Thạc Sĩ Nghiên cứu về quản lý di động và chuyển giao trong mạng di động 3G

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN 1
DANH SÁCH HÌNH VẼ 5
DANH SÁCH BẢNG BIỂU 7
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT 8
MỞ ĐẦU 12
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G UMTS/WCDMA 14
1.1 Giới thiệu chương. 14
1.2 Lịch sử và xu thế phát triển của thông tin di động. 14
1.3 Hệ thống thông tin di động 3G UMTS/WCDMA 16
1.3.1 Giới thiệu công nghệ WCDMA 16
1.3.2 Dịch vụ của hệ thống WCDMA 18
1.3.3 Cấu trúc của hệ thống UMTS/WCDMA 21
1.3.4 Cấu trúc của mạng lõi (Core Network). 22
1.3.4.1 Phần chuyển mạch kênh. 23
1.3.4.2 Phần chuyển mạch gói. 23
1.3.4.3 Phần dùng chung. 24
1.3.5 Cấu trúc địa lý của mạng 3G UMTS/WCDMA 24
1.3.6 Các loại mã hóa được sử dụng trong hệ thống 3G WCDMA 27
1.3.6.1 Mã Spreading (mã trải phổ). 28
1.3.6.2 Mã Scrambling (mã xáo trộn). 29
1.4 Giao diện vô tuyến của hệ thống UMTS/ WCDMA 30
1.4.1 Kiến trúc giao thức của giao diện vô tuyến. 30
1.4.2 Các kênh logic. 32
1.4.3 Các kênh truyền tải 33
1.4.4 Các kênh vật lý. 34
1.4.5 Chuyển đổi các kênh truyền. 36
1.5 Kết luận chương. 38
CHƯƠNG 2. GIỚI THIỆU CHUNG QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÔ TUYẾN TRONG HỆ THỐNG WCDMA 39
2.1 Mục đích chung của quản lý tài nguyên vô tuyến. 39
2.2 Các chức năng của quản lý tài nguyên vô tuyến RRM . 39
2.2.1 Điều khiển công suất 40
2.2.2 Điều khiển chuyển giao. 40
2.2.3 Điều khiển thu nạp. 41
2.2.4 Điều khiển tải (điểu khiển nghẽn). 42
CHƯƠNG 3. ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT 44
3.1 Giới thiệu chung. 44
3.1.1 Điều khiển công suất vòng mở (Open-loop power control). 45
3.1.2 Điều khiển công suất vòng kín. 46
3.1.3 Điều khiển công suất vòng bên ngoài 46
3.2 Điều khiển công suất nhanh. 46
3.2.1 Độ lợi của điều khiển công suất nhanh. 46
3.2.2 Phân tập và điều khiển công suất 48
3.2.3 Điều khiển công suất trong chuyển giao mềm 51
3.2.3.1 Sự trôi công suất đường xuống. 52
3.2.3.2 Độ tin cậy của các lệnh điều khiển công suất đường lên. 55
3.2.3.3 Cải thiện chất lượng báo hiệu điều khiển công suất 55
3.3 Điều khiển công suất vòng ngoài 55
3.3.1 Độ lợi của điều khiển công suất vòng ngoài 56
3.3.2 Tính toán chất lượng thu. 57
3.3.3 Thuật toán điều khiển công suất vòng ngoài 58
3.3.4 Các dịch vụ chất lượng cao. 59
3.3.5 Giới hạn biến động điều khiển công suất 60
3.3.6 Đa dịch vụ. 61
3.3.7 Điều khiển công suất vòng ngoài đường xuống. 61
CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ DI ĐỘNG VÀ CHUYỂN GIAO TRONG MẠNG UMTS. 62
4.1 Quản lý di động trong UMTS. 62
4.1.1 Quá trình cập nhật vị trí 62
4.1.2 TMSI 63
4.1.3 Roaming. 63
4.1.4 Location Area (LA). 64
4.2 Khái quát về chuyển giao trong các hệ thống thông tin di động. 64
4.2.1 Các kiểu chuyển giao trong các hệ thống WCDMA 3G 65
4.2.2 Các mục đích của chuyển giao. 66
4.2.3 Các thủ tục và phép đo đạc chuyển giao. 68
4.3 Chuyển giao trong cùng tần số. 68
4.3.1 Chuyển giao mềm 69
4.3.1.1 Nguyên lý chuyển giao mềm 69
4.3.1.2 Các thuật toán của chuyển giao mềm 71
4.3.1.3 Các đặc điểm của chuyển giao mềm 74
4.3.2 Lợi ích liên kết chuyển giao mềm 75
4.3.3 Tổng phí của chuyển giao mềm 78
4.3.4 Độ lợi dung lượng mạng của chuyển giao mềm 79
4.4 Chuyển giao giữa các hệ thống WCDMA và GSM . 81
4.5 Chuyển giao giữa các tần số trong WCDMA 83
4.6 Tổng kết chuyển giao. 83
KẾT LUẬN 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO 87
MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, lĩnh vực thông tin di động trong nước đã có những bước phát triển vượt bậc cả về cơ sở hạ tầng lẫn chất lượng phục vụ. Với sự hình thành nhiều nhà cung cấp dịch vụ viễn thông mới đã tạo ra sự cạnh tranh để thu hút thị phần thuê bao giữa các nhà cung cấp dịch vụ. Các nhà cung cấp dịch vụ liên tục đưa ra các chính sách khuyến mại, giảm giá và đã thu hút được rất nhiều khách hàng sử dụng dịch vụ. Cùng với đó, mức sống chung của toàn xã hội ngày càng được nâng cao đã khiến cho số lượng các thuê bao sử dụng dịch vụ di động tăng đột biến trong các năm gần đây và nhu cầu về các dịch vụ cao cấp hơn trên điện thoại như lướt web tốc độ cao, truyền data dung lượng lớn, video call cũng bắt đầu xuất hiện. Đứng trước thách thức mà các công nghệ cũ chưa thể đáp ứng được, một công nghệ mới đòi hỏi phải được đưa vào ứng dụng.
Ngày 2/4/2009 đành dấu một bước ngoặt trong lĩnh vực thông tin di động của nước ta, bốn nhà khai thác dịch vụ di động: MobiFone, VinaPhone, Viettel và liên doanh Vietnamobile – EVN Telecom trúng tuyển giấy phép hoạt động mạng di động thế hệ thứ ba, gọi tắt là 3G, mạng 3G chính thức được bắt đầu triển khai tại Việt Nam. Đến thời điểm hiện tại,việc lắp đặt các thiết bị 3G gần như đã hoàn tất và đã được đưa vào sử dụng phục vụ người tiêu dùng.
Cũng như với mạng 2G, để có thể phục vụ tốt và thu hút được lượng khách hàng lớn, mạng 3G cũng cần phải có chất lượng tốt, ổn định. Luận văn “Nghiên cứu về quản lý di động và chuyển giao trong mạng di động 3G” trình bày về quản lý tài lý nguyên vô tuyến trong mạng di động 3G để cải thiện việc sử dụng nguồn tài nguyên vô tuyến, điểu khiển công suất nguồn để tối ưu dung lượng của hệ thống nghiên cứu về quản lý di động và chuyển giao là một phần cần thiết cho việc xử lý sự di động của người sử dụng đầu cuối. Nó đảm bảo tính liên tục của các dịch vụ vô tuyến khi người sử dụng di động di chuyển từ qua ranh giới các ô tế bào.
Do thời gian có hạn nên luận văn không thể tránh khỏi thiếu sót. Rất mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp quí báu từ các thầy, các cô và các bạn để luận văn hoàn thiện hơn. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Phạm Hải Đăng đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành luận văn này.
Luận văn được chia làm 4 chương:

• Chương 1: Tổng quan mạng thông tin di động 3G UMTS/WCDMA
• Chương 2: Giới thiệu chung quản lý tài nguyên vô tuyến trong hệ thống WCDMA
• Chương 3: Điều khiển công suất
• Chương 4: Quản lý di động và chuyển giao trong mạng UMTS