Đang tải... (xem toàn văn)
Hạ tầng mạng GSM và sự sẵn sàng cho hành trình đi lên 3g của các mạng viễn thông việt nam
Hạ tầng mạng GSM sẵn sàng cho hành trình lên 3G mạng viễn thơng Việt Nam Thực : Hoàng Mạnh Quang Điện tử K50 Email : hoangmquang@gmail.com Giảng viên hướng dẫn : TS Nguyễn Vũ Thắng Email : nvuthang74@yahoo.com Khoa Điện tử - Viễn thơng – ĐHBK Hà Nội Mục lục • Q trình phát triển thị trường di động giới • Thực trạng mạng di động Việt Nam • Lộ trình từ GSM lên 3G Việt Nam • Tài liệu tham khảo hoangmquang@gmail.com Quá trình phát triển Thị trường di động giới • Dịch vụ thoại vô tuyến giới thiệu Mỹ vào cuối năm 1940 Những thiết bị thu phát đủ nhẹ để đưa lên xe Cuộc cách mạng di động bắt đầu hoangmquang@gmail.com Hệ thống IMTS • Vào năm 1960, hệ thống đời Bell Systems mang tên Improved Mobile Telephone Service (IMTS) • IMTS mang lại băng thơng lớn khả quay số trực tiếp không cần phải kết nối thông qua hệ thống mạng PSTN hoangmquang@gmail.com Hệ thống mạng tế bào đời • Hệ thống mạng tế bào dạng tương tự triển khai tảng IMTS phát triển vào cuối năm 1960 đầu 1970 • Hệ thống gọi tế bào vùng phủ sóng lớn trước chia thành vùng nhỏ gọi tế bào (cell) Điều cho phép sử dụng thiết bị thu phát công suất thấp nhiều lần thiết bị trước hoangmquang@gmail.com Generation Kỹ thuật Frequency Division Multiple Access sử dụng phần lớn hệ 1G Thế hệ (1G) hệ thống truyền thông di động dạng tương tự (analog) ứng dụng suốt thập kỷ 70 đến chìa khóa cho phát triển tìm Đó : đời vi xử lý (microprocessor) số hóa q trình điều khiển liên kết điện thoại di động mạng tế bào hoangmquang@gmail.com Generation • Thế hệ thứ (2G) hệ thống mạng tế bào kỹ thuật số phát triển cuối thập kỷ 80 Hệ thống không số hóa q trình điều khiển liên kết mà cịn tín hiệu thoại Hệ thống cung cấp chất lượng tốt hơn, dung lượng cao giá thành giảm hoangmquang@gmail.com Motorola DynaTAC 8000X •Ra đời năm 1983 •Nặng 793g cao 25cm •Pin cho phép thực gọi điện 60’ •Và để sạc đầy pin cần tới 10h hoangmquang@gmail.com •Dr Martin Cooper kỹ sư trưởng trình chế tạo điện thoại di động cầm tay thực •Ảnh chụp Dr Martin Cooper Computex 2007 với DynaTac 8000X hoangmquang@gmail.com Generation • Thế hệ thứ (3G) hệ thống cung cấp dịch vụ truyền thông tốc độ cao, bao gồm thoại, fax Internet đâu thời điểm IMT-2000 chuẩn toàn cầu đưa ITU • Những hệ thống mạng 3G triển khai Nhật Bản Hàn Quốc năm 2000 2001 • Năm 2009 hứa hẹn năm đánh dấu bước tiến lên Viễn thông Việt Nam hoangmquang@gmail.com Khái niệm mạng Backhaul Viễn thông Mạng Backhaul mạng truyền dẫn trạm phát sóng (BTS/NodeB) đến trung tâm quản lý trạm phát sóng (BSC/RNC) thơng qua giao diện vô tuyến hoangmquang@gmail.com Giao diện Abis A mạng truyền dẫn Backhaul GSM •Kết nối BTS BSC thực thông quan giao diện Abis •Kết nối BSC mạng lõi thơng qua giao diện A hoangmquang@gmail.com GSM lên 2,5G (GSM pha 2+) 2.5 G bao gồm tất cơng nghệ sau: • Dữ liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao (HSCSD) • Dịch vụ vơ tuyến gói chung (GPRS) • Tốc độ liệu nâng cao cho phát triển GSM hay toàn cầu (EDGE) hoangmquang@gmail.com High-Speed Circuit-Switched Data • HSCSD phương thức đơn giản để nâng cao tốc độ • Thay khe thời gian, trạm di động sử dụng số khe thời gian để kết nối liệu • Hiện nay, thông thường sử dụng tối đa khe thời gian, khe thời gian sử dụng tốc độ 9,6kbit/s 14,4kbit/s • Đây cách không tốn nhằm tăng dung lượng liệu cách nâng cấp phần mềm mạng (bao gồm máy điện thoại tương thích HSCSD) • Nhưng nhược điểm lớn cách sử dụng tài ngun vơ tuyến : Bởi hình thức chuyển mạch kênh, HSCSD định việc sử dụng khe thời gian cách liên tục, chí khơng có tín hiệu đường truyền hoangmquang@gmail.com General Packet Radio Service • GPRS sử dụng đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA • Tốc độ liệu lên tới 115,2kbit/s việc dùng khe thời gian • GPRS hệ thống chuyển mạch gói, khơng sử dụng tài ngun vơ tuyến cách liên tục • GPRS đặc biệt thích hợp với ứng dụng phi thời gian thực email, lướt Web • Triển khai hệ thống GPRS tốn hệ thống HSCSD • Bốn kiểu mã hoá (CS1 đến CS4) cung cấp khả năng: người sử dụng nhiều khe thời gian nhiều người sử dụng khe thời gian hoangmquang@gmail.com • Các mạng di động GSM Việt Nam triển khai GPRS • Tốc độ tối đa theo lý thuyết 171.2 kbit/s • Tốc độ thực tế 40 kbit/s • Kết nối BTS BSC thực thơng qua giao diện Abis • Kết nối BSC Core Network thông qua giao tiếp A Gb hoangmquang@gmail.com Giao diện GPRS hoangmquang@gmail.com EDGE (Enhanced Data Rate for GSM Evolution) • EDGE tăng tốc độ liệu lên tới 384kbit/s với khe thời gian • Thay 14,4kbit/s cho khe thời gian, EDGE đạt tới 48kbit/s cho khe thời gian • EDGE sử dụng phương pháp điều chế gọi 8PSK • EDGE phương thức nâng cấp phải thay đổi trạm phát sóng BTS thiết bị di động so với GPRS • Có chín kiểu điều chế mã hoá xuất cấu trúc EDGE, là: MCS-1 đến MCS-9 hoangmquang@gmail.com EDGE Phương pháp điều chế khóa dịch tối thiểu Gaussian (GMSK) sử dụng GSM • EDGE tương thích với hệ thống GSM • EDGE tối đa tới 473.6 kbit/s • EDGE thực tế tầm 80kbit/s • Kết nối BTS BSC thực thông qua giao diện Gb, cấp phát giao diện Abis hoangmquang@gmail.com 3G • • • • • • • • Hướng lên 3G mạng GSM Hiện tại, 3G chia tới chuẩn công nghệ: CDMA Direct Spread (thường biết tên WCDMA), CDMA Multi-Carrier (thường biết tên CDMA 2000), CDMA TDD, TDMA Single-Carrier, FDMA/TDMA, OFDMA TDD WMAN (thường biết tên WiMAX di động) Trong có cơng nghệ biết đến nhiều phát triển thành công WCDMA, CDMA 2000 1x EV-DO WiMAX di động hoangmquang@gmail.com Nhận định WCDMA thực dịch vụ vô tuyến băng thơng rộng Sử dụng băng thơng 5MHz đạt tốc độ liệu lên tới 2Mbit/s • Xét theo tình hình thực tế VN Hướng phát triển mạng UTMS (3G) từ GSM chủ yếu • Tận dụng hạ tầng mạng GSM/GPRS cho tối ưu tốn lớn • Dải tần thi tuyển theo chuẩn giới 19002100 MHz • Từng bước triển khai 3G chuẩn bị lên 4G hoangmquang@gmail.com Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) • • • • • hoangmquang@gmail.com Uu interface—User equipment to Node B (the UMTS WCDMA air interface) Iu interface—RNC to GSM/GPRS (MSC/VLR or SGSN) Iu-CS—Interface for circuit-switched data Iu-PS—Interface for packet-switched data Iub interface—RNC to Node B interface Iur interface—RNC to RNC interface (no equivalent in GSM) Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) • • • • • • Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS xuất phân hệ truy nhập vô tuyến UTRAN cho dịch vụ 3G Dựa kỹ thuật truy nhập vô tuyến Đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access), UTRAN có dải thơng rộng hơn, hiệu suất sử dụng phổ tần cao cho phép truyền dẫn tốc độ cao giao diện vô tuyến RNC kết nối với mạng lõi UMTS thông qua giao diện giao diện Iu Cấu trúc mạng bao gồm hai miền, miền truy nhập vô tuyến GSM BSS cung cấp dịch vu chuyển mạch kênh CS, miền truy nhập UTRAN cung cấp dịch vụ chuyển mạch gói Mục đích giữ cấu trúc GSM BSS để tương thích ngược với cấu trúc GSM/GPRS cũ thông qua giao diện A Gb Cấu trúc địi hỏi có mạng truyền dẫn cho UTRAN Hướng quan tâm hầu hết mạng GSM phát triển tiến tới cấu trúc GSM/GPRS/UMTS tích hợp, hiệu đầu tư hiệu mạng backhaul quan trọng hoangmquang@gmail.com 3G : UMTS • • RNC : Radio Network Controller tương đương với BSC Node B tương đương với BTS •RNC Node B cần đầu tư hồn tồn •Mơ hình có ưu điểm tận dụng sẵn hạ tầng mạng GSM cũ nên tương thích ngược với thiết bị di động khơng hỗ trợ 3G •Thành phố lớn khu vực có nhóm khách hàng tiềm sẵn sàng sử dụng dịch vụ 3G hoangmquang@gmail.com Tài liệu tham khảo • • • • Cisco document Wikipedia Nhiều báo tapchibcvt.gov.vn Internet hoangmquang@gmail.com ... IP ATM, mạng GSM truyền thống dựa công nghệ TDM hoangmquang@gmail.com Sơ đồ nâng cấp hạ tầng mạng từ GSM lên UTMS hoangmquang@gmail.com Khái niệm mạng Backhaul Viễn thông Mạng Backhaul mạng truyền... hồ sơ thi tuyển 3G Kết dự kiến công bố vào tháng năm 2009 hoangmquang@gmail.com Tấm vé 3G cuối hoangmquang@gmail.com Lộ trình từ GSM lên 3G Việt Nam • Trong lộ trình phát triển, mạng GPRS/EDGE...Mục lục • Q trình phát triển thị trường di động giới • Thực trạng mạng di động Việt Nam • Lộ trình từ GSM lên 3G Việt Nam • Tài liệu tham khảo hoangmquang@gmail.com Quá trình phát triển