M C L CỤ Ụ

M C L CỤ Ụ

L I NÓI Đ UỜ Ầ

I. Phân tích yêu c u và gi i phápầ ả

II. T ng quan công ngh Single RANổ ệ

1. Khái ni m công ngh Single RANệ ệ

2. Các khái ni m liên quanệ

3. L i ích c a công ngh Single RANợ ủ ệ

III. Phân tích gi i pháp Single RANả

IV. Kh o sát th c t tri n khai công ngh Single RAN Mobifoneả ự ế ể ệ ở

1. Tri n khai ph n t m ng Single RANể ầ ử ạ

2. Các b c tri n khai công ngh Single RAN Mobifoneướ ể ệ ở

3. K t qu thu đ cế ả ượ

TÀI LI U THAM KH OỆ Ả

1

L I NÓI Đ UỜ Ầ

Kể từ khi Việt Nam tham gia vào viễn thông đến nay thì chúng ta đã đạt được rất nhiều phát triển cũng như những bước ngoạt lớn nhất là viễn thông di động.

Tốc độ phát triển quá nhanh đó đã giúp viễn thông Việt Nam có được những bước ngoặt thể hiện sự phát triển rất nhanh. Đó là:

1. Đổi số toàn bộ mạng điện thoại quốc gia.2. Phóng thành công vệ tinh Vinasat3. Chính thức cung cấp dịch vụ 3G

Đối với viễn thông di động thì Việt Nam trở thành những quốc gia có tốc độ phát triển nhanh nhất thế giới (đứng thứ 8 trong liên minh viễn thông thế giới) và đặc biệt là giá thành. Hiện Việt Nam đã cung cấp và phát triển công nghệ 3G vào năm 2009 nhưng hiện tại vẫn còn có vấn đề các nhà mạng vẫn còn quan tâm: Hệ thống 2G và 3G nằm tách biệt nhau nên gây ra tốn diện tích….vấn đề đặt ra ở đây là làm sao có thể tích hợp được cả 2 công nghệ cũ cũng như mới này vào cùng 1 hệ thống để giải quyết các vấn đề trên. Đồng thời cũng phải tăng được tốc độ và vùng phủ sóng.

Với yêu cầu đặ ra như trên, nhóm chúng em xin chọn đề tài: Tích hợp bộ phát đáp 2G và 3G hay còn gọi là công nghệ Single Ran.

2

I. Phân tích yêu cầu và giải pháp

1. Phân tích yêu cầu chức năng

Yêu cầu đặt ra là tích hợp 2 công nghệ 2G và 3G vào chung 1 hệ thống

Ngoài ra còn có thể nâng cấp lên LTE sau này

Phải có tốc độ cao, băng thông lớn

Độ phủ sóng rộng

2. Yêu cầu phi chức năng

Tiết kiệm năng lượng, giá thành, diện tích lắp đặt

3. Giải pháp

Từ những yêu cầu trên đề ra, hãng Huewei của Trung Quốc đã đưa ra giải pháp tích hợp 2 công nghệ trên vào một hệ thống. Đó là công nghệ Single Ran.

3

II. T ng quan v công ngh Single RANổ ề ệ

1. Khái ni m v công ngh Single RANệ ề ệ

M t so sánh d ng đ n gi n v b k t h p GSM và UMTS trong m t kh iộ ạ ơ ả ề ộ ế ợ ộ ố SingleRAN (d i) so v i hai kh i GSM và UMTS truy n th ng (trên).ướ ớ ố ề ố

Công ngh Single RAN (Single Radio Access Network) là gi i pháp m ngệ ả ạ tích h p cho phép h tr nhi u tiêu chu n truy n d n và d ch v khôngợ ỗ ợ ề ẩ ề ẫ ị ụ dây trên cùng m t thi t b nh m gi m t i đa các l p truy c p site, nhàộ ế ị ằ ả ố ớ ậ tr m, truy n d n cũng nh chi phí v n hành OPEX.ạ ề ẫ ư ậCông ngh Single RAN đ c Huawei và m t s hãng khác nh Nokia -ệ ượ ộ ố ư Siemens phát tri n t năm 2008. M đ u, Single RAN cho phép đi n tho iể ừ ở ầ ệ ạ c a ng i dùng chuy n đ i nhanh tr ng thái truy c p t GSM sang UMTSủ ườ ể ổ ạ ậ ừ ho c s d ng đ ng th i c hai. Sau đó, Single RAN h tr s d ng đ ngặ ử ụ ồ ờ ả ỗ ợ ử ụ ồ th i hai ch đ UMTS và LTE. Hi n nay công ngh Single RAN th m chí cònờ ế ộ ệ ệ ậ cho phép chuy n đ i qua l i ho c s d ng đ ng th i c m ng WiMax vàể ổ ạ ặ ử ụ ồ ờ ả ạ LTE TDD v i d i t n làm vi c đ y đ 2.3GHz, 2.5GHz và 3.5GHz (Time-ớ ả ầ ệ ầ ủDivision Duplexing).

2. Các khái ni m liên quanệ

- Tr m thu phát g c BTS: M t BTS bao g m các thi t b phát thu, antenạ ố ộ ồ ế ị và x lý tín hi u đ c thù cho giao di n vô tuy n. Có th coi BTS là cácử ệ ặ ệ ế ể Modem vô tuy n ph c t p có thêm m t s các ch c năng khác. M t bế ứ ạ ộ ố ứ ộ ộ ph n quan tr ng c a BTS là TRAU (Transcoder and Rate Adapter Unit:ậ ọ ủ

4

kh i chuy n đ i mã và thích ng t c đ ). TRAU là thi t b mà đó quáố ể ổ ứ ố ộ ế ị ở trình mã hoá và gi i mã ti ng đ c thù riêng cho GSM đ c ti n hành, ả ế ặ ượ ế ở đâycũng th c hi n thích ng t c đ trong tr ng h p truy n s li u.ự ệ ứ ố ộ ườ ợ ề ố ệ TRAU là m t b ph n c a BTS, nh ng cũng có th đ t cách xa BTS vàộ ộ ậ ủ ư ể ặ th m chí trong nhi u tr ng h p đ c đ t gi a BSC và MSC. BTS có cácậ ề ườ ợ ượ ặ ữ ch c năng sau:ứ+ Qu n lý l p v t lý truy n d n vô tuy nả ớ ậ ề ẫ ế+ Qu n lý giao th c cho liên k t s li u gi a MS và BSC ả ứ ế ố ệ ữ+ V n hành và b o d ng tr m BTS ậ ả ưỡ ạ+ Cung c p các thi t b truy n d n và ghép kênh n i trên giao ti p A-ấ ế ị ề ẫ ố ếbis.

- H th ng con chuy n m ch SS: H th ng con chuy n m ch bao g mệ ố ể ạ ệ ố ể ạ ồ các ch c năng chuy n m ch chính c a GSM cũng nh các c s d li uứ ể ạ ủ ư ơ ở ữ ệ c n thi t cho s li u thuê bao và qu n lý di đ ng c athuê bao. Ch cầ ế ố ệ ả ộ ủ ứ năng chính c a SS là qu n lý thông tin gi a nh ng ng i s d ng m ngủ ả ữ ữ ườ ử ụ ạ GSM v i nhau và v i m ng khác. H th ng con chuy n m ch SS baoớ ớ ạ ệ ố ể ạ g m các kh i ch c năng sau:ồ ố ứ

+ Trung tâm chuy n m ch các d ch v di đ ng (MSC: Mobileể ạ ị ụ ộ ServicesSwitching Center).+ B ghi đ nh v t m trú (VLR: Visitor Location Register)ộ ị ị ạ+ B ghi đ nh v th ng trú (HLR: Home Location Register)ộ ị ị ườ+ Trung tâm nh n th c (AUC: Authentication Center)ậ ự+ B nh n d ng thi t b (EIR: Equipment Identity Register)ộ ậ ạ ế ị+ Trung tâm chuy n m ch các d ch v di đ ng c ng (GMSC:ể ạ ị ụ ộ ổ GatewayMobile Services Switching Center)

- Trung tâm chuy n m ch các d ch v di đ ng c ng MSC: SS, ch c năngể ạ ị ụ ộ ổ Ở ứ chuy n m ch chính đ c MSC th c hi n. Nhi m v chính c a MSC làể ạ ượ ự ệ ệ ụ ủ đi u ph i vi c thi t l p cu c g i đ n nh ng ng i s d ng m ng GSM.ề ố ệ ế ậ ộ ọ ế ữ ườ ử ụ ạ M t m t MSC giao ti p v i phân h BSS, m t khác nó giao ti p v iộ ặ ế ớ ệ ặ ế ớ m ng ngoài. MSC làm nhi m v giao ti p v i m ng ngoài đ c g i làạ ệ ụ ế ớ ạ ượ ọ MSC c ng. Vi c giao ti p v i m ng ngoài đ đ m b o thông tin choổ ệ ế ớ ạ ể ả ả ng i s d ng m ng GSM đòi h i c ng thích ng (các ch c năng t ngườ ử ụ ạ ỏ ổ ứ ứ ươ tác IWF: Interworking Function). SS cũng c n giao ti p v i m ng ngoàiầ ế ớ ạ đ s d ng các kh năng truy n t i c a các m ng này cho vi ctruy nể ử ụ ả ề ả ủ ạ ệ ề t i s li u c a ng i s d ng ho c báo hi u gi a các ph n t c aả ố ệ ủ ườ ử ụ ặ ệ ữ ầ ử ủ m ng GSM. MSC th ng là m t t ng đài l n đi u khi n và qu n lý m tạ ườ ộ ổ ớ ề ể ả ộ s các b đi u khi n tr mg c.ố ộ ề ể ạ ố

5

- B đi u khi n tr m g c BSC: BSC có nhi m v qu n lý t t c giao di nộ ề ể ạ ố ệ ụ ả ấ ả ệ vô tuy n qua các l nh đi u khi n t xa BTS và MS. Các l nh này chế ệ ề ể ừ ệ ủ y u là các l nh n đ nh, gi i phóng kênh vô tuy n và qu n lý chuy nế ệ ấ ị ả ế ả ể giao (Handover). M t phía BSC đ c n i v i BTS còn phía kia n i v iộ ượ ố ớ ố ớ MSC c a SS. Trong th c t , BSC là m t t ng đài nh có kh năng tínhủ ự ế ộ ổ ỏ ả toán đáng k . M t BSC có th qu n lý vài ch c BTS tuỳ theo l u l ngể ộ ể ả ụ ư ượ các BTS này. Giao di n gi a BSC và MSC là giao di n A, còn giao di nệ ữ ệ ệ gi a nó v i BTS là giao di n A-bis. Nhân viên khai thác có th t trungữ ớ ệ ể ừ tâm khai thác và b o d ng OMC n p ph n m m m i và d li u xu ngả ưỡ ạ ầ ề ớ ữ ệ ố BSC, th c hi n m t s ch c năng khai thác và b o d ng, hi n th c uự ệ ộ ố ứ ả ưỡ ể ị ấ hình c a BSC. BSC có th thu th p s li u đo t BTS và BIE (Baseủ ể ậ ố ệ ừ Station InterfaceEquipment: Thi t b giao di n tr m g c), l u tr chúngế ị ệ ạ ố ư ữ trong b nh và cung c p chúng cho OMC theo yêu c u. MBSC: Multi-ộ ớ ấ ầmode BSC.

- Tr m di đ ng MS: Tr m di đ ng là thi t b duy nh t mà ng i s d ngạ ộ ạ ộ ế ị ấ ườ ử ụ có th th ng xuyên nhìn th y c a h th ng. MS có th là: máy c mể ườ ấ ủ ệ ố ể ầ tay, máy xách tay hay máy đ t trên ô tô. Ngoài vi c ch a các ch c năngặ ệ ứ ứ vô tuy n chung và x lý cho giao di n vô tuy n MS còn ph i cung c pế ử ệ ế ả ấ các giao di n v i ng i s d ng (nh micrô, loa, màn hi n th , bànệ ớ ườ ử ụ ư ể ị phím đ qu n lý cu c g i) ho c giao di n v i môt s các thi t b khácể ả ộ ọ ặ ệ ớ ố ế ị (nh giao di n v i máy tính cá nhân, Fax…). Hi n nay, ng i ta đang cư ệ ớ ệ ườ ố g ng s n xu t các thi t b đ u cu i g n nh đ đ u n i v i tr m diắ ả ấ ế ị ầ ố ọ ẹ ể ấ ố ớ ạ đ ng. Ba ch c năng chính c a MS:ộ ứ ủ+ Thi t b đ u cu i th c hi n các ch c năng không liên quan đ nế ị ầ ố ự ệ ứ ế m ng GSM.ạ+ K t cu i tr m di đ ng th c hi n các ch c năng liên quan đ nế ố ạ ộ ự ệ ứ ế truy n d n giao di n vô tuy n.ề ẫ ở ệ ế+ B thích ng đ u cu i làm vi c nh m t c a n i thông thiêt b đ uộ ứ ầ ố ệ ư ộ ử ố ị ầ cu i v ik t cu i di đ ng. C n s d ng b thích ng đ u cu i khi giaoố ớ ế ố ộ ầ ử ụ ộ ứ ầ ố di n ngoài tr m di đ ng tuân theo tiêu chu n ISDN đ đ u n i đ uệ ạ ộ ẩ ể ấ ố ầ cu i, còn thi t b đ u cu i l i có th giao di n đ u cu i – modem.ố ế ị ầ ố ạ ể ệ ầ ố

- Trung tâm đi u hành và b o d ng OMC: Hai ch c năng chính c a OMCề ả ưỡ ứ ủ là giám sát s c và thay đ i các tham s . ự ố ổ ố

3. L i ích c a công ngh Single RANợ ủ ệ

Gi i pháp Singleả RAN cho phép các nhà khai thác đ t đ c s h i t hoànạ ượ ự ộ ụ toàn c a các m ng vô tuy n đa mode, bao g m các tr m g c, các b đi uủ ạ ế ồ ạ ố ộ ề

6

khi n tr m g c, đ a đi m và s khai thác cũng nh vi c qu n lý b o d ng.ể ạ ố ị ể ự ư ệ ả ả ưỡ Nó cung c p m t m ng truy c p vô tuy n đ n gi n và th ng nh t mà có thấ ộ ạ ậ ế ơ ả ố ấ ể ch p nh n đ ng th i các ch c năng c a m ng GSM, UMTS và LTE và có thấ ậ ồ ờ ứ ủ ạ ể đi u khi n b ng ph n m m tùy theo các ki u l u l ng khác nhau đ tăngề ể ằ ầ ề ể ư ượ ể dung l ng trong m ng GSM ho c UMTS. Các nhà khai thác nh O2, Chinaượ ạ ặ ư Unicom, America Movil và TeliaSonera là trong s các nhà khai thác đ u tiênố ầ thông qua gi i pháp t i u và dài h n này.ả ố ư ạ

V m t kỹ thu t, gi i pháp Single RAN cho phép ch t o các b đi u khi nề ặ ậ ả ế ạ ộ ề ể tr m g c BSC h i t cho phép tích h p BSC c a m ng GSM và b đi u khi nạ ố ộ ụ ợ ủ ạ ộ ề ể m ng vô tuy n RNC c a m ng UMTS/LTE vào m t b đi u khi n đa mode.ạ ế ủ ạ ộ ộ ề ể B đi u khi n đa mode này đ c thi t k đ c bi t đ cung c p cho nhi u hộ ề ể ượ ế ế ặ ệ ể ấ ề ệ th ng vô tuy n qua m t m ng truy c p th ng nh t đ n l , gi i phápố ế ộ ạ ậ ố ấ ơ ẻ ả SingleRAN tích h p các d ch v vô tuy n đ i v i tho i, d li u băng h p, băngợ ị ụ ế ố ớ ạ ữ ệ ẹ r ng di đ ng và nhi u d ch v khác vào m t thành ph n m ng thay vì nhi uộ ộ ề ị ụ ộ ầ ạ ề thành ph n m ng khác nhau.ầ ạ

Nh v y, gi i pháp Single RAN tích h p các module GSM, UMTS và LTE trênư ậ ả ợ cùng m t thi t b thay cho nhi u b h i đáp khác nhau đem l i các l i ích cộ ế ị ề ộ ồ ạ ợ ụ th sau:ể

- Gi m chi phí đ u t cho thi t b , nhà tr m, truy n d n…ả ầ ư ế ị ạ ề ẫ- Gi m t i đa các l p truy c p site v n là v n đ ph c t p khi ghép nhi uả ố ớ ậ ố ấ ề ứ ạ ề

node s d ng các tiêu chu n truy n d n khác nhauử ụ ẩ ề ẫ- Đi u khi n m ng đ n gi n, linh ho t b ng ph n m mề ể ạ ơ ả ạ ằ ầ ề- Thu n ti n trong vi c tri n khai, khai thác cũng nh qu n lý, b o d ngậ ệ ệ ể ư ả ả ưỡ

tr mạ

Công ngh Single RAN không nh ng giúp ti t ki m chi phí nhà tr m, gi m cácệ ữ ế ệ ạ ả truy n d n trùng l p không c n thi t mà còn giúp t i u hóa h th ng, gi mề ẫ ặ ầ ế ố ư ệ ố ả l ng đi n tiêu th các kh i x lý quan tr ng t i trên 50%. ượ ệ ụ ở ố ử ọ ớ

7

Do s d ng ph i h p gi i pháp đa sóng mang và SDRử ụ ố ợ ả (Software defined radio), khi l u l ng t i trên m ng GSMư ượ ả ạ m c ở ứ th p, ấ UTMS có th chia s công su tể ẻ ấ sóng mang trên cùng m t kênh truy c p. Gi i pháp này giúp t n d ng t i u bộ ậ ả ậ ụ ố ư ộ khu ch đ i công su t, gi i quy t tri t đ v n đ thông l ng m ng v n, tránhế ạ ấ ả ế ệ ể ấ ề ượ ạ ố tình tr ng th a tài nguyên 2G t i các th i đi m mà t i trên 3G tăng cao nh b tạ ừ ạ ờ ể ả ư ắ đ u gi làm vi c, ngày ngh cu i tu n th m chí là đêm khuya t i thành ph l n.ầ ờ ệ ỉ ố ầ ậ ạ ố ớ Công ngh Single RAN còn giúp m ng GSM chia s 5MHz t n s khi tài nguyênệ ạ ẻ ầ ố ph trên GSM đang nhàn r i thông qua gi i pháp DSS. ổ ồ ả

8

I. Phân tích gi i pháp Single RANả

Vi c truy n d li u tho i trên trên băng t n 850MHz và 900MHz t t h nệ ề ữ ệ ạ ầ ố ơ băng t n 2100MHz nh ng tài nguyên ph trên băng t n 850MHz và 900MHz l iầ ư ổ ầ ạ th p h n th nhi u. Đi u này làm gi i h n nhu c u phát tri n các d ch v vôấ ơ ế ề ề ớ ạ ầ ể ị ụ tuy n không dây di n r ng. M t s nhà khai thác m ng không th d tr m tế ệ ộ ộ ố ạ ể ự ữ ộ băng thông tiêu chu n 5MHz t d i t n 2G do vi c ch nh l i băng thông cho cácẩ ừ ả ầ ệ ỉ ạ d ch v UMTS. SingleRAN sẽ gi i quy t v n đ này. Công ngh m i h tr thêmị ụ ả ế ấ ề ệ ớ ỗ ợ băng thông không tiêu chu n 3.8MHz cho m t sóng mang UMTS, do đó đem l iẩ ộ ạ kh năng tri n khai 3G uy n chuy n h n cho các nhà cung c p. Băng thông dả ể ể ể ơ ấ ự tr cho d ch v GSM là 1.2MHz. Vi c này tuy có làm thu h p dung l ng c aữ ị ụ ệ ẹ ượ ủ kênh 2G nh ng xét v m t t ng th , gi i pháp m i giúp tăng dung l ng truy nư ề ặ ổ ể ả ớ ượ ề trên oàn m ng do UMTS có hi u qu ph cao h n so v i GSM.ạ ệ ả ổ ơ ớ

Băng thông 3.8MHz dành cho m ng UMTS và kho ng cách 4MHz gi a các sóngạ ả ữ mang GSM và UMTS.

Mô hình m ng Single RAN g m các ph n t chính nh hình d i đây:ạ ồ ầ ử ư ướ

9

V m t lý thuy t, Single RAN là k t h p c a công ngh 2G và 3G trên cùng m tề ặ ế ế ợ ủ ệ ộ m ng vô tuy n đa mode. Các ph n t chính c a gi i pháp m ng Single RANạ ế ầ ử ủ ả ạ thu c ba l p:ộ ớ

- L p truy nh p (Radio Access): bao g m các BTS và node B. ớ ậ ồ- L p đi u khi n truy nh p (Access Control): bao g m các BSC và RNCớ ề ể ậ ồ- L p m ng lõi (Core Network): h u nh không thay đ i c u trúc so v iớ ạ ầ ư ổ ấ ớ

gi i pháp cũả

Các l p liên k t v i nhau b ng m ng truy n d n. Nhi m v c a m ng truy nớ ế ớ ằ ạ ề ẫ ệ ụ ủ ạ ề d n th ng là đ nh tuy n IP và ghép kênh.ẫ ườ ị ế

10

B ghi đ nh v th ng trú HLR ộ ị ị ườ là c s d li u quan tr ng nh t c a m ng GSM,ơ ở ữ ệ ọ ấ ủ ạ l u tr các s li u và đ aư ữ ố ệ ị ch nh n d ng cũng nh các thông s nh n th c c aỉ ậ ạ ư ố ậ ự ủ thuê bao trong m ng. Các thông tin l u tr trong HLR g m: nh n d ng thuê baoạ ư ữ ồ ậ ạ IMSI, MSISDN, VLR hi n th i, tr ng thái thuê bao, khoá nh n th c và ch c năngệ ờ ạ ậ ự ứ nh n th c, s l u đ ng tr m di đ ng MSRN. HLR ch a nh ng c s d li u b cậ ự ố ư ộ ạ ộ ứ ữ ơ ở ữ ệ ậ cao c a t t c các thuê bao trong GSM. Nh ng d li u này đ c truy nh p t xaủ ấ ả ữ ữ ệ ượ ậ ừ b i các MSC và VLR c a m ng.ở ủ ạ

GGSN là vi t t t c a Gateway GPRS Support Node. GGSN là m t gateway gi aế ắ ủ ộ ữ m ng GPRS/UMTS và các m ng ngoài (nh Internet ho c các m ng GPRSạ ạ ở ư ặ ạ khác) trong ki n trúc c a m ng t bào. Vai trò c a GGSN là nh n và chuy nế ủ ạ ế ủ ậ ể thông tin t UE g i ra m ng bên ngoài và ng c l i. GGSN cũng tham gia qu n lýừ ử ạ ượ ạ ả quá trình di đ ng c a UE và thi t l p các b i c nh PDP đ ph c v vi c liên l cộ ủ ế ậ ố ả ể ụ ụ ệ ạ gi a SGSN và GGSN. ữ

D a trên đ a ch c a các gói nh n đ c t các m ng chuy n m ch gói bên ngoài,ự ị ỉ ủ ậ ượ ừ ạ ể ạ GGSN “chuy n gói qua đ ng h m” (tunnelling) t i cho các Serving GSN thíchể ườ ầ ớ h p đ t đó g i t i MS nh n, và ng c l i các gói d li u t MS g i đi qua SGSNợ ể ừ ử ớ ậ ượ ạ ữ ệ ừ ử và đ c GGSN đ nh tuy n t i đ a ch nh n thích h p m ng bên ngoài. Thu tượ ị ế ớ ị ỉ ậ ợ ở ạ ậ ng tunnelling dùng đ ch quá trình truy n m t kh i d li u t m t đi m g nữ ể ỉ ề ộ ố ữ ệ ừ ộ ể ắ các thông tin đ a ch và đi u khi n vào kh i d li u t i m t đi m nh n có nhi mị ỉ ề ể ố ữ ệ ớ ộ ể ậ ệ v g b các thông tin đ a ch và đi u khi n yra. M t đ ng h m là m t đ ngụ ỡ ỏ ị ỉ ề ể ấ ộ ườ ầ ộ ườ truy n hai chi u và ng i ta ch y u ch quan tâm đ n hai đi m đ u và cu iề ề ườ ủ ế ỉ ế ể ầ ố c a đ ng h m. Đ GGSN có kh năng đ nh tuy n thông tin nó ph i l u tr cácủ ườ ầ ể ả ị ế ả ư ữ

11

thông tin qu n lý di đ ng đ i v i MS, và ngoài ra GGSN còn l u tr các thông tinả ộ ố ớ ư ữ ph c v cho vi c tính c c.ụ ụ ệ ướ

GGSN k t n i v i các m ng d li u gói bên ngoài qua giao di n Gi, v i các m ngế ố ớ ạ ữ ệ ệ ớ ạ GPRS m ng di đ ng m t đ t PLMN khác qua giao di n Gp (khi đó nó đ c coiở ạ ộ ặ ấ ệ ượ là m tBorder GGSN), nghĩa là GGSN luôn là đi m đ u tiên c a các k t n i liênộ ể ầ ủ ế ố m ng (GGSN h tr đi m tham chi u Gi). GGSN có th k t n i t i b đăng kíạ ỗ ợ ể ế ể ế ố ớ ộ đ nh v th ng trú HLR qua giao di n Gc đ l y các thông tin đ nh tuy n đ đ nhị ị ườ ệ ể ấ ị ế ể ị tuy n các đ n v d li u gói PDU m t cách chính xác t i MS.ế ơ ị ữ ệ ộ ớ

GGSN n i t i các Serving GSN qua m ng đ ng tr c b ng giao di n Gn, các PDUố ớ ạ ườ ụ ằ ệ đ c chuy n trên giao di n này b ng vi c đ c đóng gói vào các IP datagram.ượ ể ệ ằ ệ ượ Đi u này cho phép các PDU c a c X.25 và IP đ u có th đ c truy n trongề ủ ả ề ể ượ ề m ng GPRS v i cùng m t d ng nh nhau.GGSN t p h p các CDR( Call Dataạ ớ ộ ạ ư ậ ợ Recorder) đánh d u th i gian truynh p, cung c p th i gian truy nh p c a MSấ ờ ậ ấ ờ ậ ủ cho SGSN.Tóm t t ch c năng chính c a GGSN:ắ ứ ủ

- Đóng vai trò nh m t t ng đài c ng gi a PLMN và các m ng d li u gói bênư ộ ổ ổ ữ ạ ữ ệ ngoài

- Thi t l p vi c truy n thông v i các m ng d li u gói bên ngoài .ế ậ ệ ề ớ ạ ữ ệ

- Đ nh tuy n và tunnel packets đ n và ra kh i SGSNị ế ế ỏ

- Tính toán s l ng gói/d li uố ượ ữ ệ

- Đánh đ a ch , l p b ng đ nh tuy nị ỉ ậ ả ị ế

- H tr tính c cỗ ợ ướ

SGSN (Serving GPRS Support Node) là m t ph n t trong m ng lõi GPRS nh mộ ầ ử ạ ằ n i k t gi a m ng truy nh p (RAN) và gateway GGSN. SGSN có ch c năng t ngố ế ữ ạ ậ ứ ươ đ ng v i m t MSC trong h th ng GSM, ch u trách nhi m đ nh tuy n d li uươ ớ ộ ệ ố ị ệ ị ế ữ ệ gói t i t vùng ph c v đ a lý mà nó đ m nh n, có ch c năng qu n lý di đ ngớ ừ ụ ụ ị ả ậ ứ ả ộ MM, nh n th c và b o m t truy c p vô tuy n, qu n lý k t n i v t lý t i các MS.ậ ự ả ậ ậ ế ả ế ố ậ ớ SGSN có nhi m v t o ra m t PDP context c n thi t đ có th cho phép cácệ ụ ạ ộ ầ ế ể ể PDUđ c truy n gi a MS và GGSN mà MS đang liên l c đ trao đ i d li u góiượ ề ữ ạ ể ổ ữ ệ v i m ng ngoài. Lu ng l u thông đ c đ nh tuy n t SGSN qua m t b ki m traớ ạ ồ ư ượ ị ế ừ ộ ộ ể d li u gói PCU đ t i BSC, qua BTS và t i MS. Kỹ thu t nén d li u cũng đ cữ ệ ể ớ ớ ậ ữ ệ ượ s d ng gi a MS và SGSN đ nâng cao hi u qu c a k t n i, gi m nh kíchử ụ ữ ể ệ ả ủ ế ố ả ỏ th c c a các gói d li u đ c truy n.Vai trò chính c a SGSN là:ướ ủ ữ ệ ượ ề ủ

- Xác th c các UE đang dùng d ch v GPRS n i k t v i nó.ự ị ụ ố ế ớ

- Qu n lý vi c đăng ký c a m t UE vào m ng GPRS.ả ệ ủ ộ ạ

12

- Qu n lý quá trình di đ ng c a UE.ả ộ ủ

- Thi t l p, duy trì và gi i phóng các b i c nh PDP.ế ậ ả ố ả

- Nh n và chuy n thông tin đ n UE và ng c l i.ậ ể ế ượ ạ

- Qu n lý vi c tính ti n.ả ệ ề

- Tìm và đánh th c UE khi có cu c g i m i đ n.ứ ộ ọ ớ ế

Cu c g i tho i (voice)ộ ọ ạ

- Thuê bao MS1 th c hi n cu c g i sẽ yêu c u c p kênh t MBTS1/MBSC1ự ệ ộ ọ ầ ấ ừ

- Sau đó MBSC1 sẽ g i yêu c u lên MSC1 đ ti n hành nh n th c (có s k t h pử ầ ể ế ậ ự ự ế ợ v i HLR/Auc)ớ

- Sau quá trình nh n th c và c p phát kênh thành công, MSC1 sẽ g i b n tin SRIậ ự ấ ử ả (sending routing information) t i HLR đ h i HLR v các thông tin c a s b g iớ ể ỏ ề ủ ố ị ọ (MS2)

- HLR sẽ tr l i thông tin v MSC2 n i mà thuê bao b g i đang t m trú và sả ạ ề ơ ị ọ ạ ố MSRN (s mobile roaming c a MSC2)ố ủ

- MSC1 sẽ thi t l p k t n i đ n MSC2ế ậ ế ố ế

- MSC2 sẽ ti n hành paging MS2 hi n đang MBSC/MBTS nào đ ti n hành c pế ệ ở ể ế ấ phát kênh vô tuy nế

- Thuê bao thi t l p đ c cu c g i.ế ậ ượ ộ ọ

D ch v data:ị ụ

- Cũng gi ng nh cu c g i tho i, sau khi thuê bao MS1 có yêu c u truy nh p dataố ư ộ ọ ạ ầ ậ thì thay vì yêu c u MSC, MBSC sẽ g i yêu c u lên SGSN.ầ ử ầ

- SGSN sẽ d a vào NDS/AAA (gi ng HLR/Aur ) xem MS1 dùng d ch v gì sẽ g iự ố ị ụ ử đ n SGSN qu n lý d ch v đó đ ph c v .ế ả ị ụ ể ụ ụ

- Tùy thu c d ch v c a MS mà GGSN sẽ k t n i ra Internet hay FPT server c aộ ị ụ ủ ế ố ủ nhà cung c p đ ph c v thuê bao đó.ấ ể ụ ụ

II. Kh o sát th c t tri n khai công ngh Single RAN Mobifoneả ự ế ể ệ ở

1. Tri n khai ph n t m ng Single RANể ầ ử ạ

BSC6900 UMTS :

Đ c đi m kỹ thu t c a BSC6900 (1MPS + 2EPS):ặ ể ậ ủ

13

- Dung l ng l n, kh năng tích h p cao: h tr 2560TRX t i FR và HR,ượ ớ ả ợ ỗ ợ ạ l uư l ng l n nh t là 16250 Erl, 4375 BHCA, 10240 PDCHsactive(MSC_9) đ iượ ớ ấ ố v i mode BM/TC combined.ớ

- C u hình linh ho tấ ạ- Nhi u mode v n hành: v i h th ng E1/T1 ho c STM1, BSC6900và cácề ậ ớ ệ ố ặ

BTS có th s d ng ki u star, chain và ring; v i h th ngIP, BSC6900 hể ử ụ ể ớ ệ ố ỗ tr HDLC d a trên Hub BTSợ ự

- C u hình ph n c ng linh ho t: h th ng có th c u hình theo cácđòi h iấ ầ ứ ạ ệ ố ể ấ ỏ khác nhau c a các d ch v ti ng nói và d li u trên mi n chuy n m ch CSủ ị ụ ế ữ ệ ề ể ạ và PS

- Vi c ch n l a ngu n clock linh ho t: có th thu t BITSệ ọ ự ồ ạ ể ừ (BuildingIntegrated Timing Supply System) ho c trên giao di n Aặ ệ

- Vi c nâng c p và m r ng dung l ng d dàng.ệ ấ ở ộ ượ ễ- Vi c b o qu n và v n hành ti n l iệ ả ả ậ ệ ợ- Nhi u tính năng: h tr tuy n báo hi u 2M, vi c t i u đ ng truy nề ỗ ợ ế ệ ệ ố ư ườ ề

Abis, Hub BTS qua HDLC, Gb qua IP.

T BSC6900ủ

14

V trí c a BSC6900 trong h th ng m ng UMTSị ủ ệ ố ạ BTS/NodeB 3900 :

S đ l p đ t BTS3900ơ ồ ắ ặ

15

Kh i NodeB – BTS3900 l p đ t indoor, outdoor và cách tri n khai ố ắ ặ ể

Đ c đi m kỹ thu t chính:ặ ể ậ

- H tr t i đa Uplink 1536 CEs và Downlink 1536 Cesỗ ợ ố- H tr t i đa 3*8 cells ho c 6*4 cellsỗ ợ ố ặ- S d ng truy n d n c ng quang và c ng đi n FE, E1/T1ử ụ ề ẫ ổ ổ ệ- D ch v CS, d ch v PS, các d ch v t ng h p và v tríị ụ ị ụ ị ụ ổ ợ ị- Topo m ng: Sao, n i ti p, cây, vòng ho c laiạ ố ế ặ- Các lo i chuy n giao: softer handover, soft handover và hard handoverạ ể- Th c hi n các ch c năng: RET, HSDPA (truy nh p gói đ ng xu ng t c đự ệ ứ ậ ườ ố ố ộ

cao) và HSUPA (truy nh p gói đ ng lên t c đ cao)ậ ườ ố ộ

Transport Node : s d ng kh i truy n d n quang OptiX OSN 7500 vàử ụ ố ề ẫ router NE40E

Ph n m m qu n lý ầ ề ả iManager U200 0 :

16

Ph n m m qu n lý iManager U2000 n m trong l p Network & Managerment layerầ ề ả ằ ớ

Các ch c năng chính c a ph n m m: ứ ủ ầ ề- Hi n th topology m ng và tr ng thái c a các k t n iể ị ạ ạ ủ ế ố- Phát hi n c nh báoệ ả- Qu n lý truy c p, b o m tả ậ ả ậ- Qu n lý các d ch v m ngả ị ụ ạ

2. Các b c tri n khai công ngh Single RAN c a Mobifone ướ ể ệ ủ

Mô hình thay th Single RAN ế

- Thuê m i truy n d n đ chu n b cho thi t b Single RAN.ớ ề ẫ ể ẩ ị ế ị17

- L p đ t s n BSC6900 – BTS3900 Single RAN đ chu n b thay th .ắ ặ ẵ ể ẩ ị ế- Tr m BTS cũ bao g m Alcatel BTS 2G và Huawei Node-B 3G. Phía đ i tácạ ồ ố

sẽ l p m i Single RAN vào phòng máy. Thay BTS và outdoor c aắ ớ ủ Alcatel/Huewei cũ b ng Single RANằ (BSC6900 – BTS3900 và BTS3900A). Ti n hành khai báo trên h th ng.ế ệ ốYêu c u th i gian gián đo n t 10-15 phút đ đ m b o d ch v ng iầ ờ ạ ừ ể ả ả ị ụ ườ dùng.

- Ti n hành đo ki m ch t l ng m ng l i. S d ng ph n m m qu n lýế ể ấ ượ ạ ướ ử ụ ầ ề ả iManager th c hi n m t s tác v đ n gi n.ự ệ ộ ố ụ ơ ả

- Tháo thi t b 2G và 3G cũ đ dùng l i các t nh khác.ế ị ể ạ ở ỉ- H y truy n d n cũ.ủ ề ẫ

Th i gian và các công vi c c th đ c li t kê trong b ng d i đây:ờ ệ ụ ể ượ ệ ả ướ

Th i gian tri n khai tr m SingleRANờ ể ạ

Th i gianờ Công vi cệ Tri n khaiể

12:30 ~ 01:00 Thay th kh i cell Antennaế ố 30 phút

09:00 ~ 17:00L p đ t kh i 3G RRU và Grounding Barắ ặ ố

c t. Các tri n khai khác: ngu n, cáp,ở ộ ể ồ PGND và h th ng Antennaệ ố

12 giờ

Tr c 00:00ướ Ki m tra BTS hi n th i có làm vi c t tể ệ ờ ệ ố hay không

10:00 ~ 00:00 L p đ t ph n c ng Huawei MBTS vàắ ặ ầ ứ DCDU-03B 2 giờ

00:00 ~ 00:05 Ki m tra truy n d n trên 2G c a kh iể ề ẫ ủ ố MBTS 5 phút

00:05 ~ 00:20 L p đ t và tích h p BSCắ ặ ợ 15 phút00:00 ~ 00:20 Thay th ½ Juper t i Huawei MBTSế ớ 20 phút

00:20 ~ 00:25 Ki m tra truy n d n trên 3G c a kh iể ề ẫ ủ ố MBTS 5 phút

00:25 ~ 01:40 L p đ t và tích h p RNCắ ặ ợ 1 gi 15 phútờ01:40 ~ 01:45 Ng t đi n kh i BTS cũắ ệ ố 5 phút01:45 ~ 02:05 Tháo d BTS cũỡ 20 phút01:20 ~ 02:50 Ki m tra d ch vể ị ụ 1.5 giờ

Thay th thành côngế* T 00:00 ~ 00:20 sẽ x y ra gián đo n GSM. ừ ả ạ

Các b c tri n khai đ c minh h a b ng hình vẽ nh sau:ướ ể ượ ọ ằ ư

18

19

20

21

S đ chi ti t m t tr m tri n khai công ngh Single RAN c a Huaweiơ ồ ế ộ ạ ể ệ ủ

3. K t qu thu đ cế ả ượ

T i Hà N i, b t đ u t năm 2011, Mobifone đã ti n hành thay th các BTS vàạ ộ ắ ầ ừ ế ế BSC cũ b ng Single RAN c a phía Huawei. Đ n v t ng th u d án là công ty cằ ủ ơ ị ổ ầ ự ổ ph n vi n thông – tin h c b u đi n CT-IN. ẩ ễ ọ ư ệ

Theo s li u trung tâm 1 năm 2012, s BSC6900 đ c l p đ t m i t i Hà N i làố ệ ố ượ ắ ặ ớ ạ ộ 5. S tr m tri n khai công ngh Single RAN ch y song song hai n n t ng 2G/3Gố ạ ể ệ ạ ề ả đ c thay th là 484 tr m. Sau khi l p đ t nhi u tr m Single RAN m i, vùngượ ế ạ ắ ặ ề ạ ớ

22

ph sóng và ch t l ng truy c p 3G đã đ c c i thi n rõ nét, mang l i s hàiủ ấ ượ ậ ượ ả ệ ạ ự lòng và l i ích đa d ng cho khác hàng. Theo kh o sát, công ngh m i cho phépợ ạ ả ệ ớ nâng t c đ HSDPA+ lên t i 21Mpbs downlink và 5,76Mpbs Uplink, tăng g p g nố ộ ớ ấ ầ 3 l n so v i th i gian đ u tri n khai. Trong khi đó, vùng ph sóng 2G và 3G t iầ ớ ờ ầ ể ủ ạ các t nh, thành khác cũng đ c tăng c ng m nh mẽ thông qua vi c tái s d ngỉ ượ ườ ạ ệ ử ụ các tr m cũ t i Hà N i và TP HCM, góp ph n t i u hóa chi phí đ u t m i.ạ ạ ộ ầ ố ư ầ ư ớ

khu v c mi n trung và mi n nam, Nokia Siemens Networks đã ti n hành nângỞ ự ề ề ế c p m ng GSM/3G c a MobiFone v i n n t ng Single RAN, đ c thi t k xungấ ạ ủ ớ ề ả ượ ế ế quanh thi t b tr m Flexi Multiradio Station nh g n, ti t ki m đi n năng. Sế ị ạ ỏ ọ ế ệ ệ ố l ng tr m tri n khai Single RAN trên c ba mi n trong n a cu i năm 2011 –ượ ạ ể ả ề ử ố đ u năm 2012 tăng 4500 tr m , tr m s d ng công ngh 3G tăng 3200 tr m.ầ ạ ạ ử ụ ệ ạ Công ngh m i đã giúp Mobifone ti t ki m đ c h n 12 tri u USD ch trong n aệ ớ ế ệ ượ ơ ệ ỉ ử đ u năm 2012 do gi m đ c t i đa chi phí đ u t thi t b , nhà tr m, truy n d nầ ả ượ ố ầ ư ế ị ạ ề ẫ cũng nh v n hành, b o d ng. Ch t l ng ph sóng t i các t nh vùng sâu, vùngư ậ ả ưỡ ấ ượ ủ ạ ỉ xa đ c c i thi n nh tái s d ng các BTS/BSC cũ.ượ ả ệ ờ ử ụ

23

TÀI LI U THAM KH OỆ Ả

1. Mulit-technology SingleRANs – System Requirements and Solutions - Jena Michael Lemke, PhD - May, 9th 2008

2. SRAN Training Course – Huewei Technologies Co.,Ltd – Oct, 21st 2010

3. VMS Single RAN project Training for customer Wireless part – Mobifone and Huawei Confidential – May, 28th 2009

4. HW GSM dual band network introduction - Huawei Confidential – May 2006

5. VMS SRAN SWAP Work Flow – Mobifone and Huawei Technologies Co.,Ltd - May, 28th 2009

6. Single RAN Advanced - Nokia Siemens Network – Sept, 12th 2010

24