Download doc - Quy hoach va toi uu hoa mang truyen dan 3 g

Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹oHỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ

cÊn thÞ thanh h¹

KHÓA 2

HỆ ĐÀO TẠO KỸ SƯ DÂN SỰ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌCChuyªn ngµnh: ®iÖn tö viÔn th«ng

qui ho¹ch vµ tèi u ho¸ m¹ng

truyÒn dÉn 3g

Gi¸o viªn híng dÉn: thÇy gi¸o, §¹i t¸ PGS – TS Vâ Kim

NĂM 2008

Môc lôc

Trang

1

Môc lôc 1Ký hiÖu, ch÷ viÕt t¾t3Lêi më ®Çu6

Ch¬ng 1: giíi thiÖu chung vÒ hÖ thèng th«ng tin 8di ®éng thÕ hÖ 31.1 LÞch sö ph¸t triÓn cña th«ng tin di ®éng vµ mét sè yªu

cÇu 8®èi víi hÖ thèng 3G

1.1.1 LÞch sö ph¸t triÓn8 1.1.2 Nh÷ng yªu cÇu ®èi víi hÖ thèng 3G

101.2 TiÕn tr×nh n©ng cÊp chung tõ 2G lªn 3G13

1.2.1 GSM n©ng cÊp lªn UMTS13

1.2.2 CDMA IS-95 n©ng cÊp lªn 3G26

Ch¬ng 2: HÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ thø 3 umts 302.1 CÊu tróc m¹ng

302.1.1 Giíi thiÖu chung vÒ cÊu tróc m¹ng 3G

302.1.2 CÊu tróc m¹ng truy nhËp v« tuyÕn UTRAN

35 2.1.3 CÊu tróc m¹ng lâi

392.2 CÊu tróc kªnh47

2.2.1 M« h×nh ph©n líp47

2.2.2 CÊu tróc kªnh48

2.2.3 Tr¶i phæ vµ ®iÒu chÕ62

2.2.4 M· ho¸64

Ch¬ng 3: Quy ho¹ch vµ tèi u ho¸ m¹ng truyÒn dÉn 3G 673.1 C¬ së cña qui ho¹ch m¹ng truyÒn dÉn67

2

3.1.1 Ph¹m vi cña quy ho¹ch m¹ng truyÒn dÉn 67

3.1.2 Çc nh©n tè trong çc m¹ng truyÒn 3G673.2 Qóa tr×nh lËp kÕ ho¹ch m¹ng truyÒn703.3 M« thøc truyÒn di bé (ATM)70

3.3.1 CÊu tróc tÕ bµo71

3.3.2 Líp giao thøc ATM72

3.3.3 Sù kÕt nèi vµ chuyÓn m¹ch trong ATM763.4 §Þnh cì 77

3.4.1 Ng¨n xÕp giao thøc77

3.4.2 Mµo ®Çu 783.5 Qui ho¹ch kÕt nèi vi ba80 3.5.1 TØ lÖ lçi vµ chÊt lîng ATM80

3.5.2 CÊu h×nh 813.6 KÕ ho¹ch chi tiÕt82

3.6.1 Qui ho¹ch tham sè82

3.6.2 Qu¶n lý lu lîng trªn ATM82

3.6.3 PhÇn tö m¹ng vµ çc tham sè cÊu h×nh giao diÖn863.6.4 Tãm t¾t çc ®Æc ®iÓm qui ho¹ch ATM

883.6.5 KÕ ho¹ch ®ång bé

893.6.6 KÕ ho¹ch qu¶n lý m¹ng

903.7 Tèi u ho¸ truyÒn dÉn90

3.7.1 C¬ së tèi u ho¸ truyÒn dÉn90

3.7.2 X¸c ®Þnh qu¸ tr×nh91

3

3.7.3 Ph©n tÝch m¹ng91

3.7.4 Sù ph©n tÝch t©ng ATM92

3.7.5 Tham sè ®iÒu chØnh94

KÕt luËn 95Tµi liÖu tham kh¶o

96

b¶ng ch÷ viÕt t¾t

Ký hiÖu TiÕng Anh TiÕng ViÖt

3GPP Third GenÎation Partnership Dù ¸n hîp t¸c

th«ng tin di ®éng

Protocol thÕ hÖ 3

4

AuC Authentication Centre Trung t©m nhËn

thùc

BER Bit Error Rate TØ lÖ lçi bit

B-ISDN Broadband ISDN ISDN b¨ng réng

BS Base Station Tr¹m gèc

BSS Base Station System Ph©n hÖ tr¹m gèc

BTS Base Transceiver Station Tr¹m thu ph¸t gèc

CCCH Common Control Channel Kªnh ®iÒu khiÓn

chung

CCPCH Common Control PhysicalKªnh vËt lý ®iÒu khiÓn

chung

Channel

CDMA2000 A CDMA System in North Mét hÖ thèng CDMA

ë B¾c Mü

America

CM Communication Management Qu¶n lý th«ng tin

CN Core Network M¹ng lâi

CPCCH Communication Power Kªnh ®iÒu khiÓn

c«ng suÊt

Control Channel chung

CPCH Communication Paket Chennel Kªnh gãi

chung

CRC Cyclic Redundancy Check M· kiÓm tra d thõa

CS Circuit Switched ChuyÓn m¹ch kªnh

DCCH Dedicated Control Channel Kªnh ®iÒu khiÓn

dµnh riªng

5

DPCCH Dedicated Physical Control Kªnh vËt lý ®iÒu

khiÓn dµnh

Channel riªng

DPDCH Dedicated Physical Data Kªnh vËt lý d÷ liÖu

dµnh riªng

Channel

ETS ETSI Telecommunication Tiªu chuÈn viÔn th«ng

Standard cña ETSI

FACH Forward Access Channel Kªnh truy nhËp ®-

êng xuèng

GPS Global Positioning System HÖ thèng ®Þnh vÞ

toµn cÇu

GSM Global System for Mobile HÖ thèng th«ng tin di

®éng

Communications toµn cÇu

IMSI International Mobile ChØ thÞ thuª bao di ®éng

quèc tÕ

Subscriber Identity

IMT-2000 International Mobile Tiªu chuÈn viÔn th«ng di

®éng

Telecommunications 2000 quèc tÕ 2000

IN Intelligent Network M¹ng th«ng minh

IPv4 Internet Protocol Version 4 Thñ tôc internet

phiªn b¶n thø 4

IPv6 Internet Protocol Version 6 Thñ tôc internet

phiªn b¶n thø 6

6

IS-95 North American Version of Mét phiªn b¶n CDMA

B¾c Mü

The CDMA Standard

ITU International HiÖp héi viÔn th«ng quèc

tÕ

Telecommunication Union

ITU-T ITU Telecommunication Bé phËn tiªu

chuÈn ho¸ vÒ

Standardisation Sector viÔn th«ng cña ITU

Iub UMTS Interface Between Giao diÖn UMTS gi÷a

RNC víi

RNC and BS BS

Iur UMTS Interface Between Giao diÖn UMTS gi÷a

çc RNC

RNCs

MS Mobile Station M¸y di ®éng

MSC Mobile Subscriber Number Sè thuª bao di ®éng

NNI Network-to-Network Interface Giao diÖn liªn m¹ng

O&M Operations and Maintenance VËn hµnh vµ b¶o d-

ìng

PCH Paging Channel Kªnh t×m gäi

PDH Plesiochronous Digital HÖ thèng ph©n cÊp

cËn ®ång bé Hierarch

PN Pseudo Noise NhiÔu ngÉu nhiªn gi¶

QoS Quality of Service ChÊt lîng dÞch vô

7

R99 Release 1999 of 3GPP UMTS Phiªn b¶n 1999 cña

tiªu chuÈn

Standard 3GPP UMTS

RACH Random Access Channel Kªnh truy nhËp ngÉu

nhiªn

RNC Radio Network Controller Bé ®iÒu khiÓn m¹ng v«

tuyÕn

TE Terminal Format ThiÕt bÞ ®Çu cuèi

TRX Transceiver Bé thu ph¸t

UMTS Universal Mobile HÖ thèng viÔn th«ng

di ®éng

Telecommunications System toµn cÇu

UTRAN Universal Terrestrial Radio M¹ng truy nhËp v«

tuyÕn Access Network mÆt

®Êt toµn cÇu

VCI Virtual Circuit Identifier Bé chØ thÞ m¹ng ¶o

VPI Virtual Path Identifier Bé chØ thÞ ®êng ¶o

X.25 An ITU-T Protocol for Packet Mét thñ tôc ITU-

T sö dông cho

Switched Networks m¹ng chuyÓn m¹ch gãi

8

Lêi nãi ®Çu

Nhu cÇu trao ®æi th«ng tin lµ nhu cÇu cÇn thiÕt yªu cÇu

trong x· héi hiÖn ®¹i. Çc hÖ thèng th«ng tin di ®éng ra ®êi

t¹o cho con ngêi kh¶ n¨ng th«ng tin mäi lóc mäi n¬i. Ph¸t

triÓn tõ hÖ thèng th«ng tin di ®éng t¬ng tù, çc hÖ thèng

th«ng tin di ®éng thÕ hÖ thø 2 (2G) ra ®êi víi môc tiªu chñ

yÕu lµ hç trî dÞch vô tho¹i vµ truyÒn sè liÖu tèc ®é thÊp. HÖ

thèng th«ng tin di ®éng 2G ®¸nh dÊu sù thµnh c«ng cña

c«ng nghÖ GSM víi h¬n 70% thÞ phÇn th«ng tin di ®éng trªn

toµn cÇu hiÖn nay. Trong t¬ng lai, nhu cÇu çc dÞch vô sè

liÖu sÏ ngµy cµng t¨ng vµ cã kh¶ n¨ng vît qu¸ nhu cÇu tho¹i.

HÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ 3 (3G) ra ®êi nh»m tho¶

m·n nhu cÇu cña con ngêi vÒ çc dÞch vô sè liÖu tèc ®é cao

nh: ®iÖn tho¹i thÊy h×nh, video streamming, héi nghÞ

truyÒn h×nh, nh¾n tin ®a ph¬ng tiÖn…

HiÖn nay hÖ thèng th«ng tin di ®éng 3G ®ang ph¸t

triÓn nh»m tho¶ m·n nhu cÇu cña con ngêi. §å ¸n cña t«i t×m

hiÓu vÒ qui ho¹ch vµ tèi u m¹ng truyÒn dÉn 3G. §å ¸n tèt

nghiÖp cña t«i chia lµm 3 ch¬ng víi néi dung cô thÓ sau:

Ch¬ng 1: Giíi thiÖu chung vÒ hÖ thèng th«ng tin di

®éng thÕ hÖ 3

Giíi thiÖu chung vÒ hÖ thèng th«ng tin di ®éng vµ mét sè yªu

cÇu ®èi víi hÖ thèng 3G.

Ch¬ng 2: HÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ 3 UMTS

9

Trong ch¬ng nµy t«i xin giíi thiÖu vÒ cÊu tróc m¹ng 3G vµ

cÊu tróc kªnh cña m¹ng 3G.

Ch¬ng 3: Qui ho¹ch vµ tèi u ho¸ m¹ng truyÒn dÉn 3G.

Ch¬ng 3 lµ ch¬ng cuèi cïng cña ®å ¸n. T«i xin giíi thiÖu vÒ

c¬ së qui ho¹ch cña m¹ng truyÒn dÉn.

Cuèi cïng t«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n thÇy gi¸o, §¹i t¸, PGS –

TiÕn sÜ Vâ Kim, ngêi ®· híng dÉn t«i tËn t×nh, cïng víi çc

thÇy c« gi¸o trong bé m«n th«ng tin ®· t¹o mäi ®iÒu kiÖn tèt

nhÊt gióp t«i hoµn thµnh ®å ¸n tèt nghiÖp ®óng tiÕn ®é.

Ch¬ng 1

Giíi thiÖu chung vÒ hÖ thèng th«ng

tin di ®éng thÕ hÖ 3

1.1. lÞch sö ph¸t triÓn cña th«ng tin di ®éng vµ mét sè yªu cÇu ®èi víi hÖ thèng 3G

1.1.1. LÞch sö ph¸t triÓn.

Nh chóng ta ®· biÕt, tÝnh ®Õn nay, th«ng tin di ®éng ®· ph¸t triÓn qua çc thÕ hÖ kh¸c nhau. ThÕ hÖ thø nhÊt 1G lµ thÕ hÖ th«ng tin di ®éng t¬ng tù hoÆc b¸n t¬ng tù. HÖ thèng nµy ®îc x©y dùng vµo nh÷ng n¨m 80, vÝ dô nh NMT (Nordic Mobile Telephone) vµ AMPS (Adranced Mobile Phone System). Nh÷ng hÖ thèng th«ng tin di ®éng 1G cung cÊp dÞch vô chñ yÕu lµ tho¹i còng nh çc dÞch vô liªn quan ®Õn tho¹i. Çc hÖ thèng di ®éng thÕ hÖ thø nhÊt ®îc ph¸t triÓn trong ph¹m vi qu«c gia, nh÷ng yªu cÇu kü thuËt cña çc hÖ thèng nµy chñ yÕu ®îc x©y dùng trªn c¬ së tho¶ thuËn gi÷a çc nhµ ®iÒu hµnh viÔn th«ng cña chÝnh phñ víi çc c«ng ty cung cÊp dÞch vô viÔn th«ng mµ kh«ng cã hÖ tiªu chuÈn phæ biÕn réng r·i. Do vËy, çc hÖ thèng th«ng tin di ®éng 1G kh«ng cã kh¶ n¨ng t¬ng thÝch lÉn nhau.

10

Do yªu cÇu th«ng tin di ®éng ngµy cµng t¨ng, ®Æc biÖt lµ nhu cÇu cÇn cã mét hÖ thèng th«ng tin di ®éng toµn cÇu. Çc tæ chøc tiªu chuÈn ho¸ quèc tÕ b¾t ®Çu x©y dùng hÖ thèng th«ng tin di ®éng thø hai 2G. Môc tiªu chñ yÕu cña hÖ thèng 2G lµ kh¶ n¨ng t¬ng thÝch vµ ®ång nhÊt trong m«i tr-êng quèc tÕ. HÖ thèng ph¶i cã kh¼ n¨ng phôc vô trong mét khu vùc (vÝ dô khu vc ch©u ¢u), mäi ngêi sö dông ph¶i cã kh¶ n¨ng truy nhËp hÖ thèng ë bÊt kú n¬i nµo trong khu vùc. Theo quan ®iÓm ngêi sö dông, hÖ thèng 2G hÊp dÉn h¬n hÖ thèng 1G bëi v× ngoµi dÞch vô tho¹i truyÒn thèng, hÖ thèng nµy cßn cã kh¶ n¨ng cung cÊp mét sè dÞch vô truyÒn d÷ liÖu vµ çc dÞch vô bæ xung kh¸c. Do çc tiªu chuÈn chØ thùc hiÖn ®îc trong ph¹m vi khu vùc, nªn kh¸i niÖm th«ng tin di ®éng toµn cÇu kh«ng thùc hiÖn ®îc vµ trªn thÞ trêng tån t¹i mét sè hÖ thèng di ®éng 2G, tiªu biÓu nh: GSM, IS 95 vµ PDC. Trong ®ã, hÖ thèng GSM ®îc phæ biÕn réng r·i nhÊt.

HÖ thèng th«ng tin di ®éng thø ba 3G ra ®êi víi môc tiªu lµ h×nh thµnh mét hÖ thèng th«ng tin di ®éng trªn toµn thÕ giíi. Kh¸c víi çc dÞch vô ®îc cung cÊp bëi nh÷ng hÖ thèng th«ng tin di ®éng hiÖn nay chñ yÕu lµ tho¹i (c«ng nghÖ t¬ng tù lµ ®Æc trng hÖ thèng thÕ hÖ thø nhÊt, c«ng nghÖ sè lµ ®Æc trng hÖ thèng thÕ hÖ thø 2), hÖ thèng 3G nh»m vµo çc dÞch vô b¨ng réng nh truy nhËp Internet tèc ®é cao, truyÒn h×nh vµ ¶nh chÊt lîng cao t¬ng ®¬ng m¹ng h÷u tuyÕn. Cã thÓ nãi r»ng, kh¸i niÖm ITM-2000 (tríc ®©y gäi lµ FPMLTS) ®îc ITU ®a ra theo m« h×nh tõ trªn xuèng. Tríc tiªn, çc yªu cÇu vÒ dÞch vô vµ chÊt lîng ®îc ®a ra, sau ®ã çc tæ chøc chuÈn ho¸ vµ çc nhµ c«ng nghiÖp, khai th¸c sÏ tiÕn tíi thiÕt kÕ m¹ng ®¸p øng yªu cÇu nµy.

1.1.2. Nh÷ng yªu cÇu ®èi víi hÖ thèng 3G.

Mét sè yªu cÇu chÝnh vÒ ITM-2000 ®îc ITU ®Ò ra nh sau:

11

Tèc ®é truyÒn d÷ liÖu cao 144kbps hoÆc 384kbps cho vïng phñ réng ngoµi trêi vµ 2Mbps cho vïng phñ hÑp trong nhµ.

ChÊt lîng tho¹i t¬ng ®¬ng m¹ng h÷u tuyÕn.

Hç trî c¶ dÞch vô chuyÓn m¹ch kªnh vµ gãi, truyÒn d÷ liÖu kh«ng ®èi xøng.

Cã thÓ cung cÊp c¶ dÞch vô di ®éng vµ cè ®Þnh.

Cã kh¶ n¨ng chuyÓn vïng quèc gia vµ quèc tÕ, hç trî cÊu tróc cell nhiÒu líp.

C¬ cÊu tÝnh cíc míi theo dung lîng truyÒn thay cho thêi gian nh hiÖn nay.

ITU-R ®· ph¸t triÓn bé chØ tiªu kü thuËt ITM-2000, ITM-2000 ®îc t¹o ra nh»m tho¶ m·n viÖc ph¸t triÓn çc tiªu chuÈn cho phÐp thiÕt lËp mét c¬ së h¹ tÇng th«ng tin v« tuyÕn toµn cÇu bao gåm çc hÖ thèng mÆt ®Êt vµ vÖ tinh, çc truy nhËp cè ®Þnh vµ di ®éng cho çc m¹ng c«ng céng vµ ç nh©n.

1.1.2.1. Tiªu chuÈn WCDMA cña UTMS/IMT2000.

UMTS lµ thuËt ng÷ ®îc ETSI nhãm SMG vÒ hÖ thèng th«ng tin di ®éng v« tuyÕn 3G ë ch©u ¢u ®a ra. Çc ho¹t ®éng nghiªn cøu vÒ UMTS trong EMTS ®îc hç trî bëi çc ch-¬ng tr×nh cã tµi trî cña EU, nh RACE vµ ACTS. Ch¬ng tr×nh RACE, gåm hai giai ®o¹n, b¾t ®Çu vµo n¨m 1988, vµ kÕt thóc vµo n¨m 1995. §èi tîng cña ch¬ng tr×nh nµy lµ kh¸m ph¸ vµ ph¸t triÓn “testbeb” cho çc c«ng nghÖ giao diÖn v« tuyÕn ®Ò cö. Trong dù ¸n FRAMES cña ACTS, hai kiÓu (chÕ ®é) ®a truy nhËp ®· ®îc chän ®Ó nghiªn cøu tiÕp lµm ®Ò xuÊt cho truy nhËp v« tuyÕn mÆt ®Êt cña UMTS (UTRA). Chóng dùa trªn TDMA cã vµ kh«ng cã tr¶i phæ, vµ dùa trªn W-CDMA.

12

§Õn th¸ng 1/1997, ARIB ®· quyÕt ®Þnh chÊp nhËn W-CDMA lµm c«ng nghÖ truy nhËp v« tuyÕn mÆt ®Êt cho ®Ò xuÊt IMT-2000 cña m×nh vµ nç lùc cô thÓ ho¸ çc chØ tiªu kü thuËt chi tiÕt cña c«ng nghÖ nµy. Díi ¶nh hëng cña sù hç trî manh mÏ cho W-CDMA trªn toµn cÇu vµ quyÕt ®Þnh sím tõ ARIB, mét tho¶ thuËn nhÊt trÝ cña ETSI ®· ®¹t ®îc vµo th¸ng 1/1998 vÒ viÖc chÊp nhËn W-CDMA lµm c«ng nghÖ truy nhËp v« tuyÕn mÆt ®Êt cho UMTS.Sau ®ã, ARIB vµ ETSI ®· phèi hîp hai chuÈn cña hä ®Ó cã mét c«ng nghÖ W-CDMA thèng nhÊt. PhÇn nµy sÏ ®Ò cËp çc ®Æc tÝnh chÝnh cña RTT mÆt ®Êt trong çc ®Ò xuÊt cña ETSI vµ ARIB, mµ cã thÓ ¸p dông cho c¶ UTRA vµ IMT-2000.

1.1.2.2. §Æc tÝnh cña UTRA/IMT-2000.

PhÇn phæ tÇn ®îc ®Ò xuÊt cho UTRA vµ IMT-2000 ®îc minh ho¹ trong h×nh 1-1 vµ h×nh 1-2. Cã thÓ thÊy, UTRA vµ IMT-2000 kh«ng thÓ sö dông toµn bé phæ tÇn cho hÖ thèng v« tuyÕn di ®éng 3G do çc b¨ng tÇn ®¨ ®îc ph©n bèn phÇn cho DECT vµ PHS.

Cô thÓ, tÝn hiÖu ®êng lªn vµ ®êng xuèng ®îc h×nh thµnh trªn hai tÇn sè sãng mang kh¸c nhau f1 vµ f2, ph©n çch nhau ë kho¶ng d·n b¨ng ë chÕ ®é FDD. Tr¸i l¹i, chÕ ®é TDD dïng chung mét kªnh tÇn sè fc, nhng kh¸c khe thêi gian. Nh thÊy ë h×nh 1-1 vµ h×nh 1-2, cÆp b¨ng 1920-1980 MHz vµ 2110-2170 MHz ®îc ph©n ®Þnh cho chÕ ®é FDD ë ®êng xuèng vµ ®êng lªn t¬ng øng, cßn chÕ ®é TDD ho¹t ®éng trong b¨ng tÇn cßn l¹i. Tuy nhiªn víi çc dÞch vô kh«ng ®èi xøng chØ yªu cÇu çc b¨ng FDD vµ do ®ã çc b¨ng TDD linh ®éng h¬n cã thÓ t¨ng gÊp ®«i dung lîng cña tuyÕn b»ng çch ph©n ®Þnh mäi khe thêi gian cho mét híng truyÒn.

W-CDMA

Uplink(FDD)

MSS W-CDMA W-CDMA

Uplink(FDD)

MSS

13

1990 1920 1980 2010 2025 2010 2170 2200

H×nh 1-1. PhÇn phæ ®Ò xuÊt cña UTRA

W-CDMA

Uplink(FDD)

MSS W-CDMA W-CDMA

Uplink(FDD)

MSS

1920 1980 2010 2025 2110 2170 2200

H×nh 1-2. PhÇn phæ ®Ò xuÊt cña ITM-2000

B¶ng 1-1 ®Ò ra çc tham sè c¬ b¶n cña ®Ò xuÊt UTRA/ITM-2000. C¶ hai hÖ thèng ho¹t ®éng ë tèc ®é chip c¬ së 4,096 Mcps, hiÖn nay ®· ®îc ®æi thµnh 3,84 Mcps, t¹o ra b¨ng th«ng chuÈn 5 MHz, khi dïng bé läc d¹ng xung cos n©ng Nyquist víi hÖ sè uèn lµ 0,22. IMT-2000 cã thªm mét tèc ®é chip thÊp h¬n lµ 1,024 Mcps, øng víi b¨ng th«ng 1,25 MHz. Tèc ®é chip gia t¨ng 8,192 Mcps vµ 16,384 Mcps còng ®îc ®-a ra cho tèc ®é bit ngêi sö dông cao h¬n.

B¶ng 1-1

Çc tham sè c¬ b¶n cña UTRA/IMT-2000

C«ng nghÖ truy nhËp v« tuyÕn

FDD: DS-CDMS

TDD: TDMA/CDMA

M«i trêng ho¹t ®éng Trong nhµ/ ngoµi trêi ®Õn trong nhµ/ trªn xe

Tèc ®é chip (Mcps) 3,840 (UTRA cò: 4,096/8. 192/16,384)

§é réng kªnh (MHz) UTRA: 5/10/20

IMT-2000:1,25/5/10/20

HÖ sè uèn Nyquist 0,22

ChÕ ®é song c«ng FDD vµ TDD

14

Tèc ®é bit kªnh (kbps)

FDD (UL): 16/32/64/128/256/512/1024

FDD (DL): 32/64/128/256/512/1024/2048

TDD(UL/DL): 512/1024/2048/4096

§é dµi khung 10ms

HÖ sè tr¶i phæ FDD kh¶ biÕn, 4 ®Õn 256

TDD kh¶ biÕn, 2 ®Õn 16

C¬ cÊu t¸ch T¬ng quan víi ký tù hoa tiªu ghÐp kªnh theo thêi gian

Ho¹t ®éng liªn cell FDD: Di bé

TDD: §ång bé

§iÒu khiÓn c«ng suÊt Vßng më vµ vßng kÝn

D¶i ®éng c«ng suÊt ph¸t

80dB (UL), 30Db (DL)

ChuyÓn cell ChuyÓn cell mÒm, ChuyÓn cell liªn tÇn

UTRA/IMT-2000 tho¶ m·n çc yªu cÇu cña hÖ thèng v« tuyÕn di ®éng thÕ hÖ 3 b»ng çch cung cÊp d¶i tèc ®é truy nhËp víi 2 Mbps. Çc dÞch vô kh¸c nhau víi tèc ®é bit vµ QoS kh¸c nhau ®Òu cã thÓ ®îc hç trî nhê m· hÖ sè tr¶i phæ kh¶ biÕn trùc giao OVSF. Tr¸i ngîc víi kªnh hoa tiªu chung cña hÖ thèng IS-95, hÖ thèng thÕ hÖ 3 UTRA/IMT-2000 dïng çc ký hiÖu hoa tiªu riªng n»m trong luång d÷ liÖu cña ngêi sö dông. Chóng cã thÓ dïng ®Ó hç trî ho¹t ®éng cña anten thÝch nghi ë tr¹m gèc.

Dï dïng kªnh hoa tiªu chung hay chÌn kªnh hoa tiªu riªng vµo d÷ liÖu vÉn ®Òu dïng t¸ch t¬ng quan. T¸ch t¬ng quan t¹o ra chØ tiªu tèt h¬n t¸ch kh«ng t¬ng quan. H¬n n÷a, çc m· tr¶i phæ ng¾n cho phÐp thùc hiÖn nhiÒu kü thuËt n©ng cao chØ tiªu kh¸c nhau, nhê çc bé triÖt nhiÔu vµ thuËt to¸n phèi hîp. §Ó hç trî triÓn khai hÖ thèng linh ®éng ë m«i trêng

15

trong nhµ vµ ngoµi trêi, ho¹t ®éng ®ång bé gi÷a çc cell víi nhau ®îc sö dông ë chÕ ®é FDD. Do ®ã kh«ng cÇn nguån ®Þnh thêi ngoµi nh hÖ thèng ®Þnh vÞ toµn cÇu (GPS). Tuy nhiªn, ë chÕ ®é TDD, ®ång bé liªn cell ®îc yªu cÇu ®Ó cã thÓ truy nhËp xuyªn suèt çc khe thêi gian cña tr¹m gèc l©n cËn khi chuyÓn cell. §iÒu ®ã thùc hiÖn ®îc b»ng çch duy tr× ®ång bé gi÷a çc tr¹m gèc.

1.1.2.3. §Æc tÝnh cña CDMA 2000.

B¶ng 1-2

Çc tham sè c¬ b¶n cña CDMA2000

C«ng nghÖ truy nhËp DS-CDMA, CDMA ®a sãng mang

M«i trêng khai th¸c Trong nhµ, ngoµi trêi tíi trong nhµ, xe cé

Tèc ®é chÝp (Mcps) 1.2288/3.6864/7.3728/11.0592/14.7456

B¨ng th«ng kªnh (MHz) 1.25/3.75/7.5/11.25/15

ChÕ ®é song c«ng FDD vµ TDD

§é dµi khung 5 vµ 20ms

HÖ sè tr¶i BiÕn thiªn tõ 4 ®Õn 256

C¬ cÊu t¸ch Coherent víi kªnh hoa tiªu chung

Ho¹t ®éng liªn cell FDD: ®ång bé

TDD: ®ång bé

§iÒu khiÓn c«ng suÊt Vßng më vµ kÝn

ChuyÓn cell ChuyÓn cell mÒm

ChuyÓn cell liªn tÇn

Çc tham sè c¬ b¶n cña CDMA2000 ®îc cho trong b¶ng 1-2. HÖ thèng CDMA cã tèc ®é chip c¬ së lµ 3,6864 Mcps, n»m trong b¨ng th«ng 3,75 MHz. Tèc ®é chip nµy gÊp ba lÇn tèc ®é chip dïng trong tiªu chuÈn IS-95 (1,2288 Mcps). Theo

16

®ã, b¨ng th«ng còng t¨ng gÊp 3 lÇn. Nh vËy, m¹ng IS-95 hiÖn còng cã thÓ ®îc sö dông ®Ó hç trî sö dông ho¹t ®éng CDMA2000. Tèc ®é chip cao h¬n Nx1,2288 Mcps víi N = 6,9,12 còng ®îc cung cÊp, cho phÐp tèc ®é truyÒn cao h¬n. Gi¸ trÞ N lµ tham sè quan träng ®Ó x¸c ®Þnh tèc ®é m· ho¸ kªnh vµ tèc ®é bit cña kªnh. §Ó ph¸t tÝn hiÖu tèc ®é chip cao (N>1), hai kü thuËt ®iÒu chÕ ®îc sö dông. ë chÕ ®é ®iÒu chÕ tr¶i phæ trùc tiÕp, çc ký hiÖu ®îc tr¶i theo tèc ®é chip vµ truyÒn dÉn nhê mét sãng mang, t¹o ra b¨ng th«ng N=1,25 MHz. Ph¬ng ph¸p nµy ®îc sö dông ë c¶ truyÒn vµ t¸ch kªnh thµnh nh÷ng tÝn hiÖu riªng biÖt, mçi tÝn hiÖu ®îc tr¶i phæ ë tèc ®é chip 1,2288 Mcps. N tÇn sè sãng mang kh¸c nhau ®îc dïng ®Ó truyÒn çc tÝn hiÖu tr¶i phæ nµy, mçi tÇn sè cã b¨ng th«ng 1,25 MHz. Ph¬ng ph¸p nµy chØ dïng cho ®êng xuèng, do ®ã ph©n tËp cã thÓ ®¹t ®îc nhê ph¸t çc tÇn sè sãng mang kh¸c nhau trªn çc anten kh¸c nhau.

Nhê sö dông sãng mang, CDMA2000 cã thÓ xÕp chång tÝn hiÖu bëi çc kªnh IS-95 1,25MHz hiÖn cã vµ chÝnh çc kªnh cña nã, chØ cÇn ®¶m b¶o tÝnh trùc giao. Ph¬ng ¸n xÕp chång ®îc minh ho¹ trong h×nh 1-3.

1.25 MHz

§ iÒu chÕ ®a sãng mang( N= 3) § iÒu chÕ tr¶i phæ trùc tiÕp( N= 3)

§ iÒu chÕ sãng mang phô

H×nh 1-3. VÝ dô chång lÊn trong CDMA2000

Gièng nh UTRA vµ IMT2000, CDMA còng hç trî ho¹t ®éng TDD trong phÇn b¨ng tÇn “®¬n”. §Ó dÔ dµng thùc hiÖn ®Çu cuèi hai chÕ ®é FDD/TDD, hÇu hÕt çc kü thuËt dïng cho FDD cã thÓ ¸p dông cho chÕ ®é TDD. Sù kh¸c biÖt gi÷a hai chÕ

17

®é nµy lµ ë cÊu tróc khung, do cã kho¶ng gi·n thêi gian ®îc thªm vµo cho chÕ ®é TDD.

Tr¸i víi UTRA vµ IMT-2000, tÝn hiÖu hoa tiªu ®îc ghÐp theo thêi gian víi kªnh d÷ liÖu riªng trªn ®êng xuèng. CDMA2000 dïng mét kªnh hoa tiªu liªn tôc ®îc ghÐp trªn khung ®êng xuèng cho nh÷ng ngêi sö dông trong cell. Tuy nhiªn nÕu dïng anten thÝch nghi th× çc kªnh hoa tiªu kh¸c ph¶i ®îc ph¸t tõ mçi anten.

Mét kh¸c biÖt n÷a víi UTRA vµ IMT-2000 lµ trong hÖ thèng CDMA2000 çc tr¹m gèc ho¹t ®éng ë chÕ ®é ®ång bé, ta cã thÓ sö dông cïng m· PN nhng víi ®é lÖch offset kh¸c nhau (kh¸c bï pha) ®Ó ph©n biÖt çc tr¹m gèc. Do ®ã chØ cÇn dïng mét chuçi PN chóng cã thÓ biÕt toµn bé cell so víi viÖc sö dông mét tËp çc chuçi PN kh¸c nhau cña IMT-2000/UTRA.

1.2. TiÕn tr×nh n©ng cÊp chung tõ 2G lªn 3G

1.2.1. GSM n©ng cÊp lªn UMTS.

ChØ tiªu kü thuËt cña GSM ®¶m b¶o tÝnh më cña çc giao diÖn quyÕt ®Þnh thµnh phÇn chuÈn cña hÖ thèng GSM. Bëi v× cã giao diÖn më nµy, nhµ khai th¸c m¹ng cã thÓ sö dông çc thiÕt bÞ m¹ng kh¸c nhau tõ çc h·ng cung cÊp kh¸c nhau. TÝnh më cña giao diÖn ®îc thÓ hiÖn lµ nã x¸c ®Þnh mét çch nghiªm ngÆt çc chøc n¨ng cña hÖ thèng thùc hiÖn t¹i giao diÖn nµy, ®ång thêi x¸c ®Þnh râ çc chøc n¨ng nµo cho phÐp nhµ khai th¸c cã thÓ sö dông trong néi bé m¹ng t¹i hai phÝa cña giao diÖn nµy.

M¹ng GSM gåm bèn phÇn chÝnh: NSS (Network Subsystem- Ph©n hÖ m¹ng), BSS (Base Station Subsystem – Ph©n hÖ tr¹m gèc), NMS (Network Management Subystem – Ph©n hÖ qu¶n lý m¹ng), MS (Mobile Station – M¸y di ®éng) nh h×nh 1-4

18

bts bsc tr au

bss

msc /vl r g mscisdn

psdnpspdn

x25c spdn

ms

HLR/AuC/EIR

Qu¶n lý m¹ ng (NMS)

nss

H×nh 1-4. CÊu tróc m¹ng GSM

Ho¹t ®éng cña m¹ng cÇn ®Ó thiÕt lËp cuéc gäi gåm ba phÇn chÝnh: NSS, BSS vµ MS, BSS lµ ph©n hÖ ®iÒu khiÓn tr¹m gèc. TÊt c¶ çc cuéc gäi ®îc kÕt nèi th«ng qua BSS, NSS lµ ph©n hÖ ®iÒu khiÓn chuyÓn m¹ch. TÊt c¶ çc cu«c gäi lu«n lu«n ®îc kÕt nèi víi nhau vµ th«ng qua NSS. NMS lµ phÇn khai th¸c vµ b¶o dìng m¹ng. Nã còng cÇn cho viÖc ®iÒu khiÓn m¹ng. ViÖc theo dâi vËn hµnh, chÊt lîng, b¶o dìng vµ cung cÊp dÞch vô cña m¹ng th«ng qua NMS. Giao diÖn më n»m gi÷a MS vµ BSS lµ giao diÖn Um vµ n»m gi÷a BSS vµ NSS lµ giao diÖn A,

MS lµ tæ hîp cña thiÕt bÞ ®Çu cuèi ME vµ m«dun nhËn d¹ng dÞch vô cña thuª bao SIM:

MS = ME + SIM.

Bé ®iÒu khiÓn tr¹m gèc BSC lµ phÇn chÝnh cña BSS vµ nã ®iÒu khiÓn m¹ng v« tuyÕn. BSS duy tr× kÕt nèi víi MS vµ kÕt nèi víi NSS. Tr¹m thu ph¸t gèc BTS lµ mét phÇn cña m¹ng ®¶m b¶o duy tr× giao diÖn Um. Bé m· ho¸ vµ ®ång bé tèc ®é TRAU lµ mét phÇn cña BSS nã duy tr× tèc ®é m· ho¸.

19

Trung t©m chuyÓn m¹ch MSC lµ mét phÇn cña NSS nã ®iÒu khiÓn tÊt c¶ çc cuéc gäi. MSC chia lµm hai phÇn MSC/VLR cã chøc n¨ng duy tr× kÕt nèi, qu¶n lý di ®éng, trao ®æi th«ng tin víi BSS vµ GMSC cã chøc n¨ng qu¶n lý th«ng tin vµ kÕt nèi víi nh÷ng m¹ng kh¸c.

Bé ghi ®Þnh vÞ thêng tró HLR lµ n¬i mµ th«ng tin vÒ çc thuª bao ®îc lu tr÷ cè ®Þnh. Chøc n¨ng chÝnh cña HLR lµ c¬ së d÷ liÖu vÒ thuª bao.

Bé ghi ®Þnh vÞ t¹m tró VLR víi chøc n¨ng chÝnh lµ lu tr÷ d÷ liÖu thuª bao, cung cÊp dÞch vô vµ qu¶n lý di ®éng.

Trung t©m nhËn thùc AuC vµ nhËn d¹ng thiÕt bÞ EIR lµ mét phÇn cña NSS duy tr× b¶o mËt th«ng tin. AuC duy tr× b¶o mËt th«ng tin vµ nhËn d¹ng thuª bao cïng víi VLR. EIR duy tr× nhËn d¹ng thiÕt bÞ di ®éng liªn kÕt víi th«ng tin b¶o mËt cïng víi VLR.

Tªn chung cho trung t©m dÞch vô gi¸ trÞ gia t¨ng VAS nh h×nh 1-3. VAS ®¬n gi¶n nhÊt còng gåm hai dÞch vô: b¶n tin ng¾n SMSC vµ th tho¹i VMS. VÒ mÆt kü thuËt, VAS ®¶m b¶o cung cÊp mét sè lo¹i dÞch vô nhÊt ®Þnh b»ng çch sö dông çc giao diÖn chuÈn víi m¹ng GSM vµ nã cã thÓ cã hoÆc kh«ng cã çc giao diÖn víi çc m¹ng kh¸c. Trªn quan ®iÓm ph¸t triÓn dÞch vô, VAS lµ bíc ®Çu tiªn ®Ó t¹o doanh thu víi çc dÞch vô gi¸ trÞ gia t¨ng trªn m¹ng GSM.

Kh¸i niÖm m¹ng th«ng minh IN ®îc tÝch hîp cïng víi m¹ng GSM (xem h×nh 1-5). VÒ mÆt kü thuËt, nã lµm thay ®æi c¬ b¶n çc phÇn tö cña m¹ng chuyÓn m¹ch ®Ó thùc hiÖn chøc n¨ng IN, ngoµi ra b¶n th©n m¹ng IN lµ mét bé phËn t¬ng ®èi phøc t¹p. IN cã kh¶ n¨ng ph¸t triÓn dÞch vô híng tíi tÝnh ç nh©n vµ nhµ khai th¸c m¹ng cã thÓ nhê IN ®Ó ®¶m b¶o tÝnh an toµn kinh doanh.

20

bts bsc tr au

bss

msc /vl r g mscisdn

psdnpspdn

x25c spdn

ms

HLR/AuC/EIR


nss

H×nh 1-5. M¹ng GSM víi dich vô gi¸ trÞ gia t¨ng vµ m¹ng th«ng minh

Trong giai ®o¹n ®Çu, thuª bao GSM sö dông ®êng truyÒn d÷ liÖu chuyÓn m¹ch kªnh ®èi xøng víi tèc ®é 9,6 kb/s. Do søc Ðp tõ nhu cÇu sö dông internet vµ th ®iÖn tö lªn ®êng truyÒn d÷ liÖu di ®éng t¨ng nhanh, h¬n n÷a thùc tÕ cho thÊy sù ph¸t triÓn nµy ®· bÞ ®¸nh gi¸ qu¸ thÊp t¹i thêi ®iÓm thiÕt kÕ m¹ng GSM.

HiÖn nay vÒ mÆt kü thuËt cã hai gi¶i ph¸p kü thuËt sau:

Tèi u tèc ®é m· ho¸ kªnh lµm t¨ng tèc ®é bit tõ 9,6 kb/s lªn gÇn b»ng 14 kb/s.

§Þnh tuyÕn d÷ liÖu ®i qua giao diÖn Um nhiÒu h¬n b»ng çch sö dông mét vµi kªnh lu lîng thay v× mét kªnh. Gi¶i ph¸p nµy ®îc gäi lµ d÷ liÖu chuyÓn m¹ch kªnh tèc ®é cao HSCSD nh h×nh 1-6.

21

bts bsc tr au

bss

msc /vl r g mscisdn

psdnpspdn

x25c spdn

ms

HLR/AuC/EIR


Um

nss

V

A

S

i

nThay ®æi HW& SW cho HSCSD

A

H×nh 1-6. M¹ng d÷ liÖu chuyÓn m¹ch kªnh tèc ®é cao HSCSD.

Trong m«i trêng tèi u mét thuª bao HSCSD cã thÓ ®¹t ®Õn tèc ®é truyÒn d÷ liÖu 40-50 kb/s. Gi¶i ph¸p kü thuËt nµy cã h¹n chÕ lµ l·ng phÝ tµi nguyªn vµ gi¸ cíc sÏ cao h¬n. ViÖc sö dông gi¶i ph¸p HSCSD phô thuéc rÊt nhiÒu vµo chÝnh s¸ch gi¸ cña nhµ khai th¸c m¹ng. Mét vÊn ®Ò kh¸c lµ phÇn lín lu lîng d÷ liÖu vÒ b¶n chÊt lµ kh«ng ®èi xøng, ®iÓn h×nh lµ dïng ®êng truyÒn tèc ®é thÊp tõ thiÕt bÞ ®Çu cuèi ®Õn m¹ng (®êng lªn) vµ dïng tèc ®é cao cho ®êng cßn l¹i (®êng xuèng). VÒ mÆt kü thuËt, giao diÖn chuyÓn m¹ch kªnh kh«ng ®èi xøng Um kh«ng ph¶i lµ m«i trêng truy nhËp tèt nhÊt cho kÕt nèi d÷ liÖu. §iÒu nµy ®Æt ra yªu cÇu ph¶i n©ng cÊp m¹ng GSM nh»m thÝch hîp h¬n cho viÖc truyÒn d÷ liÖu mét çch hiÖu qña.

Gi¶i ph¸p GPRS (h×nh 1-7) yªu cÇu thªm hai nót hç trî dÞch vô vµo m¹ng di ®éng lµ SGSN vµ GGSN. B»ng viÖc sö dông hai nót nµy MS cã thÓ t¹o lËp nªn mét kÕt nèi chuyÓn m¹ch gãi qua m¹ng GSM tíi mét m¹ng d÷ liÖu gãi bªn ngoµi, vÝ dô m¹ng internet.

22

bts bsc tr au

bss

msc /vl r g mscisdn

psdnpspdn

x25c spdn

ms

HLR/AuC/EIR


Um

nss

V

A

S

i

nThay ®æi HW& SW cho GPRS

A

Gb

sg sn g g sn

Internet

M¹ ng d÷ liÖu kh¸ c

H×nh 1-7. Gi¶i ph¸p GPRS.

GPRS cã kh¶ n¨ng sö dông kÕt nèi kh«ng ®èi xøng khi cã yªu cÇu vµ do vËy tµi nguyªn m¹ng cã thÓ sö dông tèt h¬n. Gi¶i ph¸p GPRS lµ mét bíc kü thuËt nh»m cung cÊp kh¶ n¨ng IP di ®éng vµ kh¶ n¨ng internet cho çc thuª bao di ®éng Cellular. Theo quan ®iÓm dÞch vô th× GPRS më ®Çu cho bíc ph¸t triÓn ®Ó nhiÒu lo¹i dÞch vô chuyÓn m¹ch gãi truyÒn thèng cã thÓ ®îc chuyÓn ®æi vµ sö dông qua c«ng nghÖ GPRS. Mét vÝ dô ®iÓn h×nh lµ WAP mµ tiÒm n¨ng cña nã sÏ ®îc khai th¸c m¹ng khi sö dông GPRS.

Khi kÕt nèi chuyÓn m¹ch gãi ®îc sö dông, chÊt lîng dÞch vô QoS lµ vÊn ®Ò cã tÝnh quan träng hµng ®Çu. VÒ nguyªn lý GPRS hç trî QoS nhng trong thùc tÕ th× kh«ng nh vËy. Lý do ë ®©y lµ lu lîng GPRS lu«n lu«n ë møc u tiªn trong m¹ng GSM, nãi çch kh¸c chØ cã çc tµi nguyªn cha sö dông ë giao diÖn Um míi ®îc dµnh cho lu lîng GPRS. Râ rµng kh«ng ai cã

23

thÓ ®¶m b¶o lu«n dµnh mét ®é réng b¨ng nhÊt ®Þnh cho lu lîng GPRS v× kh«ng thÓ biÕt tríc lîng tµi nguyªn cha sö dông t¹i giao diÖn Um.

Mét kü thuËt ®iÒu chÕ míi cã thÓ ®îc ¸p dông t¹i giao diÖn v« tuyÕn lµ 8-PSK sao cho mét ký tù cã thÓ mang mét tæ hîp ba bit th«ng tin vµ nh vËy tèc ®é bit sÏ ®îc c¶i thiÖn ®¸ng kÓ. Khi kü thuËt nµy ®îc kÕt hîp víi kü thuËt m· ho¸ kªnh phøc t¹p, ngêi ta cã thÓ ®¹t ®îc tèc ®é d÷ liÖu 48 kbps so víi 9,6 kbps cho mét kªnh ë GSM truyÒn thèng. Kü thuËt lµm t¨ng tèc ®é d÷ liÖu trªn ®îc gäi lµ EDGE (xem h×nh 1-8).

bts bsc tr au

bss

msc /vl r g mscisdn

psdnpspdn

x25c spdn

ms

HLR/AuC/EIR


Um

nss

V

A

S

i

n

Thay ®æi HW& SW cho EDGE

Gb

sg sn g g sn Internet


Hinh 1-8. M¹ng EDGE.

Sù ph¸t triÓn cña EDGE chia lµm hai giai ®äan:

EDGE giai ®äan mét ®îc biÕt nh lµ E-GPRS (Enhanced GPRS). Còng nh vËy BSS ®æi thµnh E-RAN (M¹ng truy nhËp v« tuyÕn EDGE). Giai ®o¹n mét EDGE x¸c ®Þnh çc ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ vµ m· ho¸

24

kªnh nh»m ®¹t ®îc tèc ®é d÷ liÖu lªn ®Õn 384 kb/s cho lu lîng chuyÓn m¹ch gãi díi çc ®iÒu kiÖn x¸c ®Þnh. Gi¶ thiÕt ë ®©y lµ mét thiÕt bÞ ®Çu cuèi sÏ sö dông tèi ®a 8 khe thêi gian ë giao diÖn Um cho mét ®êng kÕt nèi, do ®ã 8x48 kb/s = 384 kb/s. Ngoµi ra, thiÕt bÞ ®Çu cuèi EDGE ph¶i ë gÇn BTS ®Ó sö dông tèc ®é m· ho¸ kªnh cao h¬n.

EDGE ë giai ®o¹n thø 2 cã tªn th¬ng m¹i lµ E-HSCSD vµ nh»m ®¹t ®îc tèc ®é truyÒn d÷ liÖu trªn cho çc dÞch vô chuyÓn m¹ch kªnh cao h¬n.

§øng trªn quan ®iÓm ph¸t triÓn m¹ng th× nãi chung c«ng nghÖ EDGE cã c¶ u ®iÓm vµ nhîc ®iÓm. ¦u ®iÓm chÝnh cña c«ng nghÖ nµy lµ cã thÓ ®¹t ®îc tèc ®é truyÒn d÷ liÖu gÇn nh t¬ng ®¬ng víi yªu cÇu phñ sãng ë vïng ®« thÞ cña c«ng nghÖ UMTS. Nhîc ®iÓm lµ tèc ®é d÷ liÖu nµy khã ®¹t ®îc cho toµn bé çc thuª bao trªn toµn cell phñ sãng. NÕu yªu cÇu cho toµn bé mét vïng víi c«ng nghÖ EDGE th× ch¾c ch¾n sè lîng cell phñ sãng trong vïng nµy sÏ ph¶i t¨ng lªn ®¸ng kÓ. Nãi çch kh¸c, EDGE lµ gi¶i ph¸p ®¾t gi¸ vÒ c«ng nghÖ sö dông cho mét sè trêng hîp.

3G giíi thiÖu ph¬ng ph¸p truy nhËp v« tuyÕn míi WCDMA. WCDMA vµ nh÷ng biÕn thÓ cña nã mang tÝnh toµn cÇu, do ®ã tÊt c¶ m¹ng 3G cã thÓ chÊp nhËn viÖc truy nhËp bëi thuª bao ë m¹ng 3G bÊt kú. Ngoµi tÝnh toµn cÇu, WCDMA ®· ®îc nghiªn cøu rÊt kü trong phßng thÝ nghiÖm vµ ®· chøng tá ®îc hiÖu qu¶ sö dông phæ tèt h¬n (trong çc ®iÒu kiÖn x¸c ®Þnh) vµ phï hîp h¬n cho viÖc truyÒn d÷ liÖu gãi so víi çc truy nhËp v« tuyÕn trªn c¬ së TDMA. C«ng nghÖ WCDMA vµ çc thiÕt bÞ truy nhËp v« tuyÕn cña nã kh«ng t-¬ng thÝch víi çc thiÕt bÞ m¹ng GSM.

MÆt kh¸c, mét trong çc yªu cÇu c¬ b¶n cña UMTS lµ kh¶ n¨ng ho¹t ®éng ®ång thêi GSM/UMTS, vÝ dô nh viÖc chuyÓn giao gi÷a hai hÖ thèng khi truy nhËp v« tuyÕn thay

25

®æi tõ GSM sang WCDMA vµ ngîc l¹i trong mét cuéc gäi. Kh¶ n¨ng nµy ®Æt ra hai yªu cÇu cô thÓ lµ:

Thø nhÊt, giao diÖn v« tuyÕn GSM ph¶i thay ®æi sao cho cã thÓ ph¸t qu¶ng b¸ çc th«ng tin hÖ thèng vÒ m¹ng v« tuyÕn WCDMA t¹i ®êng xuèng. §¬ng nhiªn m¹ng truy nhËp v« tuyÕn WCDMA còng cã thÓ ph¶i qu¶ng b¸ th«ng tin hÖ thèng cña m¹ng GSM t¹i ®êng xuèng.

Thø hai, nh»m gi¶m thiÓu chi phÝ khai th¸c, çc chØ tiªu kü thuËt quy ®Þnh trong 3GPP cho phÐp ®¶m b¶o ®îc çc chøc n¨ng liªn m¹ng cña hÖ thèng ®Ó çc MSC/VLR 2G n©ng cÊp cã thÓ xö lý ®îc truy nhËp v« tuyÕn b¨ng réng, UTRAN.

Cho tíi nay, kh¸i niÖm IN ®îc ph¸t triÓn trùc tiÕp t m¹ng PSTN/ISDN vµ do vËy ch¾c ch¾n sÏ cã mét vµi nhîc ®iÓm khi cha ®Ò cËp trùc tiÕp cho m¹ng di ®éng. VÊn ®Ò chñ yÕu víi c«ng nghÖ IN chuÈn lµ kh«ng thÓ truyÒn çc th«ng tin vÒ dÞch vô gi÷a çc m¹ng. Nãi çch kh¸c, nÕu mét thuª bao sö dông çc dÞch vô trªn c¬ së IN th× çc dÞch vô nµy chØ ®îc cung cÊp tèt trong m¹ng thêng tró cña thuª bao. T×nh huèng nµy cã thÓ ®îc c¶i thiÖn b»ng çch sö dông “c«ng nghÖ IN n©ng cÊp”®îc gäi lµ CAMEL. C«ng nghÖ CAMEL cã thÓ truyÒn th«ng tin dÞch vô gi÷a çc m¹ng vµ vai trß cña c«ng nghÖ nµy sÏ t¨ng lªn khi triÓn khai 3G ®Òu Ýt nhiÒu cã sù tham gia cña CAMEL.

Çc kÕt nèi truyÒn dÉn trong m¹ng truy nhËp v« tuyÕn WCDMA ®îc sö dông b»ng çch dïng ATM (3GPP R99) ( xem h×nh 1-9). Dù ¸n tiªu chuÈn ho¸ FRAMES ®· th¶o luËn rÊt nhiÒu vÒ viÖc cã sö dông ATM cho m¹ng 3G hay kh«ng, vµ cuèi cïng ®· quyÕt ®Þnh sö dông ATM dùa trªn hai lý do sau:

KÝch thíc cell vµ t¶i lu lîng khi sö dông ATM lµ t¬ng ®èi nhá do ®ã cã u ®iÓm lµ gi¶m ®îc bé nhí ®Öm l-u tr÷ th«ng tin. Trong truêng hîp ngîc l¹i, khi ph¶i nhí

26

®Öm nhiÒu th«ng tin th× ®¬ng nhiªn trÔ sÏ t¨ng, ®ång thêi t¶i lu lîng tÜnh ë çc thiÕt bÞ nhí ®Öm còng sÏ t¨ng lªn. Hai yÕu tè nµy cã ¶nh hëng xÊu ®Õn yªu cÇu chÊt lîng dÞch vô ®èi víi lu lîng thêi gian thùc.

Ph¬ng ¸n kh¸c lµ sö dông IP, song hiÖn nay IPv4 cã mét nhîc ®iÓm nghiªm träng vÒ giíi h¹n kh«ng gian ®Þa chØ vµ kh«ng ®¸p øng QoS. Ngîc l¹i ATM vµ çc líp tèc ®é bit t¬ng øng cña nã l¹i ®¸p øng rÊt tèt çc yªu cÇu vÒ QoS. Cã mét gi¶i ph¸p lµ ATM vµ IP ®îc kÕt hîp cho çc lu lîng gãi, trong ®ã giao thøc IP sÏ ®-îc sö dông trªn nÒn ATM. Gi¶i ph¸p kÕt hîp nµy sÏ kÕt hîp ®îc u ®iÓm cña c¶ hai giao thøc lµ IP sÏ ®¶m b¶o viÖc kÕt nèi cßn ATM sÏ ®¶m b¶o chÊt lîng kÕt nèi vµ ®Þnh tuyÕn. Do nh¬c ®iÓm cña IPv4 nªn gi¶i ph¸p tho¶ hiÖp lµ trong m¹ng 3G mét sè phÇn tö m¹ng nhÊt ®Þnh sö dông çc ®Þa chØ IPv4 cè ®Þnh, cßn çc lu lîng thuª bao cßn l¹i sö dông çc ®Þa chØ IPv6 ®îc ph©n bæ ®éng. Trong trêng hîp nµy, ®Ó thÝch øng m¹ng 3G víi çc m¹ng kh¸c, m¹ng lâi IP 3G ph¶i cã thiÕt bÞ chuyÓn ®æi gi÷a çc ®Þa chØ IPv4 vµ IPV6 bëi çc m¹ng kh¸c cã thÓ kh«ng hç trî IPv6. VÒ mÆt kü thuËt, çc nót m¹ng lâi cÇn ph¶i n©ng cÊp. Çc phÇn tö chuyÓn m¹ch kªnh cÇn ph¶i xö lý ®îc cho hai lo¹i thuª bao 2G vµ 3G. Yªu cÇu nµy ®ßi hái ph¶i thay ®æi MSC/VLR vµ HLR/AC/EIR. VÝ dô, c¬ chÕ b¶o mËt trong khi thiÕt lËp cuéc gäi lµ hoµn toµn kh¸c nhau trong m¹ng 2G vµ 3G vµ nh vËy çc phÇn tö chuyÓn m¹ch kªnh ph¶i ®îc n©ng cÊp ®Ó xö lý cho hai trêng hîp nµy. Çc phÇn tö chuyÓn m¹ch gãi thùc chÊt sÏ ®-îc n©ng cÊp tõ GPRS. Trong trêng hîp nµy, vÒ tªn vÉn gi÷ nguyªn nh trong m¹ng 2G song chøc n¨ng sÏ cã nh÷ng kh¸c biÖt. Thay ®æi lín nhÊt ®èi víi çc SGSN lµ chøc n¨ng cña nã gÇn nh kh¸c so víi trong m¹ng

27

2G. Trong m¹ng 2G chøc n¨ng chÝnh cña çc SGSN lµ qu¶n lý di ®éng cho çc kÕt nèi gãi. Sang m¹ng 3G, chøc n¨ng qu¶n lý di ®éng ®îc ph©n chia gi÷a RNC vµ SGSN. §iÒu nµy cã nghÜa lµ khi thuª bao trong m¹ng 3G chuyÓn cell th× çc phÇn tö chuyÓn m¹ch gãi kh«ng nhÊt thiÕt can thiÖp cßn RNC th× ph¶i qu¶n lý qu¸ tr×nh nµy.

bsc 3g 3g g mscisdn

psdnpspdn

x25c spdn

ms

HLR/AuC/EIR


Um

V

A

S

A

Gbsg sn g g sn

Internet


e- r an CN CS Domain

m

e

A

c

pa

w

x

e

e

m

a

t

s

u

Iu

Iu

r nc

utr anue

Uu

bs

CN PS Domain

H×nh 1-9. M¹ng 3G triÓn khai theo chØ tiªu kü thuËt cña 3GPP R99

M¹ng 3G triÓn khai theo 3GPP R99 cung cÊp çc lo¹i dÞch vô gièng víi m¹ng 2,5G. Trong giai ®o¹n hiÖn nay hÇu hÕt çc dÞch vô ®îc chuyÓn ®æi sang d¹ng gãi khi øng dông cã yªu cÇu. WAP lµ mét trong çc øng cö viªn thuéc lo¹i nµy, bêi v× vÒ b¶n chÊt th«ng tin truyÒn ®i th× WAP lµ lo¹i chuyÓn m¹ch gãi. Çc dÞch vô chuyÓn m¹ch gãi chia lµm çc nh¸nh dÞch vô, trong ®ã mçi nh¸nh sÏ gåm nhiÒu lo¹i dÞch vô kh¸c nhau.

28

Trong giai ®o¹n 3GPP R4 ( h×nh 1-10) míi chØ triÓn khai viÖc t¸ch biÖt phÇn kÕt nèi cuéc gäi, phÇn ®iÒu khiÓn vµ phÇn dÞch vô cho phÇn m¹ng lâi chuyÓn m¹ch kªnh. Trong m¹ng lâi nµy, lu lîng d÷ liÖu thuª bao sÏ ®i qua MGW lµ phÇn ®¶m b¶o kÕt nèi vµ çc chøc n¨ng chuyÓn m¹ch khi cã yªu cÇu. Toµn bé qu¸ tr×nh nµy ®îc qu¶n lý bëi mét MSC Server ®îc n©ng cÊp tõ MSC/VLR. Mét MSC server cã thÓ ®iÒu khiÓn nhiÒu MGW vµ do vËy m¹ng lâi chuyÓn m¹ch kªnh cã thÓ më réng dÔ dµng. Khi nhµ khai th¸c cã thÓ lµm t¨ng thªm phÇn dung lîng cho ®iÒu khiÓn th× cã thÓ thiÕt lËp thªm mét MSC server, ngîc l¹i khi muèn t¨ng dung lîng chuyÓn m¹ch th× thiÕt lËp thªm çc MGW.

bsc

msc

isdn

psdn c spdn

ms


Um Iu

sg sn g g sn

IP. Multimedia

g er an

CN CS Domain

r nc

utr anue

Uu

bs

bts

CN PS Domain

Server

mg w mg w

ims

HSSV

A

S

m

e

A

c

pa

w

x

e

e

m

a

t

s

u

l

H×nh 1-10. 3GPP-R4.

Khi ®· thiÕt lËp mét m¹ng nh trªn th× çc bíc ph¸t triÓn vÒ c«ng nghÖ vµ yªu cÇu chØ tiªu kü thuËt sÏ x¸c ®Þnh giíi h¹n tiÕp theo cña m¹ng nµy. Khi IPv6 cµng ®îc triÓn khai

29

nhiÒu trªn m¹ng 3G th× sè kÕt nèi cña m¹ng 3G cã thÓ chuyÓn ®æi sang IPv6 cµng t¨ng, vµ do vËy sÏ lµm gi¶m yªu cÇu chuyÓn ®æi gi÷a IPv4 vµ IPv6. Trong giai ®o¹n nµy, tû träng lu lîng gi÷a d÷ liÖu chuyÓn m¹ch kªnh vµ chuyÓn m¹ch gãi sÏ thay ®æi ®¸ng kÓ. HÇu nh lu lîng sÏ chuyÓn m¹ch gãi, vµ mét sè dÞch vô chuyÓn m¹ch kªnh truyÒn thèng, vÝ dô nh tho¹i Ýt nhÊt sÏ mét phÇn trë thµnh gãi –VoIP. Trong 3GPP R5 (h×nh 1-11), c«ng nghÖ sÏ tiÕp tôc ph¸t triÓn vµ toµn bé çc lu lîng träng m¹ng 3G sÏ lµ lu lîng IP. LÊy vÝ dô mét cuéc gäi tõ thiÕt bÞ ®Çu cuèi cña m¹ng tíi m¹ng PSTN th× nã ph¶i chuyÓn qua m¹ng 3G theo d¹ng gãi vµ tõ GGSN cuéc gäi VoIP sÏ ®îc ®Þnh tuyÕn qua IMS cã çc chøc n¨ng chuyÓn ®æi ®Ó tíi PSTN.

isdn

psdn c spdnms


Um Iu

IP. Multimedia

g er an

ue

Uu

HSSV

A

S

m

e

A

c

pa

w

x

e

e

m

a

t

s

u

l

ip/atm

utr an

ip/atm

r nc

ip/atm

sg sn g g sn

CN PS Domain

ims

H×nh 1-11. 3GPP-R5.

Trªn quan ®iÓm cña ®Çu cuèi di ®éng th× m¹ng lu«n lu«n gièng nhau trong çc giai ®o¹n ph¸t triÓn theo çc h×nh 1-9, h×nh 1-10, vµ h×nh 1-11. Tuy nhiªn, trong néi bé m¹ng th× hÇu nh mäi thø thay ®æi. Thay ®æi tríc hÕt lµ c«ng nghÖ truyÒn t¶i mµ trong triÓn khai 3GPP R99 lµ ATM vµ sau nµy 3GPP R4 vµ R5 chuyÓn sang IP. Bëi v× hÖ thèng cÇn ph¶i t¬ng thÝch ngîc, nªn nhµ khai th¸c lu«n cã mét lùa chän lµ sö

30

dông céng nghÖ truyÒn t¶i ATM hoÆc IP, hoÆc lµ cã gi¶i ph¸p cho c¶ hai c«ng nghÖ nµy. Nh ®· gi¶i thÝch tríc ®©y, ATM cã thÕ m¹nh lµ hç trî QoS Ýt nhÊt ë thêi ®iÓm nµy, sau ®ã c«ng nghÖ IP sÏ cã c¬ chÕ b¶o ®¶m QoS triÓn khai cho nhiÒu lo¹i m¹ng con kh«ng sö dông ATM.

Sang giai ®o¹n nµy, dÞch vô vµ m¹ng trë nªn quan träng h¬n lµ b¶n th©n c«ng nghÖ, vµ do vËy lo¹i c«ng nghÖ truy nhËp v« tuyÕn ®îc sö dông sÏ gi¶m ý nghÜa quan träng cña m×nh. Tiªu chuÈn ®Ó lùa chän lo¹i c«ng nghÖ truy nhËp v« tuyÕn lµ kh¶ n¨ng cung cÊp ®ñ b¨ng th«ng cho çc dÞch vô yªu cÇu. Trong t¬ng lai çc m¹ng lâi 3G sÏ cã çc giao diÖn cho mét vµi c«ng nghÖ truy nhËp v« tuyÕn, vÝ dô nh GSM, EDGE, CDMA2000, WCDMA vµ WLAN. §¬ng nhiªn nã sÏ ®Æt ra nhiÒu yªu cÇu cho çc nhµ chÕ t¹o thiÕt bÞ ®Çu cuèi vµ yªu cÇu thÞ trêng sÏ ph¶i cã çc ®Çu cuèi xö lý ®îc nhiÒu lo¹i c«ng nghÖ truy nhËp v« tuyÕn. §Çu cuèi 3G dÇn dÇn sÏ trë thµnh vËt bÊt ly th©n víi nhiÒu chøc n¨ng nh mét ®iÖn tho¹i, vÝ, card ID vµ hé chiÕu…

1.2.2. CDMA IS-95 (CDMA One) n©ng cÊp lªn 3G.

CÊu tróc cña hÖ thèng CDMA-95 nµy còng gièng nh çc hÖ thèng cellular kh¸c, nghÜa lµ gièng cÊu tróc GSM ®· tr×nh bµy ë trªn. HÖ thèng CDMA IS-95 cã nh÷ng ®Æc ®iÓm chÝnh sau ®©y:

CDMA IS-95 ®îc tèi u ho¸ cho viÖc triÓn khai ë Mü ®Ó kh¾c phôc nh÷ng nhîc ®iÓm cña hÖ thèng t¬ng tù AMPS thÕ hÖ thø nhÊt. HÖ thèng ho¹t ®éng ë cïng b¨ng tÇn víi hÖ thèng AMPS dïng song c«ng ph©n tÇn FDD. B¨ng tÇn ®êng xuèng vµ ®êng lªn sö dông b¨ng 869MHz vµ 824MHz ®Õn 849MHz t¬ng øng. Çc kªnh CDMA ®îc x¸c ®Þnh b»ng tÇn sè vµ chuçi m·. 64 hµm Walsh ®îc dïng ®Ó ph©n biÖt kªnh ®-êng xuèng, cßn çc tËp bï m· PN dµi ®îc dïng ®Ó ph©n biÖt kªnh ®êng lªn. Çc ®Æc tÝnh ®iÒu chÕ vµ m· ho¸ ®îc cho trong b¶ng 1-4:

31

B¶ng 1-4

§Æc tÝnh ®iÒu chÕ vµ m· ho¸ cña IS-95 CDMA

§iÒu chÕ QPSK

Tèc ®é chip

Tèc ®é d÷ liÖu chuÈn

B¨ng th«ng

M· ho¸

§an xen

1,2288Mcps

9,600 bps tèc ®é ®ñ víi RS1

1,25MHz

ChËp víi m· Viterbi

20 ms

Chi tiÕt vÒ m· ho¸ vµ ®iÒu chÕ mét kªnh ®êng xuèng vµ ®êng lªn kh¸c nhau. TÝn hiÖu hoa tiªu ®îc ph¸t trong mçi cell ®Ó gióp m¸y thu ph¸t v« tuyÕn di ®éng th©m nhËp vµ b¸m tÝn hiÖu ®êng xuèng tõ cell.

Çc nhµ khai th¸c m¹ng CDMA One muèn cã ®îc çc kh¶ n¨ng m¹ng míi cho xö lý d÷ liÖu ®Ó cung cÊp çc dÞch vô gi¸ trÞ gia t¨ng cã thÓ khai th¸c tèt çc thÕ hÖ c«ng nghÖ hiÖn t¹i còng nh t¬ng lai. Víi sù ph¸t triÓn m¹nh c«ng nghÖ nh÷ng n¨m gÇn ®©y. Internet vµ Intranet ®· trë thµnh çc c«ng cô thiÕt yÕu cña ho¹t ®éng kinh doanh hµng ngµy. ChÝnh v× vËy çc doanh nghiÖp cã khuynh híng muèn thiÕt lËp ®îc çc v¨n phßng, dùa trªn c«ng nghÖ v« tuyÕn, ®Ó ®iÒu hµnh ho¹t ®éng kinh doanh tíi çc nh©n viªn sö dông thiÕt bÞ di ®éng cña m×nh. H¬n n÷a, viÖc ph¸t triÓn c«ng nghÖ ®Ó cung cÊp çc tin tøc vµ nh÷ng th«ng tin cÇn thiÕt trùc tiÕp tíi ®Çu cuèi di ®éng còng cã mét tiÒm n¨ng lín lµ t¹o ra nhiÒu nguån doanh thu míi cho nhµ khai th¸c.

H×nh 1-12 minh ho¹ tiÕn ®é triÓn khai 3G tõ CDMA One.

32

is- 95a

is- 95b

3g 1x

3g 3x

2000 2001

14.4 kbps

64 kbps

144 kbps

2 Mbps

CDMA One 3G

H×nh 1-12. KÕ ho¹ch triÓn khai 3G tõ CDMA One

1.2.2.1. CDMA IS-95B.

MÆc dï CDMA One kh«ng ph¶i ®îc thiÕt kÕ tõ ®Çu cho truy nhËp d÷ liÖu nhng m¹ng nµy ®îc thiÕt kÕ ®ång bé cho dÞch vô d÷ liÖu. M¹ng CDMA One qu¶n lý truyÒn tho¹i vµ d÷ liÖu theo ph¬ng thøc gièng nhau. Kh¶ n¨ng truyÒn dÉn tèc ®é thay ®æi cho phÐp CDMA One cã thÓ x¸c ®Þnh ®îc tèc ®é d÷ liÖu phï hîp cho lîng th«ng tin truyÒn ®i, do vËy tµi nguyªn hÖ thèng chØ sö dông khi cã yªu cÇu. Do CDMA One sö dông mét “m¹ng trôc” ho¸ cho c¶ tho¹i, nªn çc chøc n¨ng d÷ liÖu gãi ®· s½n cã trong thiÕt bÞ. C«ng nghÖ truyÒn d÷ liÖu gãi CDMA One ®· sö dông giao thøc d÷ liÖu sè gãi (CDPD) t¬ng thÝch víi TCP/IP cho phÐp kÕt nèi di ®éng víi çc m¹ng riªng cña doanh nghiÖp vµ tíi çc øng dông cña bªn thø ba.

ViÖc bæ xung d÷ liÖu cho m¹ng CDMA One cho phÐp nhµ khai th¸c tiÕp tôc sö dông çc m¸y thu ph¸t v« tuyÕn, thiÕt bÞ m¹ng lâi, çc thiÕt bÞ vµ h¹ tÇng ®êng trôc còng nh m¸y cÇm tay hiÖn t¹i cña hä trong khi chØ cÇn triÓn khai n©ng cÊp phÇn mÒm cã chøc n¨ng liªn m¹ng. Khi n©ng cÊp tõ IS-95A lªn IS-95B cho phÐp tÝch hîp kªnh vµ m· ho¸ ®Ó

33

®¹t tèc ®é 64-115 kbps, ®ång thêi c¶i tiÕn kü thuËt chuyÓn giao mÒm vµ chuyÓn giao cøng gi÷a çc tÇn sè. Çc nhµ chÕ t¹o thiÕt bÞ còng ®· thiÕt kÕ chøc n¨ng IS-707 cho d÷ liÖu chuyÓn m¹ch gãi, chuyÓn m¹ch kªnh vµ Fax sè cho çc thiÕt bÞ theo c«ng nghÖ CDMA One.

Tiªu chuÈn internet ®Ò xuÊt cho th«ng tin di ®éng cßn gäi lµ IP di ®éng hiÖn còng lµ mét gi¶i ph¸p n©ng cao cho çc dÞch vô d÷ liÖu gãi c¬ b¶n. IP di ®éng cho phÐp thuª bao cña m×nh duy tr× liªn tôc çc kÕt nèi d÷ liÖu vµ cã mét ®Þa chØ IP duy nhÊt khi thuª bao di chuyÓn gi÷a çc BSC vµ khi chuyÓn vïng sang mét m¹ng CDMA kh¸c.

1.2.2.2. CDMA 2000 IX EV-DO, EV-DV.

Khi ph¸t triÓn tõ c«ng nghÖ giao diÖn v« tuyÕn IS-95 CDMA lªn 3G1X theo tiªu chuÈn CDMA 2000, çc nhµ khai th¸c cã thÓ t¨ng gÊp ®«i dung lîng v« tuyÕn vµ kh¶ n¨ng xö lý tèc ®é d÷ liÖu tíi 144 kbps. Can thiÖp chñ yÕu ë çc giai ®o¹n lµ ë líp vËt lý. Trong giai ®o¹n mét, tuæi thä cña pin m¸y di ®éng ®îc t¨ng gÊp ®«i do sö dông kªnh nh¾n tin nhanh. Dich vô tho¹i còng sÏ ®îc c¶i thiÖn ®¸ng kÓ do c¶i tiÕn çc kü thuËt chuyÓn giao vµ ®iÒu khiÓn c«ng suÊt. §Ó ®¹t ®îc tèc ®é d÷ liÖu 144 kbps, giai ®o¹n mét còng n©ng cao ®Æc tÝnh kü thuËt cña çc giao thøc trong MAC vµ RLP.

M¨c dï CDMA 2000 1X cã thÓ cung cÊp dung lîng tho¹i lín h¬n IS-95 b»ng çch sö dông ®êng lªn liªn kÕt coherent vµ ®iÒu khiÓn c«ng suÊt nhanh ë ®êng xuèng, ®a sè çc nhµ khai th¸c IS-95 (vµ CDMA 2000) vÉn mong muèn triÓn khai ®Ó ®¸p øng mét phÇn nhu cÇu dÞch vô d÷ liÖu. MÆc dï ®Õn 2001, çc dÞch vô d÷ liÖu ®· ®îc triÓn khai thµnh c«ng ë mét sè n¬i trªn thÕ giíi (vÝ dô triÓn khai I-Mode cña NTT DoCoMo ë NhËt B¶n), çc dÞch vô cao cÊp ë B¾c Mü t¹o ra lîi nhuËn cã t¨ng lªn nhng vÉn kh«ng ®¸ng kÓ so víi tho¹i. Do ®ã, trong c¶i tiÕn CDMA 2000 1X cho dÞch vô d÷ liÖu v« tuyÕn, ngêi ta vÉn cè g¾ng duy tr× sù t¬ng thÝch víi çc

34

dÞch vô tho¹i CDMA 2000 ®· ®îc triÓn khai vµo ®Çu n¨m 2000.

Th¸ng 2 n¨m 2000, Qualcomm ®Ö tr×nh ®Ò xuÊt hÖ thèng tèc ®é d÷ liÖu cao (HDR) lªn 3GPP2. HÖ thèng nµy cung cÊp dÞch vô d÷ liÖu cao cÊp trªn mét sãng mang 1X vµ lµ hÖ thèng cho phÐp t¬ng thÝch víi çc dÞch vô tho¹i CDMA 2000 trong mét hÖ th«ng ®a sãng mang (tøc HDR trªn mét sãng mang 1X vµ CDMA 2000 trªn mét sãng mang 1X kh¸c). Còng trong th¸ng 3/2000, Nokia, Motorola vµ Texas Instruments tr×nh lªn 3GPP2 ®Ò xuÊt 1XTREME (1X thÕ hÖ cã ®iÒu chÕ vµ m· ho¸ c¶i tiÕn) cã thÓ cung cÊp çc dÞch vô sè liÖu trªn sãng mang 1X trong khi vÉn ®¶m b¶o tÝnh t¬ng thÝch ngîc víi dÞch vô tho¹i CDMA 2000 trªn cïng mét sãng mang.

Nhãm ph¸t triÓn CDMA (CDG), vµ tËp ®oµn c«ng nghiÖp çc nhµ s¶n xuÊt vµ khai th¸c IS-95, ®· ®a ra mét ®Ò xuÊt c¶i tiÕn CDMA 2000 dùa trªn nhng ph¸t triÓn trong 3GPP2. Th¸ng 6/2000, CDG ®· ®Ö tr×nh lªn 3GPP2 mét ®Ò xuÊt vÒ CDMA 2000 ®îc ph©n thµnh hai giai ®o¹n: 1X-EV-DO (1X c¶i tiÕn chØ cho d÷ liÖu) dùa trªn ®Ò xuÊt HDR vµ 1X-EV-DV (1X c¶i tiÕn cho c¶ d÷ liÖu vµ tho¹i).

1.2.2.3. 1X-EV-DO.

Trªn chuÈn 1X-EV-DO ®Ò xuÊt mét hÖ thèng lai TDMA/CDMA ®Ó n©ng cao dich vô d÷ liÖu trªn mét kªnh 1,25MHz ë ®êng xuèng. §êng lªn duy tr× hÇu hÕt çc phÇn tö cña ®êng lªn CDMA 2000 cã bæ xung mét sè ®Æc tÝnh cho phÐp n©ng cao tèc ®é d÷ liÖu.

Mét ®Æc tÝnh chÝnh cña hÖ thèng 1X-EV lµ sö dông thñ tôc thÝch nghi tuyÕn. §©y lµ ®Æc tÝnh cho phÐp ph©n bæ çc thuéc tÝnh líp vËt lý kh¸c nhau cho nh÷ng ngêi sö dông kh¸c nhau tuú theo t×nh tr¹ng kªnh cña mçi ngêi sö dông, vÝ dô thuª bao ë gÇn tr¹m gèc cã thÓ ®îc ph©n bæ tèc ®é d÷ liÖu cao h¬n thuª bao ë xa. Tèc ®é d÷ liÖu trªn ®êng

35

xuèng thay ®æi ®îc b»ng çch sö dông m· ho¸ vµ ®iÒu chÕ thÝch nghi (AMC). AMC liªn quan ®Õn viÖc sö dông çc ph-¬ng ph¸p ®iÒu chÕ dùa trªn hiÖu qu¶ b¨ng th«ng kh¸c nhau (nh BPSK, QPSK, QAM) cïng víi viÖc thay ®æi tû lÖ m· söa sai tríc (FEC). Dùa trªn chÊt lîng kªnh ®êng xuèng cña ngêi sö dông, c¬ cÊu m· ho¸ vµ ®iÒu chÕ cho phÐp truyÒn d÷ liÖu tèc ®é cao nhÊt ®îc sö dông.

1.2.2.4. 1X-EV-DV.

C«ng nghÖ chuÈn ho¸ 1X-EV-DV ®îc b¾t ®Çu thùc hiÖn ë 3GPP2 vµo mïa thu 2000 víi mét sè ®Ò xuÊt. §Ò xuÊt hoµn thiÖn cho 1X-EV-DV ®îc ®Ö tr×nh trong thêi gian nµy lµ 1XTREME. §Ò xuÊt nµy ®a ra mét hÖ thèng tho¹i hoµn toµn t-¬ng thÝch víi chÕ ®é tho¹i cña CDMA 2000 1X vµ còng cho phÐp dïng chung kªnh (gièng 1X-EV-DO) cho çc dÞch vô d÷ liÖu. H¬n n÷a, mét líp ®iÒu khiÓn truy nhËp trung gian ®îc ®a ra ®Ó hç trî dÞch vô d÷ liÖu tèc ®é cao cho ®êng xuèng.

Ngoµi ra, 1XTREME còng sö dông lo¹i kªnh chung tõ CDMA 2000 1X, nh kªnh nh¾n tin ®êng xuèng, kªnh ®ång bé ®êng xuèng vµ kªnh truy nhËp ®êng lªn … Thùc tÕ, ®ã lµ do 1XTREME chØ ®¬n gi¶n ®a ra mét chÕ ®é lu lîng riªng míi nh»m n©ng cao tèc ®é d÷ liÖu ®êng xuèng.

1.2.2.5. CDMA2000 3X.

TriÓn khai giai ®o¹n hai sÏ n©ng cao kh¶ n¨ng cña hÖ thèng vµ dÞch vô. Giai ®o¹n hai vÒ nguyªn t¾c sÏ hç trî tÊt c¶ çc lo¹i kªnh 6X, 9X, 12X. Khi ®ã sÏ cã thÓ ®¸p øng çc dÞch vô thùc ®a ph¬ng tiÖn. Giao thøc kÕt nèi v« tuyÕn cho d÷ liÖu gãi RLP hç trî tèc ®é d÷ liÖu tíi 2 Mbps vµ çc dÞch vô ®a ph¬ng tiÖn tiªn tiÕn.

VÒ phÇn dÞch vô vµ b¸o hiÖu, giai ®o¹n hai sÏ cã cÊu tróc b¸o hiÖu thùc sù theo c«ng nghÖ 3G CDMA 2000 cho líp ®iÒu khiÓn truy nhËp kÕt nèi (LAC) vµ cÊu tróc b¸o hiÖu cho çc líp trªn. CÊu tróc vµ thiÕt bÞ m¹ng hiÖn t¹i cã vai trß quan

36

träng khi n©ng cÊp ph¸t triÓn tiÕp lªn 3G. NÕu m¹ng ®îc x©y dùng theo cÊu tróc më, cã tÝnh tíi ph¬ng ¸n më réng ph¸t triÓn lªn 3G1X th× chØ cÇn tiÕn hµnh n©ng cÊp theo tõng modul cho phÇn v« tuyÕn. NÕu m¹ng ®îc cÊu tróc kÐm linh ®éng h¬n th× cã thÓ ph¶i tèn kÐm h¬n nhiÒu ®Ó thay thÕ toµn bé hÖ thèng BTS hiÖn t¹i. Trong ph¬ng ¸n ph¸t triÓn còng cÇn ph¶i cã çc nót dÞch vô d÷ liÖu gãi (PDSN) ®Ó cã thÓ kÕt nèi d÷ liÖu víi çc dÞch vô internet vµ intranet.

Ch¬ng 2

HÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ thø 3 UMTS

2.1 cÊu tróc m¹ng

2.1.1 Giíi thiÖu vÒ cÊu tróc m¹ng 3G.

HÖ thèng 3G ®îc x©y dùng nh»m chuÈn bÞ mét c¬ së h¹ tÇng di ®éng chung cã kh¶ n¨ng phôc vô çc dÞch vô hiÖn t¹i vµ trong t¬ng lai. C¬ së h¹ tÇng 3G ®îc thiÕt kÕ víi ®iÒu kiÖn nh÷ng thay ®æi, ph¸t triÓn vÒ kü thuËt cã kh¶ n¨ng phï hîp víi m¹ng hiÖn t¹i mµ kh«ng lµm ¶nh hëng ®Õn çc dÞch vô ®ang sö dông. §Ó thùc hiÖn ®iÒu ®ã, cÇn t¸ch biÖt gi÷a kü thuËt truy nhËp, kü thuËt truyÒn dÉn, kü thuËt dÞch vô (®iÒu khiÓn kÕt nèi) vµ çc øng dông cña ngêi sö dông. CÊu tróc m¹ng 3G ®îc m« h×nh ho¸ theo nhiÒu çch kh¸c nhau. Trong phÇn nµy giíi thiÖu mét sè cÊu tróc m¹ng bao gåm:

M« h×nh kh¸i niÖm.

M« h×nh cÊu tróc.

CÊu tróc qu¶n lý tµi nguyªn

CÊu tróc dÞch vô vµ kªnh m¹ng.

2.1.1.1 M« h×nh kh¸i niÖm.

37

Theo quan ®iÓm m« h×nh kh¸i niÖm, cÊu tróc m¹ng ®-îc ph©n thµnh çc hÖ thèng con dùa trªn cÊu tróc thñ tôc, lu lîng còng nh çc phÇn tö vËt lý. Khi ®Ò cËp ®Õn nguån gèc cña lu lîng, m¹ng 3G bao gåm hai khèi chøc n¨ng chÝnh: khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch gãi (PS) vµ khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch kªnh (CS). Theo tiªu chuÈn TR 21.905 cña 3GPP, kh¸i niÖm khèi chøc n¨ng liªn quan ®Õn nhãm ë líp thÊp nhÊt cña çc thùc thÓ vËt lý vµ çc giao diÖn (®iÓm truy nhËp) ®îc ®Þnh nghÜa gi÷a çc khèi chøc n¨ng. Çc giao diÖn lµ ph¬ng tiÖn ®Ó çc khèi chøc n¨ng giao tiÕp víi nhau.

Cu

usim

IuUu Yu

M¹ ng

truyÒn dÉn

TÇng truy nhËp

MiÒn CSTÇng kh«ng truy nhËp

M¹ ng th êng tró

M¹ ngphôc vô

M¹ ngtruy nhËp

ThiÕt bÞdi ®éng

MiÒn PS

H×nh 2-1. M« h×nh kh¸i niÖm.

Dùa trªn çc cÊu tróc thñ tôc vµ nhiÖm vô cña chóng, m« h×nh m¹ng 3G cã thÓ chia thµnh hai tÇng: t©ng truy nhËp vµ tÇng kh«ng truy nhËp. Kh¸i niÖm tÇng thÓ hiÖn çch çc thñ tôc liªn kÕt víi mét khÝa c¹nh çc dÞch vô ®îc cung cÊp bëi mét hay nhiÒu khèi chøc n¨ng (Tiªu chuÈn TR 21.905 cña 3GPP). Do vËy, tÇng truy nhËp bao gåm çc thñ tôc xö lý giao tiÕp gi÷a thiÕt bÞ ngêi sö dông (UE) víi m¹ng truy nhËp. TÇng kh«ng truy nhËp chøa çc thñ tôc xö lý giao tiÕp gi÷a UE víi m¹ng lâi (khèi chøc n¨ng CS/PS) t¬ng øng.

Trªn h×nh 2-1, phÇn “M¹ng thêng tró” chøa çc th«ng tin ®¨ng ký vµ th«ng tin b¶o mËt. M¹ng phôc vô lµ mét phÇn cña m¹ng lâi, hç trî çc chøc n¨ng cña m¹ng lâi trong ph¹m vi

38

khu vùc cho ngêi sö dông. M¹ng truyÒn t¶i lµ phÇn m¹ng lâi thùc hiÖn kÕt nèi th«ng tin gi÷a m¹ng phôc vô víi m¹ng bªn ngoµi.

2.1.1.2 M« h×nh cÊu tróc.

HÖ thèng UMTS ®îc x©y dùng dùa trªn c¬ së GSM. Do vËy, hÖ thèng nµy cã xu híng tËn dông tèi ®a c¬ së h¹ tÇng GSM. CÊu tróc m¹ng 3G ®îc thÓ hiÖn trªn h×nh 2-2.

bs

bs

Rnc

1

2

3

4

5

6

7

8

9

*

0

#

ue

1

2

3

4

5

6

7

8

9

*

0

#

ue

Rnc

bs

bs

Rnc1

2

3

4

5

6

7

8

9

*

0

#

ue

Rnc

Uuutr an c n

Vï ng CN CS

3G MRC/VLR 3G GMSC

HLR/AuC/EIR § ¨ ng ký

SGSN GGSN

Vï ng CN PS

Iu

H×nh 2-2. M« h×nh cÊu tróc

ThiÕt bÞ ®Çu cuèi m¹ng 3G gäi lµ UE, gåm hai phÇn: thiÕt bÞ di ®éng (ME) vµ modul nhËn d¹ng dÞch vô UMTS (USIM). HÖ thèng cßn ®iÒu khiÓn truy nhËp v« tuyÕn b¨ng réng cã nhiÒu tªn kh¸c nhau tuú theo c«ng nghÖ v« tuyÕn ®-îc sö dông. Tªn dïng chung lµ m¹ng truy nhËp v« tuyÕn (RAN). M¹ng truy nhËp v« tuyÕn cßn cã tªn kh¸c lµ UTRAN hoÆc UTRA nÕu hÖ thèng sö dông ph¬ng ph¸p truy nhËp CDMA.

39

Trong çc gi¶i ph¸p 3GPP R4 vµ 3GPP R5, m¹ng truy nhËp v« tuyÕn cßn ®îc gäi lµ GERAN.

UTRAN ®îc chia thµnh çc hÖ thèng con RNS. Mét RNS bao gåm çc phÇn tö v« tuyÕn vµ phÇn tö ®iÒu khiÓn t¬ng øng. PhÇn tö v« tuyÕn lµ çc BS, vµ phÇn tö ®iÒu khiÓn lµ RNC. Çc hÖ thèng RNS giao tiÕp víi nhau sö dông giao diÖn m¹ng Iur.

Kh¸i niÖm m¹ng lâi CN bao gåm tÊt c¶ çc phÇn tö m¹ng cã nhu cÇu chuyÓn m¹ch vµ ®iÒu khiÓn thuª bao. M¹ng lâi bao gåm khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch gãi (PS) vµ khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch kªnh (CS).

Trªn h×nh 2-2, khèi “thanh ghi” thùc hiÖn chøc n¨ng gièng nh “m¹ng thêng tró” trong m« h×nh kh¸i niÖm 3G. Khèi nµy lu gi÷ çc th«ng tin ®¨ng ký vµ th«ng tin b¶o mËt.

Trong m« h×nh cÊu tróc m¹ng 3G, tån t¹i çc giao diÖn më: giao diÖn Uu gi÷a m¹ng truy nhËp UTRAN víi UE vµ giao diÖn gi÷a CN víi UTRAN. Giao diÖn Iur còng lµ giao diÖn më gi÷a çc RNS.

2.1.1.3. CÊu tróc qu¶n lý tµi nguyªn.

CÊu tróc qu¶n lý tµi nguyªn (h×nh 2-3) dùa trªn c¬ së ph©n chia çc chøc n¨ng qu¶n lý sau:

Qu¶n lý kÕt nèi (CM).

Qu¶n lý di ®éng (MM).

Qu¶n lý tµi nguyªn v« tuyÕn (RMM).

40

CM

MM

RRM

MM

CM

MM

§ iÒu khiÓn th«ng tin

§ iÒu khiÓn di ®éng § iÒu khiÓn di ®éng

RRMv« tuyÕn

§ iÒu khiÓn tµi nguyª n

Giao diÖn më Uu Giao diÖn më Iu

UE UTRAN CN

NMS

H×nh 2-3. CÊu tróc qu¶n lý tµi nguyªn.

CM bao gåm tÊt c¶ çc thñ tôc, çc chøc n¨ng liªn quan ®Õn viÖc qu¶n lý kÕt nèi cña ngêi sö dông.

MM gåm tÊt c¶ çc chøc n¨ng, çc thñ tôc qu¶n lý di ®éng vµ b¶o mËt nh çc thñ tôc b¶o mËt kÕt nèi, çc thñ tôc b¶o mËt vÞ trÝ. PhÇn lín çc chøc n¨ng cña MM ®îc thùc hiÖn bªn trong m¹ng lâi. Trong 3G, çc chøc n¨ng cña MM cßn ®îc thùc hiÖn trong m¹ng truy nhËp v« tuyÕn (UTRAN).

RMM bao gåm çc thñ tôc cña UTRAN thùc hiÖn viÖc qu¶n lý tµi nguyªn v« tuyÕn nh: ®iÒu khiÓn c«ng suÊt, chuyÓn giao vµ ®iÒu khiÓn t¶i hÖ thèng.

MÆc dï çc nhiÖm vô qu¶n lý ®îc thùc hiÖn bªn trong çc khèi chøc n¨ng vµ çc phÇn tö m¹ng nhng chóng cÇn ®îc hç trî b»ng th«ng tin gi÷a çc khèi chøc n¨ng vµ çc phÇn tö m¹ng cã liªn quan ®Õn nhiÖm vô qu¶n lý. ViÖc th«ng tin nµy bao gåm thu thËp th«ng tin vµ b¸o ço vÒ tr¹ng th¸i cña çc phÇn tö bªn ngoµi còng nh ra lÖnh cho çc phÇn tö nµy thùc hiÖn nhiÖm vô qu¶n lý. Do vËy, çc chøc n¨ng ®iÒu khiÓn ®-îc kÕt hîp víi çc nhãm nhiÖm vô ®iÒu khiÓn sau:

41

§iÒu khiÓn th«ng tin (COMC).

§iÒu khiÓn di ®éng (MOBC).

§iÒu khiÓn tµi nguyªn v« tuyÕn (RRC).

COMC duy tr× çc c¬ chÕ nh ®iÒu khiÓn cuéc gäi, ®iÒu khiÓn phiªn trong chuyÓn m¹ch gãi. MOBC duy tr× ®iÒu khiÓn cËp nhËt vÞ trÝ vµ b¶o mËt. RRC thùc hiÖn chøc n¨ng qu¶n lý thiÕt lËp kÕt nèi v« tuyÕn vµ duy tr× kÕt nèi gi÷a UE víi UTRAN.

2.1.1.4 . CÊu tróc dÞch vô UMTS.

Víi quan ®iÓm x©y dùng hÖ thèng 3G theo ®Þnh híng dÞch vô nhiÒu h¬n so víi m¹ng th«ng tin di ®éng truyÒn thèng. Nãi çch kh¸c, çc hÖ thèng 1G vµ 2G lµ nh÷ng hÖ thèng bÞ giíi h¹n céng nghÖ chØ cho phÐp ngêi sö dông sö dông mét sè çc dich vô c«ng nghÖ ®Æc thï. Theo quan ®iÓm dÞch vô, m« h×nh m¹ng 3G cã d¹ng nh h×nh 2-4.

Lí p tr uyÒn t¶i vËt l ý

l í p phÇn tö m¹ ng

l í p t¹ o dÞc h vô

l í p dÞc h vô

Qu¶n

lý

m¹ ng

Chøcn¨ ngb¶omËt

H×nh 2-4. CÊu tróc dÞch vô

Do c¬ së h¹ tÇng m¹ng 3G rÊt phøc t¹p, cã hai vÊn ®Ò kü thuËt trong m¹ng cÇn ®îc sö lý kü lìng: vÊn ®Ò qu¶n lý vµ an ninh m¹ng. §øng trªn quan ®iÓm cÊu tróc dÞch vô, m¹ng 3G vµ çc phÇn tö cña nã cã thÓ ®îc chia thµnh bèn líp kh¸c nhau. Líp thÊp nhÊt lµ nÒn t¶ng cho tÊt c¶ çc líp cßn l¹i, cßn l¹i lµ líp truyÒn t¶i vËt lý. Çc nót sö dông ph¬ng tiÖn truyÒn t¶i vËt lý h×nh thµnh mét líp gäi lµ líp phÇn tö m¹ng. Líp thø ba chøa çc phÇn tö vµ chøc n¨ng t¹o ra çc khèi chøc n¨ng

42

trong ®ã h×nh thµnh çc dich vô phôc vô ngêi sö dông ®Çu cuèi. Líp dÞch vô ë trªn cïng trong m« h×nh dÞch vô t¹o ra ng÷ c¶nh cho çc dÞch vô phøc t¹p. Cã hai quy t¾c ®îc ¸p dông cho m« h×nh bèn líp nãi trªn:

Quy t¾c A: çc líp cµng thÊp th× çc kho¶n ®Çu t cho çc phÇn tö m¹ng cña líp ®ã cµng lín. Nãi çch kh¸c çc phÇn tö truyÒn dÉn vµ çc phÇn tö m¹ng tèn nhiÒu tiÒn ®Çu t nhÊt trong hÖ thèng 3G.

Quy t¾c B: líp cµng cao th× cµng ph¶i ®Çu t nhiÒu cho ý tëng. §èi víi çc líp cao, çc vÊn ®Ò vÒ c«ng nghÖ kh«ng cßn quan träng. VÊn ®Ò ë ®©y lµ ph¶i cã hiÓu biÕt vÒ hµnh vi ngêi sö dông.

2.1.2 CÊu tróc m¹ng truy nhËp v« tuyÕn UTRAN.

NhiÖm vô chÝnh cña UTRAN lµ t¹o vµ duy tr× çc kªnh m¹ng truy nhËp v« tuyÕn (RAB) ®Ó thùc hiÖn th«ng tin gi÷a thiÕt bÞ di ®éng (UE) víi m¹ng lâi (CN). UTRAN n»m gi÷a hai giao diÖn më Uu vµ Iu. NhiÖm vô cña UTRAN lµ thùc hiÖn çc dÞch vô m¹ng qua çc giao diÖn nµy. NhiÖm vô ®ã ®îc thùc hiÖn víi sù phèi hîp cña m¹ng lâi. Çc kªnh m¹ng v« tuyÕn (RAB) tho¶ m·n çc yªu cÇu QoS ®îc thiÕt lËp bëi m¹ng lâi (CN). H×nh 2-5 m« t¶ cÊu tróc UTRAN ë líp phÇn tö m¹ng UTRAN bao gåm çc hÖ thèng con m¹ng v« tuyÕn (RNS). Mçi RNS bao gåm mét sè tr¹m gèc (BS, cßn gäi lµ node B), giao diÖn Uu lµ mét bé ®iÒu khiÓn m¹ng v« tuyÕn (RNC). Çc RNS giao tiÕp víi nhau sö dông giao diÖn Iur gi÷a hai RNC. Iur lµ giao diÖn më mang c¶ th«ng tin b¸o hiÖu vµ lu lîng.

43

bs

bs

Rnc

1

2

3

4

5

6

7

8

9

*

0

#

ue

1

2

3

4

5

6

7

8

9

*

0

#

ue

Rnc

bs

bs

Rnc1

2

3

4

5

6

7

8

9

*

0

#

ue

Rnc

Uuutr an

Iu

Vï ng m¹ ng lâi:ç c kÕt nèi chuyÓnm¹ ch kª nh vµchuyÓn m¹ ch gãi

H×nh 2-5. CÊu tróc cña UTRAN

2.1.2.1. Tr¹m gèc.

Tr¹m gèc ®Æt ë gi÷a hai giao diÖn Uu vµ Iub (giao diÖn UMTS gi÷a BS víi RNC). NhiÖm vô chÝnh cña BS lµ thiÕt lËp giao diÖn Uu víi m¹ng vµ giao diÖn Iub b»ng çch sö dông çc líp thñ tôc dµnh cho çc giao diÖn nµy. Sù hiÖn diÖn cña giao diÖn Uu cã ý nghÜa lµ BS sö dông çc kªnh vËt lý truy nhËp v« tuyÕn WCDMA vµ chuyÓn çc th«ng tin tõ çc kªnh truyÒn t¶i vµo çc kªnh vËt lý dùa trªn nh÷ng bè trÝ cña bé ®iÒu khiÓn truy nhËp m¹ng RNC.

CÊu tróc bªn trong tr¹m gèc phô thuéc vµo nhµ s¶n xuÊt thiÕt bÞ. Tuy nhiªn cÊu tróc l«gic cña BS trong hÖ thèng UTRAN cã tÝnh chÊt phæ biÕn. Theo quan ®iÓm m¹ng, BS cã thÓ ®îc ph©n chia thµnh çc thùc thÓ l«gic trªn h×nh 2-6

44

Cæng d÷ liÖu RACH

TruyÒn t¶i chung

Cæng d÷ liÖu FACH

Cæng d÷ liÖu CPCH

Cæng d÷ liÖu PCH

Cæng ®iÒu khiÓn Node B

Ng÷ c¶nh th«ng tinNode B

DSCH

DCH

Cæng ®iÒu khiÓnth«ng tin

§ iÓm ®Çucuèi l ul î ng

Cell

TRXÇ c kª nh truyÒn t¶i

Ç c kª nh vËt lýTRX

Ç c kª nh truyÒn t¶iÇ c kª nh vËt lý

TRXÇ c kª nh truyÒn t¶i

Ç c kª nh vËt lý

Cell

Cell

Cell

Cell

PhÝa Uu PhÝa Iub

H×nh 2-6. CÊu tróc l«gic cña tr¹m gèc

ë phÝa giao diÖn Iub, BS bao gåm cã hai thùc thÓ: thùc thÓ truyÒn t¶i dïng chung vµ mét sè ®iÓm kÕt cuèi lu lîng (TPP). Thùc thÓ truyÒn t¶i dïng chung cã mét cæng ®iÒu khiÓn nót B ®Ó phôc vô cho viÖc vËn hµnh vµ b¶o dìng (O&M). Mét TTP bao gåm mét sè ng÷ c¶nh th«ng tin nót B. Ng÷ c¶nh th«ng tin nót B gåm tÊt c¶ çc nguån tµi nguyªn dµnh riªng sö dông khi UE ho¹t ®éng ë chÕ ®é rµnh riªng. Do vËy mét ng÷ c¶nh th«ng tin nót B cã Ýt nhÊt mét kªnh rµnh riªng (DCH). Kªnh ph©n chia híng xuèng (DSCH) còng n»m trong khèi ng÷ c¶nh nµy. Theo quan ®iÓm c¬ së h¹ tÇng m¹ng UMTS, BS ®îc coi nh lµ mét thùc thÓ l«gic O&M, thùc thÓ nµy phôc vô cho nhiÖm vô qu¶n lý m¹ng.

Dùa vµo khÝa c¹nh m¹ng v« tuyÕn vµ phÇn ®iÒu khiÓn cña nã, BS bao gåm mét sè thùc thÓ l«gic kh¸c gäi tªn lµ cell.

45

Mét cell lµ thùc thÓ nhá nhÊt cña m¹ng v« tuyÕn vµ cã mét sè nhËn d¹ng (ID) riªng. Sè nhËn d¹ng nµy ®îc nhËn biÕt bëi çc UE.

Mçi cell cã m· ngÉu nhiªn riªng. UE nhËn d¹ng cell b»ng çch sö dông hai sè liÖu ®Çu vµo: m· ngÉu nhiªn (khi UE ®¨ng ký víi cell) vµ cell ID (sö dông cho t«p« m¹ng v« tuyÕn). Mét cell cã thÓ cã mét vµi bé thu ph¸t (TRX). TRX chuyÓn çc th«ng tin qu¶ng b¸ ®Õn UE. Th«ng tin qu¶ng b¸ nµy lµ kªnh vËt lý ®iÒu khiÓn chung s¬ cÊp (P-CCPCH), néi dung kªnh nµy chøa th«ng tin kªnh qu¶ng b¸ (BCH). TRX duy tr× çc kªnh vËt lý th«ng qua giao tiÕp Uu, çc kªnh vËt lý chøa çc kªnh truyÒn t¶i mang th«ng tin cã thÓ lµ dïng chung hoÆc dµnh riªng. Mçi cell cã tèi thiÓu mét TRX. TRX lµ phÇn vËt lý cña BS thùc hiÖn mét sè chøc n¨ng. Çc dßng sè liÖu ®îc truyÒn qua giao diÖn Iu tíi ®êng truyÒn v« tuyÕn vµ ngîc l¹i.

2.1.2.2. Bé ®iÒu khiÓn m¹ng v« tuyÕn.

Bé ®iÒu khiÓn m¹ng v« tuyÕn (RNC) lµ phÇn tö chuyÓn m¹ch vµ ®iÒu khiÓn cña TURAN. RNC n»m gi÷a hai giao diÖn Uu vµ Iu. Ngoµi ra, cßn cã giao diÖn Iur gi÷a çc RNS. CÊu tróc l«gic cña RNC ®îc thÓ hiÖn trªn h×nh 2-7.

Iub

®Õn tõç c BS

Khèigiao

diÖn

(B̈ ng réng)

ChuyÓn m¹ ch

Chøcn¨ ng ®iÒu

khiÓnUTRAN

Giao diÖnO&M

Qu¶n lýtµi nguyª nv« tuyÕn

®Õn tõ khèiQu¶n lý m¹ ng

Khèigiao

diÖn

Iu

®Õn tõm¹ ng lâi

®Õn tõç c RNC

kh¸ c

46

H×nh 2-7. CÊu tróc RNC

Chøc n¨ng RNC dïng ®Ó ®iÒu khiÓn çc ng÷ c¶nh th«ng tin cña tr¹m gèc (nót B) gäi lµ CRNC. Khi tÝnh ®Õn çc kªnh mang, RNC lµ ®iÓm chuyÓn m¹ch gi÷a çc kªnh mang Iu vµ kªnh mang v« tuyÕn (RB). RB liªn quan ®Õn ng÷ c¶nh cña UE. Ng÷ c¶nh UE lµ mét bé çc tiªu chuÈn dïng trong giao diÖn Iub ®Ó ph©n bæ çc kÕt nèi chung vµ çc kÕt nèi dµnh riªng gi÷a UE vµ RNC. Do UTRAN sö dông ph©n tËp vÜ m«, cho nªn UE cã thÓ cã mét sè kªnh mang v« tuyÕn (RB) gi÷a chóng vµ RNC (trong trêng hîp chuyÓn giao mÒm). RNC phôc vô (SRNC) chøa çc kªnh mang Iu cho mét UE nhÊt ®Þnh.

Chøc n¨ng cßn l¹i cña RNC lµ DRNC. Khi ë chÕ ®é lµm viÖc DRNC, RNC tù x¸c ®Þnh çc ng÷ c¶nh UE. Çc yªu cÇu cho ho¹t ®éng nµy xuÊt ph¸t tõ SRNC th«ng qua giao diÖn Iur.

Hai chøc n¨ng SRNC vµ DRNC cã thÓ ho¸n ®æi cho nhau. Trong trêng hîp UE di chuyÓn trong m¹ng khi thùc hiÖn chuyÓn giao mÒm. UE ®îc truy nhËp hoµn toµn nhê mét RNC, kh«ng ph¶i lµ SRNC. RNC nµy thùc hiÖn thiÕt lËp kªnh mang v« tuyÕn (RB) ®Çu tiªn cho UE. Trong trêng hîp ®ã, chøc n¨ng SRNC ®îc chuyÓn cho mét RNC x¸c ®Þnh. Thñ tôc nµy ®ù¬c gäi lµ ®Þnh vÞ l¹i SRNC hoÆc SRNS.

2.1.2.3. Çc chøc n¨ng ®iÒu khiÓn cña UTRAN.

§Ó cã thÓ ®iÒu khiÓn vµ qu¶n lý çc kªnh mang v« tuyÕn (RB), UTRAN thùc hiÖn çc chøc n¨ng kh¸c ngoµi chøc n¨ng qu¶n lý tµi nguyªn v« tuyÕn RRM. Çc chc n¨ng ®ã bao gåm:

Ph¸t qu¶ng b¸ th«ng tin hÖ thèng.

ThiÕt lËp çc kªnh mang b¸o hiÖu vµ truy nhËp ngÉu nhiªn.

47

Qu¶n lý kªnh mang v« tuyÕn (RB).

Çc chøc n¨ng an toµn trong m¹ng UTRAN.

Qu¶n lý di ®éng líp UTRAN.

Xö lý c¬ së d÷ liÖu.

§Þnh vÞ thuª bao.

2.1.3 CÊu tróc m¹ng lâi.

2.1.3.1. CÊu tróc m¹ng lâi theo tiªu chuÈn 3GPP R99.

2.1.3.1.1.CÊu tróc m¹ng.

3GPP R99 lµ tiªu chuÈn UMTS ®Çu tiªn, trong ®ã thÓ hiÖn mét hÖ thèng truy nhËp v« tuyÕn b¨ng réng víi m¹ng lâi (CN) ®îc n©ng cÊp tõ GSM. M¹ng lâi sö dông h¹ tÇng GSM vµ phÇn më réng GPRS ®Ó sö dông cho çc dÞch vô gãi. M¹ng lâi ®îc chia thµnh hai khèi chøc n¨ng: khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch kªnh (CS) vµ khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch gãi (PS). CÊu tróc m¹ng CN ®îc cho trªn h×nh 2-8.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

*

0

#

ue

c nVï ng CN CS

3G MRC/VLR 3G GMSC

HLR/AuC/EIR § ¨ ng ký

SGSN GGSN

Vï ng CN PS

M¹ ng

truy

nhËp

M¹ ng

ngoµi

48

H×nh 2-8. CÊu tróc m¹ng lâi theo tiªu chuÈn 3GPP R99

Khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch kªnh (CS) gåm hai phÇn tö m¹ng c¬ b¶n:

Trung t©m chuyÓn m¹ch di ®éng (MSC/VLR).

Trung t©m chuyÓn m¹ch di ®éng cæng (GMSC).

MSC/VLR chÞu tr¸ch nhiÖm cho çc ho¹t ®éng qu¶n lý kÕt nèi chuyÓn m¹ch kªnh, qu¶n lý di ®éng (MM) nh: cËp nhËp vÞ trÝ, t×m gäi vµ çc chøc n¨ng b¶o mËt. Ngoµi ra, MSC/VLR cßn chøa çc bé chuyÓn m· (sö dông ®Ó chuyÓn m· tho¹i). §©y lµ mét kh¸c biÖt so víi hÖ thèng GSM truyÒn thèng, ë hÖ thèng nµy bé chuyÓn m· lµ mét phÇn cña m¹ng truy nhËp v« tuyÕn.

GMSC phô tr¸ch kÕt nèi víi çc m¹ng bªn ngoµi. Theo quan ®iÓm qu¶n lý kÕt nèi, GMSC thiÕt lËp ®êng kÕt nèi ®Õn çc MSC/VLR ®ang phôc vô mµ t¹i ®ã cã thÓ t×m thÊy thuª bao cÇn t×m. theo quan ®iÓm qu¶n lý di ®éng, GMSC khëi t¹o thñ tôc phôc håi th«ng tin vÞ trÝ víi môc ®Ých ®Ó t×m MSC/VLR phôc vô ®Ó kÕt nèi cuéc gäi.

Khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch gãi (CNPS) gåm hai phÇn tö m¹ng c¬ b¶n:

Nót hç trî GPRS phôc vô (SGSN).

Nót hç trî GPRS cæng (GGSN).

SGSN hç trî th«ng tin chuyÓn m¹ch gãi tíi m¹ng truy nhËp v« tuyÕn: SGSN giao tiÕp víi GSM BSS qua giao diÖn Gb vµ UTRAN qua giao diÖn Iu. Chøc n¨ng chñ yÕu cña SGSN liªn quan ®Õn viÖc qu¶n lý di ®éng: cËp nhËt khu vùc ®Þnh tuyÕn, ®¨ng ký vÞ trÝ, t×m gäi vµ ®iÒu khiÓn c¬ chÕ b¶o mËt trong chuyÓn m¹ch gãi.

GGSN duy tr× kÕt nèi tíi çc m¹ng chuyÓn m¹ch gãi kh¸c nh m¹ng internet GGSN thùc hiÖn chøc n¨ng qu¶n lý di ®éng

49

gièng nh GMSC. Ngoµi ra, nã cßn thùc hiÖn chøc n¨ng qu¶n lý phiªn.

M¹ng truyÒn t¶i kÕt nèi gi÷a çc GSN ®îc gäi lµ ®êng trôc IP (®îc coi nh mét m¹ng Intranet ç nh©n). §êng trôc IP cã thÓ thùc hiÖn ®îc chøc n¨ng ®Þnh tuyÕn, khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch gãi ph¶i cã mét m¸y chñ tªn miÒn (DNS).

Ngoµi khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch kªnh (CS) vµ khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch gãi (PS), m¹ng lâi cßn cã khèi thanh ghi bao gåm: thanh ghi thêng tró (HLR), trung t©m nhËn thùc (AuC) vµ thanh ghi chØ thÞ thiÕt bÞ (EIR). Khèi thanh ghi chøa th«ng tin ®Þa chØ vµ th«ng tin nhËn thùc cho c¶ hai khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch kªnh (CS) vµ khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch gãi (PS) ®Ó thùc hiÖn chøc n¨ng qu¶n lý di ®éng. HLR chøa çc d÷ liÖu cè ®Þnh vÒ thuª bao. Th«ng th-êng mét thuª bao chØ ®îc phÐp ®¨ng ký víi mét HRL. AuC lµ mét c¬ së d÷ liÖu t¹o ra çc vect¬ nhËn thùc. Çc vect¬ nµy chøa çc tham sè b¶o mËt ë giao diÖn Iu. Th«ng thêng AuC ®îc tÝch hîp víi HLR vµ chóng cïng sö dông giao tiÕp thñ tôc MAP ®Ó truyÒn th«ng tin. EIR duy tr× çc th«ng tin chØ thÞ liªn quan ®Õn phÇn cøng cña UE.

Ngoµi çc thanh ghi trong khèi thanh ghi, CN cßn cã thªm mét thanh ghi n÷a (thanh ghi t¹m tró -VLR). ë GSM, thanh ghi nµy ho¹t ®éng ®éc lËp nhng ë 3G,VLR ®îc coi nh lµ mét phÇn chøc n¨ng cña MSC phôc vô. Nh ®· tr×nh bµy ë trªn, m¹ng lâi gåm hai khèi chøc n¨ng thùc hiÖn truyÒn lu lîng tuú theo ®Æc ®iÓm ®Æc trng cña lu lîng. Çc ®Æc trng cña lu lîng ¶nh hëng ®Õn çc phÇn tö chuyÓn m¹ch kªnh (CS) vµ chuyÓn m¹ch gãi (PS) trªn ph¬ng diÖn giao diÖn b¸o hiÖu vµ truyÒn t¶i.

Khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch kªnh (CS) kÕ thõa b¸o hiÖu sö dông ë hÖ thèng GSM dùa trªn thñ tôc MAP. H×nh 2-9 thÓ hiÖn çc giao diÖn bªn trong m¹ng lâi. Çc giao diÖn nµy ho¹t ®éng t¬ng tù nh çc giao diÖn trong hÖ thèng GSM.

50

Khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch gãi (PS) trong UMTS ®îc n©ng cÊp tõ hÖ thèng GPRS. Tªn cña çc giao diÖn b¾t ®Çu b»ng ch÷ “G” nh h×nh 2-9.

MRC/VLR

MRC/VLR

E( cho VLR) G( cho VLR)

MRC/VLR

PSTN PSTN

GSM BSS

UTRAN

SGSN

SGSN

Gn

EIR EIR EIR

A

GGSN

GGSN

Gp

Gn Gi

M¹ ng kh¸ c

F D C

Gs

Gf Gr Gc

Iu

Gb

Iu

Chó thÝch:

L u l î ng thuª bao

B̧ o hiÖu

H×nh 2-9.Giao diÖn bªn trong m¹ng lâi theo 3GPP R99

2.1.3.1.1 Chøc n¨ng qu¶n lý vµ ®iÒu khiÓn.

Çc chøc n¨ng qu¶n lý vµ ®iÒu khiÓn cña m¹ng lâi ®îc cho trªn h×nh 2-10.

51

Qu¶n lý kÕt nèiQu¶n lý phiª n

Qu¶n lý vÞ trÝX¸ c nhËn & ®Þa chØ

B¶o mËt

CM

1

2

3

4

5

6

7

8

9

*

0

#

ue

MM

CM

MM

COMC

MOBC

CNQu¶n lý kÕt nèiQu¶n lý phiª n

Qu¶n lý vÞ trÝX¸ c nhËn & ®Þa chØ

B¶o mËt

Giao thøc ®iÒu khiÓn di ®éng

Giao thøc ®iÒu khiÓn th«ng tin

H×nh 2-10. Chøc n¨ng qu¶n lý vµ ®iÒu khiÓn cña m¹ng lâi 3GPP R99

Trªn h×nh 2-10 chøc n¨ng qu¶n lý th«ng tin (CM) bao gåm hai nhiÖm vô: qu¶n lý kÕt nèi vµ qu¶n lý phiªn (cho chuyÓn m¹ch gãi). Thñ tôc ®iÒu khiÓn mang th«ng tin CM lµ thñ tôc ®iÒu khiÓn th«ng tin (COMC). Chøc n¨ng qu¶n lý di ®éng MM lµ nhiÖm vô qu¶n lý vÞ trÝ cña çc UE. Thñ tôc sö dông trong MM lµ thñ tôc qu¶n lý di ®éng (MOBC).

2.1.3.2 CÊu tróc m¹ng lâi theo tiªu chuÈn 3GPP R4.

Trong hÖ thèng tiªu chuÈn 3GPP R99, nh÷ng thay ®æi chÝnh so víi hÖ thèng 2G lµ ë phÇn m¹ng truy nhËp v« tuyÕn. M¹ng v« tuyÕn 3GPP R99 lµ m¹ng truy nhËp v« tuyÕn b¨ng réng UTRAN. PhÇn m¹ng lâi ®îc n©ng cÊp trªn c¬ së m¹ng lâi GSM, sö dông tèi ®a çc phÇn tö m¹ng GSM/GRPS ®· cã. ë tiªu chuÈn 3GPP R4, chiÕn lîc n©ng cÊp tr¸i ngîc so víi tiªu chuÈn cò R99: m¹ng truy nhËp v« tuyÕn kh«ng ®îc thay ®æi nhiÒu, n©ng cÊp ®îc thùc hiÖn ë m¹ng lâi. Trong m¹ng lâi, khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch kªnh (CS CN) ®îc n©ng cÊp: t¸ch gi÷a chøc n¨ng qu¶n lý cuéc gäi (CM) vµ çc chøc n¨ng liªn quan ®Õn chuyÓn m¹ch thµnh çc thùc thÓ vËt lý riªng biÖt, nh trªn h×nh 2-11.

52

MRC/VLR

MSC

MGW

Qu¶n lý th«ng tin

Qu¶n lý kÕt nèi"chøc n¨ ng phô"

3GPP R99: 3GPP R4:

H×nh 2-11. Kh¸c biÖt m¹ng lâi R4 so víi R99

MSC/VLR ®îc chia thµnh hai phÇn tö vËt lý:

MSC phôc vô.

Cæng ph¬ng tiÖn (MGW).

MSC phôc vô thùc hiÖn chøc n¨ng qu¶n lý di ®éng. MSC phôc vô chøa VLR. MGW chøa ph¬ng tiÖn thùc hiÖn çc chøc n¨ng chuyÓn m¹ch vµ kÕt nèi m¹ng. VÝ dô nh: çc bé chuyÓn m·, çc thiÕt bÞ khö tiÕng väng vµ çc modem ®îc ®Æt trong khèi MGW. Tïy theo cÊu h×nh m¹ng, MGW cã thÓ cã çc chøc n¨ng kh¸c nh: chøc n¨ng chuyÓn ®æi chuyÓn m¹ch kªnh trong tr¬ng hîp xö lý çc cu«c gäi VoIP. Mét MSC phôc vô cã thÓ qu¶n lý mét sè MGW. Víi kh¶ n¨ng nµy, m¹ng lâi cã thÓ x©y dùng tuú theo yªu cÇu ho¹t ®éng. Theo quan ®iÓm qu¶n lý cuéc gäi, vÊn ®Ò chñ yÕu lµ çch thùc hiÖn kÕt nèi gi÷a UE víi MSC phôc vô vµ gi÷a MSC phôc vô víi MGW theo thñ tôc kÕt nèi nµo. Cã nhiÒu lo¹i thñ tôc cã thÓ ®îc sö dông. Trong sè ®ã, thñ tôc dùa trªn nÒn IP - thñ tôc khëi t¹o phiªn (SIP) cã nhiÒu u ®iÓm (IETF RFC 2543).

CÊu tróc m¹ng lâi theo tiªu chuÈn 3GPP R4 cã thªm mét phÇn tö míi lµ ph©n hÖ ®a ph¬ng tiÖn IP (IMS) cã chøc n¨ng

53

duy tr× çc cuéc gäi VoIP. IMS cßn cã kh¶ n¨ng hç trî çc dÞch vô ®a ph¬ng tiÖn. IMS bao gåm: chøc n¨ng ®iÒu khiÓn cæng ph¬ng tiÖn (MGCF), chøc n¨ng ®iÒu khiÓn tr¹ng th¸i cuéc gäi (CSCF) vµ chøc n¨ng ®iÒu khiÓn tµi nguyªn ph¬ng tiÖn (MRS). Çc chøc n¨ng nµy t¹o thµnh m« h×nh qu¶n lý cuéc gäi më réng so víi tiªu chuÈn 3GPP R99. VÒ c¬ b¶n, chøc n¨ng MGCF kiÓm so¸t MGW khi thùc hiÖn kÕt nèi, chuyÓn ®æi, lo¹i bá tiÕng väng…

2.1.3.3. CÊu tróc m¹ng lâi theo tiªu chuÈn 3GPP R5.

Trong tiªu chuÈn 3GPP R5, m¹ng truy nhËp cã nhiÒu sù thay ®æi, m¹ng lâi Ýt cã thay ®æi h¬n. Nhng n©ng cÊp chñ yÕu trong m¹ng 3GPP R5 lµ GSM/EDGE RAN (GERAN) vµ truyÒn t¶i IP ®îc sö dông trong m¹ng truy nhËp. Toµn bé lu l-îng trong m¹ng 3GPP R5 lµ lu lîng gãi (thêi gian thùc vµ kh«ng thêi gian thùc). M« h×nh cÊu tróc tham chiÕu gièng nhau ®èi víi çc tiªu chuÈn R4 vµ R5, nh h×nh 2-12. Nhng ë tiªu chuÈn R5 nh÷ng thay ®æi chñ yÕu ë khèi chøc n¨ng chuyÓn m¹ch gãi (PS CN).

54

M¹ ng truy nhËp®an xen Ç c øng dông &

dÞch vô(*)

SCP

M¹ ng b¸ o hiÖudi ®éng kÕ thõa

M¹ ng IP®a ph ¬ng tiÖn

HSS*)

EIR

SGSN

CSCF

EIR

GGSN

HSS*)

CSCF

MGCF SGM*)

PSTNkÕ thõa Më réngMGW

BSS/GERAN

MTTE

UmR

MGWUTRANMTTE

UmR

GMSCMRC SGW*)

Ç c øng dông &dÞch vô(*) HSS*) SGW*)

Giao diÖn b¸ o hiÖu

Giao diÖn truyÒn d÷ liÖu vµ b¸ o hiÖu

*) nh÷ng phÇn tö nµy ® î c biÓu diÔnnhiÒu lÇn ví i môc ®Ých vÏ m« t¶, thùcra chóng lµ duy nhÊt

H×nh 2-12. Giao diÖn bªn trong m¹ng lâi 3GPP R5

CÊu tróc ph©n líp cña m¹ng lâi 3GPP R5 ®îc cho trªn h×nh 2-13.

55

M«i tr êng t¹ o dÞch vô

OSASCP VHE

HSS

CSCFCSCF

MGCF

SGSN MGWGGSN

SGW

M¹ ng IP ngoµi

M¹ ng CS ngoµikÕ thõa PSTN

UTRAN GERAN

1

2

3

4

5

6

7

8

9

*

0

#

ue

1

2

3

4

5

6

7

8

9

*

0

#

MS

Lí p truyÒn t¶i/ cæng

Lí p ®iÒu khiÓn

Lí p dung l î ng dÞch vô

Lí p dÞch vô/øng dông

: L u l î ng d÷ liÖu ng êi sö dông: B̧ o hiÖu( ®iÒu khiÓn)

H×nh 2-13. CÊu tróc ph©n líp dÞch vô m¹ng lâi 3GPP R5

Çc lo¹i h×nh dÞch vô, kh¶ n¨ng truy nhËp vµ truy nhËp chung ®îc ®Ò cao khi thiÕt kÕ m¹ng lâi theo tiªu chuÈn 3GPP R4/R5. M« h×nh líp dÞch vô dùa trªn gi¶i ph¸p cÊu truc dÞch vô më (OSA).Trong m« h×nh cÊu tróc R5, ngoµi kÕt nèi UTRAN víi m¹ng lâi cßn cã GERAN. Giao tiÕp gi÷a GERAN víi m¹ng lâi ®îc thùc hiÖn qua giao diÖn Iu.

2.2 CÊu tróc kªnh

2.2.1 m« h×nh ph©n líp.

Çc thñ tôc giao diÖn v« tuyÕn thùc hiÖn chøc n¨ng thiÕt lËp, duy tr× vµ gi¶i phãng kÕt nèi v« tuyÕn trong m¹ng UTRA. Chóng thùc hiÖn çc chøc n¨ng cña çc líp 1-3 (líp vËt lý L1, líp liªn kÕt d÷ liÖu L2 vµ líp m¹ng L3) trong m« h×nh OSI t¬ng øng. CÊu tróc thñ tôc giao diÖn v« tuyÕn cña hÖ thèng UMTS ®îc cho trªn h×nh 2-14.

56

RLCRLC

RLCRLC

RLCRLC

RLCRLC

RLC

PDCPPDCP

§ iÒu khiÓn

BMC§iÒ

u k

hiÓ

n

§iÒ

u k

hiÓ

n

MAC

L3

§iÒ

u k

hiÓ

n

Ç c kª nhlogic

Lí p vËt lý

Ç c kª nhtruyÒn t¶i

§iÒ

u k

hiÓ

n

L1

L2/MAC

L2/RLC

L2/BMC

L2/PDCP

H×nh B-14. M« h×nh ph©n líp

Trªn h×nh 2-14, líp liªn kÕt L2 bao gåm çc ph©n líp: ®iÒu khiÓn truy nhËp trung gian (MAC), ®iÒu khiÓn liªn kÕt v« tuyÕn (RLC), thñ tôc héi tô gãi sè liÖu (PACP) vµ líp ®iÒu khiÓn qu¶ng b¸ (BMC). Líp cao nhÊt lµ líp ®iÒu khiÓn tµi nguyªn v« tuyÕn (RRC) t¬ng øng víi líp m¹ng trong m« h×nh OSI. Giao diÖn gi÷a çc líp vµ ph©n líp ®îc thùc hiÖn th«ng qua çc ®iÓm truy nhËp dÞch vô (SAP). Çc kªnh truyÒn dÉn ®îc truyÒn qua çc ®iÓm truy nhËp dÞch vô gi÷a líp vËt lý (L1) vµ ph©n líp ®iÒu khiÓn truy nhËp trung gian (MAC) ®Ó thùc hiÖn giao tiÕp trong L2 gi÷a çc ph©n líp MAC vµ RLC. Cßn çc kªnh vËt lý ®ù¬c truyÒn bªn trong líp vËt lý.

2.2.2. cÊu tróc kªnh.

2.2.2.1. Çc kªnh l«gic.

Ngêi ta ®Þnh nghÜa mét bé çc kªnh l«gic kh¸c nhau sö dông cho çc dÞch vô truyÒn sè liÖu kh¸c nhau ë ph©n líp

57

MAC. Çc kªnh l«gic cã thÓ ®îc chia thµnh hai nhãm chñ yÕu lµ: nhãm kªnh ®iÒu khiÓn vµ nhãm kªnh lu lîng.

Nhãm kªnh ®iÓu khiÓn bao gåm:

Kªnh ®iÒu khiÓn qu¶ng b¸ - BCCH.

Kªnh ®iÒu khiÓn nh¾n tin – PCCH.

Kªnh ®iÒu khiÓn dµnh riªng – DCCH.

Kªnh ®iÒu khiÓn chung – CCCH.

Kªnh ®iÒu khiÓn ph©n chia kªnh – SHCCH.

Kªnh ®iÒu khiÓn riªng cho ODMA – ODCCH.

Kªnh ®iÒu khiÓn chung cho ODMA – OCCCH.

2.2.2.2. Çc kªnh truyÒn dÉn.

Çc kªnh truyÒn dÉn cã nhiÖm vô truyÒn th«ng tin gi÷a ph©n líp MAC vµ líp vËt lý. Çc kªnh truyÒn dÉn ®îc ph©n lo¹i chung hoÆc thµnh hai nhãm: çc kªnh riªng vµ çc kªnh chung.

2.2.2.2.1. Çc kªnh truyÒn dÉn dµnh riªng.

DCH lµ mét kªnh thùc hiÖn truyÒn th«ng tin ®iÒu khiÓn vµ th«ng tin ngêi sö dông gi÷a UTRAN vµ UE. DCH ®îc truyÒn trªn toµn bé cell hoÆc chØ truyÒn trªn mét phÇn cell ®ang sö dông. Th«ng thêng chØ cã mét kªnh truyÒn dÉn dµnh riªng sö dông cho ®êng lªn hoÆc ®êng xuèng ë chÕ ®é TDD hoÆc FDD.

2.2.2.2.2. Çc kªnh truyÒn dÉn chung.

MÆc dï chøc n¨ng chñ yÕu cña tõng kªnh truyÒn dÉn chung cã thÓ kh«ng nhÊt thiÕt lµ ph¶i gièng nhau ë hai chÕ ®é FDD vµ TDD nhng chóng cã cïng mét vµi chøc n¨ng vµ ký hiÖu c¬ b¶n.

58

B¶ng 2-1

Chøc n¨ng cña kªnh truyÒn dÉn chung

FDD TDD

BCH – Kªnh qu¶ng b¸ BCH – Kªnh qu¶ng b¸

Kªnh truyÒn dÉn ®êng xuèng ®îc dïng cho hÖ thèng qu¶ng b¸ vµ th«ng tin cô thÓ vÒ cell BCH thêng ®îc truyÒn trªn toµn bé cell vµ cã d¹ng kiÓu truyÒn ®¬n.

FACH- Kªnh truy nhËp ®êng xuèng

FACH – Kªnh truy nhËp ®-êng xuèng

Kªnh truyÒn dÉn ®êng xuèng truyÒn th«ng tin ®iÒu khiÓn tíi tr¹m di ®éng khi hÖ thèng biÕt ®îc viÖc ®Þnh vÞ cell cña tr¹m di ®éng, ë FDD, FACH cã thÓ ®îc truyÒn trªn toµn bé cell hoÆc chØ trªn mét phÇn cell ®ang sö dông, vÝ dô çc anten d¹ng bóp, vµ nã còng cã thÓ ®îc truyÒn b»ng çch sö dông ®iÒu khiÓn c«ng suÊt chËm, ë TDD, nã cã thÓ truyÒn çc gãi tin ng¾n cña ngêi sö dông.

PCH – Kªnh nh¾n tin PCH – Kªnh nh¾n tin

Kªnh truyÒn dÉn ®êng xuèng thêng ®îc truyÒn trªn toµn bé cell, ®îc dïng ®Ó truyÒn th«ng tin ®iÒu khiÓn tíi tr¹m di ®éng khi hÖ thèng kh«ng biÕt vÞ trÝ cell cña tr¹m di ®éng, ë FDD, qu¸ tr×nh truyÒn PCH ®îc kÕt hîp víi qu¸ tr×nh truyÒn çc chØ thÞ nh¾n tin cña líp vËt lý ®Ó hç trî çc quy tr×nh ë chÕ ®é ngñ (sleep-mode) mét çch hiÖu qu¶.

RACH – Kªnh truy nhËp ngÉu RACH – Kªnh truy nhËp

59

nhiªn ngÉu nhiªn

Kªnh truyÒn dÉn ®êng lªn, thêng thu ®îc tõ toµn bé cell, thùc hiÖn truyÒn th«ng tin ®iÒu khiÓn tõ tr¹m di ®éng, ë FDD, RACH ®îc ®Æc trng bëi nguy c¬ xung ®ét vµ bëi viÖc sö dông ®iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng më sö dông cho viÖc truyÒn dÉn, ë TDD, nã còng cã thÓ truyÒn çc gãi tin ng¾n cña ngêi sö dông.

CPCH – Kªnh gãi chung USCH – Kªnh dïng chung ®-êng lªn

Kªnh truyÒn dÉn ®êng lªn kÕt hîp víi mét kªnh riªng ®êng xuèng t¹o ra ®iÒu khiÓn vµ çc lÖnh ®iÒu khiÓn CPCH (vÝ dô dõng khÈn cÊp). Nã ®îc ®Æc trng bëi nguy c¬ xung ®ét ban ®Çu vµ viÖc sö dông ®iÒu khiÓn c«ng suÊt m¹ch vßng trong cho viÖc truyÒn dÉn

Kªnh truyÒn dÉn ®êng lªn ®îc dïng chung bëi mét vµi UE thùc hiÖn truyÒn sè liÖu ®iÒu khiÓn dµnh riªng hoÆc lu lîng.

DSCH – Kªnh dïng chung ®êng xuèng

DSCH– Kªnh dïng chung ®-êng xuèng

Kªnh truyÒn dÉn ®êng xuèng ®îc dïng chung bëi mét vµi UE thùc hiÖn viÖc truyÒn sè liÖu ®iÒu khiÓn dµnh riªng hoÆc lu lîng. ë FDD nã ®îc kÕt hîp víi mét hoÆc vµi kªnh DCH ®-êng xuèng. Nã cã thÓ ®îc truyÒn trªn toµn bé cell hoÆc chØ trªn mét phÇn cell ®ang sö dông, vÝ dô çc anten d¹ng bóp.

C¶ FDD lÉn TDD ®Òu cã mét sè kªnh truyÒn dÉn gièng nhau, tuy nhiªn FDD kh«ng cã kªnh dïng chung ®êng lªn (USCH) vµ TDD kh«ng cã kªnh gãi chung (CPCH). Kªnh truyÒn dÉn CPCH ë FDD thùc hiÖn çc lªnh ®iÒu khiÓn c«ng suÊt cÇn thiÕt, çc lÖnh nµy kh«ng ®îc yªu cÇu ë TDD. Ngù¬c l¹i

60

USCH thùc hiÖn çc lÖnh cÇn thiÕt ë TDD mµ kh«ng ®îc yªu cÇu ë FDD.

2.2.2.3. CÊu tróc kªnh vËt lý.

Trong phÇn nµy chóng ta ph©n tÝch cÊu tróc kªnh vËt lý ë chÕ ®é FDD. Çc kªnh vËt lý trong FDD cã d¹ng cÊu tróc líp nh çc khung v« tuyÕn vµ çc khe thêi gian. Khung v« tuyÕn lµ mét khèi xö lý bao gåm 15 khe thêi gian cã chiÒu dµi 38400 chip, vµ khe thêi gian lµ mét khèi chøa çc trêng bit cã chiÒu dµi 2560 chip. CÊu h×nh khe thêi gian biÕn ®æi tuú thuéc tèc ®é bit cña kªnh vËt lý. V× thÕ sè bit trªn mét khe cã thÓ kh¸c nhau ®èi víi çc kªnh vËt lý kh¸c nhau vµ trong mét vµi trêng hîp cã thÓ biÕn ®æi theo thêi gian. Mét kªnh vËt lý t¬ng øng víi mét m·, mét tÇn sè sãng mang cô thÓ, vµ trªn ®êng lªn sÏ cã thªm mét thµnh phÇn quan hÖ pha. Çc kªnh vËt lý ®îc ph©n lo¹i dùa trªn hai ®Æc trng:

Kªnh ®êng lªn vµ ®êng xuèng.

Kªnh dµnh riªng vµ kªnh chung.

2.2.2.3.1. Çc kªnh vËt lý ®êng lªn.

2.2.2.3.1.1. Çc kªnh vËt lý dµnh riªng ®êng lªn.

Cã hai kiÓu kªnh vËt lý dµnh riªng ®êng lªn: kªnh sè liÖu vËt lý dµnh riªng (DPDCH) vµ kªnh ®iÒu khiÓn vËt lý dµnh riªng (DPCCH). Çc kªnh vËt lý dµnh riªng ®êng lªn cã m· I/Q ghÐp kªnh cho tõng khung v« tuyÕn. DPDCH truyÒn kªnh truyÒn dÉn DCH, cßn DPCCH truyÒn th«ng tin ®iÒu khiÓn L1 nh: çc bit hoa tiªu ®Ó hç trî ®¸nh gi¸ viÖc x¸c ®Þnh kªnh trong qu¸ tr×nh ph¸t hiÖn t¬ng quan, çc lÖnh ®iÒu khiÓn c«ng suÊt ph¸t –TFCI. TFCI th«ng b¸o cho phÝa thu viÖc kÕt hîp ®Þnh d¹ng truyÒn dÉn tøc thêi cña çc kªnh truyÒn dÉn ®Ó truyÒn mét çch ®ång thêi. Cã mét vµ chØ mét kªnh DPCCH ®êng lªn trªn mçi liªn kÕt v« tuyÕn. H×nh 2-15 minh ho¹ cÊu tróc khung cña kªnh vËt lý dµnh riªng ®êng lªn, trong ®ã mçi khung chiÒu dai 10ms ®îc chia thµnh 15 khe chiÒu

61

dµi 2560 chip, t¬ng øng víi mét chu kú ®iÒu khiÓn c«ng suÊt.

B¶ng 2-2 minh ho¹ sè bÝt chÝnh x¸c trªn DPDCH, cßn b¶ng 2-3 chØ ra çc trêng DPCCH ®êng lªn kh¸c nhau. Çc mÉu hoa tiªu ®îc chØ ra ë b¶ng 2-4 vµ mÉu bit TPC ®îc chØ ra ë b¶ng 2-5. Çc líp cao h¬n ®Þnh h×nh d¹ng khe. Víi mäi trêng hîp, tèc ®é ký tù vµ SF trong b¶ng 2-3 lµ 5 vµ 256 t¬ng øng. Tèc ®é bit kªnh vµ ký tù trong çc b¶ng 2-2 vµ b¶ng 2-3 lµ tèc ®é tríc khi tr¶i phæ.

B¶ng 2-2

Çc trêng DPDCH

§Þnh d¹ng

khe thø i

Tèc ®é bit cña kªnh

(kbps)

Tèc ®é ký hiÖu kªnh

(kbps)

SF Sè bit/khu

ng

Sè bit/kh

e

Ndata

0 15 15 256

150 10 10

1 30 30 128

300 20 20

2 60 60 64 600 40 40

3 120 120 32 1200 80 80

4 240 240 16 2400 160 160

5 480 480 8 4800 320 320

6 960 960 4 9600 640 640

Cã hai kiÓu kªnh vËt lý dµnh riªng ®êng lªn, v× thÕ mét kªnh cã chøa trêng TFCI (vÝ dô: ®èi víi mét vµi dÞch vô ®ång thêi) vµ mét kiÓu kh«ng chøa TFCI (vÝ dô ®èi víi çc dÞch vô tèc ®é cè ®Þnh). Çc kiÓu nµy ®îc biÓn diÔn bëi çc hµng gièng nhau trong b¶ng 2-3, ë chÕ ®é nÐn, çc khe DPCCH ®-îc ®Þnh d¹ng víi çc trêng TFCI bÞ thay ®æi. Cã hai d¹ng khe nÐn cã thÓ cã cho mçi d¹ng khe danh ®Þnh. Chóng ®îc ®¸nh

62

nh·n lµ A vµ B vµ viÖc lùa chän chóng tuú thuéc vµo sè khe ®îc truyÒn trªn tõng khung ë chÕ ®é nÐn.

B¶ng 2-3

Çc trêng DPCCH

§Þnh d¹ng khe thø i

Tèc ®é bÝt

kªnh (kbps)

Sè bit/khun

g

Sè bit/khe

Nho

a tiªu

Ntp N-TFCI

NFBI Sè khe/khung

0 15 150 10 5 2 2 0 15

OA 15 150 10 5 2 3 0 10-14

OB 15 150 10 4 2 4 0 8-9

1 15 150 10 8 2 0 0 8-15

2 15 150 10 5 2 2 1 15

2A 15 150 10 4 2 3 1 10-14

2B 15 150 10 3 2 4 1 8-9

3 15 150 10 7 2 0 1 8-15

4 15 150 10 6 2 0 2 8-15

5 15 150 10 5 1 2 2 15

5A 15 150 10 4 1 3 2 10-14

5B 15 150 10 3 1 4 2 8-9

2.2.2.3.1.2. Çc kªnh vËt lý chung ®êng lªn.

Çc kªnh vËt lý ®êng lªn ®îc chia lµm hai lo¹i:

- Kªnh truy nhËp ngÉu nhiªn vËt lý – PRACH: mang th«ng tin cña kªnh giao vËn RACH (Dùa trªn kü thuËt Slotted ALOHA).

63

- Kªnh gãi vËt lý chung –PCPCH: mang th«ng tin cña kªnh giao vËn CPCH (Dùa trªn kü thuËt CSMA-CD).

Sau ®©y chóng ta ph©n tÝch cÊu tróc cña hai lo¹i kªnh vËt lý chung ®êng lªn.

a.Kªnh truy nhËp ngÉu nhiªn vËt lý –PRACH.

Kªnh PRACH truyÒn truy nhËp ngÉu nhiªn (RACH).

#0 #1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 #9 #10 #11 #12 #13 #14

5,120chÝp

Khung v« tuyÕn 10 ms

Khung v« tuyÕn 10 ms

#0 TruyÒn dÉn truy nhËp ngÉu nhiª n

TruyÒn dÉn truy nhËp ngÉu nhiª n#1



H×nh 2-15. Sè thø tù vµ kho¶ng çch khe truy nhËp RACH

CÊu tróc truyÒn dÉn truy nhËp ngÉu nhiªn –RACH

TruyÒn dÉn truy nhËp ngÉu nhiªn sö dông c«ng nghÖ ph©n khe ALOHA víi chØ thÞ yªu cÇu nhËn thùc nhanh. UE cã thÓ b¾t ®Çu truyÒn dÉn truy nhËp ngÉu nhiªn t¹i phÇn ®Çu mét sè kho¶ng thêi gian ®· ®îc x¸c ®Þnh râ, ký hiÖu lµ çc khe truy nhËp nh h×nh minh ho¹ ë h×nh 2-15. Cã 15 khe truy nhËp trªn hai khung vµ chóng ®îc çch nhau 5120 chip. Th«ng tin vÒ kiÓu khe truy nhËp truyÒn dÉn truy nhËp ngÉu nhiªn do çc líp cao h¬n chuyÓn xuèng. H×nh 2-16 minh ho¹ cÊu tróc truyÒn dÉn truy nhËp ngÉu nhiªn, trong ®ã bao gåm mét hoÆc vµi mµo ®Çu chiÒu dµi 4096 chip vµ mét b¶n tin chiÒu dai 10ms hoÆc 20ms.

64

Mµo ®Çu

4,096 chÝp

Mµo ®Çu Mµo ®Çu

Mµo ®Çu

4,096 chÝp

Mµo ®Çu Mµo ®Çu

PhÇn b¶n tin

10 ms ( mét khungv« tuyÕn)

PhÇn b¶n tin

20 ms ( hai khungv« tuyÕn)

H×nh 2-16. CÊu tróc truyÒn dÉn truy nhËp ngÉu nhiªn

B¶n tin cña kªnh RACH:

H×nh 2-17 lµ cÊu tróc khung v« tuyÕn phÇn b¶n tin truy nhËp ngÉu nhiªn trong ®ã khung v« tuyÕn phÇn b¶n tin 10ms ®îc chia lµm 15 khe, mçi khe cã chiÒu dai Tslot = 2560 chip. Ngoµi ra mçi khe bao gåm hai phÇn: phÇn sè liÖu vµ phÇn ®iÒu khiÓn, chóng ®îc truyÕn song song.

Khe #1 #2 #2 #2

B¶n truy nhËp ngÉu nhiª n T = 10msRACH

T = 2,560 chÝp, 10.2 bit ( k=0,1,2,3)slot

Ç c bÝt hoa tiª u Npilot Ç c bÝt TFCI Npilot

k

§ iÒu khiÓn

Ç c bÝt d÷ liÖu N dataD÷ liÖu

H×nh 2-17. CÊu tróc khung v« tuyÕn phÇn b¶n tin truy nhËp ngÉu nhiªn

B¶ng 2-4

Çc trêng sè liÖu vµ ®iÒu khiÓn cña b¶n tin truy nhËp ngÉu nhiªn

Khu«n

d¹ng

Tèc ®é bit

kªnh

Tèc ®é ký tù

kªnh(kbp

SF Sè khung/bi

t

Sè bÝt/k

he

Nho

a tiªu

Ndata

65

khe #i

( kbps) s)

0 15 15 256

150 10 10

1 30 30 128

300 20 20

2 60 60 64 600 40 40

3 120 120 32 1200 80 80

Trêng ®iÒu khiÓn NTFCI

0 15 15 256

150 10 8 2

PhÇn sè liÖu bao gåm 10x2k bit v¬i k = 0, 1, 2, 3 t¬ng øng víi hÖ sè tr¶i phæ 256, 128, 64, vµ 32 cña phÇn sè liÖu b¶n tin t¬ng øng. PhÇn ®iÒu khiÓn bao gåm 8 bit hoa tiªu ®· biÕt vµ 2 bit TFCI. TFCI cña khung v« tuyÕn chØ ra d¹ng truyÒn dÉn cña kªnh truyÒn dÉn RACH ®îc ghÐp víi khung v« tuyÕn phÇn b¶n tin PRACH cã chiÒu dµi 20ms, TFCI ®îc lÆp l¹i ë khung v« tuyÕn thø hai.

B¶ng 2-5

MÉu bit hoa tiªu cña phÇn b¶n tin RACH víi Nhoa tiªu = 8

Sè khe

Nhoa tiªu = 8

Bit # 0 1 2 3 4 5 6 7

0 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 0 1 0 1 0 1 0

2 1 0 1 0 1 0 1 0

66

3 1 0 1 0 1 0 1 0

4 1 1 1 1 1 1 1 1

5 1 1 1 1 1 1 1 1

6 1 1 1 1 1 1 1 1

7 1 1 1 1 1 1 1 1

8 1 0 1 0 1 0 1 0

9 1 1 1 1 1 1 1 1

10 1 0 1 0 1 0 1 0

11 1 1 1 1 1 1 1 1

12 1 1 1 1 1 1 1 1

13 1 0 1 0 1 0 1 0

14 1 0 1 0 1 0 1 0

b.Kªnh gãi chung vËt lý (PCPCH).

Kªnh gãi chung vËt lý (PCPCH) truyÒn kªnh CPCH. Qu¸ tr×nh truyÒn CPCH dùa trªn kü thuËt dß t×m xung ®ét ®a truy nhËp ph¸t hiÖn va tr¹m (DSMA-CD) víi chØ thÞ truy vÊn nhanh. UE cã thÓ b¾t ®Çu truyÒn t¹i phÇn ®Çu cña mét sè kho¶ng thêi gian ®· ®îc x¸c ®Þnh râ, t¬ng øng víi phÇn khung BCH thu ®îc cña cell hiÖn thêi. CÊu tróc vµ sù ph©n khe truy nhËp gièng víi RACH bao gåm mét hoÆc vµi mµo ®Çu truy nhËp (A-P) chiÒu dµi 4096 chip, mét mµo ®Çu ®iÒu khiÓn c«ng suÊt DPCCH (PC-P) chiÒu dµi 0 hoÆc 8 khe, vµ mét b¶n tin chiÒu dµi biÕn ®æi Nx10ms.

PhÇn ®iÒu khiÓn c«ng suÊt vµ mµo ®Çu ph¸t hiÖn va ch¹m cña kªnh truy nhËp CPCH.

- Gièng nh RACH, mµo ®Çu CPCH truy nhËp sö dông çc chuçi signature nhng sè chuçi Ýt h¬n.

67

- Còng gièng nh RACH, mµo ®Çu CPCH dß t×m sö dông çc chuçi signature. Tuy nhiªn bé m· ngÉu nhiªn kh¸c so víi phÇn m· gold ®îc dïng trong m· ngÉu nhiªn RACH.

B¶ng 2-6

Çc trêng DPCH cho phÇn ®iÒu khiÓn c«ng suÊt mµo ®Çu cña kªnh CPCH

Khe

#1

Tèc ®é bÝt

kªnh

Tèc ®é ký

hiÖu kªnh

SF Sè bÝt/khu

ng

Sè bÝt/k

he

Nhoatiª

u

NTP

C

NTFCI NFBI

0 15 15 256

150 10 6 2 2 0

1 15 15 256

150 10 8 2 0 0

2 15 15 256

150 10 5 2 2 1

3 15 15 256

150 10 7 2 0 1

4 15 15 256

150 10 6 2 0 2

5 15 15 256

150 10 5 1 2 2

PhÇn b¶n tin MPCH. Víi cÊu tróc phÇn b¶n tin gièng nh RACH, mçi phÇn b¶n tin CPCH cã chøa tèi ®a N-Max-frame khung 10ms (N-Max-frame: tham sè líp cao h¬n), khung 10ms chia thµnh 15 khe, mçi khe cã chiÒu dµi Tslot= 2560 chip. Ngoµi ra, mçi khe bao gåm phÇn sè liÖu ®Ó truyÒn th«ng tin cña líp

68

cao h¬n vµ phÇn ®iÒu khiÓn ®Ó truyÒn th«ng tin cña L1. Hai phÇn nµy ®îc truyÒn song song víi nhau. PhÇn sè liÖu cña b¶n tin CPCH gièng víi çc trêng DPDCH ®· ®îc ®a ra trong b¶ng 2-2. PhÇn ®iÒu khiÓn cña b¶n tin CPCH cã hÖ sè tr¶i phæ 256 vµ nã sö dông kiÓu khe gièng nh phÇn ®iÒu khiÓn cña CPCH PC-P çc mÉu bÝt hoa tiªu cña b¶n tin CPCH gièng víi cmÉu bÝt ®· ®îc ®a ra trong çc b¶ng 2-4.

2.2.2.3.2. Çc kªnh vËt lý ®êng xuèng.

Çc kªnh vËt lý ®êng xuèng bao gåm: mét kªnh vËt lý dµnh riªng, mét kªnh vËt lý ph©n chia vµ 5 kªnh ®iÒu khiÓn chung.

Çc kªnh ®iÒu khiÓn chung:

Çc kªnh hoa tiªu chung- CPICH.

Kªnh vËt lý dµnh riªng ®êng xuèng- DPCH.

Kªnh ph©n chia vËt lý ®êng xuèng- DSCH.

Kªnh hoa tiªu chung chÝnh vµ dù phßng – CPICH.

Kªnh vËt lý ®iÒu khiÓn chung chÝnh vµ dù phßng –CCPCH.

Kªnh ®ång bé- SCH.

a. Çc kªnh vËt lý dµnh riªng ®êng xuèng.

ChØ cã kªnh vËt lý dµnh riªng ®êng xuèng ph¸t sè liÖu dµnh riªng ®îc t¹o ra tõ líp 2 vµ líp cao h¬n, trong bé ghÐp trung gian víi th«ng tin ®iÒu khiÓn t¹o ra t¹i líp 1. V× vËy DPCH ®êng xuèng lµ mét bé ghÐp thêi gian cña DPDCH ®-êng xuèng, víi mçi khung cã chiÒu dµi 10ms chia thµnh 15 khe trung gian víi Tslot = 2560 chip, t¬ng øng víi 1 chu kú ®iÒu khiÓn c«ng suÊt. Gièng nh çc cÊu tróc khung tríc, tham sè k trong h×nh 2-18 x¸c ®Þnh tæng sè bit trªn mét khe DPCH ®êng xuèng nã liªn quan ®Õn hÖ sè tr¶i phæ SF cña kªnh vËt lý lµ SF = 512/2.k. V× thÕ hÖ sè tr¶i phæ cã thÓ biÕn ®æi tõ 512 ®Õn 4.

69

Khung #1 #2 #71 #72#i

T = 72mssiª u khung

Siª u khung

Khe #1 #2 #15#i

T = 10msf

Khung

Ç c bÝt TFCI NKhe TFCI

ç c bÝt d÷ liÖu 1

data1NÇ c bÝt TCP NTCP

ç c bÝt hoa tiª u

plotNÇ c bÝt d÷ liÖu 2 Ndata2

DPCCH DPDCH DPCCH DPDCH DPCCH

T= 2,560 chip, 10.2 bit( k= 0,1,2,...,7)k

H×nh 2-18. CÊu tróc khung cña kªnh DPCH ®êng xuèng

Cã hai kiÓu DPCH ®êng xuèng c¬ b¶n: mét chøa TFCCI (çc dÞch vô ®ång thêi biÕn ®æi) vµ mét kh«ng chøa TFCI (çc dÞch vô tèc ®é cè ®Þnh). Trong khi hç trî TFCI ®êng xuèng trong m¹ch lµ tuú chän, nã do mäi UE uû nhiÖm. UTRAN x¸c ®Þnh xem cã truyÒn FCI hay lµ kh«ng.

b. Kªnh vËt lý ®êng xuèng chung.

Kªnh hoa tiªu chung (CPICH)

H×nh 2-19 minh ho¹ cÊu tróc khung cña CPICH, ®ã lµ mét kªnh vËt lý ®êng xuèng tèc ®é cè ®Þnh (30kbps, SF = 256) thùc hiÖn truyÒn chuçi bit/ ký tù x¸c ®Þnh tríc.

Khe #0 Khe #1

1 khung v« tuyÕn: T = 10msf

Khe #i Khe #14

1 khung v« tuyÕn: T = 10msf

Chuçi ® î c ®Þnh nghÜa tr í c

70

H×nh 2-19. CÊu tróc khung cña kªnh CPICH

Trong ph©n tËp ph¸t, trªn bÊt kú kªnh cell ®êng xuèng nµo, kh«ng cã ®iÒu khiÓn c«ng suÊt m¹ch vßng kÝn hoÆc hë, CPICH cã thÓ ®îc ph¸t tõ hai anten sö dông cïng m· kªnh vµ m· ngÉu nhiªn.

Kªnh hoa tiªu chung s¬ cÊp vµ thø cÊp (P- CPICH)

B¶ng 2-7 minh ho¹ çc ®Æc ®iÓm chÝnh cña P- CPICH.

B¶ng 2-7

Çc ®Æc ®iÓm cña P- CPICH s¬ cÊp vµ thø cÊp

Çc ®Æc ®iÓm cña P- CPICH s¬ cÊp

Çc ®Æc ®iÓm cña P- CPICH thø cÊp

P- CPICH cïng sö dông cïng mét m· kªnh.

S- CPICH sö dông m· kªnh tuú ý cña SF = 256.

M· ngÉu nhiªn c¬ së ngÉu nhiªn ho¸ kªnh P- CPICH.

M· ngÉu nhiªn c¬ së hoÆc bËc hai ngÉu nhiªn ho¸ kªnh S- CPICH.

Mçi cell chØ cã mét P- CPICH. Mét cell cã thÓ chøa kh«ng, mét hoÆc mét vµi kªnh S- CPICHs.

P- CPICH ®îc ph¸t qu¶ng b¸ trªn toµn bé cell.

S- CPICH cã thÓ ®îc truyÒn trªn toµn bé cell hoÆc chØ trªn mét phÇn cña cell.

P- CPICH thu lµ nhiÔu pha ®èi víi DL: SCH, CCPCH c¬ së, AICH vµ PICH.

CPICH c¬ së cã thÓ lµ nhiÔu ®èi víi CCPCH vµ DL DPCH bËc hai.

Nã còng lµ mét nhiÔu pha mÆc ®Þnh cho tÊt c¶ çc kªnh vËt lý ®êng xuèng kh¸c.

Çc líp cao h¬n th«ng b¸o cho UE khi CPICH bËc hai ®îc sö dông lµ nhiÔu pha.

71

Kªnh vËt lý ®iÒu khiÓn chung s¬ cÊp (P- CCPCH)

CCPCH s¬ cÊp lµ mét kªnh vËt lý ®êng xuèng víi tèc ®é cè ®Þnh (30kb/s, SF= 256) truyÒn dµi BCH. CCPCH kh¸c víi DPCH ®êng xuèng ë chç nã kh«ng truyÒn çc lÖnh TPC hoÆc çc bit hoa tiªu. Ngoµi ra nã kh«ng ®îc truyÒn trong 256 chip ®Çu tiªn cña tõng khe.

Kªnh vËt lý ®iÒu khiÓn chung thø cÊp (S- CCPCH)

Hai kiÓu kªnh CCPCH: mét cã TFCI vµ mét kh«ng cã TFCI truyÒn FACH vµ PCH. Do UTRAN x¸c ®Þnh khi nµo TFCI cã thÓ ®îc truyÒn nÕu nã ®îc uû nhiÖm bëi tÊt c¶ çc UE hç trî sö dông TFCI. Tèc ®é CCHCH thø cÊp cã thÓ gièng víi DPCH ®êng xuèng.

Kªnh ®ång bé SCH

Kªnh ®ång bé (SCH) lµ mét tÝn hiÖu ®êng xuèng sö dông trong qu¸ tr×nh dß t×m khe, bao gåm hai kªnh con: SCH s¬ cÊp vµ thø cÊp. Çc kªnh nµy ®îc chØ ra trong h×nh 2-20 cã çc khung 10ms ®îc chia thµnh 15 khe, mçi khe chiÒu dµi 256 chip. SCH s¬ cÊp bao gåm mét m· ®iÒu chÕ chiÒu dµi 256 chip, m· ®ång bé c¬ së (PSC) ®îc ký hiÖu lµ cp

trong hinh 2-20 ®îc truyÒn mét lÇn trong tÊt c¶ çc khe. PSC lµ nh nhau ®èi víi tÊt c¶ mäi khe trong hÖ thèng. SCH thø cÊp bao gåm qu¸ tr×nh truyÒn lÆp ®i lÆp l¹i chiÒu dµi chuçi cña m· ®iÒu chÕ 256 chip, m· ®ång bé bËc hai (SSC), ®îc truyÒn song song v¬i SCH s¬ cÊp. SSC ®îc ký hiÖu lµ cs

i,k trong h×nh B-25, víi i = 0,1,…,63 lµ sè nhãm m· ngÉu nhiªn, vµ k = 0,1,…,14 lµ sè khe. Mçi SSC ®îc chän tõ tËp hîp 16 m· chiÒu dµi 256 chip kh¸c nhau. Chuçi nµy trong SCH thø cÊp chØ ra m· ngÉu nhiªn ®êng xuèng cña cell thuéc vÒ nhãm nµo.

72

T = 15x Tkhung khe

SCH s¬ cÊp aCp

SCH thø cÊp a x C si,1

D÷ liÖu

T = 2,560 chipkhe

aCp

a x C si,1

aCp

a x C si,1

D÷ liÖu

H×nh 2-20. CÊu tróc kªnh ®ång bé SCH

Kªnh vËt lý ph©n chia ®êng xuèng PDSCH

Ngêi sö dông dïng chung PDSCH, dùa trªn viÖc ghÐp m·. V× DSCH thêng kÕt hîp nã víi mét hoÆc mét vµi kªnh DCH nªn còng cã thÓ kÕt hîp PDSCH víi mét hoÆc mét vµi DPCH ®êng xuèng. ChÝnh x¸c h¬n, cã thÓ kÕt hîp tõng khung v« tuyÕn PDSCH víi mét kªnh DPCH ®êng xuèng.

Hai ph¬ng ph¸p b¸o hiÖu chØ ra khi UE cã sè liÖu ®Ó gi¶i m· trªn DSCH: th«ng qua trêng TFCI hoÆc b¸o hiÖu líp cao h¬n.

2.2.2.4. GhÐp çc kªnh l«gic vµo çc kªnh truyÒn dÉn.

ViÖc ghÐp kªnh l«gic vµo çc kªnh truyÒn dÉn ®îc thÓ hiÖn trªn h×nh 2- 21.

73

SCCH BCCH PCCH DCCH CCCH DTCH

MAP SAP's

SCHCho TDD

BCH PCH RACHFAUSCHCPCH FACH USCHCho TDD

DCHDSCH

x

ODCCH

ORACH

Ç c kª nh TruyÒn t¶i

x

OCCCH ODTCH

MAP SAP's

ODCH

Ç c kª nhtruyÒn t¶i

H×nh 2-21. GhÐp çc kªnh l«gic vµo çc kªnh truyªn dÉn

2.2.2.5. GhÐp çc kªnh truyÒn dÉn vµo çc kªnh vËt lý.

B¶ng 2-8 tãm t¾t viÖc ghÐp çc kªnh truyÒn dÉn vµo çc kªnh vËt lý. Trong çc DCH luång bit t¹o ra ®îc ghÐp mét çch trùc tiÕp liªn tôc víi çc kªnh vËt lý.

B¶ng 2-8

GhÐp çc kªnh truyÒn dÉn vµo çc kªnh vËt lý

Çc kªnh truyÒn dÉn Çc kªnh vËt lý

Kªnh vËt lý dµnh riªng (DPDCH)

74

Kªnh dµnh riªng (DCH) Kªnh vËt lý ®iÒu khiÓn dµnh riªng (DPCCH)

Kªnh truy nhËp ngÉu nhiªn (RACH)

Kªnh vËt lý truy nhËp ngÉu nhiªn (PRACH)

Kªnh gãi chung (CPCH) Kªnh vËt lý gãi chung (PCPCH)

Kªnh hoa tiªu chung (CIPCH)

Kªnh qu¶ng b¸ (BCH) Kªnh vËt lý ®iÒu khiÓn chung s¬ cÊp (P-CCPCH)

Kªnh truy nhËp thuËn (FACH)

Kªnh vËt lý ®iÒu khiÓn chung s¬ cÊp (S-CCPCH)

Kªnh tin nh¾n (PCH) Kªnh ®ång bé (SCH)

Kªnh ph©n chia ®êng xuèng (DSCH)

Kªnh vËt lý ph©n chia ®êng xuèng (PDSCH)

Kªnh chØ thÞ truy vÊn (AICH)

Kªnh chØ thÞ truy vÊn truy nhËp mµo ®Çu (AP- AICH)

Kªnh chØ thÞ nh¾n tin (PICH)

Kªnh chØ thÞ tr¹ng th¸i CPCH (CSICH)

Kªnh chØ thÞ s¾p xÕp kªnh/ph¸t hiÖn va ch¹m (CD/CA-ICH)

2.2.3. Tr¶i phæ vµ ®iÒu chÕ.

2.2.3.1. Tr¶i phæ vµ ®iÒu chÕ cho çc kªnh vËt lý dµnh riªng ®êng lªn.

Trªn ®êng lªn nguyªn lý tr¶i phæ cña chuçi çc gi¸ trÞ thùc +1 vµ -1 cña kªnh DPCCH vµ DPDCH ®îc biÓu diÔn b»ng çc gi¸ trÞ thùc “0” vµ “1”, t¬ng øng DPDCH ®îc tr¶i theo m· kªnh cc, vµ kªnh DPDCH thø n (DPDCHn) ®îc tr¶i theo m· kªnh cd,n .

Sau khi m· ho¸ kªnh, çc hÖ sè khuÕch ®¹i βc, cña kªnh DPCCH vµ βd cña kªnh DPDCH ®îc khuÕch ®¹i thµnh çc tÝn

75

hiÖu tr¶i phæ gi¸ trÞ thùc t¹i mäi kho¶ng thêi gian, cã Ýt nhÊt mét trong nh÷ng gi¸ trÞ βc vµ βd ®¹t biªn ®é b»ng 1. Sau khi khuªch ®¹i, céng çc luång bit gi¸ trÞ thùc trªn çc nh¸nh I vµ Q, råi biÕn ®æi thµnh luång bit gi¸ trÞ phøc. Sau ®ã, ngÉu nhiªn ho¸ çc luång bit nµy bëi m· ngÉu nhiªn gi¸ trÞ phøc Sspch,n, (m· ngÉu nhiªn t¬ng øng víi çc khung v« tuyÕn). B¶ng 2-9 minh ho¹ çc bíc lîng tö ho¸ gi¸ trÞ β ®· ®îc lîng tö theo tõ m· 4 bit.

B¶ng 2-9

Çc bíc lîng tö ho¸ çc tham sè khuÕch ®¹i

Gi¸ trÞ tr¶i phæ βc vµ βd Tû sè biªn ®é lîng tö ho¸ βc

vµ βd

15 1.0

14 0.9333

13 0.8666

12 0.8000

11 0.7333

10 0.6667

9 0.0000

8 0.5333

7 0.4667

6 0.4000

5 0.3333

4 0.2667

3 0.2000

2 0.1333

1 0.0667

0 Ng¾t

76

2.2.3.2. Kªnh vËt lý truy nhËp ngÉu nhiªn.

Qu¸ tr×nh tr¶i phæ vµ ®iÒu chÕ cho phÇn b¶n tin cña kªnh vËt lý truy nhËp ngÉu nhiªn (PRACH) vÒ c¬ b¶n gièng nh ®èi víi kªnh vËt lý dµnh riªng ®êng lªn, trong ®ã çc kªnh ®êng lªn DPDCH vµ DPCCH ®îc lÇn lît thay thÕ b»ng phÇn sè liÖu vµ phÇn ®iÒu khiÓn cña kªnh PRACH. M· ngÉu nhiªn cho phÇn b¶n tin ®îc lùa chon tuú theo m· mµo ®Çu.

2.2.3.3. Kªnh vËt lý dµnh riªng ®êng xuèng.

Qu¸ tr×nh tr¶i phæ vµ ®iÒu chÕ cña çc kªnh CPICH, kªnh CCPCH thø cÊp, PICH vµ AICH ®îc thùc hiÖn gièng nh ®èi víi kªnh DPCH ®êng xuèng. Qu¸ tr×nh tr¶i phæ vµ m· ho¸ cña kªnh CCPCH s¬ cÊp t¬ng tù nh cña kªnh DPCH ®êng xuèng, kh¸c biÖt duy nhÊt cña kªnh CCPCH s¬ cÊp ®îc ghÐp kªnh theo thêi gian tríc khi tr¶i phæ. Çc kªnh ®ång bé s¬ cÊp vµ thø cÊp SCH ®îc ghÐp kªnh theo m· vµ ®îc truyÒn dÉn ®ång thêi trong kho¶ng thêi gian 265 chip cña mçi khe.

2.2.4. M· ho¸.

2.2.4.1. M· ®Þnh kªnh.

a. M· ®Þnh kªnh ®êng xuèng.

M· ®Þnh kªnh lµ çc m· trùc giao cã hÖ sè tr¶i phæ biÕn ®æi OVSF ®¶m b¶o sù trùc giao gi÷a çc kªnh vËt lý riªng. Çc m· OVSF ®îc ®Þnh nghÜa theo c©y m· trªn h×nh 2-22. Mçi møc trªn c©y m· x¸c ®Þnh mét m· ®Þnh kªnh víi chiÒu dµi b»ng hÖ sè tr¶i phæ SF. TÊt c¶ çc m· trong c©y kh«ng thÓ dïng ®ång thêi trong cïng mét cell. Mét m· chØ ®îc sö dông trong mét cell khi trong cell ®ã kh«ng sö dông mét m· nµo kh¸c n»m trªn ®êng tõ mét m· cô thÓ tíi gèc c©y hay trong c©y con díi m· Êy. §iÒu ®ã cã nghÜa r»ng sè m· ®Þnh kªnh kh¶ dông lµ kh«ng cè ®Þnh mµ phô thuéc vµo tèc ®é vµ hÖ sè tr¶i phæ cña m«i kªnh vËt lý.

77

C = ( 1,1)2,0

C = ( 1,1,1,1)4,0

C = ( 1,1,-1,-1)4,1

C = ( 1,-1)2,1

C = ( 1,-1,-1,1)4,3

C = ( 1,-1,1,-1)4,2

C = ( 1)1,0

H×nh 2-22. CÊu tróc c©y m·

b. M· ®Þnh kªnh ®êng lªn.

§èi víi ®êng lªn, çc m· ®Þnh kªnh t¬ng tù nh çc m· OVSF. Mçi kÕt nèi ®îc ph©n bæ Ýt nhÊt mét m· ®Þnh kªnh dïng cho DPDCH. Çc m· ®Þnh kªnh kh¸c cã thÓ ®îc ph©n bæ cho DPDCH. Çc m· ®Þnh kªnh nµy cã thÓ ®îc g¸n nÕu nh cã h¬n mét DPDCH ®îc yªu cÇu.

§èi víi ®êng lªn, sù h¹n chÕ trong ph©n bæ m· ®Þnh kªnh chØ hîp lÖ trong mét MS. Khi nhiÒu MS sö dông çc m· ngÉu nhiªn ®êng lªn kh¸c nhau, çc m· ®Þnh kªnh ®êng lªn cã thÓ ®îc ph©n bæ mµ kh«ng cÇn cã sù phèi hîp gi÷a çc kÕt nèi kh¸c nhau. Do ®ã, m· ®Þnh kªnh ®êng lªn lu«n lu«n ®îc ph©n bæ theo mét trËt tù cho tríc. MS vµ m¹ng chØ cÇn chÊp nhËn sè lîng m· ®Þnh kªnh ®êng lªn. Çc m· cô thÓ sÏ ®îc g¸n ngÇm ®Þnh. Kªnh hoa tiªu chung CPICH ®îc g¸n cè ®Þnh m· C256,0 cßn kªnh vËt lý ®iÒu khiÓn chung ®îc g¸n cè ®Þnh m· C256,1.

M· ®Þnh kªnh cho BCCH lµ mét m· ®îc ®Þnh tríc gièng nhau cho tÊt c¶ çc « trong hÖ thèng. Çc m· ®Þnh kªnh sö dông cho CCPCH thø cÊp ®îc ph¸t qu¶ng b¸ trªn kªnh BCCH. UTRAN sÏ quyÕt ®Þnh m· ®Þnh kªnh cho kªnh DPCH ®êng xuèng. MS ®îc th«ng b¸o vÒ m· ®Þnh kªnh ®êng xuèng ®Ó nhËn ®îc b¶n tin truy cËp tõ ®¸p øng cña BTS cho mét yªu

78

cÇu truy nhËp ngÉu nhiªn. Tæ hîp çc m· ®Þnh kªnh cã thÓ thay ®æi trong suèt thêi gian duy tr× kÕt nèi khi cã sù chuyÓn giao néi «. Mét sù thay ®æi m· ®Þnh kªnh ®êng xuèng ®îc tho¶ thuËn trªn kªnh ®iÒu khiÓn chung ®êng xuèng DCCH.

2.2.4.2. Çc m· ngÉu nhiªn ho¸.

a. M· ngÉu nhiªn ®êng lªn.

§êng lªn cã 224 m· ngÉu nhiªn ho¸, cã thÓ lµ m· ngÉu nhiªn dµi hoÆc ng¾n. M· ng¾n chØ dïng víi bé t¸ch sãng ®a ngêi sö dông MUD. M· ®êng lªn do m¹ng quyÕt ®Þnh. MS ®îc th«ng b¸o m· ngÉu nhiªn nµo sÏ ®îc sö dông trong b¶ng tin cho phÐp truy nhËp ®êng xuèng. Trong mét sè Ýt trêng hîp, m· ngÉu nhiªn cã thÓ thay ®æi trong thêi gian kÕt nèi. Sù thay ®æi m· ngÉu nhiªn ®êng lªn ®îc tho¶ thuÇn trªn kªnh DCCH. Bé t¹o m· (dµi hoÆc ng¾n) ®îc khêi ®Çu b»ng mét sè 25 bit. Mét bit chØ thÞ chän m· dµi hay ng¾n, 24 bit cßn l¹i dïng ®Ó t¹o m· ngÉu nhiªn.

MSB LSB

Sè l-îng

Bit #23

Bit #22

bÝt #21

* * * * * * * * *

Bit #1

Bit #0

H×nh 2-23. M· khëi ®Çu cho bé t¹o m· ngÉu nhiªn ®êng lªn

b, M· ngÉu nhiªn ®êng xuèng.

Cã tæng sè 218-1 =262143 m· ngÉu nhiªn ®êng xuèng. Tuy nhiªn, kh«ng sö dông tÊt c¶ çc m· nµy. Çc m· kh¶ dông ®-êng xuèng ®îc chia thµnh 512 bé, mçi bé cã 16 m· trong ®ã 1 m· s¬ cÊp vµ 15 m· thø cÊp. Çc m· s¬ cÊp gåm çc m· ®îc

79

®¸nh sè n = 16x i, víi i = 1, …, 511. Çc m· thø cÊp cña bé thø i : n = 16x i + k, trong ®ã k = 1, 2,…,15. Cã t¬ng øng 1-1 gi÷a m· s¬ cÊp vµ 15 m· thø cÊp trong mét bé, do ®ã cã çc m· m = 0, 1,…,8191 ®îc sö dông. Mçi cell lu«n Ên ®Þnh mét m· s¬ cÊp duy nhÊt. Kªnh vËt lý ®iÒu khiÓn chung s¬ cÊp P-CCPCH lu«n dïng m· ngÉu nhiªn s¬ cÊp. Çc kªnh vËt lý ®êng xuèng kh¸c cã thÓ sö dông m· s¬ cÊp hoÆc mét m· thø cÊp trong cïng nhãm liªn kÕt víi m· s¬ cÊp cña «

c.M· truy nhËp ngÉu nhiªn.

§èi víi m· ngÉu nhiªn ho¸ cña phÇn mµo ®Çu, th× ph¬ng ph¸p t¹o m· gièng nh ®èi víi phÇn thùc cña m· dµi ë çc kªnh riªng. Nhng chØ cã 4096 chip ®Çu tiªn cña m· ®îc sö dông ®Ó tr¶i phæ phÇn mµo ®Çu víi tèc ®é chip 3,84 Mcps. M· dµi C1 cho thµnh phÇn ®ång pha ®îc sö dông trùc tiÕp ë hai nh¸nh ®ång pha vµ vu«ng pha mµ kh«ng cÇn cã dÞch thêi gian gi÷a hai nh¸nh. M· ngÉu nhiªn cho phÇn mµo ®Çu lµ tæng modul 2 theo vÞ trÝ cña çc ®o¹n 4096 chip cña hai chuçi nhÞ ph©n n tr×nh tù s¾p xÕp ®îc t¹o ra tõ hai ®a thøc sinh bËc 25. PhÇn mµo ®Çu bao gåm 256 lÇn lÆp l¹i cña ch÷ ký ®é dµi 16, <P0, P1…, P15>. Nh vËy tríc khi m· ho¸ phÇn mµo ®Çu lµ:

P0, P1,…, P15,…, P0, P1,…, P15

Ch¬ng 3

Qui ho¹ch vµ tèi u ho¸ m¹ng truyÒn dÉn 3g

3.1 C¬ së cña quy ho¹ch m¹ng truyÒn dÉn

3.1.1. Ph¹m vi cña qui ho¹ch m¹ng truyÒn dÉn.

80

KÕ ho¹ch m¹ng truyÒn bao gåm çc giao diÖn gi÷a BS vµ RNC, gi÷a RNC vµ CN, vµ gi÷a çc RNC nh: Iub, Iu vµ çc giao diÖn Iur. Xem h×nh 3.1.

H×nh 3-1. Ph¹m vi bao qu¸t cña qui ho¹ch m¹ng truyÒn

3.1.2. Çc nh©n tè trong çc m¹ng truyÒn 3G.

3.1.2.1. Tr¹m c¬ së.

Çc tr¹m c¬ së ®ãng mét vai trß quan träng trong çc m¹ng 3G, vµ vai trß nµy kh¸c so víi çc m¹ng truyÒn GSM. VÒ sau, nÕu sè lîng m¸y thu (TRX) ®îc biÕt ®Õn, viÖc tÝnh to¸n dung lîng A bis cã thÓ ®îc thùc hiÖn. Tuy nhiªn, víi çc d÷ liÖu ®ãng mét vai trß quan träng, çc thµnh phÇn cña tr¹m c¬ së còng thay ®æi, do vËy thay ®æi c¶ kÝch thíc vµ chøc n¨ng cña m¹ng.

Mét s¬ ®å khèi ®¬n gi¶n ho¸ ®· ®îc thÓ hiÖn trong h×nh 3-2. Mét çi nh×n ng¾n gän vÒ chøc n¨ng cña çc khèi nµy ®îc ®a ra bªn díi.

81

H×nh 3-2. S¬ ®å khèi ®¬n gi¶n cña tr¹m c¬ së 3G

Anten vµ bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt: Bé läc t¸ch çc tÝn hiÖu nhËn vµ truyÒn. Bé khuÕch ®¹i, khuÕch ®¹i çc tÝn hiÖu nhËn ®îc.

M¸y thu ph¸t: Çc m¸y thu ph¸t chøa mét m¸y ph¸t vµ hai m¸y thu. Mét TRX cã hai d¶i tÇn sè ®îc ph©n çch b»ng 190 MHz (çc kh¸c biÖt lín so víi mét GSM), TRX bao gåm ®iÒu khiÓn c«ng suÊt chÝnh x¸c, mét kÕt cÊu khung kh¸c, vµ ph©n kªnh kh¸c

Çc bé céng vµ ghÐp: Çc bé nµy tæng hîp çc tÝn hiÖu tõ nhiÒu bé céng vµ ghÐp kh¸c tõ çc ®¬n vÞ xö lÝ tÝn hiÖu

Bé xö lÝ tÝn hiÖu (SP): Chøc n¨ng chÝnh cña bé phËn nµy lµ ®Ó thùc hiÖn m· ho¸, gi¶i m·, vµ xö lÝ kªnh m· (trong c¶ hai híng nhËn vµ truyÒn)

Qu¶n lÝ øng dông (AM): Bé phËn nµy chÞu tr¸ch nhiÖm vÒ çc chøc n¨ng qu¶n lÝ vµ thùc hiÖn kiÓm so¸t sãng mang. Tõ qui ho¹ch m¹ng truyÒn, AM diÔn ra nh mét TRX trong qui ho¹ch m¹ng truyÒn OSM. Sè lîng AM phô thuéc vµo lu lîng ®îc tr¹m c¬ së mang vµ dùa vµo sè l-îng tÕ bµo hay sè TRX.

82

KÕt nèi chÐo ATM (AXC): KÕt nèi nµy chÞu tr¸ch nhiÖm vÒ kÕt nèi chÐo t¹i cÊp ®é ATM (ph¬ng thøc truyÒn di bé). Nã còng ho¹t ®éng nh mét giao diÖn gi÷a AM vµ çc ®¬n vÞ giao diÖn. AXC cã thÓ lµ mét bé phËn riªng biÖt.

Bé giao diÖn (IFU): IFU lµ giao diÖn gi÷a tr¹m c¬ së vµ giao diÖn Iub. Nã cã thÓ thay ®æi phô thuéc vµo lo¹i truyÒn EI/TI/JTI hoÆc PDH/SDH ….

3.1.2.2. Bé ®iÒu khiÓn m¹ng radio (RNC).

Nh ®· nãi ë ch¬ng tríc, bé ®iÒu khiÓn m¹ng radio trong çc m¹ng 3G WCDMA gièng víi BCS cña mét m¹ng radio. Ngoµi çc chøc n¨ng gièng nhau, cßn cã thªm mét chøc n¨ng chÝnh trong RNC, mét giao diÖn, Iur,gi÷a 2 RNC. RNC lµ mét yÕu tè m¹ng rÊt phøc t¹p nhng mét s¬ ®å khèi ®¬n gi¶n ho¸ ®· ®îc thÓ hiÖn trong h×nh 3-3.

H×nh 3-3. S¬ ®å khèi ®¬n gi¶n cña bé ®iÒu khiÓn m¹ng radio

Trong ®ã: Swiching & Mutiplexing: chuyÓn m¹ch vµ ghÐp nèi.

Control Unit (RRM): bé ®iÒu khiÓn.

Bé giao diÖn (IFU): Cã hai lo¹i bé giao diÖn chÝnh PDH vµ SDH. Trªn c¶ hai giao diÖn (Iub/Iur/Iu), mét giao diÖn SDH hoÆc giao diÖn PDH cã thÓ ®îc cÊu h×nh.

83

Bé chuyÒn m¹ch vµ ghÐp nèi: Ph¬ng thøc truyÒn di bé cÊu t¹o nªn x¬ng sèng cña çc m¹ng WCDMA. Trong RNC, çc chøc n¨ng cña chuyÓn m¹ch bao gåm: cung cÊp hç trî khi cÇn thiÕt cho m¹ng ATM, chuyÓn m¹ch çc tÕ bµo ATM, chuyÓn m¹ch AAL2 vµ ghÐp lu lîng.

Bé ®iÒu khiÓn (RRM): Qu¶n lÝ tµi nguyªn v« tuyÕn ®îc coi lµ chøc n¨ng quan träng nhÊt cña RNC. Nã t¸c ®éng tíi tÊt c¶ çc yÕu tè cña qui ho¹ch m¹ng: radio, bé truyÒn vµ lâi.

Bé ®iÒu khiÓn chÞu tr¸ch nhiÖm vÒ çc chøc n¨ng RRM nh: chuyÓn giao ®iÒu khiÓn qu¶n trÞ, ®iÒu khiÓn c«ng suÊt vµ ®iÒu khiÓn t¶i träng. Nã còng chÞu tr¸ch nhiªm vÒ çc c¬ chÕ ®iÒu khiÓn ®èi víi lÞch tr×nh c¶ gãi vµ çc dÞch vô dùa trªn vÞ trÝ. Khi çc m¹ng tÕ bµo chÝn muåi, çc dÞch vô dùa trªn vÞ trÝ ngµy cµng trë nªn quan träng trong c¶ hai m¹ng 2G vµ 3G.

3.2. Qóa tr×nh lËp kÕ ho¹ch m¹ng truyÒn

VÒ c¬ b¶n qu¸ tr×nh lËp kÕ ho¹ch m¹ng truyÒn gièng víi çc m¹ng GSM nhng cã ®iÒu kh¸c biÖt quan träng lµ viÖc dùa vµo c«ng nghÖ ATM. Qu¸ tr×nh nµy gåm lËp kÕ ho¹ch b×nh thêng vµ lËp qui ho¹ch chi tiÕt. So víi GSM, viÖc x¸c ®Þnh kÝch thíc m¹ng truyÒn 3G l¹i kh¸c vµ trong qui ho¹ch chi tiÕt cã çc th«ng sè ATM ®îc tÝnh tíi.

TÊt c¶ çc khu vùc kh¸c kh¸ gièng çc khu vùc ®èi víi miªu t¶ víi qui ho¹ch m¹ng truyÒn dÉn GSM. Qu¸ tr×nh nµy ®îc thÓ hiÖn trong h×nh 3-4.

84

H×nh 3-4. Qóa tr×nh lËp qui ho¹ch m¹ng truyÒn

Nominal Planning: kÕ ho¹ch b×nh thêng. Management: qu¶n lý.

Quality: chÊt lîng. Dimensioning: ®Þnh cì. Survey: xem xÐt

Protection: b¶o vÖ. Topology: cÊu h×nh. Detail Planning: kÕ ho¹ch Chi tiÕt

ATM Parameter Planning: Qui ho¹ch tham s« ATM. Synchonization: ®ång bé

Chó ý ®èi víi kÕ ho¹ch b×nh thêng. KÕ ho¹ch b×nh th-¬ng vÒ c¬ b¶n gièng víi qui ho¹ch m¹ng truyÒn dÉn GSM: sù b¶o vÖ, çc tÝnh to¸n quÜ ®êng truyÒn, ®Þnh cì trang thiÕt bÞ …. Kh¸c biÖt chÝnh n»m trong qu¸ tr×nh ®Þnh cì m¹ng truyÒn. V× sù hiÖn diÖn cña giäng nãi, d÷ liÖu CS vµ m¹ng d÷ liÖu PS cïng víi çc d÷ liÖu tån t¹i trong c¶ hai lu lîng RT vµ NRR. §Þnh cì trë nªn phøc t¹p h¬n nhiÒu.

Tríc khi chóng ta nãi tíi viÖc ®Þnh cì m¹ng truyÒn, h·y xem xÐt mét vµi nh©n tè t¸c ®éng ®Õn nã.

85

3.3. M« thøc truyÒn di bé (ATM).

M¹ng sè ®a dÞch vô b¨ng réng (B-ISDN) cung cÊp çc kÕt nèi kü thuËt sè lµm cho çc hç trî tèc ®é lín h¬n tèc ®é c¬ b¶n (> 2Mbps) gi÷a çc giao diÖn m¹ng sö dông. B-ISDN ®îc ph¸t triÓn ®Ó hç trî viÖc kinh doanh vµ çc kh¸ch hµng d©n c, víi çc tèc ®é d÷ liÖu cã thÓ thay ®æi vµ liªn tôc, d÷ liÖu, giäng nãi, vµ çc h×nh ¶nh ®éng, sù truyÒn vµ çc øng dông ®a ph¬ng tiÖn kÕt hîp víi mét vµi yÕu tè dÞch vô. ý t-ëng ®»ng sau sù ph¸t triÓn c«ng nghÖ nµy lµ ®Ó cung cÊp mét nÒn t¶ng cho sù ph¸t triÓn tÊt c¶ çc kü thuËt trong t-¬ng lai. Bëi v× b¶n chÊt sù thay ®æi cña B-ISDN, ATM ®îc lùa chän nh mét kü thuËt chuyÓn m¹ch vµ kÕt nèi, v× nã cã thÓ cung cÊp chÊt lîng dÞch vô nh mong muèn cho çc øng dông kh¸c.

Sù truyÒn th«ng tin diÔn ra trong çc gãi nhá còng ®îc biÕt ®Õn nh çc tÕ bµo. Mét tÕ bµo ATM dµi 53 byte vµ chia thµnh hai phÇn: tiÒn ®Ò vµ t¶i träng. TiÒn ®Ò dµi 5 byte vµ t¶i träng dµi 48 byte. Nh÷ng tÕ bµo nµy ph©n t¸ch ®Ó t¹o nªn çc kªnh chÝnh thøc, çc kªnh nµy liªn tôc ghÐp ®Ó t¹o nªn çc ®êng chÝnh nh ®îc thÓ hiÖn trong h×nh 3-5. Ph¬ng tiÖn truyÒn mang çc ®êng ¶o nµy, çc ®êng ¶o cã thÓ thay ®æi tõ mét ®Õn nhiÒu (phô thuéc vµo dung lîng cña ph¬ng tiÖn truyÒn).

H×nh 3-5. KÕt nèi cña m¹ng ATM

Trong ®ã: Virtual Channel: kªnh ¶o

Virtual Path: ®êng ¶o

Transmission path: ®êng truyÒn

86

3.3.1. CÊu tróc tÕ bµo.

CÊu tróc tÕ bµo ATM phô thuéc vµo hai lo¹i giao diÖn, cã hai lo¹i giao diÖn. Lo¹i giao diÖn gi÷a ®Çu cuåi ATM vµ chuyÓn m¹ch ATM ®îc xem nh giao diÖn ngêi dïng - m¹ng (UNI), vµ lo¹i giao diÖn gi÷a hai chuyÓn m¹ch ATM ®îc xem nh giao diÖn m¹ng nèi m¹ng (NNU). C¶ hai lo¹i tÕ bµo cã 1 tiÒn ®Ò 5 byte vµ t¶i träng 48 byte nh ®îc thÓ hiÖn trong h×nh 3-6.Sù kh¸c biÖt n»m trong cÊu tróc cña tiÒn ®Ò. NhiÒu bé phËn cÊu thµnh tiÒn ®Ò ®îc miªu t¶ bªn díi.

Hinh 3-6. CÊu tróc tÕ bµo

Trong ®ã: Header: mµo ®Çu

Payload: t¶i träng

§iÒu khiÓn lçi tiÒn ®Ò (HEC): HEC ®îc dïng ®Ó ph¸t hiÖn lçi vµ ch÷a çc lçi I-bit cña tiÒn ®Ò 5 byte. Bé phËn nµy dµi 8 bit vµ chuçi cña nã ®îc tÝnh to¸n vµ ®Æt trong HEC t¹i bªn truyÒn trong khi çc lçi ®îc ph¸t hiÖn, ®îc söa ch÷a t¹i bªn nhËn.

Çc nhËn d¹ng cho kªnh ¶o vµ ®êng ¶o: Nh ®· nãi, tÕ bµo ATM ph©n t¸ch thµnh çc ®êng ¶o vµ kªnh ¶o.

- Mét chuçi tÕ bµo ATM thuéc vÒ mét lo¹i dÞch vô ®Æc biÖt hay ®iÓm ®Õn lµ mét kªnh chÝnh thøc.

87

- §êng ¶o lµ mét sè çc kªnh ¶o chung mét kÕt nèi ®¬n. KÕt nèi ®¬n gép çc kªnh ¶o (VC) thµnh mét ®êng ¶o (VP). Còng nh vËy ®Ó ®¬n gi¶n ho¸ ®Þnh tuyÕn vµ chuyÓn m¹ch cña çc tÕ bµo thuéc vÒ mét ®iÓm ®Õn ®Æc biÖt vµ mét lo¹i dÞch vô ®Æc biÖt, çc VC ®îc nèi víi mét VP ®¬n.

§èi víi tÕ bµo, ®Ó cã thÓ nhËn ra kªnh ¶o vµ ®êng ¶o cña nã, thiÕt bÞ nhËn biÕt ®îc cÇn ®Õn. §Þnh tuyÕn tÕ bµo dùa vµo gi¸ trÞ cña VCI vµ VPI. VPI cã 8 bit cho UNI vµ 12 bit cho NNI.

KiÓu t¶i träng

KiÓu t¶i träng vÒ c¬ b¶n chØ ra lo¹i th«ng tin mµ mét tÕ bµo ®ang mang (th«ng tin cña ngêi sö dông hay th«ng tin qu¶n lÝ). Th«ng tin cña ngêi sö dông cã thÓ lµ vÒ sù nghÏn m¹ng, trong khi th«ng tin qu¶n lÝ cã thÓ ph©n biÖt çc lo¹i tÕ bµo nh: liÖu nã lµ mét tÕ bµo liªn kÕt hay lµ mét tÕ bµo qu¶n lÝ tµi nguyªn.

¦u tiªn mÊt m¸t tÕ bµo (CLP)

CLP lµ lÜnh vùc th«ng tin I-bit dµnh u tiªn cho sù mÊt m¸t tÕ bµo vÒ c¬ b¶n ®îc sö dông cho qu¶n lÝ lu lîng. Cã hai u tiªn dµnh cho tæn thÊt tÕ bµo ATM lµ: 0 vµ 1. Çc tÕ bµo cã CLP = 1 bÞ lo¹i bá tríc çc tÕ bµo cã CLP – 0 trong çc trêng hîp vÝ dô nh trêng hîp t¾c nghÏn.

§iÒu khiÓn luång chung (GFC)

§©y lµ mét ®Æc ®iÓm cña tiÒn ®Ò tÕ bµo UNI, chñ yÕu gióp ngêi sö dông ®iÒu khiÓn çc dßng lu lîng ®Ó ®¹t ®îc chÊt lîng dÞch vô mong muèn. Nã lµ mét kho¶ng trèng 4 bit trong tÕ bµo UNI.

3.3.2. Líp giao thøc ATM.

Çc tÇng ATM xem h×nh 3-7 dùa vµo m« h×nh chuÈn B-ISDN bao gåm ba mÆt ph¼ng: ngêi sö dông, ®iÒu khiÓn vµ

88

qu¶n lÝ. MÆt ph¼ng ngêi sö dông gi¶i quyÕt çc th«ng tin liªn quan ®Õn ngêi sö dông nh ®iÒu khiÓn dßng, trong khi mÆt ph¼ng ®iÒu khiÓn gi¶i quyÕt çc th«ng tin liªn quan ®Õn ®iÒu khiÓn nh ®iÒu khiÓn cuéc gäi.

H×nh 3-7. Líp giao thøc ATM

Trong ®ã: User Plane: mÆt ph¼ng ngêi sö dông. Manazemenr: qu¶n lÝ. Control Plane: mÆt ph¼ng ®iÒu khiÓn. ATM Adaptation Layer: tÇng thÝch øng ATM. ATM layer: tÇng ATM. Phy si cal layer: tÇng vËt lý.

a. TÇng vËt lÝ: nãi chung, ngêi ta nãi r»ng tÇng vËt lÝ lµ m«i trêng vËt lÝ. Tuy nhiªn ®ã chØ lµ mét phÇn cña tÇng vËt lÝ. Trong cÊu tróc ATM, tÇng vËt lÝ bao gåm hai tÇng con: m«i tr-êng vËt lÝ (PM) vµ héi tô truyÒn dÉn (IC).

PM lµ tÇng phô thÊp nhÊt vµ chøc n¨ng cña nã phô thuéc vµo m«i trêng vËt lÝ. Çc chøc n¨ng chÝnh bao gåm liªn kÕt bit, më ®êng truyÒn, sù chuyÓn ®æi ®iÖn n¨ng. IC n»m phÝa trªn PM vµ çc chøc n¨ng chÝnh cña nã bao gåm viÖc duy tr× tØ lÖ tÕ bµo cña çc tÕ bµo ATM. Nã thùc hiÖn ®iÒu nµy b»ng çch thªm hoÆc bít çc tÕ bµo ®Ó phï hîp víi tØ lÖ tÕ bµo ATM. ATM cßn cã çc chøc n¨ng kh¸c bao gåm sù m« t¶ tÕ bµo, sù t¹o khung vµ phôc håi khung.

b. TÇng ATM:®©y lµ tÇng trong ®ã çc kªnh ¶o vµ ®êng ¶o ®îc thiÕt lËp. Nã chÞu tr¸ch nhiÖm cung cÊp dÞch vô kÕt nèi

89

®îc ®Þnh híng ( vÝ dô thiÕt lËp çc kÕt nèi tríc khi truyÒn). Çc ®Æc ®iÓm cña tÇng nµy ®éc lËp víi tÇng vËt lÝ bªn díi nã. Nã chÞu tr¸ch nhiÖm vÒ ®iÒu khiÓn dßng chung (chØ ®èi víi UNI) vµ qu¸ tr×nh t¹o ra (vµ lo¹i trõ) cña çc tiÒn ®Ò tÕ bµo. Mét chøc n¨ng quan träng kh¸c lµ chuyÓn ®æi tÕ bµo … t¹i çc nót kÕt nèi chÐo/chuyÓn m¹ch. ChÝnh trong tÇng nµy çc tÕ bµo tõ çc VP vµ Ves riªng bÞ ghÐp thµnh mét dßng tÕ bµo hçn hîp.

c. TÇng thÝch øng ATM (ALL).

Nh gîi ý tõ çi tªn cña nã, ALL chuyÓn thÓ çc øng dông theo mét çch ®îc biÕt ®Õn trong çc tÇng ATM bªn díi, nã còng cã hai tÇng phô: SAR vµ CL. T©ng SAR lÊy çc tÕ bµo tõ tÇng trªn vµ göi chóng tíi tÇng ATM. Mét chøc n¨ng kh¸c cña tÇng nµy lµ t¸i hîp, nã l¾p r¸p çc tÕ bµo mµ nã nhËn ®îc tõ tÇng ATM vµ chuyÓn tíi tÇng CL. TÇng phô héi tô lµ mét giao diÖn gi÷a øng dông víi SAR. Nã t¸ch çc tÕ bµo ®Ó truyÒn ®èi víi SAR vµ khi nhËn ®îc th«ng tin tõ SAR nã cÊu t¹o l¹i çc tÕ bµo thµnh th«ng ®iÖp gèc. CL lµ mét tÇng phô dùa vµo dÞch vô ®ang thùc hiÖn, ALL còng lµ mét tÇng dùa vµo dÞch vô. Cã mét vµi líp ALL ®Ó hç trî çc lo¹i dÞch vô, çc kÕt nèi trong cÊp dÞch vô, cã çc yªu cÇu chÊt lîng dÞch vô (QoS) t-¬ng tù. M¹ng nµy cã thÓ xö lÝ mçi cÊp dÞch vô riªng biÖt b»ng çch cung cÊp çc ®êng ¶o riªng biÖt. Çc cÊp dÞch vô díi ®©y ®îc x¸c ®Þnh bëi ATM.

Tèc ®é bit kh«ng ®æi (CBR): nã ®ßi hái cã mét dÞch vô th«ng tÜnh s½n sµng cho kho¶ng thêi gian kÕt nèi, lu lîng ®îc cè ®Þnh vµ ®ång bé. Mét vÝ dô ®iÓn h×nh lµ giäng nãi thêi gian thùc hay çc dÞch vô v« tuyÕn.

TØ lÖ bit thay ®æi liªn tôc (RT-VBR): tØ lÖ nµy ®îc dïng cho çc dÞch vô ®ßi hái mét tØ lÖ bit thay ®æi t¹i thêi ®iÓm sö dông. Khi øng dông lµ thêi gian thùc, dÞch vô thuéc lo¹i nµy vÝ dô ®iÓn h×nh lµ video nÐn.

90

Tèc ®é bÝt thay ®æi thêi gian kh«ng thùc (NRT-VBR): çi nµy ®îc dïng cho çc øng dông kh«ng nh¹y c¶m ®é trÔ. Mét vÝ dô ®iÓn h×nh lµ email.

TØ lÖ bit s½n cã (ABR): lu lîng côm víi nhu cÇu d¶i th«ng ®îc biÕt ®Õn thuéc vÒ lo¹i nµy. VÒ c¬ b¶n lu l-îng nµy sÏ ®i theo bÊt cø d¶i th«ng nµo mµ m¹ng cã thÓ ®a tíi nã. Mét vÝ dô ®iÓn h×nh lµ web.

Tèc ®é bit kh«ng x¸c ®Þnh (UBR): çc øng dông mµ kh«ng cã yªu cÇu kh¾t khe ®èi víi ®é trÔ vµ nh÷ng sù thay ®æi ®é trÔ thuéc vÒ lo¹i nµy. Nã còng ®îc biÕt ®Õn nh lµ nç lùc tèi ®a lu lîng vµ kh«ng cã QoS ®îc ®¶m b¶o cho lo¹i dÞch vô nay. VÝ dô ®iÓn h×nh lµ email vµ FrP.

Çc lo¹i tÇng ALL kh¸c nhau cã thÓ thùc hiÖn çc lo¹i m¹ng kh¸c nhau. HiÖn cã 5 t©ng ALL ®îc ®¸nh sè tõ ALL1 ®Õn ALL5. Chóng ®îc miªu t¶ ng¾n gän bªn díi.

- TÇng thÝch nghi ATM (ALL1): TÇng nµy ®îc sö dông cho lu lîng ®ßi hái tØ lÖ bit kh«ng ®æi vµ mét kÕt nèi thêng xuyªn trong suèt qu¸ tr×nh cña nã (vÝ dô giäng nãi). D÷ liÖu nªn ®îc truyÒn víi chÊt lîng cao vµ kho¶ng thêi gian chËm trÔ nhá nhÊt. Th«ng thêng khi d÷ liÖu ®îc truyÒn tõ tÇng nµy tíi tÇng kh¸c, mét vµi mµo ®Çu ®îc thªm vµo dßng d÷ liÖu (çc mµo ®Çu nµy vÒ c¬ b¶n lµ mét vµi bit ®îc thªm vµo ®Ó lµm dßng d÷ liÖu t¬ng hîp). Mµo ®Çu cµng lín (sè bit ®îc thªm vµo cao h¬n) th× thêi gian chËm trÔ cµng l©u. Çc mµo ®Çu ®îc gi÷ ë møc nhá nhÊt ®Ó gi¶m thêi gian t¹m ngng.

- TÇng thÝch nghi 2 ATM (ALL2): §©y lµ tÇng dµnh cho çc th«ng tin cã tØ lÖ bit thay ®æi vµ ®ßi hái cã mèi quan hÖ kh¨ng khÝt gi÷a sù truyÒn vµ ®ång hå thu. Nã cung cÊp sù truyÒn hiÖu qu¶ cho çc gãi ng¾n vµ cã chiÒu dµi thay ®æi. Nã cã thÓ ph©n t¸ch çc gãi

91

ng¾n tõ nhiÒu ngêi sö dông tíi mét kÕt nèi ATM. ALL2 ®îc thiÕt kÕ cho çc øng dông nh video nÐn (vÝ dô lo¹i lu lîng RT-VBR). TÇng nµy cã thÓ lµm viÖc kiÓm tra lçi x©u chuæi d÷ liÖu. ThØnh tho¶ng khi d÷ liÖu ®ang ch¶y (vÝ dô t¶i träng trèng rçng) tÇng nµy còng ®Öm thªm t¶i träng cèt ®Ó duy tr× tÝnh thêi gian thùc cña lu lîng.

- T©ng thÝch nghi 3 vµ 4 ATM (ALL3/4): C¶ hai tÇng nµy ®îc dïng cho viÖc truyÒn d÷ liÖu. Mét ®Æc ®iÓm kh¸c cña çc tÇng nµy lµ ghÐp kªnh, vÝ dô: cho phÐp cïng mét kªnh chÝnh m¹ng lu lîng tõ çc phiªn ghÐp. §iÒu nµy gióp sö dông hiÖu qña VC trong çc øng dông nh X.25.

- T©ng thÝch nghi 5 ATM (ALL5): TÇng nµy gièng víi tÇng 3 vµ 4 nhng hiÖu qu¶ h¬n. Nã cã thÓ ®îc sö dông cho c¶ hai th tÝn vµ ph¬ng thøc luång cña viÖc truyÒn d÷ liÖu.

3.3.3. Sù kÕt nèi vµ chuyÓn m¹ch trong ATM

Khi çc tÕ bµo ATM di chuyÓn m¹ng, çc gi¸ trÞ VPI vµ VCI cã thÓ thay ®æi phô thuéc vµo ®Þnh tuyÕn vµ ®Þa chØ çc nhu cÇu cña m¹ng vµ çc nh©n tè ATM. VCI vµ VPI chØ cã tÇm quan träng ®èi víi mçi giao diÖn. Çc tÕ bµo cã thÓ vµo trong mét chuyÓn m¹ch ATM ®Æc biÖt víi çc gi¸ trÞ VPIjVCI vµ rêi nã víi çc gi¸ trÞ kh¸c. VPIjVCI nhËn d¹ng cÆp ATM tiÕp theo cña ®o¹n mµ çc tÕ bµo ph¶i di chuyÓn ®Õn ®iÓm cuèi cïng. Dùa vµo møc ®é cña chÊt lîng chuyÓn m¹ch t¹i çc tÕ bµo nµy, çc tÕ bµo cã thÓ ®îc chuyÓn m¹ch ë c¶ hai møc ®é VC hay VP. NÕu mét tÕ bµo ®îc chuyÓn m¹ch ë møc ®é VC, nã ®îc chuyÓn m¹ch tõ VP nµy tíi VP kh¸c. NÕu chuyÓn m¹ch ®îc thùc hiÖn ë møc ®é VP, tÊt c¶ çc VC ®îc tËp hîp trong mét VP ®Æc biÖt qua ®êng truyÒn.

3.4. §Þnh cì.

92

Chóng ta ®· thÊy quü ®êng truyÒn v« tuyÕn thay ®æi cïng víi çc tØ lÖ d÷ liÖu. Khi çc tèc ®é d÷ liÖu t¨ng, vïng phñ sãng gi¶m. Gièng nh vËy, çc tèc ®é d÷ liÖu cã t¸c ®éng lín ®èi víi qui ho¹ch m¹ng truyÒn ngay tõ giai ®o¹n ®Þnh cì. Mét khi sè lîng çc tr¹m c¬ së ®îc quyÕt ®Þnh, tÊt c¶ çc giao diÖn RAN (trõ Iub, Iur,Iu) sÏ ®îc ®Þnh cì nh sè RNC sÏ ®îc cÇn ®Õn. §èi víi ®Þnh cì çc giao diÖn, çc kiÕn thøc vÒ ng¨n xÕp giao thøc lµ cÇn thiÕt.

3.4.1. Ng¨n xÕp giao thøc.

H×nh 3-8 lµ mét ng¨n xÕp giao thøc. VÒ c¬ b¶n nã thÓ hiÖn sù di chuyÓn cña lu lîng tõ tr¹m di ®éng tíi cöa ngâ ph-¬ng tiÖn (MGW). H×nh 3-8b thÓ hiÖn mét sù di chuyÓn lu l-îng t¬ng tù ®èi víi d liÖu PS tõ mét tr¹m di ®éng tíi GGSN. Mét vµi phÇn cøng trong thiÕt bÞ nµy thÓ hiÖn chøc n¨ng cña çc tÇng nµy (vÝ du tr¹m c¬ së). Çc SP thÓ hiÖn çc chøc n¨ng cña tÇng trong khi çc tÇng FP/ALL2/ATM xuÊt hiÖn trong qu¶n lÝ øng dông.

93

H×nh 3-8. Ng¨n xÕp giao thøc

3.4.2. Mµo ®Çu

Mét ®iÓm quan träng cÇn chó ý tõ ®Þnh cì lµ, khi tÝn hiÖu di chuyÓn tõ tÇng nµy tíi tÇng kh¸c, mét vµi bit mµo ®Çu ®îc thªm vµo. Nh÷ng bit nµy lµm t¨ng nhu cÇu vÒ c«ng suÊt cña giao diÖn. Nh vËy, khi ®o kÝch thíc mçi mµo ®Çu ph¶i ®îc tÝnh to¸n kü cµng.

Gi¶ sö r»ng mét thuª bao di ®éng ®ang cè thiÕt lËp mét kÕt nèi víi m¹ng. Khi cuéc gäi lµ giäng nãi (CS), nã sÏ theo çc ng¨n xÕp mµ ®îc thÓ hiÖn trong h×nh 3-8a. Çc mµo ®Çu ®Ó ®îc ®i kÌm víi çc tÝnh to¸n c«ng suÊt cña cuéc gäi sÏ thªm vµo mµo ®Çu hÖ sè t¸c ®éng cña tiÕng nãi (VAF), mµo ®Çu chuyÓn giao mÒm (SHO), mµo ®Çu ng¨n giao thøc, mµo ®Çu b¸o hiÖu.

Mµo ®Çu hÖ sè t¸c ®éng cña tiÕng nãi (VAF): khi mét di ®éng ®îc nèi m¹ng, thuª bao sÏ nãi hoÆc nghe (ph-¬ng thøc im lÆng hoÆc chñ ®éng). Trong c¶ hai trêng hîp mét vµi bit sÏ ®îc cÇn ®Õn cho ho¹t ®éng cña ph-¬ng thøc ®ã. Lo¹i kÕt nèi giäng nãi cã thÓ ®îc x¸c ®Þnh trong çc m« thøc AMR (adaptive multi-rate)… Cã 8 tØ lÖ AMR, tõ AMR- 0 ®Õn AMR- 7, víi çc tèc ®é tõ 12,2 kbps ®Õn 4,75 kbps. Th«ng thêng ®Þnh cì cho tho¹i ®îc thùc hiÖn ®èi víi AMR – 0 hay tèc ®é codec 12,2 kbps.

Mµo ®Çu chuyÓn giao mÒm (SOH): SOH ®¶m b¶o sù kÕt nèi liªn tôc cho thuª bao, SOH chiÕm nhiÒu dung l-îng h¬n. Trong mét vµi trêng hîp dung lîng ®ßi hái cã thÓ lªn tíi 150%.

Mµo ®Çu ng¨n xÕp: khi tÝn hiÖu chuyÓn tõ tÇng nµy sang tÇng kh¸c, mçi tÇng ®îc thªm vµo mét vµi bit, mµo ®Çu ng¨n xÕp bao gåm: RLC, FP vµ ALL2, çc

94

tÇng. Mµo ®Çu sÏ thay ®æi theo tõng lo¹i cuéc gäi (vÝ dô AMR codec).

Mµo ®Çu b¸o hiÖu: ®èi víi mçi cuéc gäi, sù ph¸t tÝn hiÖu lµ cÇn cã. B¸o hiÖu nµy còng cÇn cã dung lîng ®Ó kÕt hîp nã víi çc d÷ liÖu (CS/PS), khi mét cuéc gäi ®îc thùc hiÖn tõ thuª bao nµy tíi thuª bao kh¸c. HiÓn nhiªn dung lîng nµy còng cÇn ®îc thªm vµo.

NÕu ngêi sö dông ®ang thùc hiÖn mét cuéc gäi, mét vµi mµo ®Çu trªn sÏ thay ®æi phô thuéc vµo lo¹i cuéc gäi (vÝ dô tèc ®é d÷ liÖu). Mçi lo¹i d÷ liÖu kh¸c nhau sÏ cã mét lo¹i mµo ®Çu kh¸c nhau. Tuy nhiªn ®èi víi mét cuéc gäi d÷ liÖu, VAF kh«ng ®îc quan t©m v× sÏ kh«ng cã ho¹t ®éng giäng nãi. Nhng mµo ®Çu ®èi víi qu¸ tr×nh truyÒn l¹i vµ ®Öm ®îc cÇn ®Õn. Tæng sè dung lîng cÇn cho qu¸ tr×nh ®Öm thêng lµ t-¬ng tù cÇn cho sù truyÒn.

a. Ph¸t tÝn hiÖu trªn çc giao diÖn truyÒn.

Chóng ta ®· xem çc cÊu tróc UTRAN. Dùa vµo nã, çc lo¹i ph¸t tÝn hiÖu sau ®©y ®îc cÇn ®Õn trong nhiÒu giao diÖn.

TÇng thÝch nghi b¸o hiÖu ATM (ALL2): tÝn hiÖu ALL2 ®îc cÇn ®Õn ®Ó thiÕt lËp, duy tr× vµ hoµn thµnh çc kÕt nèi ALL2. Nã còng thÓ hiÖn çc chøc n¨ng nh kiÓm tra lçi, hay mang tÝn hiÖu cho çc tÇng ATM thÊp h¬n.

NBAP (trong Iub): NBAP bao gåm hai lo¹i, C-NBAP vµ D-NBAP. C-NBAP chÞu tr¸ch nhiÖm xö lÝ çc kªnh nh: RACH/FACH, h×nh d¹ng tÕ bµo, qu¶n lÝ lçi…. D-NBAP ®îc cÇn ®Õn ®Ó thÓ hiÖn çc kªnh chuyªn dông, qu¶n lÝ lçi giao diÖn, h×nh th¸i cña kÕt nèi radio…

RNSAP (trong Iur): RNSAP chÞu tr¸ch nhiÖm vÒ chøc n¨ng nh: qu¶n lÝ kÕt nèi v« tuyÕn, cÊu h×nh l¹i kªnh vËt lÝ, çc kÝch thíc cña çc nguån chuyªn dông, kiÓm so¸t ph¬ng thøc nÐn, söa tr«i nguån, chØ ra lçi, truyÒn tÝn hiÖu UL/DL …

95

RANAP: RANAP chÞu tr¸ch nhiÖm vÒ t×m gäi, ®iÒu khiÓn dßng…t¹i UTRAN, ®iÒu khiÓn ph¬ng thøc mËt ho¸, b¸o ço vÞ trÝ, ®iÒu khiÓn c«ng suÊt, truyÒn trùc tiÕp, gi¶i quyÕt lçi, çc thñ tôc chuyÓn giao…

b. Çc nh©n tè kh¸c.

Khi mét cuéc gäi ®îc truyÒn tõ tr¹m c¬ së ®Õn MSC (®èi víi giäng nãi) hay SGSN (®èi víi d÷ liÖu), mµo ®Çu ®îc thªm vµo. Khi çc chøc n¨ng RRM ®îc ®Æt vµo RNC, kh«ng cã chuyÓn giao mÒm t¹i giao diÖn Iu-cs, chÝnh v× vËy kh«ng cã nh©n tè nµo ®îc tÝnh ®Õn. Tuy nhiªn çc nh©n tè nh x¸c suÊt nghÏn vµ tÝn hiÖu nªn ®îc tÝnh ®Õn.

NÕu ®ã lµ mét cuéc gäi d÷ liÖu, nªn thªm vµo vµi mµo ®Çu ®Æc biÖt lµ çc mµo ®Çu liªn quan ®Õn ng¨n xÕp GTP, ngoµi çc mµo ®Çu ®· ®îc thªm vµo nh UDP, IP…(®Ò cËp ë h×nh 3-3) vµ çc mµo ®Çu liªn quan ®Õn tÝn hiÖu.

c.§Þnh cì RNC

Mét bé phËn ®¸ng chó ý kh¸c lµ ®Þnh cì RNC. Nã dùa vµo dung lîng cña RNC ®Ó xö lÝ.

Lu lîng giao diÖn (vÝ dô. Iub/Iur/Iu).

Sè lîng TRX.

Sè BTS.

3.5. Qui ho¹ch kÕt nèi vi ba.

Qui ho¹ch kÕt nèi vi ba t¬ng tù nh qui ho¹ch m¹ng truyÒn GSM. Tuy nhiªn, trong m¹ng 3G, ATM trong çc liªn kÕt vi ba t¹o ra sù quan t©m ®èi víi chÊt lîng cña çc liªn kÕt.

3.5.1. TØ lÖ lçi vµ chÊt lîng ATM.

Trong truyÒn GSM, mét BER = 10-3 ®îc coi lµ ®ñ tèt ®Ó

®¸p øng chÊt lîng mong ®îi, nhng çc kÕt nèi truyÒn GSM mang nhiÒu lu lîng tho¹i h¬n d÷ liÖu. Trong çc m¹ng 3G, víi sù thay ®æi lu lîng (vÝ dô nhiÒu d÷ liÖu liªn quan ®Õn giäng nãi h¬n), çc tiªu chuÈn míi ®îc cÇn ®Õn cho hÖ thèng

96

truyÒn. H¬n n÷a, çc m¹ng trong 3G lµ ë ATM. Kh¸c biÖt chÝnh trong kÕt nèi vi ba gi÷a GSM vµ 3G lµ BER. Khi yªu cÇu vÒ chÊt lîng ®èi víi d÷ liÖu chÆt chÏ h¬n, mét ngìng BER ®îc tÝnh ®Õn trong suèt ®êng kÕt nèi. Çc tiªu chuÈn nh: ITU-T G.828, ITU-T 1.356 vµ ITU-T 1.357 ®îc gîi ý sö dông, v× ATM ®ßi hái chÊt lîng truyÒn cao. Çc gi¸ trÞ ®îc ®Ò xuÊt cña ng-ìng lµ 10-3 vµ 10-6 ®èi víi PDH vµ SDH.

Mét khÝa c¹nh kh¸c ®îc quan t©m lµ b¶n th©n chÊt lîng ATM. ChÊt lîng ATM ®îc ®o b»ng çch dïng çc tham sè nh CLR. §Ó gi÷ gi¸ trÞ nµy ë møc thÊp nhÊt, môc tiªu s½n sµng thêng ®îc gi÷ lín h¬n 99,9%. Tuy nhiªn cÇn chó ý r»ng ®iÒu nµy cã thÓ phô thuéc vµo nh÷ng ®ßi hái cña nhµ khai th¸c.

3.5.2. CÊu h×nh.

Çc m¹ng truyÒn trong GSM cã nhiÒu d¹ng nh: sao, chuçi, vßng lÆp… tr¸i l¹i trong m¹ng 3G ®iÒu nµy sÏ kh«ng x¶y ra Ýt nhÊt lµ ban ®Çu. Cã hai lÝ do chÝnh gi¶i thÝch cho ®iÒu nµy: nh÷ng nhu cÇu dung lîng vµ ®é trÔ.

Lu lîng trong çc m¹ng 3G bao gåm: giäng nãi, d÷ liÖu CS, d÷ liÖu PS vµ çc kªnh chung nh: RACH, FACH…. NÕu cã kho¶ng 7 ngêi sö dông ®ang t¹o ra lu lîng giäng nãi, vµ 3 ngêi sö dông t¹o ra CS-64 vµ PS-64, khi ®ã tæng lu lîng ®îc t¹o ra bëi tr¹m c¬ së sÏ lµ 50 Erl, trong ®ã riªng çc kªnh chung ®· t¹o thµnh h¬n 30 Els. Çi nµy t¨ng dung lîng cÇn cã lªn kho¶ng 4 Els, trong khi ®ã trong m¹ng truyÒn GSM mét cÊu h×nh sÏ cÇn dung lîng kh«ng ®Õn 1 Els. Nh vËy nh÷ng chuçi dµi h¬n sÏ kh«ng thÝch hîp trong çc m¹ng nµy.

Mét lÝ do kh¸c, ®é trÔ lµm cho m¹ng h×nh sao ®îc u thÝch h¬n trong çc m¹ng truyÒn 3G. §èi víi lu lîng thêi gian thùc, ®Æc biÖt lµ çc d÷ liÖu, ®é trÔ sÏ lµ nÒn t¶ng cña chÊt lîng. Çc chuçi dµi h¬n cã nghÜa sÏ cÇn nhiÒu thêi gian h¬n cho çc lu lîng ®Ó ®¹t tíi RNC/CGSN, ®iÒu nµy sÏ gi¶m chÊt l-îng cña cuéc gäi. Mét cÊu h×nh ®îc sö dông ®Ó gi¶m ®é trÔ.

97

3.6. KÕ ho¹ch chi tiÕt.

Nh ®îc thÓ hiÖn trong h×nh 3-4. KÕ ho¹ch chi tiÕt cã bèn khÝa c¹nh chÝnh: kÕ ho¹ch 2Mb, ®ång bé, ATM vµ kÕ ho¹ch hÖ thèng qu¶n lÝ m¹ng. Nguyªn t¾c cña kÕ ho¹ch 2Mb gièng nh ®îc miªu t¶ trong GSM, kÕ ho¹ch tham sè l¹i kh¸c.

3.6.1. Qui ho¹ch tham sè

V× liªn quan ®Õn ATM, qui ho¹ch tham sè giê ®©y ®· trë thµnh phÇn quan träng cña qui ho¹ch m¹ng truyÒn. Dùa vµo ®ã, qui ho¹ch truyÒn dÉn trong çc m¹ng 3G ®· trë thµnh nhiÖm vô phøc t¹p h¬n vµ nhiÒu th¸ch thøc h¬n khi so s¸nh víi qui ho¹ch truyÒn dÉn trong m¹ng GSM.

Chóng ta ®· thÊy çc phÇn c¬ b¶n cña ATM trong çc phÇn trªn. Cã hai khÝa c¹nh chÝnh ®îc chó ý trong phÇn nµy: tham sè cÊu h×nh ATM vµ tham sè liªn quan ®Õn chÊt lîng ATM. Tuy nhiªn tríc khi chóng ta ®Ò cËp ®Õn qui ho¹ch tham sè v× çc dÞch vô ®îc ®Ò cËp bëi m¹ng ATM, h·y t×m hiÓu riªng vÒ qu¶n lÝ lu lîng trong ATM.

3.6.2. Qu¶n lÝ lu lîng trªn ATM.

Ngoµi çc kªnh vµ ®êng dÉn chÝnh nh ®· nãi, cßn cã çc VPC vµ çc SVC. Mét PVC (kÕt nèi chÝnh thêng xuyªn) ®îc thiÕt lËp trong mét c¬ së thêng xuyªn, çc PVCs ®îc t¹o nªn bëi NMS hay çc qu¶n lÝ phÇn tö, trong khi ®ã çc SVC ®ßi hái cÇn cã mét ng¨n xÕp b¸o hiÖu ®Ó t¹o nªn kÕt nèi. ATM b¸o hiÖu ®îc sö dông ®Ó t¹o çc kÕt nèi chÝnh thøc cho phÐp chuyÓn m¹ch vµ tr¹m cuèi tiÕp xóc, chuyÓn giao çc th«ng tin chÊt lîng dÞch vô vµ qu¶n lÝ çc kÕt nèi nµy. TÝn hiÖu trong ATM lu«n lu«n ®îc coi lµ ngoµi b¨ng v× lu«n cã mét cÆp gi¸ trÞ VCI/VPI ®Ó göi th«ng ®iÖp tÝn hiÖu ®Õn tr¹m cuèi tõ mét tr¹m yªu cÇu mét kÕt nèi chÝnh.

Qu¸ tr×nh nµy x¶y ra nh thÕ nµo? Khi mét thiÕt bÞ ATM muèn t¹o kÕt nèi víi thiÕt bÞ ATM kh¸c, nã göi yªu cÇu tÝn hiÖu trùc tiÕp tíi chuyÓn m¹ch ATM ®· ®îc kÕt nèi, çc gãi

98

yªu cÇu tÝn hiÖu chøa ®ùng ®Þa chØ ®iÓm ®Õn cuèi vµ mäi tham sè cã chÊt lîng dÞch vô mong muèn cho kÕt nèi chÝnh thøc. Gãi ph¸t tÝn hiÖu ®îc çc chuyÓn m¹ch thu thËp l¹i vµ ®îc kiÓm tra ®Ó xem liÖu nã cã çc tµi nguyªn ®i cïng çc tham sè cã chÊt lîng dÞch vô ®îc mong ®îi ®Ó t¹o mét kÕt nèi nh vËy hay kh«ng. Sau ®ã, nã t¹o ra mét PC trªn çc liªn kÕt ®Çu vµo vµ cuèi cïng tu©n theo yªu cÇu ngoµi giao diÖn nh ®îc chØ râ trong bµn chuyÓn m¹ch cña nã tíi chuyÓn m¹ch ATM tiÕp theo ®Ó ph©n tÝch xa h¬n cho ®Õn khi nã ®¹t ®Õn ®Ých cuèi. TiÕp theo ®ã çc kÕt nèi ch÷ “V” ®îc thiÕt lËp däc theo ®êng dÉn ®Õn ®Ých cuèi cïng trong khi mäi c«ng t¾c trong ®êng kiÓm tra hép tÝn hiÖu vµ tiÕn ®Õn chuyÓn m¹ch tiÕp theo. NÕu mét chuyÓn m¹ch kh«ng thÓ cung cÊp QoS, yªu cÇu bÞ tõ chèi vµ tin nh¾n khi ®ã bÞ göi tr¶ l¹i tíi ®iÓm xuÊt ph¸t. NÕu ®iÓm cuèi cã thÓ hç trî QoS, nã tr¶ lêi b»ng tin chÊp nhËn còng nh VCINPI ®èi víi sù chÊp nhËn çc kÕt nèi, çc chøc n¨ng qu¶n lÝ lu lîng ®¶m b¶o r»ng mçi kÕt nèi tu©n thñ hîp ®ång lu lîng nh ®· nhÊt trÝ. §iÒu nµy liªn quan ®Õn çc chøc n¨ng vµ kÜ thuËt qu¶n lÝ lu lîng nh:

- Tham sè lu lîng.

- §iÒu khiÓn qu¶n trÞ kÕt nèi CAC.

- §iÒu khiÓn vµ theo dâi sù phèi hîp.

- XÕp hµng.

a. Tham sè lu lîng.

Chóng ta ph¶i xem xÐt çc lo¹i dÞch vô s½n cã trong ATM. Mçi lo¹i dÞch vô nµy ®îc x¸c ®Þnh bëi mét tham sè lu lîng, bé nµy miªu t¶ tÝnh chÊt cña nguån lu lîng. Nh÷ng tham sè nµy ®îc thiÕt lËp ®Ó ®¶m b¶o vµ tu©n thñ chÊt lîng dÞch vô mong muèn th«ng qua m¹ng ATM. Çc tham sè lu lîng chung nhÊt nh sau:

99

PCR: thiÕt bÞ nµy x¸c ®Þnh tèc ®é tøc thêi lín nhÊt mµ ngêi dïng sÏ truyÒn. Nã cã thÓ tÝnh to¸n nh nghÞch ®¶o cña kho¶ng thêi gian tèi thiÓu gi÷a çc tÕ bµo. NÕu kho¶ng çch thêi gian gi÷a hai tÕ bµo lµ 1μs, khi ®ã PCR sÏ lµ 1/(1x10-6s) = 106 tÕ bµo trªn 1gi©y.

TØ lÖ tÕ bµo duy tr× (SCR): ®îc ®Þnh nghÜa nh tØ lÖ trung b×nh cña tÕ bµo khi ®o lêng trong mét kho¶ng thêi gian. Nã còng ®îc biÕt ®Õn nh lµ tØ lÖ tÕ bµo trung b×nh.

KÝch thíc côm cùc ®¹i (MBS): tham sè nµy x¸c ®Þnh sè tÕ bµo lín nhÊt cã thÓ ®îc truyÒn t¹i tÕ bµo cao nhÊt.

TØ lÖ tÕ bµo nhá nhÊt (MCR): tham sè nµy x¸c ®Þnh mét çch c¬ b¶n tØ lÖ tÕ bµo nhá nhÊt ®îc ngêi sö dông cÇn ®Õn, nã lµ mét tèc ®é ®îc th¬ng lîng bëi hÖ thèng cuèi vµ m¹ng mµ tèc ®é tÕ bµo truyÒn kh«ng bao giê xuèng díi gi¸ trÞ nhá nhÊt.

CDVT: ®©y lµ mét dù tr÷ lçi vµ x¸c ®Þnh sù thay ®æi cã thÓ chÊp nhËn trong kho¶ng thêi gian truyÒn tÕ bµo.

Çc tham sè nh ®Þnh nghÜa trªn x¸c ®Þnh lo¹i lu lîng nµy ®îc gäi lµ çc m« t¶ lu lîng. Tríc khi mét kÕt nèi ®îc thùc hiÖn, mét hîp ®ång lu lîng ®îc th¬ng lîng dùa trªn çc nh©n tè nh: m« t¶ lu lîng…. Çc m« t¶ lu lîng nµy x¸c ®Þnh çc lo¹i lu lîng. Tuy nhiªn chÊt lîng cña lu lîng còng lµ mét khÝa c¹nh quan träng cña ATM. ATM chÌn ®Çu ®· x¸c ®Þnh s¸u tham sè cho môc ®Ých nµy, ba çi ®Çu tiªn trong danh s¸ch môc bªn díi cã thÓ ®îc th¬ng lîng, trong khi ba çi sau trong môc kh«ng thÓ ®îc th¬ng lîng.

CLR: ®©y lµ tØ lÖ sè lîng tÕ bµo bÞ mÊt trong suèt qu¸ tr×nh truyÒn, so víi tæng sè lîng tÕ bµo truyÒn. Çc tÕ bµo cã thÓ bÞ mÊt do lçi, t¾c nghÏn, hay thËm chÝ çc t¹m ngng quan träng trªn ®êng trë vÒ cña çc tÕ bµo.

100

§é trÔ chuyÓn giao tÕ bµo (CTD): khi mét tÕ bµo ®îc truyÒn tõ nguån tíi ®iÓm ®Õn cña nã, sù t¹m ngng cã thÓ x¶y ra do truyÒn sãng, xÕp hµng….CTD cã thÓ ®îc ®Þnh nghÜa nh lµ mét kho¶ng thêi gian trung b×nh tÕ bµo cÇn ®Ó ®i tõ nguån tíi ®iÓm ®Õn bao gåm c¶ nh÷ng lÇn t¹m ngng.

Sù thay ®æi ®é trÔ tÕ bµo (CDV): thay ®æi trong ®é trÔ cña truyÒn tÕ bµo ®îc ®o lêng bëi tham sè CDV. CDV cã thÓ ®îc ®Þnh nghÜa lµ sù kh¸c nhau gi÷a ®é trÔ chuyÓn giao tÕ bµo vµ ®é trÔ chuyÓn giao trung b×nh trªn cïng kÕt nèi.

TØ lÖ tÕ bµo lçi (CER): ®©y lµ tØ lÖ tÕ bµo lçi so víi tæng sè tÕ bµo.

TØ lÖ khèi tÕ bµo lçi nghiªm träng (SECBR): ®©y lµ tØ lÖ çc khèi tÕ bµo SES ®îc nhËn so víi tæng sè khèi tÕ bµo ®îc truyÒn.

TØ sè chÌn nhÇm tÕ bµo khèi tÕ bµo (CMR): do cã çc lçi trong mét vµi mµo ®Çu, çc tÕ bµo cã thÓ ®Õn sai ®Ých. CMR lµ tæng sè tÕ bµo chÌn nhÇm ®îc quan s¸t trong suèt mét kho¶ng thêi gian cô thÓ chia thµnh çc kho¶ng thêi gian ng¾n, t¬ng tù nh çc tÕ bµo bÞ chÌn nhÇm trong thêi gian kÕt nèi. TÕ bµo chÌn nhÇm vµ çc kho¶ng thêi gian ngng cïng çc khèi tÕ bµo lçi nghiªm träng kh«ng ®îc tÝnh ®Õn trong tÝnh to¸n tØ sè chÌn nhÇm tÕ bµo.

Çc tham sè lu lîng ATM liªn quan ®Õn çc dÞch vô ®îc cung cÊp bëi m¹ng ATM, ®îc thÓ hiÖn trong b¶ng 3-1.

B¶ng 3-1

DÞch vô ®îc cung cÊp bëi m¹ng ATM

KiÓu tham sè lu l-îng

Tham sè lu lîng Tham sè QoS

101

CBR PCR CDV

CR-VBR PCR, SCR, MBS CDV, CTD, CLR

NRT-VBR PCR, SCR, MBS CLR

ABR MCR

UBR PCR

b. §iÒu khiÓn qu¶n trÞ kÕt nèi (CAC).

Çc thuËt to¸n CAC x¸c ®Þnh liÖu mét kÕt nèi míi cã ®îc chÊp nhËn hay tõ chèi. Mét yªu cÇu kÕt nèi ®îc chÊp nhËn chØ khi s½n cã çc nguån ®Çy ®ñ vµ kÕt nèi kh«ng ¶nh h-ëng ®Õn QoS ®ang tån t¹i. Mét vµi nh©n tè ®îc quan t©m ®Õn ®èi víi mét yªu cÇu kÕt nèi lµ:

- Çc tham sè lu lîng cña çc kÕt nèi míi vµ çc nhu cÇu QoS.

- Çc liªn l¹c lu lîng ®ang tån t¹i vµ çc kÕt nèi.

- D¶i th«ng, c¶ hai ®îc ph©n phèi vµ kh«ng ®îc ph©n phèi.

c. Theo dâi vµ ®iÒu khiÓn sù t¬ng hîp.

X¸c ®Þnh theo dâi chÞu tr¸ch nhiÖm trong viÖc chØ ra khi nµo mét liªn l¹c lu lîng bÞ huû, vÝ dô: nÕu m¹ng ®ã kh«ng thÓ cung cÊp mét d¶i th«ng tho¶ thuËn hay ngêi sö dông vît qu¸ tèc ®é bit cÇn thiÕt. §iÒu nµy x¶y ra theo hai c¬ chÕ: theo chÝnh s¸ch vµ theo d¹ng.

Theo chÝnh s¸ch lµ mét hµm tham sè sö dông UPF. UPF ®¶m b¶o r»ng trong suèt qu¸ tr×nh kÕt nèi nµy ®Ó kiÓm tra xem nã cã n»m trong dÞch vô liªn l¹c kh«ng. NÕu cã çc tÕ bµo kh«ng phï hîp, khi ®ã m¹ng sÏ tiÕn hµnh çc ho¹t ®éng thÝch hîp víi çc tÕ bµo nµy nh: sù thiÕt lËp CLP bit cña çc tÕ bµo kh«ng phï hîp, nh vËy sÏ t¹o ra çc tÕ bµo thÝch hîp ®Ó ®µo th¶i. Qóa tr×nh ®µo th¶i nµy ®îc thùc hiÖn ®Ó ng¨n

102

bÊt cø tÕ bµo kh«ng phï hîp nµo ¶nh hëng ®Õn chÊt lîng dÞch vô QoS cña çc tÕ bµo phï hîp.

Chøc n¨ng ®Þnh d¹ng lu lîng, söa ®æi dßng lu lîng vµ thay ®æi ®Æc tÝnh cña çc dßng tÕ bµo sö dông ®Ó ®¹t ®-îc hiÖu qu¶ m¹ng c¶i thiÖn vµ ®Ó gi¶m tíi møc thÊp nhÊt lîng tÕ bµo bÞ mÊt.

d. XÕp hµng, ®Öm, phôc vô tÕ bµo vµ ®iÒu khiÓn t¾c nghÏn.

Duy tr× chÊt lîng tèi u cña m¹ng, ATM thùc hiÖn mét lo¹t c¬ chÕ xö lÝ tÕ bµo bao gåm: xÕp hµng, ®Öm, phôc vô tÕ bµo vµ ®iÒu khiÓn t¾c nghÏn. XÕp hµng sÏ x¶y ra khi hai tÕ bµo ®Õn cïng lóc vµ ®i ®Õn cïng ®iÓm. Khi çc tÕ bµo cã tØ lÖ bit cao h¬n ®i qua mét kÕt nèi ¶o víi mét d¶i th«ng thÊp h¬n, sù t¾c nghÏn sÏ x¶y ra. §Öm cña tÕ bµo x¶y ra khi hai hay nhiÒu tÕ bµo phôc vô ®îc x¸c ®Þnh cïng mét ®Çu ra t¹i cïng mét thêi ®iÓm. Phôc vô tÕ bµo nh sù gi¶m tÕ bµo x¶y ra khi mét tÕ bµo kh«ng phï hîp víi CLP bit ®îc ®Æt tíi mét ®iÓm ®Õn sÏ g©y ra t¾c nghÏn.

3.6.3. PhÇn tö m¹ng vµ çc tham sè cÊu h×nh giao diÖn.

CÊu h×nh cña çc nh©n tè m¹ng ®ßi hái sù cô thÓ ho¸ nhiÒu tham sè. Çc tham sè nµy liªn quan ®Õn çc giao diÖn, ATM, IP…. V× ATM ®îc sö dông nh mét kü thuËt chuyÓn m¹ch vµ ghÐp kªnh trong çc m¹ng 3G, khèi nµy cã thÓ ®îc kÕt hîp víi tr¹m c¬ së (®îc chØ ra trong h×nh 3-2) hoÆc cã thÓ ®øng ®éc lËp. Qui ho¹ch hay thiÕt lËp tham sè ®îc cÇn ®Õn cho phÇn cøng giao diÖn, ATM kÕt nèi chÐo vµ çc lo¹i liªn quan ®Õn ®Þa chØ IP cña khèi kÕt nèi chÐo ATM.

a. Çc tham sè khèi giao diÖn.

Çc tham sè khèi giao diÖn liªn quan ®Õn phÇn cøng vµ çc khèi giao diÖn PDH/SDH mµ ®îc sö dông ®Ó truyÒn ATM trªn PDH hay SDH. Çc tham sè khèi phÇn cøng vÒ c¬ b¶n cã liªn quan ®Õn lo¹i phÇn cøng hÖ thèng ®ang ®îc sö dông, vÝ

103

dô: liÖu nã phô thuéc vµo ETSI hay ANSI. Çc tham sè giao diÖn PDH/SDH liªn quan ®Õn cÊu h×nh cña ®Çu cuèi PDH hay SDH ®ang ®îc sö dông. Nh÷ng çi nµy bao gåm mét vµi tham sè ®ang kiÓm tra ngo¹i trõ çc tham sè ®îc cÇn ®Õn ®Ó ®Æt cÊu h×nh çc ®iÓm cuèi nµy. Khi kÕt cÊu cña SDH phøc t¹p h¬n PDH, nhiÒu tham sè ®îc cÇn ®Õn h¬n víi qu¸ tr×nh ®Æt cÊu h×nh, nã liªn quan ®Õn bé ghÐp kªnh, bé t¸i sinh…

b. Tham sè kÕt nèi chÐo ATM.

§iÒu nµy t¹o ra nhãm tham sè lín nhÊt ®Ó ®îc cÊu h×nh. Nhãm nµy bao gåm çc tham sè ®îc dïng ®Õn cho ho¹t ®éng x¸c ®Þnh vµ kÕt thóc cña çc kªnh ¶o, çc ®êng ¶o vµ çc kÕt nèi chÐo cña chóng. Còng nh vËy, çc tham sè miªu t¶ lo¹i lu lîng mµ ®ang ®îc nh÷ng kªnh ¶o vµ ®êng ¶o nµy mang, ®îc cÊu h×nh. Çc qui t¾c ®îc lËp ra bëi ATM hay ITV khuyÕn nghÞ ®èi víi çc kªnh ¶o vµ ®êng ¶o nªn ®îc tu©n theo, vÝ dô nh sè lîng VCI ®îc dù phßng hay sè lîng tèi ®a/tèi thiÓu çc bit cã thÓ ®îc sö dông cho VCI NPI. Mçi nhµ khai th¸c lµm theo s¬ ®å ®Þnh sè riªng cña nã nªn ®îc t«n träng.

Sù kÕt nèi chÐo trong mét m¹ng ATM cã thÓ ë t¹i mét møc ®é vËt lÝ, møc ®é VP vµ møc ®é VC (trong çc m¹ng truyÒn GSM, çc kÕt nèi chÐo chØ diÔn ra t¹i møc ®é vËt lÝ). NÕu sù më réng ®îc nghÜ ®Õn sím, çc kÕt nèi chÐo møc ®é VP nªn ®îc thùc hiÖn nh mét sè Ýt çc cÊu h×nh l¹i ®îc cÇn ®Õn chØ khi çc nÐt míi ®îc thªm vµo. Çc kÕt nèi chÐo møc ®é VC kh¸ phøc t¹p ®Æc biÖt nÕu chØ sö dông 1VC. Mét vÝ dô ®îc thÓ hiÖn trong h×nh 3-9.

104

H×nh 3-9. Sù kÕt nèi chÐo vµ kÕt thóc ATM

Trong ®ã: ATM Cross-Connect Unit: kÕt nèi chÐo ATM. Router: thiÕt bÞ dÉn ®êng. Signalling: tÝn hiÖu. User Plane: mÆt ph¼ng ngêi dïng.

c. Tham sè ®Þa chØ.

C¶ hai ®Þa chØ IP chung vµ riªng nªn ®îc x¸c ®Þnh râ rµng. Çc ®Þa chØ IP riªng ®îc sö dông cho çc liªn l¹c néi bé vµ kh«ng thÓ thay ®æi ®îc, trong khi çc ®Þa chØ IP chung ®îc çc nh©n tè m¹ng kh¸c liªn l¹c vµ cã thÓ ®îc thay ®æi. Çc tham sè liªn quan ®Õn çc ®Þa chØ IP vµ çc b¶ng ®Þnh tuyÕn nªn ®îc x¸c ®Þnh.

d.Çc tham sè ®ång bé.

Çc tham sè liªn quan ®Õn ®ång bé cña çc kÕt nèi chÐo ATM vÝ dô nh: sù x¸c ®Þnh nguån ®ång hå hay ®ång bé nguån nªn ®îc thùc hiÖn cïng víi sù u tiªn çc nguån nµy nÕu cã nhiÒu h¬n mét ®ång hå.

3.6.4. Tãm t¾t çc ®Æc ®iÓm qui ho¹ch ATM.

Mét sù hiÓu biÕt chi tiÕt vÒ c«ng nghÖ ATM lµ cÇn thiÕt ®èi víi qui ho¹ch ATM. Qui ho¹ch ATM t¹o ra sù quan t©m ®èi víi viÖc x¸c ®Þnh çc:

Lo¹i lu lîng.

105

Çc kÕt nèi VP vµ VC.

Sè lîng VPs vµ VCs.

KÕt nèi chÐo VC vµ VP.

Çc tham sè kÕt nèi VP vµ VC vËt lÝ.

Mét vµi khÝa c¹nh nµy ®îc thÓ hiÖn trong h×nh 3-10, trong ®ã çc ®êng kÎ x¸m thÓ hiÖn çc ®êng vËt lÝ, çc ®-êng ®en ®Ëm thÓ hiÖn çc VPC vµ çc ®êng ®en mê thÓ hiÖn çc VCC.

H×nh 3-10. Qui ho¹ch ATM

TÊt c¶ çc khia c¹nh nµy cña qui ho¹ch ATM ®Òu phøc t¹p ®Æc biÖt ®èi víi mét m¹ng réng. Trong giai ®o¹n triÓn khai m¹ng, qu¸ tr×nh nµy trë nªn phøc t¹p vµ chËm ch¹p. V× lÝ do nµy, çc c«ng cô qui ho¹ch ATM tèt ®îc dïng ®Õn.

3.6.5. KÕ ho¹ch ®ång bé.

106

B¶n thiÕt kÕ kÕ ho¹ch ®ång bé cho m¹ng 3G kh¸ gièng b¶n thiÕt kÕ nµy cho m¹ng 2G. §ång hå di chuyÓn tõ MSC ®Õn BSC, tõ BSC ®Õn BTS vµ tõ BTS ®Õn çc yÕu tè m¹ng kh¸c. §ång hå bªn ngoµi (thêng lµ ®ång hå liªn hÖ chñ yÕu, PRC) ®îc ¸p dông tíi MSC, MSC sÏ ph©n bè nã xa h¬n tíi MOW, råi MOW göi nã xa h¬n tíi PNC. Vµ cuèi cïng nã ®îc ph©n bè tíi çc tr¹m c¬ së vµ çc yÕu tè m¹ng kh¸c. §iÒu nµy ®îc thÓ hiÖn trong s¬ ®å 3-11.

H×nh 3-11. §ång bé cho 3G

Mét ®iÒu quan träng cÇn nhí lµ thËm chÝ trong çc m¹ng 3G, cã thÓ cã mét sè yÕu tè m¹ng thuéc vÒ m¹ng 2G. Trong çc trêng hîp ®ã, çc tham sè ATM cÇn ®îc quan s¸t kÜ lìng v× çc yÕu tè m¹ng 2G thêng thùc hiÖn çc lu lîng TDMA vµ lµm viÖc víi gi¶ thiÕt r»ng lu lîng ®îc nhËn lµ ®ång bé, ®iÒu nµy kh«ng ®óng ®èi víi m¹ng ATM.

3.6.6. Qui ho¹ch qu¶n lÝ m¹ng.

Bíc cuèi cïng trong thiÕt kÕ m¹ng truyÒn nµy lµ kÕ ho¹ch qu¶n lÝ m¹ng . KÕ ho¹ch qu¶n lÝ m¹ng bao gåm viÖc qu¶n lÝ liªn l¹c cña m¹ng DCN (m¹ng truyÒn thèng d÷ liÖu), m¹ng nµy sö dông tÇng ph©n cÊp kÕ tiÕp qua ATM, vÝ dô: tÇng ATM.

107

KÕ ho¹ch nµy còng sÏ cã th«ng tin vÒ qu¶n lÝ thiÕt bÞ truyÒn nh sãng PDH vµ thiÕt bÞ SDH.

Trong khi thùc hiÖn kÕ ho¹ch DCN, ngêi thiÕt kÕ ph¶i quan t©m ®Õn nhiÒu khÝa c¹nh chñ yÕu lµ dung lîng cña giao diÖn Iub. Dung lîng cña giao diÖn nµy cã thÓ khoanh vïng tõ 32kbps ®Õn 128kbps. Mét khÝa c¹nh kh¸c lµ cÊu h×nh, çc cÊu h×nh gièng nhau ®îc sö dông trong thiÕt kÕ m¹ng cã thÓ ®îc dïng ®èi víi qui ho¹ch DCN bao gåm çc cÊu h×nh chuçi. Çc kÕt nèi cã thÓ dùa vµo IP trªn ATM hay IP thuÇn tuý. Trong c¶ hai trêng hîp ®Þa chØ IP ph¶i lu«n cã ph¹m vi cho sö dông trong t¬ng lai, c¶ trong lÜnh vùc yÕu tè m¹ng vµ c«ng nghÖ. Trong mét vµi n¨m tíi, çc c«ng nghÖ thÕ hÖ thø t sÏ lµ çc m¹ng IP. TÊt nhiªn çc giíi h¹n vÒ trang thiÕt bÞ còng ph¶i ®îc tÝnh ®Õn khi lËp kÕ ho¹ch ®Þa chØ IP.

3.7. Tèi u ho¸ m¹ng truyÒn dÉn.

3.7.1. C¬ së tèi u ho¸ truyÒn dÉn.

Qu¸ tr×nh triÓn khai m¹ng truyÒn vÒ c¬ b¶n gièng nhçc m¹ng truyÒn GSM nhng cã thªm hai ®iÒu cÇn quan t©m ®ã lµ sù thiÕt lËp tham sè vµ chÊt lîng dÞch vô. Qóa tr×nh nµy b¾t ®Çu b»ng viÖc x¸c ®Þnh çc chØ thÞ chÊt lîng chÝnh (KPIs) vµ qu¸ tr×nh chän d÷ liÖu. TiÕp theo ®ã lµ viÖc ph©n tÝch çc d÷ liÖu ®îc lùa chän vÒ ph¬ng diÖn c«ng suÊt, khi chÊt lîng vµ çc thiÕt lËp tham sè. Çc kÕ ho¹ch tèi u cuèi cïng khi ®ã buéc ph¶i ®¸p øng chÊt lîng dÞch vô nh mong muèn. Xem h×nh 3-12

108

H×nh 3-12. Qóa tr×nh tèi u

Trong ®ã: Dìinition of Key Perfomance Indicatiors: x¸c ®Þnh çc chØ thÞ chÊt lîng. Data Collection: chän d÷ liÖu. Network Capacity Analysia: ph©n tÝch c«ng suÊt m¹ng. Network Quality Analysis: ph©n tÝch chÊt lîng m¹ng. Parameter Selling: ThiÕt lËp tham sè.

3.7.2. X¸c ®Þnh qu¸ tr×nh.

Qui ho¹ch tèi u cña m¹ng 3G cã môc ®Ých chñ yÕu lµ c«ng suÊt vµ chÊt lîng chèng l¹i sù sôt gi¶m cña QoS, mong muèn tíi çc øng dông cña thuª bao. Trong GSM cã rÊt Ýt çc chØ thÞ chÊt lîng chÝnh, chñ yÕu liªn quan ®Õn chÊt lîng m¹ng tÇn sè. Tuy nhiªn, khi ATM ®îc sö dông trong çc m¹ng truyÒn 3G, sè lîng çc tham sè gia t¨ng nhanh chãng, v× vËy lµm t¨ng sè lîng çc KPI. Çc tham sè QoS cña ATM lµ nh÷ng tham sè ®îc thö nghiÖm lµ chÝnh vµ chóng ho¹t ®éng nh çc KPI ®èi víi tèi u m¹ng truyÒn trong çc m¹ng 3G.

ViÖc thu thËp d÷ liÖu chñ yÕu liªn quan ®Ó d÷ liÖu m¹ng ®ang tån t¹i nh thÓ cÊu h×nh ®Þa ®iÓm vµ cña m¹ng (vÝ dô çc cÊp ®é c«ng suÊt ®îc thö nghiÖm t¹i thêi ®iÓm ®a vµo ho¹t ®éng) vµ chØ thÞ chÊt lîng cña KPIs.

109

3.7.3. Ph©n tÝch m¹ng.

Qu¸ tr×nh nµy chñ yÕu bao gåm sù ph©n tÝch c«ng suÊt vµ chÊt lîng.

a.Ph©n tÝch c«ng suÊt.

§èi víi m¹ng truyÒn GSM, sù tÝnh to¸n vµ ®¸nh gi¸ c«ng suÊt t¬ng ®èi dÔ dµng. NÕu cÊu h×nh ®Þa ®iÓm cña çc TRX ®îc biÕt ®Õn, c«ng suÊt cÇn ®Õn cho liªn kÕt cã thÓ ®-îc tÝnh to¸n mét çch dÔ dµng. Tuy nhiªn ph©n tÝch dung l-îng cña m¹ng 3G kh«ng trùc tiÕp. Chóng ta ®· biÕt r»ng çc tÝnh to¸n dung lîng phô thuéc vµo çc lo¹i lu lîng, vµ v× vËy kh«ng thÓ ®îc tÝnh to¸n trùc tiÕp tõ sè lîng TRX hay sè lîng çc qu¶n lÝ øng dông ®îc sö dông trong tr¹m c¬ së. Nh vËy tham sè lu lîng vµ chÊt lîng ®¹t ®îc lµ çc ®Çu vµo quan träng.

Mét sù gia t¨ng trong lu lîng lµ lÝ do chñ yÕu cho sù ph©n tÝch c«ng suÊt. Th«ng thêng khi c«ng suÊt kÕt nèi ®îc ®o l-êng trong giai ®o¹n tiÒn qui ho¹ch, çc nhu cÇu trong t¬ng lai ®îc tÝnh ®Õn. Trong tèi u m¹ng truyÒn GSM, mét sù gia t¨ng trong lu lîng sÏ dÉn tíi mét sù gia t¨ng sè lîng çc TRX. Ngîc l¹i, trong çc m¹ng 3G, ph©n tÝch c«ng suÊt ®îc cÇn ®Õn thêng xuyªn h¬n bëi v× kh«ng chØ lu lîng t¨ng mµ çc lo¹i lu lîng (RT, NRT…) còng thay ®æi. Mét sù gia t¨ng trong lu lîng cã thÓ dÉn ®Õn mét sù gia t¨ng trong sè lîng çc bé xö lÝ tÝn hiÖu, qu¶n lÝ øng dông vµ çc TRX trong tr¹m c¬ së, vµ bÊt cø sù gia t¨ng nµo trong chóng sÏ dÉn ®Õn mét sù gia t¨ng c«ng suÊt kÕt nèi.

Chóng ta thÊy r»ng mét tr¹m c¬ së víi mét sè lîng nhá ng-êi sö dông t¹o ra lu lîng thùc chÊt. ThËm chÝ nÕu sè lîng gia t¨ng ngêi sö dông nhá, d÷ liÖu c¶ gãi cã thÓ t¨ng (vÝ dô mét sè lîng nhá ngêi sö dông t¹o ra lu lîng PS), vµ khi ®ã c¶ sè lîng AM vµ c«ng suÊt liªn kÕt sÏ cÇn ®îc t¨ng. mét sù gia t¨ng trong c«ng suÊt kÕt nèi cã nghÜa r»ng c«ng suÊt RNC ph¶i ®îc kiÓm tra l¹i.

110

Nh vËy c«ng suÊt cña m¹ng truyÒn cã thÓ ®îc t¨ng bëi:

- T¨ng sè bé xö lÝ tÝn hiÖu, qu¶n lÝ øng dông vµ TRX.

- T¨ng sè lîng tr¹m c¬ së.

- T¨ng sè lîng c«ng suÊt cña çc RNC.

b. Tèi u ho¸ chÊt lîng.

M« thøc truyÒn di bé ®îc lùa chän cho çc dÞch vô B-ISDN cèt ®Ó chÊt lîng dÞch vô ®îc ®¶m b¶o. Nh vËy ATM sÏ lµ mét khu vùc träng ®iÓm trong tèi u m¹ng 3G. ChÊt lîng cña tÇng vËt lÝ lµ mét vïng an ninh kh¸c.

3.7.4. Sù ph©n tÝch tÇng ATM.

Ph©n tÝch ho¹t ®éng cña hai tÇng ATM: ALL2 vµ ALL5 (cho d÷ liÖu CS vµ PS liªn tiÕp) lµ ®iÒu cÇn quan t©m tríc tiªn. Ho¹t ®éng cña hai t©ng nµy cã thÓ ®îc kiÓm tra víi sù gióp ®ì cña çc bé ®Õm vµ çc chØ thÞ chÊt lîng trong çc hÖ thèng qu¶n lÝ. Çc bé ®Õm/ ®o nµy chñ yÕu ®îc quan s¸t ®Ó tÝnh to¸n çc tØ lÖ lçi vµ çc kho¶ng thêi gian chËm trÔ. Trong hÇu hÕt çc trêng hîp sù gi¶m cÊp, sù chËm trÔ lµ mét lÝ do g©y nªn. Çc nh©n tè cã thÓ g©y ra sù gi¶m sót chÊt lîng v× chÇm trÔ bao gåm:

TruyÒn sãng: sù thay ®æi trong çc ®iÒu kiÖn truyÒn sãng cã thÓ buéc m«i trêng vËt lÝ g©y ra çc sù ngng trÖ trong qu¸ tr×nh vËn chuyÓn çc bit trong çc tÕ bµo ATM gi÷a çc nót vµ çc chuyÓn m¹ch ATM. Mét nguyªn nh©n kh¸c cã thÓ lµ ho¹t ®éng cña m«i trêng vËt lÝ. BÊt cø sù gi¶m sót nµo cña ESR vµ SESR sÏ dÉn ®Õn sù gi¶m sót trong ho¹t ®éng cña tÇng ATM.

Lu lîng: çc thiÕt kÕ ATM ®îc thiÕt kÕ cho tËp ®· cã cña çc tham sè. NÕu lu lîng truy nhËp t¨ng nh ®îc mong ®îi, sù ngng trÖ tÕ bµo cã thÓ x¶y ra. Trªn c¬ së cña sù gia t¨ng lu lîng nµy, mét chÊt lîng dÞch vô (QoS) cao h¬n kh«ng thÓ ®îc ®¶m b¶o.

111

KiÓu kiÕn tróc: kiÓu kiÕn tróc cña çc yÕu tè m¹ng (vÝ dô: çc chuyÓn m¹ch) cã thÓ cã t¸c ®éng s©u s¾c tíi ho¹t ®éng cña m¹ng. Çc nh©n tè nh thÓ c«ng suÊt ®Öm, dung lîng chuyÓn m¹ch kÕt nèi chÐo ATM vµ tèc ®é sÏ t¸c ®éng tíi chÊt lîng dÞch vô QoS.

Nã ®· ®îc chó ý tríc ®ã r»ng cã ba tham sè dÉn ®Õn chÊt lîng tèi u trong ATM: CLR, CTD, CDV. ChÊt lîng cña ba tham sè nµy dÉn ®Õn chÊt lîng cña tÇng ATM. Çc môc tiªu chÊt lîng ®Ó ®îc tÇng ATM ®¸p øng ®îc miªu t¶ trong khuyÕn nghÞ ITV-1:356, trong ®ã ®a çc QoS vµ çc môc tiªu chÊt lîng m¹ng cho çc tham sè nh: CDV, CLR, CMR, SECBR vµ CTD.

Mét tham sè quan träng ph¶i ®îc hiÓu ë giai ®o¹n nµy lµ CDVT. CDVT x¸c ®Þnh giíi h¹n cao h¬n trong ®é trÔ tÕ bµo. Tham sè nµy chÞu tr¸ch nhiÖm x¸c ®Þnh trong m¹ng nh»m ®¶m b¶o r»ng lu lîng (hay tÕ bµo) ®¹t tíi ®Ých ®Õn cña chóng trong mét gi¸ trÞ dù tr÷ ®é trÔ mong muèn. Nh vËy vÒ c¬ b¶n, bÊt cø tÕ bµo nµo kh«ng t«n träng hîp ®ång dÞch vô bÞ ®µo th¶i. Nãi chung CDVT cã thÓ ®îc tÝnh b»ng tØ lÖ nghÞch cña PCR. Çc kÜ s lËp kÕ ho¹ch m¹ng truyÒn nªn ®Ò cËp ®Õn khuyÕn nghÞ ®Ó cã nhiÒu th«ng tin h¬n cho çc gi¸ trÞ CDVT thÝch hîp.

Çc chøc n¨ng gièng nh: lo¹i bá khung vµ lo¹i bá gãi mét phÇn ®îc sö dông ®Ó tr¸nh t¾c nghÏn vµ c¶i thiÖn th«ng l-îng. T¹o d¹ng lu lîng lµ mét trong çc c¬ chÕ sÏ t¸c ®éng ®Õn çc ®Æc ®iÓm líp tÕ bµo ®Ó ®¶m b¶o cã mét lu lîng thu ®-îc dÔ ®o¸n h¬n víi tæn thÊt tÕ bµo Ýt h¬n. Nh vËy c¶ hiÖu qu¶ vµ chÊt lîng cña líp tÕ bµo ®îc duy tr×.

Ho¹t ®éng cña tÇng vËt lÝ lµ mét vÊn ®Ò then chèt kh¸c. Kh«ng cã môc ®Ých nµo ®îc x¸c ®Þnh cho SES ATM (trõ trong çc qu¸ tr×nh x¸c ®Þnh).

Çc môc tiªu vµ sù kh«ng s½n cã çc kÕt nèi ATM liªn quan ®Õn gi¸ trÞ ngìng nµy.

112

3.7.5. Tham sè ®iÒu chØnh.

Çc yÕu tè ®Çu vµo cña c¶ qu¸ tr×nh ph©n tÝch cã thÓ ®îc chia lµm ba lo¹i chÝnh. Çc tham sè ®Þnh cì cÊu t¹o nªn çc yÕu tè ®Çu vµo ®Çu tiªn. Çc yÕu tè ®Çu vµo thø hai ®Õn tõ m¹ng thùc hiÖn thùc tÕ, nh vËy lµ c«ng suÊt/ dung l-îng cña çc kÕt nèi vµ ph¬ng tiÖn truyÒn th«ng ®îc sö dông, cïng víi ®ång bé vµ ®iÒu chØnh qu¶n lÝ m¹ng. YÕu tè ®Çu vµo thø ba ë trong d¹ng çc tham sè ATM vµ çc tham sè m¹ng radio.

Trong h×nh 3-13: Dimensioning Parameters: çc tham sè ®Þnh cì. General Data: D÷ liÖu tæng hîp. Network Prameters: tham sè m¹ng. Network Analysis: ph©n tÝch m¹ng. Opimised Paramaters: Tham sè tèi u.

H×nh 3-13. Qu¸ tr×nh nghiªn cøu t¸c ®éng cña tham sè radio tíi m¹ng truyÒn

Çc tham sè ®Þnh cì ®ãng mét vai trß rÊt quan träng trong toµn bé qu¸ tr×nh. Ban ®Çu m¹ng ®îc ®o kÝch thíc dùa vµo çc nh©n tè nh kiÕn thøc vµ çc ph¬ng tiÖn s½n cã t¹i thêi ®iÓm mµ m¹ng ®îc khai tr¬ng. Råi cã nhiÒu yÕu tè

113

vµ tham sè thay ®æi v× vËy sÏ lµ cÇn thiÕt ®Ó tiÕn hµnh ®¸nh gi¸ l¹i sù ®o lêng (®Þnh cì) ®ã.

D÷ liÖu tæng hîp bao gåm d÷ liÖu ®îc thùc hiÖn thùc tÕ nh: cÊu h×nh, çc tÝnh to¸n quü ®êng truyÒn, sù ph©n tÝch tham kh¶o, çc c«ng suÊt/ dung lîng cña çc liªn kÕt…. Cïng víi n¨ng lîng nhËn ®îc thùc tÕ, çc ®êng cong hÖ thèng vµ çc dù tr÷ fa ®inh ghi ®îc. Còng nh vËy vÒ l©u dµi çc dù tr÷ fa ®inh cã thÓ ghi l¹i mét giai ®o¹n nhÊt ®Þnh. D÷ liÖu vÒ ®é s½n sµng còng cã thÓ ®îc ghi l¹i mét giai ®o¹n l©u h¬n.

Çc tham sè m¹ng radio l¹i chia thªm thµnh çc tham sè ®Þnh cì vµ tham sè tèi u. BÊt cø t¸c ®éng nµo cña tham sè tèi u radio cã thÓ ®îc thÊy trªn çc tham sè m¹ng truyÒn. B»ng çch nµy, vÒ sau khi kÕt thóc qu¸ tr×nh, mèi quan hÖ gi÷a çc tham sè radio nhÊt ®Þnh vµ ho¹t ®éng m¹ng truyÒn cã thÓ ®îc kiÓm tra vµ tõ ®ã cho phÐp thiÕt lËp çc tham sè nµy nh»m ®¶m b¶o r»ng çc ho¹t ®éng cña c¶ hai m¹ng truyÒn vµ m¹ng radio ®¹t ®îc chÊt lîng dÞch vô tèt nhÊt cho m¹ng. Mét khi ®iÒu nµy ®îc thùc hiÖn, çc tham sè tèi u ®îc ph¶n håi l¹i mét lÇn n÷a tíi ph©n tÝch m¹ng cèt ®Ó kiÓm tra chÐo liÖu chóng cã ®ang ®a ra çc tèi u m¹ng mong muèn.

KÕt luËn

Sau mét thêi gian nghiªn cøu vµ thùc hiÖn ®å ¸n, ®îc sù gióp ®ì tËn t×nh cña thÇy gi¸o ®¹i t¸, PGS – TS Vâ Kim cïng çc thÇy c« trong bé m«n Th«ng tin, khoa §iÖn tö ViÔn Th«ng, Häc ViÖn KÜ ThuËt Qu©n Sù, t«i ®· hoµn thµnh ®å ¸n ®óng tiÕn ®é vµ yªu cÇu ®Ò ra.

§å ¸n t×m hiÓu vÒ “Qui ho¹ch vµ tèi u ho¸ m¹ng truyÒn dÉn 3G” lµ ®å ¸n t×m hiÒu vÒ mét thÕ hÖ di ®éng míi ®¸p øng nhu cÇu cña ngêi sö dông. HiÖn nay hÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ thø 3 ®ang ®îc ¸p dông ®Ó mang l¹i sù tho¶ m·n cña con ngêi.

114

Víi kÕt qu¶ ®¹t ®îc t«i hi väng ®å ¸n cña m×nh ®· phÇn nµo gióp çc b¹n cã hiÓu thªm vÒ hÖ thèng di ®éng thÕ hÖ thø 3.

Do thêi gian chuÈn bÞ cßn han hÑp vµ tr×nh ®é nhËn thøc cña b¶n th©n, nªn ®å ¸n cña t«i cßn nhiÒu thiÕu sãt. KÝnh mong nh©n ®îc nhiÒu ý kiÕn ®ãng gãp cña çc thÇy c« vµ çc b¹n.

Mét lÇn n÷a xin ch©n thµnh c¶m ¬n!

Tµi liÖu tham kh¶o

115

116