Cùng với sự phát triển mạnh mẽcủa công nghệ thông tin, để đáp ứng nhu cầu
ngy cng cao vềcc dịch vụ của hệ thống thông tin di động, nhất l cc d ịch vụ truyền
số liệu địi hỏi cc nh khai thc ph ải đưa ra hệ thống thông tin di động mới. Trước bối
cảnh đó hiệp hội viễn thông quốc tếITU đ đưa ra đền tiu chuẩn hố đểxy dựng hệ
thống thông tin di động thếhệba với với tn gọi l IMT-2000 Đồng thời cc côquan
vềtiu chuẩn hốxc tiến việc xy dựng một tiu chu ẩn hốp dụng cho IMT-2000 thông
qua dựn 3GPP (Third Generation PartnershipProject). Hệthống thông tin di động
th ế hệ ba được ra đời từ dự n 3GPP được gọi l hệ thống thông tin di động
UMTS/WCDMA.
Trong chưông ny sẽtrình by tổng quan vềhệthống thông tin di động thếhệ
ba v một bộphận quan trọng của nĩl hệthống UMTS thông qua tìm hiểu cấu trc
mạng.
65 trang |
Chia sẻ: lvbuiluyen | Lượt xem: 1962 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Hệ thống thơng tin di động thế hệ ba UMTS, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS
3
Luận văn
Hệ thống thơng tin di động thế hệ ba UMTS
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS
4
CHƯƠNG 1
HỆ THỐNG THƠNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ 3
UMTS
1.1 Giới thiệu chương
Cng với sự pht triển mạnh mẽ của cơng nghệ thơng tin, để đáp ứng nhu cầu
ngy cng cao về cc dịch vụ của hệ thống thơng tin di động, nhất l cc dịch vụ truyền
số liệu địi hỏi cc nh khai thc phải đưa ra hệ thống thơng tin di động mới. Trước bối
cảnh đó hiệp hội viễn thơng quốc tế ITU đ đưa ra đề n tiu chuẩn hố để xy dựng hệ
thống thơng tin di động thế hệ ba với với tn gọi l IMT- 2000 Đồng thời cc cơ quan
về tiu chuẩn hố xc tiến việc xy dựng một tiu chuẩn hố p dụng cho IMT- 2000 thơng
qua dự n 3GPP (Third Generation Partnership Project). Hệ thống thơng tin di động
thế hệ ba được ra đời từ dự n 3GPP được gọi l hệ thống thơng tin di động
UMTS/WCDMA.
Trong chương ny sẽ trình by tổng quan về hệ thống thơng tin di động thế hệ
ba v một bộ phận quan trọng của nĩ l hệ thống UMTS thơng qua tìm hiểu cấu trc
mạng.
1.2 Hệ thống thơng tin di động thế hệ 3 IMT-2000
Hệ thống thơng tin di động thế hệ ba xy dựng trn cơ sở tiu chuẩn chung
IMT- 2000 (Internaltional Mobile Telecommunications 2000–Viễn thơng di động
quốc tế 2000). Cc tiu chí chung để xy dựng IMT- 2000 như sau :
- Sử dụng dải tần quy định quốc tế 2 GHz như sau :
+ Đường ln : 1885 – 2025 MHz
+ Đường xuống : 2110 – 2200 MHz
- L hệ thống thơng tin di động tồn cầu cho cc hình loại thơng tin vơ tuyến:
+ Tích hợp cc mạng thơng tin hữu tuyến v vơ tuyến
+ Tương tc cho mọi loại dịch vụ viễn thơng
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS
5
- Sử dụng cc mơi trường khai thc khc nhau như :
+ Trong cơng sở
+ Ngồi đường
+ Trn xe
+ Vệ tinh
- Đảm bảo cc dịch vụ đa phương tiện đồng thời cho tiếng, số liệu chuyển mạch
knh v số liệu chuyển mạch gĩi.
- Dễ dng hỗ trợ cc dịch vụ mới xuất hiện.
- Cung cấp hai mơ hình truyền dữ liệu đồng bộ v khơng đồng bộ.
- Cĩ khả năng chuyển vng tồn cầu.
- Cĩ khả năng sử dụng giao thức Internet.
- Hiệu quả sử dụng phổ tần cao hơn cc hệ thống đ cĩ.
Mơi trường hoạt động của IMT- 2000 được chia thnh bốn vng với tốc độ bit
Rb phục vụ như sau :
- Vng 1 : trong nh, ơ pico, RbĠ 2 Mbps
- Vng 2 : thnh phố, ơ micro, RbĠ 384 Mbps
- Vng 3 : ngoại ơ, ơ macro, RbĠ 144 Kbps
- Vng 4 : tồn cầu, Rb = 9,6 Kbps
Hiện nay hai tiu chuẩn đ được chấp thuận cho IMT- 2000 l :
- WCDMA được xy dựng trn cơ sở cộng tc của Chu u v Nhật Bản
- Cdma2000 do Mỹ xy dựng
1.3 Cơng nghệ WCDMA
WCDMA (Wideband CDMA) l cơng nghệ thơng tin di động thế hệ ba gip tăng
tốc độ truyền nhận dữ liệu cho hệ thống GSM bằng cch dng kỹ thuật CDMA hoạt động
ở băng tần rộng thay thế cho TDMA. Trong cc cơng nghệ thơng tin di động thế hệ ba
thì WCDMA nhận được sự ủng hộ lớn nhất nhờ vo tính linh hoạt của lớp vật lý trong
việc hỗ trợ cc kiểu dịch vụ khc nhau đặc biệt l dịch vụ tốc độ bit thấp v trung bình.
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS
6
WCDMA cĩ cc đặc điểm cơ bản sau :
- L hệ thống đa truy cập phn chia theo m trải phổ trực tiếp, cĩ tốc độ bit ln
cao (ln đến 2 Mbps).
- Tốc độ chip 3,84 Mcps với độ rộng sĩng mang 5 MHz, do đó hỗ trợ tốc
độ dữ liệu cao đem lại nhiều lợi ích như độ lợi đa phn tập.
- Hỗ trợ tốc độ người sử dụng thay đổi lin tục. Mỗi người sử dụng cung
cấp một khung, trong khung đó tốc độ dữ liệu giữ cố định nhưng tốc độ cĩ
thể thay đổi từ khung ny đến khung khc.
- Hỗ trợ hai mơ hình vơ tuyến FDD v TDD. Trong mơ hình FDD sĩng
mang 5 MHz sử dụng cho đường ln v đường xuống, cịn trong mơ hình
TDD sĩng mang 5 MHz chia xẻ theo thời gian giữa đường ln v đường
xuống.
- WCDMA hỗ trợ hoạt động khơng đồng bộ của cc trạm gốc, do đó dễ dng
pht triển cc trạm gốc vừa v nhỏ.
- WCDMA sử dụng tch sĩng cĩ tham chiếu đến sĩng mang dựa trn knh hoa
tiu, do đó cĩ thể nng cao dung lượng v vng phủ.
- WCDMA được thiết kế dễ dng nng cấp hơn cc hệ thống CDMA như tch
sĩng đa người sử dụng, sử dụng anten thơng minh để nng cao dung lượng v
vng phủ.
- WCDMA được thiết kế tương thích với GSM để mở rộng vng phủ sĩng v
dung lượng của mạng.
- Lớp vật lý mềm dẻo dễ thích hợp được tất cả thơng tin trn một sĩng
mang.
- Hệ số ti sử dụng tần số bằng 1
- Hỗ trợ phn tập pht v cc cấu trc thu tin tiến.
Nhược điểm chính của W_CDMA l hệ thống khơng cho php trong băng
TDD pht lin tục cũng như khơng tạo điều kiện cho cc kỹ thuật chống nhiễu cc mơi
trường lm việc khc nhau.
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS
7
Hệ thống thơng tin di động thế hệ ba WCDMA cĩ thể cung cấp cc dịch vụ
với tốc độ bit ln đến 2 Mbps. Bao gồm nhiều kiểu truyền dẫn như truyền dẫn đối
xứng v khơng đối xứng, thơng tin điểm đến điểm v thơng tin đa điểm. Với khả năng
đó, cc hệ thống thơng tin di động thế hệ ba cĩ thể cung cấp dễ dng cc dịch vụ mới
như: điện thoại thấy hình, tải dữ liệu nhanh, ngồi ra nĩ cịn cung cấp cc dịch vụ đa
phương tiện khc.
1.4 Hệ thống UMTS
1.4.1 Tổng quan
Hệ thống thơng tin di động thế hệ thứ 3 được xy dựng với mục đích cung cấp
cho một mạng di động tồn cầu với cc dịch vụ phong ph bao gồm thoại, nhắn tin,
Internet v dữ liệu băng rộng. Tại Chu u hệ thống thơng tin di động thế hệ thứ 3 đ
được tiu chuẩn hố bởi học viện tiu chuẩn viễn thơng Chu u (ETSI: European
Telecommunications Standard Institute) ph hợp với tiu chuẩn IMT- 2000 của ITU
(International Telecommunication Union). Hệ thống cĩ tn l UMTS (hệ thống di động
viễn thơng tồn cầu). UMTS được xem l hệ thống kế thừa của hệ thống 2G GSM
(Global System for Mobile Communication), nhằm đáp ứng cc yu cầu pht triển của
cc dịch vụ di động v ứng dụng Internet với tốc độ truyền dẫn ln tới 2 Mbps v cung
cấp một tiu chuẩn chuyển vng tồn cầu.
UMTS được pht triển bởi Third Generation Partnership Project (3GPP) l dự
n pht triển chung của nhiều cơ quan tiu chuẩn hố (SDO) như : ETSI (Chu u),
ARIB/TCC (Nhật Bản), ANSI (Mỹ), TTA (Hn Quốc) v CWTS (Trung Quốc).
Hội nghị vơ tuyến thế giới năm 1992 đ đưa ra cc phổ tần số dng cho hệ
thống UMTS:
1920 ÷ 1980 MHz v 2110 ÷ 2170 MHz dnh cho cc ứng dụng FDD
(Frequency Division Duplex: ghp knh theo tần số) đường ln v đường
xuống, khoảng cch knh l 5 MHz.
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS
8
Hình 1.1: Cc phổ tần dng cho hệ thống UMTS
1900 MHz ÷ 1902 MHz v 2010 ÷ 2025 MHz dnh cho cc ứng dụng
TDD – TD/CMDA, khoảng cch knh l 5 MHz.
1980 MHz ÷ 2010 MHz v 2170 MHz ÷ 2200 MHz dnh cho đường
xuống v đường ln vệ tinh.
Năm 1998 3GPP đ đưa ra 4 tiu chuẩn chính của UMTS:
- Dịch vụ
- Mạng li
- Mạng truy nhập vơ tuyến
- Thiết bị đầu cuối
- Cấu trc hệ thống
1.4.2 Dịch vụ của hệ thống UMTS
3 GPP đ xy dựng tiu chuẩn cho cc dịch vụ của hệ thống UMTS nhằm đáp
ứng :
- Định nghĩa v cc đặc điểm yu cầu của dịch vụ
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS
9
- Pht triển dung lượng v cấu trc dịch vụ cho cc ứng dụng mạng tổ ong,
mạng cố định v mạng di động
- Thu bao v tính cước
UMTS cung cấp cc loại dịch vụ xa (teleservices) như thoại hoặc bản tin
ngắn (SMS) v cc loại dịch vụ mang (bearer services: một dịch vụ viễn thơng cung
cấp khả năng truyền tín hiệu giữa hai giao diện người sử dụng–mạng). Cc mạng cĩ
cc tham số Q0S (Quality of Service: chất lượng dịch vụ) khc nhau cho độ trễ truyền
dẫn tối đa, độ trễ truyền biến thin v tỉ lệ lỗi bit (BER). Những tốc độ dữ liệu được
yu cầu l :
( 144 Kbps cho mơi trường vệ tinh v nơng thơn
( 384 Kbps cho mơi trường thnh phố (ngồi trời)
( 2084 Kbps cho mơi trường trong nh v ngồi trời với khoảng cch gần
Hệ thống UMTS cĩ 4 loại Q0S sau:
Loại hội thoại (thoại, thoại thấy hình, trị chơi)
Loại luồng (đa phương tiện, video theo yu cầu…)
Loại tương tc (duyệt web, trị chơi qua mạng, truy nhập cơ sở dữ liệu)
Loại cơ bản (thư điện tử, SMS, tải dữ liệu xuống)
Yếu tố chủ yếu để phn biệt cc loại ny l độ nhạy cảm với trễ, ví dụ như hội
thoại rất nhạy với trễ cịn loại cơ bản thì ít nhạy cảm với trễ nhất.
Cc loại Q0S của UMTS được tổng kết ở bảng (1.1)
Bảng 1.1 Cc loại Q0S của hệ thống UMTS
Loại lưu
lượng
Loại hội thoại Loại luồng Loại tương tc Loại cơ bản
Cc đặc tính cơ
bản
Dnh trước
quan hệ thời
gian giữa cc
thực thể thơng
tin của luồng .
Mẫu hội thoại
(chặt chẽ v độ
trễ nhỏ)
Dnh trước
quan hệ thời
gian giữa cc
thực thể thơng
tin của luồng
Yu cầu mẫu
trả lời trước
Dnh trước số
liệu tồn vẹn
Nơi nhận
khơng đợi số
liệu trong
khoảng thời
gian nhất định
Dnh trước số
liệu tồn vẹn
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS
10
Thí dụ về ứng
dụng
- Thoại
- Thoại thấy
hình
Luồng đa
phương tiện
- Duyệt Web
-Cc trị chơi
qua mạng
- Tải dữ liệu
xuống
- Email
1.4.3 Cấu trc của hệ thống UMTS
Phần ny ta sẽ xt tổng quan cấu trc hệ thống UMTS. Cấu trc bao gồm cc phần
tử mạng logic v cc giao diện. H? th?ng UMTS s? d?ng cng c?u trc như hệ thống thế
hệ 2, thậm chí một phần cấu trc của hệ thống thế hệ 1.
Mỗi phần tử mạng logic cĩ một chức năng xc định. Trong tiu chuẩn cc phần
tử mạng được định nghĩa cũng thường được thực hiện ở dạng vật lí tương tự, nhất l
cĩ một số giao diện mở (giao diện sao cho ở mức chi tiết cĩ thể sử dụng được thiết bị
của hai nh sản xuất khc nhau ở cc điểm cuối). Cĩ thể nhĩm cc phần tử mạng theo cc
chức năng giống nhau hay theo mạng con m chng trực thuộc.
Về mặt chức năng cĩ 2 nhĩm phần tử mạng:
Mạng truy nhập vơ tuyến (RAN: Random Access Network hay UTRAN
: UMTS Terrestrial RAN) thực hiện chức năng lin quan đến vơ tuyến .
Mạng li (CN: Core Network) thực hiện chức năng chuyển mạch, định
tuyến cuộc gọi v kết nối số liệu.
Hình 1.2 Cấu trc của hệ thống UMTS
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS
11
Để hồn thiện, hệ thống cịn cĩ thiết bị người sử dụng (UE :User Equipment)
để thực hiện giao diện người sử dụng với hệ thống v cần định nghĩa giao diện vơ
tuyến.
Cấu trc hệ thống mức cao được thể hiện trong hình (1.2) . Từ quan điểm
chuẩn hố, cả UE v UTRAN đều bao gồm cc giao thức mới. Việc thiết kế cc giao
thức ny dựa trn những nhu cầu của cơng nghệ vơ tuyến WCDMA mới. Tri lại, việc
định nghĩa CN dựa trn GSM. Điều ny cho php hệ thống với cơng nghệ vơ tuyến
mới mang tính tồn cầu dựa trn cơng nghệ CN đ biết v đ pht triển.
Một phương php chia nhĩm khc cho mạng UMTS l chia chng thnh cc mạng
con. Trn khía cạnh ny, hệ thống UMTS được thiết kế theo Modun. Vì thế, cĩ thể cĩ
nhiều phần tử mạng cho cng một kiểu. Khả năng cĩ nhiều phần tử của cng một kiểu
cho php chia hệ thống UMTS thnh cc mạng con hoạt động hoặc độc lập hoặc cng
với cc mạng con khc. Cc mạng con ny được phn biệt bởi cc nhận dạng duy nhất.
Một mạng con như vậy được gọi l mạng di động mặt đất cơng cộng UMTS (UMTS
PLMN:UMTS Public Land Mobite Network). Thơng thường, mỗi PLMN được khai
thc duy nhất, v nĩ được nối đến cc PLMN khc như ISDN, PSTN, Internet..
Cc tiu chuẩn UMTS được cấu trc sao cho khơng định nghĩa chi tiết chức
năng bn trong của cc phần tử mạng nhưng định nghĩa giao diện giữa cc phần tử
mạng logic. Cc giao diện mở chính l:
Giao diện Cu: l giao diện thẻ thơng minh USIM v ME. Giao diện ny tun
theo một khuơn dạng tiu chuẩn cho cc thẻ thơng minh.
Giao diện Uu: l giao diện vơ tuyến của WCDMA, giao diện giữa UE v
Node B . Đây l giao diện m qua đó UE truy cập cc phần tử cố định của hệ thống
vì thế nĩ l giao diện mở quan trọng nhất ở UMTS .
Giao diện Iu nối UTRAN với CN. Nĩ cung cấp cho cc nh khai thc khả
năng trang bị UTRAN v CN từ cc nh sản xuất khc nhau.
- Iu- CS dnh cho dữ liệu chuyển mạch knh
- Iu- PS dnh cho dữ liệu chuyển mạch gĩi
Giao diện Iur: giao diện giữa hai RNC. Đây l giao diện mở, cho php
chuyển giao mềm giữa cc RNC từ cc nh sản xuất khc nhau.
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS
12
Giao diện Iub: kết nối một nt B với một RNC. Nĩ cho php hỗ trợ sự cạnh
tranh giữa cc nh sản xuất trong lĩnh vực ny. UMTS l hệ thống điện thoại di động
đầu tin cĩ Iub được tiu chuẩn hố như một giao diện mở hồn tồn.
1.4.4 Mạng li CN (Core Network)
Những chức năng chính của việc nghin cứu mạng li UMTS l:
Quản lí di động, điều khiển bo hiệu thiết lập cuộc gọi giữa UE v mạng li
Bo hiệu giữa cc nt trong mạng li
Định nghĩa cc chức năng giữa mạng li v cc mạng bn ngồi
Những vấn đề lin quan đến truy nhập gĩi
Giao diện Iu v cc yu cầu quản lí v điều hnh mạng
Mạng li UMTS cĩ thể chia thnh 2 phần: chuyển mạch knh v chuyển mạch gĩi.
Thnh phần chuyển mạch knh gồm: MSC, VLR v cổng MSC. Thnh phần
chuyển mạch gĩi gồm nt hỗ trợ dịch vụ GPRS (SGSN: Serving GPRS Support
Node) v cổng nt hỗ trợ GPRS (GGSN: Gateway GPRS Support Node). Một số thnh
phần của mạng như HLR v AUC được chia sẽ cho cả hai phần. Cấu trc của mạng li
cĩ thể được thay đổi khi cc dịch vụ mới v cc đặc điểm mới của hệ thống được đưa
ra.
Cc phần tử chính của mạng li như sau :
HLR (Home Location Register: Thanh ghi định vị thường tr) l một cơ sở
dữ liệu được đặt tại hệ thống chủ nh của người sử dụng để lưu trữ thơng tin chính
về lý lịch dịch vụ của người sử dụng, bao gồm thơng tin về cc dịch vụ bổ sung như
trạng thi chuyển hướng cuộc gọi, số lần chuyển hướng cuộc gọi.
MSC/VLR (Mobile Service Switching Center: Trung tm chuyển mạch
dịch vụ di động) l tổng đài (MSC) v cơ sở dữ liệu (VLR) để cung cấp cc dịch vụ
chuyển mạch knh cho UE tại vị trí hiện thời của nĩ. Nhiệm vụ của MSC l sử dụng cc
giao dịch chuyển mạch knh. VLR lm nhiệm vụ giữ bản sao về lý lịch của người sử
dụng cũng như vị trí chính xc hơn của UE trong hệ thống đang phục vụ. CS l phần
mạng đựơc truy nhập qua MSC/VLR.
GMSC (Gateway MSC) l chuyển mạch tại điểm kết nối UMTS PLMN
với mạng CS bn ngồi.
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS
13
SGSN (Serving GPRS: General Packet Radio Network Service Node) cĩ
chức năng giống như MSC/VLR nhưng được sử dụng cho cc dịch vụ chuyển mạch
gĩi PS (Packet Switch). Vng PS l phần mạng được truy nhập qua SGSN.
GGSN (Gateway GPRS Support Node) cĩ chức năng giống như cc dịch
vụ điện thoại, ví dụ như ISDN hoặc PSTN.
Cc mạng PS đảm bảo cc kết nối cho những dịch vụ chuyển mạch gĩi, ví
dụ như Internet.
1.4.4 Truy nhập vơ tuyến mặt đất UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Acess
Network)
UTRAN bao gồm một hay nhiều hệ thống con mạng vơ tuyến RNS (Radio
Network Subsystem). Một RNS l một mạng con trong UTRAN v gồm một bộ điều
khiển mạng vơ tuyến RNC (Radio Network Controller) v một hay nhiều Node B.
Cc RNC v cc Node B được kết nối với nhau bằng giao diện Iub.
Cc đặc tính chính của UTRAN :
Hỗ trợ UTRAN v tất cả cc chức năng lin quan. Đặc biệt l cc ảnh hưởng chính
ln việc thiết kế l yu cầu hỗ trợ chuyển giao mềm (một đầu cuối kết nối qua
hai hay nhiều ơ tích cực) v cc thuật tốn quản lý ti nguyn đặc th WCDMA.
Đảm bảo tính chung nhất cho việc xử lý số liệu chuyển mạch knh v chuyển
mạch gĩi bằng một ngăn xếp giao thức giao diện vơ tuyến duy nhất v bằng
Hình 1.3 Cấu trc của UTRAN
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS
14
cch sử dụng cng một giao diện để kết nối từ UTRAN đến cả hai vng PS v CS
của mạng li.
Đảm bảo tính chung nhất với GSM khi cần thiết.
Sử dụng truyền tải ATM l cơ chế truyền tải chính ở UTRAN.
Hai thnh phần trong UTRAN: bộ điều khiển mạng vơ tuyến (RNC) v node B.
Bộ điều khiển mạng vơ tuyến RNC
RNC l phần tử mạng chịu trch nhiệm điều khiển cc ti nguyn vơ tuyến của
UTRAN. Nĩ giao diện với CN (thơng thường với một MSC v một SGSN) v kết cuối
giao thức điều khiển ti nguyn vơ tuyến RRC (Radio Resource Control), giao thức
ny định nghĩa cc bản tin v cc thủ tục giữa MS v UTRAN. Nĩ đóng vai trị như BSC.
Cc chức năng chính của RNC :
- Điều khiển ti nguyn vơ tuyến
- Cấp pht knh
- Thiết lập điều khiển cơng suất
- Điều khiển chuyển giao
- Phn tập Macro
- Mật m hĩa
- Bo hiệu quảng b
- Điều khiển cơng suất vịng hở
Node B (trạm gốc)
Chức năng chính của Node B l thực hiện xử lý L1 của giao diện vơ tuyến (m
hố knh, đan xen, thích ứng tốc độ, trải phổ,…). Nĩ cũng thực hiện một phần khai thc
quản lý ti nguyn vơ tuyến như điều khiển cơng suất vịng trong. Về phần chức năng
nĩ giống như trạm gốc ở GSM. Lc đầu Node B được sử dụng như l một thuật ngữ
tạm thời trong qu trình chuẩn hố nhưng sau đó nĩ khơng bị thay đổi.
1.4.6 Thiết bị người sử dụng UE (User Equipment)
UE l sự kết hợp giữa thiết bị di động v module nhận dạng thu bao USIM
(UMTS subscriber identity). Giống như SIM trong mạng GSM/GPRS, USIM l thẻ
cĩ thể gắn vo my di động v nhận dạng thu bao trong mạng li.
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS
15
Thiết bị di động (ME: Mobile Equipment) l đầu cuối vơ tuyến được sử
dụng cho thơng tin vơ tuyến giao diện Uu.
Modun nhận dạng thu bao UMTS (USIM: UMTS Subscriber Identity
Modulo) l một thẻ thơng minh chứa thơng tin nhận dạng thu bao, thực hiện cc thuật
tốn nhận thực v lưu giữ cc khố nhận thực cng một số thơng tin thu bao cần thiết cho
đầu cuối.
1.5 Chuyển giao
1.5.1 Tổng quan về chuyển giao trong mạng di động
Chuyển giao l một khi niệm cơ bản của sự di chuyển trong cấu trc cell.
Trong hệ thống UMTS cĩ nhiều loại chuyển giao khc nhau để ph hợp với cc yu cầu
khc như: điều khiển tải, cung cấp vng phủ sĩng v thoả mn chất lượng dịch vụ .
Mục tiu của chuyển giao l cung cấp sự lin tục của dịch vụ di động khi người
sử dụng di chuyển qua vng bin của cc cell trong kiến trc cell. Để người sử dụng cĩ
thể tiếp tục thơng tin v băng qua bin của cell thì cần cung cấp ti nguyn vơ tuyến mới
cho người sử dụng ở cell mới, hay cịn gọi l cell đích. Bởi vì cường độ tín hiệu thu
được xấu hơn cell đích m người sử dụng chuyển qua. Qu trình xử lý đường xuống
cịn tồn tại kết nối trong cell hiện tại v thiết lập kết nối mới trong cell ln cận gọi l
chuyển giao. Tính năng của mạng tế bo thể hiện qua chuyển giao l chủ yếu nhằm
cung cấp dịch vụ hấp dẫn như cc ứng dụng thời gian thực hay luồng đa phương tiện
như cc dự n trong mạng di động thế hệ 3 ba đưa ra. Số lượng chuyển giao khơng
thnh cơng thể hiện thủ tục chuyển giao khơng hồn thnh.
1.5.2 Cc loại chuyển giao trong hệ thống 3G WCDMA
Chuyển giao trong mạng WCDMA cĩ thể được phn loại theo nhiều cch khc
nhau. Cĩ thể phn thnh: chuyển giao cng tần số, chuyển giao khc tần số v chuyển
giao giữa cc mạng khc nhau WCDMS với GSM. Trong phần ny, ta lại chia chuyển
giao trong WCDMA thnh bốn loại: chuyển giao trong cng hệ thống, chuyển giao
ngồi hệ thống, chuyển giao cứng, chuyển giao mềm v mềm hơn.
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS
16
Hình 1.4: cc loại chuyển giao trong hệ thống 3G
Chuyển giao trong cng hệ thống
Chuyển giao trong cng hệ thống cĩ thể được chia thnh chuyển giao cng
tần số v chuyển giao khc tần số. Chuyển giao cng tần số xuất hiện giữa cc
cell cng sĩng mang WCDMA. Chuyển giao khc tần số xuất hiện giữa cc cell
hoạt động trn cc tần số sĩng mang khc nhau.
Chuyển giao ngồi hệ thống
Chuyển giao ngồi hệ thống xuất hiện giữa cc cell thuộc hai kỹ thuật truy
nhập vơ tuyến khc nhau RAT (RAT: Radio Access Technology) hoặc giữa
hai node UTRAN FDD v UTRAN TDD.
Chuyển giao cứng l loại chuyển giao m kết nối cũ bị ph vỡ trước khi cĩ kết
nối vơ tuyến mới được thiết lập giữa thiết bị người sử dụng v mạng truy nhập vơ
tuyến. Loại chuyển giao ny sử dụng trong mạng GSM để gn cc knh tần số khc
nhau cho cc cell. Người sử dụng đi vo cell mới sẽ huỷ bỏ kết nối cũ v thiết lập kết
nối mới với tần số mới.
Chuyển giao cứng trong mạng UMTS sử dụng để thay đổi knh tần số của UE
v UTRAN. Trong suốt qu trình bố trí tần số của UTRAN, nĩ sẽ xc định rằng mỗi
hoạt động UTRAN l dễ dng để yu cầu thm vo phổ tần để đạt được dung lượng khi
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS
17
cc cấp độ sử d