biệt.

20
Hình 1.14 Kiến trúc mạng CDMA2000-3G
c. Thông điệp qua IP hợp nhất
Với thông điệp hợp nhất, ngời sử dụng tự do quản lý thông điệp bất cứ
lúc nào và bất cứ đâu. Tất cả các thông điệp nh th điện tử, th thoại, th fax đợc
lu và quản lý trong một hòm th. Các thông điệp này có thể truy nhập bằng nhiều
thiết bị khác nhau ( điện thoại cố định, điện thoại di động, PDA hay PC).
6. Dịch vụ gói trả trớc (PPCS)
Bằng cách kết hợp việc trả cớc tiên tiến, giải pháp PPCS CDMA2000 cho
phép giảm tối thiểu các rủi ro tài chính, tăng tiền dòng. Đáp ứng lên tới 3 triệu
thuê bao trên một máy chủ, PPCS đa ra khả năng truy nhập SMS thời gian thực,
truy nhập WAP, quản lý card điện thoại phức tạp, cách sử dụng đờng tuyến và
dữ liệu thuê bao.
Hơn nữa PPCS cho phép bộ máy thực thi dịch vụ trả trớc trong khi vẫn
dùng các chuyển mạch đang tồn tại, không thêm các chuyển mạch phụ các
tuyến thoại và máy cầm tay đặc biệt đợc đáp ứng.

21

Session Control
Manager
Application
Server
Media Gateway
Control Function
Covendia
Media Server
HA
AAA
Radio Network
Controller
CDMA 1xEV
3G Radio
Access Network
PSTN
Internet
Packet
Data
Serving
Node
Border
Router
Multimedia
Resource
Function
Media
Gateway
Multimedia
Over IP

Packet Domain
Circuit Domain
Backbone IP Network
1.4 Cấu trúc phân lớp của CDMA2000
1.4.1 Các lớp cao
Các lớp cao chứa các dịch vụ sau:
- Các dịch vụ thoại. Các dịch vụ thoại bao gồm truy nhập PSTN, các dịch
vụ thoại di động-di động và thoại Internet.
- Các dịch vụ mang số liệu ngời sử dụng-đầu cuối. Các dịch vụ chuyển
mọi dạng số liệu cho ngời sử dụng đầu cuối di động gồm : số liệu gói (IP chẳng
hạn), các dịch vụ số liệu kênh (chẳng hạn các dịch vụ mô phỏng B-ISDN) và
SMS. Các dịch vụ gói phù hợp với số liệu gói nối thông và không nối thông theo
tiêu chuẩn công nghiệp bao gồm các giao thức trên cơ sở IP (chẳng hạn TCP và
UDP) và giao thức nối mạng theo không nối thông (CLIP) của ISO/OSI. Các
dịch vụ số liệu kênh mô phỏng các dịch vụ định hớng theo nối thông đợc định
nghĩa theo tiêu chuẩn quốc tế nh: truy nhập quay số dị bộ, fax, ISDN thích ứng
tốc độ V.120 và các dịch vụ B-ISDN.
- Báo hiệu. Các dịch vụ điều khiển toàn bộ hoạt động của máy di động.
1.4.2 Lớp liên kết
Lớp liên kết đảm bảo thay đổi các mức độ tin cậy và các đặc tính của
QoS theo yêu cầu dịch vụ của các lớp cao hơn. Lớp này cung cấp hỗ trợ giao
thức và cơ chế điều khiển cho các dịch vụ truyền tải số liệu và thực hiện tất cả
các chức năng cần thiết để sắp xếp các nhu cầu của các lớp cao hơn vào các khả
năng đặc thù và các đặc tính của lớp vật lý. Lớp liên kết đợc chia thành các lớp
con sau:
- Lớp con điều khiển truy nhập liên kết (LAC)
- Lớp con điều khiển truy nhập môi trờng (MAC)
Lớp con LAC quản lý các kênh thông tin điểm đến điểm giữa các phần tử
đồng cấp lớp cao và đảm bảo hỗ trợ nhiều giao thức lớp liên kết tin cậy đầu
cuối-đầu cuối. Hệ thống CDMA2000 gồm lớp con MAC linh hoạt và hiệu quả

cho phép hỗ trợ nhiều trờng hợp của một máy trạng thái tiên tiến, trong đó một
trờng hợp cho từng số liệu kênh hoặc mạch tích cực. Cùng với phần tử kiểm
soát QoS, lớp con MAC thực hiện đa phơng tiện phức tạp, các khả năng đa dịch
vụ của các hệ thống vô tuyến 3G với các khả năng quản lý QoS cho từng dịch
vụ tích cực.
Lớp con MAC đảm bảo ba chức năng quan trọng sau:
- Trạng thái điều khiển MAC. Các thủ tục để điều khiển truy nhập các
dịch vụ số liệu (gói và kênh) đến lớp vật lý (gồm cả điều khiển va chạm giữa
các dịch vụ gói từ một ngời sử dụng cũng nh giữa các ngời sử dụng cạnh tranh).
- Truyền nỗ lực nhất. Truyền dẫn tin cậy một cách hợp lý trên đoạn
truyền vô tuyến bằng giao thức liên kết vô tuyến (RLP) để đảm bảo mức tin cậy
nỗ lực nhất.

22
Hình1.15 Cấu trúc phân lớp tổng quát của CDMA2000
- Ghép kênh và điều khiển QoS. ép buộc các mức QoS đã đàm phán bằng
cách hòa giải các yêu cầu cạnh tranh từ các dịch vụ cạnh tranh và u tiên thích
hợp các yêu cầu truy nhập.
Lớp con MAC đảm bảo phân loại QoS cho lớp con LAC (chẳng hạn các
chế độ khai thác khác nhau). Nó có thể bị hạn chế bởi tính tơng thích với thế hệ
trớc ( chẳng hạn đối với lớp 2 của báo hiệu IS-95B), nó có thể tơng thích với các
giao thức lớp liên kết khác ( chẳng hạn để tơng thích với giao diện vô tuyến
không phải IS-95 hay để tơng thích với các ngăn xếp giao thức đợc ITU định
nghĩa trong tơng lai). MAC đợc chia thành :
- Chức năng hội tụ độc lập với lớp vật lý (PLICF)
- Chức năng hội tụ phụ thuộc lớp vật lý (PLDCF), chức năng này lại đợc
chia thành :
+ PLDCF đặc thù trờng hợp

23

Upper Layer
Signaling
LAC
Sublayer
SRBP
RLPRLPRLP
Multiplexing and QoS Delivery
Physical Layer
OSI
Layers
3-7
OSI
Layer 2
OSI
Layer 1
Signaling to Physical Layer Interface
Data
Services
Voice
Services
MAC
Sublayer
+ Lớp con PLDCF ghép kênh và QoS
PLICF cung cấp dịch vụ cho lớp con LAC và bao gồm tất cả các thủ tục
hoạt động MAC và các chức năng không phải duy nhất đối với lớp vật lý. Mỗi
trờng hợp của PLICF duy trì trạng thái dịch vụ cho dịch vụ tơng ứng. PLICF sử
dụng các dịch vụ do PLDCF cung cấp để thực hiện các hoạt động thông tin
nhằm hỗ trợ dịch vụ lớp MAC. Các dịch vụ do PLICF sử dụng đợc định nghĩa
nh là tập các kênh logic để mang các kiểu thông tin số liệu hoặc điều khiển
khác nhau.

PLDCF thực hiện sắp xếp các kênh logic từ PLICF vào các kênh logic đ-
ợc hỗ trợ bởi lớp vật lý đặc thù. PLDCF thực hiện ghép kênh, phân kênh và kết
hợp thông tin điều khiển với số liệu mang từ kênh điều khiển và kênh lu lợng từ
nhiều trờng hợp của PLICF trong cùng một MS. PLDCF thực hiện các khả năng
QoS bao gồm quyết định các u tiên giữa các trờng hợp cạnh tranh của PLICF và
sắp xếp các yêu cầu QoS từ các trờng hợp khác nhau PLICF và các yêu cầu dịch
vụ lớp vật lý một cách thích hợp để chuyển đi QoS cần thiết. Các chức năng
chính của lớp con này là:
- Thực hiện sắp xếp cần thiết các kênh logic đơn giản từ PLICF vào các
kênh logic đợc lớp vật lý hỗ trợ.
- Thực hiện mọi (tùy chọn) chức năng giao thức yêu cầu phát lặp tự động
(ARQ) có liên kết chặt chẽ với lớp vật lý.
- Thực hiện một số chức năng mức thấp đặc thù lớp vật lý của IS-95B.
Đối với CDMA2000, bốn PLDCF ARQ đặc thù đợc định nghĩa :
1. Giao thức liên kết vô tuyến (RLP). Giao thức này đảm bảo tạo dòng
dịch vụ hiệu suất cao để thực hiện tốt nhất việc truyền số liệu giữa các thực thể
PLICF đồng cấp. RLP đảm bảo cả chế độ hoạt động trong suốt lẫn không trong
suốt. ở chế độ không trong suốt, RLP sử dụng giao thức ARQ để phát lại các
đoạn số liệu không đợc lớp vật lý truyền đúng, ở chế độ này RLP có thể đa vào
một trễ nhất định. ở chế độ trong suốt, RLP không phát lại các đoạn số liệu bị
mất. Tuy nhiên RLP duy trì đồng bộ byte giữa phát và thu và thông báo cho thu
về các phần bị mất của dòng số liệu. RLP trong suốt không gây ra bất kỳ trễ
truyền dẫn nào và rất lợi cho việc thực hiện các dịch vụ thoại ở RLP.
2. Giao thức cụm vô tuyến (RBP). Giao thức này đảm bảo cơ chế để
truyền các đoạn số liệu tơng đối ngắn với truyền nỗ lực nhất trên kênh lu lợng
chung truy nhập phân chia (ctch). Khả năng này có lợi khi truyền một lợng nhỏ
số liệu không cần đến thông tin bổ sung để thiết lập kênh lu lợng riêng (dtch).
3. Giao thức liên kết vô tuyến báo hiệu (SRLP). Giao thức này đảm bảo
tạo luồng dịch vụ tốt nhất cho thông tin báo hiệu tơng tự nh RLP, nhng tối u
cho kênh báo hiệu riêng (dsch).

24
Hình 1.16 Các giao diện của lớp liên kết với lớp vật lý và các lớp cao
4. Giao thức cụm vô tuyến báo hiệu (SRBP). Giao thức này đảm bảo cơ
chế để truyền các bản tin báo hiệu tơng tự nh RBP một cách nỗ lực nhất, nhng
tối u cho thông tin báo hiệu và kênh báo hiệu chung (csch).
PLDCF bao gồm một chức năng điều khiển truy nhập liên kết vô tuyến
(RLAC) để hợp nhất RLP và RBP từ PLICF và điều phối truyền dẫn số liệu (lu
lợng hoặc báo hiệu ) giữa RL và RBP theo trạng thái hoạt động hiện thời của
MAC (chẳng hạn hạn chế sử dụng RBP trong trờng hợp PLICF ở trạng thái ngủ
của số liệu gói).
Lớp con ghép kênh PLDCF và QoS điều phối ghép và phân kênh các
kênh mã từ các trờng hợp PLICF khác nhau. Nó thực hiện và ép buộc tôn trọng
các khác nhau giữa các trờng hợp và sắp xếp các luồng dữ liệu, thông tin điều
khiển lên nhiều kênh logic nhận đợc từ các trờng hợp PLICF khác nhau vào các
yêu cầu kênh logic, các tài nguyên và thông tin điều khiển từ lớp vật lý.
Việc phát triển họ các tiêu chuẩn CDMA2000 là kế thừa ở mức độ lớn
nhất cấu trúc phân lớp ở các tiêu chuẩn khác nhau.

25
SRPB
text
RLP
text
Common Channel Multiplex Sublayer Multiplex Sublayer
Physical Layer (Coding and Modulation)
L
A
C

P
D
U
f/r-csch
f-csch
f/r-dsch
f/r-dtch
Physical
Layer
Mux and
QoS
Sublayer
F-SYNC
F-BCCH
F-CACH
F/R-CCCH
F-CPCCH
R-EACH
R-ACH
F-PCH F/R-FCH
F/R-DCCH F/R-SCHi