Xem mẫu
- Đ I H C QU C GIA TP.HCM
TRƯ NG ĐH KHTN
------------------------o0o---------------------------
BÁO CÁO Đ TÀI
H TH NG TRUY N THÔNG
Đ tài: H th ng
thông tin di đ ng th h 3
CDMA2000.
SVTH: Thái Hoàng H u Ngh 0620045
Huỳnh Văn Tưng 0620103
Nguy n Văn Liêm 0620031
Nguy n Kim Long 0620034
Nguy n Thành Phương 0620053
H c kì I
Năm h c 2008-2009
- H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000
M cl c
A. Phân công công vi c......................................................................................... 3
I. Yêu c u đ t ra ..................................................................................................... 3
II. Quá trình th c hi n ........................................................................................... 3
B. Tìm hi u v CDMA2000..................................................................................... 4
I. T ng quan v quá trình phát tri n c a h th ng thông tin di đ ng ..... 4
1. Công ngh tương t OG và 1G .................................................................. 4
2. Công ngh s 2G và 3G ............................................................................... 5
II. T ng quan v m ng thông tin di đ ng 3G................................................... 7
1. Gi i thi u .......................................................................................................... 7
2. M t s yêu c u c a m ng thông tin di đ ng 3G.................................... 8
III. L trình phát tri n lên CDMA2000 t CDMAONE .................................. 8
1. Các giai đo n phát tri n ............................................................................... 8
2. 1xEV: 1xEV – DO và 1xEV – DV.................................................................. 9
IV. Công ngh CDMA2000................................................................................ 12
1. Gi i thi u v m ng thông tin di đ ng CDMA2000............................... 12
2. Tính năng ....................................................................................................... 12
3. Ki n trúc m ng thông tin di đ ng CDMA2000...................................... 15
4. Các l p chính trong CDMA2000............................................................... 19
5. Ho t đ ng c a h th ng thông tin di đ ng CDMA2000 ..................... 52
6. Đi u khi n công su t .................................................................................. 59
7. Chuy n giao ( Handoff ) ............................................................................. 67
V. Hư ng phát tri n h th ng thông tin di đ ng sau 3G ........................... 75
1. HSPDA ( 3.5G ) .............................................................................................. 75
2. 4G ( fourth generation ) .............................................................................. 76
C. K t lu n ............................................................................................................... 81
I. Nh ng k t lu n v m ng thông tin di đ ng .............................................. 81
II. Nh ng vi c th c hi n đư c .......................................................................... 81
III. Nh ng vi c chưa hoàn thành ................................................................... 81
2
- H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000
A. Phân công công vi c
I. Yêu c u đ t ra
Tìm hi u, gi i thi u v h th ng thông tin di đ ng.
Tìm hi u c u trúc h th ng thông tin di đ ng.
Tìm hi u v CDMA2000.
II. Quá trình th c hi n
Trong quá trình th c hi n đ tài, nhóm th c hi n đã làm quen,
tìm hi u và n m b t đư c khái ni m v các thu t ng chuyên ngành
h th ng truy n thông.
Nhóm cũng đã đi sâu vào tìm hi u l ch s phát tri n c a m ng
thông tin di đ ng cũng như m t s ki n trúc c a m ng thông tin di
đ ng.
Tìm hi u sâu vào ki n trúc h th ng CDMA2000 cũng như cách
th c ho t đ ng c a m ng CDMA2000.
B ng phân công công vi c
Công vi c Ngư i th c hi n
Tìm hi u l ch s phát tri n, c u trúc h th ng T t c các thành viên trong
thông tin di đ ng. nhóm
Th c hi n ph n c u trúc Layer. Nguy n Kim Long
Th c hi n ph n chuy n giao. Nguy n Văn Liêm
Th c hi n ph n ho t đ ng thu phát tín hi u. Thái Hoàng H u Ngh
Th c hi n ph n đi u khi n công su t. Nguy n Thành Phương
Th c hi n ph n hư ng phát tri n. Huỳnh Văn Tưng
3
- H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000
B. Tìm hi u v CDMA2000
I. T ng quan v quá trình phát tri n c a h th ng
thông tin di đ ng
1. Công ngh tương t OG và 1G
Có hai th h trong các công ngh di đ ng đư c coi là tương t . Các công
ngh này đư c g i là 0G và 1G. 1G là công ngh di đ ng t ong (cellular) đ u
tiên, còn 0G là công ngh di đ ng ti n t ong (pre – cellular). Các thi t b đ u
cu i s d ng trong 0G khó có th g i là thi t b di đ ng. Các m u mã đ u tiên r t
l n và thư ng đư c g n vào xe ô tô. Sau đó, các thi t b c m tay ra đ i, nhưng
0G b thay th b i th h k ti p, 1G.
Khía c nh ch y u phân bi t gi a 0G và 1G là công ngh 1G s d ng
m ng t ong (cellullar network). M t m ng t ong là m t m ng t o nên b i m t
s các cell. M i cell này đư c ph c v b i m t máy phát c đ nh, thư ng g i là
tr m g c. Trên th c t , cũng có m t vài ví d v vi c s d ng m ng t ong trong
0G, nhưng đi u làm nên s khác bi t gi a 1G và 0G là 1G h tr vi c k t n i
li n m ch khi di chuy n t cell này sang cell khác. Đi u này có nghĩa là, khi
ngư i dùng ra kh i t m ho t đ ng c a m t tr m g c trong khi đang th c hi n
cu c g i, n u s d ng công ngh 0G thì ngư i dùng s b ng t k t n i, trong khi
s d ng công ngh 1G ngư i dùng s không nh n th y s ng t quãng nào. M t
khía c nh khác phân bi t 0G và 1G là các công ngh 0G thư ng là bán song
công (có nghĩa là vi c thu và phát âm thanh không x y ra đ ng th i).
Vào nh ng năm 1970, các m ng s d ng công ngh 0G b quá t i
nghiêm tr ng. M t chu n tương t khác đư c gi i thi u, đó là 1G. Gi ng như
0G, 1G s d ng băng t n vô tuy n UHF. Vi c truy n âm thanh đư c th c hi n
mà không có s mã hóa trên giao di n vô tuy n. Đi u này có nghĩa là b t c ai
có m t máy quét đơn gi n cũng có th nghe đư c các cu c đi n đàm. Các c
g ng c a nhà ch c trách nh m ngăn ch n vi c xâm nh p b t h p pháp này đ u
không gi i quy t đư c v n đ . Bên c nh vi c b o v thông tin cá nhân, như c
đi m này c a h th ng còn đưa đ n m t v n đ khác. B i vì d li u truy n đư c
4
- H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000
g i đi mà không mã hóa, các k thu t b o m t còn thô sơ d dàng l ra cho các
hacker.
H u h t các công ngh 1G ch có m t d ng b o m t, m t th t c nh n th c
h t s c thô sơ. Th t c này bao g m vi c xác nh n hai s : s nh n d ng di đ ng
MIN và s thuê bao đi n t ESN. Quá trình xác nh n này di n ra khi m t thi t b
di đ ng b t đ u liên l c v i h th ng. Đ u tiên, s đen (blacklist) s đư c ki m
tra xem thi t b di đ ng này có b khóa hay không. Ti p theo, m t b n tin đư c
g i t i HLR đ thông qua s k t h p c a MIN và ESN. C hai s này đư c
truy n không mã hóa qua giao di n vô tuy n. Hacker có th nghe tr m và có th
s d ng các s này đ t o ra các b n sao b t h p pháp mà v i chúng, các
hacker có th nh n th c thành công dư i d ng m t thuê bao khác. V n đ càng
tr nên tr m tr ng khi nhi u nhà cung c p th m chí không th c hi n vi c nh n
th c trên các máy di đ ng do vi c thi u h t s chu n hóa và các lý do v hi u
su t. Đi u này gây nên vi c s d ng trái phép vô cùng l n trong các m ng di
đ ng.
2. Công ngh s 2G và 3G
2.1 2G ( second generation )
M c đánh d u quan tr ng trong quá trình phát tri n c a các công ngh di
đ ng là s ra đ i c a x lý tín hi u s DSP. Nh có DSP, ch t lư ng tho i đư c
c i ti n đáng k vì thông tin s không b nh hư ng b i méo. Thêm vào đó, d i
ph có th đư c s d ng m t cách hi u qu hơn h n nh có các k thu t h p
kênh. B i vì các k thu t tương t s d ng FDMA, ch có m t ngư i dùng có th
s d ng m t t n s xác đ nh t i b t kỳ th i gian nào trong m t cell. V i công
ngh 2G, v n đ này đư c gi i quy t b ng cách s d ng TDMA và CDMA. Các
k thu t này cho phép nhi u ngư i dùng chia s cùng m t t n s .
C u trúc b o m t cũng có nh ng bư c c i ti n đáng k . Có hai chu n
chính trong 2G: GSM và cdmaOne. C hai chu n này đ u s d ng k thu t đòi
h i – đáp ng (challenge – response) đ nh n di n ngư i dùng. Khi th c hi n
cu c g i, thi t b di đ ng c n tính toán m t đáp ng cho đòi h i (dư i d ng m t
s ng u nhiên) đư c g i b i m ng. Đáp ng này đư c tính toán s d ng m t
5
- H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000
khóa bí m t duy nh t đư c lưu trên thi t b di đ ng đó. Đáp ng này sau đó có
th đư c xác nh n b i m ng, vì nó cũng lưu tr khóa bí m t trùng v i khóa lưu
t i thi t b di đ ng c a ngư i dùng. Khóa này sau đó có th s d ng đ thi t l p
vi c mã hóa trên đư ng truy n qua giao di n vô tuy n.
Nhìn l i nh ng v n đ đ i v i th h tương t , có th k t lu n r ng ít nh t
v m t lý thuy t nh ng v n đ này đã đư c gi i quy t. Vi c truy n d n đã đư c
mã hóa đ b o v thông tin cá nhân ngư i dùng và s tin c y, m t phương pháp
nh n th c t t hơn đư c s d ng. Trên th c t , l i có m t s v n đ n y sinh.
Đ u tiên, các chu n này có th tin c y đư c, v m t m t nào đó, d a trên s
khó hi u c a các thu t toán c a nó. Theo th i gian, bí m t v các thu t toán này
rò r , có th d dàng ch ng minh r ng các thu t toán này tr nên y u t. Th
hai, các chu n này có nhi u khuy t đi m v m t giao th c có th s d ng đ
nh n th c b t h p pháp m t máy di đ ng l u. M t như c đi m n a là vi c thi u
h t trong b o v s toàn v n. Khi m t thi t b di đ ng đư c nh n th c, nhưng
không ph i trong m ng, m t tr m g c gi có th s d ng đ nh n vi c nh n th c
d li u t m t thuê bao không rõ ngu n g c.
2.2 3G ( third generation )
Thông tin di đ ng th h hai m c dù s d ng công ngh s nhưng vì là h
th ng băng h p và đư c xây d ng d a trên cơ ch chuy n m ch kênh nên
không đáp ng đư c nhu c u c a các d ch v m i, thêm vào đó là có quá nhi u
tiêu chu n khác nhau, làm cho vi c di chuy n c a thuê bao gi a các qu c gia
này v i các qu c gia khác g p nhi u khó khăn. Chính vì l đó mà các t ch c
vi n thông trên th gi i th y c n thi t ph i t p h p l i và đ ra phương án ph i
có m t tiêu chu n th ng nh t chung đ các h th ng vi n thông di đ ng tương
lai v a đáp ng đư c các yêu c u c a th i đ i m i, v a mang tính th ng nh t
chung cho các h th ng. K t qu là IMT – 2000 do ITU – R xây d ng đã ra đ i
nh m đáp ng các yêu c u đó. IMT – 2000 m r ng đáng k kh năng cung c p
d ch v và cho phép nhi u phương ti n thông tin có th cùng ho t đ ng, t các
phương ti n truy n th ng cho đ n các phương ti n hi n đ i và các phương ti n
6
- H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000
truy n thông đã có trong tương lai. Vào năm 1999, ITU thông qua năm giao di n
vô tuy n s d ng IMT – 2000. Đó là các giao di n:
IMT – DS (Direct Spead) – Tr i ph tr c ti p: còn đư c bi t đ n
v i tên WCDMA hay UTRA – FDD và đư c s d ng trong UMTS.
IMT – MC (Multi Carrier) – Đa sóng mang: còn đư c g i là
CDMA2000.
IMT – TD (Time Division) – Phân chia theo th i gian: bao g m
TD – CDMA và TD – SCDMA, c hai đ u đư c chu n hóa đ s d ng
trong UMTS.
IMT – SC (Single Carrier) – Đơn sóng mang: còn đư c g i là
UWC – 136 ho c EDGE.
IMT – FT (Frequency Time): còn đư c g i là DECT.
Trong năm giao di n này, IMT – DS (hay UMTS) và IMT – MC (hay
CDMA2000) đư c coi là hai chu n chính. UMTS đư c phát tri n châu Âu và là
th h sau c a GSM. CDMA2000 là th h sau c a cdmaOne và đư c phát tri n
M .
Hình 1: Quá trình phát tri n t công ngh 2G lên 3G.
II. T ng quan v m ng thông tin di đ ng 3G
1. Gi i thi u
7
- H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000
3G là thu t ng dùng đ ch các h th ng thông tin di đ ng th h th 3
(Third Generation).
3G (third generation technology) là tiêu chu n truy n thông di đ ng băng
thông r ng th h th 3 tuân th theo các ch đ nh trong IMT-2000 c a ITU (T
ch c vi n thông th gi i). Chu n 3G cho phép truy n không dây d li u tho i
và phi tho i (g i email, hình nh, video...).
2. M t s yêu c u c a m ng thông tin di đ ng 3G
H th ng thông tin di đ ng ba xây d ng trên tiêu chu n IMT-2000. V i
các tiêu chu n sau:
S d ng d i t n quy đ nh Qu c T :
♦ Đư ng lên : 1885 – 2025 MHZ .
♦ Đư ng xu ng :2110 – 2200 MHZ .
Là h th ng thông tin di đ ng toàn c u cho các lo i hình thông
tin vô tuy n.
♦ Tích h p các m ng thông tin vô tuy n và h u tuy n .
♦ Tương tác v i m i lo i d ch v vi n thông .
S d ng đư c trong các môi trư ng khác nhau :
♦ Công s , ngoài đư ng , v tinh …..
Có th h tr đư c các d ch v khác:
♦ Môi trư ng o .
♦ Đ m b o các d ch v đa phương ti n .
♦ D dàng h tr các d ch v m i ra .
III. L trình phát tri n lên CDMA2000 t CDMAONE
1. Các giai đo n phát tri n
M t trong nh ng m c đích c a chu n 3G là tăng cư ng s phát tri n c a
h th ng 2G hi n t i, t n d ng t i đa cơ s h t ng hi n có. CDMA2000 là h
th ng 3G phát tri n t h th ng CDMA hi n t i B c M là cdmaOne. Chu n
đư c quy đ nh cho CDMA2000 bao g m 2 giai đo n: 1xRTT và 3xRTT. 1xRTT
đư c coi là giai đo n I c a CDMA2000 3G và 3xRTT là giai đo n II c a
CDMA2000 3G.
8
- H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000
Giai đo n th nh t đư c đ nh nghĩa là chu n có tên 1xRTT.
Đư c hoàn t t vào tháng 7 năm 1999, giai đo n này c a CDMA2000
mang tên là chu n TIA theo IS-2000 và mang tên là chu n MC-1X
theo ITU. 1xRTT cung c p g p đôi dung lư ng tho i và th i gian ch
so v i IS-95, và cho phép t c đ d li u lên t i 384 Kbps (theo lý
thuy t). Nó ho t đ ng kênh 1.25 MHz.
Giai đo n th hai c a CDMA2000 là 3xRTT k t h p ch t ch
các kh năng c a 1xRTT, có t c đ d li u lên t i 2Mbps (theo lý
thuy t), h tr t t c các lo i kênh (5 MHz, 10 MHz, vv...).
2. 1xEV: 1xEV – DO và 1xEV – DV
1xEV là bư c phát tri n k ti p c a 1x. N d a trên công ngh t c đ d
li u cao Qualcomm HDR. Các xu hư ng d n đ n s ra đ i c a 1xEV là:
Trong trình t phát tri n c a CDMA2000 1x, kh năng d li u
t c đ cao đ h tr các d ch v d a trên n n Internet hi n t i và
trong tương lai s tr nên h t s c quan tr ng.
D i ph s tr thành m t tài nguyên khan hi m, làm cho h
th ng 1.25 MHz tr nên h p d n hơn nhi u so v i h th ng 5 MHz
(3x), ch c n đ t đư c hi u su t tương đương. Nh ng nhà khai thác
và ngư i dùng s đư c l i t nh ng h th ng này thông qua:
♦ T c đ cao và dung lư ng cao c a h th ng truy n d n d
li u gói.
♦ Hi u qu s d ng d i ph cao hơn cho chuy n m ch gói.
♦ Tho i v i hi u qu s d ng d i ph cao hơn.
♦ S nâng c p và linh ho t c a h th ng CDMA2000 1x t t hơn
nhi u so v i h th ng 3x trong vi c phát tri n lên t h th ng 2G
hi n t i.
9
- H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000
♦ H th ng CDMA2000 1x t i thi u hóa tác đ ng trên các thi t
b trong vùng t bào và các thi t b c m tay trong vi c cung c p các
d ch v d li u gói t c đ cao.
Đ đ t đư c các yêu c u c a nhà khai thác CDMA2000 trong vi c tri n
khai các d ch v d li u gói t c đ cao trong sóng mang 1.25 MHz, 1xEV s
đư c đ nh nghĩa trong hai giai đo n:
Giai đo n 1: T i ưu hóa h th ng cho các d ch v d li u gói t c
đ cao, không th i gian th c.D ch v d li u gói t c đ cao ho t đ ng
trên m t sóng mang. N u thuê bao c n tho i ho c các d ch v th i
gian th c khác, h th ng 1xEV s s d ng CDMA2000 1x đ th c thi
d ch v đó. M c đích là nh m làm cho ho t đ ng d hi u đ i v i
ngư i dùng.
Giai đo n 2: H th ng đ ng th i h tr d li u gói t c đ cao và
d ch v th i gian th c.
Trong cách ti p c n tích h p, m c đích là đ tích h p kh năng c a giai
đo n m t trên cùng m t sóng mang, trong khi v n còn kh năng duy trì d ch v
d li u gói trên m t sóng mang riêng bi t.
2.1 1xEV – DO
1xEV-DO là m t chu n trong h các tiêu chu n vô tuy n c a CDMA2000
1x. EV-DO là vi t t t c a “EVolution, Data-Only" (g n đây đư c s a thành
“Evolution, Data Optimized”). 1xEV-DO cung c p t c đ d li u nhanh g p 10
l n so v i 1xRTT, công ngh d li u trư c đó c a m ng CDMA. Không gi ng
như các chu n 1x khác, 1xEV-DO ch dành cho d li u, không dùng cho tho i.
Nó yêu c u m t kho ng ph dành riêng, tách bi t v i m ng tho i s d ng các
chu n như 1xRTT.
Có hai phiên b n c a 1xEV-DO: "Release 0" và "Revision A".
Release 0 là phiên b n nguyên th y, và là phiên b n đư c tri n
khai r ng rãi đ u tiên. Release 0 cung c p t c đ d li u lên t i 2.4
Mbps, trung bình là 300-600 kbps trong th c t . T c đ này nhanh
10
- H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000
hơn r t nhi u so v i t c đ 50-80 kbps cung c p b i 1xRTT. T c đ
d li u c a Release 0 tương đ ng v i t c đ d li u c a 1xEV-DV
Revision C.
Revision A tích h p h u h t công ngh d li u t 1xEV-DV
Revision D, và c i thi n ng m ng m. Nh ng nâng cao này cho phép
các tính năng như VoIP và tho i video.
M c dù EV-DO v nguyên b n không có kh năng tho i, Revision A đ
nhanh đ cung c p công ngh VoIP t i m c đ d ch v b ng ho c t t hơn so v i
công ngh tho i 1xRTT. Đây có th là con đư ng phát tri n c a CDMA n u s
phát tri n c a 1xEV-DV v n b ng ng tr . 1xEV-DO đư c d a trên công ngh d
li u t c đ cao HDR ho c d li u gói t c đ cao HRPD, phát tri n b i
Qualcomm. Chu n qu c t g i là IS-856.
2.2 1xEV – DV
1xEV-DV là m t chu n trong h các tiêu chu n vô tuy n c a CDMA2000
1x. EV-DV là vi t t t c a “Evolution, Data and Voice”. 1xEV-DV k t h p c công
ngh t c đ cao HDR t 1xEV-DO v i chu n 1xRTT đư c tri n khai r ng rãi. Nó
tích h p li n m ch v i 1xRTT, cung c p kh năng tương thích v i các h th ng
cũ và đ ng th i c tho i và d li u.
Có hai phiên b n c a 1xEV-DV: "Revision C" và "Revision D"
Revision C cung c p t c đ d li u cao ch cho chi u xuôi, có
nghĩa là t c đ download s nhanh hơn. Chi u ngư c gi ng như
chu n 1xRTT.
Revision D cung c p t c đ d li u cao cho c hai chi u, lý
tư ng cho các ng d ng như h i tho i video và t i lên các file dung
lư ng l n. Revision D cũng tích h p vi c nh n d ng thi t b di đ ng
MEID.S phát tri n 1xEV-DV đang b ch ng l i, b c n tr b i 1xEV-
DO Revision A và công ngh VoIP.
11
- H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000
IV. Công ngh CDMA2000
1. Gi i thi u v m ng thông tin di đ ng CDMA2000
M t trong 2 chu n 3G quan tr ng là CDMA2000, là th h k ti p c a các
chu n 2G CDMA và IS-95. Các đ xu t c a CDMA2000 n m bên ngoài khuôn
kh GSM t i M , Nh t B n và Hàn Qu c. CDMA2000 đư c qu n lý b i 3GPP2,
là t ch c đ c l p v i 3GPP. Có nhi u công ngh truy n thông khác nhau đư c
s d ng trong CDMA2000 bao g m 1xRTT, CDMA2000-1xEV-DO và 1xEV-DV.
CDMA 2000 cung c p t c đ d liêu t 144 kbit/s t i trên 3 Mbit/s. Chu n
này đã đư c ch p nh n b i ITU.
2. Tính năng
2.1 Lo i lưu lư ng
CDMA2000, cũng như các công ngh 3G khác, h tr các lo i lưu lư ng
sau ( t c đ d li u t 9.6 kbps đ n 2 Mbps).
Tho i truy n th ng và VoIP.
Các d ch v d li u.
♦ D li u gói: Các d ch v này d a trên n n IP v i giao th c
TCP ho c UDP t i l p giao v n. N m trong lo i này là các ng
d ng Internet, các d ch v đa phương ti n lo i H.323 vv...
♦ D li u băng r ng mô ph ng kênh (circuit-emulated
broadband data): ví d như fax, truy c p dial-up không đ ng b ,
các d ch v đa phương ti n lo i H.321 nơi mà audio, video, d li u,
đi u khi n và ch th đư c truy n trên mô ph ng kênh qua ATM...
SMS ( Short Messaging Service).
D ch v báo hi u.
H th ng 3G đư c d ki n cho các môi trư ng trong nhà và ngoài tr i, các
ng d ng b hành ho c trên xe c , và các môi trư ng c đ nh như t ng đài n i
12
- H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000
h t vô tuy n (wireless local loop). Kích c t bào t vài ch c mét (nh hơn 50 m
đ i v i picocell) t i vài ch c km (hơn 35 km cho các t bào c l n).
2.2 Đ r ng băng
H th ng CDMA2000 có th ho t đ ng các đ r ng băng khác nhau v i
m t ho c nhi u sóng mang. Trong h th ng đa sóng mang, các sóng mang c nh
nhau ph i cách nhau ít nh t 1.25 MHz. Trong h th ng đa sóng mang th c s ,
m i sóng mang thư ng có đ r ng băng 1.25 MHz và đư c phân bi t v i sóng
mang IS-95 b ng mã tr c giao. Tuy nhiên, khi ba sóng mang đư c s d ng
trong h th ng đa sóng mang, băng thông yêu c u là 5 MHz. Đ cung c p các
d ch v d li u t c đ cao, m t kênh đơn có th có đ r ng băng danh đ nh là 5
MHz v i t c đ chip 3.6864 Mcps ( = 3 x 1.22887 Mc/s). Băng thông BW trong
hình 4, ngoài m t đ công su t có th b qua, tùy thu c vào b l c t o d ng t i
băng g c. N u b l c cosine tăng đư c s d ng, BW = Rc(1 + α), trong đó Rc là
t c đ chip và α là th a s c t lăn (rolloff factor). N u α = 0.25, BW = 4.6 MHz,
và do đó d i b o v G = 200 kHz. Rõ ràng, m t l i th c a băng thông r ng hơn
là nó cung c p nhi u đư ng hơn đ có th s d ng trong b thu đa đư ng đ
tăng cư ng ho t đ ng c a h th ng.
Hình 2: Đ r ng băng trong CDMA2000.
13
- H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000
2.3 Ch t lư ng d ch v QoS ( quality of service )
B tc lúc nào, đa ng d ng cũng có th ch y trên m t tr m di đ ng MS.
Ngư i dùng có th yêu c u ch t lư ng d ch v tùy theo ng d ng, và m ng
đư c mong đ i là s đ m b o ch t lư ng yêu c u mà không có s sút gi m
đáng k trong QoS đã quy ư c v i khách hàng.
2.4 Các d ch v d li u gói
CDMA2000 h tr các d ch v d li u gói. T lúc kh i đ u, n u có m t gói
đ g i, ngư i dùng c g ng thi t l p các kênh đi u khi n dùng chung và dùng
riêng s d ng phương th c đa truy c p phân khe Aloha. Trong phương th c
này, m t xung nh p tham chi u đư c s d ng đ t o ra m t dãy các khe th i
gian có đ dài b ng nhau. Khi ngư i dùng có m t gói c n g i, nó có th b t đ u
truy n, nhưng ch t i lúc b t đ u c a m t khe th i gian ch không ph i t i
kho ng th i gian b t kỳ lúc nào. Lưu ý r ng m c dù ngư i dùng đư c đ ng b
hóa nh xung nh p tham chi u, có m t vài xác su t r ng có th có hai ngư i
dùng ho c nhi u hơn có th b t đ u truy n t i cùng m t th i đi m. Khi các kênh
này đư c thi t l p, ngư i dùng có th g i các gói tin thông qua kênh đi u khi n
dùng riêng, và có th yêu c u m t kênh lưu lư ng ho c m t đ r ng băng thích
h p. M t khi kênh lưu lư ng đã đư c c p, ngư i dùng truy n gói tin, vi c b o trì
s đ ng b hóa và đi u khi n công su t là c n thi t, và vi c gi i phóng kênh lưu
lư ng ngay sau khi truy n xong ho c sau m t kho ng th i gian nh t đ nh. N u
không còn gói nào đ g i, kênh đi u khi n dùng riêng cũng đư c gi i phóng sau
m t kho ng th i gian, nhưng k t n i l p m ng và l p liên k t v n đư c duy trì
trong m t kho ng th i gian đ n u có gói m i đ n thì v n s đư c truy n mà
không b m t th i gian thi t l p kênh. T i cu i kho ng th i gian đó, các gói ng n
và không thư ng xuyên s đư c g i qua m t kênh đi u khi n dùng chung.
Ngư i dùng có th ng t k t n i t i th i đi m đó, ho c ti p t c trong tr ng thái đó
vô h n, ho c tái thi t l p kênh đi u khi n dùng riêng và kênh lưu lư ng n u có
các gói l n ho c thư ng xuyên c n g i.
14
- H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000
3. Ki n trúc m ng thông tin di đ ng CDMA2000
Hình 3: Ki n trúc cơ b n c a m ng CDMA2000.
3.1 Các thành ph n c a h th ng
Tr m di đ ng MS( Mobile Station): là thi t b cho ngư i s d ng
truy c p vào m ng. MS có th là đi n tho i c m tay, máy tính…
Tr m thu phát g c BTS( Base Transceiver Station): ch u trách
nhi m c p phát các tài nguyên cho các thuê bao. BTS ch a các thi t
b thu phát vô tuy n, nó là giao di n gi a m ng CDMA2000 và thi t b
c a ngư i s d ng UE (User Equipment).
B đi u khi n tr m g c BSC( Base Station Controller): có nhi m
v đi u khi n các BTS g n v i nó và đ nh tuy n các gói đ n và đi t
15
- H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000
PSDN. Ngoài ra, BSC còn làm nhi m v đi u khi n/qu n lý chuy n
giao.
Trung tâm chuy n m ch di đ ng MSC(Mobile Switching Centre):
th c hi n vai trò c a chuy n m ch trung tâm, thi t l p và đ nh tuy n
cu c g i, thu th p thông tin tính cư c, qu n lý di đ ng, g i cu c g i
t i PSTN/Internet.
B ghi đ nh v thư ng trú HLR (Home Location Register): là cơ
s d li u lưu thông tin v thuê bao.
B ghi đ nh v vãng lai VLR (Visitor Location Register): là cơ s
d li u lưu thông tin thuê bao đang ho t đ ng trên m t MSC nh t
đ nh.
Trung tâm nh n th c AC (Authentication Centre): xác nh n thuê
bao trư c khi cho phép cung c p d ch v cho thuê bao đó.
IWF (Interworking Function): cho phép các d ch v d li u
chuy n m ch kênh.
Nút d ch v d li u gói PDSN (Packet Data Service Node): ch
có m ng 3G, cung c p các d ch v d li u chuy n m ch gói.
Trung tâm nh n th c, trao quy n và thanh toán AAA
(Authentication, Authorization, and Accounting): là m t server cung
c p các d ch v nh n th c, trao quy n và thanh toán cho PSDN, l n
lư t chuy n các d ch v k t n i v i m ng d li u gói cho ngư i dùng
di đ ng.
3.2 Các giao th c s d ng
Trong c u trúc m ng CDMA2000 trên, có các giao di n gi a các thành
ph n m ng đư c thêm vào đ cung c p các d ch v d li u chuy n m ch gói.
Vi c đ nh nghĩa các giao di n này thư ng đư c quy đ nh b i các chu n. M t s
chu n quan tr ng là:
IS-2000: Các chu n này quy đ nh giao di n không trung gi a MS
và BSC trong m ng CDMA2000.
16
- H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000
IS-2001: Đây là phiên b n 3G c a IOS (InterOperability
Specification), là chu n đ nh nghĩa giao di n gi a BSC và PDSN. Nó
cũng đ nh nghĩa giao di n gi a BSC và MSC, cũng như giao di n
gi a các BSC v i nhau nh m qu n lý di đ ng.
IS-41: Chu n này, đã s d ng m ng 2G, cũng v n đư c s
d ng m ng 3G. Nó đ nh nghĩa giao di n gi a MSC, HLR, VLR, và
AC, cũng như giao di n gi a các MSC v i nhau.
3.3 Simple internet protocol ( Simple IP )
Simple IP là 1 giao th c truy n nh n gói d li u đơn gi n.
Hình 4: M t gói d li u đư c trao đ i gi a MS và server.
N u m t MS có đ a ch IP là M,và server có đ a ch IP là S thì d li u đư c
trao đ i gi a MS và server.Khi đi t MS đ n server,gói d li u có đ a ch ngu n
là M và đ a ch đích là S.Và ngư c l i,khi đi t server đ n MS,gói d li u có đ a
ch ngu n là S,đ a ch đích là M.
17
- H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000
Như c đi m:Khi MS di chuy n sang m t PSDN khác thì có x y ra s
chuy n giao (handoff) gi a các BSC ho c gi a các MSC nhưng k t n i s b
ng t.
3.4 Mobile internet protocol ( Mobile IP )
Đây là m t giao th c truy n nh n d li u đ ng.
Ch c năng:Duy trì k t n i khi MS di chuy n t PSDN này sang m t PSDN
khác.
Hình 5: Gói d li u đư c g i và nh n khi MS di chuy n.
Xu t hi n thêm 2 thành ph n m i là home agent (HA) và foreign agent
(FA):
Home agent (HA):Xác đ nh PSDN mà MS di chuy n t i và g i
nh ng gói d li u đ n foreign agent.
Foreign agent (FA):Nh n các gói d li u t MS’HA và g i cho
MS t i th i đi m hi n t i.
Khi MS di chuy n t home PSDN đ n foreign PSDN,gói d li u do MS
g i v n đ n đư c server vì gói d li u này mang đ a ch đ n là S.Ngư c l i,khi
18
- H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000
server g i xu ng MS thì server v n l y đ a ch là M.Do đó gói d li u đư c g i
t i HA,và HA có nhi m v g i t i FA.Cu i cùng FA s g i cho MS.
Mobile IP có thêm 2 ch c năng m i là :
MS’registration with the FA :Khi m t MS di chuy n t i 1 PSDN
khác thì MS ph i đăng kí v i FA.Foreign agent s t o ra m t đ a ch
t m th i T.
FA’registration with the HA :Sau khi FA t o ra đ a ch T,FA c n
đăng kí đ a ch này t i MS’HA.
T đó đ m b o HA g i gói d li u đúng cho MS.
4. Các l p chính trong CDMA2000
Hình 6: Các l p chính trong m ng CDMA2000.
19
- H th ng thông tin di ng th h 3 CDMA2000
4.1 L p v t lý
4.1.1 Gi i thi u
L p v t lý ch u trách nhi m phát và thu các bit thông qua phương ti n v t
lý. Vì phương ti n v t lý trong trư ng h p này là không trung, nên l p v t lý ph i
chuy n đ i bit sang d ng sóng (đi u ch ) đ cho phép truy n qua không trung.
Bên c nh vi c đi u ch , l p v t lý còn th c hi n các ch c năng mã hóa đ th c
hi n các ch c năng đi u khi n l i t i m c bit và m c khung.
4.1.2 Kênh xuôi
Các kênh xuôi trong CDMA2000 chia làm kênh báo hi u và kênh ngư i
dùng.Kênh báo hi u mang thông tin đi u khi n.Kênh ngư i dùng mang d li u.
Kênh xuôi trong CDMA2000
Kênh Kênh F-PCH (Paging Channel)
báo hi u dùng F-QPCH (Quick Paging Channel)
chung F-CCCH (Forward Common Control Channel)
F-BCCH (Broadcast Control Channel)
F-CACH (Common Assignment Channel)
F-CPCCH (Common Power Control Channel)
F-SYNCH (Sync Channel)
F-PICH (Forward Hoa tiêu Channel)
F-TDPICH (Transmit Diversity Hoa tiêu Channel)
F-APICH (Auxiliary Hoa tiêu Channel)
F-ATDPICH (Auxiliary Transmit Diversity Hoa tiêu
Channel)
20
nguon tai.lieu . vn
