Đồ án Lộ trình phát triển của hệ thống thông tin di động Mobifone từ GSM sang 3G WCDMA

được tốc độ kết nối của chuyển mạch kênh 384 Mbps. Kết nối chuyển mạch gói lên tới 2Mbps. Tốc độ bit dữ liệu cao hơn cung cấp các dịch vụ mới như điện thoại thấy hình, các dịch vụđa phương tiện…cũng như việc truyền tải dữ liệu nhanh hơn. So với GSM và các mạng di động khác đang tồn tại, UMTS cung cấp các đặc tính khác mới và quan trọng hơn, nó cho phép thoả thuận các đặc tính của một bộ mang vô tuyến. Các thuộc tính định nghĩa đặc trưng của chuyển vận bao gồm: Thông lượng, trễ truyền và tỉ số lỗi dữ liệu. Là một hệ thống hoàn chỉnh, UMTS phải hỗ trợ rất nhiều các dịch vụ yêu cầu chất lượngdịch vụ(QoS) khác nhau. Hiện nay ta cũng không thể dự đoán hết các đặc điểm và cách sử dụng của rất nhiều các dịch vụ đó và không thể tối ưu các dịch vụ UMTS thành chỉ một tập hợp các ứng dụng, Vì vậy các bộ mgang UMTS phải có đặc điểm chung để hỗ trợ các ứng dụng mới, Ngày nay hầu hết các dịch vụ viễn thông đều hỗ trợ dịch vụ Internet hoặc N-ISDN, thì rõ ràng các ứng dụng và các dịch vụ này chủ yếu là gọi các thủ tục điều khiển các bộ mang. 4.2. Các lớp QoS UMTS Giao thức và dịch vụ của UMTS được chia thành các nhóm khác nhau. Giống như các giao thức chuyển mạch gói mới, UMTS cố gắng đáp ứng các yêu cầu chất lượng dịch vụ (QoS) từ các ứng dụng hoặc người sử dụng. Trong UMTS, có 4 lớp lưu lượng được xác định: • Lớp hội thoại (Conersational). • Lớp luồng (Streaming). • Lớp tương tác(Interactive). Các yếu tố phân biệt giữa các lớp là sự nhạy cảm với trễ của lưu lượng các lớp. Lớp hội thoại nhạy cảm với trễ nhất, trong khi lưu lượng ccác lớp nền ít nhạy cảm với trễ nhất. a. Lớp hội thoại. ứng dụng được biết đến nhiều nhất của lớp này là dịch vụ thoại trên bộ mang chuyển mạch kênh. Kết hợp với Internet và Multimedia còn có các giao thức mới như: VoIP, Video – telephone. Các dịch vụ này được thực hiện thường là các cuộc hội thoại thời gian thực cóp những đặc điểm sau: Trễ giữa cácc đầu cuối thấp (được xác định bằng các thử nghiệm phù hợp với khả năng cảm nhận âm thanh và hình ảnh của con người, nhỏ hơn 400ms). Lưu lượng là đối xứng hoặc gần như vậy. •Dịch vụ thoại đa tốc độ thích nghi (ARM) UMTS sử dụng bộ mã hoá và giải mã theo công nghệ đa tốc độ thích nghi ARM có các đặc diểm sau đây: - Là một bộ mã hoá & giải mã thoại tích hợp đơn với 8 tốc độ nguồn: 1.22(GSM - EFR), 10.2, 7.95, 7.40 (IS 641),5.90, 5.15 và 4.75 Kbps. - Bộ mã hoá ARM hoạt động với khung thoại 20ms tương ứng với 160 mẫu và với tần số lấy mẫu là 8000 mẫu/s. Sơ đồ mã hoá cho chế độ mã hoá đa tốc độ được gọi là Bộ mã hoá dự đoán tuyến tính được kích thích bởi mã đại số (ACELP). Tốc độ bit ARM có thể điều khiển bởi mạng truy nhập vô tuyến tuỳ thuộc vào tải trên giao diện vô tuyến và chất lượng kết nối thoại. khi tải cucả mạng ở mức cao, đặc biệt là trong giờ bận, có thể sử dụng tốc độ bit ARM thấp hơn để đáp ứng dung lượng cao hơn trong khi chất lượng thoại giảm đi rất ít. Cũng tương tự, khi MS chạy ra ngoài vùng phủ sóng của Cell và đang sử dụng công suất phát lớn nhất của nó, thì sử dụng tốc độ bit ARM thấp hơn để mở rộng vùng phủ của Cell. Với bộ mã hoá thoại ARM có thể đạt được sự điều hoà giữa dung lượng trong vùng phủ của mạng và chất lượng của thoại tuỳ theo các yêu cầu của nhà điều hành. • Video – Telephone: Dịch vụ này có yêu cầu trễ có giá trị tương tự như dịch vụ thoại, nhưng do đặc điểm của nén video, yêu cầu BER nghiêm ngặt hơn thoại. UMTS đã chỉ ra đặc tính trong ITU-T Rec.H.324M sử dụng cho điện thoại hình trong ccác kết nối chuyển mạch kênh và giao thức khở tạo phiên (SIP) để hỗ trợ các ứng dụng đa phương tiện IP bao gồm cả dịch vụ điện thoại hình. b.Lớp luồng: Luồng đa phương tiện là một kỹ thuật chuyển dữ liệu nhờ có công nghệ này dữ liệ được xử lý như là một luồng liên tục và đều đặn. Nhờ có công nghệ Streaming, người sử dụng có thể truy nhập nhanh để tải các file đa phương tiện, các trình duyệt có thể bắt đầu hiển thị dữ liệu trước khi toàn bộ file được truyền hết. Các ứng dụng Streaming thường rất không đối xứng, cho lên phải chịu trễ nhiều hơn các dịch vụ thoại đối xứng. Tức là nhiều Jitter hơn trong truyền dẫn. Các ứng dụng được chia thành 2 pham vi mục đích khác nhau: Quảng bá Web & luồng hình ảnh theo yêu cầu. Các nhà quảng bá Web thường hướng mục tiêu đến khách hàng mà họ được kết nối với máy chủ phương tiện truyền được một cách tối ưu hoá hiệu suất thông qua Internet. Các luồng video theo yêu cầu thường được sử dung cho các công ty lớn mong muốn lưu trữ các videoclip hoặc các bài giảng vào một máy chủ được kết nối với một mạng Intranet nội bộ có băng thông cao hon. c.Lớp tương tác: Khi người sử dụng đầu cuối Online để yêu cầu dữ liệu từ các thiết bị từ xa (Máy chủ), thì lớp tương tác được sử dụng. Lưu lượng tương tác là một mô hình giao tiếp dữ liệu khác mà được đặc trưng bởi mẫu đáp ứng yêu cầu của người sử dụng đầu cuối, Thời gian trễ Round – trip, và tính trong suốt khi vận chuyển (Với tốc độ lỗi bit thấp). Một ứng dung quan trọng của lớp này là Computer game sử dung công nghệ mới J2ME. d.Lớp nền: Lưu lượng dữ liệu của các ứng dụng như: Email, MMS, SMS, được tải về cơ sở dữ liệu, nhận các bản ghi đo đạc có thể sử dụng lớp nền vì các ứng dụng này không đòi hỏi tương tác tức thì. Lưu lượng nền có đặc điểm sau: Điểm đích không mong chờ dữ liệu trong một thời gian nhất định, cho nên ít nhiều không nhạy cảm với thời gian phân phát dữ liệu, nội dung các gói không nhất thiết phải chuyển một cách hoàn toàn trong suốt, dữ liệu bên thu không có lỗi. Ngoài ra trong WCDMA còn có các dịch vụ và ứng dụng dựa vào vị trí: Dịch vụ định vị dựa vào vùng phủ sóng của Cell, sự khác nhau về thời gian đã quan sát , các dịch vụ hỗ trợ của hệ thống đinh vị toàn cầu (GPS). 4.3. Khả năng hỗ trợ dịch vụ của các lớp đầu cuối: Trong WCDMA, các thiết bị đầu cuối phải thông báo trên kết nối đã thiết lập cho mạng một tập hợp các thông số cho biết tính tương thích của phần truy nhập vô tuyến với các thiết bị đầu cuối đặc biệt. Khả năng có thể là tốc độ dữ liệu người swr dụng lớn nhất mà cấu hình vô tuyến hỗ trợ độc lập trên cả đường lên và đường xuống. 3GPP đã chỉ ra khả năng truy nhập vô tuyến của thiét bị đầu cuối, một số tham khảo sau đây đã được chuẩn hoá cho R99 như sau: • Lớp 32Kbps: Lớp này cung cấp cácc dịch vụ thoại cơ bản, bao gồm thoại ARM, dữ liệu tốc độ hạn chế tới 32kbps. • Lớp 64kbps: lớp này cung cấp dịch vụ thoại và số liệu bao gồm cả dữ liệu và ARM đồng thời. • Lớp 128Kbps: Lớp này có khả năng trên giao diện vô tuyến để cung cấp các dịch vụ chẳng hạn như: các dịch vụ dữ liệu đa tốc độ, video-telephone. • Lớp 384Kbps: Lớp này là lớp tăng cường cho lớp 128kpbs và có chức năng đa mã với mục đích hỗ trợ các phương thức số liệu gói tiên tiến. • Lớp 768Kbps: Được coi như một bước trung gian giữa 384kbps và lớp 2Mbps. • Lớp 2Mbps: Lớp này là tầng cao nhất của lớp dữ liệu chất lượng cao, chỉ được định nghĩa cho đường xuống. Các lớp được xác định theo quy luật: Các lớp cao hơn có khả năng bao gồm tất cả các khả năng của lớp dưới. Trong WCDMA Release5 đua ra khả năng truy cập dữ liệu gói đường xuống tốc độ cao HSPA, khả năng của thieets bị đầu cuối có thể lên tới 10Mbps. 5. Tổng kết công nghệ truy nhập vô tuyến WCDMA trong hệ thống UMTS WCDMA là công nghệ đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng sử dụng cho phần giao diện vô tuyến cho hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS. Các thông số nổi bật đặc trưng cho WCDMA như sau: WCDMA là hệ thống đa truy nhập phân chia theo mã trải phổ dãy trực tiếp băng rộng DS – CDMA, nghĩa là các bit thông tin được trải ra trong một băng tần rộng bằng cách nhân dữ liệu người dùng với các bit giả ngẫu nhiên (gọi là chip), các bit này xuất phát từ các mã trải phổ CDMA. để hổ trợ tốc độ bit cao (lên tới 2Mbps), cần sử dụng các kết nối đa mã và hệ số trải phổ khác nhau. WCDMA có tốc độ chips là 3.84 Mcps dẫn đến băng thông của sóng mang xấp xỉ 5 MHz, nên được gọi là hệ thống băng rộng. Còn các hệ thống DS-CDMA với băng tần chỉ khoảng 1MHz như IS-95,thường được coi là hệ thống CDMA băng hẹp. WCDMA hỗ trợ các tốc độ dữ liệu cao của người sử dụng và đem lại những lợi ích hiệu suất xác định, như làm tăng khả năng phân tập đa đường. Các nhà vận hành mạng có thể sử dụng nhiều sóng mang 5MHz để tăng dung lượng, có thể bằng cách sử dụng các lớp tế bào phân cấp. Khoảng cách giữa các sóng mang thực tế có thể chọn là lưới 200KHz trong khoảng 4.4 - 5Mhz tuỳ thộc vào nhiễu giữa các sóng mang. WCDMA hỗ trợ tốt các tốc độ dữ liệu người dùng khác nhau hay hỗ trợ tốt đặc tính băng thông theo yêu cầu (BoD). Mỗi người dùng được cấp các khung có độ rộng 10ms, trong khi tốc độ của người sử dụng được giữ không đổi. Tuy nhiên dung lượng người sử dụng có thể thay đổi giữa các khung. Việc cấp phát nhanh các dung lượng vô tuyến sẽ được thực hiện bởi mạng để đạt được thông lượng tối ưu cho các dịch vụ dữ liệu gói. WCDMA hỗ trợ mô hình hoạt động cơ bản: Chế độ song công phân chia theo thời gian (TDD) và phân chia theo tần số (FDD). Trong chế độ FDD, các tần số sóng mang 5MHz khác nhau sẽ được sử dụng cho cả đường lên và đường xuống, trong khi ở chế độ TDD chỉ có một sóng mang 5MHz được sử dụng bằng cách chia sẻ miền thời gian cho cả đường lên và đường xuống. WCDMA hỗ trợ hoạt động của các trạm gốc dị bộ. Khác với hệ thống trạm gốc đồng bộ IS-95. lên không cần chuẩn thời gian toàn cầu như (GPS). Việc triển khai các trạm gốc Micro và trạm gốc Indoor sẽ dễ dàng hơn khi nhận tín hiệu mà không cần đồng bộ qua GPS. WCDMA sử dụng phương pháp tách sóng kết hợp trên cả đường lên và đường xuống dựa vào việc sử dụng kênh hoa tiêu. Mặc dù người sử dụng trên đường xuống IS-95, nhưng việc sử dụng tách sóng kết hợp trên đường lên trong hệ thống WCDMA là mới cá khả năng tăng tổng thểdung lượng và vùng phủ sóng của đường lên. Giao diện vô tuyến WCDMA được xây đựng một cách khéo léo theo cách của các bộ thu CDMA tiên tiến, như là khả năng tách sóng nhiều người dùng và các Annten thích ứng thông minh, có thể được triển khai bởi các nhà điều hành mạng như là một hệ thống được chọn lựa để tăng dung lượng và vùng phủ sóng. Trong hầu hết các hệ thống thứ hai, không có các điều khoản cho khái niệm bộ thu này, có nghĩa là chúng không có khả năng ứng dụng hoặc không thể áp dụng một cách bắt buộc với việc tăng hiệu suất một cách hạn chế. WCDMA được thiết kế giao tiếp với GSM. Vì thế, sự chuyển giao giữa GSM và WCDMA được hỗ trợ để cải tiến vùng phủ sóng của GSM bằng cách sử dụng WCDMA. Phương thức truy nhập DS-CDMA Phương thức song công FDD/ TDD Việc đồng bộ trạm gốc Không đồng bộ Tốc độ chip 3.84Mcps Chiều dài khung 10ms Ghéo nối dịch vụ Nhiều dịch vụ với yêu cầu chất lượng khác nhau được ghép xe trên một kết nối. Khái niện đa tốc độ Hỗ trợ tốc độ trải phổ khác nhau và đa đa mã. Tách sóng Tách sóng kết hợp sử dụng đại diện kênh Pilot hoặc kênh Pilot chung Tách sóng nhiều người dùng, Annten thông minh Hỗ trợ bởi các chuẩn, tuỳ chon trong quá trình ttriển khai. Hình 43:Bảng tóm tắt thông số chính của WCDMA Sự khác nhau giữa WCDMA và cdma2000 có thể chỉ ra trong một số đặc diểm được trình bày sau đây.  Thông số cdma2000 WCDMA Phương thức truy nhập UL:DS-CDMA DL: Multicarrier/DS-CDMA UL & RL :DS- CDMA Tốc độ chip Bội của 1.2288 Bội số của 1.024 Tốc độ điều khiển công suất 800Hz và đang được phát triển 1600Hz Cấu trúc kênh đường xuống Các kênh Fund/Supp được ghép theo mã. Kênh pilot chung duy trì + kênh pilot phụ. Cấc kênh được ghép theo thời gian Kênh pilot được ghép theo thời gian Cấu trúc kênh đường lên để hỗ trợ các dịch vụ dữ liệu tốc độ cao Kênh mã đơn với các mã Walsh biến đổi Cấc kênh đa mã Trải phổ đường lên Sự kết hợp của mã dài và mã ngắn tương tự như CDMA 2G Các mã ngằn dựa vào các chuỗi mã trực giao lớp. Mã dài trên cơ sở các mã Gold. Kênh pilot đường lên Kênh Pilot được ghép theo mã Kênh Pilot được ghép theo thời gian. Đồng bộ trạm gốc Đồng bộ (Có GPS) Không đồng bộ Note: UL – Uplink & DL – Downlink. Hình 44: Bảng so sánh đặc tính WCDMA và cdma2000Phần V: Lộ trình triển khai nâng cấp mạng lên 3G của VMS-Mobifone 1. Cơ sở hạ tầng của MobiFone VMS là nhà khai thác dịch vụ thông tin di động kinh nghiệm của Việt Nam và là doanh nghiệp nhà nước đi đầu trong lĩnh vực khai thác dịch vụ thông tin di động. Công ty thông tin di động VMS đã cùng với đối tác là hãng Comvik Intenational Việt Nam AB thuộc tập đoàn Kinnevik Thuỵ Điển đầu tư trên 340 triệu USD cho hệ thống thông tin di động MobiFone. Khác với mạng Vinaphone có mức đầu tư lớn về cấu hình mạng và trải rộng trên phạm vi cả nước, công ty VMS chọn chiến lược phát triển tập trung hơn, chủ yếu là phủ sóng tốt tại khu vực đông dân cư và thành phố lớn. Hệ thống thông tin di động MobiFone cho phép chủ gọi được gọi và nhận cuộc gọi ở 61/61 trung tâm tỉnh và thành phố và tại nhiều nước trên thế giới chỉ với một thuê bao. Mục tiêu chính của công ty là mở rộng vùng phủ sóng, tăng cường chất lượng mạng lưới, phát triển các dịch vụ mới chất lượng cao. Cho đến nay hệ thống thông tin di động MobiFone vẫn luôn được đánh giá là hệ thống thông tin di động có chất lượng và uy tín tại Việt Nam. Cấu hình chung mạng MobiPhone: Hệ thống thông tin di động MobiPhone là hệ thống thông tin di động sử dụng kỹ thuật số GSM. MobiPhone là hệ thống thông tin di động phủ sóng toàn quốc với chất lượng cao nhất, dịch vụ đa dạng nhất. Đây là hệ thống thông tin di động cho phép các thuê bao sử dụng cùng một số thuê bao tại Việt Nam và nhiều nước trên thế giới. Hệ thống thông tin di động MobiPhone có các dịch vụ chăm sóc khách hàng 24/24 đồng thời được coi là hệ thống thông tin di động phát triển nhanh với vốn đầu tư tốt ở Việt Nam Đến cuối năm 2000 MobiFone đã lắp đặt được 148 trạm BTS tại miền Bắc. Tại miền Bắc có các thông số sau: Số site : 85 Số cell : 148 Số TRX ( trạm thu phát ) : 278 Tỉnh được phủ sóng : 29 Tỉnh chưa được phủ sóng : 0 VMS-MobiFone có 5 tổng đài MSC với 1 tổng đài MSC thuộc Hà Nội, 1 tổng đài MSC tại Đà Nẵng và 3 MSC thuộc thành phố Hồ Chí Minh. Vì vậy, VMS đã phủ sóng ở hầu hết các khu dân cư, khu công nghiệp, trục lộ, khu di tích, các cửa khẩu biên giới,... trên toàn Việt nam. Mỗi tổng đài có một trung tâm khai thác và bảo dưỡng phần vô tuyến OMC-R và phần chuyển mạch OMC-S. Hiện nay VMS sử dụng mô hình sử dụng lại tần số là 4/12. Và có 40 tần số được sử dụng. Khoảng cách giữa băng tần lên và xuống là 45 MHz. Hiện nay số thuê bao của VMS-MobiPhone là (đơn vị: nghìn thuê bao) Thuê bao T1/2001 T12/2001 T1/2002 Trả trước 119 148 149 Trả sau 242 359 376 Hình 45: Số liệu thuê bao của VMS Công ty VMS lựa chọn cho mình chiến lược kinh doanh tập trung, hướng tới khách hàng, không đầu tư dàn trải. Cho tới nay tuy có số lượng thuê bao không bằng công ty GPC, do công ty GPS phủ sóng trên diện rộng hơn, nhưng ngược lại công ty VMS luôn được coi là đơn vị có chiến lược chăm sóc khách hàng hợp lý. Hình 46: Lược đồ phát triển thuê bao của VMS năm 2001 10 lý do để khách hàng lựa chọn MobiFone. Hàng ngày càng có nhiều người lựa chọn MobiFone hơn bất cứ mạng nào khác. Trong 5 năm liền MobiFone luôn là mạng thông tin di động hàng đầu ở Việt nam, hiện nay đã có hơn 1.8 triệu thuê bao. MobiFone đợc xây dựng trên cơ sở kỹ thuật số GSM, tiêu chuẩn tiên tiến hiện nay. Chỉ có MobiFone với sự hỗ trợ của Comvik, một nhà cung cấp dịch vụ tiên phong trong lĩnh vực thông tin di động hoạt động trên 36 quốc gia trên thế giới. MobiFone với vùng phủ sóng rộng, chất lượng dịch vụ thông tin di động cao. MobiFone cung cấp nhiều dịch vụ gia tăng như: dịch vụ giữ - chờ cuộc gọi, hiển thị số cuộc gọi, chuyển tiếp cuộc gọi, hộp th thoại, nhắn tin ngắn, dịch vụ truyền Fax, truyền số liệu... MobiFone cung cấp cho khách hàng sự đa dạng về các loại máy điện thoại tiên tiến nhất trên thế giói với nhiều nhãn hiệu, kiểu dáng cũng nh giá cả hợp lý. Mục tiêu của MobiFone là cung cấp những dịch vụ thông tin di động tốt nhất cho khách hàng, thông qua hoạt động của 3 trung tâm Chăm sóc khách hàng trên toàn quốc (18001090). Sắp tới dịch vụ chuyển vùng Quốc tế sẽ đi vào hoạt động cho phép thuê bao sử dụng dịch vụ MobiFone ở nước ngoài. MobiFone đầu tư trên 340 triệu đô la (trong vài năm tới) vào mạng thông tin di động để đáp ứng nhu cầu khách hàng. ------ MSC/VLR3 HCM MSC/VLR2 Đà nẵng VTI VTN PTT VTI VTN PTT VTI VTN PTT MSC/HLR/RCP Hà nội MSC/VLR1 HCM MSC/VLR2 HCM VoiceMail SMSC HCM BSC2 HCM BSC1 HCM BSC3 HCM BSC HN BSC1 BSC2 BSC7 SMSC HN VoiceMail MOBICARD IN FAX VoiceMail 2E1 2E1 3E1 2E1 14E1 3E1 1E1 1E1 4E1 2E1 9E1 4E1 5E1 2E1 3E1 2E1 4E1 15E1 34E1 12E1 12E1 58E1 8E1 1E1 2E1 55E1 33E1 57E1 2E1 29E1 3E1 Sơ đồ mạng MobiPhone toàn quốc 20E1 41E1 Hình 47: Sơ đồ mạng MobiPhone toàn quốc  Từ cấu hình chung của hai mạng như trên, ta có nhận xét tổng quát như sau: Tuy cả hai mạng đều phủ sóng toàn quốc (61/61 tỉnh thành) nhưng số BTS và BSC của VinaPhone nhiều hơn của MobiPhone nên khu vực phủ sóng của VinaPhone rộng hơn. Tuy nhiên hiện nay hai mạng này đã thực hiện Roaming giữa hai mạng tại hầu hết cáctỉnh thành phố, trừ Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, tỉnh Quảng Ninh, điều này cho phép thuê bao trả sau (postpaid) của cả hai mạng có thể thực hiện cuộc gọi cho dù thuê bao đó nằm ngoài vùng phủ sóng của mạng mình nhưng vẫn nằm trong vùng phủ sóng của mạng kia. VMS lựa chọn chiến lược kinh doanh chủ yếu tập trung tại các thành phố lớn, có sự quan tâm đầu tư nhiều đến công tác chăm sóc khách hàng. GPC lựa chọn chiến lược đầu tư quy mô lớn, phủ sóng tại nhiều khu vực hơn vì vậy, tuy thành lập sau số lượng thuê bao của GPC cho đến nay đã tăng gấp rưỡi VMS. Tuy nhiên vấn đề chăm sóc khách hàng của công ty GPC còn chưa tập trung do phân cấp cho các bưu điện tỉnh thành quản lý. Đối với vấn đề chất lượng dịch vụ, MobiPhone cũng đo nhiều hơn để thực hiện tối ưu mạng. Ngoài ra phần phục vụ khách hàng đều là của chính công ty nên phần phục vụ khách hàng tốt hơn và phản hồi của khách hàng về công ty nhanh hơn. Còn đối với VinaPhone, phần phục vụ khách hàng là thuê các bưu điện của các tỉnh thành nên phản hồi từ phía khách hàng về tổng công ty sẽ chậm hơn. Mạng thông tin di động MobiFone được xây dựng trên tiêu chuẩn công nghệ GSM. Mạng được chia ra thành 3 trung tâm nhỏ phủ sóng trên toàn quốc dưới sự điều hành của công ty. Tính đến ngày 13 tháng 10 năm 2005, tổng toàn mạng gồm có 8MSC (TT1: 2MSC, TT2: 5MSC và TT3: 1MSC) IN Valid Active InActive DeActive CAPS Hà Nội IN1 332941 548177 32381 273284 143 IN5 SDP1 SDP2 Sum HN 332941 548177 32381 273284 Tp Hồ Chớ Minh IN2 87386 525305 39610 231629 114 IN3 181336 450054 21991 205977 108 IN4 SDP1 31186 136222 44238 0 30 SDP2 44451 87355 62929 0 19 SDP3 374944 151833 72181 0 35 Sum HCM 719303 1350769 240949 437606 Total   1052244   1898946   273330   710890 (Cập nhật ngày 7 thỏng 10 năm 2005) Hình 48: Số liệu thuê bao trên các hệ thống IN Center BSC Sites Cells TCHAvl TCHAvlTRX TCHTraffic(Erl) TCHHalfRate TCHAttempts TCHNseizRate TCHNBlockRate TCHHOBlockRate TCHDropRate SDAttempts SDSeizRate SDBlockRate SDDropRate CSSR DataLoad TT1 15 425 1104 12411 1884 71784 .0 24.6 % 8719078 98.3 % 0.6 % 0.3 % 1.14 % 14065727 99.0 % 0.4 % 0.6 % 97.3 % 99.7 % TT2 17 662 2227 38345 5635 249436.5 22.0 % 22138855 99.1 % 0.4 % 0.3 % 0.95 % 75810878 99.1 % 0.1 % 0.8 % 98.3 % 98.4 % TT3 5 230 566 8593 1252 43410.3 23.6 % 3745717 99.1 % 0.3 % 0.1 % 0.88 % 8360288 99.1 % 0.0 % 0.9 % 98.2 % 97.2 % Tổng 37 1317 3897 59349 8771 364630.8 22.7 % 34603650 99.0 % 0.4 % 0.3 % 0.98 % 98236893 99.1 % 0.1 % 0.8 % 98.1 % 98.6 % Hình 49: Số liệu tổng hợp toàn mạng, ngày 13/10/2005 Hình 50: Tỷ lệ lưu lượng của ba trung tâm thuộc công ty VMS 1.1. Mạng chuyển mạch MSC MSC chuyển mạch cuộc gọi trong nội bộ mạng và liên kết nối với các mạng khác. Khi chuyển đổi mạng lên mức tiến hoá hơn, các MSC sẽ được nâng cấp về phần cứng & phần mềm để tạo khả năng chuyển mạch lưu lượng dữ liệu lưu chuyển qua mạng. Thay vì chuyển mạch thoại và chuyển mạch dữ liệu thông thường như hiện nay, các MSC sẽ chuyển mạch nhiều gói dữ liệu. 1.2. Mạng truyền dẫn Các BTS được kết nối với nhau chủ yếu qua truyền dẫn Viba (thiết bị Minilink E của VMS và truyền dẫn cáp quang thuê của các Bưu điện nội tỉnh). Nhiệm vụ chính của mạng truyền dẫn là chuyển cuộc gọi thoại giữa các BTS và các MSC. Khi có quá nhiều dịch vụ dữ liệu được tải đi thì những kết nối viba này sẽ lâm vào tình trạng quá tải. Người sử dụng yêu cầu nâng cao tốc độ dịch vụ dữ liệu nên mạng truyền dẫn cũng phải tải đủ các dữ liệu này đến MSC. Cần phải chuyển được nhiều hơn nữa các gói dữ liệu qua mạng truyền dẫn, như vậy các khe thời gian truyền dẫn sẽ không cố định mà phải thay đổi động. Sự thay đổi đó phụ thuộc lượng dữ liệu được chuyển đến BTS/MSC nhất định tại một thời gian nhất định. Chúng đòi hỏi kế hoạch hoá mạng truyền dẫn lên mức cao hơn, đưa ra dung lượng và kích thước lớn hơn hiện nay. 1.3. Mạng truy nhập vô tuyến Mạng truy nhập vô tuyến giữa máy đầu cuối và mạng di động dựa trên tiêu chuẩn GSM 900 với phổ 8MHz. Khoảng phổ này đủ để mang dung lượng thoại trên mạng với chất lượng tốt. Khi dung lượng thoại và dung lượng dữ liệu tăng lên, sự tăng phổ vô tuyến là cần thiết để đảm bảo tốt chất lượng thoại và nâng cao tốc độ truyền dữ liệu. Tốc độ dữ liệu luôn được nhấn mạnh trong lộ trình tiến đến UMTS là tốc độ dữ liệu trong điều kiện không có can nhiễu. Phổ gia tăng trong trường hợp này là băng tần 1800 MHz, chúng ta có thể xây dựng mạng vô tuyến có cấu trúc hai băng tần (900/1800 MHz). Băng tần 900 MHz sẽ được dùng để tăng khả năng phủ sóng và vẫn dùng để chuyển tải thoại, trong khi đó băng tần 1800 MHz sẽ được sử dụng để cung cấp thêm dung lượng chuyển tải hầu hết lưu lượng dữ liệu. Có nhiều kênh dữ liệu trên băng tần 1800 MHz nên có thể giả thiết can nhiễu trên các kênh này ít đi, tốc độ dữ liệu sẽ cao hơn. Băng tần GSM 1800 là giải pháp tốt để tăng dung lượng trên mạng vì có thể lắp đặt trên chính các BTS. Điều này tạo cho GSM 1800 giá thành rẻ khi cung cấp các dịch vụ thoại và dữ liệu trong tương lai. 2. Dự báo về sự phát triển mạng MobiFone trong 10 năm tới Dưới đây là sơ lược về dự báo nhu cầu phát triển của mạng MobiFone trong 10 năm tới. Hình 51: Dự báo tăng trưởng thuê bao VMS giai đoạn 2005-2015 Số liệu về mạng lưới : Số lượng MSC Số lượng BSC cho 2G Số lượng RNC cho 3G Số lượng BTS cho 2G Số lượng Node B cho 3G 2005 8 32 3 1500 50 2006 10 36 6 1794 60 2007 11 40 9 2082 72 2008 13 42 12 2364 86 2009 14 44 16 2641 104 2010 15 46 18 2912 124 2011 16 48 20 3178 149 2012 17 49 23 3438 179 2013 18 50 26 3693 215 2014 18 50 29 3943 258 2015 18 50 33 4188 310 Hình 52: Bảng dự báo cấu trúc mạng MobiFone tới năm 2015 3. Lộ trình triển khai nâng cấp mạng Mobifone lên 3G Sự phát triển của kỹ thuật hiện đại, sự đổi mới công nghệ, thông tin di động cũng ngày càng đổi mới theo chiều hướng tích cực, xu hướng triển khai 3G là một xu hướng tất yếu đang dần được triển khai tại nhiều nước trên thế giới. Với nhiều công nghệ thông tin di động thế hệ 2 hiện đang tồn tại, việc triển khai và hội tụ tới một công nghệ duy nhất 3G là cực kỳ khó khăn. Chất lượng dịch vụ thoại truyền thống vẫn là mối quan tâm hàng đầu của khách hàng. Sự đa dạng về dịch vụ đã phần nào đáp ứng được nhu cầu của khách hàng. Sự phát triển nhanh chóng của các dịch vụ số liệu mà trước hết là sự bùng nổ của Internet trong những năm gần đây đã đòi hỏi các nhà khai thác mạng thông tin di động Việt Nam, trong đó có nhà khai thác mạng MobiFone phải có những mục tiêu chiến lược, phù hợp với hoàn cảnh riêng của nước mình để phát triển lên hệ thống thông tin di động thế hệ ba. Mạng MobiFone được xây dựng trên cơ sở công nghệ GSM. Ngoài dải phổ 900, dải phổ 1800 thực sự cần thiết để tăng dung lượng. Việc thường xuyên nâng cấp và mở rộng mạng nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường và sự phát triển công nghệ trên thế giới luôn đóng vai trò cực kỳ quan trọng. Thiết bị trên mạng MobiFone chủ yếu do hai nhà cung cấp là Alcatel và Ericsson. Đây là những nhà cung cấp hàng đầu về thiết bị viễn thông, trong đó đặc biệt phải kể đến thiết bị mạng thông tin di động. Trong tiến trình phát triển không ngừng về mặt công nghệ thông tin di động trên thế giới, Alcatel và Ericsson đã có sự nghiên cứu, phân tích và cũng đã chọn cho mình một xu hướng phát triển đúng đắn: GSM - GPRS/EDGE - WCDMA. Dựa trên những điều kiện trên, lộ trình phát triển của mạng MobiFone từ GSM tiến lên thế hệ thứ ba WCDMA là một hoàn toàn hợp lý và có cơ sở: Dựa trên nền tảng sẵn có về thị trường và cơ sở hạ tầng tương đối mạnh của hệ thống GSM, mạng GSM hoàn toàn hội tụ đủ điều kiện để tiến hóa lên các thế hệ thông tin di động 2,5G (GPRS/EDGE) và 3G (WCDMA) mà vẫn khai thác tối đa tài nguyên sẵn có của mạng lưới, tận dụng tối đa hiệu quả của thiết bị đã đầu tư. Về máy đầu cuối, sử dụng các máy đầu cuối hai chế độ WCDMA/GSM - với GSM để tận dụng vùng phủ sóng và với WCDMA để sử dụng các tính năng dịch vụ mới - MobiFone sẽ có thể triển khai các dịch vụ băng rộng trên mạng GSM một cách trong suốt. GPRS 2G 3G GSM 900 GSM 1800 EDGE WCDMA 2,5G Hình 53: Lộ trình triển khai nâng cấp mạng MobiFone lên 3G Theo dự đoán của các chuyên gia, cho đến nay và có thể trong nhiều năm tới dịch vụ thoại truyền thống sẽ vẫn đóng vai trò chủ chốt và bên cạnh đó là sự tăng trưởng ngày càng lớn mạnh về nhu cầu dịch vụ số liệu, điển hình là dịch vụ tin nhắn trên thị trường Việt Nam. Do vậy, sự phát triển song song giữa dịch vụ thoại và dịch vụ phi thoại sẽ tất yếu tồn tại trong một thời gian dài. GPRS sẽ là cầu nối giữa hệ thống thông tin di động thế hệ 2 và thế hệ 3. Việc đầu tư hệ thống GPRS là thực sự cần thiết nhằm từng bước triển khai hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 trên mạng. Đây cũng là xu hướng tất yếu mà các nhà khai thác thông tin di động phải thực hiện nhằm giữ vững thị trường và tăng cường khả năng cạnh tranh. Có thể khẳng định mạng thế hệ 2,5 GPRS sẽ phát triển trong một thời gian dài. GPRS sẽ được mở rộng khắp trên toàn quốc để dần dần có được sự chấp nhận của khách hàng đối với các dịch vụ phi thoại. Tiếp theo việc triển khai GPRS sẽ là EDGE nhằm tăng khả năng truyền số liệu lên 384kbps để có khả năng cung cấp các dịch vụ thư điện tử, dịch vụ định vị trên bản đồ, dịch vụ truy cập thông tin dữ liệu, giải trí… Thuận lợi của việc triển khai EDGE là: Trước hết, EDGE không cần phải sử dụng băng tần mới. Dựa trên cơ sở hạ tầng sẵn có của triển khai GPRS, việc phát triển lên giai đoạn EDGE tiết kiệm được chi phí đầu tư. Do chỉ thay đổi kỹ thuật điều chế vô tuyến 8-PSK nên EDGE vẫn giữ nguyên cấu trúc của mạng cũ mà chỉ cần nâng cấp phần mềm và thêm các TRX mới có khả năng EDGE. EDGE là con đường tiến hóa tới thế hệ thứ ba và cũng là một bổ trợ cho WCDMA. EDGE tăng cường được các khả năng truyền số liệu của mạng GSM/GPRS, hỗ trợ tốc độ số liệu lên tới 384 kbps - một tốc độ số liệu của mạng thế hệ ba. Do vậy, có thể nói EDGE sẽ tạo một bước đệm quan trọng tiến tới mạng WCDMA. Giai đoạn phát triển qua EDGE có thể được bỏ qua khi nhu cầu của thị trường về dịch vụ của số liệu tăng trưởng mạnh mẽ. Trên cơ sở của mạng lõi GPRS đã được phát triển, việc xây dựng hệ thống WCDMA về cơ bản là xây dựng phần cứng cho mạng truy nhập vô tuyến UTRAN gồm RNC và Node B. Trước mắt sẽ tập trung phát triển ở một số thành phố lớn như Hà Nội, Hải Phòng, Đà Nẵng và Thành phố Hồ Chí Minh. Lộ trình từ GSM lên WCDMA theo công nghệ WCDMA tương đối rõ ràng đảm bảo sự kết hợp cùng tồn tại giữa mạng GSM hiện tại và mạng 3G đồng thời cũng tận dụng được rất nhiều lợi thế của mạng GSM hiện có như lợi thế về số thuê bao đang có, thói quen của khách hàng về sử dụng các dịch vụ truy nhập Internet khi triển khai GPRS và lợi thế trong việc triển khai roaming quốc tế. Vệc lựa chọn WCDMA làm định hướng công nghệ WCDMA còn có một số lợi thế như sau: Hiệu quả sử dụng phổ tần rất cao. Cho phép sử dụng các máy đầu cuối công suất thấp. Cho phép cung cấp các ứng dụng khác nhau với các tốc độ truyền số liệu khác nhau. Toàn bộ phổ tần sử dụng cho WCDMA như sau: WCDMA TDD: 1900 MHz - 1920 MHz và 2020 MHz - 2025 MHz. WCDMA FDD: + Đường lên (Uplink ) : 1920 MHz - 1980 MHz. + Đường xuống (Downlink ) : 2110 MHz - 2170 MHz. 4. Triển khai hệ thống GPRS 4.1. Cấu hình tổng quát mạng GPRS trong mạng GSM Mạng lõi GPRS được xây dựng trên cơ sở các thành phần mạng GSM hiện có và các mạng số liệu gói IP với các giao diện tiêu chuẩn. SGSN: có chức năng định tuyến gói số liệu trong vùng phục vụ của nó. Một thuê bao GPRS có thể được phục vụ bởi một SGSN trên mạng tuỳ vào vị trí định vị của thuê bao. GGSN: có chức năng giao tiếp với các hệ thống GPRS khác hoặc mạng Internet/Intranet... Một số chức năng của GGSN gồm: + Định tuyến. + Firewall. + Gateway/Security. Cả hai chức năng SGSN và GGSN đều tạo ra các bản ghi cước CDR. Hệ thống khai thác và bảo dưỡng GPRS - OMC-G: có chức năng quản lý và giám sát hoạt động của toàn bộ hệ thống (cảnh báo, cấu hình, bảo mật…). Charging Gateway: Tiếp nhận các bản ghi cước từ SGSN, GGSN. Xử lý và tổng hợp cước đối với từng trường hợp sử dụng. Giao tiếp với các hệ thống tính cước. Hỗ trợ việc tính cước GPRS theo thời gian hoặc theo tổng dung lượng số liệu trao đổi (data volume). 4.2. Hệ thống GPRS triển khai trên mạng VMS 4.2.1. Dung lượng hệ thống lõi GPRS cho mạng MobiFone Về phần cứng, dung lượng hệ thống đạt được tới 100.000 thuê bao. Tuy nhiên, hiện tại dung lượng hệ thống là 10.000 thuê bao, phân bổ như sau: Tại Hà nội: 3.000 thuê bao, phục vụ cho thuê bao khu vực miền Bắc. Tại TP. Hồ Chí Minh: 7.000 thuê bao, phục vụ cho thuê bao khu vực miền Nam và miền Trung. Chỉ tiêu thiết kế hệ thống: Lưu lượng sử dụng trung bình/ thuê bao GPRS giờ bận là 2Kbps. Tổng lưu lượng dữ liệu trao đổi giờ bận là 2 Mbps. Tỷ lệ người sử dụng GPRS trên giờ bận là 10%. 4.2.2. Cấu hình GPRS cho mạng MobiFone – VMS 02 thiết bị SGSN kết nối với mạng GSM theo cấu hình: + Thiết bị SGSN tại Hà nội kết nối với hệ thống BSS miền Bắc. + Thiết bị SGSN tại TP. Hồ Chí Minh kết nối với hệ thống BSS miền Nam và miền Trung. 01 thiết bị GGSN tại HN để kết nối tới các SGSN tại Hà nội và TP. HCM. 01 thiết bị Charging Gateway để phục vụ tính cước GPRS. 01 hệ thống quản lý và khai thác OMC-GPRS (OMC-G). 4.2.3. Nâng cấp hệ thống mạng GSM để có khả năng kết nối GPRS Trang bị bổ sung chức năng quản lý các gói số liệu PCU (Package Control Unit) cho các BSC trên mạng. + 03 BSC khu vực miền Bắc (Hà nội). + 04 BSC khu vực miền Nam (TP. HCM) và miền Trung (Đà Nẵng). Nâng cấp phần mềm cho NSS và BSS để bổ sung các tính năng GPRS. + NSS khu vực miền Bắc. + NSS khu vực miền Nam và miền Trung. 4.2.4. Nâng cấp hệ thống tính cước Trang bị một hệ thống tính cước GPRS tập trung để lấy file cước từ Charging Gateway và MMSC để tính cước. Hệ thống tính cước và quản lý khách hàng sẽ được thay đổi để quản lý các thuê bao có đăng ký dịch vụ GPRS, đấu nối dịch vụ, cập nhật dữ liệu cước GPRS. 4.2.5. Tiến độ triển khai GPRS Mạng thông tin di động MobiFone đang bước vào giai đoạn đầu tiên của lộ trình phát triển mạng tiến lên 3G - giai đoạn triển khai GPRS dựa trên nền mạng GSM hiện tại. Việc triển khai GPRS bao gồm 3 giai đoạn: Giai đoạn 1: từ 15/09/2003 đến 31/12/2003: triển khai thử nghiệm miễn phí cho tất cả các thuê bao trả tiền trước và trả tiền sau. Giai đoạn 2: từ 1/1/2004: triển khai chính thức trên toàn mạng: nâng cấp cấu hình SGSN để có thể cung cấp dung lượng 200.000 thuê bao và mở rộng phục vụ cho cả 61 tỉnh thành trên cả nước. Đối với thuê bao trả tiền sau: việc tính cước sẽ được thực hiện trên cơ sở tạo file cước CDR để tính cước Offline trên cơ sở hệ thống tính cước hiện có. Đối với thuê bao trả tiền trước: + Tính cước Offline: cần thiết lập tạm thời một thiết bị mediation device để tính cước theo phương thức Offline. + Tính cước Online: việc tính cước theo thời gian thực hiện tại về công nghệ vẫn chưa thực hiện được, phải chờ đến CAMEL pha 3. Giai đoạn 3: cung cấp GPRS cho thuê bao chuyển vùng quốc tế. Trên cơ sở kết quả của giai đoạn 2 sẽ tiến hành đàm phàn, lựa chọn đối tác cung cấp cổng truy nhập GRX phục vụ GPRS roaming. Khi thuê bao chuyển vùng ra nước ngoài, vẫn truy nhập được về mạng chủ HPLMN. Đánh giá kết quả triển khai: Hệ thống GPRS của Alcatel được thiết kế dựa trên cơ sở các thiết bị Router của Cisco. Hệ thống có độ linh hoạt cao, dễ nâng cấp, mở rộng, dễ khai thác và bảo dưỡng. Chi phí thiết bị thấp, nhất là khi mạng có cấu hình không lớn. Khi nâng cấp lên công nghệ 3G, cần phải thay đổi và bổ sung một số phụ kiện của hệ thống. 5. Triển khai thử nghiệm hệ thống 3G 5.1. Mục đích thử nghiệm Thử nghiệm công nghệ thông tin di động 3G trên mạng MobiFone. Thử nghiệm các tính năng hệ thống thông tin di động 3G. Kiểm nghiệm thực tế về tính ưu việt của công nghệ 3G so với công nghệ 2G, 2,5G hiện nay. Đánh giá khả năng kết hợp giữa GSM và 3G trên cùng một mạng lưới. Đánh giá nhu cầu thị trường và xác định thời gian biểu cho triển khai chính thức trên mạng. 5.2. Lựa chọn tiêu chuẩn và công nghệ 5.2.1. Giao tiếp vô tuyến và phổ tần Các giao tiếp vô tuyến chuẩn cho hệ thống 3G do 3GPP - Release 99 đưa ra gồm: WCDMA gồm 2 chế độ: UTRA FDD: sử dụng hai dải tần số (2x60 MHz) tách biệt cho đường lên và đường xuống: + Đường lên : 1920 - 1980 MHz. + Đường xuống: 2110 - 2170 MHz. Độ rộng mỗi sóng mang là 5 MHz. UTRA TDD: phân kênh đường lên và đường xuống theo thời gian, sử dụng chung dải tần 25 MHz cho cả đường lên và đường xuống: 1900 - 1920 MHz và 2020 - 2025 MHz. Độ rộng mỗi sóng mang là 5 MHz. cdma2000 đa sóng mang (cdma2000 MC - 1X, 3X...): Đường xuống ghép đa sóng mang (tối đa 12 sóng mang) CDMA băng hẹp với tốc độ trải phổ mỗi sóng mang là 1,228 Mcps (tương đương với tốc độ trải phổ IS-95). Đường lên trải phổ trực tiếp với tốc độ trải phổ 1,228 Mcps. Giao diện chuẩn đầu tiên đưa ra cho cdma2000 là cdma2000 3X với độ rộng mỗi sóng mang là 3,75 MHz. Để lựa chọn chuẩn giao tiếp vô tuyến 3G để thử nghiệm trên mạng 3G, chúng ta chỉ quan tâm đến chuẩn WCDMA bởi vì: Đây là giao diện vô tuyến 3G được các nhà sản xuất thiết bị Châu Âu hỗ trợ và phát triển sản phầm. Thiết bị mạng lưới GSM hiện tại của VMS là do Ericsson và Alcatel cung cấp. Tương thích với thế hệ GSM 2G và 2,5G. Như vậy, trong WCDMA, chúng ta cần thử nghiệm hai chế độ TDD và FDD. Về mặt lý thuyết, hệ thống UTRA TDD và UTRA FDD đều hỗ trợ các dịch vụ dữ liệu tốc độ cao với chất lượng tương đương nhau. Do sử dụng chung một băng tần cho cả đường xuống và đường lên, nhiễu trong hệ thống TDD là vấn đề cần phải được chú trọng trong việc quy hoạch mạng vô tuyến. Trên thực tế, TDD thích hợp đối với các ô nhỏ có nhu cầu tốc độ số liệu lớn. Người ta đề xuất triển khai các trạm TDD kết hợp trong các vùng phủ sóng của FDD để tăng dung lượng mạng 3G. Trong giai đoạn thử nghiệm 3G, chúng ta triển khai thử nghiệm cả hai chế độ WCDMA TDD và FDD. - Chế độ truy nhập: WCDMA FDD - Băng tần: 1920 - 1980 MHz; 2110 - 2170 MHz - Độ rộng sóng mang: 5 MHz - Tốc độ trải phổ: 3,84 Mcps - Điều chế: QPSK - Chuyển giao cùng một tần số: Soft Handover - Chuyển giao giữa hai tần số: Hard Handover - Điều khiển công suất: 1,5 KHz Hình 54: Các thông số tiêu chuẩn cho giao tiếp vô tuyến WCDMA FDD - Chế độ truy nhập: WCDMA TDD - Băng tần: 1900 - 1920 MHz; 2020 - 2025 MHz - Độ rộng sóng mang: 5 MHz - Tốc độ trải phổ: 3,84 Mcps - Điều chế: QPSK - Chuyển giao cùng một tần số: Hard Handover - Chuyển giao giữa hai tần số: Hard Handover - Điều khiển công suất: Đường lên: 200 Hz, đường xuống: 800 Hz Hình 55: Các thông số tiêu chuẩn cho giao tiếp vô tuyến WCDMA TDD 5.2.2. Mạng lõi Tuân thủ theo khuyến nghị của 3GPP - Release 99. Mạng lõi để thử nghiệm bao gồm: SGSN GGSN Chuyển mạch ATM kết nối SGSN và GGSN Các giao diện hỗ trợ : Iu, Gr, Gn, Gc, Gi... Giải pháp thử nghiệm 3G của Alcatel và Ericsson Mạng VMS lựa chọn cả hai hệ thống thử nghiệm 3G của Alcatel và Ericsson. Cụ thể hệ thống của Alcatel sẽ được thử nghiệm tại Hà nội và hệ thống của Ericsson sẽ được thử nghiệm tại TP Hồ Chí Minh. Bảng 4.2 dưới đây so sánh những giải pháp mà Alcatel và Ericsson đưa ra: STT Nội dung ALCATEL ERICSSON Ghi chú 1 Thiết bị thử nghiệm 1.1 Phần mạng truy nhập (Radio Access Network) 1.1.1 Trạm thu phát 3G (Node B) 03 trạm BTS Evolium Node B cấu hình 3 sector (1 sóng mang/1 sector). Bao gồm đầy đủ anten, feeder-40m/1 sợi, phụ kiện lắp đặt... 02 trạm RBS 3202 cấu hình 3 sector (1 sóng mang/1 sector). Bao gồm đầy đủ anten, nguồn, feeder-30m/1 sợi. Trong đó:+ 1 RBS đặt cùng container 20 feet với core network+ 1 RBS đặt tại địa điểm khác (remote RBS đặt trong container 5 feet). 1.1.2 Trạm điều khiển thu phát (BSC/RNC) 01 thiết bị RNC 9140, cho phép kết nối tối đa 96 trạm thu phát. 01 thiết bị RNC3810 cấu hình A cho phép kết nối tối đa 8 trạm RBS 3202 Alcatel mạnh hơn ERICSSON ở điểm này 1.1.3 Hệ thống quản lý mạng truy nhập 01 hệ thống điều khiển vô tuyến 3G OMC-R A1353-UR chạy trên nền máy chủ SUN 01 hệ thống điều khiển vô tuyến RANOS chạy trên nền máy chủ SUN 420R ở điểm này, Alcatel và Ericsson tương đương nhau 1.2 Phần mạng lõi (Core Network) 1.2.1 MSC/VLR/HLR 01 SSP Alcatel1000 Evolium, 01 Combined RCP/HLR 01 MSC/VLR/HLR/AUC tích hợp trên hệ thống AXE 10 - APZ212 30 để phục vụ kết nối mạng PSTN, PLMN, ISDN 1.2.2 Media Gateway 01 Omniswitch ATM Cross-Connect 01 chuyển mạch ATM (MGW R1.0 CN 1.5) để kết nối giữa phần mạng truy nhập RAN, mạng lõi CN và MSC/VLR 1.2.3 Thiết bị GPRS (GGSN/SGSN) 01 hệ thống PSCN gồm toàn bộ tính năng SGSN/GGSN của 3G 01 hệ thống GPRS R3.0 1.2.4 Thiết bị tin học Đã bao gồm trong thỏa thuận thử nghiệm 01 hệ thống IP backbone để kết nối giữa các phần tử 1.2.5 Hệ thống quản lý mạng lõi 01 hệ thống quản lý OMC-CS HP B2600. Không có OMC cho phần chuyển mạch mạng lõi PSCN (GPRS) 01 hệ thống quản lý mạng lõi CN-OSS chạy trên nền máy chủ SUN 420R Ericsson tốt hơn Alcatel ở điểm này 1.2.6 Hệ thống truy nhập mạng số liệu, dịch vụ Kết nối qua GGSN (GPRS) 01 hệ thống truy nhập mạng số liệu dịch vụ (SUN & WINDOW 2000) phục vụ kết nối Internet, WAP, Mail... Ericsson tốt hơn Alcatel ở điểm này 1.2.7 Hệ thống Billing Gateway - thu thập số liệu tính cước Không có 01 hệ thống Billing Gateway để thử nghiệm tính cước Ericsson tốt hơn Alcatel ở điểm này 1.3 Hệ thống nguồn điện 1.3.1 Hệ thống acquy dự phòng Đã bao gồm trong thỏa thuận thử nghiệm, 4 tiếng backup 48V DC, thời gian backup 1 tiếng 1.3.2 Hệ thống nguồn Đã bao gồm trong thỏa thuận thử nghiệm Kèm theo container. 2 Các tính năng hệ thống 2.1 Tốc độ truy nhập Tốc độ truy nhập số liệu tối đa là 384kbps đối với chuyển mạch gói, 64kbps đối với chuyển mạch kênh Tốc độ truy nhập số liệu tối đa là 384kbps đối với chuyển mạch gói, 64kbps đối với chuyển mạch kênh 2.2 Số người truy nhập Internet, các dịch vụ số liệu tại một thời điểm 1000 người 10 người tại một thời điểm Dung lượng hệ thống do Alcatel cung cấp lớn hơn 2.3 Chuyển giao (handover) giữa GSM và WCDMA Nằm trong phạm vi thử nghiệm Nằm trong phạm vi thử nghiệm. (Yêu cầu phần mềm GSM BSS tối thiểu là R9.1) 2.4 Các dịch vụ hỗ trợ Thoại, truy nhập Internet, wap, truyền số liệu Thoại, truy nhập Internet, wap, truyền số liệu 3 Trách nhiệm của nhà cung cấp thiết bị 3.1 Lắp đặt, quản lý dự án, đưa vào khai thác full – turn key Đã bao gồm trong thỏa thuận thử nghiệm Đã bao gồm trong thỏa thuận thử nghiệm 3.2 Đào tạo, hướng dẫn sử dụng Đã bao gồm trong thỏa thuận thử nghiệm Đã bao gồm trong thỏa thuận thử nghiệm 3.3 Thời gian thử nghiệm 12 tháng 6 tháng Alcatel có thời gian thử nghiệm dài hơn 3.4 Thời gian hoàn thành lắp đặt 16 tuần 1-2 tuần 3.5 Hố trợ kỹ thuật 4 tháng on-site sau khi hoàn thành lắp đặt và 8 tháng hỗ trợ từ xa Nằm trong phạm vi thử nghiệm 4 Trách nhiệm VMS 4.1 Truyền dẫn cho trạm thu phát Cung cấp truyền dẫn 2Mbps để kết nối tới các trạm NodeB Cung cấp truyền dẫn 2Mbps để kết nối với trạm RBS 4.2 Thiết bị kết nối mạng Internet (firewall, modem, router...) Cung cấp thiết bị firewall, modem để kết nối Internet Cung cấp thiết bị firewall, modem để kết nối Internet 4.3 Nguồn điện Cung cấp điện lưới 3 pha 80KW Cung cấp điện lưới 3 pha 80KW 4.4 Xin phép tần số thử nghiệm Xin phép tần số thử nghiệm 2GHz Xin phép tần số thử nghiệm 2GHz Hình 56: Bảng so sánh giải pháp thử nghiệm của Alcatel và Ericsson 6. Phương án triển khai 6.1. Đăng ký tần số thử nghiệm Phổ tần WCDMA sử dụng của VMS là: Phổ tần FDD: 3 sóng mang (15 MHz). + Đường lên (Uplink ) : 1920 MHz - 1935 MHz. + Đường xuống (Downlink ) : 2110 MHz - 2125 MHz. Phổ tần TDD: 1 sóng mang (5 MHz). Dải tần từ 1915 MHz - 1920 MHz. 6.2. Phạm vi thử nghiệm Khu vực thử nghiệm: tại Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh. Phạm vi phủ sóng 3G: lắp đặt tại Hà Nội với 03 trạm BTS (Node B) cấu hình sector và Thành phố Hồ Chí Minh với 02 trạm RBS (Node B) cấu hình sector. Tại Hà nội Lựa chọn Alcatel là đối tác cung cấp thiết bị thử nghiệm 3G. Thời gian thử nghiệm: 12 tháng. Danh mục chính thiết bị thử nghiệm (tạm nhập tái xuất) gồm: + 03 trạm thu phát Node B cấu hình 3 sector. + 01 thiết bị quản lý trạm gốc RNC. + 01 hệ thống OMC-R cho 3G. + Thiết bị đo kiểm tra, thiết bị dự phòng, vật tư vật liệu lắp đặt (DDF, cầu cáp...). Tại Thành phố Hồ Chí Minh Lựa chọn Ericsson là đối tác cung cấp thiết bị thử nghiệm 3G. Thời gian thử nghiệm: 06 tháng. Danh mục chính thiết bị thử nghiệm (tạm nhập tái xuất) gồm: + Hệ thống 3G Core Network (SGSN, GGSN, ATM Switch, RNC). + 02 trạm thu phát Node B 3201 3x1 cấu hình 3 sector. + Toàn bộ thiết bị thử nghiệm đặt trong 02 container với đầy đủ hệ thống nguồn, ắc quy. Thiết bị sau thời gian thử nghiệm sẽ tái xuất trả lại cho phía các đối tác. KếT LUậN Hiện nay thuật ngữ 3G không còn xa lạ trên với những tổ chức cá nhân liên quan đến lĩnh vực viễn thông và thậm chí cả những người sử dụng dịch vụ viễn thông di động trên toàn thế giới. Là một trong hai phương án kỹ thuật được coi là có khả năng triển khai rộng rãi khi phát triển hệ thống thông tin di động lên 3G (WCDMA, và cdma2000), WCDMA được coi là công nghệ truy nhập vô tuyến có thể đáp ứng những chỉ tiêu của hệ thống thông tin di động thế hệ 3: là hệ thống truyền thông đa phương tiện; giao tiếp giữa người -với-người có thể tăng cường bằng các hình ảnh âm thanh có chất lượng cao, khả năng truy cập thông tin và dịch vụ ở các mạng công cộng, mạng cá nhân hỗ trợ tốc độ dữ liệu cao và xử lý linh hoạt. Nghiên cứu các khía cạnh kỹ thuật của công nghệ truy nhập vô tuyến WCDMA trong hệ thống thông tin di động UMTS là một công việc rất quan trọng trước khi triển khai hệ thống vào thực tế.: Trình bày các đặc trưng kỹ thuật của công nghệ CDMA băng rộng trong hệ thống thông tin di động toàn cầu UMTS. Phân tích các thuật toán quản lý tài nguyên vô tuyến, đặc biệt là hai thuật toán quan trọng nhất, đặc trưng nhất của WCDMA so với các hệ thống thông tin di động trước đó. Đ ây là một bước quan trọng cho công việc quy hoạch mạng truy nhập vô tuyến WCDMA. Trình bày các bước, các khía cạnh quan trọng khi tiến hành quá trình quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA. Tuy nhiên đây là một đề tài tương đối rộng, đang được triển khai ở một số nước trên thế giới, ở Việt Nam còn rất mới mẻ và đang được nghiên cứu triển khai sao cho phù hợp với điều kiện thực tế. Hướng phát triển của đề tài: Tiếp tục nghiên cứu sâu hơn các khía cạnh kỹ thuật của công nghệ WCDMA và hệ thống thông tin di động thế hệ 3 UMTS. Nghiên cứu quy hoạch mạng chi tiết, quy hoạch mạng lõi. Tiến hành hoạch định để xây dựng hệ thống UMTS có thể cùng vận hành với các hệ thống thông tin di động khác. Nghiên cứu các giải pháp công nghệ quy hoạch mới như anten thông minh, các thuật toán phát hiện nhiều người sử dụng tại trạm gốc để tăng cường dung lượng mạng, và vùng phủ sóng của mạng Nghiên cứu các giải pháp triển khai hệ thống 3G sử dụng công nghệ WCDMA tại Việt Nam.  Danh mục các chữ viết tắt 1xEV-DO Evolution of cdma2000 with one carrier for data only 1xEV-DV Evolution of cdma2000 with one carrier integrating data and voice 1xRTT One Carrier Radio Transmission Technology 2G Second Generation of Mobile Networks 3G Third Generation of Mobile Networks 3GPP Third Generation Partnership Project BCCH Broadcast Channel BSS Base Station Subsystem CAMEL Customized Application for Mobile network Enhanced Logic CCPCH Common Control Physical Channel CDMA Code Divison Multiple Access CPHCH Common Physical Channel DAMPS Digital Advanced Mobile Phone System DS-CDMA Direct Sequence CDMA EDGE Enhanced Data rate for GSM Evolution ETSI European Telecommunication Standards Institute F-CCCH Forward Common Control Channel F-DCCH Forward Dedicated Control Channel FDD Frequency Division Multiplex FDMA Frequency Division Multiple Access F-FCH Forward Fundamental Channel FH-CDMA Frequency Hoping CDMA F-PCH Forward Paging Channel F-PICH Forward Pilot Channel F-SCH Forward Supplementary Channel F-SYNC Forward Syncronization Channel GGSN Gateway GPRS Support Node GPRS General Packet Radio Service GSM Groupe Special Mobile HRL Home Location Register HSCSD High Speech Circuit Switch Data HSDPA High Speed Downlink Packet Access IMT-2000 International Mobile Telephone Standard 2000 ITU International Telecommunication Union MSC Mobile Switching Center PCCCH Packet Common Control Channel PCCPCH Primary Common Control Physical Channel PCH Paging Channel PLMN Public Land Mobile Network PSK Phase Shifted Keying QPSK Quadrature Phase Shift Keying R-CCCH Reverse Common Control Channel R-DCCH Reverse Dedicated Control Channel R-FCH Reverse Fundamental Channel R-PICH Reverse Pilot Channel R-SCH Reverse Supplementary Channel SCCPCH Secondary Common Control Physical Channel SGSN Serving GPRS Support Node TCH Traffic Channel TDD Time Division Multiplex TDMA Time Division Multiple Access TD-SCDMA Time Division Synchronous CDMA UMTS: Universal Mobile Telecommunication System UTRA UMTS Terrestrial Radio Access WCDMA Wideband CDMA Lời cam đoan Tôi xin xam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Những tài liệu sử dụng trong đồ án này là hoàn toàn trung thực. Các kết quả nghiên cứu do chính tôi thực hiện dưới sự chỉ đạo của giáo viên hướng dẫn. TàI liệu tham khảo Thông tin di động GSM - Nguyễn Phạm Anh Dũng - 1999. Thông tin di động số Cellular - Vũ Đức Thọ - 1997. Tập tài liệu bào giảng thông tin di động – TS.Phạm Công Hùng IS-95 CDMA and cdma2000 - Vijay K. Garg, PhD, PE - 2000. IP for 3G – Dave Wisely, Philip Eardley and Louise Burness - 2002 Third generation technologies - Gwenn Larsson - 1998. GSM Technical Specification - ETSI TC-SMG - 1996. Mobile Communications Design Fundamentals - William C.Y.Lee - 1999. Wireless and mobile communications - Jack M.Holtzman, David J.Goodman - 1994. Wireless Digital Communications - Dr.Kamilo Feher - 1995. ETSI TS 100 393 v7.6.0 (2000) - European Standard (Telecommunications series). Seminar on Mobile Communications - VNPT - 1997. Ericsson Review - The Telecommunications Technology Journal 3/2001. 3GSM World Focus 2002. Published by Mobile Communications. Part of Informa Telecoms Group. 3GPP: 3GPP2: ITU IMT2000: IETF: GSM Association: Mobile Wireless Internet Forum: Mục lục Danh mục hình vẽ Hình 1: Các khu vực dịch vụ của IMT 2000 8 Hình 2: Cấu trúc hệ thống GSM 10 Hình3: cấu trúc địa lý 16 Hình4: Cấu trúc vùng phục vụ. 17 Hình 5: Cấu trúc vùng đinh vị 17 Hình 6: Cấu trúc các Cell 18 Hình 7: Cấu trúc kênh vật lí của GSM 18 Hình 8: kênh vật lí 19 Hình 9: Cụm bình thường 26 Hình 10: Cụm hiệu chỉnh tần số 27 Hình11 : cụm đồng bộ 27 Hình 12: Cụm thâm nhập 27 Hình 13: Ghép BCCH và CCCH ở TSo 28 Hình 14: Ghép RACH ở TSo 29 Hình 15: Ghép SDCCH + SACCH ở TS1 29 Hình 16: Ghép SDCCH + SACCH ở TS1 30 Hình 17: Ghép TCH 30 Hình 18: Dịch giữa TCH đường lên và xuống. 31 Hình 19: Nguyên lý đo MS 32 Hình 20: khoảng cách tái sử dụng tần số 35 Hình 21: Quan hệ gữa ccacs nhóm cell và tỉ số C/ I 36 Hình 22: Nhóm tần số quy tụ gồm 7 Cell 36 Hình 23: Mẫu tái sử dụng 3/9 36 Hình 24: Mẫu tái sử dụng 4/ 12. 37 Hình 25a: Cell ban đầu 39 Hình 25b: Cell chia lần thứ nhất 39 Hình 25c: Chia Cell lần thứ hai 39 Hình 26: Mô hình GPRS 43 Hình 27: Cấu trúc mạng GPRS 44 Hình 28: Các giao diện và điểm chuẩn trong mạng 45 Hình 29 :Mạng Inter-PLMN backbone Và Intra-PLMN backbone. 47 Hình 30: Quá trình tải phổ và giải trải phổ 51 Hình31 : Các công nghệ đa truy nhập 52 Hình32: Nguyên lí đa truy nhập trải phổ 52 Hình 33: Quá trình trải phổ và trộn. 53 Hình 34 : Quan hệ giữa S/N và tỉ số bị cắt bớt 54 Hình 35 : Phổ tần UMTS phân bố cho châu âu 54 Hình 36: Hiệu ứng truyền sóng đa đường. 55 Hình 37: Sơ đồ ánh xạ giữâ các kênh khác nhau 56 Hình38: Các chế độ của UE và các trạng thái điều khiển tài nguyên vô tuyến 57 Hình 39 : Cấu trúc Cell UMTS 58 Hình 40: Cấu trúc UMTS cấp cao 59 Hình 41a: Sơ đồ khối tổng quát của mạng thông tin di động thế hệ 3 W-CDMA 60 Hình 41b:Một cách thể hiện khác cấu trúc WCDMA 60 Hình 42: Kiến trúc UTRAN 62 Hình 43:Bảng tóm tắt thông số chính của WCDMA 69 Hình 44: Bảng so sánh đặc tính WCDMA và cdma2000Phần V: 70 Hình 45: Số liệu thuê bao của VMS 72 Hình 46: Lược đồ phát triển thuê bao của VMS năm 2001 73 Hình 47: Sơ đồ mạng MobiPhone toàn quốc 75 Hình 48: Số liệu thuê bao trên các hệ thống IN 77 Hình 49: Số liệu tổng hợp toàn mạng, ngày 13/10/2005 77 Hình 50: Tỷ lệ lưu lượng của ba trung tâm thuộc công ty VMS 77 Hình 51: Dự báo tăng trưởng thuê bao VMS giai đoạn 2005-2015 79 Hình 52: Bảng dự báo cấu trúc mạng MobiFone tới năm 2015 79 Hình 53: Lộ trình triển khai nâng cấp mạng MobiFone lên 3G 81 Hình 54: Các thông số tiêu chuẩn cho giao tiếp vô tuyến WCDMA FDD 86 Hình 55: Các thông số tiêu chuẩn cho giao tiếp vô tuyến WCDMA TDD 86 Hình 56: Bảng so sánh giải pháp thử nghiệm của Alcatel và Ericsson 91