[123doc.vn] giai-phap-quy-hoach-mang-vo-tuyen-umts-3g-va-ap-dung-trien-khai-cho-mang-vinaphone-khu-vuc-tp-da-nang

MỤC LỤC

TRANG PHỤ BÌA

LỜI CAM ĐOAN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

MỞ ĐẦU .................................................................................................................................... 1 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ..................................................................................... 1 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU .............................................................................................. 2

3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU .................................................................. 3 4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................................................................... 3 5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ................................................ 4 6. KẾT CẤU CỦA DE TAI: .................................................................................................. 4

Chương 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG ......................................................................................................................................... 6

1.1 THÔNG TIN DI ĐỘNG – SƠ LƯỢC PHÁT TRIỂN .................................................... 6 1.2 HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G THEO 2 NHÁNH CÔNG NGHỆ CHÍNH: ............................................................................................................................................... 11

1.2.1 Hướng phát triển lên 3G sử dụng công nghệ WCDMA ......................................... 11 1.2.2 Hướng phát triển lên 3G sử dụng công nghệ CDMA 2000. .................................. 12

1.3. MẠNG UMTS 3G VÀ ĐỊNH HƯỚNG CÔNG NGHỆ MẠNG VINAPHONE ........ 13 1.3.1 Định hướng công nghệ & dịch vụ theo tiêu chuẩn châu Âu do 3GPP qui định áp dụng cho mạng Vinaphone ............................................................................................... 13 1.3.2 Nội dung chủ yếu các phiên bản tiêu chuẩn 3GPP ................................................. 14

1.3.2.1 GPP R99 ........................................................................................................... 15 1.3.2.2 3GPP R4 ........................................................................................................... 16 1.3.2.3 3GPP R5 ........................................................................................................... 18 1.3.2.4 3GPP R6 .......................................................................................................... 20

1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG .................................................................................................. 21 Chương 2. HỆ THỐNG TRUY NHẬP VÔ TUYẾN UMTS ............................................. 22

2.1. NGUYÊN LÝ CDMA ................................................................................................... 22 2.1.1. Nguyên lý trải phổ CDMA .................................................................................... 22 2.1.2. Kỹ thuật trải phổ và giải trải phổ ........................................................................... 23 2.1.3. Kỹ thuật đa truy nhập CDMA ................................................................................ 23

2.2. MỘT SỐ ĐẶC TRUNG LỚP VẬT LÝ TRONG MẠNG TRUY NHẬP WCDMA . 25 2.2.1. Phương thức song công. ......................................................................................... 25 2.2.2. Dung lượng mạng .................................................................................................. 26 2.2.3. Các kênh giao diện vô tuyến UTRA FDD ............................................................. 26 2.2.4. Cấu trúc Cell. .......................................................................................................... 27

2.3 CẤU TRÚC HỆ THỐNG VÔ TUYẾN UMTS ............................................................ 28 2.3.1 Node-B ..................................................................................................................... 30 2.3.2 RNC (Radio Network Control) ............................................................................... 30 2.3.3 Các giao diện mở cơ bản của UMTS ...................................................................... 31

2.4 CÁC CHỨC NĂNG TRONG QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÔ TUYẾN ..................... 31 2.4.1 Giới thiệu về quản lý tài nguyên vô tuyến WCDMA ............................................. 31 2.4.2 Điều khiển công suất ............................................................................................... 32 2.4.3 Điều khiển chuyển giao. .......................................................................................... 34

2.4.3.1 Chuyển giao trong cùng tần số. ........................................................................ 34 2.4.3.2 Chuyển giao giữa các hệ thống WCDMA và GSM. ....................................... 35 2.4.3.3 Chuyển giao giữa các tần số trong WCDMA. ................................................. 37

2.4.4 Điều khiển thu nạp .................................................................................................. 38 2.4.5 Điều khiển tải (điểu khiển nghẽn) .......................................................................... 40

2.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG .................................................................................................. 41 Chương 3 MÔ HÌNH THIẾT KẾ TÍNH TOÁN QUY HOẠCH MẠNG VÔ TUYẾN UMTS 3G ................................................................................................................................. 41

3.1 GIỚI THIỆU VỀ QUY HOẠCH MẠNG VÔ TUYẾN ................................................ 42

3.1.1 Nguyên lý chung ..................................................................................................... 42 3.1.2 Một số đặc điểm cần lưu ý trong quy hoạch mạng ................................................ 43

3.1.2.1 Dự báo .............................................................................................................. 43 3.1.2.2 Quy hoạch vùng phủ vô tuyến ......................................................................... 44 3.1.2.3 Nhiễu từ nhiều nhà khai thác khác ................................................................... 45

3.2 QUY HOẠCH ĐỊNH CỠ MẠNG ................................................................................. 45 3.2.1 Tính toán vùng phủ sóng ......................................................................................... 46

3.2.1.1 Phân tích vùng phủ ........................................................................................... 46 3.2.1.2 Tính toán quỹ đường truyền vô tuyến. ............................................................ 48 3.2.1.3 Tính toán bán kính cell. .................................................................................... 52

3.2.2 Phân tích dung lượng .............................................................................................. 54 3.2.2.1 Giới thiệu mô hình tính toán dung lượng Erlang-B ........................................ 54 3.2.2.2 Các phương pháp chuyển đổi lưu lượng hệ thống UMTS theo mô hình Erlang ....................................................................................................................................... 55 3.2.2.3 Định cỡ dung lượng mạng ............................................................................... 57

3.3 QUY HOẠCH VÙNG PHỦ VÀ DUNG LƯỢNG CHI TIẾT ..................................... 58 3.4 TỐI ƯU MẠNG ............................................................................................................. 59 3.5 CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG ............................................................ 61

3.5.1 Lưu đồ thuật toán .................................................................................................... 61 3.5.2 Giao diện chương trình ........................................................................................... 62 ........................................................................................................................................... 62 ........................................................................................................................................... 62 3.5.3 Tính toán mô phỏng ................................................................................................ 62

3.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG .................................................................................................. 63 Chương 4 HIỆN TRẠNG MẠNG VINAPHONE VÀ ĐỊNH HƯỚNG TRIỂN KHAI MẠNG UMTS 3G ................................................................................................................... 64

4.1 TỔNG QUAN MẠNG VINAPHONE .......................................................................... 64 4.1.1 Tình hình phát triển của Vinaphone năm 2008 ...................................................... 64 4.1.2. Tình hình mạng lưới tính đến hết năm 2008 ......................................................... 65

4.2. HIỆN TRẠNG MẠNG VÔ TUYẾN ............................................................................ 67 4.2.1 Tổ chức mạng vô tuyến ........................................................................................... 67 4.2.2 Dung lượng mạng vô tuyến ..................................................................................... 68

4.3. HIỆN TRẠNG MẠNG LÕI VÀ DỊCH VỤ ................................................................. 69 4.3.1 Cấu hình mạng lõi và dịch vụ hiện tại .................................................................... 69 4.2.2 Dung lượng mạng lõi .............................................................................................. 70

4.4 ĐỊNH HƯỚNG VÀ KẾ HOẠCH TRIỂN KHAI MẠNG 3G ...................................... 71 4.4.1 Định hướng kinh doanh – thương mại .................................................................... 71 4.4.2 Kế hoạch và dự định triển khai mạng 3G ............................................................... 72

4.5 PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI MẠNG VÔ TUYẾN UMTS 3G ................................... 76 4.5.1 Quy mô triển khai .................................................................................................... 76 4.5.2 Triển khai chung cơ sở hạ tầng mạng 3G/2G ......................................................... 77

4.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG .................................................................................................. 81 Chương 5. QUY HOẠCH VÔ TUYẾN UMTS 3G MẠNG VINAPHONE KHU VỰC TP ĐÀ NẴNG .......................................................................................................................... 82

5.1 HIỆN TRẠNG VÀ DỰ BÁO PHÁT TRIỂN THUÊ BAO 3G MẠNG VINAPHONE KHU VỰC TP ĐÀ NẴNG ................................................................................................... 82

5.1.1 Khái quát tình hình kinh tế xã hội tại Tp Đà Nẵng ................................................ 82

5.1.2 Tình hình phát triển mạng Viễn thông tại Tp Đà Nẵng .......................................... 83 5.1.3 Hiện trạng mạng Vinaphone khu vực Tp Đà Nẵng ................................................ 85 5.1.4 Dự báo phát triển thuê bao 3G mạng Vinaphone khu vực Tp Đà Nẵng ................ 86

5.1.4.1 Tình hình phát triển thuê bao mạng Vinaphone khu vực Tp Đà Nẵng ........... 86 5.1.4.2 Dự báo phát triển thuê bao mạng Vinaphone khu vực Tp Đà Nẵng ............... 86

5.2 THIẾT KẾ QUY HOẠCH MẠNG ................................................................................ 88 5.2.1 Tính toán số lượng Node-B cần thiết ...................................................................... 88 5.2.2 Tính toán dung lượng cho Node-B ......................................................................... 90 5.2.3 Khảo sát lắp đặt trạm pha 1 ..................................................................................... 93

5.2.3.1 Vị trí Node-B và RNC ...................................................................................... 93 5.2.3.2 Truyền dẫn cho Node-B ................................................................................... 93

5.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG .................................................................................................. 98 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI ................................................... 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 100 PHỤ LỤC ............................................................................................................................... 101

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

1xEV- DO3G3GPP

3GPP2

1x Evolution – Data OptimizedThird Generation Third Generation Global Partnership ProjectThird Generation Global Partnership Project 2

Pha 1- Tối ưu dữ liệuThế hệ 3Dự án hội nhập toàn cầu thế hệ 3

A.AGCAMR

Automatic Gain Control Adaptive Multi-Rate codec

Bộ điều khiển tăng ích tự độngBộ mã hoá và giải mã đa tốc độ

AMPS Advanced Mobile Phone System thích nghiHệ thống điện thoại di động tiên tiến (Mỹ)

B.BHCABERBLERBPSKBSICBTS

Busy Hour Call AttemptsBit Error Rate Block Error Rate Binary Phase Shift Keying Base station identity code Base Tranceiver Station

Số cuộc gọi trong giờ bậnTốc độ lỗi bit.Tốc độ lỗi BlockKhoá dịch pha nhị phân.Mã nhận dạng trạm gốcTrạm gốc

C.CDG CDMACNCRC

The CDMA Development Group Code Division Multiple Access Core Network Cylic Redundancy Check

Nhóm phát triển CDMATruy nhập phân chia theo mãMạng lõiMã vòng kiểm tra dư thừa

D.DLDSSS

Downlink Direct Sequence Spread Spectrum

Đường xuốngHệ thống trải phổ chuỗi trực tiếp

E.EDGE

EIRP

ETSI

Enhanced Data Rates for Evolution Equivalent Isotropic Radiated PowerEuropean Telecommunication Standard Institute

Các tốc độ dữ liệu tăng cường cho sự tiến hoáCông suất bức xạ đẳng hướng tương đươngViện chuẩn hoá viễn thông Châu Âu

F.FDD

FDMA

FER

Frequency Division Duplex

Frequency Division Multiple Access Frame Error Rate

Phương thức song công phân chia theo tần sốĐa truy nhập phân chia theo tần số

Tỷ số lỗi khungG.GGSNGPRSGPGPSGSM

Gateway GPRS Support Node General Packet Radio Service Gain ProcesserGlobal Positioning System Global System for Mobile Telecommunication

Nút hỗ trợ cổng GPRSDịch vụ vô tuyến gói chung.Độ lợi xửlýHệ thống định vị toàn cầu.Hệ thống viễn thông di động toàn cầu

H.HLRHSDPA

HSUPA

HO

Home Location Registor High Speed Downlink Packet Access

High Speed Uplink Packet Access

Handover

Bộ đăng ký thường trúTruy nhập gói đường xuống tốc độ caoTruy nhập gói lên xuống tốc độ caoChuyển giao

I.IMT-2000

IMT- MCIPITU

IubIur

International Mobile Telecommunication 2000 IMT- Multicarrier Internet Protocol International Telecommunication Union

Thông tin di động toàn cầu 2000

IMT đa sóng mang.Giao thức InternetLiên hợp viễn thông quốc tế.

Giao diện giữa RNC và nút BGiao diện giữa 2 RNC.

K.KPI Key performace Indicator Bộ chỉ thị hiệu năng chính.L.LOS Line of sight Tầm nhìn thẳngM.MEMMSMGWMPLSMIMOMSC

MSS

Mobile Equipment Multimedia Messaging Service Media Gateway Multiprotocol Label SwitchingMulti input multi outputMobile Service Switching Centre

MSC server

Thiết bị di độngDịch vụ nhắn tin đa phương tiệnNút cổng của SoftswitchChuyển mạch nhãn đa giao thứcĐa phân tập Anten In/OutTrung tâm chuyển mạch dịch vụ di động.Nút chuyển mạch của Softswitch

O.OFDM

OMC

Orthogonal frequency-division multiplexingOperation Mainternance Center

Ghép kênh phân chia theo tần số trực giaoTrung tâm điều hành quản lý khai thác

P.PCUPNPPS-IN

Packet Control Unit Pseudo Noise Prepaid System - Interligent Network

Đơn vị điều khiển góiGiả tạp âmHệ thống điều khiển thuê bao trả

trước INQ.QPSK Quardrature Phase Phase Shift Keying Khoá dịch pha cầu phương.R.RAMRATRNCRNSRRC

RRM

Radio Access Mode Radio Access Technology Radio Network Controller Radio Network subsystem Radio Resoure Control protocol

Radio Resouse Management

Chế độ truy nhập vô tuyến.Công nghệ truy nhập vô tuyến.Bộ điều khiển mạng vô tuyến. Phân hệ mạng vô tuyếnGiao thức điều khiển tài nguyên vô tuyếnThuật toán quản lý tài nguyên vô tuyến.

S.SFNSCP

SDP

SGSNSHOSIPSIRSMSSNRSTP

System Frame Number Service Control Point

Service Data Point

Serving GPRS Support Node.Soft Handover Session Initiation Protocol Signal to Interference Ratio Short Messaging Service Signal to Noise Ratio Signaling Transfer Point

Số hiệu khung hệ thống.Nút hỗ trợ điều khiển dịch vụ trong PPS-INNút hỗ trợ điều khiển dữ liệu trong PPS-INNút hỗ trợ GPRS phục vụChuyển giao mềm.Giao thức khởi tạo phiênTỷ số tín hiệu trên nhiễuDịch vụ nhắn tin ngắn.Tỷ số tín hiệu trên tạp âmĐiểm chuyển tiếp báo hiệu

T.TDD

TDMA

TPCTSC

Time Division Duplex

Time Division Multiple Access

Transmission Power Control Trantsit/Gateway Center

Phương thức song công phân chia theo thời gianĐa truy nhập phân chia theo thời gianĐiều khiển công suất phátTrung tâm chuyển tiếp cuộc gọi

U.UEULUMTS

USIM

User Equipment Uplink Universal Mobile Telecommunication System UMTS Subscriber Identify Module

Thiết bị người sử dụngĐường xuốngHệ thống viễn thông di động toàn cầu. Modul nhận dạng thuê bao UMTS

UTRANUMTS Terrestrial Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất

UMTSV.VLRVOIP

Visitor Location Registor Voice Over Internet Protocol

Bộ đăng ký tạm trúTruyền thoại qua giao thức Internet.

W.WCDMA Wideband Code Division Multiple

Access Đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1-1 Quá trình phát triển lên 3G của 2 nhánh công nghệ chính.................................8 Hình 1-2 Định hướng phát triển công nghệ 4G....................................................................9Hình 1-3 Quá trình phát triển lên 3G theo nhánh sử dụng công nghệ WCDMA...........11Hình 1-4 Quá trình phát triển lên 3G theo nhánh CDMA 2000.......................................12Hình 1.5 Cấu trúc mạng 3G theo tiêu chuẩn 3GPP R99....................................................16Hình 1.6 Cấu trúc mạng 3G theo tiêu chuẩn 3GPP R4......................................................17Hình 1.7 Cấu trúc mạng 3G theo tiêu chuẩn 3GPP R5......................................................19Hình 1.8 Mô hình cung cấp dịch vụ sử dụng giao thức SIP trên IMS..............................20Hình 2-1 Quá trình trải phổ và giải trải phổ.......................................................................23Hình 2-2 Các công nghệ đa truy nhập.................................................................................24Hình 2-3 Nguyên lý của đa truy nhập trải phổ...................................................................24Hình 2-4 Phân bố phổ tần cho UMTS châu Âu...................................................................26Hình 2-5 Sơ đồ ánh xạ giữa các kênh khác nhau................................................................27Hình 2-6 Cấu trúc cell UMTS...............................................................................................28Hình 2-7 Cấu trúc tổng thể hệ thống UMTS/GSM.............................................................29Hình 2-8 Các vị trí điển hình của các chức năng RRM trong mạng WCDMA...............32Hình 2-9 Sự so sánh giữa chuyển giao cứng và chuyển giao mềm. .............................35Hình 2-10 Chuyển giao giữa các hệ thống GSM và WCDMA..........................................36Hình 2-11 Thủ tục chuyển giao giữa các hệ thống..............................................................37Hình 2-12 Nhu cầu chuyển giao giữa các tần số sóng mang WCDMA............................38Hình 2-13 Thủ tục chuyển giao giữa các tần số..................................................................38Hình 2-14 Đường cong tải......................................................................................................39Hình 3-1 Quá trình quy hoạch và triển khai mạng WCDMA...........................................43Hình 3-2 Quá trình tính bán kính vùng phủ sóng...............................................................46Hình 3-3 Vùng phủ sóng của cell theo các loại dịch vụ khác nhau...................................48Hình 3-4 Ảnh hưởng của SFM đến vùng phủ sóng............................................................51Hình 4.1 Mô tả thiết bị 3G dùng chung sở hạ tầng 2G .....................................................78Hình 4.2 Phương án sử dụng anten cho 3G ........................................................................79Hình 4.3 Mô tả khái quát việc dùng chung feeder..............................................................80Hình 4.4 Mô tả dùng chung thiết bị nguồn..........................................................................81Hình 4.5 Mô tả dùng chung nhà trạm..................................................................................81

1

MỞ ĐẦU

1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Thông tin liên lạc là một nhu cầu của bất kỳ một xã hội phát triển nào. Để đáp

ứng nhu cầu liên lạc ngày càng cao của xã hội, thông tin di động đã được nghiên cứu

và phát triển từ rất sớm, bắt đầu với các hệ thống thông tin di động sử dụng công

nghệ analog, cho đến nay các mạng di động sử dụng công nghệ số đang được ứng

dụng rộng rãi và phát triển vô cùng mạnh mẽ. Một xu hướng rõ nét trong lĩnh vực

thông tin di động hiện nay là các nhà cung cấp dịch vụ ngoài việc mở rộng dung

lượng khai thác hiện có thì việc áp dụng nghiên cứu cũng như xác định lộ trình phát

triển công nghệ để tăng cường khả năng cung cấp đa dịch vụ tốt hơn đến khách hàng

ngày càng được quan tâm nhiều hơn. Trong đó 3G - Hệ thống thông tin di động thế

hệ 3 chính là giải pháp công nghệ tiên tiến đang được các nhà khai thác mạng triển

khai.

Tại Việt Nam, trải qua hơn hai thập kỷ phát triển, cho đến nay cả nước đã có 7

nhà khai thác dịch vụ thông tin di động sử dụng công nghệ GSM và CDMA. Điều đó

minh chứng cho cho sự phát triển không ngừng của hạ tầng mạng thông tin di động

trong nước trong xu thể hội nhập và thể hiện sự cạnh tranh khốc liệt trong lĩnh vực

này. Thực tế phát triển thị trường tại Việt Nam cho thấy, đến nay các mạng di động

sử dụng công nghệ GSM đang chiếm ưu thế tuyệt đối về số lượng khách hàng với

56,5 triệu thuê bao trên tổng số 63,5 triệu thuê bao di động (số liệu của Tạp chí Khoa

học kỹ thuật và kinh tế Bưu điện). Với số lượng thuê bao phát triển lớn mạnh như

vậy trong thời gian qua cùng với việc cạnh tranh khốc liệt giữa các nhà khai thác dịch

vụ thông tin di động thì hạ tầng mạng thông tin di động 2G & 2,5G đã được khai

thác tối đa cho các dịch vụ truyền thống. Do vậy để có hạ tầng mạng thích hợp

cung cấp các dịch vụ trên nền IP/Internet, các dịch vụ truyền thông đa phương

tiện multimedia, các dịch vụ gia tăng mới, các dịch vụ hội tụ Di động-Cố

định…, nhất là dịch vụ truyền tiếng nói dưới dạng gói VoIP và đủ điều kiện cho

phép hạ giá thành cung cấp các dịch vụ này nhằm tăng tính cạnh tranh với các

2

doanh nghiệp viễn thông khác thì bắt buộc cần phải có những bước chuyển đổi, phát

triển, nâng cấp hạ tầng đối với mạng di động hiện tại là điều tất yếu và hết sức cấp

thiết.

Cùng hòa chung với sự tăng trưởng mạnh không ngừng của phát triển kinh tế

xã hội Việt Nam nói chung và thị trường viễn thông nói riêng, trong những năm qua

với nhiều bước phát triển vượt bậc đã đưa mạng VinaPhone cùng với Mobile-Phone,

Viettel trở thành các nhà cung cấp dịch vụ thông tin di động lớn tại Việt Nam về quy

mô phát triển thuê bao cũng như hạ tầng mạng: tổng số thuê bao toàn mạng

VinaPhone đến hết năm 2008 là 15,5 triệu thuê bao cùng với hạ tầng mạng lớn mạnh

gồm: 30 tổng đài, 135 BSC và trên 9.000 BTS. Với xu thế chung phát triển thuê bao

di động tại Việt Nam và nhu cầu tăng cao về các dịch vụ di động Multimedia ...của

khách hàng trong thời gian đến, mạng VinaPhone trên toàn quốc nói chung và khu

vực Tp Đà Nẵng nói riêng cần phải gấp rút thực hiện nâng cấp và xây dựng hạ tầng

mạng 3G theo định hướng NGN-Mobile. Việc nghiên cứu tìm hiểu và đưa ra giải

pháp quy hoạch thiết kế chi tiết hệ thống vô tuyến UMTS-3G trong thời gian ngắn là

vô cùng cấp thiết đối với việc kinh doanh và phát triển của mạng VinaPhone trong

thời gian đến. Và công tác quy hoạch thiết kế chi tiết sẽ giúp VinaPhone tối ưu về

mặt tài nguyên xử lý hệ thống, tối ưu về mặt khai thác vận hành bảo dưỡng, chi phí

đầu tư mạng 3G và phù hợp với quy hoạch tối ưu hóa mạng phân vùng thiết bị 2G.

Đề tài “Giải pháp quy hoạch mạng vô tuyến UMTS 3G và áp dụng triển khai

cho mạng VinaPhone khu vực Tp Đà Nẵng” sẽ đáp ứng được nhu cầu thiết thực

trong phát triển mạng VinaPhone nói chung và khu vực Tp Đà Nẵng nói riêng, đưa ra

dịch vụ 3G sớm nhất có thể là điều rất quan trọng và tác động trực tiếp đến thương

hiệu, uy tín, năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp.

2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu, tìm hiểu và đánh giá hiện trạng mạng VinaPhone nói chung và

khu vực Tp Đà Nẵng nói riêng. Dự báo nhu cầu tăng trưởng thuê bao 3G của mạng

VinaPhone

- Nghiên cứu giải pháp quy hoạch mạng truy nhập vô tuyến UMTS 3G.

3

- Triển khai quy hoạch cụ thể mạng truy nhập vô tuyến UMTS 3G cho mạng

VinaPhone khu vực Tp Đà Nẵng.

3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

a) Đối tượng nghiên cứu:

- Mạng truy nhập vô tuyến VinaPhone khu vực Tp Đà Nẵng

- Lý thuyết tổng quan truy nhập vô tuyến WCDMA và các đặc điểm liên quan:

điều khiển công suất và chuyển giao trong quản lý tài nguyên vô tuyến..

- Lý thuyết quy hoạch hệ thống truy nhập WCDMA và kỹ thuật thiết kế vùng

phủ sóng, thiết kế lưu lượng.

b) Phạm vi nghiên cứu :

- Nghiên cứu lý thuyết về quy hoạch mạng vô tuyến UMTS 3G, thiết kế vùng

phủ sóng, thiết kế lưu lượng, định cỡ hệ thống, truyền dẫn.

- Nghiên cứu hiện trạng dung lượng vô tuyến mạng VinaPhone, khả năng và

giải pháp triển khai nâng cấp lên 3G.

- Qua nghiên cứu, tìm hiểu, đưa ra kết quả quy hoạch mạng vô tuyến 3G

VinaPhone khu vực Tp Đà Nẵng.

4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu lý thuyết, tìm hiểu các thông số liên quan đến quy hoạch và thiết

kế mạng vô tuyến UMTS 3G như: quỹ công suất đường truyền cho các loại dịch vụ,

hệ số tải, thông lượng cell…Đưa ra lưu đồ thuật toán tính các thông số liên quan đến

việc thiết kế vùng phủ sóng, đồng thời xây dựng chương trình mô phỏng tính toán.

- Khảo sát vùng sóng theo yêu cầu thực tế cũng như tình hình kinh tế, xã hội,

tình hình phát triển mạng viễn thông trên địa bàn Tp Đà Nẵng, kết hợp với định

hướng phát triển và hiện trạng của mạng VinaPhone. Trên cơ sở đó, dự báo và tính

toán nhu cầu dung lượng để định cỡ mạng nhằm phục vụ cho việc xây dựng cấu hình

mạng. Sau khi định cỡ mạng, quy hoạch vùng phủ sẽ đi đến quy hoạch chi tiết, tính

toán số lượng các node, chọn vị trí đặt trạm và dự kiến phương án truyền dẫn cho các

node.

4

5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

Lý thuyết về quy hoạch mạng vô tuyến UMTS 3G cũng như các mô hình mạng

thông tin di động 3G đã được nghiên cứu và chuẩn hóa rộng rãi trên toàn thế giới.

Tuy nhiên việc áp dụng vào thực tế tại mỗi quốc gia, ứng với mỗi nhà khai thác lại

không thể áp dụng theo một lộ trình cứng nhắc nào, điều đó tùy thuộc vào hoàn cảnh

cụ thể, vào điều kiện phát triển của thị trường và thị phần của nhà khai thác đó. Đối

với mạng VinaPhone, do lượng khách hàng ngày càng tăng cả về số lượng và nhu cầu

dịch vụ, việc triển khai quy hoạch chi tiết mạng vô tuyến UMTS 3G áp dụng các giải

pháp kỹ thuật cũng cần có các nghiên cứu và đánh giá dựa trên đặc điểm cụ thể của

từng vùng, đề tài này chính là một trong những nghiên cứu công tác quy hoạch đánh

giá, nhằm triển khai xây dựng hệ thống truy nhập vô tuyến mới vào thực tế một cách

bài bản, hiệu quả, không chỉ đáp ứng nhu cầu trước mắt mà còn là nhu cầu phát triển

lâu dài theo lộ trình và định hướng nhất định. Kết quả của đề tài chính là một đề án

chi tiết nhằm triển khai mạng vô tuyến UMTS 3G sát với thực tế cho mạng

VinaPhone khu vực Tp Đà Nẵng trong thời gian gần nhất, do đó mang tính thực tiễn

cao.

6. KẾT CẤU CỦA DE TAI:

De tai bao gồm 5 chương, với nội dung tóm tắt như sau:

Chương 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG THÔNG

TIN DI ĐỘNG

Chương này sẽ giới thiệu khái quát sự phát triển của hệ thống thông tin di

động và xu hướng phát triển trong giai đoạn đến. Trong đó sẽ tập trung nghiên cứu

lịch sử phát triển và các đặc trưng cơ bản của hệ thống UMTS 3G và xu hướng phát

triển của mạng Vinaphone lên 3G.

Chương 2: HỆ THỐNG TRUY NHẬP VÔ TUYẾN UMTS 3G

Chương này sẽ giới thiệu khái quát mạng truy nhập vô tuyến UMTS 3G, trong

đó sẽ tập trung trình bày những vấn đề lý thuyết liên quan đến công nghệ WCDMA,

hệ thống vô tuyến UMTS 3G và những đặc trưng của công nghệ WCDMA, điểu

5

khiển công suất và điều khiển chuyển giao trong quản lý tài nguyên vô tuyến

WCDMA

Chương 3: MÔ HÌNH THIẾT KẾ TÍNH TOÁN QUY HOẠCH MẠNG VÔ

TUYẾN UMTS 3G.

Chương này trình bày về bài toán thiết kế quy hoạch và xây dựng hệ thống vô

tuyến UMTS 3G theo các thông số và đặc trung riêng của hệ thống. Từ đó xây dựng

chương trình mô phỏng việc tính toán chi tiết vùng phủ sóng và dung lượng hệ thống.

Chương 4: HIỆN TRẠNG VINAPHONE VÀ ĐỊNH HƯỚNG TRIỂN KHAI

MẠNG VÔ TUYẾN UMTS 3G

Với sự giúp đỡ của Công ty Dịch vụ viễn thông VinaPhone, mà đặc biệt là

Ban 3G-NGN, chương này sẽ cung cấp các số liệu thực tế của toàn mạng VinaPhone

tính đến hết tháng 6/2009. Từ đây sẽ đưa ra các định hướng phát triển mạng vô tuyến

UMTS 3G cho mạng VinaPhone trong giai đoạn 2009-2023.

Chương 5: QUY HOẠCH VÔ TUYẾN UMTS 3G MẠNG VINAPHONE

KHU VỰC TP ĐÀ NẴNG

Khảo sát cụ thể yêu cầu thực tế qua tình hình kinh tế, xã hội, tình hình phát

triển mạng viễn thông trên địa bàn Tp Đà Nẵng, kết hợp với định hướng phát triển và

hiện trạng của mạng VinaPhone. Trên cơ sở đó, dự báo và tính toán nhu cầu dung

lượng, vùng phủ để xây dựng thiết kế chi tiết mạng truy nhập vô tuyến UMTS 3G

mạng VinaPhone khu vực Tp Đà Nẵng.

6

Chương 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG

1.1 THÔNG TIN DI ĐỘNG – SƠ LƯỢC PHÁT TRIỂN

Hệ thống thông tin di động theo lộ trình phát triển đến nay có các thế hệ sau:

- Thế hệ thứ nhất – 1G: Hệ thống thông tin di động sử dụng công nghệ đa

truy nhập theo tần số (FDMA) là hệ thống tế bào tương tự dung lượng thấp và chỉ có

dịch vụ thoại, tồn tại là các hệ thống NMT (Bắc Âu), TACS (Anh), AMPS (Mỹ).

Đến những năm 1980 đã trở nên quá tải khi nhu cầu về số người sử dụng ngày càng

tăng lên. Lúc này, các nhà phát triển công nghệ di động trên thế giới nhận định cần

phải xây dựng một hệ thống tế bào thế hệ 2 mà hoàn toàn sử dụng công nghệ số. Đó

phải là các hệ thống xử lý tín hiệu số cung cấp được dung lượng lớn, chất lượng thoại

được cải thiện, có thể đáp ứng các dịch truyền số liệu tốc độ thấp.

- Thế hệ thứ hai – 2G: Các hệ thống 2G gồm: GSM (Global System for

Mobile Communication - Châu Âu), hệ thống D-AMPS (Mỹ) sử dụng công nghệ đa

truy nhập phân chia theo thời gian TDMA, IS-95 ở Mỹ và Hàn Quốc sử dụng công

nghệ đa truy nhập phân chia theo mã CDMA băng hẹp. Do tính chuẩn hóa và tương

thích qui mô vùng. Nhiều mạng 2G đã gặt hái được thành công đáng kể về cả giải

pháp kỹ thuật cũng như hiệu quả kinh doanh. Một trong số này là sự thành công của

hệ thống GSM vầ đây chính là một thành công lớn hơn mong đợi.

Đến năm năm 1999, để tăng thông lượng truyền để phục vụ nhu cầu truyền

thông tin trên mạng di động 2G, GPRS đã ra đời. GPRS đôi khi được xem như là

2,5G. Tốc độ truyền data rate của GPRS đã cải tiến tốc độ truyền tăng lên gấp 3 lần

so với GSM, tức là 20-30Kbps. GPRS cho phép phát triển dịch vụ WAP và Internet

(email) tốc độ thấp. Tiếp theo sau, năm 2000, EDGE đã ra đời với khả năng cung ứng

tốc độ lên được 250 Kbps (trên lý thuyết). EDGE còn được biết đến như là 2,75G

(trên đường tiến tới 3G)

Mặc dù hệ thống thông tin di động 2G được coi là những tiến bộ đáng kể

nhưng vẫn gặp phải các hạn chế sau: Tốc độ thấp và tài nguyên hạn hẹp. Vì thế cần

http://tudiencongnghe.com/Special:Search/EDGE

http://tudiencongnghe.com/Special:Search/internet

http://tudiencongnghe.com/Special:Search/GPRS

7

thiết phải chuyển đổi lên mạng thông tin di động thế hệ tiếp theo để cải thiện dịch vụ

truyền số liệu, nâng cao tốc độ bit và tài nguyên được chia sẻ…

Mặt khác, khi các hệ thống thông tin di động ngày càng phát triển, không chỉ

số lượng người sử dụng điện thoại di động tăng lên, mở rộng thị trường mà người sử

dụng còn đòi hỏi các dịch vụ tiên tiến hơn không chỉ là các dịch vụ cuộc gọi thoại

truyền thống và dịch vụ số liệu tốc độ thấp hiện có trong mạng hiện tại. Nhu cầu của

thị trường có thể phân loại thành các lĩnh vực như: Dịch vụ dữ liệu máy tính, dịch vụ

viễn thông, dịch vụ nội dung số như âm thanh hình ảnh.

Những lý do trên thúc đẩy các tổ chức nghiên cứu phát triển hệ thống thông

tin di động trên thế giới tiến hành nghiên cứu và đã áp dụng trong thực tế chuẩn mới

cho hệ thống thông tin di động: Thông tin di động 3G

- Thế hệ thứ ba – 3G: định hướng thiết lập một hệ thống thông tin di động

toàn cầu. Từ nhu cầu thực tiễn cần phải phát triển lên 3G, các nhà cung cấp dịch vụ

mạng đã đưa ra các tiêu chí chung để phát triển lên mạng di động 3G như sau:

- Hệ thống phải được chuẩn hóa hoàn toàn; các giao diện chính phải được

chuẩn hóa và mở;

- Hệ thống phải bổ sung cho hệ thống hiện tại trên mọi khía cạnh;

- Multimedia và tất cả các thành phần của multimedia phải được hệ thống hỗ

trợ;

- Truy nhập radio của 3G phải cung cấp khả năng băng rộng;

- Các dịch vụ đối với người dùng đầu cuối độc lập với chi tiết công nghệ, và

hạ tầng mạng không giới hạn đưa ra dịch vụ. Vậy nên phải tách biệt platform công

nghệ với dịch vụ sử dụng platform đó.

Ý tưởng chính yếu ẩn chứa sau 3G là chuẩn bị một hạ tầng vạn năng có khả

năng tải các dịch vụ hiện tại và tương lai. Hạ tầng phải được thiết kế sao cho những

đổi thay và tiến triển công nghệ có thể được mạng hỗ trợ không gây ra một bất ổn

nào đối với các dịch vụ sử dụng cấu trúc mạng hiện tại. Để làm được vậy, 3G tách

biệt công nghệ truy cập, công nghệ truyền tải, công nghệ dịch vụ (điều khiển đấu nối)

và những ứng dụng người dùng.

8

Hiện tại có nhiều chuẩn công nghệ cho 2G nên sẽ có nhiều chuẩn công nghệ

3G đi theo, tuy nhiên trên thực tế chỉ có 2 tiêu chuẩn quan trọng nhất đã có sản phẩm

thương mại và có khả năng được triển khai rộng rãi trên toàn thế giới là WCDMA

(FDD) và CDMA 2000. WCDMA được phát triển trên cơ sở tương thích với giao

thức của mạng lõi GSM (GSM MAP), một hệ thống chiếm tới 65% thị trường thế

giới. Còn CDMA 2000 nhằm tương thích với mạng lõi IS-41, hiện chiếm 15% thị

trường. Quá trình phát triển lên 3G cũng sẽ tập trung vào 2 hướng chính này, có thể

được tóm tắt trong hình 1-1.

NMT(900)

TACSGSM (900)

AMPS cdma2000Mx

WCDMA

SMR

GSM (1800)

GSM (1900)

IS-136TDMA (800)

IS-95CDMA (800)

IS-136(1900)

IS-95(J-STD-008)

(1900)

GPRS

iDEN (800)

GPRS

EDGE

cdma20001x

1G 2G 2.5G 3G

Hình 1-1 Quá trình phát triển lên 3G của 2 nhánh công nghệ chính

- Thế hệ thứ tư – 4G: Các nhà cung cấp dịch vụ và người dùng đều luôn

mong muốn và hướng tới các công nghệ không dây có thể cung cấp được nhiều loại

hình dịch vụ hơn với tính năng và chất lượng dịch vụ cao hơn. Với cách nhìn nhận

này, Liên minh Viễn thông quốc tế (ITU) đã và đang làm việc để hướng tới một

chuẩn cho mạng di động tế bào mới thế hệ thứ tư 4G. ITU đã lên kế hoạch để có thể

9

cho ra đời chuẩn này một vài năm tới. Công nghệ này sẽ cho phép thoại dựa trên IP,

truyền số liệu và đa phương tiện với tốc độ cao hơn rất nhiều so với các công nghệ

của mạng di động hiện nay. Về lý thuyết, theo tính toán dự kiến tốc độ truyền dữ liệu

có thể lên tới 288 Mb/s.

Cho đến hiện nay, chưa có một chuẩn nào rõ ràng cho 4G được thông qua.

Tuy nhiên, những công nghệ phát triển cho 3G hiện nay sẽ làm tiền đề cho ITU xem

xét để phát triển cho chuẩn 4G. Các sở cứ quan trọng để ITU thông qua cho chuẩn

4G đó chính là từ hỗ trợ của các công ty di động toàn cầu; các tổ chức chuẩn hóa và

đặc biệt là sự xuất hiện của ba công nghệ cho việc phát triển mạng di động tế bào

LTE (Long-Term Evolution), UMB (Ultramobile Broadband) và WiMAX II (IEEE

802.16m). Ba công nghệ này có thể được xem là các công nghệ tiền 4G. Chúng sẽ là

các công nghệ quan trọng giúp ITU xây dựng các phát hành cho chuẩn 4G trong thời

gian tới.

Hình 1-2 Định hướng phát triển công nghệ 4G

Sau đây xem xét ba công nghệ được xem là các công nghệ tiền 4G, đó là các

công nghệ làm sở cứ để xây dựng nên chuẩn 4G trong tương lai, gồm:

- LTE (Long-Term Evolution)

Tổ chức chuẩn hóa công nghệ mạng thông tin di động 3G UMTS 3GPP bao

gồm các tổ chức chuẩn hóa của các nước châu Á, châu Âu và Bắc Mỹ đã bắt đầu

chuẩn hóa thế hệ tiếp theo của mạng di động 3G là LTE.

LTE được xây dựng trên nền công nghệ GSM, vì thế nó dễ dàng thay thế và

triển khai cho nhiều nhà cung cấp dịch vụ. Nhưng khác với GSM, LTE sử dụng

10

phương thức ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (OFDM). LTE sử dụng phổ

tần một cách thích hợp và mềm dẻo, nó có thể hoạt động ở băng tần có độ rộng từ

1,25MHz cho tới 20MHz. Tốc độ truyền dữ liệu lớn nhất về lý thuyết của LTE có thể

đạt tới 250Mb/s khi độ rộng băng tần là 20MHz. LTE khác với các công nghệ tiền

4G khác như WiMAX II ở chỗ nó chỉ sử dụng đa truy nhập phân chia theo tần số trực

giao ở hướng lên, còn ở hướng xuống nó sử dụng đa truy nhập phân chia theo tần số

đơn sóng mang để nâng cao hiệu quả trong việc điều khiển công suất và nâng cao

thời gian sử dụng pin cho thiết bị đầu cuối của khách hàng.

- UMB (Ultra Mobile Broadband): Tổ chức chuẩn hóa công nghệ thông tin

di động 3G CDMA2000 3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2) được thành lập

và phát triển bởi các tổ chức viễn thông của Nhật, Trung Quốc, Bắc Mỹ và Hàn Quốc

đã đề xuất phát triển UMB. Thành viên của 3GPP2, Qualcomm là người đi đầu trong

nỗ lực phát triển UMB, mặc dù công ty này cũng chú tâm cả vào việc phát triển LTE.

UMB dựa trên CDMA có thể hoạt động ở băng tần có độ rộng từ 1,25MHz

đến 20MHz và làm việc ở nhiều dải tần số. UMB được đề xuất với tốc độ truyền dữ

liệu lên tới 288Mb/s cho luồng xuống và 75Mb/s cho luồng trên với độ rộng băng tần

sử dụng là 20MHz. Công nghệ này sẽ cung cấp kết nối thông qua các sóng mang dựa

trên đa truy nhập phân chia theo mã CDMA.

- IEEE 802.16m (WiMAX II): Như chúng ta đã biết, WiMAX hay chuẩn

802.16 ban đầu được xây dựng cho mục đích chính là cung cấp các dịch vụ mạng cố

định. Chuẩn IEEE 802.16e được phát triển thêm tính năng di động từ các chuẩn

WiMAX trước đó. IEEE 802.16 là một chuỗi các chuẩn do IEEE phát triển, chúng hỗ

trợ cả cố định và di động, là công nghệ truyền thông, truy nhập diện rộng, nó cũng

được gọi với một tên khác là WiMAX. WiMAX hoạt động trong dải tần từ 10GHz

đến 66 GHz.

IEEE 802.16m hay còn gọi là WiMAX II là công nghệ duy nhất trong các

công nghệ tiền 4G được xây dựng hoàn toàn dựa trên công nghệ đa truy nhập phân

chia theo tần số trực giao OFDMA. WiMAX II được phát triển lên từ chuẩn IEEE

11

802.16e. Công nghệ WiMAX II sẽ hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu lên tới 100Mb/s cho

các ứng dụng di động và có thể lên tới 1Gb/s cho các người dùng tĩnh. Khoảng cách

truyền cho WiMAX II sẽ khoảng 2 km ở môi trường thành thị và là khoảng 10 km

cho các khu vực nông thôn.

1.2 HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G THEO 2 NHÁNH CÔNG NGHỆ

CHÍNH:

1.2.1 Hướng phát triển lên 3G sử dụng công nghệ WCDMA

WCDMA là một tiêu chuẩn thông tin di động 3G của IMT-2000 được phát

triển chủ yếu ở Châu Âu với mục đích cho phép các mạng cung cấp khả năng chuyển

vùng toàn cầu và để hỗ trợ nhiều dịch vụ thoại, dịch vụ đa phương tiện. Các mạng

WCDMA được xây dựng dựa trên cơ sở mạng GSM, tận dụng cơ sở hạ tầng sẵn có

của các nhà khai thác mạng GSM. Quá trình phát triển từ GSM lên WCDMA qua các

giai đoạn trung gian, có thể được tóm tắt trong sơ đồ sau đây:

GSM GPRS EDGE WCDMA

1999 2000 2002

Hình 1-3 Quá trình phát triển lên 3G theo nhánh sử dụng công nghệ WCDMA

- GPRS: GPRS cung cấp các kết nối số liệu chuyển mạch gói với tốc độ

truyền lên tới 171,2Kbps (tốc độ số liệu đỉnh) và hỗ trợ giao thức Internet TCP/IP và

X25, nhờ vậy tăng cường đáng kể các dịch vụ số liệu của GSM.

Công việc tích hợp GPRS vào mạng GSM hiện tại là một quá trình đơn giản.

Một phần các khe trên giao diện vô tuyến dành cho GPRS, cho phép ghép kênh số

liệu gói được lập lịch trình trước đối với một số trạm di động. Còn mạng lõi GSM

được tạo thành từ các kết nối chuyển mạch kênh được mở rộng bằng cách thêm vào

các nút chuyển mạch số liệu Gateway mới, được gọi là GGSN và SGSN. GPRS là

một giải pháp đã được chuẩn hoá hoàn toàn với các giao diện mở rộng và có thể

chuyển thẳng lên 3G về cấu trúc mạng lõi.

- EDGE: Hệ thống 2,5G tiếp theo đối với GSM là EDGE. EDGE áp dụng

phương pháp điều chế 8PSK, điều này làm tăng tốc độ của GSM lên 3 lần. EDGE là

12

lý tưởng đối với phát triển GSM, nó chỉ cần nâng cấp phần mềm ở trạm gốc. Nếu

EDGE được kết hợp cùng với GPRS thì khi đó được gọi là EGPRS. Tốc độ tối đa đối

với EGPRS khi sử dụng cả 8 khe thời gian là 384kbps.

- WCDMA: WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) là một

công nghệ truy nhập vô tuyến được phát triển mạnh ở Châu Âu. Hệ thống này hoạt

động ở chế độ FDD & TDD và dựa trên kỹ thuật trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS-

Direct Sequence Spectrum) sử dụng tốc độ chip 3,84Mcps bên trong băng tần 5MHz.

WCDMA hỗ trợ trọn vẹn cả dịch vụ chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói tốc độ

cao và đảm bảo sự hoạt động đồng thời các dịch vụ hỗn hợp với chế độ gói hoạt động

ở mức hiệu quả cao nhất. Hơn nữa WCDMA có thể hỗ trợ các tốc độ số liệu khác

nhau, dựa trên thủ tục điều chỉnh tốc độ.

1.2.2 Hướng phát triển lên 3G sử dụng công nghệ CDMA 2000.

Hệ thống CDMA 2000 gồm một số nhánh hoặc giai đoạn phát triển khác nhau

để hỗ trợ các dịch vụ phụ được tăng cường. Nói chung CDMA 2000 là một cách tiếp

cận đa sóng mang cho các sóng có độ rộng n lần 1,25MHz hoạt động ở chế độ FDD.

Nhưng công việc chuẩn hoá tập trung vào giải pháp một sóng mang đơn 1,25MHz

(1x) với tốc độ chip gần giống IS-95. CDMA 2000 được phát triển từ các mạng IS-95

của hệ thống thông tin di động 2G, có thể mô tả quá trình phát triển trong hình vẽ

sau:

IS-95A IS-95B Cdma2000 1x Cdma2000 Mx

1999 2000 2002

Hình 1-4 Quá trình phát triển lên 3G theo nhánh CDMA 2000.

- IS-95B: IS-95B hay CDMA One được coi là công nghệ thông tin di động

2,5G thuộc nhánh phát triển CDMA 2000, là một tiêu chuẩn khá linh hoạt cho phép

cung cấp dịch vụ số liệu tốc độ lên đến 115Kbps

- CDMA 2000 1xRTT: Giai đoạn đầu của CDMA2000 được gọi là 1xRTT

hay chỉ là 1xEV-DO, được thiết kế nhằm cải thiện dung lượng thoại của IS-95B và

để hỗ trợ khả năng truyền số liệu ở tốc độ đỉnh lên tới 307,2Kbps. Tuy nhiên, các

13

thiết bị đầu cuối thương mại của 1x mới chỉ cho phép tốc độ số liệu đỉnh lên tới

153,6kbps.

-CDMA 2000 1xEV-DO: 1xEV-DO được hình thành từ công nghệ HDR

(High Data Rate) của Qualcomm và được chấp nhận với tên này như là một tiêu

chuẩn thông tin di động 3G vào tháng 8 năm 2001 và báo hiệu cho sự phát triển của

giải pháp đơn sóng mang đối với truyền số liệu gói riêng biệt.

Nguyên lý cơ bản của hệ thống này là chia các dịch vụ thoại và dịch vụ số liệu

tốc độ cao vào các sóng mang khác nhau. 1xEV-DO có thể được xem như một mạng

số liệu “xếp chồng”, yêu cầu một sóng mang riêng. Để tiến hành các cuộc gọi vừa có

thoại, vừa có số liệu trên cấu trúc “xếp chồng” này cần có các thiết bị hoạt động ở 2

chế độ 1x và 1xEV-DO.

- CDMA 2000 1xEV-DV: Trong công nghệ 1xEV-DO có sự dư thừa về tài

nguyên do sự phân biệt cố định tài nguyên dành cho thoại và tài nguyên dành cho số

liệu. Do đó CDG (nhóm phát triển CDMA) khởi đầu pha thứ ba của CDMA 2000

bằng các đưa các dịch vụ thoại và số liệu quay về chỉ dùng một sóng mang 1,25MHz

và tiếp tục duy trì sự tương thích ngược với 1xRTT. Tốc độ số liệu cực đại của người

sử dụng lên tới 3,1Mbps tương ứng với kích thước gói dữ liệu 3.940 bit trong khoảng

thời gian 1,25ms.

- CDMA 2000 3x(MC- CDMA ): CDMA 2000 3x hay 3xRTT đề cập đến sự

lựa chọn đa sóng mang ban đầu trong cấu hình vô tuyến CDMA 2000 và được gọi là

MC-CDMA (Multi carrier) thuộc IMT-MC trong IMT-2000. Công nghệ này liên

quan đến việc sử dụng 3 sóng mang 1x để tăng tốc độ số liệu và được thiết kế cho dải

tần 5MHz (gồm 3 kênh 1,25Mhz). Sự lựa chọn đa sóng mang này chỉ áp dụng được

trong truyền dẫn đường xuống. Đường lên trải phổ trực tiếp, giống như WCDMA với

tốc độ chip hơi thấp hơn một ít 3,6864Mcps (3 lần 1,2288Mcps).

1.3. MẠNG UMTS 3G VÀ ĐỊNH HƯỚNG CÔNG NGHỆ MẠNG

VINAPHONE

1.3.1 Định hướng công nghệ & dịch vụ theo tiêu chuẩn châu Âu do 3GPP qui

định áp dụng cho mạng Vinaphone

Chuẩn 3GPP qui định phát triển công nghệ và cấu trúc mạng GSM 2G truyền

thống phát triển lên UMTS 3G theo nhánh sử dụng công nghệ WCDMA với xu

14

hướng sử dụng truyền tải TDM tiến đến một mạng "All IP" theo trình tự phiên bản:

3GPP R99, 3GPP R4, 3GPP R5 và 3GPP R6. Mạng Vinaphone trong giai đoạn hơn

13 năm qua đã đầu tư trở thành mạng GSM 2,5G và là phần đầu trong quá trình

chuẩn hoá 3 GPP. Vì vậy Lựa chọn định hướng tiến triển thông tin di động lên 3G

cho mang Vinaphone theo tiêu chuẩn châu Âu do 3GPP khuyến nghị vì:

- Chuẩn ETSI cho thông tin di động GSM đồng nhất cho các nước châu Âu đã

có thể sử dụng để toàn cầu hóa thông tin mobile định hướng 3G;

- Mạng VINAPHONE đang theo chuẩn GSM/ETSI – châu Âu đó là GSM

900/1800.

- UMTS thừa hưởng nhiều phần tử chức năng từ GSM hiện tại. Nên việc tận

dụng các thiết bị đang có trên mạng sẽ đem lại nhiều thuận lợi lớn cho Vinaphone .

1.3.2 Nội dung chủ yếu các phiên bản tiêu chuẩn 3GPP

ETSI là tổ chức tiêu chuẩn thông tin di động GSM trong những năm 1980 và

1990. ETSI còn xây dựng cấu trúc chuẩn hóa mạng GPRS. Chuẩn cuối cùng ETSI

xây dựng năm 1998.

3GPP thành lập năm 1998 là tổ chức kết hợp của các tổ chức tiêu chuẩn hóa:

châu Âu, Nhật, Nam Triều tiên, Mỹ và Trung quốc. Mục đích chuẩn hóa hệ thống

thông tin di động 3G theo định hướng:

- Phần truy nhập vô tuyến sử dụng WCDMA và TD-CDMA;

- Phần core: phát triển từ GSM, kế thừa những những tiêu chuẩn ETSI do

SMG xây dựng.

Đến năm 2001, sau khi hoàn thành phiên bản 3GPP R99, 3GPP chia thành hai

tổ chức:

- 3GPP: xây dựng các tiêu chuẩn phát triển mạng core, dịch vụ, cấu trúc hệ

thống, truy cập radio WCDMA và TD-CDMA;

- ETSI SMG: phát triển truy nhập radio GSM và EDGE.

Trong đó 3GPP xây dựng các bộ tiêu chuẩn trên cơ sở năm. Phiên bản đầu

tiên là 3GPP Release 99 (3GPP R99). Đến nay 3GPP đã có 04 phiên bản đã và đang

được các nhà khai thác trên thế giới áp dụng:

15

- 3GPP release 99 (3GPP R99): chính thức được áp dụng từ tháng 3/2001;

- 3GPP release 4 (3GPP R4): chính thức được áp dụng từ tháng 9/2002;

- 3GPP release 5 (3GPP R5): tháng 12/2003 đang được áp dụng;

- 3GPP release 6 (3GPP R6): bổ sung những điểm thiếu trong IMS 3GPP R5

và đưa thêm vào một số features mới; tiến tới một mạng truyền tải “All IP”.

Nội dung cơ bản từng phiên bản 3GPP qui định như sau:

1.3.2.1 GPP R99

a) Những yêu cầu chính

Tập trung vào sự đang hiện diện của mạng GSM, có 02 yêu cầu đặt ra là:

- Mạng UMTS phải tương thích với mạng GSM đang tồn tại;

- Hai mạng UMTS và GSM phải có khả năng làm việc tương tác.

Truy nhập vô tuyến WCDMA là điểm mấu chốt nhất mà 3GPP R99 giải quyết.

Thêm vào đó, UTRAN cũng được đưa ra với giao diện Iu.

So sánh với các giao diện A và Gb trong GSM, 3GPP R99 đạt được hai điểm

cơ bản:

- Transcoding cho speech trên Iu được core đảm nhiệm thay cho BTS trong

GSM;

- Mã hóa số liệu di động ở mức cell trên giao diện Iu được RNC đảm nhận thay

cho SGSN đối với GPRS.

Vậy đơn giản, mạng 3G R99 là hệ thống mạng GSM-based. Đó là một mạng

GSM có hai mạng truy cập và hai mạng truy cập cung cấp lưu lượng có tốc độ khác

nhau cho cả hai miền core CS và PS.

b) Cấu hình kỹ thuật

3GPP đưa ra một phương pháp truy nhập vô tuyến mới WCDMA. Thiết bị vô

tuyến WCDMA không tương thích với thiết bị vô tuyến GSM nên phải đưa bổ sung

một hệ thống thiết bị mới đó là RNC và Node-B. Phần mạng vô tuyến WCDMA gọi

là UTRAN.

Một yêu cầu chính cho UMTS là hoạt động tương tác GSM/UMTS. Ví dụ

‘handover’ từ GERAN sang UTRAN và ngược lại. Yêu cầu này được thực hiện bởi:

16

- Thứ nhất: hướng downlink, giao diện air GSM được được phát triển để có thể

quảng bá thông tin sóng WCDMA. Cũng như vậy downlink của radio WCDMA cũng

quảng bá thông tin về sóng GSM;

- Thứ hai: nhằm giảm thiểu đầu tư, các chuẩn 3GPP yêu cầu 2G MSC/VLR

GSM phải làm việc được với UTRAN.

Hình 1.5 Cấu trúc mạng 3G theo tiêu chuẩn 3GPP R99

Các điểm quan trọng của phần Core trong 3GPP R99, gồm:

- Các node core trong miền CS như MSC/VLR và HLR/AuC/EIR phải thay

đổi vì phải sử lý đồng thời cả thuê bao 2G và 3G.

- Với miền PS: tên và số lượng các node mạng GPRS giống trong 2G, nhưng

chức năng SGSN thì rất khác. Trong 2G, SGSN đảm nhiệm chức năng quản lý di

động (MM) cho nối mạch gói số liệu. Trong 3G chức năng MM được RNC và SGSN

san sẻ. Nghĩa là miền PS không quản lý sự thay đổi cell của thuê bao trong UTRAN

mà là RNC.

1.3.2.2 3GPP R4


Chưa có IMS, chỉ ấn định những thay đổi trong miền CS core UMTS – tách

luồng dữ liệu người dùng ra khỏi các cơ chế điều khiển cùng một số khía cạnh khác,

chủ yếu như sau:

- Chức năng điều khiển sử dụng MSC Server. Chức năng chuyển mạch dữ liệu

người sử dụng dùng MGW;

17

- IP transport cho các giao thức mạng core;

- IP hóa cho giao diện Gb miền PS;


- MSC miền CS trong GSM truyền thống được 3GPP R4 tách riêng chức năng

điều khiển – sử dụng MSC Server với chức năng nối mạch vận chuyển lưu lượng –

sử dụng MGW.

- MSC Server và MGW có quan hệ “một-nhiều”. Một MSC Server có thể điều

khiển nhiều MGW.

- Về cơ bản 3GPP R4 không cung cấp, cải thiện thêm dịch vụ.

- Cấu trúc 3GPP R4 bắt đầu đưa IP vào hệ thống Core CS. Cấu trúc softwsitch

tạo bởi MSC Server – MGW tạo tiền đề định hướng “transport All IP”. Giảm chi phí

truyền dẫn, phân lớp cấu trúc chức năng; định hướng phát triển dịch vụ độc lập với

hạ tầng mạng.


Điểm quan trọng nhất trong 3G R4 là:

- 3G R4 là động thái IP hóa toàn bộ miền CS. Truyền tải cũng IP/ATM,

chuyển mạch cũng IP/ATM. Công nghệ SOFTSWITCH được đưa vào nhằm mục

đích này. Công nghệ SOFTSWITCH tách MSC cổ điển thành:

+ MSC-Server là phần tử điều khiển, nối IP giao thức MEGACO đến

18

+ Media Gateway – là phần tử chuyển mạch dịch vụ người dùng. Dịch

vụ người dùng là dịch vụ có trên miền chuyển mạch kênh CS truyền thống,

nhưng lại dùng chuyển mạch IP/ATM.

1.3.2.3 3GPP R5


- Đưa IMS vào mạng UMTS, cung cấp cơ chế và tổ chức multimedia. IP và các

giao thức trên IP cũng sẽ được sử dụng làm cơ chế điều khiển. Dữ liệu người dùng về

cơ bản cũng dựa trên IP. IP cũng được sử dụng làm giao thức truyền thay thế SS7,

một giao thức chính đang dùng trong dịch vụ chuyển mạch kênh.

- 3GPP R5 đưa IMS vào tiêu chuẩn hóa. IMS được hỗ trợ bởi cấu trúc tiêu

chuẩn độc lập dựa trên IP và được nối với các mạng thoại và số liệu hiện tại cho cả

người sử dụng mạng cố định (như PSTN, ISDN, Internet) và mobile (như GSM,

CDMA).

- Kiến trúc IMS có khả năng thiết lập truyền thông IP peer-to-peer với tất cả

các lient với yêu cầu chất lượng dịch vụ. Thêm vào khả năng quản lý phiên làm việc,

kiến trúc IMS cũng có các chức năng địa chỉ, mà đó là điều cần thiết để tổ chức dịch

vụ (như đăng ký, bảo mật, cước, điều khiển truyền thông, roaming). IMS sẽ tạo nên

trái tim của mạng core.

3GPP R5 cũng đã chuẩn hóa cơ chế dịch vụ IP multimedia dựa trên SIP. SIP

chứa các chức năng phần tử logic, mô tả phương cách nối các phần tử, đưa ra các

giao thức và các thủ tục.


19


Những điểm chính tập trung vào:

- Vận chuyển IP trên toàn bộ hệ thống mạng từ BS đến network border

gateway;

- Đưa IMS vào để bắt đầu ứng dụng các dịch vụ multimedia;

- Hợp nhất giao diện mở giữa các mạng truy cập và mạng core khác nhau;

- Đạt được năng lực cao trên giao diện vô tuyến UTRAN hướng downlink.

3G R5 đơn giản hóa cấu trúc mạng cho phép các giao thức truyền tải sử dụng

hiệu quả hơn so với 3G R4, IP hóa toàn bộ truyền tải làm đơn giản hóa cấu trúc

truyền tải.

Về dịch vụ, IMS đóng vai trò chính trong 3G R5 và trong cả những phát triển

dịch vụ tương lai.

Trong pha này, 3GPP khuyến nghị vô tuyến UTRAN triển khai công nghệ

HSDPA – tăng tốc độ số liệu downlink nhằm cung cấp hiệu quả các dịch vụ “không

đối xứng” (tải số liệu downlink lớn hơn uplink nhiều).

c) IMS

Một mạng 3G UMTS hoàn thiện qua 3G R99, R4 đã cung cấp được một hạ

tầng mạng truyền tải IP linh hoạt cho các terminal sử dụng GPRS, EDGE, và

WCDMA cho các dịch vụ số liệu.

20

IMS là một giải pháp phát triển tách biệt nhưng IMS làm hạ tầng cho phép

triển khai cung cấp dịch vụ trên nhiều hạ tầng mạng khác nhau. Một trong số đó là

mạng 3G UMTS.

Hình 1.8 Mô hình cung cấp dịch vụ sử dụng giao thức SIP trên IMS

IMS cung cấp một cơ chế nối mạch nối các terminal sử dụng IP. Hình I.5, IMS

dùng giao thức SIP trên miền PS điều khiển phiên cung cấp các dịch vụ multimedia.

Qua IP và qua IMS , người dùng sử dụng terminal IP thiết lập các nối mạch với các

Server Dịch vụ khác nhau để nhận dịch vụ, và đặc biệt, dùng các dịch vụ IP giữa các

máy đầu cuối.

⇒ Lúc này phát triển dịch vụ 3G là phát triển các ứng dụng Aplication Server trên

nền IMS.

1.3.2.4 3GPP R6

3GPP R6 bổ xung những điểm thiếu trong IMS 3GPP R5 và đưa thêm vào

một số features mới được định hình rõ ràng.

Những nội dung khác chỉ là xu hướng. Xu hướng phát triển các phiên bản

3GPP cao hơn R5 bao gồm:

- Hoàn thiện IP hóa toàn mạng UMTS;

- Triển khai công nghệ truy cập HSUPA cho WCDMA nhằm nâng khả năng

uplink cho các dịch dùng IP

21

- Nghiên cứu đa truy nhập và các mạng hoạt động tương tác định hướng hội tụ.

1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG

Mới thực sự phát triển trong vòng 20 năm, nhưng những bước tiến trong công

nghệ cũng như trong sự phát triển thị trường của mạng di động cho thấy thông tin di

động là một nhu cầu thiết yếu và quan trọng đối với người dùng. Đến nay, điện thoại

di không chỉ dùng để gọi điện, nhắn tin SMS mà còn có thể gửi và nhận MMS, email;

lưu các tệp âm thanh, hình ảnh, dữ liệu cùng chức năng nghe nhạc, giải trí; lướt web,

xem TV trực tuyến…

Các nhà cung cấp dịch vụ và người dùng đều luôn mong muốn và hướng tới

các công nghệ không dây có thể cung cấp được nhiều loại hình dịch vụ hơn với tính

năng và chất lượng dịch vụ cao hơn. Qua đó các giai đoạn phát triển các thế hệ thông

tin di động từ 1G, 2G, 3G và 4G trong tương lai đều gắn chặt với nhu cầu của người

dùng thông qua các tốc độ dịch vụ của các thế hệ.

Hiện nay, phần lớn các nhà khai thác viễn thông lớn trên thế giới đều lên kế

hoạch thực hiện 4G cho các vùng đô thị, nơi mà có nhiều các tổ chức, công ty cũng

như số lượng khách hàng lớn - các đối tượng mà luôn mong muốn các dịch vụ chất

lượng tốt và tốc độ truyền dữ liệu cao. Tuy nhiên, trước mắt các nhà đầu tư sẽ tiếp

tục cung cấp các dịch vụ 3G cũng như 3,5G và nó được xem như là quá trình thực

hiện từng bước cho 4G. Điều này không chỉ giúp họ tiếp tục mở rộng vùng phủ sóng,

gia tăng số lượng khách hàng và giúp thu hồi vốn đã đầu tư cho 3G. Với người dùng,

họ có thể chuyển dễ dàng sang công nghệ 4G, bởi đơn giản với họ đó chỉ là sự mở

rộng các ứng dụng của mạng 3G hay 3,5G mà họ đang dùng.

22

Chương 2. HỆ THỐNG TRUY NHẬP VÔ TUYẾN UMTS

2.1. NGUYÊN LÝ CDMA

2.1.1. Nguyên lý trải phổ CDMA

Theo nguyên lý dung lượng kênh truyền của Shannon được mô tả trong (1.1),

thì dung lượng kênh truyền có thể được tăng lên bằng cách tăng băng tần kênh

truyền.

2.log (1 )S

C BN

= + (1.1)

Trong đó B là băng thông (Hz), C là dung lượng kênh (bit/s), S là công suất tín

hiệu và N là công suất tạp âm.

Vì vậy, với một tỉ số S/N cụ thể, dung lượng tăng lên nếu băng thông sử dụng

để truyền tăng. CDMA là công nghệ thực hiện trải tín hiệu gốc thành tín hiệu băng

rộng trước khi truyền đi. Tỷ số độ rộng băng tần truyền thực với độ rộng băng tần

của thông tin cần truyền được gọi là độ lợi xử lý (GP ) hoặc là hệ số trải phổ.

tp

i

BG

B= hoặc p

BG

R= (1.2)

Trong đó Bt :là độ rộng băng tần truyền thực tế

Bi : độ rộng băng tần của tín hiệu mang tin

B : là độ rộng băng tần RF

R : là tốc độ thông tin

Mối quan hệ giữa tỷ số S/N và tỷ số Eb/I0 (trong đó Eb là năng lượng trên một

bit và I0 là mật độ phổ năng lượng tạp âm) thể hiện trong công thức sau :

0 0

1b b

p

RS

N B

E E

I I G

×= ×

×= (1.3)

23

Do vậy, với một yêu cầu Eb/I0 xác định và độ lợi xử lý càng cao, thì tỷ số S/N

yêu cầu càng thấp. Đối với hệ thống CDMA đầu tiên là CDMA IS-95, băng thông

truyền dẫn là 1,25MHz và về sau trong hệ thống WCDMA, băng thông truyền

khoảng 5MHz.

2.1.2. Kỹ thuật trải phổ và giải trải phổ

Trải phổ và giải trải phổ là hoạt động cơ bản nhất trong các hệ thống DS-

CDMA. Dữ liệu người sử dụng giả sử là chuỗi bit được điều chế BPSK có tốc độ là

R. Hoạt động trải phổ chính là nhân mỗi bit dữ liệu người sử dụng với một chuỗi n

bit mã, được gọi là các chip. Ở đây, ta lấy n=8 thì hệ số trải phổ là 8, nghĩa là khi

thực hiện điều chế trải phổ BPSK thì kết quả tốc độ dữ liệu sẽ là 8xR và có dạng xuất

hiện ngẫu nhiên như là mã trải phổ. Việc tăng tốc độ dữ liệu lên 8 lần đáp ứng việc

mở rộng (với hệ số là 8) phổ của tín hiệu dữ liệu người sử dụng được trải ra. Tín hiệu

băng rộng này sẽ được truyền qua các kênh vô tuyến đến đầu cuối thu.

Hình 2-1 Quá trình trải phổ và giải trải phổ

Trong quá trình giải trải phổ, các chuỗi chip/dữ liệu người sử dụng trải phổ

được nhân từng bit với cùng các chip mã 8 đã được sử dụng trong quá trình trải phổ.

Như trên hình vẽ tín hiệu người sử dụng ban đầu được khôi phục hoàn toàn.

2.1.3. Kỹ thuật đa truy nhập CDMA

Một mạng thông tin di động là một hệ thống nhiều người sử dụng, trong đó

một số lượng lớn người sử dụng chia sẻ nguồn tài nguyên vật lý chung để truyền và

24

nhận thông tin. Dung lượng đa truy nhập là một trong các yếu tố cơ bản của hệ thống.

Trong lịch sử thông tin di động đã tồn tại các công nghệ đa truy nhập khác nhau :

TDMA, FDMA và CDMA. Sự khác nhau giữa chúng được chỉ ra trong hình 2-2.

Hình 2-2 Các công nghệ đa truy nhập

Trong hệ thống CDMA, các tín hiệu cho người sử dụng khác nhau được

truyền đi trong cùng một băng tần tại cùng một thời điểm. Mỗi tín hiệu người sử

dụng đóng vai trò như là nhiễu đối với tín hiệu của người sử dụng khác, do đó dung

lượng của hệ thống CDMA gần như là mức nhiễu và không có con số lớn nhất cố

định nên dung lượng của hệ thống CDMA được gọi là dung lượng mềm.

Hình 2-3 chỉ ra một ví dụ làm thế nào 3 người sử dụng có thể truy nhập đồng

thời trong một hệ thống CDMA.

Hình 2-3 Nguyên lý của đa truy nhập trải phổ

25

Tại bên thu, người sử dụng 2 sẽ giải trải phổ tín hiệu thông tin của nó trở lại

tín hiệu băng hẹp, chứ không phải tín hiệu của bất cứ người nào khác. Bởi vì sự

tương quan chéo giữa mã của người sử dụng mong muốn và các mã của người sử

dụng khác là rất nhỏ.

Độ lợi xử lý và đặc điểm băng rộng của quá trình xử lý đem lại nhiều lợi ích

cho các hệ thống CDMA, như hiệu suất phổ cao và dung lượng mềm. Tuy nhiên, tất

cả những lợi ích đó yêu cầu việc sử dụng kỹ thuật điều khiển công suất một cách

nghiêm ngặt và chuyển giao mềm nhằm để tránh cho tín hiệu của người sử dụng này

che thông tin của người sử dụng khác.

2.2. MỘT SỐ ĐẶC TRUNG LỚP VẬT LÝ TRONG MẠNG TRUY NHẬP

WCDMA

2.2.1. Phương thức song công.

Hai phương thức song công được sử dụng trong kiến trúc WCDMA: Song

công phân chia theo thời gian (TDD) và song công phân chia theo tần số (FDD).

Phương pháp FDD cần hai băng tần cho đường lên và đường xuống. Phương thức

TDD chỉ cần một băng tần. Thông thường phổ tần số được bán cho các nhà khai thác

theo các dải có thể bằng 2x10MHz hoặc 2x15MHz cho mỗi bộ điều khiển. Mặc dù có

một số đặc điểm khác nhau nhưng cả hai phương thức đều có tổng hiệu suất gần

giống nhau. Chế độ TDD không cho phép giữa máy di động và trạm gốc có trễ truyền

lớn, bởi vì sẽ gây ra đụng độ giữa các khe thời gian thu và phát. Vì vậy mà chế độ

TDD phù hợp với các môi trường có trễ truyền thấp, cho nên chế độ TDD vận hành ở

các pico cell. Một ưu điểm của TDD là tốc độ dữ liệu đường lên và đường xuống có

thể rất khác nhau, vì vậy mà phù hợp cho các ứng dụng có đặc tính bất đối xứng giữa

đường lên và đường xuống, chẳng hạn như Web browsing. Trong quá trình hoạch

định mạng, các ưu điểm và nhược điểm của hai phương pháp này có thể bù trừ. Luận

văn này chỉ tập trung nghiên cứu chế độ FDD.

Hình dưới đây chỉ ra sơ đồ phân bố phổ tần số của hệ thống UMTS Châu Âu.

26

1900 19801920 2010 2025 2110 2170 MHz

Ñônbaêng

Ñônbaêng

Song baêng

Ñöôøng leân Ñöôøng xuoáng

Hình 2-4 Phân bố phổ tần cho UMTS châu Âu.

2.2.2. Dung lượng mạng

Kết quả của việc sử dụng công nghệ đa truy nhập trải phổ CDMA là dung

lượng của các hệ thống UMTS không bị giới hạn cứng, có nghĩa là một người sử

dụng có thể bổ sung mà không gây ra nghẽn bởi số lượng phần cứng hạn chế. Hệ

thống GSM có số lượng các liên kết và các kênh cố định chỉ cho phép mật độ lưu

lượng lớn nhất đã được tính toán và hoạch định trước nhờ sử dụng các mô hình thống

kê. Trong hệ thống UMTS bất cứ người sử dụng mới nào sẽ gây ra một lượng nhiễu

bổ sung cho những người sử dụng đang có mặt trong hệ thống, ảnh hưởng đến tải của

hệ thống. Nếu có đủ số mã thì mức tăng nhiễu do tăng tải là cơ cấu giới hạn dung

lượng chính trong mạng. Việc các cell bị co hẹp lại do tải cao và việc tăng dung

lượng của các cell mà các cell lân cận nó có mức nhiễu thấp là các hiệu ứng thể hiện

đặc điểm dung lượng xác định nhiễu trong các mạng CDMA. Chính vì thế mà trong

các mạng CDMA có đặc điểm “dung lượng mềm”. Đặc biệt, khi quan tâm đến

chuyển giao mềm thì các cơ cấu này làm cho việc hoạch định mạng trở nên phức tạp.

2.2.3. Các kênh giao diện vô tuyến UTRA FDD

Giao diện vô tuyến UTRA FDD có các kênh logic, chúng được ánh xạ vào các

kênh chuyển vận, các kênh chuyển vận lại ánh xạ vào kênh vật lý. Hình vẽ sau chỉ ra

sơ đồ các kênh và sự ánh xạ của chúng vào các kênh khác.

27

Hình 2-5 Sơ đồ ánh xạ giữa các kênh khác nhau.

2.2.4. Cấu trúc Cell.

Trong suốt quá trình thiết kế của hệ thống UMTS cần phải chú ý nhiều hơn

đến sự phân tập môi trường của người sử dụng. Các môi trường nông thôn ngoài trời,

đô thị ngoài trời, hay đô thị trong nhà được hỗ trợ bên cạnh các mô hình di động khác

nhau gồm người sử dụng tĩnh, người đi bộ đến người sử dụng trong môi trường xe cộ

đang chuyển động với vận tốc rất cao. Để yêu cầu một vùng phủ sóng rộng khắp và

khả năng roaming toàn cầu, UMTS đã phát triển cấu trúc lớp các miền phân cấp với

khả năng phủ sóng khác nhau. Lớp cao nhất bao gồm các vệ tinh bao phủ toàn bộ trái

đất; Lớp thấp hơn hình thành nên mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UTRAN. Mỗi lớp

được xây dựng từ các cell, các lớp càng thấp các vùng địa lý bao phủ bởi các cell

càng nhỏ. Vì vậy các cell nhỏ được xây dựng để hỗ trợ mật độ người sử dụng cao

hơn. Các cell macro đề nghị cho vùng phủ mặt đất rộng kết hợp với các micro cell để

tăng dung lượng cho các vùng mật độ dân số cao. Các cell pico được dùng cho các

vùng được coi như là các “điểm nóng” yêu cầu dung lượng cao trong các vùng hẹp

(ví dụ như sân bay…). Những điều này tuân theo 2 nguyên lý thiết kế đã biết trong

việc triển khai các mạng tế bào: các cell nhỏ hơn có thể được sử dụng để tăng dung

lượng trên một vùng địa lý, các cell lớn hơn có thể mở rộng vùng phủ sóng.

28

Hình 2-6 Cấu trúc cell UMTS.

2.3 CẤU TRÚC HỆ THỐNG VÔ TUYẾN UMTS

Một hệ thống UMTS sau khi được nâng cấp và mở rộng từ hệ thống GSM

hiện có thì cấu trúc hệ thống có thể được mô tả tổng quan như sau:

UMTS/GSM Network

GMSC

HLR

EIR

AUC

SCF

SMS-IWMSC

AN CN ExternalNetworks

UE

D

MSC

E,G

SMS-GMSC

MSCBSCBTSUmSIM MT AbisA

ISDNPSTNPSPDNCSPDNPDN:-Intranet-Extranet

-Internet

BSS

Note:Not all interfaces shown and named

F

Gr

GGSN

Gd,Gp,Gn+

SGSN

SGSN

GbGf

Gn+

H

RNCBSUu

Iur

USIM

ME

RNCBSUuUSI

MME

Iub

Iub

Iu

Cu

Cu

RNS

RNS

UTRAN

MGW

29

Hình 2-7 Cấu trúc tổng thể hệ thống UMTS/GSM.

Trong đó UTRAN bao gồm một hay nhiều phân hệ mạng vô tuyến (RNS), một

RNS là một mạng con trong UTRAN và bao gồm một bộ điều khiển mạng vô tuyến

(RNC) và một hay nhiều Node-B.

Các yêu cầu chính để thiết kế kiến trúc, giao thức và chức năng UTRAN:

- Tính hỗ trợ của UTRAN và các chức năng liên quan: Yêu cầu tác động đến

thiết kế của UTRAN là các yêu cầu hỗ trợ chuyển giao mềm (một thiết bị đầu cuối

kết nối tới mạng thông qua 2 hay nhiều cell đang hoạt động) và các thuật toán quản lý

nguồn tài nguyên vô tuyến đặc biệt của WCDMA.

- Làm tăng sự tương đồng trong việc điều khiển dữ liệu chuyển mạch gói và

chuyển mạch kênh với một ngăn xếp giao thức giao diện vô tuyến duy nhất và với

việc sử dụng cùng một giao diện cho các kết nối từ UTRAN đến miền chuyển mạch

gói và chuyển mạch kênh của mạng lõi.

- Làm tăng tính tương đồng với GSM.

- Sử dụng kiểu chuyển vận trên cơ sở IP như là cơ cấu chuyển vận thay thế

trong UTRAN kể từ Release 5 trở đi.

30

- Các thiết bị UTRAN với chi phí CAPEX và OPEX được tiết kiệm tối đa.

Đồng thời các thiết bị UTRAN được thiết kế module hóa và và có tính linh hoạt hợp

lý cho việc mở rộng dung lượng trong tương lai. Hệ thống UTRAN có khả năng nâng

cấp lên phiên bản phần mềm cao hơn mà chỉ gây ra tác động rất nhỏ tới hoạt động

thông thường của hệ thống.

2.3.1 Node-B

Node-B là một thuật ngữ sử dụng trong UMTS để biểu thị BTS (trạm thu phát

gốc) và sử dụng công nghệ WCDMA trên đường vô tuyến. Cũng như trong tất cả các

hệ thống tổ ong UMTS và GSM, Node B thực hiện việc thu phát tần số vô tuyến để

liên lạc trực tiếp với các máy di động di chuyển tự do xung quanh nó.

Một cách truyền thống, các Node B có những chức năng tối thiểu về thu phát

vô tuyến và được điều khiển bởi RNC (Radio Network Controller). Việc sử dụng

công nghệ WCDMA cho phép một cell thuộc một Node B hoặc các Node B khác

nhau cùng được quản lý bởi các RNC khác nhau để chồng lên nhau và vẫn sử dụng

một tần số giống nhau (trên thực tế, toàn bộ mạng có thể dùng chỉ một cặp tần số).

Node B bao gồm các loại cấu hình: Macro Indoor, Macro Outdoor, Mini

Indoor, Mini outdoor, Micro Indoor, Micro Outdoor, Pico,...

2.3.2 RNC (Radio Network Control)

RNC là một thành phần trong mạng truy nhập vô tuyến UTMS. RNC về cơ

bản có những chức năng giống BSC trong hệ thống BSS GSM:

- Trung gian giữa trạm gốc (Node B trong UMTS) và hệ thống mạng lõi;

- Điều khiển cuộc gọi vô tuyến (quản lý tài nguyên vô tuyến, điều khiển và

quản lý chuyển giao cuộc gọi …);

RNC được kết nối đến:

- Mạng lõi, qua giao tiếp Iu.

- Các Node B qua giao tiếp Iub. Một Node B thực hiện giao tiếp vô tuyến với

một hoặc nhiều cell.

- Một số RNC lân cận qua giao tiếp Iur.

31

2.3.3 Các giao diện mở cơ bản của UMTS

- Giao diện Cu: Đây là giao diện giữa thẻ thông minh USIM và ME. Giao diện

này tuân theo tiêu chuẩn cho các thẻ thông minh.

- Giao diện Uu: Đây là giao diện vô tuyến WCDMA. Uu là giao diện mà UE

truy cập được với phần cố định của hệ thống và đây là phần giao diện mở quan trọng

nhất trong UMTS.

- Giao diện Iu: Giao diện này kết nối UTRAN tới mạng lõi. Tương tự như các

giao diện tương thích trong GSM như là giao diện A (đối với chuyển mạch kênh) và

Gb (đối với chuyển mạch gói). Giao diện Iu đem lại cho các bộ điều khiển UMTS

khả năng xây dựng được UTRAN và CN từ các nhà sản xuất khác nhau.

- Giao diện Iur: Giao diện mở Iur hỗ trợ chuyển giao mềm giữa các RNC từ

các nhà sản xuất khác nhau và vì thế bổ sung cho giao diện mở Iu.

- Giao diện Iub: Iub kết nối một Node B và một RNC. UMTS là một hệ thống

điện thoại di động mang tính thương mại đầu tiên mà giao diện giữa bộ điều khiển và

trạm gốc được chuẩn hoá như là một giao diện mở hoàn thiện. Giống như các giao

diện mở khác, Iub thúc đẩy hơn nữa tính cạnh tranh giữa các nhà sản xuất trong lĩnh

vực này.

2.4 CÁC CHỨC NĂNG TRONG QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÔ TUYẾN

2.4.1 Giới thiệu về quản lý tài nguyên vô tuyến WCDMA

Việc quản lý tài nguyên vô tuyến (RRM) trong mạng UTMS có nhiệm vụ cải

thiện việc sử dụng nguồn tài nguyên vô tuyến. Các mục đích của công việc quản lý

tài nguyên vô tuyến RRM có thể tóm tắt như sau :

- Đảm bảo QoS cho các dịch vụ khác nhau.

- Duy trì vùng phủ sóng đã được hoạch định.

- Tối ưu dung lượng hệ thống.

Đối với các mạng 3G, việc phân bổ tài nguyên và định cỡ quá tải của mạng

không còn khả thi nữa do các nhu cầu khó dự đoán trước và các yêu cầu khác nhau

của các dịch vụ khác nhau. Vì thế, quản lý tài nguyên bao gồm 2 phần: đặt cấu hình

và đặt lại cấu hình tài nguyên vô tuyến, cụ thể:

32

- Việc đặt cấu hình tài nguyên vô tuyến có nhiệm vụ phân phát nguồn tài

nguyên một cách hợp lý cho các yêu cầu mới đến hệ thống để cho mạng không bị

quá tải và duy trì tính ổn định. Tuy nhiên, nghẽn có thể xuất hiện trong mạng 3G vì

sự di chuyển ngẫu nhiên của người sử dụng.

- Việc đặt lại cấu hình có nhiệm vụ cấp phát lại nguồn tài nguyên trong phạm

vi của mạng khi hiện tượng nghẽn bắt đầu xuất hiện. Chức năng này có nhiệm vụ đưa

hệ thống bị quá tải trở về lưu lượng tải mục tiêu một cách nhanh chóng và có thể điều

khiển được.

Quản lý nguồn tài nguyên vô tuyến có thể chia thành các chức năng sau: Điều

khiển công suất, chuyển giao, điều khiển thu nhận, điều khiển tải và lập lịch cho gói

tin.

Hình 2-8 Các vị trí điển hình của các chức năng RRM trong mạng WCDMA

2.4.2 Điều khiển công suất

Các mục tiêu của điều khiển công suất có thể tóm tắt như sau :

- Khắc phục hiệu ứng gần-xa trên đường lên.

- Tối ưu dung lượng hệ thống bằng việc điều khiển nhiễu.

- Làm tăng tối đa tuổi thọ pin của đầu cuối di động.

Mục tiêu của việc sử dụng điều khiển công suất là khác nhau trên đường lên

và đường xuống. Các mục tiêu của điều khiển công suất có thể tóm tắt như sau :

- Khắc phục hiệu ứng gần-xa trên đường lên.

33

- Tối ưu dung lượng hệ thống bằng việc điều khiển nhiễu.

- Làm tăng tối đa tuổi thọ pin của đầu cuối di động.

Có 3 kiểu điều khiển công suất trong các hệ thống WCDMA: Điều khiển

công suất vòng mở, điều khiển công suất vòng kín và điều khiển công suất vòng bên

ngoài.

- Điều khiển công suất vòng mở (Open-loop power control)

Điều khiển công suất vòng mở được sử dụng trong hệ thống UMTS FDD cho

việc thiết lập năng lượng ban đầu cho MS. MS sẽ tính suy hao đường truyền giữa các

trạm gốc và MS bằng cách đo cường độ tín hiệu nhận được bằng cách sử dụng mạch

điều khiển độ tăng ích tự động (AGC). Tuỳ theo sự tính toán suy hao đường truyền

này, MS có thể quyết định công suất phát đường lên của nó. Điều khiển công suất

vòng mở có ảnh hưởng lớn trong hệ thống TDD bởi vì đường lên và đường xuống là

tương hỗ, nhưng không ảnh hưởng nhiều trong các hệ thống FDD bởi vì các kênh

đường lên và đường xuống hoạt động trên các băng tần khác nhau và hiện tượng

Fading Rayleigh trên đường lên và đường xuống độc lập nhau. Vậy điều khiển công

suất vòng mở chỉ có thể bù một cách tượng trưng suy hao do khoảng cách. Đó là lý

do tại sao điều khiển công suất vòng mở chỉ được sử dụng như là việc thiết lập năng

lượng ban đầu trong hệ thống FDD.

- Điều khiển công suất vòng kín (Fast power Control)

Điều khiển công suất vòng khép kín, được gọi là điều khiển công suất nhanh

trong các hệ thống WCDMA, có nhiệm vụ điều khiển công suất phát của MS (đường

lên) hay là công suất của trạm gốc (đường xuống) để chống lại Fading của các kênh

vô tuyến và đạt được chỉ tiêu tỷ số tín hiệu trên nhiễu SIR đã được thiết lập bởi điều

khiển công suất vòng ngoài. Chẳng hạn như trên đường lên, trạm gốc so sánh SIR

nhận được từ MS với SIR mục tiêu trong mỗi khe thời gian (0,666ms). Nếu SIR nhận

được lớn hơn mục tiêu, Node-B sẽ truyền một lệnh TPC “0” đến MS thông qua kênh

điều khiển riêng đường xuống. Nếu SIR nhận được thấp hơn mục tiêu, Node-B sẽ

truyền một lệnh TPC “1” đến MS. Bởi vì tần số của điều khiển công suất vòng kín rất

nhanh nên có thể bù được Fading nhanh và cả Fading chậm.

34

-Điều khiển công suất vòng ngoài

Điều khiển công suất vòng ngoài cần thiết để giữ chất lượng truyền thông với

các mức yêu cầu bằng cách thiết lập mục tiêu cho điều khiển công suất vòng kín

nhanh thực hiện. Mục đích của nó là cung cấp chất lượng yêu cầu. Tần số của điều

khiển công suất vòng bên ngoài thường là 10-100Hz.

Điều khiển công suất vòng ngoài so sánh chất lượng nhận được với chất lượng

yêu cầu. Thông thường, chất lượng được định nghĩa là tỷ lỗi bit mục tiêu xác định

(BER) hay tỷ số lỗi khung (FER). Mối quan hệ giữa SIR mục tiêu và mục tiêu chất

lượng tuỳ thuộc vào tốc độ di động và hiện tượng đa đường. Nếu chất lượng nhận tốt

hơn, có nghĩa là mục tiêu SIR đủ cao để đảm bảo QoS yêu cầu.

2.4.3 Điều khiển chuyển giao.

2.4.3.1 Chuyển giao trong cùng tần số.

- Chuyển giao mềm:

Chuyển giao mềm chỉ có trong công nghệ CDMA. So với chuyển giao cứng

thông thường, chuyển giao mềm có một số ưu điểm. Tuy nhiên, nó cũng có một số

các hạn chế về sự phức tạp và việc tiêu thụ tài nguyên tăng lên. Trong phần này sẽ

trình bày nguyên lý của chuyển giao mềm.

- Nguyên lý chuyển giao mềm.

Chuyển giao mềm khác với quá trình chuyển giao cứng truyền thống. Đối

với chuyển giao cứng, một quyết định xác định là có thực hiện chuyển giao hay

không và máy di động chỉ giao tiếp với một BS tại một thời điểm. Đối với chuyển

giao mềm, một quyết định có điều kiện được tạo ra là có thực hiện chuyên giao hay

không lại tuỳ thuộc vào sự thay đổi cường độ tín hiệu kênh hoa tiêu từ hai hay nhiều

trạm gốc có liên quan, một quyết định cứng cuối cùng sẽ được tạo ra để giao tiếp với

duy nhất 1 BS. Điều này thường diễn ra sau khi tín hiệu đến từ một BS chắc chắn sẽ

mạnh hơn các tín hiệu đến từ BS khác. Trong thời kỳ chuyển tiếp của chuyển giao

mềm, MS giao tiếp đồng thời với các BS trong tập hợp tích cực (Tập hợp tích cực là

danh sách các cell hiện đang có kết nối với MS).

35

Hình 2-9 Sự so sánh giữa chuyển giao cứng và chuyển giao mềm.

- Độ lợi liên kết chuyển giao mềm

Mục đích đầu tiên của chuyển giao mềm là để đem lại một sự chuyển giao

không bị ngắt quãng và làm cho hệ thống hoạt động tốt. Điều đó chỉ có thể đạt được

nhờ 3 lợi ích của cơ cấu chuyển giao mềm như sau:

- Độ lợi phân tập vĩ mô: độ lợi ích phân tâp nhờ Fading chậm và sự sụt đột

ngột của cường độ tín hiệu do các nguyên nhân chẳng hạn như sự di chuyển của MS

vòng quanh một góc.

- Độ lợi phân tập vi mô: Độ lợi phân tập nhờ Fading nhanh.

- Việc chia sẻ tải đường xuống: Một MS khi chuyển giao mềm thu công suất

từ nhiều Node-B, điều đó cho thấy công suất phát lớn nhất đến MS trong khi chuyển

giao mềm X-way được nhân với hệ số X, nghĩa là vùng phủ được mở rộng.

Ba lợi ích này của chuyển giao mềm có thể cải thiện vùng phủ và dung lượng

mạng WCDMA.

2.4.3.2 Chuyển giao giữa các hệ thống WCDMA và GSM.

Các chuẩn WCDMA và GSM hỗ trợ chuyển giao cả hai đường giữa WCDMA

và GSM. Sự chuyển giao này có thể sử dụng cho mục đích phủ sóng và cân bằng tải.

Tại pha ban đầu khi triển khai WCDMA, chuyển giao tới hệ thống GSM có thể sử

dụng để giảm tải trong các tế bào GSM. Mô hình này được chỉ ra trong hình 3-27.

36

Khi lưu lượng trong mạng WCDMA tăng, thì rất cần chuyển giao cho mục đích tải

trên cả đường lên và đường xuống. Chuyển giao giữa các hệ thống được khởi xướng

tại RNC/BSC và từ góc độ hệ thống thu thì chuyển giao giữa các hệ thống tương tự

như chuyển giao giữa các RNC hay chuyển giao giữa các BSC. Thuật toán và việc

khởi xướng này không được chuẩn hoá.

GSM GSM GSM GSM GSM GSM

WCDMA WCDMA WCDMA

Chuyeån giao GSM -> WCDMAñeå môû roäng dung löôïng

Chuyeån giao WCDMA-> GSMñeå môû roäng phuû soùng

Hình 2-10 Chuyển giao giữa các hệ thống GSM và WCDMA.

Thủ tục chuyển giao như hình 2-9. Việc đo đạc chuyển giao giữa các hệ thống

không hoạt động thường xuyên nhưng sẽ được khởi động khi có nhu cầu thực hiện

chuyển giao giữa các hệ thống. Việc khởi xướng chuyển giao là một thuật toán do

RNC thực hiện và có thể dựa vào chất lượng (BLER) hay công suất phát yêu cầu. Khi

khởi xướng đo đạc, đầu tiên UE sẽ đo công suất tín hiệu của các tần số GSM trong

danh sách lân cận. Khi kết quả đo đạc đó được gửi tới RNC, nó ra lệnh cho MS giải

mã nhận dạng trạm gốc (BSIC) của cell GSM ứng cử tốt nhất. Khi RNC nhận được

BSIC, một lệnh chuyển giao được gửi tới MS.

37

(1) RNC ra leänh cho UE baét ñaàu ño ñaïc chuyeån giao giöõa caùc heä thoáng ôû cheá ñoä neùn

(2) UE ño coâng suaát tín hieäu baêng taàn GSMtrong danh saùch cell laân caän

(3) RNC ra leänh cho UE giaûi maõ BSIC cuûacell öùng cöû GSM toát nhaát

(4) RNC göûi leänh chuyeån giao ñeán UE

Hình 2-11 Thủ tục chuyển giao giữa các hệ thống.

2.4.3.3 Chuyển giao giữa các tần số trong WCDMA.

Hầu hết các bộ vận hành UMTS đều có 2 hoặc 3 tần số FDD có hiệu lực. Việc

vận hành có thể bắt đầu sử dụng một tần số, sau đó cần để tăng dung lượng, một vài

tần số có thể sử dụng được chỉ ra trong hình 2-10. Một vài tần số được sử dụng trong

cùng một site sẽ tăng dung lượng của site đó hoặc các lớp micro và macro được sử

dụng các tần số khác nhau. Chuyển giao giữa các tần số sóng mang WCDMA cần sử

dụng phương pháp này.

Trong chuyển giao này, chế độ nén cũng được sử dụng trong việc đo đạc

chuyển giao giống như trong chuyển giao giữa các hệ thống. Thủ tục chuyển giao

giữa các tần số được chỉ ra trong hình 2-11. MS cũng sử dụng thủ tục đồng bộ

WCDMA giống như chuyển giao trong tần số để nhận dạng cell có tần số mục tiêu.

Thời gian nhận dạng cell chủ yếu phù thuộc vào số các cell và số các thành phần đa

đường mà MS có thể thu được giống như trong chuyển giao cùng tần số.

38

f1 f1 f1 f1

f2 f2

f1 f1 f1 f1

f2 f2 f2 f2 f2 f2 f2 f2

Caùc site dung löôïng caovôùi 2 taàn soá f1 vaø f2

Lôùp macro vôùi taàn soá f1

Lôùp micro vôùi taàn soá f2

Hình 2-12 Nhu cầu chuyển giao giữa các tần số sóng mang WCDMA

(1) RNC ra leänh cho UE baét ñaàu ño ñaïc chuyeån giao giöõa caùc taàn soá ôû cheá ñoä neùn

(2) UE tìm caùc ñænh xung P-SCH

(3)UE nhaän daïng cell vôùi S-SCH, CPICH vaøbaùo caùo ño ñaïc vôùi RNC

(4) RNC göûi leänh chuyeån giao ñeán UE

Khôûi taïo ño ñaïc laø thuaättoaùn chi coù ôû RNC

Soá dænh xung UE nhaän ñöôïc töø boä loïckeát hôïp caøng nhieàu thì vieäc nhaän daïngcell WCDMA dieãn ra caøng laâu.

Hình 2-13 Thủ tục chuyển giao giữa các tần số.

2.4.4 Điều khiển thu nạp

Nếu tải giao diện vô tuyến được cho phép tăng lên một cách liên tục thì vùng

phủ sóng của cell bị giảm đi dưới giá trị đã hoạch định (gọi là “cell breathing”) và

QoS của các kết nối đang tồn tại không thể đảm bảo. Nguyên nhân của hiệu ứng “cell

breathing” là vì đặc điểm giới hạn nhiễu của các hệ thống CDMA. Vì thế, trước khi

thu nhận một kết nối mới, điều khiển thu nạp cần kiểm tra xem việc nhận kết nối mới

sẽ không ảnh hưởng đến vùng phủ sóng hoặc QoS của các kết nối đang hoạt động

hay không. Điều khiển thu nạp chấp nhận hay từ chối yêu cầu thiết lập một truy nhập

vô tuyến trong mạng truy nhập. Chức năng điều khiển thu nạp được đặt trong bộ điều

khiển RNC, nơi mà lưu giữ thông tin vể tải của các số cell do nó quản lý.

39

Thuật toán điều khiển thu nạp tính toán việc tải tăng lên do sự thiết lập thêm

đối tượng sẽ gây ra trong mạng truy nhập vô tuyến. Việc tính toán tải được áp dụng

cho cả đường lên và đường xuống. Đầu cuối yêu cầu có thể được chấp nhận chỉ khi

điều khiển thu nạp trong cả 2 chiều chấp nhận, nếu không thì nó bị từ chối bởi vì

nhiễu quá mức có thể tăng thêm trong mạng. Nhìn chung các chiến lược điều khiển

thu nạp có thể chia thành hai loại: chiến lược điểu khiển thu nạp dựa vào công suất

băng rộng và chiến lược điều khiển thu nạp dựa vào thông lượng. Người sử dụng mới

sẽ không được chấp nhận nếu mức nhiễu tổng thể mới tạo ra cao hơn giá trị mức

ngưỡng Ithreshold, cụ thể:

+ Từ chối: Itotal-old + ∆I > Ithreshold

+ Chấp nhận : Itotal-old + ∆I < Ithreshold

Giá trị ngưỡng giống với độ tăng nhiễu đường lên lớn nhất và có thể được

thiết lập bởi việc quy hoạch mạng vô tuyến.

Hình 2-14 Đường cong tải

Trong chiến lược điều khiển thu nạp dựa vào thông lượng, người sử dụng mới

không được thu nhận truy nhập vào mạng nếu toàn bộ tải mới gây ra cao hơn giá trị

ngưỡng:

+ Từ chối : ηtotal-old + ∆L > ηthreshold

+ Chấp nhận : ηtotal-old + ∆L < ηthreshold

40

Tương tự đối với chiến lược điều khiển thu nạp dựa vào công suất như sau:

+ Từ chối : Ptotal-old + ∆Ptotal > Pthreshold

+ Chấp nhận : Ptotal-old + ∆Ptotal < Pthreshold

Chú ý rằng việc điều khiển thu nạp được áp dụng một cách tách biệt trên cả

đường lên và đường xuống. Và ở mỗi hướng có thể sử dụng các chiến lược điều

khiển thu nạp khác nhau.

2.4.5 Điều khiển tải (điểu khiển nghẽn)

Đây là một công cụ quan trọng của chức năng quản lý nguồn tài nguyên vô

tuyến để đảm bảo cho hệ thống không bị quá tải và duy trì tính ổn định. Nếu hệ thống

được quy hoạch một cách hợp lý và công việc điều khiển thu nạp hoạt động tốt, các

tình huống quá tải gần như sẽ bị loại trừ. Tuy nhiên, trong mạng di động, sự quá tải ở

một nơi nào đó là không thể tránh khỏi vì các tài nguyên vô tuyến được ấn định trước

trong mạng. Khi quá tải được xử lý bởi điều khiển tải hay còn gọi là điều khiển

nghẽn thì hoạt động điều khiển này sẽ trả lại cho hệ thống tải mục tiêu đã chọn được

đưa ra trong quá trình quy hoạch mạng một cách nhanh chóng và có khả năng điều

khiển được. Các hoạt động điều khiển tải để làm giảm hay cân bằng tải bao gồm:

- Từ chối các lệnh công suất tới trên đường xuống nhận từ MS.

- Giảm chỉ tiêu Eb/I0 đường lên sử dụng bởi điều khiển công suất nhanh đường

lên.

- Thay đổi kích cỡ của miền chuyển giao mềm để phục vụ nhiều người sử

dụng hơn.

- Chuyển giao tới sóng mang WCDMA khác (mạng UMTS khác hay mạng

GSM).

- Giảm thông lượng của lưu lượng dữ liệu gói (các dữ liệu phi thời gian thực).

- Ngắt các cuộc gọi trên một đường điều khiển.

Hai hoạt động đầu tiên là các hoạt động nhanh được thực hiện bên trong BS.

Các hoạt động này có thể diễn ra trong một khe thời gian, nghĩa là với một tần số

1,5KHz, cung cấp một quyền ưu tiên cho các dịch vụ khác nhau. Hoạt động thứ 3

41

thay đổi kích cỡ của miền chuyển giao mềm có một lợi ích đặc biệt đối với mạng giới

hạn đường xuống.

Các phương pháp điều khiển tải khác thì chậm hơn. Chuyển giao bên trong

băng tần và chuyển giao bên trong hệ thống có thể khắc phục được hiện tượng quá tải

bằng cách cân bằng tải. Hoạt động cuối cùng là ngắt các người sử dụng dịch vụ thời

gian thực (như là thoại hay dữ liệu chuyển mạch kênh) để giảm tải. Hoạt động này

chỉ được sử dụng chỉ khi tải của toàn bộ mạng vẫn rất lớn thậm chí sau khi các hoạt

động điều khiển tải khác vừa có tác dụng để giảm quá tải. Giao diện vô tuyến

WCDMA và yêu cầu tăng của lưu lượng phi thời gian thực trong mạng 3G đem lại

nhiều sự lựa chọn các hoạt động khả thi để điều khiển tình huống quá tải và vì thế

nhu cầu cắt những người sử dụng dịch vụ thời gian thực để giảm quá tải rất hiếm xảy

ra.


Hệ thống truy nhập vô tuyến UMTS 3G dựa trên công nghệ truy nhập băng

rộng phân chia theo mã WCDMA và đến nay hệ thống này đã được chuẩn hóa và sử

dụng rộng rãi trên thế giới. Trong đó kiến trúc hệ thống truy nhập vô tuyến 3G

(UTRAN) gồm một hay nhiều phân hệ mạng vô tuyến (RNS), một RNS là một mạng

con trong UTRAN và bao gồm một bộ điều khiển mạng vô tuyến (RNC) và một hay

nhiều Node-B.

Quản lý tài nguyên vô tuyến là bài toán quan trọng khi thiết kế bất kỳ hệ thống

thông tin di động, đặc biệt là trong hệ thống tế bào sử dụng công nghệ đa truy nhập

phân chia theo mã CDMA. Chương này đã trình bày các chức năng cơ bản của quản

lý tài nguyên vô tuyến trong hệ thống WCDMA, trong đó điều khiển công suất và

điều khiển chuyển giao là các chức năng đặc biệt quan trọng so với các hệ thống

thông tin di động trước đó.

Chương 3 MÔ HÌNH THIẾT KẾ TÍNH TOÁN QUY HOẠCH MẠNG VÔ TUYẾN UMTS 3G

42

3.1 GIỚI THIỆU VỀ QUY HOẠCH MẠNG VÔ TUYẾN

3.1.1 Nguyên lý chung

Quá trình quy hoạch mạng vô tuyến được tiến hành trên cơ sở yêu cầu của các

thông số được thiết lập và là công việc phức tạp nhất trong việc quy hoạch mạng.

Công việc quy hoạch mạng vô tuyến bao gồm: định cỡ mạng, quy hoạch lưu lượng &

vùng phủ chi tiết và tối ưu mạng. Quá trình quy hoạch và triển khai mạng được chỉ ra

trong hình vẽ 3-1.

Trong pha quy hoạch ban đầu (định cỡ mạng) cung cấp một sự đánh giá ban

đầu nhanh nhất về kích cỡ của mạng và dung lượng của các thành phần. Định cỡ

mạng phải thực hiện được các yêu cầu của nhà khai thác về vùng phủ, dung lượng và

chất lượng dịch vụ. Trong pha quy hoạch chi tiết, mật độ site đã định cỡ được xử lý

trên bản đồ số để giới hạn về mặt vật lý các thông số của mạng. Ngoài ra việc tối ưu

có thể được thực hiện bằng cách điều khiển nhiễu dưới dạng anten phù hợp, cấu hình

site, sự chọn lựa vị trí, hay đặt nghiêng anten. Hơn nữa, các chỉ tiêu của mạng có thể

tiến đến gần hơn các mục tiêu yêu cầu bằng cách sử dụng bộ khuếch đại MHA (mast

head amplifier) hay các các loại phân tập.

Khi mạng đi vào hoạt động, có thể quan sát hiệu suất của hệ thống qua việc đo

đạc các thông số và kết quả các thông số đo được sẽ sử để hiển thị và tối ưu hóa

mạng. Quá trình quy hoạch và tối ưu hóa mạng có thể thực hiện một cách tự động

bằng cách sử dụng các công cụ thông minh và các phần tử mạng. Thông thường trong

giai đoạn triển khai mạng ta thấy không thể tối ưu hệ thống như lúc quy hoạch mạng.

Có rất nhiều nguyên nhân buộc phải thay đổi quy hoạch: không thể đặt Node-B đúng

vị trí, nảy sinh các vấn đề về vùng phủ và chất lượng kết nối và tối ưu… Cuối cùng

cần phản hồi kết quả thống kê và đo đạc được trong quá trình khai thác mạng lien

quan đến điều chỉnh quy hoạch, mở rộng vùng phủ, dung lượng và nhu cầu dịch vụ

trên cơ sở thực tế cho nhóm kỹ thuật chịu trách nhiệm thiết kế

43

CÁC CÔNG VIỆC QUY HOẠCH

- Quy hoạch vùng phủ vô tuyến- Quy hoạch dung lượng vô tuyến- Định cỡ RNC và xác định các vị trí đặt- Quy hoạch mạng truyền dẫn truy nhập- Quy hoạch mạng truyền dẫn đường trục

ĐẦU VÀO

- Dự báo số thuê bao tại các khu vực- Dự báo sử dụng trên kiểu lưu lượng- Các vùng cần phủ- Kiểu vùng phủ- Các chỉ tiêu chất lượng

CÁC CÔNG VIỆC TRIỂN KHAI

- Triển khai Node-B, RNC- Kết nối Node-B & RNC- Triển khai mạng lõi- Kết nối mạng truy nhập - mạng lõi- Kiểm tra đầu cuối - đầu cuối- Tối ưu hóa- Khai thác và đo đạc hiệu năng

Hình 3-1 Quá trình quy hoạch và triển khai mạng WCDMA

3.1.2 Một số đặc điểm cần lưu ý trong quy hoạch mạng

3.1.2.1 Dự báo

Dự báo là bước đầu tiên và quan trọng trong quá trình quy hoạch và triển khai

thành công một hệ thống thông tin di động. Tùy theo việc quy hoạch mạng là mới

hay phát triển từ nền tảng mạng hiện có mà dự báo nhu cầu dịch vụ có thể thực hiện

khác nhau. Dự báo bao gồm:

- Dự báo nhu cầu dịch vụ/thuê bao:

Mục tiêu chính của dự báo thuê bao là đánh giá tổng số thuê bao trong thị

trường cần phục vụ. Đối với mạng WCDMA có khả năng cung cấp nhiều dịch vụ

khác nhau cho từng đối tượng khác nhau nên cần tiến hành theo từng kiểu thuê bao.

Dự báo có thể chia thành các bước sau:

44

+ Xác định mục tiêu dự báo: gồm các mục tiêu như nhu cầu dân cư, nhu

cầu cơ quan, vùng mục tiêu (tỉnh/thành phố hay toàn quốc), khuông khổ dự

báo (5năm, 10 năm , 15 năm…)

+ Xác định số liệu cần thu thập: Mật độ điện thoại, điều tra dân số, điều

tra về doanh nghiệp, mức thu nhập, tốc độ tăng trưởng, quy hoạch phát triển

tỉnh/thành phố.

+ Phân tích xu hướng của nhu cầu: xu hướng phát triển của nhu cầu đối

với các dịch vụ phân tích theo các quan điểm: mật độ điện thoại, các đặc điểm

riêng của vùng và so sánh với các quốc giá khác..

+ Phương pháp dự báo: có thể thực hiện theo một phương pháp hoặc kết

hợp các phương pháp. Thông thường có 02 phương pháp là: dự báo theo chuỗi

thời gian và theo mô hình hóa.

- Dự báo lưu lượng:

Dự báo lưu lượng là bước đầu tiên cần thực hiện trong quá trình quy hoạch

mạng. Dự báo lưu lượng có thể dựa trên cơ sở xu thế của các mạng di động khác đã

được khai thác. Dự báo lưu lượng bao gồm dự báo sử dụng lưu lượng voice và data.

- Dự phòng cho tương lai:

Trong thực tế cho thấy sự phát triển nhanh của thuê bao và các dịch vụ mới

khiến các nhà khai thác mạng luôn phải đối mặt với các khó khăn không nhỏ. Do đo

việc quy hoạch cho tương lai là rất cần thiết và rất quan trọng để tránh việc mở rộng

thường xuyên, bởi vì dự phòng cho phép cung cấp lưu lượng bổ sung trong trường

hợp thuê bao tăng trưởng nóng hay sự đột biến về lưu lượng tại một thời điểm.

3.1.2.2 Quy hoạch vùng phủ vô tuyến

Nhiệm vụ chính của phấn tích vùng phủ là làm thế nào để xác định được: nơi

nào cần phủ sóng, kiểu phủ sóng mỗi vùng. Thông thường ta cần phủ sóng trước hết

các khu vực quan trọng: Các khu thương mại, khu công nghiệp, vùng có mật độ dân

cư cao. Vè thế cần hiểu rõ mật độ dân cư, phân biệt ranh giới các vùng: thành phố,

ngoại ô, nông thôn, khu thương mại, khu công nghiệp, nhà ở…

45

Đối với hệ thống thông tin di động 3G ngoài các tiêu chí trên, ta cần phải xét

đến: các loại dịch vụ cần cung cấp ở vùng đang xét và vùng phủ sóng hiệu dụng của

cell sẽ chịu ảnh hưởng của tốc độ số liệu.

Sau khi đã nắm được yêu cầu vùng phủ, tiếp theo ta tiến hành quy hoạch vùng

phủ thông qua xem xét các yếu tố sau: Lựa chọn mô hình truyền sóng, tính quỹ

đường truyền, quy hoạch vị trí cell. Trong đó quy hoạch vị trí cell là bước quan trọng

trong việc quy hoạch hệ thống WCDMA bởi vì nó sẽ đảm bảo mỗi trạm thu phát xây

dựng sẽ đáp ứng được các tiêu chí chất lượng đề ra, tránh việc xây dựng ở các vị trí

không đảm bảo.

3.1.2.3 Nhiễu từ nhiều nhà khai thác khác

Trong môi trường có nhiều mạng UMTS hoạt động với các tần số gần nhau,

tín hiệu có thể gây nhiễu lẫn nhau làm ảnh hưởng đến chất lượng, vùng phủ và dung

lượng mạng. Nhiễu này được gọi là nhiễu kênh lân cận và để tránh nhiễu có thể sử

dụng các biện pháp sau:

- Đặt anten Node-B lý tưởng:

- Giảm độ nhạy máy thu

- Điều chỉnh khoảng cách giữa các sóng mang.

- Chuyển giao gữa các tần số.

3.2 QUY HOẠCH ĐỊNH CỠ MẠNG

Định cỡ mạng vô tuyến WCDMA là một quá trình quy hoạch ban đầu nhờ đó

mà cấu hình của mạng và quy mô các thiết bị mạng được tính toán dựa vào các yêu

cầu của nhà khai thác.

Các yêu cầu của nhà khai thác liên quan đến các đặc điểm sau:

- Vùng phủ:

+ Vùng phủ sóng.

+ Thông tin về loại vùng phủ sóng.

+ Điều kiện truyền sóng.

- Dung lượng:

+ Phổ sẵn có.

46

+ Dự đoán sự tăng trưởng số thuê bao.

+ Thông tin mật độ lưu lượng.

- Chất lượng dịch vụ (QoS):

+ Xác suất vị trí các vùng (khả năng phủ sóng).

+ Xác suất nghẽn.

+ Thông lượng người sử dụng đầu cuối.

Mục tiêu của pha định cỡ mạng là tính toán mật độ site và cấu hình site yêu

cầu cho các vùng phủ quan tâm. Trong đó bao gồm các bước cụ thể sau:

3.2.1 Tính toán vùng phủ sóng

Trên cơ sở phân tích vùng phủ sóng, tính toán quỹ đường truyền theo hướng

Uplink hoặc downlink, ta tính bán kính cell vùng phủ sóng theo mô hình sau:

Tính suy hao truyền sóng cho phép

(MAPL)

Thông số đầu vào

Bán kính vùng phủ R yêu cầu thoe các mô

hình truyền sóng

Hình 3-2 Quá trình tính bán kính vùng phủ sóng

3.2.1.1 Phân tích vùng phủ

Quá trình phân tích vùng phủ vô tuyến là thực hiện khảo sát các địa điểm cần

phủ sóng và kiểu vùng phủ cần cung cấp cho các địa điểm này. Các loại vùng phủ

thông thường được xét như: các vùng thương mại-du lịch, các vùng dân số có mật độ

dân số cao và các đường cao tốc chính. Do vậy cần phải có các thông tin về các vùng

cần phủ sóng. Các thông tin có thể dựa trên bản đồ, các số liệu thống kê, dự báo như:

mật độ dân cư (thành phố, ngoại ô, nông thôn), khu thương mại-du lịch, khu công

nghiệp…

Mục đích của quá trình khảo sát này bao gồm:

47

- Để đảm bảo cung cấp một dung lượng phù hợp cho các vùng này

- Biết được đặc điểm truyền sóng của vùng để xác định môi trường truyền

sóng vì mỗi môi trường sẽ có tác động trực tiếp đến mô hình truyền sóng.

Các thông tin về vùng phủ sẽ được dùng để chuẩn bị bước quy hoạch vùng

phủ ban đầu. Thông thường quy hoạch vùng phủ sóng WCDMA thường quan tâm

đến các loại hình phủ sóng sau:

Bảng 3-1 Các loại hình phủ sóng phổ biến

Vùng phủ sóng Đặc điểm

Dense urban (Đô thị

đông đúc)

Thông thường đây là khu vực đông dân cư với nhiều nhà

cao tầng, là khu trung tâm với văn phòng và các trung tâm

mua sắm, giải trí, nhà ga…

Urban (Đô thị)

Thông thường đây là các khu vực đường phố và cây xanh

xen kẽ một vài tòa nhà cao tầng, các tòa nhà cao tầng

cách xa nhau

Sub Urban (Ngoại ô)Khu ngoại ô với các nhà vườn và công viên, khu nghỉ

dưỡng…

Rural (nông thôn) Khu vực nông thôn

Một yếu tố nữa cũng ảnh hưởng đến vùng phủ sóng là xác định vùng phủ theo

dịch vụ. Như đã biết hệ thống WCDMA là hệ thống đa truy nhập dịch vụ với cấu trúc

đa kênh có thể sử dụng được nhiều dịch vụ. Một số dịch vụ chính thường dùng trong

hệ thống truy nhập WCDMA:

Bảng 3-2 Các loại loại dịch vụ chính của WCDMA

Ứng với mỗi loại hình dịch vụ sẽ có bán kính phục vụ tương ứng phụ thuộc

vào mã trải phổ, công suất phát cực đại và chất lượng dịch vụ yêu cầu. Tùy theo mỗi

khu vực và dự báo nhu cầu sử dụng dịch vụ thì sẽ có các bán kính phục vụ khác nhau,

Kiểu kênh Dịch vụ hỗ trợ

CS 12.2K Voice

CS 64K Video Phone

PS 64K Email, Web

PS 384K Email, Web ,Video Streaming, Mobil TV

HSPA Best Effort service

48

chẳng hạn như hình dưới đây sẽ mô tả bán kính tối đã của các loại dịch vụ (ứng

trường hợp dịch vụ sử dụng liên tục)

Hình 3-3 Vùng phủ sóng của cell theo các loại dịch vụ khác nhau.

Từ các yêu cầu về vùng phủ theo nhu cầu dịch vụ và kiểu vùng phủ, vấn đề

tiếp theo trong việc định cỡ mạng là tính quỹ đường truyền vô tuyến. Quỹ đường

truyền vô tuyến đặc trưng cho từng loại dịch vụ, tức là mỗi loại dịch vụ yêu cầu một

quỹ đường truyền nhất định đảm bảo đáp ứng các yêu cầu đặt ra.

3.2.1.2 Tính toán quỹ đường truyền vô tuyến.

Cũng giống như các hệ thống thông tin di động tế bào khác, quỹ đường truyền

trong hệ thống WCDMA dùng để tính toán suy hao đường truyền cho phép lớn nhất

để tính toán vùng phủ (tính bán kính cell) của một trạm gốc và trạm di động. Các

thành phần để tính suy hao cho phép lớn nhất của tín hiệu từ trạm phát đến trạm thu

gọi là quỹ đường truyền. Quỹ đường truyền tổng quát cho cả đường lên và đường

xuống bao gồm các thành phần sau:

(a) Công suất máy phát (dBm):

(a1) Công suất máy phát trung bình trên một kênh lưu lượng (dBm): là giá trị trung

bình của công suất phát tổng trên một chu trình truyền dẫn với công suất phát cực đại

lúc bắt đầu phát.

(a2) Công suất máy phát cực đại trên một kênh lưu lượng (dBm): công suất tổng

cộng tại đầu ra của máy phát cho một kênh lưu lượng đơn.

(a3) Công suất máy phát tổng cộng cực đại (dBm): tổng công suất phát cực đại của

tất cả các kênh.

49

(b) Tổn hao do ghép, giắc cắm và do cáp(máy phát) (dB): suy hao tổng cộng của tất

cả các thành phần của hệ thống truyền dẫn giữa đầu ra của máy phát và đầu vào

anten.

(c) Tăng ích anten phát (dBi): tăng ích cực đại của anten phát trong mặt phẳng

ngang (xác định theo dB so với một vật phát xạ đẳng hướng).

(d) EIRP của máy phát (dBm):

(d1) EIRP của máy phát trên một kênh lưu lượng (dBm): tổng công suất đầu ra máy

phát cho một kênh (dBm), các suy hao do hệ thống truyền dẫn (-dB) và tăng ích anten

máy phát (dBi) theo hướng bức xạ cực đại.

(d2). EIRP của máy phát: tổng của công suất máy phát của tất cả các kênh (dBm),

các suy hao do hệ thống truyền dẫn (-dB), và tăng ích anten phát (dBi).

(e). Tăng ích anten thu (dBi): tăng ích tối đa của anten thu trong mặt phẳng ngang;

nó được xác định theo dB so với một vật phát xạ đẳng hướng.

(f). Tổn hao do bộ chia, đầu nối và do cáp (Máy thu) (dB): bao gồm các tổn hao của

tất cả các thành phần trong hệ thống truyền dẫn giữa đầu ra của anten thu và đầu vào

của máy thu .

(g). Hệ số tạp âm máy thu (dB): hệ số tạp âm của hệ thống thu tại đầu vào máy thu.

(h) (H). Mật độ tạo âm nhiệt, N0(dBm/Hz): công suất tạp âm trên một Hz tại đầu vào

máy thu. Lưu ý rằng (h) là đơn vị logarit còn (H) là theo đơn vị tuyến tính.

(i) (I). Mật độ nhiễu máy thu I0 (dBm/Hz): công suất nhiễu trên một Hz tại đầu vào

máy thu. Nó tương ứng với tỷ số công suất nhiễu trong dải trên độ rộng băng tần.

Lưu ý (i) là theo đơn vị logarit và (I) theo đơn vị tuyến tính. Mật độ nhiễu máy thu I0

đối với đường xuống là công suất nhiễu trên một Hz tại máy thu MS ở biên giới vùng

phủ sóng, trong một cell phía trong.

(j) Mật độ tạp âm nhiễu hiệu dụng tổng cộng (dBm/Hz): tổng logarit của mật độ tạp

âm máy thu và hệ số tạp âm máy thu cộng số học với mật độ nhiễu máy thu.

(k). Tốc độ thông tin (10log10(Rb)) (dBHz): tốc độ bit của kênh theo (dBHz); việc lựa

chọn Rb phải phù hợp với các giả thiết Eb.

50

(l) Tỷ số Eb/(N0+I0) yêu cầu (dB): tỷ số giữa năng lượng thu được của một bít thông

tin trên mật độ công suất nhiễu và tạp âm hiệu dụng cần thiết để thoả mãn được các

mục tiêu về chất lượng.

(m). Độ nhạy máy thu (j+k+l) (dBm): mức tín hiệu cần đạt được tại đầu vào máy thu

để có được tỷ số Eb/(N0+I0) yêu cầu.

(n) Độ lợi/ Suy hao chuyển giao (dB): độ lợi/suy hao (÷) do việc chuyển giao để duy

trì độ tin cậy cụ thể tại biên giới cell.

(o) Tăng ích (độ lợi) phân tập (dB): tăng ích hiệu dụng đạt được nhờ sử dụng các kỹ

thuật phân tập. Nếu tăng ích phân tập đã được gộp trong Eb/(N0+I0), thì nó sẽ không

được đưa thêm ở đây.

(o’) Các tăng ích khác (dB): các tăng ích phụ, ví dụ như đa truy nhập phân tập theo

không gian có thể tạo thêm tăng ích anten.

(p) Độ dự trữ phadinh chuẩn Log (dB): được xác đinh tại biên giới cell đối với các

cell riêng lẻ ứng với độ dự trữ yêu cầu để cung cập xác suất phủ sóng xác định trên

các cell riêng lẻ.

(q). Suy hao đường truyền tối đa (dB): suy hao tối đa để cho phép để máy thu có thể

thu được tín hiệu từ máy phát tại biên giới cell:

Suy hao tối đa = d1–m+(e-f)+o+o’+n-p

(r). Bán kính tối đa, Rmax (km): được tính toán cho mỗi hoàn cảnh triển khai, nó

được xác định bằng bán kính ứng với suy hao tối đa.

Trong WCDMA, có một số các thông số đặc biệt trong quỹ đường truyền mà

không được sử dụng trong hệ thống truy nhập vô tuyến của GSM, đó là:

- Độ dự trữ nhiễu: Độ dữ trữ nhiễu là một hàm số của tổng cộng tải trong cell.

Tải của cell và hệ số tải tác động nên vùng phủ, nên cần phải có độ dự trữ nhiễu. Nếu

cho phép tải trong hệ thống càng lớn, độ dữ trữ nhiễu cần thiết cho đường lên càng

lớn và vùng phủ càng nhỏ. Giá trị tải tổng cộng có ảnh hưởng trực tiếp đến vùng phủ

cell và vì thế mà ảnh hưởng gián tiếp đến chất lượng của các dịch vụ.

Quan hệ giữa hệ số tải và độ dự trữ nhiễu như sau:

1010*log (1 )IM η= − −

51

- Độ dự trữ Fading chậm và độ lợi chuyển giao mềm: Chuyển giao mềm hay

ứng cung cấp một độ lợi chống lại Fading chậm bằng cách giảm độ dự trữ Fading

chuẩn log yêu cầu. Do trên thực tế Fading chậm một phần không tương quan giữa các

cell và bằng cách thực hiện chuyển giao, máy di động có thể chọn lựa một liên kết

thông tin tốt hơn. Hơn nữa, chuyển giao mềm đem lại một độ lợi phân tập bổ sung

chống lại Fading nhanh bằng cách giảm Eb/N0 tuỳ theo liên kết vô tuyến đơn do tác

dụng của việc kết hợp phân tập macro.

Việc dự trữ Fading chậm theo yêu cầu sẽ đánh giá được xác xuất vùng phủ

sóng như sau:

Hình 3-4 Ảnh hưởng của SFM đến vùng phủ sóng.

Thông thường trong các hệ thống WCDMA, thì SFM có giá trị và ảnh hưởng

đến hiệu suất vùng phủ như sau:

Bảng 3-3 Giá trị SFM thông dụng.Dense urban Urban Suburban Rural

Hiệu suất phủ sóng 95% 95% 90% 90%

Shadow fading Margin, dB 6 6,06 4,1 3,8

- Độ dự trữ Fading nhanh (khoảng hở điều khiển công suất): Một số khoảng

hở cần cho công suất phát của trạm di động để duy trì việc điều khiển công suất hợp

lý. Thông số này được áp dụng một cách đặc biệt cho MS di chuyển chậm mà tại đó

điều khiển công suất nhanh có thể bù Fading nhanh một cách hiệu quả.

Fngưỡng

Hàm xác xuất vùng phủ:P

COVERAGE (x) = P [F(x) > F

ngưỡng ]

Received Signal Level [dBm]

Xá

c xu ất

ba

o ph

ủ

SFM yêu cầuKhông có SFM

Có SFM

52

Ngoài ra đê tính toán quỹ đường truyền vô tuyến, cần quan tâm đến các giả

định thông số như suy hao, độ lợi, công suất phát…điển hình như các thông số sau:

Bảng 3-4 Thông số giả định của MS.Thoại & Data tốc độ thấp Data tốc độ cao

Công suất phát lớn nhất 21-22 dBm 24 dBm

Tăng ích anten 0 dBi 2 dBi

Suy hao cơ thể 3 dB 0 dB

Bảng 3-5 Thông số giả định của Node-B.Hình dạng nhiễu 2,1 dB tại tần số 2,1GHz

Tăng ích anten 18 dBi

E0/N0 yêu cầu

CS 12,2: 4,3 dB (GoS: 0,01%) CS 64: 2,8 dB (GoS: 0,01%)PS 64: 1,4 dB (BLER: 1%)PS 128 : 1 dB (BLER: 1%)PS 384 : 1,5 dB (BLER: 1%)

Suy hao cáp0,5 dB khi sử dụng TMA3 dB khi không sử dụng TMA

Ngoài ra yếu tố anten ảnh hưởng đến quỹ công suất đường truyền chính là độ

cao anten. Thông thường khi thực hiện lắp đặt hệ thống WCDMA từ hệ thống 2G

hiện có thì anten thường được lắp đặt chung với cột anten của hệ thống 2G, với cơ sở

hạ tầng hiện có của các mạng di động tại Việt Nam thì độ cao anten của hệ thống mới

theo loại vùng phủ sẽ có giá trị như sau:

Bảng 3-6 Thông số độ cao anten theo vùng phủ sóng.Loại vùng phủ Độ cao Anten

Dense Urban 25~30 m

Urban 30~35 m

Suburban 35~40 m

3.2.1.3 Tính toán bán kính cell.

Sau khi tính được suy hao đường truyền lớn nhất và có được độ dữ trữ fading

chậm cần thiết thì bán kính cell R có thể được tính cho mô hình truyền sóng đã biết,

chẳng hạn như mô hình Okumura-Hata, Walfish-Ikegami.

Khi bán kính phú sóng của cell được xác định thì có thể tính được diện tích

phủ sóng của cell (phụ thuộc vào cấu hình Sector của Node-B) theo công thức :

53

S = K . R2

Với K là hệ số ứng với số Sector trong cell có giá trị như sau:

Bảng 3-7 Giá trị K theo cấu hình site.

Cấu hình site Vô hướng 2 Sector 3 Sector 6 Sector

K 2,6 1,3 1,95 2,6

Từ các thông số và đặc điểm đã nêu trên, ta có một mô hình tính toán quỹ

đường truyền vô tuyến tương ứng với các loại dịch vụ khác nhau và từ đó đưa ra

được bán kính cell phù hợp. Dưới đây mô tả một ví dụ tham khảo về cách tính R

(cell) dựa trên các yêu cầu về độ phủ sóng cho các loại dịch vụ tương ứng với từng

loại vùng phủ khác nhau của khu vực thành phố, cụ thể:

Bảng 3-8 Bảng tính R-Cell tham khảo.

ScenariosDense Urban

Urban Suburban Link Budget Formula

Continuous coverage service CS64 CS64 CS12,2 a

Tx

Max. NodeB transmit power(dBm) 43 43 43

Max. TCH transmit power (dBm) 22 22 22 b

Cable loss Tx (dB) 0 0 0 c

Body loss Tx (dB) 0 0 0 d

Antenna gain Tx (dBi) 0 0 0 e

EIRP (dBm) 22 21 21 f = b – c - d + e

Rx

Antenna gain Rx (dBi) 18 18 18 g

Cable loss Rx (dB) 0,5 0,5 0,5 h

Body loss Rx (dB) 0 0 0 i

Noise figure (dB) 2,1 2,1 2,1 j=h+1.6

Required Eb/No (dB) 2,8 2,8 4,3 k

Receiver sensitivity (dBm) -121,04 -121,04 -126,74 l = -174+j+k+10*log10(a*1000)

Target load 50% 50% 50% M

Interference margin (dB) 3,01 3,01 3,01 n= -10*log10(1-m)

Fast fading margin (dB) 1,8 1,8 1,8 o

Penetration loss (dB) 19 15 10 q

Area coverage probability 0,95 0,95 0,9

Slow fading margin (dB) 6 6,06 4,1 r

Path loss (dB) 130,73 135,17 146,83 S = f+g–I–l–n–o–q-r

54

ScenariosDense Urban

Urban Suburban Link Budget Formula

Cell radius

NodeB antenna height (m) 30 35 35

Propagation model usedCost 231-

HataCost 231-

HataCost 231-

Hata

Cell radius (km) 0,53 0,93 3,42

3.2.2 Phân tích dung lượng

3.2.2.1 Giới thiệu mô hình tính toán dung lượng Erlang-B

Dựa vào quỹ đường truyền và sử dụng mô hình truyền sóng phù hợp sẽ tính

được vùng phủ ban đầu. Tuy nhiên đây chỉ là một phần quy hoạch ban đầu. Bước tiếp

theo là việc quy hoạch là tính toán dung lượng của hệ thống tối đa từ đó xem xét có

hiệu quả để hỗ trợ tải hay dung lượng dự kiến ban đầu không. Thực tế không thể đạt

được tải cell bằng 100% lý tưởng mà tải cell chỉ đạt được khoảng 60%-70%. Nếu

thực chưa đạt yêu cầu thì cần phải quay lại bước ban đầu để định cỡ bổ sung thêm số

trạm hoặc thực hiện nâng cấp/mở rộng thêm dung lượng tại các trạm sao cho đảm

bảo được chi phí đầu tư mà vẫn thỏa mãn được các yêu cầu kỹ thuật đạt ra.

Một mô hình tính toán dung lượng thiết bị cần thiết nhằm thỏa mãn được nhu

cầu dịch vụ của thuê bao với giá thành triển khai lắp đặt càng nhỏ đó chính là kỹ

thuật lưu lượng. Kỹ thuật lưu lượng viễn thông nghiên cứu việc tối ưu cấu trúc mạng

và điều chỉnh số lượng thiết bị được xác định trên cơ sở lưu lượng. Trong phạm vi đề

tài, ta sẽ đi vào tìm hiểu ứng dụng mô hình lưu lượng Erlang-B. Mô hình Erlang-B

được mô tả bởi các yếu tố sau:

- Cấu trúc: có n kênh đồng nhất hoạt động song song và được gọi là một nhóm

đồng nhất.

- Chiến lược: Một cuộc gọi đến hệ thống được chấp nhận nếu có ít nhất một

kênh rỗi. Nếu hệ thống bận thì cuộc gọi sẽ bị từ chối mà không gây một ảnh hưởng

nào sau đó.

- Lưu lượng: Lưu lượng phát sinh được định nghĩa là tỉ số giữa cuộc gọi trung

bình trên cường độ phục vụ trung bình. Khi đó lưu lượng của một thuê bao A được

tính theo công thức sau:

55

3.600

n TA

×= (4.3)

Trong đó:

A: lưu lượng thuê bao A

n: số cuộc gọi trung bình trong một giờ

T: thời gian trung bình của một cuộc gọi tính bằng giây (s)

Giả sử tính lưu lượng của thuê bao A có trung bình 1 cuộc gọi 15 phút trong

một giờ, khi đó lưu lượng của thuê bao A sẽ là:

+ n = 1

+ T = 15 x 60s = 900 (s)

=> 1 900

0,25er3.600 3.600

n TA l

× ×= = =

- Một số định nghĩa cho mô hình Erlang:

+ Hệ thống tiêu hao: Đây là hệ thống mà các thuê bao sẽ bị từ chối thực

hiện cuộc gọi khi hệ thống đầy tải

+ Hệ thống theo kiểu đợi: Đây là hệ thống mà các thuê bao sẽ được chờ

thực hiện cuộc gọi khi hệ thống đầy tải.

+ Đơn vị lưu lượng: Erlang là đơn vị đo mật độ lưu lượng. Một Erl mô

tả tổng lưu lượng trong một giờ.

+ Cấp độ phục vụ (GoS): là đại lượng thể hiện số % cuộc gọi không

thành công đối với hệ thống tiêu hao. Còn trong hệ thống đợi thì GoS là số %

cuộc gọi thực hiện chờ gọi lại.

3.2.2.2 Các phương pháp chuyển đổi lưu lượng hệ thống UMTS theo mô hình

Erlang

Trong khuôn khổ của luận văn, chỉ xin trình bày cách chuyển đổi lưu lượng từ

các loại hình dịch vụ khác nhau ra đơn vị Erlang, cụ thể như sau:

- Lưu lượng dịch vụ thoại: Giả sử theo thống kê trung bình một tháng thuê bao

gọi thoại là 240 phút. Khi đó để tính lưu lượng bình quân lưu lượng thoại trên mỗi

thuê bao sẽ thực hiện như sau:

56

+ Số ngày thực hiện cuộc gọi thường xuyên trong tháng là: 22 ngày

+ Số phút bình quân trong ngày sẽ là: 240 min

= 10,91 22 day

+ Bình quân trong ngày có 8h bận nên số phút bình quân của một thuê

bao trong 1h bận là: 10, 91

= 1,3648

+ Lưu lượng bình quân của một thuê bao sẽ là:

1,364 min= 0,0227 Erlang = 22,7 mErl

60 s

- Lưu lượng dịch vụ data: Giả sử theo thống kê trung bình một tháng thuê bao

thực hiện dịch vụ data với dung lượng gồm: 20MB Uplink với tốc độ 64 kbps và

50MB Downlink với các tốc độ 64 kbps, 128 kbps & 384 kbps.

+ Đối với Uplink: data bình quân trong giờ bận của một thuê bao sẽ là:

20 MB = 0, 032 kbyte / s = 0, 2586 kbit / s

22 day x 8h x 3600 s

+ Đối với Downlink: data bình quân trong giờ bận của một thuê bao sẽ

là: 50 MB

= 0,081 kbyte / s = 0,6465 kbit / s22 day x 8h x 3600 s

Khi sẽ thực hiện chia theo từng dịch vụ như sau:

Dịch vụ (kbit/s)MB trên thuê bao trong một tháng

Kbit/s trên thuê bao trong giờ bận

64k 20 MB 0.2586 kbit/s

128k 20 MB 0.2586 kbit/s

384k 10 MB 0.1293 kbit/s

- Chuyển đổi dung lượng các dịch vụ sang đơn vị Erlang: ta có công thức

chuyển đổi qua lại của quan hệ này như sau:

Kbit/s = Erlang x tốc độ dịch vụ x Activity Factor

57

Chẳng hạn ta có lưu lượng bình quân của dịch vụ CS 64 của một thuê bao là

0,182 kbit/s, AF=1. Lúc đó lưu lượng Erlang của mạng có 100K thuê bao cho dịch vụ

CS 64 sẽ là:

0,182 kbps x 100.000 sub = 248, 4 Erlang

64 kbps x 1 (AF = 1)

3.2.2.3 Định cỡ dung lượng mạng

Phần này sẽ trình bày tính toán sơ bộ dung lượng mạng theo yêu cầu ban đầu

tương ứng với số lượng thuê bao đã được dự báo trước, cụ thể gồm:

- Dự báo và xác định số thuê bao tối đa của mạng / khu vực

- Tùy theo mô hình lưu lượng/thuê bao thì khi tính toán số kết nối

(connection-Erlang) sẽ khác nhau cho mỗi loại dịch vụ

- Sau khi có được dung lượng mạng tiến hành tính bình quân dung lượng của

một Site và xác định dung lượng bình quân của một Site. Trong đó số lượng Site là

số site đã tính được trong pha định cỡ vùng phủ sóng.

Dưới đây mô tả một ví dụ tham khảo về cách tính dung lượng hệ thống (Erl)

cho 100.000 thuê bao dựa trên các yêu cầu lưu lượng các loại dịch vụ tương ứng khác

nhau của thuê bao tại khu vực thành phố, cụ thể:

- Ta có lưu lượng hướng downling bình quân của của hệ thống 100 Ksub như

sau:

Bảng 3-9 Tính lưu lượng hệ thống tham khảo 1

Dịch vụ hướng Downlink

Lưu lượng / thuê bao

Tổng cộng lưu lượng mạng

Voice 12,2k 22,7 mErlang 2270 Erlangs

CS 64k 0,182 kbit/s 18,2 Mbit/s

PS 64k 0,2586 kbit/s 25,86 Mbit/s

PS 128k 0,2586 kbit/s 25,86 Mbit/s

PS 384k 0,1293 kbit/s 12,93 Mbit/s

- Chuyển đổi toàn bộ lưu lượng mạng sang đơn vị Erlang:

58


Dịch vụ hướng Downlink

Lưu lượng / thuê bao

Tổng cộng lưu lượng mạng

Tổng cộng Erlang hoặc Connection

% Connection

Voice 12,2k 22,7 mErlang 2270 Erlangs 2270 54,7 %

CS 64k 0,182 kbit/s 18,2 Mbit/s 284,4 6,8 %

PS 64k 0,2586 kbit/s 25,86 Mbit/s 1010,2 24,3 %

PS 128k 0,2586 kbit/s 25,86 Mbit/s 505,1 12,2 %

PS 384k 0,1293 kbit/s 12,93 Mbit/s 84,2 2,0 %

CS 64k7%

PS 64k24%

PS 128k12% PS 384k

2%

Voice 12.2k55%

Voice 12.2k

CS 64k

PS 64k

PS 128k

PS 384k

- Giả sử có 20 Connection trên một cell, ta có phân bổ số Connection trên cell

và throughput cho các dịch vụ như sau:


Dịch vụ% Downlink Connection

Phân bổ connection

Throughput (kbit/s)

Voice 12,2k 54,7 % 10,9 80,0

CS 64k 6,8 % 1,4 87,6

PS 64k 24,3 % 4,9 124,5

PS 128k 12,2 % 2,4 124,5

PS 384k 2,0 % 0,4 62,3

3.3 QUY HOẠCH VÙNG PHỦ VÀ DUNG LƯỢNG CHI TIẾT

Phần này sẽ trình bày việc hoạch định chi tiết vùng phủ và dung lượng. Trong

pha hoạch định cỡ ban đầu đã xác định được số lượng Site và cấu hình sơ bộ của

mạng. Đến pha hoạch đinh chi tiết, cần dữ liệu truyền thực tế từ các vùng đã hoạch

định, cùng với mật độ người sử dụng được dự báo và lưu lượng người sử dụng. Các

thông tin về các site trạm gốc đang tồn tại cũng cần để tận dụng các sự đầu tư cho các

59

site đã có. Đầu ra của hoạch định chi tiết vùng phủ và dung lượng là vị trí trạm gốc,

cấu hình và các thông số. Cụ thể việc quy hoạch vùng phủ và dung lượng chi tiết theo

các bước sau:

1/ Dự báo và xác định phân bố thuê bao tại từng khu vực cụ thể.

2/ Sau khi có được bình quân dung lượng của một Site ở pha định cỡ, tiến

hành tính toán lại tải cell theo số lượng thuê bao phân bố cụ thể tại site. Nếu tải của

Site đáp ứng yêu cầu theo dung lượng đã định trước thì xem như đạt yêu cầu. Nếu

khác thì cần phải tính lại như tăng số Site hoặc nâng cấp mở rộng dung lượng Site.

3/ Sau khi có được dung lượng của site theo dung lượng phục vụ thuê bao ở

trên. Tiến hành lựa chọn vị trí site và các thông số của Site. Một số thông tin về các

Site cần đưa ra trong quá trình này như sau:

- Vị trí của Site gồm: tọa độ, địa chỉ, loại vùng phủ yêu cầu

- Xác định được nhu cầu dịch vụ

- Khảo sát hiện trạng vùng phủ và vùng phủ yêu cầu lên bản đồ

- Thiết kế mạng: cấu hình mạng và dung lượng mạng truy nhập, dung lượng

các giao diện kết nối…

- Lựa chọn thiết bị: Cấu hình trạm, anten, phụ trợ…

3.4 TỐI ƯU MẠNG

Tối ưu mạng là một quá trình để cải thiện toàn bộ chất lượng mạng khi đã thử

nghiệm bởi các thuê bao di động và đảm bảo rằng các nguồn tài nguyên mạng được

sử dụng một cách hiệu quả. Quá trình tối ưu bao gồm:

- Đo đạc hiệu năng (các chỉ tiêu kỹ thuật).

- Phân tích các kết quả đo đạc.

- Điều chỉnh mạng.

Giai đoạn đầu của quá trình tối ưu mạng là định nghĩa các tiêu chí hiệu năng

chính bao gồm các các kết quả đo ở hệ thống quản lý mạng và số liệu đo ngoài hiện

trường hay bất kỳ thông tin khác có thể sử dụng để xác định chất lượng dịch vụ.

Tiếp theo, việc phân tích các kết quả đo đạc nhằm mục đích phân tích chất

lượng mạng để cung cấp cho nhà khai thác một bức tranh tổng quan về chất lượng và

60

hiệu quả sử dụng. Phân tích chất lượng và báo cáo bao gồm việc lập kế hoạch về các

trường hợp đo tại hiện trường và đo bằng hệ thống quản lý mạng. Sau khi đã đặc tả

các chỉ tiêu chất lượng dịch vụ và đã phân tích số liệu thì có thể lập ra báo cáo điều

tra. Đối với hệ thống thông tin di động thế hệ 2, thì chất lượng bao gồm: thống kê các

cuộc gọi bị rớt, phân tích nguyên nhân bị rớt, thống kê chuyển giao và kết quả đo các

lần gọi thành công. Các hệ thống thông tin di động thế hệ 3 có các dịch vụ rất đa

dạng nên cần phải đưa ra các định nghĩa mới về chất lượng dịch vụ.

Với sự trợ giúp của hệ thống quản lý và vận hành bảo dưỡng mạng (OSS) có

thể phân tích thống kê hiệu suất mạng trong một khoảng thời gian đã sử dụng, hiện

tại và dự báo cho tương lai. Ngoài ra, có thể phân tích hiệu suất thông qua các thuật

toán quản lý tài nguyên vô tuyến RRM và các thông số của chúng KPI điển hình như:

tổng công suất phát trạm gốc, tổng phí chuyển giao mềm; tốc độ ngắt cuốc gọi; trễ dữ

liệu gói... Sau đó tiến hành so sánh KPI với các giá trị mục tiêu sẽ chỉ ra các vấn đề

tồn tại của mạng để có thể tiến hành điều chỉnh mạng.

Việc điều chỉnh mạng bao gồm: cập nhật các thông số RRM (ví dụ các thông

số chuyển giao; các công suất kênh chung; số liệu gói); thay đổi hướng anten trạm

gốc, có thể điều chỉnh hướng anten trạm gốc bằng bộ điều khiển từ xa trong một số

trường hợp (như khi vùng chồng lấn với cell lân cận quá lớn, nhiễu cell cao và dung

lượng hệ thống thấp).

61

3.5 CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG

3.5.1 Lưu đồ thuật toán

Bắt đầu

Nhập các thông số:- Thông số trạm gốc- Thông số trạm di động- Thông só kênh truyền

Nhập các thông số:- Thông số truyền sóng và đặc điểm phủ sóng- Thông số lưu lượng thuê bao

Tính quỹ đường truyền vô tuyến

- Tính kích thước cell- Số Site- Lưu lượng Site

Kết thúc

62

3.5.2 Giao diện chương trình

3.5.3 Tính toán mô phỏng

63

Tham khảo kết quả tính toán quy hoạch cho mạng vô tuyến UMTS 3G

Vinaphone khu vực Tp Đà Nẵng ở chương 5 và phụ lục


Quy hoạch mạng thông tin di động 3G WCDMA là vấn đề hết sức quan trọng,

nó ảnh hưởng đến khả năng cung cấp dịch vụ, hiệu quả kinh tế đối với nàh khai thác.

Đây là việc khá phức tạp và sự kết hợp hài hòa giữa nhiều yếu tố. Trong khuôn khổ

chương này không thể trình bày hết các yếu tố mà chỉ đưa ra các vấn đề cốt lõi mang

tính định hướng, gợi mở cho các nhà hoạch định khi quy hoạch mạng WCDMA,

trong đó quá trình định cỡ mạng được trình bày tương đối chi tiết bằng việc phân tích

tính toán quỹ đường truyền vô tuyến để đưa ra được số trạm gốc, phạm vi phủ sóng

của Node-B hay bán kính của cell. Việc phân tích dung lượng bao gồm việc đưa ra

mô hình lưu lượng và cách chuyển đổi các loại dịch vụ khác nhau cũng như phương

pháp tính dung lượng mạng vô tuyến. Và cuối cùng là đưa ra một chương trình tính

toán mô phỏng quy hoạch mạng đưa ra các kết quả theo yêu cầu như: bán kính cell,

số lượng Site, dung lượng mạng/Site..

64

Chương 4 HIỆN TRẠNG MẠNG VINAPHONE VÀ ĐỊNH HƯỚNG TRIỂN KHAI MẠNG UMTS 3G

4.1 TỔNG QUAN MẠNG VINAPHONE

4.1.1 Tình hình phát triển của Vinaphone năm 2008

Cùng hòa chung với sự tăng trưởng mạnh không ngừng của phát triển kinh tế

xã hội Việt Nam nói chung và thị trường viễn thông nói riêng, trong những năm qua

Công ty Dịch vụ Viễn thông đã có nhiều phát triển vượt bậc đưa mạng Vinaphone

cùng với Mobile-Phone, Viettel trở thành các mạng cung cấp dịch vụ thông tin di

động lớn tại Việt Nam về quy mô phát triển thuê bao cũng như hạ tầng mạng: trong

năm 2008 đã phát triển mới thêm 7.477.600 thuê bao, đầu tư mới hơn 3000 BTS để

mở rộng vùng phủ sóng và sẵn sàng triển khai công nghệ EDGE, 5.000K thuê bao

cho phần Core. Vinaphone cũng đã cung cấp thêm đầu số thứ 4 là 0125 (03 đầu số

hiện có là 091, 094 và 0123). Đặc biệt với sự ra đời của dịch vụ G-Phone đã đáp ứng

nhu cầu của khách hàng và khắc phục được những hạn chế về địa hình, về đầu tư xây

dựng hạ tầng mạng tại vùng nông thôn, miền núi, hải đảo và có mức giá cước phù

hợp với khách hàng có thu nhập thấp. Tính đến cuối năm 2008, tổng số thuê bao thực

hiện đang hoạt động trên mạng của Vinaphone lên con số gần 15,5 triệu thuê bao

(chiếm 23,4% tổng thị phần so với các mạng còn lại), trên 9.000 BTS phủ sóng toàn

bộ 63/63 tỉnh thành với nhiều loại hình dịch vụ cung cấp phong phú phù hợp với mọi

đối tượng sử dụng: dịch vụ trả sau Vinaphone, dịch vụ điện thoại di động trả trước

(Vinacard, Vinadaily, Vinatext, VinaXtra, Vina365) và các dịch vụ gia tăng trên thuê

bao di động (IR, GPRS/EDGE, SMS, WAP, MMS, Vina SyncML, Info 360,

2Friends, DataSafe, thanh toán qua ngân hàng Easy ToUp và VnToUp v.v..).

65

Bảng 4.1 Minh họa số liệu phát triển thuê bao mạng Vinaphone trong các năm vừa qua

M¹ng Vinaphone N¨m 2004

N¨m 2005

N¨m 2006 N¨m 2007 N¨m 2008

Thuª bao tr¶ sau 610.000 789.800 833.500 871.600 899.900

Thuª bao tr¶ tríc 1.905.000

2.436.2004.520.300 7.519.200 14.589.500

Céng: 2.515.000

3.226.0005.353.800 8.390.700 15.489.400

TB tr¶ tríc khãa 2 chiÒu vÉn cßn gi÷ sè trªn m¹ng: 1.311.500 1.311.500

TB häat ®éng trªn m¹ng (kÓ c¶ TB khãa 2 chiÒu): 9.702.200 16.800.900

4.1.2. Tình hình mạng lưới tính đến hết năm 2008

Sau khi hoàn thành các dự án phát triển mạng năm 2008, mạng Dịch vụ Viễn

thông Vinaphone có quy mô như sau:

1. Phần chuyển mạch:

- MSC/VLR: 24 tổng đài MSC_TDM với tổng dung lượng 15.450K.

- MSC Transit/Gateway: 4 TSC_TDM với tổng dung lượng 84.000 Erl.

- Hệ thống HLR với dung lượng 22.000K.

- Hệ thống chuyển tiếp báo hiệu:

+ STPI-HNI : điểm chuyển tiếp báo hiệu tại khu vực miền Bắc và

miền Trung;

+ STPII-HCM : điểm chuyển tiếp báo hiệu tại khu vực miền Nam;

2. Hệ thống mạng PPS-IN:

- Hệ thống nạp dữ liệu thẻ voucher: 27.000K;

- Hệ thống SCP, SDP có dung lượng: 20.500K phần cứng, license phần mềm

20.500K.

3. Các hệ thống cung cấp dịch vụ:

- Hệ thống SMSC : 9.728K BHSM

- Hệ thống WAP : 10K

- Hệ thống VMS : 50K hộp thư

- Hệ thống MMS : 20K BHMM

66

4. Hệ thống GPRS:

- Hệ thống GPRS: 500K

+ GGSN Hà Nội : 500K

+ SGSN Hà Nội : 250K

+ SGSN Hồ Chí Minh : 250K

5. Hệ thống IP/MPLS:

Hiện tại, hệ thống mạng IP/MPLS Core Network của Vinaphone phục vụ cho

các Mobile Softswitch trong tương lai đang được triển khai lắp đặt tại Hà Nội, Hồ

Chí Minh, Đà Nẵng, Cần Thơ. Mạng IP/MPLS Core Network này sẽ cho phép kết

nối các thiết bị Mobile Softswitch với nhau và cung cấp dịch vụ thoại trên nền giao

thức IP, ngoài ra trục Backbone mới với băng thông rộng (các kết nối STM-1) này

cũng cho phép kết nối các phần tử của hệ thống IP Contact Center phục vụ chăm sóc

khách hàng mạng Vinaphone năm 2008.

6. Phần vô tuyến và vùng phủ sóng:

(Chỉ tính các trạm BTS phát sóng đến hết 12/2008)

- Số BSC : 206

- Tổng số BTS: 7.335

7. Hệ thống truyền dẫn cáp quang:

- Hà Nội: vòng Ring cáp quang 20 Gbps

- Hồ Chí Minh: vòng Ring cáp quang 20 Gbps

- Đà Nẵng: vòng Ring cáp quang 622 Mbps

8. Trung tâm khai thác và bảo dưỡng mạng:

Mạng Vinaphone hiện có 3 hệ thống quản lý khai thác và bảo dưỡng chính tại

Hà Nội gồm có: OMC-R, OMC-S, OMC-G.

- OMC-R: Giám sát hệ thống mạng vô tuyến, bao gồm hệ thống OMC-R của

Motorola, Alcatel, Ericsson, Siemens-Nokia, Huawei.

- OMC-S: Giám sát mạng chuyển mạch của Vinaphone, bao gồm hệ thống

OMC-S của Nokia-Siemens và hệ thống OMC-S của Ericsson.

- OMC-G: Giám sát hệ thống GPRS của Nokia-Siemens.

67

9. Các tham số kỹ thuật chung của hệ thống:

- Các dịch vụ thoại:

+ Lưu lượng chiếm kênh : 25 mErl/thuê bao

+ BHCA/thuê bao tại MSC : 1,5

+ BHCA/thuê bao tại PPS-IN : 1

- Các dịch vụ số liệu, gia tăng:

+ Tỷ lệ thuê bao SMS : 100%

+ BHSM/thuê bao : 0,3

- Handover/cuộc gọi : 1

- Lưu lượng GPRS giờ cao điểm : 10% lưu lượng mạng

- GoS (BSC-MSC) : 0.01%.

- GoS (MSC-PSTN) : 0.01%.

- GoS (MSC-MSC) : 0.01%.

- GoS của kênh BSS : 2%.

- GoS của kênh báo hiệu : 0.01%.

- Chức năng SSP, tỉ lệ thuê bao SSP : 90%

- Tỉ lệ cuộc gọi:

+ MOC : 35%

+ MTC : 45%

+ MMC : 20%4.2. HIỆN TRẠNG MẠNG VÔ TUYẾN

4.2.1 Tổ chức mạng vô tuyến

- Mạng di động Vinaphone sử dụng công nghệ GSM, GPRS, EGDE.

- Băng tần và độ rộng băng tần đang sử dụng

+ Băng tần số 900MHz:

Đoạn băng tần phát của trạm gốc: 935,1MHz ÷ 943,5 MHz

Đoạn băng tần thu của trạm gốc: 890,1 MHz ÷ 898,5 MHz

+ Băng tần số 1800MHz:

Đoạn băng tần phát của trạm gốc: 1805 MHz ÷ 1825 MHz

Đoạn băng tần thu của trạm gốc: 1710 MHz ÷ 1730 MHz

68

- Qua hơn 13 năm khai thác, hệ thống vô tuyến (BSS) mạng Vinaphone do 5

nhà cung cấp thiết bị và đã được tối ưu hóa phân vùng phục vụ, cụ thể gồm:

Motorola, Alcatel, Ericsson, Huawei, Siemens.

- Phủ sóng tất cả các thành phố, thị xã, thị trấn, các trục đường quốc lộ nối

liền các khu kinh tế trọng điểm các khu công nghiệp, dịch vụ, du lịch quan trọng, các

khu vực cửa khẩu, hải đảo quan trọng về kinh tế, an ninh, quốc phòng,

- Độ rộng phủ sóng 2G theo diện tích trên cơ sở hạ tầng của Vinaphone: Vùng

phủ sóng 2G theo diện tích (tính theo km2) của từng Quận/Huyện chi tiết cơ bản như

sau:

+ Tổng diện tích vùng phủ sóng 2G trên toàn quốc: 227.495 km2

+ Vùng phủ sóng 2G theo diện tích: 68,69 %

4.2.2 Dung lượng mạng vô tuyến

Hệ thống vô tuyến mạng Vinaphone bao gồm 5 nhà khai thác và phân bổ tổng

thể dung lượng cho các khu vực tỉnh/thành trên toàn quốc như sau (số lượng tính cho

đến hết các dự án triển khai trong năm 2008):

Bảng 4.2 Thống kế mạng vô tuyến GSM VinaphoneVùng thiết bị 2G hiện

tạiKhu vực

BSC/PCU BTS

BSC PCU Số BTS Số TRX Erlang TK

MotorolaTP Hà Nội 18 18 568 8.272 33.088

12 tỉnh miền Bắc 76 76 2.052 15.424 68.797

Alcatel 16 tỉnh miền Bắc 34 6 2.227 20.275 90.740

Ericsson 3 tỉnh Bắc trung bộ 6 6 682 6.591 31.244

Motorola 4 tỉnh miền Trung 14 13 831 6.776 30.633

Huawei 6 tỉnh Nam Trung bộ 12 12 1.321 8.506 36.035

MotorolaTP Hồ Chí Minh 22 22 579 8.849 40.131

7 tỉnh Đông Nam bộ 30 30 1.381 13.243 62.360

Siemens Tây Ninh 2 2 134 804 3.296

69

Huawei13 tỉnh Tây Nam bộ và Duyên Hải

28 28 1.933 18.795 88.631

Tổng cộng206 BSC / 169 PCU

120.000 TRX

11.708 BTS

107.535 TRX

484.956 Erlang

Dung lượng chi tiết, cấu hình, chủng loại thiết bị, phân bổ cho các tỉnh/thành

hệ thống BSS tham khảo phụ lục 1_Dung lượng hiện trạng BSS 2G Vinaphone.

Những đặc điểm của hệ thống vô tuyến hiện tại trên mạng Vinaphone:

- Đến cuối năm 2008, Vinaphone đã thực hiện quy hoạch lắp đặt đồng bộ thiết

bị hệ thống BSS tối ưu hóa mạng cho từng khu vực theo từng nhà cung cấp.

- Các trạm BTS thông thường có 6 TRX/BTS. Đối với các trạm trong thành

phố/khu đông dân cư thông thường sử dụng các BTS dualband 900/1800 MHz.

- Có thể cung cấp được nhiều dạng dịch vụ hiện có trên mạng Vinaphone và các dịch vụ mới trên nền GPRS/EDGE, AMR, HR….

- Có khả năng nâng cấp lên công nghệ 3G theo định hướng phát triển mạng Vinaphone và phù hợp với xu hướng phát triển công nghệ thông tin di động trên thế giới.4.3. HIỆN TRẠNG MẠNG LÕI VÀ DỊCH VỤ

4.3.1 Cấu hình mạng lõi và dịch vụ hiện tại

Mạng lõi về cơ bản gồm: MSC/VLR, HLR, STP, PPS-IN, GPRS, SMS....

- Các nút mạng được nối với nhau thông qua truyền dẫn kênh cơ bản E1 (2

Mb/s). Một số nút hỗ trợ giao diện STM-1.

- Mỗi nút MSC/VLR phục vụ chuyển mạch cho một số địa bàn nhất định, khi

đó các BSC phải kết nối trực tiếp về MSC thông qua các kênh E1.

- Lưu lượng mỗi nút mạng được transit/Gateway qua tổng đài Transit TSC tại

các trung tâm. Và các TSC này sẽ kết nối với các mạng Vinaphone các khu vực,

PSTN, mạng doanh nghiệp khác....

- Thiết bị mạng Core do nhiều nhà cung cấp khác nhau cho từng loại thiết bị:

Ericsson, Nokia Siemens, Huawei, Comverse, ZTE...

Cấu trúc hệ thống mạng lõi và dịch vụ mạng Vinaphone xem phụ lục 2_Cấu

trúc mạng Core-dịch vụ mạng Vinaphone

70

4.2.2 Dung lượng mạng lõi

Dung lượng, cấu hình, thiết bị hiện tại mạng lõi và dịch vụ của mạng Vinaphone được phân bổ theo bảng sau:

Bảng 4.3 Dung lượng mạng lõi

TỔNG THỂ DUNG LƯỢNG CÁC NODE MẠNG

NODE MẠNG SỐ LƯỢNGDUNG LƯỢNG

PHẦN CỨNG PHẦN MỀM

MSC 25 15.400 K 15.400 K

TSC 4 84.000 Erl 84.000 Erl

STP 2 192 HSL, 8 Port Eth 192 HSL, 8 Port Eth

HLR 11 22.000 K 22.000 K

GPRS 1 500K/250PDP 500K/250PDP

SMS 6 9.728 K 9.728 K

VMS 1 50 K 50 K

PPS-IN 2 20.500 K 20.500 K

Dung lượng chi tiết, cấu hình, chủng loại thiết bị các hệ thống CORE và dịch

vụ tham khảo phụ lục 3_Dung lượng hiện trạng mạng Core-Dịch vụ.

Những đặc điểm của hệ thống mạng lõi và dịch vụ hiện tại trên mạng

Vinaphone:

- Các MSC sử dụng chuyển mạch kênh TDM. Việc đấu nối giữa các nút mạng

sử dụng truyền dẫn TDM truyền thống, chi phí đầu tư cho kênh truyền dẫn lớn.

- Lưu lượng phát sinh giữa các thuê bao di động chủ yếu diễn ra trên cùng một

khu vực địa lý (cùng 1 tỉnh), cấu hình kết nối, trong khi đó khối chuyển mạch và điều

71

khiển tập trung tại trung tâm của vùng, sẽ dẫn đến phát sinh chi phí truyền dẫn đường

dài rất lớn từ các trung tâm vùng đến các tỉnh.

- Việc mở rộng mạng gặp khó khăn và tốn kém: với cấu trúc như trên, mỗi khi

tăng thêm MSC hoặc thêm BSC để nâng dung lượng mạng, cần phải tiến hành điều

chỉnh lại hầu như tất cả các kết nối, di chuyển phần quản lí các nút mạng. Do phải

tiến hành trên mạng đang hoạt động với số lượng khách hàng lớn, nên đây là công

việc có nguy cơ ảnh hưởng lớn đến sự vận hành an toàn của hệ thống, rất tốn kém về

mặt thời gian và chi phí thực hiện.

4.4 ĐỊNH HƯỚNG VÀ KẾ HOẠCH TRIỂN KHAI MẠNG 3G

4.4.1 Định hướng kinh doanh – thương mại

Mạng di động VinaPhone của VNPT là một trong 2 mạng di động đầu tiên

được cấp phép cung cấp dịch vụ tại thị trường Việt Nam. Sau hơn 10 năm hoạt động,

VNPT đã thiết lập được một chỗ đứng vững chắc trong thị trường viễn thông nội địa

cho mạng VinaPhone cũng như tích luỹ được những kinh nghiệm cần thiết về quản

lý, thị trường và công nghệ. Riêng đối với lĩnh vực dịch vụ nội dung số, VinaPhone

đã cơ bản hoàn thiện được cơ chế, mô hình hợp tác kinh doanh với các đối tác cung

cấp, sản xuất nội dung số. Đây chính là tiền đề không thể thiếu để có thể triển khai

thương mại hoá các dịch vụ trên nền 3G một cách nhanh chóng và hiệu quả trong

thời gian tới.

Bên cạnh những yếu tố thuận lợi, thời gian gần đây mạng di động VinaPhone

cũng gặp không ít thách thức có thể ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động sản xuất kinh

doanh. Trong tổng số thuê bao di động 2G của VinaPhone, có đến hơn 90% là thuê

bao trả trước với một tỷ lệ không nhỏ là thuê bao ảo. Tình trạng này một mặt gây khó

khăn trong vấn đề quản lý, mặt khác giảm tính ổn định về quy mô của mạng. Bên

cạnh đó, doanh thu bình quân tháng của thuê bao di động đang giảm nhanh do giá

cước thoại giảm và tỷ trọng doanh thu dữ liệu còn thấp. Mặt khác, sức ép cạnh tranh

từ các mạng di động đối thủ là rất lớn, đặc biệt là mạng di động Viettel. Tất cả các

yếu tố này, kết hợp với những biến động kinh tế vĩ mô, đã tạo một áp lực lớn đối với

72

việc đảm bảo các chỉ tiêu lợi nhuận, doanh thu và thị phần đối với dịch vụ di động

VinaPhone cũng như đời sống của người lao động công tác trong lĩnh vực này.

Trong bối cảnh như trên, VNPT ý thức được tầm quan trọng của nhiệm vụ xác

lập một chiến lược kinh doanh mới nhằm duy trì và đẩy mạnh tốc độ phát triển của

mạng di động VinaPhone, trong đó chuyển đổi công nghệ 2G hiện tại lên công nghệ

băng thông rộng 3G được xem là một trong những ưu tiên hàng đầu. Trên cơ sở phát

huy các thế mạnh sẵn có về kinh nghiệm và thị trường, kết hợp với ưu điểm vượt trội

của công nghệ 3G, Vinaphone nhận định việc triển khai mạng di động công nghệ 3G

có cơ hội tạo ra bước đột phá về tính cạnh tranh và theo đó là kết quả sản xuất kinh

doanh, được cụ thể hoá bằng các chỉ tiêu mục tiêu như sau:

Phát triển thuê bao: Tổng số thuê bao di động tính đến hết năm 2023

phấn đấu đạt xấp xỉ 30 triệu thuê bao thực với tỷ trọng thuê bao 3G là

100%. Tốc độ phát triển thuê bao trung bình hàng năm trong giai đoạn

2009-2023 ước khoảng 5,6%.

Thị phần: Phấn đấu đưa thị phần của VinaPhone từ mức 23,4% hiện tại

lên 35% vào thời điểm hết hạn giấy phép.

Tổng doanh thu: VNPT phấn đấu duy trì tốc độ tăng trưởng doanh thu

bình quân hàng năm của mạng di động VinaPhone ở mức trên 7% trong

giai đoạn 2009-2023, đưa tổng doanh thu di động đạt xấp xỉ 39.000 tỷ tại

thời điểm 2023, tăng hơn 2,9 lần so với thời điểm hiện nay.

Doanh thu dịch vụ dữ liệu (phi thoại) di động: Tốc độ tăng trưởng

doanh thu dịch vụ dữ liệu trung bình năm trong giai đoạn 2009-2023 đạt

trên 34% với tỷ trọng dữ liệu (phi thoại) trên tổng doanh thu tại thời điểm

2023 phấn đấu đạt 64 %.

4.4.2 Kế hoạch và dự định triển khai mạng 3G

Để thực hiện được các mục tiêu đã đề ra trên, dự kiến kế hoạch triển khai trên

mạng 3G VinaPhone giai đoạn 2009-2023 như sau:

73

- Mở rộng vùng phủ sóng mạng 3G: Vinaphone hoạch định ra những mục

tiêu về vùng phủ sóng theo dân số trong kế hoạch năm thứ 1, năm thứ 3, năm thứ 5

và năm thứ 15 sau khi được cấp giấy phép theo bảng dưới.

Bảng 4.4 Dự kiến triển khai vùng phủ sóng 3G của Vinaphone

Thời gian

Mục tiêu về phủ sóng trên tỉ lệ

dân sốCác vùng mục tiêu

Các vùng khu vực trọng điểm

Thời điểm chính thức

công bố dịch vụ

Hơn 70% (theo cách tính của

HSMTT)

- Các thành phố tại Việt Nam

- Các sân bay, hầu hết cảng, cửa khẩu, du lịch, công nghiệp,..,.

- Hầu hết các trung tâm tỉnh lỵ, một phần khu dân cư quận/huyện quan trọng.

- Hà Nội

- TP Hồ Chí Minh

- Đà Nẵng

- Hải Phòng

- Cần Thơ

- Huế và các thành phố khác

- Các trung tâm tỉnh lỵ, dân cư mật độ cao có nhu cầu lớn, quan trọng trong chiến lược kinh doanh.

- Sân bay, cảng, cửa khẩu, du lịch, công nghiệp,.. có nhu cầu lớn.

Sau 3 năm

Khoảng 100% (theo cách tính của

HSMTT)

- Sẽ triển khai dịch vụ mạng 3G tại tất cả các tỉnh, thành phố trên toàn quốc

- Hầu hết các quận/huyện trung tâm quan trọng trên toàn quốc.

- Tất cả các hầu hết cảng, cửa khẩu, du lịch, công nghiệp,..,.

- Bắt đầu mục tiêu đưa truy cập Internet, dịch vụ băng rộng, công ích về nông thôn

- Phủ sóng Inbuiding.

- Phủ sóng quốc lộ chính.

- Nâng cao dung lượng, chất lượng, băng thông dịch vụ.

- Nâng cao dung lượng, chất lượng, băng thông dịch vụ tại các thành phố lớn trên toàn quốc.

- Các đường quốc lộ chính.

- Đưa truy cập băng rộng Internet thông qua mạng 3G tới các vùng nông thôn khó khăn triển khai cáp quang, cáp đồng.

- Phủ Inbuiding trong các toà nhà thương mại, văn phòng, chung cư cao cấp.

74

Thời gian

Mục tiêu về phủ sóng trên tỉ lệ

dân sốCác vùng mục tiêu

Các vùng khu vực trọng điểm

Sau 5 năm

Khoảng 100% (theo cách tính của

HSMTT)

- Nâng cao dung lượng, chất lượng, băng thông dịch vụ tại các vùng phủ sóng trên toàn quốc.

- Triển khai rộng mục tiêu đưa truy cập Internet, dịch vụ băng rộng, công ích thông qua mạng 3G về nông thôn

- Phủ sóng Quốc lộ, tỉnh lộ.

- Mở rộng vùng phủ sóng, chất lượng, băng thông dịch vụ Inbuilding.

- Triển khai rộng mục tiêu đưa truy cập Internet, dịch vụ băng rộng, công ích thông qua mạng 3G về nông thôn

- Đưa truy cập Interrnet, dịch vụ băng rộng, công ích thông qua phủ sóng 3G về các huyện lỵ, các điểm Bưu điện Văn hóa xã nông thôn, những nơi dịch vụ băng rộng hữu tuyến không đáp ứng nhu cầu.

- Phủ sóng cơ bản các Quốc lộ, các tỉnh lộ quan trọng.

- Mở rộng vùng phủ sóng Inbuiding trong các toà nhà thương mại, văn phòng, chung cư các thành phố lớn.

- Nâng cao, dung lượng, chất lượng, băng thông dịch vụ các khu Inbuiding quan trọng, có nhu cầu lớn.

Sau 15 năm

Khoảng 100 %

(theo cách tính của HSMTT)

- Phủ sóng tất các các huyện lỵ.

- Phủ sóng tất các các đường Quốc lộ, hầu hết các tỉnh lộ.

- Triển khai có chiều sâu, nâng cao chất lượng, băng thông dịch vụ băng rộng, truy cập Internet, công ích thông qua mạng 3G về vùng nông thôn.

- Phủ sóng nông thôn.

- Phủ sóng tất cả các Quốc lộ, các tỉnh lộ quan trọng.

- Các hộ cá thể.

- Công nghệ lựa chọn: mạng UMTS 3G sử dụng công nghệ WCDMA -

HSPA (HSDPA và HSUPA): Các công nghệ giải quyết vấn đề tăng tốc độ Uplink và

Downlink trên giao diện radio 3G dựa trên nền tảng công nghệ vô tuyến WCDMA.

Khi được cấp phép 3G, cùng với việc triển khai mạng UMTS 3G, các công nghệ

được triển khai theo lịch trình nêu tại bảng sau:

Bảng 4.5 Kế hoạch triển khai kỹ thuật công nghệ

75

Các mốc

Thời gianCông nghệ áp dụng

UPLINK

Tốc độ đường truyền tối đa

(Tốc độ lý thuyết)

DOWNLINK



1 năm HSPA Cat.8 64 Kbps 7,2 Mbps

3 năm HSPA Cat.9/10 2,0 Mbps10,0 Mbps

/14,4 Mbps

Các mốc

Thời gianCông nghệ áp dụng

UPLINK



DOWNLINK



5 năm HSPA+ (non MIMO&OFDM)

5,76 Mbps 21 Mbps

15 năm LTE, MIMO, OFDM 86 Mbps 173 Mbps

- Quy mô mạng lưới: Trong khoảng thời gian 15 năm từ lúc có giấy phép,

quy mô mạng 3G được triển khai trên mạng với số lượng thiết bị và dung lượng xử lý

cần thiết như sau

Bảng 4.6 Quy mô mạng lưới 3G trong 15 năm

Thiết bị Năng lực 1 Năm 3 Năm 5 Năm 15 Năm

MSS

Số lượng 8 12 13 23

Dung lượng

(Số thuê bao)10.000.000 16.000.000 18.500.000 32.000.000

MGW

Số lượng 14 19 21 35

Dung lượng

(Số thuê bao)10.000.000 16.000.000 18.500.000 32.000.000

T/G -MGWDung lượng

(BHCA)10.600.000 16.900.000 19.000.000 33.700.000

HLR/HSSDung lượng

(Số thuê bao)20.000.000 32.000.000 37.000.000 64.000.000

76

Thiết bị Năng lực 1 Năm 3 Năm 5 Năm 15 Năm

SGSN

Số lượng 6 7 10 19

Dung lượng

(Số Thuê bao/ PDP Ctx)

4.000.000/

3.200.000

6.500.000/

5.200.000

9.000.000/

7.200.000

22.000.000/

17.600.000

GGSN

Số lượng 2 3 5 9

Dung lượng

(Số lượng PDP Ctx)

3.200.000 5.200.000 7.200.000 17.600.000

RNC Số lượng 15 40 51 75

NodeB Số lượng 3.006 8.000 10.125 15.000

Mô hình tổng thể mạng sau 3 năm, 5 năm. 15 năm xem phụ lục 4_Cấu hình

mạng 3G kèm theo.

4.5 PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI MẠNG VÔ TUYẾN UMTS 3G

4.5.1 Quy mô triển khai

Dựa trên cơ sơ hạ tầng sẵn có bao gồm hệ thống nhà trạm BTS, hệ thống

truyền dẫn, hệ thống phụ trợ, Vinaphone sẽ lên kế hoạch vùng phủ sóng mạng dịch

vụ 3G tại các Tỉnh/Thành phố và Quận/Huyện nhằm mục tiêu đáp ứng tối đa việc tận

dụng triệt để các nguồn lực sẵn có của Vinaphone để phủ sóng các vùng trọng điểm

có mật độ dân số cao và các vùng kinh tế phát triển, thời gian triển khai nhanh nhất,

chi phí ít nhất và đồng bộ mạng tốt nhất ...v.v. Sau đây là phần thông tin về các vùng

phủ sóng 3G trên toàn quốc tại thời điểm mới bắt đầu cung cấp dịch vụ 3G và thời

điểm sau 3 năm, sau 5 năm và sau 15 năm kể từ khi được cấp giấy phép 3G, cụ thể

như sau:

Thời điểmChính thức cung

cấp dịch vụSau 3 năm Sau 5 năm Sau 15 năm

Tổng số NodeB

3.006 8.000 10.125 15.000

77

Sau đây là phần thông tin về dự kiến diện tích vùng phủ sóng 3G và Vùng phủ

sóng 3G theo diện tích trên toàn quốc của Vinaphone tại thời điểm chính thức cung

cấp dịch vụ, thời điểm 3 năm, 5 năm và 15 năm kể từ thời điểm cấp phép 3G.

Thời điểmChính thức cung

cấp dịch vụSau 3 năm Sau 5 năm Sau 15 năm

Tổng diện tích phủ sóng 3G (km2)

22.481 190.169 219.307 256.886

Vùng phủ sóng 3G theo diện tích (%)

6,79% 57,42% 66,21% 77,56%

4.5.2 Triển khai chung cơ sở hạ tầng mạng 3G/2G

Hiện tại, cơ sở hạ tầng trạm BTS mạng 2G chia sẻ với NodeB mạng 3G gồm:

nhà trạm, cột anten, ăng ten, feeder, thiết bị truyền dẫn, thiết bị cấp nguồn, hệ thống

cầu cáp trong và ngoài phòng máy, hệ thống chống sét, hệ thống cảnh báo trạm, thiết

bị điều hòa và chiếu sáng.

Các trạm BTS mạng 2G có cơ sở hạ tầng chia sẻ với trạm NodeB mạng 3G

phải đáp ứng các điều kiện sau đây:

- Vị trí phòng máy nằm trong qui hoạch vùng phủ sóng của NodeB

- Phòng máy đủ điều kiện lắp đặt thiết bị mới của trạm NodeB

- Các trạm BTS được triển khai tính đến ngày 31 tháng 12 năm 2008

78

Hình 4.1 Mô tả thiết bị 3G dùng chung sở hạ tầng 2G

Những trang thiết bị phục vụ cho việc chia sẻ cơ sở hạ tầng giữa trạm thu phát

gốc 2G (BTS) và trạm thu phát gốc 3G (NodeB) sẽ được nêu cụ thể như sau:

- Anten:

Về ăng ten, do băng tần đáp ứng ăng ten sử dụng 2G khác với 3G, và ăng ten

hiện có đang sự dụng trên mạng hầu hết không phải là loại ăng ten dùng chung cho

2G và 3G, nên khi đưa 3G vào sử dụng cần phải đổi sang loại ăng ten có thể sử dụng

chung cho 2G và 3G. Trong trường hợp cột ăng ten hiện có đủ chịu lực và còn chỗ để

lắp ăng ten 3G chuyên dụng thì cũng có thể xem xét để lắp mới ăng ten chuyên dụng

3G vào cột ăng ten sẵn có. Việc lắp mới ăng ten 3G có những ưu điểm sau:

+ Để tiến hành phủ sóng cho từng khu vực mạng 2G và 3G khác nhau,

chúng ta có thể lắp đặt các ăng ten độc lập với các góc nghiêng và phương vị

khác nhau.

+ Vì không phải thay đổi từ ăng ten chuyên dụng cho mạng 2G hiện có

sang ăng ten dùng chung cho mạng 2G và 3G, nên có thể tránh được vấn đề

gián đoạn dịch vụ 2G vì lí do thay ăng ten. Theo đó có thể ngăn được ảnh

hưởng do gián đoạn dịch vụ đối với người đang sử dụng mạng 2G.

PowerBTS

Power

Node-B

BTS Node-B

79

Hình 4.2 Phương án sử dụng anten cho 3G

- Dây cáp feeder: Mục đích của việc chia sẻ cơ sở hạ tầng của dây cáp feeder

là để giảm chi phí sử dụng cáp, đẩy nhanh tiến độ thi công khi không cần phải lắp đặt

thêm feeder từ NodeB đến ăng ten.

Mạng 2G hiện tại sử dụng hai dải băng tần GSM900MHz và 1800MHz. Từng

đường cáp feeder từ BTS900MHz và BTS1800MHz sẽ được phân phối tổng hợp

thông qua Diplexer, trong thực tế ăng ten được kết nối với BTS dựa theo hai đường

feeder/anten sử dụng phân cực H và phân cực V (biến đổi +/- 45 độ).

Trong trường hợp sử dụng chung anten 3G +2G thì để hạn chế độ nhạy lẫn

nhau của mạng 2G và 3G thì sẽ thay đổi Diplexer hiện có bằng Diplexer tương thích

với mạng 3G.

2G

2G+3G 3G

Hiện trạng Thay thế ăngten Gắn thêm ăngten

2G

2G 2 ANT

V H

Diplexer2G

Diplexer2G

2GBTS

900M

2GBTS

1.8G

2G 2 3G 3ANT

V H

Diplexer2G 2 3G

Diplexer2G+3G

2GBTS

900M

2GBTS

1.8G

3GNodeB

2G

80

Hình 4.3 Mô tả khái quát việc dùng chung feeder

- Thiết bị cấp nguồn: Mục đích của việc chia sẻ cơ sở hạ tầng của các thiết

bị cấp nguồn là để giảm chi phí sử dụng trong việc trang bị và lắp đặt thiết bị cấp

nguồn, đẩy nhanh tiến độ triển khai khi không đảm bảo không gian để lắp đặt nguồn

mới.

Để bắt đầu cung cấp dịch vụ 3G, vì việc lắp đặt NodeB là thiết yếu nên lượng

điện năng tiêu thụ sẽ tăng. Việc tăng cường các thiết bị cấp nguồn như ắc quy, các

khối máy nắn Rectifier (thiết bị chỉnh lưu dòng điện AC/DC) và các thiết bị điện

khác là cần thiết.

+ Thiết bị Rectifier:

Theo nguyên lý khi gắn thêm một modul rectifier vào thiết bị cấp nguồn

hiện có của trạm thu phát gốc BTS, khả năng cấp nguồn của thiết bị này sẽ được

tăng lên. Nhờ đó, ta có thể sử dụng một cách hiệu quả không gian phòng máy của

trạm thu phát gốc mà không cần lắp đặt mới hoàn toàn thiết bị cấp nguồn dùng cho

NodeB.

+ Ắc quy:

Hệ thống ắc quy được trang bị nhằm mục đích cung cấp điện năng cho thiết

bị đang hoạt động trong những trường hợp nguồn điện chính bị mất, để đáp ứng

được phần điện năng tiêu thụ của việc lắp đặt thêm các thiết bị liên quan đến 3G

chẳng hạn như NodeB, cần phải lắp đặt bổ sung để tăng dung lượng cho hệ thống

ắc quy hiện tại.

Thiết bị cấp nguồn AC/DC

Unit#1

Unit#2

Unit#3

Lắp đặt

2GBTS

900M

2GBTS

1.8G

3GNodeB

2G

81

Hình 4.4 Mô tả dùng chung thiết bị nguồn

- Phòng máy: Mục đích của việc chia sẻ cơ sở hạ tầng của phòng máy là

giảm chi phí xây dựng không gian để lắp đặt thiết bị, đẩy nhanh tiến độ thi công khi

không cần xây dựng mới và mở rộng phòng máy nhằm đảm bảo không gian lắp đặt

mới. Tận dụng tối đa không gian trống của phòng máy, lắp đặt các thiết bị liên quan

đến mạng 3G như NodeB. Vấn đề đặt ra ở đây là khi trang bị thêm các trang thiết bị

của mạng 3G vào phòng máy có sẵn, nhiệt lượng toả từ máy móc sẽ tăng, vì vậy cần

phải bổ sung thêm các thiết bị điều hoà không khí. Hình vẽ khái quát việc dùng

chung phòng máy cho mạng 3G được thể hiện như sau:

Hình 4.5 Mô tả dùng chung nhà trạm


Mục đích chính của chương là khảo sát và thống kê năng lực toàn mạng

Vinaphone hiện tại. Với dung lượng hiện tại đã hoàn toàn đáp ứng cho nhu cầu phát

triển thuê bao hiện tại. Tuy nhiện việc phát triển mạng lên thế hệ di động thứ 3 là tất

yếu đối với mạng Vinaphone. Từ đó sơ bộ tập hợp định hướng kinh doanh thương

mại cho triển khai mạng UMTS 3G, xây dựng cấu trúc và phương án triển khai

GSM GSM

BATT Không gian trống

Hiện trạng (Chỉ riêng mạng 2G)

2G 2 3G

Thiết bị cấp nguồn

GSM GSM

BATT 3G 3G

Điều hoà không khí



Thiết bị cấp nguồn

82

mạng NGN-Mobile cho mạng Vinaphone đến năm 2023. Điều này có một ý nghĩa

đặc biệt quan trọng bởi lẽ nó đáp ứng yêu cầu thực tế của tình hình phát triển chung,

đồng thời việc triển khai định hướng và giải pháp mới trên hệ thống 3G sẽ góp phần

giúp Vinaphone duy trì tốc độ phát triển hiện nay, đón đầu công nghệ mới và nâng

năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp.

Chương 5. QUY HOẠCH VÔ TUYẾN UMTS 3G MẠNG VINAPHONE KHU VỰC TP ĐÀ NẴNG

5.1 HIỆN TRẠNG VÀ DỰ BÁO PHÁT TRIỂN THUÊ BAO 3G MẠNG

VINAPHONE KHU VỰC TP ĐÀ NẴNG

5.1.1 Khái quát tình hình kinh tế xã hội tại Tp Đà Nẵng

Đà Nẵng nằm trong tọa độ 107.108’ – 108.020’ độ linh đông và 15.055’ –

16.014’ độ vĩ Bắc. Phía Bắc giáp tỉnh Thừa Thiên Huế, Tây và Tây nam giáp tỉnh

Quảng Nam, phía đông giáp biển Đông. Diện tích tự nhiên 1.283,42 km2, với dân số

là 806.744 người, mật độ 628,58 người/km2 (năm 2007) và bao gồm 6 quận là: Hải

Châu, Thanh Khế, Ngũ Hành Sơn, Sơn Trà, Cẩm Lệ, Liên Chiểu và 02 huyện: Hòa

Vang và Hoàng Sa.

Nằm tại vị trí trung tâm của đất nước trên trục giao thông Bắc-Nam về đường

bộ, đường biển và đường hàng không. Địa hình thành phố vừa có đồng bằng, núi,

biển…và nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình. Đồng thời Đà Nẵng

còn là trung tâm của 3 di sản văn hóa thế giới nổi tiếng của Việt Nam. Trong phạm vi

khu vực và quốc tế, Đà Nẵng nằm trong hành lang kinh tế Đông tây, là tuyến hành

lang dài 1450 km, đi qua 4 nước, bắt đầu từ thành phố cảng Mawlamyine (bang Mon)

đến cửa khẩu Myawaddy (bang Kayin) ở biên giới Myanmar - Thái Lan. Với những

điều kiện thuận lợi như vậy, nhân dân Tp Đà Nẵng quyết tâm xây dựng Xây dựng

83

thành phố Đà Nẵng trở thành một trong những trung tâm kinh tế - văn hoá lớn của

miền Trung và cả nước, với các chức năng cơ bản là một trung tâm công nghiệp,

thương mại, du lịch và dịch vụ của miền Trung; là thành phố cảng, đầu mối giao

thông (đường biển, đường hàng không, đường sắt, đường bộ) quan trọng về trung

chuyển và vận tải trong cả nước và quốc tế; là trung tâm bưu chính viễn thông và tài

chính, ngân hàng; là một trong những trung tâm văn hoá - thể thao, giáo dục - đào

tạo, trung tâm khoa học công nghệ của miền Trung; Đà Nẵng còn là một trong những

địa bàn giữ vị trí chiến lược quan trọng về quốc phòng và an ninh khu vực nam Trung

Bộ, Tây Nguyên và cả nước.

Kinh tế-xã hội nước ta năm 2008 diễn ra trong bối cảnh tình hình thế giới và

trong nước có nhiều biến động phức tạp, khó lường. Khủng hoảng tài chính toàn cầu

dẫn đến một số nền kinh tế lớn suy thoái, kinh tế thế giới suy giảm; thiên tai, dịch

bệnh đối với cây trồng vật nuôi xảy ra liên tiếp trên địa bàn cả nước gây ảnh hưởng

lớn đến sản xuất và đời sống dân cư. Tuy nhiên, nhờ sự lãnh đạo, chỉ đạo kịp thời,

quyết liệt của Đảng bộ và chính quyền Tp Đà nẵng; sự nỗ lực cố gắng và chủ động

khắc phục khó khăn của các ngành, các tập đoàn, doanh nghiệp, các cơ sở sản xuất

nên kinh tế-xã hội Tp Đà nẵng năm 2008 từng bước vượt qua khó khăn, thách thức,

kinh tế có bước tăng trưởng khá, lạm phát được kiềm chế, an sinh xã hội được bảo

đảm, nhiều vấn đế xã hội bức xúc đã tiếp tục được giải quyết có hiệu quả và kết quả

đạt được chủ yếu sau: tăng trưởng kinh tế là 11%, thu ngân sách 8.032 tỉ đồng đạt

120% so với kế hoạch, giá trị sản xuất công nghiệp - xây dựng ước tăng 16,6%, trong

đó công nghiệp ước tăng 17,6%, giá trị sản xuất các ngành dịch vụ ước tăng 15%,

Kim ngạch xuất khẩu HH&DV ước tăng 19,5%, trong đó xuất khẩu hàng hóa ước tăng

16,1%;

5.1.2 Tình hình phát triển mạng Viễn thông tại Tp Đà Nẵng

Hiện tại trên địa bàn Tp Đà Nẵng có rất nhiều nhà khai thác mạng Viễn thông

như: VNPT, Viettel, EVN, SPT, HT-Mobile, GTel, FPT Telecom…. Tuy nhiên thị

phần khai thác chủ lực vẫn là các đơn vị thuộc Tập đoàn Bưu chính Viễn thông Việt

84

Nam (VNPT): Viễn thông Đà Nẵng, VDC3, VTN3, VTI3 và 02 mạng di động:

Vinaphone và MobilFone. Theo thống kê đến cuối năm 2008,

Tổng số thuê bao thuộc VNPT trên địa bàn Tp Đà nẵng có khoảng 47,4 triệu thuê bao, tăng

70,9% so với thời điểm cuối năm trước, trong đó điện thoại di động đạt 37,1 triệu thuê bao,

chiếm trên 70% thị phần và tăng 100,5%; điện thoại cố định đạt 10,3 triệu thuê bao, chiếm

thị phần tuyệt đối và tăng 11,5%.

* Chỉ tiêu và định hướng phát triển viễn thông tại Tp Đà Nẵng đến năm 2010:

- Đến 2010 phấn đấu tỉ lệ doanh thu ngành viễn thông sẽ chiếm từ 4%-7%

GDP của toàn thành phố.

- 100% các doanh nghiệp trên địa bàn thành phố có Internet và có sử dụng các

ứng dụng Internet trong kinh doanh.

- 100% các trường cấp I, II, III có kết nối Internet băng rộng và có sử dụng bài

giảng điện tử trong công tác giảng dạy.

- 100% bệnh viện cấp huyện trở lên ứng dựng Internet băng rộng trong công

tác chăm sóc sức khỏe; 50% trạm y tế kết nối Internet băng rộng.

- 100% sở, ban ngành, chính quyền cấp thành phố và huyện xã được kết nối

Internet vào mạng diện rộng của thành phố; đảm bảo các dịch vụ trong môi trường

Internet, cung cấp dịch vụ hành chính công qua mạng, thương mại điện tử, dịch vụ

ngân hàng, tài chính, hải quan,...

- Mật độ thuê bao Internet quy đổi đạt 23%, với 53% dân số sử dụng Internet.

- 70% thanh niên biết sử dụng Internet và 30% số dân vùng sâu, vùng xa được

tiếp cận dịch vụ Internet.

- 100% thôn có điện thoại cố định và có sóng di động.

- Các tuyến đường chính ở nội thành không còn cáp treo và chiều dài dây súp

(dây thuê bao) không quá 100m; các tuyến đường khác trong nội thành chiều dài cáp

85

treo không quá 100m và dây súp không quá 200m. Tại khu vực ngoại thành, chiều đài

cáp treo không quá 500m. Mật độ điện thoại (cố định và di động) toàn thành phố đạt

mức 86,74 máy/100 dân, trong đó, mật độ điện thoại cố định là 32,95máy và điện

thoại di động là 53,76 máy.

- Mạng di động tương ứng với 2.700 máy thu phát (TRX). Nâng cấp mạng

lưới lên công nghệ 3G. Cung cấp các dịch vụ nội dung, dịch vụ gia tăng.

5.1.3 Hiện trạng mạng Vinaphone khu vực Tp Đà Nẵng

Sau khi hoàn thành các dự án phát triển mạng năm 2008, mạng Dịch vụ Viễn

thông Vinaphone khu vực Tp Đà Nẵng (hệ thống chuyển mạch, dịch vụ GPRS quản

lý toàn bộ khu vực miền Trung) có quy mô như sau:

- Phần chuyển mạch:

+ MSC/VLR: 02 tổng đài MSC của Ericsson và Siemens với tổng dung

lượng 1.850K. 02 tổng đài này làm cả chức năng Transit/Gateway với trung

tâm miền Nam, miền Bắc và các mạng ngoài

+ 01 HLR_Siemens với dung lượng 2.000K.

- PPS-IN: 03 khối IVR_Comverse (Interactive Voice Response) có tổng năng

lực 600 port (tương ứng 2.400K BHCA)

- Hệ thống SMSC_Huawei dung lượng 2.048K BHSM

- Phần vô tuyến và vùng phủ sóng: thiết bị BSS được lắp đặt đồng bộ thiết bị

Motorola, gồm:

+ TRAU: gồm 23 TRAU (kết nối chung cho toàn bộ hệ thống BSS

Motorola tại Đà Nẵng, Quảng Nam, Phú Yên, Khánh Hòa) có tổng số giao tiếp

là 1.132 E1 A-Interface.

+ 04 BSC cấu hình 4-Cage với tổng số TRX quản lý là 2.048 TRX

+ BTS: gồm 175 BTS - 1.211 TRX với tổng lưu lượng thiết kế là 5.553

Erlang.

Cụ thể danh sách và cấu hình BTS hiện tại xem phụ lục 5_Hiện trạng

BSS 2G khu vực Tp Đà Nẵng kèm theo

86

5.1.4 Dự báo phát triển thuê bao 3G mạng Vinaphone khu vực Tp Đà Nẵng

5.1.4.1 Tình hình phát triển thuê bao mạng Vinaphone khu vực Tp Đà Nẵng

Cùng hòa chung với sự tăng trưởng mạnh không ngừng toàn mạng,

Vinaphone Tp Đà Nẵng trở thành một trong các mạng cung cấp dịch vụ thông tin di

động lớn tại Tp Đà Nẵng về quy mô phát triển thuê bao cũng như hạ tầng mạng: tính

đến cuối năm 2008, tổng số thuê bao thực hiện đang hoạt động trên mạng của

Vinaphone tại khu vực là 394,7 nghìn thuê bao, trên 200 BTS phủ sóng toàn bộ các

quận huyện, hệ thống chuyển mạch dung lượng 1.650K subs.

Minh họa số liệu phát triển thuê bao mạng Vinaphone khu vực Tp Đà nẵng trong những năm qua:

M¹ng Vinaphone N¨m 2006 N¨m 2007 N¨m 2008

Thuª bao tr¶ sau 15.641 16.331 16.860

Thuª bao tr¶ tríc 161.968 269.878 377.830

Cong thue bao hoat dong thuc 177.600 286.200 394.700

5.1.4.2 Dự báo phát triển thuê bao mạng Vinaphone khu vực Tp Đà Nẵng

Theo đánh giá của các chuyên gia: thị trường di động Việt Nam vẫn tiếp tục là

một thị trường rất tiềm năng. Đặc biệt trong năm 2009, khi mà các nhà cung cấp hiện

có tiếp tục hoàn thiện mình và đưa vào các dịch vụ mới 3G nhằm thu hút được giới

trẻ cũng như các đối tượng khách hàng có nhu cầu sử dụng Data-di động. Và với một

đất nước hơn 85 triệu dân, tỉ lệ dân số trẻ cao thì nhu cầu sử dụng dịch vụ di động sẽ

còn tăng cao, dự kiến tới năm 2010, Việt Nam sẽ có khoảng 65 triệu điện thoại di

động. Qua đó, đối với mạng Vinaphone, giai đoạn 2009-2014, dự báo phát triển thuê

bao mạng Vinaphone qua các căn cứ sau:

- Việc dự báo lấy đơn vị cơ bản là thuê bao hoạt động, không kể là loại thuê

bao trả trước, trả sau hay có mức doanh thu khác nhau.

- Môi trường cạnh tranh quyết liệt về lĩnh vực Di động ở Việt nam, không cho

phép VNPT chậm trễ trong các quyết định phát triển mạng và công nghệ Di động.

87

- Việc dự báo cho Vinaphone căn cứ trên dự báo về tổng thuê bao hoạt động

của toàn thị trường dịch vụ điện thoại di động Việt Nam.

- Sự tăng trưởng của tổng số thuê bao này được xác định dựa trên các yếu tố:

dân số có thể sử dụng dịch vụ điện thoại di động, tốc độ tăng trưởng GDP, tỷ lệ mở

rộng vùng phủ sóng theo dân cư, ảnh hưởng của giảm giá (giảm giá cước và khuyến

mại nhập mạng).

- Thị phần hiện tại, khả năng và mục tiêu về thị phần tăng trưởng của

Vinaphone được xác định theo từng trung tâm và từng năm.

- Về dân số, giả thiết là toàn bộ dân số trong độ tuổi đều có nhu cầu tiềm ẩn về

sử dụng dịch vụ điện thoại di động. Một giả thiết nữa là sẽ có một bộ phận thuê bao

sử dụng đồng thời một lúc dịch vụ của cả hai mạng.

- Về tốc độ tăng GDP, dự tính các năm tới sẽ có tỷ lệ tăng là 9% và sau đó là

8%. Trên thực tế, tốc độ tăng thu nhập bình quân đầu người cũng tăng theo tỷ lệ

tương ứng của GDP.

- Về vùng phủ sóng, lộ trình dự tính là đến cuối năm 2010, 93% dân số trên

lãnh thổ Việt Nam sẽ được phủ sóng.

- Trong năm 2008, tỷ lệ của Vinaphone trong thị trường tăng trưởng mới là

30% và mục tiêu 35% cho các năm tiếp theo. Công ty sẽ tập trung phát triển cho các

thị trường còn nhiều tiềm năng là Trung tâm I, Trung tâm II để đưa thị phần của

Vinaphone tại các khu vực này lên trên 35%.

Áp dụng phương pháp và các giả thuyết trên để tính toán, dự báo về phát triển

thuê bao của mạng Vinaphone khu vực Tp Đà Nẵng cho giai đoạn 2009-2014 như

bảng sau:

Chỉ tiêu

Cuối năm 2008 Cuối năm 2009 Cuối năm 2011 Cuối năm 2013

Thuê bao

Thị phần

Thuê bao

Thị phần

Thuê bao

Thị phần

Thuê bao

Thị phần

Tổng thuê bao Vinaphone

(nghìn)

394,7 23,4% 592,1 31% 851,2 31% 978,8 33%

Thuê bao 3G

(nghìn)20,5 33% 127,7 35% 440,5 35%

88

Từ số liệu dự báo tổng quát trên, sau khi khảo sát theo nhu cầu của từng quận/

huyện trên địa bàn thành phố thì dự báo nhu cầu theo đơn vị hành chính cụ thể như

sau:

Bảng 5.1 Dự báo phát triển thuê bao mạng Vinaphone Tp Đà Nẵng

STT Quận/huyệnDân số(người)

Diện tích(km2)

Thuê bao năm 2009

Thuê bao năm 2011 Thuê bao năm 2013

2G 3G 2G 3G 2G 3G

1 Hải Châu 195.106 21,35 138.238 5.758 174.974 35.883 130.184 116.532

2 Thanh Khê 167.287 9,36 118.527 5.051 150.025 31.480 111.622 101.342

3 Sơn Trà 119.969 59,32 85.001 2.848 107.590 18.990 80.049 55.506

4 Ngũ Hành Sơn 54.066 38,59 38.307 1.574 48.487 11.558 36.075 44.521

5 Liên Chiểu 95.088 79,13 67.372 2.416 85.276 12.052 63.447 51.920

6 Cẩm Lệ 68.320 33,76 48.406 1.736 61.270 10.814 45.586 37.304

7 Hòa Vang 106.910 736,91 75.748 1.117 95.878 6.923 71.336 33.375

8 Hoàng Sa 305 - - - - - -

Tổng cộng 806.746 1.283,42

571.600 20.500 723.500 127.700 538.300 440.500

5.2 THIẾT KẾ QUY HOẠCH MẠNG

5.2.1 Tính toán số lượng Node-B cần thiết

Trong nội dung thiết kế vùng phủ sóng, quĩ công suất đường lên (Uplink

budget) được sử dụng để tính bán kính cell và đưa ra số trạm (Node B) cần thiết đảm

bảo phủ sóng theo yêu cầu. Trong giai đoạn triển khai ban đầu, số lượng thuê bao 3G

và các dịch vụ gia tăng chưa phát triển mạnh, lưu lượng vẫn còn thấp. Do vậy, chúng

ta sẽ chú trọng vào việc xây dựng một mạng 3G có vùng phủ rộng tại các thành phố

lớn như Hà Nội, Tp. Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Hải Phòng, Cần Thơ, Nha Trang, Biên

Hòa, Cần Thơ, Hạ Long… và toàn bộ thành phố, thị xã trung tâm của 64 tỉnh trên cả

nước.

Đối với môi trường đô thị tại thành phố lớn, các khu vực trung tâm có mật độ

thuê bao lớn (dense urban) được tính toán thiết kế sẵn sàng đáp ứng các dịch vụ

89

truyền dữ liệu tốc độ cao như PS 384, HSPA.. Đồng thời với các khu vực đô thị yêu

cầu mức độ phủ sóng tối thiểu cho dịch vụ CS 64, ngoại ô là CS 12,2. Do đó với các

khu vực quận/huyện trên địa bàn Tp Đà nẵng, qua khảo sát sơ bộ, xác định được khu

vực mật độ thuê bao và các dịch vụ số liệu sẵn sàng đáp ứng như sau:

Bảng 5.2 Dự kiến loại hình phủ sóng 3G và dịch vụ trên địa bàn Tp Đà Nẵng

STT Quận/huyệnMật độ Dân

số(người/km2)

Đặc điểmDự kiến

phủ sóng

Dự kiến tốc độ dịch vụ cung cấp để tính vùng phủ

1 Hải Châu 9.251,11Thương mại, du lịch, cao ốc văn phòng,dân cư đông đúc…

Dense urban

CS 64

2 Thanh Khê 18.046,06Thương mại, cao ốc văn phòng, sân bay, dân cư đông đúc…

Dense urban

CS 64

3 Sơn Trà 1.970,58Du lịch, khu công nghiệp, cảng biển, dân cư tập trung vừa phải

Urban CS 64

4 Ngũ Hành Sơn

1.476,41Du lịch, làng đại học, dân cư tập trung vừa phải

Urban CS 64

5 Liên Chiểu 1.144,54Du lịch, khu công nghiệp, làng đại học, cảng biển, dân cư tập trung vừa phải

Urban CS 64

6 Cẩm Lệ 2.054,74Buôn bán nhỏ, nông nghiệp, dân cư tập trung vừa phải

Urban CS 64

7 Hòa Vang 151,14khu công nghiệp, nông nghiệp, cảng biển, dân cư tập trung thưa thớt

Sub urban

12,2

Dựa vào các số liệu thu thập và khảo sát ở trên, thực hiện định cỡ, tính toán

quy hoạch mạng nhằm đảm bảo được các yêu cầu về phủ sóng và đảm bảo được giá

thành đầu tư hợp lý. Thực hiện tính toán bằng chương trình ở chương 3 ta thu được

kết quả như sau:

Bảng 5.3 Dự kiến số lượng Node-B triển khai tại Tp Đà Nẵng

STT Quận/huyệnMật độ Dân số(người/km2)

Số Node – B cần phủ sóng

Dự kiến phủ sóng

1 Hải Châu 9.251,11 39Dense urban

2 Thanh Khê 18.046,06 17Dense urban

90

3 Sơn Trà 1.970,58 27 Urban

4 Ngũ Hành Sơn 1.476,41 23 Urban

5 Liên Chiểu 1.144,54 35 Urban

6 Cẩm Lệ 2.054,74 20 Urban

7 Hòa Vang 151,14 21 Suburban

Tổng cộng 182 Node-B

Với số lượng Node-B đã tính được ở trên, theo nhu cầu sử dụng và yêu cầu về

chất lượng phủ sóng trong vòng 2 năm bắt đầu triển khai dịch vụ, cơ sở hạ tầng mạng

hiện có cho thiết bị 2G, dự kiến việc triển khai Node-B tại Tp Đà Nẵng sẽ chia làm

02 giai đoạn:

- Pha 1: Giai đoạn 2009 – 2010 với tổng số là 134 Node-B và sẽ sử dụng

chung cơ sở hạ tầng trạm 2G hiện có để đẩy nhanh tiến độ triển khai

- Pha 2: Giai đoạn 2011-2013 với tổng số là 182 Node-B, khi đó sẽ lắp đặt bổ

sung thêm trạm cho giai đoạn 1 và đồng thời nâng cấp mở rộng các Node-B hiện có

để đảm bảo dung lượng phục vụ thuê bao.

- Pha 3: Sau 5 năm khai thác đưa mạng vào sử dụng sẽ tùy thuộc vào nhu cầu

và hiện trạng phục vụ của mạng sẽ tiến hành tối ưu hóa mạng. Từ đó sẽ quyết định

nâng cấp cấu hình và bổ sung lắp đặt thêm Node-B.

Cụ thể dung lượng và số lượng Node-B lắp đặt tại các khu vực trong Tp xem phần

5.2.1.Tính toán dung lượng cho Node-B.

5.2.2 Tính toán dung lượng cho Node-B

Dựa trên các số liệu về traffic model của một số mạng 3G đang hoạt động

trong khu vực, dự kiến các tham số lưu lượng trên mạng để thiết kế dung lượng như

sau:

Bảng 5.4 Mô hình traffic Model dự kiến của mạng Vinaphone

Parameter Unit Uplink DownlinkPercentage of subscribers

Voice call traffic per subs BH Erlang 0,025 0,025 100%

Video call traffic per subs BH Erlang 0,0025 0,0025 30%

PS sub penetration rate P P P 70%

Average throughput of PS64/64 PS subs BH

Kbyte 20 40

91


Kbyte 10 30


Kbyte 5 50

Average HSDPA throughput per HSDPA subs BH

Kbyte 450

Average HSUPA throughput per HSUPA subs BH

Kbyte 150

Căn cứ vào Traffic model trên và số lượng Node-B đã tính để đảm bảo phủ

sóng theo yêu cầu, tính toán cấu hình cho Node-B gồm: số CE (Channel Element) và

Number Code (Sử dụng cho HSDPA) cần thiết, cụ thể cho khu vực Tp Đà Nẵng như

sau:

- Pha 1 – Giai đoạn 2009-2010:

Bảng 5.5 Số Node-B lắp đặt dự kiến pha 1

Quận/huyện

Pha 1 giai đoạn 2009-2010

Thuê 3G đến năm

2011

Số lượng Node-B

Thuê bao /Node-B

Erlang yêu cầu/Node-B

Dung lượng CE tối thiểu

1 hướng

Hải Châu 35.883 32 1.122 49,40 68

Thanh Khê 31.480 16 1.968 86,64 107

Sơn Trà 18.990 20 950 41,82 60

Ngũ Hành Sơn 11.558 21 551 24,26 41

Liên Chiểu 12.052 25 483 21,26 38

Cẩm Lệ 10.814 16 676 29,76 47

Hòa Vang 6.923 4 1.731 76,21 96

Tổng cộng 127.700 134

Bảng 5.6 Cấu hình 134 Node-B dự kiến pha 1

Node – B Config 1/1/1 ready 3/3/3

Kênh CE128 CE Uplink & 128 CE Downlink

(Ready 384 UL/384 DL)

Code cho HSDPA 15 Code 16 QAM tối đa 14,4 Mbps/Node

- Pha 2 – Giai đoạn 2011-2013:

Bảng 5.7 Số Node-B lắp đặt dự kiến pha 2

92

Quận/huyện

Pha 2 giai đoạn 2011-2013

Thuê 3G đến năm

2013

Số lượng Node-B

Thuê bao /Node-B

Erlang yêu cầu/Node-B

Dung lượng CE tối thiểu 1

hướng

Hải Châu 116.532 39 2.988 131,55 157

Thanh Khê 101.342 17 5.962 262,48 298

Sơn Trà 55.506 27 2.056 90,52 115

Ngũ Hành Sơn 44.521 23 1.936 85,23 110

Liên Chiểu 51.920 35 1.484 65,33 89

Cẩm Lệ 37.304 20 1.866 82,15 106

Hòa Vang 33.375 21 1.590 70,00 94

Tổng cộng 440.500 182

Từ kết quả triển khai đạt được tại pha 1, dự kiến triển khai cho pha 2 như sau:

Bảng 5.8 Dự kiến Node-B lắp đặt triển khai cho pha 2

STT Quận/huyện

Triển khai Pha 2 giai đoạn 2011-2013

Hiện trạng Node-B

Số lượng Node-B trang bị Tổng cộng sau lắp đặt

1/1/1Nâng

cấp 1/1/1 lên 2/2/2

Nâng cấp 1/1/1 lên 3/3/3

1/1/1 2/2/2 1/1/1 2/2/2 3/3/3

1 Hải Châu 32 9 7 30 9

2 Thanh Khê 16 10 6 1 11 6

3 Sơn Trà 20 7 27

4 Ngũ Hành Sơn 21 2 23

5 Liên Chiểu 25 10 35

6 Cẩm Lệ 16 4 20

7 Hòa Vang 4 17 21

Tổng cộng 134 19 6 47 1 156 20 6

Bảng 5.9 Cấu hình Node-B dự kiến pha 2

Node – B

Config

Config 1/1/1 ready 3/3/3 Config 2/2/2 ready 3/3/3 Config 3/3/3

Kênh CE

128 CE Uplink & 128 CE

Downlink


256 CE Uplink & 256

CE Downlink


384 CE Uplink & 384 CE

Downlink

Code cho

HSDPA

15 Code 16 QAM tối đa

14,4 Mbps/Cell


14,4 Mbps/Cell


14,4 Mbps/Cell

- Dung lượng RNC: Do dự kiến việc triển khai ban đầu lắp đặt thiết bị vô

tuyến UMTS 3G đồng bộ sẽ theo khu vực tỉnh/thành và tại Đà Nẵng & các tỉnh miền

93

trung sẽ lắp đặt đồng bộ 01 chủng loại thiết bị. Trong đó tại Đà Nẵng sẽ có 01 RNC

và quản lý một vài tỉnh thành khác. Vì vậy việc tính dung lượng cho RNC này sẽ phụ

thuộc vào số lượng Node-B triển khai tại các tỉnh/thành khác mà RNC này sẽ quản

lý. Nên việc tính dung lượng RNC sẽ không thực hiện tính trong luận văn này.

5.2.3 Khảo sát lắp đặt trạm pha 1

5.2.3.1 Vị trí Node-B và RNC

Thông qua khảo sát các vị trí BTS_2G Vinaphone hiện có tại TP Đà Nẵng,

nhận thấy việc dùng chung cơ sở hạ tầng hiện có để lắp đặt cho các Node-B là hoàn

toàn hợp lý, cụ thể:

- Vỏ trạm hoàn toàn đáp ứng bổ sung thêm thiết bị Indoor của Node-B.

- Trụ anten: các BTS hiện có mới chỉ treo khoảng 4 bộ anten gồm 3 bộ anten

BTS + 1 bộ anten Viba. Trong khi đó các trụ anten hiện tại được thiết kế chịu lực và

vị trí lắp đặt tối thiểu cho 12 bộ anten, nên việc lắp bổ sung 3 bộ anten của Node-B

vào các trụ này là hoàn toàn đảm bảo.

- Hệ thống phụ trợ khác như tiếp đất, hệ thống cảnh báo, điều hòa...cũng hoàn

toàn đáp ứng việc lắp đặt bổ sung trạm. Tuy nhiên riêng đối với hệ thống nguồn DC

(Rectifier và Accu) thì cần phải nâng cấp mở rộng vì hệ thống DC này mới chỉ đảm

bảo phục vụ cho BTS và phần việc này trong quá trình triển khai lắp đặt thực tế

Vinaphone và Viễn thông Đà Nẵng sẽ phối hợp thực hiện.

- Riêng RNC để thuận tiện cho công tác đấu nối và tối ưu truyền dẫn RNC về

MSS (Mobile Softswitch), dự kiến RNC sẽ lắp đặt cùng vị trí với MSS. Cụ thể

RNC_Đà Nẵng sẽ được lắp đặt tại Tòa nhà Kỹ thuật Vinaphone 3 - Số 04 Nguyễn

Văn Linh,

Qua thống kê cở sở hạ tầng nêu trên, dự kiến danh sách và vị trí các Node-B

và RNC sẽ được triển khai trong pha 1 xem phụ lục 6_Tổng hợp số liệu khảo sát vị

trí lắp đặt Node-B Vinaphone tại Tp Đà Nẵng pha 1

5.2.3.2 Truyền dẫn cho Node-B

Dung lượng trên giao diện Iu-B tối thiểu để truyền dẫn về RNC cho mỗi

Node-B khoảng 8 luồng E1 (bao gồm dự phòng cho các dịch vụ số liệu về sau).

94

Trong khi đó việc sử dụng chung truyền dẫn hiện tại (kết hợp Viba và cáp quang) của

BTS về các BSC là rất khó khăn và không khả thi, vì:

- Dung lượng truyền dẫn hiện tại của các BTS gần như là không đáp ứng được

việc đấu nối thêm cho Node-B

- Các BTS đấu nối về các BSC theo kiểu hình sao nên chưa có được Ring giữa

các BTS. Do vậy sẽ không đảm bảo được an toàn và không có dự phòng khi các

tuyến truyền dẫn này mất liên lạc. Đồng thời khi số trạm BTS tăng thêm thì với cấu

hình sao sẽ làm cho hệ thống truyền dẫn càng phức tạp, số anten Viba và hops sẽ dày

đặc ở các TP lớn như Đà Nẵng;

- Các thiết bị truyền dẫn viba hiện có trên mạng với công nghệ PDH có dung

lượng thấp (từ 2E1 đến 4E1), không hỗ trợ giao diện IP... Nên sẽ không đáp ứng

được các yêu cầu về truyền tải các dịch vụ yêu cầu băng thông rộng, các dịch vụ trên

nền IP trong mạng dung lượng lớn như 3G; Và sẽ khó khăn trong việc triển khai hệ

thống mạng đáp ứng chặt chẽ các yêu cầu về QoS trong tương lai.

- Có nhiều chủng loại thiết bị đang hoạt động trên mạng như NEC, Ericcson,

Nera, Alcatel, Harriss, Siemens nên thực sự khó khăn trong công tác quản lý mạng

(NMS), bảo dưỡng ứng cứu... dẫn đến tăng chi phí vận hành khai thác và hoàn toàn

không tối ưu để xây dựng một hệ thống quản lý chung.

Với những nhược điểm trên và các yêu cầu đối với một hệ thống truyền dẫn

mới phải đáp ứng được các yêu cầu về chất lượng, độ in cậy các tuyến truyền dẫn,

truyền tải các dịch vụ băng rộng, linh hoạt trong quản lý khai tác và đấu nối, cần thiết

phải xây dựng một mạng truyền dẫn mới theo công nghệ NG SDH đồng bộ để hỗ trợ

truyền dẫn cho hệ thống vô tuyến 3G khu vực Tp Đà Nẵng theo phương án sau:

- Tuy việc triển khai hệ thống mạng Viba-SDH thì thuận tiện và nhanh chóng

hơn việc triển khai mạng truyền dẫn quang. Nhưng do hệ thống truyền dẫn quang

hiện có của VNPT Đà Nẵng là rất đa dạng và gần như đã đi qua tất cả các vị trí

Node-B được triển khai nên sẽ tận dụng tối đa mạng truyền dẫn quang này.

- Thực hiện nâng cấp mạng truyền dẫn VNPT Đà Nẵng hiện tại tạo vòng Ring

liên Host phục vụ riêng cho mạng 3G gồm Host Đài Phát – Host Hòa Khánh – Host

95

2-9 – Host Bắc Mỹ An – RNC Vinaphone sử dụng thiết bị ADM-64 và ADM-16 và

việc khai thác và giám sát được thực hiện trên cùng 1 hệ thống quản lý tập trung.

- Lắp đặt các đầu cuối thiết bị quang ADM-1 tại các Node-B để đấu nối điểm

– điểm vào trạm thuộc VNPT Đà Nẵng gần nhất.

- Thực hiện lắp đặt cùng một chủng loại thiết bị đầu cuối quang nhằm tối ưu

công tác quản lý mạng sau này.

- Tại các điểm không thể triển khai lắp đặt thiết bị quang thì sẽ triển khai lắp

đặt các tuyến Viba với dung lượng 16 E1.

Qua khảo sát hiện trạng truyền dẫn của các BTS và phương án dự kiến nêu

trên, số lượng thiết bị đầu cuối quang, Viba và cấu hình truyền dẫn dự kiến lắp đặt

xây dựng mạng truyền dẫn 3G cho các Node-B về RNC như sau:

- Thiết bị truyền dẫn quang:

+ Lắp đặt thiết bị tạo RING liên HOST:

Bảng 5.10 Lắp đặt thiết bị truyền dẫn tạo RING liên HOST

Tªn tr¹m

ThiÕt bÞ

TruyÒn dÉn quang ADM 64

TruyÒn dÉn quang ADM 16

Host §µi Ph¸t 1 1

MSC Vinaphone 3 1 1

Host 2-9 1

Host Hßa Kh¸nh 1

Host Bắc Mỹ An 1

Tæng céng 2 5

+ Lắp đặt thiết bị tại Node-B đấu nối điểm-điểm về CSND gần nhất

của VNPT Đà Nẵng như sau:

Bảng 5.11 Lắp đặt quang cho các Node-B

STT Tên trạm TB ADM-1Dung lượng lắp đặt E1

Đấu điểm-điểm về trạm viễn thông VNPT Đà Nẵng

1 Da-Nang-Airport_DNG 1 8 CSND Đông Tây

96

STT Tên trạm TB ADM-1Dung lượng lắp đặt E1

Đấu điểm-điểm về trạm viễn thông VNPT Đà Nẵng

2 Trần Phú 2_DNG 1 8 CSND Trưng Nữ Vưương

3 Tue-Tinh_DNG 1 8 CSND Trưng Nữ Vương

4 Thanh-Long_DNG 1 8 VTN 3

5 210-Tran-Cao-Van_DNG 1 8 VTN 3

6 CMT8_DNG 1 8 CSND Cẩm Lệ

7 Duy-Tan_DNG 1 8 CSND Duy Tân

8 Le-Ba-Trinh_DNG 1 8 CSND Duy Tân

9 CD-Phuong-Dong_DNG 1 8 CSND Hòa Cường

10 Tay-Nam-Hoa-Cuong_DNG 1 8 CSND Hòa Cường

11 BD-Hoa-Xuan_DNG 1 8 CSND Hòa Xuân

12 Doi-Cung_DNG 1 8 CSND Khuê Trung

13 38-Bui-Ky_DNG 1 8 CSND Khuê Trung

14 Nai-Hien-Dong_DNG 1 8 CSND Mân Thái

15 CD-Viet-Han_DNG 1 8 CSND Non Nước

16 KCDT-Tan-Tra_DNG 1 8 CSND Non Nước

17 Non-Nuoc_DNG 1 8 CSND Non Nước

18 Sandy Beach_DNG 1 8 CSND Non Nước

19 10-Yet-Kieu_DNG 1 8 CSND Sơn Trà

20 6G-Thanh-Vinh_DNG 1 8 CSND Sơn Trà

21 Bai-Bac_DNG 1 8 CSND Sơn Trà

22 Bai-But_DNG 1 8 CSND Sơn Trà

23 Ngu-Hanh-Son_DNG 1 8 OCB Bắc Mỹ An

24 Tran-Hoanh_DNG 1 8 OCB Bắc Mỹ An

25 Tu-Vien-Paulo_DNG 1 8 OCB Bắc Mỹ An

26 17-Ngo-Quyen_DNG 1 8 OCB Bắc Mỹ An

27 BC-Ngo-Quyen_DNG 1 8 CSND An Đồn

28 818-Tran-Cao-Van_DNG 1 8 CSND Đà Nẵng 2

29 Dien-Bien-Phu_DNG 1 8 CSND Đà Nẵng 2

30 Huynh-Ngoc-Hue_DNG 1 8 CSND Đà Nẵng 2

31 Thai-Thi-Boi_DNG 1 8 CSND Đà Nẵng 2

32 VMS-Hoa-Lien_DNG 1 8 CSND Hòa Liên

33 Khu-Hoa-An_DNG 1 8 CSND Hòa Minh

34 Ton-Duc-Thang_DNG 1 8 CSND Hòa Minh

35 Cu-De_DNG 1 8 CSND Hòa Ninh

36 Nguyen-Luong-Bang_DNG 1 8 CSND Liên Chiểu

37 1016-Truong-Chinh_DNG 1 8 CSND Phước Tường

38 Ho-Tung-Mau_DNG 1 8 CSND Phú Lộc

39 KDC-Hoa-Minh_DNG 1 8 CSND Phú Lộc

40 Phan-Van-Dinh_DNG 1 8 CSND Xuân Thiều

Tổng cộng 40 320

+ Lắp đặt thiết bị tại các CSND để đấu nối điểm-điểm cho các Node-B

như sau:

Bảng 5.12 Lắp đặt thiết bị truyền dẫn tại các CSND

97

Tên trạm TB ADM-1 Dung lượng lắp

đặt E1

CSND Đông Tây 1 8

CSND Trưng Nữ Vương 2 16

VTN 3 (04 Ông ích Khiêm) 2 16

CSND Cẩm Lệ 1 8

CSND Duy Tân 2 16

CSND Hòa Cường 2 16

CSND Hòa Xuân 1 8

CSND Khuê Trung 2 16

CSND Mân Thái 1 8

CSND Non Nước 4 32

CSND Sơn Trà 4 32

OCB Bắc Mỹ An 4 32

CSND An Đồn 1 8

CSND Đà Nẵng 2 4 32

CSND Hòa Liên 1 8

CSND Hòa Minh 2 16

CSND Hòa Ninh 1 8

CSND Liên Chiểu 1 8

CSND Phước Tưường 1 8

CSND Phú Lộc 2 16

CSND Xuân Thiều 1 8

40 320

- Lắp đặt bổ sung các tuyến viba:

Bảng 5.13 Lắp đặt thiết bị Viba

STT §iÓm ®Çu §iÓm cuèiThiÕt

bÞ Viba

Dung lîng l¾p ®Æt E1

t¹i mçi tr¹m

1 Hai-V©n_DNG VTN 3 (§Ìo H¶i V©n)

2 16

2Phan-Boi -Chau_DNG

VTN 3 (04 ¤ Ých Khiªm) 2 16

3 Cho-Tam-Giac_DNG VTN 3 (04 ¤ Ých Khiªm)

2 16

4 Ham-Nghi_DNGMSC Vinaphone 3 (04 Ng.V¨n Linh) 2 16

5 Ba-Na_DNG Host Hßa Kh¸nh 2 16

Tæng céng 10 80

Cụ thể cấu hình truyền dẫn quang và viba trang bị mới phục vụ cho mạng 3G

xem phụ lục 7_Cấu hình mạng truyền dẫn quang và viba mới phục vụ cho truy nhập

3G kèm theo

98


Như trình trình vày ở các chương trrước, việc thiết kế quy hoạch mạng là rất

phức tạp và phụ thưộc nhiều vào thực tế tại từng khu vực. Đối với mạng Vinaphone

Cũng vậy, việc triển kahi thực tế mạng vô tuyến 3G không thể áp dụng theo một

lộ trình cứng nhắc nào, điều đó tùy thuộc vào hoàn cảnh cụ thể, vào điều kiện phát

triển của thị trường và thị phần của nhà khai thác đó. Trong chương này đã trình công

tác quy hoạch thiết kế ban đầu triển khai mạng vô tuyến UMTS 3G Vinaphone tại

khu vực Tp Đà Nẵng giai đoạn 2009-2013. Qua dự báo số lượng thuê bao 3G mạng

Vinaphone tại Tp Đà Nẵng, tiến hành khảo sát nhu cầu tại các khu vực Quận/huyện

từ đó đưa ra các kết quả yêu cầu phủ sóng và định cỡ dung lượng mạng. Sau khi định

cỡ mạng, quy hoạch vùng phủ sẽ đi đến quy hoạch chi tiết, tính toán số lượng các

node, chọn vị trí đặt trạm và tiến hành khảo sát sơ bộ các vị trí đồng thời đưa phương

án truyền dẫn cho các node. Việc khảo sát lắp đặt mới chỉ thực hiện cho pha 1

(2009-2010) để kịp thời triển khai mạng 3G (dự kiến đàu quý IV- Vinaphone sẽ ra

mắt dịch vụ 3G), còn pha 2 (2011-2013) sẽ là các thông tin số liệu dự kiến và phụ

thuộc vào kết quả thực hiện và kinh doanh của pha 1.

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI

99

Sau hơn 6 tháng thực hiện, đề tài “GIẢI PHÁP QUY HOẠCH MẠNG VÔ

TUYẾN UMTS 3G VÀ ÁP DỤNG TRIỂN KHAI CHO MẠNG VINAPHONE

KHU VỰC TP ĐÀ NẴNG" đã hoàn thành .

Dề tài với mục đích nghiên cứu tìm hiểu và đưa ra giải pháp quy hoạch thiết

kế chi tiết hệ thống vô tuyến UMTS-3G là vô cùng cấp thiết đối với việc kinh doanh

và phát triển của mạng Vinaphone trong thời gian đến. Và công tác quy hoạch thiết

kế chi tiết sẽ giúp Vinaphone tối ưu về tài nguyên xử lý hệ thống, chất lượng mạng

và chi phí đầu tư mạng 3G.

Dề tài co lý thuyết tổng quan truy nhập vô tuyến WCDMA và các đặc điểm

liên quan, lý thuyết quy hoạch hệ thống truy nhập WCDMA và các kỹ thuật thiết kế

vùng phủ sóng, thiết kế lưu lượng và ứng dụng cụ thể mô hình quy hoạch vào mạng

Vinaphone khu vực Tp Đà Nẵng.

Kết quả đạt được của đề tài như sau:

- Xây dựng mô hình tính toán quy hoạch mạng vô tuyến UMTS 3G và phần

mềm quy hoạch nhằm hỗ trợ việc tính toán quy hoạch.

- Thiết kế quy hoạch chi tiết cho việc triển khai mạng vô tuyến UMTS 3G cho

mạng Vianphone tại khu vực Tp Đà Nẵng giai đoạn 2009-2010 và dự kiến kế hoạch

triển khai trong giai đoạn 2011-2013. Từ đó đưa ra các bảng biểu số liệu, phương án

triển khai, truyền dẫn cho mạng truy nhập...

Tuy nhiên do đây mới chỉ là bước thiết kế quy hoạch chi tiết cho việc triển

khai ban đầu hình thành mạng nên việc thực hiện tối ưu hóa mạng bằng cách sử dụng

các thông số phân tích hiệu năng trong quá trình sử dụng. Do đó việc thu thập số liệu

đo kiểm và phân tích các thông số hoạt động của mạng trong thời gian mạng đi vào

hoạt động cùng với việc xây dựng chương trình mô phỏng tối ưu trong công tác quy

hoạch sẽ là hường đi tiếp theo của đề tài.

Để mạng lại ứng dụng rộng rãi, đề tài đã xây dựng cơ bản mô hình tính toán

thiết kế quy hoạch mạng cho hệ thống vô tuyến UMTS 3G, do vậy ngoài phạm vi áp

dụng cho mạng Vinaphone khu vực Tp Đà Nẵng, đề tài hoàn toàn có thể vận dụng để

triển khai cho các mạng và khu vực khác.

100

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Jonathan P.Castro, "The UMTS Network anh Radio Access Technology",

John Wiley & Sons, 2001.

[2] Juha Korhonen, “Introduction to 3G Mobile Communication”, Artech

House, 2003.

101

[3] Harri Holma & Antti Toskala, “WCDMA for UMTS”, John Wiley & Sons,

2004.

[4] Jaana Laiho & Achim Wacker & Tomas Novosad, “Radio Network

Planning and Optiomisation for UMTS”, John Wiley & Sons, 2006.

[5] http://www.umtsworld.com

[6] http://www.ieee.org

[7] http://www.danang.gov.vn

[8] Cấu trúc mạng truyền dẫn của VNPT Đà Nẵng

[9] Cấu trúc mạng Vinaphone

[10]Tài liệu tham khảo của các nhà cung cấp thiết bi: Motorola, Huawei, Nokiia

Siemens Network, Ericsson...

PHỤ LỤC

http://www.danang.gov.vn/

http://www.ieee.org/

http://www.umtsworld.com/