Quy hoạch mạng WCDMA và ứng dụng cho mạng 3g viettel tại hà nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------PHẠM THU NINH

QUY HOẠCH MẠNG WCDMA
VÀ ỨNG DỤNG CHO MẠNG 3G VIETTEL TẠI HÀ NỘI

Chuyên ngành : Điện tử Viễn thông

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
NGUYỄN VŨ THẮNG

Hà Nội – Năm 2010


Quy hoạch WCDMA và ứng dụng cho mạng 3G Viettel tại Hà Nội

MỤC LỤC
MỤC LỤC.......................................................................................................................2
LỜI CAM ĐOAN ...........................................................................................................5
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ..................................................6
DANH MỤC CÁC BẢNG .............................................................................................8
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ .................................................................9
MỞ ĐẦU .......................................................................................................................11
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN MẠNG 3G WCDMA UMTS ......................................12
1.1 Lộ trình phát triển thông tin di động lên 4G ............................................................ 12
1.2 Hệ thống thông tin di động 3G theo 2 nhánh công nghệ chính ............................... 18
1.2.1 Hướng phát triển lên 3G sử dụng công nghệ WCDMA ................................... 18

1.2.2 Hướng phát triển lên 3G sử dụng công nghệ CDMA 2000.............................. 19
1.3 Kiến trúc chung của một hệ thống thông tin di động 3G......................................... 21
1.3.1 Các loại lưu lượng và dịch vụ được 3G WCDMA UMTS hỗ trợ .................... 22
1.3.2 Các kiến trúc 3G WCDMA UMTS R3, UMTS R4, R5, R6 ............................ 24
1.3.2.1 Kiến trúc 3G WCDMA UMTS R3....................................................................... 24
1.3.2.2. Kiến trúc 3G WCDMA UMTS R4...................................................................... 31
1.3.2.3. Kiến trúc 3G WCDMA UMTS R5 và R6 ........................................................... 33

1.4 Chiến lược chuyển đổi từ GSM sang UMTS........................................................... 36
1.4.1 Kiến trúc mạng UMTS chồng lấn..................................................................... 36
1.4.2 Tích hợp các mạng UMTS và GSM ................................................................. 37
1.4.3 Kiến trúc RAN thống nhất................................................................................ 39
CHƯƠNG II: MÔ HÌNH MẠNG 3G.........................................................................40
2.1 Giới thiệu tổng quan về HSPA................................................................................. 40
2.2 Các giao thức và cấu trúc HSPA.............................................................................. 41
2.2.1 Kiến trúc giao thức phẳng người sử dụng HSDPA và HSUPA. ...................... 43
2.2.2 Sự tác động của HSDPA và HSUPA trong giao diện UTRAN....................... 48
2.3 Giao diện vô tuyến trong HSPA .............................................................................. 53
2.3.1 Cấu trúc kênh vô tuyến ..................................................................................... 53
2.3.2 Cấu trúc kênh logic ........................................................................................... 54

Phạm Thu Ninh – Lớp Cao học Điện Tử 2

2


Quy hoạch WCDMA và ứng dụng cho mạng 3G Viettel tại Hà Nội
2.3.2.1 Kênh Điều khiển................................................................................................... 55
2.3.2.2 Kênh lưu lượng..................................................................................................... 56

2.2.3 Cấu trúc kênh truyền tải.................................................................................... 56
2.2.4 Cấu trúc kênh vật lý .......................................................................................... 58
2.2.4.1 Kênh vật lý đường xuống ..................................................................................... 58
2.2.4.2 Kênh vật lý đường lên .......................................................................................... 60

2.2.5 Định thời truyền dẫn cho mỗi kênh .................................................................. 62
2.3.6 Cấu trúc các kênh vật lý.................................................................................... 63
2.3.6.1 Tổng quan cấu trúc khung vô tuyến ..................................................................... 63
2.3.6.2 Các kênh vật lý đường xuống............................................................................... 64
2.3.6.3 Cấu trúc kênh vật lý đường lên ............................................................................ 73

CHƯƠNG 3: QUY HOẠCH MẠNG WCDMA........................................................76
3.1 Quan điểm quy hoạch............................................................................................... 76
3.1.1 Khái niệm quy hoạch ....................................................................................... 76
3.1.2 Các nguyên tắc................................................................................................. 76
3.1.2.1 Nguyên tắc cân bằng ............................................................................................ 76
3.1.2.2 Nguyên tắc an toàn ............................................................................................... 77
3.1.2.3 Nguyên tắc linh hoạt............................................................................................. 77
3.1.2.4 Nguyên tắc thống nhất.......................................................................................... 77

3.1.3 Các giới hạn ...................................................................................................... 78
3.2 Quy hoạch mạng WCDMA...................................................................................... 78
3.2.1 Khởi tạo quy hoạch (định cỡ mạng): ................................................................ 79
3.2.1.1
3.2.1.2
3.2.1.3
3.2.1.4
3.2.1.5

Sơ đồ khối quá trình định cỡ mạng: .................................................................... 79

Phân tích quỹ năng lượng đường truyền vô tuyến: ............................................. 81
Xác định bán kính và vùng phủ sóng cell: .......................................................... 90
Quy hoạch dung lượng và vùng phủ - lặp tối ưu:................................................ 92
Định cỡ RNC (Radio network Control) .............................................................. 94

3.2.2 Quy hoạch chi tiết:............................................................................................ 95
3.2.2.1 Pha khởi tạo:........................................................................................................ 96
3.2.2.2 Lặp đường lên và đường xuống: ....................................................................... 101
3.2.2.3 Hậu xử lý - Dự báo vùng phủ mạng và phân tích kênh chung:.......................... 102

3.3 Tối ưu mạng: .......................................................................................................... 102
CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG QUY HOẠCH MẠNG WCDMA
CHO THÀNH PHỐ HÀ NỘI....................................................................................104
4.1 Tổng quan về thành phố Hà Nội ............................................................................ 104

Phạm Thu Ninh – Lớp Cao học Điện Tử 2

3


Quy hoạch WCDMA và ứng dụng cho mạng 3G Viettel tại Hà Nội

4.2 Mô tả vấn đề:.......................................................................................................... 105
4.3. Tính toán thiết kế mạng WCDMA cho thành phố Hà Nội giai đoạn 2009-2015 . 108
4.3.1 Quy hoạch tần số. .......................................................................................... 108
4.3.2 Tính toán số trạm cho HNI. ........................................................................... 110
4.3.3. Quy hoạch PSC.............................................................................................. 116
4.3.4. Tính toán số lượng RNC................................................................................ 117
4.3.4.1
4.3.4.2

Các yêu cầu khi quy hoạch RNC .................................................................. 117
Tính toán số lượng RNC ............................................................................... 118

4.3.5. Quy hoạch MSC ............................................................................................ 119
4.3.5.1
4.3.5.2

Các yêu cầu khi quy hoạch MSC .................................................................. 119
Tính toán số lượng MSC ............................................................................... 119

CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ...............................................................121
PHỤ LỤC ....................................................................................................................123

Phạm Thu Ninh – Lớp Cao học Điện Tử 2

4


Quy hoạch WCDMA và ứng dụng cho mạng 3G Viettel tại Hà Nội

LỜI CAM ĐOAN

Tôi, Phạm Thu Ninh, xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng
tôi. Các số liệu nêu ra và trích dẫn trong luận văn là trung thực. Toàn bộ kết quả nghiên
cứu của luận văn chưa từng được bất cứ ai khác công bố tại bất cứ nghiên cứu nào.
Các tài liệu tham khảo có nguồn trích dẫn rõ ràng.

Tác giả luận văn

Phạm Thu Ninh

Phạm Thu Ninh – Lớp Cao học Điện Tử 2

5


Quy hoạch WCDMA và ứng dụng cho mạng 3G Viettel tại Hà Nội

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu

Tiếng Anh

Tiếng Việt

1G

First Generation

2G

Second Generation

3G

Third Generation

BS

Basic Station

Trạm gốc

BSC

Base Station Controller

Bộ điều khiển trạm gốc

CDMA

Code Division Multiple Access

Đa truy cập chia theo mã

Hệ thống thông tin di động thế hệ
1
Hệ thống thông tin di động thế hệ
2
Hệ thống thông tin di động thế hệ
3

CDMA2000 A CDMA System in North America

Một hệ thống CDMA ở Bắc Mỹ

CLPC

Closed Loop Power Control

Điều khiển công suất vòng kín

CN

Core Network

Mạng lõi

CS

Circuit Switched

Chuyển mạch kênh

DS-CDMA

Direct Sequence CDMA

CDMA chuỗi trực tiếp

DSSS

Direct Sequence Spread Spectrum

Trải phổ chuỗi trực tiếp

EDGE

Enhanced Data Rates for GSM

Tốc độ bit tăng cường sử dụng cho

Evolution

nhánh tiến hóa GSM

FDMA

Frequence Division Multiple Access

Đa truy cập phân chia theo tần số

GPRS

General Packet Radio Service

Dịch vụ vô tuyến gói chung

GSM

Global System for Mobile

Hệ thống thông tin di động toàn

Communication

cầu

Hight Speed Circuit Switched Data

Kỹ thuật truyền dữ liệu chuyển

HSCSD

mạch kênh tốc độ cao

Phạm Thu Ninh – Lớp Cao học Điện Tử 2

6


Quy hoạch WCDMA và ứng dụng cho mạng 3G Viettel tại Hà Nội

IMT-2000

IS-95(A/B)

Internation Mobile

Tiêu chuẩn viễn thông di động

Telecommunications 2000

quốc tế 2000

North American Version of the

Một phiên bản CDMA Bắc Mỹ

CDMA Standard
ISDN

Integrated Services Digital Network

Mạng số liệu đa dịch vụ

LA

Location Area

Khu vực định vị

MS

Mobile Station

Trạm di động

MSC

Mobile Switching Centre

Trung tâm chuyển mạch di động

PN

Pseudo Noise

Nhiễu giả ngẫu nhiên

PS

Packet Switched

Chuyển mạch gói

PSTN

Public Switched Telephone Network

Mạng điện thoại chuyển mạch
công cộng

R99

Release 1999 of 3GPP UMTS

Phiên bản 1999 của tiêu chuẩn

Standard

3GPP UMTS

RLB

Radio Link Budgets

Quỹ năng lượng đường truyền

RNC

Radio Network Control

Bộ điều khiển mạng vô tuyến

TDMA

Time Division Multiple Access

UMTS

Universal Mobile Telecommunication Hệ thống viễn thông di động toàn

Đa truy cập phân chia theo thời
gian

System

cầu

USIM

Uplink Shared Channel

Kênh chia sẻ đường lên

WCDMA

Wideband Code Division Multiple

Đa truy cập phân chia theo mã

Access

băng rộng

Phạm Thu Ninh – Lớp Cao học Điện Tử 2

7


Quy hoạch WCDMA và ứng dụng cho mạng 3G Viettel tại Hà Nội

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Phân loại các dịch vụ ở 3GWDCMA UMTS ................................................24
Bảng 2.1: Các thông số tốc độ đỉnh R6 HSPA .............................................................40
Bảng 2.2: Mô tả truyền thông tin của lớp điều khiển.....................................................56
Bảng 2.3: Mô tả truyền thông tin của lớp điều khiển.....................................................56
Bảng 2.4: Cấu trúc kênh truyền tải ................................................................................57
Bảng 2.5: Bảng mô tả kênh vật lý đường xuống............................................................60
Bảng 2.6: Bảng mô tả kênh vật lý đường lên.................................................................61
Bảng 2.7: Bảng kênh vật lý đường xuống......................................................................64
Bảng 3.1: Ví dụ tính toán năng lượng truyền sóng đường lên.......................................91
Bảng 3.2: Các giá trị K sử dụng cho tính toán vùng phủ sóng. .....................................92
Bảng 3.3: Ví dụ về dung lượng của một RNC ...............................................................94
Bảng 3.4: So sánh tổn hao đường truyền từ mô hình Hata và Walfisch-Ikegami. ......101
Bảng 4.1: Các khe tần số dải tần 3G tại Việt Nam ......................................................110
Bảng 4.2: Các khe tần số dải tần 3G tại Việt Nam ........Error! Bookmark not defined.
Bảng 4.3: Dự kiến số lượng Node-B triển khai tại Tp Hà Nội ....................................116

Phạm Thu Ninh – Lớp Cao học Điện Tử 2

8


Quy hoạch WCDMA và ứng dụng cho mạng 3G Viettel tại Hà Nội

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình 1.1: Lộ trình phát triển của hệ thống thông tin di động ........................................12
Hình 1.2: Quá trình phát triển lên 3G của 2 nhánh công nghệ chính ............................15
Hình 1.3: Định hướng phát triển công nghệ 4G.............................................................16
Hình 1.4: Quá trình phát triển lên 3G theo nhánh sử dụng công nghệ WCDMA .........18
Hình 1.5: Quá trình phát triển lên 3G theo nhánh CDMA 2000....................................19
Hình 1.6: Kiến trúc tổng quát của một mạng di động kết hợp cả CS và PS ..................21
Hình 1.7: Cấu trúc mạng UMTS ....................................................................................25
Hình 1.8: Vai trò logic của SRNC và DRNC ................................................................28
Hình 1.9: Kiến trúc mạng phân bố của phát hành 3GPP R4..........................................31
Hình 1.10: Kiến trúc mạng 3GPP R5 và R6 ..................................................................34
Hình 1.11: Chuyển đổi dần từ R4 sang R5 ....................................................................36
Hình 1.12: Kiến trúc đồng tồn tại GSM và UMTS (phát hành 3GR1.1).......................37
Hình 1.13: Kiến trúc mạng RAN tích hợp phát hành 3GR2 (R2.1). .............................38
Hình 1.14: Kiến trúc RAN thống nhất của 3GR3.1 .......................................................39
Hình 2.1: HSPA với sóng mang riêng (f2) hoặc chung sóng mang với WCDMA (f1).41
Hình 2.2: Cấu trúc mạng HSPA trong R99....................................................................43
Hình 2.3: Cấu trúc giao diện vô tuyến R99....................................................................44
Hình 2.4: Kiến trúc giao diện HSPA cho dữ liệu người dùng .......................................46
Hình 2.5: Kiến trúc giao thức phẳng người sử dụng HSDPA........................................47
Hình 2.6: Kiến trúc giao thức phẳng người sử dụng HSDPA........................................47
Hình 2.7: Các ví dụ về tốc độ dữ liệu HSDPA và R99 trên các giao diện khác nhau ...49

Hình 2.8: Nguyên lý hoạt động điều khiển dòng trên giao diện Iub..............................50
Hình 2.9: Các chức năng mới trên các thiết bị dùng HSPA ..........................................52
Hình 2.10: Vị trí các kênh vô tuyến trong mạng............................................................53
Hình 2.11: Cấu trúc kênh vô tuyến ................................................................................54
Hình 2.12: Cấu trúc kênh logic ......................................................................................55
Hinh 2.12: Kênh vật lý đường xuống.............................................................................58
Phạm Thu Ninh – Lớp Cao học Điện Tử 2

9


Quy hoạch WCDMA và ứng dụng cho mạng 3G Viettel tại Hà Nội

Hình 2.13: Kênh vật lý đường lên..................................................................................61
Hình 2.14: Định thời truyền dẫn ....................................................................................62
Hình 2.15: Kênh vật lý cho các dịch vụ không phải HSDPA........................................63
Hình 2.16: Kênh vật lý cho các dịch HSDPA................................................................63
Hình 2.17: Cấu trúc của kênh DPCH.............................................................................65
Hình 2.18: Cấu trúc của kênh P-CCPCH.......................................................................66
Hình 2.19: Cấu trúc của kênh S-CCPCH.......................................................................67
Hình 2.20: Cấu trúc của kênh CPICH............................................................................67
Hình 2.21: Cấu trúc của kênh SCH................................................................................69
Hình 2.22: Cấu trúc của kênh AICH..............................................................................70
Hình 2.23: Cấu trúc của kênh PICH ..............................................................................71
Hình 2.24: Cấu trúc của kênh HS-PDSCH ....................................................................72
Hình 2.25: Cấu trúc của kênh HS-SCCH.......................................................................72
Hình 2.26: Cấu trúc của kênh DPDCH/DPCCH............................................................73
Hình 2.27: Cấu trúc của kênh HS-DPCCH....................................................................74
Hình 3.1: Các tham số đầu vào và đầu ra trong quá trình định cỡ mạng WCDMA ......80
Hình 3.2: Lược đồ quá trình định cỡ mạng vô tuyến WCDMA. .....................................1

Hình 3.4: Các thành phần nhiễu tại thuê bao di động. .....................................................1
Hình 3.5: Các thành phần của mô hình truyền sóng. .......................................................1
Hình 3.6: Các tham số trong mô hình Walfisch-Ikegami ..............................................98
Hình 4.1: Sơ đồ địa lý thành phố Hà Nội.....................................................................104
Hình 4.2: Cấu trúc mạng 3G Viettel. ...........................................................................106
Hình 4.3: Phân bố tần số cho WCDMA/FDD. ............................................................109
Hình 4.4: Mô hình Walfisch-Ikegami. .........................................................................111
Hình 4.5: Mô hình mắt lưới. ........................................................................................115

Phạm Thu Ninh – Lớp Cao học Điện Tử 2

10


Quy hoạch WCDMA và ứng dụng cho mạng 3G Viettel tại Hà Nội

MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển nhanh chóng về mọi mặt của đời sống xã hội, thì nhu cầu của
con người cũng ngày càng tăng trên tất cả các lĩnh vực. Đặc biệt trong lĩnh vực thông
tin, con người mong muốn thông tin được cập nhập nhanh nhất, dữ liệu được lấy với
tốc độ cao. Trong thông tin di động, công nghệ WCDMA ra đời là một bước phát triển
lớn, nó làm tăng tốc độ truy cập mạng lên đến 2Mbps, hỗ trợ nhiều loại hình dịch vụ
Internet di động đa phương tiện với chất lượng được cải thiện so với 2,5G. Các mạng
thông tin di động thế hệ 3 WCDMA và thế hệ 3,5G HSDPA và HSUPA ra đời đã phần
nào đáp ứng được nhu cầu của người tiên dùng như: tốc độ truyền dữ liệu lên tới
2Mbps đối với mạng WCDMA, 10Mbps đường xuống đối với công nghệ 3,5G), có thể
truy nhập được nhiều dịch vụ như: truyền hình hội nghị, truy nhập Internet tốc độ
cao,…
Năm 2008, sau khi được bộ Thông tin và Truyền thông cấp phép triển khai 3G, tại Việt
Nam đã có 3 nhà mạng lớn triển khai thành công là Vina Phone, Mobi Phone, Viettel.

Đối với mạng 3G Viettel, do lượng khách hàng ngày càng tăng cả về số lượng và nhu
cầu dịch vụ, việc triển khai quy hoạch chi tiết mạng vô tuyến UMTS 3G áp dụng các
giải pháp kỹ thuật cũng cần có các nghiên cứu và đánh giá dựa trên đặc điểm cụ thể
của từng vùng. Nếu việc quy hoạch tốt không chỉ tiết kiệm được nhiều chi phí mà còn
có thể giúp nhà mạng triển khai nhanh chóng, đạt hiệu quả cao. Kết quả của đề tài
chính là một đề án nhằm triển khai mạng vô tuyến 3G sát với thực tế cho mạng Viettel
tại khu vực Hà Nội.
Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy
Nguyễn Vũ Thắng đã chỉ bảo cho em nhiều kiến thức quý báu .

Hà Nội, tháng 10 năm 2010

Phạm Thu Ninh

Phạm Thu Ninh – Lớp Cao học Điện Tử 2

11


Quy hoạch WCDMA và ứng dụng cho mạng 3G Viettel tại Hà Nội

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN MẠNG 3G WCDMA UMTS
1.1 Lộ trình phát triển thông tin di động lên 4G
Hệ thống thông tin di động theo lộ trình phát triển đến nay có các thế hệ sau:

Hình 1.1: Lộ trình phát triển của hệ thống thông tin di động
AMPS: Advanced Mobile Phone System
TACS: Total Access Communication System
GSM: Global System for Mobile Telecommucations
WCDMA: Wideband Code Division Multiple Access

EVDO: Evolution Data Only
IMT: International Mobile Telecommnications
IEEE: Institute of Electrical and Electtronics Engineers
WiFi: Wireless Fidelitity
WiMAX: Worldwide Interoperability for Microwave Access
Phạm Thu Ninh – Lớp Cao học Điện Tử 2

12


Quy hoạch WCDMA và ứng dụng cho mạng 3G Viettel tại Hà Nội

LTE: Long Term Evolution
UMB: Untra Mobile Broadband
Thế hệ thứ nhất – 1G: Hệ thống thông tin di động sử dụng công nghệ đa truy nhập
theo tần số (FDMA). Đây là hệ thống tế bào tương tự dung lượng thấp và chỉ có dịch
vụ thoại, tồn tại là các hệ thống NMT (Bắc Âu), TACS (Anh), AMPS (Mỹ). Đến
những năm 1980 đã trở nên quá tải khi nhu cầu về số người sử dụng ngày càng tăng
lên. Lúc nàycần phải xây dựng một hệ thống tế bào thế hệ 2 cung cấp được dung lượng
lớn, chất lượng thoại được cải thiện, có thể đáp ứng các dịch truyền số liệu tốc độ thấp.
Thế hệ thứ hai – 2G: Các hệ thống 2G gồm: GSM (Global System for Mobile
Communication - Châu Âu), hệ thống D-AMPS (Mỹ) sử dụng công nghệ đa truy nhập
phân chia theo thời gian TDMA, IS-95 ở Mỹ và Hàn Quốc sử dụng công nghệ đa truy
nhập phân chia theo mã CDMA băng hẹp. Do tính chuẩn hóa và tương thích qui mô
vùng. Nhiều mạng 2G đã gặt hái được thành công đáng kể về cả giải pháp kỹ thuật
cũng như hiệu quả kinh doanh. Một trong số này là sự thành công của hệ thống GSM
vầ đây chính là một thành công lớn hơn mong đợi.
Đến năm năm 1999, để tăng thông lượng truyền để phục vụ nhu cầu truyền thông tin
trên mạng di động 2G, GPRS đã ra đời. GPRS đôi khi được xem như là 2,5G. Tốc độ
truyền data rate của GPRS đã cải tiến tốc độ truyền tăng lên gấp 3 lần so với GSM, tức

là 20-30Kbps. GPRS cho phép phát triển dịch vụ WAP và Internet (email) tốc độ thấp.
Tiếp theo sau, năm 2000, EDGE đã ra đời với khả năng cung ứng tốc độ lên được 250
Kbps (trên lý thuyết). EDGE còn được biết đến như là 2,75G (trên đường tiến tới 3G)
Mặc dù hệ thống thông tin di động 2G được coi là những tiến bộ đáng kể nhưng vẫn
gặp phải các hạn chế sau: Tốc độ thấp và tài nguyên hạn hẹp. Vì thế cần thiết phải
chuyển đổi lên mạng thông tin di động thế hệ tiếp theo để cải thiện dịch vụ truyền số
liệu, nâng cao tốc độ bit và tài nguyên được chia sẻ…
Mặt khác, khi các hệ thống thông tin di động ngày càng phát triển, không chỉ số
lượng người sử dụng điện thoại di động tăng lên, mở rộng thị trường mà người sử dụng
còn đòi hỏi các dịch vụ tiên tiến hơn không chỉ là các dịch vụ cuộc gọi thoại truyền
Phạm Thu Ninh – Lớp Cao học Điện Tử 2

13


Quy hoạch WCDMA và ứng dụng cho mạng 3G Viettel tại Hà Nội

thống và dịch vụ số liệu tốc độ thấp hiện có trong mạng hiện tại. Nhu cầu của thị
trường có thể phân loại thành các lĩnh vực như: Dịch vụ dữ liệu máy tính, dịch vụ viễn
thông, dịch vụ nội dung số như âm thanh hình ảnh.
Những lý do trên thúc đẩy các tổ chức nghiên cứu phát triển hệ thống thông tin di
động trên thế giới tiến hành nghiên cứu và đã áp dụng trong thực tế chuẩn mới cho hệ
thống thông tin di động: Thông tin di động 3G
Thế hệ thứ ba – 3G: Định hướng thiết lập một hệ thống thông tin di động toàn cầu. Từ
nhu cầu thực tiễn cần phải phát triển lên 3G, các nhà cung cấp dịch vụ mạng đã đưa ra
các tiêu chí chung để phát triển lên mạng di động 3G như sau:
9 Hệ thống phải được chuẩn hóa hoàn toàn; các giao diện chính phải được chuẩn
hóa và mở;
9 Hệ thống phải bổ sung cho hệ thống hiện tại trên mọi khía cạnh;
9 Multimedia và tất cả các thành phần của multimedia phải được hệ thống hỗ trợ;

9 Truy nhập radio của 3G phải cung cấp khả năng băng rộng;
9 Các dịch vụ đối với người dùng đầu cuối độc lập với chi tiết công nghệ, và hạ
tầng mạng không giới hạn đưa ra dịch vụ. Vậy nên phải tách biệt platform công
nghệ với dịch vụ sử dụng platform đó.
Ý tưởng chính yếu ẩn chứa sau 3G là chuẩn bị một hạ tầng vạn năng có khả năng tải
các dịch vụ hiện tại và tương lai. Hạ tầng phải được thiết kế sao cho những đổi thay và
tiến triển công nghệ có thể được mạng hỗ trợ không gây ra một bất ổn nào đối với các
dịch vụ sử dụng cấu trúc mạng hiện tại. Để làm được vậy, 3G tách biệt công nghệ truy
cập, công nghệ truyền tải, công nghệ dịch vụ (điều khiển đấu nối) và những ứng dụng
người dùng.
Hiện tại có nhiều chuẩn công nghệ cho 2G nên sẽ có nhiều chuẩn công nghệ 3G đi
theo, tuy nhiên trên thực tế chỉ có 2 tiêu chuẩn quan trọng nhất đã có sản phẩm thương
mại và có khả năng được triển khai rộng rãi trên toàn thế giới là WCDMA (FDD) và
CDMA 2000. WCDMA được phát triển trên cơ sở tương thích với giao thức của mạng

Phạm Thu Ninh – Lớp Cao học Điện Tử 2

14


Quy hoạch WCDMA và ứng dụng cho mạng 3G Viettel tại Hà Nội

lõi GSM (GSM MAP), một hệ thống chiếm tới 65% thị trường thế giới. Còn CDMA
2000 nhằm tương thích với mạng lõi IS-41, hiện chiếm 15% thị trường. Quá trình phát
triển lên 3G cũng sẽ tập trung vào 2 hướng chính này, có thể tóm tắt như trong hình 1-2
sau:

Hình 1.2: Quá trình phát triển lên 3G của 2 nhánh công nghệ chính
Thế hệ thứ tư – 4G: Các nhà cung cấp dịch vụ và người dùng đều luôn mong muốn và
hướng tới các công nghệ không dây có thể cung cấp được nhiều loại hình dịch vụ hơn

với tính năng và chất lượng dịch vụ cao hơn. Với cách nhìn nhận này, Liên minh Viễn
thông quốc tế (ITU) đã và đang làm việc để hướng tới một chuẩn cho mạng di động tế
bào mới thế hệ thứ tư 4G. ITU đã lên kế hoạch để có thể cho ra đời chuẩn này một vài
năm tới. Công nghệ này sẽ cho phép thoại dựa trên IP, truyền số liệu và đa phương tiện
với tốc độ cao hơn rất nhiều so với các công nghệ của mạng di động hiện nay. Về lý
thuyết, theo tính toán dự kiến tốc độ truyền dữ liệu có thể lên tới 288Mb/s.
Phạm Thu Ninh – Lớp Cao học Điện Tử 2

15


Quy hoạch WCDMA và ứng dụng cho mạng 3G Viettel tại Hà Nội

Cho đến hiện nay, chưa có một chuẩn nào rõ ràng cho 4G được thông qua. Tuy
nhiên, những công nghệ phát triển cho 3G hiện nay sẽ làm tiền đề cho ITU xem xét để
phát triển cho chuẩn 4G. Các sở cứ quan trọng để ITU thông qua cho chuẩn 4G đó
chính là từ hỗ trợ của các công ty di động toàn cầu; các tổ chức chuẩn hóa và đặc biệt
là sự xuất hiện của ba công nghệ cho việc phát triển mạng di động tế bào LTE (LongTerm Evolution), UMB (Ultramobile Broadband) và WiMAX II (IEEE 802.16m). Ba
công nghệ này có thể được xem là các công nghệ tiền 4G. Chúng sẽ là các công nghệ
quan trọng giúp ITU xây dựng các phát hành cho chuẩn 4G trong thời gian tới.

Hình 1.3: Định hướng phát triển công nghệ 4G
Sau đây xem xét ba công nghệ được xem là các công nghệ tiền 4G, đó là các công
nghệ làm cơ sở cứ để xây dựng nên chuẩn 4G trong tương lai, gồm:
9 LTE (Long-Term Evolution)
-

Tổ chức chuẩn hóa công nghệ mạng thông tin di động 3G UMTS 3GPP bao
gồm các tổ chức chuẩn hóa của các nước châu Á, châu Âu và Bắc Mỹ đã bắt
đầu chuẩn hóa thế hệ tiếp theo của mạng di động 3G là LTE.

-

LTE được xây dựng trên nền công nghệ GSM, vì thế nó dễ dàng thay thế và
triển khai cho nhiều nhà cung cấp dịch vụ. Nhưng khác với GSM, LTE sử dụng
phương thức ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (OFDM). LTE sử dụng
phổ tần một cách thích hợp và mềm dẻo, nó có thể hoạt động ở băng tần có độ
rộng từ 1,25MHz cho tới 20MHz. Tốc độ truyền dữ liệu lớn nhất về lý thuyết
của LTE có thể đạt tới 250Mb/s khi độ rộng băng tần là 20MHz. LTE khác với

Phạm Thu Ninh – Lớp Cao học Điện Tử 2

16


Quy hoạch WCDMA và ứng dụng cho mạng 3G Viettel tại Hà Nội

các công nghệ tiền 4G khác như WiMAX II ở chỗ nó chỉ sử dụng đa truy nhập
phân chia theo tần số trực giao ở hướng lên, còn ở hướng xuống nó sử dụng đa
truy nhập phân chia theo tần số đơn sóng mang để nâng cao hiệu quả trong việc
điều khiển công suất và nâng cao thời gian sử dụng pin cho thiết bị đầu cuối của
khách hàng.
9 UMB (Ultra Mobile Broadband):
-

Tổ chức chuẩn hóa công nghệ thông tin di động 3G CDMA2000 3GPP2 (3rd
Generation Partnership Project 2) được thành lập và phát triển bởi các tổ chức
viễn thông của Nhật, Trung Quốc, Bắc Mỹ và Hàn Quốc đã đề xuất phát triển
UMB. Thành viên của 3GPP2, Qualcomm là người đi đầu trong nỗ lực phát
triển UMB, mặc dù công ty này cũng chú tâm cả vào việc phát triển LTE.

-

UMB dựa trên CDMA có thể hoạt động ở băng tần có độ rộng từ 1,25MHz đến
20MHz và làm việc ở nhiều dải tần số. UMB được đề xuất với tốc độ truyền dữ
liệu lên tới 288Mb/s cho luồng xuống và 75Mb/s cho luồng trên với độ rộng
băng tần sử dụng là 20MHz. Công nghệ này sẽ cung cấp kết nối thông qua các
sóng mang dựa trên đa truy nhập phân chia theo mã CDMA.

9

IEEE 802.16m (WiMAX II):
-

Như chúng ta đã biết, WiMAX hay chuẩn 802.16 ban đầu được xây dựng cho
mục đích chính là cung cấp các dịch vụ mạng cố định. Chuẩn IEEE 802.16e
được phát triển thêm tính năng di động từ các chuẩn WiMAX trước đó. IEEE
802.16 là một chuỗi các chuẩn do IEEE phát triển, chúng hỗ trợ cả cố định và di
động, là công nghệ truyền thông, truy nhập diện rộng, nó cũng được gọi với một
tên khác là WiMAX. WiMAX hoạt động trong dải tần từ 10GHz đến 66 GHz.

-

IEEE 802.16m hay còn gọi là WiMAX II là công nghệ duy nhất trong các công
nghệ tiền 4G được xây dựng hoàn toàn dựa trên công nghệ đa truy nhập phân
chia theo tần số trực giao OFDMA. WiMAX II được phát triển lên từ chuẩn
IEEE 802.16e. Công nghệ WiMAX II sẽ hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu lên tới
100Mb/s cho các ứng dụng di động và có thể lên tới 1Gb/s cho các người dùng

Phạm Thu Ninh – Lớp Cao học Điện Tử 2

17


Quy hoạch WCDMA và ứng dụng cho mạng 3G Viettel tại Hà Nội

tĩnh. Khoảng cách truyền cho WiMAX II sẽ khoảng 2 km ở môi trường thành
thị và là khoảng 10 km cho các khu vực nông thôn.
1.2 Hệ thống thông tin di động 3G theo 2 nhánh công nghệ chính
1.2.1 Hướng phát triển lên 3G sử dụng công nghệ WCDMA
WCDMA là một tiêu chuẩn thông tin di động 3G của IMT-2000 được phát triển chủ
yếu ở Châu Âu với mục đích cho phép các mạng cung cấp khả năng chuyển vùng toàn
cầu và để hỗ trợ nhiều dịch vụ thoại, dịch vụ đa phương tiện. Các mạng WCDMA được
xây dựng dựa trên cơ sở mạng GSM, tận dụng cơ sở hạ tầng sẵn có của các nhà khai
thác mạng GSM. Quá trình phát triển từ GSM lên WCDMA qua các giai đoạn trung
gian, có thể được tóm tắt trong sơ đồ sau đây:

Hình 1.4: Quá trình phát triển lên 3G theo nhánh sử dụng công nghệ WCDMA
- GPRS: GPRS cung cấp các kết nối số liệu chuyển mạch gói với tốc độ truyền lên tới
171,2Kbps (tốc độ số liệu đỉnh) và hỗ trợ giao thức Internet TCP/IP và X25, nhờ vậy
tăng cường đáng kể các dịch vụ số liệu của GSM.
Công việc tích hợp GPRS vào mạng GSM hiện tại là một quá trình đơn giản. Một phần
các khe trên giao diện vô tuyến dành cho GPRS, cho phép ghép kênh số liệu gói được
lập lịch trình trước đối với một số trạm di động. Còn mạng lõi GSM được tạo thành từ
các kết nối chuyển mạch kênh được mở rộng bằng cách thêm vào các nút chuyển mạch
số liệu Gateway mới, được gọi là GGSN và SGSN. GPRS là một giải pháp đã được
chuẩn hoá hoàn toàn với các giao diện mở rộng và có thể chuyển thẳng lên 3G về cấu
trúc mạng lõi.
- EDGE: Hệ thống 2,5G tiếp theo đối với GSM là EDGE. EDGE áp dụng phương
pháp điều chế 8PSK, điều này làm tăng tốc độ của GSM lên 3 lần. EDGE là lý tưởng

Phạm Thu Ninh – Lớp Cao học Điện Tử 2

18


Quy hoạch WCDMA và ứng dụng cho mạng 3G Viettel tại Hà Nội

đối với phát triển GSM, nó chỉ cần nâng cấp phần mềm ở trạm gốc. Nếu EDGE được
kết hợp cùng với GPRS thì khi đó được gọi là EGPRS. Tốc độ tối đa đối với EGPRS
khi sử dụng cả 8 khe thời gian là 384kbps.
- WCDMA: WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) là một công nghệ
truy nhập vô tuyến được phát triển mạnh ở Châu Âu. Hệ thống này hoạt động ở chế độ
FDD & TDD và dựa trên kỹ thuật trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS- Direct Sequence
Spectrum) sử dụng tốc độ chip 3,84Mcps bên trong băng tần 5MHz. WCDMA hỗ trợ
trọn vẹn cả dịch vụ chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói tốc độ cao và đảm bảo sự
hoạt động đồng thời các dịch vụ hỗn hợp với chế độ gói hoạt động ở mức hiệu quả cao
nhất. Hơn nữa WCDMA có thể hỗ trợ các tốc độ số liệu khác nhau, dựa trên thủ tục
điều chỉnh tốc độ.
1.2.2 Hướng phát triển lên 3G sử dụng công nghệ CDMA 2000
Hệ thống CDMA 2000 gồm một số nhánh hoặc giai đoạn phát triển khác nhau để hỗ
trợ các dịch vụ phụ được tăng cường. Nói chung CDMA 2000 là một cách tiếp cận đa
sóng mang cho các sóng có độ rộng n lần 1,25MHz hoạt động ở chế độ FDD. Nhưng
công việc chuẩn hoá tập trung vào giải pháp một sóng mang đơn 1,25MHz (1x) với tốc
độ chip gần giống IS-95. CDMA 2000 được phát triển từ các mạng IS-95 của hệ thống
thông tin di động 2G, có thể mô tả quá trình phát triển trong hình vẽ sau:

Hình 1.5: Quá trình phát triển lên 3G theo nhánh CDMA 2000

- IS-95B: IS-95B hay CDMA One được coi là công nghệ thông tin di động 2,5G thuộc
nhánh phát triển CDMA 2000, là một tiêu chuẩn khá linh hoạt cho phép cung cấp dịch

vụ số liệu tốc độ lên đến 115Kbps.

Phạm Thu Ninh – Lớp Cao học Điện Tử 2

19


Quy hoạch WCDMA và ứng dụng cho mạng 3G Viettel tại Hà Nội

- CDMA 2000 1xRTT: Giai đoạn đầu của CDMA2000 được gọi là 1xRTT hay chỉ là
1xEV-DO, được thiết kế nhằm cải thiện dung lượng thoại của IS-95B và để hỗ trợ khả
năng truyền số liệu ở tốc độ đỉnh lên tới 307,2Kbps. Tuy nhiên, các thiết bị đầu cuối
thương mại của 1x mới chỉ cho phép tốc độ số liệu đỉnh lên tới 153,6kbps.
-CDMA 2000 1xEV-DO: 1xEV-DO được hình thành từ công nghệ HDR (High Data
Rate) của Qualcomm và được chấp nhận với tên này như là một tiêu chuẩn thông tin di
động 3G vào tháng 8 năm 2001 và báo hiệu cho sự phát triển của giải pháp đơn sóng
mang đối với truyền số liệu gói riêng biệt.
Nguyên lý cơ bản của hệ thống này là chia các dịch vụ thoại và dịch vụ số liệu tốc
độ cao vào các sóng mang khác nhau. 1xEV-DO có thể được xem như một mạng số
liệu “xếp chồng”, yêu cầu một sóng mang riêng. Để tiến hành các cuộc gọi vừa có
thoại, vừa có số liệu trên cấu trúc “xếp chồng” này cần có các thiết bị hoạt động ở 2
chế độ 1x và 1xEV-DO.
- CDMA 2000 1xEV-DV: Trong công nghệ 1xEV-DO có sự dư thừa về tài nguyên do
sự phân biệt cố định tài nguyên dành cho thoại và tài nguyên dành cho số liệu. Do đó
CDG (nhóm phát triển CDMA) khởi đầu pha thứ ba của CDMA 2000 bằng các đưa các
dịch vụ thoại và số liệu quay về chỉ dùng một sóng mang 1,25MHz và tiếp tục duy trì
sự tương thích ngược với 1xRTT. Tốc độ số liệu cực đại của người sử dụng lên tới
3,1Mbps tương ứng với kích thước gói dữ liệu 3.940 bit trong khoảng thời gian
1,25ms.
- CDMA 2000 3x(MC- CDMA ): CDMA 2000 3x hay 3xRTT đề cập đến sự lựa chọn

đa sóng mang ban đầu trong cấu hình vô tuyến CDMA 2000 và được gọi là MCCDMA (Multi carrier) thuộc IMT-MC trong IMT-2000. Công nghệ này liên quan đến
việc sử dụng 3 sóng mang 1x để tăng tốc độ số liệu và được thiết kế cho dải tần 5MHz
(gồm 3 kênh 1,25Mhz). Sự lựa chọn đa sóng mang này chỉ áp dụng được trong truyền
dẫn đường xuống. Đường lên trải phổ trực tiếp, giống như WCDMA với tốc độ chip
hơi thấp hơn một ít 3,6864Mcps (3 lần 1,2288Mcps).

Phạm Thu Ninh – Lớp Cao học Điện Tử 2

20


Quy hoạch WCDMA và ứng dụng cho mạng 3G Viettel tại Hà Nội

1.3 Kiến trúc chung của một hệ thống thông tin di động 3G
Mạng thông tin di động (TTDĐ) 3G lúc đầu sẽ là mạng kết hợp giữa các vùng
chuyển mạch gói (PS) và chuyển mạch kênh (CS) để truyền số liệu gói và tiếng. Các
trung tâm chuyển mạch gói sẽ là các chuyển mạch sử dụng công nghệ ATM. Trên
đường phát triển đến mạng toàn IP, chuyển mạch kênh sẽ dần được thay thế bằng
chuyển mạch gói. Các dịch vụ kể cả số liệu lẫn thời gian thực (như tiếng và video) cuối
cùng sẽ được truyền trên cùng một môi trường IP bằng các chuyển mạch gói. Hình 1.4
dưới đây cho thấy thí dụ về một kiến trúc tổng quát của TTDĐ 3G kết hợp cả CS và PS
trong mạng lõi.

Hình 1.6: Kiến trúc tổng quát của một mạng di động kết hợp cả CS và PS
RAN: Radio Access Network: mạng truy nhập vô tuyến
BTS: Base Transceiver Station: trạm thu phát gốc
BSC: Base Station Controller: bộ điều khiển trạm gốc
RNC: Rado Network Controller: bộ điều khiển trạm gốc
CS: Circuit Switch: chuyển mạch kênh
PS: Packet Switch: chuyển mạch gói

SMS: Short Message Servive: dịch vụ nhắn tin
Server: máy chủ
Phạm Thu Ninh – Lớp Cao học Điện Tử 2

21


Quy hoạch WCDMA và ứng dụng cho mạng 3G Viettel tại Hà Nội

PSTN: Public Switched Telephone Network: mạng điện thoại chuyển mạch công cộng
PLMN: Public Land Mobile Network: mang di động công cộng mặt đất
Các miền chuyển mạch kênh (CS) và chuyển mạch gói (PS) được thể hiện bằng một
nhóm các đơn vị chức năng lôgic: trong thực hiện thực tế các miền chức năng này được
đặt vào các thiết bị và các nút vật lý. Chẳng hạn có thể thực hiện chức năng chuyển
mạch kênh CS (MSC/GMSC) và chức năng chuyển mạch gói (SGSN/GGSN) trong
một nút duy nhất để được một hệ thống tích hợp cho phép chuyển mạch và truyền dẫn
các kiểu phương tiện khác nhau: từ lưu lượng tiếng đến lưu lượng số liệu dung lượng
lớn.
3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications System: Hệ thống thông tin di
động toàn cầu) có thể sử dụng hai kiểu RAN. Kiểu thứ nhất sử dụng công nghệ đa truy
nhập WCDMA (Wide Band Code Devision Multiple Acces: đa truy nhập phân chia
theo mã băng rộng) được gọi là UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Network: mạng truy
nhập vô tuyến mặt đất của UMTS). Kiểu thứ hai sử dụng công nghệ đa truy nhập
TDMA được gọi là GERAN (GSM EDGE Radio Access Network: mạng truy nhập vô
tuyến dưa trên công nghệ EDGE của GSM). Tài liệu chỉ xét đề cập đến công nghệ duy
nhất trong đó UMTS được gọi là 3G WCDMA UMTS
1.3.1 Các loại lưu lượng và dịch vụ được 3G WCDMA UMTS hỗ trợ
Vì TTDĐ 3G cho phép truyền dẫn nhanh hơn, nên truy nhập Internet và lưu lượng
thông tin số liệu khác sẽ phát triển nhanh. Ngoài ra TTDĐ 3G cũng được sử dụng cho
các dịch vụ tiếng. Nói chung TTDĐ 3G hỗ trợ các dịch vụ tryền thông đa phương tiện.

Vì thế mỗi kiểu lưu lượng cần đảm bảo một mức QoS nhất định tuỳ theo ứng dụng của
dịch vụ. QoS ở W-CDMA được phân loại như sau:
Loại hội thoại (Conversational, rt): Thông tin tương tác yêu cầu trễ nhỏ (thoại chẳng
hạn).
Loại luồng (Streaming, rt): Thông tin một chiều đòi hỏi dịch vụ luồng với trễ nhỏ
(phân phối truyền hình thời gian thực chẳng hạn: Video Streaming)

Phạm Thu Ninh – Lớp Cao học Điện Tử 2

22


Quy hoạch WCDMA và ứng dụng cho mạng 3G Viettel tại Hà Nội

Loại tương tác (Interactive, nrt): Đòi hỏi trả lời trong một thời gian nhất định và tỷ
lệ lỗi thấp (trình duyệt Web, truy nhập server chẳng hạn).
Loại nền (Background, nrt): Đòi hỏi các dịch vụ nỗ lực nhất được thực hiện trên nền
cơ sở (e-mail, tải xuống file: Video Download)
Môi trường hoạt động của 3WCDMA UMTS được chia thành bốn vùng với các tốc
độ bit Rb phục vụ như sau:
Vùng 1: trong nhà, ô pico, Rb ≤ 2Mbps
Vùng 2: thành phố, ô micro, Rb ≤ 384 kbps
Vùng 3: ngoại ô, ô macro, Rb ≤ 144 kbps
Vùng 4: Toàn cầu, Rb = 12,2 kbps
Có thể tổng kết các dịch vụ do 3GWCDMA UMTS cung cấp ở bảng 1.1
Kiểu

Phân loại

Dịch vụ di Dịch vụ di động

động

Dịch vụ chi tiết
Di động đầu cuối/di động cá nhân/di động dịch
vụ

Dịch vụ thông tin - Theo dõi di động/ theo dõi di động thông
định vị

minh

Dịch vụ âm thanh

- Dịch vụ âm thanh chất lượng cao (16-64
kbps)

Dịch vụ
viễn thông

- 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 tương đối cao (144
kbps- 2Mbps)
- Dịch vụ số liệu tốc độ cao (≥ 2Mbps)

Phạm Thu Ninh – Lớp Cao học Điện Tử 2

23


Quy hoạch WCDMA và ứng dụng cho mạng 3G Viettel tại Hà Nội

Kiểu

Phân loại
Dịch

vụ

phương tiện

Dịch vụ chi tiết
đa - Dịch vụ Video (384 kbps)
- Dịch vụ hình chuyển động (384kbps- 2 Mbps)
- Dịch vụ hình chuyển động thời gian thực
(≥ 2 Mbps)

Dịch vụ Internet Dịch vụ truy nhập Web (384 kbps-2Mbps)
đơn giản
Dịch
Internet

vụ Dịch vụ Internet Dịch vụ Internet (384 kbps-2Mbps)
thời gian thực
Dịch vụ internet Dịch vụ Website đa phương tiện thời gian thực
đa phương tiện

(≥ 2Mbps)

Bảng 1.1. Phân loại các dịch vụ ở 3GWDCMA UMTS
3G WCDMA UMTS được xây dựng theo ba phát hành chính được gọi là R3, R4,
R5. Trong đó mạng lõi R3 và R4 bao gồm hai miền: miền CS (Circuit Switch: chuyển
mạch kênh) và miền PS (Packet Switch: chuyển mạch gói). Việc kết hợp này phù hợp
cho giai đoạn đầu khi PS chưa đáp ứng tốt các dịch vụ thời gian thực như thoại và hình
ảnh. Khi này miền CS sẽ đảm nhiệm các dịch vụ thoại còn số liệu được truyền trên
miền PS. R4 phát triển hơn R3 ở chỗ miền CS chuyển sang chuyển mạch mềm vì thế
toàn bộ mạng truyền tải giữa các nút chuyển mạch đều trên IP.
1.3.2 Các kiến trúc 3G WCDMA UMTS R3, UMTS R4, R5, R6
1.3.2.1 Kiến trúc 3G WCDMA UMTS R3
WCDMA UMTS R3 hỗ trợ cả kết nối chuyển mạch kênh lẫn chuyển mạch gói: đến
384 Mbps trong miền CS và 2Mbps trong miền PS. Các kết nối tốc độ cao này đảm bảo
cung cấp một tập các dich vụ mới cho người sử dụng di động giống như trong các
mạng điện thoại cố định và Internet. Các dịch vụ này gồm: điện thoại có hình (Hội nghị
video), âm thanh chất lượng cao (CD) và tốc độ truyền cao tại đầu cuối. Một tính năng
Phạm Thu Ninh – Lớp Cao học Điện Tử 2

24


Quy hoạch WCDMA và ứng dụng cho mạng 3G Viettel tại Hà Nội

khác cũng được đưa ra cùng với GPRS là "luôn luôn kết nối" đến Internet. UMTS cũng
cung cấp thông tin vị trí tốt hơn và vì thế hỗ trợ tốt hơn các dịch vụ dựa trên vị trí.
Một mạng UMTS bao gồm ba phần: thiết bị di động (UE: User Equipment), mạng
truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS (UTRAN: UMTS Terrestrial Radio Network), mạng
lõi (CN: Core Network).

Hình 1.7: Cấu trúc mạng UMTS
UE bao gồm ba thiết bị: thiết bị đầu cuối (TE), thiết bị di động (ME) và module
nhận dạng thuê bao UMTS (USIM: UMTS Subscriber Identity Module).
UTRAN: gồm các hệ thống mạng vô tuyến (RNS: Radio Network System) và mỗi
RNS bao gồm RNC (Radio Network Controller: bộ điều khiển mạng vô tuyến) và các
nút B nối với nó.
Mạng lõi CN: bao gồm miền chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói và HE (Home
Environment: Môi trường nhà). HE bao gồm các cơ sở dữ liệu: AuC (Authentication
Center: Trung tâm nhận thực), HLR (Home Location Register: Bộ ghi định vị thường
trú) và EIR (Equipment Identity Register: Bộ ghi nhận dạng thiết bị).
Thiết bị người sử dụng (UE): UE (User Equipment: thiết bị người sử dụng) là đầu
cuối mạng UMTS của người sử dụng.

Phạm Thu Ninh – Lớp Cao học Điện Tử 2

25